JP2015076281A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、回路ユニットの昇温を低減することのできる照明装置を提供する。
【解決手段】
ランプ１は、発光モジュール１０、発光モジュール１０を搭載する基台２０、発光モジュール１０を駆動する回路ユニット３０、回路ユニット３０を収納する回路ケース（筒状部４０，絶縁部５０）、内筐体６０、口金７０、外筐体８０、グローブ９０などを備える。回路ケースは、基台２０の背面２９上に設けられた筒状部４０と、基台２０の背面２９と回路ユニット３０との間に介在して、筒状部４０の開口を覆う絶縁部５０とからなる。絶縁部５０における天板部５１には、窓部５６ａ，５６ｂが開設されている。この窓部５６ａ，５６ｂは、全体が基台２０の背面２９に面している。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＬＥＤをはじめとする半導体発光素子を光源とする照明装置に関し、特に発光モジュールが基台上に装着され、基台の背面側に回路ユニット及び回路ケースを備えた照明装置に関する。

近年、省エネルギーの観点から、白熱電球に代替する電球形ランプとして、半導体発光素子の一つであるＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）をはじめとする半導体発光素子を光源とするランプが開発されている。例えば、特許文献１には、実装基板に半導体発光素子が実装されてなる発光モジュール、発光モジュールを載置する基台、回路ユニット、回路ホルダ、口金、グローブを備える電球型のランプが開示されている。

このようなランプにおいて、発光モジュールを取り付ける基台は、熱伝導性の良好な材料、例えばアルミニウムで形成され、半導体発光素子からの発熱を外部に放熱するヒートシンクとして機能する。
また、基台における基板を搭載した面の背面側に、発光モジュールを駆動する回路ユニット、及びその回路ユニットを収納する筒状部とその筒状部の開口部を覆う蓋体からなる回路ケースが設けられ、その外側を筐体で覆っているものもある。回路ケースは絶縁性材料で形成され、回路ケースの蓋体は、基台の背面と回路ユニットとの間に介在して、基台と回路ユニットとを絶縁する機能を持つ。

このようなランプは、装置構成もコンパクトになっている。

特許５１２６６３１号

このような照明装置を点灯するときに、半導体発光素子からの発熱だけでなく、回路ユニットからも発熱する。
回路ユニットで発生する熱は、回路ケースから口金などを経て外部に放熱されるが、特に高出力の照明装置においては、回路ユニットが高温になって損傷することもある。
本発明は、上記課題に鑑み、簡単な構成で、回路ユニットの昇温を低減することのできる照明装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の一態様にかかる照明装置は、モジュール基板に半導体発光素子が実装なされてなる発光モジュールと、発光モジュールを搭載する搭載面を有する基台と、基台における搭載面の背面側に設けられ、発光モジュールを駆動する回路ユニットと、回路ユニットを内部に収納して保持する回路ケースとを備える照明装置であって、回路ケースは、開口部が基台の背面と対向するように配置された筒状部と、背面と回路ユニットとの間に介在して筒状部の開口部を覆う絶縁部とを有し、絶縁部には、窓部が開設され、当該窓部を介して、回路ケースの内部空間が基台の背面に臨んでいる。

上記態様の照明装置において、以下にようにしてもよい。
絶縁部において窓部が占める開口率を２０％以上とする。
絶縁部において、窓部を複数個に分けて開設する。
絶縁部には係合部を設け、基台の背面には、係合部が係合する被係合部を設ける。
筒状部の外側に伝熱性の筐体を装着する。

その筐体を基台に接続する。
回路ケースの内部空間に、熱伝導性材料からなる充填剤を充填する。

上記態様の照明装置によれば、回路ケース内の空間は、絶縁部に開設された窓部を介して基台の背面に臨んでいるので、絶縁部に窓部がない場合と比べると、内部空間と基台との間の熱伝達が良好になされる。
すなわち、点灯時において発光モジュールで発生する熱が、基台を経由して外方に放熱されるだけでなく、回路ユニットで発生する熱も、窓部を通って基台に伝熱され、基台を経由して外部に放熱される。

特に、高出力で回路ユニットからの発熱量が大きい場合には、回路ユニットから窓部及び基台を通って外部に放熱される量も大きくなる。
よって、絶縁部に窓部が開設されていない場合と比べて、回路ケース内の温度を低減することができる。

実施の形態にかかるランプ１の縦断面図。 ランプ１の分解斜視図。 ランプ１の外観斜視図。 ランプ１の要部断面図。 ランプ１を筒状部４０のところで切断して後方から見た図。 基台２０及び絶縁部５０を後方から見た分解斜視図。 発光モジュール１０，基台２０、回路ユニット３０、回路ケース、内筐体６０が組み合わせられた図。 ランプ１の放熱効果を確認する実験

[発明に到った経緯]
上記のような発光モジュールを搭載した基台の背面側に回路ユニット及び回路ケースを設けた照明装置において、回路ケースの内部から外部への放熱性を向上させるために、新たに放熱部材などを設けることも考えられるが、装置構成はできるだけ簡素にしたい。
ここで、回路ケースにおける基台に面する絶縁部に窓部を開設して、回路ケースの内部空間を基台の背面に臨むようにすれば、絶縁部による回路ユニットと基台との間の絶縁機能を確保しながら、回路ユニットと基台との間の輻射および対流による熱伝導性を向上できる点に着目した。

また、回路ケースの内部空間と基台との熱伝導性を向上することによって、基台の機能として発光モジュールで発生する熱を外部に放熱するだけでなく、回路ユニットの熱を外部に放熱するのにも利用できる点に着目した。
このような着想に基づいて本発明に到った。
[実施の形態]
＜全体構成＞
図１〜３に示すように、ランプ１は、白熱電球の代替品となるＬＥＤランプである。

図１において紙面上下方向に沿って描かれた一点鎖線は、ランプ１のランプ軸Ｊを示す。このランプ軸Ｊは、ランプ１を照明器具のソケットに取り付ける際の回転中心となる軸であり、口金７０の回転軸と一致する。図１における紙面上方をランプ１の前方とする。
図１，２に示すように、ランプ１は、発光モジュール１０、発光モジュール１０を搭載する基台２０、発光モジュール１０を駆動する回路ユニット３０、回路ユニット３０を収納する回路ケース（筒状部４０，絶縁部５０）、内筐体６０、口金７０、外筐体８０、グローブ９０などを備える。

以下に、その各部構成を説明する。
＜発光モジュール１０＞
発光モジュール１０は、モジュール基板１１と、当該モジュール基板１１に実装された複数の半導体発光素子１２と、半導体発光素子１２を封止する封止部材１３とを備える。
図２に示すように、封止部材１３は、モジュール基板１１の外周部上面に環状に形成されている。図２においては封止部材１３に覆われて見えないが、モジュール基板１１の外周部の上面には配線パターンが形成され、その配線パターン上に複数の半導体発光素子１２が実装されている。

またモジュール基板１１の配線パターンには、給電用のコネクタ１６が接続されている。
モジュール基板１１は、ここでは、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ケイ素などのセラミックスにガラス成分を混合した材料を焼成してなるセラミックス基板に配線パターンが形成されたものを用いることとする。ただし、セラミックス基板に限らず、樹脂基板、樹脂板と金属板からなる金属ベース基板等の基板を用いることもできる。

半導体発光素子１２としては、例えばＧａＮ系の青色発光するＬＥＤが用いられる。
複数の半導体発光素子１２は、モジュール基板１１の外周部上面に、ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｂｏａｒｄ）技術を用いて実装されている。
封止部材１３は、透光性材料に、半導体発光素子１２から出射される光の波長を変換する波長変換材料が混入されて構成されている。透光性材料としては、例えばシリコーン樹脂が用いられ、波長変換材料は、例えば、青色光を黄色光に変換する黄色蛍光体粒子を用いることができる。

モジュール基板１１の中央部には、回路ユニット３０から受電するリード線３４ａ，３４ｂを通過させる貫通孔１４が開設されている。
また、モジュール基板１１には貫通孔１５が開設されている。この貫通孔１５は、基台２０の突出部２２が嵌まり込むものである。
貫通孔１４，貫通孔１５は、配線パターンが配されていないところ、すなわちモジュール基板１１における中央部に開設されている。

なお、ここでは発光部をＣＯＢ型で形成することとしたが、発光部は、表面実装（ＳＭＤ）型のＬＥＤで形成することもできる。
＜基台２０＞
図２に示すように、基台２０は略円板状の部材であって、基台２０における上面が、発光モジュール１０を載置する搭載面２１となっている。この搭載面２１に接着層を介して発光モジュール１０が接着されて固定されている。基台２０は、発光モジュール１０で発生する熱を効率よく外部に放出できるように、熱伝導性材料で形成されている。

この基台２０は、熱伝導性樹脂を射出成形することによって作製してもよいし、金属などの熱伝導性材料をプレス加工あるいはダイカスト加工して作成してもよい。
金属材料としては、例えば、アルミニウム、錫、亜鉛、インジウム、鉄、銅、銀、ニッケル、ロジウム、パラジウム等の単一の金属元素からなる純金属、複数の金属元素からなる合金、金属元素と非金属元素とからなる合金等が挙げられる。

熱伝導性の樹脂材料としては、例えば、ポリプロピレン、ポリプロピレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリサルフォン、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリフタールアミド等が挙げられる。
樹脂材料に熱伝導性フィラーを混合したものを用いてもよい。熱伝導性フィラーとしては、例えば、ガラス、酸化ケイ素、酸化ベリリウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化チタニウム、窒化アルミニウム、ダイヤモンド、グラファイト、炭化ケイ素、炭化チタニウム、ホウ化ジルコニウム、ホウ化リン、ケイ化モリブデン、硫化ベリリウム、アルミニウム、錫、亜鉛、インジウム、鉄、銅、銀等の無機材料からなるフィラーを使用できる。これらのフィラーを複数種類併用してもよい。

図２に示すように、基台２０の中央部には貫通孔２４が形成されている。
詳しくは後述するが、この貫通孔２４はリード線３４ａ，３４ｂを挿通させるものである。また基台２０には突出部２２及び１対のリブ２６が、搭載面２１から突出して設けられている。また、基台２０の背面２９には、回路ケースの絶縁部５０を装着するための一対の凹部２５ａ，２５ｂが設けられている（図４参照）。

＜回路ユニット３０＞
回路ユニット３０は、口金７０を介して照明装置から受電し、電力変換して発光モジュール１０に供給するものである。回路ユニット３０は、回路基板３１、回路基板３１の一方の主面（実装面）に実装された複数の電子部品３２，３３、および回路基板３１の他方の主面（実装面とは反対側の面）に配設された配線パターン（不図示）を含む。なお、図面では一部の電子部品だけに符号「３２」および「３３」を付している。

回路ユニット３０は、回路ケースによって基台２０の背面２９側に保持されている。図１，図５に示すように、回路基板３１はランプ軸Ｊからずれた位置に配置され、回路基板３１への嵩高い電子部品の実装が可能となっている。
また回路ユニット３０には発光モジュール１０に電力を供給する一対のリード線３４ａ，３４ｂが接続されている。リード線３４ａ，３４ｂの先端にはコネクタ３５が接続されている。

一対のリード線３４ａ，３４ｂは、絶縁部５０の貫通孔５４、基台２０の貫通孔２４、発光モジュール１０の貫通孔１４を通過して前方に導出されている。リード線３４ａ，３４ｂの先端にはコネクタ３５が取り付けられている。このコネクタ３５は、発光モジュール１０に取り付けられたコネクタ１６に接続される。このようにリード線３４ａ，３４ｂなどによって回路ユニット３０から発光モジュール１０への給電路が形成される。

図１に示すように、回路ユニット３０と口金７０とは、一対のリード線３６，３７で電気接続されている。
＜回路ケース＞
回路ケースは、基台２０の背面２９側に設けられた筒状部４０と絶縁部５０とからなる。

筒状部４０は、その前端側の開口部が背面２９と対向するように配置されている。そして絶縁部５０は、この筒状部４０の開口部をふさぐように装着され、基台２０の背面２９と回路ユニット３０との間に介在して両者を絶縁している。
回路ケースの筒軸はランプ軸Ｊと一致している。
筒状部４０：
筒状部４０は大径部４１と小径部４２を有する筒状の部材であって、その内部に回路ユニット３０を保持する。筒状部４０における大径部４１の前端側開口部が、基台２０の背面と対向している。小径部４２は、大径部４１後端から続き、この小径部４２に口金７０が外嵌されている。

大径部４１は前方から後方に向けて縮径する円筒形状であり、回路ユニット３０の大部分がこの大径部４１の内部に収容される。
図２に示すように、大径部４１の内周面４１ａには、ランプ軸Ｊ方向に沿って互いに平行に伸びるリブ対４４ａが立設され、このリブ対４４ａの間に溝４４が形成されている。
なお、図２では、内周面４１ａにおいて、リブ対４４ａ及び溝４４は一か所だけに示されているが、リブ対４４ａ及び溝４４は２か所に対で形成され、その一対の溝４４に、回路基板３１における両側縁３１ａが差し込まれることによって、回路基板３１はその主面が筒軸方向に沿った状態で筒状部４０内に保持される。

筒状部４０は、例えば、樹脂材料や無機材料等の電気絶縁性材料で形成されている。
樹脂材料としては、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂が挙げられる。具体的には、ポリブチレンテレフタレート、ポリオキシメチル、ポリアミド、ポリフェニルサルフィド、ポリカーボネート、アクリル、フッ素系アクリル、シリコーン系アクリル、エポキシアクリレート、ポリスチレン、アクリロニトリルスチレン、シクロオレフィンポリマー、メチルスチレン、フルオレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、フェノール樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。

また、無機材料としては、ガラス、セラミックス、シリカ、チタニア、アルミナ、シリカアルミナ、ジルコニア、酸化亜鉛、酸化バリウム、酸化ストロンチウム、酸化ジルコニウム等が挙げられる。
絶縁部５０：
絶縁部５０は、筒状部４０における大径部４１の前端側に、その筒状部４０の開口部を塞ぐように装着されている。この絶縁部５０は、ランプ１において基台２０の背面２９と回路基板３１との間に介在し、回路基板３１が背面２９に接近するのを防ぎ、絶縁性を確保する機能を持つ。

この絶縁部５０は、大径部４１の前端開口部に装着するキャップ状の部材であって、円板状の天板部５１と、その外縁から後方に曲折する周壁部５２とからなる。
絶縁部５０も、筒状部４０の材料と同様の材料で構成することができる。
図１に示すように、周壁部５２は大径部４１の前端縁とほぼ同等の径を有し、周壁部５２の後端縁は、大径部４１の前端縁の内側に嵌り込んでいる。

周壁部５２の外周面には、爪部５３ａ及び凸部５３ｂが形成され、大径部４１の前端部には、爪部５３ａが係合する係合孔４３ａ及び凸部５３ｂが嵌り込む切欠４３ｂが形成されている。爪部５３ａと係合孔４３ａが係合することによって、絶縁部５０は筒状部４０の前端に装着される。
絶縁部５０には、図２に示すように、天板部５１から前方に突出する一対の突起５５ａ，５５ｂが形成されている。この突起５５ａ，５５ｂは、図６に示されるように、基台２０の凹部２５ａ，２５ｂに差し込まれる。

この突起５５ａ，５５ｂと凹部２５ａ，２５ｂとの嵌合によって、絶縁部５０は背面２９上に近接して位置合わせされた状態で固定される。これによってランプ１の組み立て時における作業性も良好となる。
ランプ１が組み立てられた状態では、図１に示すように、基台２０と回路ユニット３０との間に絶縁部５０の天板部５１が介在して、基台２０と回路ユニット３０が離間しているので、基台２０と回路ユニット３０との間の絶縁性が確保される。

絶縁部５０に開設する窓部：
絶縁部５０における天板部５１には、窓部５６ａ，５６ｂが開設されている。この窓部５６ａ，５６ｂは、全体が基台２０の背面２９に面している。後で詳述するが、それによって回路ケースの内部空間が、この窓部５６ａ，５６ｂを介して、基台２０の背面２９に臨んでいるので、内部空間と基台２０との間の輻射および対流による熱伝達が良好になされる。

＜内筐体６０＞
内筐体６０は、筒状部４０における大径部４１の外周面を覆う円筒状の部材である。
内筐体６０は熱伝導性材料で構成されており、ランプ１の点灯時に、発光モジュール１０及び回路ユニット３０から発生する熱を口金７０側に放散させる放熱部材（ヒートシンク）として機能する。

この内筐体６０も、基台２０と同様の材料で形成することができる。
内筐体６０は、円筒状の本体部６１と、本体部６１の下端に延設された円環状の係止部６２とを含む。
本体部６１は、前方から後方にかけて縮径し、筒状部４０の大径部４１に外嵌されている。

図１に示すように、基台２０は、本体部６１の前端部６３に内嵌されている。そして、内筐体６０の前端部６３は基台２０の外周部に、かしめ等によって固定されている。
基台２０の外周面は、内筐体６０の前端部６３の内周面と面接触しているので、基台２０から内筐体６０に伝熱し易くなっている。
基台２０から内筐体６０に伝導された熱は、主に筒状部４０の小径部４２を経由して口金７０へ伝導し、口金７０から照明器具側へ放熱される。

＜口金７０＞
口金７０は、ランプ１を点灯させる際に、照明器具のソケットから電力を受ける部材である。
口金７０は、筒状部４０における小径部４２の開口を塞ぐように取着されている。 口金７０の種類は、特に限定されるものではないが、ここではエジソンタイプであるＥ２６口金が使用されている。口金７０は、略円筒形状であって外周面が雄ねじとなっているシェル部７１と、絶縁部７３を介してシェル部７１に装着されたアイレット部７２とを備える。

上記回路ユニット３０に接続されているリード線３６は、筒状部４０の小径部４２に設けられた貫通孔４５を通ってシェル部７１と接続され、リード線３７は、小径部４２を通ってアイレット部７２に接続されている。
口金７０が照明器具のソケットに装着されると、照明器具から口金７０及びリード線３６，３７を経由して回路ユニット３０に電力が供給される。

＜外筐体８０＞
外筐体８０は、内筐体６０の外周面を覆う筒状の外殻部８１と、外殻部８１の後端からランプ軸Ｊ方向に曲折された円環部８２と、円環部８２の内周縁から後方に伸長する筒状の絶縁部８３とを有する。
外筐体８０は電気絶縁性材料で構成されている。その材料の具体例としては、筒状部４０の材料として説明したのと同様の樹脂材料や無機材料等が挙げられる。

外殻部８１は、前方から後方にかけて縮径する略円筒状であって、外殻部８１の内部には、内筐体６０と及び大径部４１が収容されている。図１に示すように、円環部８２は、内筐体６０の係止部６２を大径部４１に押し付けることによって、内筐体６０を回路ケースの筒状部４０に固定している。
絶縁部８３は、小径部４２の根元部分に外嵌されている。この絶縁部８３が内筐体６０の本体部６１と口金７０との間に介在することによって、内筐体６０と口金７０との間の電気的絶縁が確保されている。

外筐体８０の前端縁部８４は、基台２０の外周面を取り囲んでいる。
＜グローブ９０＞
グローブ９０は、発光モジュール１０の前方を覆う略ドーム状の部材である。このグローブ９０は、例えば透光性を有する樹脂材料やガラスで構成されている。
図１に示すように、グローブ９０の開口側端部９１は、基台２０の外周面と外筐体８０の前端縁部８４の間に差し込まれて、そこに接着剤（不図示）で固定されている。

グローブ９０の内面９２には、発光モジュール１０から発せられた光を拡散させる拡散処理を施してもよい。拡散処理の方法としては、例えば、シリカや白色顔料等をコート材に混合したものを内面９２に塗布する方法がある。
＜発光モジュール１０の基台２０への装着＞
図１，２に示されるように、発光モジュール１０は、基台２０の搭載面２１上に装着されている。

ここで、モジュール基板１１は、その貫通孔１５が基台２０の突出部２２に嵌り込み、且つリブ２６によってモジュール基板１１の角部分の位置が規定された状態で、搭載面２１上に載置されている。
このように、突出部２２及びリブ２６があることによって、モジュール基板１１を搭載面２１上の定位置に確実に装着することができるので、取付け作業性が向上する。

また、発光モジュール１０のモジュール基板１１の背面と、基台２０の搭載面２１との間は接着層で接着されている。
接着層は、熱伝導性の良好な接着材料、例えばシリコーン接着剤で形成されている。
この接着層は、発光モジュール１０を搭載面２１に装着する際に、あらかじめ搭載面２１またはモジュール基板１１の背面にシリコーン接着剤を塗布しておくことによって、あるいはシリコーン粘着シートを貼り付けておくことによって形成することができる。

このようにモジュール基板１１と基台２０の搭載面２１とが接着されているので、発光モジュール１０で発生した熱は、基台２０に効率よく伝わり、基台２０を通って外部に放熱される。
さらに基台２０には、モジュール基板１１と搭載面２１と間の接着が剥がれた場合にも発光モジュール１０が基台２０から脱落するのを防止する機構が設けられている。

図２に示すように、基台２０には、モジュール基板１１の縁に近接して、搭載面２１の上方に突出する突出部２２が設けられている。ここで突出部２２はモジュール基板１１の縁に接触していてもよい。そして、締結体２７によって、ワッシャ２８が突出部２２の頂面上に締結されている。締結体２７として、ここではネジ体を用いている。
ワッシャ２８の外径は突出部２２の頂面の径よりも大きく設定されているので、ワッシャ２８の外周部分が突出部２２の頂部から庇状にはみ出している。

さらにワッシャ２８の径は、貫通孔１５の径よりも大きく設定されているので、モジュール基板１１における貫通孔１５の内縁部分を覆っている。
また、突出部２２の高さは、モジュール基板１１の厚みと同等もしくはより高く設定されているので、ワッシャ２８は、モジュール基板１１の表面に押圧力をかけない状態になっている。

従って、たとえ接着層が劣化して、モジュール基板１１と搭載面２１とが剥がれて、モジュール基板１１が搭載面２１から離脱しようとしても、ワッシャ２８による庇状部が当接して離脱できない。よって、発光モジュール１０が基台２０から脱落するのが防止される。
また、発光モジュール１０のモジュール基板１１は、ワッシャ２８から押圧力を受けることもないので、モジュール基板１１が押圧力で割れることもない。

＜ランプ１の組み立て方法＞
発光モジュール１０を基台２０に装着する。
回路ユニット３０を回路ケースに収納する。
発光モジュール１０を装着した基台２０と、回路ユニット３０を装着した回路ケースとを結合し、回路ケースに内筐体６０を装着する。ここで基台２０と回路ケースとの結合は、突起５５ａ，５５ｂと凹部２５ａ，２５ｂとの嵌合によって行う。

図７は、このように、発光モジュール１０，基台２０、回路ユニット３０、回路ケース、内筐体６０が組み合わせられたものを示す。
そして、内筐体６０を保持して、内筐体６０の前端部６３を、基台２０の外周部に面接触するようにかしめる。図７で白抜矢印は、内筐体６０の前端部６３をランプ軸Ｊ方向に押圧して基台２０の外周部にかしめる様子を示している。

ここで、上記のように回路ケースの突起５５ａ，５５ｂと基台２０の凹部２５ａ，２５ｂとが嵌合し、内筐体６０も回路ケースの外側に嵌りこんでいるので、相互に位置決めされた状態で保持される。従って、このかしめ工程を容易に行うことができる。
次に、内筐体６０の外側に外筐体８０を装着し、口金７０を装着し、基台２０の外周と外筐体８０の前端縁部８４との間に、グローブ９０の開口側端部９１を挿入して接着剤などで固定する。

なお、ここでは絶縁部５０に突起５５ａ，５５ｂを設け、基台２０に凹部２５ａ，２５ｂを設けたが、これを逆にして、基台２０の背面に突起を設け、絶縁部５０にこれと勘合する凹部を設けてもよい。広くは、絶縁部５０に係合部、基台２０にこれと係合する被係合を設けることによって、同様の効果を奏する。
＜ランプ１における絶縁部５０の窓部５６ａ，５６ｂによる放熱向上効果＞
図４は、ランプ１の要部断面図であって、ランプ軸Ｊに沿って絶縁部５０の窓部５６ａ，５６ｂを横断する面で切断している。また、図５は、ランプ１を筒状部４０のところで切断して後方から見た図である。これらの図において、回路ユニット３０については、回路基板３１だけ示し、電子部品は省略している。

上記のように、ランプ１は、モジュール基板１１の上に半導体発光素子１２が実装されてなる発光部を有する発光モジュール１０と、発光モジュール１０を搭載する搭載面２１を有する基台２０とを備え、基台２０における搭載面２１の背面２９側には、発光モジュール１０を駆動する回路ユニット３０と、回路ユニット３０を内部に収納して保持する回路ケースとが設けられている。

そして、図４，５に示されるように、絶縁部５０における天板部５１には、基台２０の背面２９に臨む窓部５６ａ，５６ｂが開設されている。それによって、筒状部４０，絶縁部５０で構成される回路ケース内の空間Ｓは、窓部５６ａ，５６ｂを介して、基台２０の背面２９に臨んでいる。
従って、このランプ１によれば、絶縁部５０に窓部が開設されていない場合と比べると、内部空間Ｓと基台２０との間で熱伝達（輻射による熱伝達、空気の対流による熱伝達）が良好になされる。

点灯時に発光モジュール１０で発生する熱は、図４中に矢印Ａで示すように基台２０を経由して外方に放熱される。
一方、ランプ点灯時に回路ユニット３０で発生する熱の一部は、筒状部４０から内筐体６０を介して外部に放熱されるが、図４中に矢印Ｂで示すように、回路ユニット３０から窓部５６ａ，５６ｂを介して基台２０にも伝熱され、基台２０を経由して外部に放熱される熱伝達経路も形成される。

特に、ランプ１が高出力で回路ユニット３０からの発熱量が大きい場合には、回路ユニット３０から窓部５６ａ，５６ｂ及び基台２０を通って外部に放熱される量も大きくなる。
このようにランプ１によれば、窓部５６ａ，５６ｂを介して基台２０を経由する放熱性が向上する分だけ、全体の放熱性も向上することになり、回路ケース内の温度も低減される。

（絶縁部５０に開設する窓部の開口率及び窓部の形態）
天板部５１に開設する窓部５６ａ，５６ｂの開口率：
上記の放熱効果を得る上で、天板部５１において窓部５６ａ，５６ｂが占める開口率は１／５（２０％）以上とすることが好ましく、さらに、１／３以上確保することが好ましい。 一方、絶縁部５０の強度を確保する上で、開口率は３／５以下が好ましい。

ここで、天板部５１の開口率は、貫通孔５４，窓部５６ａ，５６ｂの面積も含めた天板部５１の見かけの面積(天板部５１の外縁で囲まれた面積 )
に対して、窓部５６ａ，５６ｂが占める面積の割合である。
なお、天板部５１の中央に開設されている貫通孔５４は、リード線３４ａ，３４ｂを挿通させるものであって、基台２０の貫通孔５４と連通しており、基台２０の背面２９には臨んでいない。上記天板部５１の開口率は、この貫通孔５４が天板部５１に占める割合は除き、窓部５６ａ，５６ｂが占める割合である。

天板部５１に開設する窓部の数、窓部の形状、開設する位置：
図２、図６に示す例では、天板部５１に２つの扇形状の窓部５６ａ，５６ｂがランプ軸Ｊに対して対称的に開設されている。このように複数の窓部５６ａ，５６ｂを天板部５１の中心点に対称となる位置に開設することで対流による熱伝達効果を高めることができる。

そして、この熱伝達効果を高めることによって、以下に説明するようにランプ１の全体的な放熱性が向上する。
ただし、天板部５１に開設する窓部の形状、窓部の数、開設する位置はこれに限られない。
天板部５１に開設する窓部の形状は特に限定されず、円形、角形など、任意の形状で実施できる。

また、窓部は、周壁部５２から切欠かれて形成された切欠きであってもよく、同様に放熱向上効果が得られる。
ただし、絶縁部５０の強度を保つ上で、天板部５１に開設する窓部は、切欠きではなく、絶縁部５０の材料で窓部の外周が囲まれている方が好ましい。
天板部５１に開設する開口部の数は１つだけ開設してもよいが、同じ開口率でも複数個所に分散して開設すれば、基台２０の背面２９の広い範囲にわたって開口部が分散配置される。

それによって、広い領域で内部空間Ｓから基台２０へ放熱されるので、放熱効果を高めることができる。
さらに、基台２０の背面２９と、天板部５１との間に隙間（図４中において符号Ｇで示す）がある場合、天板部５１に窓部を複数個開設すれば、回路ケース内の空気がその隙間と複数の窓部を経由して循環し、放熱効果が高まることも期待できる。

また、天板部５１に複数の窓部を開設する位置については、基台２０の背面２９上において偏ることなく、できるだけ広い範囲に均一的に分散されることが、放熱効果を高める上で好ましい。
なお、回路ケース内の内部空間、並びに絶縁部５０の窓部５６ａ，５６ｂに、シリコーン樹脂のような熱伝導性樹脂を充填してもよく、内部空間などの一部に配置してもよい。このように充填あるいは配置したシリコーン樹脂を介して、回路ユニット３０から回路ケース及び基台２０に良好に熱伝導されるので、さらに放熱性を向上することができる。

（実験）
ランプ１の絶縁部５０に窓部を開設することによる放熱効果を確認する実験を行った。
実験方法は、図８の表に示すように、ランプ１における絶縁部５０における窓部の開口率を、０％、２７％、３５％、１００％に変えて、周辺雰囲気、回路IC、回路基板３１、基台２０、ＬＥＤ（発光モジュール１０）の温度を測定した。

いずれのランプも以下の仕様は共通である。
ランプの明るさ仕様は１００Ｗ形相当、ランプ消費電力 は１４．１Ｗとした。
基台２０、内筐体６０は、共にアルミニウムであり、外筐体８０、回路ケース（筒状部４０、絶縁部５０）は、いずれもポリブチレンテレフタレート製である。
充填剤はなし。

実験結果は図８の表に示す通りである。
絶縁部に窓部がない場合（開口率０％）と比べると、絶縁部において窓部を開口率２７％、３５％、１００％で形成したものは、回路ユニット３０、基台２０、発光モジュール１０の温度がいずれも低くなっている。
この実験結果は、絶縁部５０の開口率２０％以上とすることによって、放熱効果が高められることを示している。

＜その他＞
上記ランプ１では、絶縁部５０が天板部５１と周壁部５２からなり、周壁部５２が筒状部４０の前端に嵌っていたが、絶縁部５０に周壁部５２がなくてもよい。たとえば円板状の絶縁部が筒状部４０の前端開口部を塞ぐように装着されていてもよく、その場合も、絶縁部に窓部を開設することによって、同様の効果を奏する。

上記実施の形態では、電球型のＬＥＤランプを例にとって説明したが、半導体発光素子を備える発光モジュールが基台に装着され、基台における背面側に、発光モジュールを駆動する回路ユニットと、回路ユニットを内部に収納して保持する回路ケースとが設けられた照明装置において同様に適用できる。

１ ランプ
１０ 発光モジュール
１１ モジュール基板
１２ 半導体発光素子
１５ 貫通孔
２０ 基台
２１ 搭載面
２２ 突出部
２５ａ,２５ｂ 凹部
２７ 締結体
２８ ワッシャ
２９ 背面
３０ 回路ユニット
３１ 回路基板
４０ 筒状部
５０ 絶縁部
５１ 天板部
５２ 周壁部
５５ａ,５５ｂ 突起
５６ａ,５６ｂ 窓部
６０ 内筐体
７０ 口金
８０外筐体
９０グローブ

Claims (6)

1. モジュール基板に半導体発光素子が実装なされてなる発光モジュールと、
   前記発光モジュールを搭載する搭載面を有する基台と、
   前記基台における前記搭載面の背面側に設けられ、前記発光モジュールを駆動する回路ユニットと、
   前記回路ユニットを内部に収納して保持する回路ケースとを備える照明装置であって、
   前記回路ケースは、
   開口部を前記基台の背面に対向するように配置された筒状部と、
   前記背面と前記回路ユニットとの間に介在して前記筒状部の開口部を覆う絶縁部とを有し、
   前記絶縁部には、窓部が開設され、
   当該窓部を介して、前記回路ケースの内部空間が前記基台の背面に臨んでいる、
   照明装置。
2. 前記絶縁部において前記窓部が占める開口率は２０％以上である、
   請求項１記載の照明装置。
3. 前記絶縁部において、前記窓部は複数個に分かれて開設されている、
   請求項１または２記載の照明装置。
4. 前記絶縁部には係合部が設けられ、
   前記基台の背面には、前記係合部が係合する被係合部が設けられている、
   請求項１〜３のいずれかに記載の照明装置。
5. 前記筒状部の外側に伝熱性の筐体が装着され、
   当該筐体は前記基台に接続されている、
   請求項１〜４のいずれかに記載の照明装置。
6. 前記回路ケースの内部空間に、熱伝導性材料からなる充填剤が充填されている、
   請求項１〜５のいずれかに記載の照明装置。

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