JP2006310057A - Ｌｅｄ照明灯及びｌｅｄ点灯制御回路 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＬＥＤからの熱を効率的に放熱することができるＬＥＤ照明灯及びＬＥＤからの光の照度を一定に制御することができるＬＥＤ点灯制御回路を提供すること。
【解決手段】 ＬＥＤ４と、ＬＥＤからの熱を放熱させるための放熱手段１０と、ＬＥＤ４を点灯制御するための回路基板８と、を備えたＬＥＤ照明灯２。放熱手段１０は、ＬＥＤ４が取り付けられる第１放熱部材４２を備え、第１放熱部材４２は、ＬＥＤ４が熱伝的に取り付けられる第１本体部４６と、第１本体部４６の外周部よりＬＥＤ４を覆うように延びる第１放熱部４８と、を有しており、第１放熱部４８は、第１本体部４６を介して伝達されたＬＥＤ４からの熱を放熱させるとともに、ＬＥＤ４からの光を反射させる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ＬＥＤを光源として用いたＬＥＤ照明灯及びＬＥＤを点灯制御するためのＬＥＤ点灯制御回路に関する。

近年、ＬＥＤを光源として用いたＬＥＤ電球やダウンライト照明などのＬＥＤ照明灯が提案されており、このようなＬＥＤ照明灯は、従来の白熱電球などと比して、熱エネルギーによる損失が少なく、また寿命が長いという利点があり、白熱電球などに替わる新しい照明として注目されている。例えばＬＥＤ電球から構成されるＬＥＤ照明灯は、複数のＬＥＤから構成される光源と、複数のＬＥＤが取り付けられるＬＥＤ取付基板と、各ＬＥＤに所定の電力を供給するための電源部と、電源部が収納されるソケット体と、ソケット体の開口部に取り付けられるカバー体と、を備えている（例えば、特許文献１参照）。カバー体は各ＬＥＤの照射側に配設されており、電源部より所定の電力が各ＬＥＤに供給されると各ＬＥＤが点灯され、各ＬＥＤからの光がカバー体を通して外部に照射される。また、このようにＬＥＤが点灯されるとＬＥＤが発熱し、各ＬＥＤからの熱は、カバー体の内部の空気の対流によって放熱される。

特開２００３−５９３０５号公報

しかしながら、上述のような従来のＬＥＤ照明灯では次のような問題がある。ＬＥＤ照明灯を使用する場所や用途などに応じて、ＬＥＤからの光の照度を高める必要があり、このような場合には、例えばＬＥＤ照明灯の光源として高輝度ＬＥＤが用いられる。この高輝度ＬＥＤの定格電流（例えば、約１．５Ａ程度）は、一般の砲弾型ＬＥＤの定格電流（例えば、約２０ｍＡ程度）の約５〜７倍程度の大きさであり、このため高輝度ＬＥＤの発熱量は、一般の砲弾型ＬＥＤの発熱量よりもかなり大きくなる。したがって、従来のＬＥＤ照明灯のように、カバー体の内部の空気の対流による放熱のみでは、ＬＥＤからの熱を充分に放熱することができず、ＬＥＤに流れる電流の大きさが増加し、ＬＥＤからの光の照度が変化してしまうおそれがある。

本発明の目的は、ＬＥＤからの熱を効率的に放熱することができるＬＥＤ照明灯を提供することである。
また、本発明の他の目的は、ＬＥＤ照明灯などに用いられるＬＥＤからの光の照度を一定に制御することができるＬＥＤ点灯制御回路を提供することである。

本発明の請求項１に記載のＬＥＤ照明灯では、ＬＥＤと、前記ＬＥＤからの熱を放熱させるための放熱手段と、前記ＬＥＤを点灯制御するための回路基板と、を備えたＬＥＤ照明灯であって、
前記放熱手段は、前記ＬＥＤが取り付けられる第１放熱部材を備え、前記第１放熱部材は、前記ＬＥＤが熱伝的に取り付けられる第１本体部と、前記第１本体部の外周部より前記ＬＥＤを覆うように延びる第１放熱部と、を有しており、
前記第１放熱部は、前記第１本体部を介して伝達された前記ＬＥＤからの熱を放熱させるとともに、前記ＬＥＤからの光を反射させることを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載のＬＥＤ照明灯では、前記第１本体部は、前記ＬＥＤからの熱を放熱させるとともに、前記ＬＥＤからの光を反射させることを特徴とする。
さらに、本発明の請求項３に記載のＬＥＤ照明灯では、前記放熱手段は、前記第１放熱部材に加えて、前記回路基板が取り付けられる第２放熱部材を備え、前記第２放熱部材は、前記第１本体部に熱伝的に取り付けられる第２本体部と、前記第２本体部の外周部より前記第１放熱部と反対方向に延びる第２放熱部と、を有しており、前記第２放熱部は、前記第１及び第２本体部を介して伝達された前記ＬＥＤからの熱を放熱させることを特徴とする。

さらにまた、本発明の請求項４に記載のＬＥＤ照明灯では、ＬＥＤと、前記ＬＥＤからの熱を放熱させるための放熱手段と、前記ＬＥＤを点灯制御するための回路基板と、前記放熱手段がその内部に配設されるソケット体と、前記ソケット体の開口部に取り付けられるカバー体と、を備えたＬＥＤ照明灯であって、
前記ＬＥＤは前記放熱手段に熱伝的に取り付けられ、前記カバー体は前記ＬＥＤの照射側に配設されており、前記ソケット体の前記開口部と前記カバー体の開口部との間には、外部の空気を前記ソケット体の内部に流入するための流入流路が設けられ、また前記ソケット体の前記カバー体と反対側の部位には、前記ソケット体の内部の空気を外部へ排出するための排出開口が設けられており、
前記流入流路より流入された空気は、前記ソケット体の内部の前記放熱手段の周囲を流れて前記排出開口より外部へ排出され、これにより前記ＬＥＤからの熱が前記放熱手段より放熱されることを特徴とする。

また、本発明の請求項５に記載のＬＥＤ照明灯では、前記放熱手段は、前記ＬＥＤが取り付けられる第１放熱部材と、前記回路基板が取り付けられる第２放熱部材と、を備え、前記第１放熱部材は、前記ＬＥＤが熱伝的に取り付けられる第１本体部と、前記第１本体部の外周部より前記ＬＥＤを覆うようにして延びる複数の第１フィン部と、を有し、前記第２放熱部材は、前記第１本体部に熱伝的に取り付けられる第２本体部と、前記第２本体部の外周部より前記複数の第１フィン部と反対方向に延びる複数の第２フィン部と、を有し、
前記回路基板と前記第２本体部との間には放熱空間が規定されており、前記流入流路より流入された空気は、前記ソケット体の内部の前記複数の第１フィン部及び前記複数の第２フィン部の周囲を流れ、この空気の一部は、隣接する第２フィン部の間を通して前記放熱空間に導入されることを特徴とする。

さらに、本発明の請求項６に記載のＬＥＤ照明灯では、前記回路基板には空気用開口が設けられており、前記隣接する第２フィン部の間を通して前記放熱空間に導入された空気は、前記回路基板の前記空気用開口より前記放熱空間の外部に排出されて、前記排出開口より前記ソケット体の外部へ排出されることを特徴とする。

また、本発明の請求項７に記載のＬＥＤ照明灯では、前記第２本体部の外周部の前記隣接する第２フィン部の間には、前記回路基板を支持するための基板支持部が設けられていることを特徴とする。

さらに、本発明の請求項８に記載のＬＥＤ照明灯では、前記ソケット体の内側部には、径方向内方に突出する複数の当接位置決め部が周方向に所定の間隔を置いて設けられており、前記第２放熱部材は、前記複数の当接位置決め部により位置決めされることを特徴とする。

また、本発明の請求項９に記載のＬＥＤ点灯制御回路では、ＬＥＤと、前記ＬＥＤを点灯制御するための点灯制御回路と、を備えたＬＥＤ点灯制御回路であって、
前記点灯制御回路は、商用電源からの商用電力が入力される入力端子と、前記入力端子からの商用電力を整流するための第１整流回路と、前記第１整流回路からの直流電力を所定の交流電力に変換するためのインバータ回路と、前記インバータ回路からの交流電力の交流電圧を変圧するための変圧回路と、前記変圧回路からの交流電力を整流するための前記第２整流回路と、前記第２整流回路からの直流電力を前記ＬＥＤに供給するための出力端子と、を含み、
前記ＬＥＤに関連して、前記ＬＥＤに流れる電流を検知する電流検知回路が設けられており、前記電流検知回路は、前記ＬＥＤを流れる電流が所定値を超えると、電流上昇信号を前記インバータ回路に送給して前記インバータ回路の作動を停止させ、また前記ＬＥＤを流れる電流が前記所定値よりも低下すると、前記インバータ回路への前記電流上昇信号の送給を停止して前記インバータ回路を作動させることを特徴とする。

さらに、本発明の請求項１０に記載のＬＥＤ点灯制御回路では、前記電流検知回路は電流検知用半導体素子を含み、前記ＬＥＤを流れる電流が前記所定値を超えると、前記ＬＥＤを流れる電流の一部が前記電流検知用半導体素子の制御端子に送給され、これにより前記電流上昇信号が前記電流検知用半導体素子の被制御端子より前記インバータ回路に送給されることを特徴とする。

本発明の請求項１に記載のＬＥＤ照明灯によれば、第１放熱部材は、ＬＥＤが熱伝的に取り付けられる第１本体部と、第１本体部の外周部よりＬＥＤを覆うように延びる第１放熱部と、を有し、この第１放熱部は、ＬＥＤからの熱を放熱させるとともに、ＬＥＤからの光を反射させるので、ＬＥＤを流れる電流の大きさが増加するのを抑制して、ＬＥＤからの光の照度が変化するのを抑制することができるとともに、ＬＥＤ照明灯からの光の照度を高めることができ、またＬＥＤ照明灯の大きさをコンパクトに構成することが可能となる。

また、本発明の請求項２に記載のＬＥＤ照明灯によれば、第１本体部は、ＬＥＤからの熱を放熱させるとともに、ＬＥＤからの光を反射させるので、ＬＥＤからの熱をより効率的に放熱させることができるとともに、ＬＥＤからの光の照度をより高めることが可能となる。

さらに、本発明の請求項３に記載のＬＥＤ照明灯によれば、放熱手段は、第１放熱部材に加えて第２放熱部材を備え、第２放熱部材は、第２本体部と、第２本体部の外周部より延びる第２放熱部と、を有し、この第２放熱部は、第１及び第２本体部を介して伝達されたＬＥＤからの熱を放熱させるので、ＬＥＤとして例えば発熱量の大きい高輝度ＬＥＤなどを用いた場合であっても、ＬＥＤからの熱をより効率的に放熱させることが可能となる。

また、本発明の請求項４に記載のＬＥＤ照明灯によれば、ソケット体の開口部とカバー体の開口部との間には流入流路が設けられ、またソケット体のカバー体と反対側の部位には排出流路が設けられ、流入流路より流入された空気は、ソケット体の内部の放熱手段の周囲を流れて排出開口より外部へ排出されるので、ＬＥＤからの熱は、放熱手段からその周囲を流れる空気に放熱され、これによりＬＥＤからの熱をより効率的に放熱させることができ、ＬＥＤを流れる電流の大きさが増加するのを抑制して、ＬＥＤからの光の照度が変化するのを抑制することが可能となる。また、ＬＥＤ照明灯を屋外にて使用する場合には、流入流路を例えばソケット体の外側から内側にかけて上方向に延びるように構成することにより、雨などがソケット体の内部に流入するのを防止することが可能となる。

さらに、本発明の請求項５に記載のＬＥＤ照明灯によれば、放熱手段は、第１及び第２放熱部材を備え、第１及び第２放熱部材は、第１及び第２本体部と、第１及び第２本体部の外周部より延びる複数の第１及び第２フィン部と、を有し、回路基板と第２本体部との間には放熱空間が規定されているので、流入流路より流入された空気は、ソケット体の内部の複数の第１フィン部及び第２フィン部の周囲を流れ、ＬＥＤからの熱を第１及び第２フィン部から放熱させることができる。また、この空気の一部が、隣接する第２フィン部の間を通して放熱空間に導入されるので、ＬＥＤからの熱が伝達された第２本体部を放熱させることができるとともに、ＬＥＤからの熱が伝達された複数の第２フィン部をその内側よりも放熱させることができ、ＬＥＤからの熱をより効率的に放熱させることが可能となる。

また、本発明の請求項６に記載のＬＥＤ照明灯によれば、回路基板には空気用開口が設けられているので、隣接する第２フィン部の間を通して放熱空間に導入された空気が、回路基板の空気用開口より放熱空間の外部に排出され、さらに排出開口を通してソケット体の外部に排出されるので、このような空気の流れによってＬＥＤからの熱をより効率的に放熱させることが可能となる。

さらに、本発明の請求項７に記載のＬＥＤ照明灯によれば、第２本体部の外周部の隣接する第２フィン部の間には、回路基板を支持するための基板支持部が設けられているので、比較的簡単な構成でもって、回路基板と第２本体部との間に放熱空間を形成することができるとともに、隣接する第２本体部の間より空気を放熱空間内に導入することが可能となる。

また、本発明の請求項８に記載のＬＥＤ照明灯によれば、ソケット体の内側部には、径方向内方に突出する複数の当接位置決め部が周方向に所定の間隔を置いて設けられているので、第２放熱部材が複数の当接位置決め部に当接して位置決めされ、これにより、ソケット体の内側部と第１及び第２放熱部材との間に、流入流路より流入された空気が流れるための空気流路を形成することができ、ソケット体の内部の空気をスムーズに流すことが可能となる。

さらに、本発明の請求項９に記載のＬＥＤ点灯制御回路によれば、電流検知回路は、ＬＥＤを流れる電流が所定値を超えると、電流上昇信号をインバータ回路に送給してインバータ回路の作動を停止させ、またＬＥＤを流れる電流が所定値よりも低下すると、インバータ回路への電流上昇信号の送給を停止してインバータ回路を作動させるので、ＬＥＤを流れる電流を一定に制御してＬＥＤの発熱量の増大を抑制することができ、これによりＬＥＤからの光の照度を一定に制御することが可能となる。

また、本発明の請求項１０に記載のＬＥＤ点灯制御回路によれば、電流検知回路は電流検知用半導体素子を含み、ＬＥＤを流れる電流が所定値を超えると、ＬＥＤを流れる電流の一部が電流検知用半導体素子の制御端子に送給され、これにより電流上昇信号が電流検知用半導体素子の被制御端子よりインバータ回路に送給されるので、比較的簡単な構成でもって電流検知回路を構成することができるとともに、ＬＥＤに流れる電流の制御を確実に行うことが可能となる。

以下、添付図面を参照して、本発明に従うＬＥＤ照明灯及びＬＥＤ点灯制御回路の一実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態によるＬＥＤ照明灯を示す正面図であり、図２は、図１のＬＥＤ照明灯を示す分解斜視図であり、図３は、図１のＬＥＤ照明灯を示す概略断面図であり、図４は、図３のＬＥＤ照明灯のソケット体の開口部及びカバー体の開口部を示す部分拡大図であり、図５は、図２の放熱手段がソケット体に配設された状態を示す平面図であり、図６は、図２の第２放熱部材を示す概略斜視図であり、図７は、図１のＬＥＤ照明灯のＬＥＤを点灯制御するための点灯制御回路を簡略的に示すブロック図である。

図１〜図７を参照して、図示のＬＥＤ照明灯２は、例えばＬＥＤを光源とするＬＥＤ電球から構成され、ＬＥＤ４と、ＬＥＤ４を点灯制御するための点灯制御回路６を有する回路基板８と、ＬＥＤ４からの熱を放熱させるための放熱手段１０と、放熱手段１０がその内部に配設されるソケット体１２と、ソケット体１２の開口部１４に着脱自在に取り付けられるカバー体１６と、を備えている。以下、ＬＥＤ照明灯２のこれら各構成要素について詳細に説明する。

ＬＥＤ４は、例えばチップ型の高輝度ＬＥＤから構成されており、矩形状のＬＥＤ取付基板１８に熱伝的に（すなわち、熱伝達が充分に行われるように）取り付けられている。ＬＥＤ取付基板１８には、配線パターン２０及びこの配線パターン２０に電気的に接続された一対の端子部２２が設けられており、ＬＥＤ４の一対のリード２４は、はんだ付けによりこの配線パターン２０に電気的に接続されている（図５参照）。また、一対の端子部２２は、第１電力ケーブル２６を介して回路基板８の一対の出力端子２８（図７参照）（後述する）に電気的に接続され、これにより、ＬＥＤ４は、配線パターン２０、端子部２２及び第１電力ケーブル２６を介して回路基板８の出力端子２８に電気的に接続される。

回路基板８は、配線パターン３０を有する多角形（本実施形態では、６角形）の基板本体３２を有し、この配線パターン３０には、例えばＩＣ、電解コンデンサ及びトランスなどの複数の回路部品３４が電気的に接続されており（図６参照）、これら複数の回路部品３４及び配線パターン３０によりＬＥＤ４を点灯制御するための点灯制御回路６（後述する）が構成される。基板本体３２には、配線パターン３０に電気的に接続された一対の出力端子２８及び一対の入力端子３６（図７参照）がそれぞれ設けられており、出力端子２８は、第１電力ケーブル２６を介してＬＥＤ取付基板１８の端子部２２に電気的に接続され、また入力端子３６は、第２電力ケーブル（図示せず）を介してソケット体１２の口金３８に電気的に接続されている。また、基板本体３２には、複数（本実施形態では、６個）の空気用開口４０が周方向に所定の間隔を置いて設けられている。なお、図６では、配線パターン３０及び複数の回路部品３４は代表的なもののみを図示しており、また図３では、回路部品３４の図示は省略してある。

放熱手段１０は、ＬＥＤ４が取り付けられる第１放熱部材４２と、回路基板８が取り付けられる第２放熱部材４４と、を備えており、これら第１及び第２放熱部材４２，４４は、例えばアルミニウムなどの熱伝導率の高い金属などで形成されている。第１放熱部材４２は、ＬＥＤ４が熱伝的に取り付けられる第１本体部４６と、第１本体部４６の外周部よりＬＥＤ４を覆うようにしてに延びる第１放熱部４８と、を有している。第１本体部４６は、多角形状（本実施形態では、１２角形状）の板状に構成され、その一面（図３において上側の面）には、ＬＥＤ取付基板１８が熱伝的に取り付けられており、これにより第１本体部４６には、ＬＥＤ４がＬＥＤ取付基板１８を介して熱伝的に取り付けられる。また、第１本体部４６には、第１電力ケーブル２６が通る複数（本実施形態では、２個）の第１貫通孔５０が設けられている。第１放熱部４８は、複数（本実施形態では、１２個）の第１フィン部５２から構成され、各第１フィン部５２は、ＬＥＤ４を覆うようにして１２角形状の第１本体部４６の各辺よりそれぞれ所定方向（図３において上方向）に実質上垂直に延びている。複数の第１フィン部５２は、その各内側面において後述するようにＬＥＤ４からの光を反射させるように構成されており、このため、隣接する第１フィン部５２の間の間隔（離間距離）は、できるだけ小さくする構成することが好ましい。この実施形態では、第１本体部４６の一面もＬＥＤ４からの光を反射するように構成され、このように構成することによって大きな反射面を確保している。第１本体部４６の一面及び複数の第１フィン部５２の内側面はそれぞれ鏡面状に形成することが好ましい。

第２放熱部材４４は、第１本体部４６に熱伝的に取り付けられる第２本体部５４と、第２本体部５４の外周部より複数の第１フィン部５２と反対方向に延びる第２放熱部５６と、を有している。第２本体部５４は、多角形状（本実施形態では、６角形状）の板状に構成され、第１本体部４６の複数の第１貫通孔５０に対応する複数（本実施形態では、２個）の第２貫通孔５８が設けられており、これら第１及び第２貫通孔５０，５８が一致されるようにして、第２本体部５４が、その一面（図３において上側の面）が第１本体部４６の他面に接触するように、例えばネジ止めなどによって第１本体部４６に熱伝的に取り付けられる。ＬＥＤ取付基板１８の端子部２２から延びる第１電力ケーブル２６は、これら第１及び第２貫通孔５０，５８を通して回路基板８の出力端子２８に接続される（図３参照）。第２放熱部５６は、複数（本実施形態では、６個）の第２フィン部６０から構成され、各第２フィン部６０は、６角形状の第２本体部５４の各辺よりそれぞれ上記所定方向とは反対方向（図３において下方向）に実質上垂直に延びている。隣接する第２フィン部６０の間には所定の間隔のスリットが設けられており、第２本体部５４の外周部の１つ置きの隣接する第２フィン部６０の間には、複数（本実施形態では、３個）の基板支持部６２が第２フィン部６０側に延びてそれぞれ設けられており、この基板支持部６２の高さは、第２フィン部６０の高さよりも低く構成されている（図６参照）。

複数の第２フィン部６０の内側部により規定される６角形の外形は、回路基板８の基板本体３２の外形よりも僅かに大きく構成されており、これにより回路基板８の基板本体３２は、回路部品３４が取り付けられた面を外側にして複数の第２フィン部６０の内側の空間に配設される。基板本体３２の１つ置きの３つの角部（コーナ）がそれぞれ第２放熱部材４４の基板支持部６２に支持され、これにより回路基板８が第２放熱部材４４に着脱自在に取り付けられる。このように回路基板８が第２放熱部材４４に取り付けられた状態において、回路基板８と第２本体部５４との間には放熱空間６４が存在し、また基板支持部６２が設けられていない隣接する第２フィン部６０の間は、空気を放熱空間６４に導入するための導入開口６６として機能する。

ソケット体１２は容器状に構成され、その一端部には開口部１４が設けられ、またその他端部には口金３８が設けられている。ソケット体１２の内側部には、径方向内方に突出する複数（本実施形態では、４個）の当接位置決め部６８が周方向に所定の間隔を置いて設けられており（図２及び図５参照）、またソケット体１２のカバー体１６（後述する）と反対側の部位には、ソケット体１２の内部の空気を外部へ排出するための排出開口７０が周方向に所定の間隔を置いて設けられている。ソケット体１２の開口部１４（開口端部）の外周部には、筒状の第１係止部７２が開口部１４の内周部７４より幾分上方（図４において上方向）に突出して設けられている。ソケット体１２の第１係止部７２には、矩形状の複数（本実施形態では、４個）の第１切欠き部７６が周方向に所定の間隔を置いて設けられ、第１係止部７２の内側部の複数の第１切欠き部７６に対応する部位には、矩形状の複数の第１流入凹部７８がそれぞれ設けられ、また開口部１４の内周部７４の複数の第１切欠き部７６に対応する部位には、矩形状の複数の第２切欠き部８６がそれぞれ設けられている（図２及び図４参照）。

カバー体１６は、開口部８０を有するドーム状に構成され、ＬＥＤ４からの光を拡散させて外部に照射させるために例えば半透明に構成されている。カバー体１６の開口部８０（開口端部）の内周部には、筒状の第２係止部８２がカバー体１６の開口部８０の外周部８４より幾分下方（図４において下方向）に突出して設けられている。カバー体１６の第２係止部８２の外側部には、複数の第１切欠き部７６に対応して、矩形状の複数の第２流入凹部８５が周方向に所定の間隔を置いて設けられている。なお、このカバー体１６は透明に構成するようにしてもよい。

次に、放熱手段１０及びカバー体１６をソケット体１２に組み付けたＬＥＤ照明灯２について説明する。放熱手段１０は、その大部分がソケット体１２の内部に配設され、第１放熱部材４２の複数の第１フィン部５２の上端部がソケット体１２の開口部１４より幾分上方（図３において上方向）に突出される。複数の第２フィン部６０のうち所定の第２フィン部６０の外側部は、ソケット体１２の内側部に設けた複数の当接位置決め部６８にそれぞれ当接して位置決めされ（図５参照）、これにより放熱手段１０がソケット体１２の内部に確実に位置決め保持され、また複数の第１フィン部５２の外側部及び複数の第２フィン部６０の外側部とソケット体１２の内側部との間には、空気が流れる空気流路８８が規定される。また、回路基板８の入力端子３６から延びる第２電力ケーブルは、ソケット体１２の口金３８に電気的に接続される。

カバー体１６は、複数の第１切欠き部７６及び複数の第２流入凹部８５がそれぞれ一致されるようにして、第１係止部７２と第２係止部８２とが相互に係止されてソケット体１２の開口部１４に取り付けられ、このようにカバー体１６がソケット体１２の開口部１４に取り付けられた状態において、カバー体１６はＬＥＤ４の照射側に配設される。ソケット体１２の開口部１４のうち第１切欠き部７６が設けられた部位において、第１切欠き部７６とカバー体１６の開口部８０の外周部８４との間、第１流入凹部７８と第２流入流路８５との間及び第２切欠き部８６と第２係止部８２の端部との間にはそれぞれ間隙が存在しており、これらの間隙によりソケット体１２の開口部１４とカバー体１６の開口部８０との間には、外部の空気を内部に流入する流入流路９０が設けられる（図４参照）。また、ソケット体１２の開口部１４のうち第１切欠き部７６が設けられていない部位においては、ソケット体１２の開口部１４の内周部７４の端部は、第２係止部８２の端部と当接され、第１係止部７２の端部は、カバー体１６の開口部８０の外周部８４の端部と当接され、また第１係止部７２の内側部は第２係止部８２の外側部と当接されており、外部からの空気がソケット体１２の内部に流入することはない。また、例えば屋外において、ソケット体１２を上側及びカバー体１６を下側にしてＬＥＤ照明灯２を使用する場合、流入流路９０は、第１切欠き部７６から第２切欠き部８６にかけて上方向に延びるので、雨などが流入流路９０よりソケット体１２の内部に流入することがない。

次に、図７を参照して、ＬＥＤ４の点灯制御回路６について説明する。点灯制御回路６は、商用電源９２からの商用電力が入力される入力端子３６と、入力端子３６からの商用電力を整流するための第１整流回路９４と、第１整流回路９４からの直流電力を所定の交流電力に変換するためのインバータ回路９６と、インバータ回路９６からの交流電力の交流電圧を変圧するための変圧回路９８と、変圧回路９８からの交流電力を整流するための第２整流回路１００と、第２整流回路１００からの直流電力をＬＥＤ４に供給するための出力端子２８と、を含んでいる。

入力端子３６には商用電源９２が接続され、この商用電源９２は、例えば１００Ｖ、６０Ｈｚ（又は、５０Ｈｚ）の単相交流電力（すなわち、商用電力）を供給し、商用電源９２からの商用電力は口金３８及び第２電力ケーブル（図示せず）を介して入力端子３６に入力される。第１整流回路９４は、例えばダイオードブリッジなどから構成され、その直流側は入力端子３６に接続されており、入力端子３６からの商用電力を所定の直流電力に変換する。インバータ回路９６は、例えばスイッチングＩＣなどから構成され、その交流側は第１整流回路９４の直流側に接続されており、第１整流回路９４からの直流電力を所定の交流電力に変換する。

変圧回路９８は、例えばトランスなどから構成され、その一次側はインバータ回路９６の交流側に接続されており、インバータ回路９６からの交流電力の交流電圧を降圧（変圧）して、所定の交流電圧を有する交流電力に変換する。第２整流回路１００は、例えばダイオードなどから構成され、その直流側は変圧回路９８の二次側に接続されており、変圧回路９８の二次側からの交流電力を所定の直流電力に変換する。出力端子２８は第２整流回路１００の直流側に接続され、この出力端子２８には、第１電力ケーブル２６を介してＬＥＤ４が電気的に接続される。また、一対の出力端子２８のうち一方（ＬＥＤ４のカソード側）と第２整流回路１００の直流側との間には、抵抗素子Ｒ１が介挿されている。

さらにこの点灯制御回路６には、ＬＥＤ４に関連して、ＬＥＤ４に流れる電流を検知する電流検知回路１０２が設けられており、この電流検知回路１０２は、抵抗素子Ｒ１，Ｒ２及び電流検知用半導体素子１０４を含んでいる。電流検知用半導体素子１０４は、例えばトランジスタなどから構成されており、その制御端子（すなわち、ベース）は抵抗素子Ｒ２を介して抵抗素子Ｒ１の出力端子２８側に接続され、その第１被制御端子（すなわち、コレクタ）はインバータ回路９６に接続され、またその第２被制御端子（すなわち、エミッタ）は抵抗素子Ｒ１の第２整流回路１００側に接続されている。

この点灯制御回路６の動作を説明すると、商用電源９２からの例えば１００Ｖ、６０Ｈｚ（又は、５０Ｈｚ）の商用電力が入力端子３６に入力され、この入力端子３６に入力された商用電力は第１整流回路９４に送給されて、例えば１４０Ｖ程度の直流電力に変換される。第１整流回路９４からの直流電力はインバータ回路９６に送給されて、例えば約１００ｋＨｚ程度の高周波でスイッチングされ、例えば１４０Ｖ程度の交流電力に変換される。インバータ回路９６からの交流電力は変圧回路９８の１次側に送給されて、この変圧回路９８により例えば４Ｖ程度まで降圧され、このように降圧された交流電力は、変圧回路９８の２次側より第２整流回路１００に送給される。第２整流回路１００に送給された交流電力は、例えば４Ｖ程度の直流電力に変換され、この直流電力が出力端子２８よりＬＥＤ４へ供給される。

この点灯制御回路６では、ＬＥＤ４からの光の照度が一定となるよう、ＬＥＤ４に流れる電流を一定に制御する定電流制御が行われ、この定電流制御は次のようにして行われる。ＬＥＤ４を流れる電流が所定値（例えば、１．５Ａ）以下の場合、ＬＥＤ４からの電流は、図７中の矢印１０６で示すように、抵抗素子Ｒ１を介して第２整流回路１００へと流れる。この状態において、ＬＥＤ４の発熱量が大きくなるなどしてＬＥＤ４を流れる電流が所定値を超えると、ＬＥＤ４からの電流の一部が、図７中の矢印１０８で示すように抵抗素子Ｒ２を介して電流検知用半導体素子１０４の制御端子に送給され、電流検知用半導体素子１０４がオンして第１及び第２被制御端子間に制御電流（コレクタ電流）が流れる。これにより電流検知回路１０２は、この制御電流に対応する電流上昇信号を第１被制御端子よりインバータ回路９６に送給し、このように電流上昇信号がインバータ回路９６に送給されると、インバータ回路９６の作動（スイッチング動作）が停止され、これによりＬＥＤ４を流れる電流が低下し始める。ＬＥＤ４を流れる電流が所定値まで低下すると、ＬＥＤ４からの電流は電流検知用半導体素子１０４の制御端子に送給されなくなり、電流検知回路１０２は、インバータ回路９６への電流上昇信号の送給を停止し、これによりインバータ回路９６が再び作動される。このようなフィードバック制御により、ＬＥＤ４を流れる電流が一定に制御され、ＬＥＤ４からの光の照度を一定に制御することが可能となる。また、インバータ回路９６では例えば１００ｋＨｚ程度の高周波でスイッチング動作されているので、電流検知回路によるＬＥＤ４に流れる電流の制御を高速で行うことができる。

主として図３を参照して、ＬＥＤ照明灯２による照明について説明すると、商用電源９２からの商用電力が口金３８及び第２電力ケーブルを介して回路基板８の入力端子３６に供給され、これにより、上述したようにして所定の直流電力が出力端子２８よりＬＥＤ４に供給される。このように所定の直流電力がＬＥＤ４に供給されるとＬＥＤ４が点灯され、ＬＥＤ４からの光は直接カバー体１６へ向けて照射されるとともに、ＬＥＤ４からの光の一部は、第１本体部４６の一面及び複数の第１フィン部５２の内側面にて反射され、この反射光がカバー体１６へ向けて照射される。したがって、ＬＥＤ４からの直接光と、第１本体部４６及び複数の第１フィン部５２による反射光との双方が、カバー体１６により拡散されて外部に照射される。

このようにＬＥＤ４が点灯されるとＬＥＤ４が発熱し、ＬＥＤ４からの熱は、次のようにして第１及び第２放熱部材４２，４４により放熱される。ＬＥＤ４からの熱は、ＬＥＤ取付基板１８及び第１本体部４６を介して複数の第１フィン部５２に伝達され、第１本体部４６及び複数の第１フィン部５２より放熱される。また、ＬＥＤ４からの熱は、ＬＥＤ取付基板１８、第１及び第２本体部４６，５４を介して複数の第２フィン部６０に伝達され、第２本体部５４及び複数の第２フィン部６０より放熱される。

また、ソケット体１２の外部の空気が、複数の流入流路９０よりそれぞれソケット体１２の内部に流入され、この流入された空気は、複数の第１フィン部５２の外側部及び複数の第２フィン部６０の外側部とソケット体１２の内側部との間の空気流路８８（すなわち、放熱手段１０の周囲）を流れて、排出開口７０よりソケット体１２の外部へ排出される。このようなソケット体１２の内部の空気の流れにより、ＬＥＤ４からの熱を第１及び第２フィン部５２，６０から効率的に放熱させることができる。また、流入流路９０より流入された空気の一部は、隣接する第２フィン部６０の間の導入開口６６を通して放熱空間６４に導入され、このように放熱空間６４に導入された空気は、回路基板８の基板本体３２に設けた複数の空気用開口４０よりそれぞれ放熱空間６４の外部に排出され、さらに排出開口７０よりソケット体１２の外部へ排出される。このように流入流路９０からの空気が放熱空間６４に導入されることにより、第２本体部５４からも放熱されるとともに、複数の第２フィン部６０がその内側より放熱され、これによってＬＥＤ４からの熱をより効率的に放熱させることが可能となる。

以上のようにして、ＬＥＤ４からの熱は、第１本体部４６、複数の第１フィン部５２、第２本体部５４及び複数の第２フィン部６０よりそれぞれソケット体１２内を流れる空気に放熱されるので、ＬＥＤ４として発熱量の大きい高輝度ＬＥＤなどを用いた場合であっても、ＬＥＤ４からの熱を充分に且つ効率的に放熱させることができ、また放熱された熱がソケット体１２内に籠もるのを防止することができ、これによりＬＥＤ４を流れる電流の大きさが増加するのを抑制でき、ＬＥＤ４からの光の照度が変化するのを抑制することが可能となる。また、放熱手段１０による放熱に加え、回路基板８の点灯制御回路６によってＬＥＤ４を流れる電流が一定に制御されるので、ＬＥＤ４からの光の照度をより確実に一定に制御することが可能となる。

次に、図８及び図９を参照して、ＬＥＤ照明灯の他の実施形態について説明する。図８は、他の実施形態によるＬＥＤ照明灯の放熱手段を示す斜視図であり、図９は、図８の第２放熱手段を示す平面図である。図８及び図９において、図１〜図７に示す実施形態の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。

この他の実施形態のＬＥＤ照明灯では、放熱手段１０Ａの第１放熱部材４２Ａの第１本体部４６Ａは円盤状に構成されており、また第１放熱部４８Ａは円筒状に構成され、第１本体部４６Ａの外周部よりＬＥＤ４を環状に覆うようにして延びている。第２放熱部材４４Ａの第２本体部５４Ａは円盤状に構成されており、また第２放熱部５６Ａは円筒状に構成され、第２本体部５４Ａの外周部より第１放熱部４８Ａと反対方向に延びている。第２放熱部５６Ａは複数の第２フィン部６０Ａから構成され、複数（本実施形態では、６個）の第２フィン部６０Ａは、第２本体部５４Ａの外周部より所定の間隔を置いて第１放熱部４８Ａと反対方向に延びている。第２本体部５４Ａの外周部の１つ置きの隣接する第２フィン部６０Ａの間には、複数（本実施形態では、３個）の基板支持部６２Ａが第２フィン部６０Ａ側に延びてそれぞれ設けられており、基板支持部６２Ａの設けられていない隣接する第２フィン部６０Ａの間には、導入空間６６Ａが形成される。回路基板８Ａの基板本体３２Ａの６つの各部（コーナ）のうち、１つ置きの３つの各部にはそれぞれ径方向外方に延びる支持突部１１４が設けられており、この支持突部１１４は第２放熱部材４４Ａの基板支持部６２Ａに支持され、これにより回路基板８Ａが第２放熱部材４４Ａに取り付けられる。

このように第１放熱部４８Ａを円筒状に構成することにより、ＬＥＤ４からの光を効率よくその内側面にて反射させることができ、ＬＥＤ４からの光を有効に利用することが可能となる。また、第２放熱部５６Ａを円筒状に構成することにより、ソケット体（図示せず）の内部において、第２放熱部５６Ａの外側面の全周囲に渡って空気流路（図示せず）を形成することができ、ソケット体の内部の空気の流れによるＬＥＤ４からの熱の放熱を効率的に行うことが可能となる。

以上、本発明に従う種々のＬＥＤ照明灯及びＬＥＤ点灯制御回路の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。

例えば、上記実施形態では、ＬＥＤ４を発熱量の大きい高輝度ＬＥＤで構成したが、これに限られず、砲弾型のＬＥＤや、発熱量の小さいチップ型のＬＥＤなどで構成するようにしてもよい。また、このように発熱量の小さいＬＥＤを用いた場合には、点灯制御回路６の電流検知回路１０２を省略してもよく、あるいは放熱手段１０（１０Ａ）を第１放熱部材４２（４２Ａ）のみで構成するようにしてもよい。また、複数のＬＥＤ４をＬＥＤ取付基板１８に取り付けるようにしてもよい。あるいは、使用するＬＥＤ４の発熱量の大きさなどに応じて、第１及び第２放熱部材４２，４４（４２Ａ，４４Ａ）の大きさを適宜設定することにより、これらの放熱面積を適宜設定することができる。

また例えば、上記実施形態では、隣接する第２フィン部６０（６０Ａ）の間に基板支持部６２（６２Ａ）を設けたが、このような基板支持部６２（６２Ａ）として、複数の第２フィン部６０（６０Ａ）の内側における第２本体部５４（５４Ａ）の他面に設けた基板支持部により構成するようにしてもよい。また、ソケット体１２の開口部１４とカバー体１６の開口部８０との間に流入流路９０を４個設けるようにしたが、このような流入流路９０は１個でもよく、その数は適宜設定することができる。

また例えば、図７における電流検知回路１０２の電流検知用半導体素子１０４などの接続状態は一例であり、ＬＥＤ４を流れる電流が所定値を超えた場合に、その電流の一部が電流検知用半導体素子１０４の制御端子に送給され、第１被制御端子（又は、第２被制御端子）より電流上昇信号がインバータ回路９６へ送出される態様であれば、電流検知用半導体素子１０４などの接続状態などを適宜変更することが可能である。また、インバータ回路９６は、スイッチングＩＣに限られず、トランジスタなどの複数の半導体素子により構成するようにしてもよく、これら複数の半導体素子をスイッチングさせることによりインバータ回路９６を作動させるようにしてもよい。

また例えば、上記実施形態では、ＬＥＤ照明灯２をＬＥＤ電球から構成したが、これに限られず、例えばダウンライト照明灯などから構成することも可能である。

本発明の一実施形態によるＬＥＤ照明灯を示す正面図である。 図１のＬＥＤ照明灯を示す分解斜視図である。 図１のＬＥＤ照明灯を示す概略断面図である。 図３のＬＥＤ照明灯のソケット体の開口部及びカバー体の開口部を示す部分拡大図である。 図２の放熱手段がソケット体に配設された状態を示す平面図である。 図２の第２放熱部材を示す概略斜視図である。 図１のＬＥＤ照明灯のＬＥＤを点灯制御するための点灯制御回路を簡略的に示すブロック図である。 他の実施形態によるＬＥＤ照明灯の放熱手段を示す斜視図である。 図８の第２放熱手段を示す平面図である。

符号の説明

２ ＬＥＤ照明灯
４ ＬＥＤ
６ 点灯制御回路
８，８Ａ 回路基板
１０，１０Ａ 放熱手段
１２ ソケット体
１６ カバー体
４２，４２Ａ 第１放熱部材
４４，４４Ａ 第２放熱部材
４６，４６Ａ 第１本体部
４８，４８Ａ 第１放熱部
５２ 第１フィン部
５４，５４Ａ 第２本体部
５６，５６Ａ 第２放熱部
６０，６０Ａ 第２フィン部
６２，６２Ａ 基板支持部
６４ 放熱空間
９０ 流入流路
１０２ 電流検知回路

Claims (10)

1. ＬＥＤと、前記ＬＥＤからの熱を放熱させるための放熱手段と、前記ＬＥＤを点灯制御するための回路基板と、を備えたＬＥＤ照明灯であって、
   前記放熱手段は、前記ＬＥＤが取り付けられる第１放熱部材を備え、前記第１放熱部材は、前記ＬＥＤが熱伝的に取り付けられる第１本体部と、前記第１本体部の外周部より前記ＬＥＤを覆うように延びる第１放熱部と、を有しており、
   前記第１放熱部は、前記第１本体部を介して伝達された前記ＬＥＤからの熱を放熱させるとともに、前記ＬＥＤからの光を反射させることを特徴とするＬＥＤ照明灯。
2. 前記第１本体部は、前記ＬＥＤからの熱を放熱させるとともに、前記ＬＥＤからの光を反射させることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明灯。
3. 前記放熱手段は、前記第１放熱部材に加えて、前記回路基板が取り付けられる第２放熱部材を備え、前記第２放熱部材は、前記第１本体部に熱伝的に取り付けられる第２本体部と、前記第２本体部の外周部より前記第１放熱部と反対方向に延びる第２放熱部と、を有しており、前記第２放熱部は、前記第１及び第２本体部を介して伝達された前記ＬＥＤからの熱を放熱させることを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤ照明灯。
4. ＬＥＤと、前記ＬＥＤからの熱を放熱させるための放熱手段と、前記ＬＥＤを点灯制御するための回路基板と、前記放熱手段がその内部に配設されるソケット体と、前記ソケット体の開口部に取り付けられるカバー体と、を備えたＬＥＤ照明灯であって、
   前記ＬＥＤは前記放熱手段に熱伝的に取り付けられ、前記カバー体は前記ＬＥＤの照射側に配設されており、前記ソケット体の前記開口部と前記カバー体の開口部との間には、外部の空気を前記ソケット体の内部に流入するための流入流路が設けられ、また前記ソケット体の前記カバー体と反対側の部位には、前記ソケット体の内部の空気を外部へ排出するための排出開口が設けられており、
   前記流入流路より流入された空気は、前記ソケット体の内部の前記放熱手段の周囲を流れて前記排出開口より外部へ排出され、これにより前記ＬＥＤからの熱が前記放熱手段より放熱されることを特徴とするＬＥＤ照明灯。
5. 前記放熱手段は、前記ＬＥＤが取り付けられる第１放熱部材と、前記回路基板が取り付けられる第２放熱部材と、を備え、前記第１放熱部材は、前記ＬＥＤが熱伝的に取り付けられる第１本体部と、前記第１本体部の外周部より前記ＬＥＤを覆うようにして延びる複数の第１フィン部と、を有し、前記第２放熱部材は、前記第１本体部に熱伝的に取り付けられる第２本体部と、前記第２本体部の外周部より前記複数の第１フィン部と反対方向に延びる複数の第２フィン部と、を有し、
   前記回路基板と前記第２本体部との間には放熱空間が規定されており、前記流入流路より流入された空気は、前記ソケット体の内部の前記複数の第１フィン部及び前記複数の第２フィン部の周囲を流れ、この空気の一部は、隣接する第２フィン部の間を通して前記放熱空間に導入されることを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤ照明灯。
6. 前記回路基板には空気用開口が設けられており、前記隣接する第２フィン部の間を通して前記放熱空間に導入された空気は、前記回路基板の前記空気用開口より前記放熱空間の外部に排出されて、前記排出開口より前記ソケット体の外部へ排出されることを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤ照明灯。
7. 前記第２本体部の外周部の前記隣接する第２フィン部の間には、前記回路基板を支持するための基板支持部が設けられていることを特徴とする請求項６に記載のＬＥＤ照明灯。
8. 前記ソケット体の内側部には、径方向内方に突出する複数の当接位置決め部が周方向に所定の間隔を置いて設けられており、前記第２放熱部材は、前記複数の当接位置決め部により位置決めされることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載のＬＥＤ照明灯。
9. ＬＥＤと、前記ＬＥＤを点灯制御するための点灯制御回路と、を備えたＬＥＤ点灯制御回路であって、
   前記点灯制御回路は、商用電源からの商用電力が入力される入力端子と、前記入力端子からの商用電力を整流するための第１整流回路と、前記第１整流回路からの直流電力を所定の交流電力に変換するためのインバータ回路と、前記インバータ回路からの交流電力の交流電圧を変圧するための変圧回路と、前記変圧回路からの交流電力を整流するための前記第２整流回路と、前記第２整流回路からの直流電力を前記ＬＥＤに供給するための出力端子と、を含み、
   前記ＬＥＤに関連して、前記ＬＥＤに流れる電流を検知する電流検知回路が設けられており、前記電流検知回路は、前記ＬＥＤを流れる電流が所定値を超えると、電流上昇信号を前記インバータ回路に送給して前記インバータ回路の作動を停止させ、また前記ＬＥＤを流れる電流が前記所定値よりも低下すると、前記インバータ回路への前記電流上昇信号の送給を停止して前記インバータ回路を作動させることを特徴とするＬＥＤ照明灯。
10. 前記電流検知回路は電流検知用半導体素子を含み、前記ＬＥＤを流れる電流が前記所定値を超えると、前記ＬＥＤを流れる電流の一部が前記電流検知用半導体素子の制御端子に送給され、これにより前記電流上昇信号が前記電流検知用半導体素子の被制御端子より前記インバータ回路に送給されることを特徴とする請求項９に記載のＬＥＤ点灯制御回路。

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