JP5612183B2

JP5612183B2 - Ｌｅｄ電球

Info

Publication number: JP5612183B2
Application number: JP2013187115A
Authority: JP
Inventors: 明彦奥村
Original assignee: Iris Ohyama Inc
Current assignee: Iris Ohyama Inc
Priority date: 2013-09-10
Filing date: 2013-09-10
Publication date: 2014-10-22
Anticipated expiration: 2030-09-17
Also published as: JP2014013771A

Description

本考案は、ＬＥＤを光源に使用したＬＥＤ電球に係り、特にＬＥＤ電球の後面側も照光
できるＬＥＤ電球の構造に関する。

近年、環境意識の高まりから、省電力化に優れたＬＥＤを光源に使用したＬＥＤ電球が
盛んに用いられるようになってきた。特に最近は、明るいＬＥＤ電球が求められるように
なってきており、そのため使用されるＬＥＤも出力の大きなものが使用されるようになっ
てきた。これに伴ってＬＥＤの発熱が問題になってきており、熱に比較的弱いＬＥＤに対
して、いかに効率的に放熱するかが重要なポイントとなってきた。そのため、外側のケー
スに放熱性に優れた冷却フィン付きのヒ−トシンクを形成し、この放熱対策を施したＬＥ
Ｄ電球が提案されるようになってきた。この種のＬＥＤ電球として、特許文献１に示すよ
うな照明装置があった。

この照明装置は、ＬＥＤと、該ＬＥＤを駆動する駆動回路部と、該駆動回路部を収容する
収容部とを有する照明装置において、前記放熱部は、一面に前記ＬＥＤが取付けられる放
熱板と、該放熱板の他面に取付けられ、内側に前記収容部を有する固定筒と、該固定筒の
外側に固定される放熱フィンと、を備えることを特徴とするものである。

特開２００９−４１３０号公報

しかしながら、一般にＬＥＤは指向性が強く、ＬＥＤの前面側に強い光が照射されるが
、後面にはほとんど照射されないので、白熱電球のように、光源付近全体が明るくならな
いという問題があった。そのため、特許文献１に示すような典型的なＬＥＤ電球をダウン
ライトに使用した場合などは、後面となる天井の壁面が暗くなり、照明の観点からあまり
好ましいものではなかった。

本考案は前述した従来の問題点鑑みなされたものであり、ＬＥＤ電球の前面側のみなら
ず後面側も明るく照射することができ、しかも放熱効果を高めることができるＬＥＤ電球
を提供するものである。

上記課題を解決するため、請求項１の考案にあっては、ＬＥＤが取付けられたＬＥＤ基板と、前記ＬＥＤ基板の後面側に取付けられた光透過性の拡散部材と、前記ＬＥＤ基板と前記拡散部材を載置したヒートシンクと、前記ヒートシンクの前面側に取付けられたキャップと、を備え、前記ヒートシンクは、一体形成されたものであり、胴体部の周囲に複数のフィンが形成されており、前記複数のフィンの外側先端部は、前記拡散部材と前記キャップを載置するための鍔部と一体化されており、前記ヒートシンクには、上下方向の光透過孔が形成されていることを特徴とするものである。

また、請求項２の考案にあっては、前記ヒートシンクの内部に収容された電源基板と、前記ヒートシンクの後端側にスペーサを介して取付けられた口金と、をさらに備えることを特徴としている。

また、請求項３の考案にあっては、前記拡散部材は、天頂部がくり抜かれた略笠状に形成されていることを特徴としている。

また、請求項４の考案にあっては、前記ヒートシンクは、前記胴体部の上端部に放熱プレートが形成されていることを特徴としている。

また、請求項５の考案にあっては、前記電源基板は、絶縁ケースを介して収容されていることを特徴としている。

また、請求項６の考案にあっては、前記スペーサは、上半部に前記絶縁ケースに螺合するネジ山が形成され、下半部に前記口金に螺合するネジ山が形成されていることを特徴としている。

本考案によれば、ヒートシンクに光透過孔が形成され、ＬＥＤ基板の後面側に光透過性
の拡散部材が取付けられたことにより、ＬＥＤから発光された光は拡散部材により拡散さ
れ、ヒートシンクの光透過孔より後方にも照射されるので、ＬＥＤ電球の前面だけでなく
後面も明るくなるので、白色電球のように全体的に明るくすることが可能となり、ダウン
ライトなどの照明に好適な照明を提供できるものである。

本考案に係るＬＥＤ電球の構成を示す断面図である。図１に示すＬＥＤ電球の構造を示す分解斜視図である。図２のヒートシンクを示す拡大の斜視図である。図１に示すＬＥＤ電球の後面への照光を説明する断面図である。

以下、本考案の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１乃至図３は本考案に係
るＬＥＤ電球を示すもので、ＬＥＤ１が取付けられたＬＥＤ基板２と、このＬＥＤ基板２
の後面側に取付けられた光透過性の拡散部材３と、このＬＥＤ基板２と拡散部材３を載置
したヒートシンク１０とが備えられており、このヒートシンク１０にＬＥＤの光を後面に
照射するために光透過孔１３が形成されたものである。そして、前面には、内側に反射材
がコーティングされたキャップが取付けられている。

また、このヒートシンク１０の内部には円筒状の絶縁ケース６が装着され、この絶縁ケ
ース６の内部に電源基板５が収容されている。そして、金属製のヒートシンク１０と金属
製の口金８の間には、両者間を絶縁するため後述するプラスチック製のスペーサ７を介在
させてある。

このＬＥＤ電球に使用されているＬＥＤ基板２は、白色光を発光する照明用のＬＥＤ１を
複数個（８個）使用しており、この白色ＬＥＤ１は照明用に作られた高輝度のＬＥＤであ
る。このＬＥＤ基板２はＬＥＤの放熱を考慮して熱伝導性に優れたアルミ基板を使用する
ものである。そのため、このＬＥＤ基板２はヒートシンク１０の放熱プレート１４に載置
され、ネジや接着で固定するものである。

また、このＬＥＤ基板２の周囲には、後面に向かって略笠状に形成された拡散部材３が取
付けられている。この拡散部材３は、ポリカーボネートなどの光透過性の樹脂材料に、光
拡散材となる架橋スチレン系樹脂の粒子や架橋シリコーン系樹脂の粒子を混練し、天頂部
をくり抜いた略笠状に形成したものである。この拡散部材３により、図４に示すように、
ＬＥＤ１より前方に照射された光Ｌ0は、まずキャップ４にて一部が反射されて反射光Ｌ1
となり、さらに、この反射光Ｌ1が拡散部材３により拡散されて拡散光Ｌ2，Ｌ3、Ｌ4とな
り、後述するヒートシンク１０に形成された光透過孔１３より後方に光が照射されるもの
である。

また、ヒートシンク１０は、熱伝導性に優れたアルミ材などからダイカスト加工で一体形
成されたもので、周囲には複数の冷却用のフィンが形成されている。即ち、図３に示すよ
うに、胴体部１１の周囲に複数のフィン１２、１２，１２・・・が形成されており、この
フィン１２とフィン１２の間は上下方向に貫通する隙間が形成され、この隙間が複数の光
透過孔１３、１３，１３・・・となっている。そして、このヒートシンク１０は、放熱性
をさらに高めるため、全体に放熱性の塗料が塗布されている。また、胴体部１１の上端部
は円板状に形成され、ＬＥＤ基板２を載置して放熱する放熱プレート１４になっており、
この放熱プレート１４にはＬＥＤ基板２に配線するためのリード線孔１４ａが形成されて
いる。そして、複数のフィン１２の外側先端部は、拡散部材３とキャップ４を載置するた
めの鍔部１５と一体化されている。

このように構成されたヒートシンク１０によって、図４に示すように、ＬＥＤ１より照射
された光はキャップ４に当たり、キャップ４の拡散材によりその一部が反射され、この反
射光が拡散部材３を通過して、ＬＥＤ電球の後面に到達するものである。これにより、Ｌ
ＥＤ電球の後面も適度に明るくすることが可能となる。この明るさのコントロールは、拡
散部材３に混練する光拡散材の量や光透過孔１３の大きさで適度に調節できるものである
。

さらに、このヒ−トシンク１０に上下方向の光透過孔１３が形成されていることにより
、この光透過孔１３を通じて空気の対流が活発となり、ＬＥＤ１で発生した熱の熱交換が
促進されるものである。そのため、ＬＥＤ１からの放熱効果も高まり、ＬＥＤの熱の劣化
による照光の低下を防止できるものである。

また、このヒ−トシンク１０の胴体部１１には、絶縁ケース６を介して、電源基板５が
収容される構造となっている。そのため、絶縁ケース６は電源基板５が収容できるような
収容部が形成されている。この収容部は、電源基板７の入口となる下部は電源基板５の大
きさよりも若干大きく形成されており、上端部付近は電源基板５が強嵌合となる寸法に形
成されており、電源基板５が所定位置まで押し込まれた場合は、仮止めされる構造となっ
ている。そして、絶縁ケース６の下部には、スペーサ７と螺合するネジが形成されている
。

この絶縁ケース６の下端に螺着により固定されるスペーサ７は、合成樹脂材より肉厚の
円筒形に形成されたもので、上半部には、外側に絶縁ケース６のネジ山に螺合するネジが
形成されており、下半部には外側に口金８に螺合するネジ山が形成されている。このスペ
ーサ７は、上部の内径が電源基板５の径より小さく形成されているので、絶縁ケース６に
挿入した電源基板５が絶縁ケース６より抜け落ちるのを防止するものでありヒ−トシンク
１０と口金８との絶縁を行うものである。そして、口金８は、従来の白熱電灯のソケット
にそのまま取付け可能にするため、規格化された口径で作製してある。

また、キャップ４は、衝撃に強いポリカーボネート樹脂に光拡散効果を持たせるために
、架橋スチレン系樹脂の粒子や架橋シリコーン系樹脂の粒子を混練し、半球形に成形した
ものである。このキャップ４は、ヒ−トシンク１０の鍔部に嵌め込んだ後に接着して固定
するものである。このキャップ４は、光拡散効果により、ＬＥＤ１より照射された光はキ
ャップ４の内面に当たり、図４に示すように、一部が反射されるものである。この反射量
は混練する光拡散材の材質や量で調節できるものである。

以上のように構成されたＬＥＤ電球は、ＬＥＤから発光された光は拡散部材により拡散
され、ヒートシンクの光透過孔より後方にも照射されるので、ＬＥＤ電球の前面だけでな
く後面も明るくなるので、白色電球のように白色電球のように全体的に明るくすることが
可能となり、ダウンライトなどの照明に好適な照明を提供できるものである。さらに、光
透過孔により、空気の対流も活発になり、放熱効果も高めることができるものである。

１はＬＥＤ
２はＬＥＤ基板
３は拡散部材
４はキャップ
５は電源基板
６は絶縁ケース
７はスペーサ
８は口金
１０はヒートシンク
１１は胴体部
１２はフィン
１３は光透孔
１４は放熱プレート
１５は鍔部

Claims

ＬＥＤが取付けられたＬＥＤ基板と、
前記ＬＥＤ基板の後面側に取付けられた光透過性の拡散部材と、
前記ＬＥＤ基板と前記拡散部材を載置したヒートシンクと、
前記ヒートシンクの前面側に取付けられたキャップと、を備え、
前記ヒートシンクは、一体形成されたものであり、
胴体部の周囲に複数のフィンが形成されており、
前記複数のフィンの外側先端部は、前記拡散部材と前記キャップを載置するための鍔部と一体化されており、
前記ヒートシンクには、上下方向の光透過孔が形成されていることを特徴とするＬＥＤ電球。
前記ヒートシンクの内部に収容された電源基板と、前記ヒートシンクの後端側にスペーサを介して取付けられた口金と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ電球。
前記拡散部材は、天頂部がくり抜かれた略笠状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のＬＥＤ電球。
前記ヒートシンクは、前記胴体部の上端部に放熱プレートが形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＬＥＤ電球。
前記電源基板は、絶縁ケースを介して収容されていることを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤ電球。
前記スペーサは、上半部に前記絶縁ケースに螺合するネジ山が形成され、下半部に前記口金に螺合するネジ山が形成されていることを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤ電球。