CN101709857B - 光源单元以及使用此光源单元的照明器具 - Google Patents
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- F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
Abstract
一种光源单元以及使用此光源单元的照明器具。光源单元(100)具备基板(4)与散热机构(6、40)。基板(4)的中央部及其周围部安装着多个发光元件(10)。散热机构(6、40)与多个发光元件(10)的各个相对应。而且,与安装在中央部的发光元件(10-4、10-7、10-10)相对应的散热机构(6fm、40-4、40-7、40-10)的散热能力大于与安装在周围部的发光元件(10-1、10-2、10-3、10-5、10-6、10-8、10-9、10-11、10-12)相对应的散热机构(6fc、40-1、40-2、40-3、40-5、40-6、40-8、40-9、40-11、40-12)的散热能力。
Description
本申请案是基于且主张2008年9月16日申请的先前的日本专利申请案第2008-236242号的优先权的权益,所述申请案的全文以引用的方式并入本文。
技术领域
本发明涉及一种使用了发光二极管(Light Emitting Diode,LED)等的发光元件且适合于照明器具(Lighting Apparatus)的光源单元及使用此光源单元的照明器具。
背景技术
LED等发光元件随着其温度上升,而光的输出下降,且耐用年数也缩短。因此,对于以LED或电致发光(Electro Luminescent,EL)元件等固体发光元件为光源的照明器具而言,为了延长耐用年数或者改善发光效率的特性,重要的是抑制发光元件的温度上升。采用LED作为光源的照明器具在日本公开专利公报编号、日本专利特开2006-172895号公报(Jap.Pat.KOKAI Applin.No.JP2006-172895A)中有所揭示。此照明器具中,在具有散热性的安装板上安装着基板。安装板在点对称地设置在周缘的安装部中,固定在照明器具的本体上。基板上所产生的热经由安装板向照明器具的本体传递。由此,基板的散热率得到提高。
然而,日本公开专利公报编号、特开2006-172895号公报(Jap.Pat.KOKAI Applin.No.JP2006-172895A)中所示的照明器具是从基板的周缘向本体传递热。如果光源点亮后经过固定时间,那么基板的发热与散热均衡。因此,基板的温度整体而言温度分布成为均匀。
但是,存在于刚点亮光源之后,基板的中央部的温度变高的倾向。于此种条件时,如果反复进行点亮与熄灭,那么刚点亮之后的温度分布不均匀成为引起安装在基板的中央部的发光元件的耐用年数缩短或特性下降的原因。例如,导致安装在基板的中央部的发光元件的亮度比安装在基板的周围部的发光元件的亮度下降。另外,基板的中央部所产生的热原本就具备难以散热、温度易于上升的条件,而不论点亮光源之后经过多长时间。
发明内容
本发明提供一种光源单元、以及使用此光源单元的照明器具,所述光源单元具有促进安装着多个发光元件的基板的温度分布达到均质的功能。
本发明的一实施形态的光源单元具备基板与散热机构。基板的中央部及其周围部安装着多个发光元件。散热机构与多个发光元件的各个相对应。而且,与安装在中央部的发光元件相对应的散热机构的散热能力大于与安装在周围部的发光元件相对应的散热机构的散热能力。
在本发明中,只要无特别指定,用语的定义及技术性含义如下。所谓发光元件是指LED或有机EL等固体发光元件。发光元件的安装优选以板上芯片封装(Chip On Board,COB)方式或表面安装方式来安装。但是,就本发明的性质而言,安装方式并无特别限定。另外,发光元件的安装个数或基板的形状并无特别限制。“中央部”、“周围部”并非无变化地表示“中央部”、“周围部”本身。“中央部”、“周围部”是表示根据基板或发光元件的配置形态来把握的相对性的概念的部位。
例如,与各发光元件相对应的散热机构的散热效率也能够以如下方式而构成,即,效率随着比外周部更接近内周而提高。此外,散热机构也可以由反射体或电极等的配线图案而构成。另外,也可以特别设置构件来构成。此外,还可以改变与安装在中央部的发光元件相对应的散热机构、以及与安装在周围部的发光元件相对应的散热机构的材质。
当散热机构为反射体时,反射体具备隔壁与反射面。隔壁形成与多个发光元件的各个相对应的投光开口。反射面包括:相对于安装在中央部的发光元件的各个由隔壁而形成的反射面;以及相对于安装在周围部的发光元件的各个由隔壁而形成的反射面。各个反射面从配置有发光元件的入射侧向射出发光元件的光的出射侧展开。而且,位于中央部的反射面的面积大于位于周围部的反射面的面积。例如,当多个反射面配置成放射状时,也可以形成如面积从位于周围部的反射面向位于中央部的反射面逐渐增大的构成。
或者,散热机构也可以是由铜箔而形成在安装有发光元件的基板的表面处的电极。此时的电极具备:分别对应于安装在中央部的发光元件而热耦合的区块(block),以及分别对应于安装在周围部的发光元件而热耦合的区块。与安装在中央部的发光元件相对应的区块的面积大于与安装在周围部的发光元件相对应的区块的面积。
另外,本发明的照明器具至少由所述光源单元与具备此光源单元的本体而构成。
本发明的另外的目的及优势将以下列描述来阐述,且一部分从描述中将显而易见,或者可以通过实施本发明来得知。本发明的目的及优势将通过下文所特定指出的工具及组合来实现及获得。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施形态的照明器具的立体图。
图2是图1中所示的照明器具的分解立体图。
图3A是从出射侧观察图2中所示的反射体的立体图。
图3B是从入射侧观察图3A中所示的反射体的立体图。
图4A是从出射侧观察图2中所示的反射体的平面图。
图4B是图4A中所示的反射体的内周侧的反射面的一个区段的平面图。
图4C是图4A中所示的反射体的外周侧的反射面的一个区段的平面图。
图5是沿图4A中的A-A线的侧视图。
图6是图2中所示的基板的表面的平面图。
图7是图6中所示的基板的电极的图案图。
图8是将图2中所示的基板、反射体以及配光体组装于本体上而成的照明器具的剖面图。
图9是将本发明的第2实施形态的照明器具中的基板、反射体以及配光体组装于本体上的剖面图。
图10是表示将本发明的第3实施形态的照明器具中的基板嵌入到本体的安装部中的状况的立体图。
1:筒灯 2:本体
2a:底壁 2b:中央螺孔
2c:散热片 2d:周围贯穿孔
3:配光体 3a:法兰
4:基板 4a:中央贯穿孔
4b、4c、4d:外周贯穿孔 4s:槽
5:电源单元 6:反射体
6a:投光开口 6b:外周缘部
6c:放射状隔壁 6d:内周隔壁
6e:分割隔壁 6f、6fc、6fm:反射面
6g:螺孔 6h:柄
6i:入射侧 6o:出射侧
6ai、6ao:边缘部 7:遮罩
8:端子台 9:板簧
10、10-1~10-12:LED 11:中央螺钉
12:周围螺钉 13:安装螺钉
20:电路模块 20a、20b:电路基板
20c:保持板 21:电气零件
22:盖子 23:顶板
24:安装部 26:卡合区块
31:基座 32:成形钢丝弹簧
33:金属零件 40:电极
40-1~40-12:区块 40-a、40-b:引线图案
41:切口部 42:爪
100:光源单元 261:凹部
C:天花板 H:外罩
H1:滑块 H2:外壳
H3:吊挂托架 S1、S2:投影面积
Sc、Sm:表面积
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的光源单元以及使用此光源单元的照明器具其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效,在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明,当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得一更加深入且具体的了解,然而所附图式仅是提供参考与说明之用,并非用来对本发明加以限制。
本发明的第1实施形态的光源单元100及照明器具是以埋入天花板C中的类型的筒灯(down light)1为一例,并参照图1~图8进行说明。如图1及图2所示,筒灯1具备:本体2、配光体3、基板4、电源单元5、反射体6、以及透光性的遮罩7。另外,在本实施形态中,以使用此筒灯1的姿势为基准来定义“顶部(top)”及“底部(bottom)”。另外,在本说明书中,也有时将射出光的方向称为“前”或“表面”,将其相反侧称为“后”或“背面”或者“反面”。
本体2由导热性的材料而制成具有底壁2a的筒形状,如图2及图8所示,安装部24凹设在底壁2a中。如图8所示,配光体3安装于本体2的安装部24的外周。如图2及图6所示,基板4安装有作为发光元件的LED10,且装配于本体2上所设置的安装部24上。如图2所示,电源单元5包含收纳在本体2的内部的电路模块(circuit module)20。如图2及图8所示,反射体6夹持着基板4而安装在本体2上。如图2及图8所示,透光性的遮罩7配设在反射体6的前方。另外,透光性的遮罩7也可以是白色、半透明或具有扩散性的遮罩。另外,如图1所示,本体2的外表面具有端子台8。配光体3具备一对用于固定在天花板C的面板(panel)上的板簧(platespring)9。光源单元100由基板4与反射体6而构成。
本体2由导电性优异的材料、例如铝合金制的压铸件(die-cast)而形成。本体2的外表面由白色的三聚氰胺(melamine)树脂系涂料而烧接涂装。另外,只要能保证导热性,那么本体2也可以由其他材料而形成。本体2的外表面具有多个在外铅直方向上延伸的散热片2c。本体2中,在设置在底壁2a的安装部24上具有中央螺孔2b与周围贯穿孔2d。中央螺孔2b向下方开孔,且在内周形成有内螺纹(female screw)。周围贯穿孔2d在板厚方向上贯穿底壁2a。本体2收纳着电源单元5。
如图2所示,电源单元5具备:由两块电路基板20a、20b而构成的电路模块20,与用以安装这些电路基板20a、20b的保持板20c。此电路模块20安装着控制用集成电路(Integrated Circuit,IC)、变压器(transfer)、电容器(condenser)等电气零件21,且从上方插入本体2内。然后,通过从上方盖上盖子(cover)22并用螺丝固定在本体2上,而将电路基板20a、20b以封闭状态收纳在本体2内。此外,从盖子22的上方安装顶板(topplate)23。电路模块20与安装着作为发光元件的LED的基板4电性连接着。电路模块20具有电源电路,并对发光元件的点亮与熄灭进行控制。电源单元5连接在本体2的外部所露出的端子台8上。端子台8连接在商用电源上。
如图2所示,配光体3由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene,ABS)树脂而形成为向下方扩展的斜面(bevel)形状。配光体3一体地形成于作为装饰框的环状的法兰(flange)3a所扩展而成的开口端部,且上端部固定在本体2上。配光体3的外周面装配着一对板簧9。如图8所示,此板簧9作为用以将此筒灯1固定在天花板C的面板上的锚栓(anchor)而发挥功能。
参照图6及图7来说明基板4。图6表示基板4的表面。另外,图7表示形成在基板4的表面的电极的图案与LED10的配置的关系。如图6及图7所示,通过表面安装方式,基板4的表面具有多个成为光源的LED10(在本实施形态中,中央区域具有3个,其周围部具有9个,共计12个)。基板4是由作为绝缘材的玻璃环氧树脂(glass epoxy resin)所制成的圆形的平板。
如图7所示,由连接有LED10的电极40而将基板4的几乎整个表面覆盖。各电极40由铜箔而形成,且也具有作为各自所连接的LED10的散热板(散热机构)的功能。因此,如图7所示,电极40划分成区块40-1~区块40-12,以当使各LED10所产生的热散热时,基板4上的温度分布大致达到均匀。
另外,基板4的整个背面由导电性优异的材料、例如铜层而覆盖。铜层是与用于基板4上所安装的LED10的电路绝缘。LED10点亮期间所产生的热由此铜层而扩散到整个基板4,并得以散热。此铜层通过将热扩散来防止对基板4局部加热,从而使对基板4所施加的热应力成为均匀。另外,视需要而使基板4形成适当积层有光阻层的多层。
基板4通过密接于本体2的底壁2a上所设置的安装部24而热耦合。此时,基板4也可以使粘接材介于中间来与本体2的底壁2a耦合。粘接材可使用导热性良好的材料,具体而言,可使用有机硅树脂(silicone resin)系的粘接材中混合金属氧化物等所形成的粘接材。粘接材只要是使基板4密接于底壁2a上的材料即可。因此,粘接材也可以是柔软的单一薄片状构件或硬化树脂等。
此外,当基板4的材料采用玻璃环氧树脂以外的绝缘材时,只要是散热特性比较良好且耐久性优异的材料,那么也可以应用陶瓷材料或其他合成树脂材料。另外,当基板4采用金属材料时,较合适的是导热性良好、散热性优异且轻量的铝合金。
另外,基板4具有多个用以穿过中央固定机构及周围固定机构的固定部位,所述中央固定机构及周围固定机构是为了将此基板4固定在本体2上而准备的。为了装配中央固定机构而在基板的中央所准备的固定部位是中央贯穿孔4a。为了装配周围固定机构而在基板4的周围所准备的固定部位在本实施形态中设置有3个,即外周贯穿孔4b、4c、4d。外周贯穿孔4b、4c、4d以中央贯穿孔4a为中心且空开120度的间隔而配置着。
基板4的中央贯穿孔4a与各外周贯穿孔4b、4c、4d之间的同心圆上具有以中央部为中心的平稳的圆弧状的槽(slot)4s。此槽4s是作为用以吸收由热所引起的基板4的伸展的热膨胀吸收机构而准备的。即,槽4s在分别连结中央贯穿孔4a与外周贯穿孔4b、中央贯穿孔4a与外周贯穿孔4c、中央贯穿孔4a与外周贯穿孔4d的线段上,形成在与此线段交叉的方向上。另外,槽在分别连结2个外周贯穿孔4b与4c、4c与4d、4d与4b的线段上,进一步形成在与此线段交叉的方向(此时为半径方向)上。
基板4在中央贯穿孔4a与外周贯穿孔4b、4c、4d处,通过中央固定机构及周围固定机构而固定在本体2上。基板4曝露于所谓的热循环(heat-cycle)中,此热循环是指在LED10点亮期间受热,在LED10熄灭之后放出热。因此,基板4反复受到由膨胀与收缩所产生的应力。此时,通过槽4 s来缓和作用于图6中箭头所示的方向上的由热膨胀所产生的应力。由于可以减轻作用于基板4的应力,因此基板4的并不令人期待的翘曲或变形得到抑制。此外,关于从中央贯穿孔4a朝向外周贯穿孔4b、4c、4d的方向以外的放射方向而言,基板4因未受到固定而变得自由,所以应力作用的程度较小。
如图7所示,由铜箔所形成的电极40在绝缘性的基板4的表面上,由第1至第12的12个区块40-1~区块40-12与2个引线图案(lead pattern)40-a、40-b而构成。LED10-1~LED10-12跨各区块40-1~区块40-12及引线图案40-a、40-b之中的两者之间而分别连接着。为了表示电极40的各区块40-1~区块40-12与LED10-1~LED10-12的位置关系,LED10-1~LED10-12由双点划线(two-dot chain line)来表示。LED10分成两组,每6个分别串联连接。第1组由LED10-1~LED10-6而构成,第2组由LED10-7~LED10-12而构成。
在第1组中,LED10-1的阳极连接于引线图案40-a,阴极连接于第1区块40-1。以使LED10-1所产生的热传递到第1区块40-1的方式而热耦合。LED10-2的阳极连接于第1区块40-1,阴极连接于第2区块40-2。以使LED10-2所产生的热传递到第2区块40-2的方式而热耦合。以下同样地,从LED10-3到10-6为止串联连接。
另外,在第2组中,LED10-7的阳极连接于引线图案40-b,阴极连接于第7的区块40-7。以使LED10-7所产生的热传递到第7区块40-7的方式而热耦合。LED10-8的阳极连接于第7区块40-7,阴极连接于第8的区块40-8。以使LED10-8所产生的热传递到第8区块40-8的方式而热耦合。同样地,LED10-9~LED10-12在第8区块40-8~第12区块40-12之间串联连接。
基板4的中央部分容易充满LED10-1~LED10-12各自所产生的热。因此,构成电极40的区块之中,位于靠近基板4的中心处的区块40-4、40-7及40-10的面积比配置在周围的其他区块的面积形成得更大。即,增大已与位于中央部的LED10-4、10-7及10-10形成热耦合的区块40-4、40-7及40-10的面积,来使整个基板4的温度分布达到均匀。因此,中央部的区块40-4、40-7、40-10的散热能力大于其周缘部的区块的散热能力。
如图2~图5所示,反射体6配置在基板4的表面侧,即安装着LED10的一侧,由白色的聚碳酸酯(polycarbonate)或丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(Acrylonitrile Styrene Acrylate,ASA)树脂等而形成。反射体6具有对从LED10所放射的光进行配光控制来使其有效地照射的功能。如图3A、图3B、图4A及图5所示,反射体6为圆板形状,且在与基板4上所安装的LED10的各个相对应的位置上设置着投光开口6a。在本实施形态中,投光开口6a有12个。
如图8所示,反射体6具有嵌入到本体2的安装部24中的环状的外周缘部6b。另外,如图4A所示,各投光开口6a由放射状隔壁6c、内周隔壁6d以及分割隔壁6e而个别地隔开。放射状隔壁6c从中央部到外周缘部6b为止以穿过分别对应于靠近中央的3个LED10的投光开口6a之间的方式而空开约120度的间隔配置成放射状。内周隔壁6d在从中央部到外周缘部6b之间,即在对应于靠近中央的3个LED10的投光开口6a与对应于配置在其外周的9个LED10的投光开口6a之间,形成为将放射状隔壁6c分成两半的圆形。分割隔壁6e在从位于各放射状隔壁6c之间的内周隔壁6d到外周缘部6b为止之间,分别各设置2个。
因此,成为反射体6中形成有6个分割隔壁6e。即,与配置在靠近基板4的外周的9个LED10相对应的9个投光开口6a之中,分割隔壁6e使由放射状隔壁6c以每3个划分而成的投光开口6a进一步分成一个一个的区域。
在所述的反射体6中,隔开各投光开口6a的各个隔壁,即放射状隔壁6c、内周隔壁6d及分割隔壁6e如图5所示,形成从投光开口6a的入射侧6i朝向出射侧6o面向下方展开的所谓的扣碗状的抛物面。形成在各投光开口6a的抛物面构成反射面6f。放射状隔壁6c、内周隔壁6d及分割隔壁6e从出射侧6o观察形成为山形。各隔壁6c、6d、6e的山脊所形成的出射侧6o的形状于平面视时,内周隔壁6d的内侧的3个如图4B所示为扇形的形状,外侧的9个如图4C所示呈梯形的形状。
形成在每个投光开口6a上的12个反射面6f之中,比内周隔壁6d更内侧,即位于中央部的3个投光开口6a的反射面6fm的每1个的表面积Sm,比位于其周围部的9个投光开口6a的反射面6fc的每1个的表面积Sc形成得更大。即,反射面6fm与反射面6fc的每1个的面积具有Sm>Sc的关系。另外,如以图4B及图4C为代表所示般,在从下方观察的平面视时,与反射面6fm相对应的形成为扇形的投光开口6a的投影面积S1也比与反射面6fc相对应的形成为梯形的投光开口6a的投影面积S2形成得更大。即,具有S1>S2的关系。如此,在作为散热机构的反射体6中,中央部的投光开口6a的反射面6fm的表面积及其投影面积S1大于周围部的投光开口6a的反射面6fc的表面积及其投影面积S2。
如图3B及图5所示,反射体6的面向基板4的一侧的放射状隔壁6c的靠近外周缘部6b的部分具有柄(stem)6h。各柄6h从面向基板4的一侧起分别一个一个地形成有螺孔6g。如图3B所示,柄6h及螺孔6g在反射体6上共计形成在3个部位。
其次,参照图8,对将包含基板4与反射体6的光源单元100安装在本体2的安装部24上的方法进行说明。另外,在图8中,省略了板簧9的一部分。如图8所示,设置在本体2的底壁2a上的安装部24以与基板4的整个背面密接的方式而形成。反射体6的柄6h配置在面对本体2的周围贯穿孔2d及基板4的外周贯穿孔4b、4c、4d的位置上。面向基板4的反射体6的背面,特别是反射体6的外周缘部6b的基板4侧的端部、投光开口6a的边缘部6ai、6ao以及柄6h,抵接于安装着LED10的基板4的表面。
基板4及反射体6以如下的顺序固定在安装部24上。首先,将基板4从本体2的下方嵌入到安装部24中。接着,将中央螺钉11从基板4的表面穿过中央贯穿孔4a后旋入设置在底壁2a的中央螺孔2b中,借此将基板4的中央部固定在本体2上。然后,利用3根周围螺钉12将基板4的周围固定在本体2上。将周围螺钉12从本体2的上方起,穿过底壁2a的周围贯穿孔2d及基板4的外周贯穿孔4b、4c、4d后,拧入至设置在反射体6的放射状隔壁6c的背面侧的柄6h的螺孔6g中。如此,因为在利用中央螺钉11将基板4定位并暂时固定在底壁2a上后,利用周围螺钉12来固定反射体6的同时基板4的固定结束,所以可容易地进行组装作业。
中央螺钉11作为中央固定机构而发挥功能。中央固定机构只要可将基板4牢牢地固定在本体2上,那么作为中央螺钉11的替代品,也可以是竖立在安装部24的中心上的双头螺栓(stud bolt)及拧入至此双头螺栓中的螺帽的组合、或者钉入至安装部2 4的中心的铆钉(rivet)等。另外,周围螺钉12作为周围固定机构而发挥功能。周围固定机构只要可将基板4的周围及反射体6牢牢地固定在本体2上,那么作为周围螺钉12的替代品,也可以是竖立在反射体6的柄6h上的双头螺栓及拧入至穿过周围贯穿孔2d后向底壁2a的上方突出的双头螺栓的螺帽的组合,或者穿过周围贯穿孔2d与基板的外周贯穿孔4b、4c、4d后钉入至反射体6的柄6h中的铆钉等。
周围螺钉12的紧固力在将反射体6向底壁2a侧拉伸的方向上发挥作用。固定基板4的中央螺钉11与牵引反射体6的周围螺钉12的紧固力合力,将基板4牢固地固定在底壁2a上。在此状态下,反射体6的投光开口6a与基板4的各LED10对向配置着。另外,安装有LED10的基板4的表面与受到抵压的反射体6的背面密接。如图3B所示,反射体6的背面以包围各个LED10的方式而形成有投光开口6a的边缘部6ai、6ao。这些边缘部6ai、6ao形成为与柄6h高度相同。因此,反射体6可以对应于基板4上所安装的LED10的每一个,而将基板4的背面侧抵压于本体2的底壁2a的安装部24。
配光体3由安装螺钉13而固定在本体2上。法兰3a的外径大于天花板C的嵌入孔的孔径。在将筒灯1设置在天花板C上的状态下,法兰3a从下方挂在嵌入孔的周缘。本实施形态的筒灯1在配光体3与反射体6之间具有由丙烯酸树脂等所制作的透光性的遮罩7。遮罩7配设在射出光的反射体6的前方。
在如上所述的构成中,如果对电源单元5通电,那么位于电路模块20中的点亮电路运作。通过向基板4供给电力,则LED10发光。从各LED10所射出的光的大部分透过遮罩7而向前方照射。一部分的光通过在与各LED10相对应的反射体6的各反射面6f暂时被反射而受到配光控制,然后透过透光性的遮罩7而向前方照射。
从LED10所产生的热主要从基板4的背面向本体2的底壁2a传递。此热向整个本体2传导直至本体2的端部为止,并且在传导过程中从散热片2c处散热。另外,如图7所示,LED10中所产生的热也通过以覆盖基板4的表面的方式而形成的电极40向基板4扩散。反射体6的背面除了边缘部6ai、6ao及柄6h以外,如图3B所示,也通过在半径方向上延伸的肋部(rib)抵接于基板4的表面。由于基板4与反射体6的密接性得到保持,因此扩散到电极40的热从基板4向反射体6传递,从而从基板4上去除。
由于LED10中所产生的热散逸到本体2及反射体6,因此基板4的温度分布得以平均化。另外,此实施形态的反射体6的位于中央部的反射面6fm的每1个的表面积Sm,比位于周围部的反射面6fc的每1个的表面积Sc形成得更大。即,充分地准备了与基板4的中央部相对应的散热面积。因此,在刚点亮LED10之后,在基板4的温度分布中即使在热易于集中在中央部的时间,基板4的温度分布也稳定。其结果,此实施形态的照明器具即筒灯1在点亮LED10时,光束可以在较早的阶段中稳定,并且可以减轻LED10的耐用年数的下降。
除此以外,与反射面6fm相对应的投光开口6a的出射侧6o的投影面积S1,比与反射面6fc相对应的投光开口6a的出射侧6o的投影面积S2形成得更大。此点也促进基板4的散热,且使由基板4的热散热所获得的效果显着地显现。在电极40中,使与位于基板4的中央部的LED10-4、10-7及10-10热耦合的区块40-4、40-7及40-10的面积大于周围的面积。此点也促进基板4的中央部的散热,并使基板4的温度分布的均质化得以进行。
基板4有可能因从LED10所产生的热而反复膨胀、收缩,由此而发生变形。此时,反射体6的背面按压抵接于基板4的表面,作用于基板4的由热膨胀所产生的应力可以由槽4s吸收。因此,可以抑制基板4的翘曲或变形。另外,槽4s在基板4的制造过程中的回流焊(reflow)步骤中,也发挥着抑制由热膨胀所引起的变形的功能。
如上所述,根据本实施形态,可以提供一种能够促进安装着多个LED10的基板4的均热化的光源单元100及使用此光源单元100的筒灯(照明器具)1。另外,根据本实施形态,由于利用反射体6而将基板4抵压于本体2上,因此可以使基板4高效地散热,并且也可以抑制基板4的变形。
本发明的第2实施形态的照明器具是以筒灯1为例,并参照图9进行说明。此筒灯1几乎与第1实施形态的筒灯1相同,对于天花板C的固定方法与第1实施形态的情形不同。因此,在图中,对具有与第1实施形态的筒灯1相同功能的构成标注相同的符号并省略其说明。
此筒灯1是经由外罩(housing)H而安装在天花板C上。此外罩H固定在保持天花板C的面板的天花板搁栅(ceiling joist)上。外罩H具备架在天花板搁栅之间的滑块(slide)H1,与安装在此滑块H1上的外壳(hull)H2。外壳H2的内侧具有吊挂托架(bracket)H3。
如图9所示,筒灯1的配光体3的外侧面具有基座(base)31与成形钢丝弹簧(formed wire spring)32。成形钢丝弹簧32由金属零件33而与基座31连结。成形钢丝弹簧32具有在自由状态下扩展成V字形的弹性力,且穿过设置在吊挂托架H3中的孔。通过穿过吊挂托架H3的成形钢丝弹簧32的前端扩展,将法兰3a挂在天花板C的面板上而固定筒灯1。
此筒灯1由于经由外罩H而固定在天花板C上,因此在与第1实施形态的筒灯1比较下该配光体3在光的射出方向上制作得更长。另外,配光体3与本体2相同,都是导热性优异的铝合金制的压铸件。由于此配光体3比第1实施形态的配光体3大,因此相应地其热容量较大,而且散热面积也较广。配光体3安装在本体2的底部。配光体3经由本体2而对LED10中所产生的热进行吸热并散热。也优选在本体2与配光体3之间夹持热传递优异的铜制垫片(gasket)或浆料(paste)来增加密接面积。由于此筒灯1比第1实施形态的筒灯1可以使更多的热散逸,因此即使在增加LED10的个数等增加发热量的情形时,也可以使所述热散逸。
本发明的第3实施形态的照明器具与第1及第2实施形态相同,以筒灯1为例,并参照图10进行说明。本实施形态的筒灯1中,基板4相对于安装部2 4的安装方法与其他实施形态的不同,其他构成与第1、第2实施形态相同。因此,相同构成的说明参考第1及第2实施形态中相对应的说明部分及相对应的图式,而省略此处的记载。
图10表示从下方侧观察时在设置在本体2的底壁2a的安装部24上装配着基板4的状态。此实施形态的本体2中,在安装部24的内周的侧壁具有卡合区块26。卡合区块26具有在以设置在安装部24上的中央螺孔2b为中心的圆周方向上开口的凹部261。另外,基板4具备切口部41与爪42。切口部41是将基板4的一部分去除的部分,以使当将基板4嵌入到安装部24中时不与卡合区块26产生干扰。如图8所示,爪42从切口部41向圆周方向延伸,并嵌入到卡合区块26的凹部261中。
当将基板4装配在本体2上时,插入基板4直至抵接于安装部24的底面的位置为止。而且,在本实施形态中,在将基板4的背面抵压于安装部24的底面的状态下顺时针地转动,借此使爪42嵌合在卡合区块26的凹部261中。卡合区块26设置在与相对于中央螺孔2b配置有周围贯穿孔2d的方位几乎相同的方位、即3个部位上。在爪42嵌入到凹部261中的状态下,基板4紧贴在安装部24的底面。通过以所述方式构成,使基板4安装在本体2上的作业变得简单。另外,本实施形态的本体2及基板4也可以用于第1实施形态及第2实施形态的筒灯1中的任一者。
另外,第1实施形态的筒灯1的配光体3为ABS树脂制,作为替代品,也可以与第2实施形态相同,由铝合金制的压铸件来制造。此外,第1到第3实施形态中的反射体6也可以由导热性优异的铝合金制的压铸件来制作。通过使反射体6为铝合金制,可以利用基板4的表侧的几乎整个面上所形成的电极40来将从LED10传递而来的热进一步积极地传送到反射体6。而且,传递到反射体6的热进一步向配光体3传送,借此可以高效地使LED10中所产生的热散热。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (4)
1.一种光源单元,其包括:
基板,中央部及其周围部安装着多个发光元件;以及
散热机构,与所述多个发光元件的各个相对应;
且此光源单元的特征在于:
与安装在所述中央部的发光元件相对应的所述散热机构的散热能力大于与安装在所述周围部的发光元件相对应的散热机构的散热能力,
所述散热机构为反射体,此反射体包括:
隔壁,形成与多个发光元件的各个相对应的投光开口;
反射面,相对于安装在所述中央部的发光元件的各个由所述隔壁而形成,且从配置有所述发光元件的入射侧向射出所述发光元件的光的出射侧展开;以及
反射面,相对于安装在所述周围部的发光元件的各个由所述隔壁而形成,且从配置有所述发光元件的入射侧向射出所述发光元件的光的出射侧展开;且
位于所述中央部的所述反射面的面积大于位于所述周围部的反射面的面积。
2.根据权利要求1所述的光源单元,其特征在于:
所述散热机构为由铜箔而形成于安装有所述发光元件的基板的表面的电极,此电极包括:
区块,分别对应于安装在所述中央部的发光元件而热耦合;以及
区块,分别对应于安装在所述周围部的发光元件而热耦合;且
与安装在所述中央部的发光元件相对应的区块的面积大于与安装在所述周围部的发光元件相对应的区块的面积,且相邻的区块之间存在绝缘间隙。
3.一种照明器具,其特征在于包括:
根据权利要求1所述的光源单元;以及
具备所述光源单元的本体。
4.一种照明器具,其特征在于包括:
根据权利要求2所述的光源单元;以及
具备所述光源单元的本体。
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