JP2010129414A - 照明装置及び照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子を点灯する点灯装置から発生する熱を効果的に放熱して信頼性を高めることが可能な照明装置および照明器具を提供する。
【解決手段】発光素子１１と；一端部に発光素子を配設する支持部１２ｆを形成し、他端部に収納凹部１２ｃを形成した熱伝導性を有する部材からなる本体１２と；発光素子の点灯装置Ｂを構成する電子部品１３ａ、１３ｂが実装され、本体の収納凹部に配設される回路基板１３と；回路基板と本体の収納凹部との間に介在するように設けられ、収納凹部に連通する開口部１４ｂが部分的に形成された絶縁ケース１４と；絶縁ケースの開口部を介して回路基板と本体の収納凹部の表面とを熱的に連結する熱伝導部材１５と；を具備する照明装置１０を構成とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、発光ダイオード等の発光素子を光源とした照明装置および照明器具に関する。

近年、フィラメント電球に代わって、寿命が長く、また消費電力の少ない半導体発光素子である発光ダイオードを光源とした電球形ＬＥＤランプ等の照明装置が各種照明器具の光源として採用されるようになってきている。

一方、発光ダイオードは点灯時に発熱量が比較的多く、この温度上昇により発光効率が低下して光束の低下が生じ、所定の照度が得られない問題がある。また、同時に発光ダイオードを点灯するための回路部品の温度が上昇して電子部品の劣化等が生じ信頼性を損なう問題が生じる。これら問題を改良するために、例えば、下記の特許文献１、２に示されるように、発光ダイオードの放熱性を向上させ、発光効率の低下を抑制することが行われている。

特許文献１には、一端に口金が設けられ他端の開口部に向けてラッパ状に広がるラッパ状金属放熱部と、このラッパ状金属放熱部の開口部に取付けられた透光性のカバーと、内部に設けられた金属基板と金属基板に実装されたＬＥＤ素子からなるＬＥＤ電球が示され、特に、段落番号［００２１］〜［００２３］には、交流を直流に変換するための電源回路を設けて、従来の白熱電球と互換性があり同様の使い方ができるＬＥＤ電球が示されている。

また、特許文献２には、半導体発光素子と、熱伝導性を有して構成した光源体と、光源体を支持し点灯回路を収納したカバー部材と、口金部材からなり、半導体発光素子から発生する熱を効果的に放熱して所定の照度が得られると共に信頼性を高めた照明装置及び照明器具が示されている。
特開２００１−２４３８０７号公報 特開２００７−０１２２８８号公報

しかしながら、特許文献１に示されるものは、電源回路を基板の口金側に取付板を介して設けており、電源回路を構成する電子部品から発生する熱はラッパ状金属放熱部の内部に滞留し、また発光ダイオードから発生する熱と相まってラッパ状金属放熱部の内部空間の温度が上昇する。このため、回路部品の温度も上昇して部品劣化等の原因となり信頼性を損なう恐れがある。

また、特許文献２は、特に段落番号［００９３］、［００９４］に示されているように、光源体は点灯回路を収納したカバー部材とは別体の部品として構成し、発光ダイオードの熱が光源体からカバー部材に伝達されないようにして回路部品の温度上昇を防止することにより部品の信頼性を高め寿命の低下を抑制している。

一方、点灯回路の回路基板は、カバー部材の凹部内に絶縁ケースを介して支持し収納している。このため、電子部品から発生する熱は、回路基板から絶縁ケースへ、さらにカバー部材を経由して外気に放熱されるために熱抵抗が大きくなり、効果的に放熱させることができない。特に、絶縁ケースは、回路基板と金属製の本体ケースとの間の電気絶縁を図るため、一般的には合成樹脂で構成され熱抵抗が比較的大きくなる。この課題は近年発光ダイオードが高輝度・高出力化していることから点灯回路における電子部品の温度も上昇しており、より効果的に放熱させることが求められている。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、発光素子を点灯する点灯装置から発生する熱を効果的に放熱して信頼性を高めることが可能な照明装置および照明器具を提供しようとするものである。

請求項１に記載の照明装置の発明は、発光素子と；一端部に発光素子を配設する支持部を形成し、他端部に収納凹部を形成した熱伝導性を有する部材からなる本体と；発光素子の点灯装置を構成する電子部品が実装され、本体の収納凹部に配設される回路基板と；回路基板と本体の収納凹部との間に介在するように設けられ、収納凹部に連通する開口部が部分的に形成された絶縁ケースと；絶縁ケースの開口部を介して回路基板と本体の収納凹部の表面とを熱的に連結する熱伝導部材と；を具備していることを特徴とする。

本発明によれば、回路基板と本体の収納凹部との間に介在するように設けられ、収納凹部に連通する開口部が部分的に形成された絶縁ケースと、絶縁ケースの開口部を介して回路基板と本体の収納凹部の表面とを熱的に連結する熱伝導部材により、点灯装置から発生する熱を効果的に放熱して信頼性を高めることが可能な照明装置を構成することができる。

本発明において、照明装置は、一般白熱電球の形状に近似させた電球形の照明装置（Ａ形）、レフ形の電球形の照明装置（Ｒ形）、ボール形の電球形の照明装置（Ｇ形）、円筒形の電球形の照明装置（Ｔ形）などに構成してもよい。さらに、グローブレスの電球形の照明装置を構成するものであってもよい。また本発明は、一般白熱電球の形状に近似させた照明装置に限らず、その他各種の外観形状、用途をなす照明装置に適用することができる。

発光素子は、発光ダイオード、有機ＥＬまたは半導体レーザなど、半導体等を発光源とした発光素子が許容される。発光素子は複数個で構成されていることが好ましいが、照明の用途に応じて必要な個数は選択され、例えば、４個程度の素子群を構成し、この群１個、若しくは複数の群をなすように構成してもよい。さらには、１個の発光素子で構成されるものであってもよい。発光素子は、白色で発光するように構成することが好ましいが、照明器具の用途に応じ、赤色、青色、緑色等でも、さらには各種の色を組み合わせて構成してもよい。

本体は、熱伝導性の良好なアルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）の少なくとも一種を含む金属で形成するのが好ましい。この他に、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、シリコーンカーバイト（ＳｉＣ）などの工業材料で構成しても、さらには高熱伝導樹脂等の合成樹脂で構成してもよい。外観形状は、一端部から他端部に向けて直径が順次少なくなるような、一般白熱電球におけるネック部分のシルエットに近似させた形状に形成することが、既存照明器具への適用率が向上して好ましいが、ここでは、一般白熱電球に近似させることは条件でなく、限られた特定の外観形状には限定されない。

点灯装置を構成する電子部品が実装された回路基板は、放熱性を高めるために、アルミニウム等の熱伝導性の良好な金属で構成されることが好ましいが、ガラスエポキシ材、紙フェノール材、ガラスコンポジット等、非金属性の部材で構成されてもよい。さらにセラミックスで構成されたものであってもよい。回路基板は、本体の中心軸方向に略沿って収納凹部に配設されることが、小型化を達成するためには好ましいが、ここでは、中心軸と直交する方向であっても、斜めに傾斜させて配設されたものでもよい。回路基板が本体の収納凹部に配設される内部の状態は、気密にしても、また放熱や圧力抜きのための空気孔等を形成し外部と連通させたものであってもよい。点灯装置は、例えば、交流電圧１００Ｖを直流電圧２４Ｖに変換して発光素子に供給する点灯回路を構成するものが許容される。また、点灯装置は、半導体発光素子を調光するための調光回路を有するものであってもよい。

絶縁ケースは、回路基板と本体の収納凹部との間に介在し、回路基板と本体との電気的な絶縁をなすもので、電気絶縁性および耐熱性を有する合成樹脂、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）が好適であるが、他のアクリルやＡＢＳ等の合成樹脂で構成してもよい。形状は、例えば、有底の円筒体をなしていることが好適であるが、材料費節減や放熱効果向上等のために電気絶縁を損なわない範囲で、例えば、格子状等、他の開口を設けた円筒体、角筒体等で構成されたものであってもよい。

熱伝導部材は、例えば、熱伝導性が良好で電気絶縁性を有する耐熱性のシリコーン樹脂、エポキシ樹脂やウレタン樹脂等の合成樹脂製の接着剤で構成し、絶縁ケースの開口部を介して回路基板と本体の収納凹部との間に充填して熱的に連結することが好ましいが、材質は、これら合成樹脂に限らずアルミニウムや銅などの熱伝導性の良好な金属を回路基板と本体の収納凹部との間に介在させて連結するようにしても、さらに、これら金属と合成樹脂製の接着剤を組み合わせて連結するようにしてもよい。

また、熱伝導部材による回路基板と収納凹部の表面との熱的な連結は、絶縁ケースに貫通する開口部を形成して、回路基板と収納凹部の表面との間には熱的な絶縁部材が介在しないようにして連通するものである。しかし、放熱性能が確保されるものであれば、開口部を貫通させずに薄膜状に残し、薄膜を介在させて連結するようにしてもよく、要すれば、開口部は絶縁ケースの他の部分より熱伝導性を良好にするように構成したものであってもよい。

さらに、熱伝導部材による回路基板と収納凹部の表面との熱的な連結は、例えば、収納凹部の表面に突出部を形成したり、回路基板に突出部を形成したり、さらには回路基板と収納凹部の表面の両方に突出部を形成するなどの手段により、回路基板と収納凹部の表面との間の距離を近接させて連結し、熱伝導性をより高めるように構成してもよい。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の照明装置において、前記回路基板は本体の中心軸方向に略沿って絶縁ケースに配設され、収納凹部は回路基板に向けて突出する突出部を一体に形成し、熱伝導部材は開口部を介して回路基板と突出部とを連結するようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、回路基板は本体の中心軸方向に略沿って絶縁ケースに配設されるので、小形の照明装置を構成することができると共に、回路基板は縦方向にして基板の広い板面を本体の収納凹部に対向させることが可能となり、熱伝導部材を連結する面積を増大することができる。また、収納凹部は回路基板に向けて突出する突出部を一体に形成したので、回路基板と収納凹部の距離を接近させることができると共に、接着剤の使用量を少なくすることが可能となる。

本発明において、回路基板は本体の中心軸方向に略沿って絶縁ケースに配設されるが、中心軸と厳密に平行に沿って配設される必要はなく、例えば、中心軸に対し傾けた状態で配設されたものであってもよく、要は、回路基板の広い板面が収納凹部の突出部に対向するように中心軸方向に略沿って配設されていればよい。

また、回路基板に向けて突出する突出部は、その表面を凹状に形成したり凹凸部を形成して、熱伝導部材との接触面積をより増大させるようにしてもよい。

請求項３に記載の照明器具の発明は、ソケットが設けられた器具本体と；この器具本体のソケットに装着される請求項１または２記載の照明装置と；を具備していることを特徴とする。本発明によれば、信頼性を高めることが可能な照明器具を構成することができる。

本発明において、照明器具は天井直付形、天井吊下形または壁面取付形、さらには天井埋込形のダウンライト等が許容される。器具本体に制光体としてグローブ、セード、反射体などが取付けられるものであっても、照明装置が露出するものであってもよい。また、照明器具は器具本体に１個の照明装置を取付けたものに限らず、複数個が装着されるものであってもよい。さらに、オフィス等、施設・業務用の大型の照明器具などを構成してもよい。

請求項１の発明によれば、回路基板と本体の収納凹部との間に介在するように設けられ、収納凹部に連通する開口部が部分的に形成された絶縁ケースと、絶縁ケースの開口部を介して回路基板と本体の収納凹部の表面とを熱的に連結する熱伝導部材により、点灯装置から発生する熱を効果的に放熱して信頼性を高めることが可能な照明装置を提供することができる。

請求項２の発明によれば、回路基板は本体の中心軸方向に略沿って絶縁ケースに配設されるので、小形の照明装置を構成することができると共に、回路基板は縦方向にして基板の広い板面を本体の収納凹部に対向させることが可能となり、熱伝導部材を連結する面積を増大することができ、点灯装置から発生する熱を一層効果的に放熱して信頼性を高めることが可能な照明装置を提供することができる。

また、収納凹部は回路基板に向けて突出する突出部を一体に形成したので、回路基板と収納凹部の距離を接近させることができると共に、接着剤の使用量を少なくすることが可能となりコスト的にも有利となる。

請求項３の発明によれば、器具本体に組み込まれる請求項１または２記載の照明装置により、信頼性を高めることが可能な照明器具を構成することができる。

以下、本発明に係る照明装置及び照明器具の実施形態について説明する。

図１に示すように、本実施例の照明装置は電球形の照明装置１０を構成するもので、発光素子１１、発光素子を配設する本体１２、発光素子の点灯装置を構成する電子部品が実装された回路基板１３、回路基板と本体との間に介在するように設けられる絶縁ケース１４、回路基板と本体とを熱的に連結する熱伝導部材１５および口金部材１６で構成する。

発光素子１１は、半導体発光素子、本実施例では発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」と称す）で構成し、同一性能を有する複数個、本実施例では、４個のＬＥＤ１１が用意され、この各ＬＥＤは、本実施例では青色ＬＥＤチップとこの青色ＬＥＤチップにより励起される黄色蛍光体により白色を発光する高輝度、高出力のＬＥＤからなり、さらに、一方向、すなわちＬＥＤの光軸に光線が主として放射される。ここで光軸は、ＬＥＤ１１が実装される回路基板１１ａの面に対して略鉛直方向のことである。

発光素子１１は、回路基板１１ａに実装されて構成される。回路基板は、熱伝導性の良好な金属、本実施例では平板状の略円板状をなすアルミニウムで構成され、その表面（図１における上方の面）にシリコーン樹脂等の電気絶縁層を介して銅箔からなる配線パターンが形成され、この配線パターン上に４個のＬＥＤ１１が略同心円状をなすように略等間隔に実装して配設される。なお、各ＬＥＤ１１は配線パターンにより直列に接続される。

また、回路基板１１ａには、配線パターンおよび電気絶縁層を貫通する貫通孔１１ｂを形成する。貫通孔は、ＬＥＤ１１へ電力を供給させる電線ｗを回路基板の裏面から表面に向けて挿通させて電気接続部１１ｃに接続させるための貫通した孔で、その中心が回路基板１１ａの中心から回路基板表面の外周方向に偏位した位置に寸法ａだけ離間させて形成する。裏面には電気絶縁層が形成されている。この絶縁層に代えて必要に応じて絶縁シートを貼付してもよい。

上記により回路基板１１ａに実装されたＬＥＤ１１は、本体１２の一端部に配設される。本体１２は、熱伝導性の良好な金属、本実施例ではアルミニウムで構成され、横断面形状が略円形をなし、一端部に径の大きな開口部１２ａを他端部に径の小さな開口部１２ｂを有する収納凹部１２ｃ一体に形成し、外周面が一端から他端に向かい順次直径が小さくなる略円錐状のテーパー面をなすようにして、外観が一般白熱電球におけるネック部のシルエットに近似させた形状に構成する。外周面には、一端から他端に向かい放射状に突出する多数の放熱フィン１２ｄを一体に形成する。これら本体１２は、例えば、鋳造、鍛造または切削加工等で加工され、内部に空洞のない肉厚の本体として構成される。

本体１２の一端部の開口部１２ａには、凹部１２ｅが形成されるように表面を平滑な面に形成した支持部１２ｆを一体に形成し、この凹部にＬＥＤ１１を実装した回路基板１１ａが配設される。すなわち、回路基板の裏面側を支持部１２ｆに熱伝導性を有し電気絶縁性を有するシリコーン樹脂等からなる絶縁シートまたは接着剤等を介して密着させネジ等の固定手段により支持する。

これにより、ＬＥＤ１１と回路基板からなる光源体の光軸ｘ−ｘが、本体１２の中心軸ｙ−ｙに略合致し、全体として平面視で略円形の発光面を有する光源部Ａが構成される。

さらに、支持部１２ｆの中央部分から下端部の開口部１２ｂに向け中心軸ｙ−ｙ方向に略沿って貫通する給電用の電線ｗを挿通させる挿通孔１２ｇを形成する。この挿通孔は、回路基板１１ａに形成された貫通孔１１ｂと連通するように、その中心軸ｚ−ｚが本体１２の中心軸ｙ−ｙから寸法ａだけ外周方向に偏位した位置に形成する。

本体１２の他端部に一体に形成された収納凹部１２ｃは、その内部に点灯装置Ｂを構成する回路基板１３を配設するための凹部で、横断面が本体１２の中心軸ｙ−ｙを中心とした略円形をなし、底面に上述した挿通孔１２ｇが貫通されている。さらに、円周上の一部において底面から内側面の略中間部分までを、横断面形状を円形にせずに肉厚となるように形成して突出部１２ｈを、収納凹部１２ｃの表面に一体に構成する。

上記に構成された収納凹部１２ｃ内には、点灯装置Ｂの回路基板１３と本体１２との間の電気絶縁を図るために絶縁ケース１４が嵌め込まれる。絶縁ケース１４は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）などの耐熱性で電気絶縁性を有する合成樹脂で構成され、一端部に開口部１４ａが形成され他端部が閉塞された、本体１２の収納凹部１２ｃの内面形状に略合致する有底円筒状をなす形状に構成する。

また、絶縁ケース１４の内側面には、円周上の一部において底面から内側面の略中間部分にわたり矩形状をなす開口部１４ｂを部分的に形成する。開口部は、上述した本体１２の収納凹部１２ｃに連通するように形成され、収納凹部１２ｃの突出部１２ｈが嵌合される形状、大きさに形成され、絶縁ケース１４を、底面を先にして収納凹部１２ｃ内に挿入した際に、開口部１４ｂの中に突出部１２ｈが自動的に嵌合し、絶縁ケース１４の内面に突出部１２ｈが突出して露出するように構成する。

絶縁ケース１４は、その外周面の略中間部分に位置してリング状の鍔をなすように突出した係止部１４ｃを一体に形成する。この係止部から先に突出する部分には、外周を段状になして口金取付部１４ｄを一体に形成する。係止部１４ｃの鍔状をなす部分の下面に、絶縁ケース１４内の圧力上昇時に外気に連通させる空気抜き用の孔１４ｃ１を形成する。

絶縁ケース１４の内面には、円筒の軸方向に沿ってガイド溝１４ｅが一体に形成され、このガイド溝に平板状の回路基板１３が縦方向、すなわち、本体１２の中心軸ｙ−ｙに略沿って嵌合され支持される。ガイド溝１４ｅは円筒をなす絶縁ケース１４の軸線、換言すれば、本体１２の中心軸ｙ−ｙから片側、本実施例では、開口部１４ｂおよび突出部１２ｈが形成された側に片寄って形成され、この片寄って形成されたガイド溝１４ｅに回路基板１３が縦方向に嵌合されることによって、回路基板１３の広い板面が開口部１４ｂから突出部１２ｈに向けて位置され、同時に突出部１２ｈに近接した位置に支持される。

回路基板１３は、ＬＥＤの点灯装置Ｂを構成するもので、ガラスエポキシ材からなり、点灯回路を構成する電子部品が実装され、電解コンデンサ等の比較的大きな部品１３ａを片側の面に集中して配置し、小さいチップ部品やトランジスタ等で比較的発熱を伴う部品１３ｂを他方の面に実装する。

上記により電子部品を実装した回路基板１３は、絶縁ケース１４のガイド溝１４ｅに縦方向にして挿入する際に、狭い空間、すなわち、開口部１４ｂと突出部１２ｈがある側の空間に、チップ部品やトランジスタ等で比較的発熱を伴う部品１３ｂが位置し、他方の広い空間に大きな部品１３ａが位置するようにして挿入し嵌合させる。なお、電子部品を回路基板１３に実装する際に、トランジスタ等で比較的発熱を伴う部品１３ｂが開口部１４ｂおよび突出部１２ｈに面するように、あらかじめ位置させて実装する。

これによって、回路基板１３を絶縁ケース１４内に収容すると、絶縁ケースによってアルミニウムからなる本体１２と回路基板１３との間の電気的な絶縁がなされると同時に、自動的にトランジスタ等で比較的発熱を伴う部品１３ｂが、開口部１４ｂおよび突出部１２ｈに対向して位置される。この発熱部品１３ｂと開口部１４ｂおよび突出部１２ｈとが対向した状態で、回路基板１３の発熱部品１３ｂを含んだ板面と開口部１４ｂから露出している収納凹部１２ｃ表面の突出部１２ｈとの間に、熱伝導性部材、本実施例ではシリコーン樹脂からなる電気絶縁性を有する耐熱性の接着剤１５を充填する。

これにより、シリコーン樹脂からなる接着剤１５によって、アルミニウムからなる本体１２と回路基板１３との電気絶縁がなされながら、回路基板１３、特に発熱部品１３ｂと本体１２の突出部１２ｈとが熱的に連結されると共に、回路基板１３も絶縁ケース１４および本体１２に対して接着剤１５により強固に固着される。

なお、図１（ｂ）中１４ｆは、底面に形成され本体１２の挿通孔１２ｇに対応して形成された挿通孔であり、電線ｗが絶縁ケース１４内に引き出される。１４ｇは絶縁ケース１４を収納凹部１２ｃの底面に固着するためのネジ孔である。

絶縁ケース１４は、さらに、本体１２の他端部の開口部１２ｂから突出した口金取付部１４ｄの外周面に口金部材１６嵌め込み、カシメ若しくはシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の耐熱性を有する接着剤を用いて固着する。これにより、本体１２から口金部材１６にわたる外周面の外観形状が一般白熱電球におけるネック部のシルエットに近似させた形状に構成される。

なお、回路基板１３の出力端子にはＬＥＤ給電用の電線ｗが接続され、入力端子には入力線（図示せず）が接続される。また、回路基板１３に構成される点灯回路は、交流電圧１００Ｖを直流電圧２４Ｖに変換して各ＬＥＤ１１に供給するように構成される。

口金部材１６は、エジソンタイプのＥ２６形で、ねじ山を備えた筒状のシェル部１６ａとこのシェル部の下端の頂部に絶縁部１６ｂを介して設けられたアイレット部１６ｃを備えている。シェル部１６ａの開口部が絶縁ケース１４の口金取付部１４ｄに嵌め込まれ接着やカシメなどにより固着される。これにより、アルミニウムからなる本体１２と口金部材１６との電気絶縁がなされる。口金部材１６のシェル部１６ａおよびアイレット部１６ｃには、回路基板１３の入力端子から導出された入力線が接続される。

図中１７はグローブで、透光性を有し、例えば、厚さが薄いガラスや合成樹脂などの材質で構成され、透明または光拡散性を有する乳白色など、ここでは乳白色として、一端部に開口１７ａを有する一般白熱電球のボール部分のシルエットに近似させた滑らかな曲面状に形成する。

このグローブ１７は、本体１２の光源部Ａにおける発光面を覆うようにして、開口１７ａの開口端部を本体１２の支持部１２ｆの周囲に形成した段部１２ｊに嵌め込み、例えば、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤により固定する。これにより、ＬＥＤ１１やその充電部が覆われ保護されると共に、本体１２の外周面形状がグローブ１７の外周面形状に一体的に略連続した外観形状になり、全体形状として、より一般白熱電球全体のシルエットに近似させた形状に構成される。

次に、上記に構成される電球形の照明装置１０の組立手順につき説明する。先ず、絶縁ケース１４を本体１２の収納凹部１２ｃ内に嵌め込み、ネジによりネジ孔１４ｇを使用して収納凹部１２ｃの底面に固着する。この際、絶縁ケース１４の開口部１４ｂに収納凹部１２ｃの突出部１２ｈを嵌合させると共に、挿通孔１４ｆを本体１２の挿通孔１２ｇに位置合わせして固着する。

次に、回路基板１３の出力端子にあらかじめ接続された電線ｗを絶縁ケース１４の挿通孔１４ｆから本体１２の挿通孔１２ｇに向けて通しながら、回路基板１３を縦にして絶縁ケース１４内に挿入しガイド溝１４ｅに嵌合させて支持する。この際、回路基板１３は発熱部品１３ｂが開口部１４ｂおよび突出部１２ｈに面する向きにして挿入する。このとき電線ｗの先端はＬＥＤを実装した回路基板１１ａの貫通孔１１ｂから引き出しておく。

次に、点灯装置の回路基板１３を絶縁ケース１４内に支持した状態で、絶縁ケース１４内の回路基板１３と突出部１２ｈとの間に接着剤１５を注入し充填する。これにより、回路基板１３に実装された発熱部品１３ｂを含めて回路基板１３の板面と本体１２の突出部１２ｈが接着剤１５で連結される。

次に、ＬＥＤ１１を実装した回路基板１１ａを本体１２の支持部１２ｆ上に載置して密着させ、上面側（表面側）から周囲４箇所程度をねじ等の固定手段を用いて固定する。この際、回路基板１１ａの貫通孔１１ｂと本体１２の挿通孔１２ｇを位置合わせして固定する。これにより、回路基板１１ａの裏面と支持部１２ｆの平滑な面が密着して固定される。

次に、回路基板１１ａの貫通孔１１ｂから、一端引き出された電線ｗを、回路基板１１ａ側に折り曲げて回路基板１１ａに設けられた電線接続部１１ｃに接続する。

次に、点灯装置の回路基板１３の入力端子から導出された入力線(図示せず)を、口金部材１６のシェル部１６ａおよびアイレット部１６ｃに接続し、接続した状態でシェル部１６ａの開口部を絶縁ケース１４の口金取付部１４ｄに嵌め込み接着剤で固着する。

次に、グローブ１７を用意し、本体１２の光源部Ａを覆うようにしてグローブの開口端部１７ａを本体１２の支持部１２ｆに形成した段部１２ｊに嵌め込み接着剤により固定する。

これにより、一端部にグローブ有し他端部にＥ２６形の口金が設けられ、全体の外観形状が一般白熱電球のシルエットに近似した定格ランプ電力が約４Ｗ程度で、白熱電球４０Ｗに相当する明るさの電球形の照明装置１０が構成される。

次に、上記のように構成された電球形の照明装置１０を光源とした照明器具の構成を説明する。図３に示すように、２０は店舗等の天井面Ｘに埋め込み設置され、Ｅ２６形の口金を有する一般白熱電球を光源としたダウンライト式の既存の照明器具で、下面に開口部２１ａを有する金属製の箱状をなした本体ケース２１と、開口部２１ａに嵌合される金属製の反射体２２と、一般白熱電球のＥ２６形の口金をねじ込むことが可能なソケット２３で構成されている。反射体２２は、例えばステンレス等の金属板で構成し、反射体２２の上面板の中央部にソケット２３が設置される。

上記に構成された一般白熱電球用の既存の照明器具２０において、省エネや長寿命化などのために白熱電球に替えて、上述したＬＥＤ１１を光源とする電球形の照明装置１０を使用する。すなわち、電球形の照明装置は口金部材１６をＥ２６形に構成してあるので、上記照明器具の一般白熱電球用のソケット２３にそのまま差し込むことができる。この際、電球形の照明装置１０の本体１２が略円錐状のテーパー面をなすようにして、外観が白熱電球におけるネック部のシルエットに近似させた形状に構成されているので、ネック部がソケット周辺の反射体２２等に当たることなくスムーズに差し込むことができ、電球形の照明装置１０における既存照明器具への適用率が向上する。これにより、ＬＥＤ１１を光源とした電球形の照明装置が設置された省エネ形のダウンライトが構成される。

上記に構成されたダウンライトに電源を投入すると、ソケット２３から電球形の照明装置１０の口金部材１６を介して電源が供給され、点灯装置Ｂが動作し２４Ｖの直流電圧が出力される。この直流電圧は点灯回路の出力端子に接続されたＬＥＤ給電用の電線ｗを介して直列に接続された各ＬＥＤ１１に印加される。これにより、全てのＬＥＤ１１が同時に点灯して白色の光が放射される。

この際、回路基板１１ａ表面に４個のＬＥＤ１１が略同心円状をなすように略等間隔に実装して配設されているので、各ＬＥＤ１１から放射される光は、グローブ１７の内面全体に向かって略均等に放射され、乳白色のグローブで光が拡散され、一般白熱電球に近似した配光特性をもった照明を行うことができる。

特に、光源となる電球形の照明装置１０の配光が一般白熱電球の配光に近づくことで、照明器具２０内に配置されたソケット２３近傍の反射体２２への光の照射量が増大し、一般白熱電球用として構成された反射体２２の光学設計通りの器具特性を略得ることが可能となる。

また、電球形の照明装置１０が点灯されると、点灯回路の電子部品、特にトランジスタ等の部品１３ｂが発熱する。発生した熱は熱伝導部材であるシリコーン樹脂からなる接着剤１５を介して収納凹部１２ｃの突出部１２ｈに伝達されアルミニウムからなる肉厚の本体１２から放熱フィン１２ｄを介して外気に放熱される。同時に部品の熱により温度が上昇する回路基板１３の熱も接着剤１５を介し突出部１２ｈに伝達される。さらに絶縁ケース１４内に篭った熱は、口金部材１６に伝達されて放熱されると共に、絶縁ケース１４の係止部１４ｃに形成された空気抜き用の孔１４ｃ１からも対流作用で外部に放出される。

この際、絶縁ケース１４に開口部１４ｂを設けて回路基板１３と収納凹部１２ｃの突出部１２ｈを直接、接着剤１５で連結したので、伝導ロスを少なくして効果的に放熱させることができる。因みに、従来のように、回路基板から絶縁ケースへ、絶縁ケースからカバー部材を経由して外気に放熱する場合における回路基板の温度を測定したところ、図４のグラフに示すように、回路基板の温度は熱抵抗が大きくなり約１８５℃程度（グラフ中のａ点）であったのに対し、本発明構成による回路基板１３の温度は熱抵抗が小さくなり約１１０℃程度（グラフ中のｂ点）であり、本発明によって約７５℃程度、温度を低くすることができた。

また、同時に、各ＬＥＤ１１の温度も上昇し熱が発生する。その熱は、アルミニウムからなる円板状の回路基板１１ａから、回路基板１１ａが密着して固着された支持部１２ｆに伝達されアルミニウムからなる本体１２から放熱フィン１２ｄを介して外気に放熱される。この際、回路基板１１ａおよび本体１２を熱伝導性の良好なアルミニウムで構成したので、ＬＥＤ１１で発生する熱を、伝導ロスを少なくして効果的に放熱させることができる。

これにより、各ＬＥＤ１１の温度上昇および温度むらが防止され、発光効率の低下が抑制され、光束低下による照度の低下を防止することができ、同時にＬＥＤの長寿命化を図ることができる。また、アルミニウムによって軽量化することができ電球として重くなることがない。

本実施例によれば、点灯装置の回路基板１３を収納する絶縁ケース１４に、収納凹部１２ｃに連通する開口部１４ｂを部分的に形成し、開口部を介して回路基板１３と本体１２の収納凹部１２ｃとを熱伝導部材であるシリコーン樹脂からなる接着剤１５で熱的に連結したので、点灯装置の電子部品から発生する熱を効果的に放熱して電子部品の温度上昇を抑制することができる。これにより、回路故障の要因が除かれることから信頼性が高くなると共に寿命の低下が抑制された照明装置および照明器具を提供することができる。

特に、点灯装置の回路基板１３は、本体１２の中心軸ｙ−ｙ方向に略沿って収納凹部１２ｃに配設されるので、中心軸を照明装置の長手方向にする電球形の照明装置において、一般白熱電球のネック部に相当する部分を細く小形に構成することが可能となり、電球のシルエットに近似した小形の照明装置を構成することができる。同時に、回路基板１３は縦方向にして基板の広い板面を本体１２の収納凹部１２ｃの表面に対向させることが可能となり、熱伝導部材１５を熱的に連結する面積を増大することができ、より伝導ロスを少なくして一層効果的に点灯装置における回路基板１３の熱を本体１２側に伝達することができる。

また、収納凹部１２ｃの表面には回路基板１３に向けて突出する突出部１２ｈを一体に形成したので、回路基板１３と収納凹部１２ｃとの距離を接近させることができ、回路基板１３の熱を本体１２側により効果的に伝達することができると共に、高価なシリコーン樹脂等の接着剤１５の使用量を少なくすることが可能となりコスト的にも有利となる。さらに、収納凹部１２ｃの突出部１２ｈは、本体１２を構成する際に同時に一体に形成することができ、格別な専用部品を用意する必要がなく組立作業を簡素化することが可能となり量産化に適した照明装置を提供することができる。

また、点灯装置の回路基板１３は、縦方向で、しかも、開口部１４ｂおよび突出部１２ｈが形成された側に片寄って配設されるので、突出部１２ｈにより接近した位置に支持されるので、回路基板１３の熱を、より伝導ロスを少なくして本体１２側に伝達することができると共に、接着剤１５の使用量もより少なくすることができる。

また、回路基板１３と開口部１４ｂおよび突出部１２ｈとが対向した状態で、回路基板１３の板面と開口部１４ｂから突出し露出している突出部１２ｈとの間に、シリコーン樹脂からなる接着剤１５を充填するようにしたので、接着剤１５によってアルミニウムからなる本体１２と回路基板１３との電気絶縁がなされると、同時に、回路基板１３と本体１２の突出部１２ｈとが熱的に連結され、さらに回路基板１３も絶縁ケース１４および本体１２に対して接着剤１５により強固に固着され、電気的に安全で、かつ信頼性も高く、さらに振動等に対しても強固な照明装置を提供することができる。

以上、本実施例において、熱伝導性部材であるシリコーン樹脂等からなる接着剤１５を点灯装置の回路基板１３と突出部１２ｈとの間にのみに充填したが、この部分および大きな部品１３ａを実装した裏面側を含めて、全体に接着剤１５を充填するようにしてもよい。

さらに、点灯装置の回路基板１３を収納凹部１２ｃに縦方向にして収納したが、図５（ａ）に示すように、回路基板１３を斜めに傾斜させ、回路基板１３と接着剤との接着面積を増大するようにして収納するようにしてもよい。また、図５（ｂ）に示すように、回路基板１３をより小型に構成して、横方向（水平方向）に収納するようにしてもよい。この場合、絶縁ケース１４の底面に開口部１４ｂを形成し収納凹部１２ｃの底面に突出部１２ｈを形成し、横になった回路基板１３の上面と収納凹部１２ｃ底面の突出部１２ｈとの間に接着剤１５を充填する。

また、収納凹部１２ｃに一体に形成した突出部１２ｈの表面を平坦な面で構成したが、図５（ｃ）に示すように、縦方向、すなわち、型の引き抜き方向に列をなす凸状部１２ｈ１を一体に形成して、シリコーン樹脂等の接着剤からなる熱伝導性部材１５との接触面積を増大させるようにしてもよい。さらに図５（ｄ）に示すように、曲面をなす凹部１２ｈ２を形成し接触面積を増大させるようにしてもよい。

口金部材１６は、一般白熱電球が取付けられるソケットに装着可能なエジソンタイプのＥ２６形で構成したが、Ｅ１７形等でもよく、また、材質は口金全体を金属で構成したが、電気的接続部分を銅板等の金属で構成し、それ以外の部分を合成樹脂で構成した樹脂製の口金で構成してもよい。さらに、蛍光ランプに使用されるピン形の端子を有する口金でも、引掛シーリングに使用されるＬ字形の端子を有する口金でもよい。

なお、上述した変形例を示す図５には、図１〜図４と同一部分に同一符号を付し、詳細な説明は省略した。以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上述の実施例に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の設計変更を行うことができる。

本発明の実施形態である照明装置を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は絶縁ケースの斜視図。 同じく照明装置(回路基板を取り外した状態)を縦断して示す斜視図。 同じく照明装置を装着した照明器具を、天井面に設置した状態を概略的に示す説明図。 同じく本実施形態における照明装置の回路基板の温度と、従来の回路基板の温度を示すグラフ。 同じく照明装置の変形例を示し、（ａ）は第１の変形例を、一部を切り欠いて示す縦断面図、（ｂは）第２の変形例を、一部を切り欠いて示す縦断面図、（ｃ）は第３の変形例における突出部を示す斜視図、（ｄ）は第４の変形例における突出部を示す斜視図。

符号の説明

１０ 照明装置
１１ 発光素子
１２ 本体
１２ｆ 支持部
１２ｃ 収納凹部
１２ｈ 突出部
１３ 回路基板
１３ａ、１３ｂ 電子部品
１４ 絶縁ケース
１４ｂ 開口部
１５ 熱伝導部材
１６ 口金部材
２０ 照明器具
２１ 器具本体
２３ ソケット
Ａ 光源部
Ｂ 点灯装置
ｙ−ｙ 中心軸

Claims (3)

1. 発光素子と；
   一端部に発光素子を配設する支持部を形成し、他端部に収納凹部を形成した熱伝導性を有する部材からなる本体と；
   発光素子の点灯装置を構成する電子部品が実装され、本体の収納凹部に配設される回路基板と；
   回路基板と本体の収納凹部との間に介在するように設けられ、収納凹部に連通する開口部が部分的に形成された絶縁ケースと；
   絶縁ケースの開口部を介して回路基板と本体の収納凹部の表面とを熱的に連結する熱伝導部材と；
   を具備していることを特徴とする照明装置。
2. 前記回路基板は本体の中心軸方向に略沿って絶縁ケースに配設され、収納凹部は回路基板に向けて突出する突出部を一体に形成し、熱伝導部材は開口部を介して回路基板と突出部とを連結するようにしたことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
3. ソケットが設けられた器具本体と；
   この器具本体のソケットに装着される請求項１または２記載の照明装置と；
   を具備していることを特徴とする照明器具。
   
   

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