JP2013235688A - 照明ランプ及び照明器具 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 照明ランプ50は、ガラス管56と、ガラス管56の内部に配置されたLED51と、ガラス管56の長手方向に渡って延在し、ガラス管56の長手方向に渡って中空部分64を有するヒートシンク54と、ガラス管56の端部に取り付けられ、ヒートシンク54の中空部分64を通気する通気口端面通気口40が形成された口金55とを備えている。口金55は、ヒートシンク54の端部を固定する固定部80を有する。固定部80は、ガラス管56の長手方向に渡って貫通する貫通孔46を形成している。固定部80は、ヒートシンク54の中空部分64に嵌め込まれる嵌合部77を有し、上記嵌合部77は、中央部分に上記貫通孔46を形成している。
【選択図】図4
Description
筒管と、
筒管の内部に配置された発光ダイオードと、
筒管の長手方向に渡って延在し、筒管の長手方向に渡って中空部分を有するヒートシンクと、
筒管の端部に取り付けられ、ヒートシンクの中空部分を通気する通気口が形成された口金と
を備えたことを特徴とする。
上記嵌合部は、中央部分に上記貫通孔を形成していることを特徴とする。
上記筒管の長手方向に直交する平面による上記固定部の上記貫通孔の断面がD字状形状をしていることを特徴とする。
筒管と、
筒管の内部に配置された発光ダイオードと、
筒管の長手方向に渡って延在し、筒管の長手方向に渡って中空部分を有するヒートシンクと、
ヒートシンクの中空部分に設けられた冷却材と
を備えたことを特徴とする。
上記いずれかに記載の照明ランプと、
上記照明ランプの口金を取り付ける器具ソケットとを備え、
上記器具ソケットは、口金の通気口と連通するソケット通気口を有することを特徴とする。
図1は、実施の形態1の照明ランプ50を示す図である。
照明ランプ50は、筒状のガラス管56を有している。ガラス管56は、透明な直管形ガラス管であり、筒管の一例である。筒管はガラス管でなくてもよく透明又は透光性のある樹脂管でもよい。
中心軸Oは、筒状のガラス管56の中心を結んだ中心線である。
発光部60は、ガラス管56に収納されて発光方向に光を発光する。発光部60は、ガラス管56の長手方向に渡って延在している。
基板52は、複数のLED51を均等に配置配列している。
各口金55は、一対の給電端子58を備えている。給電端子58の本数や形は、図に限らず他の本数でも他の形状でもよい。
口金55は、端面通気口40を有している。端面通気口40は、ガラス管56の内気と外気とを対流させるための開口である。端面通気口40の形状は、D字状形状あるいは半月形状をしている。
長手方向と直交する平面によるヒートシンク54の断面形状は、D字状形状あるいは半月形状をしている。
ヒートシンク54は、一体成型された一つのアルミニウム部品であり、平板部62と弧状部63を有している。
平板部62は、平板状であり、弧状部63は、円柱を平板で切った弧状曲面を呈している。
平板部62と弧状部63の間には、中空部分64がある。中空部分64の形状もD字状形状あるいは半月形状をしている。
中空部分64の円弧部分は弧状部63の内周面であり、中空部分64の弦部分が平板部62の裏面で形成されている。
平板部62の両端には平板部62を貫通した穴61がある。穴61の形状は、丸、楕円、四角等、任意である。
拡散膜90は、ガラス管56の内面に形成されている膜である。拡散膜90は、光を拡散するとともに光を透過させるものである。拡散膜90は、全周にあるのではなく、一部分存在していない。すなわち、開口部91には、拡散膜90がない。
開口部91は、ガラス管56の長手方向に直線状に所定の幅(所定の円弧長K2)を持って配置されている。
接着部材59は、拡散膜90の開口部91に塗布され、ガラス管56の内面とヒートシンク54の弧状部63の外周面とを接着する。
接着部材59の円弧長K3≦拡散膜90の開口部91の円弧長K2≦ヒートシンク54の円弧長K1
弧状部63の内周面半径R3<弧状部63の外周面半径R2<ガラス管56の内周面半径R1
図4では、給電端子58の図示を省略している(以下、他のZZ縦断面図において、同じ)。
また、図4では、照明ランプ50の左側の図示を省略しているが、左右同じ構造をしている(以下、他のZZ縦断面図において、同じ)。
図5において、ヒートシンク54とガラス管56とは点線で示している。
長手方向において、ガラス管56の長さL1は、ヒートシンク54の長さL2より長い。
口金55は、樹脂成型品であり、上口金71と下口金72とからなる。上口金71は下口金72に対して、図示していないネジにより固定される。
上口金71と下口金72は、全体として半円筒形の形状をしている。上口金71と下口金72には、それぞれ、半円筒形で薄肉のカバー部70がある。カバー部70は、ガラス管56の端部外周の半分を覆い、カバー部70の内面とガラス管56の端部外周が接着剤57で接着される。
内壁74の形状は、円形であるが、その形は、舌状、蒲鉾状、板状、その他の形状でかまわない。
図4、図5の場合、端面85は、突き当て部75の上側のみにあり、突き当て面76はヒートシンク54の平板部62の端面85のみを突き当てている。
照明ランプ50の長さL=ヒートシンク54の長さL2+(口金基準長さL3×2)
樹脂中空部79を、嵌合部77から突き当て部75まで、さらには内壁74まで貫通させて、貫通孔46を形成している。貫通孔46の断面形状も、D字状形状あるいは半月形状をしている。ガラス管56の中心軸Oから、嵌合部77の外周面(嵌合外周部83)までの半径はR3であり、ヒートシンク54の弧状部63の内周半径と同じである。
なお、ヒートシンク54の中空部分64は、ヒートシンク54の長手方向に同一断面形状で貫通しているものであるが、嵌合部77との関係では、中空部分64は嵌合部77が挿入される深さ(長さL6)以上まで嵌合部77の外形と同一断面形状であればよい。ヒートシンク54の中空部分64は、ヒートシンク54の右端面85から他の左端面まで長手方向に貫通して存在していればよい。
口金55は、ガラス管56には完全に固定されているのではなく、ヒートシンク54の伸縮する範囲で接着剤57でガラス管56に移動可能に取り付けられている。
たとえば、接着剤57としてシリコーンゴムなどの弾性接着剤を用いる。
S÷4≦隙間L4≦S÷2
例えば、出っ張り部81のサイズは以下のようなものである。
出っ張り部81の高さH3=0.35〜0.6mm
出っ張り部81の長さL5=1.0〜2.0mm
ガラス管56の長さL1>ヒートシンク54の長さL2+(出っ張り部81の長さL5×2)
出っ張り部81のガラス管56に最も近接している突き当て外周部82は、出っ張り部81に接触しないように、ガラス管56の内面から所定の距離H1だけ離れている。
嵌合部77のガラス管56に最も近接している嵌合外周部83も、ガラス管56の内面から前記所定の距離H1だけ離れている。
突き当て外周部82と嵌合外周部83とは、中心軸Oを中心とする半径R3の円筒の外周面の一部である。
ここで、所定の距離H1は、弧状部63の厚さH2と接着部材59の厚さH4を加算したものであるから、以下の関係がある。
所定の距離H1=弧状部63の厚さH2+接着部材59の厚さH4>出っ張り部81の高さH3
ここで、接着部材59の厚さH4をゼロに仮定すると、以下の関係がある。
所定の距離H1=弧状部63の厚さH2>出っ張り部81の高さH3
その結果、グレージングにより生じた出っ張り部81への、ヒートシンク54の乗り上げによるガラス管のワレを回避することができる。また、乗り上げ回避のためにヒートシンクを2層にすることもなく、部品点数の削減・コスト増加抑制が可能になる。
また、口金55の固定部80の半径をヒートシンク54の弧状部63の内周面の半径以下にすれば、口金55もグレージングの出っ張りを回避することができる。
たとえば、図5のように、ヒートシンク54の中空部分64の断面形状がD字状形状の場合、嵌合部77の断面形状は、E1,E2、E3の3点を結ぶ3角形であればよい。あるいは、嵌合部77の断面形状は、E1,E2を結ぶ直線とその直線の中央とE3を結ぶ直線とからなるT字形状でもよい。
端面通気口40の面積≧貫通孔46の断面の面積
図6は、口金55に内壁74がなく、固定部80が口金端面73と連続して形成されている場合を示している。貫通孔46が口金端面73に露出した部分がそのまま端面通気口40となっている。すなわち、固定部80の貫通孔46の右端(一端)が端面通気口40となる。また、貫通孔46の左端(他端)を形成する嵌合部77の外周がヒートシンク54の内周に挿入されている。
図7は、ヒートシンク54が、貫通孔46に挿入されている場合を示している。すなわち、固定部80の貫通孔46の右端(一端)が端面通気口40となる。また、貫通孔46の左端(他端)が、嵌合部77の内周に形成されている。嵌合部77の内周にヒートシンク54の外周が挿入されている。
照明ランプ50は、長期使用の観点で、使用中に安全を損なうランプ内へのホコリの侵入ができない構造が望ましい。図6、図7の照明ランプ50は、上記ヒートシンク54の中空部分64と貫通孔46とのみに通気されるため、発光部60は密封されていることになる。このように、図6、図7の照明ランプ50は、ランプ内へのホコリの侵入ができない構造でありながら、照明ランプ50の内部(ヒートシンク54の中空部分64)に通気ができ放熱性が向上する。
ガラス管56(筒管)と、
ガラス管56の内部に配置されたLED51と、
ガラス管56の長手方向に渡って延在し、ガラス管56の長手方向に渡って中空部分64を有するヒートシンク54と、
ガラス管56の端部に取り付けられ、ヒートシンク54の中空部分64を通気する端面通気口40(通気口)が形成された口金55と
を備えたことを特徴とする。
上記嵌合部77は、中央部分に上記貫通孔46を形成している。
上記ガラス管56の長手方向に直交する平面による上記固定部80の上記貫通孔47の断面がD字状形状あるいは半月形状あるいは略半円形状をしている。
実施の形態1と異なる点について説明する。
図8、図9、図10は、実施の形態2の照明ランプ50のZZ縦断面を示す図である。
図8、図9、図10では、ヒートシンク54が、口金55の口金端面73まで伸びている。すなわち、図8、図9、図10では、ヒートシンク54の端部は、口金55の口金端面73に取り付けられたことを特徴とする。
ヒートシンク54は、上記端面通気口40の内周に固定される。あるいは、ヒートシンク54は、接着部材59によりガラス管56に固定される。
ヒートシンク54は、接着部材59により突き当て部75に固定される。あるいは、ヒートシンク54は、接着部材59によりガラス管56に固定される。
実施の形態2の照明ランプ50は、ヒートシンク54に外気が直接流入するので放熱性が向上する。ヒートシンク54が外気に触れやすくなり、かつ、外気を通気しやすくなり、放熱効果が向上する。
また、実施の形態2の照明ランプ50は、ランプ内へのホコリの侵入ができない構造でありながら、照明ランプ50の内部(ヒートシンク54の中空部分64)に通気ができ放熱性が向上する。
実施の形態1、2と異なる点について説明する。
図12、図13の上口金71の端面通気口40は、おもに、基板52やLED51の表面を通気して放熱させるための開口である。
図12、図13の下口金72の端面通気口40は、実施の形態1、2と同じ構造・機能を有している。
実施の形態2の照明ランプ50は、LED51や基板52の放熱性も向上する。
前記各実施の形態と異なる点について説明する。
実施の形態4の照明ランプ50は、端面通気口40に加えて、側面通気口41を設けたので、通気性・放熱性が向上する。
また、口金端面73が覆われた場合でも側面通気口41から通気が可能である。また、カバー部70の外周が覆われた場合でも端面通気口40から通気が可能である。
前記各実施の形態と異なる点について説明する。
角通気口44は、斜めに開口しているので、口金端面73が覆われた場合でもカバー部70の外周側から通気が可能である。また、カバー部70の外周が覆われた場合でも口金端面73側から通気が可能である。
前記各実施の形態と異なる点について説明する。
冷却材42により冷却効果を得ることができる。
前記各実施の形態と異なる点について説明する。
図21の端面蓋43は、ヒートシンク54の中空部分64の端部を塞ぐためのカバーである。
冷却材42によりヒートシンク54の冷却効果を得ることができる。
前記各実施の形態と異なる点について説明する。
図22のように、ヒートシンク54の中空部分64の断面の一部分に長手方向に渡って冷却材42を充填してもよい。
図22の場合は、冷却材42による冷却効果と、通気による空冷効果とを得ることができる。
前記各実施の形態と異なる点について説明する。
図23のように、照明器具100の器具ソケット21にソケット通気口22を設けてもよい。
上記ガラス管56の長手方向に直交する平面による上記ソケット通気口22の断面がD字状形状あるいは半月形状あるいは略半円形状をしており、端面通気口40と同一あるいは相似形状をしている。
実施の形態9の照明器具100は、上記各実施の形態の照明ランプ50と、上記照明ランプ50の口金55を取り付ける器具ソケット21とを備え、器具ソケット21は、口金55の端面通気口40と連通するソケット通気口22を有することを特徴とする。
ソケット通気口22が有るので、通気が妨げられることがなく、放熱性が向上する。
実施の形態6,7の図18、図20の場合は端面通気口40はないが、口金端面73や端面蓋43が冷やされるので、冷却効果が高まる。
口金の材質として、アルミニウム等の金属を用いれば、さらに、放熱性が向上する。特に、ヒートシンク54と金属性口金を接触させることにより放熱性がさらに向上する。
口金の形状は限定されるものではないが、ソケットとの相性から、例えば日本電球工業会にてJEL801として日本電球工業会規格に制定されているL形(GX16t−5)口金や、従来蛍光ランプと同じG13口金を用いるのが好適である。
Claims (7)
- 筒管と、
筒管の内部に配置された発光ダイオードと、
筒管の長手方向に渡って延在し、筒管の長手方向に渡って中空部分を有するヒートシンクと、
筒管の端部に取り付けられ、ヒートシンクの中空部分を通気する通気口が形成された口金と
を備えたことを特徴とする照明ランプ。 - 上記口金は、ヒートシンクの端部を固定するとともに、筒管の長手方向に渡って貫通する貫通孔を形成した固定部を有することを特徴とする請求項1記載の照明ランプ。
- 上記固定部は、ヒートシンクの中空部分に嵌め込まれる嵌合部を有し、
上記嵌合部は、中央部分に上記貫通孔を形成していることを特徴とする請求項2記載の照明ランプ。 - 上記筒管の長手方向に直交する平面による上記ヒートシンクの上記中空部分の断面がD字状形状をしており、
上記筒管の長手方向に直交する平面による上記固定部の上記貫通孔の断面がD字状形状をしていることを特徴とする請求項3記載の照明ランプ。 - 上記ヒートシンクの端部は、上記口金の端面に取り付けられたことを特徴とする請求項1記載の照明ランプ。
- 筒管と、
筒管の内部に配置された発光ダイオードと、
筒管の長手方向に渡って延在し、筒管の長手方向に渡って中空部分を有するヒートシンクと、
ヒートシンクの中空部分に設けられた冷却材と
を備えたことを特徴とする照明ランプ。 - 上記請求項1〜6いずれかに記載の照明ランプと、
上記照明ランプの口金を取り付ける器具ソケットとを備え、
上記器具ソケットは、口金の通気口と連通するソケット通気口を有することを特徴とする照明器具。
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