JP2010157377A

JP2010157377A - ランプ装置および照明装置

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Publication number: JP2010157377A
Application number: JP2008333680A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Watanabe; 智渡邉; Keiichi Shimizu; 圭一清水; Takeshi Osada; 武長田; 恵一清水; Toshiya Tanaka; 敏也田中; Shigeru Osawa; 滋大澤; Takeshi Hisayasu; 武志久安; Makoto Sakai; 誠酒井; Hirokazu Otake; 寛和大武; Hitoshi Kono; 仁志河野
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2008-12-26
Filing date: 2008-12-26
Publication date: 2010-07-15
Anticipated expiration: 2028-12-26
Also published as: JP5499475B2

Abstract

【課題】放熱性を向上できるランプ装置14を提供する。
【解決手段】口金部31のベース36に、ＬＥＤ基板取付部39と、ＬＥＤ基板取付部39の中央から突出する突出部40とを一体に形成する。ベース36のＬＥＤ基板取付部39に、ＬＥＤ基板32を密着させて取り付ける。ＬＥＤ素子47が発生する熱を、ベース36のＬＥＤ基板取付部39へ熱伝導し、ＬＥＤ基板取付部39から突出部40へ熱伝導し、突出部40から器具本体12に熱伝導し、放熱させる。
【選択図】図１

Description

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た照明装置に関する。

従来、ＩＥＣ（国際電気標準会議）で規格されたＧＸ５３形の口金部を用いたランプ装置がある。このランプ装置は、扁平状で、その上面側にＧＸ５３形の口金部が設けられ、下面側には口金部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蛍光ランプ支持部材が配置され、口金部の内側に蛍光ランプを点灯させる点灯回路が収容され、上面側と下面側とのなす高さ方向の寸法が小さい薄形に構成されている。

口金部の上面には、ランプ装置の高さ方向を軸方向として、先端に径大部を有する一対のランプピンが突出されている。そして、ランプ装置のランプピンをソケット装置に下方から挿入し、ランプ装置を回動させてランプピンをソケット装置に引っ掛けることにより、ランプ装置をソケット装置に保持するとともに、ランプピンにソケット装置の受金が接触してランプピンに電源を供給するように構成されている。

蛍光ランプの点灯で生じる熱の影響から点灯回路を保護するために、この点灯回路を収容する口金部の一部を金属製の放熱板としたり、口金部全体を金属製としたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００７−２８７６８４号公報（第４−５、７頁、図３、図１２）

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り、場合によっては発光効率が低下するため、十分な放熱性が必要となる。

従来のランプ装置では、蛍光ランプの点灯で生じる熱の影響から点灯回路を保護することを目的として、口金部の一部を金属製の放熱板としたり、口金部全体を金属製としたものがあるものの、口金部とは別体の蛍光ランプ支持部材側から口金部側に積極的に熱伝導させるようにしておらず、光源としてＬＥＤを用いた場合には十分な放熱性が得られない問題がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、放熱性を向上できるランプ装置、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、平盤状のＬＥＤ基板取付部およびＬＥＤ基板取付部の一面側中央から突出する突出部が一体に形成されたベースを有する口金部と；ＬＥＤが搭載され、ベースのＬＥＤ基板取付部の他面側に取り付けられたＬＥＤ基板と；を具備しているものである。

口金部は、例えば、ＧＸ５３形などの口金構造が用いられる。

ベースは、例えば、アルミニウムなどの熱伝導に優れた金属製で一体に形成された基体部分である。突出部は、ＬＥＤ基板取付部と一体的に構成されているものであれば、その内側の構造は中空でも中実でも構わない。

ＬＥＤ基板は、光源としてＬＥＤが設けられた一面を有し、他面側がベースのＬＥＤ基板取付部に接続可能な平面を有していればよい。例えば、ＬＥＤ基板は、金属製の基板に絶縁層を介して配線パターンが形成され、配線パターン上にＬＥＤ素子が実装され、ねじなどによって口金部のベースのＬＥＤ基板取付部に対して密着接続するように取り付けられる。

なお、ランプ装置には、ＬＥＤを点灯させる点灯回路が設けられていてもよいが、本発明には必須の構成ではない。この点灯回路はランプ装置本体内に収納されていても、ＬＥＤ基板上に配置されていても構わない。

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、ベースのＬＥＤ基板取付部の周辺部に壁部が一体に形成されているものである。

壁部は、例えば、表面をフィン形状とし、表面積を広くして放熱性を向上させてもよい。

請求項３記載の照明装置は、挿通孔を有するソケット装置を備えた器具本体と；ソケット装置に着脱可能に装着され、突出部がソケット装置の挿通孔に挿通されるとともに突出部の端面が器具本体に対して熱伝導可能に接触される請求項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。

器具本体は、ソケット装置と一体的に設けられていてもよく、ソケット装置自体が器具本体を構成するものを含む。器具本体が、ランプ装置の口金部と熱伝導可能に接触する場所は、口金部の突出部の端面に限らず、口金部の外周面なども含まれていてもよい。

請求項１記載のランプ装置によれば、口金部のベースにＬＥＤ基板取付部およびＬＥＤ基板取付部の一面側中央から突出する突出部を一体に形成し、このベースのＬＥＤ基板取付部の他面側にＬＥＤ基板を密着させて取り付けるため、ＬＥＤが発生する熱を口金部のベースのＬＥＤ基板取付部へ、このＬＥＤ基板取付部から突出部へ効率よく熱伝導でき、突出部に熱を集めてこの突出部から効率よく放熱することが可能となり、放熱性を向上できる。

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、ベースのＬＥＤ基板取付部からこのＬＥＤ基板取付部の周辺部に一体に形成した壁部へも効率よく熱伝導でき、この壁部から外部へ放熱可能となり、放熱性を向上できる。

請求項３記載の照明装置によれば、ランプをソケット装置に装着することにより、ランプ装置の突出部がソケット装置の挿通孔に挿通し、その突出部の端面が器具本体に対して熱伝導可能に接触するため、ランプ装置から器具本体へ効率よく熱伝導でき、放熱性を向上できる。

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ないし図３に第１の実施の形態を示し、図１は照明装置の器具本体、ランプ装置およびソケット装置の組み立てた断面図、図２はランプ装置の分解状態の斜視図、図３はランプ装置およびソケット装置の斜視図である。

照明装置11は、例えばダウンライトであり、器具本体12、この器具本体12に取り付けられたソケット装置13、およびこのソケット装置13に着脱可能なランプ装置14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14を水平に取り付ける状態を基準として、口金側を上側、光源側を下側として説明する。

器具本体12は、金属製で、反射体が一体に形成されており、円形の平板部17、およびこの平板部17の周辺部から下方へ湾曲状に折り曲げられた反射板部18を有している。反射板部18は、下側に向かうにしたがって拡径されている。

また、ソケット装置13は、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、ランプ装置14は、一面側である上面側に配置される口金部31、この口金部31の他面側である下面側に配置されるＬＥＤ基板32、このＬＥＤ基板32を覆うグローブ33、および口金部31内に配置された点灯回路34を備え、高さ方向の寸法が小さい薄形に形成されている。

口金部31は、ＧＸ５３形に形成されており、ベース36、このベース36に取り付けられたカバー37、およびこのカバー37から突出する一対のランプピン38を備えている。

ベース36は、例えば、アルミニウムなどの熱伝導性に優れた金属製で、平盤状であって円盤状（環状）のＬＥＤ基板取付部39と、このＬＥＤ基板取付部39の上面中央から突出する円筒状の突出部40と、ＬＥＤ基板取付部39の上面周辺部から突出する環状の壁部41とが一体に形成されている。

突出部40の先端面には、その突出部40の先端面を閉塞するとともにランプ装置14をソケット装置13に装着することで器具本体12の平板部17に当接する当接面部である端面部42が形成されている。なお、この端面部42の外表面は、器具本体12への熱伝導性を向上させるために、平滑度を高めるための研磨などの表面処理が施されたり、ゲル状材料や放熱シートなどの柔軟性または弾力性がありかつ熱伝導性に優れた熱伝導部材が配置されていてもよい。

ＬＥＤ基板取付部39の上面で突出部40と壁部41との間には、点灯回路34を収納する環状の収納部43が形成されている。

カバー37は、絶縁性を有する合成樹脂製で、リング状に形成されている。このカバー37がベース36の収納部43の上面を閉塞する状態で取り付けられている。

一対のランプピン38は、ランプ装置14の中心に対して対称位置で、カバー37の上面から突出されている。ランプピン38の先端部には径大部44が形成されている。そして、各ランプピン38の径大部44がソケット装置13の各接続孔25の拡径部26から挿入され、ランプ装置14の回動によりランプピン38が接続孔25に移動することにより、ランプピン38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44が接続孔25の縁部に引っ掛かって、ランプ装置14がソケット装置13に保持される。

また、ＬＥＤ基板32は、例えばアルミニウムなどの金属製で平盤状であって円盤状の基板46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ＬＥＤとしてのＬＥＤ素子47が接続配置されている。基板46は、ベース36のＬＥＤ基板取付部39の下面に対して熱伝導可能に接触するように、例えばねじなどによる締め付けでベース36のＬＥＤ基板取付部39に密着させて取り付けられている。

また、グローブ33は、透光性を有する透明あるいは光拡散性を有するガラスや合成樹脂により形成されている。

また、点灯回路34は、回路基板49、およびこの回路基板49に実装された複数の点灯回路部品を有し、回路基板49の入力部とランプピン38とがリード線などで電気的に接続され、回路基板49の出力部とＬＥＤ基板32とがリード線などで電気的に接続されている。回路基板49は、図示しない絶縁材を介在して口金部31の収納部43に収納されて取り付けられている。

そして、ランプ装置14をソケット装置13に装着するには、ランプ装置14の各ランプピン38をソケット装置13の各接続孔25の拡径部26に合わせて挿入するようにランプ装置14を上昇させた後、ランプ装置14を装着方向へ回動させて、各ランプピン38を各接続孔25に移動させることにより、各ランプピン38がソケット装置13の受金に電気的に接触されるとともに、各ランプピン38の径大部44が接続孔25の縁部に引っ掛かり、ランプ装置14をソケット装置13に装着できる。

ランプ装置14をソケット装置13に装着した状態では、ランプ装置14の突出部40がソケット装置13の挿通孔22に挿入されるとともに、突出部40の端面部42が器具本体12の平板部17に熱伝導可能に接触する。このとき、なお、器具本体12の平板部17の一部を分割するような複数のスリットを平板部17に設け、分割された平板部17の小片に弾性を持たせるようにして突出部40の端面部42とを密着させるように構成してもよく、あるいは、突出部40の端面部42に密着する金属製のばね部材を別途設けて熱伝導可能に接触させてもよい。

また、ランプ装置14のＬＥＤ素子47の点灯時においては、ＬＥＤ素子47の発生する熱が基板46から口金部31のベース36のＬＥＤ基板取付部39へ効率よく熱伝導され、このベース36のＬＥＤ基板取付部39に熱伝導された熱が一体に形成されている突出部40へ効率よく熱伝導される。この突出部40に熱伝導された熱は突出部40の端面部42から器具本体12へ効率よく熱伝導され、この器具本体12に熱伝導された熱が大気中に放熱される。

そのため、ベース36のＬＥＤ基板取付部39に熱伝導されたＬＥＤ素子47の発生する熱が一体に形成されている突出部40へ効率よく熱伝導でき、突出部40に熱を集めるとともにこの突出部40から効率よく器具本体12へ熱を逃すことが可能となり、放熱性を向上できる。

一方、ベース36のＬＥＤ基板取付部39に熱伝導された熱は、一体に形成されている壁部41へも効率よく熱伝導され、この壁部41に熱伝導された熱が壁部41から大気中に放熱される。そのため、ＬＥＤ素子47の発生する熱の放熱性を向上できる。

したがって、本実施の形態のランプ装置14は、十分な放熱性が得られ、ＬＥＤ素子47の温度上昇を抑制でき、ＬＥＤ素子47が熱劣化して短寿命となったり、場合によっては発光効率が低下するのを防止できる。

次に、図４に第２の実施の形態を示す。図４は照明装置の断面図である。

第２の実施の形態のランプ装置14は、口金部31のベース36の突出部40を円柱状とし、突出部40の内側が中実に形成されている。このように構成した場合には、ＬＥＤ基板取付部39との接触面積が増大するとともに、熱伝導効率が高くなるのでＬＥＤ素子47の熱を基板46から突出部40の端面部42へ伝導しやすくなることから、ＬＥＤ基板取付部39からベース36の熱伝導性を向上でき、その結果、ＬＥＤ素子47の発生する熱の放熱性を一層向上することができる。

次に、図５に第３の実施の形態を示す。図５は照明装置の斜視図である。

器具本体12の平板部17に、排気孔51を設けるとともに、この排気孔51から器具本体12内の空気を外部へ排気するファン52を配置する。

ソケット装置13には、ソケット装置本体21の外周面と挿通孔22の内周面とを連通する複数の通気孔53を設ける。

そして、ファン52の動作により、器具本体12の下方の空気が、器具本体12の下面から器具本体12内に吸い込まれ、ソケット装置13の複数の通気孔53を通じて挿通孔22とこの挿通孔22に挿通されているランプ装置14の突出部40との隙間を通じて上方へ流れ、排気孔51から器具本体12の上方へ排気される空気の流れが発生する。

この空気の流れにより、突出部40に熱伝導された熱が効率よく空気中に放熱させることができ、その結果、ＬＥＤ素子47の発生する熱の放熱性を向上できる。

なお、端面部42と平板部17とは接触しており、平板部17の図示は省略しているが、ファン52の空冷作用によってランプ装置14の放熱が十分に行われる場合には平板部17は設けなくてもよい。

次に、図６に第４の実施の形態を示す。図６は照明装置の斜視図である。

図５に示す第３の実施の形態において、ランプ装置14の突出部40にフィン54を設けたものであり、このフィン54によってファン52の動作で流れる空気との接触面積を増大させて、放熱性をより向上できる。

本発明の第１の実施の形態を示す照明装置の器具本体、ランプ装置およびソケット装置の組み立てた断面図である。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。同上第２の実施の形態を示す照明装置の断面図である。同上第３の実施の形態を示す照明装置の斜視図である。同上第４の実施の形態を示す照明装置の斜視図である。

符号の説明

11 照明装置
12 器具本体
13 ソケット装置
14 ランプ装置
22 挿通孔
31 口金部
32 ＬＥＤ基板
36 ベース
39 ＬＥＤ基板取付部
40 突出部
41 壁部
47 ＬＥＤとしてのＬＥＤ素子

Claims

平盤状のＬＥＤ基板取付部およびＬＥＤ基板取付部の一面側中央から突出する突出部が一体に形成されたベースを有する口金部と；
ＬＥＤが搭載され、ベースのＬＥＤ基板取付部の他面側に取り付けられたＬＥＤ基板と；
を具備していることを特徴とするランプ装置。
ベースのＬＥＤ基板取付部の周辺部に壁部が一体に形成されている
ことを特徴とする請求項１記載のランプ装置。
挿通孔を有するソケット装置を備えた器具本体と；
ソケット装置に着脱可能に装着され、突出部がソケット装置の挿通孔に挿通されるとともに突出部の端面が器具本体に対して熱伝導可能に接触される請求項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装置。