(57)【要約】      （修正有）【課題】高さ全体にわたる全ラジエータ表面からの効率的な熱除去によって操作信頼性の向上したＬＥＤランプを提供する。【解決手段】ＬＥＤランプは、ベース部１と、ベース部に結合され内部に空洞を有する絶縁性プラスチック製トランジション絶縁素子２と、空洞内に設置され複数のＬＥＤモジュール４に接続されるパワーサプライとを含み、各ＬＥＤモジュールは、熱伝導性金属ベースを有する回路基板上に形成されかつラジエータ上に取り付けられる。ラジエータは、外形がロッド状で異方向に向く側面６を含む中央セクションとリブ８とを有し、透光性プラスチック製ディフューザ内に設置される。ディフューザは、垂直に配向する個別の分割型シェル９を有するキャップとして機能し、各シェルは、ＬＥＤモジュールを覆い、隣接するＬＥＤモジュール間を分離する。【選択図】図２
0003203518.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤランプであって、
ベース部と；
該ベース部に結合されるトランジション絶縁素子と、ここで該トランジション絶縁素子は絶縁性プラスチックで形成され；
該トランジション絶縁素子は、内部に空洞部を有する；
前記空洞部内に設置されるパワーサプライと、ここで該パワーサプライは複数のＬＥＤモジュールに接続され；
を含み、
前記ＬＥＤモジュールのそれぞれは、熱伝導性金属ベースを有する回路基板上に形成され、かつラジエータ上に取り付けられ；
前記ラジエータは、ロッド状の外形を有する中央部セクションとリブを有し；
前記中央部は、異なる方向に向く側面を含み；
前記ＬＥＤモジュールは、前記側面上に位置し；
前記ＬＥＤモジュールは、透光性プラスチックでできたディフューザの内部に設置され；
前記ラジエータは、前記ベース部から一方向に延在する外表面セクションと、該表面の間に陥没した内側セクションとを含み、前記ＬＥＤモジュールが、前記ディフューザ内で前記内側セクション前の前記ラジエータ面上に設置され；
前記ラジエータは、熱逃散面を形成するように、ラジエータ高さの少なくとも一部の上に位置しかつラジエータ中央部の表面からその表面間に延在する垂直方向に配向するリブを含み；そして、
前記ディフューザは、垂直に配向する個別の分割型シェルを有する一つのキャップとして機能し、
前記シェルのそれぞれは、前記中央部の一面のＬＥＤモジュールの前に位置してモジュールを覆い、これによりこれらのＬＥＤモジュールを隣接面上にあるＬＥＤモジュールから分離し、そして、
垂直に配向する前記リブが前記シェル間に位置する、前記ＬＥＤランプ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、照明技術、特に照明器具分野に関し、家庭及び工業用の多目的照明器具の使用を意図する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤランプの主要な特徴は、環境中の光束の分布にある。白熱電球として一般に受け入れられる形状及び寸法を条件とするＬＥＤランプは、ビーム角が照明と一致しない多くの現状のランプと相違して、均一に分布する拡散光を提供し、それにより、とって代わる。
【０００３】
ベース部と、該ベース部に結合され、中央部に追加の空洞部を有し絶縁性プラスチック（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｐｌａｓｔｉｃ）でできたトランジション絶縁素子（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  ｉｓｏｌａｔｉｎｇ  ｅｌｅｍｅｎｔ、アイソレータ）を備えた公知の一般照明用ＬＥＤランプが存在し、その内部に電気回路網の照明操作用パワーサプライが設置され、該パワーサプライは、熱伝導性金属ベースを有する回路基板上に形成され、かつラジエータ上に取り付けられたＬＥＤモジュールに接続され；前記ラジエータは、異なる方向に向く側面を有する外形がロッド状の複合セクションとして形成され、該ラジエータ上に前記ＬＥＤモジュールが設置され、一方、該ラジエータは、光学性能の点でガラスに近いプラスチックでできたディフューザの内側に設置され、各ラジエータ面上のＬＥＤモジュールは、前記ディフューザ上の放射状突起間に位置するディフューザセクションの前面に設置されている（米国特許出願公開２０１２／０３１３５１８，  Ｈ０１К１／６２，  Н０５К１３／００，  Н０１Ｊ６１／５２，  ２０１２年１２月１３日発行）。
【０００４】
このＬＥＤランプの拡散光の分布の生成プロセスは、ＬＥＤモジュールからの光が薄い透光性のプラスチック壁を通って環境へ進むものであり、そこでは、光の一部が、放射状突起壁に当たって、それらの表面から反射する。したがって、ディフューザの周り３６０°の領域の空間に、連合した照明が確保される。
【０００５】
該ディフューザは、放射状のリブを持つ複合的空間の形状のシェルを有し、前記ベース部の反対側にあるシェル中央は、ラジエータからの熱除去のために一つのスルーホールを有する。しかし、この熱除去方法は、ラジエータとしてのロッド状素子の全面からの熱除去を保証しないので、不十分である。同時に、底部のラジエータは、ベース部内に位置するＬＥＤモジュールのパワーサプライに空間的に隣接する。これに関して、ラジエータ底部は常に過熱され、ディフューザ内の対流を使用した固定オリフィスを介したラジエータ頂部から熱除去は、ほとんど有効でない。ラジエータ底部の過熱の存在は、熱がディフューザのプラスチックに影響を与えることになる。そのようなプラスチックに広範囲の高温（最高１２０℃）に対して耐性のポリカーボネート（光透過性及び透明性が最高８６％）を使用した時でも、定常的な加熱は、ＬＥＤ光束の分散性に強く影響する材質構造の白化（ｍａｔｅｒｉａｌ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｂｌｕｓｈｉｎｇ）を引き起こす。材質構造の熱放散の影響を減じる特別なコーティングがポリカーボネート用に使用されているが、これらのコーティングが、常時、照明技術に使用されるわけではない。
【０００６】
高出力ＬＥＤの効率因子は、白熱電球よりも高いことが知られている。一方で、ＬＥＤにより消費されるエネルギーの多く（約７５％）は、依然として、散逸熱のために消費されている。放射熱は、ＬＥＤ源からの光束の成長とともに増大する。国際的及び国内専門家による見積もりによれば、ＬＥＤランプ技術における効率的な熱除去の提供は、現在、これらの製品の開発者や製造者が直面する最も重大な問題の一つである。
【０００７】
今のＬＥＤは、汎用白熱及び放電灯と違って、高温に対して敏感である：
・第一に、ＬＥＤが過熱されると、その効率が低下し、光束が弱化し、色温度が変化し、そして寿命が顕著に短くなる。
・第二に、８０℃での輝度は、室温での強度と比較して約１５％減少する。その結果、８０℃の温度で２０個のＬＥＤをもつ照明器具は、室温で１７個のＬＥＤと等価な光束を有する。ＬＥＤの光強度は、１５０℃の転移温度（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）では４０％減少し得る。
・第三に、ＬＥＤは、順電圧（ｆｏｒｗａｒｄ  ｖｏｌｔａｇｅ）に対して負の温度因子を有し、すなわち、ＬＥＤの順電圧は、温度上昇に従い減少する。この因子は、通常、−３〜−６ｍＶ／Ｋからなり、したがって、標準ＬＥＤの順電圧は、２５℃で３．３ｍＶであり得、７５℃では３Ｖを超えない。もし、パワーサプライがＬＥＤに流れる電流の減少を許容しないなら、これは、さらにＬＥＤの過熱と故障を引き起こす。さらに、ＬＥＤランプ器具用の多くのパワーサプライは、７０℃までの操作温度に設計されている。
【０００８】
したがって、ｐ−ｎ移行域内及びＬＥＤ装置の操作に効率的なパワーサプライ域内の両方において８０℃未満の温度を提供することが重要である。推奨温度条件の不遵守は、光量及び光質のロス、ＬＥＤ装置の光コストの増大だけでなく、照明装置の短寿命化を生じ得る。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００９】
本考案は、高さ全体にわたるラジエータ全表面からの効率的な熱除去の提供によって、ＬＥＤランプの操作信頼性の強化にかなう技術的成果を達成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記に明示した技術的成果は、ＬＥＤランプであって、
ベース部と；
該ベース部に結合されるトランジション絶縁素子と、ここで該トランジション絶縁素子は絶縁性プラスチックで形成され；
該トランジション絶縁素子は、内部に空洞部を有する；
前記空洞部内に設置されるパワーサプライと、ここで該パワーサプライは複数のＬＥＤモジュールに接続され；
を含み、
前記ＬＥＤモジュールのそれぞれは、熱伝導性金属ベースを有する回路基板上に形成され、かつラジエータ上に取り付けられ；
前記ラジエータは、ロッド状の外形を有する中央部セクションとリブを有し；
前記中央部は、異なる方向に向く側面を含み；
前記ＬＥＤモジュールは、前記側面上に位置し；
前記ＬＥＤモジュールは、透光性プラスチックでできたディフューザの内部に設置され；
前記ラジエータは、前記ベース部から一方向に延在する外表面セクションと、該表面の間に陥没した内側セクションとを含み、前記ＬＥＤモジュールが、前記ディフューザ内で前記内側セクション前の前記ラジエータ面上に設置され；
前記ラジエータは、熱逃散面を形成するように、ラジエータ高さの少なくとも一部の上に位置しかつラジエータ中央部の表面からその表面間に延在する垂直方向に配向するリブを含み；そして、
前記ディフューザは、垂直に配向する個別の分割型シェルを有する一つのキャップとして機能し、
前記シェルのそれぞれは、前記中央部の一面のＬＥＤモジュールの前に位置してモジュールを覆い、これによりこれらのＬＥＤモジュールを隣接面上にあるＬＥＤモジュールから分離し、そして、
垂直に配向する前記リブが前記シェル間に位置する、前記ＬＥＤランプによって達成される。
【００１１】
前記特徴は必須であり、所望の技術的成果の達成を充足する必須の特徴の安定した組み合わせの形成と関連する。
【００１２】
本考案を、一実施例によって説明するが、それは唯一可能なものではなく、所望の技術的成果の達成の実現性を説明するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、標準的な電気保持具（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｈｏｌｄｅｒｓ）Ｅ２７（Ｅ１４）に据付けるためのＬＥＤランプの全体図である。
【図２】図２は、ＬＥＤモジュール上のディフューザ部を透視したランプの側面図である。
【図３】図３は、ラジエータ高さに沿った温度分布を示す。
【図４】図４は、ラジエータ断面部分の温度分布を示す。
【考案を実施するための形態】
【００１４】
本考案に従う一般照明用ＬＥＤランプの構造は、電気保持具Е２７（Ｅ２６，Ｅ１４，Ｅ１２，Ｅ１７，Ｂ２２ｄ，Ｂ１５ｄ）に設置されるように設計される。このランプは、対応の実用光源と置換するために標準的（汎用／共通）サイズで作られる。高熱伝導性の片側回路基板を表す照明モジュールと、その上に均等に位置しかつ上記の協同スキームによって組み込まれるＬＥＤとが、照明用プラスチックでできたディフューザ下に位置する。LEDのモジュールは、ランプから空間（３６０°）方向に均一に分布する光束を作るように位置する。ランプ本体及びベース部は、２２０Ｖ／５０Ｈｚの交流系で操作するためのパワーサプライを取り囲む。本考案の提案によって解決される主要な課題は、高い操作信頼性及び強化された照明効率（すべての方向への光束の均一な分布のため）を有するＬＥＤランプの創成である。
【００１５】
一般照明用ＬＥＤランプ（図１及び２）は、ベース部１と、該ベース部に結合され内部に空洞部を有する絶縁性プラスチックでできたトランジション絶縁素子２（アイソレータ）を備え、内部に電気回路網の照明操作用パワーサプライ３が設置されている。このパワーサプライは、熱伝導性金属ベースを有する回路基板上に形成され、かつラジエータ上に取り付けられたＬＥＤモジュール４と接続されている。
【００１６】
ラジエータ５は、異なる方向に向く側面６をもち、ロッド状の外形を有する中央部セクションを有し、その上に前記ＬＥＤモジュール４が位置する。
【００１７】
ラジエータ５は、光学性能の点でガラスに近いプラスチックでできたディフューザ７の内側に設置される。該ラジエータは、熱逃散面を形成するために、ラジエータ高さの少なくとも一部の上に位置し、かつラジエータ中央部の表面からその表面間に延在する垂直方向に配向するリブ８で作られる。該ラジエータは、ランプ軸を通過する面内にある垂直に配向する外部のリブに複合されたセクションの外形（ｃｏｍｐｌｅｘ  ｓｅｃｔｉｏｎ  ｐｒｏｆｉｌｅ）で作られる。該ラジエータは、好ましくはアルミニウム、アルミニウムの軽合金、銅又はセラミックスでできている。
【００１８】
ディフューザ７は、垂直に配向する分割型シェル９に作られるキャップを示すか、あるいは、該ディフューザは、異なる形状（ランプのタイプに依存して）の垂直に配向する個別の分割型シェル９として形成され、そのどちらも、前記一面６のＬＥＤモジュール４の前に位置してモジュールを覆い、これにより、これらのＬＥＤモジュールを隣接面上のモジュールから分離する。垂直断面が複雑形状のディフューザは、共通のランプ形状（А６０，С３７，Ｇ４５，Ｐ４５等）を示し、光学性能の点でガラスに近いプラスチック、例えばポリカーボネートでできている。
【００１９】
ラジエータの垂直方向に配向するリブ８は、ＬＥＤを持つラジエータの一部がディフューザのグループ内に位置するようなしかたで、分割型シェル９間に位置する。ランプ軸を通過する面内にある垂直に配向する外部のリブをもった複合的な外形セクションに作られるラジエータは、絶縁性プラスチックでできた本体のスロット中に挿入され、そこに機械的に取り付けられ、前記本体は、また、ベースのアイソレータと機械的に結合される。該アイソレータは、前記パワーサプライの位置からの追加の熱逃散のためにスルーホール１０を有する。
【００２０】
該ＬＥＤランプ内のＬＥＤは、互いに直列、並列、直列−並列、又は並列−直列の回路で接続されるいくつかのグループ（モジュール）に分割される。ＬＥＤモジュールは、熱伝導性金属ベース部でできており、そしてラジエータ本体に取り付けられ、このモジュールは、ディフューザセグメントの内容積中の光束の均一な分布し、したがってランプの一般的な光束を保証するように位置する。前記基板上のＬＥＤは、ディフューザ材料の均一な末端閃光（ｔｅｒｍｉｎａｌ  ｆｌａｓｈ）を保証するように位置する。
【００２１】
したがって、本考案に従うＬＥＤランプの特徴は、各ラジエータ面上のＬＥＤが、それ自身の透光性シェル内に位置し、直接放射がシェルの端面及び側面上に向かうことである。しかし、この点に関して高出力ＬＥＤ及び集積回路からの過熱を除去する最も普通の方法は、その回路基板（ＭＣ  ＰＣＢ，ＡＬ  ＰＣＢ，ＩＭ  ＰＣＢ等の金属ベースをもつ基板を含む）、サブストレートあるいは電子デバイスからなる他の構造素子への伝達であることが特記される。また、過熱するコンポーネントにラジエータを取り付けることも適用可能であり（すなわち、ラジエータ上の過熱コンポーネント）、これは熱輻射及び対流交換の面積を増大させる。したがって、熱は、主に対流により環境へ伝達される。しかし、熱源及び吸熱体の表面は、現実として、うねりやふぞろいを有する。空気を含有するギャップ（マイクロキャビティ）は、多くの場合、平面の接触時に現れる。その結果として、面間の接触が点接触になり、それにより、実効熱抵抗が顕著に増大する。空気は約０．０２  Ｗ／ｍＫの熱伝導度を有し、これは極めて低く、通常の熱伝導性ペーストの約４０倍低いことを想起することが重要である。したがって、空気の存在のために、接触面間に熱束に対する高抵抗が発生し、熱逃散性能が顕著に減少する。この空気の存在による負の効果を防止するために、ギャップを埋める熱伝導性材料が、使用される。この場合、モジュールの熱は、接触時にラジエータへ伝達される。同時に、熱は、外側へ引き出され、セグメントの外部に位置するリブによって除去される。したがって、温度は、分割型シェル内部では、所定レベルより上昇しない。図３及び図４を参照すると、それはＬＥＤランプの長期間操作時の調査を示し、ラジエータ及び引き出されたリブの温度が６１℃を超えず、分割型シェル内の温度が４０℃の範囲内である。これらの図は、ラジエータ上のＬＥＤの過熱がないことを示している。したがって、ＬＥＤ性能が維持され、光束が色温度の変更なく、高品質なレベルに維持される。
【符号の説明】
【００２２】
１  ベース部
２  トランジション絶縁素子
３  パワーサプライ
４  ＬＥＤモジュール
５  ラジエータ
６  側面
７  ディフューザ
８  リブ
９  分割型シェル
１０  スルーホール
【図１】
0003203518.tif 000003
【図２】
0003203518.tif 000004
【図３】
0003203518.tif 000005
【図４】
0003203518.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成28年2月4日(2016.2.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤランプであって、
ベース部と；
該ベース部に結合されるトランジション絶縁素子と、ここで該トランジション絶縁素子は絶縁性プラスチックで形成され；
該トランジション絶縁素子は、内部に空洞部を有する；
前記空洞部内に設置されるパワーサプライと、ここで該パワーサプライは複数のＬＥＤモジュールに接続され；
を含み、
前記ＬＥＤモジュールのそれぞれは、熱伝導性金属ベースを有する回路基板上に形成され、かつラジエータ上に取り付けられ；
前記ラジエータは、ロッド状の外形を有する中央部セクションとリブを有し；
前記中央部は、異なる方向に向く側面を含み；
前記ＬＥＤモジュールは、前記側面上に位置し；
前記ＬＥＤモジュールは、透光性プラスチックでできたディフューザの内部に設置され；
前記ラジエータは、前記ベース部から一方向に延在する外表面セクションと、該表面の間に陥没した内側セクションとを含み、前記ＬＥＤモジュールが、前記ディフューザ内で前記内側セクション前の前記ラジエータ面上に設置され；
前記ラジエータは、熱逃散面を形成するように、ラジエータの少なくとも一部の上に位置しかつラジエータ中央部の表面からその表面間に延在する垂直方向に配向するリブを含み；そして、
前記ディフューザは、垂直に配向する個別の分割型シェルを有する一つのキャップとして機能し、
前記シェルのそれぞれは、前記中央部の一面のＬＥＤモジュールの前に位置してモジュールを覆い、これによりこれらのＬＥＤモジュールを隣接面上にあるＬＥＤモジュールから分離し、そして、
垂直に配向する前記リブが前記シェル間に位置する、前記ＬＥＤランプ。