JP6271059B1 - Ｌｅｄガラス管ランプ - Google Patents

Abstract

【課題】放熱をよくし、スリム化を図る高輝度でスリムなＬＥＤボーランプを提供する。【解決手段】透光性を有する円筒状ガラス管１の中心線に沿ってフィラメントＬＥＤ２、３を配置させるための、フィラメントＬＥＤ２、３の電極４〜７に取付けた硬導線８、９、１３、１４を狭持する支持体１０を有し、支持体１０は熱伝導性よく透光性がよい絶縁材からなり、フィラメントＬＥＤ２、３の電極４〜７に取付けた硬導線８、９、１３、１４を支持体１０の中心近傍に狭持するための凹部を有し、支持体１０の周辺部はガラス管１内面に接触するようにさせている。フィラメントＬＥＤ２、３を収納する円筒状ガラス管１の内部に熱伝導性の高いヘリウムガスを封入している。【選択図】図１

Description

細長い試験管形状をしたガラスバルブに全方位発光するフィラメントＬＥＤを収納するには、一般的には耐熱上、大形のガラスバルブが必要とされる。このため、瓔珞など飾りが多く大きいシャンデリアに使用する場合、外形がやたらと大きくなるだけでなく、重量も重くなる。そこで、薄型で、スリムな高輝度が得られるフィラメントＬＥＤを使用したＬＥＤガラス管ランプが要求される。ここではフィラメントＬＥＤを使用した薄型でスリムな高輝度ＬＥＤガラス管ランプの構造・製造に関し提案するものである。

大広間の天井に取付けるシャンデリアやペンダントなどの照明器具では大形で重量感があるゴージャスなものが求められることが多い。その分、光源としては高輝度で、薄型で、スリムなものが要求されている。そこで、従来のチップＬＥＤを収納した電球形ＬＥＤランプに替わるものとして、高輝度で全方位発光のフィラメントＬＥＤを耐熱性、透光性を有するガラス管内に収納する、薄型で、スリムな高輝度の管状のフィラメントＬＥＤガラス管ランプを提供しようとするものである。

特許文献１には本発明と同様、全方位発光のＬＥＤチップ付き発光ストリップが真空密閉チャンバーを形成するバルブシェルに収納されていることが記載されている。その真空密閉チャンバー内には粘性係数の低い高熱伝導性の気体が充填されている、さらにＬＥＤチップの周りが発光粉層で被服されている構造模式図も示されている。このＬＥＤ発光ストリップが駆動器と電気コネクターに電気的に接続されて点灯することが記載されている。

また、バルブシェルとしてＰＳ型、Ｔ型などが、電気コネクターとしてＥ２６型、Ｅ１４型などの口金が使われていることが記載されている。また、Ｔ型バルブシェルを使用した実施例ではＬＥＤ発光ストリップは発光紛層を有せず、バルブシェルの内壁上に発光粉層を設けていることが記載されている。

ところが、管径１７ｍｍで長さ２００ｍｍを超えるようなガラス管の内部に、フィラメントＬＥＤを収納する場合のＬＥＤガラス管ランプの構造については記載されていない。特に１．フィラメントＬＥＤをガラス管の中心線とほぼ一致させるように配置する構造について、特に本提案で言う支持体に相当するところの形状、構造についての記載、２．ガラス管内を密閉にする封止栓構造、封止手順についての記載、３．真空にするガラス管内に熱伝導性の高い気体を充填する手順についての記載、などについての具体的な記載がない。

特許第５６８９５２４号

本発明は上述したように、フィラメントＬＥＤを収納するＬＥＤガラス管ランプの構造が記載されていない事項に関して提案するもので、主として、管径１７ｍｍ、長さ２００ｍｍ以上の硬質ガラス管内にフィラメントＬＥＤを収納するＬＥＤガラス管ランプの構造について提案するものである。

図１、図２、図３、図４に従い説明する。

その駆動装置２３に外部の電気を供給するためのＥ１７口金２４が取付けられている。このＥ１７口金２４は硬質ガラス管１の基部の封止栓１７と駆動装置２３を含めて一体となり、これらを被う絶縁性の口金アダプターＡ２５、口金アダプターＢ２６、口金アダプターＣ２７と共同して電気絶縁カバーの働きをするとともに、美的外観を形成している。

硬質ガラス管１の内部にフィラメントＬＥＤが２、３を含め複数本配置されている場合において、２のフィラメントＬＥＤの電極端部５と３のフィラメントＬＥＤの電極端部６が、隣接している場合、硬導線の渡り線８は、直線のままでスポット溶接される。この電極端部５、６のように電極端部が隣接している場合の硬導線の渡り線８は硬質ガラス管１の中心部近辺に容易に配置することができる。この結果、渡り線８を安定的に固定するために設けた、支持体１０の複数個の凹部１１、１２のうち、中心部に近い凹部１１にはめ込むことに都合がよい。これにより、２、３のフィラメントＬＥＤは硬質ガラス管１の中心部に容易に、安定的に配置することができる。

一方、２のフィラメントＬＥＤの電極端部４と３のフィラメントＬＥＤの電極端部７のように離れた電極端部を硬導線の渡り線で接続する場合、渡り線９は、２、３のフィラメントＬＥＤから離れて硬質ガラス管１の内面に近接して通す。このとき、渡り線９は支持体１０の中心部から離れた凹部１２にはめ込まれ、固定される。

２、３のフィラメントＬＥＤは、硬導線の渡り線８、９を支持体１０の凹部１１、１２にそれぞれ固定することにより、硬質ガラス管１内の中心部近傍に配置されることになる。硬質ガラス管１内の出口側のフィラメントＬＥＤから引き出される硬導線の渡り線１３、１４には、硬導線の導入線１５、１６がスポット溶接される。次に、導入線１５、１６は封止栓１７の孔１８、１９をそれぞれ通過したのち、その導入線端部が導入線２０、２１のように硬質ガラス管１の外に引き出される。この導入線１５、１６、２０、２１は封止栓１７の孔１８、１９を通過した後、その隙間が耐熱性を有する接着材で密閉される。これで硬質ガラス管１内に入る部品の部分組立品は完了する。

次に、前述の部分組立品は硬質ガラス管１の開放端側から挿入される。その後、封止栓１７と硬質ガラス管１とは耐熱性を有する接着材で接着される。前述の導入線１５、１６、２０、２１を通した封止栓１７の孔１８、１９との隙間を密閉するため、の接着作業をこのとき行なってもよい。このあと、硬質ガラス管１の内部の空気が封止栓１７に設けた排気孔２２を通して排気される。

硬質ガラス管１内の空気を排気し、ガスを封入する別の実施例を、図４により説明する。図４は電球を製造する際、これまでよく採用されている排気孔２２が形成されているステムと呼ばれる部品の概構造を示したものである。ステムガラス２８と一部分にジュメット線が接続された導入線１５、１６、２０、２１が熱融着され確実に封止されている。このジュメット線部３１のついたステムガラス２８にはシルクハット状のステムのつば部２９が付いている。フィラメントＬＥＤの渡り線１３、１４とステムの導入線１５、１６がスポット溶接され、フィラメントＬＥＤにステムが組み付けられたあと、硬質ガラス管１内にフィラメントＬＥＤが挿入され、ステムのつば部２９と硬質ガラス管１とが熱融着される。

前記排気孔２２から硬質ガラス管１内の空気が排気され後、熱伝導性の高いヘリウムガスが封入され、排気孔２２が封止される。これにより発光部が完成する。

この発光部に外部との電気接続をして点灯できるようにするため、駆動装置２３を取り付けた後、Ｅ１７口金２４を接続する。

封止栓１７、駆動装置２３、Ｅ１７口金２４は口金アダプターＡ、Ｂ、Ｃの２５、２６、２７により固定され、Ｅ１７口金２４の充電部が不必要に露出しないようにし、硬質ガラス管１と機械的に一体化され、安全と外観の意匠性を高める。

本発明のフィラメントＬＥＤガラス管ランプは管径１７ｍｍの硬質ガラス管の中に熱伝導性の高いヘリウムガスを封入しフィラメントＬＥＤを発光させている。従って、放熱性がよくこれまでのＬＥＤガラス管ランプに比べ管壁負荷を大きくすることができ、高輝度のランプを得ることができ、高天井に取付ける装飾用シャンデリアのような照明器具の光源として最適である。また、熱伝導率の高いヘリウムガスは希ガスのアルゴン、キセノン、クリプトンなどと同様、不活性で、不燃性なので安全に取扱うことができる。本発明のフィラメントＬＥＤガラス管ランプは軽量のうえ体積も小さくでき、包装、運送のコストを安くすることができる。高輝度の上、スリムな光源であることからペンダントのほかブラケットにも最適である。また、調光することにより多彩な演出ができ、インテリア性を高めることができる。なお、硬質ガラス管としては透明のもののほか、フロスト加工を施したものを使用してもよい。

本発明にかかわるフィラメントＬＥＤガラス管ランプの実施例である。 本発明の実施例にかかわる支持体の拡大図である。 本発明の実施例にかかわる封止栓をアルミ材で製作した場合の拡大図である。 本発明の実施例にかかわる封止栓をガラス材料で製作した場合の拡大図である。

以下、本発明の実施の形態を、図１〜図４の実施例図をもとに説明する。

本発明にかかわるフィラメントＬＥＤガラス管ランプは細長い試験管形状をした硬質ガラス管１の内部に全方位発光のフィラメントＬＥＤ２、３を複数本、すなわち、２直２並列で、一直線に並べ、一端部に給電のためＥ１７口金２４を取り付けたものである。フィラメントＬＥＤは必要な光束が得られるよう、必要な数だけ直列、並列、直並列に渡り線で組合わせ、接続することができる。給電側端部の導入線１５、１６は図３に示す封止栓１７を通る導入線２０、２１を経て、駆動装置２３に接続されている。さらに駆動装置２３はＥ１７口金２４と電気的に接続されている。

封止栓が図４に示すガラス材からなる別の実施例について説明する。このガラス製の封止栓は電球のステム部の製造においてよく使用されている技術を用いているもので、ジュメット線部３１を有する導入線１５、１６、２０、２１の必要な部分がステムガラス２８に融着されている。その後、導入線１５、１６はフィラメントＬＥＤからの渡り線１３、１４とスポット溶接される。この部分組立品は硬質ガラス管１に挿入され、ステムのつば部２９と硬質ガラス管１の端部とが熱融着される。ステム部の排気孔２２から空気を排気しヘリウムガスを封入することは、図３のアルミ製封止栓の場合と同様である。

図４のステムを硬質ガラス管１に熱融着する際、その熱により樹脂でできた支持体１０が溶融、変形をきたす恐れがある。このため、支持体１０とステムの間に遮熱板３０を挿入して遮熱している。これにより、硬質ガラス管１の口金側部分を不要に長くしなくてすむ。

本発明にかかわる光学的な面からの他の実施例として、透明な硬質ガラス管の替わりに透光性を有するフロスト加工をした硬質ガラス管を使用して、輝度を抑えるようにしてもよい。

本発明のフィラメントＬＥＤガラス管ランプは高輝度を必要とするシャンデリアやペンダントやブラケットをはじめとした、輝度が高く装飾性に優れたデザインを有する照明器具において、器具重量をこれまでよりも軽く、安全で、スリムでかつ安価なものを提供することができる。

１ 硬質ガラス管
２ フィラメントＬＥＤ
３ フィラメントＬＥＤ
４ 電極端部
５ 電極端部
６ 電極端部
７ 電極端部
８ 渡り線
９ 渡り線
１０ 支持体
１１ 凹部
１２ 凹部
１３ 渡り線
１４ 渡り線
１５ 導入線
１６ 導入線
１７ 封止栓
１８ 孔
１９ 孔
２０ 導入線
２１ 導入線
２２ 排気孔
２３ 駆動装置
２４ Ｅ１７口金
２５ 口金アダプターＡ
２６ 口金アダプターＢ
２７ 口金アダプターＣ
２８ ステムガラス
２９ ステムのつば部
３０ 遮熱版
３１ ジュメット線部

Claims (7)

1. 開放端を有する透光性の円筒状ガラス管と、
   前記ガラス管の前記開放端に設けられた封止栓と、
   前記ガラス管の前記開放端側に取り付けられた口金と、
   それぞれ、前記口金から、前記封止栓を貫通して、前記ガラス管の中心部に近い部分及び前記中心部から離れた部分を含むように、前記ガラス管の長手方向に延在する１対の硬導線と、
   前記ガラス管の前記中心部に沿って延在するように、前記硬導線の異なるものの、前記中心部に近い部分間に接続されたフィラメントＬＥＤと、
   前記硬導線を前記ガラス管に安定的に固定するために支持体とを有し、
   前記支持体が、前記ガラス管の長手方向に対して直交する向きに延出する４本のアームを有する透光性の部材からなり、前記アームに、前記硬導線を受容するための凹部が設けられていることを特徴とするＬＥＤガラス管ランプ。
2. 前記支持体の前記アームに２つの凹部が設けられ、前記両凹部の内の中心に近いものに、前記硬導線の一方の前記中心部に近い部分が受容され、前記両凹部の内の中心から離れたものに、前記硬導線の他方の前記中心部から離れた部分が受容されることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤガラス管ランプ。
3. 前記硬導線の一方の前記中心部に近い２つの部分間に、前記硬導線の他方の前記中心部に近い１つの部分が位置するように前記両硬導線が配置され、
   前記硬導線の前記一方の前記中心部に近い前記２つの部分のそれぞれと、前記硬導線の他方の前記中心部に近い前記部分との間に前記フィラメントＬＥＤが接続されていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤガラス管ランプ。
4. 前記ガラス管内にヘリウムガスが充填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ガラス管ランプ。
5. 前記口金が、前記ガラス管の前記開放端を外囲するカバーをなすアダプタを介して前記ガラス管に取り付けられ、駆動装置を構成する基板が、前記口金と前記封止栓との間の前記アダプタ内に受容保持されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のＬＥＤガラス管ランプ。
6. 前記封止栓がアルミ製であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のＬＥＤガラス管ランプ。
7. 前記封止栓がガラス製であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のＬＥＤガラス管ランプ。

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