(57)【要約】  少なくとも１つの光源（１０）を支持する冷却体（２）と、該冷却体（２）に固定され該少なくとも１つの光源（１０）をカバーするための、少なくとも部分的に透光性である少なくとも１つのカバー（１１）とを有するランプ（１）であって、該少なくとも１つの光源（１０）はとりわけ半導体発光素子であり、特に発光ダイオードであり、該カバー（１１）の壁厚（ｄ）は少なくとも局所的に、該冷却体（２）からの距離が大きくなるほど漸減していくランプ。
2013500560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
・少なくとも１つの光源（１０）を支持する冷却体（２；１７；２１；２５）と、
・前記冷却体（２；１７；２１；２５）に固定され少なくとも部分的に透光性である、前記少なくとも１つの光源（１０）をカバーするためのカバー（１１；１９；２３；２６）と
を有するランプ（１；１６；２０；２４；３０；３７；３９）であって、
前記少なくとも１つの光源（１０）はとりわけ半導体発光素子であり、特に発光ダイオードであり、
前記カバー（１１；１９；２３；２６；３１；３８；４０）は、前記冷却体（２；１７；２１；２５）からの距離が大きくなるほど少なくとも局所的に漸減していく壁厚（ｄ）を有することを特徴とする、ランプ。
【請求項２】
・少なくとも１つの光源（１０）を支持する冷却体（２；１７；２１；２５）と、
・前記冷却体（２；１７；２１；２５）に固定され少なくとも部分的に透光性である、前記少なくとも１つの光源（１０）をカバーするためのカバー（１１；１９；２３；２６）と
を有する、とりわけ請求項１記載のランプ（１；１６；２０；２４；３０；３７；３９）であって、
前記少なくとも１つの光源（１０）はとりわけ半導体発光素子であり、特に発光ダイオードであり、
前記冷却体（２；１７；２１；２５）から最も遠く離れた場所（Ａ）の前記カバー（１１；１９；２３；２６；３１；３８；４０）の壁厚（ｄ）よりも、該冷却体（２；１７；２１；２５）とのコンタクト面（１３）における壁厚（ｄ）の方が大きいことを特徴とする、ランプ。
【請求項３】
前記壁厚（ｄ）は、前記冷却体（２；１７；２１；２５）とのコンタクト面（１３）において最大である、請求項１または２記載のランプ。
【請求項４】
前記カバー（１１；１９；２３）の壁厚（ｄ）は、前記冷却体（２；１７；２１）からの距離が大きくなるにつれて連続的に漸減していく、請求項１から３までのいずれか１項記載のランプ。
【請求項５】
前記カバー（３１；３８）の壁厚（ｄ）は、前記冷却体（２１）とのコンタクト面（１３）からの距離が大きくなるにつれて局所的に漸減していき、その後、該カバーの壁厚（ｄ）は実質的に一定である、請求項３記載のランプ。
【請求項６】
前記カバー（１１；１９；２３；２６；３１；３８；４０）は、熱伝導性が良好である少なくとも１つの接着材（１４）によって前記冷却体（２；１７；２１；２５）に固定されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のランプ。
【請求項７】
前記カバー（１１；１９；２３；２６）は１Ｗ／（ｍ・Ｋ）〜２Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率を有し、とりわけ、１Ｗ／（ｍ・Ｋ）〜２Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率を有するガラスから作製されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のランプ。
【請求項８】
前記カバー（１１）は少なくとも局所的にドーム状の形状を有する、請求項１から７までのいずれか１項記載のランプ。
【請求項９】
前記カバー（２３）は開放管形の形状を有する、請求項１から７までのいずれか１項記載のランプ。
【請求項１０】
前記カバー（１１；２３）と前記冷却体（２；２３）とのコンタクト面（２３）は、該カバー（１１；２３）の下方の載置面に少なくとも部分的に相当する、請求項１から９までのいずれか１項記載のランプ。
【請求項１１】
前記カバー（２３）はディスク状の形状を有する、請求項１から７までのいずれか１項記載のランプ。
【請求項１２】
前記カバー（１９）と前記冷却体（１７）とのコンタクト面（１３）は側方に位置する、請求項１１記載のランプ。
【請求項１３】
前記カバーは光学的機能を有する、請求項１から１２までのいずれか１項記載のランプ。
【請求項１４】
前記カバーの内側面には実質的に、アンダーカットが設けられていない、請求項１から１３までのいずれか１項記載のランプ。
【請求項１５】
前記カバー（２６）は、少なくとも周面で閉じられた管形の形状を有し、
前記冷却体（２５）は少なくとも部分的に前記カバー（２６）によって収容されており、該冷却体（２５）の少なくとも一部は該カバー（２６）の下方領域（Ｉ）に固定されており、
前記カバー（２５）の下方領域（Ｉ）の壁厚（ｄ）および上方領域（II）の壁厚は、該カバー（２５）の両側方領域（III）の壁厚（ｄ）より比較的小さい、請求項１から１４までのいずれか１項記載のランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却体を有するランプに関し、該ランプは少なくとも１つの光源と、該冷却体に固定されるカバーとを有する。前記少なくとも１つの光源はとりわけ、少なくとも１つの半導体発光素子である。
【０００２】
一般的に、温度が高くなると発光ダイオード（ＬＥＤ）の輝度は低くなり、寿命は短くなる。ＬＥＤレトロフィットランプでは、ＬＥＤの放熱ないしは冷却を行うために冷却体が使用される。しかし、従前のランプをＬＥＤレトロフィットランプに交換する際、この従前のランプの大抵は規格化されている外側輪郭と、バルブおよび駆動電子回路に必要な所要スペースとにより、この冷却体に使用できるスペースは限られてしまう。このスペースの制限により、冷却に使用できる冷却体の有効体積の大きさは制限され、ひいては冷却性能も制限される。サイズが規格で制限されたＬＥＤランプでは、冷却性能が制限されていることにより光源の出力が制限され、ひいては輝度が制限される。
【０００３】
ＵＳ２００７／００８０３６２Ａ１から、高出力ＬＥＤチップを有するＬＥＤシステムが開示されている。この高出力ＬＥＤチップは第１の表面および第２の表面を有し、該第２の表面は基板に設けられている。第２の表面は、３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）を上回る熱伝導率を有する透光性のヒートシンクと密に熱コンタクトされている。この透光性のヒートシンクを設けると、ＬＥＤチップのみの場合と比較して熱伝導量が２倍になり、寿命、効率または輝度が３倍に上昇するか、またはこれらのバランスが３倍に上昇する。
【０００４】
本発明の課題は、とりわけ冒頭に述べた形式のランプの放熱を簡単な手段で改善できるようにすることである。
【０００５】
前記課題は、独立請求項の特徴部分に記載された構成によって解決される。有利な実施形態は、とりわけ従属請求項から導き出すことができる。
【０００６】
前記課題は、少なくとも１つの光源を支持する少なくとも１つの冷却体と、該冷却体に固定され少なくとも部分的に透光性（透明または半透明または不透明）である、該少なくとも１つの光源をカバーするためのカバーないしはカバー部材とを有する次のようなランプ、すなわち、該冷却体からの距離が大きくなるほど該カバーの壁厚が少なくとも局所的に薄くなっていくランプによって解決される。前記少なくとも１つの光源は、とりわけ半導体発光素子である。換言すると前記カバーの壁厚は、前記冷却体に近接するほど（該冷却体との距離が小さくなるほど）少なくとも局所的に大きくなっていく。
【０００７】
冷却体の領域では壁厚が比較的大きくなることにより、カバーと冷却体とのコンタクト面が大きくなる。このことにより、冷却体からカバー部材に受け渡される熱が、壁厚を拡大しない場合より多くなる。したがって、カバーの温度上昇が大きくなり、該カバーが周辺へ放出する熱が多くなる。換言すると、（熱）コンタクト面を拡大することにより、カバーによって失われる熱が多くなる。冷却体ないしはコンタクト面からの距離がより大きい場所で壁厚を大きくしても、カバー内に側面ないしは面状に分布して発生する（側面方向の）熱流に起因して、冷却効果は実質的に上昇しない。というのも、コンタクト面からの距離が大きくなると、周辺への放熱（排熱）により、側面方向の直接的な熱伝導によって到来する熱が小さくなるからである。
【０００８】
前記カバーないしは該カバーの表面を介して排熱を行うと、ランプの大きさを変えなくても、光源の冷却を改善することができる。また、このように光源の冷却が改善されることにより、ランプの寸法を格段に大きくすることなく、放熱される損失電力を多くすることができる。
【０００９】
一般的には、光源の種類は限定されないが、前記少なくとも１つの光源は少なくとも１つの半導体光源を含むのが有利であり、たとえば、前記少なくとも１つの光源が発光ダイオードまたはダイオードレーザを含むのが有利である。その際に特に有利なのは、少なくとも１つの発光ダイオードを前記少なくとも１つの光源として使用することである。その際には、前記少なくとも１つの発光ダイオードの種類は限定されることがなく、該少なくとも１つの発光ダイオードにはたとえば、複数の個別ＬＥＤ、または、１つの基板に設けられた複数のＬＥＤチップから成る少なくとも１つまたは複数のＬＥＤクラスタを含めることができる。前記少なくとも１つの発光ダイオードの（各）色も限定されることがなく、たとえば「白色」を含むことができる。前記少なくとも１つの発光ダイオードは、有機発光ダイオードまたは無機発光ダイオードとすることができる。一般的には、前記光源に光学系を後置接続することができる。
【００１０】
１つの実施形態では前記カバーは、冷却体とのコンタクト面において最大壁厚を有する。この構成により、冷却体からカバーへ特に大量の熱伝導を行うことができる。
【００１１】
別の実施形態では、冷却体からの距離が大きくなるにつれて前記カバーの壁厚が連続的に漸減していく。冷却体からの距離ないしは冷却体とのコンタクト面からの距離が大きくなるにつれて前記カバーの壁厚が連続的に低減していく構成により、カバーの異なる部分における該カバー内の側面方向（lateral）の熱伝導と横断方向（transversal）の熱伝導との間に良好な妥協を実現することができる。
【００１２】
上述の構成の代わりに、別の実施形態では、冷却体とのコンタクト面からの距離が大きくなるにつれてカバーの壁厚が局所的に漸減していった後、該カバーの壁厚が実質的に一定になる。
【００１３】
冷却体から離れた領域において、とりわけ冷却体からの距離が最大となる領域においてカバーの壁厚が小さいことが有利である理由は、この領域においては、周辺空気への排熱の大部分が、温度上昇した内部スペース内または収容スペース内からの横断方向の熱流によって生成されたものであり、冷却体からの側面方向の熱流によって生成されたものではないからである。カバーの壁厚が小さいほど、横断方向の熱流はより効率的になる。カバーの壁厚が小さいことは、光学的な観点からも有利である。というのも、カバーの壁厚が小さくなるほど透過率は上昇し、この透過率の上昇によって少なくとも、放射される輝度の減衰度が小さくなるからである。
【００１４】
さらに１つの実施形態では、カバーは、熱を良好に伝達する少なくとも１つの接着材を用いて前記冷却体に固定される。このような接着材を使用することの利点は、冷却体とカバーとの結合部ないしはコンタクト面の幾何学的な成形を簡単に行うことができ、とりわけ、平面のコンタクト面で結合を行えることである。
【００１５】
前記接着材は、熱を良好に伝達する接着材とすることができ、たとえば熱伝導ペースト、熱伝導接着材または熱伝導パッドとすることができる。一般的には、熱が通るようになるまで接着材の作用を低減しなければならないが、本発明は、熱を良好に伝達する接着材の選択肢を特定するものではなく、たいていの接着材では接着面が十分に大きければ、接着材の厚さを小さくすると、たとえば接着層を薄くすると、接着材中を通る熱流に該接着材の熱伝導係数が与える影響は小さくなる。
【００１６】
前記構成の代わりに、機械的な結合手段を用いてカバーを冷却体に取り付けることができ、たとえば、差込結合部またはクリップ結合部またはかすがい結合部等を用いることができる。その場合には、冷却体とカバーとの間に僅かなエアギャップが存在していてもよい。このエアギャップの幅が十分に小さければ、コンタクト面が十分に大きい場合、このエアギャップを通って有効な熱伝達を行うことができる。その際にはカバーのコンタクト面は、純粋な熱コンタクト面または熱伝達面である。
【００１７】
この構成の代わりに、カバーを冷却体内にねじ留めによって挿入することもでき、その際にはたとえば、カバーは冷却体とのコンタクト面においてねじの形状を有し、冷却体は、カバーのねじの形状に適合するねじ山の形状を有する。このことにより、カバーと冷却体とのコンタクト面がさらに改善される。
【００１８】
基本的に、特に熱伝導度を基準としてカバーの材料を選定しなければならないという訳ではなく、カバーに通常の合成樹脂やガラスを使用することができ、たとえば従来のランプバルブ材料を使用することができる。しかし、熱を良好に伝導する材料が有利である。熱伝導が良好であることにより、カバー内の側面方向の熱分布が改善され、この側面方向の熱分布の改善により、カバー内の有効な冷却面が拡大し、熱が周辺へより放出されるようになる。それと同時に、熱伝導が良好であることにより、カバーによって包囲された内部スペースから横断方向に該カバーを通って生じる熱伝導も改善される。
【００１９】
１つの実施形態ではさらに、カバーはガラスから作製される。ガラスを使用することの利点は、ガラスは比較的廉価であり、着色可能であり、良好に変形することができ、経時変化に対して耐性を有することである。さらにガラスは、外部から光源が直接見えないようにするために容易に粗面化したり、または別の態様の拡散散乱加工を施すことができる。
【００２０】
１つの特殊な実施形態では、カバーはたとえば、１Ｗ／（ｍ・Ｋ）〜２Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率を有する。とりわけ、約１．２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導係数λを有する熱伝導性ガラスが有利である。たとえば窓ガラス等の通常のガラスは、０．８〜１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導係数λを有するのに対し、たとえばボロフロートガラスのλは約１．２Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、Ｎ‐ＢＫ１０のλは約１．３２Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、ゼロデュアのλは約１．４６Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。熱伝導率が比較的高いことにより、カバー内における熱分布が大面積に及び、ひいては、カバーの外表面を介して効率的な放熱を行うことができる。
【００２１】
上述の構成の代わりに、たとえば透光性合成樹脂（たとえばポリカーボネート）または透光性セラミック（たとえば酸化アルミニウムセラミック）を使用することができる。透光性セラミックは、３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導係数λに達することができる。透光性セラミックは任意の態様で使用することができる。すなわち、たとえば単結晶（すなわち、酸化アルミニウムの場合にはサファイア）の態様、または準単結晶の態様、または多結晶の態様の透光性セラミックを使用することができる。とりわけ酸化アルミニウム、特にサファイアは、高い熱伝導率と、周辺の影響に対する高い耐性とを特徴とし、さらに、入手性が良好であることも特徴とする。
【００２２】
合成樹脂としてはたとえば、熱伝導率が高い材料を含む合成樹脂を使用することができる。
【００２３】
さらに１つの実施形態では、前記カバーはドーム状の形状を有する。このようなカバーはたとえば、レトロフィット白熱ランプに特に適している。
【００２４】
この構成の代わりに、前記カバーは、開放管状または閉鎖管状の形状を有することができる。このようなカバーはたとえば、レトロフィット蛍光灯またはレトロフィット直管形ランプ（たとえばオスラム社のリネストラ（Linestra）型）に適している。
【００２５】
１つの特殊な実施形態では、カバーと冷却体とのコンタクト面（とりわけ熱コンタクト面）は、該カバーの（下方の）載置面の少なくとも一部に相当する。ドーム状の形状や開放管の形状の場合、カバーのコンタクト面は、該カバーが冷却体に載置されるときの載置面にもなり、このことによって通常は、該カバーの一番下の位置の部分となる。その際にはとりわけ、コンタクト面からの距離ないしは高さが大きくなるにしたがい、壁厚を小さくすることができ、とりわけ連続的に小さくすることができる。したがって、最高位置の部分であるアプシスの壁厚が最小になる。
【００２６】
さらに１つの実施形態では、上述の構成の代わりに、前記カバーはディスク状の形状を有する。このようなカバーはとりわけ、ＰＡＲ（Parabolic Aluminized Reflector）投光器レトロフィットランプや、照明器具ないしは照明器具の発光手段に適している。前記カバーはとりわけ、ＭＲ１６型のランプまたはレトロフィットランプにも適しており、またこれらの他に、たとえばＭＲ１１型またはＭＲ８型の別のＭＲ型ランプにも適している。
【００２７】
別の特殊な実施形態では、カバーと冷却体とのコンタクト面は側方に配置されている。ディスク状の形状の場合、カバーのコンタクト面は、該カバーが冷却体の表面に設けられるときの該カバーの側方の取付面（たいていは、カバーの側縁部に相当する）にもなり、このことにより、このカバーのコンタクト面は通常、最外側の部分となる。その際にはとりわけ、コンタクト面からの距離が大きくなるにつれてカバーの壁厚を小さくすることができる。このことにより、カバーの最内側の部分の壁厚、とりわけ該カバーの中心点の壁厚が最小となる。
【００２８】
さらに１つの実施形態では、前記カバーは光学的機能を有する。このことの利点は、このカバーによって同時に、ビームガイドまたはビーム補正が実現されることである。
【００２９】
上記構成の代わりに、別の実施形態では前記カバーは、基本的に光学的にアクティブでないカバーである。すなわち、基本的にランプを保護するように作用する。
【００３０】
別の実施形態では、とりわけ半導体発光素子である光源が少なくとも１つの基板を介して前記冷却体に固定される。前記基板はたとえば、ＬＥＤクラスタの基板である。すなわち、複数のＬＥＤチップのための１つの共通の基板である。上記構成と併用して、または上記構成の代わりに、前記基板は少なくとも１つのプリント配線基板を含むことができ、前記基板はたとえば、ＬＥＤクラスタまたは少なくとも１つの個別ＬＥＤ（ＬＥＤモジュール）をコンタクトさせかつ場合によっては電子部品を実装するためのプリント配線基板を含むことができる。
【００３１】
別の実施形態では前記カバーは、少なくとも側面が閉じられた管形の形状を有し、前記冷却体は少なくとも部分的に該カバーによって収容されており、該冷却体の少なくとも一部は該カバーの下方領域に固定されている。その際には、前記カバーの下方領域の壁厚および上方領域の壁厚は、該カバーの両側方領域の壁厚より比較的小さい。
【００３２】
別の有利な実施形態では、前記カバーの内側には、実質的にアンダーカットが存在しない。すなわち、前記カバーの内側は実質的にアンダーカットを有さない。このことにより、射出成形法（合成樹脂の場合）やプレス加工法（ガラスやセラミック材料の場合）での製造が可能になる。カバーの内側がランプの内部スペースを画定する。
【００３３】
１つの特殊な実施形態では、前記カバーの内側の、少なくとも側方の輪郭は、実質的に直線である。このことにより、射出成形法やプレス加工法での製造が特に簡略化される。
【００３４】
さらに別の１つの実施形態では、前記ランプは、交換対象である従来のランプの外側輪郭からはみ出ない輪郭または実質的にはみ出ない輪郭を有するレトロフィットランプである。
【００３５】
とりわけ白熱レトロフィットランプとともに使用するためには、前記カバーの輪郭の外寸は、交換されて取り外される白熱ランプの輪郭、とりわけ曲率にほぼ等しいのが有利である。有利にはこのことは、たとえば直管型ランプやリフレクタランプ等である従来型のランプと交換するためのレトロフィットランプにも当てはまる。
【００３６】
本発明はとりわけ、以下の特徴のうち１つまたは複数を含むことができる：
とりわけＬＥＤランプであるランプは、ソケットと、冷却体と、ＬＥＤモジュールと、半透明または透明なカバー、たとえばランプバルブないしは半透明または透明な光学系またはカバーディスクとを有する。
【００３７】
前記カバー（たとえばバルブ／光学系／カバーディスク）は有利には、前記冷却体に向かっていく方向に厚くなっていくように形成されており、該カバーは、該冷却体と熱結合する幅広い面積の結合面ないしはコンタクト面を有する。
【００３８】
前記カバーは前記コンタクト面において、有利には熱を良好に伝導する接着材を用いて、たとえばペーストおよび／または接着材および／またはパッド等を用いて、前記冷却体に結合される。前記接着材はとりわけ、ＴＩＭ（Thermal Interface Material）とすることができる。
【００３９】
前記カバーの厚さは有利には、冷却体コンタクト面からの距離が大きくなるにつれて薄くなっていく。
【００４０】
以下の図において、本発明を実施例に基づいて詳しく説明する。図面では概観しやすくするため、同一の構成要素又は機能の同じ構成要素には同じ参照記号が付されている。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】レトロフィットバルブランプの断面の一部を示す側面図である。
【図２】図１のレトロフィット白熱ランプのカバー領域の部分のみを示す図である。
【図３】レトロフィットリフレクタランプの断面の一部を示す側面図である。
【図４】蛍光灯または直管型ランプ構成のレトロフィットランプの断面を示す側面図である。
【図５】図４のレトロフィットランプの断面を示す前面図である。
【図６】蛍光灯または直管型ランプ構成の別のレトロフィットランプの断面を示す前面図である。
【図７】別の実施形態の蛍光灯または直管型ランプ構成のレトロフィットランプの断面を示す前面図である。
【図８】別の実施形態のレトロフィットバルブランプの断面の一部を示す側面図である。
【図９】さらに別の実施形態のレトロフィットバルブランプの断面の一部を示す側面図である。
【００４２】
図１は、レトロフィット白熱ランプ１の一部を示す側面図である。このレトロフィット白熱ランプ１は冷却体２を有し、図中ではこの冷却体２の側面を示す。冷却体２は、レトロフィット白熱ランプ１の長手軸Ｌを軸として実質的に回転対称的な形状を有する。ここでは、周面３の外側に、半径方向に外部に向かって突出する放熱フィン４が設けられている。冷却体２の下側５に、側面が示された白熱ランプ台に対応するソケット６が設けられている。これは、たとえばエジソンソケットである。
【００４３】
冷却体２の上面７にＬＥＤモジュール８が固定されており、該ＬＥＤモジュール８にはソケット６を介して電流が供給される。ＬＥＤモジュール８は、プリント配線基板９の形態の少なくとも１つの基板を有する。前記プリント配線基板９上に、１つまたは複数の発光ダイオード１０が設けられている。ここではこの発光ダイオード１０は、複数のＬＥＤチップが１つの基板（「サブマウント」）上に取り付けられたＬＥＤクラスタの形態で設けられており、場合によっては、これらのＬＥＤチップが放射する色は相互に異なる。前記プリント配線基板９にはさらに、別の電子部品を実装することもでき、たとえばドライバモジュールを実装することもできる。
【００４４】
さらに、前記冷却体２の上面７には、断面が示されたドーム状のカバー１１が接着されている。このカバー１１は長手軸Ｌを軸として回転対称的に成形されており、ＬＥＤモジュール８上にアーチ状に設けられて該ＬＥＤモジュール８を完全に覆う。このようにして、カバー１１と冷却体２とによって、ＬＥＤモジュール８を収容するための収容スペースないしはレトロフィット白熱ランプ１の内部スペース１２が形成される。前記カバー１１は下側のコンタクト面１３で、接着材１４を用いて冷却体２上に面状かつ平坦に載置される。
【００４５】
前記カバー１１を前記冷却体２に接着するための前記接着材１４はたとえば、銀導電接着材から成るかまたは導電性セラミックが添加された接着材から成る薄膜の接着層とすることができる。
【００４６】
放射特性が十分に均質になり従来の白熱電球に少なくとも近似するように支援するため、前記カバー１１は不透明である。
【００４７】
冷却体２からの距離が大きくなるにつれて（高さが大きくなるにつれて）、前記カバー１１の壁厚ｄは連続的に漸減していく。したがって、カバー１１の下側の載置面にもなるコンタクト面１３が、カバー１１の壁厚ｄが最大となる領域である。
【００４８】
カバー１１は、１Ｗ／（ｍ・Ｋ）〜２Ｗ／（ｍ・Ｋ）の領域内の熱伝導率λを有するガラスから作製され、たとえばボロフロートガラスから作製される。
【００４９】
前記カバー１１は光学的に実質的にアクティブではなく、それゆえ、レンズ等の機能を有さない。
【００５０】
以下、カバー１１の機能を詳細に説明する。
【００５１】
図２に、図１のレトロフィット白熱ランプ１のカバー１１の領域の部分のみを示す。ＬＥＤモジュール８の動作時には、ＬＥＤ１０の損失熱と場合によっては別の電子構成要素の損失熱とによって該ＬＥＤモジュール８は加熱される。前記損失熱Ｗの一部は冷却体２に伝達され、一部は収容スペース１２内に放出される。冷却体２の方は基本的に、熱対流または輻射熱によってこの熱Ｗを放出し、とりわけ放熱フィン４を介して放出する。
【００５２】
しかし、前記冷却体２の熱Ｗの一部は接着層１４を通り、コンタクト面１３を通ってカバー１１へ伝達される。ここで、熱Ｗは側面方向の熱伝導（側面方向の熱流ＷＬ）により、カバー１１内を伝わっていく。このようにコンタクト面１３からカバー１１が加熱されることにより、側面方向の熱流ＷＬの熱は該カバー１１の外側面１５を介して、熱対流または輻射熱によって周辺へ放出される。このことは、カバー１１から外側の方向を指す矢印ＷＬによって示されている。このような外部への放熱（排熱）により、コンタクト面１３からの距離が大きくなるほど、側面方向の熱流ＷＬは小さくなっていく。
【００５３】
しかし、収容スペース１２が温度上昇することにより、該収容スペース１２から実質的に垂直にカバー１１を通って外部の方向にも、横断方向の熱流ＷＴが発生する。カバー１１内において、冷却体２からの熱流または熱分布ＷＬと収容スペース１２からの熱流または熱分布ＷＴとが相互に重なる。
【００５４】
コンタクト面１３と該コンタクト面１３のすぐ下流とにおいては、側面方向の熱流ＷＬが優勢であるが、コンタクト面１３から遠い場所では、横断方向の熱流ＷＴが優勢になる。とりわけ側面方向の熱流ＷＬの作用は、カバー１１の最高位置であるアプシスＡにおいて最も小さくなる。
【００５５】
コンタクト面１３に向かうにつれて相対的に壁厚ｄが拡大することにより、側面方向の熱流ＷＬが増幅され、カバー１１の温度上昇が大きくなり、このことによって、カバー１１から外部への放熱も増幅され、ひいてはＬＥＤモジュール８の放熱も増幅され、ＬＥＤモジュール８の冷却が改善される。
【００５６】
さらに、コンタクト面１３からの距離が大きくなるにつれて相対的に壁厚ｄを小さくしていくことにより、横断方向の熱流ＷＴがカバー１１を通るのが阻止されることがごく僅かになる。すなわち、カバー１１の熱絶縁作用が僅かになる。よって、アプシスＡにおける壁厚ｄを最小にすることになる。このことにより、カバーのどの位置でも、外部への放熱が最大限になるように壁厚ｄを最適化することができる。典型的には熱流ＷＴおよびＷＬが局所的に急激に変化することがないことにより、大抵の場合には、壁厚ｄを連続的に変化させることにより、特に効率的な放熱を実現することができる。
【００５７】
レトロフィット白熱ランプ１では、コンタクト面１３からアプシスＡまでのカバー１１の壁厚ｄの変化を、１／２〜１／５の領域内とすることができる。換言すると、コンタクト面における壁厚ｄを、アプシスＡにおける壁厚ｄより２〜５倍大きくし、とりわけ約４倍大きくするのが有利である。
【００５８】
図３に、別のレトロフィットランプ１６の断面の一部を側面図で示す。このレトロフィットランプ１６はたとえば、ＭＲ１６型のランプで使用されるか、またはＰＡＲ照明器具に使用され、たとえばＰＡＲ ３０に使用される。図１および図２のレトロフィット白熱ランプ１との相違点として、冷却体１７は上部に開口１８を有する容器形に形成されている。冷却体１７のこの開口１８は、ディスク状の基本形を有するカバー１９によって覆われている。この構成でも、前記カバー１９と前記冷却体１７とがＬＥＤモジュール８を収容するための収容スペース１２を成す。
【００５９】
この実施例では、コンタクト面１３は下方の載置面ではなく、カバー１９の側縁面に相当する。この側縁面は、冷却体１７にしっかり取り付けるために僅かに傾斜している。
【００６０】
この構成でも、図１および図２の実施例と基本的には同じように、冷却体１７からコンタクト面１３を通ってカバー１９に入り込む側面方向の熱流ＷＬが生成される。この側面方向の熱流ＷＬは、コンタクト面１３から遠いほど、ないしはカバー１９の中心点に近いほど弱くなる。この構成でも、この側面方向の熱流ＷＬと、収容スペース１２からカバー１９を通って外部へ熱を輸送する横断方向の熱流ＷＴとが重なる。
【００６１】
側面方向の熱流ＷＬの作用は中心点Ｍにおいて相対的に最小となり、この中心点Ｍでは横断方向の熱流ＷＴの作用は相対的に最大となるので、カバー１９から周辺への放熱を効率的に行うためには、中心点Ｍにおける壁厚ｄを縁部における壁厚ｄより小さくするのが有利である。また、大きな側面方向熱流ＷＬを生成するためには、カバー１９のコンタクト面１３ないしは縁部領域において壁厚ｄを最大にするのが有利である。
【００６２】
図４は、蛍光灯または直管型ランプ構成のレトロフィットランプ２０の断面を斜め方向から示す図であり、図５は、蛍光灯または直管型ランプ構成のレトロフィットランプ２０の断面を示す前面図である。
【００６３】
レトロフィットランプ２０は、実質的に管形の基本形を有し、たとえば、従来の蛍光灯または直管型ランプに対する代替品として使用される。レトロフィットランプ２０の下方領域は、レトロフィットランプ２０の長手軸２０に沿って細長く延在する冷却体２１を有し、該冷却体２１はプレート状のベース２２を有する。プレート状のベース２２の上面に、長手方向Ｌに沿って複数の発光ダイオード１０が等間隔に配置されており、たとえばこれら複数の発光ダイオード１０は、リボン状のフレキシブル支持体９に配置されている。このことはたとえば、オスラム社のリニアライトフレックス型（LinearLight Flex）ＬＥＤリボンの形態のＬＥＤモジュール８によって実現することができる。プレート形のベース２２の下面に、複数の放熱フィン４が下方向に垂直に突出している。
【００６４】
冷却体２１の上面７に、相応に適合する細長いカバー２３が固定されており、該カバー２３は冷却２１とともに、ＬＥＤモジュール８を収容するための収容スペース１２を形成する。この断面図では、図１および図２のカバー１１の形状に実質的に相応するように、カバー２３の形状を成形することができる。それゆえ、前記カバー２３の作用をここでは詳細に説明しない。このカバー２３の作用については、図１および図２を参照されたい。
【００６５】
図６は、蛍光灯または直管型ランプ構成の別のレトロフィットランプ２４の断面を示す前面図である。図４および図５との相違点として、冷却体２５の少なくとも周面がＬＥＤモジュール８とともに完全に、管形のカバー２６によって包囲されている。さらに、冷却体２５は中実の材料から作製されているため、該冷却体２５とカバー２６とは、該カバー２６の下半分の大部分を占める大面積のコンタクト面２７を成す。
【００６６】
この場合、カバー２６の楕円形状の長径と周縁との側方の交点（Scheitelpunkt）Ｓの壁厚ｄが最大となるのに対し、該カバー２６の楕円形状の短径と周縁との上側交点（oberer Scheitelpunkt）Ａ１および下側交点（unterer Scheitelpunkt）Ａ２の壁厚ｄが最小となる。このことは、ＬＥＤモジュール８が上半分のスペースへ放射し、冷却体２５がカバー２６の下側領域に取り付けられることを前提とする。
【００６７】
換言するとカバー２６は、少なくとも周面が閉じられた管形を有し、冷却体２５は少なくとも部分的にカバー２８内に収容されている。冷却体２５の大部分はカバー２６の下側領域Ｉ（下側の１／４扇形部分）に固定されている。その際には、カバー２６の下側領域Ｉと、該下側領域と反対側の上側領域（上側の１／４扇形部分）II とは、該カバー２６の両側方領域 III（側方の２つの１／４扇形部分）の壁厚ｄより比較的小さい壁厚ｄを有する。上述の扇形の分割は、少なくとも実質的に長手軸Ｌに相当する、断面の切断線を基準としている。
【００６８】
とりわけ、カバー２６の壁厚ｄは連続的に変化し、上側領域Ｉにおける短径と周縁との交点Ａ１のカバーの２６壁厚と、下側領域 II における短径と周縁との交点Ａ２の該カバー２６の壁厚とが最小になる。
【００６９】
それに対し、両側方領域 III に存在する、長径と周縁との側方の２つの各交点Ｓは、カバー２６の壁厚ｄが最大となる場所である。
【００７０】
カバー２６の上述のような形状はたとえば、該カバー２６の内側面２８の断面輪郭が実質的に円形になり、かつ、該カバー２６の外側面２９の断面輪郭の形状が実質的に楕円形になるように形成する。
【００７１】
このことによりカバー２６は、上半分、ないしは、長径と周縁との側方の両交点Ｓより上の上部分とにおいて、冷却体２５ないしは該冷却体２５とのコンタクト面２７からの距離が大きくなるにつれて漸減していく壁厚ｄを有する。
【００７２】
上側領域Ｉでは横断方向熱流ＷＴが優勢であるが、下側領域 II でも壁厚ｄが小さい方が有利であることが判明した。というのもこの下側領域では、冷却体２５から横断方向にカバー２６を通って直接放熱を行う方が、放熱ないしは熱拡散に関してカバー部材２６において最適化を行うよりも放熱が効率的になるからである。また、カバー２６の側方の領域 III において壁厚ｄを大きくすると、横断方向に該カバー部材２６を通って行われる放熱に関して壁厚ｄの最適化を行うよりも効率的な放熱を実現できることも判明している。
【００７３】
図７は、別の実施形態の蛍光灯または直管型ランプ構成のレトロフィットランプ３０の断面を示す前面図である。図４に示されたレトロフィットランプ２０と異なり、カバー３１の外側面１５は半円柱形に形成されているだけである。このことによって、該カバー３１の作製時に該カバー３１を成形金型から取り外すことができる。カバー３１の内側面３２（冷却体２１のベース２２とともに収容スペース１２を画定する）にもアンダーカットは設けられていない。とりわけ、射出成形法またはプレス加工法で作製するのを簡略化するため、カバー３１の内側面３２の側面３３ないしは側壁が該カバー３１の下面から垂直方向に延在するように、該カバー３１の内側面３２は形成される。上方で側面３３に繋がっているカバー面３４が収容スペース１２をカバーしており、このカバー面３４は側面３３ないしは側壁とは異なって湾曲されており、とりわけ扇形円柱状に形成されている。
【００７４】
壁厚ｄはコンタクト面１３において最大となり、該コンタクト面１３からの距離が大きくなるほど、壁厚ｄは、側壁３３を含む区分３５または領域において連続的に小さくなる。これに、カバー面３４を含む区分３６または領域が繋がっており、この区分３６は区分３５と異なり、一定の壁厚ｄを有する。したがって、カバー３１の壁厚ｄはレトロフィットランプ２０と同様に、冷却体２１とのコンタクト面１３において、冷却体２１からの距離が最大である位置すなわち（直線状の）アプシスＡにおける壁厚ｄより大きい。とりわけ、壁厚ｄはコンタクト面１３において最大になる。
【００７５】
上記構成の代わりに択一的に、カバー３１の区分３６が、区分３５とのコンタクト箇所からアプシスＡに向かう方向にさらに漸減していく構成も可能である。
【００７６】
図８は、別の実施形態のレトロフィットバルブランプの形態のレトロフィットランプ３７の断面の一部を示す側面図である。
【００７７】
図１および図２に示されたレトロフィットランプ１と異なり、カバー３８の外側面１５は半円形に形成されているだけである。このことによって、該カバー３８の作製時に該カバー３８を成形金型から取り外すことができる。カバー３１の内側面３２（冷却体２とともに収容スペース１２を画定する）にもアンダーカットは設けられていない。とりわけ、射出成形法またはプレス加工法で作製するのを簡略化するため、カバー３１の内側面３２の側面３３ないしは側壁が該カバー３１の下面から垂直方向に延在するように、すなわち、カバー３１の内側面３２の側面３３ないしは側壁が円柱形状を有するか、または相互に繋がっている複数の垂直な面が円柱状に配置されて成る群を有するように、該カバー３１の内側面３２は形成される。上方で側面３３に繋がっているカバー面３４が収容スペース１２をアーチ状に覆い、このカバー面３４は、側面３３ないしは側壁とは異なって上方向に湾曲されているかないしはドーム状に形成されており、とりわけ球面状に形成されている。
【００７８】
壁厚ｄはコンタクト面１３において最大となり、部分３５において、または、側壁３３を含む領域において、該コンタクト面１３からの距離が大きくなるほど該壁厚ｄは連続的に小さくなる。これに、カバー面３４を含む区分３６または領域が繋がっており、この区分３６は区分３５と異なり、一定の壁厚ｄを有する。したがって、カバー３８の壁厚ｄはレトロフィットランプ１と同様に、冷却体２とのコンタクト面１３において、冷却体２からの距離が最大である位置すなわち（点状の）アプシスＡにおける壁厚ｄより大きい。
【００７９】
上記構成の代わりに択一的に、カバー３１の区分３６は、区分３５とのコンタクト箇所からアプシスＡに向かう方向にさらに漸減していく。
【００８０】
図９は、さらに別の実施形態のレトロフィットバルブランプの形態のレトロフィットランプ３９の断面の一部を示す側面図である。このレトロフィットランプ３９はレトロフィットランプ３７と異なり、半円形の外側面を有するカバー４０を有していない。その代わりレトロフィットランプ３７は、図１および図２のカバー１１と同様に、半円形以上の形状である外側面１５を有する。それと同時に、カバー４０の内側面３２には垂直な側面３３が設けられている。
【００８１】
それゆえ、コンタクト面１３における壁厚ｄは最大の壁厚ではなくなり、該コンタクト面１３からの距離が小さい、カバー４０の寸法が最大となる側方の位置において、壁厚ｄが最大となり、この位置から、コンタクト面１３からの距離が大きくなるほど壁厚ｄは小さくなっていく。また、このカバー４０の壁厚ｄも、冷却体２とのコンタクト面１３において、冷却体２からの距離が最大である位置すなわち（点状の）アプシスＡにおける壁厚ｄより大きい。このカバー４０も、壁厚が一定であるカバーと比較して、とりわけ、たとえばアプシスＡの領域において壁厚が小さいカバーと比較して、冷却体２からの放熱がより大きいという利点を有する。
【００８２】
もちろん、本発明は図示された実施例に限定されておらず、長手軸を対称軸として、周面が閉じられた管形のカバーのカバーを対称的に形成する必要もない。
【００８３】
前記カバーの壁厚が最大である場所と最小である場所との間の壁厚ｄの差は一般的に、２〜４の係数をとることができる。
【符号の説明】
【００８４】
１  レトロフィット白熱ランプ
２  冷却体
３  前記冷却体の側面
４  放熱フィン
５  前記冷却体の下面
６  ソケット
７  前記冷却体の上面
８  ＬＥＤモジュール
９  プリント配線基板
１０  発光ダイオード
１１  カバー
１２  収容スペース
１３  コンタクト面
１４  接着層
１５  前記カバーの外側面
１６  レトロフィットランプ
１７  冷却体
１８  前記冷却体の開口
１９  カバー
２０  レトロフィットランプ
２１  冷却体
２２  前記冷却体のベース
２３  カバー
２４  レトロフィットランプ
２５  冷却体
２６  カバー
２７  コンタクト面
２８  前記カバーの内側面
２９  前記カバーの外側面
３０  レトロフィットランプ
３１  カバー
３２  内側面
３３  前記内側面の側面
３４  前記内側面のカバー面
３５  前記カバーの一区分
３６  前記カバーの一区分
３７  レトロフィットランプ
３８  カバー
３９  レトロフィットランプ
４０  カバー
Ａ  アプシス
Ａ１  短径と周縁との上側の交点
Ａ２  短径と周縁との下側の交点
Ｉ  下側領域
II  上側領域
III  側方領域
Ｌ  長手軸
Ｍ  中心点
Ｓ  径と周縁との側方の交点
ＷＬ  側面方向の熱流
ＷＴ  横断方向の熱流
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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