WO2009145248A1 - Ledランプ - Google Patents

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英治 大澤
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    • Y02B20/30Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Definitions

  • the present invention relates to an LED lamp suitable for use as an alternative to a fluorescent lamp using an LED as a light source.
  • FIG. 5 shows an example of a conventional LED lamp in a sectional view (see, for example, Patent Document 1).
  • the LED lamp X shown in the figure includes a long rectangular substrate 91, a plurality of LEDs 92 mounted on the substrate 91, a tube 93 that accommodates the substrate 91, a terminal 94, and a circuit for lighting the LED 92. 95.
  • On the substrate 91 wirings (not shown) connected to the plurality of LEDs 92 and the terminals 94 are formed.
  • This LED lamp X is configured such that a plurality of LEDs 92 can emit light by fitting a terminal 94 into an insertion port of a socket of a general fluorescent lamp lighting fixture. Since the LED 92 has low power consumption and long life, if the LED lamp X is used as an alternative to a fluorescent lamp, improvements in cost and environment can be expected.
  • the general fluorescent lamp luminaire is a luminaire widely used mainly for indoor general lighting.
  • a commercial 100V power source is used, and a straight tube fluorescent lamp defined in JIS C7617 or A lighting fixture to which a ring-shaped fluorescent lamp specified in JIS C7618 is attached.
  • a short tube length for FL20W (tube length 580 mm) and a long tube length for FL40W (tube length 1198 mm) use a common base.
  • the two types having different lengths are different from each other by changing the total length of the substrate 91 and the number of the LEDs 92 mounted on the substrate 91, respectively. It was manufactured as a product. For this reason, the manufacturing cost is relatively high, and the product management tends to be complicated.
  • the present invention has been conceived under the circumstances described above, and provides an LED lamp capable of reducing manufacturing costs and facilitating management of a plurality of types having different tube lengths. Let that be the issue.
  • the present invention takes the following technical means.
  • the LED lamp provided by the present invention can be attached to one or more elongated LED units having a plurality of light emitting diodes and both ends of the LED unit in the longitudinal direction, and can be supplied with power from the outside.
  • First and second caps for receiving, and the LED unit includes a connecting portion for connecting a plurality of LED units in series.
  • the LED unit includes a first wiring for connecting the plurality of light emitting diodes in series, and second and third wirings extending in the longitudinal direction.
  • the first and second caps are respectively external connection terminals connected to an AC power source, first to third electrodes that can be conductively connected to the first to third wirings, and these electrodes and AC / DC converting means provided between the external connection terminals and converting alternating current into direct current.
  • the first and second electrodes are positive electrodes
  • the third The electrode is a negative electrode
  • the first and second electrodes are negative electrodes
  • the third electrode is a positive electrode, and both ends of the first wiring are connected to the first electrode.
  • the both ends of the second wiring are conductively connected to the second electrode of the first base and the third electrode of the second base, and are electrically connected to the first electrode of the second base.
  • the both ends of the third wiring are electrically connected to the third electrode of the first base and the second electrode of the second base.
  • each LED unit has a cylindrical cover surrounding the plurality of light emitting diodes, and has a straight tube shape as a whole.
  • each LED unit includes a substrate on which the plurality of light emitting diodes are mounted, and all the wirings are formed on the substrate.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows an example of the LED lamp which concerns on this invention. It is a circuit diagram of the LED lamp shown in FIG. It is a circuit diagram which shows the other example of the LED lamp which concerns on this invention. It is a principal part perspective view which shows the connection part of the LED lamp which concerns on this invention. It is sectional drawing which shows an example of the conventional LED lamp.
  • the LED lamp A1 of the present embodiment includes two LED units 1 and caps 2 and 3, and is used by being attached to a general fluorescent lamp illuminator as an alternative to a straight tube fluorescent lamp for FL40W, for example.
  • the LED unit 1 is configured such that a long rectangular substrate 11 is accommodated in a cylindrical case 12, and a plurality of LED modules 13 are mounted on the substrate 11. As shown in FIG. 2, wirings 141, 142, and 143 extending in the longitudinal direction are provided on the substrate 11.
  • the wiring 141 is for connecting a plurality of LED modules 13 in series. The significance of the wirings 142 and 143 will be described later.
  • Terminals 141a, 141b, 142a, 142b, 143a, 143b are provided at both ends of the wirings 141, 142, 143.
  • the terminals 141a, 142a, 143a are, for example, pin holes, and the terminals 141b, 142b, 143b are configured as pins that can be fitted to the terminals 141a, 142a, 143a, for example.
  • the two LED units 1 can be connected in series, and the terminals 141a, 142a, 143a and the terminals 141b, 142b, 143b constitute a connecting part in the present invention.
  • the caps 2 and 3 are used to supply power to the LED unit 1 from a commercial AC power supply by being mounted on a socket of a fluorescent lamp illuminator.
  • the electrodes 23 to 25 and 33 to 35 are provided.
  • the bridge rectifier circuits 21 and 31 are an example of the AC / DC converting means referred to in the present invention, and include four diodes D1 to D4 and D5 to D8, respectively.
  • the external connection terminals 22 and 32 are pins that can be fitted into the socket of the fluorescent lamp lighting fixture.
  • the external connection terminal 22 is electrically connected to a connection point 211 of the diodes D1 and D4 and a connection point 212 of the diodes D2 and D3.
  • the external connection terminal 32 is electrically connected to the connection point 311 of the diodes D5 and D8 and the connection point 312 of the diodes D6 and D7.
  • the electrodes 23 and 24 of the base 2 are positive electrodes that are electrically connected to the connection point 213 of the diodes D1 and D2, and are bifurcated by the connection point 214.
  • the electrode 25 is a negative electrode that conducts to the connection point 215 of the diodes D3 and D4.
  • the electrodes 23, 24, and 25 are configured as pins that can be fitted to the terminals 141a, 142a, and 143a of the LED unit 1, for example.
  • the electrodes 33 and 34 of the base 3 are negative electrodes that conduct to the connection point 315 of the diodes D7 and D8, and are bifurcated by the connection point 314.
  • the electrode 35 is a positive electrode conducting to the connection point 313 of the diodes D5 and D6.
  • These electrodes 33, 34, and 35 are configured as pin holes into which the terminals 141b, 143b, and 142b of the LED unit 1 can be fitted, for example.
  • the terminals 141a, 142a, 143a of the LED unit 1 located on the left side in FIG. 2 are conductively connected to the electrodes 23, 24, 25. Further, the terminals 141b, 142b, 143b of the LED unit 1 located on the right side in the drawing are conductively connected to the electrodes 33, 35, 34.
  • the current supplied from the AC power supply is passed through the external connection terminal 32, the connection point 311, the diode D5, the electrode 35, the two wirings 142, the electrode 24, the connection point 214, and the electrode 23. It flows through the two wirings 141 and flows to the electrode 33, the connection point 314, the electrode 34, the two wirings 143, the electrode 25, the connection point 215, the diode D4, the connection point 211, and the external connection terminal 22. Thereby, the LED module 13 connected in series to the two wirings 141 is caused to emit light constantly.
  • FIG. 3 shows another example of how the LED lamp according to the present invention is used.
  • the same or similar elements as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the above embodiment, and description thereof will be omitted as appropriate.
  • the LED lamp A2 shown in FIG. 3 includes one LED unit 1 and caps 2 and 3 attached to both ends thereof.
  • a general fluorescent lamp illumination is used as an alternative to a straight tube fluorescent lamp for FL20W. Used by attaching to instruments. That is, the LED lamp A2 is different from the LED lamp A1 of the above-described embodiment that is configured to include the two LED units 1 in that the LED lamp A2 includes one LED unit 1.
  • LED lamps A1 and A2 of the above embodiment a plurality of LED units 1 can be connected in series.
  • LED lamps A1 and A2 having different tube lengths can be configured by making the number of LED units 1 used different from 1 or 2 or more. That is, two or more types of products (LED lamps A1 and A2) having different tube lengths can be manufactured using the common bases 2 and 3 and the common LED unit 1, and the manufacturing costs of the LED lamps A1 and A2 are the same. Reduction and ease of product management.
  • the bases attached to both ends of the LED unit 1 are used when one LED unit 1 is used or when the two LED units 1 are connected and used.
  • a forward DC current is applied to the plurality of LED modules 13 connected in series via the bridge rectifier circuits 21 and 31. Can be made. Therefore, according to the LED lamps A1 and A2 having such a configuration, all the LED modules 13 can appropriately emit light regardless of the number of LED units 1 used.
  • the ballast voltage is 100V
  • the ballast voltage is 200V, which is twice that of the FL20W.
  • the LED lamp A1 used as an alternative for the FL40W has a configuration in which two LED units 1 are connected in series. For this reason, at the time of lighting, substantially the same current flows to the LED modules 13 of the LED lamps A1 and A2, and each LED module 13 can appropriately emit light.
  • the LED lamp according to the present invention is not limited to the embodiment described above.
  • the specific configuration of each part of the LED lamp according to the present invention can be varied in design in various ways.
  • the LED units are not limited to those provided with cases.
  • the LED unit may be configured not to include a case, and the LED lamp may be configured to include a case having a size capable of collectively enclosing a plurality of LED units connected to each other.

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Abstract

 LEDランプA1は、複数の発光ダイオードを13備えた1以上の細長状のLEDユニット1と、LEDユニット1の長手方向の両端部に取り付け可能とされており、外部から電源の供給を受けるための口金2,3と、を備え、LEDユニット1は、複数個を直列に連結可能である。このような構成により、長さの異なる複数種類のものについて、製造コストの削減および管理の容易化を図ることができる。

Description

LEDランプ
 本発明は、LEDを光源とし、蛍光ランプの代替として利用するのに適したLEDランプに関する。
 図5は、従来のLEDランプの一例を断面図で示している(たとえば特許文献1参照)。同図に示されたLEDランプXは、長矩形状の基板91と、基板91上に搭載された複数のLED92と、基板91を収容する管93と、端子94と、LED92を点灯させるための回路95を備えている。基板91上には複数のLED92および端子94に接続される図示しない配線が形成されている。このLEDランプXは、端子94を一般用蛍光灯照明器具のソケットの差込口に嵌合させることにより、複数のLED92を発光させることができるように構成されている。LED92は、低消費電力であるとともに長寿命であることから、LEDランプXを蛍光ランプの代替として利用すれば、コスト面および環境面において改善が期待できる。
 なお、一般用蛍光灯照明器具とは、主に屋内の一般照明に広く用いられる照明器具であり、たとえば日本国内においては、商用100V電源を用い、JIS C7617に定められた直管形蛍光ランプまたはJIS C7618に定められた環形蛍光ランプが取り付けられる照明器具をいう。
 一般用蛍光灯照明器具に取り付けられる直管形蛍光ランプの場合、たとえば管長の短いFL20W用(管長580mm)と管長の長いFL40W用(管長1198mm)とは、共通の口金を使用する規格となっている。
 しかしながら、従来のLEDランプXにおいては、このような長さの異なる2種類のものについては、基板91の全長を異ならせるとともに、基板91に搭載するLED92の数量を異ならせるなどにより、それぞれ別々の製品として製造されていた。このため、製造コストが比較的に高くついてしまい、また、製品の管理面においても煩雑となる傾向にあった。
実開平6-54103号公報
 本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、管長の異なる複数種類のものについて、製造コストの削減および管理の容易化を図ることができるLEDランプを提供することをその課題とする。
 上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
 本発明によって提供されるLEDランプは、複数の発光ダイオードを備えた1以上の細長状のLEDユニットと、このLEDユニットの長手方向の両端部に取り付け可能とされており、外部から電源の供給を受けるための第1および第2の口金と、を備え、上記LEDユニットは、複数個を直列に連結するための連結部を備える。
 本発明の好ましい実施の形態においては、上記LEDユニットは、上記複数の発光ダイオードを直列につなぐための第1の配線と、長手方向に延びる第2および第3の配線とを有しており、上記第1および第2の口金は、それぞれ、交流電源に接続される外部接続端子と、上記第1ないし第3の配線にそれぞれ導通接続可能な第1ないし第3の電極と、これらの電極および上記外部接続端子の間に設けられ、交流を直流に変換する交流直流変換手段と、を備え、上記第1の口金において、上記第1および第2の電極は正極である一方、上記第3の電極は負極であり、上記第2の口金において、上記第1および第2の電極は負極である一方、上記第3の電極は正極であり、上記第1の配線の両端部は、上記第1の口金の第1の電極および上記第2の口金の第1の電極に導通接続され、上記第2の配線の両端部は、上記第1の口金の第2の電極および上記第2の口金の第3の電極に導通接続されるとともに、上記第3の配線の両端部は、上記第1の口金の第3の電極および上記第2の口金の第2の電極に導通接続される。
 本発明の好ましい実施の形態においては、上記各LEDユニットは、上記複数の発光ダイオードを囲む円筒形のカバーを有し、全体として直管状とされている。
 本発明の好ましい実施の形態においては、上記各LEDユニットは、上記複数の発光ダイオードが搭載された基板を備えており、上記配線は、いずれも上記基板に形成されている。
 本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
本発明に係るLEDランプの一例を示す斜視図である。 図1に示すLEDランプの回路図である。 本発明に係るLEDランプの他の例を示す回路図である。 本発明に係るLEDランプの連結部を示す要部斜視図である。 従来のLEDランプの一例を示す断面図である。
 以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
 図1および図2は、本発明に係るLEDランプの使用態様の一例を示している。本実施形態のLEDランプA1は、2つのLEDユニット1、口金2,3を備えており、たとえばFL40W用の直管形蛍光ランプの代替として一般用蛍光灯照明器具に取り付けて用いられる。
 LEDユニット1は、長矩形状の基板11が円筒形のケース12内に収容された構成とされており、基板11上には複数のLEDモジュール13が搭載されている。図2に表れているように、基板11には、長手方向に延びる配線141,142,143が設けられている。配線141は、複数のLEDモジュール13を直列につなげるためのものである。配線142,143の意義については後述する。
 配線141,142,143の両端部には、端子141a,141b,142a,142b,143a,143bが設けられている。図4に示すように、端子141a,142a,143aは、たとえばピン穴とされており、端子141b,142b,143bは、たとえば上記端子141a,142a,143aに嵌合可能なピンとして構成されている。これにより、2つのLEDユニット1は、直列に連結可能となっており、端子141a,142a,143aおよび端子141b,142b,143bは、本発明で言う連結部を構成している。なお、本実施形態では、2つのLEDユニット1を使用する態様を一例として挙げているが、上記構成から理解できるように、3つ以上のLEDユニット1を使用する場合であっても、これらを直列に連結可能である。また、2つ以上のLEDユニット1を連結する場合には、必要に応じて、図示しないコネクタなどを介して連結してもよい。
 口金2,3は、蛍光灯照明器具のソケットに装着することにより、商用交流電源からLEDユニット1に電力供給するためのものであり、それぞれ、ブリッジ整流回路21,31、外部接続端子22,32、電極23~25,33~35を有している。ブリッジ整流回路21,31は、本発明でいう交流直流変換手段の一例であり、それぞれ、4つのダイオードD1~D4,D5~D8を含んで構成されている。外部接続端子22,32は、蛍光灯照明器具のソケットの差込口に嵌合可能なピンである。外部接続端子22は、ダイオードD1,D4の接続点211、およびダイオードD2,D3の接続点212に導通している。外部接続端子32は、ダイオードD5,D8の接続点311、およびダイオードD6,D7の接続点312に導通している。
 口金2の電極23,24は、ダイオードD1,D2の接続点213に導通する正極であり、接続点214によって二股に分岐している。電極25は、ダイオードD3,D4の接続点215に導通する負極である。電極23,24,25は、たとえばLEDユニット1の端子141a,142a,143aに嵌合可能なピンとして構成されている。
 口金3の電極33,34は、ダイオードD7,D8の接続点315に導通する負極であり、接続点314によって二股に分岐している。電極35は、ダイオードD5,D6の接続点313に導通する正極である。これら電極33,34,35は、たとえばLEDユニット1の端子141b,143b,142bを嵌合可能なピン穴として構成されている。
 図2の図中左側に位置するLEDユニット1の端子141a,142a,143aは、電極23,24,25に導通接続されている。また、図中右側に位置するLEDユニット1の端子141b,142b,143bは、電極33,35,34に導通接続されている。
 上記構成のLEDランプA1を使用する際には、両端の外部接続端子22,32に交流電圧が印加されると、2つのLEDユニット1に含まれるすべてのLEDモジュール13には、順方向の全波整流電流が流れる。具体的には、たとえば、正の半周期においては、交流電源から供給される電流は、外部接続端子22、接続点211、ダイオードD1、電極23を介して2つの配線141に流れ、電極33、接続点314,315、ダイオードD8、接続点311、外部接続端子32へと流れる。一方、負の半周期においては、交流電源から供給される電流は、外部接続端子32、接続点311、ダイオードD5、電極35、2つの配線142、電極24、接続点214、電極23を介して2つの配線141に流れ、電極33、接続点314、電極34、2つの配線143、電極25、接続点215、ダイオードD4、接続点211、外部接続端子22へと流れる。これにより、2つの配線141に直列につなげられているLEDモジュール13は、定常的に発光させられる。
 図3は、本発明に係るLEDランプの使用態様の他の例を示している。なお、図3において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付しており、適宜説明を省略する。
 図3に示されたLEDランプA2は、1つのLEDユニット1、およびその両端部に取り付けられる口金2,3を備えており、たとえばFL20W用の直管形蛍光ランプの代替として一般用蛍光灯照明器具に取り付けて用いられる。すなわち、LEDランプA2は、1つのLEDユニット1を備える点において、2つのLEDユニット1を具備する構成とされていた上記実施形態のLEDランプA1と異なる。
 LEDランプA2を使用する際には、両端の外部接続端子22,32に交流電圧が印加されると、LEDユニット1に含まれるすべてのLEDモジュール13には、順方向の波整流電流が流れる。具体的な電流の流れについては、LEDランプA1に関して上述したのと同様であるので省略する。
 次に、LEDランプA1,A2の作用について説明する。
 上記実施形態のLEDランプA1,A2においては、LEDユニット1は複数個を直列に連結可能である。このため、LEDユニット1の使用数を1または2以上と異ならせることにより、管長の異なるLEDランプA1,A2を構成することができる。すなわち、管長の異なる2種類以上の製品(LEDランプA1,A2)について、共通の口金2,3および共通のLEDユニット1を用いて製造することが可能であり、LEDランプA1,A2の製造コストの削減および製品の管理の容易化を図ることができる。
 上記構成のLEDランプA1,A2においては、1つのLEDユニット1を使用する場合、または2つのLEDユニット1を連結して使用する場合のいずれにおいても、LEDユニット1の両端部に取り付けられた口金2,3を一般用蛍光灯照明器具のソケットの差込口に差込むだけで、ブリッジ整流回路21,31を介して直列にされた複数のLEDモジュール13に対して順方向の直流電流を通電させることができる。したがって、このような構成のLEDランプA1,A2によれば、LEDユニット1の使用数量にかかわらず、すべてのLEDモジュール13を適切に発光させることができる。
 直管形蛍光ランプの場合、たとえば管長の短いFL20W用は安定器電圧が100Vである一方、管長の長いFL40W用は安定器電圧がFL20W用の2倍の200Vである。これに対し、FL40W用に代替して使用するLEDランプA1においては、2本のLEDユニット1を直列に連結して使用する構成となっている。このため、点灯時には、LEDランプA1,A2のLEDモジュール13に対してほぼ同じ電流が流れることになり、各LEDモジュール13を適切に発光させることができる。
 本発明に係るLEDランプは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るLEDランプの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
 LEDユニットは、それぞれにケースを備えるものに限定されない。LEDユニットは、ケースを備えない構成とし、LEDランプとしては、互いに連結された複数のLEDユニットを一括して囲むことが可能なサイズのケースを備える構成であってもよい。

Claims (4)

  1.  複数の発光ダイオードを備えた1以上の細長状のLEDユニットと、
     このLEDユニットの長手方向の両端部に取り付け可能とされており、外部から電源の供給を受けるための第1および第2の口金と、を備え、
     上記LEDユニットは、複数個を直列に連結するための連結部を備える、LEDランプ。
  2.  上記LEDユニットは、上記複数の発光ダイオードを直列につなぐための第1の配線と、長手方向に延びる第2および第3の配線とを有しており、
     上記第1および第2の口金は、それぞれ、交流電源に接続される外部接続端子と、上記第1ないし第3の配線にそれぞれ導通接続可能な第1ないし第3の電極と、これらの電極および上記外部接続端子の間に設けられ、交流を直流に変換する交流直流変換手段と、を備え、
     上記第1の口金において、上記第1および第2の電極は正極である一方、上記第3の電極は負極であり、
     上記第2の口金において、上記第1および第2の電極は負極である一方、上記第3の電極は正極であり、
     上記第1の配線の両端部は、上記第1の口金の第1の電極および上記第2の口金の第1の電極に導通接続され、
     上記第2の配線の両端部は、上記第1の口金の第2の電極および上記第2の口金の第3の電極に導通接続されるとともに、
     上記第3の配線の両端部は、上記第1の口金の第3の電極および上記第2の口金の第2の電極に導通接続される、請求項1に記載のLEDランプ。
  3.  上記各LEDユニットは、上記複数の発光ダイオードを囲む円筒形のカバーを有し、全体として直管状とされている、請求項1に記載のLEDランプ。
  4.  上記各LEDユニットは、上記複数の発光ダイオードが搭載された基板を備えており、
     上記配線は、いずれも上記基板に形成されている、請求項2に記載のLEDランプ。
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