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CN205037079U - Led照明装置 - Google Patents

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CN205037079U
CN205037079U CN201390001047.9U CN201390001047U CN205037079U CN 205037079 U CN205037079 U CN 205037079U CN 201390001047 U CN201390001047 U CN 201390001047U CN 205037079 U CN205037079 U CN 205037079U
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CN
China
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radiator
led
led light
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light device
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CN201390001047.9U
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English (en)
Inventor
栗山俊彦
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CMC Magnetics Co
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Publication date
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Abstract

一种LED照明装置,其特征在于,具有:LED发光模块,其具有LED;透镜模块,其设于所述LED发光模块的前方;壳体,其收纳所述LED发光模块,所述壳体具有如下结构:随着朝向设于后方的灯头靠近,所述壳体的截面积变小;散热器,其构成所述壳体的至少一部分,对所述LED发出的热量进行散热,所述散热器具有:底部,其设置有所述LED发光模块和所述透镜模块;外筒部,其位于比所述底部靠后方的位置;板状的散热片,沿所述底部的外周边缘排列着多个所述散热片,所述散热片以该底部为基准朝向前方和侧方延伸,所述散热片与所述外筒部的外周面连接,朝向该外周面的侧方延伸;以及带状的散热体,其将所述散热片的外周侧的部位彼此连接。

Description

LED照明装置
技术领域
本实用新型涉及使用了LED的照明装置。
背景技术
已经开发出各种LED照明装置来代替卤素灯泡等普通灯具,该LED照明装置使用了高效率且长寿命的LED(Light-emittingDiode:发光二极管)等半导体发光元件。当因从LED发出的热量导致LED成为高温时,存在发光效率降低,照明装置的光输出降低这样的问题、以及LED的寿命变短这样的问题。因此,在这种LED照明装置中,公知有具有散热器的技术:该散热器对从LED发出的热量进行散热(参照专利文献1~4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2006-502551号公报
专利文献2:日本特表2004-528698号公报
专利文献3:日本特开2011-60754号公报
专利文献4:日本特开2012-169274号公报
实用新型内容
实用新型要解决的课题
另外,关于卤素灯泡等普通灯具,制定了规定其最大外径尺寸和全长尺寸等的标准规范(例如,C7527-JIS-6320-2)。因此,在用LED照明装置来替换卤素灯泡的情况下,也需要使LED照明装置的最大外径尺寸和全长尺寸等符合现有的标准规范,难以设置较大的散热器。因此,在用LED照明装置来替换卤素灯泡的情况下,可能无法使从LED发出的热量充分地散热而导致LED成为高温,其结果为,发光效率可能会降低。
本实用新型是鉴于上述课题完成的,其目的在于提供一种LED照明装置,即使在符合现有的标准规范的情况下,也能够有效地防止发光效率的降低。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,本实用新型的LED照明装置采用了以下的手段。即,本实用新型的LED照明装置的特征在于,所述LED照明装置具有:LED发光模块,其具有LED;透镜模块,其设于所述LED发光模块的前方;壳体,其收纳所述LED发光模块,并且所述壳体具有如下结构:随着朝向设于后方的灯头靠近,所述壳体的截面积变小;以及散热器,其构成所述壳体的至少一部分,对所述LED发出的热量进行散热,所述散热器具有:底部,其设置有所述LED发光模块和所述透镜模块;外筒部,其位于比所述底部靠后方的位置;板状的散热片,沿所述底部的外周边缘排列着多个所述散热片,所述散热片以该底部为基准朝向前方和侧方延伸,并且所述散热片与所述外筒部的外周面连接,朝向该外周面的侧方延伸;以及带状的散热体,其将所述散热片的外周侧的部位彼此连接。
根据上述结构,能够使得由多个散热片和散热体实现的、基于对流的散热和基于热辐射的散热双方最大化。并且,能够在单向上进行对流且能够使对流稳定。因此,能够使得从LED发出的热量充分地散热,能够有效地防止LED成为高温。
这里,在本实用新型的LED照明装置中,可以是,散热器的底部、散热片和散热体被实施了提高热辐射率的处理。作为提高热辐射率的处理,考虑有如下各种方法:针对散热器的底部、散热片和散热体例如实施表面处理来提高热辐射率,或者涂布形成热辐射率提高膜,或者浸渍于热辐射率提高液中来形成热辐射率提高膜等。这样,通过对散热器的底部、散热片和散热体实施提高辐射率的处理,能够进一步提高由多个散热片和散热体实现的基于热辐射的散热。
并且,在本实用新型的LED照明装置中,可以是,散热器的散热体的热辐射率与底部和散热片的热辐射率不同。例如,可以考虑仅对散热器的散热体实施提高热辐射率的处理,而不对散热器的底部和散热片实施提高热辐射率的处理。这样,通过仅对散热器的散热体实施提高热辐射率的处理,能够减少用于提高热辐射率的处理,并且能够进一步提高由散热体实现的基于热辐射的散热。
此外,在本实用新型的LED照明装置中,可以是,散热体的表面积比沿着壳体的外形形状的情况大。例如,可以使散热体在厚度方向上具有凹凸,此外,也可以构成为将散热体朝向散热片之间的间隙插入,或者以规定的间隔朝向外侧使散热体起伏。这样,通过使散热体的表面积比沿着壳体的外形形状的情况大,能够增大散热体的表面积,能够进一步提高由散热体实现的基于热辐射的散热。
此外,在本实用新型的LED照明装置中,可以是,底部为大致圆形,多个散热片沿底部的外周边缘呈放射状排列。此外,多个散热片也可以沿底部的外周边缘按照固定的间隔排列。由此,能够进一步提高由多个散热片实现的基于对流的散热。
此外,在本实用新型的LED照明装置中,可以是,LED发光模块被配置为,LED被搭载在基板的大致中心处,LED的光轴与底部的中心大致一致。如上所述,通过采用所谓单芯型的LED发光模块,能够使得LED照明装置整体成为点光源。这样,通过使LED发光模块紧凑,能够增大多个散热片,进一步提高由多个散热片实现的基于对流的散热和基于热辐射的散热。并且,通过采用所谓单芯型的LED发光模块,能够有效地消除或缓和多阴影。
此外,所述LED所具有的LED芯片可以具有GaN衬底。由此实现如下效果:即使提高LED的电流密度也不会产生不良情况。其结果为,能够向LED提供更大的驱动电力,LED照明装置能够以更大的光束、照度射出光。
另外,用于解决本实用新型的课题的手段可以尽可能地组合使用。
实用新型效果
根据本实用新型,能够提供一种LED照明装置,在将LED用作光源的LED照明装置中,即使在符合现有的标准规范的情况下,也能够有效地防止发光效率的降低。
附图说明
图1是本实施方式的MR16型LED灯具的分解立体图。
图2是本实施方式的MR16型LED灯具的侧视图。
图3是本实施方式的MR16型LED灯具的立体截面图。
图4是本实施方式的散热器的立体图。
图5是本实施方式的散热器的立体图。
图6是本实施方式的MR16型LED灯具的侧视图。
图7是本实施方式的MR16型LED灯具的俯视图。
图8是本实施方式的MR16型LED灯具的侧视图。
图9是本实施方式的MR16型LED灯具的俯视图。
图10是本实施方式的MR16型LED灯具的侧视图。
图11是本实施方式的MR16型LED灯具的俯视图。
图12是表示本实施方式的LED发光模块设置面温度的曲线图。
具体实施方式
下面参照附图,例示性地详细说明用于实施本实用新型的实施方式。另外,本实施方式所描述的结构要素的尺寸、材质、形状、其相对配置等,在没有特别限定的情况下,并不以此限定本实用新型的技术范围。
(本实施方式的LED照明装置的整体结构)
本实施方式的LED照明装置是具有发光二极管(以下,称为“LED”)作为光源的LED灯具,其壳体构成为符合根据JIS(日本工业规范)等标准规范制定的规范尺寸。这里,首先参照图1~图5,对将本实施方式的LED照明装置构成为能够代替具有约50mm外径的MR16型卤素灯泡的MR16型LED灯具1的例子进行说明。另外,作为现有的标准规范的MR16型卤素灯泡具有朝向灯头靠近、截面积变小的大致半球状的结构,同样,MR16型LED灯具1具有朝向灯头靠近、截面积变小的大致半球状的结构。
图1是本实施方式的MR16型LED灯具1的分解立体图。图2是本实施方式的MR16型LED灯具1的侧视图。图3是本实施方式的MR16型LED灯具1的立体截面图。
MR16型LED灯具1具有LED发光模块2、透镜模块3和壳体4等。在本说明书中,将设置有透镜模块3的一侧定义为LED照明装置(MR16型LED灯具1)的“前方”。
LED发光模块2具有作为光源的LED20和安装该LED20的模块基板21,是在模块基板21的中央部集中配置了LED20的单芯型的模块。模块基板21例如是由热传导性优异的铝等金属材料或者绝缘材料等形成的金属基体基板。
LED20例如是将1个或多个近紫外光LED芯片直接安装在设置于模块基板21的安装面的配线上的板上芯片结构,是利用透光性树脂进行灌封等而构成的,所述透光性树脂混入了被紫外光LED芯片激发而发光的蓝色荧光体、绿色荧光体和红色荧光体。另外,LED芯片不仅可以使用近紫外光LED芯片,还可以使用蓝色LED芯片等各种LED芯片,可以根据所使用的LED芯片来选择各种荧光体。并且,本实施方式中的LED芯片具有GaN衬底。这样,在应用使用了GaN衬底的LED芯片的情况下,能够接入大电流,能够实现大光束的点光源。
另外,LED20也可以采用封装结构来代替板上芯片结构,可以应用于各种情形。并且,LED发光模块2也可以将多个LED20分散地配置在模块基板21上。并且,LED芯片也可以应用GaN衬底以外的衬底例如蓝宝石衬底或硅衬底等。
透镜模块3具有透镜30和能够安装该透镜30的透镜支架31。透镜30是具有规定的配光角的透镜。并且,透镜30例如由丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂等形成,例如整体为大致圆锥台形状。透镜30具有射出LED20发出的光的射出面301。当将透镜30中的形成有射出面301的一侧定义为“前方部位”时,在透镜30的后方部位形成有用于收纳LED20的凹部302。
透镜30的射出面301例如为准直透镜。并且,在透镜30中的凹部302的底部例如设置有朝后方部位呈凸状的凸透镜。射出面301不限于准直透镜,例如可以优选使用菲涅尔透镜等各种透镜。并且,如图3所示,透镜30设置在与安装于模块基板21的LED20对置的位置,并且,通过在该凹部302中收纳LED20,抑制了透镜30与LED20发生干涉。另外,透镜30的形状、大小、材质等可以适当变更。
透镜支架31具有支架主体311,该支架主体311在内部具有能够保持透镜30的大致圆筒形状。支架主体311的内径与透镜30的外径相等,能够通过将透镜30嵌入保持部311而使透镜支架31保持透镜30。透镜支架31具有透光性,例如由透明树脂形成。透镜支架31还具有一组突出臂部32,该突出臂部32以从支架主体311朝向下方延伸的方式突出。并且,在突出臂部32的末端形成有钩形状的连结爪33。
壳体4是MR16型LED灯具1的壳体(外壳),收纳LED发光模块2和透镜模块3等。并且,壳体4的至少一部分具有对LED20发出的热量进行散热的散热器。具体而言,壳体4具有:散热器41,其对LED20发出的热量进行散热;以及驱动器外壳42,其收纳电源用的电路基板6(参照图2),该电路基板6从电源向LED发光模块2中的LED20提供驱动电力。
驱动器外壳42的材料可以应用各种树脂、陶瓷等无机材料、铝等金属,并且,也可以组合使用这些材料来构成驱动器外壳42。在本实施方式中,驱动器外壳42使用PBT(polybutyleneterephthalate:聚对苯二甲酸丁二醇酯),但是并不限于此。并且,作为驱动器外壳42的材质,优选的是不具有导电性的树脂类材料。驱动器外壳42具有:基板收纳部421,其收纳电路基板6;以及导线按压安装部422,其相连地设置于该基板收纳部421的后方。基板收纳部421具有能够旋合螺钉等紧固件的一组固定部423。
在驱动器外壳42的导线按压安装部422上安装有导线按压部件7。导线按压部件7由绝缘部件形成。并且,导线按压部件7沿其厚度方向穿设有一组插针贯插孔71。在该插针贯插孔71中贯穿插入设置于电路基板6(参照图2)的灯头的灯头插针61(参照图2)。此外,导线按压部件7具有卡定爪72,该卡定爪72卡定在设置于驱动器外壳42的导线按压安装部422侧的卡定部424。
图4、5是本实施方式的散热器41的立体图。散热器41是与驱动器外壳42共同构成壳体4的外壳部件。并且,散热器41如上所述也是用于对LED20发出的热量进行散热的散热部件。散热器41由热传导性优异的部件、例如铝等形成。
散热器41具有用于设置LED发光模块2和透镜模块3的设置部411、位于设置部411的后方的外筒部412以及设置在外筒部412周围的多个散热片413等。
散热器41的设置部411的平面形状为大致圆形。并且,在外筒部412中可以插入驱动器外壳42中的基板收纳部421。并且,在散热器41的设置部411处形成有一组螺钉贯插孔414以及分别能够贯穿插入透镜支架3的支架主体311的一组突出臂部32的一组臂贯插孔415。此外,第1散热器41A的设置部411形成有配线用开口部416,该配线用开口部416用于使得与收纳在第1驱动器外壳42中的电路基板6和模块基板21的各个端子连接的配线穿过。
并且,在散热器41中,多个散热片413呈放射状排列在设置部411的外周边缘。各散热片413具有板形状,通过增加散热器41的表面积,能够促进从LED20传递到设置部411的热量的散热。各散热片413与外筒部412的外表面连接,朝向该外筒部412的侧部外方(换言之,朝向设置部411的侧部外方)呈放射状延伸。并且,各散热片413以第1散热器41中的设置部411的中心为基准,彼此按照固定的间隔呈放射状配置。并且,散热片413以散热器41中的设置部411为基准朝向前方延伸,各散热片413的末端部之间通过环状的边缘部417彼此连接。
(MR16型LED灯具1的装配)
如图1和图3所示,在散热器41的设置部411处设置有LED发光模块2和透镜模块3。详细而言,LED发光模块2被固定用螺钉5固定于壳体4。在LED发光模块2的模块基板21上形成有:一组螺钉贯插部211,它们是使固定用螺钉5贯穿插入的切口;以及一组臂贯插部212,它们是使透镜支架31的支架主体311的各突出臂部32贯穿插入的切口。此外,在模块基板21上形成有配线用切口部213,该配线用切口部213是用于使与收纳在驱动器外壳42中的电路基板6和模块基板21的各个端子连接的配线穿过的切口(参照图1)。
在装配MR16型LED灯具1时,在将固定用螺钉5依次贯穿插入形成于模块基板21的螺钉贯插部211、形成于散热器41的设置部411的螺钉贯插孔414后,使固定用螺钉5与在驱动器外壳42的基板收纳部421中设置的固定部423处形成的螺纹槽旋合。由此,LED发光模块2借助固定用螺钉5而固定于散热器41的设置部411,并且将散热器41和驱动器外壳42连结。
另一方面,透镜模块3通过形成在透镜支架31的突出臂部32的末端处的连结爪33固定于散热器41。具体而言,将透镜支架31的突出臂部32插入到模块基板21上形成的臂贯插部212、以及散热器41的设置部411上形成的臂贯插孔415中,将形成在突出臂部32的末端处的连结爪33钩挂在设置部411的背面。由此,透镜模块3保持LED发光模块2,并且被安装于散热器41。此外,突出臂部32的连结爪33被设置为朝向散热器41的设置部411的中心方向(即,内侧),卡定于散热器41的设置部411处形成的臂贯插孔415中。
并且,在装配MR16型LED灯具1时,在驱动器外壳42的基板收纳部421中收纳电路基板6(参照图2),并且使灯头插针61(参照图2)贯穿插入导线按压部件7的插针贯插孔71。并且,通过将导线按压部件7的卡定爪72钩挂在导线按压安装部422的卡定部424上,能够将导线按压部件7安装于驱动器外壳42。另外,穿过导线按压部件7的插针贯插孔71而向外部突出的灯头插针61能够插入未图示的插座并进行连接。由此,能够从外部电源向电路基板6提供电力。
来自收纳于驱动器外壳42的电路基板6的配线穿过在散热器41的设置部411处形成的配线用开口部416和在模块基板21上形成的配线用切口部213而导向模块基板21的LED20的安装面,能够与设置在该安装面上的端子连接。由此,能够向安装于模块基板21的LED20提供来自电路基板6的驱动电力。
(本实施方式的散热器的特征性结构)
图6是本实施方式的MR16型LED灯具1的侧视图。图7是本实施方式的MR16型LED灯具1的俯视图。如上所述,本实施方式的MR16型LED灯具1具有朝向灯头靠近、截面积变小的大致半球状的结构。并且,在本实施方式的MR16型LED灯具1中,壳体4的至少一部分具有对LED20发出的热量进行散热的散热器41,散热器41具有:底部411,其设置有LED发光模块2;以及板状的散热片413,沿底部411的外周边缘排列着多个散热片413,并且散热片413朝向该底部411的前方和侧方延伸。
除此之外,作为特征性结构,在本实施方式的MR16型LED灯具1的散热器41上设置有规定厚度的板状散热体418,所述板状散热体418构成为具有连续性的带状。另外,散热体418不仅可以是具有连续性的带状,例如也可以在规定位置处具有1个或多个缝隙,也可以不具有连续性。
在该情况下,散热体418也与散热器41同样是用于对LED20发出的热量进行散热的散热部件。散热体418由热传导性优异的部件例如铝等形成。并且,散热体418将散热片413的外周侧的部位彼此连接,朝向壳体4的外侧辐射热量。由此,能够降低热量的再次入射,提高热辐射的效率。另外,散热体418可以与散热器41一体地形成,也可以作为单独部件构成。
散热体418与环状的边缘部417接触,如图6所示,散热体418从环状的边缘部417朝向灯头插针61侧,被设置为规定的高度。即,如图7所示,散热体418设置为从壳体4的最外径起朝向底部411(灯头插针61侧)在规定范围内覆盖壳体4。
MR16型LED灯具的最外直径按照规范约为50mm,其散热体具有大致半球状的结构。这里,散热体418的高度优选为5mm以上20mm以下,更优选为5mm以上15mm以下,进一步优选为10mm以上15mm以下。当将具有大致半球状的结构的散热体的曲率换算为规范程度时,例如,在散热体418的高度为5mm以上20mm以下的情况下,从灯头插针61侧观察壳体4时,散热体418从壳体4的最外径起朝向底部411在壳体最外直径的10%以上40%以下的范围内覆盖壳体4。同样地,在散热体418的高度为5mm以上15mm以下的情况下,散热体418在10%以上30%以下的范围内覆盖壳体4。并且,在散热体418的高度为10mm以上15mm以下的情况下,散热体418在20%以上30%以下的范围内覆盖壳体4。即,在从灯头插针61侧观察壳体4的情况下,优选将散热体418设置为从壳体4的最外径起朝向底部411在壳体最外直径的10%以上40%以下的范围内覆盖壳体4,更优选将散热体418设置为在10%以上30%以下的范围内覆盖壳体4,进一步优选将散热体418设置为在20%以上30%以下的范围内覆盖壳体4。另外,散热体418的高度成为将散热体418的高度与边缘部417的高度相加后的高度。
另外,图6是散热体418的高度为10mm的情况下的MR16型LED灯具1的侧视图,图7是散热体418从壳体4的最外径起朝向底部411在约15%的范围内覆盖壳体4的情况下的MR16型LED灯具1的俯视图。并且,图8是散热体418的高度为5mm的情况下的MR16型LED灯具1的侧视图,图9是散热体418从壳体4的最外径起朝向底部411在约10%的范围内覆盖壳体4的情况下的MR16型LED灯具1的俯视图。此外,图10是散热体418的高度为20mm的情况下的MR16型LED灯具1的侧视图,图11是散热体418从壳体4的最外径起朝向底部411在约40%的范围内覆盖壳体4的情况下的MR16型LED灯具1的俯视图。
本实施方式的MR16型LED灯具1借助于由通过多个散热片413和散热体418之间的间隙的对流实现的散热、以及由从多个散热片413和散热体418辐射的热辐射实现的散热这双方,来实现从LED20发出的热量的散热。
然而,在散热体418的大小较小的情况下,可能无法充分地进行由从散热体418辐射的热辐射实现的散热。另一方面,在散热体418的大小较大的情况下,由于会使空气流经的开口部的面积减小,因此可能无法充分进行由通过多个散热片413和散热体418之间的间隙的对流实现的散热。
并且,本实施方式的MR16型LED灯具1具有随着朝向灯头插针61侧靠近、截面积变小的大致半球状的结构。因此,随着朝向灯头插针61侧,壳体4的外径减小,从上表面(灯头插针61侧)观察MR16型LED灯具1的情况下的散热体418的设置位置与散热体418的高度可以根据散热片的最外径的曲率求出。
这里,在本实施方式的MR16型LED灯具1中,越是接近壳体4的中心的位置,曲率越小,另一方面,越是接近壳体4的最外径的位置,曲率越大,因此,在散热体418设置在接近壳体4的中心的位置的情况下,即使散热体418的大小较小,从上表面(灯头插针61侧)观察MR16型LED灯具1的情况下,也会覆盖壳体4的较大范围,从而减小了空气流经的开口部的面积,因此可能无法充分进行由通过多个散热片413和散热体418之间的间隙的对流实现的散热。
此外,在散热体418设置于接近壳体4的中心的位置的情况下,多个散热片413和散热体418之间的间隙较窄,因此,从散热体418辐射的热量可能被散热片413吸收,从散热片413辐射的热量可能被其他的散热片413吸收,有可能会再次回归到壳体4内,可能无法最大限度地利用散热效果。
为了解决这些课题,在本实施方式的MR16型LED灯具1中,在从灯头插针61侧观察壳体4的情况下,以从壳体4的最外径起朝向底部411在规定范围(相对于壳体最外直径10%以上40%以下)覆盖壳体4的方式设置散热体418,由此,能够充分地进行由从散热体418辐射的热辐射实现的散热,并且能够充分进行由通过多个散热片413和散热体418之间的间隙的对流实现的散热。并且,即使在散热体418的大小较大的情况下,在从上表面(灯头插针61侧)观察MR16型LED灯具1的情况下只覆盖壳体4的较窄范围,因此,能够增大空气流经的开口部的面积,能够充分进行由通过多个散热片413和散热体418之间的间隙的对流实现的散热。此外,由于多个散热片413和散热体418之间的间隙较宽,因此,从散热体418或散热片413辐射的热量不会再次回归到壳体4内而能够最大限度地利用散热效果。因此,能够使得由多个散热片和散热体产生的基于对流的散热和基于热辐射的散热双方最大化。并且,能够在单向上进行对流,并且能够使对流稳定。因此,能够使得从LED20发出的热量充分地进行散热,能够有效地防止LED20成为高温。
此外,对散热器41的表面实施了提高热辐射率的处理。作为提高热辐射率的处理,可以考虑针对散热器41例如实施表面处理来提高热辐射率,或者涂布形成热辐射率提高膜419,或者浸渍到热辐射率提高液中来形成热辐射率提高膜419等各种方法。具体而言,在本实施方式中,在散热器41的表面设置有热辐射率提高膜419。热辐射率提高膜419优选使用例如含有碳化硅或规定的特殊陶瓷的涂料。具体而言,热辐射率提高膜419优选使用奥绮斯摩(オキツモ)株式会社的クールテックCT200(产品名)和合同インキ株式会社(GodoPrintingInkMfgCoLtd)的ユニクール(水系型II)。这样,在本实施方式的MR16型LED灯具1中,通过对散热器41的表面实施提高热辐射率的处理,能够进一步提高由散热器41的热辐射实现的散热。因此,能够充分地对从LED20发出的热量进行散热,能够有效地防止LED20成为高温的情况。
另外,在本实施方式中,不仅存在对散热器41的整个表面实施提高热辐射率的处理的情况,也可以仅对散热器41的散热体418的表面实施提高热辐射率的处理。即,散热器41的散热体418的热辐射率可以与底部411和散热片413的热辐射率不同。这样,在本实施方式的MR16型LED灯具1中,通过仅对散热体418的表面实施提高热辐射率的处理,与对散热器41的整个表面实施提高热辐射率的处理的情况相比,能够减少用于提高热辐射率的处理,并且进一步提高由散热体418产生的基于热辐射的散热。因此,能够充分地对从LED20发出的热量进行散热,能够有效地防止LED20成为高温。并且,在本实施方式的MR16型LED灯具1中,不用实施对多个散热片413实施提高热辐射率的处理这样的复杂的处理,能够简单地进一步提高由散热体418实现的基于热辐射的散热。
(仿真结果)
图12是表示本实施方式的LED发光模块设置面温度的曲线图。在该情况下,横轴表示散热体418的高度,纵轴表示LED发光模块2的模块设置面温度。(1)表示没有设置热辐射率提高膜419的情况下的仿真结果,(2)表示仅在散热体418上设置热辐射率提高膜419的情况下的仿真结果,(3)表示在散热器41的整个表面上设置热辐射率提高膜419的情况下的仿真结果。另外,仿真器使用了SolidWorksFlowSimulation。
这样,在本实施方式的MR16型LED灯具1中,在从灯头插针61侧观察壳体4的情况下,以从壳体4的最外径起朝向底部411在规定范围(相对于壳体最外直径10%以上40%以下)内覆盖壳体4的方式设置散热体418,由此,能够有效地防止LED20成为高温,显著地降低了LED发光模块设置面温度(图12中的(1))。并且,在本实施方式的MR16型LED灯具1中,通过对散热器41的表面实施提高热辐射率的处理,能够有效地防止LED20成为高温,显著地降低了LED发光模块设置面温度(图12中的(2))。此外,在本实施方式的MR16型LED灯具1中,通过仅对散热体418的表面实施提高热辐射率的处理,能够减少用于提高热辐射率的处理,并且有效地防止LED20成为高温,显著地降低了LED发光模块设置面温度(图12中的(3))。
(作用和效果)
如上所述,在本实施方式的MR16型LED灯具1中,在散热体418的高度为5mm以上20mm以下且从灯头插针61侧观察壳体4的情况下,以从壳体4的最外径起朝向底部411在规定范围(10%以上40%以下)内覆盖壳体4的方式设置散热体418。由此,能够使得由多个散热片413和散热体418实现的、基于对流的散热和基于热辐射的散热双方最大化。并且,能够在单向上进行对流,并且能够使对流稳定。因此,能够充分地对从LED20发出的热量进行散热,能够有效地防止LED20成为高温。
并且,在本实施方式的MR16型LED灯具1中,通过对散热器41实施提高热辐射率的处理,能够进一步提高由多个散热片413和散热体418实现的基于热辐射的散热。
此外,在本实施方式的MR16型LED灯具1中,通过仅对散热器41的散热体418的表面实施提高热辐射率的处理,能够减少用于提高热辐射率的处理,并且进一步提高由散热体418实现的基于热辐射的散热。
此外,在本实施方式的MR16型LED灯具1中,底部411为大致圆形,多个散热片413在底部411的外周边缘呈放射状排列,并且在底部411的外周边缘按照规定间隔排列,由此,能够进一步提高由多个散热片413实现的基于对流的散热。
此外,在本实施方式的MR16型LED灯具1中,通过将LED发光模块2配置为LED20被搭载在基板的大致中心处,光轴与底部411的中心大致一致,能够使LED发光模块2作为所谓单芯型在整体上成为点光源。因此,在本实施方式的MR16型LED灯具1中,可以使LED发光模块2紧凑,因此,可以增大多个散热片413,进一步提高由多个散热片413实现的基于对流的散热以及基于热辐射的散热。并且,在多个LED分散的LED灯具中,存在产生多阴影,在照明效果上不好的情况。为了消除、缓和多阴影,一般而言,采用并组合使用扩散板或透镜等光学部件,进行LED的最佳配置等,但是,在本实施方式的MR16型LED灯具1中,通过使用所谓单芯型的LED,能够有效地消除或缓和该多阴影的问题。
此外,LED20所具有的LED芯片具有GaN衬底,由此实现如下效果:即使提高LED20的电流密度也不会产生不良情况,其结果为,能够向LED20提供更大的驱动电力,能够以更大的光束、照度射出光。
(变形例)
关于本实施方式所描述的MR16型LED灯具1,在不脱离本实用新型的主旨的范围内可以进行各种变更。例如,在本实施方式中,作为现有的符合标准规范的LED照明装置,例示出MR16型LED灯具1,但是,本实用新型并不限于此,例如,也可以采用MR11型LED灯具、AR111型LED灯具或PAR型LED灯具等其他的符合标准规范的LED灯具来构成LED照明装置。
并且,在本实施方式中,作为MR16型LED灯具1的灯头,对采用了GU5.3这样的规范的情况进行了描述,但是本实用新型并不限于此,例如,也可以应用EZ10等不同的灯头规范,在符合其他的标准规范的LED灯具的情况下也可以应用各种灯头的规范。
此外,在本实施方式中,对使散热体418的高度为将散热体418的高度与边缘部417的高度相加得到的高度的情况进行了描述,但是本实用新型并不限于此,例如,散热体418的高度也可以是不包含边缘部417的高度的仅散热体418的高度。
此外,在本实施方式中,对散热体418以从壳体4的最外径起朝向底部411在规定范围内覆盖壳体4的方式,即,沿着壳体4的外形形状构成散热体418的情况进行了描述,但是本实用新型并不限于此,也可以使散热体的表面积比沿着壳体的外形形状的情况大。例如,也可以使散热体在厚度方向上具有凹凸,并且,也可以构成为将散热体朝向散热片之间的间隙插入,或者以规定的间隔朝向外侧使散热体起伏。这样,通过使散热体的表面积比沿着壳体的外形形状的情况大,能够增大散热体的表面积,进一步提高由散热体实现的基于热辐射的散热。
标号说明
1:MR16型LED灯具(LED照明装置);2:LED发光模块;3:透镜模块;4:壳体;20:LED;21:模块基板;30:透镜;31:透镜支架;41:散热器;411:底部;413:散热片;418:散热体。

Claims (13)

1.一种LED照明装置,其特征在于,
所述LED照明装置具有:
LED发光模块,其具有LED;
透镜模块,其设于所述LED发光模块的前方;
壳体,其收纳所述LED发光模块,并且所述壳体具有如下结构:随着朝向设于后方的灯头靠近,所述壳体的截面积变小;以及
散热器,其构成所述壳体的至少一部分,对所述LED发出的热量进行散热,
所述散热器具有:
底部,其设置有所述LED发光模块和所述透镜模块;
外筒部,其位于比所述底部靠后方的位置;
板状的散热片,沿所述底部的外周边缘排列着多个所述散热片,所述散热片以该底部为基准朝向前方和侧方延伸,并且所述散热片与所述外筒部的外周面连接,朝向该外周面的侧方延伸;以及
带状的散热体,其将所述散热片的外周侧的部位彼此连接。
2.根据权利要求1所述的LED照明装置,其特征在于,
所述带状的散热体被设置为:在从所述灯头侧观察所述壳体的情况下,所述带状的散热体从所述壳体的最外径起朝向所述底部覆盖所述壳体的规定范围。
3.根据权利要求1或2所述的LED照明装置,其特征在于,
所述散热体被设置为:在从所述灯头侧观察所述壳体的情况下,从所述壳体的最外径起朝向所述底部在壳体最外直径的10%以上40%以下的范围内覆盖所述壳体。
4.根据权利要求1或2所述的LED照明装置,其特征在于,
所述底部具有圆柱形状,
多个所述散热片的至少一部分呈放射状地排列在所述底部的外周边缘。
5.根据权利要求1或2所述的LED照明装置,其特征在于,
所述散热器的所述底部、所述散热片和所述散热体被实施了提高热辐射率的处理。
6.根据权利要求5所述的LED照明装置,其特征在于,
在所述散热器的所述底部、所述散热片和所述散热体上设置有用于提高热辐射率的热辐射率提高膜。
7.根据权利要求1或2所述的LED照明装置,其特征在于,
所述照明装置是MR16型LED灯具、MR11型LED灯具、AR111型LED灯具或PAR型LED灯具。
8.根据权利要求1或2所述的LED照明装置,其特征在于,
所述LED照明装置具有能够代替MR16型卤素灯泡的形状和大小,
所述散热体的高度尺寸为5mm以上20mm以下。
9.根据权利要求1或2所述的LED照明装置,其特征在于,
所述散热器的所述散热体的热辐射率与所述底部和所述散热片的热辐射率不同。
10.根据权利要求1或2所述的LED照明装置,其特征在于,
所述散热体的表面积比沿着所述壳体的外形形状构成所述散热体的情况下的散热体的表面积大。
11.根据权利要求1或2所述的LED照明装置,其特征在于,
多个所述散热片的至少一部分按照固定的间隔排列在所述底部的外周边缘。
12.根据权利要求1或2所述的LED照明装置,其特征在于,
所述LED发光模块被配置为:所述LED被搭载在基板的中心处,所述LED的光轴与所述底部的中心一致。
13.根据权利要求1或2所述的LED照明装置,其特征在于,
所述LED所具有的LED芯片具有GaN衬底。
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