(57)【要約】【課題】放熱性を向上して長寿命化を図ることのできる照明装置を提供する。【解決手段】ＬＥＤから成る光源７と、商用電源に接続される口金２と、光源７の設置面１３ａを上面に有するとともに絶縁部材３を介して下端を口金２に連結した筒状のヒートシンク１０と、ヒートシンク１０の内部に配されるファン２０と、ヒートシンク１０内に外気を吸気する吸気口１０ｂと、ヒートシンク１０から排気する排気口１０ｃとを備え、ファン２０の駆動によってヒートシンク１０の周壁に沿って気流を流通させた。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤから成る光源と、商用電源に接続される口金と、前記光源の設置面を上面に有するとともに絶縁部材を介して下端を前記口金に連結した筒状のヒートシンクと、前記ヒートシンクの内部に配されるファンと、前記ヒートシンク内に外気を吸気する吸気口と、前記ヒートシンクから排気する排気口とを備え、前記ファンの駆動によって前記ヒートシンクの周壁に沿って気流を流通させることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記排気口から前記口金の方向に向かって気流を排気したことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記ヒートシンクが、前記絶縁部材に連結される内筒と、前記内筒と同心に配されるとともに下端を開放して前記内筒との間に環状の開口部を形成する外筒と、前記内筒に開口して前記ファンの排気側に配される流出口とを備え、前記開口部により前記排気口が形成されるとともに、前記内筒と前記外筒との間に前記排気口と前記流出口とを連通させる流出通路を形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記内筒に開口して前記ファンの吸気側に配される流入口と、前記内筒と前記外筒との間を放射状に仕切って前記開口部を前記排気口と前記吸気口とに分割する仕切板とを備え、前記流出通路に隣接して前記内筒と前記外筒との間に前記吸気口と前記流入口とを連通させる流入通路を形成したことを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記吸気口が前記絶縁部材に開口することを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤの光源を有した電球型の照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電球型の照明装置は特許文献１に開示されている。この照明装置は内部にＬＥＤから成る光源を備えている。照明装置の一端には商用電源に接続される口金を有した筒状のランプ基部が設けられる。ランプ基部の内部には光源の駆動回路等が配され、上部に吸気口が開口する。ランプ基部の上方にはヒートシンクを形成する金属製のファンケースが配される。ファンケースはファンを内装し、周面に排気口が開口する。ファンケースの上面には光源を実装した実装基板が配される。
【０００３】
上記構成の照明装置において、口金を商用電源に接続すると駆動回路により光源が発光する。これにより、室内等の照明が行われる。また、ファンの駆動によって吸気口から照明装置の内部に外気が流入して排気口から排気される。これにより、照明装置の内部を冷却し、ＬＥＤから成る光源の発熱を放熱することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２６５８９２号公報（第３頁〜第５頁、第２図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、光源として用いられるＬＥＤの輝度が年々高くなっており、それに伴って光源の発熱量も増加している。特に、スポットライトに用いられるようなパワーＬＥＤが搭載されると光源の発熱量が著しく大きくなる。このため、上記従来の照明装置に示すように、ファンにより内部に気流を流通させるだけでは光源の放熱が不十分となり、ＬＥＤから成る光源の寿命が短くなる問題があった。
【０００６】
本発明は、放熱性を向上して長寿命化を図ることのできる照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は、ＬＥＤから成る光源と、商用電源に接続される口金と、前記光源の設置面を上面に有するとともに絶縁部材を介して下端を前記口金に連結した筒状のヒートシンクと、前記ヒートシンクの内部に配されるファンと、前記ヒートシンク内に外気を吸気する吸気口と、前記ヒートシンクから排気する排気口とを備え、前記ファンの駆動によって前記ヒートシンクの周壁に沿って気流を流通させることを特徴としている。
【０００８】
この構成によると、口金を商用電源に接続するとＬＥＤから成る光源が発光して照明光が出射される。ファンを駆動すると、吸気口からヒートシンク内に外気が取り込まれ、排気口から排気される。この時、気流がヒートシンクの周壁に沿って流通し、ヒートシンクが冷却されるとともにヒートシンクの設置面に設置された光源が冷却される。
【０００９】
また本発明は、上記構成の照明装置において、前記排気口から前記口金の方向に向かって気流を排気したことを特徴としている。この構成によると、ヒートシンクからの排気が口金の方向に流通してヒートシンクが冷却される。
【００１０】
また本発明は、上記構成の照明装置において、前記ヒートシンクが、前記絶縁部材に連結される内筒と、前記内筒と同心に配されるとともに下端を開放して前記内筒との間に環状の開口部を形成する外筒と、前記内筒に開口して前記ファンの排気側に配される流出口とを備え、前記開口部により前記排気口が形成されるとともに、前記内筒と前記外筒との間に前記排気口と前記流出口とを連通させる流出通路を形成したことを特徴としている。
【００１１】
この構成によると、ヒートシンクは内筒及び外筒によって二重の周壁が形成される。ファンの駆動によって吸気口からヒートシンク内に外気が取り込まれ、内筒に開口する流出口から流出する。流出口から流出した気流は周壁を形成する内筒に沿って流出通路を流通し、外筒の下端の開口部により形成された排気口から排気される。
【００１２】
また本発明は、上記構成の照明装置において、前記内筒に開口して前記ファンの吸気側に配される流入口と、前記内筒と前記外筒との間を放射状に仕切って前記開口部を前記排気口と前記吸気口とに分割する仕切板とを備え、前記流出通路に隣接して前記内筒と前記外筒との間に前記吸気口と前記流入口とを連通させる流入通路を形成したことを特徴としている。
【００１３】
この構成によると、ファンの駆動によって外筒の下端の開口部により形成された吸気口から外気が流入通路に流入し、周壁を形成する内筒に沿って流入通路を流通する。流入通路を流通する気流は流入口を介してヒートシンク内に流入する。
【００１４】
また本発明は、上記構成の照明装置において、前記吸気口が前記絶縁部材に開口することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、ファンの駆動によってヒートシンクの周壁に沿って気流を流通させるので、気流とヒートシンクとの接触期間が長くなり、ヒートシンクの放熱性を向上させることができる。これにより、ヒートシンク及び光源を十分冷却させることができ、照明装置の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態の照明装置を示す正面図
【図２】図１のＡ−Ａ断面図
【図３】図２のＢ−Ｏ−Ｂ断面図
【図４】本発明の第１実施形態の照明装置のファンの停止時の温度分布を示す図
【図５】本発明の第１実施形態の照明装置のファンの駆動時の温度分布を示す図
【図６】本発明の第１実施形態の照明装置のファンの駆動時の気流の流速分布を示す図
【図７】本発明の第２実施形態の照明装置を示す正面断面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は第１実施形態の照明装置の正面図を示している。照明装置１は一端に口金２を有した電球型に形成され、実装基板６に実装したＬＥＤから成る光源７を内部に有している。
【００１８】
照明装置１の外形は口金２、絶縁部材３、ヒートシンク１０及び透過カバー８により形成される。口金２は例えば、Ｅ２６タイプに形成され、商用電源から電力供給されるソケットに螺合する。絶縁部材３は樹脂成形品等により筒状に形成され、口金２の上端に取り付けられる。
【００１９】
ヒートシンク１０は詳細を後述するように、内筒１１（図２参照）、外筒１２（図２参照）及び保持板１３を有し、光源７を実装した実装基板６が上面に設置される。透過カバー８はドーム状に形成され、保持板１３の周部に嵌合して取り付けられる。透過カバー８は光源７の出射光を拡散透過する樹脂により形成される。
【００２０】
図２は図１のＡ−Ａ断面図を示しており、図３は図２のＢ−Ｏ−Ｂ断面図を示している。口金２及び絶縁部材３の内部には回路基板２１が立設し、ヒートシンク１０内に突出して配置される。回路基板２１は口金２により保持してもよく、絶縁部材３により保持してもよい。回路基板２１は光源７の駆動回路を有し、口金２に供給される交流電力を直流電力に変換して光源７に供給する。
【００２１】
ヒートシンク１０はアルミニウム等の金属により形成され、同心に配される内筒１１及び外筒１２の上面に円板状の保持板１３が被嵌される。これにより、ヒートシンク１０は内筒１１及び外筒１２によって二重の周壁を有し、下方を開放した有底筒状に形成される。尚、保持板１３の上面に実装基板６の設置面１３ａが形成される。内筒１１の下端は絶縁部材３に連結され、内筒１１の上部にはシロッコファン等により形成されたファン２０が配される。
【００２２】
外筒１２の下端には内筒１１との間に環状の開口部１０ａ（図１参照）が形成される。内筒１１の外面と外筒１２の内面との間は放射状の仕切板１６によって周方向に複数の区画に仕切られる。内筒１１には隣々接の各区画に臨んでファン２０の吸気側に配される流入口１１ａが開口する。また、内筒１１には流入口１１ａを有する区画に隣接した各区画に臨んでファン２０の排気側に配される流出口１１ｂが開口する。
【００２３】
これにより、内筒１１と外筒１２との間には流入口１１ａを有する流入通路１４と流出口１１ｂを有する流出通路１５とが同一円周上に隣接して形成される。尚、開口部１０ａは仕切板１６によって吸気口１０ｂ及び排気口１０ｃに分割される。流入通路１４によって吸気口１０ｂと流入口１１ａとが連通し、流出通路１５によって排気口１０ｃと流出口１１ｂとが連通する。
【００２４】
内筒１１の内周面にはフィン１７が放射状に突設される。フィン１７によって内筒１１の内部に流入した空気とヒートシンク１０との熱交換面積を大きくし、ヒートシンク１０の熱交換効率を向上させることができる。
【００２５】
上記構成の照明装置１において、口金２がソケットを介して商用電源に接続されると、回路基板２１の駆動によって光源７が発光する。光源７からの光は透過カバー８を拡散透過して照明光が出射され、室内等の照明が行われる。
【００２６】
ファン２０を駆動すると、矢印Ａ１（図３参照）に示すように、外気が吸気口１０ｂから流入通路１４に流入する。吸気口１０ｂから流入通路１４に流入した気流はヒートシンク１０の周壁を形成する内筒１１及び外筒１２に沿って流入通路１４内を流通する。
【００２７】
流入通路１４を流通した気流は矢印Ａ２（図３参照）に示すように、流入口１１ａを介して内筒１１の内部に流入する。内筒１１に流入した気流はファン２０を通過し、矢印Ａ３（図３参照）に示すように、流出口１１ｂを介して内筒１１から流出する。
【００２８】
内筒１１から流出した気流は流出通路１５を流通し、矢印Ａ４（図３参照）に示すように、下方に面した排気口１０ｃから口金２の方向に向かって排気される。この時、流出通路１５を流通する気流は内筒１１及び外筒１２に沿って流通し、排気口１０ｃから流出した気流は内筒１１に沿って流通する。
【００２９】
これにより、ヒートシンク１０が気流によって冷却されるとともに、ヒートシンク１０の設置面１３ａに設置された光源７が冷却される。また、ヒートシンク１０の内部を流通する気流及び冷却されたヒートシンク１０からの伝熱によって回路基板２１が冷却される。この時、ヒートシンク１０の吸気及び排気が周壁を形成する内筒１１及び外筒１２に沿って流通するため、気流とヒートシンク１０との接触期間を長くすることができる。従って、ヒートシンク１０の放熱性を向上させることができる。
【００３０】
図４はファン２０の停止時の照明装置１の温度分布を示し、図５はファン２０の駆動時の照明装置１の温度分布を示している。これらの図において、回路基板２１に沿った断面及び垂直な断面で切断した状態を斜視図で表わしている。これらの図に示すように、ファン２０の駆動によって照明装置１内を十分冷却することができ、光源７及び回路基板２１が冷却される。
【００３１】
図６はファン２０の駆動時の照明装置１内の気流の流速分布を示し、排気口１０ｃを通る断面図（ａ）及び吸気口１０ｂを通る断面図（ｂ）を示している。同図に示すように、排気口１０ｃからの排気はヒートシンク１０の周壁に沿って口金２の方向に向かって流通している。
【００３２】
本実施形態によると、ファン２０の駆動によってヒートシンク１０の周壁に沿って気流を流通させるので、気流とヒートシンク１０との接触期間が長くなり、ヒートシンク１０の放熱性を向上させることができる。これにより、ヒートシンク１０及び光源７を十分冷却させることができ、照明装置１の長寿命化を図ることができる。
【００３３】
また、下方に面した排気口１０ｃから口金２の方向に向かって排気させるので、ヒートシンク１０の周壁に沿って容易に気流を流通させることができる。
【００３４】
また、ヒートシンク１０が同心に配される内筒１１及び外筒１２を有し、内筒１１と外筒１２との間に外筒１２の下端の排気口１０ｃと内筒１１に開口する流出口１１ｂとを連通させる流出通路１５が形成される。これにより、流出口１１ｂから流出した気流を内筒１１及び外筒１２に沿って容易に流通させることができるとともに、排気口１０ｃから口金２の方向に向かって排気させることができる。
【００３５】
また、仕切板１６によって外筒１２の下端の吸気口１０ｂと内筒１１に開口する流入口１１ａとを連通させる流入通路１４が流出通路１５に隣接して形成される。これにより、吸気口１０ｂから取り込まれた気流を内筒１１及び外筒１２に沿って容易に流通させることができる。加えて、流入通路１４と流出通路１５とを同一円周上に配置することができ、照明装置１の小型化を図ることができる。
【００３６】
次に、図７は第２実施形態の照明装置１の正面断面図を示している。説明の便宜上、前述の図１〜図３に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は仕切板１６及び流入口１１ａ（いずれも図２参照）を省き、絶縁部材３に吸気口３ａを設けている。その他の部分は第１実施形態と同様である。
【００３７】
ヒートシンク１０の内筒１１と外筒１２の間には仕切板１６及び流入口１１ａ（いずれも図２参照）が設けられないため、環状の流出通路１５が形成される。これにより、外筒１２の下端の開口部１０ａの全体が排気口１０ｃを形成する。また、絶縁部材３に設けた吸気口３ａから外気がヒートシンク１０内に取り込まれるため、流入通路１４（図２、図３参照）が形成されない。
【００３８】
上記構成の照明装置１において、ファン２０を駆動すると、矢印Ａ１（図７参照）に示すように、外気が吸気口３ａからヒートシンク１０の内筒１１の内部に流入する。内筒１１に流入した気流はファン２０を通過し、矢印Ａ３（図７参照）に示すように、流出口１１ｂを介して内筒１１から流出して流出通路１５を流通する。
【００３９】
流出通路１５を流通する気流は矢印Ａ４（図７参照）に示すように、下方に面した排気口１０ｃから口金２の方向に向かって排気される。この時、流出通路１５を流通する気流はヒートシンク１０の周壁を形成する内筒１１及び外筒１２に沿って流通し、排気口１０ｃから流出した気流は内筒１１に沿って流通する。
【００４０】
これにより、ヒートシンク１０が気流によって冷却されるとともに、ヒートシンク１０の設置面１３ａに設置された光源７が冷却される。また、ヒートシンク１０内を流通する気流及び冷却されたヒートシンク１０からの伝熱によって回路基板２１が冷却される。
【００４１】
本実施形態によると、第１実施形態と同様に、ファン２０の駆動によってヒートシンク１０の周壁に沿って気流を流通させるので、気流とヒートシンク１０との接触期間が長くなり、ヒートシンク１０の放熱性を向上させることができる。これにより、ヒートシンク１０及び光源７を十分冷却させることができ、照明装置１の長寿命化を図ることができる。
【００４２】
また、下方に面した排気口１０ｃから口金２の方向に向かって排気させるので、ヒートシンク１０の周壁に沿って容易に気流を流通させることができる。
【００４３】
また、ヒートシンク１０の下方に配した絶縁部材３に吸気口３ａが開口するため、ヒートシンク１０内の下部に十分気流を流通させることができる。従って、ヒートシンク１０の放熱性をより向上させることができる。加えて、絶縁部材３内に立設される回路基板２１の近傍に気流を十分流通させることができ、回路基板２１をより冷却することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明によると、ＬＥＤの光源を有した電球型の照明装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１    照明装置
２    口金
３    絶縁部材
６    実装基板
７    光源
８    透過カバー
１０    ヒートシンク
１０ｂ  吸気口
１０ｃ  排気口
１１    内筒
１１ａ  流入口
１１ｂ  流出口
１２    外筒
１３    保持板
１４    流入通路
１５    流出通路
１６    仕切板
１７    フィン
２０    ファン
２１    回路基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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