10的發(fā)光表面附近并且 與所述發(fā)光表面相對的光接收表面。透鏡12的正表面12c提供彎曲表面，所述彎曲表面折 射并且傳播穿過該正表面的光以在期望的方向上分布所述光。此處不詳細(xì)描述正表面12c 的形狀。
[0057] 透鏡12不必如圖IB中所示那樣與光源10不接觸地設(shè)置，而是可以與光源10的 發(fā)光表面緊密接觸地設(shè)置。根據(jù)第一實(shí)施例，凹陷12b的形狀和尺寸被設(shè)計(jì)成使得透鏡12 與光源10的發(fā)光表面隔著不到Imm的間隙相對放置。在任何情況下，透鏡12的表面都設(shè)有 位于光源10的發(fā)光表面附近并且與所述發(fā)光表面相對的區(qū)域（在第一實(shí)施例中，凹陷12b 的內(nèi)表面），以允許透鏡12靠近光源10的發(fā)光表面放置。這使得能夠增加透鏡12上的光 入射率。
[0058] 透鏡12由對于可見光是透明的材料形成，并且該材料的耐熱溫度（100°C或更高） 等于光源10的耐熱溫度并且導(dǎo)熱系數(shù)（I. OW/mK或更高）大于一般樹脂的導(dǎo)熱系數(shù)，該材 料例如為玻璃。透鏡12附著于球4以便側(cè)表面12d與球4的內(nèi)表面4b緊密接觸。
[0059] 具體地，透鏡12通過具有極佳導(dǎo)熱性的片、膠帶、粘合劑、熱脂、螺絲等（圖中未示 出）附著于基板8的正表面8a。這允許熱從基板8的正表面8a充分傳遞到透鏡12的背表 面12a，使得能夠減小基板8的正表面8a與透鏡12的背表面12a之間的接觸熱阻。
[0060] 此外，透鏡12通過具有極佳導(dǎo)熱性的透明片或膠帶、透明粘合劑、熱脂等與球4的 內(nèi)表面4b緊密接觸地放置。這允許熱從光源10直接傳遞到透鏡12并且經(jīng)由基板8的正 表面8a充分傳遞到球4的內(nèi)表面4b，使得能夠減小透鏡12的側(cè)表面12d與球4的內(nèi)表面 4b之間的接觸熱阻。
[0061] 球4的形狀形成為有圓形開口 4c，開口 4c是通過使中空球殼的上端向著底座2凸 起而形成的。球4對于可見光是透明的（透射率為92%或更高），其耐熱溫度（100°C或更 高）等于光源10的耐熱溫度并且導(dǎo)熱系數(shù)（I. OW/mK或更高）大于一般樹脂的導(dǎo)熱系數(shù)， 其例如為玻璃。
[0062] 球4的內(nèi)表面4b與光源10和透鏡12相對布置。保護(hù)構(gòu)件5與球4的外表面隔 著窄的氣隙7設(shè)于球4的外表面上。保護(hù)構(gòu)件5覆蓋球4的整個表面4a。然而，保護(hù)構(gòu)件 5并不是本實(shí)用新型必不可少的部件。
[0063] 球4的開口 4c側(cè)端表面4d不僅與基板8的正表面8a接觸，也與底座2的開口 2a 側(cè)端表面接觸。具體地，球4的端表面4d設(shè)置成隔著具有極佳熱傳導(dǎo)性的片、膠帶、粘合劑、 熱脂等（圖中未示出）與基板8的正表面8a和底座2的端表面緊密接觸。
[0064] 根據(jù)第一實(shí)施例，透鏡12和球4彼此分開。然而，第一實(shí)施例不限于此，透鏡12 和球4可以彼此是整體的。在這種情況下，透鏡12的側(cè)表面12d與球4的內(nèi)表面4b之間 的結(jié)合部分不提供熱阻，這允許LED燈泡101的散熱性能相應(yīng)地提高。
[0065] 優(yōu)選地，保護(hù)構(gòu)件5對于可見光是透明或半透明的（透射率為85%或更高），耐熱 溫度（100°C或更高）等于光源10的耐熱溫度，機(jī)械強(qiáng)度足以耐受掉落時的沖擊，并且由阻 燃材料形成。例如使用聚碳酸酯形成保護(hù)構(gòu)件5。
[0066] 保護(hù)構(gòu)件5的內(nèi)表面與球4的表面4a隔著氣隙7相對布置。保護(hù)構(gòu)件5可以包 括光學(xué)漫射材料。在這種情況下，穿過所述內(nèi)表面進(jìn)入保護(hù)構(gòu)件5的光在經(jīng)過保護(hù)構(gòu)件5 時被漫射，并且通過保護(hù)構(gòu)件5的外表面被發(fā)射到外部空間。這使光散開。
[0067] 保護(hù)構(gòu)件5提供了 ：透射光的功能、保護(hù)球4免受沖擊的功能以及當(dāng)球4破裂時防 止球4破碎的功能。保護(hù)構(gòu)件5也用于將從球4傳遞的熱輻射到外部空間。
[0068] 當(dāng)如上所述構(gòu)造的LED燈泡101開啟時，透過光源10的發(fā)光表面發(fā)射的光穿過透 鏡12、球4、以及保護(hù)構(gòu)件5,并且輻照在LED燈泡101的外部上。
[0069] 此時，光的一部分以光分布角被透鏡12的正表面12c反射，得到廣泛分布的光。 由此，即使球4和保護(hù)構(gòu)件5未能通過在球4和保護(hù)構(gòu)件5中包含漫射材料或者通過向球 4和保護(hù)構(gòu)件5應(yīng)用噴沙而具有光漫射屬性，也能夠產(chǎn)生在一定程度上散開的光。當(dāng)球4 和保護(hù)構(gòu)件5由不包含漫射材料等的透明材料形成時，LED燈泡101是清澈燈泡。
[0070] 透射經(jīng)過透鏡12的光穿過球4和保護(hù)構(gòu)件5而不受影響并且遍布球4和保護(hù)構(gòu) 件5散開。在這種情況下，當(dāng)在球4和/或保護(hù)構(gòu)件5中包含漫射材料、或者向球4和/或 保護(hù)構(gòu)件5應(yīng)用噴沙以便光漫射通過球4和/或保護(hù)構(gòu)件5時，光更廣泛地散開，得到均勻 的量度。根據(jù)第一實(shí)施例，在保護(hù)構(gòu)件5中包含漫射材料從而為保護(hù)構(gòu)件5提供光漫射屬 性。因此，當(dāng)球4和保護(hù)構(gòu)件5中的至少一個包含漫射材料時，LED燈泡101是磨砂燈泡。
[0071] 如上所述，根據(jù)第一實(shí)施例，透鏡12靠近光源10的發(fā)光表面放置并且與所述發(fā)光 表面相對，相對厚的球4與透鏡12的側(cè)表面12d緊密接觸地放置。這使得光源10發(fā)射的 光充分傳播到球4,這允許光經(jīng)由球4高效地傳播。由此，可以獲得適當(dāng)?shù)恼彰鞴狻?br>[0072] 另一方面，光源10產(chǎn)生的熱被如下所述地傳遞并且輻射到LED燈泡101外部。
[0073] 首先，來自光源10的熱通過光源10的背表面?zhèn)缺粋鬟f到基板8,并且然后通過與 基板8的正表面8a接觸的球4傳遍LED燈泡101的發(fā)光部分。此外，基板8的熱經(jīng)由與正 表面8a接觸的透鏡12傳遞到球4,并且經(jīng)由透鏡12傳遞到球4中的空間（空氣）。此外， 光源10的熱通過凹陷12b直接傳遞到透鏡12,然后傳遞到球4以及球4內(nèi)的空間。由此傳 遞到球4的熱通過空氣隙7被進(jìn)一步傳遞到保護(hù)構(gòu)件5,并且通過保護(hù)構(gòu)件5的整個外表面 輻照到外部。
[0074] 第二，光源10的熱通過基板8傳遞到底座2。傳遞到底座2的熱被進(jìn)一步傳送到 天花板上的插座（圖中未示出）并且散發(fā)。在上文的描述中，舉例而言，光源10是熱源。此 夕卜，電源電路6也是熱源。電源電路6產(chǎn)生的熱被傳遞到基板8的背表面8b以及底座2。
[0075] 如上所述，根據(jù)第一實(shí)施例，光源10的熱可以通過構(gòu)造成引導(dǎo)來自光源10的光的 光引導(dǎo)構(gòu)件（球4、保護(hù)構(gòu)件5以及透鏡12)遍布LED燈泡101傳遞。這允許散熱性能提 尚。
[0076] 下文中將討論根據(jù)第一實(shí)施例適于允許LED燈泡101呈現(xiàn)極佳散熱性能的球4、保 護(hù)構(gòu)件5和空氣隙7的厚度。
[0077] 當(dāng)球4的形狀大致像球形殼并且燈泡軸設(shè)定為對應(yīng)于中心軸時，縱向熱阻Rtl由下 式表示：
[0078] [公式 1]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種照明設(shè)備，包括： 光源，其被構(gòu)造成產(chǎn)生熱； 透明熱傳遞構(gòu)件，其位于所述光源附近并且具有透明性和熱導(dǎo)率；以及 熱傳遞裝置，其用于將來自所述光源的熱傳遞到所述透明熱傳遞構(gòu)件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明設(shè)備，其中，所述熱傳遞裝置是具有位于所述光源的發(fā) 光表面附近并且與所述發(fā)光表面相對的光接收表面的透明構(gòu)件，并且所述透明構(gòu)件與所述 透明熱傳遞構(gòu)件緊密接觸并且向所述透明熱傳遞構(gòu)件傳遞熱。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明設(shè)備，其中，所述透明熱傳遞構(gòu)件是玻璃球。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明設(shè)備，其中，所述透明熱傳遞構(gòu)件是玻璃球，并且所述熱 傳遞裝置是玻璃透鏡。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明設(shè)備，其中，所述透明熱傳遞構(gòu)件具有位于所述光源的 發(fā)光表面附近并且與所述發(fā)光表面相對的光接收表面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明設(shè)備，還包括：電源電路，其構(gòu)造成向所述光源供給電 力。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明設(shè)備，其中，所述光源是LED，并且所述透明熱傳遞構(gòu)件 和用于向所述透明熱傳遞構(gòu)件傳遞熱的所述熱傳遞裝置的熱阻至少等于所述LED的熱阻。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明設(shè)備，其中，所述透明熱傳遞裝置和用于向所述透明熱 傳遞構(gòu)件傳遞熱的所述熱傳遞裝置具有1. 〇W/mk或更大的導(dǎo)熱系數(shù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明設(shè)備，還包括：背表面?zhèn)葻醾鬟f構(gòu)件，其具有熱導(dǎo)率并且 所述光源附著于其上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的照明設(shè)備，其中，所述背表面?zhèn)葻醾鬟f構(gòu)件是金屬外殼。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的照明設(shè)備，其中，所述背表面?zhèn)葻醾鬟f構(gòu)件是上面安裝有所 述光源的基板。
12. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的照明設(shè)備，其中，所述球具有用于漫射光的裝置。
13. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的照明設(shè)備，還包括：透明保護(hù)構(gòu)件，其用于覆蓋所述球的表 面。
14. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的照明設(shè)備，其中，所述光源設(shè)于所述球的內(nèi)表面上，并且用 于所述用于傳遞熱的裝置是具有透明性和熱導(dǎo)率并將所述光源結(jié)合到所述球的內(nèi)表面的 粘合劑。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及照明設(shè)備。根據(jù)一個實(shí)施例，一種照明設(shè)備包括:構(gòu)造成產(chǎn)生熱的光源；位于所述光源附近并且具有透明性和熱導(dǎo)率的透明熱傳遞構(gòu)件；以及用于將來自所述光源的熱傳遞到所述透明熱傳遞構(gòu)件的裝置。
【IPC分類】F21S2-00, F21V29-503, F21Y101-02, F21V5-00
【公開號】CN204328510
【申請?zhí)枴緾N201420551937
【發(fā)明人】加藤光章, 大野博司, 久野勝美, 白土昌孝
【申請人】株式會社東芝
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年9月24日
【公告號】CN104456175A, US20150085492