JP2015103520A

JP2015103520A - 管状光源装置

Info

Publication number: JP2015103520A
Application number: JP2014172203A
Authority: JP
Inventors: ジュン−シャン、チェン; Jung-Hsiang Chen; クゥアン−ウェン、チェン; Kuan-Wen Chen
Original assignee: Sagatek Co Ltd
Current assignee: Sagatek Co Ltd
Priority date: 2013-11-26
Filing date: 2014-08-27
Publication date: 2015-06-04
Also published as: TW201520467A; KR20150060496A; EP2876354A1

Abstract

【課題】構造が簡単で、製造及び組み立てが容易な、高い放熱効果を有する光源装置を提供する。
【解決手段】記載された管状光源装置は、チューブライト１０と光源部２０とから構成される管状光源装置であって、チューブライト１０は中空の断面を備え、中空の断面の一部はチューブライト１０の内壁として内部の平面部１０ｃを備える。管状光源装置は基板２１を備え、複数の発光素子２２が基板２１に配置され、導線２３に接続されている。基板２１は平面部１０ｃに熱的接触を構成するようにチューブライト１０の内部の平面部１０ｃに取り付けられている。光源装置は必要なコネクタ３０と制御装置２４とをさらに備えてもよい。
【選択図】図１

Description

この発明は、光源装置に係り、特に管状光源装置に関する。この発明は、低コストで、製造が容易で、高い放熱効果を備える光源装置を提供する。

発光ダイオード（ＬＥＤ）の発光効率の増加に伴い、より多くの光源装置は、発光素子としてＬＥＤを採用している。ＬＥＤを使用する多様な光源装置が市場に参入し、ＬＥＤ関連用途の新しい産業を生み出している。

ＬＥＤの利用においては、放熱は、開発者の主要な課題の一つである。ＬＥＤは、高効率の光を生成するが、利用中に伝達媒体は、発生した光を所望の目的の場所に投影する必要がある。この理由と他の理由とから、大部分の用途では、発光素子は密封された環境に収容される。光を発しているＬＥＤが生じさせる放熱は、いつも密封された環境で阻害される。

ＬＥＤの利用における放熱の問題を解決するために、多くの解決策が提案されている。特許文献１は、ＬＥＤの光路方向に延びる筒状のキャップを備えた照明器具を開示している。平面部は、キャップの断面の一部に形成されている。複数の放熱フィンは、平面部の反対側の表面から延びている。この発明の放熱構造は複雑であり、製造が困難である。

特許文献２は、ＬＥＤの配列の方向に延びる筒状のキャップを備えるＬＥＤ光源装置を開示している。平面部は、キャップの断面の一部に形成されている。複数の放熱フィンは、平面部の反対の側面に取り付けられてＬＥＤの配列を支持する放熱用台座から延びている。放熱用台座は、最初にＬＥＤの配列に組み立てて、その次にキャップに組み立てる必要がある。製造と組み立ては困難である。

特許文献３は、ＬＥＤの配列の方向に延びる半管状のキャップを備えるＬＥＤ光源を開示している。取り付け用台座は、半管状の開放側に接続されている。放熱フィンは、取り付け用台座に形成されている。取り付け用台座は、ＬＥＤの配列と組み立て、その次にキャップと組み立てなくてはならない。このＬＥＤ光源は、製造および組み立てが困難である。

台湾特許第Ｉ４０８３１６号公報台湾特許第Ｉ４０９４１２号公報台湾特許第Ｉ４０９４０６号公報

したがって、構造が簡単で、製造及び組み立てが容易な、高い放熱効果を有する光源装置の開発が産業上必要である。

この発明の目的は、構造が簡単で、製造及び組み立てが容易な、高い放熱効果を有する光源装置を提供することである。
この発明の別の目的は、構造が簡単で、製造及び組み立てが容易な、高い放熱効果を有する管状光源装置を提供することである。

この発明に係る管状光源装置は、チューブライトと光源部とから構成されている。チューブライトは中空の断面を有し、好ましくは中空の円筒形状を有している。中空の断面の一部は、チューブライトの内壁として内部の平面部を含む。好ましい実施形態では、チューブライトは円形の外周縁部を備え、他の実施形態では、チューブライトは多角形の外周縁部を備える。光源部は、基板と、基板に配列された複数の発光素子と、電力を供給するために複数の発光素子に接続された導線とを備える。基板はチューブライトの内部の平面部に取り付けられて、チューブライトの平面部と熱的接触を構成する。光源部はさらに、チューブライトに取り付けられ導線と電気的に接続されているコネクタを備える。好ましくは、二つのコネクタがチューブライトの両端に設けられて、チューブライトを密封する。大きさ、形状及び端子接触部の配置は、好ましくは標準的な蛍光灯と互換性を備える。

この発明の好ましい実施形態では、基板がチューブライトの全長まで延び、それにより放熱効果が向上する。制御装置は、電力制御装置と、信号制御装置と、変調−復調回路と、必要な導線及び信号線とを備え、基板上に設けられてもよい。無線通信チップは電力変換装置と同等に必要なものであり、さらに基板上に設けられてもよい。制御装置と無線通信チップとは、コネクタによって画定される空間に配置してもよい。

チューブライトは、直線的か、折りたたみ形状を形成するように曲がっているか、円弧形状に曲がっているか、等に延びることができる。チューブライトの材料は、好ましくはガラスであり又は高い透明性と放熱性とを備えた任意の材料である。チューブライトは濾光又は装飾的効果を提供するために、着色されていてもよい。

この発明の更なる目的及び利点は、添付の図面を参照して示される詳細な説明から明らかになるであろう。この発明に係る光源装置のいくつかの実施形態は、構造が簡単で、製造及び組み立てが容易で低コストな光源装置を提供する。この発明に係る光源装置の形状は従来の蛍光灯と大体同じである。光源装置の出荷と、保管と、取扱いとが容易である。この発明に係る光源装置は、その用途におけるインターフェイスを変更する必要性が無く、容易に現在の光源装置と置き代えることができる。さらに、この発明に係る管状光源装置は、高い放熱機能を提供する。高い放熱効果は、放熱機構を追加又は特に設計することなく得られる。

この発明に係る管状光源装置の構成を示す図である。この発明に係るチューブライトの断面の例である。この発明に係るチューブライトの断面の例である。この発明に係るチューブライトの断面の例である。この発明に係るチューブライトの断面の例である。この発明に係るチューブライトの断面の例である。

この発明に係る管状光源装置の好ましい実施形態を以下に述べる。図１にこの発明に係る管状光源装置の構成を示す。この図に示されるように、この発明に係る光源装置はチューブライト１０と光源部２０とを備えている。チューブライト１０はおおむね中空の断面を有し、好ましくは中空の円筒形状である。図１に示す実施形態では、チューブライト１０は、円形の外周縁部１０ａと、基本的に円形の内周縁部１０ｂとを備える断面を有し、平面部１０ｃを内周縁部１０ｂの一部に設けている。平面部１０ｃはチューブライト１０の長さ方向に延びていて、好ましくはチューブライト１０の全長を通して延びている。チューブライト１０は、透明性と熱伝導性が高い材料で形成することができる。材料の費用と、製造の費用と、透明性及び熱伝導性とを考慮すると、チューブライト１０の材料は好ましくはガラスである。これは、もちろん、いかなる技術的制限でもない。チューブライト１０の長さは、チューブライト１０の製造と取り付けが簡単である限りは制限されない。チューブライト１０は図１に示すように、その長さ方向に延びている。これは、繰り返すが、いかなる技術的制限でもない。チューブライト１０は、その長さ方向について、希望の形状を形成するために延び、曲がり又は折りたたむことができる。この発明に係るいくつかの実施形態では、チューブライト１０は円形、螺旋形、多角形又はその他の形状、又はこれらの組み合わせの形状である。チューブライト１０の厚さには制限はない。チューブライト１０は透明であるか着色されていてもよい。濾光及び／又は装飾の効果のために、任意の色又は色の組み合わせがチューブライト１０に適用されていてもよい。

チューブライト１０の断面は、図１に示すような円筒形状に限定されない。断面の内周縁部に平面部が設けられている限り、中空の多角形の断面のような他の中空の断面も本発明において使用することができる。図２Ａ〜２Ｄにチューブライト１０の断面のいくつかの例を示す。図２Ａに示すのは中空の長方形の断面であり、図２Ｂに示すのは中空の五角形の断面であり、図２Ｃに示すのは中空の台形の断面であり、図２Ｄに示すのは中空の三角形の断面である。さらに、図２Ｅには、この発明に適した中空の楕円の断面を示す。断面の内周縁部に平面部を備える他の種類の断面を本発明において使用してもよい。円筒形の断面は幾分好ましい。なぜならばこのようなチューブライトは、従来の蛍光灯の製造器具にいくつかの小さな変更をした後に簡易に製造することができるからである。

また、図１に示すように、光源部２０は、基板２１と、基板２１上に配置された複数の発光素子２２，２２と、発光素子２２，２２に電力を供給するために複数の発光素子２２，２２に接続された導線２３とを備えている。発光素子２２，２２は、光を発生する任意の素子であってもよい。好ましくは、発光素子２２，２２はＬＥＤを含む。ＬＥＤは、直線状又は網状のような任意の好適な配列をすることが可能である。発光素子２２，２２を保持する基板２１は、チューブライト１０の内部の平面部１０ｃに取り付けられて、平面部１０ｃと熱的接触を構成する。基板２１の材料は限定されないが、しかし好ましいのは熱伝導性が高い材料である。標準的なプリント回路基板を、基板２１として使用することができる。アルミニウム、銅、セラミックス等のような無機材料は高い放熱効果を提供し、この発明に適している。基板２１をポリイミド樹脂、ガラス繊維／エポキシ等のような有機材料で製造する場合は、熱伝導パッドを好ましくは基板２１と平面部１０ｃとの間に熱的接触を構成するように設け、発光素子２２，２２にて生じた熱をチューブライト１０の平面部１０ｃへ伝達する。

必要な導線及び信号線（図示せず）だけではなく、電力変換回路と、電力制御装置と、信号制御装置と、変調−復調回路とのような制御装置２４も、基板２１上にさらに設けることができる。それに加え、無線トランシーバ（図示せず）が、外部からの発光素子２２，２２の遠隔制御を容易にするために基板２１にさらに設けられていてもよい。基板２１が熱伝導性の高い材料で製造されていれば、発光素子２２，２２による発熱が制御装置２４の動作に損害を与えないようにするために、制御装置２４及びその回路を基板２１から断熱するための断熱パッド（図示せず）が好ましくは設けられる。あるいは、無線トランシーバだけでなく、電力変換回路と、電力制御装置と、信号制御装置と、変調−復調回路とが、チューブライト１０からコネクタ３０によって画定された空間に収容されていてもよい。

チューブライト１０の内周縁部に平面部１０ｃが設けられているので、基板２１は平面部１０ｃに取り付けられ、平面部１０ｃに密接することができる。チューブライト１０は透明性が高く且つ熱伝導性が高い材料である。発光素子２２，２２による発熱は、平面部１０ｃ、チューブライト１０の全体、さらにまた周囲環境へ容易に伝達され／拡散されることが可能である。装置の放熱効果はこのように増加する。その上、平面部１０ｃは基板２１に対して固定表面を提供する。基板２１は、従来の技術のように付加的な基板の台座又は付加的なＬＥＤの台座を必要とすることなく、チューブライト１０にしっかりと取り付けることができる。部品点数と、材料コストと、組み立てコストとが全て低減されるが、光源装置の組み立ては簡単かつ強固になる。

光源装置はさらに、チューブライトの両端に取り付けられ導線２３に接続しているコネクタ３０を備えていてもよい。２つのコネクタ３０がチューブライト１０の両端部に設けられていれば、それらはチューブライト１０を密封することができる。そのような場合では、コネクタ３０は、標準的な蛍光灯に使用されている従来のコネクタと互換性を有していてもよい。この理由から、大きさ、形状及び端子接触部の配置は、好ましくは標準的な蛍光灯と互換性を備える。しかしながら、この発明に係る発光素子２２，２２は密封された環境に配置される必要がないことは正しく理解される。それゆえに、設計者は、特にその用途における必要性にしたがってコネクタ３０でチューブライト１０を密封すべきかどうかを決定することができる。さらに、コネクタ３０をチューブライト１０の両端に設けることは、設計上の制限ではない。設計者は、一つまたはそれ以上のコネクタ３０をチューブライト１０に隣接する任意の位置に配置することを決定できる。コネクタ３０の数量に制限はない。一つ又は二つ以上のコネクタが、用途の状態によって利用可能である。

１０チューブライト、１０ａ外周縁部、１０ｃ平面部、２０光源部、２１基板、２２発光素子、２３導線、２４制御装置、３０コネクタ。

Claims

チューブライトと光源部とを備える管状光源装置であって、
前記チューブライトは中空の断面を備え、前記中空の断面の一部は、前記チューブライトの内壁として内部の平面部を備え、前記光源部は基板を備え、複数の発光素子が前記基板に配置され、電力を供給するために導線が複数の前記発光素子に接続されており、前記基板は、前記平面部に熱的接触を構成するように、前記チューブライトの内部の前記平面部に取り付けられている管状光源装置。
前記チューブライトは円形の外周縁部を有する、請求項１に記載の管状光源装置。
前記チューブライトは多角形の外周縁部を有する、請求項１に記載の管状光源装置。
前記チューブライトは楕円形の外周縁部を有する、請求項１に記載の管状光源装置。
前記チューブライトに取り付けられ前記導線と電気的に接続されているコネクタをさらに備える、請求項１に記載の管状光源装置。
前記チューブライトの両端に取り付けられ前記導線と電気的に接続された二つのコネクタをさらに備え、前記二つのコネクタは前記チューブライトを密封する請求項１に記載の管状光源装置。
前記コネクタの大きさ、形状及び端子接触部の配置が、標準的な蛍光灯と互換性を備える、請求項６に記載の管状光源装置。
前記基板が前記チューブライトの全長まで延びている、請求項１に記載の管状光源装置。
制御装置と、必要な導線及び信号線とを前記基板上にさらに備える、請求項１に記載の管状光源装置。
前記基板から前記制御装置と前記導線及び前記信号線とを断熱するための断熱パッドをさらに備える、請求項９に記載の管状光源装置。
前記コネクタによって画定された空間に設けられた電源制御部をさらに備える、請求項５に記載の管状光源装置。
前記コネクタによって画定された空間に設けられた電源制御部をさらに備える、請求項６に記載の管状光源装置。
前記基板に設けられた無線トランシーバをさらに備える、請求項１に記載の管状光源装置。
前記チューブライトが長さ方向に直線的に延びている、請求項１に記載の管状光源装置。
前記チューブライトが折りたたみ形状を形成するように曲がっている、請求項１に記載の管状光源装置。
前記チューブライトが円弧形状を形成するように曲がっている、請求項１に記載の管状光源装置。
前記チューブライトは、ガラス管である、請求項１に記載の管状光源装置。
前記チューブライトは、着色されたガラス管である、請求項１７に記載の管状光源装置。
前記光源部の前記基板と前記チューブライトの前記平面部とに熱的接触する熱伝導パッドをさらに備える、請求項１に記載の管状光源装置。