JP2010073569A

JP2010073569A - ランプ装置および照明器具

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Publication number: JP2010073569A
Application number: JP2008241175A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Shibahara; 雄右柴原; Makoto Bessho; 誠別所; Hiroki Tamai; 浩貴玉井
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2008-09-19
Filing date: 2008-09-19
Publication date: 2010-04-02

Abstract

【課題】放熱フィン45から効率よく放熱できるランプ装置14を提供する。
【解決手段】
熱伝達体22の一端側の内面にＬＥＤ33の基板32を取り付け、熱伝達体22の他端側へ向けて拡開する拡径部37の他端に複数の放熱フィン45を設ける。ランプ装置14を既存の照明器具11に装着した場合でも、放熱フィン45が照明器具11の外側に必ず位置し、放熱フィン45から効率よく放熱する。熱伝達体22の拡径部37の外面を周方向に連続した曲面に形成し、照明器具11に密着取り付ける防水器具構造にも対応する。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光素子を用いたランプ装置、およびこのランプ装置を用いた照明器具に関する。

従来、電球に代替使用可能で、発光素子としてＬＥＤを用いるランプ装置では、ＬＥＤを設けた基板を金属性の放熱体に取り付け、この放熱体にカバーを介して口金が取り付けられるとともに、カバー内にＬＥＤを点灯させる点灯回路が収容されていた。

このようなランプ装置では、ＬＥＤから発生する熱でＬＥＤが温度上昇し、ＬＥＤの光出力の低下とともに寿命も短くなるため、ＬＥＤの温度上昇を抑制することが求められている。そのため、放熱体の周囲などに複数の放熱フィンを設けている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００７−４８６３８号公報（第４頁、図１−２）

しかしながら、このようなランプ装置を、電球を使用する既存の照明器具に取り付けた場合、放熱フィンが照明器具の内側に配置されてしまうため、放熱フィンから効率よく放熱できない問題がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、放熱フィンから効率よく放熱できるランプ装置、およびこのランプ装置を用いた照明器具を提供することを目的とする。

請求項１記載のランプ装置は、発光素子が設けられた基板と；一端側の内面に基板が取り付けられ、周辺部が一端側から他端側へ向けて拡開されている熱伝達体と；熱伝達体の周辺部の他端に設けられた複数の放熱フィンと；熱伝達体の一端に取り付けられたカバーと；カバーの一端に取り付けられた口金と；カバー内に収容され、発光素子を点灯させる点灯回路と；を具備しているものである。

発光素子は、例えば、ＬＥＤや有機ＥＬなどの固体発光素子が用いられる。

基板は、例えば、放熱性の良好なアルミニウムを含む金属材料などで形成され、複数のＬＥＤを設けたＬＥＤモジュールとしてもよい。

熱伝達体は、例えば、放熱性の良好なアルミニウムを含む金属材料などで形成されているほかに、セラミックなどにより形成されていても構わない。要は、熱伝導可能な材料であれば全て許容する。周辺部の外面は周方向に放熱フィンなどの凹凸がない連続した曲面であっても構わない。また、熱伝導体の一端側から他端側へ向けて拡開される周辺部にも例えば凹凸状の放熱構造を有していても構わない。

複数の放熱フィンは、熱伝達体の周辺部の他端側に放射状に配置され、その内側空間を発光素子からの光が通過する。放熱フィン間は、他端側および周囲へ向けて開口されている。複数の放熱フィンは、熱伝達体と別体に形成して組み合わせてもよいし、熱伝達体と一体に形成してもよい。

カバーは、例えば、絶縁性を有する合成樹脂で形成される。

口金は、例えば、Ｅ２６型などの電球用のソケットに接続可能なものが用いられる。

点灯回路は、例えば、定電流の直流電源をＬＥＤに供給する。

また、熱伝達体の内側に発光素子からの光を反射する反射鏡を配置してもよく、あるいは熱伝達体の内面を反射面としてもよい。

請求項２記載のランプ装置は、請求項１記載のランプ装置において、熱伝達体の周辺部の外面に、照明器具本体に対して密着取り付けされる器具取付部が設けられ、放熱フィンは、器具取付部よりも他端側に突出されているものである。

器具取付部は、例えば、パッキングを介して照明器具本体に密着取り付けされる。

請求項３記載の照明器具は、照明器具本体と；照明器具本体に配置されたソケットと；口金がソケットに装着されるとともに、熱伝達体の周辺部の外面が照明器具本体に密着して取り付けられる請求項１または２記載のランプ装置と；を具備しているものである。

照明器具は、例えば、防水機能を有する屋外用である。

請求項１記載のランプ装置によれば、熱伝達体の一端側の内面に基板を取り付け、熱伝達体の他端側へ向けて拡開する周辺部の他端に複数の放熱フィンを設けたため、既存の照明器具に装着した場合でも、放熱フィンが照明器具の外側に必ず位置し、この放熱フィンから効率よく放熱でき、しかも、熱伝達体の周辺部の外面を照明器具に密着取り付けすることで防水器具構造にも対応できる。

請求項２記載のランプ装置によれば、請求項１記載のランプ装置の効果に加えて、照明器具本体に対して密着取り付けされる熱伝達体の器具取付部よりも、放熱フィンを突出させているため、照明器具に取り付けた状態でも放熱フィンが必ず照明器具の外側に位置し、放熱フィンから効率よく放熱できる。

請求項３記載の照明器具によれば、照明器具本体にランプ装置を取り付けた状態でも、ランプ装置の放熱フィンが照明器具本体の外側に位置し、放熱フィンから効率よく放熱できる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

図１は、第１の実施の形態を示し、ランプ装置を用いた照明器具の断面図である。

図１において、11は照明器具で、この照明器具11は、防水機能を有する屋外用で、照明器具本体12、この照明器具本体12内に配置されたソケット13、およびこのソケット13に装着されて照明器具本体12に密着取り付けされるランプ装置14を備えている。

照明器具本体12は、円筒状で、一端面が開口され、その開口端の内縁部に環状のパッキング15を介してランプ装置14が液密に密着され、このランプ装置14が図示しないねじなどで締め付け固定されている。

次に、ランプ装置14は、ＬＥＤモジュール21を備え、このＬＥＤモジュール21が熱伝達体22のランプ軸方向の一端側内面に取り付けられ、熱伝達体22の周辺部の他端に環状の放熱フィン体23が取り付けられ、この放熱フィン体23に制光体としての反射体24および透光板25が取り付けられ、熱伝達体22の一端側に外側のカバー26および内側のカバー27が取り付けられ、内側のカバー27の一端に口金28が取り付けられ、内側のカバー27の内側に点灯回路29が収容されている。

そして、ＬＥＤモジュール21は、例えば、円板状の基板32、およびこの基板32の一面に設けられた複数の発光素子としてのＬＥＤ33を備えている。

基板32は、例えば放熱性が良好なアルミニウムなどの金属材料により形成されている。この基板32の他面が熱伝達体22に面接触するように密着固定されている。熱伝達体22に対する基板32の固定には、熱伝達性に優れたシリコーン系の接着剤やねじなどが用いられている。

ＬＥＤ33は、例えば青色の光を発する図示しないベアチップと、このベアチップを覆うシリコーン樹脂などにより形成された図示しない樹脂部とを備え、この樹脂部内に、ベアチップが発する青色光の一部により励起されて青色の補色である黄色の光を主として放射する蛍光体が混入されており、各ＬＥＤ33が白色系の照明光を得るように構成されている。

また、熱伝達体22は、例えば放熱性が良好なアルミニウムなどの金属材料で形成され、一端側には平円板状の基板取付部36が形成され、この基板取付部36の周縁部から他端側へ向かって拡開開口するように周辺部としての拡径部37が形成されている。拡径部37の外面は、凹凸がない平滑面であって周方向へ連続した曲面に形成されている。

拡径部37の他端側の外面には、照明器具本体12に対してパッキング15を介して密着取り付けされる器具取付部38が周囲に突出形成されている。

拡径部37の他端側の端面には、放熱フィン体23との間を液密に密着させる環状のパッキング39を配置する環状の溝部40が形成されている。

また、放熱フィン体23は、例えば放熱性が良好なアルミニウムなどの金属材料により形成されている。この放熱フィン体23は、熱伝達体22の端面に接合する環状の基部43を有し、この基部43の中心側にＬＥＤ33の光が通過する開口部44が形成され、基部43には複数の放熱フィン45が放射状に形成されている。

放熱フィン45は、基部43の周方向に互いに略等間隔で放射状に形成され、これら放熱フィン45間に間隙46が形成されている。これら放熱フィン45の間の間隙46は、ランプ装置14の他端側すなわち正面側、および周囲へ向けてそれぞれ開口されている。放熱フィン45の他端側の角部は面取りされている。

基部43の内周には、反射体24および透光板25を液密に取り付ける制光体取付部47が形成されている。

また、反射体24は、例えば、金属材料や樹脂材料により、ランプ軸方向に開口する円筒状に形成されているとともに一端側から他端側へ向けて拡開するように形成され、他端には放熱フィン体23の制光体取付部47に取り付けられるフランジ部50が形成されている。反射体24の内面には、ＬＥＤ33の光を透光板25の方向へ反射する反射面51が形成されている。

また、透光板25は、例えば、ガラスや樹脂材料により円板状に形成され、周縁部が放熱フィン体23の制光体取付部47に図示しないパッキングを介して液密に取り付けられている。透光板25の前面には、フィルム52が貼り付けられている。

また、外側のカバー26は、金属材料や樹脂材料により、熱伝達体22とともに連続した円錐形となる形状に形成されている。このカバーの他端側の端面には、熱伝達体22との間を液密に密着させる環状のパッキング55を配置する環状の溝部56が形成されている。このカバー26は、熱伝達体22からねじがねじ込まれることによって熱伝達体に固定されている。

また、内側のカバー27は、例えばＰＢＴ樹脂などの絶縁性を有する樹脂材料により、外側のカバー26の内面形状に沿った円筒状に形成され、一端が外側のカバー26より突出して口金28が取り付けられている。

また、口金28は、例えばＥ２６型などであり、照明器具11のソケット13にねじ込まれるねじ山を備えた筒状のシェル59と、このシェル59の他端の頂部に絶縁部60を介して設けられたアイレット61を備えている。これらシェル59およびアイレット61が点灯回路29に図示しないリード線によって電気的に接続されている。

また、点灯回路29は、図示しないリード線によってＬＥＤモジュール21の基板32に電気的に接続され、ＬＥＤ33に対して定電流を供給する。

そして、このように構成されたランプ装置14は、口金28が照明器具本体12のソケット13に接続され、熱伝達体22の器具取付部38がパッキング15を介して照明器具本体12に液密に密着して取り付けられる。

このランプ装置14を照明器具本体12に取り付けた状態で、照明器具本体12の端面よりも外部に放熱フィン45が突出して露出している。

ソケット13からランプ装置14に給電すると、点灯回路29が動作してＬＥＤモジュール21の基板32に電力を供給し、各ＬＥＤ33が発光する。

各ＬＥＤ33からの光は、一部が透光板25へ直接向かい、一部は反射体24で反射して透光板25へ向かい、透光板25を透過して外部に放出される。

各ＬＥＤ33の発光によって発生する熱は、主として、基板32から熱伝達体22に伝達され、この熱伝達体22から放熱フィン体23に伝達され、さらには、反射体24から放熱フィン体23に伝達され、この放熱フィン体23の複数の放熱フィン45から照明器具11の外部の空気中に放熱される。

したがって、このランプ装置14では、既存の照明器具11に装着した場合でも、放熱フィン45が照明器具11の外側に必ず位置し、この放熱フィン45から効率よく放熱できる。特に、照明器具本体12に対して密着取り付けされる熱伝達体22の器具取付部38よりも、放熱フィン45を突出させているため、照明器具11に取り付けた状態でも放熱フィン45が必ず照明器具11の外側に位置し、放熱フィン45から効率よく放熱できる。そのため、ＬＥＤ33の温度上昇を抑制し、ＬＥＤ33の光出力の低下や寿命が短くなるのを防止できる。

しかも、熱伝達体22の拡径部37の外面を凹凸のない周方向に連続した曲面に形成したため、照明器具11に密着取り付けする防水器具構造にも対応できる。

さらに、熱伝導体22の外面に凹凸がないため、照明器具11の内側から外側および放熱フィン45へと熱伝導体22の本体部分からの放熱を最小限にすることで、効率よく放熱ファン45から放熱することができる。

次に、図２は、第２の実施の形態を示し、ランプ装置を用いた照明器具の断面図である。

熱伝達体22と放熱フィン体23とが一体形成されたもので、すなわち、熱伝達体22の拡径部37の他端であって、器具取付部38より他端側に、複数の放熱フィン45が放射状に一体に形成されている。

このように熱伝達体22に放熱フィン45を一体に形成することにより、部品点数を削減できるとともに、熱伝達体22から放熱フィン45への熱伝達効率が高くなり、放熱性を向上できる。

反射体24は透光板25に取り付けられ、この透光板25が熱伝達体22の他端側の内側に液密に取り付けられている。

なお、ランプ装置14は、前記防水形の照明器具11に限らず、他の照明器具にも適用できる。

本発明の第１の実施の形態を示すランプ装置を用いた照明器具の断面図である。本発明の第２の実施の形態を示すランプ装置を用いた照明器具の断面図である。

符号の説明

11 照明器具
12 照明器具本体
13 ソケット
14 ランプ装置
22 熱伝達体
27 カバー
28 口金
29 点灯回路
32 基板
33 発光素子としてのＬＥＤ
37 周辺部としての拡径部
38 器具取付部
45 放熱フィン

Claims

発光素子が設けられた基板と；
一端側の内面に基板が取り付けられ、周辺部が一端側から他端側へ向けて拡開されている熱伝達体と；
熱伝達体の周辺部の他端に設けられた複数の放熱フィンと；
熱伝達体の一端に取り付けられたカバーと；
カバーの一端に取り付けられた口金と；
カバー内に収容され、発光素子を点灯させる点灯回路と；
を具備していることを特徴とするランプ装置。
熱伝達体の周辺部の外面に、照明器具本体に対して密着取り付けされる器具取付部が設けられ、
放熱フィンは、器具取付部よりも他端側に突出されている
ことを特徴とする請求項１記載のランプ装置。
照明器具本体と；
照明器具本体に配置されたソケットと；
口金がソケットに装着されるとともに、熱伝達体の周辺部の外面が照明器具本体に密着して取り付けられる請求項１または２記載のランプ装置と；
を具備していることを特徴とする照明器具。