CN101676602A - 灯装置及照明器具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可以从散热片45进行高效散热的灯装置14。在热传递体22的一端侧的内面安装有LED33的基板32，在朝向热传递体22的另一端侧而扩展的扩径部37的另一端设置有多个散热片45。即使已将灯装置14安装在既存的照明器具11的情况下，散热片45也必定位于照明器具11的外侧，故可从散热片45进行高效散热。将热传递体22的扩径部37的表面形成为在周方向上连续的曲面，而且也对应于紧贴安装在照明器具11上的防水器具结构。

Description

灯装置及照明器具

技术领域

本发明涉及一种使用了发光元件的灯装置、以及使用了该灯装置的照明器具。

背景技术

先前，由于可代替灯泡来使用，故在使用发光二极管(Light EmittingDiode，LED)作为发光元件的灯装置中，将设置着LED的基板安装在金属性的散热体上，并在此散热体上经由遮罩(cover)而安装灯口，且将使LED点灯的点灯电路收容在遮罩内。

在所述灯装置中，从LED产生的热会引起LED的温度上升、LED的光输出下降且寿命缩短，所以设法抑制LED的温度上升。因此，在散热体的周围等设置着多个散热片(radiating fin)(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本专利特开2007-48638号公报(第4页，图1-2)

然而，在已将所述灯装置安装于使用了灯泡的既存的照明器具的情况下，因为散热片配置在照明器具的内侧，所以存在着无法从散热片进行高效散热的问题。

由此可见，上述现有的灯装置及照明器具在产品结构、制造方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品及方法又没有适切的结构及方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的灯装置及照明器具，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的灯装置及照明器具存在的缺陷，而提供一种新的灯装置及照明器具，所要解决的技术问题是使其可从散热片进行高效散热，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

技术方案1所述的灯装置包括：设置有发光元件的基板；热传递体，在其一端侧的内面安装有基板，且周边部从一端侧朝向另一端侧而扩展；多个散热片，设置在热传递体的周边部的另一端；遮罩，安装在热传递体的一端；灯口，安装在遮罩的一端；以及点灯电路，收容在遮罩内，并且使发光元件点灯。

发光元件例如使用LED或有机电激发光(Electro Luminescence，EL)等的固体发光元件。发光元件的配设优选以板上芯片封装(Chip On Board)方式或表面封装方式来配设，但就本发明的性质而言，并未特别限定该配设，例如也可以使用炮弹型的LED而配置在基板上。而且，对于发光元件的配设个数并无特别限制。基板例如是由含有散热性良好的铝(aluminum)的金属材料等所形成，也可以作为设置有多个LED的LED模块(module)。

热传递体除了可以由例如含有散热性良好的铝的金属材料而形成以外，也可以由陶瓷(ceramic)等形成。总之，只要是能导热的材料则均许可。周边部的表面即便是在周方向上无散热片等的凹凸的连续的曲面也无妨。而且，在从热传递体的一端侧朝向另一端侧而扩展的周边部上也可以具有例如凹凸状的散热结构。

多个散热片是以放射状配置在热传递体的周边部的另一端侧，来自发光元件的光通过多个散热片的内侧空间。散热片之间朝向另一端侧及周围而开口。多个散热片可以与热传递体形成为不同体并进行组合，也可以与热传递体形成为一体。

遮罩例如是由具有绝缘性的合成树脂所形成。灯口是具有形成了螺钉的外壳(shell)的E型灯口，最佳为例如可以接连在E26型等的灯泡用的插座上的灯口，但也可以是销式(pin type)的灯口。点灯电路例如将恒定电流的直流电源供给至LED。而且，可以在热传递体的内侧配置对来自发光元件的光进行反射的反射镜，也可以将热传递体的内面作为反射面。

根据技术方案1所述的灯装置，技术方案2所述的灯装置是在热传递体的周边部的表面，设置有相对于照明器具本体而紧贴安装的器具安装部，散热片比器具安装部更突出于另一端侧。

器具安装部例如是经由填料(packing)而紧贴安装于照明器具本体上。

根据技术方案1所述的灯装置，技术方案3所述的灯装置的特征在于：在热传递体的内侧配设有一端侧及另一端侧形成为开口的筒状的筒状体，该筒状体的另一端侧固定在热传递体的另一端侧，且该筒状体的一端侧是与基板及热传递体形成为非接触状态。

筒状体是以包围基板的方式配设在热传递体的内侧，并反射来自发光元件的光。筒状体的另一端侧直接安装在热传递体的另一端侧，也可以通过固定在热传递体或散热机构上所安装的其他部件上而间接安装在热传递体上。筒状体的一端侧未接触到基板及热传递体，从而使来自发光元件及基板的热难以传向筒状体，筒状体的温度不会过度地上升，因此，筒状体的内侧空间难以充满热，从而可抑制与该内侧空间相面对的发光元件的温度上升。另一方面，发光元件及基板的热主要是传向热传递体，然后从热传递体的表面及散热机构散而放出到外部空间。

根据技术方案1所述的灯装置，技术方案4所述的灯装置的特征在于：在遮罩的内侧设置着具有收容点灯电路的收容部的绝缘盒体，并将灯口安装成可以与绝缘盒体内侧的收容部连通且堵塞该绝缘盒体的一端侧，在绝缘盒体的收容部内收容有点灯电路的状态下注入导热性树脂，并至少填充到灯口的堵塞端部侧为止。

根据技术方案4所述的灯装置，技术方案5所述的灯装置的特征在于：绝缘盒体在填充着导热性树脂的填充部中形成有与遮罩的内面相对的通孔。

技术方案6所述的照明器具包括：照明器具本体；配置在照明器具本体上的插座；以及技术方案1至5中任一项所述的灯装置，其中的灯口安装在插座上，并且热传递体的周边部的表面紧贴安装在照明器具本体上。

照明器具例如为具有防水功能的室外用照明器具。

[发明的效果]

根据技术方案1所述的灯装置，在热传递体的一端侧的内面安装着基板，在朝向热传递体的另一端侧而扩展的周边部的另一端设置着多个散热片，因此，在已将所述灯装置安装于既存的照明器具的情况下，散热片也必定位于照明器具的外侧，故可从该散热片进行高效散热，并且，通过将热传递体的周边部的表面紧贴安装在照明器具上也可以对应于防水器具结构。

根据技术方案2所述的灯装置，除了技术方案1所述的灯装置的效果之外，因为使散热片比相对于照明器具本体而紧贴安装的热传递体的器具安装部更突出，所以即使在所述灯装置已安装于照明器具的状态下，散热片也必定位于照明器具的外侧，故可从散热片进行高效散热。

根据技术方案3的发明，通过在筒状体的一端是与基板及导热体形成为非接触状态下配设该筒状体来提高发光元件的温度降低的效果，因此，即使是具有筒状体的灯装置，也可以防止发光元件的光输出的降低或寿命缩短。

根据技术方案4的发明，点灯电路的发热的一部分是经由导热性树脂而从绝缘盒体向遮罩进行热传递，故可从该遮罩外表面向外部进行高效散热。而且，点灯电路的发热经由导热性树脂也向灯口的堵塞端部侧进行热传递，故也会从包括安装在该灯口上的插座的照明器具进行散热。因此，可以提高整个灯装置的散热性。

根据技术方案5的发明，导热性树脂的一部分会穿过绝缘盒体的通孔而与遮罩的内面接触或者固着在遮罩的内面，因此，通过经由导热性树脂向遮罩直接导热而可提高散热性。

根据技术方案6的照明器具，即使在已将灯装置安装于照明器具本体的状态下，灯装置的散热片也会位于照明器具本体的外侧，故可从散热片进行高效散热。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是使用了表示本发明第1实施方式的灯装置的照明器具的剖面图。

图2是使用了表示本发明第2实施方式的灯装置的照明器具的剖面图。

图3是将本发明第3实施方式的灯装置的一部分切缺后所示的主视图。

图4是将图3的灯装置的绝缘遮罩的一部分切缺后所示的主视图。

[符号的说明]

11：照明器具

12：照明器具本体

13：插座

14：灯装置

15：填料

21：LED模块

22：热传递体

22a：圆筒部

22b：开口下端部

23：散热片体

24：作为筒状体的反射体

24b：投光开口端

24c：反射面

25：透光板

25a：凸缘部

25b：内向卡止爪

26：遮罩

27：绝缘盒体

27a：本体部

27b：圆筒部

27c：狭缝

28：灯口

29：点灯电路

32：基板

33：作为发光元件的LED

36：基板安装部

37：作为周边部的扩径部

38：器具安装部

39：填料

40：槽部

43：基部

44：开口部

45：散热片

46：间隙

47：制光体安装部

50：凸缘部、结合部

51：反射面、固定螺钉

52：薄膜

55：填料、O型环

56：槽部

59：外壳

60：绝缘部

61：眼孔

70：导热性树脂

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灯装置及照明器具其具体实施方式、结构、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。

以下，参照附图，对本发明的实施方式加以说明。图1表示第1实施方式，是使用了灯装置的照明器具的剖面图。

在图1中，11表示照明器具，该照明器具11是具有防水功能的室外用照明器具，包括照明器具本体12、配置在该照明器具本体12内的插座13、及安装在该插座13上而紧贴安装在照明器具本体12上的灯装置14。照明器具本体12为圆筒状，一端面形成开口，灯装置14经由环状的填料15而液密地紧贴在开口端的内缘部，该灯装置14通过未图示的螺钉等而紧紧固定着。

接着，灯装置14包括LED模块21，该LED模块21安装在热传递体22的灯轴方向的一端侧内面，在热传递体22的周边部的另一端安装有环状的散热片体23，在该散热片体23上安装有作为筒状体的反射体24及透光板25，在热传递体22的一端侧安装有金属制的遮罩26及遮罩26内侧的绝缘盒体27，在绝缘盒体27的一端安装有灯口28，在绝缘盒体27的内侧收容有点灯电路29。并且，LED模块21例如包括圆板状的基板32、及设置在该基板32的一面上的作为多个发光元件的LED33。

基板32例如是由散热性良好的铝等金属材料所形成。该基板32的另一面是以面接触的方式紧贴固定在热传递体22上。在基板32相对于热传递体22的固定中，使用热传递性优异的有机硅(silicone)系接着剂或螺钉等。

LED33是以如下方式构成：例如包括发出蓝色的光的未图示的裸芯片(bare chip)、以及覆盖该裸芯片的由有机硅树脂等所形成的未图示的树脂部，在该树脂部内，混入有被裸芯片发出的蓝色光的一部分激发而主要放射出蓝色的补色即黄色的光的荧光体，从而各LED 33获得白色系的照明光。

而且，热传递体22例如是由散热性良好的铝等的金属材料所形成，在一端侧形成有平圆板状的基板安装部36，并以从该基板安装部36的周缘部朝向另一端侧而扩展开口的方式来形成作为周边部的扩径部37。扩径部37的表面形成为无凹凸的平滑面且向周方向连续的曲面。

在扩径部37的另一端侧的表面，经由填料15以相对于照明器具本体12而紧贴安装的器具安装部38突出形成于周围。

在扩径部37的另一端侧的端面，形成有环状的槽部40，用于配置使与散热片体23之间液密地紧贴的环状的填料39。

而且，散热片体23例如是由散热性良好的铝等的金属材料所形成。该散热片体23包括接合于热传递体22的端面的环状的基部43，在该基部43的中心侧形成有让LED33的光通过的开口部44，并在基部43上以放射状而形成有多个散热片45。

散热片45是在基部43的周方向上彼此大致等间隔地形成为放射状，该等散热片45之间形成有间隙46。该等散热片45之间的间隙46分别朝向灯装置14的另一端侧即正面侧、以及周围而开口。散热片45的另一端侧的角部被切角。

在基部43的内周，形成有用于液密地安装作为筒状体的反射体24及透光板25的制光体安装部47。

作为筒状体的反射体24例如由金属材料或树脂材料而形成为在灯轴方向上开口的圆筒状且配设在热传递体22的内侧。作为筒状体的反射体24，是以从一端侧向另一端侧扩展的方式而形成，且在另一端形成有安装于散热片体23的制光体安装部47上的凸缘(flange)部50。在反射体24的内面，形成有使LED33的光朝透光板25的方向进行反射的反射面51。而且，作为筒状体5的反射体24，因为其一端侧并未接触到基板32及导热体22的基板安装部36，所以与接触到它们的情况相比，LED模块21产生的热较难传递至反射体24，从而可抑制反射体24的一端侧的温度上升。而且，作为筒状体的反射体24能阻断来自LED模块21的热，从而防止该热直接放射至导热体22的内面。这样，热会容易从LED模块21侧的高温部朝热传递体22的表面侧的低温部而移动。因此，可进一步降低位于作为筒状体的反射体24的一端侧附近并面对一端侧的LED33及基板32(LED模块21)的温度上升，从而可提高LED33的温度下降。其结果可进一步防止LED33的光输出的降低或寿命缩短。

而且，透光板25例如是由玻璃或树脂材料而形成为圆板状，周缘部经由未图示的填料而液密地安装在散热片体23的制光体安装部47。在透光板25的前表面上，黏附有薄膜52。

而且，外侧的遮罩26是通过金属材料或树脂材料而形成为与热传递体22一起连续的圆锥形的形状。在该遮罩的另一端侧的端面上，形成有环状的槽部56，用于配置使该遮罩与热传递体22之间液密地紧贴的环状的填料55。所述遮罩26是通过自热传递体22拧入螺钉而固定在热传递体上。

而且，绝缘盒体27是通过例如聚对苯二甲酸丁二醇酯(polybutyleneterephthalate，PBT)树脂等的具有绝缘性的树脂材料而形成为沿着外侧的遮罩26的内面形状的圆筒状，该绝缘盒体的一端比外侧的遮罩26更突出地安装有灯口28。

而且，灯口28例如为E26型等，包括：筒状的外壳59，具有拧入到照明器具11的插座13内的螺纹；以及眼孔(eyelet)61，经由绝缘部60而设置在所述外壳59的另一端的顶部。所述外壳59及眼孔61是经由未图示的导线而电性连接于点灯电路29。

而且，点灯电路29是通过未图示的导线而电性连接于LED模块21的基板32，并对LED33供给恒定电流。

并且，这样构成的灯装置14中，灯口28连接于照明器具本体12的插座13，且热传递体22的器具安装部38经由填料15而液密地紧贴安装于照明器具本体12。

在将所述灯装置14安装于照明器具本体12的状态下，与照明器具本体12的端面相比，散热片45更向外部突出并露出。

在从插座13向灯装置14供电后，点灯电路29便进行动作，且对LED模块21的基板32供给电力，从而各LED33发光。

来自各LED33的光中，一部分直接朝向透光板25，一部分则经反射体24反射而朝向透光板25，并透过透光板25而散放到外部。

由各LED33的发光所产生的热主要是从基板32传递至热传递体22，并从该热传递体22传递至散热片体23，进而从反射体24传递至散热片体23，再从该散热片体23的多个散热片45向照明器具11的外部空气中散热。

因此，该灯装置14即使是在已安装于既存的照明器具11上的情况下，散热片45也必定位于照明器具11的外侧，故可从该散热片45进行高效散热。特别是，因为使散热片45比相对于照明器具本体12而紧贴安装的热传递体22的器具安装部38更突出，因此即使在已将所述灯装置14安装于照明器具11上的情况下，散热片45也必定位于照明器具11的外侧，从而可从散热片45进行高效散热。因此，可抑制LED33的温度上升，防止LED33的光输出的降低或寿命缩短。

并且，因为热传递体22的扩径部37的表面形成为无凹凸的在周方向连续的曲面，所以也可以对应于紧贴安装在照明器具11的防水器具结构。

进而，因为导热体22的表面不存在凹凸，所以使从照明器具11的内侧至外侧及散热片45的自导热体22的本体部分的散热成为最小限，这样可以效率良好地从散热片45散热。

继而，图2表示第2实施方式，是使用了灯装置的照明器具的剖面图。

热传递体22与散热片体23是形成为一体的，即，在热传递体22的扩径部37的另一端、且比器具安装部38更靠近另一端侧，放射状地一体形成有多个散热片45。

这样，由于在热传递体22上一体形成有散热片45，故可减少零件件数，并且可以使从热传递体22向散热片45的热传递效率变高，从而提高散热性。

反射体24安装在透光板25上该透光板25液密地安装在热传递体22的另一端侧的内侧。

再者，灯装置14并不限于所述防水型的照明器具11，也可以适用于其他的照明器具。

接下来，图3及图4表示第3实施方式，图3是将第3实施方式的灯装置的一部分切缺后所示的主视图，图4是将图3的灯装置的绝缘遮罩的一部分切缺后所示的主视图。再者，对于与第1及第2实施方式相同的构成，标注相同符号，省略其详细说明。

在灯装置14的热传递体22及金属制的遮罩26的接合部位设置着相互形成为平滑面的结合部50，在与热传递体22的基板安装部36接合的遮罩26的图3中下端外周缘部的接合面上将O型环(O-ring)55配设为同心状，利用对在该O型环55的内周侧配设为同心环状的多个固定螺钉51、52、...的紧固而使热传递体22及遮罩26水密地结合。

而且，若在热传递体22的圆筒部22a的开口下端内周面、与作为筒状体的反射体24的投光开口端24b的外周面的微小间隙内，从该微小间隙的下方抵抗所述两者的弹性恢复力而强力压入前表面透镜(lens)25的环状的凸缘部25a，则该凸缘部25a的内向卡止爪25b会借由圆筒部22a的开口下端部22b的弹性恢复力而向其内部强力弹压并卡止于作为筒状体的反射体24的外向卡止爪24b，且维持该卡止状态。

遮罩26在其内部同心状地收容有由具有电绝缘性的绝缘材料所形成的绝缘盒体27。作为绝缘材料，可使用散热特性较好且耐久性优异的陶瓷或合成树脂。作为合成树脂，例如可使用PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)等。

并且，绝缘盒体27是在大致圆锥台状的本体部27a上一体地形成直体圆筒状的圆筒部27b而成，在使该本体部27a的外周面大致紧贴于金属制的遮罩26的内面的状态下，利用导热性的有机硅树脂而固着为同心状。而且，绝缘盒体27是通过将灯口28的开口端部拧入到该圆筒部27b的表面内而进行安装。

进而，该绝缘盒体27在其内部设置有收容部，该收容部内收容有点灯电路29。在绝缘盒体27的内部填充有作为导热性树脂的有机硅树脂70并被固化。点灯电路29的一部分(图3中为上端部)延伸至灯口28的内部。有机硅树脂70也填充于灯口28内并被固化灯口28是灯口规格E26的灯口，在一端侧具有安装着由眼孔61形成的供电端子的堵塞端部。灯口28是在将灯装置14安装于照明器具时拧入到照明器具的灯插座内的部分。

如图4所示，绝缘盒体27是在其圆锥台状的本体部27a上，在周方向上隔开所需的间距(pitch)而形成作为通孔的矩形等所需形状的多个狭缝(slit)27c、27c、27c、...。各狭缝27c是在绝缘盒体27的板厚方向上贯通的贯通孔，当绝缘盒体3内填充着有机硅树脂时，该有机硅树脂70会从所述各狭缝27c溢出，并固着在遮罩26的内面。这样，可以设法增强绝缘盒体27与遮罩26的固着强度，并且可增强热结合力。

图4表示向绝缘盒体27与灯口28内填充有机硅树脂70的情况的一种方法。即，该情况时，首先将点灯电路29的导线连接于灯口28的内面的所需部位。接着，将点灯电路29收容于绝缘盒体27内，并在该收容状态下将灯口28拧入到绝缘盒体27的圆筒部27b内以进行固着。

之后，如图4所示，在使灯口28比绝缘盒体27更朝下方的状态下，在绝缘盒体27内，从其上方的图中空箭头所示的方向注入所需量的有机硅树脂70。于是，有机硅树脂70会从绝缘盒体27的圆筒部27b的图4中开口下端或者导线插入孔的间隙向灯口28内填充至灯口的端部为止。之后，使有机硅树脂70干燥固化。这样，点灯电路29在收容于绝缘盒体27与灯口28内的状态下通过有机硅树脂70而被固着于绝缘盒体27与灯口28上。

接着，对这样构成的灯装置14的作用加以说明。在将灯口28安装于未图示的照明器具的插座上并通电后，点灯电路29动作，向基板LED33供给电力，从而多个LED33发光。从LED33出射的光中的大部分会直接穿过前表面透镜25而照射至前方，一部分的光会反射至作为筒状体的反射体24的反射面24c，并穿过前表面透镜25而照射至前方。

另一方面，伴随此而从LED33所产生的热主要会从基板32背面的大致整个面经由接着剂而向热传递体22的基板安装部36传递，并经由结合部50而传导至表面露出的遮罩26，再从遮罩26向外部散热。

而且，可以经由导热性的有机硅树脂70而将与LED33同时发热的点灯电路29的发热向灯口28与绝缘盒体27进行热传递。并且，传递至绝缘盒体27的热会向与该绝缘盒体27形成面接触并朝向外部露出的金属制的遮罩26进行热传递，从而可以从遮罩26向外部散热。而且，因为向灯口28传递的热会经由省略图示的照明器具的插座而传递至整个照明器具，所以也会从所述整个照明器具进行散热，故可进一步提高散热性。

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方法及技术内容作出些许的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 (6)

1、一种灯装置，其特征在于包括：

设置有发光元件的基板；

热传递体，在其一端侧的内面安装有该基板，且周边部从一端侧朝向另一端侧而扩展；

多个散热片，设置在该热传递体的周边部的另一端；

遮罩，安装在该热传递体的一端；

灯口，安装在该遮罩的一端侧；以及

点灯电路，收容在该遮罩内，并且使该发光元件点灯。

2、根据权利要求1所述的灯装置，其特征在于：

在该热传递体的周边部的表面，设置有相对于照明器具本体而紧贴安装的器具安装部；

所述散热片比该器具安装部更突出于另一端侧。

3、根据权利要求1所述的灯装置，其特征在于：

在该热传递体的内侧配设有一端侧及另一端侧形成为开口的筒状的筒状体，该筒状体的另一端侧固定在该热传递体的另一端侧，且该筒状体的一端侧是与该基板及该热传递体形成为非接触状态。

4、根据权利要求1所述的灯装置，其特征在于：

在该遮罩的内侧设置着具有收容该点灯电路的收容部的绝缘盒体，并将该灯口安装成可以与该绝缘盒体内侧的收容部连通且堵塞该绝缘盒体的一端侧，在该绝缘盒体的收容部内收容有该点灯电路的状态下注入导热性树脂，并至少填充到该灯口的堵塞端部侧为止。

5、根据权利要求4所述的灯装置，其特征在于：

该绝缘盒体在填充着导热性树脂的填充部中形成有与该遮罩的内面相对的通孔。

6、一种照明器具，其特征在于包括：

照明器具本体；

配设在照明器具本体上的插座；以及

权利要求1至5中任一项所述的灯装置，其中的灯口安装在插座上，并且热传递体的周边部的表面紧贴安装在照明器具本体上。

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