WO2010095701A1 - ランプ装置および照明器具 - Google Patents

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WO2010095701A1
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led
lamp
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田中　敏也
清水　恵一
諏訪　巧
酒井　誠
光三 小川
大澤　滋
武志 久安
河野　仁志
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東芝ライテック株式会社
株式会社東芝
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    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to a lamp device using an LED as a light source, and a lighting fixture using the lamp device.
  • a lamp device using a GX53 type base is generally made of a metal having a flat shape, a GX53-type base provided on the upper surface side, and a flat fluorescent lamp disposed as a light source separately from the base on the lower surface side.
  • a cover is disposed and a lighting circuit for lighting the fluorescent lamp is accommodated inside the base.
  • the heat which arises by lighting of a fluorescent lamp is thermally radiated outside from a metal cover, and the thermal influence on a lighting circuit etc. is controlled (for example, refer to patent documents 1).
  • the light source Since the light source generates heat when the lamp device is lit, heat dissipation is required. In particular, when an LED that generates a larger amount of heat than the discharge lamp is used as the light source, if the heat is not sufficiently dissipated, the temperature of the LED itself increases, causing the LED to thermally deteriorate and cause a short life. Sufficient heat dissipation is required.
  • This invention is made in view of such a point, and when using LED as a light source, the lamp apparatus which can prescribe
  • the lamp device is a substrate on which chip-shaped LEDs are mounted; a lighting device for lighting the LEDs; and a substantially cylindrical shape having an outermost diameter D of 80 to 150 mm and a height H of 5 to 25 mm. 2 ⁇ (D / 2) H / W, which is the area of the outer peripheral surface per total input power W, is in the range of 200 to 800 mm 2 / W, and the metal cover provided in thermal contact with the substrate And;
  • the substrate may be, for example, a flat plate having one surface on which chip-shaped LEDs are mounted and another surface that can be in thermal contact with the metal cover.
  • the lighting device may be placed anywhere.
  • the metal cover is made of a metal having excellent heat conductivity such as aluminum and is formed in a substantially cylindrical shape, and even if a substrate mounting portion is formed in which the other surface side of the substrate comes into surface contact and is in thermal contact. I do not care.
  • the outer peripheral surface portion of the metal cover may have a diametrical cross-sectional shape inclined or a curved surface shape.
  • a plurality of fins may be provided on the outer peripheral surface portion of the metal cover to improve heat dissipation, or a communication hole communicating with the inside and the outside of the metal cover may be formed.
  • the outermost diameter D of the metal cover is 80 to 150 mm, preferably 85 to 100 mm. If it is smaller than these ranges, a sufficient heat radiation area is not secured, and if it is larger than these ranges, the lamp device and the lamp device are provided. The lighting fixtures that use will become larger.
  • the height H of the metal cover is 5 to 25 mm, preferably 10 to 20 mm. If it is thinner than these ranges, a sufficient heat radiation area is not secured and it is difficult to attach and detach, and if it is thicker than these ranges, it is thin. Cannot be realized.
  • 2 ⁇ (D / 2) H / W which is the area of the outer peripheral surface per total input power W, is in a range of 200 to 800 mm 2 / W.
  • the area of the outer peripheral surface may be an apparent surface area, and even if the actual surface area is increased due to the tapered shape of the outer peripheral surface being inclined or the formation of radiating fins, it is apparent. Is defined by the surface area. If it is smaller than 200 mm 2 / W, sufficient heat dissipation performance cannot be obtained, and if it is larger than 800 mm 2 / W, the apparatus becomes large.
  • a base such as the GX53 type, a reflector for controlling the light of the LED, a light-transmitting cover for covering the LED, and the like may be provided, but this is not an essential configuration of the present invention.
  • the lamp device is provided with a substantially cylindrical metal cover having an outermost diameter D of 80 to 150 mm; provided in thermal contact with the metal cover, and a chip-shaped LED is made of the metal
  • a plurality of LEDs are mounted in the circumferential direction around the center point of the cover, and the center of the LED is separated from the outermost edge of the metal cover to the center side by (D / 2) / 3 or more, and the metal cover A substrate mounted within a range of (D / 2) / 4 or more from the center to the outer edge side; a lighting device for lighting the LEDs mounted on the substrate in a range of total input power W of 5 to 20 W; Is provided.
  • the metal cover is made of a metal having excellent heat conductivity such as aluminum and is formed in a substantially cylindrical shape, and even if a substrate mounting portion is formed in which the other surface side of the substrate comes into surface contact and is in thermal contact. I do not care.
  • substantially cylindrical means that it includes a polygonal column shape such as a quadrangular column or a pentagonal column, or a truncated cone shape, but is preferably a polygonal column shape or a cylindrical shape greater than an octagonal column.
  • the outer peripheral surface portion of the metal cover may have an inclined cross-sectional shape in the diameter direction.
  • a plurality of fins may be provided on the outer peripheral surface portion of the metal cover to improve heat dissipation, or a communication hole that can communicate with the inside thereof may be formed.
  • the outermost diameter D of the metal cover is 80 to 150 mm, preferably 85 to 100 mm. If it is smaller than these ranges, a sufficient heat radiation area cannot be secured, and if it is larger than these ranges, the metal cover becomes large.
  • the substrate may be, for example, a flat plate having one surface on which chip-shaped LEDs are mounted and another surface that can be in thermal contact with the metal cover.
  • the number of LEDs mounted in the circumferential direction around the center point of the metal cover may be any number as long as it is two or more. However, in the present invention, more than five LEDs are mounted. Preferred.
  • the center of the LED is mounted within the range of (D / 2) / 3 or more from the outermost edge of the metal cover to the center side and (D / 2) / 4 or more from the center of the metal cover to the outer edge side. If it is closer to the center of the metal cover than this range, the distance between the LEDs will be shorter, so the temperature of the LED tends to rise due to the heat effect of each other, and the distance from the outer edge of the metal cover will be longer. As a result, sufficient heat dissipation performance cannot be obtained. Further, if it is on the outer edge side of the metal cover from this range, it is advantageous in terms of heat dissipation, but brightness unevenness as a lamp device is likely to occur due to a decrease in brightness at the center of the metal cover.
  • the lighting device may be located anywhere, but is preferably housed in the lamp device.
  • a base such as the GX53 type, a reflector for controlling the light of the LED, a light-transmitting cover for covering the LED, and the like may be provided, but this is not an essential configuration of the present invention.
  • the lamp device according to the first aspect, further comprising a temperature-sensitive element that senses an internal temperature, and the lighting device is configured so as to correspond to the internal temperature sensed by the temperature-sensitive element. It controls the output to the LED.
  • the lamp device further comprising: a temperature-sensitive element that senses an internal temperature, and the lighting device is configured to perform the operation according to the internal temperature sensed by the temperature-sensitive element. It controls the output to the LED.
  • the thermal element may be arranged at any position such as the substrate side or the vicinity of the lighting device.
  • the lighting device for example, lights the LED with a predetermined output if the internal temperature sensed by the temperature sensing element is lower than a preset reference temperature, and lights the LED with an output lower than the predetermined output if it is higher than the reference temperature.
  • a lighting fixture according to a fifth aspect includes the lamp device according to the first aspect.
  • a lighting fixture according to a sixth aspect includes the lamp device according to the second aspect.
  • the lighting fixture may include a fixture main body, a socket device for mounting the lamp device, and the like.
  • the metal cover that is in thermal contact with the substrate on which the chip-like LED is mounted is used.
  • the metal cover has an outermost diameter D of 80 to 150 mm and a height.
  • An LED is used as a light source in order to make H approximately 5 to 25 mm in a cylindrical shape and 2 ⁇ (D / 2) H / W, which is the area of the outer peripheral surface per total input power W, to be in the range of 200 to 800 mm 2 / W.
  • the relationship between an appropriate LED and a metal cover can be defined without increasing the size.
  • the metal cover that is in thermal contact with the substrate on which the chip-like LED is mounted is used, and the metal cover is formed into a substantially cylindrical shape having an outermost diameter D of 80 to 150 mm.
  • a plurality of LEDs are mounted in the circumferential direction around the center point of the metal cover, and the center of the LED is separated from the outermost edge of the metal cover to the center side by (D / 2) / 3 or more and made of metal
  • the LED is mounted as a light source in order to light up the LED mounted on the substrate in the range of (D / 2) / 4 or more away from the center of the cover and within the range of (D / 2) / 4 or more, and the total input power W is in the range of 5-20W
  • the size is not increased, and the occurrence of uneven brightness can be suppressed, and an appropriate relationship between the LED and the metal cover can be defined.
  • the output to the LED is controlled according to the internal temperature sensed by the temperature sensing element. Can be prevented, and the lifetime of the LED can be extended.
  • the output to the LED is controlled according to the internal temperature sensed by the temperature sensing element. Can be prevented, and the lifetime of the LED can be extended.
  • FIGS. 5A and 5B show a fifth embodiment, in which FIG. 5A is a cross-sectional view of a process of attaching a lamp device to an instrument body, and FIG.
  • 1 to 5 show a first embodiment.
  • the lighting fixture includes a fixture main body (not shown) such as a downlight, a socket device 11 attached to the fixture main body, and a flat lamp device 12 attached to the socket device 11. .
  • the directional relationship such as the vertical direction is based on the state in which the lamp device 12 is mounted horizontally, with the base side that is one side of the lamp device 12 being the upper side and the light source side that is the other side being the lower side. explain.
  • the socket device 11 corresponds to the GX53 type base, and has a cylindrical socket device body 21 made of an insulating synthetic resin, and an insertion hole 22 is formed in the center of the socket device body 21 in the vertical direction. Is formed through.
  • a pair of socket portions 24 are formed on the lower surface of the socket device body 21 at symmetrical positions with respect to the center of the socket device body 21. These socket portions 24 are formed with connection holes 25, and a receiving member (not shown) for supplying power to the inside of the connection holes 25 is disposed.
  • the connection hole 25 is an arc-shaped long hole that is concentric with the center of the socket device main body 21, and a diameter-expanded portion 26 is formed at one end of the long hole.
  • the lamp device 12 includes a base 31 disposed on the upper surface side, a metal cover 32 with the base 31 attached to the upper surface side, and heat on the lower surface side of the metal cover 32.
  • Board 33 which is an LED module board that is attached in contact with each other, reflector 34 that is attached to metal cover 32 through board 33, and a translucent cover that is a glove that is attached to cover the lower surface of metal cover 32 35 and a lighting device 36 disposed in the base 31, each of which is formed in a thin shape having a small size in the height direction.
  • the base 31 has, for example, a base structure of GX53 type, and includes a base case 38 made of an insulating synthetic resin and a pair of lamp pins 39 protruding from the upper surface of the base case 38.
  • the outer diameter of the base 31 is about 70 to 75 mm.
  • the base case 38 is a flat disk-shaped (annular) substrate portion 40, a cylindrical protrusion 41 protruding upward from the center of the upper surface of the substrate portion 40, and protruding downward from the periphery of the substrate portion 40.
  • the annular fitting portion 42 is integrally formed.
  • a pair of attachment bosses 43 for attaching a pair of lamp pins 39 and a plurality of insertion holes 44 are formed in the substrate portion 40.
  • the fitting part 42 is fitted into the metal cover 32, and a plurality of screws (not shown) are screwed into the metal cover 32 from the outside of the board part 40 through the insertion holes 44, whereby the base case 38 is made of metal.
  • the cover 32 is fixed.
  • the pair of lamp pins 39 protrudes from the upper surface of the substrate portion 40 of the base case 38 at a symmetrical position with respect to the center of the lamp device 12.
  • a large diameter portion 45 is formed at the tip of the lamp pin 39.
  • the large-diameter portion 45 of each lamp pin 39 is inserted from the enlarged-diameter portion 26 of each connection hole 25 of the socket device 11, and the lamp device 12 is rotated at a predetermined angle, for example, about 10 °, whereby the lamp pin 39 is
  • the lamp pin 39 moves from the enlarged diameter portion 26 to the connection hole 25, and is electrically connected to a receiver disposed inside the connection hole 25, and the large diameter portion 45 is caught on the edge of the connection hole 25, so that the lamp The device 12 is held by the socket device 11.
  • the metal cover 32 is integrally formed in a flat and substantially cylindrical shape with a metal material having excellent thermal conductivity such as aluminum, and an outer peripheral portion 47 having a substantially cylindrical shape is formed.
  • a plurality of radiating fins 48 are formed in the upper half of the upper side of the base 47.
  • a disc-shaped substrate mounting portion 49 is formed in the middle of the outer peripheral portion 47 in the middle in the vertical direction, and is partitioned by the substrate mounting portion 49 so that the fitting portion 42 of the base case 38 is formed on the upper surface side of the metal cover 32. Is formed, and a light source side space 51 in which the substrate 33 and the reflector 34 are disposed is formed on the lower surface side.
  • An attachment hole 49a for screwing the reflector 34 is formed at the center of the substrate attachment portion 49.
  • a mounting screw 52 is inserted into the mounting hole 49a from the base case 38 side of the board mounting portion 49, and the mounting screw 52 is screwed to the center of the reflector 34 so that the reflector 34 is fixed to the metal cover 32.
  • the substrate 33 positioned by fitting with the inner shape of the reflector 34 is fixed so as to be sandwiched by the reflector 34 and is brought into contact with the substrate attachment portion 49.
  • a wiring hole 49b for connecting the substrate 33 and the lighting device 36 with a lead wire is formed in the substrate attaching portion 49.
  • the outermost diameter D of the outer peripheral portion 47 of the metal cover 32 is 80 to 150 mm, preferably 85 to 100 mm, and a specific example is about 90 mm.
  • the height H of the outer peripheral portion 47 of the metal cover 32 is 5 to 25 mm, preferably 10 to 20 mm, and a specific example is about 17 mm.
  • 2 ⁇ (D / 2) H / W which is the area of the outer peripheral surface of the outer peripheral portion 47 per total input power W to the lamp device 12, is in the range of 200 to 800 mm 2 / W.
  • the substrate 33 has a substrate body 55 that is flat and made of a metal material having excellent thermal conductivity, such as aluminum, and an insulating layer is formed on the lower surface of the substrate body 55.
  • a wiring pattern is formed, and a plurality of chip-like LED elements 56 are electrically and mechanically connected and arranged on the wiring pattern.
  • the board body 55 is brought into surface contact with the lower surface of the board mounting portion 49 of the metal cover 32 by being sandwiched between the metal cover 32 and the reflector 34 screwed to the metal cover 32. It is attached so that heat conduction is possible.
  • a plurality of LEDs 56 are mounted on the substrate body 55 along the circumferential direction centering on the center point O of the metal cover 32 (FIG. 2 shows six cases, and FIG. 3 shows seven cases, respectively).
  • the center of the LED 56 is away from the outermost edge of the metal cover 32 by (D / 2) / 3 or more from the outermost edge and away from the center of the metal cover by (D / 2) / 4 or more by the outer edge.
  • the reflector 34 is formed of, for example, a synthetic resin material, and is formed on a reflective surface having a high reflection efficiency such as a mirror surface having a white surface.
  • a cylindrical frame portion 58 is formed in the peripheral portion of the reflector 34, and a partition portion 59 for partitioning each LED 56 is formed radially inside the frame portion 58.
  • an opening 60 through which the LED 56 is inserted and the light from the LED 56 facing the LED 56 is reflected in a desired direction according to the light distribution.
  • a reflecting surface 61 is formed on the inner side of each LED 56 divided by the frame portion 58 and the partition portion 59.
  • the reflector 34 is disposed on the lower surface of the metal cover 32 with the substrate 33 interposed therebetween, and the mounting screw 52 is screwed from the upper surface side of the metal cover 32 to the center of the reflector 34 through the mounting hole 49a.
  • the metal cover 32 is fastened and fixed. By tightening and fixing the reflector 34 to the metal cover 32, the substrate 33 is sandwiched between the reflector 34 and the metal cover 32, and the substrate 33 is brought into close contact with the substrate mounting portion 49 of the metal cover 32. Yes.
  • the translucent cover 35 is made of a transparent resin having translucency or a synthetic resin material having light diffusibility.
  • the translucent cover 35 has a disk-shaped front surface portion 63 and a cylindrical side surface portion 64 provided around the front surface portion 63.
  • the side surface portion 64 has an outer peripheral portion 47 of the metal cover 32.
  • a fitting portion 65 is formed which is fitted inside and fixedly bonded using an adhesive.
  • the lighting device 36 includes a circuit board and a plurality of lighting circuit components mounted on the circuit board (not shown), and is disposed inside the protrusion 41 of the base case 38.
  • the power input portion of the lighting device 36 and the pair of lamp pins 39 are electrically connected by lead wires (not shown), and the output portion of the lighting device 36 and the substrate 33 are connected by lead wires (not shown) through the wiring holes 49b of the metal cover 32. Electrically connected.
  • each lamp pin 39 of the lamp device 12 is inserted into the enlarged diameter portion 26 of each connection hole 25 of the socket device 11 from below. Then, by rotating the lamp device 12 in the mounting direction and moving each lamp pin 39 from each enlarged diameter portion 26 to each connection hole 25, each lamp pin 39 is brought into electrical contact with the receptacle of the socket device 11. At the same time, the large-diameter portion 45 of each lamp pin 39 is hooked on the edge of each connection hole 25, and the lamp device 12 can be attached to the socket device 11.
  • the protruding portion 41 of the lamp device 12 is inserted into the insertion hole 22 of the socket device 11. At this time, if the end face of the projecting portion 41 and the metal cover 32 are in close contact with a tool body (not shown) so as to conduct heat, the heat of the lamp device 12 can be released to the tool body.
  • the heat generated by the LED 56 is conducted from the substrate 33 to the substrate mounting portion 49 of the metal cover 32 and from the substrate mounting portion 49 to the outer peripheral portion 47.
  • the heat conducted to the outer peripheral portion 47 of the metal cover 32 is efficiently radiated from the outer peripheral surface of the outer peripheral portion 47 to the atmosphere.
  • the heat dissipating fins 48 are provided in the outer peripheral portion 47, the surface area of the outer peripheral portion is increased as compared with a flat surface, and the heat dissipation efficiency can be improved. If the heat dissipation performance is satisfactory, the outer peripheral portion 47 may be provided with a flat side surface without providing the heat dissipation fins 48.
  • a metal cover 32 that is in thermal contact with the substrate 33 on which the LED 56 is mounted is used.
  • the metal cover 32 has an outermost diameter D of 80 to 150 mm, and preferably 85 to 100 mm, a height H of 5 to 25 mm, preferably 10 to 20 mm, and a substantially cylindrical shape.
  • the area of the outer peripheral surface per total input power W is 2 ⁇ (D / 2) H / W is 200.
  • the range is ⁇ 800 mm 2 / W.
  • the height H of the metal cover 32 is thinner than 5 mm, a sufficient heat radiation area is not secured on the outer peripheral surface 47 of the metal cover 32, and it becomes difficult to attach and detach, and if it is thicker than 25 mm, the lamp device 12 is thin. It cannot be realized.
  • 2 ⁇ (D / 2) H / W which is the area of the outer peripheral surface of the outer peripheral portion 47 of the metal cover 32 per total input power W to the lamp device 12, is 200 mm 2 / W. If smaller, sufficient heat dissipation performance of the metal cover 32 could not be obtained, and the allowable temperature T 0 of the LED 56 was exceeded. On the other hand, if it is larger than 800 mm 2 / W, the outer diameter or height of the lamp device 12 is increased, the lamp device 12 is enlarged, and the appearance evaluation test of the lamp device 12 (in FIG. 5 (a), “Yes” indicates “No” and “No” indicates “No”.
  • the lamp device 12 uses a metal cover 32 that is in thermal contact with the substrate 33 on which the LED 56 is mounted.
  • the metal cover 32 has an outermost diameter D of 80 to 150 mm, preferably 85 to 100 mm, a height H of 5 to 25 mm, preferably 10 to 20 mm, and a substantially cylindrical shape.
  • the area of the outer peripheral surface per total input power W is 2 ⁇ (D / 2) H / W is 200.
  • the lamp device 12 uses a metal cover 32 that is in thermal contact with the substrate 33 on which the LED 56 is mounted.
  • the metal cover 32 has a substantially cylindrical shape with an outermost diameter D of 80 to 150 mm, and the LED 56 is made of a metal cover.
  • a plurality of LEDs are mounted in the circumferential direction around the center point O of 32, and the center of the LED 56 is at least (D / 2) / 3 away from the outermost edge of the metal cover 32 toward the center and from the center of the metal cover 32
  • the LED 56 mounted on the substrate 33 is turned on in the range S separated by (D / 2) / 4 or more on the outer edge side and the total input power W is in the range of 5 to 20 W.
  • the lamp device 12 is large. It will be shaped.
  • the center of the LED 56 is not separated from the outermost edge (D / 2) of the metal cover 32 to the center side by (D / 2) / 3 or more, and is on the outer edge side of the metal cover 32. If it is positioned, it is advantageous in terms of heat dissipation, but the brightness of the central portion of the metal cover 32 is lowered, and uneven brightness as the lamp device 12 is likely to occur, and the uneven brightness evaluation test of the lamp device 12 (FIG. 5 ( In (b), “No” indicates “No” and “No” indicates “No”.
  • the distance between the LEDs 56 is not more than (D / 2) / 4 or more from the center O of the metal cover 32 to the outer edge side and is located on the center side of the metal cover 32, the distance between the LEDs 56 is shortened, and the LED 56 is affected by the mutual heat effect. The temperature is likely to rise, and the distance from the outer edge of the metal cover 32 is long, so that the heat radiation performance is lowered and sufficient heat radiation performance cannot be obtained, and the allowable temperature T 0 of the LED 56 is exceeded.
  • a metal cover 32 that is in thermal contact with the substrate 33 on which the LED 56 is mounted is used, and the metal cover 32 is formed into a substantially cylindrical shape having an outermost diameter D of 80 to 150 mm.
  • a plurality of LEDs are mounted in the circumferential direction around the center point O of the cover 32, and the center of the LED 56 is more than (D / 2) / 3 or more away from the outermost edge of the metal cover 32 toward the center.
  • FIG. 6 shows a second embodiment.
  • the temperature sensing element 71 is disposed inside the lamp device 12.
  • the position of the temperature sensing element 71 is the surface opposite to the surface to which the substrate 33 of the substrate mounting portion 49 of the metal cover 32 is attached.
  • the lighting device 36 controls the output to the LED 56 according to the internal temperature sensed by the temperature sensing element 71. That is, if the internal temperature sensed by the temperature sensing element 71 is lower than a preset reference temperature, the LED 56 is turned on with a predetermined output, and if it is higher than the reference temperature, the LED 56 is turned on with an output lower than the predetermined output.
  • the internal temperature of the lamp device 12 increases due to an increase in the ambient temperature of the lamp device 12, etc.
  • the temperature of the LED 56 can be prevented from rising abnormally beyond the normal range, and the life of the LED 56 can be extended.
  • FIG. 7 shows a third embodiment.
  • the temperature sensing element 71 is used for control, but the position of the temperature sensing element 71 is within the base 31 where the lighting device 36 is disposed.
  • FIG. 8 shows a fourth embodiment.
  • the fan 73 is disposed in the base-side space 50 of the metal cover 32, and the metal cover 32 is provided with a plurality of slit-like vent holes 74 through which air is blown by the air blown by the fan 73.
  • the fitting portion 42 of the base case 38 is configured to fit into the base-side space 50 of the metal cover 32, the fitting portion 42 also communicates with the vent hole 74 of the metal cover 32.
  • a plurality of vent holes are provided.
  • the fan 73 exhausts the hot air in the metal cover 32 to the outside from the vent hole 74, takes in the air having a low external temperature into the metal cover 32, and forcibly cools the metal cover 32.
  • the heat dissipation performance from the cover 32 can be improved. For this reason, for example, when the lighting fixture is a downlight or the like and heat tends to be trapped in the fixture, if the heat dissipation is reduced from the metal cover 32 by natural convection, the heat dissipation can be ensured by this forced cooling.
  • FIG. 9 shows a fifth embodiment.
  • the lamp device 12 is a type in which the substrate 33 without the reflector 34 and the translucent cover 35 is exposed.
  • Contact portions 81 that come into contact with the appliance side are provided on the upper surface periphery and the lower surface periphery of the metal cover 32.
  • the lighting fixture is, for example, a downlight, and includes a fixture main body 82 and a cylindrical reflector (not shown) attached to the fixture main body 82.
  • the appliance main body 82 includes a lamp attachment portion 83 to which the lamp device 12 is attached and a reflector plate attachment portion 84 to which the reflector plate is attached.
  • the lamp device 12 is attached to the lamp attachment portion 83 so that the contact portion 81 around the upper surface of the metal cover 32 is in contact with the heat conducting portion.
  • the reflector mounting portion 84 is divided into a plurality of circumferential directions, and each is provided so as to be openable and closable with respect to the lamp mounting portion 83 by a spring-like hinge 85. Then, as shown in FIG. 9 (a), the lamp device 12 can be attached to the lamp attachment portion 83 by opening the plurality of reflector mounting portions 84 outward, and after the lamp device 12 is attached, As shown in FIG. 9 (b), by closing the plurality of reflector mounting portions 84 to the center side, the plurality of reflector mounting portions 84 can conduct heat to the contact portion 81 on the periphery of the lower surface of the metal cover 32. Further, a metal reflector is attached to the plurality of reflector attachment portions 84.
  • the metal cover 32, the metal fixture body 82, and the metal reflector plate of the lamp device 12 are in contact with each other so as to be able to conduct heat, and the heat generated by the lamp device 12 is transferred to the fixture body 82 and the reflector plate. Heat can be transmitted to
  • the present invention is used for a lamp device using an LED as a light source and a lighting fixture using the lamp device.

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Abstract

　ＧＸ５３形の口金31を用いるとともに光源としてＬＥＤ56を用いるランプ装置12において、金属製カバー32の適切な形を規定する。金属製カバー32の上面側に口金31および点灯装置36を配置し、下面側にＬＥＤ56を実装した基板33を配置する。金属製カバー32は、最外径Ｄが８０～１５０ｍｍ、高さＨが５～２５ｍｍの略円筒状で、ランプ装置12への総入力電力Ｗあたりの外周面の面積である２π（Ｄ／２）Ｈ／Ｗが２００～８００ｍｍ2／Ｗの範囲である。総入力電力Ｗは５～２０Ｗである。

Description

ランプ装置および照明器具
　本発明は、光源としてＬＥＤを用いるランプ装置、およびこのランプ装置を用いる照明器具に関する。
　従来、例えばＧＸ５３形の口金を用いたランプ装置がある。このランプ装置は、一般的に、扁平状で、その上面側にＧＸ５３形の口金が設けられ、下面側には口金とは別体であって光源として平面形の蛍光ランプが配置される金属製カバーが配置され、口金の内部に蛍光ランプを点灯させる点灯回路が収容されている。そして、蛍光ランプの点灯で生じる熱が金属製カバーから外部に放熱され、点灯回路などへの熱的影響を抑制している（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００８－１４０６０６号公報
　ランプ装置の点灯時には光源が発熱するため、放熱が必要である。特に、光源として、放電ランプより発熱量が大きいＬＥＤを用いた場合、十分な放熱が行われないと、ＬＥＤ自体の温度が高くなることで、ＬＥＤが熱劣化して短寿命の原因となるため、十分な放熱性が必要となる。
　ＧＸ５３形の口金を用いたランプ装置では、光源として蛍光ランプが用いられていたが、単純に蛍光ランプに代えてＬＥＤを用いただけでは十分な放熱性が確保できない問題がある。また、単にランプ装置からの放熱性を高めた設計を行うと、装置全体が大形化してしまう問題がある。
　本発明は、このような点に鑑みなされたもので、光源としてＬＥＤを用いる場合に、適切なＬＥＤと金属製カバーとの関係を規定できるランプ装置、およびこのランプ装置を用いる照明器具を提供することを目的とする。
　請求項１に記載のランプ装置は、チップ状のＬＥＤが実装された基板と；前記ＬＥＤを点灯させる点灯装置と；最外径Ｄが８０～１５０ｍｍ、高さＨが５～２５ｍｍの略円筒状で、総入力電力Ｗあたりの外周面の面積である２π（Ｄ／２）Ｈ／Ｗが２００～８００ｍｍ2／Ｗの範囲であり、前記基板が熱的に接触して設けられた金属製カバーと；を具備しているものである。
　基板は、例えば、平板状で、チップ状のＬＥＤが搭載される一面と、金属製カバーに熱的に接触可能な他面とを有していればよい。
　点灯装置は、どこに配置されていても構わない。
　金属製カバーは、例えば、アルミニウムなどの熱伝導に優れた金属製で略円筒状に形成されており、基板の他面側が面接触して熱的に接触する基板取付部が形成されていても構わない。金属製カバーの外周面部は、直径方向の断面形状が傾斜していたり、曲面形状を有していても構わない。また、金属製カバーの外周面部には放熱性の向上のために複数のフィンが設けられていたり、金属製カバーの内側と外側とに連通する連通孔が形成されていても構わない。
　金属製カバーの最外径Ｄは、８０～１５０ｍｍで、好ましくは８５～１００ｍｍであり、これらの範囲より小さいと十分な放熱面積が確保されず、これらの範囲より大きいとランプ装置およびこのランプ装置を使用する照明器具が大形化してしまう。
　金属製カバーの高さＨは、５～２５ｍｍで、好ましくは１０～２０ｍｍであり、これらの範囲より薄いと十分な放熱面積が確保されず、着脱操作もしにくくなり、これら範囲より厚いと薄形化を実現できない。
　金属製カバーは、総入力電力Ｗあたりの外周面の面積である２π（Ｄ／２）Ｈ／Ｗが２００～８００ｍｍ2／Ｗの範囲である。この外周面の面積は見かけ上の表面積であればよく、外周面の断面形状が傾斜したテーパ形状や放熱フィンが形成されるなどによって実際の表面積が大きくなっている場合であっても、見かけ上の表面積で定義される。２００ｍｍ2／Ｗより小さいと十分な放熱性能が得られず、８００ｍｍ2／Ｗより大きいと装置が大形化してしまう。
　なお、例えば、ＧＸ５３形などの口金や、ＬＥＤの光を制光する反射体や、ＬＥＤを覆う透光性を有するカバーなどを備えていてもよいが、本発明の必須の構成ではない。
　請求項２に記載のランプ装置は、最外径Ｄが８０～１５０ｍｍの略円筒状の金属製カバーと；この金属製カバーに熱的に接触して設けられ、チップ状のＬＥＤが前記金属製カバーの中心点を中心として周方向に複数個実装されているとともに、前記ＬＥＤの中心が前記金属製カバーの最外縁から中心側に（Ｄ／２）／３以上離れ、かつ前記金属製カバーの中心から外縁側に（Ｄ／２）／４以上離れた範囲内に実装された基板と；総入力電力Ｗが５～２０Ｗの範囲で、前記基板に実装された前記ＬＥＤを点灯させる点灯装置と；を具備しているものである。
　金属製カバーは、例えば、アルミニウムなどの熱伝導に優れた金属製で略円筒状に形成されており、基板の他面側が面接触して熱的に接触する基板取付部が形成されていても構わない。ここで、「略円筒状」とは、四角柱や五角柱などの多角柱形状や円錐台形状を含むという意味であるが、好適には八角柱以上の多角柱形状または円筒形状である。金属製カバーの外周面部は、直径方向の断面形状が傾斜していても構わない。また、金属製カバーの外周面部には放熱性の向上のために複数のフィンが設けられていたり、その内側と連通可能な連通孔が形成されていても構わない。金属製カバーの最外径Ｄは、８０～１５０ｍｍ、好ましくは８５～１００ｍｍであり、これら範囲より小さいと十分な放熱面積が確保されず、これら範囲より大きいと大形化してしまう。
　基板は、例えば、平板状で、チップ状のＬＥＤが搭載される一面と、金属製カバーに熱的に接触可能な他面とを有していればよい。金属製カバーの中心点を中心として周方向に複数個実装されるＬＥＤの数は２個以上であればいくつでも構わないが、本発明では５個以上のＬＥＤが搭載されている場合に、より好適となる。
　ＬＥＤの中心が金属製カバーの最外縁から中心側に（Ｄ／２）／３以上離れ、かつ金属製カバーの中心から外縁側に（Ｄ／２）／４以上離れた範囲内に実装されており、この範囲より金属製カバーの中心側であると、ＬＥＤ同士の距離が短くなることから互いの熱影響によってＬＥＤの温度が上昇しやすく、また、金属製カバーの外縁との距離が長く放熱性が低下して十分な放熱性能が得られない。また、この範囲より金属製カバーの外縁側であると、放熱的には有利だが、金属製カバーの中心部の輝度が低下することによってランプ装置としての輝度むらが発生しやすくなる。
　点灯装置は、どこに配置されていても構わないが、好適にはランプ装置内に収容される。
　なお、例えば、ＧＸ５３形などの口金や、ＬＥＤの光を制光する反射体や、ＬＥＤを覆う透光性を有するカバーなどを備えていてもよいが、本発明の必須の構成ではない。
　請求項３に記載のランプ装置は、請求項１に記載のランプ装置において、内部温度を感知する感温素子を具備し、前記点灯装置は、前記感温素子が感知する内部温度に応じて前記ＬＥＤへの出力を制御するものである。
　請求項４に記載のランプ装置は、請求項２に記載のランプ装置において、内部温度を感知する感温素子を具備し、前記点灯装置は、前記感温素子が感知する内部温度に応じて前記ＬＥＤへの出力を制御するものである。
　感熱素子は、基板側や点灯装置の近傍など、いずれの位置に配置しても構わない。
　点灯装置は、例えば、感温素子が感知する内部温度が予め設定された基準温度より低ければ所定の出力でＬＥＤを点灯させ、基準温度より高ければ所定の出力より低い出力でＬＥＤを点灯させる。
　請求項５に記載の照明器具は、請求項１に記載のランプ装置を具備しているものである。
　請求項６に記載の照明器具は、請求項２に記載のランプ装置を具備しているものである。
　照明器具は、器具本体、ランプ装置を装着するソケット装置などを備えていても構わない。
　請求項１に記載のランプ装置によれば、チップ状のＬＥＤが実装された基板が熱的に接触する金属製カバーを用い、この金属製カバーを、最外径Ｄが８０～１５０ｍｍ、高さＨが５～２５ｍｍの略円筒状で、総入力電力Ｗあたりの外周面の面積である２π（Ｄ／２）Ｈ／Ｗが２００～８００ｍｍ2／Ｗの範囲とするため、光源としてＬＥＤを用いる場合に必要な放熱性を確保できるとともに、大形化することがなく、適切なＬＥＤと金属製カバーとの関係を規定できる。
　請求項２に記載のランプ装置によれば、チップ状のＬＥＤが実装された基板が熱的に接触する金属製カバーを用い、この金属製のカバーを最外径Ｄが８０～１５０ｍｍの略円筒状とし、ＬＥＤを金属製カバーの中心点を中心として周方向に複数個実装するとともに、ＬＥＤの中心が金属製カバーの最外縁から中心側に（Ｄ／２）／３以上離れ、かつ金属製カバーの中心から外縁側に（Ｄ／２）／４以上離れた範囲内に実装し、総入力電力Ｗが５～２０Ｗの範囲で基板に実装されたＬＥＤを点灯させるため、光源としてＬＥＤを用いる場合に必要な放熱性を確保できるとともに、大形化することがなく、さらに輝度むらの発生も抑えることができ、適切なＬＥＤと金属製カバーとの関係を規定できる。
　請求項３に記載のランプ装置によれば、請求項１に記載のランプ装置の効果に加えて、感温素子が感知する内部温度に応じてＬＥＤへの出力を制御するため、異常に温度上昇するのを防止し、ＬＥＤの寿命を長くできる。
　請求項４に記載のランプ装置によれば、請求項２に記載のランプ装置の効果に加えて、感温素子が感知する内部温度に応じてＬＥＤへの出力を制御するため、異常に温度上昇するのを防止し、ＬＥＤの寿命を長くできる。
　請求項５に記載の照明器具によれば、ランプ装置が長寿命で、小形化も可能な照明器具を提供できる。
　請求項６に記載の照明器具によれば、ランプ装置が長寿命で、小形化も可能な照明器具を提供できる。
本発明の第１の実施の形態を示すランプ装置の断面図である。 同上ランプ装置の透光性カバー側から見た正面図である。 同上ランプ装置の分解状態の斜視図である。 同上ランプ装置およびソケット装置の斜視図である。 同上ランプ装置の特性を示すグラフであって、(a)はランプ装置への総入力電力あたりの金属製カバーの外周面の面積とＬＥＤの相対温度との関係を示すグラフ、(b)はＬＥＤの配置位置とＬＥＤの相対温度との関係を示すグラフである。 第２の実施の形態を示すランプ装置の断面図である。 第３の実施の形態を示すランプ装置の断面図である。 第４の実施の形態を示すランプ装置の断面図である。 第５の実施の形態を示し、(a)はランプ装置を器具本体に取り付ける過程の断面図、(b)はランプ装置を器具本体に取り付けた断面図である。
　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ないし図５に第１の実施の形態を示す。
　図４に示すように、照明器具は、例えばダウンライトなどの図示しない器具本体、この器具本体に取り付けられるソケット装置11、およびこのソケット装置11に装着される扁平状のランプ装置12を備えている。なお、以下、これらの上下方向などの方向関係は、ランプ装置12を水平に取り付ける状態を基準として、ランプ装置12の一面側である口金側を上側、他面側である光源側を下側として説明する。
　ソケット装置11は、ＧＸ５３形口金に対応しているもので、絶縁性を有する合成樹脂製で円筒状のソケット装置本体21を有し、このソケット装置本体21の中央には挿通孔22が上下方向に貫通形成されている。
　ソケット装置本体21の下面には、ソケット装置本体21の中心に対して対称位置に、一対のソケット部24が形成されている。これらソケット部24には、接続孔25が形成されているとともに、この接続孔25の内側に電源供給する図示しない受金が配置されている。接続孔25は、ソケット装置本体21の中心に対して同心円となる円弧状の長孔であり、この長孔の一端には拡径部26が形成されている。
　また、図１ないし図４に示すように、ランプ装置12は、上面側に配置される口金31、この口金31を上面側に取り付けた金属製カバー32、この金属製カバー32の下面側に熱的に接触して取り付けられるＬＥＤモジュール基板である基板33、基板33を介在して金属製カバー32に取り付けられる反射体34、金属製カバー32の下面を覆って取り付けられるグローブである透光性カバー35、および口金31内に配置される点灯装置36を備え、これら各部品は高さ方向の寸法が小さい薄形に形成されている。
　口金31は、例えば、ＧＸ５３形の口金構造が採用されており、絶縁性を有する合成樹脂製の口金ケース38、この口金ケース38の上面から突出する一対のランプピン39を備えている。この口金31の外径は７０～７５ｍｍ程度である。
　口金ケース38は、平盤状であって円盤状（環状）の基板部40、この基板部40の上面中央から上方へ突出する円筒状の突出部41、基板部40の周辺部から下方へ突出する環状の嵌合部42とが一体に形成されている。基板部40には、一対のランプピン39を取り付ける一対の取付ボス43、および複数の挿通孔44が形成されている。そして、嵌合部42が金属製カバー32に嵌合され、図示しない複数のねじが基板部40の外側から各挿通孔44を通じて金属製カバー32に螺着されることにより、口金ケース38が金属製カバー32に固定されている。
　一対のランプピン39は、ランプ装置12の中心に対して対称位置で、口金ケース38の基板部40の上面から突出されている。ランプピン39の先端部には径大部45が形成されている。そして、各ランプピン39の径大部45をソケット装置11の各接続孔25の拡径部26から挿入し、ランプ装置12を所定角度であって例えば１０°程度回動させることにより、ランプピン39が拡径部26から接続孔25に移動し、ランプピン39が接続孔25の内側に配置される受金に電気的に接続されるとともに、径大部45が接続孔25の縁部に引っ掛かり、ランプ装置12がソケット装置11に保持される。
　また、金属製カバー32は、例えば、アルミニウムなどの熱伝導性に優れた金属材料にて扁平な略円筒状に一体形成されており、略円筒形をなす外周部47が形成され、この外周部47には口金側である上部側略半分の領域に複数の放熱フィン48が形成されている。
　外周部47の内側には上下方向の中間に円板状の基板取付部49が形成され、この基板取付部49により仕切られて、金属製カバー32の上面側に口金ケース38の嵌合部42が嵌合される口金側空間部50が形成され、下面側に基板33および反射体34などが配置される光源側空間部51が形成されている。基板取付部49の中心部には、反射体34をねじ止めするための取付孔49aが形成されている。この取付孔49aには基板取付部49の口金ケース38側から取付ねじ52が挿通され、この取付ねじ52が反射体34の中心部に螺着されて反射体34が金属製カバー32に固定される。反射体34の内側形状との嵌合によって位置決めされた基板33は、反射体34によって挟み込むようにして固定され、基板取付部49に当接される。また、基板取付部49には基板33と点灯装置36とをリード線で接続するための配線孔49bが形成されている。
　金属製カバー32の外周部47の最外径Ｄは、８０～１５０ｍｍで、好ましくは８５～１００ｍｍであり、具体的な一例としては９０ｍｍ程度である。また、金属製カバー32の外周部47の高さＨは、５～２５ｍｍで、好ましくは１０～２０ｍｍであり、具体的な一例としては１７ｍｍ程度である。さらに、ランプ装置12への総入力電力Ｗあたりの外周部47の外周面の面積である２π（Ｄ／２）Ｈ／Ｗは２００～８００ｍｍ2／Ｗの範囲である。
　また、基板33は、例えば、アルミニウムなどの熱伝導性に優れた金属材料にて平盤状であって円盤状に形成された基板本体55を有し、この基板本体55の下面に絶縁層を介して配線パターンが形成され、この配線パターン上に複数のチップ状ＬＥＤ素子であるＬＥＤ56が電気的および機械的に接続配置されている。基板本体55は、金属製カバー32とこの金属製カバー32に対してねじ止めされる反射体34との間に挟み込まれることにより、金属製カバー32の基板取付部49の下面に面接触状態に密着して熱伝導可能に取り付けられている。
　ＬＥＤ56は、金属製カバー32の中心点Ｏを中心とする周方向に沿って、基板本体55上に複数個（図２は６個の場合、図３は７個の場合をそれぞれ示す）実装されているとともに、ＬＥＤ56の中心が金属製カバー32の最外縁から中心側に（Ｄ／２）／３以上離れ、かつ金属製カバーの中心から外縁側に（Ｄ／２）／４以上離れた範囲Ｓ内に実装されている。
　また、反射体34は、例えば、合成樹脂材料にて形成され、表面が白色ある鏡面などの反射効率の高い反射面に形成されている。反射体34の周辺部には円筒状の枠部58が形成され、この枠部58の内側に各ＬＥＤ56毎に仕切る仕切部59が放射状に形成されている。これら枠部58と仕切部59とで各ＬＥＤ56毎に仕切られた内側には、ＬＥＤ56が挿通する開口部60、およびＬＥＤ56に対向してＬＥＤ56からの光を配光に応じた所望の方向へ反射させる反射面61が形成されている。
　反射体34は、基板33を介在して金属製カバー32の下面に配置され、取付ねじ52が金属製カバー32の上面側から取付孔49aを通じて反射体34の中心部に螺着されることにより、金属製カバー32に締め付け固定されている。この反射体34を金属製カバー32に締め付け固定することにより、反射体34と金属製カバー32との間に基板33を挟み込んで、基板33を金属製カバー32の基板取付部49に密着させている。
　また、透光性カバー35は、透光性を有する透明あるいは光拡散性を有する合成樹脂材料にて形成されている。透光性カバー35は、円板状の前面部63と、この前面部63の周辺部に設けられた円筒状の側面部64を有し、側面部64には金属製カバー32の外周部47の内側に嵌合するとともに接着剤を用いて接着固定される嵌合部65が形成されている。
　また、点灯装置36は、図示しないが回路基板およびこの回路基板に実装された複数の点灯回路部品を有し、口金ケース38の突出部41の内側に配置されている。点灯装置36の電源入力部と一対のランプピン39とが図示しないリード線で電気的に接続され、金属製カバー32の配線孔49bを通じて点灯装置36の出力部と基板33とが図示しないリード線で電気的に接続されている。
　そうして、このように構成されたランプ装置12をソケット装置11に装着するには、ランプ装置12の各ランプピン39をソケット装置11の各接続孔25の拡径部26に下方から挿入した後、ランプ装置12を装着方向へ回動させて、各ランプピン39を各拡径部26から各接続孔25に移動させることにより、各ランプピン39がソケット装置11の受金に電気的に接触されるとともに、各ランプピン39の径大部45が各接続孔25の縁部に引っ掛かり、ランプ装置12をソケット装置11に装着できる。
　ランプ装置12をソケット装置11に装着した状態では、ランプ装置12の突出部41がソケット装置11の挿通孔22に挿入される。このとき、突出部41の端面や金属製カバー32が図示しない器具本体に熱伝導可能に密着するようにすれば、ランプ装置12の熱を器具本体へ逃すことができる。
　また、ランプ装置12のＬＥＤ56の点灯時においては、ＬＥＤ56の発生する熱が基板33から金属製カバー32の基板取付部49に、さらにこの基板取付部49から外周部47に熱伝導される。この金属製カバー32の外周部47に熱伝導された熱は、外周部47の外周面から大気中へ効率よく放熱される。特に、外周部47に放熱フィン48を設けているため、外周部の表面積が平面に比べて増加し、放熱効率を向上できる。なお、放熱性能が満足するものであれば、外周部47には放熱フィン48を設けず、平坦な側面としてもよい。
　そして、ランプ装置12では、ＬＥＤ56が実装された基板33が熱的に接触する金属製カバー32を用い、この金属製カバー32を、最外径Ｄが８０～１５０ｍｍであって、好ましくは８５～１００ｍｍであり、高さＨが５～２５ｍｍであって、好ましくは１０～２０ｍｍの略円筒状であり、総入力電力Ｗあたりの外周面の面積である２π（Ｄ／２）Ｈ／Ｗが２００～８００ｍｍ2／Ｗの範囲としている。
　金属製カバー32の最外径Ｄが８０ｍｍより小さいと、金属製カバー32の外周面47に十分な放熱面積が確保されず、また、１５０ｍｍより大きいと、ランプ装置12が大形化してしまう。
　金属製カバー32の高さＨが５ｍｍより薄いと、金属製カバー32の外周面47に十分な放熱面積が確保されず、着脱操作もしにくくなり、また、２５ｍｍより厚いと、ランプ装置12の薄形化を実現できない。
　図５(a)に示すように、ランプ装置12への総入力電力Ｗあたりの金属製カバー32の外周部47の外周面の面積である２π（Ｄ／２）Ｈ／Ｗが２００ｍｍ2／Ｗより小さいと、金属製カバー32の十分な放熱性能が得られず、ＬＥＤ56の許容温度Ｔ0を超えてしまった。また、８００ｍｍ2／Ｗより大きくすると、ランプ装置12の外径寸法または高さ寸法が大きくなり、ランプ装置12が大形化してしまい、ランプ装置12の外観評価試験（図５(a)中、可は○、不可は×を示す）で不可となった。
　したがって、ランプ装置12では、ＬＥＤ56が実装された基板33が熱的に接触する金属製カバー32を用い、この金属製カバー32を、最外径Ｄが８０～１５０ｍｍであって、好ましくは８５～１００ｍｍであり、高さＨが５～２５ｍｍであって、好ましくは１０～２０ｍｍの略円筒状であり、総入力電力Ｗあたりの外周面の面積である２π（Ｄ／２）Ｈ／Ｗが２００～８００ｍｍ2／Ｗの範囲とすることにより、光源としてＬＥＤ56を用いる場合に必要な放熱性を確保でき、ＬＥＤ56が短寿命となったり、ランプ装置12が大形化することがない、適切なＬＥＤ56と金属製カバー32との関係を規定できる。
　ランプ装置12は、ＬＥＤ56が実装された基板33が熱的に接触する金属製カバー32を用い、この金属製カバー32を最外径Ｄが８０～１５０ｍｍの略円筒状とし、ＬＥＤ56を金属製カバー32の中心点Ｏを中心として周方向に複数個実装するとともに、ＬＥＤ56の中心が金属製カバー32の最外縁から中心側に（Ｄ／２）／３以上離れ、かつ金属製カバー32の中心から外縁側に（Ｄ／２）／４以上離れた範囲Ｓ内に実装し、総入力電力Ｗが５～２０Ｗの範囲で基板33に実装されたＬＥＤ56を点灯させる。
　この場合にも、金属製カバー32の最外径Ｄが８０ｍｍより小さいと、金属製カバー32の外周面47に十分な放熱面積が確保されず、また、１５０ｍｍより大きいと、ランプ装置12が大形化してしまう。
　図５(b)に示すように、ＬＥＤ56の中心が、金属製カバー32の最外縁（Ｄ／２）から中心側に（Ｄ／２）／３以上離れず、金属製カバー32の外縁側に位置すると、放熱的には有利だが、金属製カバー32の中心部の輝度が低下してしまい、ランプ装置12としての輝度むらが発生しやすくなり、ランプ装置12の輝度むら評価試験（図５(b)中、可は○、不可は×を示す）で不可となった。また、金属製カバー32の中心Ｏから外縁側に（Ｄ／２）／４以上離れず、金属製カバー32の中心側に位置すると、ＬＥＤ56同士の距離が短くなって互いの熱影響によってＬＥＤ56の温度が上昇しやすく、さらに、金属製カバー32の外縁との距離が長く、放熱性が低下して十分な放熱性能が得られず、ＬＥＤ56の許容温度Ｔ0を超えてしまった。
　したがって、ランプ装置では、ＬＥＤ56が実装された基板33が熱的に接触する金属製カバー32を用い、この金属製のカバー32を最外径Ｄが８０～１５０ｍｍの略円筒状とし、ＬＥＤ56を金属製カバー32の中心点Ｏを中心として周方向に複数個実装するとともに、ＬＥＤ56の中心が金属製カバー32の最外縁から中心側に（Ｄ／２）／３以上離れ、かつ金属製カバー32の中心から外縁側に（Ｄ／２）／４以上離れた範囲内に実装し、総入力電力Ｗが５～２０Ｗの範囲で基板33に実装されたＬＥＤ56を点灯させるため、光源としてＬＥＤ56を用いる場合に必要な放熱性を確保できるとともに、ランプ装置12が大形化することがなく、さらに輝度むらの発生も抑えることができ、適切なＬＥＤ56と金属製カバー32との関係を規定できる。
　次に、図６に第２の実施の形態を示す。
　ランプ装置12の内部に感温素子71が配置される。感温素子71の位置は、金属製カバー32の基板取付部49の基板33が取り付けられる面とは反対側の面としている。
　点灯装置36は、感温素子71が感知する内部温度に応じてＬＥＤ56への出力を制御する。すなわち、感温素子71が感知する内部温度が予め設定された基準温度より低ければ所定の出力でＬＥＤ56を点灯させ、基準温度より高ければ所定の出力より低い出力でＬＥＤ56を点灯させる。
　このように、感温素子71が感知するランプ装置12の内部温度に応じてＬＥＤ56への出力を制御することにより、ランプ装置12の雰囲気温度の上昇などによってランプ装置12の内部温度が上昇し、ＬＥＤ56の温度が通常の範囲を超えて異常に上昇するのを防止し、ＬＥＤ56の寿命を長くできる。
　次に、図７に第３の実施の形態を示す。
　図６の第２の実施の形態と同様に、感温素子71を用いて制御するが、感温素子71の位置を点灯装置36が配置される口金31内とする。
　これにより、ＬＥＤ56の熱を受けた点灯装置36の温度が通常の範囲を超えて異常に上昇するのを防止し、ＬＥＤ56および点灯装置36の寿命を長くできる。
　次に、図８に第４の実施の形態を示す。
　金属製カバー32の口金側空間部50にファン73が配置され、金属製カバー32にはファン73による送風で空気が通気するスリット状の複数の通気孔74が設けられている。なお、口金ケース38の嵌合部42が金属製カバー32の口金側空間部50に嵌合する構造である場合には、その嵌合部42にも金属製カバー32の通気孔74と連通する複数の通気孔が設けられている。
　そして、ファン73により、金属製カバー32内の熱気を通気孔74から外部に排気し、外部の温度の低い空気を金属製カバー32内に取り込むとともに、金属製カバー32を強制冷却するため、金属製カバー32からの放熱性能を向上できる。そのため、例えば、照明器具がダウンライトなどで器具内に熱がこもりやすい場合に、自然対流では金属製カバー32から放熱性が低下する場合には、この強制冷却によって放熱性を確保できる。
　次に、図９に第５の実施の形態を示す。
　ランプ装置12は、反射体34および透光性カバー35が無い基板33が露出するタイプである。金属製カバー32の上面周辺部および下面周辺部には、器具側と接触する接触部81が設けられている。
　照明器具は、例えばダウンライトで、器具本体82およびこの器具本体82に取り付けられる図示しない円筒状の反射板を備えている。
　器具本体82は、ランプ装置12が取り付けられるランプ取付部83、および反射板が取り付けられる反射板取付部84を備えている。
　ランプ取付部83には、金属製カバー32の上面周辺部の接触部81が熱伝導可能に接触するようにランプ装置12が取り付けられている。
　反射板取付部84は、複数に周方向に分割されており、それぞれがランプ取付部83に対してばね状蝶番85によって互いに開閉可能に設けられている。そして、図９(a)に示すように、複数の反射板取付部84を外側に開くことにより、ランプ装置12をランプ取付部83に取り付けことができ、また、ランプ装置12の取付後には、図９(b)に示すように、複数の反射板取付部84を中心側に閉じることにより、複数の反射板取付部84が金属製カバー32の下面周辺部の接触部81に熱伝導可能に接触し、さらに、複数の反射板取付部84に金属製の反射板が取り付けられる。
　そして、組立状態では、ランプ装置12の金属製カバー32と金属製の器具本体82と金属製の反射板とが熱伝導可能に接触し、ランプ装置12が発生する熱を器具本体82や反射板に伝達して放熱できる。
　本発明は、光源としてＬＥＤを用いるランプ装置、およびこのランプ装置を用いる照明器具に利用される。
　12　　ランプ装置
　32　　金属製カバー
　33　　基板
　36　　点灯装置
　56　　ＬＥＤ
　71　　感温素子

Claims (6)

  1. 　チップ状のＬＥＤが実装された基板と；
    　前記ＬＥＤを点灯させる点灯装置と；
    　最外径Ｄが８０～１５０ｍｍ、高さＨが５～２５ｍｍの略円筒状で、総入力電力Ｗあたりの外周面の面積である２π（Ｄ／２）Ｈ／Ｗが２００～８００ｍｍ2／Ｗの範囲であり、前記基板が熱的に接触して設けられた金属製カバーと；
    　を具備していることを特徴とするランプ装置。
  2. 　最外径Ｄが８０～１５０ｍｍの略円筒状の金属製カバーと；
    　この金属製カバーに熱的に接触して設けられ、チップ状のＬＥＤが前記金属製カバーの中心点を中心として周方向に複数個実装されているとともに、前記ＬＥＤの中心が前記金属製カバーの最外縁から中心側に（Ｄ／２）／３以上離れ、かつ前記金属製カバーの中心から外縁側に（Ｄ／２）／４以上離れた範囲内に実装された基板と；
    　総入力電力Ｗが５～２０Ｗの範囲で、前記基板に実装された前記ＬＥＤを点灯させる点灯装置と；
    　を具備していることを特徴とするランプ装置。
  3. 　内部温度を感知する感温素子を具備し、
    　前記点灯装置は、前記感温素子が感知する内部温度に応じて前記ＬＥＤへの出力を制御する
    　ことを特徴とする請求項１に記載のランプ装置。
  4. 　内部温度を感知する感温素子を具備し、
    　前記点灯装置は、前記感温素子が感知する内部温度に応じて前記ＬＥＤへの出力を制御する
    　ことを特徴とする請求項２に記載のランプ装置。
  5. 　請求項１に記載のランプ装置を具備している
    　ことを特徴とする照明器具。
  6. 　請求項２に記載のランプ装置を具備している
    　ことを特徴とする照明器具。
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