直管形发光二极管式照明灯的制作方法

本发明涉及一种在散热、反射构造上具有特征的直管形发光二极管式照明灯。

背景技术：

已知led(lightemittingdiode，发光二极管)的发光原理是向半导体元件施加电压时发光，将元件安装在基板上并且通电，但为了将led元件通电时产生的热进行散热，而散热片不可或缺。

led与以往的照明器具相比时，能够减少消耗电力且产生与以往的白炽灯或荧光灯相同程度的照度、光能，期待今后进一步普及。

尤其是，作为荧光灯的代替光源，具有与荧光灯相同的外观，也可直接安装在已设的荧光灯器具的直管型led照明管是所述代替光源的代表性的led光源。

一般而言，led照明管大致分为一般照明用与植物栽培用，是包含分别由半透明或透明的玻璃或合成树脂构成的发光面及用于led基盘散热的散热片的圆筒状管体。管体的内部在一侧的面以规定的间隔安装着led元件，且具备流通电流的电路基板。

led照明管整体上具有与直管型荧光灯相同的形状，在管体的两端装设着灯头，并且突出形成有用来与器具连接的端子。

根据所述构成，led照明管成为新设自不用说且还能够安装在已设的荧光灯器具的构成，可从它接收电源供给而使管内部的led发光。

作为与这种直管形led照明管相关的发明，例如，在专利文献1中揭示有一种led照明管，具备：聚碳酸酯制的圆筒状的管体；铝制散热片，装设在设置在所述管体的周面一部分的开口部；及多个led，安装在所述管体内。

另外，在专利文献2中揭示有一种led照明管，具备：电路基板，通过半透明的套管及具有与该套管结合的保持部的散热板构成具有内部空洞的环状构造，并且热传导性地固定在散热板的保持部；1个以上的led光源，安装在所述电路基板；及2个端部盖，适当地镶嵌在管状构造的两端部。

在专利文献2中，能够代替以往的荧光灯安装在荧光灯器具而使用，并且以广角均匀地照射。

专利文献1：日本专利特开2011-113876号公报

专利文献2：日本专利特开2013-219004号公报

技术实现要素：

[发明要解决的问题]

然而，在如专利文献1或专利文献2的led照明管中，led发光时的热的散热处理不够充分，在散热材及设计上存在问题。

也就是说，在热传导性上期望将散热片材料设为铁，但由于比重较高，所以远超过led直管的重量限度500g(普通的1.2m直管)，作为清除掉该条件的材料，例如使用将led直管整体的重量控制在500g以内的铝作为散热片材料。但是，铝的热传导率是铁的大约3倍，led的热的散热不够充分，而难以延长led的寿命，不仅如此，而且人接触点亮中的led直管时必须小心接触。

另一方面，以数值表示led直管的亮度的流明(lm)集中表示朝所有方向呈放射状照射的光的总量(总光通量)，因此，光源正下方或其周边的亮度实际上与流明的数值不一致，也大多变得较暗。

像这样，led直管适于照射在广范围，但在光源正下方或其周边空间等规定方向需要光量的情况下，即，在要求狭角(180～90度)配光的情况下未必适用。

因此，本发明是鉴于所述问题而完成，其目的在于提供一种能够获得较高的散热性与照度的直管形发光二极管式照明灯。

[解决问题的技术手段]

为了达成所述目的，本发明的直管形发光二极管式照明灯具有：发光二极管；透光性外罩，使来自所述发光二极管的光透过，且具有朝远离所述发光二极管的方向突出的曲面；第1散热片，以在与所述透光性外罩成为一体而形成的密闭空间内收容所述发光二极管的方式，相对于所述透光性外罩形成在所述发光二极管侧；传热性基板，设置在所述密闭空间内，并搭载有所述发光二极管；第2散热片，设置在所述密闭空间内，并支撑所述基板；及第3散热片，设置在所述密闭空间内，以将来自所述发光二极管的光指向于所述透光性外罩的方式，在所述发光二极管侧具备具有光反射特性的第1面，并且从所述第2散热片将热传递至所述第1散热片；所述第3散热片具有：第1散热片部件，具备从所述第2散热片朝向所述透光性外罩延伸的所述第1面；及第2散热片部件，在与所述透光性外罩的所述曲面之间形成间隙，并且与该透光性外罩对向地从所述第1散热片部件的与所述第2散热片为相反侧的端部附近延伸并结合于所述第1散热片；且在所述第2散热片部件的与所述透光性外罩对向的具有光反射特性的第2面上，使来自所述发光二极管的光中由所述透光性外罩的内表面反射的光反射并使它通过所述透光性外罩。

优选为，本发明的直管形发光二极管式照明灯的所述第1散热片部件的所述端部相对于所述第1散热片位于所述透光性外罩侧。

优选为，本发明的直管形发光二极管式照明灯在圆筒状的所述密闭空间的横截面中，所述发光二极管位于沿着所述横截面的所述透光性外罩的中心线上，且所述第3散热片相对于所述中心线线对称。

[发明的效果]

根据本发明，可提供一种能够获得较高的散热性与照度的直管形发光二极管式照明灯。

附图说明

图1是本发明的实施方式相关的直管形发光二极管式照明灯的立体图。

图2是图1所示的直管形发光二极管式照明灯的分解立体图。

图3是图1所示的断面线a-a上的直管形发光二极管式照明灯的剖视图。

图4是用来说明本发明的实施方式的直管形发光二极管式照明灯的散热片构造的图。

图5是用来说明以往的直管形发光二极管式照明灯的构造的图。

图6是用来说明本发明的实施方式的直管形发光二极管式照明灯的效果的图。

图7是用来说明本发明的实施方式的直管形发光二极管式照明灯的效果的图。

图8是用来说明本发明的实施方式的直管形发光二极管式照明灯的其他例的图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式的直管形发光二极管式照明灯进行说明。

在本实施方式的直管形发光二极管式照明灯中，通过将供安装led元件的基盘正下方的散热片部分、与人体接触的散热片部分的距离设为以往的散热片的2～3倍以上的长度，而使热传导效率变佳，从而提高led元件被通电时产生的热的散热效果。

在本实施方式中，不将供安装led元件的基盘正下方的散热片构造设为半圆形且led元件正下方至接触人体的散热片的距离较短的构造，而设为m形构造，以延长从led元件正下方至接触人体的散热片的距离，设为提高热传导效率而进一步促进散热的构造。

在本实施方式的构造中，通过设为以一定的角度聚光反射的m形散热片(截面)构造，而使从led元件发出的光反射并且指向于规定的方向，谋求提高照度。

另外，为了针对m形构造的散热片(截面)将配光角度设为广角，而对led元件侧的散热片面进行反射效率较高的银涂装、镀敷或铬处理。

另外，同样地，为了将配光角度设为广角，而将散热片外罩设为扩散类型或棱镜类型。

以下，参照随附附图对本发明的一实施方式进行具体说明。

本实施方式的直管形发光二极管式照明灯1在led直管的散热片及它附带的散热片外罩的构造、与安装构造上具有特征。

图1是本实施方式的直管形发光二极管式照明灯1的立体图。图2是图1所示的直管形发光二极管式照明灯1的分解立体图。图3是图1所示的断面线a-a上的直管形发光二极管式照明灯1的剖视图。

直管形发光二极管式照明灯1成为代替荧光灯安装件中的以往的荧光灯管的长度及直径。

直管形发光二极管式照明灯1的全长与以往的直管形荧光灯相同，根据其用途，例如可适当设定为300mm、450mm、600mm、900mm、1200mm、1800mm、2400mm等。

直管形发光二极管式照明灯1管径与以往的直管形荧光灯大致相同，且整体上具有与直管形荧光灯大致相同的外形及外观。

如图1～图3所示，直管形发光二极管式照明灯1例如具有led元件13、安装有led元件13的基板12、散热片15、第2散热片17、第3散热片19、led控制器21、外罩23、及端部盖50。

在本实施方式中，第2散热片17及第3散热片19一体成形。

如图3所示，外罩23具有：透光性外罩31，使来自led元件13的光透过；及第1散热片33，与散热片15结合。另外，在本发明及实施方式中，所谓散热片结合是指包括2个散热片一体成形的情况、或2个散热片以热传递的方式抵接的情况等。

由散热片15、外罩23及端部盖50形成密闭空间，且在该密闭空间内收容led元件13、基板12、第2散热片17及第3散热片19等。

端部盖50嵌入在由散热片15与外罩23构成的管状构造的2个端部。在端部盖50设置着电源引脚51。

如图2所示，在基板12上，沿着纵长方向等间隔地配置着多个led元件13。另外，在基板12的端部配置着led控制器21。

如图3所示，基板12被收容、支撑在第2散热片17的纵长形状的内部空间(密闭空间)内。

另外，在图3的状态下，led元件13使发光面与透光性外罩31对向地位于第2散热片17的形成在透光性外罩31侧的条状开口部。

基板12具有传热性。

第2散热片17介隔基板12接收从led元件13产生的热，并传递至第3散热片19。

第3散热片19从成为与第2散热片17的结合部的一端朝向透光性外罩31延伸，且另一端结合于第1散热片33。

如图3所示，在直管形发光二极管式照明灯1的所述密闭空间的横截面中，led元件13位于沿着该横截面的透光性外罩31的中心线61上。

如图3所示，基板12、led元件13、第2散热片17、第3散热片19、透光性外罩31、第1散热片33各自具有相对于中心线61线对称的形状。

第3散热片19的led元件13侧的面19a具有光反射特性。也就是说，为了使led元件13的发光照度提高至与以往的荧光管同等或其以上，而将第3散热片19的面19a的全反射率设为80％以上。具体来说，对面19a实施例如镀银、银涂装、铬处理等。另外，此时的照度基于“亮度与光源至照射面的距离的平方成反比”的“光的亮度定理”，而将led元件13与第3散热片19间的距离s设为1～1.5mmt。

另外，第3散热片19以将来自led元件13的光指向于透光性外罩31的姿势配置。

第3散热片19与基板12的表面形成角度α，α例如为30～70°。

第3散热片19具有从第2散热片17朝向透光性外罩31延伸的第1散热片部件191、及第2散热片部件193。

第2散热片部件193从第1散热片部件191的与第2散热片17为相反侧的端部附近，与透光性外罩31对向地延伸并结合于第1散热片33。

第2散热片部件193的与透光性外罩31对向的面193a具有光反射特性。

通过像这样使第2散热片部件193的面193a具备光反射特性，如图4所示，可使来自led元件13的光中由透光性外罩31的内表面反射的光在面193a反射并使它通过透光性外罩31。

在面193a，通过实施提高反射效率的处理(银涂装等)的处理，可提高散热效果与反射效果。

本实施方式的提高反射效率的处理是银涂装、镀银或依照于此的涂装，在银涂装的情况下，可使全反射率提高至90％左右。另外，不需要反射材料与散热片的匹配，可谋求提高品质。

像以上所说明那样，直管形发光二极管式照明灯1通过使用图2及图3所示的形状的第3散热片19，可使led元件13至直管形发光二极管式照明灯1的外周面(人体接触的部分)的距离长于图5所示的以往的构造(可长至2倍以上)。在图5中，85为散热片。由此，能够获得较高的散热效果，例如，在将散热片的原材料设为铝的情况下，可将人体接触部分的热设为安全温度(例如40℃左右)。

另外，本实施方式的散热片的原材料一般为热传导效率优异的铝或铜。

且说，设为图3所示的构造后，与图5所示的以往的构造相比，照度提高。另一方面，关于配光角度，通过如利用图4所说明般使第2散热片部件193的面193a具备光反射特性，可将照度分布设为广角(140℃以上)。由此，在本实施方式中，能够以荧光灯50％的消耗电力实现以往的荧光灯的性能(照度与配光)，从而能够谋求节能化。另外，不会像荧光管那样产生高温，从而能够获得较高的安全性。

另外，通过对第2散热片17与第3散热片19进行防蚀铝的模具拉拔(挤出)一体加工，而制作步骤简化，可谋求成本降低与步骤缩减。

也就是说，根据直管形发光二极管式照明灯1，除了可将led直管(荧光灯类型)、led的最大课题即散热片表面温度设为即使人体接触也安全的温度(约40℃)，而且照度也可体现与荧光灯同等或同等以上的性能。

另外，根据直管形发光二极管式照明灯1，能够将照度分布设为广角(140℃以上)，能够以荧光灯50％的消耗电力实现以往的荧光灯的性能(照度与配光)，能够实现真正的节能照明光源。具体来说，与荧光灯相比，能够使消耗电力为1/2～1/3左右，能够使照度、ppfd(photosyntheticphotonfluxdensity，光量子通量密度)为2～3倍(与以往的led相比)。不会像荧光管那样产生高温，有助于安全与安心。另外，直管形发光二极管式照明灯1可设为500g以下的重量。

如图6所示，在规定led元件(光源)x、与测定点a、b、c的情况下，以图5所示的以往的构造、本实施方式的构造、及荧光灯获得图6所示的测定照度。

另外，这些性能、规格的比较结果如图7所示。根据这些实验结果也可知直管形发光二极管式照明灯1的优越性。

本发明并不限定于所述实施方式。

也就是说，本领域技术人员也在本发明的技术范围或其均等的范围内，对所述实施方式的构成要素进行各种变更、组合、次组合、以及代替。

图8是用来说明本发明的实施方式的直管形发光二极管式照明灯的其他例的图。

本发明的第1～3散热片及第1散热片材以及第2散热片材的形状并不特别限定于所述者。

例如，第2散热片17及第3散热片19也可如图8所示般构成。

另外，本发明的直管形发光二极管式照明灯具有：发光二极管；透光性外罩，使来自所述发光二极管的光透过；第1散热片，以在与所述透光性外罩成为一体而形成的密闭空间内收容所述发光二极管的方式形成；传热性基板，设置在所述密闭空间内，并搭载有所述发光二极管；第2散热片，设置在所述密闭空间内，并支撑所述基板；及第3散热片，设置在所述密闭空间内，并从第2散热片将热传递至所述第1散热片；且所述第3散热片从所述第2散热片朝向所述透光性外罩延伸，且一端与所述第2散热片结合，另一端与所述第1散热片结合。

优选为，本发明的直管形发光二极管式照明灯中，所述第3散热片的所述发光二极管侧的面具有光反射特性，且所述第3散热片以将来自所述发光二极管的光指向于所述透光性外罩的姿势配置。

优选为，本发明的直管形发光二极管式照明灯的所述第3散热片具有：第1散热片部件，从所述第2散热片朝向所述透光性外罩延伸；及第2散热片部件，从所述第1散热片部件的与所述第2散热片为相反侧的端部附近，与所述透光性外罩对向地延伸并与所述第1散热片结合。

优选为，本发明的直管形发光二极管式照明灯的所述第2散热片部件的与所述透光性外罩对向的面具有光反射特性。

优选为，在本发明的直管形发光二极管式照明灯中，在圆筒状的所述密闭空间的横截面中，所述发光二极管位于沿着所述横截面的所述透光性外罩的中心线上，且所述第3散热片相对于所述中心线线对称。

[工业上的可利用性]

本发明可应用于直管形发光二极管式照明灯。

[符号的说明]

1直管形发光二极管式照明灯

13led元件

15散热片

23外罩

15散热片

16中心线

17第2散热片

19第3散热片

31透光性外罩

33第1散热片

50端部盖

191第1散热片部件

193第2散热片部件