JP2010040259A - Led bulb - Google Patents
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Description
本発明は、LED電球に関する。 The present invention relates to an LED bulb.
従来の電球においては、蛍光灯を電球状にした蛍光灯電球や白熱電球の様に発熱発光による球状放射の全方向照射の電球であった。 Conventional light bulbs are bulbs that irradiate in a spherical direction by exothermic light emission, such as fluorescent light bulbs and incandescent light bulbs that have a fluorescent light bulb shape.
近年、地球の温暖化により、如何に効率のよい電球を作るのかが世界中の関心である。高効率発光のLEDを用いた照明器具の開発が急進展しているが、LEDの照射力が小さい為、現段階では主照明としての利用はされていない。 In recent years, the world is interested in how to make efficient light bulbs due to global warming. Although development of lighting fixtures using high-efficiency light emitting LEDs has been rapidly progressing, they are not used as main lighting at this stage because the irradiation power of LEDs is small.
本発明が解決しようとする課題は、世界中が白熱電球の使用生産中止が始まった今、水銀灯や一般電球の代替光源になる省エネルギーで環境に配慮した照明用LED電球を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide an energy-saving and environmentally friendly LED light bulb that is an alternative light source for mercury lamps and general light bulbs as the world has started to stop using incandescent light bulbs.
本発明の照明用LED電球は、電球のように球状放射せず、半球状放射になるように複数のLEDを配置しているので街路灯に使用しても水平位置迄しか放射光が出ないので誘導灯として使用できる。電球より上方への放射光(光害)が出ず放射光を100%有効に利用できる。 The LED light bulb for illumination of the present invention does not emit spherical light like a light bulb, and a plurality of LEDs are arranged so as to produce hemispherical radiation. So it can be used as a guide light. Radiation light (light pollution) above the light bulb does not appear and the radiation light can be used 100% effectively.
本発明の照明用LED電球は、放射光が重複照射する様に複数個を設置する事で半球面状に光が放射される。各種電球を器具に設置し灯軸上の2m前方の前方照射力を比べると、200w白熱電球が64Lx、100wの蛍光灯は162Lx、本発明の30w型半球状放射のLED電球は約1500Lx以上であった。また、試作LED電球から10m下の路面での直下照度は50Lxを有した。一級国道の街路灯で使用されている高さ10mの直下路面で35Lxしか無かった。LEDは高輝度なので側方の放射光を少なく設置しても遠方からの視認性が良く誘導灯としての機能を満たす。重複照射された路面上の放射光は遠方からの路上の視認性の良さを確保した。また、重複照射した放射光を指向角60度以下に設定する事で歩行者や運転手の視野に入り難くグレアを感じさせない電球となった。 The LED light bulb for illumination according to the present invention emits light in a hemispherical shape by installing a plurality of the emitted light bulbs so that the emitted light is irradiated repeatedly. Comparing the front illumination power 2m ahead on the lamp shaft with various bulbs installed in the fixture, the 200w incandescent bulb is 64Lx, the 100w fluorescent lamp is 162Lx, and the 30w hemispherical LED bulb of the present invention is about 1500Lx or more there were. The illuminance directly below the road surface 10 m below the prototype LED bulb was 50 Lx. There was only 35Lx on the 10m-high road surface used for the street light of the first-class national highway. Since the LED has high brightness, even if it is installed with a small amount of radiated light on the side, it is highly visible from a distance and fulfills the function as a guide light. The radiated light on the road surface that was repeatedly irradiated secured good visibility on the road from a distance. In addition, by setting the radiated light that has been repeatedly irradiated to a directivity angle of 60 degrees or less, the light bulb is difficult to enter the pedestrian or driver's field of vision and does not feel glare.
本発明のLED電球を日本中の屋外灯と交換し使用する事で大幅な消費電力削減可能となる。仮に、道路の高力率400wの街路灯10万本で消費電力を400w×150%(力率)×10万本で64400kwhとする。街路灯だけで(64400kwh×11時間×365日)年間258566000kwとなり、公園や公共の場所・繁華街の屋外灯・施設照明等約100万本(100W×100万本×11時間×365日)の401500000kwと合わせると660066000kwでLED電球の消費電力132495000kwに交換すると527571000kwの電力削減となる。これは194146,128t相当のCO2が削減可能となる。 By replacing the LED bulb of the present invention with outdoor lights all over Japan, power consumption can be greatly reduced. Assuming that 100,000 street lamps with a high power factor of 400 w on the road consumes 400 w x 150% (power factor) x 100,000, the power consumption is 64400 kwh. With street lights alone (64400kwh x 11 hours x 365 days), it becomes 258566000kw per year, and there are about 1 million lights (100W x 1 million x 11 hours x 365 days) in parks, public places, downtown outdoor lights, and facility lighting. When combined with 401500000 kw, the power consumption of the LED bulb will be reduced to 527571000 kw by replacing it with 62496000 kw. This makes it possible to reduce CO2 equivalent to 194146,128t.
単にLED電球を電球の形状に製造して白熱電球の使用器具に使用しても、器具の反射鏡の光源位置に合わせた反射角度になっているので、電球の様に後方の反射板にLEDの放射光が反射して前方へ照射される反射光は少なくなる。本発明の照明用LED電球は多数のLEDを円錐形もしくは、円錐台形に配置するので用途に応じてLEDを使用する事で形状や用途別のLED電球を提供できる。 Even if you simply manufacture an LED bulb in the shape of a bulb and use it for an incandescent bulb, it has a reflection angle that matches the light source position of the reflector of the fixture, so the LED on the back reflector like a bulb Less reflected light is reflected and irradiated forward. Since the LED light bulb for illumination of the present invention has a large number of LEDs arranged in a conical shape or a truncated cone shape, an LED light bulb can be provided according to shape and use by using the LED according to the use.
本発明の請求項1に記載のLED電球はLEDの輝度の高さを利用し放射光を半球面状になるように複数のLEDを円錐形もしくは円錐台形に設置し、視認性の良さに因る誘導性を持たせ側方へのLEDの照射力を少な目に設定し、LED電球の灯軸方向への放射光を重複照射させる事で灯軸方向への放射力を増し、省電力ながらも視認性と照射力を有する構造を特徴とするLED電球を提供できる。
The LED light bulb according to
本発明の請求項2に記載のLED電球は個々のLEDの設置部側方から光軸方向へ逆円錐面鏡(逆楕円円錐面鏡や回転方物面鏡等含む。以下、単に逆円錐面鏡と記す。)を使用し、LEDの放射光を特定の角度に集光照射する構造を有する。指向角135度のLEDに逆円錐面鏡等の反射鏡を使用して、照射角を60度に集光すると照射面積は約16分の1になり、反射率95%の反射鏡を使用すると約15倍明るくなる。又、正常な人間の視野は上方に60度であり各LEDの光軸を灯軸に平行となる様に配置し灯軸を中心とした60度に設定すると集光された高照度の放射光は視野に入らないのでグレアが発生しない。
しかし、高照度でなくても水平位置までの照射光を有すると誘導灯として使用可能となり、誘導性と視認性に優れ眩しくないLED電球を提供できる。
The LED bulb according to
However, even if it is not high illuminance, it can be used as a guide light when it has irradiation light up to a horizontal position, and an LED bulb that is excellent in inductivity and visibility and is not dazzling can be provided.
また、本発明の請求項3に記載のLED電球の本体とカバー部の接合部に放熱構造を有する事を特徴とするLED電球は、白熱電球やHIDランプに比べて発熱量が少なく、カバーを電球に取付けなければ昆虫が巣を作りゴミが蓄積し、死骸やゴミの通電による発火の可能性が高くなる。しかしLEDには放熱が一番必要で有り、放熱が上手くいかなければLEDの寿命は極端に短くなる。そこで、電球本体とカバー部の接合部の間に放熱のための空間を設けカバー内部の高温な気体を放出しLED素子発光に伴う周囲温度の上昇を対流放熱により防止し、定格寿命の長期化を図る。本体とカバー部の接合部に熱や気体のみを通過させて、水や昆虫、ゴミが侵入しないようにマイクロネットを配置した。
In addition, the LED bulb characterized by having a heat dissipation structure in the joint portion of the LED bulb main body and the cover portion according to
以下、本発明の実施例にもとづき図面を用いて説明する。
図1は中心角120度の円錐状のLED設置面2に指向角135度・光度15lmのLED5を150個配置した30w無集光タイプのLED電球試作器を基にした簡易説明図においては、LED5aは放射光4aから放射光4a’間の135度を照射しLED5bは放射光4bから放射光4b’間の135度を照射する。灯軸3を中心とする中心角90度の逆円錐形に照射される放射光4a’ から放射光4b’間は全てのLEDの放射光が重複照射され灯軸3の延長上1mで720Lxを有し、200w白熱電球の250Lxよりも明るい。また、上記以外の放射光4a’から放射光4bもしくは、放射光4b’から放射光4aの照度は1m離れた位置で240Lxを有した。
Hereinafter, based on the Example of this invention, it demonstrates using drawing.
FIG. 1 is a simplified explanatory diagram based on a 30w non-condensing type LED bulb prototype in which 150 LEDs 5 having a directivity angle of 135 degrees and a luminous intensity of 15 lm are arranged on a conical
図2は、請求項2記載の集光重複型円錐台形タイプのLED電球の縦断面説明図において、図1と同じく中心角120度の円錐の頭頂部を切取った円錐台形のLED配置面2bに配置された90個の逆円錐形反射鏡6の底部に指向角135度・光度15 lmのLED5を90個、円錐台形側面2a部に配置された60個の逆円錐形反射鏡6の底部に指向角135度・光度15lmのLED5を60個配置した。円錐台形状のLED設置面2bに設置したLED5cは逆円錐形反射鏡6により灯軸3を中心とした4cから4c’の60度を照射する。LED5aは逆円錐形反射鏡6によって放射光4aから放射光4a’間の90度を照射し、LED5bも逆円錐形反射鏡6によって放射光4bから放射光4b’間の90度を照射する。灯軸3を中心とした半球状に切れ目無く放射光が照射される。
FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional explanatory view of a condensing overlapping frustoconical LED bulb according to
図3は、請求項2記載の円筒形タイプのLED電球の縦断面説明図でLED配置面2に配置した指向角135度の広角指向特性のLED5の側方から逆円錐鏡6を使用して、LED5の放射光4aから放射光4a’の135度を放射光4bから放射光4b’の照射角60度に集光すると照射面積は約16,8分の1になり、反射率95%の反射鏡を逆円錐鏡6に加工して使用すると約15倍明るくなる。また、本体1の側面に設置した円筒状の放熱板7と一体化したLED設置面2に白色やマルチタイプのLED5を配置することで視認性と誘導性を確保しながらも、マルチタイプLEDを利用した色調変化に因る情報伝達を発信可能な眩しくなく、マイクロネット10を取り付けたカバー9を設置してLED5の電球内で発生する熱を電球外へ放熱できるLED電球を製造できる。
FIG. 3 is a longitudinal cross-sectional explanatory view of the cylindrical type LED bulb according to
本発明の本発明の照明用LED電球は、白熱電球の代替光源だけでは無く、ハロゲン球や水銀灯等電球全般に利用が可能な電球である、図3は円筒形タイプのLED電球の使用によって道路状況や災害発生告知も可能となる。また、ソーラーシステムと組み合わせることで自力発電となり、災害等の緊急時にも電線等の断線等に関係無く機能を維持出来る。 The LED bulb for illumination of the present invention is not only an alternative light source for incandescent bulbs but also a bulb that can be used for all bulbs such as halogen bulbs and mercury lamps. FIG. 3 shows a road by using a cylindrical LED bulb. Status and disaster occurrence notifications are also possible. In combination with a solar system, it can generate power by itself, and can maintain its function regardless of the disconnection of electric wires and the like even in the event of an emergency such as a disaster.
1 本体
2 LED設置面
3 灯軸
4 放射光
4a 放射光
4a‘放射光
4b 放射光
4b‘放射光
4c 放射光
4c‘放射光
5 LED
5a LED
5b LED
5c LED
6 逆円錐面鏡
7 放熱板(放熱フィン)
8 口金
9 カバー
10 マイクロネット
DESCRIPTION OF
5a LED
5b LED
5c LED
6 Reverse
8
Claims (3)
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JP2008199891A JP2010040259A (en) | 2008-08-01 | 2008-08-01 | Led bulb |
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JP2008199891A Pending JP2010040259A (en) | 2008-08-01 | 2008-08-01 | Led bulb |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101050042B1 (en) | 2010-10-14 | 2011-07-19 | 김덕용 | Led lighting module |
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2008
- 2008-08-01 JP JP2008199891A patent/JP2010040259A/en active Pending
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