CN102869917A

CN102869917A - 照明装置

Info

Publication number: CN102869917A
Application number: CN2011800195521A
Authority: CN
Inventors: 北村义之; 咏田浩明
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2010-04-20
Filing date: 2011-03-04
Publication date: 2013-01-09
Also published as: JP4914511B2; US20130033166A1; EP2562467A4; WO2011132465A1; EP2562467A1; JP2011228125A

Abstract

本发明提供一种照明装置，该照明装置能够充分地对电源电路部发出的热量进行散热。该照明装置包括：光源模块(1)；电源电路部(6)，向光源模块(1)提供电力；散热部(3)，在内部收容电源电路部(6)，并对电源电路部(6)发出的热量进行散热；灯头(5)，与外部电源连接；以及电绝缘的绝缘环(4)，设置在散热部(3)和灯头(5)之间，其中，绝缘环(4)是热导体。由于将绝缘环(4)作为热导体，所以可以通过绝缘环(4)将电源电路部(6)发出的热量向散热部(3)和灯头(5)传递，从而可以从散热部(3)和灯头(5)向外部散热。由于也可以将灯头(5)用作散热构件，所以可以扩大散热面积，从而可以充分地对来自电源电路部(6)的热量进行散热。

Description

照明装置

技术领域

本发明涉及一种照明装置，其包括：光源；电源电路部，向该光源提供电力；散热部，在内部收容该电源电路部，并对所述电源电路部发出的热量进行散热；连接部，与外部电源连接；以及电绝缘的绝缘体，设置在所述散热部和连接部之间。

背景技术

一般来说，照明装置在内部收容有光源和向该光源提供电力的电源电路部等发热部件。伴随上述发热部件的发热，发热部件的温度上升时，有可能不能确保发光二极管（以下称为LED）等光源和构成电源电路部的电路元件等发热部件的性能。此外，从安全性的角度出发，也不希望照明装置外表面的温度上升。因此，以往提出了一种照明装置，该照明装置能够将来自发热部件的热量向照明装置外部的空气散热（例如参照专利文献1）。

专利文献1公开的照明装置包括：光源部510，具有光源511；电源部（电源电路部）530，点亮光源511；电源端子台540，向电源部530提供电源；以及器具主体520，设置光源部510、电源部530和电源端子台540。并且以光源部510侧为设置孔侧的方式，利用设置在器具主体520外周上的弹簧构件构成的支撑件550，将该照明装置设置在天花板上，来用作所谓下射式灯具（参照图5）。

器具主体520是圆筒状的箱体构件，由铝压铸件制成，并且兼用作散热部，对光源511和电源部530发出的热量进行散热。器具主体520具有分割该器具主体520内部的隔板521，该隔板521兼用作配置光源部510的支撑部。为了使该电源部530的布线基板531和器具主体520的隔板521之间确保电绝缘距离，电源部530以与隔板521隔开规定间隔的方式保持在器具主体520上。

专利文献1：日本专利公开公报特开2008-186776号

在专利文献1的照明器具中，电源部530发出的热量向器具主体520传递，并从该器具主体520向外部散热。但是，仅使电源部530的布线基板531在周向边缘部与器具主体520抵接，不能确保传递来自电源部530的热量的足够的传热面积。因此，不能充分地将电源部530发出的热量向器具主体520传导，有可能导致散热不充分。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种能够充分地对电源电路部发出的热量进行散热的照明装置。

本发明的照明装置包括：光源；电源电路部，向所述光源提供电力；散热部，在内部***述电源电路部，并对所述电源电路部发出的热量进行散热；连接部，与外部电源连接；以及绝缘体，设置在所述散热部和连接部之间，所述照明装置的特征在于，所述绝缘体是热导体。

在本发明中，在对电源电路部发出的热量进行散热的散热部和与外部电源连接的连接部之间设置有绝缘体。由于通过作为热导体的绝缘体，以能传热的方式连接所述散热部和连接部，所以可以通过绝缘体将电源电路部发出的热量向散热部和连接部传递，并且可以从散热部和连接部向外部散热。由于也可以将连接部用作散热构件，所以可以充分地对来自电源电路部的热量进行散热。

本发明的照明装置的特征还在于，所述连接部与所述绝缘体一体成形。

在本发明中，由于使连接部与绝缘体一体成形，所以可以使连接部和绝缘体紧密接触，从而可以降低连接部和绝缘体之间的热阻。其结果，由于可以有效地从绝缘体向连接部传递热量，所以有效地将连接部用作散热构件，从而可以更充分地对来自电源电路部的热量进行散热。

本发明的照明装置的特征还在于，在所述连接部和所述绝缘体之间设置有粘接剂层。

在本发明中，由于在连接部和绝缘体间设置有粘接剂层，所以可以使连接部和绝缘体紧密接触。通过使用热导率高的材料制成的粘接剂，能够降低连接部和绝缘体之间的热阻。其结果，由于可以有效地从绝缘体向连接部传递热量，所以可以有效地将连接部用作散热构件，从而可以更充分地对来自电源电路部的热量进行散热。

本发明的照明装置的特征还在于，所述电源电路部具有多个电路元件，所述电路元件的至少一部分与所述绝缘体抵接。

在本发明中，由于电源电路部具有多个电路元件，并且使该电路元件的至少一部分与所述绝缘体抵接，所以容易将电源电路部发出的热量向绝缘体传递。此外，例如通过在电源电路部和绝缘体之间填充热导率高的材料制成的填充材料，能够更有效地将电源电路部发出的热量向绝缘体传递，并且可以通过绝缘体有效地将电源电路部发出的热量向散热部和连接部传递。

本发明的照明装置的特征还在于，在所述电源电路部和绝缘体之间设置有热导层。

在本发明中，由于在电源电路部和绝缘体之间设置热导层，所以使电源电路部和绝缘体之间不会存在空气等气体，因此，可以有效地将来自电源电路部的热量向绝缘体传递。通过使用热导率高的材料制成的热导层，可以通过绝缘体有效地将来自电源电路部的热量向散热部和连接部传递。

本发明的照明装置的特征还在于，所述绝缘体含有聚酰胺和/或液晶聚合物。

在本发明中，由于绝缘体由含有聚酰胺和/或液晶聚合物的树脂制成，所以可以确保绝缘性并成为热的良导体，并且可以降低绝缘体内部的热阻，从而可以通过绝缘体有效地将电源电路部发出的热量向散热部和连接部传递。此外，由于利用树脂制成，所以可以使用注塑成型机等，容易地将连接部与绝缘体一体成形，从而可以简化制造工序。

按照本发明，可以充分地对电源电路部发出的热量进行散热。

附图说明

图1是本发明实施方式的照明装置的示意性外观图。

图2是本实施方式的照明装置的示意性纵断面图。

图3是沿图1的III-III线的示意性横断面图。

图4是本发明另一种实施方式的照明装置的电源电路部附近的示意性纵断面图。

图5是现有技术的照明装置的示意性纵断面图。

附图标记说明

1光源模块（光源）

3散热部

4绝缘环（绝缘体）

5灯头（连接部）

6电源电路部

62、63电路元件

7树脂（热导层）

76粘接剂（粘接剂层）

具体实施方式

下面基于表示实施方式的附图，以灯泡型照明装置为例对本发明进行详细叙述。图1是本发明实施方式的照明装置的示意性外观图。图2是本实施方式的照明装置的示意性纵断面图。图3是沿图1的III-III线的示意性横断面图。

图中表示了作为光源的光源模块1。光源模块1包括：呈圆板状的LED基板11；以及多个LED12，安装在该LED基板11的一个表面上。LED基板11例如由铁、铝等金属制成，并兼用作热导体，该热导体将来自LED12的热量向安装有光源模块1的散热板2传导。LED12例如是表面贴装型LED，其包括LED元件、密封该LED元件的密封树脂、输入端子和输出端子。

在一个表面上安装有LED12的LED基板11通过另一个表面（与安装有LED 12的表面相反一侧的表面）固定在散热板2上。散热板2由铝等金属制成，其包括圆板状的光源保持部21和扁平的周壁部22，上述周壁部22直立设置在该光源保持部21的外周边缘上。LED基板11固定在散热板2的光源保持部21的一个表面21a上。周壁部22直立设置在光源保持部21的一个表面21a侧，并且从光源保持部21侧朝向突出设置端侧直径平缓地扩大。安装有光源模块1的散热板2以光源保持部21的另一个表面21b侧为散热部3侧的方式，安装在散热部3上。

散热部3为圆筒状，由铝等金属制成。散热部3具有圆台形的外形，从长边方向的一端朝向另一端直径平缓地扩大。在散热部3另一端（直径扩大侧）的内侧，设置有安装了散热板2的安装座31。安装座31例如呈环状沿周向设置在散热部3的内侧。另外，安装座31的形状并不限于此，只要是能够安装散热板2的形状即可。

以设置在散热部3的LED基板11上的螺钉用孔（未图示）、设置在散热板2上的螺钉用孔（未图示）以及设置在散热部3另一端侧（直径扩大侧）的安装座31上的螺钉用孔（未图示）相配合的方式，将光源模块1和散热板2放置在散热部3的安装座31上，通过将螺钉拧入螺钉用孔，把光源模块1和散热板2固定在散热部3上。

由于分别使LED基板11和散热板2以及散热板2和散热部3以大体整个表面接触的方式抵接，所以具有足够的传热面积。因此，将来自LED12的热量通过LED基板11有效地向散热板2传导，一部分直接从散热板2的周向边缘部向照明装置100外部的空气散热，剩余的热量有效地从散热板2向散热部3传导，并从散热部3向照明装置100外部的空气散热。由于通过上述散热板2和散热部3进行散热，所以LED12被冷却到为了确保规定的性能和寿命所需要的温度。另外，优选的是，在LED基板11和散热板2之间以及散热板2和散热部3之间安装热导片或涂布导热性良好的润滑脂。上述散热板2和散热部3作为对来自光源模块1的热量进行散热的散热器发挥功能，并且作为照明装置的封装件发挥功能。

在散热部3的一端侧（与安装有安装座31侧相反的一侧），通过作为绝缘体的绝缘环4设置有作为连接部的灯头5，上述绝缘体使灯头5和散热部3之间电绝缘。绝缘环4包括：呈圆筒状的灯头保持部41，保持灯头5；以及连接部42，连接设置在该灯头保持部41上，并与散热部3连接。

如图3所示，连接部42设置在灯头保持部41的内侧，并且是与通过该灯头保持部41中心的平面平行的板部。在连接部42的外表面42a上设置有卡合爪43，该卡合爪43与形成在散热部3内表面的卡合部（未图示）卡合。在灯头保持部41的与连接部42相反一侧的端部上，与连接部42隔开适当长度且平行地设置有保持部44，该保持部44保持后述的电源电路部的电源基板。此外，在灯头保持部41上，与连接部42隔开适当长度且平行地设置有与电源基板卡合的卡合凹部45。

在本实施方式中，绝缘环4由散热性和电绝缘性良好的树脂、即所谓散热树脂制成。散热树脂是具有电绝缘性的树脂。散热树脂的热导率例如约为1～70（W/m·K）。上述散热树脂例如由合成树脂制成，该合成树脂含有聚酰胺（所谓尼龙）和/或液晶聚合物作为原料。另外，散热树脂并不限于含有聚酰胺和/或液晶聚合物的合成树脂，只要具有电绝缘性即可。

此外，绝缘环4只要由散热性、电绝缘性良好的材料制成即可，也可以由陶瓷制成。陶瓷制的材料例如能够使用氧化铝等金属氧化物、氮化硼等红外线辐射率（红外线波长区域的热辐射率）高的电绝缘性材料。

灯头5为有底圆筒形状，其包括：一极端子51，在圆筒部实施了用于与灯泡用灯座进行螺纹连接的螺纹加工；以及另一极端子52，突出设置在灯头5的底面上。上述一极端子51和另一极端子52之间电绝缘。另外，灯头5的圆筒部的外形例如形成为与E17或E26的螺旋式灯头的形状相同。

在本实施方式中，灯头5与绝缘环4一体成形。上述一体成形的方法如下：将与绝缘环4的形状对应的模具嵌入灯头5，利用注塑成型机等使熔化状态的所述散热树脂流入所述模具，并使散热树脂固化。散热树脂以覆盖灯头5圆筒部内表面的方式紧密接触地设置在该内表面上。如上所述，由于将灯头5与绝缘环4一体成形，所以可以使灯头5和绝缘环4的灯头保持部41毫无间隙地紧密接触，可以抑制因空气等存在而增大热阻，从而可以良好地从绝缘环4向灯头5进行热传导。

通过使设置在绝缘环4的连接部42上的卡合爪43与形成在散热部3内表面上的卡合部（未图示）卡合，将以上述方式一体成形的绝缘环4和灯头5安装在散热部3上。在散热部3和绝缘环4的连接部42之间填充有粘接剂75。优选的是，粘接剂75是以硅等材料为原料的高热导率的粘接剂。由于在散热部3和绝缘环4的连接部42之间填充有粘接剂75，所以不会存在空气等气体，从而可以使散热部3和绝缘环4之间的热阻变小。

由于将绝缘环4作为热导体，所以以能传热的方式连接散热部3和灯头5，从而可以有效地从绝缘环4向散热部3和灯头5传导热量。通过在散热部3和绝缘环4的连接部42之间填充高热导率的粘接剂75，可以进一步有效地从绝缘环4向散热部3传导热量。另外，绝缘环4作为使灯头5和散热部3之间电绝缘的绝缘体发挥功能。此外，绝缘环4作为连接灯头5和散热部3的连接件发挥功能。

在由上述散热板2、散热部3和绝缘环4形成的空洞内收容有电源电路部6，该电源电路部6通过电线向光源模块1提供规定电压和电流的电力。

电源电路部6包括矩形板状的电源基板61和安装在该电源基板61上的多个电路元件。电源基板61的两个表面上分配安装有：二极管电桥，对从外部交流电源提供来的交流电流进行全波整流；变压器，将整流后的电源电压转换成规定的电压；以及二极管、IC等电路元件，与变压器的初级和次级连接。另外，电源基板61例如使用环氧玻璃基板、纸苯酚基板等。

在电源电路部6的电源基板61的一个表面61a上安装有多个电路元件62，在电源基板61的另一个表面61b上安装有电路元件63，与安装在一个表面61a上的电路元件62相比，电路元件63因提供来的电流而产生的发热量较多。

以电源基板61的另一个表面61b侧（安装有电路元件63侧）为绝缘环4的连接部42侧的方式，将电源基板61的一部分与设置在绝缘环4上的卡合凹部45卡合，从而将电源电路部6保持在由散热部3和绝缘环4形成的空洞内。在这种保持状态下，如图3所示，电源电路部6的电路元件63的一部分与连接部42的内表面42b抵接。由于使电路元件63的一部分与绝缘环4抵接，所以可以使电源电路部6发出的热量的一部分直接向绝缘环4传递，从而可以有效地将来自电源电路部6的热量向绝缘环4传递。

在上述电源电路部6的电源基板61的另一个表面61b和绝缘环4的连接部42的内表面42b之间，填充有作为热导层的树脂7，如图2所示，电路元件63的一部分与树脂7抵接。树脂7例如是硅树脂、聚氨酯树脂等高热导性树脂。由于在电源电路部6和绝缘环4之间填充有树脂7，所以在电源电路部6和绝缘环4之间不会存在空气等气体，因此，可以有效地将来自电源电路部6的热量向绝缘环4传递。由于填充有热导率高的树脂7，所以可以通过绝缘环4有效地将来自电源电路部6的热量向散热部3和灯头5传递。

电源电路部6通过电线（未图示）与灯头5的一极端子51和另一极端子52电连接。此外，电源电路部6通过电线（未图示）并利用连接器与光源模块1电连接。另外，也可以不使用电线，而使用柱状插头进行电连接。

另一方面，在散热部3的另一端侧的散热板2上，以覆盖LED12的光射出方向侧的方式安装有透光性的灯罩8。灯罩8由具有半球壳状形状的乳白色的玻璃制成。优选在灯罩8的内表面上以遍布大体整个表面的方式设置飞散防止膜，用于防止灯罩8破损时碎片飞散。上述灯罩8利用粘接剂等，通过开口侧的周向边缘安装在散热板2的光源保持部21的边缘部上。另外，灯罩8的材料并不限于玻璃，例如也可以由聚碳酸酯那样的树脂制成。

以上述方式构成的照明装置100通过将灯头5拧入灯泡用灯座，与外部交流电源连接。在这种状态下，当接入电源时，通过灯头5向电源电路部6提供交流电流。电源电路部6向光源模块1提供规定电压和电流的电力，从而点亮LED12。

伴随上述LED12的点亮，主要是LED12和电源电路部6发热。如上所述，来自LED12的热量向散热板2和散热部3传导，并从散热板2和散热部3向照明装置100外部的空气散热。另一方面，来自电源电路部6的热量直接或通过树脂7向绝缘环4传导，传导来的热量的一部分向散热部3传递，并从该散热部3向照明装置100外部的空气散热。向绝缘环4传导的热量的另一部分向灯头5传递，并从该灯头5向照明装置100外部的空气散热。

在本实施方式的照明装置100中，如上所述，由于将设置在散热部3和灯头5之间的绝缘环4作为热导体，所以可以使电源电路部6发出的热量通过绝缘环4向散热部3和灯头5传递，从而可以从该散热部3和灯头5向外部散热。这样，由于也可以将灯头5用作散热构件，所以可以扩大散热面积，从而可以充分地对来自电源电路部6的热量进行散热。

并且，由于灯头5与绝缘环4一体成形，所以可以使灯头5和绝缘环4毫无间隙地紧密接触，从而可以降低灯头5和绝缘环4之间的热阻。其结果，由于可以有效地从绝缘环4向灯头5传递热量，所以可以有效地将灯头5用作散热构件，从而可以更充分地对来自电源电路部6的热量进行散热。

此外，由于绝缘环4由含有聚酰胺和/或液晶聚合物的树脂制成，所以可以确保绝缘性并成为热的良导体，并且可以降低绝缘环4内部的热阻，从而可以有效地将电源电路部6发出的热量通过绝缘环4向散热部3和灯头5传递。此外，由于利用树脂制成，所以可以使用注塑成型机等，容易地将灯头5与绝缘环4一体成形，从而可以简化制造工序。

此外，由于使电源电路部6的电路元件63的一部分与绝缘环4抵接，所以不借助其他物质，就可以将电源电路部6发出的热量的一部分直接向绝缘环4传递。其结果，可以有效地将来自电源电路部6的热量向绝缘环4传递。

此外，由于在上述电源电路部6的电源基板61的另一个表面61b和绝缘环4的连接部42的内表面42b之间，填充有作为热导性材料的树脂7，所以在电源电路部6和绝缘环4之间不会存在空气等气体，因此，可以有效地将来自电源电路部6的热量向绝缘环4传递。通过使用热导率高的树脂7，可以通过绝缘环4有效地将来自电源电路部6的热量向散热部3和灯头5传递。

并且，由于在上述彼此接近的电源电路部6的电源基板61的另一个表面61b和绝缘环4的连接部42的内表面42b之间的间隙中，填充有树脂7，所以可以减小填充的树脂7的量。

在上述实施方式的照明装置100中，将灯头5和绝缘环4一体成形，但并不限于此，也可以分别将灯头5和绝缘环4形成为单独个体。图4是本发明另一种实施方式的照明装置200的电源电路部6附近的示意性纵断面图。

绝缘环104包括：呈圆筒状的灯头保持部141，保持灯头5；以及连接部42，与该灯头保持部141连接设置，并与散热部3连接。在灯头保持部141的外周面上实施了用于与灯头5进行螺纹连接的螺纹加工。通过将绝缘环4的灯头保持部141***并拧入灯头5的内部，使灯头5与绝缘环104一体化。在绝缘环104的灯头保持部141和灯头5之间填充有作为粘接剂层的粘接剂76。粘接剂76优选以硅等材料为原料的高热导率的粘接剂。由于其他结构与图2所示的照明装置100相同，所以相应的结构构件采用与图2相同的附图标记，并省略了其结构的详细说明。

在本实施方式的照明装置200中，由于在绝缘环104的灯头保持部141和灯头5之间填充有粘接剂76，所以可以使它们之间不会存在空气等气体，从而可以降低绝缘环104和灯头5之间的热阻，因此能够得到与上述照明装置100相同的效果。

另外，在上述实施方式中，对收容在散热部3内的作为发热体的电源电路部6进行了说明，但在能够对LED的光量和/或色度进行调整的带有调光功能的照明装置中，调光用的控制部也同样成为发热体。在这种情况下，也能够通过与上述实施方式中说明的电源电路部6同样的结构，即，通过将控制电路基板设置成接近绝缘环4，并在控制电路基板和绝缘环4之间填充树脂，来有效地将来自控制部的热量向散热部3传导。

此外，在上述实施方式中，在绝缘环4和电源基板61之间设置有树脂7，但是也可以不设置树脂7。

此外，在上述实施方式中，使用表面贴装型LED作为光源，但并不限于此，也可以使用其他类型的LED、EL（Electro Luminescence电致发光）等。

此外，在上述实施方式中，以安装在灯泡用灯座上的灯泡型照明装置为例进行了说明，但并不限定于灯泡型的照明装置，本发明也可以应用于其他类型的照明装置。此外，本发明也能够应用于照明装置以外的具有发热体的设备，并且能够在权利要求记载的范围内以各种变形方式实施本发明。

Claims

1.一种照明装置，包括：

光源；

电源电路部，向所述光源提供电力；

散热部，在内部***述电源电路部，并对所述电源电路部发出的热量进行散热；

连接部，与外部电源连接；以及

绝缘体，设置在所述散热部和连接部之间，

所述照明装置的特征在于，

所述绝缘体是热导体。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述连接部与所述绝缘体一体成形。

3.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，在所述连接部和所述绝缘体之间设置有粘接剂层。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的照明装置，其特征在于，所述电源电路部具有多个电路元件，所述电路元件的至少一部分与所述绝缘体抵接。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的照明装置，其特征在于，在所述电源电路部和绝缘体之间设置有热导层。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的照明装置，其特征在于，所述绝缘体含有聚酰胺和/或液晶聚合物。