JP5557105B2 - Lamp with lamp and lighting equipment - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、発光ダイオード等の固体発光素子を光源とした口金付ランプおよび照明器具に関する。 Embodiments described herein relate generally to a lamp with a base and a lighting fixture that use a solid light emitting element such as a light emitting diode as a light source.
近年、フィラメント電球に代わって、寿命が長く、また消費電力の少ない固体発光素子である発光ダイオードを光源とした電球形LEDランプ等の口金付ランプが各種照明器具の光源として採用されるようになっている。この種の発光ダイオードを光源とする口金付ランプは、省エネや電球の長寿命化をはかることから既存の一般白熱電球に代替が可能になるように構成され、一般白熱電球に近い配光特性が要求されている。 In recent years, lamps with caps such as bulb-type LED lamps that use light-emitting diodes, which are solid-state light-emitting elements that have a long life and low power consumption, have been adopted as light sources for various lighting fixtures in place of filament bulbs. ing. Lamps with caps that use this type of light emitting diode as the light source are designed to be able to replace existing general incandescent bulbs because they save energy and extend the life of the bulbs. It is requested.
しかしながら、この種の口金付ランプは、発光ダイオードを実装した平面状の発光モジュールを光源部とし、ランプ本体は発光ダイオードの熱を放熱させることから熱伝導性の良好なアルミニウム製の円筒体で構成し、ランプ本体の一端部側に光源部が配設され、光源部を覆うようにグローブが設けられている。このため、発光する部分が電球の頂部側のみに集中し、放射される光のほとんどは頂部から前面側に放出され、電球の側面から背面側にかけて光量が減少する問題がある。一方、光源部の発光源として用いられる発光ダイオード等の固体発光素子は、発光効率を向上させるために、点灯時に発生する熱を効果的に放熱させる必要がある。このため、この種の口金付ランプにおいては、固体発光素子の放熱性能を高め、かつ一般白熱電球に近似した配光特性を如何にして達成するかが重要な課題となっている。 However, this type of lamp with a base uses a flat light emitting module mounted with a light emitting diode as a light source part, and the lamp body dissipates the heat of the light emitting diode, so it is composed of a cylindrical body made of aluminum with good thermal conductivity. And the light source part is arrange | positioned at the one end part side of the lamp | ramp main body, and the glove | globe is provided so that a light source part may be covered. For this reason, there is a problem that the light emitting part is concentrated only on the top side of the bulb, and most of the emitted light is emitted from the top to the front side, and the light quantity decreases from the side of the bulb to the back side. On the other hand, a solid light emitting element such as a light emitting diode used as a light emitting source of a light source unit needs to effectively dissipate heat generated during lighting in order to improve luminous efficiency. For this reason, in this type of lamp with a cap, it is an important issue how to improve the heat radiation performance of the solid light emitting element and achieve the light distribution characteristic approximate to that of a general incandescent bulb.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、固体発光素子の放熱性能を高め、かつ一般白熱電球等既存の光源の配光特性に近づけることが可能な口金付ランプおよび照明器具を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a lamp with a cap and a luminaire that can improve the heat dissipation performance of a solid state light emitting device and can approximate the light distribution characteristics of an existing light source such as a general incandescent bulb. It is something to try.
本発明の実施形態における口金付ランプは、固体発光素子からなる光源部を有し、熱伝導性を有する放熱体は、光源部を頂部に配設し、光源部からの光を頂部と逆方向に向けて放射するように、光軸に対し放射方向に突出して設けられる放熱部を形成する。透光性のカバー部材は、放熱体の放熱部を外気に向けて露出させる開放部を有し、光源部および放熱体を覆うように設けられる。口金部材は光源部に電源を供給する。 The lamp with a cap in the embodiment of the present invention has a light source unit made of a solid light emitting element, and a heat-radiating body has a light source unit arranged at the top, and the light from the light source unit is reverse to the top. A heat dissipating part is formed so as to project in the radial direction with respect to the optical axis so as to radiate toward. The translucent cover member has an open portion that exposes the heat radiating portion of the heat radiating body toward the outside air, and is provided so as to cover the light source portion and the heat radiating body. The base member supplies power to the light source unit.
本実施形態によれば、固体発光素子の放熱性能を高め、かつ一般白熱電球等既存の光源の配光特性に近づけることが可能な口金付ランプおよび照明器具を提供することができる。 According to the present embodiment, it is possible to provide a lamp with a cap and a lighting fixture that can improve the heat dissipation performance of a solid light emitting element and can be close to the light distribution characteristics of an existing light source such as a general incandescent light bulb.
以下、本発明に係る口金付ランプおよび照明器具の実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of a lamp with a cap and a lighting fixture according to the present invention will be described.
図1〜図3に示すように、本実施形態は、一般白熱電球に代替が可能な電球形の口金付ランプ10を構成するもので、固体発光素子からなる光源部11と、光源部を配設した熱伝導性を有する放熱体12と、光源部および放熱体を覆うように設けられる透光性のカバー部材13と、光源部に電源を供給する口金部材14で構成する。
As shown in FIGS. 1 to 3, the present embodiment constitutes a bulb-
光源部11は、図1(b)に示すように、固体発光素子11aを面状に配設した発光モジュール11bと、発光モジュールを配設する基板11cからなる。固体発光素子11aは、本実施形態では発光ダイオード(以下「LED」と称す)で構成し、同一性能を有する青色LEDチップからなる高輝度・高出力の複数個のLEDからなり、各LED11aを配線基板11b1に実装することにより発光モジュール11bが構成される。
As shown in FIG. 1B, the light source unit 11 includes a
発光モジュール11bは、次のようにして構成される。すなわち、配線基板11b1は、略正方形をなし熱伝導性が良好な部材、本実施形態では、アルミニウムからなる基板上に絶縁層を形成した薄い平板で構成され、その一面側(表面側)の中央部分に内周面が略正方形をなす土手部を形成して浅い正方形の凹部を形成し、この凹部にCOB技術を使用して複数のLED11a(青色LEDチップ)が略マトリックス状に実装され、さらに、黄色蛍光体を分散・混合した封止部材が塗布または充填されLED11aが正方形で面状をなすように配設された発光モジュール11bが構成される。この発光モジュールは、上述した青色LEDチップから放射される青色光を透過させると共に、青色光によって黄色蛍光体を励起して黄色光に変換し、透過した青色光と黄色光が混光して白色の光を放射する。
The
上記に構成された発光モジュール11bは、基板11cに配設されて光源部11を構成する。基板11cは、放熱部材を兼ねるもので、熱伝導性の良好な部材、本実施形態では、比較的に肉厚の板状をなすアルミニウムで、光軸x−xを中心として直交する放射方向に向けて突出した略十文字形をなすように構成する。そして基板11cの交差する平坦な中央部に対して、発光モジュール11bがネジ等の固定手段によって密着して固定され、各LED11aから発生する熱を、配線基板11b1から基板11cに伝達させるように構成する。なお、配線基板11b1は、基板11cと一体に形成してもよく、この場合には、熱伝導性がより良好になって一層放熱性がよくなる。これにより、固体発光素子であるLED11aが正方形の面状をなすように配設された光源部11が構成される。なお、基板11cには、LED11aに接続されたコネクタ11c1が設けられる。上記に構成された光源部11は、放熱体12の頂部に配設される。
The
放熱体12は、本実施形態では、熱伝導性の良好な金属であるアルミニウム板で一体に構成されたベース部12aと放熱部12bからなる。ベース部12aは、内部に空間部を有する略円盤状をなすように構成される。放熱部12bは、光軸x−xに対し放射方向に突出して設けられ、本実施形態では光軸x−xに対して直交する放射方向、すなわち、光軸を中心として90°の角度で等間隔に配設された4枚の板状をなす放熱フィン12b1で構成される。この放熱フィン12b1は、アルミニウムからなる4枚の板材を、その角がR形状をなすようにして略直角に折り曲げ、それぞれの板面の背面側を小さな所定の間隔aを有して対向させる。
In this embodiment, the
これにより、光軸x−xを中心にして直交する方向に向けて連続し、幅が小さく奥行きの長い空洞をなし、かつその側方の開放部分が光軸x−xと略平行する長手方向に向けて開放する2本の連続した空洞部12b2が形成される。この2本の連続した空洞部12b2は、光軸の中心で交差して連続している。また、空洞部の側方の開放部分、すなわち、放熱フィン12b1の外周に面する端面12b3の長手方向の形状は、後述するカバー部材13の湾曲したネック部の外周面と連続させるように湾曲させて形成し、外観が一般白熱電球におけるネック部のシルエットに近似させた形状になるように構成する(図3)。
As a result, a longitudinal direction in which the cavity is continuous in a direction orthogonal to the optical axis xx, forms a cavity with a small width and a long depth, and a laterally open portion thereof is substantially parallel to the optical axis xx. Two continuous cavities 12b2 are formed that open toward. The two continuous cavities 12b2 intersect and continue at the center of the optical axis. Further, the open portion on the side of the cavity, that is, the shape of the end surface 12b3 facing the outer periphery of the radiating fin 12b1 is curved so as to be continuous with the outer peripheral surface of the curved neck portion of the
上記のように構成された放熱部12bは、放熱フィン12b1の下端部を外方に向けて湾曲させて固着部12b4を一体に形成し、円盤状をなすベース部12a上面に溶接等の手段によって固着する。ベース部12aと一体に形成してもよい。これにより、放熱体12の放熱部12bは、外気に連通する空洞部12b2を有して構成され、外気が空洞部を介して光軸x−xを中心とした直交する放射方向の2方向にわたり流通するように構成される。
The heat dissipating part 12b configured as described above is formed by integrally forming a fixing part 12b4 by curving the lower end part of the heat dissipating fin 12b1 outward, and by means such as welding on the upper surface of the
さらに、上記のように構成された放熱体12は、放熱部12bの頂部に上述の光源部11が配設される。すなわち、十文字形に形成された光源部11の基板11cを、放熱フィン12b1によって形成された直交する空洞部12b2における上面の開放部分を塞ぐようにして嵌合させ溶接等の手段によって固定する。これにより、空洞部12b2の上面が基板11cによって塞がれるとともに、基板11cの中央部、換言すれば、放熱体12の頂部に光源部11が配設され、光源部11の光軸x−xに放熱体12の軸心が合致する。
Further, in the
上記のように光源部11と放熱体12が構成されることによって、各4枚の放熱フィン12b1の間には、放熱フィンで4等分に仕切られ、上方および外側方が開放された4個の広く大きな空間部Sが形成される。この空間部Sによって、光源部11からの光は、幅が薄い放熱体12によって殆んど遮られることなく、放熱体の頂部と逆方向、換言すれば、電球の側面および背面側に向けて放射させることができる(図2)。
By configuring the light source unit 11 and the
図中15は、放熱体12を保持し後述する点灯装置17を支持し収納するためのホルダで、耐熱性の合成樹脂、本実施形態では、ポリブチレンテレフタレート(PBT)で、円盤状をなすベース部15aと保持部15bを一体に形成する。ベース部15aは、放熱体12のベース部12aの空間部に嵌合できる大きさに形成し、保持部15bは、4枚の放熱フィン12b1によって形成された光軸x−xを中心として直交する放射方向に設けられた2本の空洞部12b2に対してそれぞれ対応し、ホルダ15の軸心を中心として直交する放射方向に4個の保持片15b1が一体に形成される。保持片15b1の形状および大きさは、空洞部12b2内に嵌合できる形状および寸法に構成する。保持片15b1の上面は一体に閉塞され、内部には後述する点灯装置17の回路基板17bが挿入できるように空洞になっている。
In the figure,
そして、各保持片15b1は、放熱体12の2本の空洞部12b2に対し、放熱体のベース部12aから挿入され空洞部12b2に嵌合される。このとき、ホルダ15のベース部15aが放熱体12のベース部12aの空間部内に嵌合される。これにより、放熱体12は保持部15bによって内面側から保持される。なお、保持片15b1が空洞部12b2に嵌合される高さは、外気に連通する空洞部を塞がないように、空洞部の高さの略中間部分までの高さにする(図2)。また、保持片15b1と空洞部12b2は、耐熱性のシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等からなる接着剤を塗布して固着してもよい。
And each holding piece 15b1 is inserted from the
また、保持片15b1の一体に閉塞された上面には、電線挿通部15b2が形成される。電線挿通部は、電線w1を内部に挿通することができる内径の細く長いパイプ状をなし、保持片15b1の上面に一体に上方に延びるように形成される。そして、パイプの下端が保持片15b1の空洞に連通し、上端が放熱部12bの空洞部12b2を貫通し、光源部の基板11cに設けられたコネクタ11c1に臨む位置となるように構成される。上記に構成された放熱体12およびホルダ15は、その各ベース部12a、15aの下端が、後述する連結体16の開口部16aに嵌合されて固着される。
Further, a wire insertion portion 15b2 is formed on the upper surface of the holding piece 15b1 that is integrally closed. The electric wire insertion portion has a long and narrow pipe shape with an inner diameter through which the electric wire w1 can be inserted, and is formed so as to integrally extend upward on the upper surface of the holding piece 15b1. The lower end of the pipe communicates with the cavity of the holding piece 15b1, and the upper end passes through the cavity 12b2 of the heat radiating part 12b and is positioned so as to face the connector 11c1 provided on the
カバー部材13は、本実施形態におけるランプ部品としてのグローブを構成するもので、例えば、厚さが薄いガラスや合成樹脂などの材質で構成され、透明または光拡散性を有する乳白色などの半透明、本実施形態では乳白色のポリカーボネート(PC)樹脂で構成した。そして、本実施形態のカバー部材13は、光源部11を主として覆う上側カバー部13aと、放熱体12を主として覆う下側カバー部13bの2つに分割して発光面積を増やすように構成した。上側カバー部13aと下側カバー部13bの分割線は、放熱体12の頂部に配設された光源部11を略通過する水平方向の線y−y、換言すれば、グローブの略最大径部付近で光軸x−xに直交する線y−yを境にして2分割する。
The
上側カバー部13aは、図1(a)に示すように下方に開放した開口部13a1を有する略半球面状をなし、その球面の形状は、一般白熱電球のボール部分のシルエットに近似させた滑らかな曲面状に形成する。下側カバー部13bは、上方に上側カバー部13aの開口部13a1に合致する開口部13b1を有し、下方に径の小さい開口部13b2を有し、その外側面が、下方に向けて緩やかに湾曲させることにより、外観が一般白熱電球におけるネック部のシルエットに近似させた形状になるように形成する。なお、上側カバー部13aと下側カバー部13bは、これらの開口部13a1、13b1同士の突合せ面が超音波溶接等の手段により固着されて一体化され、一つのグローブとして構成される。
As shown in FIG. 1A, the
そして、下側カバー部13b外周面に、上述した放熱体12の放熱部12bを露出させるための開放部13b3を形成する。この開放部は、縦長の下端が開放した長孔(図1(a))からなり、この長孔は、光軸x−xを中心として直交する放射方向に設けられた4枚の放熱フィン12b1に対してそれぞれ対応し、カバー部材13の軸心を中心として直交する放射方向に4個が形成される。そして、長孔からなる開放部13b3に対して、各放熱フィン12b1の端面12b3、すなわち、空洞部12b2の側方の開放部分を嵌合し、端面12b3が外気に向けて露出するように設けられる。
And the open part 13b3 for exposing the thermal radiation part 12b of the
この際、開放部13b3の長孔は、下端が開放されているので、各放熱フィン12b1の端面12b3は、下方から開放した部分を通して差し込むことができる。なお、長孔からなる開放部13b3に、放熱フィン12b1の端面12b3を嵌合させた合わせ目は、透明なシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等からなる接着剤を塗布して固着し、合わせ目を塞ぐようにしてもよい。 At this time, since the lower end of the long hole of the opening portion 13b3 is opened, the end surface 12b3 of each radiating fin 12b1 can be inserted through a portion opened from below. The joint where the end face 12b3 of the heat radiating fin 12b1 is fitted to the open portion 13b3 made of a long hole is fixed by applying an adhesive made of a transparent silicone resin, epoxy resin, or the like, thereby closing the joint. It may be.
これにより、カバー部材13の開放部13b3から露出する放熱フィン12b1の端面12b3と、カバー部材13の外周面が連続して一体化し、全体として、外観が一般白熱電球におけるネック部のシルエットに近似させた形状に構成される(図3)。
As a result, the end surface 12b3 of the radiating fin 12b1 exposed from the open portion 13b3 of the
また、カバー部材13は、光源部11を覆う上側カバー部13aの光透過率が、放熱体12を覆う下側カバー部13bの光透過率より低くなるように構成する。本実施形態では、上側カバー部13aにおける光拡散剤の含有量を、下側カバー部13bの光拡散剤の含有量より多くすることによって、上側カバー部13aの光透過率が下側カバー部13bの光透過率より低くなるように構成した。上記に構成されたカバー部材13は、下側カバー部13bの下方の開口部13b2が、連結体16の開口部16aに嵌合されて固着される。
Further, the
連結体16は、図2に示すように耐熱性の合成樹脂、本実施形態では、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂で、横断面形状が略円形をなし上方に径の大きな開口部16aを、下方に径の小さな開口部16bを形成し、内部に収納凹部16cを形成した筒状をなし、外周面が一端部から他端部に向かい順次直径が小さくなる略円錐状のテーパー面をなすようにして、外観が一般白熱電球におけるネック部の下端部付近のシルエットに近似させた形状に構成する。そして、上方の径の大きな開口部16aに、放熱体12とホルダ15の各ベース部12a、15aが嵌合されてシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等からなる耐熱性の接着剤によって固着される。さらに、放熱体12を覆うようにしてカバー部材13の下方の開口部13b2が嵌合され、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等からなる耐熱性の接着剤によって固着される。また、下方の径の小さい開口部16bに口金部材14が固着される。なお、連結体16の外表面は、メタリックシルバー色、または、白色の塗装が施されている。
As shown in FIG. 2, the
次に、口金部材14は、エジソンタイプのE26形で、ねじ山を備えた導電性を有する金属、本実施形態では銅板からなる筒状のシェル部14aとこのシェル部の下端の頂部に絶縁部14bを介して設けられたアイレット部14cを備えている。シェル部14aの開口部が連結体16下方の開口部16bの外周に嵌め込まれ、カシメ、若しくはシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等からなる耐熱性の接着剤によって固着され、アルミニウムからなる放熱体12と口金部材14との電気絶縁がなされる。
Next, the
点灯装置17は、図1に示すように、各LED11aの点灯回路を構成する回路部品17aと、回路部品を実装した回路基板17bからなる。点灯回路は、交流電圧100Vを24V程度の直流電圧に変換して各LED11aに定電流の直流電流を供給するように構成される。回路基板17bは十字形の短冊状をなすガラスエポキシ材からなり、片面または両面に電子部品が実装され、この回路基板17bを縦方向にし、上半分程度がホルダ15のベース部15aから保持片15b1の空洞内に挿入され、下半分程度が連結体16の収納凹部16c内に配置されて支持される(図2)。回路基板17bは、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の熱伝導性を有する接着剤によって、保持片15b1や連結体16の内面に固着してもよい。
As shown in FIG. 1, the
そして、回路基板17bの出力端子には電線w1が接続され、この電線w1がホルダ15の電線挿通部15b2を挿通して基板11cのコネクタ11c1に接続される。また、回路基板17bの入力端子には口金部材14に接続される入力線(図示せず)が接続される。なお、点灯装置17は、上記のように、電球内に内蔵させて、一般白熱電球とそのまま代替ができるように構成することが好適であるが、コンパクト形蛍光ランプのように点灯装置はランプを装着する器具側に別置きにして設け、電球側には内蔵させないように構成してもよい。
And the electric wire w1 is connected to the output terminal of the
上記により、一般白熱電球と同様に、頂部の前面側から側面周囲にわたって発光面積を増やすようにグローブが形成されたPS形状のカバー部材13を有し、他端側にE26形の口金部材14が設けられ、全体の外観形状が一般白熱電球全体のシルエットと略同様の外観形状をなした電球形の口金付ランプ10が構成される。
By the above, like a general incandescent lamp, it has the PS-shaped
次に、上記に構成された口金付ランプ10の作動につき説明する。口金付ランプ10に口金部材14を介して電源を供給し点灯させると、図2に示すように、光源部11の正方形の面状をなす発光部から光が放射される。放射された光Aは、上側カバー部13aの内面に向かって放射されて透過し頂部の前面側を主として照射する。また、一部の光Bは上側カバー部13aの光拡散剤によって側方から背面方向に向けて反射され、下側カバー部13bを透過して電球の側面から背面側に光が回り込むように放射される。この際、放熱体12には、上方および外側方が開放された4個の広く大きな空間部Sが形成されているので、この空間部Sによって、光源部11から放射される光Bが幅の薄い放熱体12によって殆んど遮られることなく、電球の側面および背面側の略全周に対して、略均等(側面および背面側の略全体が光るように)に透過させることができる。
Next, the operation of the cap-equipped
また、カバー部材13は、上側カバー部13aにおける光拡散剤の含有量を、下側カバー部13bの光拡散剤の含有量より多くすることによって、上側カバー部13aの光透過率が下側カバー部13bの光透過率より低くなるように構成したので、上側カバー部13aの光拡散剤によって内面で反射される光Bが多くなり、逆に、上側カバー部13aを透過する光Aが少なくなる。
Further, the
そして内面で反射される多くなった光Bが、光透過率の高い下側カバー部13bを透過して電球の側面から背面側に光が回り込むように放射される。これにより、電球から放射される光は、4個の広く大きな空間部Sによる電球の側面および背面側へ略均等に光Bを透過させる作用と相まって、カバー部材13の全面にわたって略均等に放射されて電球の全面が略均等に光って発光面積を増やすことができ、一般白熱電球と近似した略同様の配光特性を得ることができる。
The increased amount of light B reflected from the inner surface passes through the
同時に、口金付ランプ10が点灯されると、LED11aの温度が上昇し熱が発生する。その熱は、アルミニウムからなる配線基板11b1から、同様にアルミニウムからなる基板11cに伝達され、さらに基板11cが固着されたアルミニウムからなる放熱体12の放熱フィン12b1に伝達される。放熱フィン12b1に伝達された熱は、放熱フィン12b1によって形成された空洞部12b2内に流通する外気と熱交換されて外部に放熱される。
At the same time, when the lamp with
この際、空洞部12b2は、放射方向に直交して連通する2本の空洞部で構成されており、外気が空洞部を形成する一方の端面12b3から導入され、熱くなった放熱フィン12b1の面積の広い板面に接触して熱交換され、熱交換された空気が他方の端面12b3から外部に放出される(図3中矢印A)。この熱交換作用が、直交する2本の空洞部で同時に行われ効果的な放熱が行われる。特に、光源部が近く熱の篭り易い光軸近辺の中心部においては、直交する2本の空洞部が交差し両方の空洞部から導入された外気によって熱交換が行われることからより効果的な放熱が行われる。また、光軸近辺の中心部には、断面が菱形をなす広い空間が形成されており、一層効果的な熱交換が行われる。 At this time, the cavity 12b2 is composed of two cavities that communicate perpendicularly to the radial direction, and the area of the radiating fin 12b1 that is heated by the outside air introduced from one end face 12b3 that forms the cavity. Heat is exchanged in contact with the wide plate surface, and the heat-exchanged air is discharged to the outside from the other end surface 12b3 (arrow A in FIG. 3). This heat exchanging action is simultaneously performed in the two orthogonal cavity portions to effectively dissipate heat. In particular, in the central part near the optical axis where the light source part is close and heat is easily generated, the two orthogonal cavity parts intersect and heat exchange is performed by the outside air introduced from both the cavity parts. Heat dissipation is performed. In addition, a wide space having a diamond-shaped cross section is formed at the center near the optical axis, so that more effective heat exchange is performed.
さらに、カバー部材13から露出する放熱フィン12b1の端面12b3と、カバー部材13の外周面が連続して一体化し、全体として、外観が一般白熱電球におけるネック部のシルエットに近似させた形状に構成されているので、図3中に矢印Bで示すように、外気がネック部の湾曲した傾斜に沿いガイドされて空洞部12b2に吸い込まれることから、より多くの外気を空洞部に導入することができ一層効果的な放熱が行われる。これらの効果的な放熱作用によりLED11aの温度上昇が抑制される。これは、幅が小さく奥行きの長い空洞部12b2による煙突効果によって、外気が次々と一方の端面12b3から吸い込まれ、他方の端面12b3から次々と放出されることから、点灯中において常に継続した熱交換が行われ継続的な放熱が行われる。
Furthermore, the end surface 12b3 of the heat radiating fin 12b1 exposed from the
また、同時に点灯装置17の回路基板17bが挿入されたホルダ15の保持片15b1が、空洞部12b2の略中間の高さに位置しているので、空洞部に吸い込まれた外気によって保持片15b1が冷却され、内蔵された回路基板17bも冷却されることから、回路部品17aの温度上昇も抑制することができ、電子部品の信頼性を高めることもできる。
At the same time, since the holding piece 15b1 of the
次に、上記のように構成された電球形の口金付ランプ10を光源とした照明器具の構成を説明する。図4(a)に示すように、20は店舗等の天井面Xに埋め込み設置され、E26形の口金を有する一般白熱電球を光源としたダウンライト式の既存の照明器具で、下面に開口部21aを有する金属製の箱状をなした器具本体21と、開口部に嵌合される金属製の反射体22と、一般白熱電球のE26形の口金をねじ込むことが可能なソケット23で構成されている。反射体22は、例えばステンレス等の金属板で構成し、反射体22の上面板の中央部にソケット23が設置される。
Next, the structure of the lighting fixture which used as a light source the lamp | ramp 10 with a bulb | ball-shaped cap comprised as mentioned above is demonstrated. As shown in FIG. 4 (a), 20 is an existing downlight-type lighting fixture that is embedded in a ceiling surface X of a store or the like and uses a general incandescent bulb having an E26-type base as a light source. It comprises a metal box-like instrument body 21 having 21a, a
上記に構成された一般白熱電球用の既存の照明器具20において、省エネや長寿命化などのために一般白熱電球に替えて、上述したLEDを光源とする電球形の口金付ランプ10を装着する。すなわち、電球形の口金付ランプは、口金部材14をE26形に構成してあるので、上記照明器具20の一般白熱電球用のソケット23にそのまま差し込むことができる。
In the existing
また、口金付ランプ10は、外観が一般白熱電球におけるネック部のシルエットに近似させた形状に構成されているので、ネック部がソケット周辺の反射体22等に当たることなくスムーズに差し込むことができ、電球形の口金付ランプ10における既存照明器具への適合率が向上する。これにより、既存のダウンライトを、LEDを光源とした電球形の口金付ランプ10が設置された省エネ形のダウンライトに簡単に変えることができる。勿論、既存器具のみでなく、新規構成の照明器具も同様にして構成することができる。
In addition, since the lamp with
次に、上記に構成された口金付ランプ10を光源としたダウンライト20の作動につき説明する。上記に構成されたダウンライトに電源を投入すると、ソケット23から口金付ランプ10に対し、口金部材14を介して商用電源が供給され、点灯装置17が動作して24Vの直流電圧が出力される。この直流電圧は点灯装置17から各LED11aに印加され、定電流の直流電流が供給されて全てのLEDが同時に点灯して白色の光が放射される。
Next, the operation of the
各LED11aから放射された白色の光は、上述したようにカバー部材13の全面にわたって略均等に放射され電球の側面から背面側に光が回り込み、電球の側面から背面側にかけて光量が減少することない。これは、発光面積を増やし一般白熱電球と近似した略同様の配光特性を得ることができることで、照明器具20内に配置されたソケット23近傍の反射体22への光の照射量が増大し、一般白熱電球用として構成された反射体22の光学設計通りの器具特性を得ることが可能となり、一般白熱電球に近似した略同様の配光特性をもった照明を行うことができる。
The white light radiated from each LED 11a is radiated substantially evenly over the entire surface of the
同時に、電球形の口金付ランプ10が点灯されると、LED11aの温度が上昇し熱が発生するが、上述のように放熱体12の放熱フィン12b1および空洞部12b2によって効果的に放熱され、LEDの発光効率の低下を抑制することができ、長期にわたり明るさが低下することなく、さらに電子部品の信頼性も高めることができ、長寿命の照明器具を提供することが可能となる。
At the same time, when the bulb-shaped lamp with
また、照明器具は、ダウンライトに限らず、図4(b)に示すように、壁面Xに設置されるブラケット形の照明器具を構成するようにしてもよい。このブラケット20は、上方を開放した透明なグローブ24を有し、本実施形態の口金付ランプ10がソケット23により上方に向けて設置される。これにより、口金付ランプ10からの光が上方、側方さらに下方に向けて放射され壁面等を均等に照らすことができる。また、口金付ランプ10は、電球の側面から背面側に光が回り込み、電球の側面から背面側にかけて光量が減少することないため、特に水平方向の明るさを生かした照明を行うことができるブラケット形の照明器具を提供することが可能になる。
Further, the lighting fixture is not limited to the downlight, but may be a bracket-type lighting fixture installed on the wall surface X as shown in FIG. The
以上、本実施形態によれば、LEDの放熱性能を高め、かつ一般白熱電球等既存の光源の配光特性に近づけることが可能な口金付ランプおよび照明器具を提供することができるとともに、次のような作用効果を奏することが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a lamp with a cap and a lighting fixture that can improve the heat dissipation performance of an LED and can be close to the light distribution characteristics of an existing light source such as a general incandescent bulb. Such operational effects can be achieved.
本実施形態によれば、カバー部材13を最大径部で2分割して構成したので、放熱体12の直径寸法を略最大径部まで大きく構成することができ、放熱フィン12b1の面積を広くすることが可能となり、一層効果的な放熱を行うことができる。なお、カバー部材13は、最大径部で2分割することなく、光軸x−xに沿って縦方向に2分割してもよい。この場合も、放熱体12の直径をカバー部材13の略最大径部まで大きくすることが可能になる。また、これら構成によれば、放熱フィン12b1の面積を広くすることができるだけでなく、光源部11の大きさも、より大きく構成することも可能になり、より高出力の口金付ランプを構成することも可能になる。
According to the present embodiment, since the
また、放熱体12は、アルミニウムの板材によって空洞部12b2を構成して効果的な放熱を行うようにしたので、電球の軽量化が可能になる。特に、本実施形態においては、肉厚のアルミニウム等からなる本体ケースを用いることなく、LEDの放熱を行うことができるので、一層の軽量化が可能になるとともに、コスト的にも有利となる。また、カバー部材13は、放熱フィン12b1を露出するための開放部13b3を形成し、外気をカバー部材内に取り込むことも可能になり、カバー部材の温度上昇も抑制することが可能になり、消灯直後等に手で電球を触っても熱くないため、電球の取り扱いをし易くすることも可能になる。これは、開放部13b3と放熱フィン12b1の端面12b3を熱伝導性の良好なシリコーン樹脂等の接着剤で固着した場合にも、カバー部材13の熱を放熱フィン12b1で放熱させることもできる。
Further, since the
また、空洞部12b2は、直交する放射方向に2本形成したので、放熱のための空気流通路がカバー部材13の長手方向に直交して位置しているので、口金付ランプをどのような向きに装着しても、電球の周囲全体から外気を取り込むことが可能になる。また、特に、電球を水平方向に装着した場合には、電球が回転方向の如何なる位置で装着が停止されても、いずれか一方の空洞部は必ず略上下方向に位置して向かせることができ、下方から外気を吸い込み上方から放出される煙突効果によって、より効果的な放熱作用を行わせることが可能になる。
In addition, since the two hollow portions 12b2 are formed in the orthogonal radial directions, the air flow passage for heat dissipation is positioned orthogonal to the longitudinal direction of the
以上、本実施形態において、放熱体12は直交する放射方向に2本の空洞部12b2を形成したが、低出力の口金付ランプの場合等においては、放射方向に1本の空洞部を形成したものであってもよい。さらに、より高出力の口金付ランプに場合には、放射方向に3本、4本等、空洞部の本数を増やすように構成してもよい。さらに、放熱フィン12b1の板面に多数の突起やピン等を形成し、表面積をさらに増大させるようにしてもよい。
As described above, in the present embodiment, the
さらには、図5(a)に示すように、空洞部12b2を放射方向に連通することなく、光軸x−xから半径方向に連通する空洞部を形成するようにしてもよい。この場合、外気を光軸x−xと略平行する方向(上下方向)から取り込めるように、カバー部材13の開放部13b3から放熱フィン12b1の端面12b3を外方に突出させて設けるとよい。
Furthermore, as shown in FIG. 5A, a cavity that communicates in the radial direction from the optical axis xx may be formed without communicating the cavity 12b2 in the radial direction. In this case, the end face 12b3 of the heat radiating fin 12b1 may be provided so as to protrude outward from the opening 13b3 of the
また、空洞部12b2は、側方の開放部分、すなわち、端面12b3が光軸x−xと略平行する長手方向に向けて開放するように形成したが、図5(b)に示すように、光軸x−xと略直交する方向に横に長い開放部分が形成されるようにしてもよい。これによれば、開放部分が横縞模様となってカバー部材13の外面に形成され、外観的により良好な口金付ランプを構成することが可能になる。
Further, the hollow portion 12b2 is formed so that the side open portion, that is, the end surface 12b3 opens in the longitudinal direction substantially parallel to the optical axis xx, but as shown in FIG. An open portion that is long in the direction substantially perpendicular to the optical axis xx may be formed. According to this, an open part becomes a horizontal stripe pattern, is formed in the outer surface of the
また、カバー部材13の開放部13b3と放熱フィン12b1の端面12b3は、図5(c)に示すように、放熱フィンの端面の内側に小さい鍔状部12b4を形成して、開放部13b3との合わせ目を塞ぐようにしてもよい。この場合、合わせ目を透明で熱伝導性の良好なシリコーン樹脂等の接着剤で固着してもよい。また、開放部13b3と放熱フィンの端面12b3との合わせ目は面一に形成したが、図6(a)に示すように、放熱フィンの端面12b3を開放部13b3の内面側に凹ませて設けるようにしてもよい。これによれば、カバー部材13内への外気の取り込みをより効果的に行うことが可能になる。
Moreover, as shown in FIG.5 (c), the opening part 13b3 of the
また、図6(b)に示すように、比較的肉厚のアルミニウムからなる放熱体12を構成し、その外面に多数の放熱フィン12b1を形成し、この放熱フィンをカバー部材の開放部13b3から外気に向けて露出させるように構成してもよい。
Further, as shown in FIG. 6B, a
また、カバー部材13を分割して構成したが、真空成形等によって一体に形成し、上側と下側で光拡散剤等の配合を変えるようにしてもよい。また、カバー部材13は、同一の材質で一体または別体に構成し、上側カバー部13aの板厚を厚く、下側カバー部13bの板厚を薄く形成して光透過率を変えるように構成してもよい。光透過率は、蛍光体等の波長変換部材の配合を変えるようにしてもよい。また、カバー部材13をPC樹脂で構成したが、アクリル樹脂で構成してもよい。さらには、透光性を有するセラミックスで構成してもよい。この場合、セラミックスは熱伝導性が比較的良好なため、カバー部材自体の温度上昇を抑制することができ、さらに、カバー部材からもLEDの熱を放熱することも可能になり、より取り扱いに優れ、さらに放熱性の優れた口金付ランプを提供することができる。以上、変形例を示す図5〜図6には、図1〜図4と同一部分に同一の符合を付し、詳細な説明は省略した。
Moreover, although the
また、本実施形態において、口金付ランプ10は、一般白熱電球の形状に近似させた電球形(A形またはPS形)、レフ形(R形)、ボール形(G形)、円筒形(T形)などに構成してもよい。また一般白熱電球の形状に近似させた口金付ランプに限らず、その他各種の外観形状、用途をなす口金付ランプに適用することができる。
In the present embodiment, the lamp with
また、固体発光素子11aは、発光ダイオードに限らず、有機ELまたは半導体レーザなどを発光源とした固体発光素子が許容される。固体発光素子は複数個で構成されていることが好ましいが、照明の用途に応じて必要な個数は選択され、例えば、4個程度の素子群を構成し、この群1個、若しくは複数の群をなすように構成してもよい。さらには1個の固体発光素子で構成されるものであってもよい。固体発光素子は、COB技術を用いて構成されたものが好ましいが、SMD形構成されたものであってもよい。固体発光素子は、白色で発光するように構成することが好ましいが、使用される照明器具の用途に応じ、赤色、青色、緑色等でも、さらには各種の色を組み合わせて構成してもよい。 Further, the solid light emitting element 11a is not limited to a light emitting diode, and a solid light emitting element using an organic EL or a semiconductor laser as a light source is allowed. It is preferable that a plurality of solid-state light emitting elements are configured. However, the necessary number is selected according to the use of illumination. For example, about four element groups are formed, and one or more groups are formed. You may comprise so that. Furthermore, it may be composed of a single solid state light emitting device. The solid light emitting device is preferably constructed using the COB technology, but may be constructed of SMD type. The solid light-emitting element is preferably configured to emit white light, but may be configured to be red, blue, green, or a combination of various colors depending on the use of the luminaire used.
基板11cおよび配線基板11b1は、熱伝導性の良好なアルミニウムで構成したが、銅、ステンレス等の金属で構成したものであってもよい。さらには、例えば、エポキシ樹脂等の合成樹脂やガラスエポキシ材、紙フェノール材等の非金属性の部材で構成されてもよい。さらにセラミックスで構成されたものであってもよい。また、光源部11のLED11aを面状に配設した発光部の形状は、点または面モジュールを構成するために円形、四角形、六角形などの多角形状、さらには楕円形状等をなすものであってもよく、目的とする配光特性を得るための全ての形状が許容される。
The
放熱体12は、熱伝導性の良好なアルミニウムで構成したが、銅(Cu)、鉄(Fe)、ニッケル(Ni)の少なくとも一種を含む金属で形成してもよい。この他に、窒化アルミニウム(AlN)、シリコーンカーバイト(SiC)などの工業材料で構成しても、さらに高熱伝導樹脂等の合成樹脂で構成してもよい。
Although the
点灯装置17は、固体発光素子11aを調光するための調光機能や調色機能を有するものであってもよい。点灯装置は放熱体12内に全てが収容され配設されたものでも、口金部材14に一部が収容されるものであってもよい。
The
口金部材14は、一般白熱電球が取付けられるソケットに装着可能な全ての口金が許容されるが、一般的に最も普及しているエジソンタイプのE26形やE17形等の口金が好適である。また、材質は口金全体が金属で構成されたものでも、電気的接続部分を銅板等の金属で構成し、それ以外の部分を合成樹脂で構成した樹脂製の口金であっても、さらには、ピン形の端子を有する口金でも、L字形の端子を有する口金でもよく、特定の口金には限定されない。
The
また、本実施形態において、照明器具は天井埋込形、直付形、吊下形、さらには壁面取付形等が許容され、器具本体に制光体としてグローブ、セード、反射体などが取付けられるものであっても光源となる口金付ランプが露出するものであってもよい。また、器具本体に1個の口金付ランプを取付けたものに限らず、複数個が配設されるものであってもよい。さらに、オフィス等、施設・業務用の大型の照明器具などを構成してもよい。以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、例えば、GX53形の口金を備える光源やコンパクト形蛍光ランプに代替が可能なLEDを光源とする口金付ランプを構成するなど、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の設計変更を行うことができる。 In the present embodiment, the lighting fixture can be a ceiling-embedded type, a direct-attached type, a suspended type, or a wall-mounted type, and a glove, a shade, a reflector, etc. can be attached to the fixture body as a light control body. Even if it is a thing, the lamp | ramp with a nozzle | cap | die used as a light source may be exposed. Moreover, not only what attached the lamp | ramp with one nozzle | cap | die to the instrument main body, A plurality may be arrange | positioned. Furthermore, you may comprise large luminaires for facilities and business, such as offices. The preferred embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, a light source including a GX53-type base or an LED that can be substituted for a compact fluorescent lamp is used as a light source. Various design changes can be made without departing from the gist of the present invention, such as a lamp with a cap.
10 口金付ランプ
11 光源部
11a 固体発光素子
x−x 光軸
12 放熱体
12b 放熱部
12b2 空洞部
13 カバー部材
13a 上側カバー部
13b 下側カバー部
13b3 開放部
14 口金部材
20 照明器具
21 器具本体
23 ソケット
DESCRIPTION OF
Claims (4)
光源部を頂部に配設し、光源部からの光を頂部と逆方向に向けて放射するように、光軸に対し放射方向に突出して設けられる放熱部を形成した熱伝導性を有する放熱体と;
放熱体の放熱部を外気に向けて露出させる開放部を有し、光源部および放熱体を覆うように設けられる透光性のカバー部材と;
光源部に電源を供給する口金部材と;
を具備していることを特徴とする口金付ランプ。 A light source unit comprising a solid state light emitting device;
A heat-dissipating body having a heat conductivity in which a light source part is arranged at the top and a heat-radiating part is provided so as to project in the radial direction with respect to the optical axis so as to emit light from the light source part in a direction opposite to the top part. When;
A translucent cover member having an open portion that exposes the heat dissipating part of the heat dissipating member to the outside air, and is provided so as to cover the light source part and the heat dissipating member;
A base member for supplying power to the light source unit;
A lamp with a base, characterized by comprising:
器具本体のソケットに装着される請求項1ないし3いずれか一に記載の口金付ランプと;
を具備していることを特徴とする照明器具。
An instrument body provided with a socket;
A lamp with a cap according to any one of claims 1 to 3, which is mounted on a socket of a device body;
The lighting fixture characterized by comprising.
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