(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
【公報種別】再公表特許(A1)
(11)【国際公開番号】WO2013105160
(43)【国際公開日】20130718
【発行日】20150511
(54)【発明の名称】ランプ
(51)【国際特許分類】
   F21S 2/00 20060101AFI20150414BHJP
   F21V 29/00 20150101ALI20150414BHJP
   F21V 19/00 20060101ALI20150414BHJP
   F21Y 101/02 20060101ALN20150414BHJP
【FI】
   !F21S2/00 231
   !F21V29/00 111
   !F21V29/00 510
   !F21V19/00 170
   !F21V19/00 150
   !F21V19/00 450
   !F21Y101:02
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】26
【出願番号】2013518620
(21)【国際出願番号】JP2012006627
(22)【国際出願日】20121017
(11)【特許番号】5347085
(45)【特許公報発行日】20131120
(31)【優先権主張番号】2012003215
(32)【優先日】20120111
(33)【優先権主張国】JP
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KM,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VC
(71)【出願人】
【識別番号】000005821
【氏名又は名称】パナソニック株式会社
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真1006番地
(74)【代理人】
【識別番号】100090446
【弁理士】
【氏名又は名称】中島 司朗
(74)【代理人】
【識別番号】100125597
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 国人
(74)【代理人】
【識別番号】100146798
【弁理士】
【氏名又は名称】川畑 孝二
(74)【代理人】
【識別番号】100121027
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 公一
(74)【代理人】
【識別番号】100175411
【弁理士】
【氏名又は名称】土田 幸雄
(74)【代理人】
【識別番号】100174861
【弁理士】
【氏名又は名称】中島 安洋
(74)【代理人】
【識別番号】100148194
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 義周
(72)【発明者】
【氏名】植本 隆在
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真1006番地 パナソニック株式会社内
(72)【発明者】
【氏名】三貴 政弘
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真1006番地 パナソニック株式会社内
(72)【発明者】
【氏名】永井 秀男
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真1006番地 パナソニック株式会社内
(72)【発明者】
【氏名】首藤 美都子
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真1006番地 パナソニック株式会社内
(72)【発明者】
【氏名】高橋 健治
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真1006番地 パナソニック株式会社内
【テーマコード(参考)】
3K013
3K014
3K243
【Fターム(参考)】
3K013AA07
3K013BA01
3K013CA05
3K013CA16
3K014AA01
3K014LA01
3K014LB04
3K243MA01
(57)【要約】
ランプ1は、発光部11と、発光部11で発生した熱を伝達する長尺の伝熱部材21と、発光部11および伝熱部材21を収納する長尺のカバー31とを備える。そして、伝熱部材21は、細長の平板状に形成され且つ厚み方向における配設面22a側に発光部11が配設された平板状部22と、平板状部22の配設面22a側とは反対側において平板状部22の幅方向両端間に架設され、カバー31の内周面に沿って接触するように曲げられた曲板状部23と、平板状部22と曲板状部23とで囲まれる空間内に位置し、平板状部22と曲板状部23とを熱的に結合する架橋部(熱結合部)25を有する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
発光部と、
前記発光部を収納する長尺の外囲器と、
前記発光部とともに前記外囲器に収納され且つ前記発光部で発生した熱を前記外囲器に伝達する長尺の伝熱部材とを備え、
前記伝熱部材は、
長尺の平板状に形成され且つ一面に前記発光部が配設された平板状部と、
前記平板状部の他面において前記平板状部の幅方向両端部間に架設され、前記外囲器の内周面に沿って前記外囲器と接触するように曲げられた曲板状部と、
前記平板状部と前記曲板状部とで囲まれる空間内に位置し、前記平板状部と前記曲板状部とを熱的に結合する熱結合部を有する
ことを特徴とするランプ。
【請求項2】
前記熱結合部は、前記伝熱部材の長手方向全体に亘って形成され且つ前記伝熱部材の長手方向全体に亘って前記平板状部と前記曲板状部とを熱的に結合している
ことを特徴とする請求項1記載のランプ。
【請求項3】
前記熱結合部の少なくとも一部は、前記平板状部の前記他面における、前記一面に前記発光部が配設された領域に対応する領域に熱的に結合されている
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載のランプ。
【請求項4】
前記発光部は、複数の発光素子と、当該複数の発光素子が実装された実装基板とから構成され、
前記実装基板が、前記伝熱部材に固着されている
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のランプ。
【請求項5】
前記外囲器は、長尺の筒状に形成されたカバーと、当該カバーの長手方向における両端部それぞれを覆う蓋体とを有し、
前記伝熱部材は、前記カバーの内側の領域における、前記カバーの中心軸を含む仮想平面の片方に位置し、
前記平板状部の前記一面と前記仮想平面とが、前記仮想平面に直交する方向で離間している
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のランプ。
【請求項6】
前記外囲器は、長尺の筒状に形成されたカバーと、当該カバーの長手方向における両端部それぞれを覆う蓋体とを有し、
前記カバーの内周面には、前記カバーの長手方向に沿って延長された一対のリブが設けられ、
前記伝熱部材は、前記一対のリブにより係止されることにより前記カバー内における移動が規制されている
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のランプ。
【請求項7】
発光部と、
前記発光部を収納する長尺の外囲器と、
前記発光部とともに前記外囲器に収納され且つ前記発光部で発生した熱を前記外囲器に伝熱する長尺の伝熱部材とを備え、
前記伝熱部材は、板状に形成され且つ一面に前記発光部が配設され、
前記外囲器の周壁の一部は、平板状に形成された平板状部からなり、当該平板状部に前記伝熱部材の他面が面接触している
ことを特徴とするランプ。
【請求項8】
前記平板状部における、前記外囲器の長手方向に沿ってスリットが形成されている
ことを特徴とする請求項7記載のランプ。
【請求項9】
前記外囲器の内周面における、前記平板状部以外の部位に、前記外囲器の長手方向に沿って延長された一対のリブを備え、
前記伝熱部材は、前記一対のリブにより係止されることにより前記外囲器内における移動が規制されている
ことを特徴とする請求項7または請求項8記載のランプ。
【請求項10】
前記伝熱部材における前記平板状部と接触する部位の一部および前記平板状部における前記伝熱部材と接触する部位の一部のいずれか一方に凸部が形成され、他方に前記凸部に嵌合する嵌合部が形成されている
ことを特徴とする請求項7乃至9のいずれか1項に記載のランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ランプに関し、特に、放熱性向上に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、寿命による交換頻度を低減すると共に省電力化を図るため、直管蛍光灯よりも長寿命で且つ消費電力の少ないLEDを用いた直管形のランプが開発されている(特許文献1参照)。
【0003】
図17に、この種のLEDを用いた直管形のランプ2001の一例を示す。図17は、ランプ2001を長手方向に直交する平面で破断したときの断面図である。
【0004】
ランプ2001は、金属製の筒状部材からなる伝熱部材2021の外周面に、LEDを搭載した発光部2011が配置され、発光部2011が配置された伝熱部材2021が円筒状のカバー2031の内部に収納されている構成である。ここで、伝熱部材2021は、発光部2011が載置される平坦面2022aを有する平板状部2022と、平板状部2022の両端部(図17における左右方向における両端部)で平板状部2022に連続し、カバー2031の内周面に沿って曲げられた断面弧状の曲板状部2023とから構成されている。
【0005】
そして、図17の矢印に示すように、発光部2011で発生した熱は、平板状部2022に沿って平板状部2022の両端部(図17における左右方向における両端部)に伝達し、その後、曲板状部2023に伝達した後に、カバー2031を介して外部に放出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2009−266432号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、図17に示す構成のランプ2001では、発光部2011で発生した熱の放熱が十分ではなく、発光部2011の温度が上昇してしまい発光部2011に搭載されているLEDの発光効率の低下に繋がってしまうおそれがある。
【0008】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、放熱性向上を図ることができるランプ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】
【0009】
上記の目的を達成するため、本発明の一態様に係るランプは、発光部と、発光部を収納する長尺の外囲器と、発光部とともに外囲器に収納され且つ発光部で発生した熱を外囲器に伝達する長尺の伝熱部材とを備え、伝熱部材は、長尺の平板状に形成され且つ一面に発光部が配設された平板状部と、平板状部の他面において平板状部の幅方向両端部間に架設され、外囲器の内周面に沿って外囲器と接触するように曲げられた曲板状部と、平板状部と曲板状部とで囲まれる空間内に位置し、平板状部と曲板状部とを熱的に結合する熱結合部を有する。
【発明の効果】
【0010】
本構成によれば、伝熱部材において、熱結合部が、発光部が配設される平板状部と、外囲器の内周面に接触する曲板状部とを熱的に結合している。これにより、発光部で発生し平板状部に伝達した熱の熱伝導による放熱経路として、平板状部から熱結合部を介して曲板状部に至る経路が確保されることにより、熱結合部がない構成の伝熱部材を備えるランプに比べて、発光部で発生した熱の放熱性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】実施の形態1に係るランプの分解斜視図である。
【図2】実施の形態1に係るランプを示し、(a)は一部破断した断面図、(b)は(a)を見る方向とは直交する方向から見た断面図を示す。
【図3】実施の形態1に係るランプにおける整流ユニットを含む回路を示す回路図である。
【図4】実施の形態1に係るランプを示し、(a)は図2(b)におけるA−A線で破断した断面図、(b)は図2(b)におけるB−B線で破断した部分断面図である。
【図5】実施の形態1に係るランプの要部(伝熱部材)の斜視図である。
【図6】実施の形態1に係る伝熱部材の主要な製造工程後における斜視図である。
【図7】実施の形態2に係るランプの断面図である。
【図8】実施の形態2に係るランプを示し、図7におけるC−C線で破断した断面図である。
【図9】実施の形態2に係るランプの要部(伝熱部材)の斜視図である。
【図10】変形例に係るランプの部分断面図である。
【図11】変形例に係る伝熱部材の主要な製造工程後における斜視図である。
【図12】変形例に係るランプの部分断面図である。
【図13】変形例に係るランプについて、(a)はランプの断面図、(b)は伝熱部材の分解斜視図である。
【図14】変形例に係るランプについて、(a)はランプの断面図、(b)は伝熱部材の分解斜視図である。
【図15】変形例に係るランプの断面図である。
【図16】変形例に係る発光部が取着された伝熱部材の斜視図である。
【図17】従来例に係るランプの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
<実施の形態1>
<1>構成
図1は、本実施の形態に係るランプ1の分解斜視図を示し、図2(a)は、本実施の形態に係るランプ1の一部破断した断面図、図2(b)は図2(a)を見る方向とは直交する方向から見た断面図を示す。なお、図1において、伝熱部材21は、その一部が内部構造を示す断面図となっている。
【0013】
図1に示すように、ランプ1は、20個の発光部11と、発光部11で発生した熱を伝達する伝熱部材21と、発光部11および伝熱部材21を収納する長尺のカバー31と、カバー31の長手方向における両端部に取着された一対の口金41,42と、口金41の内部に配置され且つ口金41,42で受電した交流を直流に整流するための整流ユニット51とを備える。カバー31および口金41,42から、発光部11および伝熱部材21を収納する長尺の外囲器が構成される。ここにおいて、ランプ1が整流ユニット51を備えるのは、従来の直管形の蛍光ランプに対応した照明器具にそのまま取り付けて使用できるようにするためである。
【0014】
<1−1>発光部
発光部11は、LEDチップ(図示せず)と、一表面側にLEDチップへの給電用の導体パターン(図示せず)を有しLEDチップが上記一表面側に実装された矩形板状の実装基板1120とを備える。また、発光部11は、LEDチップから放射された光によって励起されてLEDチップの発光色とは異なる色の光を放射する蛍光体および透光性材料からなるドーム状の色変換部材1170を備えている。ここで、色変換部材1170は、実装基板1120の上記一表面側において実装基板1120との間にLEDチップを囲むように配設されている。また、LEDチップは、青色光を放射するGaN系青色LEDチップである。
【0015】
<1−2>カバー
カバー31は、円筒状に形成され、その周壁には一対の第1リブ32と一対の第2リブ33とが突設されている。
【0016】
この第1リブ32および第2リブ33は、カバー31の内壁に伝熱部材21を固定するためのものである。本実施形態では、第1リブ32、第2リブ33ともに、カバー31の径方向の中心にむかって凸状の突起であり、カバー31の長手方向に沿って延長されている(図2(a)参照)。このカバー31は、透光性を有するアクリル樹脂等の樹脂材料から形成されている。なお、カバー31は、樹脂材料に限らず、透光性材料であればよく、例えば、ガラスやセラミックス等から形成されるものであってもよい。樹脂材料で形成されたカバー31を採用する場合は、熱膨張係数が小さい材料を用いることが好ましい。ランプ1のように、LEDチップを光源として採用したランプでは、点灯時に発光部11が発熱する。従って、カバー31を熱膨張係数が大きい材料から形成すると、点灯時と消灯時との温度差に起因して、カバー31の大きさが変化しランプ1に歪みが生じるおそれがある。特に、ランプ1の長尺方向の長さが伸縮すると、ランプ1とランプ1が取り付けられる照明器具との整合性が低下してしまい、その結果、ランプが落下してしまうおそれがある。なお、本実施形態では、カバー31の径方向の中心にむかって凸状となっているリブ32,33により伝熱部材21がカバー31に固定される例について説明したが、伝熱部材21をカバー31に固定する手段は、リブ32,33を用いたものに限定されるものではない。例えば、カバー31の内壁に窪み部を設けて、当該窪み部に伝熱部材21の周部が嵌合されることにより伝熱部材21がカバー31に固定されるものであってもよい。
【0017】
<1−3>口金
口金41,42は、有底円筒状の口金本体41a,42aと、一対の口金ピン41b,42bとから構成される。図2(b)に示すように、口金本体41a,42aには、口金本体41a,42aを伝熱部材21に固定するための固定用螺子43,44が挿通される挿通孔41c,42cが穿設されている。そして、口金本体41a,42aは、各挿通孔41c,42cそれぞれに挿通された固定用螺子43,44の先端部を伝熱部材21に螺着することにより、伝熱部材21に固定される。また、口金本体41a,42aの底壁には、口金ピン41b,42bを植設するための下孔(図示せず)が形成されており、口金ピン41b,42bは、これらの下孔を貫通する形で圧入されることで植設される。ここにおいて、口金本体41a,42aは、耐熱性の高い樹脂材料から形成され、口金ピン41b,42bは、アルミニウムや銅等の金属から形成されている。なお、口金41,42は、例えば、G13規格に合致するものである。この口金41,42は、既存の直管蛍光灯用の照明器具に配設された一対のソケットに装着される。そして、外部電源からソケットおよび口金41,42を介して、各発光部11に電力が供給される。
【0018】
なお、口金41,42は、前述の構造のものに限定されるものではなく、直管形LEDランプ用の口金として利用されている他の構造の口金を用いてもよい。例えば、従来から直管形蛍光灯に利用されているG13形の口金であってもよいし、或いは、JEL801規格で規定されているような、直管形LEDランプの長手方向における一方のみから給電可能なタイプの口金であってもよい。
【0019】
<1−4>整流ユニット
図1に示すように、整流ユニット51は、口金本体41a内部に配置されている。また、図2に示すように、整流ユニット51は、回路基板52と、回路基板52に実装された回路素子53とから構成されている。ここで、回路基板52は、口金本体41aの底壁に接着剤により固着されている。そして、口金ピン41b,42bと回路基板52上に形成された導電パターン(図示せず)とが、被覆配線(図示せず)を介して電気的に接続されている。
【0020】
本実施の形態に係るランプ1における整流ユニット51を含む回路の回路図を図3に示す。
【0021】
図3に示すように、整流ユニット51は、4個のダイオード55で構成されるダイオードブリッジに相当する。整流ユニット51は、その入力端57Aと口金ピン41bとが電気的に接続され、入力端57Bと口金ピン42bとが電気的に接続されている。
【0022】
また、整流ユニット51の出力端57Cは、複数の発光部11が直列に接続されてなる直列回路の高電位側の入力端に電気的に接続され、整流ユニット51の出力端57Dは、当該直列回路の低電位側の入力端に電気的に接続されている。
【0023】
<1−5>伝熱部材
図4(a)は、図2(b)におけるA−A線で破断した断面図であり、図4(b)は、図2(b)におけるB−B線で破断した断面図である。
【0024】
図1および図4(a)に示すように、伝熱部材21は、平板状部22と、曲板状部23と、2本の架橋部25とを備える。また、2本の架橋部25は、平板状部22と曲板状部23とで囲まれる空間内に位置し、平板状部22と曲板状部23とを熱的に結合する熱結合部に相当する。平板状部22は、細長の平板状に形成され且つ厚み方向における配設面22a側に発光部11が配設されている。曲板状部23は、平板状部22の配設面22a側とは反対側において平板状部22の幅方向両端部間に架設され、カバー31の内周面に沿って接触するように湾曲している。この伝熱部材21は、アルミニウム合金等の金属から形成されている。なお、この伝熱部材21は、金属に限らず、例えば、セラミックスや熱伝導性樹脂等の熱伝導率の高い材料でもよい。なお、本発明において、「熱的に結合されている」とは、熱的に結合される部材同士を接触させた状態にしている場合、あるいは、熱的に結合される部材の間に他の部材が介在した状態にしている場合も含まれる。
【0025】
また、図4(a)に示すように、平板状部22の配設面22aは、カバー31の中心軸よりも曲板状部23側に位置している。
【0026】
曲板状部23における平板状部22近傍の両端部には、伝熱部材21の長手方向に全体に亘って延長された溝部24が形成されている。この溝部24は、断面略矩形状に形成されており、その深さ方向が平板状部22の短手方向であって且つ平板状部22における配設面22aに沿った方向に一致している。即ち、溝部24の底面が、平板状部22の配設面22aに直交し、内周側面が当該配設面22aに平行となっている。また、伝熱部材21の平板状部22における発光部11の配設面22aと溝部24における発光部11側の内周側面との間の距離は、カバー31の第1リブ32と第2リブ33との間の間隔と略同じである。ここで、伝熱部材21は、カバー31の内周面と第1リブ32との間の領域に挟まった状態でカバー31に固定されている。
【0027】
また、図4(b)に示すように、2本の架橋部25は、平板状部22の長さと略同じ細長の形状を有しており、伝熱部材21の長手方向における全体に亘って延長されている。これにより、図17に示す構成のランプ2001に比べて、伝熱部材21を撓ませる方向に加わる力に対する伝熱部材21の剛性を向上させることができる。また、伝熱部材21の長手方向に延伸する架橋部25を備えた伝熱部材21をカバー31の内壁面に接触させることで、カバー31自体の剛性も向上するから、カバー31が長尺状であるにも関わらず、ランプ1の自重による撓みが低減される。
【0028】
また、この2本の架橋部25それぞれが平板状部22に連続する2つの部位の間の長さL2は、発光部11の伝熱部材21の短手方向における長さL1に比べて短い。つまり、2本の架橋部25は、平板状部22の厚み方向に見たときにおいて、発光部11と重なる領域で平板状部22に連続的に構成されている。これにより、発光部11で発生した熱の架橋部25への伝達効率を増大させている。なお、上記連続的に構成されているとは、熱伝達が連続的に行われるよう、部材が接合している状態をいう。よって、平板状部22と架橋部25とは同一の材料によって一体成形されたものでもよいし、平板状部22と架橋部25とが別個に構成された部材をつなぎ合わせて一体化されたものでもよい。
【0029】
ここで、ランプ1の要部である伝熱部材21の斜視図を図5に示す。
【0030】
図5に示すように、平板状部22は、細長の矩形板状に形成され、配設面22aに20個の発光部11が配設されている。また、伝熱部材21の長手方向における両端部には、口金41,42を伝熱部材21に固定するための螺子孔27が穿設された口金固定部26が設けられている。
【0031】
口金固定部26の伝熱部材21の短手方向における幅が、カバー31の1対の第1リブ32の先端部同士の間隔と略同じになっており、カバー31の1対の第2リブ33の先端部同士の間隔も同様である。そして、口金固定部26は、カバー31の内部に固定された状態で、カバー31の一対の第2リブ33の先端部同士の間の領域に配置される。そして、各螺子孔27には、口金本体41a,42aの挿通孔41c,42cそれぞれに挿通された固定用螺子43,44の先端部が螺合する。
【0032】
ところで、伝熱部材21における、平板状部22、曲板状部23および2本の架橋部25で囲まれた空隙には、一端部が口金42の口金ピン42bに電気的に接続されるとともに、他端部が口金本体41aの内部に配置された整流ユニット51に電気的に接続された給電線(図示せず)が配線されている。このように、給電線が伝熱部材21に形成された空隙に配線されていることにより、給電線が伝熱部材に埋設されてなる構成に比べて、給電線周りに発生する渦電流に起因したインピーダンスを低減することができるので、電力効率の向上を図ることができる。
【0033】
次に、伝熱部材21のカバー31への固定方法について説明する。
【0034】
まず、カバー31の片端側から、伝熱部材21を口金固定部26がカバー31の一対の第1リブ32および一対の第2リブ33の間に位置する状態で挿入する(図1参照)。そして、伝熱部材21の溝部24に第2リブ33が挿入され、第1リブ32が伝熱部材21の配設面22aに当接した状態で、伝熱部材21をカバー31の第1リブ32および第2リブ33に沿ってカバー31の長手方向に摺動させることにより、伝熱部材21がカバー31に固定される。
【0035】
このように、伝熱部材21をカバー31に固定する際に、接着剤等の固着材が不要なので部材コストの低減を図ることもできる。また、第1リブ32および第2リブ33は、カバー31の長手方向全体に亘って延長されているので、その分、伝熱部材21のカバー31への固定強度を大きくしている。更に、伝熱部材21は、前述のように、その溝部24にカバー31に設けられた1対の第2リブ33が嵌合した状態でカバー31に固定される。これにより、曲板状部23とカバー31との接触面積を拡大することができるので、曲板状部23からカバー31への伝熱効率を向上させることができる。また、伝熱部材21の溝部24にカバー31の第2リブ33が嵌合した状態で、伝熱部材21がカバー31の内部に固定されることにより、伝熱部材21がカバー31の中心軸周りに回転する方向への移動が規制されている。
【0036】
<2>ランプの放熱経路について
次に、本実施の形態に係るランプ1の放熱経路について図4(a)を用いて説明する。
【0037】
発光部11で発生した熱の放熱経路は、平板状部22に沿って平板状部22の短手方向における両端部に伝達した後(図4(a)中の矢印AR11参照)、曲板状部23に伝達し(図4(a)中の矢印AR12参照)、その後、曲板状部23とカバー31との接触部位を介してカバー31に至る経路(図4(a)中の矢印AR3参照)に加えて、平板状部22から架橋部25に伝達した後、架橋部25から曲板状部23に伝達する経路(図4(a)中の矢印AR2参照)が存在する。つまり、図17を用いて説明した構成のランプ2001に比べて、放熱経路の数が増加しているので、その分、放熱性の向上を図ることができる。
【0038】
<3>伝熱部材の製造方法
図6に、本実施の形態に係る伝熱部材21の主要な製造工程後における斜視図を示す。ここでは、伝熱部材21がアルミニウム合金から形成されている場合を例に説明する。
【0039】
本実施の形態に係る伝熱部材21は、いわゆるダイカスト法により製造される。
【0040】
まず、伝熱部材21における平板状部22および曲板状部23とで囲まれた領域を2本の架橋部25により分割されてなる各領域の外形に等しい細長の部位(以下、「棒状部位」と称す。)72aを有する固定金型72と、平板状部22および曲板状部23の外形に沿った形状を有する空洞71aを有し、固定金型72に対して棒状部位72aの長手方向に移動可能な可動金型71とを準備する(図6(a)参照)。ここにおいて、可動金型71と固定金型72とは、可動金型71の空洞71a内に固定金型72の棒状部位72aが配置された状態で、可動金型71の空洞71aを密閉状態にすることができる形状を有している。ここで、可動金型71および固定金型72は、例えば、炭素鋼等の耐熱鋼から形成されている。また。可動金型71の一部には、ダイカストマシンにより可動金型71の空洞71aと固定金型72の棒状部位72aとにより形成される空間に溶融したアルミニウム合金を射出するための射出孔(図示せず)が形成されている。
【0041】
次に、固定金型72の棒状部位72aを可動金型71の空洞71a内に配置し且つ空洞71aを密閉した状態で、ダイカストマシンにより、射出孔から溶融したアルミニウム合金を射出して、可動金型71の空洞71aと固定金型72の棒状部位72aとにより形成される空間をアルミニウム合金で充填する。
【0042】
その後、アルミニウム合金が固化すると、図6(a)の矢印に示すように、可動金型71を固定金型72に対して棒状部位72aの長手方向に沿って引き抜くことにより、図6(b)に示すような第1部材61が形成される。ここにおいて、第1部材61は、可動金型71側に固定されている。そして、可動金型71を固定金型72から引き抜いた後に、可動金型71に設けられた押し出し機構(図示せず)により、可動金型71から第1部材61が押し出される。
【0043】
次に、図6(c)に示すように、第1部材の長手方向における両端部に口金固定部26の基となる第2部材62を溶着し、第2部材62それぞれに螺子孔27を穿設することにより、伝熱部材21が形成される。
【0044】
なお、本製造方法では、伝熱部材21がアルミニウム合金から形成されている場合に限定されず、例えば、伝熱部材21がマグネシウム合金や亜鉛合金、銅合金からなる場合においても同様の方法により製造することができる。
【0045】
<実施の形態2>
図7は、本実施の形態に係るランプ2の断面図を示す。また、図8は、図7におけるC−C線で破断した断面図である。
【0046】
本実施の形態に係るランプ2は、実施の形態1に係るランプ1と略同様の構成であり、カバー231と伝熱部材221の形状が実施の形態1に係るランプ1とは相違する。なお、実施の形態1と同様の構成については同一の符号を付して適宜説明を省略する。
【0047】
図8に示すように、カバー231は、断面弧状の曲板状に形成された曲板状部231aと、平板状に形成された平板状部231bとから構成される。ここで、曲板状部231a、即ち、カバー231の内周面における、平板状部231b以外の部位には、カバー231の長手方向に沿って延長された一対のリブ232が設けられている。このリブ232は、平板状部231bにおける発光部11が配設される一面に平行であり且つ互いに近づく方向に突出している。また、リブ232は、カバー231の長手方向全体に亘って延長されている。
【0048】
伝熱部材221は、主片221aと、側片221bとを備える。この主片221aの厚みは、カバー231の平板状部231bとリブ232との間の距離と略等しくなっている。また、主片221aは、カバー231の平板状部231bに面接触した状態で配置されている。これにより、主片221aに伝達した熱は、面接触した部位を介してカバー231に伝達し、カバー231の外表面から外気に放出される。また、主片221aの発光部11が配設される面側における短手方向の両端部は、カバー231のリブ232に当接している。これにより、主片221aとカバー231との接触面積を拡大することができるので、主片221aからカバー231への伝熱効率を向上させることができる。この伝熱部材221は、アルミニウム等の金属から形成されている。なお、この伝熱部材221は、金属に限らず、例えば、セラミックスや熱伝導性樹脂等の熱伝導率の高い材料でもよい。また、伝熱部材221における平板状部231bと接触する部位の一部および平板状部231bにおける伝熱部材221と接触する部位の一部のいずれか一方に凸部(図示せず)が形成され、他方に凸部に嵌合する嵌合部(図示せず)が形成されているものであってもよい。
【0049】
ここで、ランプ2の要部である伝熱部材221の斜視図を図9に示す。
【0050】
図9に示すように、主片221aは、細長の矩形板状に形成され、側片221bは、主片221aの長手方向における両端部それぞれから主片221aの厚み方向に延設されている。また、各側片221bには、口金41,42を伝熱部材221に固定するための螺子孔221cが穿設されている。この側片221bの伝熱部材221の短手方向における長さは、カバー231の一対のリブ232の先端部同士の間の間隔よりも小さい。
【0051】
本実施の形態に係るランプ2では、主片221aにおける発光部11が配設される一面とは反対側の他面全体が、カバー231の平板状部231bに面接触している。これにより、発光部11で発生した熱がカバー231に至るまでの放熱経路を主片221aの厚み程度まで短くすることができる。従って、主片221aの厚みがより薄くなるように設計することで、更なる放熱性向上を図ることができる。
【0052】
次に、伝熱部材221のカバー231への固定方法について説明する。
【0053】
まず、カバー231の片端側から、伝熱部材221を、側片221bがカバー231の一対のリブ232の間に位置する状態で挿入する。そして、主片221aにおける発光部11が配設される面とは反対側の面がカバー231の平板状部231bに当接し且つ主片221aの短手方向における両端部がリブ232と平板状部231bとの間に挿入された状態で、カバー231の長手方向に摺動させることにより、伝熱部材221は、カバー231に固定される。これにより、伝熱部材221をカバー231に固定する作業が容易となるとともに、接着剤等の固着材が不要となるので部材コストの低減を図ることもできる。また、リブ232は、カバー231の長手方向全体に亘って延長されており、主片221aの長手方向全体に亘ってその端手方向における両端部がリブ232と平板状部231bとで挟持された状態で固定されるので、伝熱部材221のカバー231への固定強度を増大させることができる。
【0054】
<変形例>
(1)実施の形態1では、2本の架橋部25は、平板状部22の長さと略同じ細長の形状を有しており、伝熱部材21の長手方向における全体に亘って延長されている構成について説明したが、これに限定されるものではない。
【0055】
図10(a)に、本変形例に係るランプ3の部分断面図を示す。
【0056】
図10(a)に示すように、伝熱部材321の長手方向に沿って複数の架橋部325が2列に設けられてなるランプ3であってもよい。本変形例によれば、実施の形態1に係る伝熱部材21に比べて、架橋部325の総重量を減らすことができるので、ランプ3の軽量化を図ることができる。また、伝熱部材321の長手方向で隣接する2つの架橋部325の一部が伝熱部材321の短手方向において互いに重なるように配置されている。これにより、伝熱部材321の長手方向で隣接する2つの架橋部325の一部が伝熱部材321の短手方向において互いに重ならない構成に比べて、伝熱部材321を撓ませる方向に加わる力に対する剛性を向上させることができる。
【0057】
ここで、伝熱部材321の製造方法について説明する。
【0058】
図11に、本実施の形態に係る伝熱部材321の主要な製造工程後における斜視図を示す。ここでは、伝熱部材321がアルミニウム合金から形成されている場合を例に説明する。
【0059】
まず、伝熱部材321の平板状部322と曲板状部323とで囲まれた領域から複数(図11(a)では14個)の架橋部325を除いた部位の形状に等しい細長の突条(以下、「突条部」と称す。)272aを有する固定金型(以下、「固定金型」と称す。)272と、伝熱部材321の平板状部322、曲板状部323および14個の架橋部325から構成される第3部材361の外形に等しい空洞271aを有し固定金型272に対して突条部272aの突出方向(図11(a)の矢印参照)に移動可能な可動金型(以下、「可動金型」と称す。)271を準備する(図11(a)参照)。ここにおいて、可動金型271の空洞271a内に固定金型272の突条部272aが配置された状態で、可動金型271の空洞271aを密閉状態にすることができる。ここで、可動金型271および固定金型272は、例えば、炭素鋼等により形成されている。また。可動金型271の一部には、ダイカストマシンにより可動金型271の空洞271aと固定金型272の突条部272aとにより形成される空間に溶融したアルミニウム合金を射出するための射出孔(図示せず)が形成されている。
【0060】
次に、固定金型272の突条部272aを可動金型271の空洞271a内に配置し且つ空洞271aを密閉した状態で、ダイカストマシンにより、射出孔から溶融したアルミニウム合金を射出して、可動金型271の空洞271aと固定金型272の突条部272aとにより形成される空間をアルミニウム合金で充填する。
【0061】
その後、アルミニウム合金が固化すると、図11(a)の矢印に示すように、可動金型271を固定金型272に対して突条部272aの突出方向に沿って引き抜くことにより、図11(b)に示すような第3部材361が形成される。ここにおいて、第3部材361は、可動金型271側に固定されている。そして、可動金型271を固定金型272から引き抜いた後に、可動金型271に設けられた押し出し機構(図示せず)により、可動金型271から第3部材361が押し出される。
【0062】
その後、平板状部322の基となる細長の矩形板状の第4部材363を第3部材361の開口361aに被せた後(図11(b)の矢印参照)、抵抗溶接により第4部材363を第3部材361に接合する。
【0063】
その後、実施の形態1で図6を用いて説明した例と同様に、第3部材361および第4部材363からなる構造物の長手方向における両端側に第2部材62を抵抗溶接により接合することで、伝熱部材321を形成することができる。
【0064】
(2)実施の形態1では、伝熱部材21に2本の架橋部25が設けられてなる例について説明したが、これに限定されるものではない。
【0065】
図10(b)および図12に、本変形例に係るランプ4,5の部分断面図を示す。
【0066】
図10(b)に示すように、伝熱部材421の長手方向全体に亘って延長された架橋部425が3本設けられてなるランプ4であってもよい。本変形例によれば、発光部11が配設される平板状部422とカバー31に面接触する曲板状部423とが3本の架橋部425により熱的に結合されることとなり、実施の形態1に係るランプ1に比べて、放熱経路の数を更に増加させることができるので、更なる放熱性の向上を図ることができる。なお、この伝熱部材421は、実施の形態1で説明した製造方法と同様の製造方法で製造することができる。
【0067】
或いは、図12に示すように、平板状部522における各発光部11が配設される部位に対応する部位に、架橋部525が2本ずつ設けられてなる伝熱部材521を備えるランプ5であってもよい。本変形例によれば、発光部11が配設される平板状部522とカバー31に面接触する曲板状部523とが各発光部11に対応する部位に設けられた架橋部525を介して熱的に結合される。従って、各発光部11で発生し平板状部522に伝達した熱を効率良く曲板状部523に伝達することができるとともに、実施の形態1に係る伝熱部材21に比べって、架橋部525の総重量を減らすことができるので、ランプ5の軽量化を図ることができる。なお、本変形例に係る伝熱部材521は、図10(a)に示す構成の伝熱部材321と同様の製造方法により製造することができる。
【0068】
(3)実施の形態1では、平板状部22、曲板状部23および架橋部25が一体に形成されてなる伝熱部材21を備えるランプ1の例について説明したが、これに限定されるものではない。
【0069】
本変形例に係るランプ6の断面図を図13(a)に示し、伝熱部材621の分解斜視図を図13(b)に示す。
【0070】
図13(a)に示すように、伝熱部材621が、平板状部材621aと、曲板状部623および架橋部625を構成する半筒状部材621bとからなる、つまり、2つの部材からなるランプ6であってもよい。ここで、図13(b)に示すように、ランプ6の伝熱部材621は、矩形板状の平板状部材621aと、半筒状部材621bとから構成される。ここで、半筒状部材621bにおける、平板状部材621aが取着される側における2つの口金固定部26の間には、長手方向の長さが平板状部材621aの長手方向における長さに略等しい細長の凹部623aが形成されている。そして、この凹部623aに平板状部材621aを嵌合させると、半筒状部材621bの架橋部625の先端面および曲板状部623の先端面とが、平板状部材621aにおける発光部11が配設される一面とは反対側の他面に当接する。これにより、平板状部材621aと半筒状部材621bとを組み合わせてなる伝熱部材621において、平板状部材621aから架橋部625および曲板状部623への伝熱経路が確保される。また、半筒状部材621bにおける曲板状部623の先端部近傍には、段部624が形成されており、半筒状部材621bは段部624にカバー31の第2リブ33が当接した状態でカバー31の内部に固定される。これにより、半筒状部材621bがカバー31の中心軸周りに回転する方向への移動が規制される。
【0071】
また、他の変形例に係るランプ7の断面図を図14(a)に示し、伝熱部材721の分解斜視図を図14(b)に示す。
【0072】
図14(a)に示すように、伝熱部材721が、平板状部材722と、筒状部材723とから構成されるものであってもよい。ここで、筒状部材723は、細長の矩形板状の平板状部723bと、平板状部723bの短手方向における両端部に連続する形で平板状部723bの短手方向に沿って椀曲した曲板状部723aと、平板状部723bの短手方向における中央部近傍から平板状部723bに直交する方向に延設された2本の架橋部725とから構成されているランプ7であってもよい。
【0073】
また、図14(b)に示すように、ランプ7の伝熱部材721は、筒状部材723における、平板状部材722が取着される側における2つの口金固定部26の間には、長手方向の長さが平板状部材722の長手方向の長さに略等しい細長の凹部723cが形成されている。そして、この凹部723cに平板状部材722を嵌合させると、平板状部材722における発光部11が配設される一面とは反対の他面が、筒状部材723の平板状部723bに面接触する。これにより、平板状部材722と筒状部材723を組み合わせてなる伝熱部材721において、平板状部材722から筒状部材723への伝熱効率を向上させることができる。
【0074】
(4)実施の形態2では、伝熱部材221の主片221aの短手方向における両端部が、カバー231の平板状部231bと一対のリブ232とにより挟持された状態で伝熱部材221がカバー231に固定されてなるランプ2の例について説明したが、これに限定されるものではない。
【0075】
本変形例に係るランプ8の断面図を図15(a)に示す。
【0076】
図15(a)に示すように、伝熱部材221の主片221aが熱伝導性樹脂からなる接着剤231cによりカバー831の平板状部231bに固着されたランプ8であってもよい。
【0077】
(5)実施の形態2では、伝熱部材221の主片221aにおける発光部11側とは反対側の面がカバー231の平板状部231bで覆われてなるランプ2の例について説明したが、これに限定されるものではない。
【0078】
本変形例に係るランプ9,10の断面図を図15(b)および(c)に示す。
【0079】
図15(b)に示すように、伝熱部材221の主片221aの短手方向における両端部が、平板状部931bにおけるスリット934の外周部と一対のリブ232とにより挟持された状態で伝熱部材221がカバー931に固定されてなるランプ9であってもよい。ここで、カバー931は、曲板状部931aに一対のリブ932が設けられるとともに平板状部931bにカバー931の長手方向に沿ってスリット934が形成されたカバー931を備えている。また、伝熱部材221と平板状部931bに形成されたスリット934の周部との間に、シリコーン樹脂等の熱伝導性樹脂からなる接着剤(図示せず)を塗布することにより、カバー931の外部からスリット934を介してカバー931の内部に異物が侵入するのを防止することができる。このランプ9では、伝熱部材221の主片221aの発光部11が配設される一面側とは反対側の他面側がカバー931の外部に露出している。従って、発光部11で発生し伝熱部材221に伝達した熱が、伝熱部材221の主片221aの他面側から放出されるので、実施の形態2に係るランプ2に比べて、伝熱部材221と外気との間にカバー231が介在しない分、放熱性の向上を図ることができる。
【0080】
或いは、図15(c)に示すように、伝熱部材221の主片221aの短手方向における両端部が、平板状部1031bにおけるスリット1034の外周部にシリコーン樹脂等の熱伝導性樹脂からなる接着剤1031cにより固着されてなるランプ10であってもよい。ここで、カバー1031は、曲板状部1031aと平板状部1031bとから構成され、平板状部1031bにカバー1031の長手方向に沿ってスリット1034が形成されたカバー1031を備えている。
【0081】
(6)実施の形態1および2では、伝熱部材21,221に複数の発光部11が配設される例について説明したが、これに限定されるものではない。
【0082】
本変形例に係る発光部210が取着された伝熱部材21,221の斜視図を図16(a)および(b)に示す。
【0083】
図16(a)および(b)に示すように、伝熱部材21に複数のLEDチップ(発光素子)211を備えた1つの発光部210が固着されてなるものであってもよい。ここで、発光部210は、ポリイミド等の絶縁性材料からなり且つLEDチップ211が実装される面側に配線パターン(図示せず)がパターンニングされた細長矩形板状の配線基板213と、配線基板213上に列状に実装された複数のLEDチップ211と、複数のLEDチップ211を一括して封止する封止部材212とを備えている。
【0084】
本変形例では、LEDチップ211が、実施の形態1で説明したヒートシンク部材に比べてLEDチップ211の実装面の面積が大きい配線基板213に直接実装されている。これにより、実施の形態1および2に係るランプ1,2に比べて、LEDチップ211で発生した熱が配線基板213を介して伝熱部材21に効率よく伝達されるので、放熱性の向上を図ることができる。なお、配線基板213をシリコーン樹脂等の熱伝導率の高い樹脂材料から形成すれば、LEDチップ211から伝熱部材21への伝熱効率を更に向上させることができ、ランプの放熱性の更なる向上を図ることができる。
【符号の説明】
【0085】
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 ランプ
11,210 発光部
21,221,321,421,521,621,721 伝熱部材
22,231b,322,422,522,622,723b,931b,1031b 平板状部
23,231a,323,423,523,623,723a,931a,1031a 曲板状部
24 溝部
25,232,325,425,525,625,725 架橋部(熱結合部)
26 口金固定部
27,221c 螺子孔
31,231 カバー
32 第1リブ
33 第2リブ
41,42 口金
41a,42a 口金本体
41b,42b 口金ピン
51 整流ユニット
52 回路基板
53 回路素子
61 第1部材
62 第2部材
361 第3部材
363 第4部材
71,271 可動金型
72,272 固定金型
211,1110 LEDチップ(発光素子)
212 封止部材
213 配線基板
221a 主片
221b 側片
231c,1031c 接着剤
621a,722 平板状部材
621b 半筒状部材
624,724 段部
723 筒状部材
934,1034 スリット
1120 実装基板
1160 光学部材
1170 色変換部材
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】

【手続補正書】
【提出日】20130410
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
発光部と、
前記発光部を収納する長尺の外囲器と、
前記発光部とともに前記外囲器に収納され且つ前記発光部で発生した熱を前記外囲器に伝達する長尺の伝熱部材とを備え、
前記外囲器は、長尺の筒状に形成されたカバーを有し、
前記伝熱部材は、
長尺の平板状に形成され且つ一面に前記発光部が配設された平板状部と、
前記平板状部の他面において前記平板状部の幅方向両端部間に架設され、前記カバーの内周面に沿って曲げられた曲板状部と、
前記平板状部と前記曲板状部とで囲まれる空間内に位置し、前記平板状部と前記曲板状部とを熱的に結合する熱結合部とを有し、
前記カバーの内周面と前記平板状部の端面とが互いに面接触するようにこれらの面同士を嵌合することで、前記平板状部の厚み方向に沿った前記伝熱部材の移動が規制され、かつ、前記曲板状部の外周面と前記カバーの内周面とが面接触される
ことを特徴とするランプ。
【請求項2】
前記熱結合部は、前記伝熱部材の長手方向全体に亘って形成され且つ前記伝熱部材の長手方向全体に亘って前記平板状部と前記曲板状部とを熱的に結合している
ことを特徴とする請求項1記載のランプ。
【請求項3】
前記熱結合部の少なくとも一部は、前記平板状部の前記他面における、前記一面に前記発光部が配設された領域に対応する領域に熱的に結合されている
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載のランプ。
【請求項4】
前記発光部は、複数の発光素子と、当該複数の発光素子が実装された実装基板とから構成され、前記実装基板が、前記伝熱部材に固着されている
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のランプ。
【請求項5】
前記外囲器は、長尺の筒状に形成されたカバーと、当該カバーの長手方向における両端部それぞれを覆う蓋体とを有し、
前記伝熱部材は、前記カバーの内側の領域における、前記カバーの中心軸を含む仮想平面の片方に位置し、
前記平板状部の前記一面と前記仮想平面とが、前記仮想平面に直交する方向で離間している
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のランプ。
【請求項6】
前記外囲器は、前記カバーの長手方向における両端部それぞれを覆う蓋体を有し、
前記カバーの内周面には、前記カバーの長手方向に沿って延長された一対のリブが設けられ、
前記伝熱部材は、前記一対のリブにより係止されることにより前記カバー内における移動が規制されている
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のランプ。
【請求項7】
(削除)
【請求項8】
(削除)
【請求項9】
(削除)
【請求項10】
(削除)
【国際調査報告】