照明ランプ及び鉄道車両及び照明ランプの使用方法
【課題】照明ランプ５０の回転を防止したい。
【解決手段】照明ランプ５０は、直管形ＬＥＤランプシステムであり、直管形ＬＥＤランプは、発光部５４を備えている。発光部５４はＬＥＤ２３と基板２４とヒートシンク２５を有している。ＬＥＤ２３が安定的に動作するために必要な制御装置が一体となっていない。更に長期使用の観点で、使用中に安全を損なうランプ内へのホコリの侵入ができない構造である。また、分解すると機能が損われる構造である。照明ランプ５０の２１の外径Ａとランプ横断面の重心Ｇの重心位置Ｂとの関係は、Ｂ／Ａ≦１／３である。重心Ｇが偏っているため照明ランプ５０が転がりづらく、不測の転がりでぶつかって破損する事を抑制できる。
【解決手段】照明ランプ５０は、直管形ＬＥＤランプシステムであり、直管形ＬＥＤランプは、発光部５４を備えている。発光部５４はＬＥＤ２３と基板２４とヒートシンク２５を有している。ＬＥＤ２３が安定的に動作するために必要な制御装置が一体となっていない。更に長期使用の観点で、使用中に安全を損なうランプ内へのホコリの侵入ができない構造である。また、分解すると機能が損われる構造である。照明ランプ５０の２１の外径Ａとランプ横断面の重心Ｇの重心位置Ｂとの関係は、Ｂ／Ａ≦１／３である。重心Ｇが偏っているため照明ランプ５０が転がりづらく、不測の転がりでぶつかって破損する事を抑制できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＬＥＤランプなどの照明ランプに関する。特に、転がり防止対策が施された直管形照明ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の直管形蛍光ランプはガラス管内面に蛍光体層を形成し、ガラス管内両端に電極を設け、その両電極間で低圧水銀蒸気放電を起こし、それより発生する紫外線を蛍光体層で可視光に変換するものであり、通常口金は主管ガラスバルブ両端に一対固着されている。
従来の蛍光ランプは広く一般的に普及しており、その素材がガラスであることが周知されており、一方でガラスは割れて破片となり、それは切創の原因となることも周知の事実になっており、従って蛍光ランプは割れやすい事が認知されて、その取扱いも慎重に行われていた。
【０００３】
一方、直管形蛍光ランプと類似の形状をしたＬＥＤを光源とする照明用光源がすでに商品化されている。例えば日本電球工業会にてＪＥＬ８０１として日本電球工業会規格に制定されているＬ形（ＧＸ１６）口金を有する直管形ＬＥＤランプシステムや、従来蛍光ランプと同じＧ１３口金を用いた直管形ＬＥＤランプシステムがある。
【０００４】
直管形ＬＥＤランプは一般にＬＥＤ素子の熱を逃がす目的で、ヒートシンクと呼ばれるアルミ材を主とした放熱部分と樹脂製の拡散カバーで外郭が構成されている。直管形ＬＥＤランプは最近急速に普及している。しかし蛍光ランプと異なり、アルミ材と樹脂製部品で外郭が構成されているものが多いため、取扱いに注意が払われづらい状況があった。
【０００５】
発明者らは外郭が不燃材であるガラス製の直管形ＬＥＤランプを設計した。これは火災等を想定した際、避難のためには他の照明器具構成部材の中で、最後まで照明の用途を全うするべく不燃材で外郭を構成しようとしたものである。試作品にてさまざまなテストをすると、一般に直管形ＬＥＤランプは外郭材料がガラスではないため、取扱いに不注意が起こり、ランプを交換目的で床面においた際、多くのランプが転がりランプ同士や床面の金属部に衝突し破損したものが発生した。従来の直管形蛍光ランプであれば、ガラス製で割れやすく、かつ重心がランプ断面の中心付近にあることを万人が体得しており、不用意に床に置くと転がり、場合によっては加速度により高速の衝突が発生し破損する事を十分承知してランプ交換を行っていたため、この様な不具合は避けられていた。
【０００６】
従って、ガラス製外郭を有した直管形ＬＥＤランプが蛍光ランプではなくＬＥＤランプとして不注意な取り扱いを受けたり乱暴な交換作業が行われても、直管形ＬＥＤランプが回転して割れるリスクを少なくする必要がある。
【０００７】
従来から、直管形照明ランプのころがりを防止するために、ガラス管の断面及び口金の断面を楕円形としたことを特徴とする放電ランプが有る（特許文献１）。
【０００８】
また、口金の外周は本体の転がりを防ぐために８角に形成する照明ランプが有る（特許文献２）。
【０００９】
従来のように、照明ランプの外形を変形すると従来の照明ランプの形状と互換性がなくなり、照明機器への取付ができなくなる場合がある。照明ランプの外形を変形させずに転がりを防止することが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平５−２５１０４５号公報
【特許文献２】特開２０１０−１２３０９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明では、照明ランプの回転による破壊リスクを少なくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明に係る照明ランプは、
外径Ａの筒状のガラス管と、
ガラス管に収納された発光部と
を備え、
ガラス管の横断面における重心位置Ｂが、ガラス管の外面から外径Ａの１／３以下の位置にあることを特徴とする。
【００１３】
また、発光部は、
発光ダイオードと、
発光ダイオードを取り付けた基板と、
基板を取り付けた基板取付面を有しガラス管の内面に接着されたヒートシンクと
を有し、
ヒートシンクの基板取付面は、ガラス管の内面から内径Ｙの１／６以上１／２未満の位置に配置されたことを特徴とする。
【００１４】
また、ヒートシンクは、ガラス管の横断面における外形が、ガラス管の内面に沿った円孤部分と基板取付面となる直線部分とを有するＤ字状のアルミニウム製ヒートシンクであり、
基板取付面は、ガラス管の内面から内径Ｙの１／４以上１／２未満の位置に配置されたことを特徴とする。
【００１５】
また、ヒートシンクは、ガラス管の横断面において、所定の幅Ｈかつ所定の厚さＴを有する板状のアルミニウム製ヒートシンクであり、
ヒートシンクは、ガラス管の中央側の面を基板取付面とし、
ヒートシンクの幅Ｈと内径Ｙとの比が５：２４以上２０：２４以下であり、かつ、
ヒートシンクの厚さＣと内径Ｙとの比が４：２４以上１２：２４以下であり、
基板取付面は、ガラス管の内面からガラス管の内径Ｙの１／６以上１／２未満の位置に配置されたことを特徴とする。
【００１６】
また、ヒートシンクの重さＶとガラス管の重さＷとの比が１：３以上１：１以下であることを特徴とする。
【００１７】
また、重心Ｇは、基板取付面に存在することを特徴とする。
【００１８】
また、ガラス管の外面に飛散防止膜を備えたことを特徴とする。
【００１９】
この発明に係る鉄道車両は、
前記照明ランプを取り付けたことを特徴とする。
【００２０】
この発明に係る照明ランプの使用方法は、
前記照明ランプを、地下駅舎、地下道路、地下街、トンネル、地下室、ドーム、屋内など、災害避難時に外光が入射しない、あるいは、外光が期待できない建物、設備又は場所に用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
この発明に係る照明ランプは、重心位置を変えていることにより転がりを防止するので、照明ランプの外形を変形させずに転がりを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施の形態１〜４の照明ランプ５０を示す図。
【図２】実施の形態１の照明ランプ５０の横断面を示す図。
【図３】実施の形態２の照明ランプ５０の横断面を示す図。
【図４】実施の形態３の照明ランプ５０の横断面を示す図。
【図５】実施の形態４の照明ランプ５０の横断面を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１の照明ランプ５０を示す図である。
照明ランプ５０は、ガラス管２１を有している。ガラス管２１は、直管形ガラス管である。ガラス管２１の両端に一対の口金５２を備えている。各口金５２は、一対のピン５３を備えている。５３の本数や形は、図に限らず他の本数でも他の形状でもよい。
【００２４】
ガラス管２１は、発光部５４を収納している。発光部５４は、ＬＥＤ２３と基板２４とヒートシンク２５とを有している。ＬＥＤ２３は、ＬＥＤ（発光ダイオード）単体又はＬＥＤモジュールからなる。
【００２５】
照明ランプ５０は、安定的に動作するために必要な制御装置が一体となっていない構造である。すなわち、照明ランプ５０は、外部にある電源からＬＥＤ２３を点灯する直流の定電流を供給されて点灯する。
【００２６】
電力の供給は、ピン５３から受けてもよいし、図示していないコネクタから受けてもよい。
【００２７】
照明ランプ５０は、長期使用の観点で、使用中に安全を損なうランプ内へのホコリの侵入ができない構造を備えている。すなわち、ガラス管２１と口金５２とは接着されており、発光部５４は、密封されている。
【００２８】
照明ランプ５０は、ガラス製外郭を有し外形が従来通りの直管形照明ランプである。また、照明ランプ５０は、機能を損なわずには恒久的に分解できない直管形ＬＥＤランプシステムである。
【００２９】
照明ランプ５０は、ガラス製外郭を有し、直管形照明ランプの外形を変形させていない。
照明ランプ５０は、以下に述べるように、外形が従来通りの直管形照明ランプの回転による破壊リスクを少なくするものである。
【００３０】
図２は、図１に示した照明ランプ５０のＺＺ断面図（横断面図）である。
図の記号の意味は以下のとおりである。
Ｏ：ガラス管２１の中心
Ｇ：照明ランプ５０の横断面の重心
Ａ：ガラス管２１の外径（例えば、２５．５ｍｍ）
Ｙ：ガラス管２１の内径（例えば、２４ｍｍ）
Ｂ：重心Ｇの位置
Ｃ：ヒートシンク２５の厚さ（半径方向の最大厚さ）
【００３１】
ガラス管２１の内部表面には拡散膜２２が形成されている。
この実施の形態では、ガラス管２１の内面からの基板取付面２７の高さはヒートシンク２５の厚さＣと同じである。
【００３２】
ヒートシンク２５の厚さＣ（基板取付面２７の高さ）は、内径Ｙの半分未満であり、かつ、発光部５４のＬＥＤ２３はガラス管２１の中心Ｏの位置あるいは中心Ｏより下に配置されている。その理由は、ＬＥＤ２３の光の放射角度を広範囲にするためである。
【００３３】
ＬＥＤ２３は基板２４に複数接合されている。基板２４はガラス管２１の長さ方向に両端まで（両口金まで）延在する長尺の平面板である。基板２４には、ＬＥＤ２３に電力を供給する回路がプリントあるいは配線されている。基板２４の上面に複数のＬＥＤ２３が等間隔に物理的にかつ電気的に接合されている。ヒートシンク２５の基板取付面２７には、基板２４の下面が熱伝導性の高い接着剤もしくは両面テープで接着されている。
【００３４】
ヒートシンク２５は、横断面がＤ字形をしており、内部が中空である。ヒートシンク２５は、ガラス管２１の長さ方向に両端まで（両口金まで）延在する長尺のアルミニウム製ヒートシンクである。中空部分は長さ方向に貫通している。ヒートシンク２５は、ガラス管２１の内面に沿った円孤部分と基板取付面２７となる直線部分とを有している。ヒートシンク２５の円弧部分の下部とガラス管２１とは接着剤２６により接着されている。接着剤は、シリコーンや接着性シリコーンを用いる。
【００３５】
ヒートシンク２５の円弧部分は、ガラス管２１の内径Ｙと同じ直径をもつ円であり、その中心がガラス管２１の中心Ｏと同じ円の円弧であることが望ましい。その理由は、ガラス管２１の内面と円弧部分がわずかな隙間で対向する面積が増加し、放熱性が向上するからである。
【００３６】
接着剤２６は、円弧部分とガラス管２１との隙間全体にあってもよいが、発光部５４がガラス管２１の内面からはがれおちない強度が保てるのであれば、接着剤２６は一部分だけでもよい。たとえば、接着剤２６は、図示したようにヒートシンク２５の下部中央だけでよい。あるいは、左右２箇だけでもよい。あるいは、下部中央と左右の３箇所だけでもよい。接着剤２６は一部分だけの場合は、全体重量が軽くなるメリットがある。接着剤の代わりに両面テープを使用した時も同様である。
【００３７】
ヒートシンク２５は金属であり、ガラス管２１はガラスであるので、ヒートシンク２５とガラス管２１が直接接触していると衝撃を受けた場合にガラス管２１が破損する恐れがある。したがって、ヒートシンク２５とガラス管２１が直接接触しないほうがよい。そのために、接着剤２６がヒートシンク２５とガラス管２１の間に存在するほうが望ましい。接着剤２６がヒートシンク２５とガラス管２１の間に存在することによりヒートシンク２５とガラス管２１がいずれの部分においても直接接触することがない。接着剤２６は接着とクッションの機能を持つ。両面テープの場合も同様である。
【００３８】
拡散膜２２は、接着剤２６が存在する部分には存在していない。その理由は、接着剤２６とガラス管２１とを直接接触させ、接着剤２６とガラス管２１との接着強度を向上させるためである。
【００３９】
例えば、図１、図２に示す各部の具体的な長さ、重さ、比重、及び、熱伝導率は以下のとおりである。参考として、鉄、銅も示す。
【００４０】
１．長さ
ガラス管２１の外径Ａ：２５．５ｍｍ
ガラス管２１の内径Ｙ：２４ｍｍ
基板２４の幅Ｋ：１８ｍｍ（内径Ｙの７５％）
ヒートシンク２５の幅Ｈ：２０ｍｍ（内径Ｙの８３．３％）
【００４１】
２．重量
照明ランプ５０の重さＪ：３６０ｇ（ただし、最大５００ｇ）
ガラス管２１の重さＷ：１８０ｇ（照明ランプ５０の５０％）
発光部５４の重さＵ：１８０ｇ（照明ランプ５０の５０％）
ヒートシンク２５の重さＶ：１４５ｇ（照明ランプ５０の４０％）
その他の重さ：３５ｇ（照明ランプ５０の１０％）
（その他の重さには、ＬＥＤ２３と基板２４と口金５２とピン５３との重さが含まれる。）
【００４２】
３．比重
ガラス管２１：約２．５
ヒートシンク２５（アルミニウム）：２．７
接着剤２６（シリコーン）：２．２〜３．０５
鉄：７．８
銅：８．９
【００４３】
４．熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）
ガラス管２１：１
ヒートシンク２５（アルミニウム）：２３６
接着剤２６（シリコーン）：０．８３〜４．０
鉄：８４
銅：４１３
【００４４】
本実施の形態に係る直管形ＬＥＤランプは、ランプ断面の重心Ｇが照明ランプの中心Ｏより片側に偏在しており、その重心Ｇの重心位置Ｂは、ガラス管２１の外径Ａとの関係で、
Ｂ／Ａ≦１／３
としたものである。
すなわち、重心Ｇが中心Ｏから１／６以上ずれた位置に存在するものである。
【００４５】
発光部５４がない照明ランプの場合は、重心Ｇは中心Ｏと一致（ほぼ一致）している。しかし、発光部５４を実装することにより照明ランプ５０の重心Ｇが中心Ｏから１／６以上ずれた位置に移動する。
【００４６】
重心の移動量は、発光部５４（特にヒートシンク２５）の重さ（特にヒートシンク２５）と位置とに依存する。特に、ヒートシンク２５の重さＶとガラス管２１の重さＷとの比にも依存する。本実施の形態では、ヒートシンク２５の重さＶ（１４５ｇ）とガラス管２１の重さＷ（１８０ｇ）との比は４：５（≒１４５：１８０）である。
【００４７】
ヒートシンク２５の厚さＣは、内径Ｙの半分未満であることが望ましいから、ヒートシンク２５の基板取付面２７の位置は、ガラス管２１の内面から内径Ｙの１／２未満の位置に配置される。あるいは、ＬＥＤ２３は、ガラス管２１の内面から内径Ｙの１／２未満の位置に配置される。
【００４８】
本実施の形態に係る直管形ＬＥＤランプは、ガラス管２１の横断面における重心位置Ｂが、ガラス管２１の外面から外径Ａの１／３以下の位置にあることを特徴とする。
【００４９】
この構成によれば、重心Ｇが中心Ｏから１／６以上偏っているため照明ランプ５０が転がりづらく、不測の転がりでぶつかって破損する事を抑制できる。
【００５０】
また、更に、外側に蛍光ランプ用飛散防止膜を被覆すれば、万が一、破損してもガラスが飛散しにくくなる。飛散防止膜として熱収縮チューブを使用する。たとえば、ＰＥＴ製１１０μｍ厚の熱収縮チューブに、当該直管形照明ランプを挿入し、熱収縮チューブを加熱収縮させて照明ランプ５０を製造することができる。
【００５１】
以上のように、実施の形態１の照明ランプ５０は、直管形ＬＥＤランプシステムである。
直管形ＬＥＤランプは、両端に一対の口金５２とＬＥＤ２３（ＬＥＤ単体又はＬＥＤモジュール）を備え、ＬＥＤ２３が安定的に動作するために必要な制御装置が一体となっていない構造である。更に長期使用の観点で、使用中に安全を損なうランプ内へのホコリの侵入ができない構造である。また、さらに、分解すると機能が損われる構造である。
実施の形態１の照明ランプ５０は、ランプ横断面の重心位置ＢがＢ／Ａ≦１／３とした事を特徴とする。
【００５２】
実施の形態１の照明ランプ５０は、転がりづらく不用意な取扱いによっても破損のリスクが有効に抑制されるという効果がある。
外面に飛散防止膜を収縮形成させれば、ガラスの飛散防止効果がある。
【００５３】
本実施の形態の照明ランプ５０は、不燃性のガラスでできているため火災に強く、鉄道車両で万が一火災が発生しても、燃えにくく長時間点灯し続けることができる。
トンネルや地下路線における車両火災等を想定した際、乗客避難のために他の照明器具構成部材の中で、最後まで照明の用途を全うするべく、本実施の形態の照明ランプ５０は、不燃材で外郭を構成している。
本実施の形態の照明ランプ５０は、地下駅舎、地下道路、地下街、トンネル、地下室、ドーム、屋内など、災害避難時に外光が入射しない、あるいは、外光が期待できない建物、設備又は場所に用いるのがよい。
【００５４】
また、鉄道車両では、床や壁や椅子が金属で製造されるので、ランプを交換目的で車両内部の床面においた際、多くのランプが転がりランプ同士や車両内部の金属部に衝突し破損したものが発生しやすいが、本実施の形態の照明ランプ５０は、ガラスを用いても回転による破壊リスクを少なくしている。
【００５５】
実施の形態２．
図３は、図１に示した照明ランプ５０のＺＺ断面図（横断面図）である。
以下、主として実施の形態１と異なる点について説明する。
ヒートシンク２５は、横断面がＤ字形をしており、内部に中空部分がなくアルミニウムの塊である。
この例では、接着剤２６が、円弧部分の全体に存在している場合を示しているが、一部分でもかまわない。
【００５６】
本実施の形態に係る直管形ＬＥＤランプにおいて、ヒートシンク２５の厚さＣは、ガラス管２１の内径Ｙの１／４であり、ヒートシンク２５の基板取付面２７は、ガラス管２１の内面から内径Ｙの１／４の位置に配置されている。１／４未満にすると、発光部５４を配置する場所がなくなり、発光部５４の重さが軽くなる。このため、Ｂ／Ａ≦１／３を達成することができなくなる。
【００５７】
ヒートシンク２５を断面がＤ字状の塊にして、ヒートシンク２５の円弧部分を、ガラス管２１の内径Ｙと同じ直径をもつ円であり、その中心がガラス管２１の中心Ｏと同じ円の円弧とした場合、最小の重さのヒートシンク２５で、Ｂ／Ａ＝１／３を達成することができる。
【００５８】
実施の形態１で述べた各部の具体的な長さ、重さ、比重、及び、熱伝導率の場合、実施の形態２のヒートシンクの重さＶは６０ｇである。ヒートシンクの重さＶ（６０ｇ）とガラス管の重さＷ（１８０ｇ）との比の最小値は１：３（＝６０：１８０）である。一方、最大値は、全体重量を大幅に増加させないために、１：１、あるいは、実施の形態１で述べた４：５が望ましい。したがって、ヒートシンクの重さＶとガラス管の重さＷとの比の最大値は１：３以上１：１以下、あるいは、１：３以上４：５以下である。
【００５９】
ヒートシンク２５の厚さＣが内径Ｙの半分以上になるとＬＥＤ２３が中心Ｏを超えて配置されるので、ヒートシンク２５の厚さＣは内径Ｙの半分未満にする。すなわち、ヒートシンク２５の基板取付面２７、あるいは、ＬＥＤ２３は、ガラス管２１の内面から内径Ｙの１／２未満の位置に配置される。
【００６０】
ヒートシンク２５の厚さＣを１／４以上にすれば、重心Ｇの位置は、１／３から減少しガラス管２１の内面に近づく。ヒートシンク２５の厚さＣが、重心Ｇを超えて増加すると重心Ｇは、中心Ｏに近づくので、ヒートシンク２５の厚さＣが、重心Ｇと一致する場合（Ｃ＝Ｂの場合）、重心Ｇが最もガラス管２１の内面に近づく。すなわち、基板取付面２７に重心Ｇが存在する場合、重心Ｇが最もガラス管２１の内面に近づく。この場合、基板取付面２７と重心Ｇの位置は、１／４超１／３未満のいずれかの範囲の同じ位置にある。
【００６１】
本実施の形態に係る照明ランプ５０は、ランプ横断面の重心位置ＢをＢ／Ａ≦１／３とするとともに、ヒートシンク２５の基板取付面２７がガラス管の内面から内径Ｙの１／４以上１／２未満の位置に配置されたことを特徴とする。
【００６２】
この構成によれば、重心が偏っているため照明ランプ５０が転がりづらく、不測の転がりでぶつかって破損する事を抑制できる。
【００６３】
実施の形態３．
図４は、図１に示した照明ランプ５０のＺＺ断面図（横断面図）である。
以下、主として実施の形態１と異なる点について説明する。
図の記号の意味は以下のとおりである。
Ｙ：内径（例えば、２４ｍｍ）
Ｈ：ヒートシンクの幅（例えば、５ｍｍ）
Ｃ：ヒートシンクの厚さ（例えば、４ｍｍ）
Ｔ：基板取付面２７の高さ又は基板取付面２７の位置（半径方向の最大高さ）
ヒートシンク２５は、横断面が矩形をしており、内部に中空部分がなくアルミニウムの長尺板である。ヒートシンク２５は、ガラス管２１の中央側の面（上面）を基板取付面２７としている。
ヒートシンク２５の両側面の下部が接着剤でガラス管２１の内面に接着されている。
【００６４】
本実施の形態に係る直管形ＬＥＤランプにおいて、ヒートシンク２５の基板取付面２７は、ガラス管２１の内面から内径Ｙの１／６の位置に配置されている。１／６未満にすると、ヒートシンクの幅Ｈが小さくなり、発光部５４の重さが軽くなる。このため、Ｂ／Ａ≦１／３を達成することができない。
【００６５】
ヒートシンクの幅Ｈと内径Ｙとの比が５：２４であり、かつ、
ヒートシンクの厚さＣと内径Ｙとの比が４：２４であれば、
最小の重さのヒートシンク２５で、Ｂ／Ａ＝１／３を達成することができる。
【００６６】
実施の形態１で述べた各部の具体的な長さ、重さ、比重、及び、熱伝導率の場合、実施の形態３のヒートシンクの重さＶは６０ｇである。ヒートシンクの重さＶ（６０ｇ）とガラス管の重さＷ（１８０ｇ）との比の最小値は１：３（＝６０：１８０）である。一方、最大値は、全体重量を大幅に増加させないために、１：１、あるいは、実施の形態１で述べた４：５が望ましい。したがって、ヒートシンクの重さＶとガラス管の重さＷとの比の最大値は１：３以上１：１以下、あるいは、１：３以上４：５以下である。
【００６７】
ヒートシンク２５の厚さＣは、内径Ｙの半分未満であり、ヒートシンク２５の基板取付面２７（あるいはＬＥＤ２３）は、ガラス管２１の内面から内径Ｙの１／２未満の位置に配置される。基板取付面２７が、ガラス管２１の内面から内径Ｙの１／２に配置される場合はヒートシンクの幅Ｈと内径Ｙとの比（最大値）は、１：１であるが、板状のヒートシンク２５で、Ｂ／Ａ≦１／３を達成するためには、基板取付面２７が、ガラス管２１の外径Ａの１／３以下であるほうが望ましい。基板取付面２７が、ガラス管２１の外径Ａの１／３に配置される場合、ガラス管２１の内面のヒートシンクの幅Ｈは２２ｍｍ程度になるので、ヒートシンクの幅Ｈと内径Ｙとの比は２２：２４以下である。
【００６８】
また、ヒートシンク２５の厚さＣは、内径Ｙの半分未満であり、かつ、基板取付面２７の高さＴと内径Ｙとの比の最大値は１２：２４未満である。
【００６９】
基板取付面２７の高さＴが内径Ｙの半分以上になるとＬＥＤ２３が中心Ｏを超えて配置されてしまうので、基板取付面２７の高さＴは内径Ｙの半分未満にする。すなわち、ヒートシンク２５の基板取付面２７、あるいは、ＬＥＤ２３は、ガラス管２１の内面から内径Ｙの１／２未満の位置に配置される。
【００７０】
ヒートシンク２５の幅Ｈをそのままにしてヒートシンク２５の厚さＣを厚くして、基板取付面２７の高さＴを１／６以上にしていけば、重心Ｇの位置は、１／３から減少しガラス管２１の内面に近づく。ヒートシンク２５の厚さＣが、重心Ｇを超えて増加すると、重心Ｇは、中心Ｏに近づくので、基板取付面２７の高さＴが、重心Ｇと一致する場合（Ｔ＝Ｂの場合）、重心Ｇが最もガラス管２１の内面に近づく。すなわち、基板取付面２７に重心Ｇが存在する場合、重心Ｇが最もガラス管２１の内面に近づく。この場合、基板取付面２７と重心Ｇの位置は、１／６超１／３未満のいずれかの範囲の同じ位置にある。
【００７１】
本実施の形態に係る照明ランプ５０は、ランプ横断面の重心位置ＢをＢ／Ａ≦１／３とするとともに、
ヒートシンクの幅Ｈと内径Ｙとの比が５：２４以上２０：２４以下であり、かつ、
ヒートシンクの厚さＴと内径Ｙとの比が４：２４以上１２：２４以下であり、
基板取付面２７は、ガラス管２１の内面からガラス管２１の内径Ｙの１／６以上１／２未満の位置に配置されたことを特徴とする。
この構成によれば、重心が偏っているため照明ランプ５０が転がりづらく、不測の転がりでぶつかって破損する事を抑制できる。
【００７２】
実施の形態４．
図５は、図４の構成の接着剤２６をガラス管２１の内面とヒートシンク２５との間に充填したものである。図４に比べて、さらに、重心Ｇを偏らせることができる。
【００７３】
実施の形態５．
実施の形態１〜４において、ヒートシンク２５の材質を、アルミニウムより比重の重い銅や鉄にすれば、さらに、重心Ｇを偏らせることができる。
【００７４】
実施の形態１〜４において、ヒートシンク２５の形は、その他の形でもよい。たとえば、断面形状がＤ字状や矩形でなくてもよく、Ｂ字状、Ｃ字状、Ｅ字状、Ｈ字状、Ｉ字状、Ｋ字状、Ｍ字状、Ｔ字状、Ｕ字状、Ｖ字状、Ｗ字状、Ｘ字状、Ｙ字状、コ字状、皿形状、凹字状、凸字状、楕円状、三角状、四角状、多角形状でもよい。ヒートシンク２５は、中空部分があってもよいし、塊であってもよい。
【符号の説明】
【００７５】
２１ ガラス管、２２ 拡散膜、２３ ＬＥＤ、２４ 基板、２５ ヒートシンク、２６ 接着剤、２７ 基板取付面、５０ 照明ランプ、５２ 口金、５３ ピン、５４ 発光部。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＬＥＤランプなどの照明ランプに関する。特に、転がり防止対策が施された直管形照明ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の直管形蛍光ランプはガラス管内面に蛍光体層を形成し、ガラス管内両端に電極を設け、その両電極間で低圧水銀蒸気放電を起こし、それより発生する紫外線を蛍光体層で可視光に変換するものであり、通常口金は主管ガラスバルブ両端に一対固着されている。
従来の蛍光ランプは広く一般的に普及しており、その素材がガラスであることが周知されており、一方でガラスは割れて破片となり、それは切創の原因となることも周知の事実になっており、従って蛍光ランプは割れやすい事が認知されて、その取扱いも慎重に行われていた。
【０００３】
一方、直管形蛍光ランプと類似の形状をしたＬＥＤを光源とする照明用光源がすでに商品化されている。例えば日本電球工業会にてＪＥＬ８０１として日本電球工業会規格に制定されているＬ形（ＧＸ１６）口金を有する直管形ＬＥＤランプシステムや、従来蛍光ランプと同じＧ１３口金を用いた直管形ＬＥＤランプシステムがある。
【０００４】
直管形ＬＥＤランプは一般にＬＥＤ素子の熱を逃がす目的で、ヒートシンクと呼ばれるアルミ材を主とした放熱部分と樹脂製の拡散カバーで外郭が構成されている。直管形ＬＥＤランプは最近急速に普及している。しかし蛍光ランプと異なり、アルミ材と樹脂製部品で外郭が構成されているものが多いため、取扱いに注意が払われづらい状況があった。
【０００５】
発明者らは外郭が不燃材であるガラス製の直管形ＬＥＤランプを設計した。これは火災等を想定した際、避難のためには他の照明器具構成部材の中で、最後まで照明の用途を全うするべく不燃材で外郭を構成しようとしたものである。試作品にてさまざまなテストをすると、一般に直管形ＬＥＤランプは外郭材料がガラスではないため、取扱いに不注意が起こり、ランプを交換目的で床面においた際、多くのランプが転がりランプ同士や床面の金属部に衝突し破損したものが発生した。従来の直管形蛍光ランプであれば、ガラス製で割れやすく、かつ重心がランプ断面の中心付近にあることを万人が体得しており、不用意に床に置くと転がり、場合によっては加速度により高速の衝突が発生し破損する事を十分承知してランプ交換を行っていたため、この様な不具合は避けられていた。
【０００６】
従って、ガラス製外郭を有した直管形ＬＥＤランプが蛍光ランプではなくＬＥＤランプとして不注意な取り扱いを受けたり乱暴な交換作業が行われても、直管形ＬＥＤランプが回転して割れるリスクを少なくする必要がある。
【０００７】
従来から、直管形照明ランプのころがりを防止するために、ガラス管の断面及び口金の断面を楕円形としたことを特徴とする放電ランプが有る（特許文献１）。
【０００８】
また、口金の外周は本体の転がりを防ぐために８角に形成する照明ランプが有る（特許文献２）。
【０００９】
従来のように、照明ランプの外形を変形すると従来の照明ランプの形状と互換性がなくなり、照明機器への取付ができなくなる場合がある。照明ランプの外形を変形させずに転がりを防止することが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平５−２５１０４５号公報
【特許文献２】特開２０１０−１２３０９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明では、照明ランプの回転による破壊リスクを少なくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明に係る照明ランプは、
外径Ａの筒状のガラス管と、
ガラス管に収納された発光部と
を備え、
ガラス管の横断面における重心位置Ｂが、ガラス管の外面から外径Ａの１／３以下の位置にあることを特徴とする。
【００１３】
また、発光部は、
発光ダイオードと、
発光ダイオードを取り付けた基板と、
基板を取り付けた基板取付面を有しガラス管の内面に接着されたヒートシンクと
を有し、
ヒートシンクの基板取付面は、ガラス管の内面から内径Ｙの１／６以上１／２未満の位置に配置されたことを特徴とする。
【００１４】
また、ヒートシンクは、ガラス管の横断面における外形が、ガラス管の内面に沿った円孤部分と基板取付面となる直線部分とを有するＤ字状のアルミニウム製ヒートシンクであり、
基板取付面は、ガラス管の内面から内径Ｙの１／４以上１／２未満の位置に配置されたことを特徴とする。
【００１５】
また、ヒートシンクは、ガラス管の横断面において、所定の幅Ｈかつ所定の厚さＴを有する板状のアルミニウム製ヒートシンクであり、
ヒートシンクは、ガラス管の中央側の面を基板取付面とし、
ヒートシンクの幅Ｈと内径Ｙとの比が５：２４以上２０：２４以下であり、かつ、
ヒートシンクの厚さＣと内径Ｙとの比が４：２４以上１２：２４以下であり、
基板取付面は、ガラス管の内面からガラス管の内径Ｙの１／６以上１／２未満の位置に配置されたことを特徴とする。
【００１６】
また、ヒートシンクの重さＶとガラス管の重さＷとの比が１：３以上１：１以下であることを特徴とする。
【００１７】
また、重心Ｇは、基板取付面に存在することを特徴とする。
【００１８】
また、ガラス管の外面に飛散防止膜を備えたことを特徴とする。
【００１９】
この発明に係る鉄道車両は、
前記照明ランプを取り付けたことを特徴とする。
【００２０】
この発明に係る照明ランプの使用方法は、
前記照明ランプを、地下駅舎、地下道路、地下街、トンネル、地下室、ドーム、屋内など、災害避難時に外光が入射しない、あるいは、外光が期待できない建物、設備又は場所に用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
この発明に係る照明ランプは、重心位置を変えていることにより転がりを防止するので、照明ランプの外形を変形させずに転がりを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施の形態１〜４の照明ランプ５０を示す図。
【図２】実施の形態１の照明ランプ５０の横断面を示す図。
【図３】実施の形態２の照明ランプ５０の横断面を示す図。
【図４】実施の形態３の照明ランプ５０の横断面を示す図。
【図５】実施の形態４の照明ランプ５０の横断面を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１の照明ランプ５０を示す図である。
照明ランプ５０は、ガラス管２１を有している。ガラス管２１は、直管形ガラス管である。ガラス管２１の両端に一対の口金５２を備えている。各口金５２は、一対のピン５３を備えている。５３の本数や形は、図に限らず他の本数でも他の形状でもよい。
【００２４】
ガラス管２１は、発光部５４を収納している。発光部５４は、ＬＥＤ２３と基板２４とヒートシンク２５とを有している。ＬＥＤ２３は、ＬＥＤ（発光ダイオード）単体又はＬＥＤモジュールからなる。
【００２５】
照明ランプ５０は、安定的に動作するために必要な制御装置が一体となっていない構造である。すなわち、照明ランプ５０は、外部にある電源からＬＥＤ２３を点灯する直流の定電流を供給されて点灯する。
【００２６】
電力の供給は、ピン５３から受けてもよいし、図示していないコネクタから受けてもよい。
【００２７】
照明ランプ５０は、長期使用の観点で、使用中に安全を損なうランプ内へのホコリの侵入ができない構造を備えている。すなわち、ガラス管２１と口金５２とは接着されており、発光部５４は、密封されている。
【００２８】
照明ランプ５０は、ガラス製外郭を有し外形が従来通りの直管形照明ランプである。また、照明ランプ５０は、機能を損なわずには恒久的に分解できない直管形ＬＥＤランプシステムである。
【００２９】
照明ランプ５０は、ガラス製外郭を有し、直管形照明ランプの外形を変形させていない。
照明ランプ５０は、以下に述べるように、外形が従来通りの直管形照明ランプの回転による破壊リスクを少なくするものである。
【００３０】
図２は、図１に示した照明ランプ５０のＺＺ断面図（横断面図）である。
図の記号の意味は以下のとおりである。
Ｏ：ガラス管２１の中心
Ｇ：照明ランプ５０の横断面の重心
Ａ：ガラス管２１の外径（例えば、２５．５ｍｍ）
Ｙ：ガラス管２１の内径（例えば、２４ｍｍ）
Ｂ：重心Ｇの位置
Ｃ：ヒートシンク２５の厚さ（半径方向の最大厚さ）
【００３１】
ガラス管２１の内部表面には拡散膜２２が形成されている。
この実施の形態では、ガラス管２１の内面からの基板取付面２７の高さはヒートシンク２５の厚さＣと同じである。
【００３２】
ヒートシンク２５の厚さＣ（基板取付面２７の高さ）は、内径Ｙの半分未満であり、かつ、発光部５４のＬＥＤ２３はガラス管２１の中心Ｏの位置あるいは中心Ｏより下に配置されている。その理由は、ＬＥＤ２３の光の放射角度を広範囲にするためである。
【００３３】
ＬＥＤ２３は基板２４に複数接合されている。基板２４はガラス管２１の長さ方向に両端まで（両口金まで）延在する長尺の平面板である。基板２４には、ＬＥＤ２３に電力を供給する回路がプリントあるいは配線されている。基板２４の上面に複数のＬＥＤ２３が等間隔に物理的にかつ電気的に接合されている。ヒートシンク２５の基板取付面２７には、基板２４の下面が熱伝導性の高い接着剤もしくは両面テープで接着されている。
【００３４】
ヒートシンク２５は、横断面がＤ字形をしており、内部が中空である。ヒートシンク２５は、ガラス管２１の長さ方向に両端まで（両口金まで）延在する長尺のアルミニウム製ヒートシンクである。中空部分は長さ方向に貫通している。ヒートシンク２５は、ガラス管２１の内面に沿った円孤部分と基板取付面２７となる直線部分とを有している。ヒートシンク２５の円弧部分の下部とガラス管２１とは接着剤２６により接着されている。接着剤は、シリコーンや接着性シリコーンを用いる。
【００３５】
ヒートシンク２５の円弧部分は、ガラス管２１の内径Ｙと同じ直径をもつ円であり、その中心がガラス管２１の中心Ｏと同じ円の円弧であることが望ましい。その理由は、ガラス管２１の内面と円弧部分がわずかな隙間で対向する面積が増加し、放熱性が向上するからである。
【００３６】
接着剤２６は、円弧部分とガラス管２１との隙間全体にあってもよいが、発光部５４がガラス管２１の内面からはがれおちない強度が保てるのであれば、接着剤２６は一部分だけでもよい。たとえば、接着剤２６は、図示したようにヒートシンク２５の下部中央だけでよい。あるいは、左右２箇だけでもよい。あるいは、下部中央と左右の３箇所だけでもよい。接着剤２６は一部分だけの場合は、全体重量が軽くなるメリットがある。接着剤の代わりに両面テープを使用した時も同様である。
【００３７】
ヒートシンク２５は金属であり、ガラス管２１はガラスであるので、ヒートシンク２５とガラス管２１が直接接触していると衝撃を受けた場合にガラス管２１が破損する恐れがある。したがって、ヒートシンク２５とガラス管２１が直接接触しないほうがよい。そのために、接着剤２６がヒートシンク２５とガラス管２１の間に存在するほうが望ましい。接着剤２６がヒートシンク２５とガラス管２１の間に存在することによりヒートシンク２５とガラス管２１がいずれの部分においても直接接触することがない。接着剤２６は接着とクッションの機能を持つ。両面テープの場合も同様である。
【００３８】
拡散膜２２は、接着剤２６が存在する部分には存在していない。その理由は、接着剤２６とガラス管２１とを直接接触させ、接着剤２６とガラス管２１との接着強度を向上させるためである。
【００３９】
例えば、図１、図２に示す各部の具体的な長さ、重さ、比重、及び、熱伝導率は以下のとおりである。参考として、鉄、銅も示す。
【００４０】
１．長さ
ガラス管２１の外径Ａ：２５．５ｍｍ
ガラス管２１の内径Ｙ：２４ｍｍ
基板２４の幅Ｋ：１８ｍｍ（内径Ｙの７５％）
ヒートシンク２５の幅Ｈ：２０ｍｍ（内径Ｙの８３．３％）
【００４１】
２．重量
照明ランプ５０の重さＪ：３６０ｇ（ただし、最大５００ｇ）
ガラス管２１の重さＷ：１８０ｇ（照明ランプ５０の５０％）
発光部５４の重さＵ：１８０ｇ（照明ランプ５０の５０％）
ヒートシンク２５の重さＶ：１４５ｇ（照明ランプ５０の４０％）
その他の重さ：３５ｇ（照明ランプ５０の１０％）
（その他の重さには、ＬＥＤ２３と基板２４と口金５２とピン５３との重さが含まれる。）
【００４２】
３．比重
ガラス管２１：約２．５
ヒートシンク２５（アルミニウム）：２．７
接着剤２６（シリコーン）：２．２〜３．０５
鉄：７．８
銅：８．９
【００４３】
４．熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）
ガラス管２１：１
ヒートシンク２５（アルミニウム）：２３６
接着剤２６（シリコーン）：０．８３〜４．０
鉄：８４
銅：４１３
【００４４】
本実施の形態に係る直管形ＬＥＤランプは、ランプ断面の重心Ｇが照明ランプの中心Ｏより片側に偏在しており、その重心Ｇの重心位置Ｂは、ガラス管２１の外径Ａとの関係で、
Ｂ／Ａ≦１／３
としたものである。
すなわち、重心Ｇが中心Ｏから１／６以上ずれた位置に存在するものである。
【００４５】
発光部５４がない照明ランプの場合は、重心Ｇは中心Ｏと一致（ほぼ一致）している。しかし、発光部５４を実装することにより照明ランプ５０の重心Ｇが中心Ｏから１／６以上ずれた位置に移動する。
【００４６】
重心の移動量は、発光部５４（特にヒートシンク２５）の重さ（特にヒートシンク２５）と位置とに依存する。特に、ヒートシンク２５の重さＶとガラス管２１の重さＷとの比にも依存する。本実施の形態では、ヒートシンク２５の重さＶ（１４５ｇ）とガラス管２１の重さＷ（１８０ｇ）との比は４：５（≒１４５：１８０）である。
【００４７】
ヒートシンク２５の厚さＣは、内径Ｙの半分未満であることが望ましいから、ヒートシンク２５の基板取付面２７の位置は、ガラス管２１の内面から内径Ｙの１／２未満の位置に配置される。あるいは、ＬＥＤ２３は、ガラス管２１の内面から内径Ｙの１／２未満の位置に配置される。
【００４８】
本実施の形態に係る直管形ＬＥＤランプは、ガラス管２１の横断面における重心位置Ｂが、ガラス管２１の外面から外径Ａの１／３以下の位置にあることを特徴とする。
【００４９】
この構成によれば、重心Ｇが中心Ｏから１／６以上偏っているため照明ランプ５０が転がりづらく、不測の転がりでぶつかって破損する事を抑制できる。
【００５０】
また、更に、外側に蛍光ランプ用飛散防止膜を被覆すれば、万が一、破損してもガラスが飛散しにくくなる。飛散防止膜として熱収縮チューブを使用する。たとえば、ＰＥＴ製１１０μｍ厚の熱収縮チューブに、当該直管形照明ランプを挿入し、熱収縮チューブを加熱収縮させて照明ランプ５０を製造することができる。
【００５１】
以上のように、実施の形態１の照明ランプ５０は、直管形ＬＥＤランプシステムである。
直管形ＬＥＤランプは、両端に一対の口金５２とＬＥＤ２３（ＬＥＤ単体又はＬＥＤモジュール）を備え、ＬＥＤ２３が安定的に動作するために必要な制御装置が一体となっていない構造である。更に長期使用の観点で、使用中に安全を損なうランプ内へのホコリの侵入ができない構造である。また、さらに、分解すると機能が損われる構造である。
実施の形態１の照明ランプ５０は、ランプ横断面の重心位置ＢがＢ／Ａ≦１／３とした事を特徴とする。
【００５２】
実施の形態１の照明ランプ５０は、転がりづらく不用意な取扱いによっても破損のリスクが有効に抑制されるという効果がある。
外面に飛散防止膜を収縮形成させれば、ガラスの飛散防止効果がある。
【００５３】
本実施の形態の照明ランプ５０は、不燃性のガラスでできているため火災に強く、鉄道車両で万が一火災が発生しても、燃えにくく長時間点灯し続けることができる。
トンネルや地下路線における車両火災等を想定した際、乗客避難のために他の照明器具構成部材の中で、最後まで照明の用途を全うするべく、本実施の形態の照明ランプ５０は、不燃材で外郭を構成している。
本実施の形態の照明ランプ５０は、地下駅舎、地下道路、地下街、トンネル、地下室、ドーム、屋内など、災害避難時に外光が入射しない、あるいは、外光が期待できない建物、設備又は場所に用いるのがよい。
【００５４】
また、鉄道車両では、床や壁や椅子が金属で製造されるので、ランプを交換目的で車両内部の床面においた際、多くのランプが転がりランプ同士や車両内部の金属部に衝突し破損したものが発生しやすいが、本実施の形態の照明ランプ５０は、ガラスを用いても回転による破壊リスクを少なくしている。
【００５５】
実施の形態２．
図３は、図１に示した照明ランプ５０のＺＺ断面図（横断面図）である。
以下、主として実施の形態１と異なる点について説明する。
ヒートシンク２５は、横断面がＤ字形をしており、内部に中空部分がなくアルミニウムの塊である。
この例では、接着剤２６が、円弧部分の全体に存在している場合を示しているが、一部分でもかまわない。
【００５６】
本実施の形態に係る直管形ＬＥＤランプにおいて、ヒートシンク２５の厚さＣは、ガラス管２１の内径Ｙの１／４であり、ヒートシンク２５の基板取付面２７は、ガラス管２１の内面から内径Ｙの１／４の位置に配置されている。１／４未満にすると、発光部５４を配置する場所がなくなり、発光部５４の重さが軽くなる。このため、Ｂ／Ａ≦１／３を達成することができなくなる。
【００５７】
ヒートシンク２５を断面がＤ字状の塊にして、ヒートシンク２５の円弧部分を、ガラス管２１の内径Ｙと同じ直径をもつ円であり、その中心がガラス管２１の中心Ｏと同じ円の円弧とした場合、最小の重さのヒートシンク２５で、Ｂ／Ａ＝１／３を達成することができる。
【００５８】
実施の形態１で述べた各部の具体的な長さ、重さ、比重、及び、熱伝導率の場合、実施の形態２のヒートシンクの重さＶは６０ｇである。ヒートシンクの重さＶ（６０ｇ）とガラス管の重さＷ（１８０ｇ）との比の最小値は１：３（＝６０：１８０）である。一方、最大値は、全体重量を大幅に増加させないために、１：１、あるいは、実施の形態１で述べた４：５が望ましい。したがって、ヒートシンクの重さＶとガラス管の重さＷとの比の最大値は１：３以上１：１以下、あるいは、１：３以上４：５以下である。
【００５９】
ヒートシンク２５の厚さＣが内径Ｙの半分以上になるとＬＥＤ２３が中心Ｏを超えて配置されるので、ヒートシンク２５の厚さＣは内径Ｙの半分未満にする。すなわち、ヒートシンク２５の基板取付面２７、あるいは、ＬＥＤ２３は、ガラス管２１の内面から内径Ｙの１／２未満の位置に配置される。
【００６０】
ヒートシンク２５の厚さＣを１／４以上にすれば、重心Ｇの位置は、１／３から減少しガラス管２１の内面に近づく。ヒートシンク２５の厚さＣが、重心Ｇを超えて増加すると重心Ｇは、中心Ｏに近づくので、ヒートシンク２５の厚さＣが、重心Ｇと一致する場合（Ｃ＝Ｂの場合）、重心Ｇが最もガラス管２１の内面に近づく。すなわち、基板取付面２７に重心Ｇが存在する場合、重心Ｇが最もガラス管２１の内面に近づく。この場合、基板取付面２７と重心Ｇの位置は、１／４超１／３未満のいずれかの範囲の同じ位置にある。
【００６１】
本実施の形態に係る照明ランプ５０は、ランプ横断面の重心位置ＢをＢ／Ａ≦１／３とするとともに、ヒートシンク２５の基板取付面２７がガラス管の内面から内径Ｙの１／４以上１／２未満の位置に配置されたことを特徴とする。
【００６２】
この構成によれば、重心が偏っているため照明ランプ５０が転がりづらく、不測の転がりでぶつかって破損する事を抑制できる。
【００６３】
実施の形態３．
図４は、図１に示した照明ランプ５０のＺＺ断面図（横断面図）である。
以下、主として実施の形態１と異なる点について説明する。
図の記号の意味は以下のとおりである。
Ｙ：内径（例えば、２４ｍｍ）
Ｈ：ヒートシンクの幅（例えば、５ｍｍ）
Ｃ：ヒートシンクの厚さ（例えば、４ｍｍ）
Ｔ：基板取付面２７の高さ又は基板取付面２７の位置（半径方向の最大高さ）
ヒートシンク２５は、横断面が矩形をしており、内部に中空部分がなくアルミニウムの長尺板である。ヒートシンク２５は、ガラス管２１の中央側の面（上面）を基板取付面２７としている。
ヒートシンク２５の両側面の下部が接着剤でガラス管２１の内面に接着されている。
【００６４】
本実施の形態に係る直管形ＬＥＤランプにおいて、ヒートシンク２５の基板取付面２７は、ガラス管２１の内面から内径Ｙの１／６の位置に配置されている。１／６未満にすると、ヒートシンクの幅Ｈが小さくなり、発光部５４の重さが軽くなる。このため、Ｂ／Ａ≦１／３を達成することができない。
【００６５】
ヒートシンクの幅Ｈと内径Ｙとの比が５：２４であり、かつ、
ヒートシンクの厚さＣと内径Ｙとの比が４：２４であれば、
最小の重さのヒートシンク２５で、Ｂ／Ａ＝１／３を達成することができる。
【００６６】
実施の形態１で述べた各部の具体的な長さ、重さ、比重、及び、熱伝導率の場合、実施の形態３のヒートシンクの重さＶは６０ｇである。ヒートシンクの重さＶ（６０ｇ）とガラス管の重さＷ（１８０ｇ）との比の最小値は１：３（＝６０：１８０）である。一方、最大値は、全体重量を大幅に増加させないために、１：１、あるいは、実施の形態１で述べた４：５が望ましい。したがって、ヒートシンクの重さＶとガラス管の重さＷとの比の最大値は１：３以上１：１以下、あるいは、１：３以上４：５以下である。
【００６７】
ヒートシンク２５の厚さＣは、内径Ｙの半分未満であり、ヒートシンク２５の基板取付面２７（あるいはＬＥＤ２３）は、ガラス管２１の内面から内径Ｙの１／２未満の位置に配置される。基板取付面２７が、ガラス管２１の内面から内径Ｙの１／２に配置される場合はヒートシンクの幅Ｈと内径Ｙとの比（最大値）は、１：１であるが、板状のヒートシンク２５で、Ｂ／Ａ≦１／３を達成するためには、基板取付面２７が、ガラス管２１の外径Ａの１／３以下であるほうが望ましい。基板取付面２７が、ガラス管２１の外径Ａの１／３に配置される場合、ガラス管２１の内面のヒートシンクの幅Ｈは２２ｍｍ程度になるので、ヒートシンクの幅Ｈと内径Ｙとの比は２２：２４以下である。
【００６８】
また、ヒートシンク２５の厚さＣは、内径Ｙの半分未満であり、かつ、基板取付面２７の高さＴと内径Ｙとの比の最大値は１２：２４未満である。
【００６９】
基板取付面２７の高さＴが内径Ｙの半分以上になるとＬＥＤ２３が中心Ｏを超えて配置されてしまうので、基板取付面２７の高さＴは内径Ｙの半分未満にする。すなわち、ヒートシンク２５の基板取付面２７、あるいは、ＬＥＤ２３は、ガラス管２１の内面から内径Ｙの１／２未満の位置に配置される。
【００７０】
ヒートシンク２５の幅Ｈをそのままにしてヒートシンク２５の厚さＣを厚くして、基板取付面２７の高さＴを１／６以上にしていけば、重心Ｇの位置は、１／３から減少しガラス管２１の内面に近づく。ヒートシンク２５の厚さＣが、重心Ｇを超えて増加すると、重心Ｇは、中心Ｏに近づくので、基板取付面２７の高さＴが、重心Ｇと一致する場合（Ｔ＝Ｂの場合）、重心Ｇが最もガラス管２１の内面に近づく。すなわち、基板取付面２７に重心Ｇが存在する場合、重心Ｇが最もガラス管２１の内面に近づく。この場合、基板取付面２７と重心Ｇの位置は、１／６超１／３未満のいずれかの範囲の同じ位置にある。
【００７１】
本実施の形態に係る照明ランプ５０は、ランプ横断面の重心位置ＢをＢ／Ａ≦１／３とするとともに、
ヒートシンクの幅Ｈと内径Ｙとの比が５：２４以上２０：２４以下であり、かつ、
ヒートシンクの厚さＴと内径Ｙとの比が４：２４以上１２：２４以下であり、
基板取付面２７は、ガラス管２１の内面からガラス管２１の内径Ｙの１／６以上１／２未満の位置に配置されたことを特徴とする。
この構成によれば、重心が偏っているため照明ランプ５０が転がりづらく、不測の転がりでぶつかって破損する事を抑制できる。
【００７２】
実施の形態４．
図５は、図４の構成の接着剤２６をガラス管２１の内面とヒートシンク２５との間に充填したものである。図４に比べて、さらに、重心Ｇを偏らせることができる。
【００７３】
実施の形態５．
実施の形態１〜４において、ヒートシンク２５の材質を、アルミニウムより比重の重い銅や鉄にすれば、さらに、重心Ｇを偏らせることができる。
【００７４】
実施の形態１〜４において、ヒートシンク２５の形は、その他の形でもよい。たとえば、断面形状がＤ字状や矩形でなくてもよく、Ｂ字状、Ｃ字状、Ｅ字状、Ｈ字状、Ｉ字状、Ｋ字状、Ｍ字状、Ｔ字状、Ｕ字状、Ｖ字状、Ｗ字状、Ｘ字状、Ｙ字状、コ字状、皿形状、凹字状、凸字状、楕円状、三角状、四角状、多角形状でもよい。ヒートシンク２５は、中空部分があってもよいし、塊であってもよい。
【符号の説明】
【００７５】
２１ ガラス管、２２ 拡散膜、２３ ＬＥＤ、２４ 基板、２５ ヒートシンク、２６ 接着剤、２７ 基板取付面、５０ 照明ランプ、５２ 口金、５３ ピン、５４ 発光部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外径Ａの筒状のガラス管と、
ガラス管に収納された発光部と
を備え、
ガラス管の横断面における重心位置Ｂが、ガラス管の外面から外径Ａの１／３以下の位置にあることを特徴とする照明ランプ。
【請求項２】
発光部は、
発光ダイオードと、
発光ダイオードを取り付けた基板と、
基板を取り付けた基板取付面を有しガラス管の内面に接着されたヒートシンクと
を有し、
ヒートシンクの基板取付面は、ガラス管の内面から内径Ｙの１／６以上１／２未満の位置に配置されたことを特徴とする請求項１記載の照明ランプ。
【請求項３】
ヒートシンクは、ガラス管の横断面における外形が、ガラス管の内面に沿った円孤部分と基板取付面となる直線部分とを有するＤ字状のアルミニウム製ヒートシンクであり、
基板取付面は、ガラス管の内面から内径Ｙの１／４以上１／２未満の位置に配置されたことを特徴とする請求項２記載の照明ランプ。
【請求項４】
ヒートシンクは、ガラス管の横断面において、所定の幅Ｈかつ所定の厚さＴを有する板状のアルミニウム製ヒートシンクであり、
ヒートシンクは、ガラス管の中央側の面を基板取付面とし、
ヒートシンクの幅Ｈと内径Ｙとの比が５：２４以上２０：２４以下であり、かつ、
ヒートシンクの厚さＣと内径Ｙとの比が４：２４以上１２：２４以下であり、
基板取付面は、ガラス管の内面からガラス管の内径Ｙの１／６以上１／２未満の位置に配置されたことを特徴とする請求項２記載の照明ランプ。
【請求項５】
ヒートシンクの重さＶとガラス管の重さＷとの比が１：３以上１：１以下であることを特徴とする請求項２〜４いずれかに記載の照明ランプ。
【請求項６】
重心Ｇは、基板取付面に存在することを特徴とする請求項２〜５いずれかに記載の照明ランプ。
【請求項７】
ガラス管の外面に飛散防止膜を備えたことを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載の照明ランプ。
【請求項８】
前記請求項１〜７いずれかに記載の照明ランプを取り付けたことを特徴とする鉄道車両。
【請求項９】
前記請求項１〜７いずれかに記載の照明ランプを、地下駅舎、地下道路、地下街、トンネル、地下室、ドーム、屋内など、災害避難時に外光が入射しない、あるいは、外光が期待できない建物、設備又は場所に用いることを特徴とする照明ランプの使用方法。
【請求項１】
外径Ａの筒状のガラス管と、
ガラス管に収納された発光部と
を備え、
ガラス管の横断面における重心位置Ｂが、ガラス管の外面から外径Ａの１／３以下の位置にあることを特徴とする照明ランプ。
【請求項２】
発光部は、
発光ダイオードと、
発光ダイオードを取り付けた基板と、
基板を取り付けた基板取付面を有しガラス管の内面に接着されたヒートシンクと
を有し、
ヒートシンクの基板取付面は、ガラス管の内面から内径Ｙの１／６以上１／２未満の位置に配置されたことを特徴とする請求項１記載の照明ランプ。
【請求項３】
ヒートシンクは、ガラス管の横断面における外形が、ガラス管の内面に沿った円孤部分と基板取付面となる直線部分とを有するＤ字状のアルミニウム製ヒートシンクであり、
基板取付面は、ガラス管の内面から内径Ｙの１／４以上１／２未満の位置に配置されたことを特徴とする請求項２記載の照明ランプ。
【請求項４】
ヒートシンクは、ガラス管の横断面において、所定の幅Ｈかつ所定の厚さＴを有する板状のアルミニウム製ヒートシンクであり、
ヒートシンクは、ガラス管の中央側の面を基板取付面とし、
ヒートシンクの幅Ｈと内径Ｙとの比が５：２４以上２０：２４以下であり、かつ、
ヒートシンクの厚さＣと内径Ｙとの比が４：２４以上１２：２４以下であり、
基板取付面は、ガラス管の内面からガラス管の内径Ｙの１／６以上１／２未満の位置に配置されたことを特徴とする請求項２記載の照明ランプ。
【請求項５】
ヒートシンクの重さＶとガラス管の重さＷとの比が１：３以上１：１以下であることを特徴とする請求項２〜４いずれかに記載の照明ランプ。
【請求項６】
重心Ｇは、基板取付面に存在することを特徴とする請求項２〜５いずれかに記載の照明ランプ。
【請求項７】
ガラス管の外面に飛散防止膜を備えたことを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載の照明ランプ。
【請求項８】
前記請求項１〜７いずれかに記載の照明ランプを取り付けたことを特徴とする鉄道車両。
【請求項９】
前記請求項１〜７いずれかに記載の照明ランプを、地下駅舎、地下道路、地下街、トンネル、地下室、ドーム、屋内など、災害避難時に外光が入射しない、あるいは、外光が期待できない建物、設備又は場所に用いることを特徴とする照明ランプの使用方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−１０９８９９（Ｐ２０１３−１０９８９９Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５２６８３（Ｐ２０１１−２５２６８３）
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（３９００１４５４６）三菱電機照明株式会社 (585)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（３９００１４５４６）三菱電機照明株式会社 (585)
【Ｆターム（参考）】
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