(57)【要約】【課題】環形蛍光ランプの代替として用いることができるＬＥＤランプをより低いコストで提供する。【解決手段】本発明にかかるＬＥＤランプＡは、複数のＬＥＤモジュール３０を収容する管状部材１０，２０を備えており、管状部材１０，２０は、吸気口と排気口とを有しており、吸気口から排気口へ向かう空気の流れを発生させる送風手段６０を備えていることを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＬＥＤを収容する管状部材を備えたＬＥＤランプであって、
上記管状部材は、吸気口と排気口とを有しており、
上記吸気口から上記排気口へ向かう空気の流れを発生させる送風手段を備えていることを特徴とする、ＬＥＤランプ。
【請求項２】
表面に上記複数のＬＥＤを搭載する基板を備えており、
上記送風手段は、上記基板の表面側の空気を流動させるように配置されている、請求項１に記載のＬＥＤランプ。
【請求項３】
上記複数のＬＥＤを支持する放熱部材を備えており、上記放熱部材には通気孔が形成されており、
上記送風手段は、上記通気孔内の空気を流動させるように配置されている、請求項１または２に記載のＬＥＤランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（以下、ＬＥＤ）を光源とし、蛍光灯の代替として用いることができるＬＥＤランプに関する。
【０００２】
一般用蛍光灯照明器具に用いられる蛍光ランプには、寿命が短い、水銀や鉛などの有害物質を含む、低温動作に弱い、虫が寄りやすいといった問題点があり、ＬＥＤを光源とするＬＥＤランプが考案されている。なお、一般用蛍光灯照明器具とは、主に屋内の一般照明に広く用いられる照明器具であり、たとえば日本国内においては、商用１００Ｖまたは２００Ｖ電源を用い、ＪＩＳ  Ｃ７６１７に定められた直管形蛍光ランプまたはＪＩＳ  Ｃ７６１８に定められた環形蛍光ランプが取り付けられる照明器具をいう。
【０００３】
図８は、従来のＬＥＤランプの一例を断面図で示している（たとえば特許文献１参照）。同図に示されたＬＥＤランプＸは、長矩形状の基板９１と、基板９１上に搭載された複数のＬＥＤ９２と、基板９１を収容する管９３と、端子９４と、を備えており、直管形蛍光ランプの代替として用いられる。基板９１の表面には、複数のＬＥＤ９２および端子９４に接続される図示しない配線パターンが形成されている。このＬＥＤランプＸは、端子９４を一般用蛍光灯照明器具のソケットの差込口に嵌合させることにより、複数のＬＥＤ９２を発光させることができるように構成されている。
【０００４】
しかしながら、ＬＥＤランプＸにおいては、点灯時に、複数のＬＥＤ９２の発熱により、基板９１および複数のＬＥＤ９２の温度が上昇しやすくなっていた。このため、ＬＥＤランプＸでは、ＬＥＤ９２が劣化しやすくなり、寿命が短くなる問題があった。
【０００５】
【特許文献１】実開平６−５４１０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、より寿命の長いＬＥＤランプを提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によって提供されるＬＥＤランプは、複数のＬＥＤを収容する管状の拡散パイプを備えたＬＥＤランプであって、上記拡散パイプは、吸気口と排気口とを有しており、上記吸気口から上記排気口へ向かう空気の流れを発生させる送風手段を備えていることを特徴とする。
【０００８】
このような構成によれば、上記複数のＬＥＤが発する熱によって熱された空気を上記排気口から放出し、上記吸気口から外気を取り込むことができるため、上記複数のＬＥＤを好ましく冷却することが可能となる。このため、上記複数のＬＥＤの劣化を抑えることができ、上記ＬＥＤランプの寿命を長くすることが可能となる。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、表面に上記複数のＬＥＤを搭載する基板を備えており、上記送風手段は、上記基板の表面側の空気を流動させるように配置されている。このような構成によれば、上記基板の表面側を流動する空気によって上記複数のＬＥＤが好ましく冷却されるため、上記複数のＬＥＤの劣化を抑えることができ、上記ＬＥＤランプの寿命を長くすることが可能となる。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数のＬＥＤを支持する放熱部材を備えており、上記放熱部材には通気孔が形成されており、上記送風手段は、上記通気孔内の空気を流動させるように配置されている。このような構成によれば、上記複数のＬＥＤが発した熱は、上記放熱部材に伝わり、上記通気孔内の空気に放熱される。上記送風手段により、上記通気孔内の空気は流動するため、上記放熱部材は好ましく冷却される。このため、上記放熱部材により上記複数のＬＥＤが好ましく冷却され、上記複数のＬＥＤの劣化を抑えることができ、上記ＬＥＤランプの寿命を長くすることが可能となる。
【００１１】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００１３】
図１は、本発明にかかるＬＥＤランプの第１の実施形態を示す平面図である。図１に示すＬＥＤランプＡ１は、平面視円環状に形成されており、拡散パイプ１０と口金２０とを備えている。本発明に係る管状部材は、拡散パイプ１０と口金２０とによって構成されている。図２は、拡散パイプ１０および口金２０の内部を示す平面図であり、図３は図２のIII-III線に沿う断面図であり、図４は図２のIV-IV線に沿う断面図である。図２〜図４に示すように、拡散パイプ１０および口金２０の内部には、基板３１，３２、制御基板３３、複数のＬＥＤモジュール４０、放熱部材５０、および、送風手段６０が設けられている。このＬＥＤランプＡ１はたとえば環形蛍光灯の代替として、一般用蛍光灯照明器具に取り付けられて用いられる。
【００１４】
拡散パイプ１０は、本発明に係る管状部材の一方であり、内部に収容する複数のＬＥＤモジュール４０から出た光を拡散させて外部へ照射する部材である。拡散パイプ１０は、平面視において一部が欠けた円環状に形成されおり、この欠部には口金２０が嵌め込まれている。また、拡散パイプ１０は、口金２０から最も離れた位置に排気口１１を備えている。排気口１１は、たとえば網目状に形成されており、拡散パイプ１０の内の空気を外部へ排出可能なように構成されている。
【００１５】
口金２０は、本発明に係る管状部材の他方であり、吸気口２１と、端子ピン２２とを備えている。吸気口２１は、たとえば網目状に形成されており、外部から口金２０内部へ空気を吸引可能なように構成されている。端子ピン２２は、制御基板３３と導通接続されており（図示略）、一般用蛍光灯照明器具のソケットの差込口に嵌合させることにより、制御基板３３に電力を供給することができる。
【００１６】
基板３１は、平面視半円環状であり、拡散パイプ１０の一方側に収容されている。基板３２は、平面視半円環状であり、拡散パイプ１０の他方側に収容されている。基板３１，３２の表面には複数のＬＥＤモジュール４０が、周方向に沿って並ぶように配置されている。また、基板３１，３２の表面には複数ＬＥＤモジュール４０と導通する図示しない配線パターンが形成されている。基板３１，３２は、たとえばＡｌ製であり、表面を絶縁膜で覆った構造となっている。基板３１，３２の裏面は放熱部材５０に接着されている。
【００１７】
制御基板３３は、口金２０に収容され、端子ピン２２を通じて電力の供給を受けており、基板３１，３２上の図示しない配線パターンと導通接続されている。この制御基板３３上には、複数のＬＥＤモジュール４０を制御する図示しない制御手段が搭載されている。さらに、制御基板３３の表面と裏面には送風手段６０が設置されている。
【００１８】
ＬＥＤモジュール４０は、ＬＥＤとそれを覆う樹脂パッケージとを備えており、基板３１，３２上の図示しない配線パターンを通じて制御基板３３から電力の供給を受けて発光可能なように構成されている。ＬＥＤモジュール４０に内蔵されるＬＥＤは、たとえばｎ型半導体層およびｐ型半導体層と、これらに挟まれた活性層とが積層された構造とされており、たとえばＧａＮ系半導体からなる場合、青色光を発光可能である。上記樹脂パッケージは、ＬＥＤからの光に対して透光性を有するたとえばシリコン樹脂を用いて形成されている。この樹脂パッケージに、青色光によって励起されることにより黄色光を発する蛍光材料を混入すれば、ＬＥＤモジュール４０から白色光を出射させることが可能となる。
【００１９】
放熱部材５０は、基板３１，３２を介して複数のＬＥＤモジュール４０を支持しており、たとえばＡｌによって平面視半円環状に形成されている。放熱部材５０は、裏面側から突出する複数の放熱板５１を有している。複数の放熱板５１は、放熱部材５０の周方向に沿って延びており、径方向において互いに平行に形成されている。
【００２０】
送風手段６０は、たとえばマイクロファンであり、基板３１，３２のそれぞれに向けて送風可能なように制御基板３３の表面と裏面に２つずつ設置されている。制御基板３３の表面に設置された送風手段６０は、基板３１，３２の表面に搭載されたＬＥＤモジュール４０と直接接する空気を吸気口２１から排気口１１へ向けて流動させる。制御基板３３の裏面に設置された送風手段６０は、基板３１，３２の裏面に接着された放熱部材５０に接する空気を吸気口２１から排気口１１へ向けて流動させる。このとき、放熱部材５０の外周に接する空気だけではなく、複数の放熱板５１同士の間の空気も吸気口２１から排気口１１へ向けて流動する。
【００２１】
次に、ＬＥＤランプＡ１の作用について説明する。
【００２２】
本実施形態によれば、制御基板３３の表面および裏面に配置された送風手段６０により、基板３１，３２の表面および裏面の空気が、吸気口２１から排気口１１へ向かって流動する。このため、ＬＥＤランプＡ１では、複数のＬＥＤモジュール４０の発熱により暖められた拡散パイプ１０内の空気が排気口１１から外部へ放出され、拡散パイプ１０内に外部から新しい空気が入り込みやすい構造となっている。したがって、ＬＥＤランプＡ１では、複数のＬＥＤモジュール４０が冷却されやすくなっており、ＬＥＤモジュール４０内のＬＥＤの劣化を抑制して長寿命化を図ることが可能となっている。
【００２３】
さらに、本実施形態によれば、放熱部材５０に放熱板５１が形成されており、放熱板５１同士の間を空気が流動するため、よりＬＥＤモジュール４０が冷却されやすくなっている。このため、ＬＥＤモジュール４０内のＬＥＤの劣化をより抑制することが可能であり、ＬＥＤランプＡ１のより一層の長寿命化を図ることが可能となっている。
【００２４】
図５〜図７は、本発明のほかの実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には上記実施形態と同一の符号を付し、説明を省略している。
【００２５】
図５は、本発明にかかるＬＥＤランプの第２の実施形態を示す平面図である。図５に示すＬＥＤランプＡ２は、ＬＥＤランプＡ１と同様に平面視円環状に形成されている。このＬＥＤランプＡ２は、拡散パイプ１０の周方向における一方の端に排気口１１が形成されており、他方の端に吸気口１２が形成されている。さらに、ＬＥＤランプＡ２は、口金２０の内部に、拡散パイプ１０内の空気を吸気口１２から排気口１１へ向けて周方向に流動させるための送風手段を備えている。ＬＥＤランプＡ２のその他の構造はＬＥＤランプＡ１と同様となっている。
【００２６】
ＬＥＤランプＡ２における、排気口１１および吸気口１２は、ＬＥＤランプＡ１の場合と同様に、網目状に形成されている。また、ＬＥＤランプＡ２における送風手段は、口金２０内の制御基板３３に搭載されたマイクロファンである。このマイクロファンは、拡散パイプ１０の他方の端に向けて送風するように構成されている。
【００２７】
このようなＬＥＤランプＡ２は、ＬＥＤランプＡ１と同様に、複数のＬＥＤモジュール４０の発熱により暖められた拡散パイプ１０内の空気が排気口１１から外部へ放出され、拡散パイプ１０内に外部から新しい空気が入り込みやすい構造となっている。したがって、ＬＥＤランプＡ２では、複数のＬＥＤモジュール４０が冷却されやすくなっており、ＬＥＤモジュール４０内のＬＥＤの劣化を抑制して長寿命化を図ることが可能となっている。
【００２８】
図６は、本発明にかかるＬＥＤランプの第３の実施形態を示す平面図であり、図７には図６のVII-VII線に沿う断面図を示している。図６および図７に示すＬＥＤランプＡ３は、直管状に形成されており、拡散パイプ１０、口金２０、基板３２、複数のＬＥＤモジュール４０、放熱部材５０、および、送風手段６０を備えている。このＬＥＤランプＡ３はたとえば直管形蛍光灯の代替として、一般用蛍光灯照明器具に取り付けられて用いられる。
【００２９】
ＬＥＤランプＡ３においては、拡散パイプ１０は、細長の直管状に形成されており、一方の端部に網目状の排気口１１を、他方の端部に網目状の吸気口１２を備えている。さらに、拡散パイプ１０の両端部には口金２０が取り付けられている。口金２０は、一般用蛍光灯照明器具のソケットの差込口に嵌合する端子ピン２２を保持している。
【００３０】
ＬＥＤランプＡ３における基板３２は、拡散パイプ１０の長手方向に沿って延びる長矩形状に形成されている。基板３２の表面には複数のＬＥＤモジュール４０が、拡散パイプ１０の長手方向に沿って並ぶように配置されている。また、基板３２の表面には複数ＬＥＤモジュール４０と導通する図示しない配線パターンが形成されている。基板３２は、たとえばＡｌ製であり、表面を絶縁膜で覆った構造となっている。基板３２の裏面は放熱部材５０に接着されている。
【００３１】
ＬＥＤランプＡ３におけるＬＥＤモジュール４０は、ＬＥＤランプＡ１の場合と同型のものを用いている。
【００３２】
ＬＥＤランプＡ３における放熱部材５０は、基板３２を介して複数のＬＥＤモジュール４０を支持しており、たとえばＡｌによって平面視長矩形状に形成されている。放熱部材５０は、裏面側の中央部が膨出しており、この膨出部に複数の通気孔５２を有している。複数の通気孔５２は、放熱部材５０を長手方向に沿って貫通するように形成されている。
【００３３】
送風手段６０は、放熱部材５０の横幅と同等の長さの直径を有するマイクロファンであり、基板３２の他方の端部に設置されており、基板３２の一方の端部に向けて送風するように構成されている。送風手段６０は、基板３２の表面に搭載されたＬＥＤモジュール４０と直接接する空気を吸気口１２から排気口１１へ向けて流動させる。さらに、送風手段６０は、基板３２の裏面に接着された放熱部材５０に接する空気を吸気口１２から排気口１１へ向けて流動させる。このとき、放熱部材５０の外周に接する空気だけではなく、複数の通気孔５２内の空気も吸気口１２から排気口１１へ向けて流動する。
【００３４】
このようなＬＥＤランプＡ３においては、送風手段６０により、拡散パイプ１０内の空気が吸気口１２から排気口１１へ向かって流動する。このため、ＬＥＤランプＡ３は、複数のＬＥＤモジュール４０の発熱により暖められた空気が排気口１１から外部へ放出され、拡散パイプ１０内に外部から新しい空気が入り込みやすい構造となっている。したがって、ＬＥＤランプＡ３では、複数のＬＥＤモジュール４０が冷却されやすくなっており、ＬＥＤモジュール４０内のＬＥＤの劣化を抑制して長寿命化を図ることが可能となっている。
【００３５】
さらに、本実施形態によれば、放熱部材５０に通気孔５２が形成されており、通気孔５２内の空気が流動するため、ＬＥＤモジュール４０がより冷却されやすくなっている。このため、ＬＥＤモジュール４０内のＬＥＤの劣化をより抑制することが可能であり、ＬＥＤランプＡ３のより一層の長寿命化を図ることが可能となっている。
【００３６】
本発明にかかるＬＥＤランプは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明にかかるＬＥＤランプの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。上記実施形態では、吸気口１２，２１および排気口１１を網目状としているが、空気の出入りが可能であれば、どのような形状であっても構わず、位置も適宜調整可能である。また、上記第１の実施形態では、送風手段６０は制御基板３３の表裏の双方に設けられているが、いずれか片方側にのみ設けられていてもよい。さらに、送風手段６０の大きさ、数、配置等は適宜調整可能である。たとえば、ＬＥＤランプＡ１における基板３２，３３の隙間に、ＬＥＤランプＡ３における送風手段６０を設置しても構わない。
【００３７】
また、上記実施形態では、放熱部材５０による放熱性の向上を図っているが、送風手段６０による吸気口１２，２１から排気口１１への空気の移動により複数のＬＥＤモジュール４０が冷却されるため、放熱部材を設けずに、軽量化を図ることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明にかかるＬＥＤランプの第１の実施形態を示す平面図である。
【図２】図１に示すＬＥＤランプの内部を示す平面図である。
【図３】図２のIII-III線に沿う断面図である。
【図４】図２のIV-IV線に沿う断面図である。
【図５】本発明にかかるＬＥＤランプの第２の実施形態を示す平面図である。
【図６】本発明にかかるＬＥＤランプの第３の実施形態を示す平面図である。
【図７】図６のVII-VII線に沿う断面図である。
【図８】従来のＬＥＤランプの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
Ａ１，Ａ２，Ａ３  ＬＥＤランプ
１０              拡散パイプ
１１              排気口
１２              吸気口
２０              口金
２１              吸気口
２２              端子ピン
３１，３２        基板
３３              制御基板
４０              ＬＥＤモジュール
５０              放熱部材
５１              放熱板
５２              通気孔
６０              送風手段
【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】
2009289543.tif 000009
【図８】
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