JP5701411B2 - Ｌｅｄ照明装置 - Google Patents

Description

この発明は、ＬＥＤ電球等のＬＥＤ照明装置に関するものであり、例えば、Ｅ１７口金を持った小型電球やミニクリプトン電球に関する。

従来のＬＥＤ電球は、ＬＥＤからの放熱のために放熱フィンを有する放熱部を設けている。

国際公開第ＷＯ２０１０／０８９３９７号パンフレット 特表２００７−５２８５８８号公報

放熱部によるＬＥＤの放熱を向上させたＬＥＤ照明装置を提供したい。

この発明に係るＬＥＤ照明装置は、
口金と、前記口金と嵌合する収容ハウジングと、前記収容ハウジングに収納された点灯回路基板と、放熱部と、前記点灯回路基板と電気的に接続されるとともに、前記放熱部に取り付けられ、ＬＥＤが搭載されたＬＥＤ基板とを有するＬＥＤ照明装置であり、
前記放熱部の重さと前記ＬＥＤ照明装置の消費電力との比を、前記ＬＥＤの点灯時のＬＥＤ温度が１００℃以下となるようにしたことを特徴とするＬＥＤ照明装置であって、
前記ＬＥＤ照明装置は、前記口金に向かってくびれた茄子形をしており、
前記放熱部は、胴部と、前記胴部の側面から外周面に露出した張出部と、前記張出部の前記口金がある側から前記口金がある方向に突出するフィン部とを有し、
前記張出部の外周面と前記フィン部の外周面とは、前記ＬＥＤ照明装置の茄子形を形成する外周面の一部であり、
前記ＬＥＤ照明装置の定格消費電力が７Ｗ以下であり、
前記ＬＥＤ照明装置の重さが約５０グラムであり、前記放熱部の重さと前記ＬＥＤ照明装置の重さとの比が３６％以上５０％以下あり、
前記口金を天井方向にし、室温２５℃の雰囲気中で、１００Ｖ、５０／６０Ｈｚで点灯させた場合、前記ＬＥＤの温度は１００℃以下であることを特徴とする。

この発明では、前記ＬＥＤの点灯時のＬＥＤ温度を１００℃以下にすることができる。

実施の形態１のＬＥＤ照明装置１００の正面図である。 実施の形態１のＬＥＤ照明装置１００の右側面図である。 実施の形態１のＬＥＤ照明装置１００の左側面図である。 実施の形態１のＬＥＤ照明装置１００の背面図である。 実施の形態１のＬＥＤ照明装置１００の平面図である。 実施の形態１のＬＥＤ照明装置１００の底面図である。 実施の形態１のＬＥＤ照明装置１００の平面方向からの斜視図である。 実施の形態１のＬＥＤ照明装置１００の底面方向からの斜視図である。 実施の形態１のＬＥＤ照明装置１００の分解斜視図である。 実施の形態１のＬＥＤ照明装置１００のトップカバー１０を取り除いた底面図である。 実施の形態１のＬＥＤ照明装置１００の正面図のＡＡ断面図である。 実施の形態１のＬＥＤ照明装置１００のＡＡ断面図の下部拡大図である。 実施の形態１のＬＥＤ照明装置１００の右側面図のＢＢ断面図である。 実施の形態１のＬＥＤ照明装置１００のＢＢ断面図の右下部拡大図である。 実施の形態１のＬＥＤ照明装置１００の平面図のＣＣ断面図である。 実施の形態１のＬＥＤ照明装置１００のＣＣ断面図の右下部拡大図である。 実施の形態１の放熱部４０の四面図である。 実施の形態１の放熱部４０の斜視図である。 実施の形態１のＬＥＤ照明装置１００の放熱部４０と消費電力とＬＥＤ温度との関係図である。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１のＬＥＤ照明装置１００の正面図である。
図２は、実施の形態１のＬＥＤ照明装置１００の右側面図である。
図３は、実施の形態１のＬＥＤ照明装置１００の左側面図である。
図４は、実施の形態１のＬＥＤ照明装置１００の背面図である。
図５は、実施の形態１のＬＥＤ照明装置１００の平面図である。
図６は、実施の形態１のＬＥＤ照明装置１００の底面図である。
図７は、実施の形態１のＬＥＤ照明装置１００の平面方向からの斜視図である。
図８は、実施の形態１のＬＥＤ照明装置１００の底面方向からの斜視図である。

ＬＥＤ照明装置１００は、例えば、Ｅ１７口金を持ったミニクリプトン電球である。
図１〜図４は、口金８０を除き、同一の内容の図面である。すなわち、ＬＥＤ照明装置１００の４方向からの形状や外観が同一である。
ＬＥＤ照明装置１００は、平面視で円形をしており、全体として、口金８０に向かってくびれた茄子形の回転体をしている。

以下、半径、直径、円弧、外周、内周という場合は、ＬＥＤ照明装置１００の中央にある上下方向の回転軸を中心にした円の半径、直径、円弧、あるいは、回転軸を中心線にした回転面の外周、内周を意味する。

ＬＥＤ照明装置１００の下部は、球状になっており、口金８０に向かって、最大外径の部分から次第に径が小さくなっている。
ＬＥＤ照明装置１００は、従来の市販されているフィラメントを用いたミニクリプトン電球の形状と同じ形状あるいはほぼ同じ形状をしており、従来の市販されているミニクリプトン電球の代わりに用いることができる。
ＬＥＤ照明装置１００は、電球型の発光ダイオードランプである。

ランプのサイドに、４個の放熱フィン（張出部４２、フィン部４３）が口金８０の下部近傍からトップカバー１０までほぼ一定の幅で縦に形成されている。

ランプの発光方向（図１において下方向）には、１個の半球状のトップカバー１０が放熱フィン（張出部４２）の下部に固定されている。

４個の放熱フィンの下部（張出部４２）の間には、トップカバー１０と隣り合って４個のサイドカバー３０が固定されている。

トップカバー１０とサイドカバー３０の内部には発光ダイオード（ＬＥＤ）を搭載したＬＥＤ基板がある。

４個の放熱フィンの下部（張出部４２）と１個のトップカバー１０と４個のサイドカバー３０とにより球状の外形を形成している。

４個の放熱フィンの上部（フィン部４３）の内側には、点灯回路基板を収容した筒状の収容ハウジング５７が固定されている。

図９は、実施の形態１のＬＥＤ照明装置１００の分解斜視図である。
図１０は、実施の形態１のＬＥＤ照明装置１００のトップカバー１０を取り除いた底面図である。
図１１は、実施の形態１のＬＥＤ照明装置１００の正面図のＡＡ断面図である。
図１２は、実施の形態１のＬＥＤ照明装置１００のＡＡ断面図の下部拡大図である。
図１３は、実施の形態１のＬＥＤ照明装置１００の右側面図のＢＢ断面図である。
図１４は、実施の形態１のＬＥＤ照明装置１００のＢＢ断面図の右下部拡大図である。
図１５は、実施の形態１のＬＥＤ照明装置１００の平面図のＣＣ断面図である。
図１６は、実施の形態１のＬＥＤ照明装置１００のＣＣ断面図の右下部拡大図である。
図１７は、実施の形態１の放熱部４０の正面図と平面図と底面図とＡＡ断面図である。右側面図と左側面図と背面図は、正面図と同じなので省略している。
図１８は、実施の形態１の放熱部４０の四方向からの斜視図である。

放熱部４０の説明（主として、図１、図９、図１２、図１７、図１８）＊＊＊＊＊
ＬＥＤ照明装置１００は、放熱部４０を有している。放熱部４０は、アルミニウムであり、ダイキャスト製法により製造する。

放熱部４０は、胴部４１と張出部４２とフィン部４３を有している。

胴部４１は、上下方向（高さ方向）と半径方向とに厚みのある塊状のアルミニウム塊である。
胴部４１は、胴部４１は張出部４２を除いて考えると、概略、四角柱（正四角柱）の外形を呈している。胴部４１は、口金８０側に上面を有し、口金８０と反対側に下面を有している。胴部４１は、上面と下面に直交する４つの側面を有している。４つの側面の隣り合う側面も直交している。下面と４との側面は、ＬＥＤ基板配置部となる。隣り合う側面の間からは、半径方向に９０度の間隔で所定の幅の張出部４２が四方向に張り出している。

胴部４１の上面から下面に向かって、先細りしたくり抜き４９がある。くり抜き４９の形状は、おおむねラッパ型の形をしている。ラッパ型くり抜き４９の回転面は、ＬＥＤ照明装置１００の中心線すなわち胴部４１の上下方向の中心線に近づくように滑らかに膨らんでいる。

このため、逆円錐台のくり抜きをするよりもラッパ型のくり抜きのほうが、胴部４１の半径方向（横方向）の肉厚が厚くでき、アルミニウムの使用量を多くすることができる。

このように、胴部４１は張出部４２を除いて考えると、全体として環状をしているが、外形は四角柱であり、内部の形は、胴部４１の上下方向の中心線をとおる断面が中心線側に膨らんだ弧状の内周面４４（内周回転面）を有している。弧状の内周面４４は、例えば、円弧または放物線又は楕円孤又はこれらを組合せた曲線をＬＥＤ照明装置１００の中心線すなわち胴部４１の中心線を中心にして回転させた回転面である。

くり抜き４９の先端には、くり抜き４９の空間を閉じるストッパ４８が形成されている。

ストッパ４８の中央には、楕円形又は長穴の貫通孔４５がある。

胴部４１の４箇所の張出部４２の下方には、下面から断面が外周方向に向かってＬ字状に折れ曲がったコーナー爪部４６が形成されている。コーナー爪部４６は、胴部４１の下面の４箇所のコーナーの下部にあり、張出部４２の下端外周より半径方向内側にある。

コーナー爪部４６のＬ字状に折れ曲がった先の外周面は、外側に膨らんだ球面になっており、トップカバー１０の内面のへこんだ球面と一致するように形成されている。

Ｌ字状に折れ曲がったコーナー爪部４６と胴部４１の下面とにより、コ字状のくさび受け入れ部を提供する。

胴部４１の側面の上端部からは、胴部４１の上面から上に向かって凸状の凸部４７が形成されている。

張出部４２とフィン部４３との説明（主として、図１、図９、図１６、図１７、図１８）＊＊＊＊＊
胴部４１は、隣り合う２つの側面が直交する４箇所のコーナーに張出部４２を有している。張出部４２は、半径方向に凸状に突き出ている。

張出部４２の凸状に突き出ている外周面の円弧長はＬ２である。
張出部４２の下部にあるコーナー爪部４６のＬ字状に折れ曲がった先端の外周面の円弧長もＬ２である。

張出部４２は、ＬＥＤ照明装置１００の外周となる外周囲部の一部を形成する。隣り合う張出部４２の奥間に胴部４１の側面がありＬＥＤ基板が配置される。胴部４１の側面と張出部４２の側面とのなす角度は、１３５度である。張出部４２の側面は平行である。

また、胴部４１は、４箇所のコーナーから口金８０方向に突出したフィン部４３を有している。張出部４２とフィン部４３との外周面は連続した曲面を呈している。張出部４２とフィン部４３との外周面は、ＬＥＤ照明装置１００の茄子形を形成する外周面である。張出部４２とフィン部４３との外周面は、ＬＥＤ照明装置１００の高さ方向（上下方向）に応じて半径が滑らかに変化した回転面である。

フィン部４３の内周面は、ＬＥＤ照明装置１００の高さ方向（上下方向）に応じて半径が一定の回転面である。

張出部４２の外周面は、胴部４１の上面付近あるいは胴部４１の上下中央付近で最大半径を有し、胴部４１の下面に向かうにつれて次第に半径を減少させている。張出部４２の外周面が最大半径を有する高さ方向（上下方向）の位置は、サイド基板２２のＬＥＤ２３が配置される位置と同じ（ほぼ同じ）であり、サイド基板２２のＬＥＤ２３からの放熱性を高めている。

フィン部４３の外周面は、張出部４２と繋がっている部分が最大半径であり、口金８０に向かってほぼ厚さがなくなるように次第に半径を減少させている。

フィン部４３の内周面は、胴部４１の上面から直立しており、４本のフィン部４３により、筒状の空間を提供している。フィン部４３の内周面は、半径Ｒの回転面を有している。

フィン部４３の外周面の円弧長と内周面の円弧長とは同じ円弧長Ｌ２を有している。
したがって、フィン部４３は、左右に外周面と内周面とに直交する２つの側面を有している。フィン部４３の２つの側面は平行であり、張出部４２の平面と同一平面として繋がっている。

フィン部４３と張出部４２の横方向断面で扇形にせず、フィン部４３の側面と張出部４２の側面を平行にしているのは、アルミニウムの使用量を増やすためである。
フィン部４３の内周面の直径は、胴部４１の上面に開口しているくり抜き４９の開口直径と同じ（あるいはほぼ同じ）である。

胴部４１も張出部４２もフィン部４３も、アルミニウムで満たされており、内部に、隙間や空間はなく、アルミニウムの使用量を多くしている。
張出部４２とフィン部４３は熱フィンを兼ねている。

ＬＥＤ基板２０の説明（主として、図９）＊＊＊＊＊
ＬＥＤ基板２０は、１枚のトップ基板２１と４枚のサイド基板２２を有している。
トップ基板２１は、胴部４１の下面に固定される。
サイド基板２２は、胴部４１の側面に固定される。
各基板には、それぞれ３個のＬＥＤ２３（発光ダイオード）がある。

トップ基板２１は、胴部４１の下面の平面部分の大きさと同じあるいはやや小さい基板であり、角がない略正方形の基板である。トップ基板２１の３箇所のコーナーにＬＥＤ２３を配置し、１箇所のコーナーに直流電線９２を接合する電源端子を配置している。トップ基板２１の中央には、貫通孔４５と同じサイズの楕円形又は長穴の基板穴２５がある。

トップ基板２１は、胴部４１の下面とトップカバー１０とサイドカバー３０の下部とで仕切られた空間に配置される。

サイド基板２２は、胴部４１の側面の平面部分の大きさと同じあるいはやや小さい横長長方形の基板である。サイド基板２２は、上側に３個のＬＥＤを横１列に固定し、下側に電源端子を配置している。３個のＬＥＤを横１列に配置することにより、横方向に１個又は２個配置した時に比べて、張出部４２に近い位置にＬＥＤを配置する。こうして、張出部４２により生じる縦方向の暗部を減少させることができる。張出部４２により生じる縦方向の暗部を減少させるためには、少なくとも２個のＬＥＤをできるだけ距離を離して張出部４２に近づけて配置することが望ましい。

ＬＥＤ照明装置１００は、サイド基板２２により四方サイドを照らすので、トップ基板２１だけの場合に比べて、サイド方向への配光が格段に向上する。
サイド基板２２は、胴部４１の側面と張出部４２の側面とサイドカバー３０とで仕切られた空間に配置される。

サイドカバー３０の説明（主として、図１６）＊＊＊＊＊
サイドカバー３０は、中心角が９０度の回転面を有し、球面状の外周面を有している。
サイドカバー３０は、透明である。又は、透光性がある。
サイドカバー３０は、ポリカーボネイト等の絶縁材で製造される。

サイドカバー３０の左右両側の側面は、張出部４２の側面に隙間なく接触する平面である。サイドカバー３０の外周面と張出部４２の外周面とは同一球面になるように連続しており、サイドカバー３０と胴部４１の外周面は全体として球状の曲面を提供する。

サイドカバー３０の上部の両側には１対の上係合部３１がある。上係合部３１は、胴部４１の凸部４７と嵌め合わされるように下側にへこんだ凹形溝部を有している。

サイドカバー３０の下部の両側には１対の下係合部３２がある。下係合部３２は、胴部４１の側面下端部で下面に引っかかるように外周面から内周方向に折れ曲がって形成されている。下係合部３２の内面が下面に接触してひっかけられる。下係合部３２の外面には凸状に下方に突出した凸部がある。

トップカバー１０の説明（主として、図１２）＊＊＊＊＊
トップカバー１０は、半球形状をしている。あるいは、半球形状よりも深みのない球面形状をしている。トップカバー１０の外周は円形である。
トップカバー１０は、透明である。又は、透光性がある。
トップカバー１０は、ポリカーボネイト等の絶縁材で製造される。

トップカバー１０の外周縁部には、４個のコーナー爪部４６に対応して４個のコーナー固定部１１がある。コーナー固定部１１は、トップカバー１０の外周縁部の内側から内部方向に延びたくさびを有している。

コーナー固定部１１のくさびは、外側にＬ字状に折れ曲がったコーナー爪部４６に下方から嵌めこまれる。

Ｌ字状のコーナー爪部４６の先端の球面は上方に行くにしたがって中心線からの距離が大きくなるので、Ｌ字状のコーナー爪部４６の先端は、斜面を提供していることになる。

コーナー固定部１１のくさびは、Ｌ字状のコーナー爪部４６の球面（斜面）を下方から上方への圧力により滑りながらＬ字状のコーナー爪部４６の球面（斜面）の先端に達し、その後、Ｌ字状のコーナー爪部４６の内側にはめ込まれる。

コーナー固定部１１のくさびが、Ｌ字状に折れ曲がったコーナー爪部４６と胴部４１の下面とにより形成されたコ字状のくさび受け入れ部に９０度の間隔をおいて４か所ではまり込むことにより、トップカバー１０が胴部４１（放熱部４０）に固定される。

トップカバー１０のコーナー固定部１１の間の外周縁部には、保持部１２がある。保持部１２は、トップカバー１０の外周縁部の内側から上方向に垂直に延びた弧状面を有している。保持部１２の弧状面は、下係合部３２の外面にある凸部の外側の外周面と接触する。保持部１２は、下係合部３２の内面が胴部４１の下面に接触して固定されるように、下係合部３２の外面の位置を下から上に向けて固定する。

サイドカバー３０は、上部では上係合部３１の凹形溝部が凸部４７にはめ込まれており、下部ではトップカバー１０により下係合部３２の外面にある凸部の外側が保持部１２により下から押さえられて保持される。こうして、トップカバー１０のコーナー固定部１１によるはめ込みによりサイドカバー３０が放熱部４０に固定され放熱部４０から外れなくなる。

サイドカバー３０の上下は、胴部４１の上端部とトップカバー１０とにより保持され、サイドカバー３０の両サイドは張出部４２の側面により保持される。

トップカバー１０とサイドカバー３０と張出部４２の外周面は連続しており、トップカバー１０とサイドカバー３０と胴部４１の外周面は全体として球状の曲面を提供する。

収容ハウジング５７の説明（主として、図９）＊＊＊＊＊
収容ハウジング５７は、点灯回路基板６０を収容している。収容ハウジング５７は、下部ハウジング５０と上部ハウジング７０とを有している。
点灯回路基板６０への断熱効果を高めるため、放熱部４０と収容ハウジング５７との接触面積はできるだけ少ないほうがよい。このため、収容ハウジングは、４本のフィン部４３によってのみ固定される。

下部ハウジング５０の説明（主として、図９）＊＊＊＊＊
下部ハウジング５０は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やプラスチック樹脂などの絶縁材で製造される。

下部ハウジング５０は、下に向かって狭くなった円錐形状あるいはラッパ形状あるいは上戸形状の絞り部５１を有している。絞り部５１の外周面は、胴部４１の内周面４４と接触していない。胴部４１と内周面４４の間には３６０度方向において外部に通じる空間がある。胴部４１と内周面４４との距離は回転面全体において一定以上あり、両者管には隙間がある。その理由は、ＬＥＤからの胴部４１の熱が下部ハウジング５０に伝わらないようにするためである。胴部４１と内周面４４とを非接触にすれば断熱効果が高まり、下部ハウジング５０の上部にある点灯回路基板６０に対する熱の影響を減少させることができる。

下部ハウジング５０は、絞り部５１の上部に下筒部５３とスライド凹部５４とが交互に形成された環状上部を有している。

下筒部５３の外周半径は、半径Ｒよりも大きい。

スライド凹部５４の外周半径は半径Ｒであり、フィン部４３の内周面の半径Ｒと同じである。
スライド凹部５４は、フィン部４３に位置に対応して９０度間隔で配置され４箇所ある。

スライド凹部５４と下筒部５３との半径方向の厚さはほぼ同じである。したがって、下部ハウジング５０の環状上部の内部空間の横方向断面には、下筒部５３の内周面が奥まって広くなる４箇所の奥広部分と、スライド凹部５４の内周面が出っ張って狭くなる４箇所の狭部分とがある。

下筒部５３の上部からは、挿入片５５が突出している。

スライド凹部５４の外周の円弧長は、フィン部４３の内周面の円弧長Ｌ２と同じである。
スライド凹部５４の外周半径は下筒部５３の外周半径よりも小さく、スライド凹部５４は両側の下筒部５３よりもへこんだ回転面を提供している。

したがって、スライド凹部５４は、フィン部４３の内周面を半径方向において隙間なくおよび周方向において隙間なく上下方向にスライドすることができる。

下筒部５３は、フィン部４３の間にあるので、フィン部４３の上下スライドを邪魔することはない。

下部ハウジング５０は、絞り部５１の下部の底面から絞り部の底面の面積よりも小さい断面積を持つ配線管５２を突き出している。配線管５２は、点灯回路基板６０からの直流電線９２を通過させるためにある。配線管５２の断面外形は貫通孔４５の楕円又は長穴の形と同一であり、配線管５２は、貫通孔４５に隙間なく嵌め込まれて貫通孔４５と基板穴２５とを貫通する。こうして、直流電線９２を絶縁状態でトップ基板２１の下面まで配線することができる。

下部ハウジング５０の絞り部５１の底面は、胴部４１のストッパ４８の周囲にあるストッパ４８に当たる。ストッパ４８により、下部ハウジング５０の下方向へスライドが制限され、下部ハウジング５０の位置決めがなされる。下部ハウジング５０の絞り部５１の底面がストッパ４８により位置決めされた状態で、下部ハウジング５０の絞り部５１の外周面と胴部４１の内周面４４との間には隙間がある。また、その隙間の上部は、外気と連通しており外気との対流が可能である。すなわち、下部ハウジング５０の絞り部５１の深さ位置は、隙間が生じるように、設計する。

上部ハウジング７０の説明（主として、図９）＊＊＊＊＊
上部ハウジング７０は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やプラスチック樹脂などの絶縁材で製造される。
上部ハウジング７０は、全体としては筒状であるが、途中で円錐状に径が小さくなっている。上部ハウジング７０は、あたかも、中空のボルト状の形状を有している。

上部ハウジング７０は、螺旋状のネジ山が切られたネジ部７１を上部から突き出している。ネジ部７１は、口金８０の内側にねじ込まれる。

上部ハウジング７０は、上筒部７３とフィン受け凹部７４とが交互に形成された環状部を有している。

上筒部７３の外周半径は、半径Ｒよりも大きい。

フィン受け凹部７４の外周半径は、フィン部４３の内周面の半径Ｒと同じである。
フィン受け凹部７４は、フィン部４３に位置に対応して９０度間隔で配置され４箇所ある。

上筒部７３とフィン受け凹部７４との半径方向の厚さはほぼ同じである。したがって、上部ハウジング７０の環状部の内部空間は、上筒部７３の内周面が奥まって広くなる４箇所の奥広部分と、フィン受け凹部７４の内周面が出っ張って狭くなる４箇所の狭部分とがある。

下筒部５３の上部から突出した挿入片５５は、上筒部７３の内周面に挿入される。こうして、スライド凹部５４とフィン受け凹部７４が連続し、スライド凹部５４とフィン受け凹部７４とが同一面に配置される。

フィン受け凹部７４の外周の長さは、フィン部４３の内周面の円弧長Ｌ２と同じである。
フィン受け凹部７４の外周半径は上筒部７３の外周半径よりも小さく、フィン受け凹部７４は両側の上筒部７３よりもへこんだ回転面を呈している。
したがって、フィン受け凹部７４は、フィン部４３の内周面を下方向にスライドすることができる。
上筒部７３は、フィン部４３の間にあるので、フィン部４３の上へのスライドを邪魔することはない。

上筒部７３の下部にはフィン固定部７５がある。フィン固定部７５は、フィン部４３の固定爪９１を嵌め込む構造になっている。フィン部４３の上へのスライドによりフィン固定部７５が固定爪９１を嵌め込むと、逆方向にスライドすることはできない。

このように、上部ハウジング７０は、フィン部４３で囲まれた空間にフィン部４３により固定される。

点灯回路基板６０の説明（主として、図９、図１１、図１３）＊＊＊＊＊
点灯回路基板６０は、交流電源入力し、高周波に変換してから直流電流を生成して出力する。
点灯回路基板６０は、上下方向に細長い四角形の基板６１を有している。基板６１の上部と下部は台形状にカットされている。基板６１の上部と下部の幅を小さくして、下部ハウジング５０の絞り部５１やねじ部８１の狭い空間に入り込めるようにしており、基板６１の面積をできるだけ大きくしている。

基板６１の上下中央付近に一次回路６７があり、一次回路６７の上部に二次回路６８があり、一次回路６７の下部に二次回路６９がある。二次回路が二か所に分離されている理由は、アルミ電解コンデンサ６２の配置を最上部に配置するようにしたからである。

一次回路６７は、電源端子６５とフィルムコンデンサ６３を有している。基板６１の上下中央付近の左右両側に電源端子６５がある。電源端子６５は、口金８０からの交流電線６６を接続する。電源端子６５の隣にはフィルムコンデンサ６３が横方向に取り付けられている。

二次回路６８は、アルミ電解コンデンサ６２を有している。アルミ電解コンデンサ６２のリード線は、Ｌ字に曲げたれて基板６１の上端部に接合されている。アルミ電解コンデンサ６２の胴体は、基板６１の上端よりも上の空間に配置され、ネジ部７１の内部にまで達している。ネジ部７１の高さをアルミ電解コンデンサ６２の胴体の高さよりも上にすれば、ネジ部７１によりアルミ電解コンデンサ６２は口金８０から絶縁されることになる。

二次回路６９は、コイル６４を有している。基板６１には、一次回路６７を通過して二次回路６８と二次回路６９とを連結する信号線のパターン回路が存在する。

基板６１の背面には定電流回路が設けられ、基板６１の下部から直流電線９２が配線管５２に向かって下方に伸びている。

基板６１は、背の高い部品を片側面にまとめており、中心線よりも半径方向に偏って配置される。

基板６１の左右の長辺は、２箇所の奥広部分に配置され、基板６１の片側面に配置された背の高い部品の角が他の２箇所の奥広部分に配置される。こうして、せまい空間を有効利用している。

上部ハウジング７０がフィン部４３で囲まれた空間にフィン部４３により固定されるので、点灯回路基板６０も上部ハウジング７０の絶縁樹脂に囲まれてフィン部４３で囲まれた空間に配置されることになる。

「放熱部の重さ／消費電力」と「ＬＥＤ温度」との関係＊＊＊＊＊
図１９は、実施の形態１のＬＥＤ照明装置１００の放熱部４０の重さとＬＥＤ照明装置１００の消費電力とＬＥＤ温度との関係との図である。
図１９の横軸は、放熱部４０の重さと消費電力との比（重さｇ／電力Ｗ）である。
図１９の縦軸は、ＬＥＤ基板２０のＬＥＤ温度（摂氏）である。

測定条件は以下のとおりである。
ＬＥＤ温度は、トップ基板２１のＬＥＤとサイド基板２２のＬＥＤの温度の高い方を測定する。
ＬＥＤ温度は、カソード側の半田面の温度を測定する。
点灯方向は口金８０を天井方向にする。
ＬＥＤ照明装置１００を、１００Ｖ、５０／６０Ｈｚで点灯させる。
ＬＥＤ照明装置１００を単体で点灯し、室温２５℃で測定する。

ＬＥＤ温度の目標値は以下のとおりである。
ＬＥＤの熱劣化による明るさ低下を抑制するため、ランプ内のＬＥＤ温度は１００℃以下であることが必要である。

なお、通常ＬＥＤランプは光を放射する方向が解放された器具に装着されて点灯されるが、屋外や浴室で使用される場合等ランプカバーで覆われ密閉された場合、さらに温度条件が厳しくなる。このようなケ−スでは上記測定条件においてＬＥＤ温度が９５℃以下になることが望ましい。

図１９に示すとおり、放熱部４０の重さと消費電力との比が大きくなると、ＬＥＤ温度は低下する。

放熱部４０の重さと消費電力との比が約２．６の時、ＬＥＤ温度は、約１０２度である。
放熱部４０の重さと消費電力との比が約３．０の時、ＬＥＤ温度は、約９８度である。
放熱部４０の重さと消費電力との比が約３．９の時、ＬＥＤ温度は、約９４度である。
放熱部４０の重さと消費電力との比が約６．０の時、ＬＥＤ温度は、約９０度である。
放熱部４０の重さと消費電力との比が約７．６の時、ＬＥＤ温度は、約８８度である。
放熱部４０の重さと消費電力との比が約９．３の時、ＬＥＤ温度は、約８７度である。

放熱部４０の重さと消費電力との比が６程度までは、前述したＬＥＤ照明装置１００の外観を変えずにアルミニウムの金属部分を追加して測定が可能である。しかし、放熱部４０の重さと消費電力との比が６程度以上になるとＬＥＤ照明装置１００の外観の変更があり、口金付近のくびれ部が太くなっていき、器具適合率（器具に装着しにくい）という面で劣ることになる。

以上の結果、放熱部４０の重さと消費電力との比（重さｇ／電力Ｗ）を、２．８以上６．０以下にすれば、ＬＥＤ温度を１００度以下にできかつ器具適合率が維持できることになる。

より好適には、ＬＥＤ温度を９５度以下にするために、重さｇ／電力Ｗを３．４以上６．０以下にするのが好ましい。

また、重量を軽くしてＬＥＤ温度を９５度にするために、重さｇ／電力Ｗを３．４以上４．０以下にするのが好ましい。

さらに、ＬＥＤ照明装置１００が密閉されて使用される場合を考慮すれば、ＬＥＤ温度を９０度以下にするために、重さｇ／電力Ｗを６．０にするのがよい。

ＬＥＤ照明装置１００の好適な仕様例（主として、図１、図９）＊＊＊＊＊
ＬＥＤ照明装置１００がミニクリプトン電球である場合の、好適な仕様例は以下のとおりである。
ＬＥＤ照明装置１００の高さＨ１＝約６７ｍｍ
ＬＥＤ照明装置１００の最大外径Ｌ１＝３４〜３６ｍｍ
ＬＥＤ照明装置１００の定格消費電力＝６〜７Ｗ
ＬＥＤ照明装置１００の重さ＝約５０ｇ
放熱部４０の重さ＝１８〜２５ｇ
胴部４１の対向する側面と側面との距離＝約２４ｍｍ
胴部４１の高さ（胴部４１の側面の高さ）Ｈ２＝約１３〜１５ｍｍ
胴部４１の側面の幅（張出部４２を除く）Ｌ３＝約１４〜１５．５ｍｍ
胴部４１の側面から張出部４２の半径方向の張出最大長さ＝約５ｍｍ
フィン部４３の内周面半径Ｒ＝約１１ｍｍ
フィン部４３の外周面円弧長Ｌ２＝フィン部４３の内周面円弧長Ｌ２＝６〜７ｍｍ
フィン部４３の胴部４１の上面からの高さＨ３＝約２０〜２３ｍｍ
フィン部４３の付け根の半径方向の長さ＝約７ｍｍ
トップ基板２１の数＝１基板
トップ基板２１のＬＥＤ個数＝３個
サイド基板２２の数＝４基板
サイド基板２２のＬＥＤ個数＝３個
ＬＥＤの全個数＝１５個

ＬＥＤ照明装置１００（とくに、放熱部４０）の好適な構成比は以下のとおりである。
放熱部４０の重さ（１８〜２５ｇ）とＬＥＤ照明装置１００の重さ（５０ｇ）との比は、３６％以上５０％以下（１８／５０以上２５／５０以下）である。この実施の形態では、放熱部４０の重さが２３．６ｇがよく、放熱部４０とＬＥＤ照明装置１００の重さの比は、４７．２％（２３．６／５０）がよい。

上記ＬＥＤ照明装置１００の最大径Ｌ１（３４〜３６ｍｍ）と張出部４２の外周の円弧長Ｌ２（６〜７ｍｍ）との比が、４．８６以上６．０以下（３４／７以上３６／６以下）である。

胴部４１の側面の幅Ｌ３（１４〜１５．５ｍｍ）と張出部４２の外周の円弧長Ｌ２（６〜７ｍｍ）との比は、２．０以上２．５８以下（１４／７以上１５．５／６以下）である。

上記ＬＥＤ照明装置１００の高さＨ１（６７ｍｍ）と放熱部４０の胴部４１の高さＨ２（１３〜１５ｍｍ）との比が、４．４７以上５．１５以下（６７／１５以上６７／１３以下）である。

胴部４１の上面からのフィン部４３の突出の高さＨ３（２０〜２３ｍｍ）と放熱部４０の胴部４１の高さＨ２（１３〜１５ｍｍ）との比が、１．３３以上１．７７以下（２０／１５以上２３／１３以下）である。

フィン部４３の内周面半径が１１ｍｍでフィン部４３の内周面円弧長Ｌ２は６〜７ｍｍであるから、フィン部４３の中心角は、３１．２６度〜３６．４７度になる。フィン部４３の上先端（ＬＥＤ照明装置１００のくびれた部分）のＬＥＤ照明装置１００の外周半径（収容ハウジング５７の上部ハウジング７０の上筒部７３の外周半径）も１１ｍｍとすると、４個のフィン部４３の外周の合計円弧長（Ｌ２×４）とフィン部４３の先端のＬＥＤ照明装置１００の外周長との比は、約３８％（３４．７％以上４０．５％以下）である。

また、ＬＥＤ照明装置１００の最大外径Ｌ１が３４〜３６ｍｍのところで、ＬＥＤ照明装置１００の外周は、最大外周長１０６．７６〜１１３．０４ｍｍ（３４×π〜３６×πｍｍ）になるが、４個のフィン部４３の外周の合計円弧長（Ｌ２×４、６×４〜７×４＝２４〜２８）と最大外周長（１０６．７６〜１１３．０４ｍｍ）との比は、約２５％（２１．２％以上２６．２％以下、２４／１１３．０４以上２８／１０６．７６以下）である。

実施の形態の構成の特徴＊＊＊＊＊
この実施の形態の特徴は以下のとおりである。
ＬＥＤ照明装置１００の放熱部４０は、上面と下面と複数の側面とを有する多角柱状の外形を有している。

放熱部４０は、上面から下面に向けて先が細くなったくり抜き４９を形成した胴部４１と、胴部４１のコーナーから横方向（半径方向）に張り出した複数の張出部４２と、胴部４１のコーナーから上方向に角状に突出した複数のフィン部４３とを有する。

ＬＥＤ基板２０は、複数のＬＥＤ２３（発光ダイオード）を搭載し、放熱部４０に取り付けられる。

上記胴部４１の内周面は、胴部４１の上下方向の中心線を軸とした回転面により形成される。

上記くり抜き４９は、胴部４１の中心線側に出っ張ったラッパ状のくり抜きである。

上記ＬＥＤ照明装置１００は、さらに、点灯回路基板６０と、点灯回路基板６０を収容した収容ハウジング５７を備え、
収容ハウジング５７は、胴部４１に接触することなく複数のフィン部４３により胴部４１から離れて胴部４１の上空に固定される。

収容ハウジングは、上部ハウジング７０と、上部ハウジング７０の下部から胴部４１に向かって取り付けられた下部ハウジング５０とを備え、
下部ハウジング５０は、胴部４１のくり抜き４９の内周面に接触することなく、くり抜き４９の空間内に配置されている。

上記胴部４１は、くり抜き４９の先端から下面まで貫通した貫通孔４５を有し、
下部ハウジング５０は、貫通孔４５を貫通し直流電線９２を胴部４１の下面に引き出す配線管５２を有する。

上記収容ハウジングは、筒状の空間に細長の点灯回路基板６０を縦にして収容し、
点灯回路基板６０は、交流電源を接続した電源端子６５と交流を整流する整流回路とを有する一次回路６７の上側にアルミ電解コンデンサ６２を有する二次回路６８を配置し、一次回路６７の下側にコイル６４を有する二次回路６８を配置している。

上記胴部４１は、ＬＥＤ基板２０として、下面に取り付けられたトップ基板２１と、側面に取り付けられたサイド基板２２とを有し、サイド基板２２は、ＬＥＤを横一列に配列している。

上記ＬＥＤ照明装置１００は、上面と下面と複数の側面とを有する多角柱状の外形を有する放熱部４０と、ＬＥＤ（発光ダイオード）を搭載し、放熱部の下面に取り付けられたトップ基板２１と、トップ基板２１をカバーしたトップカバー１０とを備え、
放熱部４０は、下面のコーナーに配置された複数のコーナー爪部４６を有し、
トップカバー１０は、コーナー爪部４６に係合する複数のコーナー固定部１１を有する。

上記ＬＥＤ照明装置１００は、さらに、
ＬＥＤ２３を搭載し、放熱部４０の側面に取り付けられたサイド基板２２と、
サイド基板２２をカバーしたサイドカバー３０と
を備え、
放熱部４０は、側面の上部に配置された凸部４７を有し、
トップカバー１０は、外縁に保持部１２を有し、
サイドカバー３０は、凸部４７に係合する上係合部３１を上部に有し、保持部１２により側面の下端部から外れないように保持される下係合部３２を有する。

トップカバー１０は、半球状の形状をしており、
複数のコーナー固定部１１は、半球状の形状の外周縁部に形成され、
保持部１２は、隣り合う２個のコーナー固定部１１の間の弧状の外周縁部を有し、
下係合部３２は、隣り合う２個のコーナー爪部４６の間において、弧状の外周縁部に係合するように形成されている。

トップカバー１０のコーナー固定部１１は、放熱部４０のコーナー爪部４６に下部からはめ込まれ、
コーナー固定部１１とコーナー爪部４６とのはめ込みにより、トップカバー１０が放熱部４０に固定されるとともに、トップカバー１０の保持部１２がサイドカバー３０の下係合部３２を保持する状態になりサイドカバー３０が放熱部４０に固定される。

放熱部４０のコーナー爪部４６は、先端の外周面が球面のＬ字状の形状をしており、
トップカバー１０のコーナー固定部１１は、Ｌ字状のコーナー爪部４６の球面を下方から上方へ滑りながらＬ字状のコーナー爪部４６の内側にはめ込まれるくさびを有する。

放熱部４０は、サイドカバー３０の間に複数の張出部４２を有し、
放熱部４０のコーナー爪部４６は、張出部４２の下端の外周より内側の放熱部４０の下面に形成され、
トップカバー１０の外周面と複数の張出部４２の外周面と複数のサイドカバー３０の外周面とにより、切れ目のない球状の外形を形成する。

なお、ＬＥＤ照明装置１００の放熱部４０が四角柱の場合を示したが、多角柱であればよい。ただし、三角柱の場合は配光角度により暗部が生じる可能性がある。また、五角柱以上では、構造が複雑になり部品点数が増える。よって、四角柱が望ましい。

また、胴部４１は、側面が上面と下面に対して直交していなくてもよく、数度の範囲で傾斜していてもかまわない。例えば、真横よりも斜め下に配光を高めたい場合は、側面を斜め下向きにすればよい。また、真横よりも斜め上に配光を高めたい場合は、側面を斜め上向きにすればよい。

また、上部、下部、上方向、下方向という用語は、図面に図示した構成を理解しやすくするために用いたものであり、相対的位置や相対的方向を意味しており、重力方向を意味しない。例えば、前記図面の内容が逆さに図示されている場合は、上部、下部、上方向、下方向という用語の意味は反対になる。

上記実施の形態で示した値は、各値の±１０％（望ましくは±５％、さらに望ましくは±２％）の範囲で変化しても、各値と同じ効果あるいは類似の効果を奏する。

１０ トップカバー、１１ コーナー固定部、１２ 保持部、２０ ＬＥＤ基板、２１ トップ基板、２２ サイド基板、２３ ＬＥＤ、２５ 基板穴、３０ サイドカバー、３１ 上係合部、３２ 下係合部、４０ 放熱部、４１ 胴部、４２ 張出部、４３ フィン部、４４ 内周面、４５ 貫通孔、４６ コーナー爪部、４７ 凸部、４８ ストッパ、４９ くり抜き、５０ 下部ハウジング、５１ 絞り部、５２ 配線管、５３ 下筒部、５４ スライド凹部、５５ 挿入片、５７ 収容ハウジング、６０ 点灯回路基板、６１ 基板、６２ アルミ電解コンデンサ、６３ フィルムコンデンサ、６４ コイル、６５ 電源端子、６６ 交流電線、６７ 一次回路、６８ 二次回路、６９ 二次回路、７０ 上部ハウジング、７１ ネジ部、７３ 上筒部、７４ フィン受け凹部、７５ フィン固定部、８０ 口金、９１ 固定爪、９２ 直流電線、１００ ＬＥＤ照明装置。

Claims (13)

1. 口金と、前記口金と嵌合する収容ハウジングと、前記収容ハウジングに収納された点灯回路基板と、放熱部と、前記点灯回路基板と電気的に接続されるとともに、前記放熱部に取り付けられ、ＬＥＤが搭載されたＬＥＤ基板とを有するＬＥＤ照明装置であり、
   前記放熱部の重さと前記ＬＥＤ照明装置の消費電力との比を、前記ＬＥＤの点灯時のＬＥＤ温度が１００℃以下となるようにしたことを特徴とするＬＥＤ照明装置であって、
   前記ＬＥＤ照明装置は、前記口金に向かってくびれた茄子形をしており、
   前記放熱部は、胴部と、前記胴部の側面から外周面に露出した張出部と、前記張出部の前記口金がある側から前記口金がある方向に突出するフィン部とを有し、
   前記張出部の外周面と前記フィン部の外周面とは、前記ＬＥＤ照明装置の茄子形を形成する外周面の一部であり、
   前記ＬＥＤ照明装置の定格消費電力が７Ｗ以下であり、
   前記ＬＥＤ照明装置の重さが約５０グラムであり、前記放熱部の重さと前記ＬＥＤ照明装置の重さとの比が３６％以上５０％以下あり、
   前記口金を天井方向にし、室温２５℃の雰囲気中で、１００Ｖ、５０／６０Ｈｚで点灯させた場合、前記ＬＥＤの温度は１００℃以下であることを特徴とするＬＥＤ照明装置。
2. 前記放熱部の重さ（ｇ）と前記ＬＥＤ照明装置の消費電力（Ｗ）との比を、２．８以上としたことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
3. 前記放熱部の重さと前記ＬＥＤ照明装置の消費電力との比を、前記ＬＥＤ照明装置の器具に対する器具適合率が所定の適合率以上となるようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤ照明装置。
4. 前記放熱部の重さと前記ＬＥＤ照明装置の消費電力との比を、前記ＬＥＤの点灯時のＬＥＤ温度が９５℃以下となるようにしたことを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤ照明装置。
5. 前記放熱部の重さ（ｇ）と前記ＬＥＤ照明装置の消費電力（Ｗ）との比を、６．０以下としたことを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載のＬＥＤ照明装置。
6. 前記放熱部は、複数の張出部を有することを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載のＬＥＤ照明装置。
7. 前記口金は、Ｅ１７の口金であり、
   前記放熱部は、アルミニウム製であり、複数のフィン部を有し、
   前記ＬＥＤ基板は、前記放熱部の前記胴部に取り付けられたことを特徴とする請求項６に記載のＬＥＤ照明装置。
8. 前記ＬＥＤ照明装置は、前記口金と反対側に、半球状のトップカバーを備え、
   前記複数の張出部の外周面と前記複数のフィン部の外周面とは、前記口金から前記トップカバーまで一定幅の連続した曲面を呈していることを特徴とする請求項７に記載のＬＥＤ照明装置。
9. 前記複数のフィン部の各フィン部は、半径が一定の内周面と、前記外周面と前記内周面とに交わる２つの平行な側面とを有し、
   前記複数の張出部の各張出部は、外周面と交わる２つの平行な側面を有し、
   前記フィン部の前記２つの平行な側面と前記張出部の前記２つの平行な側面とは、それぞれ同一平面にあることを特徴とする請求項７又は８に記載のＬＥＤ照明装置。
10. 前記胴部は、複数の側面を有する多角柱状をしており、
    前記複数の張出部は、前記胴部の側面が交わるコーナーから半径方向に張り出しており、
    前記複数のフィン部は、前記胴部の側面が交わるコーナーから口金がある方向に角状に突出しており、
    前記フィン部の突出の高さＨ３と前記胴部の高さＨ２との比が、１．３３以上１．７７以下であり、
    前記複数のフィン部の外周の合計円弧長と前記ＬＥＤ照明装置の最大外周長との比は、２１．２％以上２６．２％以下であることを特徴とする請求項７〜９いずれかに記載のＬＥＤ照明装置。
11. 前記複数のフィン部の各フィン部の中心角が３１．２６度以上３６．４７度以下であることを特徴とする請求項７〜１０いずれかに記載のＬＥＤ照明装置。
12. 前記点灯回路基板は、交流電流を入力しこの交流電流を高周波に変換してから直流電流を生成し、
    前記消費電力は、前記点灯回路基板の消費電力と前記ＬＥＤの消費電力とを含むＬＥＤ照明装置の定格消費電力であることを特徴とする請求項１〜１１いずれかに記載のＬＥＤ照明装置。
13. 前記放熱部の重さ（ｇ）と消費電力（Ｗ）との比が、３．４以上６．０以下、又は、３．４以上４．０以下、又は、６．０のいずれかであることを特徴とする請求項１〜１２いずれかに記載のＬＥＤ照明装置。

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