灯装置以及照明装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种灯装置以及照明装置。灯装置具备：圆环状的框体，中央部朝前后方向开口；发光体，具有基板及安装于基板上的发光元件；及散热体，一端侧的端面比基板的安装有发光元件的区域的最大直径大，且在另一端侧的端面上形成散热面，并且以发光体朝框体的前侧出射光而安装于框体；当将自一端侧的端面至另一端侧的端面为止的厚度设为T、与在一端侧的端面的基板上的安装有发光元件的区域对应的大小设为A、在另一端侧的端面上形成的散热面的大小设为B时，散热体以满足B＞A、T＝(B?A)/2及T≥A/4的关系式而形成。该灯装置的发光体所产生的热以自散热体的方式热传导，因此可期待发光体的散热提高。
【专利说明】
灯装置以及照明装置
技术领域
[0001]本实用新型的实施形态涉及一种使发光体所产生的热通过散热体而散发的灯装置以及具备该灯装置的照明装置。
【背景技术】
[0002]以往，提出有例如使用GH76p型灯头的灯装置等扁平(flat)形的灯装置。该灯装置是在一端侧设有开口部且在另一端侧设有灯头部的框体内配置有发光模块(module)(发光体)。发光模块热连接于灯头部。并且，灯装置是以灯头部与照明器具形成面接触的方式而安装。即，使发光模块所产生的热传导至灯头部，并自灯头部热传导至照明器具侧而散热。
[0003]发光模块是具有基板及安装于该基板上的发光元件、例如发光二极管(LightEmitting D1de，LED)而形成。并且，为了极力减小自基板至照明器具为止的灯头部的热阻，而减小灯头部的高度(例如参照专利文献I)。
[0004][现有技术文献]
[0005][专利文献]
[0006]专利文献I:日本专利特开2012-216307号公报【实用新型内容】
[0007]实用新型要解决的问题
[0008]然而，若灯头部的高度小，尽管热容易自热源传至照明器具，却无法将灯头部与照明器具的接触面充分用作散热路径，使自灯头部的接触面朝向照明器具侧的热传导变得无效率。
[0009]本实用新型的目的在于提供一种使发光体的热有效地散发的灯装置及安装有该灯装置的照明装置。
[0010]解决问题的技术手段
[0011]本实用新型一实施形态的灯装置是具有框体、发光体及散热体而构成。
[0012]框体形成为中央部朝前后方向开口的圆环状。发光体是具有基板及安装于该基板上的发光元件而形成。散热体的一端侧的端面比基板的安装有发光元件的区域的最大直径大，且在另一端侧的端面上形成散热面，并且所述散热体以发光体朝框体的前侧出射光而安装于框体。并且，当将自一端侧的端面至另一端侧的端面为止的厚度设为T、与在一端侧的端面的基板上的安装有发光元件的区域对应的大小设为A、在另一端侧的端面上形成的散热面的大小设为B时，散热体以满足B>A、T=(B-A)/2及T2A/4的关系式形成。
[0013]本实用新型一实施形态的照明装置，包括:所述灯装置；以及装置本体，具有安装有所述灯装置的灯座。
[0014]实用新型的效果
[0015]根据本实施形态的灯装置，发光体所产生的热以自散热体的一端侧的端面侧扩散至另一端侧的端面的方式而热传导，因此可期待发光体的散热提高。
【附图说明】
[0016]图1A是表示实施形态的灯装置的图。
[0017]图1B是实施形态的灯装置的概略俯视图。
[0018]图1C是实施形态的灯装置的概略正视图。
[0019]图2是自灯装置的下侧观察的概略分解立体图。
[0020]图3是自灯装置的上侧观察的概略分解立体图。[0021 ]图4是表示散热体中的热传导的示意图。
[0022]图5是照明装置的局部切口概略正视图。
[0023]附图标记说明:
[0024]1:灯装置；
[0025]2:框体；
[0026]3:发光体；
[0027]4:散热体；
[0028]5:罩；
[0029]5a:罩的外表面；
[0030]5b:罩的内表面；
[0031 ]5c:罩的外周缘；
[0032]6:周面部；
[0033]7:开口部；
[0034]8:平板部；
[0035]8b:平板部的内表面；
[0036]9:突出部；
[0037]10:安装孔；
[0038]11:销榫、凸起；
[0039]12:切口部；
[0040]13:灯脚；
[0041]14:基板;
[0042]14a:基板的一面；
[0043]14b:基板的另一面；
[0044]15:发光元件；
[0045]16:连接器；
[0046]17:导线；
[0047]18:绝缘片材；
[0048]19:本体部；
[0049]19a:本体部的外周面；
[0050]19b:散热面；
[0051 ]19c:基板安装面；
[0052]20:发光体连接部；
[0053]21:散热部；
[0054]21a:散热部的表面；
[0055]21c:散热部的外周面；
[0056]22:凹部；
[0057]23:螺孔；
[0058]24:凸起；
[0059]25:楔子；
[0060]26:楔槽；
[0061]27:散热片材；
[0062]28:凹部；
[0063]29:灯头部；
[0064]30:玻璃板；
[0065]31:橡胶减震器；
[0066]32:环形体；
[0067]33、65:照射开口；
[0068]34:圆弧状壁部；
[0069]35:卡止壁部；
[0070]36、37:嵌合壁部；
[0071]38:爪部；
[0072]39:卡止片部；
[0073]40:手指扣合部；
[0074]41:对位标记；
[0075]42:卡止部；
[0076]51:照明装置；
[0077]52:装置本体；
[0078]52a:装置本体的上表面；
[0079]53:灯座；
[0080]54:装饰框；
[0081]54a:装饰框的外表面；
[0082]55:安装板；
[0083]56:散热鳍片；
[0084]57:顶板；
[0085]58:接线板；
[0086]59:环状槽；
[0087]60:凸缘部；
[0088]61:加强片；
[0089]62:安装弹簧；
[0090]63:灯座本体；
[0091]64:电源线；
[0092]66:区域；
[0093]A:区域的最大直径/基板安装面的最大直径；
[0094]B:散热面的最大直径；
[0095]D:基板的安装有发光元件的区域的最大直径；
[0096]T:散热体的厚度/发光体连接部及散热部的表面间的厚度。
【具体实施方式】
[0097]以下，参照附图来说明本实用新型的一实施形态。
[0098]本实施形态的灯装置I被装卸于装置本体上所设的附散热结构的灯头，如图1A?图3所示，灯装置I是具有框体2、发光体3、散热体4及罩(C0Ver)5而形成。再者，在各图中，将灯装置I的一端侧即光照射侧作为前侧，将另一端侧即相对于光照射方向为相反侧作为后侧来进行说明。
[0099]框体2是由合成树脂例如聚对苯二甲酸丁二酯(polybutyIene terephthalate)树脂等具有绝缘性的材料而形成为圆环状，且如图2所示，框体2具有周面部6、该周面部6的前侧的开口部7及周面部6的后侧的平板部8。平板部8形成为平坦状，且以其中央部朝前后方向开口的方式，自平板部8朝向后侧方向而突出设置有安装散热体4的大致圆筒状的突出部
9。在突出部9的内周面侧，沿圆周方向以120°的间隔而设置着具有安装孔10的销榫(dowel)
11。而且，在突出部9的后侧，如图3所示，沿圆周方向以120°的间隔而设置有切口部12。并且，在平板部8上，以朝后侧方向垂直地突出的方式而设置有多个灯脚(lamp pin)13。多个灯脚13包含电源用的一对灯脚、传感器(sensor)用的灯脚或虚设(dummy)的灯脚等。并且，在周面部6的内侧，配设有发光体3。
[0100]发光体3也被称作发光模块，如图2所示，发光体3是具有基板14及安装于该基板14的一面14a侧的多个发光元件15而形成。基板14例如是由金属、陶瓷(ceramics)或热传导性优异的树脂等材料所形成。并且，在基板14的一面14a侧，形成有电性连接发光元件15的未图示的配线图案(pattern )，并且安装有电性连接于该配线图案的连接器(connector) 16、
16。在连接器16、16上，连接有导线17、17，该导线17、17电性连接于电源用的一对灯脚13、13ο
[0101]发光元件15例如使用表面安装器件(Surface Mount Devi ce，SMD )封装(package)，且通过通电而放射白色光，所述SMD封装是利用含有荧光体的密封树脂来密封LED芯片(chip)而成。并且，多个发光元件15是以形成大致圆形的排列而密集配置于基板14的一面14a上。再者，作为发光元件15，既可使用板载芯片(Chip On Board，COB)方式，或者也可使用电致发光(Electroluminescence，EL)元件等其他半导体发光元件，所述COB方式是在基板14的一面14a上安装多个LED芯片并利用含有荧光体的密封树脂而一体地密封。
[0102]并且，发光体3在框体2内热结合于散热体4。即，如图3所示，基板14的另一面14b通过具有高热传导率的绝缘片材(sheet) 18而密接于散热体4。绝缘片材18例如包含硅酮(si Iicone)树脂，且形成为规定厚度的圆盘。
[0103]散热体4例如是由招压铸件(aluminumdie cast)等金属、陶瓷或热传导性优异的树脂等材料而一体地形成。散热体4如图1A、图1B、图1C及图2所示，以具有本体部19、圆形形状的发光体连接部20及散热部21的方式而形成，所述本体部19包含实心的圆锥台，所述圆形形状的发光体连接部20位于该本体部19的一端侧的端面且为平坦状，所述散热部21位于本体部19的另一端侧的端面且为直径大于发光体连接部20的圆形形状。本体部19的外周面19a例如相对于另一端侧的端面而设定为45°的倾斜角度。
[0104]而且，在本体部19的外周面19a，沿圆周方向以120°的间隔而形成有凹部22，该凹部22避免与框体2的凸起(bossHl的干涉。并且，在凹部22中，以自散热部21垂下的方式而形成有具有螺孔23的凸起24，与散热部21及凸起24—体化的楔子(key)25以自散热部21朝外方稍许突出的方式而形成。而且，在散热部21的外周面21c，形成有多个楔槽26。而且，如图3所示，在散热部21的表面21a，形成有供散热片材27嵌入的浅的凹部28。凹部28如图1B所示，形成为与散热片材27为相同形状的正六边形，且在散热部21的表面21a上尽可能大地形成。
[0105]散热片材27被嵌入凹部28内。并且，散热片材27安装于散热部21的表面21a上的位置构成为散热体4的散热面1%。如图1A或图1C所示，散热片材27的厚度被设定成，自散热部21的表面21a稍许突出。散热片材27包含具有绝缘性及弹性的树脂例如硅酮性树脂。
[0106]在图3中，散热体4的本体部19被插入框体2的突出部9的内侧，且其楔子25被嵌入突出部9的切口部12。此时，框体2的凸起11与散热体4的凸起24正对地接触。在此状态下，未图示的螺丝自凸起11的安装孔10完全螺入至凸起24的螺孔23内。由此，散热体4被固定于框体2。在散热体4被安装于框体2内的状态下，本实施形态中，散热体4的发光体连接部20及框体2的平板部8的内表面Sb (图2所示)呈大致同一面状。
[0107]在散热体4的发光体连接部20上，通过绝缘片材18而配置有发光体3。发光体3利用罩5而使基板14的另一面14b侧通过绝缘片材18而密接于发光体连接部20。如此，散热体4以发光体3朝框体2的前侧出射光的方式而安装于框体2的后侧。
[0108]并且，散热体4形成为，一端侧的端面即发光体连接部20比基板14的安装有发光元件15的区域的最大直径D大。而且，如图1A所示，当发光体连接部20及散热部21的表面21a间的厚度设为T、发光体连接部20的与基板14上的安装有发光元件15的区域对应的大小即基板安装面19c的最大直径设为A、散热面19b的大小即最大直径设为B时，散热体4以具有满足B>A、T=(B-A)/2的关系式的实心圆锥台的方式而形成。而且，散热体4进而以满足T2A/4的关系式的方式而形成。
[0109]并且，由框体2的包含突出部9的后侧及散热体4的散热部21等，构成规定的规格尺寸的灯头部29(图1C所示)。在发光体3与罩5之间，如图3所示，介隔有玻璃板30、橡胶减震器(rubber damper)31 及环形(ring)体32。
[0110]罩5是由聚碳酸酯(polycarbonate)树脂等合成树脂而形成为圆形的碟状，并覆盖框体2的开口部7而安装于框体2。在罩5的中央部，形成有圆形的照射开口 33。并且，在罩5的内表面5b，在照射开口 33的附近朝后侧方向突出形成有一对圆弧状壁部34、34，且在该圆弧状壁部34、34之间，朝后侧方向突出形成有一对卡止壁部35、35。而且，在罩5的内表面5b，在外周缘5c的附近，朝后侧方向突出形成有多个嵌合壁部36、37及具有爪部38的卡止片部39。卡止片部39是沿着罩5的圆周方向以120°的间隔而设置。
[0111]而且，在罩5的外表面5a上，如图2所示，分别突出设置有手指扣合部40及对位标记41，所述手指扣合部40用于使相对于灯头(灯座)而装卸的灯装置I的转动操作变得容易，所述对位标记41用于使灯装置I朝向灯头的插入变得容易。
[0112]在图3中，在罩5的一对圆弧状壁部34、34及一对卡止壁部35、35的内侧，配置有玻璃板30、橡胶减震器31及环形体32。玻璃板30包含透光性的例如强化玻璃，形成为圆形且被载置于罩5的内表面5b。橡胶减震器31例如包含硅酮树脂，形成为大致圆筒状且具有弹性。而且，环形体32例如包含聚碳酸酯树脂，且形成为大致圆筒状。环形体32形成为包围发光体3的发光元件15的大小。
[0113]在图2中，罩5被嵌入框体2的开口部7内，且卡止片部39的爪部38在周面部6的内侧被卡止于自周面部6朝向内侧突出形成的卡止部42。由此，罩5被牢固地安装于框体2 ο此时，利用橡胶减震器31的弹性，玻璃板30被按压至罩5的内表面5b以封闭照射开口 33。而且，利用橡胶减震器31的弹性，环形体32、发光体3的基板14及绝缘片材18受到按压，从而绝缘片材18密接于散热体4的发光体连接部20，并且基板14的另一面14b密接于绝缘片材18。
[0114]以上述方式构成的本实施形态的灯装置I被装卸于图5所示的照明装置51。照明装置51是埋设于天花板等中的筒灯(downlight)，且是具有装置本体52、灯座53、灯装置I及装饰框54而形成，所述灯座53被安装于该装置本体52的下表面，所述灯装置I被安装于该灯座53，所述装饰框54以覆盖灯装置I的方式而安装于装置本体52的下表面侧。
[0115]装置本体52例如由铝压铸件所形成，且在壁相对较厚的平板状的安装板55上具有多个散热鳍片(fin)56。并且，在上表面52a上安装有顶板57，在该顶板57上设置有接线板58，该接线板58连接外部的点灯装置的输出线。在安装板55上，形成有环状槽59，将装饰框54嵌合于该环状槽59而固定。
[0116]装饰框54例如包含丙稀腈-乙稀-苯乙稀(aery1nitriIe-ethylene-styrene，AES)树脂，且形成为具有凸缘(flange)部60的大致圆筒状。在装饰框54的外表面54a上，遍及圆周而设置有加强片61，并且设置有多个、本实施形态中设置有3个安装弹簧62，该安装弹簧62将照明装置51固定于天花板等。
[0117]灯座53具备灯座本体63及未图示的电源用的一对端子，所述灯座本体63是由具有绝缘性的合成树脂例如聚碳酸酯树脂而形成为环状，所述一对端子被配置于该灯座本体63上。再者，在支援调光的情况下，还具备调光用的多个端子。
[0118]在灯座本体63的中央，形成有供灯装置I的灯头部29(突出部9)插通的圆形的插通孔。在灯座本体63的下表面，沿着周方向而呈长孔状地形成有供灯装置I的灯脚13插入的多个连接孔。在各连接孔的上侧配置有端子，插入至连接孔内的灯装置I的灯脚13电性连接于端子。
[0119]在灯座本体63的内周面，突出形成有多个楔子，并且形成有多个大致L字形的楔槽。灯座53的楔子及楔槽与灯装置I的楔槽26及楔子25分别设置于对应的位置。并且，通过将灯装置I的楔子25及楔槽26对准灯座53的楔槽及楔子而将灯装置I的灯头部29插入灯座53，并转动灯装置I，从而灯装置I可装卸地安装于灯座53。
[0120]灯座53通过支持机构而支持于装置本体52的安装板55。该支持机构构成为，通过将灯装置I的灯头部29安装至灯座53，从而将该灯头部29的上表面即散热体4的散热部21的表面21a侧(散热片材27)按压至装置本体52的安装板55以进行热传导。
[0121]而且，灯座53通过电源线64而连接于接线板58，以将点灯装置的输出供给至灯座53的端子。
[0122]接下来对本实用新型的实施形态的作用进行叙述。
[0123]在图5中，当自点灯装置对接线板58输入规定的电力时，通过灯座53而对灯装置I的电源用的灯脚13、13供给电力。发光体3的发光元件15流经规定的电流而点灯并发热，并且放射白色光。白色光透过玻璃板30而自罩5的照射开口 33出射，并自照明装置51的装饰框54的照射开口 65对地板面侧的外部空间进行照明。
[0124]并且，发光体3所产生的热自基板14通过绝缘片材18而热传导至散热体4的发光体连接部20。发光体3中，密集配置于基板14的发光元件15的内侧的区域成为热源。并且，如图4所示，在发光体连接部20中，自与基板14上的安装有发光元件15的区域对应的区域66朝向散热部21的表面21a，以45°的角度扩散并热传导。
[0125]当将在发光体连接部20的与基板14上的安装有发光元件15的区域对应的区域66的最大直径设为A、散热面19b的最大直径设为B、散热体4的厚度设为T时，散热体4以包含满足T=(B-A)/2的关系式的实心圆锥台的方式而构成。因此，来自发光体3的热源的热朝向散热面19b的整个区域而扩散。并且，通过散热片材27(未图示)而热传导至装置本体52的安装板55，并自装置本体52的散热鳍片56而散热。由此，灯装置I中的发光体3的热得以有效散发，从而抑制发光体3的温度上升。
[0126]而且，散热体4进而以厚度T满足T> A/4的关系式的方式而形成。即，对于自发光体连接部20的与基板14上的安装有发光元件15的区域对应的区域66朝向散热部21的表面21 a侧而以45°的角度扩散的热而言，若散热体4的厚度T为A/4以上，则自区域66的中心扩散的热与自区域66的周边扩散的热会重合而热传导至散热部21的表面21a。由此，散热面19b均热化，容易热传导至装置本体52的安装板55，从而可使发光体3所产生的热有效地散发。因此，发光体3的温度上升进一步得到抑制，LED装置I长寿命化。
[0127]根据本实施形态的灯装置I，当将厚度设为T、在发光体连接部20的与基板14上的安装有发光元件15的区域对应的区域66的最大直径设为A、散热面19b的最大直径设为B时，散热体4以具有满足B>A、T=(B-A)/2的关系式的实心圆锥台的方式而构成，因此发光体3所产生的热在散热体4中以自发光体连接部20扩散至散热部21的表面21a的方式而热传导，并自表面21a的整个区域放出，由此，具有发光体3的散热性提高的效果。
[0128]而且，散热体4的厚度T进而以满足T2 A/4的关系式的方式而形成，因此可使发光体3所产生的热大致均匀地热传导至散热面1%，以使散热面19b均热化地散热，由此，具有如下效果:发光体3的散热性进一步提高，可使发光体3及灯装置I进一步长寿命化。
[0129]并且，照明装置51具有如下效果:通过灯装置I的长寿命化，可实现灯装置I的经年使用，可降低运转成本(running cost)。
[0130]再者，散热体4若为如下结构，S卩，发光体3所产生的热以自发光体连接部20的与基板14上的安装有发光元件15的区域对应的区域66扩散至散热面19b的方式而热传导，则本体部19的外周面19a的形状并无特别限制。即，也可在本体部19的外周面19a上形成有突起等突出部或凹凸部等。
[0131]而且，所述实施形态仅为例示，并不意图限定实用新型的范围。该新颖的实施形态能以其他的各种形态来实施，在不脱离实用新型的主旨的范围内，可进行各种省略、替换、变更。该实施形态或其变形包含在实用新型的范围或主旨内，并且包含在申请专利范围所记载的实用新型及其均等的范围内。
【主权项】
1.一种灯装置，其特征在于包括: 圆环状的框体，所述框体的中央部朝前后方向开口 ； 发光体，具有基板及安装在所述基板上的发光元件；以及 散热体，所述散热体的一端侧的端面比所述基板的安装有所述发光元件的区域的最大直径大，且在另一端侧的端面上形成散热面，并且以所述发光体朝所述框体的前侧出射光而安装于所述框体， 当将自一端侧的端面至另一端侧的端面为止的厚度设为T、与在一端侧的端面的所述基板上的安装有所述发光元件的区域对应的大小设为A、在另一端侧的端面上形成的所述散热面的大小设为B时，所述散热体以满足B>A、T=(B-A)/2及T2A/4的关系式而形成。2.一种照明装置，其特征在于包括: 根据权利要求1所述的灯装置；以及 装置本体，具有安装有所述灯装置的灯座。
【文档编号】F21V29/00GK205424858SQ201490001029
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2014年7月25日
【发明人】木宫淳, 木宫淳一, 石田正纯, 樋口斎, 樋口一斎, 大塚诚
【申请人】东芝照明技术株式会社