(57)【要約】【課題】現在一般照明に使用されている直管形蛍光灯の形に近く、輝度は同等以上で、点灯発熱よる灯具の温度上昇を抑え、さらに現在使用の蛍光灯取付け器具を活用でき取替えが簡単にでき、ＬＥＤ光の直進性をカバーし、広角に満遍なく照らす調整が可能な発光ＬＥＤ灯具を提供する。【解決手段】下方開放形で両側に放熱窓を設けたライトケース４に接合されたコの字形で空間を有する放熱ホルダー３に接合され、直配列のＬＥＤ１と平行回路体２、その長手方向左右端に一方が平板回路体２とリード線で接合された回転自在の電気を供給する端子を有する端子ソケット５及びＬＥＤ１の光線の眩しさを和らげ、ＬＥＤ１と平行回路体２を保護するライトカバー７で構成される。全長、丸端子の径、端子間の距離が、現標準蛍光灯と同じであり、現有の蛍光灯取付け具がそのまま使用できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直管型ＬＥＤ灯具であって、
長手方向に所定の間隔をおいて複数のＬＥＤ（１）を実装した平板回路体（２）と、
当該平板回路体を一外面に支持する放熱ホルダー（３）と、
当該放熱ホルダーを内包し、前記放熱ホルダーの前記一外面と対向する他の外面が接着される背面を有し、該背面と対向する面が開口され、断面コの字状のライトケース（４）と、前記平板回路体の、一端には電気的に接続する端子（６）を有する端子ソケット（５）、他端には電気的に接続されない端子を有する端子ソケット（５）と、を備えることを特徴とするＬＥＤ灯具。
【請求項２】
ライトケースの両端部は、断面リング状の端子ソケットに回転可能な状態で挿し込まれる構造であることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ灯具。
【請求項３】
ライトケースの両側面に複数の放熱窓（１１）を有し、前記両側面の長手方向端部に、前記ライトケースの開口面に配置されるライトカバー（７）を支持可能な突起を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤ灯具。
【請求項４】
断面コの字状の放熱ホルダーを備えることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のＬＥＤ灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、光源として複数のＬＥＤを配置したＬＥＤ灯具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  ＬＥＤは節電、長寿命、環境にやさしい等の長所から、次第に照明器具に用いられるようになった。ＬＥＤは、その初期において輝度不足という問題を有していたが、近年の材料改良及び技術面の急激な進歩により発光効率が大幅に改善され、従来の照明器具の輝度に匹敵するようになり、自動車関連の照明器具を手始めに、交通信号等に幅広く利用されるようになってきた。さらに最近、室内外の一般照明に対しても従来の照明器具に代わりつつある。【０００３】  ＬＥＤ灯具にはさまざまな種類があるが、直管形では、例えば、長手方向に所定の間隔をおいて複数のＬＥＤを実装したフラット回路体とそれを支持する支持体に２条のフラットケーブルを配置し、支持しているフラット回路体との接続回路を形成して、フラット回路体のＬＥＤに通電する方式の照明器具が知られている（特許文献１参照。）。【０００４】  また、管体内部に設けられている回路板に満遍なく配置され、回路板に電気的に接続されている複数のＬＥＤランプと管体の両方の端部に嵌挿され、回路板に電気的に接続されている２つの電源アダプターと、管体上に配置され、放熱孔に対応するように設けられている複数の穿孔が設けられている板体を有する保護カバーと、を備えるＬＥＤ灯管の放熱速度を加速させて良好な放熱効果を有する保護カバー及びそれを備えるＬＥＤ灯管が提供されている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２１６２９６号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  上記に開示されている直管形ＬＥＤ灯具は電源内蔵形であり、取り付けた状態でのＬＥＤ光の角度調整が出来る構造にはなっていない。本発明は、外部電源形で、一般照明に使用されている直管形蛍光灯の形に近く、輝度は同等以上で、点灯発熱よる灯具の温度上昇を抑え、さらに現在使用の蛍光灯取付け器具を活用して取替えが簡単にでき、ＬＥＤ光の直進性をカバーし、広角に満遍なく照らす調整が可能なＬＥＤ灯具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  上記課題を解決するために、本発明は、直管型ＬＥＤ灯具であって、長手方向に所定の間隔をおいて複数のＬＥＤ１を実装した平板回路体２と、当該平板回路体を一外面に支持する放熱ホルダー３と、当該放熱ホルダーを内包し、前記放熱ホルダーの前記一外面と対向する他の外面が接着される背面を有し、該背面と対向する面が開口され、断面コの字状のライトケース４と、前記平板回路体の、一端には電気的に接続する端子６を有する端子ソケット５、他端には電気的に接続されない端子を有する端子ソケット５と、を備えることを特徴とする。【０００８】  また、ライトケースの両端部は、断面リング状の端子ソケットに回転可能な状態で挿し込まれる構造であることを特徴とする。【０００９】  また、ライトケースの両側面に複数の放熱窓１１を有し、前記両側面の長手方向端部に、前記ライトケースの開口面に配置されるライトカバー７を支持可能な突起を備えることを特徴とする。【００１０】  また、断面コの字状の放熱ホルダーを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】  現在、家庭、会社事務所、工場内の各種照明、街灯、各種表示灯等に使用されている蛍光管ランプに代わり、同等な明るさで、消費電力が少なく、且つ安全な灯具であるＬＥＤ灯具を提供することにより、地球環境保全に大いに貢献できる。【００１２】  また、本ＬＥＤ灯具は、現在各所で使用されている各種蛍光灯の安定器をＡＣ／ＤＣアダプターに取換え、灯具が現在使用されている蛍光灯の標準タイプと形状、大きさが同等のため、交換も簡単で大がかりな工事を必要としない。
【発明を実施するための形態】
【００１３】  以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する、図１は本発明の全体の構成を示す全体模式図、図２は主要構成部品を示す拡大模式図である。本発明の構成は、ＬＥＤ１、ＬＥＤを実装した平板回路体２、ＬＥＤの発熱による温度上昇を抑える放熱ホルダー３、全体を保持し、且つ、多数の放熱窓１１により温度上昇を抑制するライトケース４、配電の入出力を掌る端子ソケット、ＬＥＤ１と平板回路体２を保護し光線を和らげるライトカバー７よりなっている。この構成により軽量で、且つ、温度上昇を抑えたＬＥＤ灯具の提供が可能である。
【００１４】  図３は、本発明のＬＥＤ灯具の断面模式図である。ライトケース４は、端子ソケット５の内壁とライトケース４の四隅の角稜１０の変形反発力による摩擦で軽い締り嵌めにより固定される。また、この固定力は弱いため、手力で自在に動かすことが出来、任意の角度まで回して固定し光源部を所定の角度に保持出来る。
【００１５】  図４はライトケース４の模式図であり、ＬＥＤ灯具の両側面に多数の放熱窓１１を有する。当該放熱窓は、ＬＥＤと平板回路体の発熱による温度上昇を外気の流入により緩和する役目を果たす目的で設けられている。側面両端の突起１２はライトカバー７を保持する役目を有している。
【００１６】  図５は放熱ホルダー３の断面模式図である。放熱ホルダー３は略コの字形で、その放熱空間１３に外気を流入させることにより、ＬＥＤ１及び平板回路体２の通電時の発熱による温度上昇を抑える機能を有している。
【実施例１】
【００１７】  図６は、放熱ホルダーの材質及び形状を変えて、ＬＥＤ灯具各位置の温度上昇を測定した結果である。「石膏ボード」は、一般に断熱材として使用されている厚さ約５ｍｍの平板である。「アルミニウム合金」は、厚さ０．５ｍｍのアルミニウム板をコの字状に曲げ、隙間は約９ｍｍである。「ＰＶＣ（樹脂）」は、配線用として市販されている塩化ビニール製の蓋付きカバーを逆さにして利用した。樹脂で断熱効果が高い上に空間を有するので放熱性も高い。「アルミニウム合金・ゴム」は、厚さ１．０ｍｍのアルムニウム合金板をコの字に曲げ、その上にゴムの平板を接合した。「ＳＵＳ３０４・石膏ボード」は、０．８ｍｍのＳＵＳ３０４（ステンレス鋼）板をコの字に曲げ、上部に石膏ボード平板を接合した。「ＳＵＳ３０４・石膏ボード・丸」は、「ＳＵＳ３０４・石膏ボード」の外側を透明樹脂管で覆ったものである。「アルミニウム合金・ゴム・丸」は、「アルミニウム合金・ゴム」の外側を透明樹脂管で覆ったものである。温度上昇を比較した結果を見ると、概ね入出力側で温度上昇が大きい。そこで、同位置における結果を比較したところ、「石膏ボード」、「アルミニウム合金」及び「ＳＵＳ３０４・石膏ボード・丸」で４１℃であり、「ＰＶＣ（樹脂）」及び「ＳＵＳ３０４・石膏ボード」で３９℃であり、「アルミニウム合金・ゴム」及び「アルミニウム合金・ゴム・丸」で３８℃であった。温度上昇の結果からみると、「アルミニウム合金・ゴム」を用いた場合の温度上昇が一番小さい。しかし、いずれの材質であっても温度差は３℃の小差であり、特段の差は見られない。そこで次に、重量、強度、造り勝手、耐久性の各点について検討した。「石膏ボード」は脆く加工性が悪い。「アルミニウム合金」は部材が豊富で加工性も良く、厚さ０．５ｍｍでも強度的に問題がない。放熱の為の空間も確保でき、なによりも単品で対応可能という利点があり、放熱ホルダーとして「アルミニウム合金」が最も優れている。「ＰＶＣ（樹脂）」は強度に難点がある。ＳＵＳ３０４は耐食性に優れるが、アルミニウム合金の３倍の比重があり、取付けの作業性、天井での保持に問題が大きい。他はいずれも２部材、３部材の組合せであり、手間数から言ってアルミニウム合金の曲げ板金と比べると劣っている。最終的に、表１で網掛けした「アルミニウム合金」の曲げ板金ホルダーが最も優れている。
【実施例２】
【００１８】  表１は、図７に示すように、図３で説明したライトケース４の角稜と端子ソケット５内壁の軽い締り嵌めを活用し、ＬＥＤ灯具の光軸を０度、１５度、３０度、４５度に傾斜させて、床面からの距離を０．５ｍ、０．７ｍ、１．０ｍ、２．０ｍとした場合における照度（ルクス）を測定した結果である。本発明のＬＥＤ灯具は、屋内の蛍光灯（４０Ｗ、２０Ｗ、１０Ｗ）の代替品、あるいは、街灯や非常灯として使用することを目的としており、使用方法や使用場所によって、ライトカバーが不要な場合や、透明カバーが必要な場合がでてくる。そこで、「ライトカバー無し」、「透明ライトカバー有り」の２通りで照度の測定を実施した。なお、表２は現在一般的に使用されている４０Ｗ２連の蛍光灯の照度を図７の測定点で測定した結果である。照度の基準としては、学校教室の机上（床面から０．７５ｍ）で最小照度３００ルクス以上得られることとした。この基準を基に整理すると、床面から０．７ｍでは網掛け部分が基準を満たす範囲となる。現行の蛍光灯では、床面から０．７ｍでは直下（０度）でも照度が基準以下で、何らかの補助照明が必要となる。一方、本発明のＬＥＤ灯具は床面から０．７ｍでも十分な照度であり、角度を３０度まで回転させても本基準照度を満たす。本結果は、本発明のＬＥＤ灯具が既設蛍光灯を超える照明具として使え、加えて回転自在で任意位置に固定できる機能を生かして要求照度に対して自在に、且つ、広範囲に対応できることを証明している。この機能を活用すると、灯具設置後に傾斜角度が設定できるため、本ＬＥＤ灯具を設置した室内及び壁面の細かな照度調整が可能である。例えば、照度の基準とした文部科学省で定められている「学校環境衛生の基準」の黒板と児童生徒が使う机上の照度も現行蛍光灯より高く確保できる。【００１９】
【表１】
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【００２０】
【表２】
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【実施例３】
【００２０】  本発明で開発したライトケース４は、アルミニウム板０．５ｍｍを平板の時に左右の放熱窓をプレスで打ち抜き、ベンダーで曲げて仕上げた。本ライトケースの特徴は、図４に記したように両側に多数の窓を設け放熱性を良くし、両端を更に曲げてライトカバーの支えを設けたことにある。特に、両側の窓は幅５ｍｍでピッチ１０ｍｍとなっていて、空気の流通を高めると同時に軽量化も図っている。尚、この放熱窓の形状、大きさ、窓間の距離は前記の仕様に留まらないで用途に応じて自由に選択できる。両側面下端の突起１２は、ライトカバーを支持するためのものであるが、ライトカバーを必要としないものについては除くことも出来、使用材料の節約、曲げ成形加工費の削減も可能となる。また、材質及び製作方法も端子ソケットの内壁との嵌合が確保出来、回転自在、任意位置固定が可能であれば何を採用しても特段の問題はない。
【実施例４】
【００２１】  本発明のＬＥＤ灯具は従来の電源内蔵型と異なっており、一般的に市販されているＡＣ／ＤＣアダプターで、外部から端子ソケットの端子を介して平板回路体への入出力をする仕様となっている。したがって、電源に対する端子ソケットは一方のみでよく、他方はＬＥＤ灯具を支えるだけの機能で良いことになる。また、外部電源の為、電気容量の大きいアダプターを使えば複数台の灯具の制御も可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】  現行、蛍光灯タイプのＬＥＤ灯具の普及は未だ低い。本発明は現行蛍光灯の取付け具をそのまま利用でき、安定器をＡＣ／ＤＣアダプターに取り換えるだけで容易に交換取付けが可能である。また、断熱ホルダー、ライトケースの工夫で発熱を現行蛍光灯以下の発熱を抑えたことで安全性を高めた。仕様も現行蛍光灯の４０Ｗ、２０Ｗ、１０Ｗ及び街灯、非常灯と広い範囲に対応出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】ＬＥＤ灯具の全体模式図である。
【図２】主要構成部品の拡大模式図である。
【図３】主要構成部の断面模式図である。
【図４】ライトケース模式図である。
【図５】放熱ホルダー部の断面模式図である。
【図６】放熱ホルダーの温度上昇比較である。
【図７】ＬＥＤ灯具の照度測定条件である。
【符号の説明】
【００２４】１  ＬＥＤ
２  平板回路体
３  放熱ホルダー
４  ライトケース
５  端子ソケット
６  端子
７  ライトカバー
８  リード線
９  圧着端子
１０  角稜
１１  放熱窓
１２  突起
１３  放熱空間
【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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