JP6736774B2 - 照明モジュール及びその照明モジュールｓｐｅを備える照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、照明モジュール、及びその照明モジュールを備える照明器具に関する。

台湾特許公開第２０１１２０３６９号は、密封式の屋外ＬＥＤ照明ランプを開示している。この密封式の屋外ＬＥＤ照明ランプは、密封式の中空シェル、反射カバー、ＬＥＤモジュール、及びファンを有する。反射カバーは、内部チャンバ及び外側チャンバを互いに比較的独立して区分するように、密封式の中空シェル内に配置されており、その密封式の中空シェルの一方の端部に、内側チャンバと外側チャンバとの間で連通される空気チャネルを形成している。ＬＥＤモジュールは、密封式の中空シェル内に配置され、その内部に放熱通路を有し、この放熱通路は、密封式の中空シェルのもう一方の端部に、内側チャンバと外側チャンバとの間で連通される別の空気チャネルを形成している。ファンは、内側チャンバと外側チャンバとの間に流れる空気を加速するために、シェル内に設置されている。

米国特許出願公開第２０１２／０２８７６３７（Ａ１）号は、開口が装備されているハウジングと、このハウジング内に配置され、上述の開口と流体連通している第１のダイアフラム及び第２のダイアフラムと、それら第１のダイアフラムと第２のダイアフラムとの間に配置されているＬＥＤとを備える、照明デバイスを開示している。

米国特許出願公開第２０１０／０２０７５０２（Ａ１）号は、能動冷却の有無に関わらず、ＬＥＤの３次元クラスタからヒートシンクへの迅速な熱伝達を可能にするために、伝熱管又は熱伝導管を使用する、３次元ＬＥＤ構成及び熱管理方法を開示している。３次元クラスタから放出された光は、ヒートシンク構成によって遮られないため、その光によって生成される光ビームプロファイルは、従来の白熱電球によって生成されるものと同様に見える。

米国特許第９１１９２４７（Ｂ２）号は、固有の構成を有する照明システムを開示している。例えば、この照明システムは、それぞれがハウジング構造体内に収容されている、光源、熱管理システム、及びドライバ電子機器を含み得る。光源は、ハウジング構造体の開口部を通して見ることが可能な照明を供給するように構成されている。熱管理システムは、光源を冷却するために、ハウジング構造体を通る、一方向空気流などの空気流を供給するように構成されている。ドライバ電子機器は、光源及び熱管理システムのそれぞれに、電力を供給するように構成されている。

米国特許出願公開第２０１２／０２３６６０２（Ａ１）号は、ドライバアセンブリを備えるＬＥＤベースのランプアセンブリを開示しており、このドライバアセンブリは、照明設備との第１の電気的接触をもたらすために、照明設備のソケットと回転自在に係合可能な口金部分を有する。ドライバアセンブリは、口金部分に結合されている後退可能な導電性の先端部分を有し、この先端部分が、照明設備との第２の電気的接触をもたらす。先端部分は、照明設備のソケット部分と電気的に接触すると、口金に対して相対的に後退する。ドライバアセンブリに動作可能に接続されているランプハウジングアセンブリは、そのドライバアセンブリに接続されているランプハウジングを有する。このランプハウジングは、少なくとも１つのＬＥＤライトを上に有する、少なくとも１つの基板に結合されている。基板は、その基板及び／又はＬＥＤライトから熱を奪い去るヒートシンクに接続されているか、あるいは、そのヒートシンクの一体部分である。ランプハウジングアセンブリは、光源の角度位置を調節するために、照明設備に対して回転自在である。

上記に鑑みて、本発明の課題は、既存の照明器具内のライトユニットの最適な冷却を可能にする、照明モジュールを提供することである。例えば、本発明は、照明モジュールのルーメン出力又は輝度を増大させるために、より多くのＬＥＤをヒートシンク上で使用すること、又は、より高い電流でヒートシンク上のＬＥＤを駆動することを可能にする、街路照明の照明器具用の照明モジュールを説明する。本発明の目的はまた、より良好な熱管理を有する、高強度の光を放出するためのコンパクトな照明モジュールを提供することである。より良好な熱管理は、光源の効率及び寿命の双方を向上させる。

この課題に対処するために、独立請求項による照明モジュールが提供される。従属請求項によって、好ましい実施形態が定義される。

本発明の第１の態様によれば、照明器具内で使用するための照明モジュールが提供され、この照明モジュールは、長手方向軸線を有し、照明モジュールを照明器具ソケットに接続するための電気コネクタを含む、口金を備える。照明モジュールは、電気コネクタに電気的に接続されているドライバ回路を含む、ドライバユニットを更に備える。照明モジュールは、ドライバ回路に電気的に接続されて、光を放出するように構成されている、少なくとも１つの固体光源を含む、ライトユニットを更に備える。光モジュールは、少なくとも１つの固体光源から熱を除去するように構成されているヒートシンクを更に備え、このヒートシンクは、長手方向軸線の方向に延在して、流体入口及び流体出口を有する、細長い中空管を含み、このヒートシンクは、ドライバユニットとライトユニットとの間に構成されている。

それゆえ、本発明は、既存の照明器具内のライトユニットの最適な冷却を可能にする、照明モジュールを提供する。本発明は、照明モジュールのルーメン出力又は輝度を増大させるために、より多くのＬＥＤをヒートシンク上で使用すること、又は、より高い電流でヒートシンク上のＬＥＤを駆動することを可能にする、照明モジュールを提供する。また、より良好な熱管理を有する、高強度の光を放出するための、コンパクトで軽量、かつ機械的に強固な照明モジュールも提供する。先行技術の照明モジュールは、複数の流体入口孔と、流体出口開口部とを含む、細長いチャネルベースのヒートシンクを備え、その細長いチャネル内に電源が位置決めされている。本発明によれば、照明モジュールは、流体入口及び流体出口を有する、細長い中空管ベースのヒートシンクを備え、この中空管は、ドライバユニットとライトユニットとの間に構成されている。その効果は、電源などの、発熱要素又は流体流の障害物が、ヒートシンクの細長い中空管の流体入口と流体出口との間に位置決めされていないことにより、既存の照明器具内のライトユニットの最適な冷却を可能にすることである。更には、細長い中空管を含むヒートシンクは、ライトユニットとドライバユニットとを分離することにより、既存の照明器具内のライトユニットの最適な冷却を可能にする。一実施形態では、ドライバユニットと細長い中空管との熱接触は、ドライバユニットもまた冷却することを可能にする。

台湾特許公開第２０１１２０３６９号で提案されている解決策は、既存の照明器具内のライトユニットを最適に冷却することが可能な、照明モジュールを提供することができない。その理由は、細長いチャネルベースのヒートシンク内に位置決めされている電源が、熱を発生しており、流体入口孔と流体出口との間の流体流を妨害するためである。それゆえ、米国特許出願公開第２０１２／０２３６６０２号で開示されている解決策は、照明モジュールのルーメン出力又は輝度を増大させるために、より多くのＬＥＤをヒートシンク上で使用すること、又は、より高い電流でヒートシンク上のＬＥＤを駆動することを可能にするものではない。また、より良好な熱管理を有する、高強度の光を放出するためのコンパクトな照明モジュールも提供しない。

一実施形態では、細長い中空管は、ヒートシンクである。この細長い中空管は、フィンを有してもよい。例えば、この細長管は、外側上にフィンを有してもよい。得られる効果は、熱管理、すなわち冷却の改善である。ライトユニット及びドライバユニットが構成されている、細長い中空管における位置は、フィンを含まなくてもよい。得られる効果は、それらの熱フィンが、熱管理の改善をもたらし、ライトユニット及びドライバユニットが構成されている、細長い中空管における位置が、フィンを含まなくてもよく、細長い中空管とライトユニットとの良好な熱接触を提供し、細長い中空管とドライバユニットとの良好な熱接触を提供することである。

一実施形態では、細長い中空管は、平均壁厚を有する。この平均壁厚は、好ましくは０．２ｍｍ〜２０ｍｍの範囲である。より好ましくは、細長い中空管は、０．５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲の平均壁厚を有する。最も好ましくは、細長い中空管は、０．８ｍｍ〜８ｍｍの範囲の平均壁厚を有する。

一実施形態では、細長い中空管１０８は、正方形、矩形、台形、三角形、五角形、又は六角形の形状であってもよい、長手方向軸線ＬＡに垂直な断面を有する。細長い中空管は、また円形又は楕円形の形状であってもよい、長手方向軸線に垂直な断面を有する。円形又は楕円形状の場合には、ライトユニット及び／又はドライバは、細長い中空管の円形又は楕円形状に合わせて、共形の形状を有することが望ましい。

一実施形態では、細長い中空管は、流体入口から流体出口への流体流を生成する、能動冷却デバイスを含む。この構成は、流体入口から流体出口への、細長い中空管内での最大流体流を結果としてもたらす。得られる効果は、より多くのＬＥＤの使用、又はより高い電流でのＬＥＤの駆動を可能にする、ライトユニットの冷却の改善である。より良好な熱管理はまた、光源の効率及び寿命の双方を向上させる。細長い中空管の縁部及び流体出口を取り囲む、空気などの流体もまた、その細長い中空管の内側の流体流の方向に流れ始めることになる。このプロセスは、巻き込みと呼ばれる。巻き込みは、細長い中空管の冷却を増大させ、またそれゆえ、ライトユニットの冷却を改善する。

ライトユニットは、細長い中空管の第１の表面上に位置決めされ、ドライバユニットは、細長い中空管の第２の表面上に位置決めされ、第２の表面は、第１の表面の反対側である。この構成は、ライトユニットとドライバユニットとの間の最大距離を、またそれゆえ分離を、結果としてもたらす。得られる効果は、ライトユニットとドライバユニットとの間の距離を最大化することによる、ライトユニットの冷却の改善である。冷却の改善は、より多くのＬＥＤの使用、又は、より高い電流でのＬＥＤの駆動を可能にする。より良好な熱管理はまた、光源の効率及び寿命の双方を向上させる。この構成はまた、コンパクトで軽量、かつ機械的に強固な構成も、結果としてもたらす。

一実施形態では、ライトユニットは、細長い中空管の第１の表面上に位置決めされ、ドライバユニットは、細長い中空管の第２の表面上に位置決めされ、第１の表面及び第２の表面は、互いに対して９０〜１８０度の範囲の角度で延在している。例えば、第１の表面及び第２の表面は、互いに対して９０度の角度で延在している。この構成は、ライトユニットとドライバユニットとの分離を結果としてもたらす。細長い中空管は、ライトユニットを効率的に冷却することを可能にする。得られる効果は、ライトユニットとドライバユニットとの間に距離を有することによる、ライトユニットの冷却の改善である。冷却の改善は、より多くのＬＥＤの使用、又は、より高い電流でのＬＥＤの駆動を可能にする。より良好な熱管理はまた、光源の効率及び寿命の双方を向上させる。

一実施形態では、細長い中空管は、ライトユニットとドライバユニットとを分離する厚さと、長手方向軸線の方向に延びる長さとを有する。長手方向軸線の方向に延びる細長い中空管の長さは、その細長い中空管の厚さの少なくとも５倍である。より好ましくは、長手方向軸線の方向に延びる細長い中空管の長さは、その細長い中空管の厚さの少なくとも８倍である。最も好ましくは、長手方向軸線の方向に延びる細長い中空管の長さは、その細長い中空管の厚さの少なくとも１０倍である。この構成及び特定の寸法設計は、その細長い中空管の最大長を結果としてもたらす。得られる効果は、ライトユニットとの、そのライトユニットの長さに沿った接触領域を最大化することによる、ライトユニットの冷却の改善である。冷却の改善は、より多くのＬＥＤの使用、又は、より高い電流でのＬＥＤの駆動を可能にする。より良好な熱管理はまた、光源の効率及び寿命の双方を向上させる。

一実施形態では、細長い中空管の厚さは、５ｍｍ〜５０ｍｍの範囲である。より好ましくは、細長い中空管の厚さは、８ｍｍ〜４０ｍｍの範囲である。最も好ましくは、細長い中空管の厚さは、１０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲である。得られる効果は、ライトユニットとドライバユニットとの間の距離を最大化し、最適な流体流を得るように細長い中空管の厚さの寸法設計を最適化することによる、ライトユニットの冷却の改善である。冷却の改善は、より多くのＬＥＤの使用、又は、より高い電流でのＬＥＤの駆動を可能にする。より良好な熱管理はまた、光源の効率及び寿命の双方を向上させる。この構成及び特定の寸法設計はまた、コンパクトで軽量、かつ機械的に強固な構成も、結果としてもたらす。

一実施形態では、長手方向軸線の方向に延びる細長い中空管の長さは、７０ｍｍ〜７００ｍｍの範囲である。より好ましくは、長手方向軸線の方向に延びる細長い中空管の長さは、１００ｍｍ〜５００ｍｍの範囲である。最も好ましくは、長手方向軸線の方向に延びる細長い中空管の長さは、１２０ｍｍ〜３００ｍｍの範囲である。得られる効果は、ライトユニットとの接触領域を最大化することによる、ライトユニットの冷却の改善である。冷却の改善は、より多くのＬＥＤの使用、又は、より高い電流でのＬＥＤの駆動を可能にする。より良好な熱管理はまた、光源の効率及び寿命の双方を向上させる。細長い中空管はまた、機械的安定性をもたらす。細長い中空管は低重量であり、ライトユニット及びドライバユニットに良好な機械的安定性をもたらす。

一実施形態では、流体入口は、第１の表面内に位置決めされ、流体出口は、細長い中空管の別の表面内に位置決めされている。得られる効果は、ライトユニットの冷却の改善である。細長い中空管の第１の表面内に位置決めされている流体入口は、低温の流体（例えば、空気）の吸入が、そのアセンブリを照明器具の底部側の流体で冷却することを可能にする。細長い中空管の別の表面内に位置決めされている流体出口は、入口の流体に対して、より高い温度を有する流体を排出する。本発明による照明モジュール構成が使用される場合、細長い中空管の第１の表面における流体（例えば、空気）の温度は、典型的には、その細長い中空管の別の表面における流体の温度よりも低い。このようにして、ライトユニットの冷却の改善が得られる。

一実施形態では、流体入口は、細長い中空管の第１の端部からある距離に位置決めされ、流体入口から第１の端部までのこの距離は、その細長い中空管の長さの最大０．２倍である。得られる効果は、ライトユニットの冷却の改善である。本発明による照明モジュール構成が使用される場合、口金の近くの流体（例えば、空気）の温度は、典型的には、口金から更に離れた流体の温度よりも低い。このようにして、ライトユニットの冷却の改善が得られる。好ましい実施形態では、流体入口は、細長い中空管の第１の端部からある距離に位置決めされ、流体入口から第１の端部までのこの距離は、細長い中空管の長さの最大０．１倍である。

一実施形態では、流体出口は、細長い中空管の第２の端部からある距離に位置決めされ、流体出口から細長い中空管の第２の端部までのこの距離は、細長い中空管の長さの０．２倍以下である。得られる効果は、ライトユニットの冷却の改善である。本発明による照明モジュール構成が使用される場合、口金から更に離れた流体（例えば、空気）の温度は、典型的には、より口金に近い流体の温度よりも高い。このようにして、加熱された流体は、流体入口から可能な限り遠くで排出される。このようにして、ライトユニットの冷却の改善が得られる。好ましい実施形態では、流体出口は、細長い中空管の第２の端部からある距離に位置決めされ、流体出口から細長い中空管の第２の端部までの、長手方向軸線の方向に延びるこの距離は、細長い中空管の長さの少なくとも０．１倍以下である。

一実施形態では、流体入口は、細長い中空管の第１の端部からある距離に位置決めされてもよく、この距離は、細長い中空管の長さの０．２倍以下であってもよく、流体出口は、細長い中空管の第２の端部からある距離に位置決めされてもよく、この距離は、細長い中空管の長さＬの０．２倍以下であり、流体入口から第１の端部までの距離と、流体出口から第２の端部までの距離との合計は、細長い中空管の長さの０．２倍以下である。好ましい実施形態では、細長い中空管の第１の入口と、細長い中空管の第２の出口との間の距離は、細長い中空管の長さの少なくとも０．８倍である。

一実施形態では、ドライバユニットは、そのドライバユニットから熱を除去するために、細長い中空管と熱接触している。ドライバユニットと細長い中空管との熱接触は、ドライバユニットを冷却することもまた可能にする。得られる効果は、ライトユニット及びドライバユニットの双方が冷却されるが、異なる位置で冷却されることにより、熱管理の、またそれゆえ冷却の改善が可能となることである。

一実施形態では、ドライバユニットは、細長い中空管の長さＬにわたって非対称に位置決めされ、ドライバユニットの中心は、流体出口よりも流体入口に近い距離に位置決めされている。得られる効果は、ドライバユニットの冷却の改善である。流体入口に近い流体の温度は、流体出口に近い流体よりも低い温度である。このようにして、ドライバユニットは、比較的低い温度を有する流体で冷却される。

一実施形態では、ドライバユニットは、最初に言及された中空の細長管と流体接続している、更なる流体孔を有する更なる細長い中空管を含む。得られる効果は、ライトユニットの冷却の改善である。例えば、照明モジュールは、２つの分離された細長い中空管を備えてもよい。別の実施例では、照明モジュールは、２つ以上の細長い中空管を備えてもよく、それらの中空管は接続されている。得られる効果は、機械的安定性の改善、及び管から空気への熱交換の増大である。更に別の実施例では、照明モジュールは、２つ以上の細長い中空管を備えてもよく、それらの細長い中空管は、単一部品の構造体である。得られる効果は、機械的安定性の改善である。例えば、単一部品の構造体は、１×４の細長い中空管のアレイを含んでもよい。更に別の実施例では、単一部品の構造体は、４つ以上の細長い中空管を含んでもよく、それらの細長い中空管は、行列として、すなわち（少なくとも）２×２の細長い中空管のアレイとして構成されている。得られる効果は、機械的安定性の改善である。

一実施形態では、照明モジュールは、口金に対して細長い中空管を長手方向軸線に対して回転させる、回転機構を更に備える。回転機構は、照明器具の反射器の光出口の方向に、光源が位置決めされてもよいことを可能にする。得られる効果は、照度、すなわち、単位面積当たりの表面上に、例えば道路上に入射する全光束が、効果的かつ効率的に増大されることである。

一実施形態では、光源は、長手方向軸線の方向に延びる、細長い固体発光体アレイとして構成されている、複数の固体発光体を含み、長手方向軸線に対して平行に延びる細長い固体発光体アレイのサイズは、細長い中空管の長さの少なくとも０．７倍である。得られる効果は、照明モジュールのルーメン出力の増大である。固体発光体、例えばＬＥＤを、線形構成で位置決めすることは、点光源構成と比較して、相対的に少ない量の隣接ＬＥＤを可能にする。それゆえ、線形構成のＬＥＤは、点光源構成と比較して、改善された熱管理を可能にする。より好ましい実施形態では、細長い固体発光体アレイは、細長い中空管の長さの少なくとも０．８倍である。最も好ましい実施形態では、細長い固体発光体アレイは、細長い中空管の長さの少なくとも０．９倍である。

一実施形態では、照明器具は、上述の照明モジュールを備える。得られる効果は、既存の照明器具内のライトユニットの最適な冷却を可能にすることである。

次に、添付の概略図面を参照して、本発明の実施形態が例としてのみ説明され、これらの図面中、対応する参照記号は、対応する部分を示す。

本発明の一実施形態による照明モジュールの側面図及び正面図を、それぞれ概略的に示す。 本発明の一実施形態による照明モジュールの側面図及び正面図を、それぞれ概略的に示す。 本発明の別の実施形態による照明モジュールの、長手方向軸線ＬＡに沿った断面図を概略的に示す。 本発明の別の実施形態による照明モジュールの、長手方向軸線ＬＡに沿った断面図を概略的に示す。 本発明の別の実施形態による照明モジュールの、長手方向軸線ＬＡに沿った断面図を概略的に示す。 本発明の別の実施形態による照明モジュールの、長手方向軸線ＬＡに沿った断面図を概略的に示す。 本発明の別の実施形態による照明モジュールの、長手方向軸線ＬＡに沿った断面図を概略的に示す。 本発明の別の実施形態による、照明モジュールを備える照明器具の側面図を概略的に示す。

これらの概略図面は、必ずしも正しい縮尺ではない。

異なる図における、同じ機能を有する同じ特徴部は、同じ参照符号で言及されている。

図１ａ及び図１ｂは、それぞれ、本発明の一実施形態による照明モジュール１００の、側面図及び正面図を概略的に示す。図１ａに示される実施形態では、照明器具２００内で使用するための照明モジュール１００は、長手方向軸線ＬＡを有し、照明モジュール１００を照明器具２００の照明器具ソケット２０１に接続するための電気コネクタ１０２を含む、口金１０１を備える。照明モジュール１００は、電気コネクタ１０２に電気的に接続されているドライバ回路１０４を含む、ドライバユニット１０３を更に備える。照明モジュール１００は、ドライバ回路１０４に電気的に接続されて光を放出する、少なくとも１つの固体光源１０６を含む、ライトユニット１０５を更に備える。照明モジュール１００は、少なくとも１つの固体光源１０６から熱を除去するヒートシンク１０７を更に備え、このヒートシンク１０７は、長手方向軸線ＬＡの方向に延在して、流体入口１０９及び流体出口１１０を有する、細長い中空管１０８を含み、このヒートシンク１０７は、ドライバユニット１０３とライトユニット１０５との間に構成されている。電源などの、発熱要素又は流体流の障害物が、ヒートシンク１０７の細長い中空管１０８の流体入口１０９と流体出口１１０との間に位置決めされていないことにより、ライトユニット１０５の最適な冷却を可能にする。例えば、既存の照明器具２００内のライトユニット１０５の最適な冷却を可能にする。更には、細長い中空管１０８を含むヒートシンク１０７は、ライトユニット１０５とドライバユニット１０３とを分離することにより、ライトユニット１０５の最適な冷却を可能にする。照明モジュール１００はまた、細長い中空管１０８による、コンパクトで軽量、かつ機械的に強固な構成も提供する。細長い中空管１０８は、好ましくは、高い熱伝導率を有する材料から作製される。細長い中空管１０８の熱伝導率は、好ましくは、少なくとも５０Ｗ・ｍ^−１・Ｋ^−１、より好ましくは、少なくとも１００Ｗ・ｍ^−１・Ｋ^−１、最も好ましくは、少なくとも１５０Ｗ・ｍ^−１・Ｋ^−１である。例えば、細長い中空管１０８は、アルミニウム、鉄、鋼、及び／又は銅などの金属から作製され、金属押出し又は金属曲げによって作製されることができる。金属押出しの利点は、強固な、機械的に強固な構成を結果としてもたらす点である。例えば、アルミニウム製の細長い中空管１０８の熱伝導率は、約２００Ｗ・ｍ^−１・Ｋ^−１である。銅製の細長い中空管１０８の熱伝導率は、約４００Ｗ・ｍ^−１・Ｋ^−１である。高い熱伝導率は、より高出力のＬＥＤが使用され、より多くのＬＥＤが小さい場所に集中している場合に興味深い。細長い中空管１０８はまた、熱可塑性物質で作製されてもよい。例えば、細長い中空管１０８は、プラスチック、及び熱伝導性材料、例えばアルミニウム粒子又は銅粒子を含んでもよい。細長い中空管は、平均壁厚を有する。この平均壁厚は、好ましくは０．２ｍｍ〜２０ｍｍの範囲である。より好ましくは、細長い中空管は、０．５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲の平均壁厚を有する。最も好ましくは、細長い中空管は、０．８ｍｍ〜８ｍｍの範囲の平均壁厚を有する。例えば、平均壁厚は４ｍｍである。そのような壁厚は、良好な熱管理、すなわち冷却を可能にする一方で、良好な機械的安定性をもたらし、依然として比較的低重量である。

図１ａに示されるように、細長い中空管１０８は、ヒートシンク１０７であってもよい。細長い中空管１０８は、フィン（図示せず）を有してもよい。例えば、細長管１０８は、外側にフィンを有してもよい。得られる効果は、熱管理、すなわち冷却の改善である。ライトユニット１０５及びドライバユニット１０３が構成されている、細長い中空管１０８における位置は、フィンを含まなくてもよい。

図１ａに示されるように、細長い中空管１０８は、能動冷却デバイス１１１を更に含んでもよい。能動冷却デバイス１１１は、流体入口１０９から流体出口１１０への流体流を生成する。能動冷却デバイス１１１は、エネルギーを使用して、ライトユニット１０５を直接冷却するか、あるいは、ヒートシンク１０７及び細長い中空管１０８を冷却することを介して、間接的にライトユニット１０５を冷却する。能動冷却デバイスとしては、限定するものではないが、単純な回転ファン、熱電冷却器（thermoelectric cooler；ＴＥＣ）、圧電ファン（piezoelectric fan；ＰＺＦ）、合成ジェット（synthetic jet；ＳＪ）、及び、マイクロチャネルなどの液体冷却が挙げられる。図１ａに示される実施形態では、能動冷却デバイス１１１は、細長い中空管１０８の一方の端部に位置決めされている。細長い中空管１０８はまた、２つの能動冷却デバイス１１１（図示せず）を含んでもよい。能動冷却デバイス１１１はまた、細長い中空管１０８の内側に位置決めされてもよい（図示せず）。

図１ｂに示されるように、ライトユニット１０５は、細長い中空管１０８の第１の表面１１２上に位置決めされ、ドライバユニット１０３は、細長い中空管１０８の第２の表面１１３上に位置決めされている。第２の表面１１３は、第１の表面１１２の反対側である。例えば、細長い中空管１０８は、正方形、矩形、台形、三角形、五角形、又は六角形の形状であってもよい、長手方向軸線ＬＡに垂直な断面を有する。ライトユニット１０５及びドライバユニット１０３は、細長い中空管１０８の平坦表面の上に位置決めされてもよい。ライトユニット１０５及びドライバユニット１０３は、ねじ、ピン、クランプ、又は任意の他の既知の好適な方式によって、細長い中空管１０８の表面に取り付けられてもよい。ライトユニット１０５はまた、細長い中空管１０８の第１の表面１１２上に位置決めされてもよく、ドライバユニット１０３は、細長い中空管１０８の第２の表面１１３上に位置決めされ、第１の表面１１２及び第２の表面１１３は、互いに対して９０〜１８０度の範囲の角度で延在している。例えば、第１の表面１１２及び第２の表面１１３は、互いに対して９０度の角度で延在している。

図１ａ及び図１ｂに示される実施形態では、細長い中空管１０８は、ライトユニット１０５とドライバユニット１０３とを分離する、厚さＴを有する。細長い中空管１０８は、長手方向軸線ＬＡの方向に延びる、長さＬを有する。長さＬは、厚さＴの少なくとも５倍である。長さＬはまた、厚さＴの少なくとも８倍、又は厚さＴの少なくとも１０倍であってもよい。

図１ｂに示される実施形態では、厚さＴは、５ｍｍ〜５０ｍｍの範囲である。厚さＴはまた、８ｍｍ〜４０ｍｍの範囲、又は１０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲であってもよい。例えば、この厚さは、１２ｍｍ又は１５ｍｍである。細長い中空管の幅Ｗは、好ましくは、厚さＴの０．１倍〜厚さＴの１０倍の範囲である。より好ましくは、細長い中空管の幅Ｗは、好ましくは厚さＴの０．４倍〜厚さＴの３倍の範囲である。最も好ましくは、細長い中空管の幅Ｗは、好ましくは厚さＴの０．５倍〜厚さＴの２倍の範囲である。例えば、幅Ｗは厚さＴの１倍である。

図１ａに示される実施形態では、長さＬは、７０ｍｍ〜７００ｍｍの範囲である。長さＬはまた、１００ｍｍ〜５００ｍｍの範囲、又は１２０ｍｍ〜３００ｍｍの範囲であってもよい。例えば、長さＬは、１５０ｍｍ又は２００ｍｍである。

図２ａ〜図２ｃは、本発明の別の実施形態による照明モジュール１００の、長手方向軸線ＬＡに沿った断面図を概略的に示す。図２ａに示される実施形態では、流体入口１０９は、第１の表面１１２内に位置決めされ、流体出口１１０は、細長い中空管１０８の第２の表面１１３内に位置決めされている。図２ｂに示される実施形態では、流体入口１０９は、第１の表面１１２内に位置決めされ、流体出口１１０は、別の表面１１４、すなわち細長い中空管１０８の前面に位置決めされている。図２ｃに示される実施形態では、流体入口１０９は、第１の表面１１２内に位置決めされ、流体出口１１０は、別の表面１１４、すなわち細長い中空管１０８の側面に位置決めされている。細長い中空管１０８の縁部及び流体出口１１０を取り囲む、空気などの流体もまた、その細長い中空管１０８の内側の流体流Ｆの方向に流れ始めることになる。このプロセスは、巻き込みと呼ばれる。巻き込みは、細長い中空管１０８の冷却を増大させ、またそれゆえ、ライトユニット１０５の冷却を改善する。

図３は、本発明の別の実施形態による照明モジュール１００の、長手方向軸線ＬＡに沿った断面図を概略的に示す。図３に示される実施形態では、流体入口１０９は、細長い中空管１０８の第１の端部１２１から、距離Ｄ１に位置決めされている。距離Ｄ１は、長さＬの０．２倍以下である。流体入口１０９はまた、細長い中空管１０８の第１の端部１２１から、距離Ｄ１に位置決めされてもよく、距離Ｄ１は、長さＬの０．１倍以下である。例えば、流体入口１０９は、細長い中空管１０８の第１の端部１２１に、直接位置決めされてもよい。

図３に示される実施形態では、流体出口１１０は、細長い中空管１０８の第２の端部１２２から、距離Ｄ２に位置決めされている。距離Ｄ２は、長さＬの０．２倍以下である。流体出口１１０はまた、細長い中空管１０８の第２の端部１２２から、距離Ｄ２に位置決めされてもよく、距離Ｄ２は、長さＬの０．１倍以下である。例えば、流体出口１１０は、細長い中空管１０８の第２の端部１２２に、直接位置決めされてもよい。流体入口１０９は、好ましくは、照明モジュール１００の口金１０１の近くに位置決めされてもよい。流体入口１０９はまた、細長い中空管１０８の第１の端部１２１から、距離Ｄ１に位置決めされてもよく、距離Ｄ１は、長さＬの０．２倍以下であり、流体出口１１０はまた、細長い中空管１０８の第２の端部１２２から、距離Ｄ２に位置決めされてもよく、距離Ｄ２は、長さＬの０．２倍以下であり、（Ｄ１＋Ｄ２）は、長さＬの０．２倍以下である。細長い中空管の第１の入口と、細長い中空管の第２の出口との間の距離は、細長い中空管の長さの少なくとも０．８倍であってもよい。

図３に示される実施形態では、ドライバユニット１０３は、そのドライバユニット１０３から熱を除去するために、細長い中空管１０８と熱接触している。例えば、ドライバユニット１０３が細長い中空管１０８と接触する領域は、高い熱伝導率を有する材料から作製されている。例えば、ドライバユニット１０３が細長い中空管１０８と接触する領域の熱伝導率は、少なくとも５０Ｗ・ｍ^−１・Ｋ^−１、又は少なくとも１００Ｗ・ｍ^−１・Ｋ^−１、又は少なくとも１５０Ｗ・ｍ^−１・Ｋ^−１である。例えば、ドライバユニット１０３が、アルミニウム製の細長い中空管１０８と接触する領域は、その熱伝導率が約２００Ｗ・ｍ^−１・Ｋ^−１であり、又は、銅製の細長い中空管１０８と接触する領域は、その熱伝導率が約４００Ｗ・ｍ^−１・Ｋ^−１である。ドライバ回路１０４は、ドライバユニット１０３と熱接触している。別の実施例では、ドライバ回路１０４は、細長い中空管１０８と直接熱接触している。

図３に示される実施形態では、ドライバユニット１０３は、細長い中空管１０８の長さＬにわたって非対称に位置決めされている。ドライバユニット１０３の中心は、流体出口（１１０）よりも流体入口１０９に近い距離に位置決めされている。例えば、ドライバユニット１０３は、細長い中空管１０８の第１の端部１２１に配置され、細長い中空管１０８の全長には延在しない。

図４は、本発明の別の実施形態による照明モジュールの、長手方向軸線ＬＡに沿った断面図を概略的に示す。図４に示される実施形態では、ドライバユニット１０３は、最初に言及された細長い中空管１０８と流体接続している、更なる流体孔１１６を有する更なる細長い中空管１１５を含む。例えば、更なる細長い中空管１１５は、ヒートシンク１０７の別個の部分であってもよい。別の実施例では、更なる細長い中空管１１５は、細長い中空管１０８と共に単一部品を形成してもよい。この単一部品は、好ましくは、同じ材料で作製される。得られる効果は、ドライバユニットの冷却の改善である。

図４に示される実施形態では、照明モジュール１００は、口金１０１及び長手方向軸線ＬＡに対して細長い中空管１０８を回転させる、回転機構１１７を備える。この回転機構は、例えば国際公開第２０１６０１２３３０号で開示されるように、第１の部分及び第２の部分を含んでもよい。第２の部分は、第１の部分に重なり合う。第１には、ノッチが設けられている。第２の部分には、案内スロットが設けられている。ノッチは、案内スロット内に突出しており、長手方向軸線ＬＡに対する光源の回転を可能にするように、その案内スロットに沿って移動可能である。案内スロットは、約１８０度にわたって延在してもよい。回転機構１１７はまた、先行技術において既知の任意の他の回転原理に基づいてもよい。

図４に示される実施形態では、固体光源１０６は、長手方向軸線ＬＡの方向に延在する、細長い固体発光体アレイ１１９として構成されている、複数の固体発光体１１８を含み、長手方向軸線ＬＡに対して平行に延びる、その細長い固体発光体アレイ１１９のサイズＳは、長さＬの少なくとも０．７倍である。例えば、固体発光体１１８は、発光ダイオード（light emitting diode；ＬＥＤ）又はレーザダイオードである。例えば、固体発光体１１８は、白色光を放出する。

図５は、本発明の別の実施形態による、照明モジュールを備える照明器具の側面図を概略的に示す。図５に示される実施形態では、照明器具２００は、照明モジュール１００を備える。例えば、この照明器具は、街路照明の照明器具である。照明モジュール１００の口金１０１は、照明器具２００の照明器具ソケット２０１に接続されている。照明器具２００は、光出口２０２を備えてもよい。例えば、光出口２０２は、透明板を含んでもよい。

照明器具２００という用語は、ランプ、及びオプションとして反射器を保持するための、設備又は任意の他のデバイスを定義し得る。

例えば、照明モジュール１００は、街灯内に適用される場合、高いルーメン出力及び高い光利用率をもたらし、関連する照明器具２００の修正を伴うことなく、従来の高圧ナトリウムランプに置き換わることを可能にする。

固体発光体の例は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（Organic Light Emitting diode）ＯＬＥＤ、又は、例えばレーザダイオードである。固体発光体は、比較的コスト効果が高く、比較的大きい効率及び長寿命を有する。ＬＥＤ光源は、蛍光体変換ＬＥＤ（発光材料を含むＬＥＤ）又は有色ＬＥＤ（発光材料を含まないＬＥＤ）であってもよい。発光材料は、ＬＥＤによって放出される光の少なくとも一部を、より長い波長の光に変換するように構成される。発光材料は、有機蛍光体、無機蛍光体、及び／又は量子ドット系材料であってもよい。

照明モジュール１００は、白色光を供給するように構成されてもよい。本明細書での白色光という用語は、当業者には既知であり、約２．０００Ｋ〜２０．０００Ｋの相関色温度（correlated color temperature；ＣＣＴ）を有する白色光に関する。一実施形態では、ＣＣＴは、２．５００Ｋ〜１０．０００Ｋである。通常、一般照明に関しては、ＣＣＴは、約２７００Ｋ〜６５００Ｋの範囲である。好ましくは、本明細書での白色光という用語は、ＢＢＬ（black body locus；黒体軌跡）から約１５、１０、又は５ＳＤＣＭ（standard deviation of color matching；等色標準偏差）以内のカラーポイントを有する白色光に関する。好ましくは、その用語は、少なくとも７０〜７５の、一般照明に関しては少なくとも８０〜８５の演色評価数（color rendering index；ＣＲＩ）を有する、白色光に関する。

「実質的に全ての光（substantially all light）」、又は「実質的に成る（substantially consists）」などにおける、本明細書での用語「実質的に（substantially）」は、当業者には理解されるであろう。用語「実質的に」はまた、「全体的に（entirely）」、「完全に（completely）」、「全て（all）」などを伴う実施形態も含み得る。それゆえ、実施形態では、この形容詞はまた、実質的に削除される場合もある。適用可能な場合、用語「実質的に」はまた、９５％以上、特に９９％以上、更に特に９９．５％以上などの、１００％を含めた９０％以上にも関連し得る。用語「備える（comprise）」は、用語「備える」が「から成る（consists of）」を意味する実施形態もまた含む。用語「及び／又は（and/or）」は、特に、「及び／又は」の前後で言及されている項目のうちの１つ以上に関連する。例えば、語句「項目１及び／又は項目２」及び同様の語句は、項目１及び項目２のうちの１つ以上に関連し得る。用語「備える（comprising）」は、一実施形態では、「から成る（consisting of）」を指す場合もあるが、別の実施形態ではまた、「少なくとも定義されている種、及びオプションとして１つ以上の他の種を包含する」も指す場合がある。

更には、明細書本文及び請求項での、第１、第２、第３などの用語は、類似の要素を区別するために使用されるものであり、必ずしも、連続的又は時系列的な順序を説明するために使用されるものではない。そのように使用される用語は、適切な状況下で交換可能であり、本明細書で説明される本発明の実施形態は、本明細書で説明又は図示されるもの以外の、他の順序での動作が可能である点を理解されたい。

本明細書のデバイスは、とりわけ、動作中について説明されている。当業者には明らかとなるように、本発明は、動作の方法又は動作時のデバイスに限定されるものではない。

上述の実施形態は、本発明を限定するものではなく、むしろ例示するものであり、当業者は、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、多くの代替的実施形態を設計することが可能となる点に留意されたい。請求項では、括弧内のいかなる参照符号も、その請求項を限定するものとして解釈されるべきではない。動詞「備える（to comprise）」及びその活用形の使用は、請求項に記述されたもの以外の要素又はステップが存在することを排除するものではない。要素に先行する冠詞「１つの（a）」又は「１つの（an）」は、複数のそのような要素が存在することを排除するものではない。本発明は、いくつかの個別要素を含むハードウェアによって、及び、好適にプログラムされたコンピュータによって実装されてもよい。いくつかの手段を列挙するデバイスの請求項では、これらの手段のうちのいくつかは、１つの同一のハードウェア物品によって具現化されてもよい。特定の手段が、互いに異なる従属請求項内に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが、有利に使用され得ないことを示すものではない。

本発明は更に、明細書本文で説明される特徴及び／又は添付図面に示される特徴のうちの１つ以上を含む、デバイスに適用される。本発明は更に、明細書本文で説明される特徴及び／又は添付図面に示される特徴のうちの１つ以上を含む、方法又はプロセスに関する。

本特許で論じられている様々な態様は、更なる利点をもたらすために組み合わされることも可能である。更には、当業者は、実施形態が組み合わされることが可能であり、また、３つ以上の実施形態が組み合わされることも可能である点を理解するであろう。更には、特徴のうちのいくつかは、１つ以上の分割出願のための基礎を形成し得るものである。

Claims (14)

1. 照明器具内で使用するための照明モジュールであって、
   長手方向軸線を有し、前記照明モジュールを前記照明器具の照明器具ソケットに接続するための電気コネクタを含む、口金と、
   前記電気コネクタに電気的に接続されているドライバ回路を含む、ドライバユニットと、
   前記ドライバ回路に電気的に接続されて、光を放出するように構成されている、少なくとも１つの固体光源を含む、ライトユニットと、
   前記少なくとも１つの固体光源から熱を除去するように構成されているヒートシンクであって、前記ヒートシンクは、前記長手方向軸線の方向に延在して、流体入口及び流体出口を有する、細長い中空管を含み、前記ヒートシンクは、前記ドライバユニットと前記ライトユニットとの間に構成されている、ヒートシンクと、を備え、
   前記ライトユニットが、前記細長い中空管の第１の表面上に位置決めされ、前記ドライバユニットが、前記細長い中空管の第２の表面上に位置決めされ、前記第２の表面が、前記第１の表面の反対側である、照明モジュール。
2. 前記細長い中空管が、前記ヒートシンクである、請求項１に記載の照明モジュール。
3. 前記細長い中空管が、前記流体入口から前記流体出口への流体流を生成するように構成されている、能動冷却デバイスを含む、請求項１及び２に記載の照明モジュール。
4. 前記細長い中空管が、前記ライトユニットと前記ドライバユニットとを分離するための厚さＴと、前記長手方向軸線の方向に延びる長さＬとを有し、前記長さＬが、前記厚さＴの少なくとも５倍である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の照明モジュール。
5. 前記厚さＴが、５ｍｍ〜５０ｍｍの範囲である、請求項４に記載の照明モジュール。
6. 前記長さＬが、７０ｍｍ〜７００ｍｍの範囲である、請求項４に記載の照明モジュール。
7. 前記流体入口が、前記第１の表面内に位置決めされ、前記流体出口が、前記細長い中空管の別の表面内に位置決めされている、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の照明モジュール。
8. 前記流体入口が、前記細長い中空管の第１の端部から、距離Ｄ１に位置決めされ、前記距離Ｄ１が、前記長さＬの０．２倍以下である、請求項４乃至６のいずれか一項に記載の照明モジュール。
9. 前記流体出口が、前記細長い中空管の第２の端部から、距離Ｄ２に位置決めされ、前記距離Ｄ２が、前記長さＬの０．２倍以下である、請求項４乃至６のいずれか一項又は請求項８に記載の照明モジュール。
10. 前記ドライバユニットが、前記ドライバユニットから熱を除去するために、前記細長い中空管と熱接触している、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の照明モジュール。
11. 前記ドライバユニットが、前記細長い中空管の前記長さＬにわたって非対称に位置決めされ、前記ドライバユニットの中心が、前記流体出口よりも前記流体入口に近い距離に位置決めされている、請求項４乃至６のいずれか一項に記載の照明モジュール。
12. 前記ドライバユニットが、最初に言及された前記細長い中空管と流体接続している、更なる流体孔を有する更なる細長い中空管を含む、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の照明モジュール。
13. 前記口金及び前記長手方向軸線に対して前記細長い中空管を回転させるための、回転機構を更に備える、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の照明モジュール。
14. 請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の照明モジュールを備える、照明器具。

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