JP3163443U - Ｌｅｄ式照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤの発光特性を最大限利用でき、照射範囲が広いＬＥＤ式照明装置を提供する。【解決手段】両端が従来の蛍光灯器具に接続可能な端子を設けた一対の口金１と、該口金に装着されるＬＥＤ駆動回路を備えるＬＥＤ実装回路基板８等と、このＬＥＤ実装回路基板に接触してＬＥＤ点灯時において回路基板に蓄積された熱を放出する放熱基板１１を有し、放熱基板１１は中央部に稜線を有する山形に曲成されており、該放熱基板１１の表面側に直接あるいはＬＥＤ実装回路基板８等を介して複数のＬＥＤ列が装着されている。複数列に配置されたＬＥＤ列が相対的に照射角が外側方向に広がる方向になるような角度α３に設定されている。これによりＬＥＤ６の発光特性を最大限有効にし、長手方向と直交する方向に向けての照射範囲を広くでき、同数のＬＥＤ６を搭載したものに比べ小型化できるＬＥＤ式照明装置が提供される。【選択図】図２

Description

本考案は、ＬＥＤ（発光ダイオード）式照明装置に関するものであり、更に詳しくは、既存の直管型蛍光灯器具に装着することのできるＬＥＤ式照明装置（直管型ランプ）であって、ＬＥＤから発せられる光を効率良く拡散させることのできるＬＥＤ式照明装置に関するものである。

従来、既存の蛍光灯器具に装着して使用することのできる直管型形式のＬＥＤ照明装置が、下記特許文献１等で提案されている。ここで開示された直管型形式のＬＥＤ照明装置は、透明若しくは半透明のガラスあるいは合成樹脂製の光拡散用管体と、その内部にＬＥＤ点灯回路を備える基板を有し、その基板上の一方の側に多数の高輝度ＬＥＤが列状に装着されている。一般的に照度を大きくするには、ＬＥＤ列を２列あるいは３列等の複数列にしている。下記特許文献１では３列にＬＥＤ列を配している。

特に、白色光を照射する白色ＬＥＤは、多数配置することにより蛍光灯とほぼ同じか、それ以上の発光輝度を得ることができる。しかも同じ発光輝度を有する蛍光灯とその消費電力について比較した場合、ＬＥＤを使用した照明装置では、一般的な蛍光灯の消費電力の１／３〜１／４程度と少なくすることができ、電気代の節約になるばかりでなく、近年広く提唱されている省エネや、ひいては二酸化炭素削減等の環境問題や、地球温暖化の抑制に貢献することができる。また、ＬＥＤは、蛍光灯に比べてランプの寿命を大幅に延ばすことができ、ランプ交換の手間が少なくなり、特に、老齢者には極めて望ましいといった利点が多々ある。
特開２００８−１３０５３５号公報

しかし、従来のこの種の直管型ＬＥＤ式照明装置においては、発光源であるＬＥＤ列を複数列にしておいても、これらのＬＥＤ列を同一平面上に配置しておくと、両列のＬＥＤの光軸が同一であるため列方向（直管型蛍光灯の長手方向）と直交する方向への照射角が制限され、照射範囲が狭くなり明るさを十分に効率よく得られない。これを回避すべくＬＥＤ列を同一平面に３列や４列以上設けることにすれば、照射する範囲は広くなるが、列長手方向と直角方向の寸法も大きくなり、蛍光灯自体の径が大きくなりすぎ、また放熱の量が増大し過熱の危険があり、しかも蓄熱によりＬＥＤの特徴である使用寿命が減少といった欠点を有する。

本考案は、上記したような従来技術の課題に着目して提案されたもので、既存の蛍光灯器具に装着して使用することのできる直管型ＬＥＤ式照明装置において、既存の直管型蛍光灯と同等あるいはそれ以上の発光量を得るべく、長手方向に沿って複数列に配置された形式のものであって、径寸法を小さく維持しながらも、直管延在方向(長手方向）と直交する方向の照射角を広くすることができるＬＥＤ式照明装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本考案の請求項１に記載のＬＥＤ式照明装置は、
従来の蛍光灯器具に接続可能な端子を設けた一対の口金と、該口金に装着されて前記端子と接続されるＬＥＤ作動回路と、ＬＥＤ作動回路に接続される複数列に配置されたＬＥＤを備えるＬＥＤ実装回路基板と、そのＬＥＤ実装回路基板を裁置した放熱基板と、その放熱基板に接続させた放熱板と、光拡散カバーとを有してなる形式であって、前記放熱基板がＬＥＤ列の照射角を外側方向に広がる方向になるように曲折形成することを特徴とする。

請求項２に記載のＬＥＤ式照明装置は、前記複数列のＬＥＤ列を２枚のＬＥＤ実装回路基板に等分に実装し、この各ＬＥＤブロック基板を相対的に照射角が広がる方向に配置する手段が、各ＬＥＤ実装回路基板に接続固定される放熱基板を２つのＬＥＤ列の中心に頂部が位置する直線状の稜線を有するような山形形状とし、各同数のＬＥＤ列を稜線を挟んだ対称位置に平行になるように、放熱基板の外側傾斜面に固定することを特徴とする。

請求項３に記載のＬＥＤ式照明装置は、請求項１に記載のＬＥＤ式照明装置であって、前記複数列のＬＥＤ列を２枚のＬＥＤ実装回路基板に等分に実装し、各ＬＥＤ実装回路基板に接続固定される放熱基板が湾曲面状山形とし、ＬＥＤ列の頂部を中心に放熱基板の外側湾曲傾斜面に固定することを特徴とする。

請求項４に記載のＬＥＤ式照明装置は、請求項１又は２に記載のＬＥＤ式照明装置であって、前記放熱基板の内側面交差角度が鈍角に設定されていることを特徴とする。

請求項５に記載のＬＥＤ式照明装置は、従来の蛍光灯器具に接続可能な端子を設けた一対の口金と、該口金に装着されて前記端子と接続されるＬＥＤ作動回路と、ＬＥＤ作動回路に接続される複数列に配置されたＬＥＤが搭載されるＬＥＤ実装回路基板と、当該ＬＥＤ実装回路基板に接続される放熱板と、光拡散カバーとを有してなる形式であって、当該ＬＥＤ実装回路基板を高放熱性金属材料で構成し、かつ、該ＬＥＤ実装回路基板をＬＥＤ列の照射角が外側方向に広がる方向になるような角度に曲折しておくことを特徴とする。

本考案のＬＥＤ式照明装置によれば、放熱基板の稜線を挟んだ平行な位置にＬＥＤ列が配置されているので、傾斜面と直角にＬＥＤの光軸中心がくるようにしておいても、直管型ＬＥＤ照明灯の長手方向と直交する方向の照射角を広げることができ、長手方向に沿って複数列にＬＥＤ列を配置した形式のものであっても、照明灯本体の径寸法を小さく維持できる。
さらに、ＬＥＤ実装回路基板は放熱基板に裁置されるが、点灯時に生じた熱は放熱基板に吸収し蓄熱されるが、放熱基板は外気に接触している放熱板に接合されており、ＬＥＤの点灯から生ずる蓄熱を効率よく外気に放熱することができ、よって異常加熱の防止となり、ＬＥＤ本来の寿命を達成可能となる。

以下、本考案を実施する形態を図面に基づいて説明する。図１乃至図３に示すように、このＬＥＤ式照明装置は、基本的には、図示しない既存の蛍光灯器具のソケット部に装着して使用可能に構成されている。

ＬＥＤ式照明装置の両端には、プラグ側口金１が設けられている。この口金１には、既存の蛍光灯器具のソケット部に嵌合装着される端子部３が取り付けられている。この両側の端子部３は、この種の一般的なＬＥＤ式照明装置と同様に、整流回路ブロック５に電気的接続しており、蛍光灯器具から整流回路に電流を流してＬＥＤを点灯させる。図示において参照番号７は、定電流回路ブロックである。これらの回路ブロックは、ＬＥＤ実装回路基板８、９上に搭載される。これらの回路の構成については、既存の回路と同様であるため省略する。雷サージ保護素子や平滑コンデンサなどを含めるものであることはいうまでもない。

ＬＥＤ（高輝度ＬＥＤ）６は２列に配されており、各列のＬＥＤ６は、夫々ＬＥＤ実装回路基板８、９に実装されている。このＬＥＤ実装回路基板８、９は、放熱基板１１の山形部分の頂上部である稜線を挟んで平行に固定される。

放熱基板１１は、図４から最もよく分かるように、中央部（山頂部）に長手方向に向けて直線的稜線を有するような山形にプレス成形されている。そして、この２つの山形傾斜面にＬＥＤ実装回路基板８、９が固定される。（図２、図３参照）放熱基板１１の両端側（口金１側）には平面部が残されており、ここに整流回路ブロック５や定電流回路ブロック７を有する回路基板４が搭載される。そして両側端部は、後述する放熱板１３の両端側と一緒に口金１に挿嵌される。（図１、図３参照）もっとも、この回路基板４は、ＬＥＤ実装回路基板８、９と一体的に構成されたものであっても良い。（第２の実施形態）
さらに、ＬＥＤ実装回路基板は放熱基板に裁置され、点灯時に生じた熱は放熱基板に吸収されて蓄熱される。放熱基板は、外気に接触している放熱板に接合されており、ＬＥＤの点灯から生ずる蓄熱を効率よく外気に放熱することができ、異常加熱の防止となり、ＬＥＤ本来の寿命が達成できる。

外気に触れる放熱板１３は、断面U字形半円筒状の樋形をしたもので、アルミニュウム、他の金属など放熱効果の高い材料で形成されている。放熱基板１１および放熱板１３は、同一の材料で形成しておいても、また異種の材料で形成しておいてもよい。両者１１、１３は、側端面において重ねられるように接合された状態でリベット１６等の固定手段で一体的に接続固定される。この接続手段は、これに限定されるものではなく、例えば接着、鋲着、ネジ固定等のいかなる接続手段であっても良い。

ＬＥＤ実装回路基板８、９は、放熱基板１１の傾斜面に固定されていることから、図２から分かるように、各ＬＥＤ６傾斜面の直角方向に中心光軸がくるようになり、夫々のＬＥＤ列の照射範囲角度はα１で示され、２列合わせてα３となり、照射範囲は両側に向けて拡散されていることが分かる。すなわち、本考案によれば、傾斜アタッチメント等の部品を必要とせずに照射範囲角度を大きくすることができ、部品点数が少なくなり製造コスト的に有利となる。

上記実施形態においてはＬＥＤ実装回路基板８、９には、夫々一列のＬＥＤ列を配置することとしたが、本考案はこれに限定されるものではなく、夫々２列あるいはそれ以上であることを妨げない。また、ＬＥＤ６を列状に直線的に配置したが、これに限定されるものではなく任意の配列が可能であり、各ＬＥＤ６を千鳥状等に配置しておいても良いことはいうまでもない。

放熱基板１１及びＬＥＤ実装回路基板８、９上には、ＬＥＤ６から発せられた光を更に拡散させるための光拡散カバー２０が設けられている。この光拡散カバー２０は、ＬＥＤの光を直視した場合目に支障を生じさせることから、これを防止するために設けられるもので、間接照明に用いる場合は最適となる。

光拡散カバー２０材料としては、特に限定されるものではないが、一般的には透明のポリカーボネイトを主材として、透過光を拡散させる材料を混ぜたもの、あるいは表面（内外いずれでもよい）にサンドブラスト加工を施して透過光を拡散させるものであっても良い。

上記説明におけるＬＥＤ実装回路基板８、９は、整流回路ブロック５や定電流回路ブロック７などの回路を有する回路機能と、ＬＥＤを実装する機能を合一させたものであるが、これらの機能を有する基板を夫々別の基板に構成しておき、事後的に合一させるものであっても、当初から合一的に構成するものであっても良いことはいうまでもない。

上記実施形態においては、放熱基板１１上にＬＥＤ実装回路基板８、９を取付けることとして説明したが、この考案はこれに限定されるものではなく、図５及び図６に示すようにＬＥＤ実装回路基板３１自体をアルミベースとしておいて、これに直接ＬＥＤや各回路ブロックを実装させる放熱機能を併せ持たせるような形式のものであっても良い。（第２の実施形態）なお、図示においては、光拡散カバーを省略して説明したが、これは適宜ＬＥＤ実装回路基板３１あるいは、放熱板に固定するように取付ければ良い。これにより部品点数が少なくなりコスト的に有利となる。

本考案に用いるＬＥＤは、特に限定されるものではないが、一般照明用として最適の白色光を照射する白色ＬＥＤを用いれば、或る程度の数を揃えて配置することにより、蛍光灯と同程度の発光輝度を得ることができ、同じ発光輝度を有する蛍光灯とその消費電力について比較した場合、同じ輝度の光を照射する蛍光灯に比べ、白色ＬＥＤを使用した照明装置では、消費電力を１／３〜１／４と少なくすることができるばかりでなく、放熱構造がよく機能しランプの寿命を延ばすことができる 。即ち、ＬＥＤの特性が最大限利用可能となる。もっとも、本考案に用いるＬＥＤは、白色のものに限定されるものではなく、他の色のＬＥＤであっても良いことはいうまでもない。

また、これらの放熱基板１１および放熱板１３の形状も図示のものに限定されるものではない。即ち、上記説明においては例えば、放熱基板の傾斜面を形成するのに稜線を有する山形としたが、必ずしも稜線を有しない湾曲状連続面にしておいても良いことはいうまでもない。この場合には、ＬＥＤ列を偶数ではなく３列にしておいて、中央のＬＥＤ列を湾曲部中心（前記山形の稜線と対応する位置）になるように配置しておくことができる。放熱基板は、前記の通りＬＥＤ実装回路基板の熱を直接吸収し蓄熱するが管内部にあり、外気に触れる放熱板とでより効率よく放熱が可能となる。

このように、本考案のＬＥＤ式照明装置１は通常の蛍光灯に比べ
、消費電力が少なく寿命も長いため、長時間、長期間にわたって点灯使用される蛍光灯器具において、好適に且つ効果的に使用することができる。

本考案の第１の実施形態を示す外観正面図。 図１におけるＡ−Ａ線切断断面図。 本考案の第１の実施形態を示す分解斜視図。 本考案の第１の実施形態の分解状態を示す部品斜視図。 本考案の第２の実施形態を示す。 図５おけるＡ−Ａ線に対応する切断部端面図。

１ 口金
３ 端子部
４ 回路基板
６ ＬＥＤ
８ ＬＥＤ実装回路基板
９ ＬＥＤ実装回路基板
１１ 放熱基板
１３ 放熱板
１６ リベット
２０ 光拡散カバー
３１ ＬＥＤ実装回路基板

Claims (5)

1. 従来の蛍光灯器具に接続可能な端子が設けられた一対の口金と、該口金に装着されて前記端子と接続されるＬＥＤ作動回路と、ＬＥＤ作動回路に接続される複数列に配置されたＬＥＤを備えるＬＥＤ実装回路基板と、そのＬＥＤ実装回路基板を裁置した放熱基板と、その放熱基板に接続させた放熱板と、光拡散カバーとを有してなり、前記放熱基板がＬＥＤ列の照射角を外側方向に広がる方向になるような角度に曲折されていることを特徴とするＬＥＤ式照明装置。
2. 前記複数列のＬＥＤ列が等分にして２枚のＬＥＤ実装回路基板に実装されており、各ＬＥＤ実装回路基板に接続固定される放熱基板が２つのＬＥＤ列の中心に頂部が位置する直線状の稜線を有するような山形状とされており、同数のＬＥＤ列が放熱基板の外側傾斜面の稜線を挟んだ対称位置に固定されていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ式照明装置。
3. 前記複数列のＬＥＤ列を２枚のＬＥＤ実装回路基板に等分に実装し、各ＬＥＤ実装回路基板に接続固定される放熱基板が湾曲面状山形とし、ＬＥＤ列の頂部を中心に放熱基板の外側湾曲傾斜面に固定されていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ式照明装置。
4. 前記放熱基板の内側面交差角度が鈍角に設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤ式照明装置。
5. 従来の蛍光灯器具に接続可能な端子を設けた一対の口金と、該口金に装着されて前記端子と接続されるＬＥＤ作動回路と、ＬＥＤ作動回路に接続される複数列に配置されたＬＥＤが搭載されるＬＥＤ実装回路基板と、そのＬＥＤ実装回路基板を裁置した放熱基板と、その放熱基板に接続させた放熱板と、光拡散カバーとを有してなる形式であって、当該ＬＥＤ実装回路基板が高放熱性金属材料で構成されており、かつ、該ＬＥＤ実装回路基板がＬＥＤ列の照射角が外側方向に広がる方向になるような角度に曲折されていることを特徴とするＬＥＤ式照明装置。