JP2007265892A - 電球型ｌｅｄランプ - Google Patents

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Abstract

【課題】 パワーＬＥＤを用いるとともにその発熱を有効に放熱し得るようにして耐久性を確保した電球型のＬＥＤランプを提供する。
【解決手段】 ソケット８に螺装する口金１１を有するランプ基部１に放熱孔３２を有するアルミ鋳物製のファンケース３を設置し，このファンケース３にファン４を内蔵配置するとともにその基板載置面３１にパワーＬＥＤの素子５１を多数配置したＬＥＤ実装基板５を載置固定し，該ＬＥＤ実装基板５の表面にそれぞれパワーＬＥＤの素子５１位置に凸レンズ６２を有する防塵カバー６を設置することによってＬＥＤランプＡとする。パワーＬＥＤ素子５１の発熱はファンケース３内のファン４によって放熱される結果，発熱によるトラブルがなくＬＥＤランプＡとしての耐久性を高度に確保したものとすることができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は，電球に代替使用可能な電球型ＬＥＤランプに関する。
この種電球型ＬＥＤランプとして，例えばソケットに螺装する口金を有するランプ基部と，該ランプ基部に配置した凹面鏡と，上記ランプ基部に一体的に配置して多数の砲弾型ＬＥＤを上記凹面鏡に向けて実装した透明基板と，上記ランプ基部に一体的に配置した防塵カバーとを備え，上記透明基板を凹面鏡に対して離接方向にスライドすることによってＬＥＤによる照明光を集中し又は拡散し得るようにしたものが知られている。
特開２００５−１５８４７２号公報
この場合，砲弾型ＬＥＤを使用するためにその発光輝度に応じた照明を行うことが可能な白熱電球に代わる電球型ＬＥＤランプを得ることができるが，例えばスポットライトとして使用する場合を含めて，例えば該ＬＥＤに代えてパワーＬＥＤ（ハイパワーＬＥＤを含む意味に用いる）によってランプを構成成すれば更に輝度を大きくして，その実用性を向上することができる。
しかし乍らパワーＬＥＤを使用するとその発熱量が大きく，上記防塵カバーによって密封されたランプにおいては該パワーＬＥＤが破損されて，ランプ寿命を得られないという問題点を生じることになる。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので，その解決課題とするところは，多数のパワーＬＥＤを使用することによって高輝度に発光する一方で，該パワーＬＥＤの発熱による破損可能性を解消してランプ寿命を可及的長期に確保し得るようにした電球型ＬＥＤランプを提供するにある。
上記課題に沿って本発明は，パワーＬＥＤを用いて電球型のランプを構成するとともに該パワーＬＥＤの発熱をランプ基部と該パワーＬＥＤを実装したＬＥＤ実装基板間に配置したファンケースに内蔵配置のファンによってランプ外に強制排出することによってパワーＬＥＤの発熱による破損可能性を解消するようにしたものであって，即ち請求項１に記載の発明を，ソケットに螺装する口金を有するランプ基部と，該ランプ基部に一体的に配置して多数のパワーＬＥＤを実装したＬＥＤ実装基板と，該ＬＥＤ実装基板を覆って配置した防塵カバーを備えるとともに上記ランプ基部とＬＥＤ実装基板との間に放熱孔を有するファンケースを介装し且つ該ファンケースにファンを回転自在に内蔵配置することによってパワーＬＥＤの発熱をファンケース外部に強制排出自在としてなることを特徴とする電球型ＬＥＤランプとしたものである。
請求項２に記載の発明は，上記に加えて，ファンを内蔵配置したファンケースをそれ自体放熱機能を備えたものとすることによって，パワーＬＥＤによる発熱の放熱を可及的有効且つ確実になし得るものとするように，これを，上記ファンケースを，上面に基板載置面を備えるとともに側面に上記放熱孔を透設した裁頭逆錐形状の金属製部材によって形成することによって上記ランプ基部とＬＥＤ実装基板間に介設し且つ上記基板載置面上にＬＥＤ実装基板を載置固定してなることを特徴とする請求項１に記載の電球型ＬＥＤランプとしたものである。
請求項３に記載の発明は，同じく上記に加えて，防塵カバーにパワーＬＥＤの発光を光束とすることによって照明対象物における照度を向上したものとし得るように，これを，上記防塵カバーを，カバープレートと，該カバープレートのパワーＬＥＤ対応位置に配置した多数の凸レンズを備えて形成してなることを特徴とする請求項１又は２に記載の電球型ＬＥＤランプとしたものである。
本発明においてパワーＬＥＤは，砲弾型のパワーＬＥＤ及びパワーＬＥＤの素子を含み，またハイパワーＬＥＤを含む意味に用いる。
本発明は以上のとおりに構成したから，請求項１に記載の発明は，パワーＬＥＤを用いて電球型のランプを構成するとともに該パワーＬＥＤの発熱をランプ基部と該パワーＬＥＤを実装したＬＥＤ実装基板間に配置したファンケースに内蔵配置のファンによってランプ外に強制排出することによってパワーＬＥＤの発熱による破損可能性を解消することによって，多数のパワーＬＥＤを使用して高輝度に発光する一方で，ランプ寿命を可及的長期に確保し得るようにした電球型ＬＥＤランプを提供することができる。
請求項２に記載の発明は，上記に加えて，ファンを内蔵配置したファンケースをそれ自体放熱機能を備えたものとすることによって，パワーＬＥＤによる発熱の放熱を可及的有効且つ確実になし得るものとすることができる。
請求項３に記載の発明は，同じく上記に加えて，防塵カバーにパワーＬＥＤの発光を光束とすることによって照明対象物における照度を向上したものとすることができる。
以下図面の例に従って本発明を更に具体的に説明すれば，Ａは電球型ＬＥＤランプであり，該電球型ＬＥＤランプＡは，ランプ基部１と，ＬＥＤ実装基板５と，防塵カバー６を備えるとともに上記ランプ基部１とＬＥＤ実装基板５との間に放熱孔３２を有するファンケース３を介装し且つ該ファンケース３にファン４を回転自在に内蔵配置することによってパワーＬＥＤ５１の発熱をファンケース 外部に強制排出自在としたものとしてある。
ランプ基部１は，ソケット８に螺装する口金１１を有するものとしてあり，口金１１に，例えば樹脂成形の円形筒体を固定し，該筒体内にパワーＬＥＤ５１の点灯及び後述のファン４の図示省略のモーターを駆動するための同じく図示省略の回路やリード線等を内蔵したものとしてあり，このとき本例にあって該ランプ基部１は，上記円形筒体の上部を上向きに拡開するとともにその外周に放熱孔１３を配置することによって平面円形の拡開放熱部１２を一体成形して具備したものとし，またその上端に，例えば３箇所の突起を突設し該突起にそれぞれネジ受孔１４を穿設したものとしてあり，このとき上記放熱孔１３は，例えば拡開放熱部１２の傾斜面に透設した拡開方向に向けて長孔をなすようにその外周方向に多数並列したものとしてある。
ＬＥＤ実装基板５は，上記ランプ基部１に一体的に配置して多数のパワーＬＥＤ５１を実装したものとしてあり，本例にあって絶縁性の円盤状基板に，例えば０．４Ｗ白色のパワーＬＥＤ５１の素子を中央に１個，その外側に円形をなすように９個の合計１０個配置した合計４Ｗのものとしてある。
防塵カバー６は，上記ＬＥＤ実装基板１を覆って配置したものとし，本例にあって該防塵カバー６は，これを，カバープレート６１と，該カバープレート６１のパワーＬＥＤ５１対応位置に配置した多数の凸レンズ６２を備えて形成したものとしてあり，本例にあって該防塵カバー６のカバープレート６１は，樹脂成形のキャップ状をなし，該カバープレート６１のＬＥＤ５１対応位置に配置した透孔にそれぞれ凸レンズ６２を嵌着固定したものとしてあり，このとき該防塵カバー６はその外周に３箇所の突起を突設し該突起にそれぞれネジ透孔６３を透設したものとしてある。
ファンケース３は，これを，本例にあって，上面に基板載置面３１を備えるとともに側面に上記放熱孔３２を透設した裁頭逆錐形状の金属製部材によって形成することによって上記ランプ基部１とＬＥＤ実装基板５間に介設し且つ上記基板載置面３１上にＬＥＤ実装基板１を載置固定したものとしてある。
即ち本例のファンケース３は，例えばアルミを鋳造成形したアルミ鋳物によって上記裁頭逆錘形状，特にやや側面を外側に膨出した湾曲傾斜面とした裁頭の逆円錐形状のものとしてあり，本例における上記基板載置面３１は，該ファンケース３の上面を閉塞する閉塞載置面とするとともに上記ＬＥＤ実装基板５の径に合せて位置決め用の凹陥部を配置し且つ該凹陥部の外周にネジ透孔３３を透設したものとしてある。また本例における上記放熱孔３２は，これをその傾斜面，本例にあっては上記湾曲傾斜面にランプ基部１側から基板載置面３１側に向けて長孔をなすようにその外周方向に多数並列した縦格子状のものとしてあり，このとき本例にあって該長孔による上記放熱孔３２は，それぞれ縦格子状の桟部分から内側に向けて放熱フィン３４を一体に突設して該放熱フィン３４によって各放熱孔３２を区画したものとし，またこのとき該格子状の各桟部分の上端を外周側に向けて突設することにより，該ファンケース３上端外周に多数の放熱突起３５を配置したものとしてある。
ファン４は，上記ファンケース３に回転自在に内蔵配置したものとしてあり，本例にあって該ファン４は，上記ファンケース３の基板載置面３１の下面，即ちファン４側からの天板の径内で回転する小型ファンを用い，これを小径のモーターケース４１に収納した小型モーターの回転軸に軸受を連結して該モーターケース４１下面に設置してあり，このとき上記モーターケース４１はその外周に４つの突起を突設しそのうち３つの突起にネジ透孔４２を透設したものとしてある。
このように形成したランプ基部１，ＬＥＤ実装基板５，防塵カバー６，ファンケース３及びファン４は，本例にあってランプ基部１の上記拡開放熱部１２に，例えばリング２を介してファンケース３を載置するとともに該ファンケース３に上記モーターケース４１と該モーターケース４１に設置したファン４を吊支持状に固定し，上記ファンケース３の基板載置面３１にＬＥＤ実装基板５を載置固定し，また該ファンケース３にＬＥＤ実装基板５を覆うように防塵カバー６を載置固定してＬＥＤランプＡとしてある。このとき本例にあってこれらの載置固定は，防塵カバー６のネジ透孔６３から挿通したネジ７をファンケース３のネジ透孔３３，本例にあっては上記リング２の内側に突設した３箇所の突起に同じく透設したネジ透孔２１を貫通してランプ基部１の上記ネジ受孔１４に螺入することによりネジ止めによって行ってあり，またファンケース３に対するファン４の吊支持は，該ファン４を設置したモーターケース４１の上記ネジ透孔４２を介してファンケース３の基板載置面３１の下面に対してネジ４３を螺入することにより同じくネジ止めによって行ってあり，更に基板載置面３１に対するＬＥＤ実装基板５の載置固定は，該ＬＥＤ実装基板５を基板載置面３１に載置した状態でＬＥＤ実装基板５の透孔を介してネジ５２を基板載置面３１に螺入することにより同様にネジ止めによって行ってある。
本例のＬＥＤランプＡは，多数のパワーＬＥＤ５１素子の発光を防塵カバー６の凸レンズ６２によってそれぞれ集光して正面に照射して，例えば合計４Ｗの消費電力でも極めて明るい発光輝度を呈するものとなる一方，ファンケース３にファン４を回転自在に内蔵配置することによって，その格子状の放熱孔３２からパワーＬＥＤ５１の発熱をファンケース３外部に強制排出して，パワーＬＥＤ５１の発熱によるトラブルを解消することができる。このとき該ファン４による発熱の強制排出に加えて，本例にあってはファンケース３を金属製部材，例えばアルミ鋳物とし，その基板載置面３１にＬＥＤ実装基板５を載置したことによって該ファンケース３自体が放熱作用を発揮し，また該金属製のファンケース３が上記縦格子状の桟部分から内側に向けて放熱フィン３４を備えたことによって，更にファンケース３上端外周に多数の放熱突起３５を配置したことによって，これらがそれぞれ放熱作用を発揮して更に発熱の強制排出を高度に確保することができ，ＬＥＤランプＡの長期に亘る耐久性を確保することができる。
本例のＬＥＤランプＡは，これを，例えばスポットライトとして使用すると，従前にない高い照度の照明が可能となり，パワーＬＥＤ５１を用いたことによって，白熱電球のものが約２，０００時間程度であるのに対して，５０，０００時間といった高寿命を確保するとともに紫外線を発しないことによって照明対象物の褪色を防止することが可能となる。
図示した例は以上のとおりとしたが，ランプ基部，ＬＥＤ実装基板，防塵カバー，ファンケース，その放熱孔，ファン等の各具体的形状，構造，材質，これらの関係，これらに対する付加等は，上記発明の要旨に反しない限り，様々な形態のものとすることができる。
ＬＥＤランプの斜視図である。 ＬＥＤランプの分解斜視図である。 ＬＥＤランプのファンケースとその上部の構造を示す縦断面図である。
符号の説明
Ａ ＬＥＤランプ
１ ランプ基部
１１ 口金
１２ 拡開放熱部
１３ 放熱孔
１４ ネジ受孔
２ リング
２１ ネジ透孔
３ ファンケース
３１ 基板載置面
３２ 放熱孔
３３ ネジ透孔
３４ 放熱フィン
３５ 放熱突起
４ ファン
４１ モーターケース
４２ ネジ透孔
４３ ネジ
５ ＬＥＤ実装基板
５１ ＬＥＤ素子
５２ ネジ
６ 防塵カバー
６１ カバープレート
６２ 凸レンズ
６３ ネジ透孔
７ ネジ
８ ソケット

Claims (3)

  1. ソケットに螺装する口金を有するランプ基部と，該ランプ基部に一体的に配置して多数のパワーＬＥＤを実装したＬＥＤ実装基板と，該ＬＥＤ実装基板を覆って配置した防塵カバーを備えるとともに上記ランプ基部とＬＥＤ実装基板との間に放熱孔を有するファンケースを介装し且つ該ファンケースにファンを回転自在に内蔵配置することによってパワーＬＥＤの発熱をファンケース外部に強制排出自在としてなることを特徴とする電球型ＬＥＤランプ。
  2. 上記ファンケースを，上面に基板載置面を備えるとともに側面に上記放熱孔を透設した裁頭逆錐形状の金属製部材によって形成することによって上記ランプ基部とＬＥＤ実装基板間に介設し且つ上記基板載置面上にＬＥＤ実装基板を載置固定してなることを特徴とする請求項１に記載の電球型ＬＥＤランプ。
  3. 上記防塵カバーを，カバープレートと，該カバープレートのパワーＬＥＤ対応位置に配置した多数の凸レンズを備えて形成してなることを特徴とする請求項１又は２に記載の電球型ＬＥＤランプ。
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