JP3163443U - Led式照明装置 - Google Patents

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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。

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