JP2019121502A - Mercury lamp type led projector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水銀灯型LED投光器に関し、詳しくは、水銀灯型LED投光器の品質及び寿命の向上、適応範囲の拡大についての技術に関する。 The present invention relates to a mercury lamp type LED projector, and more particularly to a technology for improving the quality and life of the mercury lamp type LED projector and expanding the application range.
近年、省電力化の観点から、照明器具を白熱電球や蛍光灯からLED光源に変える傾向にある。白熱電球や蛍光灯に比べて、LED光源は、使用する電力が小さく、長寿命であるからである。
街灯や大型施設で用いる水銀灯についても、同様の動きが進められつつある。水銀灯は、高輝度を発生させることが出来るが、使用する電力が大きく、寿命が比較的短いためである。
しかし、水銀灯は一般的な白熱電球とは異なり、起動時に高電圧を必要とすることから、高電圧を含む電圧調整を水銀灯の状態に応じて行うための安定器が必要である。そのため、一般的なLED光源に置き換えるには、水銀灯電球のみでなく、安定器を含む照明機器全体の対応のための工事も必要となり、LED光源への変更のコストが大幅に上昇してしまう場合もあった。
また、照明機器全体の工事を行うことなく、一般的なLED光源を付けてしまうと、LED光源に想定外の電圧がかかり、LED光源の故障、破壊の原因となっていた。
In recent years, from the viewpoint of power saving, lighting fixtures tend to be changed from incandescent lamps and fluorescent lamps to LED light sources. This is because the LED light source uses less power and has a long life as compared to incandescent bulbs and fluorescent lamps.
Similar moves are underway for streetlights and mercury lamps used in large facilities. A mercury lamp can generate high brightness, but it uses large power and has a relatively short life.
However, unlike a general incandescent lamp, a mercury lamp requires a high voltage at start-up, so a ballast is required to perform voltage adjustment including the high voltage according to the state of the mercury lamp. Therefore, in order to replace with a general LED light source, it is necessary to work not only for the mercury lamp bulb but also for the entire lighting equipment including the ballast, and the cost of changing to the LED light source will increase significantly There was also.
In addition, if a general LED light source is attached without carrying out the construction of the entire lighting apparatus, an unexpected voltage is applied to the LED light source, causing a failure or destruction of the LED light source.
これに対して、水銀灯電球に対応したLED光源も開発されつつある。水銀灯の安定器からの高電圧に対応するような電源部を備えた水銀灯型LED光源である。このLED光源によって、水銀灯電球のみを水銀灯型LED光源に変えることで、LED化を進めることが出来る。 On the other hand, LED light sources compatible with mercury lamps are also being developed. It is a mercury lamp type LED light source provided with a power supply unit corresponding to the high voltage from the ballast of the mercury lamp. With this LED light source, it is possible to promote LEDification by changing only the mercury lamp bulb to the mercury lamp type LED light source.
しかしながら、水銀灯型LED光源は、高輝度出力であることから、LED素子が高熱を発生し、LED光源付近の温度が大きくなってしまう場合があった。その際、LED光源内の部品の劣化等で故障が発生し、光源の寿命が大幅に短くなってしまうことがあった。
そのため、水銀灯型LED光源であっても、熱等による故障の発生を軽減する構成が求められていた。
However, since the mercury lamp type LED light source has a high luminance output, the LED element generates high heat, and the temperature in the vicinity of the LED light source may become large. At that time, a failure may occur due to deterioration or the like of components in the LED light source, and the life of the light source may be significantly shortened.
Therefore, even with a mercury lamp type LED light source, a configuration for reducing the occurrence of failure due to heat or the like has been required.
また、水銀灯には、多くの種類が存在し、種々の電圧のものがあり、水銀灯型LED光源と称するものであっても、高電圧の安定器を使用する照明機器には対応できなかったり、故障を頻発させる場合もあった。
そのため、多くの水銀灯で扱われる電圧をカバーするLED光源が求められていた。
In addition, there are many types of mercury lamps, and there are lamps of various voltages, and even if it is called a mercury lamp type LED light source, it can not cope with lighting equipment using a high voltage ballast, There were also cases where the failure occurred frequently.
Therefore, there has been a demand for an LED light source that covers the voltage handled by many mercury lamps.
このような問題に対して、従来からも様々な技術が提案されている。例えば、
LED素子の寿命が長く保たれる照明ランプ(特許文献1参照)が提案され、公知技術となっている。より詳しくは、照明ランプは、光源が実装された発光面を有し、発光面の前記光源が実装されていない領域とこの領域の裏面領域との間を貫通する貫通孔が形成された基板と、発光面と所定の間隔を有して対
向するとともに光源および基板を覆うカバーと、発光面とカバーとの間に充填されるシリコーン樹脂と、貫通孔が塞がれるように発光面に配置される多孔
質部材とを備えるものである。
この技術によれば、LED基板に設けられた孔によって、LED素子の熱を発散させることが出来る。しかしながら、高温による部品劣化についての対応については記載されておらず、前記問題の解決には至っていない。
Various techniques have conventionally been proposed for such problems. For example,
An illumination lamp (see Patent Document 1) in which the lifetime of the LED element is kept long has been proposed and is a known technique. More specifically, the illumination lamp has a light emitting surface on which a light source is mounted, and a substrate having a through hole formed between an area on the light emitting surface where the light source is not mounted and a back surface area of the area. A cover covering the light source and the substrate with a predetermined gap and covering the light source and the substrate, a silicone resin filled in between the light emitting surface and the cover, and the light emitting surface disposed so as to close the through holes. And a porous member.
According to this technique, the heat of the LED element can be dissipated by the holes provided in the LED substrate. However, there is no description about the countermeasure for the deterioration of parts due to high temperature, and the solution of the above problem has not been achieved.
本発明は、水銀灯型LED光源において、熱等による故障の発生という問題点に鑑み、LED基板形状、部品選定によって問題解決することを課題とするものである。 This invention makes it a subject to solve a problem by LED board shape and component selection in view of the problem that generation | occurrence | production of the failure by heat etc. generate | occur | produces in a mercury-lamp-type LED light source.
上記課題を解決するため、本発明に係る水銀灯型LED投光器は、LED光源部と、電源供給部と、冷却ファンと、から成り、LED光源部は、複数の短冊型LED基板と、1つの円板型LED基板と、から成り、該LED光源部全体として柱状の形状であり、該電力供給部のコンデンサは耐熱型コンデンサであり、該冷却ファンは、該柱状の両端部付近に配置され、耐熱型冷却ファンであることを手段とする。 In order to solve the above-mentioned subject, the mercury lamp type LED floodlight concerning the present invention consists of a LED light source part, a power supply part, and a cooling fan, and a LED light source part has a plurality of strip type LED boards and one circle. A plate-type LED substrate, and the whole of the LED light source portion is in a columnar shape, the capacitor of the power supply portion is a heat-resistant capacitor, the cooling fan is disposed near both end portions of the column, The means is a mold cooling fan.
また、本発明は、前記複数の短冊型LED基板の間には隙間があることを手段とする。 Further, in the present invention, there is a gap between the plurality of strip-type LED substrates.
さらに、本発明は、前記耐熱型コンデンサの耐熱寿命が105℃1000時間以上であることを手段とする。 Furthermore, in the present invention, the heat-resistant life of the heat-resistant capacitor is 105 ° C. and 1000 hours or more.
またさらに、本発明は、前記耐熱型冷却ファンの耐熱寿命が105℃1000時間以上であることを手段とする。 Still further, in the present invention, the heat resistant life of the heat resistant cooling fan is 105 ° C. and 1000 hours or more.
さらにまた、本発明は、前記コンデンサが高耐圧コンデンサであることを手段とする。 Furthermore, in the present invention, the capacitor is a high breakdown voltage capacitor.
そしてまた、本発明は、前記コンデンサの耐圧が280V以上であることを手段とする。 And, in the present invention, the withstand voltage of the capacitor is 280 V or more.
そしてさらに、本発明は、E型口金を持つことを手段とする。 And furthermore, the present invention uses an E-type cap as a means.
本発明に係る水銀灯型LED投光器によれば、LED投光器の寿命改善が可能であり、水銀灯の代替となるLED投光器の性能品質の向上に奏するものである。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the mercury-lamp-type LED light projector which concerns on this invention, lifetime improvement of a LED light projector is possible, and it is effective in the improvement of the performance quality of the LED light projector replaced with a mercury lamp.
本発明に係る水銀灯型LED投光器1は、熱等による故障の発生を軽減することができることを最大の特徴とする。
以下、本発明に係る水銀灯型LED投光器1の実施形態を、図面に基づいて説明する。
なお、本実施形態で示される水銀灯型LED投光器1の全体形状及び各部の形状は、下記に述べる実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内、即ち、同一の作用効果を発揮できる形状や寸法等の範囲内で変更することができるものである。
The mercury lamp type LED light projector 1 according to the present invention is characterized most in that the occurrence of a failure due to heat or the like can be reduced.
Hereinafter, an embodiment of a mercury lamp type LED light projector 1 according to the present invention will be described based on the drawings.
The overall shape and shape of each part of the mercury lamp type LED light projector 1 shown in the present embodiment are not limited to the examples described below, and are within the scope of the technical idea of the present invention, that is, the same function. It can be changed within the range of the shape, size, etc. which can exhibit an effect.
図1、図2に従って、本発明を説明する。図1(a)は、本発明の全体斜視図を示し、図1(b)は同正面図を示し、図1(c)は、同側面図を示す。図2は、本発明の分解図を示す。
水銀灯型LED投光器1は、水銀灯の電球部分の代わりとなるLED投光器であり、水銀灯の電球と同様に、照明機器のソケット部分に取り付けるものである。
水銀灯型LED投光器1は、主に、LED光源部100と冷却部300と電源供給部400と外観部500とフレーム部200とから構成されている。全体としては、水銀灯の電球を模した形状で、細長い柱状であって、従来の水銀灯に備わる傘体(シェード体)内部に収容可能な長さを有して形成される。
The present invention will be described according to FIGS. Fig.1 (a) shows the whole perspective view of this invention, FIG.1 (b) shows the same front view, FIG.1 (c) shows the same side view. FIG. 2 shows an exploded view of the present invention.
The mercury lamp type LED floodlight 1 is an LED floodlight which is a substitute for the bulb portion of the mercury lamp, and like the mercury bulb, is attached to the socket portion of the lighting apparatus.
The mercury lamp type LED projector 1 mainly includes an LED light source unit 100, a cooling unit 300, a power supply unit 400, an appearance unit 500, and a frame unit 200. As a whole, it has a shape resembling a mercury lamp light bulb, and has an elongated columnar shape, and has a length that can be accommodated inside an umbrella (shade body) provided in a conventional mercury lamp.
LED光源部100は、照明としての光を照射する部分であり、円板型LED基板120と複数の短冊型LED基板110とからなる。短冊型LED基板110と円板型LED基板120の表面には、LED素子130が高密度で実装されている。短冊型LED基板110は、10数枚あり、柱の側面を構成している。短冊型LED基板110の長手方向に、LED素子130が2列に高密度で配置されている。円板型LED基板120は、LED光源部100の先端部分を構成し、円形又は多角形の基板である。LED素子130が同心円状に配置されている。
LED素子130は、白熱電球や蛍光灯よりも効率的な素子であるが、大電流を流すために、発熱量が大きい。LED素子130は比較的密に配置されていることから、LED素子130の熱により短冊型LED基板110、円板型LED基板120は高温となってしまう。そのため、放熱のための構造が必要である。
放熱のための構成の1つを説明する。短冊型LED基板110同士に間には隙間150があり、LED光源部100の内部の熱が隙間150から排出される構造である。また、円板型LED基板120には、多数の孔140が開けられ、同様の熱が孔140から排出される構造である。
LED光源部100全体としては、細長い柱状の形態で、LED素子130が柱の軸方向にLED素子130が規則正しく並んでいることから、本発明のLED光源部100をコーン型と称する。
The LED light source unit 100 is a portion that emits light as illumination, and includes a disk-type LED substrate 120 and a plurality of strip-type LED substrates 110. The LED elements 130 are mounted at high density on the surfaces of the strip-shaped LED substrate 110 and the disk-shaped LED substrate 120. There are ten or more strip-shaped LED substrates 110, which constitute the side surfaces of the pillars. The LED elements 130 are arranged in high density in two rows in the longitudinal direction of the strip-shaped LED substrate 110. The disk-type LED substrate 120 constitutes a tip portion of the LED light source unit 100, and is a circular or polygonal substrate. The LED elements 130 are arranged concentrically.
The LED element 130 is an element more efficient than an incandescent lamp or a fluorescent lamp, but generates a large amount of heat in order to flow a large current. Since the LED elements 130 are arranged relatively densely, the strip-type LED substrate 110 and the disk-type LED substrate 120 become hot due to the heat of the LED elements 130. Therefore, a structure for heat dissipation is required.
One of the configurations for heat dissipation will be described. There is a gap 150 between the strip-shaped LED substrates 110, and the heat in the LED light source unit 100 is discharged from the gap 150. In addition, a large number of holes 140 are opened in the disc LED substrate 120, and the same heat is discharged from the holes 140.
The LED light source unit 100 according to the present invention is referred to as a cone-shaped LED light source unit 100 since the LED elements 130 are regularly arranged in the axial direction of the column in the form of an elongated column as the entire LED light source unit 100.
冷却部300は、LED素子130の熱を外部に放出するためにLED光源部100に対して空気の流れを作る部分である。冷却ファン310と、冷却ファン310を固定する固定金具320から成る。冷却部300は、LED光源部100の両端部に1つづつ配置されている。空気の流れとしては、例えば、LED光源部100の基端部の冷却部300からLED光源部100に対して空気を送り。LED光源部100の先端部の冷却部300から円板型LED基板120の外に向かって空気を放出することが考えられる。こうすると、全体として、空気は、LED光源部100の基端部から先端部に向けてスムーズに流れるからである。
また、LED光源部100の基端部の冷却部300は、電源供給部400の熱を発散する機能も持つ。
The cooling unit 300 is a portion that creates a flow of air to the LED light source unit 100 to release the heat of the LED element 130 to the outside. It comprises a cooling fan 310 and a fixing bracket 320 for fixing the cooling fan 310. The cooling units 300 are disposed one by one at both ends of the LED light source unit 100. As the flow of air, for example, air is sent from the cooling unit 300 at the proximal end of the LED light source unit 100 to the LED light source unit 100. It is conceivable to discharge air from the cooling unit 300 at the tip of the LED light source unit 100 to the outside of the disk-type LED substrate 120. As a result, air flows smoothly from the proximal end to the distal end of the LED light source unit 100 as a whole.
In addition, the cooling unit 300 at the base end of the LED light source unit 100 also has a function to dissipate the heat of the power supply unit 400.
電源供給部400は、口金520から供給された交流電圧をLED光源部100に適した直流電圧に変換する。交流電圧は、安定器610の制御にもよるが100Vから277V程度に達する。この交流電圧をコンデンサ410等によって平滑し、安定した直流電圧とする。 The power supply unit 400 converts the AC voltage supplied from the base 520 into a DC voltage suitable for the LED light source unit 100. The AC voltage reaches about 100 V to 277 V depending on the control of the ballast 610. The alternating voltage is smoothed by a capacitor 410 or the like to obtain a stable direct voltage.
外観部500は、水銀灯型LED投光器1の土台部分の構造であり、キャビネット510と口金520から構成され、中に、電源供給部400が配置される。口金520は、照明機器のソケット820に取り付ける部分であり、水銀灯電球800と共通の形状である。E型であり、E39型が一般的である。キャビネット510は概ね、口金520とLED光源部100の間を覆う部分であり、耐久性があり絶縁性のある樹脂で構成されている。放熱のために空気を送り込むための孔が設けられている。
フレーム部200は、LED光源部100を取り付けるための骨組みである。短冊型LED基板110同士の隙間150に対応するために、空気が通りやすい網の目状になっている。冷却ファン310は、フレーム部200の両端付近に取り付けられている。
The appearance part 500 is the structure of the base part of the mercury lamp type LED light projector 1, is comprised from the cabinet 510 and the nozzle | cap | die 520, and the power supply part 400 is arrange | positioned in it. The base 520 is a portion attached to the socket 820 of the lighting device, and has the same shape as the mercury lamp 800. It is type E, and type E39 is common. The cabinet 510 is a portion that generally covers between the base 520 and the LED light source unit 100, and is made of a durable and insulating resin. A hole is provided to introduce air for heat release.
The frame unit 200 is a framework for attaching the LED light source unit 100. In order to correspond to the gap 150 between the strip-shaped LED substrates 110, it is in the form of a net that air can easily pass through. The cooling fans 310 are attached near both ends of the frame portion 200.
次に、水銀灯のシステム構成を、図3に沿って、説明する。図3(a)は、水銀灯電球800でのシステムである。図3(b)は、一般電灯用LED電球810でのシステムである。図3(c)は、水銀灯型LED投光器1でのシステムである。
まず、水銀灯電球800の例について説明する(図3(a))。商用電源700は、100V又は200Vで通常供給される電力である。電力は照明機器内の照明機器電源部600で調整され、ソケット820を介して水銀灯電球800に供給される。電源電圧は、照明機器電源部600内の安定器610によって水銀灯電球800に対応した電圧に変換される。安定器610は、電源投入時に、水銀灯電球800への突入電流を制限し、水銀灯電球800の破壊を防ぐものである。水銀灯電球800への電流が安定した状態で、所定の交流電圧値となる。対応する水銀灯電球800の種類によって、突入電流の大きさ、電流の安定までの時間が異なることから、それぞれの照明機器で、水銀灯電球800に見合った安定器610が用意されている。
Next, the system configuration of the mercury lamp will be described with reference to FIG. FIG. 3A shows a system using a mercury lamp 800. FIG. 3 (b) shows a system using a general light LED bulb 810. FIG. 3C shows a system of the mercury lamp type LED projector 1.
First, an example of the mercury lamp 800 will be described (FIG. 3A). The commercial power supply 700 is power normally supplied at 100V or 200V. The power is adjusted by the lighting device power supply unit 600 in the lighting device, and supplied to the mercury lamp 800 via the socket 820. The power supply voltage is converted into a voltage corresponding to the mercury lamp 800 by the ballast 610 in the lighting apparatus power supply unit 600. The ballast 610 limits the inrush current to the mercury lamp 800 at the time of power on and prevents the mercury lamp 800 from being destroyed. When the current to the mercury lamp 800 is stable, it becomes a predetermined AC voltage value. Since the magnitude of the inrush current and the time to the stabilization of the current differ depending on the type of the corresponding mercury lamp bulb 800, a ballast 610 matched to the mercury lamp bulb 800 is provided for each lighting device.
一般電灯用LED電球810を用いる場合について説明する(図3(b))。一般電灯用LED電球810は、直流電流で動作する。また、使用する電圧値は水銀灯電球800に比べて、低い値である。そのため、単純に水銀灯電球800の代わりに使用する場合は、照明機器電源部600の改修が必要となる。改修内容は、照明機器電源部600内の安定器610を用いずに、交流を直流に変換するACDC変換器620に変更するものである。ACDC変換器620は、商用電源電圧である100V又は200Vを、直流の所定の電圧に変換するものである。ACDC変換器620で直流に変換された電源電圧によって、一般電灯用LED電球810は安定して点灯することが出来る。
当然ではあるが、照明機器電源部600は、照明機器内に埋め込まれ、又は天井等に設置されている場合が多いため、照明機器電源部600の改修には、多くの時間とコストがかかる場合が多い。
The case where the general light LED bulb 810 is used will be described (FIG. 3B). The general light LED bulb 810 operates with direct current. Further, the voltage value to be used is lower than that of the mercury lamp 800. Therefore, when simply used in place of the mercury lamp 800, it is necessary to modify the lighting device power supply unit 600. The content of the modification is to change to an ACDC converter 620 that converts alternating current to direct current without using the ballast 610 in the lighting device power supply unit 600. The ACDC converter 620 converts a commercial power supply voltage of 100 V or 200 V into a predetermined DC voltage. The general light LED bulb 810 can be stably lit by the power supply voltage converted into direct current by the ACDC converter 620.
As a matter of course, since the lighting device power supply unit 600 is often embedded in a lighting device or installed on a ceiling or the like, repair of the lighting device power supply unit 600 requires a lot of time and cost. There are many.
水銀灯型LED投光器1を用いる場合について説明する(図3(c))。水銀灯型LED投光器1は、安定器610が生成する交流の高電圧を、LED光源に適切な直流電圧に変換する回路を備えている。そのため、照明機器電源部600内の安定器610をそのまま用いて、水銀灯電球800の代わりに水銀灯型LED投光器1を付け替えるのみで光源のLED化が可能となる。このように、水銀灯型LED投光器1によれば、水銀灯電球800のLED化が低コスト且つ短時間で可能となる。 The case where the mercury lamp type LED projector 1 is used will be described (FIG. 3 (c)). The mercury lamp type LED projector 1 includes a circuit that converts the AC high voltage generated by the ballast 610 into a DC voltage suitable for the LED light source. Therefore, the light source can be turned into an LED only by replacing the mercury lamp type LED projector 1 in place of the mercury lamp 800 using the ballast 610 in the lighting device power supply unit 600 as it is. As described above, according to the mercury lamp type LED projector 1, the mercury lamp 800 can be made into an LED at low cost and in a short time.
前述したように、LED素子130は、水銀灯、白熱電球、蛍光灯に比べて、低電力で高い輝度を照射できる特性を持つが、大電流を流すため、LED素子130が発熱する。LED素子130は比較的密に配置されていることから、LED素子130の熱により短冊型LED基板110、円板型LED基板120は高温となってしまう。そのため、放熱のための構造が必要である。
そこで、水銀灯型LED投光器1の周囲の空気を効率よく取り込み、LED素子130の熱を空冷によって水銀灯型LED投光器1の外へ放出する構造とした。空気はキャビネット510の孔から水銀灯型LED投光器1の内部に入り、電源供給部400の熱を吸収し、冷却部300でLED光源部100の内側に強制的に送り込まれる。空気の一部は、短冊型LED基板110同士の隙間150から放出され、他の一部は、LED光源部100の先端部の冷却部300により強制的に円板型LED基板120の孔140から外部に放出される。
この構造によって、常に、LED光源部100には内側から常温の空気が供給されるので、効率的な空冷を行うことが出来る。
As described above, the LED element 130 has a characteristic capable of emitting high luminance with low power as compared with a mercury lamp, an incandescent lamp, and a fluorescent lamp, but since a large current flows, the LED element 130 generates heat. Since the LED elements 130 are arranged relatively densely, the strip-type LED substrate 110 and the disk-type LED substrate 120 become hot due to the heat of the LED elements 130. Therefore, a structure for heat dissipation is required.
Therefore, the air around the mercury lamp LED light emitter 1 is efficiently taken in, and the heat of the LED element 130 is air-cooled to be released to the outside of the mercury light LED light emitter 1. Air enters the inside of the mercury lamp LED light projector 1 from the hole of the cabinet 510, absorbs the heat of the power supply unit 400, and is forcibly fed into the LED light source unit 100 by the cooling unit 300. Part of the air is released from the gap 150 between the strip-shaped LED substrates 110, and the other portion is forced from the hole 140 of the disk-shaped LED substrate 120 by the cooling unit 300 at the tip of the LED light source unit 100. It is released to the outside.
With this structure, since the air at normal temperature is always supplied to the LED light source unit 100 from the inside, efficient air cooling can be performed.
次に、水銀灯型LED投光器1の製品としての寿命について、図4に沿って説明する。効率的な空冷を行うことで、水銀灯型LED投光器1全体の温度を下げることが出来るが、周囲の温度と全く同じにすることは出来ない。そのため、高温時の各部品の寿命が問題となる。
例えば、水銀灯型LED投光器1の製品スペックとしての動作温度範囲を−20℃から45℃とする。仮に、冷却ファン310等による冷却によって、水銀灯型LED投光器1の温度が周囲の温度に比べて5℃程度の上昇に抑えられたとする。すると、部品の温度は50℃の状態を維持する可能性がある。
Next, the product life of the mercury lamp type LED light projector 1 will be described with reference to FIG. By performing efficient air cooling, the temperature of the entire mercury lamp type LED projector 1 can be lowered, but it can not be made the same as the ambient temperature. Therefore, the life of each part at high temperature becomes a problem.
For example, the operating temperature range as the product specification of the mercury lamp type LED light projector 1 is set to -20 ° C to 45 ° C. It is assumed that the temperature of the mercury lamp type LED light projector 1 is suppressed to about 5 ° C. higher than the ambient temperature by the cooling by the cooling fan 310 or the like. Then, the temperature of the part may be maintained at 50 ° C.
図4(b)は、電源供給部400で用いられるコンデンサ410についての耐熱寿命のグラフである。縦軸は、コンデンサの周囲温度を表し、横軸は、コンデンサが故障するまでの時間を表している。グラフのCは、通常の耐熱のコンデンサを表し、Dは耐熱性の高いコンデンサを表している。コンデンサの周囲の温度とコンデンサの温度はほぼ同等であるから、周囲温度50℃の寿命を見ると、通常のコンデンサの寿命は、約10,000時間である。それに対して、耐熱型のコンデンサの寿命は約50,000時間である。50,000時間は、連続使用で約5.7年であり、一般的な水銀灯電球800に比べて十分長寿命ということが出来る。Cのコンデンサの耐熱特性は85℃1000時間であり、Dのコンデンサの耐熱特性は、105℃1000時間である。 FIG. 4B is a graph of the heat resistant life of the capacitor 410 used in the power supply unit 400. The vertical axis represents the ambient temperature of the capacitor, and the horizontal axis represents the time until the capacitor fails. In the graph, C represents a normal heat-resistant capacitor, and D represents a high heat-resistant capacitor. Since the ambient temperature of the capacitor and the temperature of the capacitor are almost the same, the lifetime of the ordinary capacitor is about 10,000 hours in view of the lifetime of the ambient temperature of 50.degree. On the other hand, the life of the heat-resistant capacitor is about 50,000 hours. The 50,000 hours is about 5.7 years in continuous use, and can be said to have a sufficiently long life as compared with a general mercury lamp 800. The heat resistance of the C capacitor is 85 ° C. for 1000 hours, and the heat resistance of the D capacitor is 105 ° C. for 1000 hours.
同様に、冷却ファンについて、図4(a)に沿って考える。グラフの縦軸は、冷却ファン周囲の温度であり、横軸は、冷却ファンが故障するまでの時間を表している。グラフのAは、通常の冷却ファンを表し、Bは耐熱性の高い冷却ファンを表している。耐熱性の高い冷却ファンとは、例えば、軸受部分の劣化の少ないファンである。冷却ファンの周囲の温度と冷却ファンの温度はほぼ同等であるから、周囲温度50℃の寿命を見ると、通常の冷却ファンの寿命は、約30,000時間である。それに対して、耐熱性の高い冷却ファンの寿命は約50,000をはるかに超えている。従って、耐熱性の高い冷却ファンを用いることで、一般的な水銀灯電球800に比べて十分長寿命ということが出来る。また、グラフの傾きから、寿命が約50,000となるためには、B’(点線)以上の特性であれば良い。つまり、耐熱特性として、概ね、105℃1000時間以上あればいいと考えられる。 Similarly, a cooling fan will be considered along FIG. 4 (a). The vertical axis of the graph is the temperature around the cooling fan, and the horizontal axis represents the time until the cooling fan fails. A in the graph represents a normal cooling fan, and B represents a highly heat-resistant cooling fan. The heat-resistant cooling fan is, for example, a fan with less deterioration of the bearing portion. Since the temperature around the cooling fan and the temperature of the cooling fan are almost the same, considering the life at an ambient temperature of 50 ° C., the life of a normal cooling fan is about 30,000 hours. On the other hand, the service life of the highly heat resistant cooling fan is far beyond about 50,000. Therefore, by using a highly heat-resistant cooling fan, it can be said that the life is sufficiently long as compared with a general mercury lamp 800. In addition, from the slope of the graph, in order for the life to be about 50,000, it is sufficient that the characteristics be B '(dotted line) or more. That is, it is considered that the heat resistance characteristic may be about 105 ° C. for 1000 hours or more.
このように、効率的な熱排出構造と適切な部品選定を行うことによって、水銀灯型LED投光器であっても、熱等による故障の発生を軽減することが出来る。
本実施例では、水銀灯型LED投光器について説明したが、メタルハライドランプでも同様の効果を発揮することは言うまでもない。
As described above, even with the mercury lamp type LED projector, the occurrence of failure due to heat or the like can be reduced by performing the efficient heat discharge structure and the appropriate component selection.
Although the mercury lamp type LED light projector has been described in the present embodiment, it is needless to say that the same effect can be obtained by using a metal halide lamp.
また、様々な水銀灯電球800に対応するために、様々な水銀灯の照明機器について調査した結果、ほとんどの機器で、安定器610の出力は100Vから277Vの範囲であるとの知見を得た。そこで、コンデンサ410の耐圧を280V以上とすることで、ほとんどの水銀灯の照明機器に対して水銀灯型LED投光器1を使用することが出来る。 Moreover, as a result of investigating about the lighting apparatus of various mercury lamps in order to respond | correspond to various mercury lamp light bulbs 800, the knowledge that the output of the ballast 610 is the range of 100V-277V was acquired by most apparatuses. Therefore, by setting the withstand voltage of the capacitor 410 to 280 V or more, the mercury lamp type LED projector 1 can be used for the lighting equipment of most mercury lamps.
このように、水銀灯型LED投光器に使用する部品を適切に選定することによって、多くの水銀灯機器に対して、漏れなく適応できるLED投光器とすることが出来る。 As described above, by appropriately selecting the components used for the mercury lamp type LED projector, the LED projector can be adapted without leakage to many mercury lamp devices.
本発明に係る水銀灯型LED投光器は、LEDの発熱による性能劣化を改善する技術として産業上の利用可能性は大きいと解する。 The mercury lamp type LED projector according to the present invention is considered to have great industrial applicability as a technology for improving the performance deterioration due to the heat generation of the LED.
1 水銀灯型LED投光器
100 LED光源部
110 短冊型LED基板
120 円板型LED基板
130 LED素子
140 孔
150 隙間
200 フレーム部
300 冷却部
310 冷却ファン
320 固定金具
400 電源供給部
410 コンデンサ
500 外観部
510 キャビ
520 口金
600 照明機器電源部
610 安定器
620 ACDC変換器
700 商用電源
800 水銀灯電球
810 一般電灯用LED電球
820 ソケット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 mercury lamp type LED light projector 100 LED light source part 110 strip-type LED board 120 disk type LED board 130 LED element 140 hole 150 clearance 200 frame part 300 cooling part 310 cooling fan 320 fixing bracket 400 power supply part 410 capacitor 500 external appearance part 510 cavi 520 base 600 lighting equipment power supply part 610 ballast 620 ACDC converter 700 commercial power supply 800 mercury lamp bulb 810 LED bulb 820 socket for general light
Claims (7)
該LED光源部は、複数の短冊型LED基板と、1つの円板型LED基板と、から成り、該LED光源部全体として柱状の形状であり、
該電力供給部のコンデンサは耐熱型コンデンサであり、
該冷却ファンは、該柱状の両端部付近に配置され、耐熱型冷却ファンであることを特徴とする水銀灯型LED投光器。 A mercury lamp type LED projector comprising an LED light source unit, a power supply unit, and a cooling fan,
The LED light source unit includes a plurality of strip-type LED substrates and one disk-type LED substrate, and the entire LED light source unit has a columnar shape,
The capacitor of the power supply unit is a heat-resistant capacitor,
A mercury lamp type LED floodlight characterized in that the cooling fan is a heat-resistant cooling fan disposed near both ends of the column.
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