JP6699987B2 - Ｌｅｄランプ及びｌｅｄランプの放熱方法 - Google Patents

Description

本願発明は、ＬＥＤ発光素子（発光ダイオード）を用いて形成されるＬＥＤランプ及びＬＥＤランプの放熱方法に関するものである。詳しくは、筒状の透光管を備えるＬＥＤランプの放熱性を高めて、発光効率を高めることができるＬＥＤランプ及びＬＥＤランプの放熱方法に関するものである。

ＬＥＤランプは、ＬＥＤ発光素子を搭載したＬＥＤ基板を、透光性のあるケース内に収容して構成される。たとえば、従来の直管形のＬＥＤランプは、樹脂材料等の透光性のある材料から形成された直管形ケース内に、ＬＥＤ発光素子を所定間隔で搭載した長尺状のＬＥＤ基板を収容して構成される。

上記ＬＥＤランプは、ＬＥＤ基板の背面側に透光性のない材料から形成された断面円弧状の部材を設ける一方、ＬＥＤ基板の表面側に透光性のある材料から形成された断面円弧状の透光部材を設け、これら部材を母線に沿って接合することにより、円筒状のＬＥＤランプが構成されることが多い。

特開２０１４−２３５８５４ 特開２０１３−１６１５６４

特許文献１に記載されているＬＥＤランプでは、表面側にＬＥＤ発光素子を設けるとともに、背面側に給電回路及び制御回路を設けたＬＥＤ基板を採用している。上記ＬＥＤ基板は、円筒形カバーの直径に沿って、すなわち、円筒断面の中心を通るように配置されている。また、上記カバーは、ＬＥＤ発光素子を設けた側に半割り円筒状の透光性カバーを設ける一方、背面側に透光性のない材料から形成された半割り円筒状のカバーを設けて構成されており、上記一対のカバーを上記ＬＥＤ基板の側部に沿って接合して、全体が円筒形になるように構成されている。

特許文献１に記載されているＬＥＤランプは、従来の直管形蛍光灯装置に装着することを前提として構成されたものであり、両端に設けた一対の電極端子から上記給電回路及び制御回路へ給電するように構成されている。

上記構成のＬＥＤランプは、上記電極端子を介して両端部において照明器具に保持される。一方、上記カバー内には、全長にわたってＬＥＤ基板が設けられており、従来の直管形蛍光灯に比べて重量が大きくなる。しかも、上記カバーは、樹脂から形成され、しかも、円筒を半割り状にした部材を接合して構成されているため、従来のガラス管に比べて剛性が低い。このため、長期間使用しているうちに、重量やＬＥＤ発光素子から発生する熱によって、上記カバーが撓み、ＬＥＤランプの全体が変形するという問題があった。

上記不都合を回避するため、特許文献２に記載されたＬＥＤランプのように、従来の蛍光灯と同様に、カバーとして円筒状のガラス管を採用し、ガラス管内にＬＥＤ基板を設けたものが提案されている。

通常、ＬＥＤ発光素子は、低温になるほど発光効率が高くなる。一方、発光素子を流れる電流が大きくなるほど発光量も大きくなるが、発熱量も大きくなる。ＬＥＤ発光素子の温度が上昇すると、発光効率が低下し、放射される光量も低下する。また、ＬＥＤ発光素子の温度が８０℃を越えると、劣化が促進されて寿命が低下するという問題を生じる。このため、従来のＬＥＤランプでは、ＬＥＤランプの背面側に通気孔やヒートシンクを設けることが多かった。

カバーとしてガラス管を採用した場合、ガラスの剛性が高いため、変形の問題はなくなる。しかしながら、ＬＥＤ基板の背面側に通気孔等を設けることは不可能であり、密閉性が高くなるため、放熱性が低下してＬＥＤ発光素子の温度も高くなる。

特許文献２に記載されているＬＥＤランプでは、上記不都合を回避するため、ＬＥＤ基板とガラス管との間に中空円弧状のヒートシンクを設け、ＬＥＤ基板からガラス管への放熱を促進するように構成している。

ところが、ガラス管の外周面は、従来の蛍光灯と同様に滑らかに加工されているため対流熱伝達による放熱効率が低い。このため、ＬＥＤ発光素子からの発熱に対して、充分な放熱性を確保するのは困難である。また、放熱量を確保するため、ＬＥＤ基板の背面側に大きな放熱面を確保する必要があり、その分ガラス管の投光面も減少してしまう。上記特許文献２に記載されているＬＥＤランプにおいては、ガラス管の外面の半分が放熱面となっている。

しかも、特許文献１及び特許文献２においては、ＬＥＤ発光素子を設けた回路基板の背面側に、上記制御回路が設けられている。上記制御回路はＬＥＤ発光素子に給電を行う回路であり、ＬＥＤ発光素子より大きな発熱性を有する。このため、上記ＬＥＤ基板の温度がより上昇して、発光効率が低下するのみならず、ＬＥＤ発光素子の寿命に悪影響を与える恐れがある。

本願発明は、上記課題を解決するために案出されたものであり、変形を防止できるとともに、発光効率を高めることができるＬＥＤランプを提供することを課題としている。

本願発明は、ガラス材料から一体形成された円筒直管状の透光管と、この透光管内に収容されるとともにＬＥＤ発光素子を表面に設けた長尺状のＬＥＤ基板とを備えるＬＥＤランプであって、上記ＬＥＤ基板又は上記ＬＥＤ基板を保持する保持部材の背面が、上記透光管の内面に熱伝導性接着剤を介して接合される一方、上記透光管の上記ＬＥＤ基板又は保持部材を接合した部分の背面側の外面に放熱部材が設けられており、上記放熱部材は、金属製の長尺板状部材から形成されており、上記透光管の外面の母線に沿う長手方向のほぼ全長に渡って設けられているとともに、上記透光管への接合面及び外面の双方に長手方向に延びる凹凸を備えて構成され、上記接合面が、熱伝導性接着剤を介して、上記透光管の外面に接合されている。

上記透光管は、ガラス材料から形成された円筒直管状に一体形成される。ガラス材料から形成された円筒直管状の透光管を採用することにより、高い耐熱性及び剛性を確保することができる。

上記ＬＥＤ基板も、従来と同様に種々の材料から形成することができる。ＬＥＤ発光素子の配列形態も特に限定されることはない。また、各ＬＥＤ発光素子に給電する給電回路（配線）は上記ＬＥＤ基板の表面側あるいは背面側に設けることができるが、供給する電力を生成して制御する制御回路は、発熱量が大きいため上記ＬＥＤ基板と別個に設けるのが好ましい。

上記ＬＥＤ基板の背面を、上記透光管の内面に、熱伝導性接着剤を用いて直接接合することができる。また、上記ＬＥＤ基板の背面に放熱シンク等の保持部材を設け、この保持部材の背面を、熱伝導性接着剤を用いて上記透光管の内面に接合することができる。

上記ＬＥＤ発光素子から発生した熱は、上記ＬＥＤ基板及び熱伝導性接着剤を介して、あるいは、上記ＬＥＤ基板、上記保持部材及び上記熱伝導性接着剤を介して上記透光管に伝導される。

上記熱伝導性接着剤は、種々の接着剤成分に熱伝導性の高い金属粉やセラミック粉等を配合して構成されたものを採用できる。上記熱伝導性接着剤として市販されている種々の熱伝導性接着剤を採用することができる。

上記透光管は一体筒状に形成されるとともに、光の透過性を高めるために表面が滑らかに形成される。一方、表面が滑らかであると、対流による放熱量が小さくなり、透光管を介して充分な放熱性を確保するのは困難である。特に、ガラス製の透光管では、表面がきわめて滑らかであり、また、放熱穴や凹凸を設けることも不可能である。

本願発明では、上記不都合を回避するため、上記透光管の上記ＬＥＤ基板又は保持部材を接合した部分の背面側の外面に放熱部材が設けられる。

少なくとも上記透光管の表面より放熱量が大きければ、上記放熱部材の材料及び形態は特に限定されることはない。たとえば、アルミ材料等の金属材料や、熱伝導性の高いセラミック材料から形成された長尺板状材料を採用し、熱伝導性接着剤を介して上記透光管の外面に接合するのが望ましい。

空気の対流による放熱性を高めるため、上記放熱部材の外側表面積を大きく設定するのが好ましい。本願発明では、上記放熱部材を一の母線に沿う外面のほぼ長手方向全長に渡って設ける。また、上記放熱板の、上記透光管に接合される接合面と外面の双方に、長手方向に延びる凹凸が形成されている。上記構成によって、透光管の表面に対する接着力を高めることができるばかりでなく、透光管と放熱部材間の熱移動が促進され、放熱性を高めることができる。

上記ＬＥＤランプにおいては、上記ＬＥＤ基板の背面側から光が投光されることはない。また、上記放熱部材を設けた部分から光が投光されることはない。このため、透光管から投光される光の範囲を最大とするには、上記放熱部材を、上記透光管の上記ＬＥＤ基板又は保持部材を接合した部分の外面の範囲に設けるのが好ましい。これにより、放熱部材を設けた場合であっても、上記ＬＥＤ発光素子から発せられる光の投光範囲が狭められることはない。

さらに、本願発明では、放熱量を高めることができるため、必要な放熱量に対して、透光管における放熱面積を、従来のＬＥＤランプより低減させることが可能となる。このため、透光管における投光面積を拡大して、ＬＥＤランプの発光効率をより高めることができる。

なお、必要に応じて、上記放熱部材を、上記ＬＥＤ基板又は保持部材を接合した部分の外面より大きな範囲に設けることもできる。

上記放熱部材は、上記ＬＥＤ基板の表面温度を、８０℃以下に保持するように設定するのが好ましい。これにより、発光効率を高めることができるとともに、ＬＥＤ発光素子の劣化を防止することができる。

また、上記放熱部材を上記ＬＥＤ基板又は保持部材を接合した部分の外面より大きな範囲に設けて放熱性を高めるとともに、上記ＬＥＤ基板又は保持部材を設けた領域からはみ出した部分の内面側を光反射面として利用し、上記領域から投光される光成分を反射させて、透光管の他の部位から投光させるように構成することもできる。

上記ＬＥＤ発光素子に供給する電力は基本的には直流であり、通常、商業用交流電源から供給される電力を所定電圧の直流に変換する制御回路が設けられる。上記制御回路は、全てのＬＥＤ発光素子に流れる電流を生成するものであるため、ＬＥＤ発光素子より発熱量が大きい。したがって、ＬＥＤ発光素子を設けたＬＥＤ基板に上記制御回路を設けると、ＬＥＤ発光素子の温度が自己の発熱温度以上に上昇し、発光効率が低下したり、ＬＥＤ発光素子の寿命に悪影響を与える恐れがある。

上記不都合を回避するため、上記透光管の両端部に接続部材を着脱可能に設け、この接続部材内に上記制御回路基板を収容することができる。上記接続部材として、有底筒状の部材を採用できる。上記接続部材には、底部から突出するとともに上記制御回路に接続された接続端子が設けられており、上記接続端子が照明器具の接続穴に挿入されることによりＬＥＤランプが保持されるとともに、上記接続端子を介して電力が供給される。上記制御回路は、上記ＬＥＤ基板にコネクタ等を介して接続されており、上記コネクタを取り外すことにより、上記ＬＥＤ基板を、透光管とともに上記接続部材から取り外すことができるように構成するのが好ましい。

上記接続部材を構成する材料は特に限定されることはなく、樹脂材料、金属材料、セラミック材料等の種々の材料を用いて形成することができる。上記制御回路基板からの放熱性を高めるため、放熱性が高く、熱による劣化の少ない材料から形成するのが好ましい。

上記ＬＥＤ基板と上記制御回路基板とを別個に設け、発熱量の大きな上記制御回路基板を、上記接続部材内に配置することにより、上記制御回路基板から発生する熱が、ＬＥＤ発光素子に及ぶことがなくなる。このため、ＬＥＤ発光素子の温度を低下させて、発光効率を高めることができる。また、上記制御回路基板からの放熱性を高めることができるため、制御回路に用いられるコンデンサ等の寿命を延ばす効果も期待できる。

長尺直管状のＬＥＤランプを構成する場合、一つのＬＥＤ基板上に、多数のＬＥＤ発光素子が設けられる。このため、上記ＬＥＤ基板の不良率も大きくなる。上記ＬＥＤ基板と上記制御回路基板とを別個に形成し、上記ＬＥＤ基板と上記制御回路基板とを、コネクタ等を介して着脱可能に接続することにより、上記ＬＥＤ発光素子の一部に不良があった場合にも、ＬＥＤ基板ごと交換することが可能になる。このため、製造段階において不良率を低減させることができるばかりでなく、使用開始後の修理も容易になる。

上記制御回路基板からの放熱を促進するため、上記接続部材に、放熱穴を設けるのが好ましい。上記放熱穴を設ける部位、形状、大きさは特に限定されることはない。

さらに、上記接続部材を、上記ガラス管の端部に接合される第１の部材と、上記接続端子が設けられる第２の部材とを備えて構成し、上記第１の部材と上記第２の部材とを、着脱可能に、かつ上記透光管の軸周りの接続角度を変更できるように構成するのが好ましい。

上記接続部材を上記第１の部材と上記第２の部材とから構成することにより、これら部材を離間させることにより、上記ＬＥＤ基板を設けた透光管を容易に交換することが可能となる。特に、上記透光管にガラス管を採用した場合、第１の部材によってガラス管端部を補強できるため、組み立て工程や修理を行う際に、ガラス管を破損する恐れも小さくなる。

ＬＥＤランプは、上記ＬＥＤ基板の背面側に光を照射することができない。このため、従来の蛍光灯に比べて光の照射方向が限定される。したがって、照明装置によっては、所要の範囲に光を照射できない場合があった。上記接続部材を第１の部材と第２の部材とから構成し、これら部材の上記透光管の軸周りの接続角度を変更できるように構成することにより、光の照射方向を調節することが可能となる。このため、種々の場面で使用できるＬＥＤランプを提供することが可能となる。

上記接続する角度を変更する構造は特に限定されることはないが、少なくとも９０°以下の角度間隔で位置決めできるように構成するのが好ましい。

本願発明では、放熱効率を高めることができるため、透光管の外面に確保しなければならない放熱面積を低減させることが可能となる。このため、上記ＬＥＤ基板における上記透光管の軸に直交する方向の幅を、上記ガラス管の内径の３分の１以下に設定することが可能となった。この結果、透光管からの投光面積を大幅に拡大することが可能となった。

また、ＬＥＤ基板の裏面が透光管の内周面から離れるほど熱の移動距離が大きくなり、放熱効率が低下する。上記ＬＥＤ基板における上記透光管の軸に直交する方向の幅を、上記ガラス管の内径の３分の１以下に設定することにより、透光範囲を大きく設定できるばかりでなく、ＬＥＤ基板の背面と透光管内面との距離が小さくなって放熱効率をさらに促進することができる。

上記ＬＥＤ基板上に設けられるＬＥＤ発光素子は、連続的に設けられるのではなく、所定の間隔を開けて設けられる。このため、透光管を完全な透明体とすると、透光管の外面から均一に光を照射することができない。

上記不都合を回避するため、上記透光管の内面に光拡散部材を設けることができる。上記光拡散部材は、従来の蛍光灯と同様の蛍光塗料や光拡散塗料を透光管の内面に塗着することにより設けることができる。

また、本願発明に係るＬＥＤライトは、両端部が開口できるように構成されるため、上記透光管の内面に、光拡散シートを着脱可能に設けることができる。上記光拡散シートとして半透明状の種々のシートを採用できる。また、上記光拡散シートを、着脱可能に設けることができるため、着色したものや、模様を付したものを採用することも可能となり、従来にない利用方法を提供することも可能となる。

上記接続部材に、仕切壁を設け、上記制御回路基板を設ける空間を透光管の内部空間から隔離できるように構成するのが好ましい。上記仕切壁を設けることにより、制御回路基板から発生する熱がＬＥＤ基板に伝わることがなくなり、ＬＥＤ発光素子に悪影響を与えることがなくなる。また、ＬＥＤ発光素子から放射される光が、上記制御回路基板に照射されるのを防止することができる。このため、制御回路基板上の電子部品や回路の封止樹脂が傷むのを防止できる。上記仕切壁の構成は特に限定されることはない。上記接続部材と一体的に設けたり着脱可能に設けることができる。

本願発明に係る放熱方法では、上記ＬＥＤ基板又は上記ＬＥＤ基板を保持する保持部材の背面を上記透光管の内周面に、熱伝導性接着剤を用いて接合する一方、上記透光管の少なくとも上記ＬＥＤ基板を接合した部分の背面側の外面に放熱部材を接合し、上記ＬＥＤ基板から発生する熱を上記放熱部材から放熱させるものである。

本願発明に係る放熱方法は、従来のＬＥＤランプに比べて放熱効率が高く、ＬＥＤ発光素子温度を低下させて発光効率を高めるとともに、ＬＥＤ発光素子の劣化を防止することも可能となる。

本願発明によって、変形を防止できるとともに、発光効率を高めることができるＬＥＤランプを提供することができる。

本願発明に係るＬＥＤランプの正面図である。 本願発明に係るＬＥＤランプの平面図である。 図２におけるIII-III線に沿う要部の拡大断面図である。 図２におけるIV-IV線に沿う拡大断面図である。 本願発明に係るＬＥＤランプの断面及び外観斜視図である。 接続部材を離間させた状態を示す拡大斜視図である。 接続部材を離間させた状態を示す軸方向断面図である。 本願発明に係るＬＥＤランプの右側面図である。 本願発明に係るＬＥＤランプの性能を示す図表である。 本願発明に係るＬＥＤランプの性能を示す図表である。 本願発明に係るＬＥＤランプの他の実施形態を示す断面図である。

以下、本願発明の実施形態を図に基づいて具体的に説明する。

図１、図２に示すように、本実施形態に係るＬＥＤランプ１は、従来の蛍光灯ランプと同様に、長尺円筒状に形成されている。上記ＬＥＤランプ１は、投光面を備える円筒状の透光管２と、上記透光管２の両端部に設けられた一対の接続部材３，４とを備えて構成される。本実施形態に係る上記透光管２は、従来の蛍光灯と同様に円筒形のガラス管から形成されている。

上記透光管２には、一の母線に沿う外面に、放熱部材として長尺板状の放熱板７が接合されている。本実施形態に係る上記放熱板７は、アルミ合金から形成されており、熱伝導性接着剤１２を介して上記透光管２の外面に接合されている。上記放熱板７は、透光管に接合される接合面と外面の双方に、長手方向に延びる凹凸７ａ，７ｂが形成されている。上記接合面に凹凸７ａ，７ｂを設けることにより、透光管２の表面に対する接着力を高めることができる。一方、上記外面に凹凸を設けることにより、対流熱伝達を促進して放熱性を高めることができる。

図３に示すように、上記透光管２の内部には、ＬＥＤ発光素子１１を搭載したＬＥＤ基板１０が設けられる。上記ＬＥＤ基板１０は、従来の種々の手法によって形成することができる。なお、図示はしないが、上記ＬＥＤ基板１０の表面あるいは裏面には、上記ＬＥＤ発光素子１１に給電する給電回路（回路パターン）が従来の手法で形成されている。

上記ＬＥＤ基板１０は、熱伝導性接着剤１２を介して、上記透光管２の内面に接合されている。そして、図４に示すように、上記透光管２の上記ＬＥＤ基板１０を接合した部分の背面側の外面に、上記放熱部材７が設けられている。

上記構成によって、上記ＬＥＤ発光素子１１から発生する熱が、上記ＬＥＤ基板１０、上記熱伝導性接着剤１２、上記透光管２、熱伝導性接着剤１３及び上記放熱板７を介して放熱される。

上記放熱板７は、アルミ合金から形成されているため熱伝導性が高く、また表面積が大きいため、同じ面積の透光管外面より放熱性が格段に高い。このため、ＬＥＤ発光素子から生じた熱を効率よく放熱することが可能となる。この結果、ＬＥＤ発光素子１１の温度上昇を抑え、発光効率を高めることができる。また、ＬＥＤ発光素子に高温が作用することもなくなり、ＬＥＤ発光素子の寿命が低下することもない。寿命に悪影響がでないようにするには、上記放熱板７等を、上記ＬＥＤ発光素子の温度が少なくとも８０℃以下になるように設定するのが好ましい。

上記接続部材４は、上記透光管２の端部に接合される第１の部材４ａと、この第１の部材に着脱可能に連結される第２の部材４ｂとを備えて構成されている。これら部材を構成する材料は特に限定されることはない。たとえば、種々の樹脂材料で形成することができる。また、放熱性を高めるため、アルミやスチール等の金属性材料で形成することができる。さらに、耐食性を高めるため、セラミック材料で形成することもできる。

図６及び図７に示すように、上記第１の部材４ａと上記第２の部材４ｂは、着脱可能に、かつ上記透光管２の軸周りの接続角度を変更できるように構成されている。本実施形態では、第１の部材４ａの外周面に９０°の角度間隔で係合丘部４ｄを設ける一方、第２の部材４ｂの先端側に、上記係合丘部４ｄの間の谷部に係合して位置決めできる係合突起４ｃを設けて構成している。上記構成によって、上記第１の部材４ａと上記第２の部材４ｂとを、９０°の角度間隔で位置決めして連結することが可能となる。これにより、上記放熱板７を設けた部位の照明装置における角度位置を調節して取り付けることが可能となる。

図３に示すように、本実施形態では、上記ＬＥＤ発光素子１１に給電する電力を生成する制御回路基板１６を、上記ＬＥＤ基板１０と別個に設け、上記接続部材４の内部に収容している。

図３及び図７に示すように、上記ＬＥＤ基板１０と上記制御回路基板１６とは、ケーブル１８及びコネクタ１７を介して着脱可能に接続されている。一方、上記第２の部材４ｂには、底部から外方に延出するピン状の接続端子６が設けられており、上記制御回路基板１６と上記接続端子６とがケーブル１９を介して接続されている。

上記制御回路基板１６を上記ＬＥＤ基板１０と別個に設け、これを接続部材４内に収容することにより、上記制御回路基板１６から生じる熱が上記ＬＥＤ発光素子１１に伝わるのを防止できる。このため、ＬＥＤ発光素子１１の温度上昇を低減させて発光効率を高めることができるとともに、ＬＥＤ発光素子が高温に晒されることを防止して寿命が低下するのを防止できる。

また、上記ＬＥＤ基板１０と上記制御回路基板１６とを、コネクタ１７を介して着脱可能に設けることにより、上記ＬＥＤ発光素子１１に不良がある場合や、故障が生じた場合に、上記ＬＥＤ基板１０を、上記透光管２とともに容易に交換することが可能になる。このため、組み立て工程における対応が容易になるばかりでなく、使用後の故障にも容易に対応できる。

また、図８に示すように、上記第２の部材４ｂの底面には、通気孔２１が設けられている。これにより、上記制御回路基板で生じた熱を効率よく放熱することが可能となる。

本実施形態では、上記ＬＥＤ基板１０から生じる熱を効率よく放熱することができるため、透光管２の外面における放熱面の面積を低減させることができる。このため、図４に示すように、本実施形態では、上記ＬＥＤ発光素子１１を搭載するＬＥＤ基板１０の透光管２の軸に直交する方向の幅Ｄ２を、上記透光管２の内径Ｄ１の３分の１以下に設定することが可能となった。この結果、上記透光管２の周囲の透光角度範囲を３２０°以上に設定することが可能となり、従来のＬＥＤランプに比べて広い角度範囲に光を照射することができる。

図１１に示すように、上記接続部材４に、上記透光管２の内部空間と、接続部材内の空間とを仕切る仕切壁２０を設けることができる。上記仕切壁２０を設けることにより、制御回路基板１６から生じる熱が上記ＬＥＤ基板１０に伝わるのを防止できる。また、ＬＥＤ発光素子１１から生じる光が、上記制御回路基板１６に照射されることがなくなり、制御回路基板上に搭載された電子部品や封止樹脂を劣化させる等の悪影響が出るのを防止できる。

〔実施例〕
図１から図１０に記載された構成のＬＥＤランプ１について、発光量及び発光効率を計測した。比較例として、放熱板の有無以外の構成が同一のＬＥＤランプを採用した。

ＬＥＤランプは、外径３２ｍｍのガラス製透光管の両端部に接続部材を設け、全長１１９８ｍｍに形成されたものを採用した。上記透光管２の内面には、幅約１０ｍｍの長尺状基板上に、ＬＥＤ発光素子を一定間隔で配列したものが、熱伝導性接着剤を介して一の母線方向に接着されている。上記ＬＥＤ基板に、約２００Ｖの電圧を印加して発光量を全光束測定装置を用いて計測した。

図９は、放熱板のあるＬＥＤランプと放熱板のないＬＥＤランプの発光量及び発光効率を比較したものである。なお、図９に示す実施例では、放熱板のないＬＥＤランプの発光量等を測定した後に、同一のランプに放熱板を取り付けたものについて測定を行った。

図９に示すように、放熱板を設けることにより、全光束（ｌｍ）及び発光効率（ｌｍ／Ｗ）が増加することが判る。

図１０は、放熱板を設けた一のランプについて、発熱の影響が少ない点灯初期と、熱的に定常状態に達すると考えられる３０分経過後の発光量等を比較したものである。図１０から明らかなように、放熱板を設けた場合であっても、３０分経過後の発光量は初期の発光量に比べて若干低下するが、図９に示す放熱板のないものよりも、発光量が大きくなることが判る。

上記試験結果から、放熱板を設けることにより発光効率が明らかに増加することが判明した。

本願発明は、上述の実施形態に限定されることはない。今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本願発明の範囲は、上記説明した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

発光効率を高めることができるとともに、ＬＥＤ発光素子の寿命の低下を防止、さらに、容易に修理等を行うことができるＬＥＤランプを提供することができる。

１ ＬＥＤランプ
２ 透光管
１０ ＬＥＤ基板
１１ ＬＥＤ発光素子
１３ 熱伝導性接着剤

Claims (9)

1. ガラス材料から一体形成された円筒直管状の透光管と、この透光管内に収容されるとともにＬＥＤ発光素子を表面に設けた長尺状のＬＥＤ基板とを備えるＬＥＤランプであって、
   上記ＬＥＤ基板又は上記ＬＥＤ基板を保持する保持部材の背面が、上記透光管の内面に熱伝導性接着剤を介して接合される一方、
   上記透光管の上記ＬＥＤ基板又は保持部材を接合した部分の背面側の外面に放熱部材が設けられており、
   上記放熱部材は、金属製の長尺板状部材から形成されており、上記透光管の外面の母線に沿う長手方向のほぼ全長に渡って設けられているとともに、上記透光管への接合面及び外面の双方に長手方向に延びる凹凸を備えて構成され、
   上記接合面が、熱伝導性接着剤を介して、上記透光管の外面に接合されている、ＬＥＤランプ。
2. 上記透光管の両端部に着脱可能に設けられた有底筒状の接続部材と、
   上記接続部材の底部から突出する接続端子と、
   上記接続部材内に収容されるとともに、上記ＬＥＤ基板に接続される制御回路基板とを備え、
   上記制御回路基板は、上記ＬＥＤ基板に対して着脱可能に設けられている、請求項１に記載のＬＥＤランプ。
3. 上記接続部材は、上記透光管の端部に接合される第１の部材と、上記接続端子が設けられる第２の部材とを備えて構成されており、
   上記第１の部材と上記第２の部材とが、着脱可能に、かつ上記透光管の軸周りの接続角度を変更できるように構成されている、請求項２に記載のＬＥＤランプ。
4. 上記放熱部材は、上記ＬＥＤ基板の表面温度を、８０℃以下に保持するように設定されている、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のＬＥＤランプ。
5. 上記ＬＥＤ基板における上記透光管の軸に直交する方向の幅が、上記透光管の内径の３分の１以下に設定されている、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のＬＥＤランプ。
6. 上記透光管の内面に、光拡散シートを着脱可能に設けた、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のＬＥＤランプ。
7. 上記接続部材は、放熱穴を備える、請求項２又は請求項３に記載のＬＥＤランプ。
8. 上記接続部材は、上記透光管の内部空間との間に設けられた仕切壁を備える、請求項２又は請求項３に記載のＬＥＤランプ。
9. ＬＥＤ発光素子を表面に設けた長尺状のＬＥＤ基板と、ガラス材料から一体形成されるとともに、上記ＬＥＤ基板が収容される円筒直管状の透光管とを備えるＬＥＤランプの放熱方法であって、
   上記ＬＥＤ基板又は上記ＬＥＤ基板を保持する保持部材の背面を、上記透光管の内周面に熱伝導性接着剤を用いて接合する一方、
   上記透光管の上記ＬＥＤ基板又は保持部材を接合した部分の背面側の外面に、放熱部材が設けられており、
   上記放熱部材は、金属製の長尺板状部材から形成され、上記透光管への接合面及び外面の双方に長手方向に延びる凹凸を備え、上記透光管の外面の母線に沿う長手方向のほぼ全長に渡って設けられているとともに、上記透光管への接合面及び外面の双方に長手方向に延びる凹凸を備えて構成されており、
   上記接合面が、熱伝導性接着剤を介して、上記透光管の外面に接合され、
   上記ＬＥＤ発光素子から発せられる熱を、上記ＬＥＤ基板又は上記ＬＥＤ基板を保持する保持部材、これら部材を透光管の内周面に接合する上記熱伝導性接着剤、上記透光管、上記放熱部材を上記透光管に接合する上記熱伝導性接着剤、及び上記放熱部材を介して放熱させる、ＬＥＤランプの放熱方法。

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