灯及照明装置的制作方法

专利名称：灯及照明装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及作为光源使用半导体发光元件的灯及具备该灯的照明装置。
背景技术：
在现有技术中，作为将发光二极管(LED =Light Emitting Diode)用作光源的LED灯，例如使用了 GX53形灯头。该LED灯一般是圆盘状，具备:在照明器具侧配置的GX53形灯头、在上表面侧安装了该灯头的金属制罩、在金属制罩的光照射侧安装的LED基板、和以覆盖LED基板的方式被安装在金属制罩上的树脂制的透光性罩。此外，在LED基板上安装LED，在灯头的内部容纳了使LED点亮的点亮电路。在这种LED灯中，专利文献I构成为以在LED灯的侧面使金属制罩和透光性罩热接触的方式嵌合了金属制罩和透光性罩。由此，因LED的点亮而产生的热从金属制罩的侧面散热到空气中，并且还从透光性罩散热到空气中。另外，还从金属制罩的上表面经由灯头散热到外部。这样，抑制对LED、点亮电路等的热影响。在先技术文献专利文献专利文献1:日 本特开2010 - 192337号公报
实用新型内容实用新型想要解决的课题但是，使用了 GX53形灯头等的扁平状的灯在被设置到照明器具内时，由于热容易集中而导致散热性恶化，因此在专利文献I公开的现有的LED灯中不能充分散热。因此，因LED的温度上升而引起LED亮度下降等性能下降，存在LED的寿命变短的问题。S卩，上述现有的LED灯若在仅使灯悬在空中的状态下被点亮(单体点亮)，则认为在自然对流的条件下能够得到期望的散热性。但是，使用了 GX53形灯头的LED灯是在被安装到构成为覆盖该LED灯的照明器具中后使用的，因此不能期待基于自然对流的散热效果。特别是，在安装到实施了隔热施工的照明器具中的情况下，应被散热的热量滞留在照明器具内，使得基于自然对流的散热性下降，不能得到所期待程度的LED的温度降低效果。此夕卜，在树脂制的透光性罩中，不仅不能向透光性罩有效地进行热传递，从透光性罩向空气中有效地散热也很困难。本实用新型为了解决上述问题而完成，其目的在于提供一种能够使由半导体发光元件产生的热量有效地散热的灯及照明装置。用于解决课题的手段为了解决上述课题，本实用新型所涉及的灯的一个方式是照射光的灯，具备:安装基板，安装有半导体发光元件；第I框体，与所述安装基板热结合；和第2框体，具有接受用于使所述半导体发光元件发光的电力的受电部，所述第I框体配置在比所述第2框体更靠光照射侧的位置，并且至少具有向所述光照射侧露出的第I露出面部。由此，由半导体发光元件产生的热经由安装基板热传导至第I框体，并经由露出于光照射侧的较冷的外气中的第I框体的第I露出面部，能够有效地传热到外气中。因此，能够有效地使由半导体发光元件产生的热散热。另外，在本实用新型所涉及的灯的一个方式中，优选所述第I框体还具有向该灯的侧方露出的第2露出面部，所述第I露出面部和所述第2露出面部通过弯曲所述第I框体的一部分而构成。另外，在本实用新型所涉及的灯的一个方式中，优选所述灯还具备配置在比所述安装基板更靠所述光照射侧的位置上的透光性罩。另外，在本实用新型所涉及的灯的一个方式中，优选所述第I框体具有比所述安装基板更向所述光照射侧突出的突出部，所述突出部的所述光照射侧面是所述第I露出面部。另外，在本实用新型所涉及的灯的一个方式中，优选所述突出部以包围所述安装基板的方式构成为环状。另外，在本实用新型所涉及的灯的一个方式中，优选所述突出部设置在该突出部从所述安装基板开始的高度处于来自所述半导体发光元件的射出光的1/2光束角的范围外的区域。另外，在本实用新型所涉及的灯的一个方式中，优选将所述突出部从所述安装基板开始的高度设为h3，将所述突出部的光射出侧端的内径设为D3，将形成有覆盖所述半导体发光元件的密封部件的区域的最大直径设为DL时，满足h3 < (D3 - DD/2X3172的关系。另外，在本实用新型所涉及的灯的一个方式中，优选所述第I露出面部的热传导率大于玻璃的热传导率。`另外，在本实用新型所涉及的灯的一个方式中，优选所述第I露出面部的辐射率在0.6以上。另外，在本实用新型所涉及的灯的一个方式中，优选所述第2框体的热传导率小于所述第I露出面部的热传导率。此外，本实用新型所涉及的照明装置的一个方式具备上述方式的灯及用于安装该灯的照明器具，所述照明器具具有:器具主体，构成为覆盖所述灯；和灯座，安装在所述器具主体上，用于向所述灯进行供电。实用新型效果根据本实用新型的灯及照明装置，能够使由半导体发光元件产生的热有效地散热到空气中。由此，能够抑制半导体发光元件的温度上升，并且能够抑制半导体发光元件的性能下降及热劣化。

图1A是从斜上方看到本实用新型的第I实施方式所涉及的灯时的立体图。图1B是从斜下方看到本实用新型的第I实施方式所涉及的灯时的立体图。图2A是本实用新型的第I实施方式所涉及的灯的俯视图。图2B是本实用新型的第I实施方式所涉及的灯的侧视图。[0031]图2C是沿着图2A的X — V线切断的本实用新型的第I实施方式所涉及的灯的首1J视图。图3A是从斜上方看到本实用新型的第2实施方式所涉及的灯时的立体图。图3B是从斜下方看到本实用新型的第2实施方式所涉及的灯时的立体图。图4A是本实用新型的第2实施方式所涉及的灯的俯视图。图4B是本实用新型的第2实施方式所涉及的灯的侧视图。图4C是沿着图4A的X — V线切断的本实用新型的第2实施方式所涉及的灯的首1J视图。图5是表示将本实用新型的第2实施方式所涉及的灯安装成向下侧进行照射的状态的剖视图。图6A是本实用新型的第3实施方式所涉及的照明装置的剖视图。图6B是表示在本实用新型的第3实施方式所涉及的照明装置中，在灯座中安装灯的情形的图。图7A是本实用新型的变形例I所涉及的灯的俯视图。图7B是本实用新型的变形例I所涉及的灯的侧视图。图8A是本实用新型的变形例2所涉及的灯的俯视图。图8B是本实用 新型的变形例2所涉及的灯的侧视图。图9A是本实用新型的变形例3所涉及的灯的俯视图。图9B是本实用新型的变形例3所涉及的灯的侧视图。图9C是沿着图9A的X — V线切断的本实用新型的变形例3所涉及的灯的剖视图。图1OA是本实用新型的变形例4所涉及的灯的俯视图。图1OB是沿着图1OA的Y — Y’线切断的本实用新型的变形例4所涉及的灯的剖视图。图11是本实用新型的变形例5所涉及的灯的侧视图。图12是表示在本实用新型的实施例所涉及的灯中，改变了第I框体的突出部的突出长度h3时的突出长度h3与LED安装基板及灯头顶面的温度之间的关系的图。图13是表示在本实用新型的实施例所涉及的灯中，第I框体的表面辐射率与LED安装基板及灯头顶面的温度之间的关系的图。图14A是表示本实用新型的其他变形例所涉及的灯的结构的侧视图。图14B是本实用新型的其他变形例所涉及的灯的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本实用新型的实施方式所涉及的灯及照明装置。其中，对于本实施方式中例示的结构的尺寸、材质、形状等，根据本实用新型所应用的装置的结构或各种条件适当地进行变更，本实用新型并不限于这些例示。即，本实用新型仅由权利要球的范围来确定。因此，在以下实施方式的构成要素中，对于没有记载到表示本实用新型的最上位概念的独立权利要求中的构成要素而言，并不是实现本实用新型的课题所必须的，但是作为构成更优选的方式的要素来进行说明。另外，在各图中，尺寸等并不是严格一致的。[0055](第I实施方式)首先，利用图1A及图1B，说明本实用新型的第I实施方式所涉及的灯I的示意结构。图1A是从斜上方看到本实用新型的第I实施方式所涉及的灯时的立体图，图1B是从斜下方看到该灯时的立体图。如图1A及图1B所示，本实用新型的第I实施方式所涉及的灯I是整体形状为圆盘状或扁平状并且具有GX53形灯头的LED灯，具备:在照射光的一侧(光照射侧)配置的第I框体10、和在光照射侧的相反侧即安装到照明器具(未图示)的一侧(照明器具侧)配置的第2框体11。在本实施方式中，光照射侧是出射光的一侧，以灯I为基准，是从灯I发出光的一侧(光发射侧)。另外，在图1A中示出光照射侧成为上侧，而在图1B中示出光照射侧成为下侧。以下，在本实施方式中，如图1A所示，以按照光照射侧成为上侧的方式配置了 LED灯的状态为基准，规定上(上侧)和下(下侧)。接着，利用图2A 图2C说明本实用新型的第I实施方式所涉及的灯I的详细结构。图2A是本实用新型的第I实施方式所涉及的灯的俯视图，图2B是该灯的侧视图，图2C是沿着图2A的X — V线切断的该灯的剖视图。如图2A 图2C所示，本实用新型的第I实施方式所涉及的灯I具备第I框体10、第2框体11 (第2部件)、LED模块12、光源安装部件13、供电端子14、透光性罩15、一对灯头引脚16、和点亮电路17。第I框体10是用于保持LED模块12 (安装基板12a)的部件(第I部件)，被配置成比第2框体11更靠光照射侧。第I框体10由金属等热传导率高的高热传导率的材料构成，在本实施方式中，通过由热传导率为237 [ff/m.K]的铝构成的金属框体形成。此外，第I框体10具有构成向光照射侧(上侧)露出的面的第I露出面部(光照射侧露出面部)10a、和构成向灯I的侧方即照明器具侧(横向侦彳)露出的面的第2露出面部10b。由此，第I露出面部IOa及第2露出面部IOb的外表面构成为露出到空气中。第I露出面部IOa由在中央具有圆形开口的平面部构成。第I露出面部IOa是第I框体10中从上表面看本实施方式所涉及的灯I时可观察到的部分。第2露出面部IOb由与第I露出面部IOa的边缘连接的平盘圆筒形状的圆筒部构成。在本实施方式中，I露出面部IOa和第2露出面部IOb是通过90度弯曲第I框体10的一部分而构成的。此外,在本实施方式中，第I框体10的最外径DlO是30 [mm] 150 [mm],优选是65 [mm] 85 [mm]。若比这些范围小，则无法组装一般市场上出售的LED安装基板，相反，若比这些范围大，则难以保持，可处理性会显著地下降。另外，在本实施方式中，设为D10=72[mm] η第2框体11是具有接受用于使LED模块12的LED发光的电力的受电部的部件(第2部件)。第2框体11采用GX53形的灯头结构，由具有绝缘性的合成树脂形成的树脂框体构成。在本实施方式中，由PBT (聚对苯二甲酸丁二醇酯)构成第2框体11。此外，第2框体11具有平盘状且有底圆筒形状的基底部11a、和平盘状且有底圆筒形状的突出部lib。突出部Ilb构成为从基底部Ila的底面中央部朝向光照射侧的相反侧突出。另外，基底部Ila的底面是灯头基准面，突出部Ilb的底面是灯头顶面。
在本实施方式中，第2框体11的最外径Dll是60 [mm] 150 [mm],优选是65 [mm] 75.2 [mm]。无论是小于这些范围还是大于这些范围，灯头部分都会偏离IEC(International Electrotechnical Commission)标准,无法将该灯I安装到照明器具的灯座(socket)。另外，在第2框体11中，不是灯头部分的部分的外径可被放大，但是若极大，则难以保持，可处理性会显著下降。在本实施方式中，Dll=75 [mm]。这样构成的第I框体10和第2框体11中，第2框体11的基底部的圆筒内侧面与第I框体10的侧面部的圆筒外侧面相接，从而使第I框体10和第2框体11嵌合。第I框体10和第2框体11例如可通过多个螺钉来固定。或者，也可以在第I框体10和第2框体11相接的部分分别设置螺合部，通过使第I框体10和第2框体11螺合，从而彼此固定。LED模块12是具有半导体发光元件的光源，具备LED安装基板12a、和设置在LED安装基板12a上的发光部12b。在LED模块12中，LED安装基板12a是用于安装LED芯片的基板。LED安装基板12a例如构成为平板状，具有搭载LED芯片的一个面、和可与光源安装部件I热连接的另一个面。LED安装基板12a优选由热传导性高的材料构成，在本实施方式中，使用了由氧化铝构成的氧化铝基板。另外，作为LED安装基板12a，除了氧化铝基板以外，也可以使用氮化铝等其他陶瓷基板、或者具有金属板和树脂基板的层叠结构的金属芯基板等。在LED模块12中，发光部12b具备多个LED芯片(未图示)、和密封部件(未图示)。LED芯片通过管芯焊接(die bonding)等被安装到LED安装基板12a的一个面上。另外，作为LED芯片，例如，使用发出中心波长为440 [nm] 470 [nm]的蓝色光的蓝色发光LED芯片。此外，为了密封LED芯片来保护LED芯片并且对来自LED芯片的光进行波长变换，密封部件是由包含荧光体的树脂构成的含荧光体树脂。作为密封部件，例如，在LED芯片为蓝色发光LED的情况下，为了获得白色光，能够使用使YAG (钇 铝.石榴石)系的黄色荧光体粒子分散到硅酮树脂中的含荧光体树脂。由此，根据由荧光体粒子进行了波长变换的黄色光、和来自蓝色LED芯片的蓝色光，从发光部12b (密封部件)发出白色光。此外，在本实施方式中，例示了方形的发光部12b，但是在本实用新型中，发光部的形状或结构并不限于方形。例如，也可以使用圆形发光部。此外，在本实施方式中，例示了供电端子为2个的情况，但是当引线为平行线或同轴线时，也可以是只有一个供电端子的结构。光源安装部件13是安装LED模块12 (光源)的底座，例如可以由板状部件构成。光源安装部件13优选由热传导性高的材料构成，在本实施方式中，通过由铝形成的铝板构成。另外，光源安装部件13也可以通过与第I框体10 —体成形而构成。LED模块12的LED安装基板12a与光源安装部件13的一个面相接地进行固定。由此，光源安装部件13和LED安装基板12a热结合。此外，光源安装部件13堵塞第I框体10的开口，并被安装在第I框体10的第I露出面部IOa的内表面。将光源安装部件13和第I框体10安装成相连，由此，光源安装部件13和第I框体10热结合。另外，可通过多个螺钉固定光源安装部件13和第I框体10。此外，也可以将光源安装部件13安装在第I框体10的第I露出面部IOa的外表面。此外，从散热性的观点出发，优选光源安装部件13与第I框体10的开口附近的部件接触的面积较大。这是因为，接 触面积越大，从LED模块12发出的热传递到框体，预计可提高散热性。供电端子14与在LED模块12的LED安装基板12a上形成的电极端子(未图示)电连接，并且还经由引线与点亮电路17电连接。来自点亮电路17的电力经由引线及供电端子14而提供给LED模块12。由此，LED模块12的LED芯片发光。透光性罩15配置在比安装基板12a更靠光照射侧的位置上，为了保护LED模块12的发光部12b，构成为覆盖LED模块12。在本实施方式中，透光性罩15由平盘状的有底圆筒形状部件构成。此外，透光性罩15由光透过率高的合成树脂材料构成，以使从LED模块12的发光部12b射出的出射光透光。另外，在本实施方式中，在透光性罩15的内表面涂敷了用于促进光扩散性的涂料。另外，透光性罩15配置在第I框体10的开口内，被固定在光源安装部件13上。另外，促进光扩散性的涂料只要根据需要适当使用即可。—对灯头引脚16是用于接受交流电力的受电部，构成为从第2框体11的基底部Ila的底面向外部突出，并且被设置在相对于灯I的中心对称的位置上。由灯头引脚16接受的交流电力经由引线输入到点亮电路17。各灯头引脚16与照明器具的灯座卡合，在其前端部形成大外径部。点亮电路17是用于使LED模块12的LED芯片发光的电源电路，由用于将从灯头引脚16接受的交流电力变换为直流电力的电路元件(电子部件)和用于安装电路元件的电路基板构成。通过引线等电连接点亮电路17的输入部和一对灯头引脚16，而且通过引线等电连接点亮电路17的输出部和LED模块12。将由点亮电路17变换之后的直流电力经由供电端子14提供给LED模块12。另外，在本实施方式中，表示了点亮电路17配置在第2框体11的突出部Ilb的内侧的形态，但是其配置位置并没有特别限定，只要进行适当设计即可。以上，根据本实用新型的第I实施方式所涉及的灯1，在灯I被点亮时，LED产生的热经由LED安装基板12a及光源安装部件13传导到第I框体10。并且，在本实施方式所涉及的灯I中，第I框体10的第I露出面部IOa露出于光照射侧的空气中。在此，由于光照射侧不存在光照射物以外的障碍物，因此光照射侧的灯周边区域与通过自然对流冷却的外气侧面接触。因此，传递到第I框体10的热被传热至第I露出面部10a，从第I露出面部IOa传导到与该第I露出面部IOa相接处的冷外气。其结果，能够有效地散热。此外，在本·实施方式所涉及的灯I中，优选构成为第2框体11的热传导率低于第I框体10的热传导率。由此，由于第2框体11的热阻大于第I框体10的热阻，因此向第I框体10热传导的热不是从第2框体11散热，而是从第I框体10的露出面部分向空气中有效地进行散热。(第2实施方式)接着，参照图3A及图3B说明本实用新型的第2实施方式所涉及的灯2的示意结构。图3A是从斜上方看本实用新型的第2实施方式所涉及的灯时的立体图，图3B是从斜下方看该灯时的立体图。另外，在图3A及图3B中，向与图2A及图2B所示的构成要素相同的构成要素附加相同的符号，并省略或简化详细说明。如图3A及图3B所示，本实用新型的第2实施方式所涉及的灯2与第I实施方式同样是整体形状为圆盘状或扁平状且具有GX53形灯头的LED灯，具备配置在光照射侧的第I框体20、和配置在照明器具侧的第2框体11。此外，与第I实施方式相同，在图3A中图示为光照射侧成为上侧，在图3B中图示为光照射侧成为下侧。另外，与第I实施方式相同，在本实施方式中，也以光照射侧成为上侧的方式配置了灯的状态为基准，规定上(上侧)及下(下侧)。[0086]接着，利用图4A 图4C，说明本实用新型的第2实施方式所涉及的灯2的详细构成。图4A是本实用新型的第2实施方式所涉及的灯的俯视图，图4B是该灯的侧视图，图4C是沿着图4A的X — V线切断的该灯的剖视图。另外，在图4A 图4C中，对与图2A及图2B所示的构成要素相同的构成要素附加相同的符号，并省略或简化详细说明。如图4A 图4C所示，本实用新型的第2实施方式所涉及的灯2具备第I框体20、第2框体11、LED模块12、光源安装部件13、供电端子14、透光性罩22、一对灯头引脚16、和点亮电路17。第I框体20是用于保持LED模块12 (安装基板12a)的部件(第I部件)，配置在比第2框体11更靠光照射侧的位置上。第I框体20由金属等热传导率高的高热传导率材料构成，在本实施方式中，与第I实施方式相同，通过由铝形成的金属框体构成。此外，第I框体20具有形成为比安装基板12a更向光照射侧突出的突出部20X。SP，第I框体20构成为凹向第2框体11侧。第I框体20的突出部20X构成为圆环状，以便包围LED模块12。此外，第I框体20的突出部20X具有构成向光照射侧(上侧)露出的面的第I露出面部(光照射侧露出面部)20Xa、和构成向 灯2的侧方即照明器具侧(横侧)露出的面的第2露出面部20Xb。这样，第I露出面部20Xa及第2露出面部20Xb的外表面构成为露出于空气中。第I露出面部20Xa是突出部20X的顶部面，由中央处具有圆形开口的平面部构成。即，突出部20X的光照射侧面是第I露出面部20Xa。第I露出面部20Xa是第I框体20中从上表面观察本实施方式所涉及的灯2时看到的部分。第2露出面部20Xb由与第I露出面部20Xa的边缘连接的圆筒形状的圆筒部构成。在本实施方式中，第I露出面部20Xa和第2露出面部20Xb是通过将第I框体20的一部分弯曲90度而构成的。此外，在第I框体20的内侧底面形成有开口，构成为从该开口使光源安装部件13露出。另外，在本实施方式中，通过螺钉21固定第I框体20的内侧底面和光源安装部件
13。此外，光源安装部件13被安装在第I框体20的内侧底面的内表面上，但是也可以安装在第I框体20的内侧底面的外表面上。另外，在本实施方式中，示出了相对于第I框体20利用螺钉21固定光源安装部件13的方法，但是该固定方法并没有特别限定。例如，可利用粘接剂等粘接部件进行固定，也可以相对于框体和光源安装部件分别设置彼此嵌合的嵌合部件来进行固定。在本实施方式中，第I框体20的最外径D20与第I实施方式同样是30 [mm] 150 [mm],优选65 [mm] 85 [mm]。在本实施方式中，设D2O=72 [mm]。此外，第I框体2O的高度即突出部2OX的高度hi是10 [mm] 100 [mm]，优选I5 [mm] 55 [mm]。若小于这些范围，则不能确保充分的散热面积，相反，若大于这些范围，则灯从照明器具突出的部分增多，会降低美观性。在本实施方式中，设hl=20[mm]。另外，在本实用新型中，第I框体的高度hi是指，在水平面上放置了第I框体20的状态下，从第I框体20的露出面部中的任意点向与第2框体11的组合部侧下降的铅垂线的长度。例如，在图4C中，是在水平面上放置了第I框体20的状态下，从第I露出面部20Xa向第2框体11下降的铅垂线的长度。第2框体11的结构与第I实施方式相同。另外，第2框体11的基底部Ila的侧面部的高度(从灯头基准面开始的高度)h2是10 [mm] 90 [mm],优选15 [mm] 45 [mm]。若小于这些范围，则会脱离IEC标准，无法在照明器具的灯座中安装该灯2，若大于这些范围，则灯从照明器具突出的部分增多，会降低美观性。在本实施方式中，设h2=20 [mm]。另外，可通过与第I实施方式相同的方法互相固定第I框体20和第2框体11。透光性罩22配置在比安装基板12a更靠光照射侧的位置上，构成为为了保护LED模块12的发光部12b而覆盖LED模块12。在本实施方式中，透光性罩22由圆板状部件构成。此外，透光性罩22由透过率高的合成树脂材料构成，以使从LED模块12的发光部12b射出的出射光透光。另外，在本实施方式中，在透光性罩22的内表面涂敷了用于促进光扩散性的涂料。另外，透光性罩22被搭载于在第I框体20的突出部20X的内壁面形成的台阶部，通过多个铆钉或螺钉或者粘接剂等被固定于该台阶部。以上，根据本实用新型的第2实施方式所涉及的灯2，在灯2被点亮时，在LED产生的热经由LED安装基板12a及光源安装部件13传导至第I框体20。并且，在本实施方式所涉及的灯2中，第I框体20的第I露出面部20Xa露出于光照射侧的空气中。由此，与第I实施方式同样，向第I框体20热传导的热 被传导至第I露出面部20Xa,从第I露出面部20Xa向与该第I露出面部20Xa相接处的冷外气侧传导。其结果，能够有效地散热。此外，由于本实施方式所涉及的灯2具备突出部20X，因此，与第I实施方式相比，能够进一步提高散热性。即，在本实施方式中，在成为冷外气的光照射侧的灯周边区域中，不仅存在第I露出面部20Xa，还存在第2露出面部20Xb。由此，还可以从第2露出面部20Xb有效地散热，因此能够提高散热性。在此，从配光性的观点出发，优选第I框体20的突出部20X按照如下方式构成。图5是表示将本实用新型的第2实施方式所涉及的灯2安装成向下侧进行照射的状态的剖视图，是上下翻转了图4C所示的本实用新型的第2实施方式所涉及的灯2的图。在此，LED模块12中的LED发出的光的光度分布具有和与光轴构成的角度(α )的余弦(cos α )成比例的朗伯配光分布，因此1/2光束角大致是120度。另外，1/2光束角被定义为，确定成为从发光面发出的光的最大光度的1/2光度的方向时,该方向与光轴所构成的角度的2倍的角度。若将第I框体20的突出部20Χ中从安装基板12a开始的高度(突出部20Χ的凹陷深度)设为h3，则由于需要保护LED模块12使其不露出于外部，因此高度h3需要大于O。另一方面，若高度h3过大，则从LED模块12射出的光在突出部20X的内壁面反射，在灯2的照射光的配光中产生紊乱，其中一部分会被吸收。在此，若将第I框体20的突出部20X中的光射出侧端的内径设为D3、将LED模块12的发光部12b (密封部件形成区域)的最大直径设为DL，则h3的最大值是(D3 — DL)/2X31/2。此外，优选地，即使在突出部20X的内壁面的中途设置有台阶的情况下，突出部20X也构成为高度h3不会达到来自LED模块12的出射光的1/2光束角的范围内。即，优选将突出部20X设置在来自LED模块12的出射光的1/2光束角的范围外的区域。此外，本实施方式所涉及的灯2可通过突出部20X增加露出部分。即，不是向侧方(水平方向)增大灯外径来增加露出部分，而是可通过突出部20X向光照射侧增大灯来增加露出部分。由此，在照明器具上安装了灯2时，能够确保照明器具(器具主体)与灯2之间的相隔距离，因此能够向相隔部分插入手指，所以能够容易在照明器具上装卸灯2。由此，本实施方式所涉及的灯2能够维持或提高散热性，并且能够提高向照明器具的安装容易性。另外，在本实施方式所涉及的灯2中，也与第I实施方式相同，优选构成为第2框体11的热传导率低于第I框体20的热传导率。由此，由于第2框体11的热阻大于第I框体10的热阻，因此使热传导到第I框体20的热不是从第2框体11散热，而是从第I框体20的露出部分向空气中有效地散热。(第3实施方式)接着，利用图6A及图6B说明本实用新型的第3实施方式所涉及的照明装置100。图6A是本实用新型的第3实施方式所涉及的照明装置的剖视图，图6B是表示在本实用新型的第3实施方式所涉及的照明装置中在灯座安装灯的情形的图。另外，在本实施方式所涉及的照明装置中，使用本实用新型的第2实施方式所涉及的灯2。因此，在图6A及图6B中，向与图4A及图4B所示的构成要素相同的构成要素附加相同的符号。如图6A所示，本实用新型的第3实施方式所涉及的照明装置100例如是下照灯(downlight),具备由器具主体110及灯座120构成的照明器具、本实用新型的第2实施方式所涉及的灯2。器具主体110整体是大致杯形状，构成为覆盖灯2整体，具备圆形的平板部111、以随着从该平板部111的周边朝向下方内径逐渐扩大的方式形成的圆筒部112。圆筒部112在光照射侧具有开口。此外，圆筒部112构成为反射来自灯2的光。在本实施方式中，器具主体110由具有绝缘性的白色合成树脂构成。另外，为了提高反射率，也可以在器具主体110的内表面涂敷反射膜。此外，在本实施方式中，器具主体110的开口端的开口直径是120[mm]。另外，应用了本实用新型的灯的器具主体并不限于合成树脂制，也可以使用对金属板进行按压加工而形成的金属制的器具主体。灯座120对应于GX53形灯头，向灯2提供交流电力。如图6B所示，灯座120是圆筒形状，在中央向上下方向贯通而形成有插通孔121，在下表面，在相对于灯座120的中心对称的位置上形成有一对连接孔122 (电连接部)。各连接孔122是圆弧状的长孔，在长孔的一端形成有扩径部。另外，在连接孔122的内侧，配置有起到进行电源供给的连接端子的作用的金属片。另外，相对于灯座120，可以装卸自如地安装灯2。在本实施方式中，在具备器具主体110和灯座120的照明器具上安装灯2的情况下，如图6B所示，从灯座120的各连接孔122的扩径部插入灯2的各灯头引脚16的大外径部，并且向灯座120的插通孔121插入灯2的第2框体11的突出部11b，以规定角度(例如10度左右)使灯2转动 。由此，灯头引脚16与配置在连接孔122的内侧的连接端子电连接，并且灯头引脚16的大外径部挂在连接孔122的边缘部，灯2被灯座120保持。由此，可以将灯2安装到照明器具，并且能够向灯2进行供电。以上，根据本实用新型的第3实施方式所涉及的照明装置100，在灯2被点亮时，在LED产生的热经由LED安装基板12a及光源安装部件13被传导至第I框体20。灯2的光照射侧区域成为因产生自然对流而较冷的外气，由此可使热传导到第I框体20的热从露出于光照射侧(下方侧)的第I露出面部20Xa向空气中有效散热。此外，灯2在第I框体20中设有突出部20X，因此除了第I露出面部20Xa外，还从第2露出面部20Xb散热。由此，能够实现具有出色的散热性的照明装置100。另外，在本实施方式所涉及的照明装置100中，使用了第2实施方式所涉及的灯2，但是也可以使用第I实施方式所涉及的灯I。[0114](变形例)接着，利用图7A 图11，说明上述的本实用新型的实施方式所涉及的灯的5个变形例。另外，作为本实用新型的第2实施方式所涉及的灯2的变形例来说明各变形例，但是也可以应用于本实用新型的第I实施方式所涉及的灯I中。此外，在各图中，向与图4A及图4B所示的构成要素相同的构成要素附加相同的符号，并省略其说明。(变形例I)首先，利用图7A及图7B，说明本实用新型的变形例I所涉及的灯3。图7A是本实用新型的变形例I所涉及的灯的俯视图，图7B是该变形例I所涉及的灯的侧视图。如图7A及图7B所示，本实用新型的变形例I所涉及的灯3在第I框体20的突出部20X的上侧部分(光照射侧部分)设置了多个散热片30。散热片30形成为横跨突出部20X的第I露出面部20Xa及第2露出面部20Xb。由此，在本变形例中，由于设置了多个散热片30，因此与第2实施方式相比，能够进一步提高散热性。此外，散热片30形成在较冷的外气的区域即突出部20X的光照射侧部分，从而能够得到较高的散热效果。(变形例2)接着，利用图8A及图8B说明本实用新型的变形例2所涉及的灯4。图8A是本实用新型的变形例2所涉及的灯的俯视图，图SB是该变形例2所涉及的灯的侧视图。如图8A及图8B所示，本实用新型的变形例2所涉及的灯4在第I框体20的突出部20X的上方设有散热部40。散热部40由圆筒状的散热部主体41、和设置在散热部主体41的周围的多个散 热片42构成。散热片42形成为横跨散热部主体41和第I露出面部20Xao由此，在本变形例中，由于设有散热部40，因此能够增大散热部分的表面积。由此，与第2实施方式相比，能够进一步提高散热性。此外，散热部40形成在较冷的外气的区域即突出部20X的光照射侧部分，因此能够得到高的散热效果。(变形例3)接着，利用图9A 图9C，说明本实用新型的变形例3所涉及的灯5。图9A是本实用新型的变形例3所涉及的灯的俯视图，图9B是该变形例3所涉及的灯的侧视图，图9C是沿着图9C的X — V线切断的该变形例的剖视图。如图9A 图9C所示，本实用新型的变形例3所涉及的灯5具有散热性高的散热膜50。散热膜50形成在第I框体20的突出部20X的第I露出面部20Xa的上表面。在本实施方式中，散热膜50形成为与突出部20X的第I露出面部20Xa相同形状的环状。另外，散热膜50可通过涂敷散热性高的涂料、或采用散热密封、或使用蒸镀膜等方法形成。此外，设置散热膜50的部位并不限于框体的上表面。从提高散热性的观点出发，也可以在第I框体20的侧面和/或整个面上设置。由此形成散热膜。由此，在本变形例中，由于形成有散热性高的散热膜50，因此与第2实施方式相t匕，能够进一步提高散热性。(变形例4)接着，利用图1OA及图10B，说明本实用新型的变形例4所涉及的灯6。图1OA是本实用新型的变形例4所涉及的灯的俯视图，图1OB是沿着图1OA的Y — Y’线切断的该变形例4所涉及的灯的剖视图。如图1OA及图1OB所示，本实用新型的变形例4所涉及的灯6在第I框体20的突出部设有规定宽度的槽60。在本实施方式中，如图1OA所示，3个槽60以等间隔形成。由此,在本变形例中，由于设有槽60，因此能够增大散热部分的表面积。因此，与第2实施方式相比，能够进一步提高散热性。(变形例5)接着，利用图11说明本实用新型的变形例5所涉及的灯7。图11是本实用新型的变形例5所涉及的灯的侧视图。如图11所示，本实用新型的变形例5所涉及的灯7具备安装在第2框体11上的固定部71、和安装在固定部71上的折皱部70。并且，第I框体20被安装到折皱部70。折皱部70构成为可伸缩，与折皱部70的伸缩动作联动地变动第I框体20的位置。由此,在本变形例中，可通过折皱部70变动第I框体20的位置。因此，在将灯7安装到照明器具上时，能够将第I框体20的位置调整为从器具主体突出。由此，能够使传导至第I框体20的热更有效地散热。(实施例)接着，说明本实用新型的第I及第2实施方式所涉及的灯的实施例。首先,研究第I框体及第2框体的材料及尺寸。表I是该研究结果。在研究本 实施例时，需要在第2框体11中包括灯头部分并使该部分绝缘,因此针对第2框体11,仅变更了最外周的侧面的材料。此外，并不是测量LED芯片本身的温度,而是测量了 LED安装基板的温度。这是因为，在LED芯片与LED安装基板之间存在相关性，并且容易测量LED安装基板的温度。另外，虽然没有图示，但是温度测量是通过特定点的定点观测进行的。此外，温度测量是更换同一 LED安装基板及同一点亮电路而进行的。此外，灯被安装于照明器具，向其提供电压为100[V]、频率为60 [Hz]的电源。周围温度为调整成30±1 [°C]的无风环境，设置I小时的等待时间，以使温度充分稳定。[表I]
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实施 1—15 —I If, ――.P BT I—55 3在表I中，实施例1对应于上述的第I实施方式，实施例2 4对应于上述的第2实施方式。此外，比较例I是在第2实施方式中将第I框体的材料设为PBT、将第2框体的材料设为铝时的例子。表I的“h3”是第I框体20的突出部20X从LED安装基板12a开始的突出长度，表I的“框体的最外径”是第I框体10、20及第2框体11的最外径中较大的一方。如表I所示，比较比较例I及实施例1可知，如实施例1所示那样，即使没有突出部20X，通过将第I框体10的材料设为铝、将第2框体11的材料设为PBT，从而能够提高散热性。即，通过使第I框体10的热传导率大于第2框体11的热传导率，从而能够提高散热性。认为这是因为在比较例I中，热滞留在照明器具内。此外，根据实施例1 (无突出部)及实施例2 (有突出部)的结果可知，通过设置突出部20X，能够进一步提高散热性。此外，根据实施例2及实施例3的结果可知，通过将第2框体11的材料也设为铝，能够进一步提高散热性。另外，在作为散热效果只要具有实施例2程度的散热效果就足以的情况下，第2框体11由树脂构成时可以与灯头部分一体成形，并且能够避免金属的切口露出，因此容易安装。另外，根据实施例2及实施例4的结果可知，优选框体的最外径大。接着，利用图12说明第I框体20的突出部20X从LED安装基板12a开始的突出长度h3与散热之间的关系。图12是表示改变第I框体的突出部的突出长度h3时的突出长度h3与LED安装基板及灯头顶面的温度之间的关系的图。另外，在图12中，将第I框体20的材料设为铝，将第2框体11的材料设为PBT。此外，将第2框体11的灯头基准面与LED安装基板12a之间的距离设为15 [mm],将框体的最外径设为90 [mm]。此外，在图12中，当h3=30 [mm]时，是灯的光照射侧端面与照明器具的光照射侧端面大致处于相同位置的情况。因此，当h3=40 [mm]时，是灯(突出部20X)从照明器具(器具主体)突出了约10 [mm]的状态，当h3=5 0 [mm]时，是灯(突出部20X)从照明器具(器具主体)突出了约20 [mm]的状态。如图12所示，可知第I框体20的突出部20X越大，LED安装基板12a的温度和灯头顶面的温度均越低，能够提高散热性。尤其可知，若h3在30 [mm]以上，则能够显著地提高散热效果。接着，利用图13说明第I框体20的表面辐射率与散热之间的关系。图13是表示第I框体20的表面辐射率与LED安装基板12a及灯头顶面的温度之间的关系的图。另外，在图13中，将第I框体20的材料设为铝，将第2框体11的材料设为PBT。此外，将第2框体11的灯头基准面与LED安装基板12a之间的距离设为15 [mm]，将框体的最外径设为90[mm]，将第I框体20的突出部20X的突出长度h3设为15[mm]。另外，对第I框体20的外表面实施耐热铝(alumite)处理,辐射率设为0.8。如图13所示，可知第I框体20的表面辐射率越高，则LED安装基板12a的温度和灯头顶面的温度均越低，能够提高散热性。认为这是如下原因造成的。在照明器具上安装了灯的状态下，不能期待基于自然对流等的热传递，但是相对于外气(空气)的热传导或热辐射在灯的散热方面能够起到很大的作用，也有实际上不能完全无视热福射的贡献的情况。由于高的热传导率而向框体表面的大范围分散的热还通过辐射现象被散热到空气中或周边物体上，而决定该热的移动量的是框体表面的热辐射率。例如，在由铝构成框体的情况下，未对表面进行过处理时，辐射率甚至小于0.1，但是若对表面实施耐热铝处理，则辐射率提高至0.7 0.9。此外，除了金属的表面处理外，还可以在框体表面上涂敷辐射性高的涂料，由此也能够得到同样的效果。无论如何，辐射率的上限是1.0，其值越高，越能够得到好的散热效果。但是，如图13所示，当辐射率超过0.6时，散热效果饱和，没有较大的差异。因此，优选第I框体20的表面的辐射率在0.6以上。例如，在本实施方式中，对第I框体20的表面实施耐热铝加工，从而使第I框体20的辐射率提高至0.8左右。以上，基于各实施方式、变形例及实施例说明了本实用新型所涉及的灯及照明装置，但是本实用新型并不限于这些实施方式、变形例及实施例。例如，在上述实施方式中，由铝构成了第I框体10、20，但是并不限于此。优选至少第I框体10、20的第I露出面部10a、20Xa由比玻璃的热传导率(1.4 [W/m*K])大的高热传导率的材料、即至少热传导率在10 [ff/m*K]以上的材料构成。例如，可以使用热传导率为16 [ff/m.K]的不锈钢、热传导率为80 [ff/m.K]的铁、或热传导率为398 [ff/m.K]的铜等金属系材料，也可以使用热传导率为36 [ff/m-K]的氧化铝、热传导率为100 [ff/m-K]左右的氮化铝、热传导率为1148 [ff/m.K]的硅、或热传导率为272 [ff/m.K]的氧化铍等无机材料。这是因为，比起自然对流，散热反而更加依赖于向与第I框体的光照射侧面相接触的较冷的外气的热传导或热辐射。因此，为了使由LED产生的热尽快扩散到宽广范围，优选由10 [ff/m.K]以上的高热传导率的材料构成。此外，在上述实施方式中，以第2框体11的内表面与第I框体10或20的外表面相接的方式嵌合了第I框体10或20与第2框体11，但是并不限于该结构。例如，如图14A及图14B所示，可以按照第2框体11的外表面与第I框体20的内表面相接的方式嵌合第I框体20与第2框体11。即，构成为 由第I框体20覆盖第2框体11。由此，能够使热传导率高的第I框体20的露出部分增加，因此能够进一步提高散热性。此外，在上述实施方式中，在第I框体10、20或第2框体11中使用了圆筒形状部件，但并不限于此。例如，也可以以四棱柱、五棱柱、六棱柱或者八棱柱等多棱柱形状或圆椎台形状构成。此外，在上述实施方式中，分别构成了第I框体10、20和光源安装部件13，但是也可以一体形成第I框体10、20和光源安装部件13，由此构成为一体化物体。通过构成为一体化物体，从而不存在热阻，因此能够提高散热性。另外，对于第2框体11而言，灯头部分也不是必须要与框体部分构成为一体化物体，也可以构成为单独的物体。此外，在上述实施方式中，将第I框体10、20设置成了通过拉延加工构成的中空结构，但是也可以构成为压铸加工品那样的实心结构。此外，第2框体11也可以如注射成型品那样构成为中空结构，但也可以是实心结构。另外，第I框体10、20及第2框体11的外形可以是锥状，也可以是带圆的曲面形状。此外，在上述实施方式中，在灯内配置了点亮电路17，但是并不限于此。点亮电路17也可以安装在照明器具上等被配置在灯外，但是优选如实施方式那样容纳在灯内。此外，在上述实施方式中，例如也可以使用用于汇聚来自LED模块12的光的透镜或反射镜等光学部件、或用于色调调节的光学滤波器等。但是，这些部件并不是本实用新型的必须构成。此外，在上述实施方式中，例示了第2框体具有灯头引脚16构成为沿着照明器具侧的方向延伸的GX53形灯头的结构，但也可以是具有灯头引脚构成为从第2框体11的突出部Ilb的侧面向侧方(水平方向)延伸的灯头的结构。此外，在上述实施方式中，作为半导体发光元件的一例使用了 LED，但是也可以使用半导体激光及有机EL (Electro Luminescence)等其他半导体发光元件。另外，例如，在不超出本实用新型的宗旨的范围内，实施本领域的技术人员能够想到的各种变形也包含在本实用新型的范围内。此外，在不超出实用新型的宗旨的范围内，也可以任意组合多个实施方式、变形例及实施例中的各构成要素。工业上的可利用性本实用新型所涉及的灯例如作为具有GX53形灯头的灯等扁平状的灯能够广泛利用。符号说明1、2、3、4、5、6、7 灯10、20 第 I 框体10a、20Xa第I露出面部10b、20Xb第2露出面部11第2框体Ila基底部
llb、20X 突出部12LED 模块12aLED安装基板(安装基板)12b发光部13光源安装部件14供电端子15、22透光性罩16灯头引脚17点亮电路21 螺钉30、42 散热片40散热部41散热部主体50散热膜60 槽70折皱部71固定部100照明装置110器具主体111平板部112圆筒部120 灯座[0200]121插通孔 122连接孔
权利要求1.一种灯，其照射光，并且整体形状为圆盘状或扁平状，该灯具备: 安装基板，安装有半导体发光元件； 第I框体，与所述安装基板热结合；和 第2框体，具有接受用于使所述半导体发光元件发光的电力的受电部， 所述第I框体配置在比所述第2框体更靠光照射侧的位置，并且至少具有向所述光照射侧露出的第I露出面部。
2.根据权利要求1所述的灯，其中， 所述第I框体还具有向该灯的侧方露出的第2露出面部， 所述第I露出面部和所述第2露出面部通过弯曲所述第I框体的一部分而构成。
3.根据权利要求1所述的灯，其中， 所述灯还具备配置在比所述安装基板更靠所述光照射侧的位置上的透光性罩。
4.根据权利要求1所述的灯，其中， 所述第I框体具有比所述安装基板更向所述光照射侧突出的突出部， 所述突出部的所述光照射侧面是所述第I露出面部。
5.根据权利要求4所述的灯，其中， 所述突出部以包围所述安装基板的方式构成为环状。
6.根据权利要求4所述的灯，其中， 所述突出部设置在该突出部从所述安装基板开始的高度处于来自所述半导体发光元件的射出光的1/2光束角的范围外的区域。
7.根据权利要求4所述的灯，其中， 将所述突出部从所述安装基板开始的高度设为h3，将所述突出部的光射出侧端的内径设为D3，将形成有覆盖所述半导体发光元件的密封部件的区域的最大直径设为DL时， 满足 h3 <(D3 — DL)/2X31/2 的关系。
8.根据权利要求1所述的灯，其中， 所述第I露出面部的热传导率大于玻璃的热传导率。
9.根据权利要求1所述的灯，其中， 所述第I露出面部的辐射率在0.6以上。
10.根据权利要求1 9的 任一项所述的灯，其中， 所述第2框体的热传导率小于所述第I露出面部的热传导率。
11.一种照明装置，具备权利要求1所述的灯和用于安装该灯的照明器具，其中， 所述照明器具具有: 器具主体，构成为覆盖所述灯；和 灯座，安装在所述器具主体上，用于向所述灯进行供电。
专利摘要本实用新型提供一种有效地使由半导体发光元件产生的热散热的灯。本实用新型所涉及的灯(1)是照射光的灯，具备安装了半导体发光元件的安装基板(12a)、与安装基板(12a)热结合的第1框体(20)、和具有接受用于使半导体发光元件发光的电力的受电部的第2框体(11)。第1框体(20)配置在比第2框体(11)更靠光照射侧的位置，且至少具有向光照射侧露出的第1露出面部(20Xa)。
文档编号F21Y101/02GK203147316SQ20119000067
公开日2013年8月21日 申请日期2011年11月9日 优先权日2010年11月9日
发明者若宫彰人, 北田昭雄, 松浦友和 申请人:松下电器产业株式会社