JP6146712B2 - ランプ - Google Patents

Description

本発明はＬＥＤ（Light Emitting Device）等の半導体発光素子を用いたランプに関する。

近年、省電力性に優れるランプとして、ＬＥＤ等の半導体発光素子を光源に用いたランプが普及している（例えば、特許文献１）。
特許文献１に開示されたランプ１１００を図１２の一部断面図に示す。ランプ１１００は、ＬＥＤを有する発光モジュール１１１０と、点灯回路ユニット１１２０と、点灯回路ユニット１１２０を収容する円筒状の筐体１１３０とを備える。筐体１１３０の外周面には、複数の板状の放熱フィン１１４０がランプ１１００の軸周りに放射状に設けられる。発光モジュール１１１０と点灯回路ユニット１１２０とは筐体１１３０に対して熱結合するように配置される。筐体１１３０の端部には口金１１５０が形成される。

通常、ランプ１１００は造営材の天井に設けられた照明用器具のソケットに口金１１５０を装着し、主出射方向を鉛直方向（図１２の紙面下方）に向けて取り付けられる。ランプ１１００の点灯時には、発光モジュール１１１０と点灯回路ユニット１１２０との各駆動により生じた熱でランプ１１００の周囲の空気が温められる。これにより、ランプ１１００の周囲には上方に向かう空気の流れが発生する。この空気は隣り合う放熱フィン１１４０の間隙を流れる。これにより各放熱フィン１１４０の熱が外気に放熱される。放熱フィン１１４０は空気の整流作用がある。このため放熱手段として放熱フィン１１４０を用いると、放熱フィン１１４０の間隙に新たな空気をスムーズに送り込み、放熱後の空気を速やかに排気できる。

特開２０１１−２５８３７２号公報

上記のような半導体発光素子を用いたランプの長寿命化を図るためには、半導体発光素子と点灯回路ユニットとの各駆動により生じた熱をさらに効率よく放熱することが重要である。このため、ランプが良好な放熱特性を有することが望まれている。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、従来よりも良好な放熱特性を有するランプの提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様に係るランプは、基板と、前記基板に実装された複数の半導体発光素子と、板状であって、第一主面に第一領域と、前記第一領域に隣接する第二領域とを有し、前記第二領域に前記基板が配置されたベースと、前記ベースの第一主面とは反対側に位置する第二主面に配置された筐体と、前記筐体内に収納され、前記各半導体発光素子を点灯させる点灯回路ユニットと、前記ベースの第二主面における前記筐体と干渉しない位置に立設された複数の放熱フィンとを備え、前記ベースの前記第一領域には、前記筐体の一部を前記ベースの第一主面側に露出させる貫通孔が存在し、前記貫通孔を介して外部から前記筐体に至る外気の流通路を有する構成とする。

ここで本発明の別の態様として、前記第二領域は環状であり、前記基板は前記第二領域の全周にわたり配置された環状基板であって、前記基板の開口部が前記ベースの貫通孔と連通している構成とすることもできる。
また本発明の別の態様では、前記複数の半導体発光素子が、前記基板の開口部を取り囲んでいる構成とすることもできる。

また本発明の別の態様では、前記基板の開口部の周縁形状と前記ベースの貫通孔の周縁形状とがともに円形であり、前記基板の開口部の内径が前記貫通孔の内径よりも大きく、前記ベースを平面視する際、前記基板の開口部の内部に前記ベースの貫通孔の全周が露出している構成とすることもできる。
また本発明の別の態様では、前記ベースの第一主面に対して垂直な方向から見た前記筐体の形状が円形であり、前記ベースの貫通孔の内径が前記筐体の外径の１／１０以上１／４以下である構成とすることもできる。

また本発明の別の態様では、前記筐体は前記ベース側に突設された複数のリブを有し、前記各リブの頂部において前記ベースに接合され、前記各リブ間に前記各放熱フィンの間隙と連通する空間が存在し、前記ベースの貫通孔は、前記基板の開口部とともに前記空間と連通している構成とすることもできる。
また本発明の別の態様では、前記第二主面において、前記筐体が前記ベースの周縁より内方に配置され、前記各放熱フィンが前記筐体の外周を囲繞するように配置されている構成とすることもできる。

また本発明の別の態様では、前記ベースの貫通孔を外気と連通させ且つ前記基板を覆うように配された透光性カバーを有する構成とすることもできる。
また本発明の別の態様では、前記各放熱フィンが、前記ベースの第二主面の内側から周縁に向けて放射状に形成されている構成とすることもできる。
また本発明の別の態様では、前記ベースを金属部材を用いて構成し、前記筐体を電気絶縁性部材を用いて構成することもできる。

また本発明の別の態様では、前記ベースと前記筐体とを電気絶縁部材を用いて一体に構成することもできる。
また本発明の別の態様では、前記筐体が、外部より前記点灯回路ユニットを介して前記各半導体発光素子に給電するための口金を有する構成とすることもできる。

本発明の一態様に係るランプでは、各半導体発光素子の駆動により生じた熱がベースを介して各放熱フィンに伝熱される。各放熱フィンの熱は、各放熱フィンの間隙を流通する外気に放熱される。一方、点灯回路ユニットの駆動により生じた熱は筐体に伝熱される。ここで、筐体の一部はベースに存在する貫通孔を通じてベースの第一主面側に外部露出されている。従って、点灯回路ユニットの駆動により生じた熱は、筐体を介し、貫通孔を通じて取り込まれた外気に放熱される。

このように本発明の一態様に係るランプでは、半導体発光素子と点灯回路ユニットの各熱を互いに異なる流通路を通る外気に対して放熱させる。このため、半導体発光素子と点灯回路ユニットとをそれぞれ効率よく放熱できる。
結果として、従来よりも良好な放熱特性を有するランプを提供することができる。

実施の形態１のランプ１の斜め上方から見た外観構成図 実施の形態１のランプ１の斜め下方から見た外観構成図 ランプ１の内部構成を示す分解図 斜め上方から見たベース４０と発光モジュール５０との外観構成図 ベース４０の斜め下方から見た外観構成図 透光性カバー６０を裏面から見た外観構成図 従来の課題を説明するための模式図 ランプ１で奏される効果を説明するための模式断面図 ランプ１で奏される効果を説明するための模式図 実施の形態２の発光モジュール５０Ａの構成を示す正面図 実施の形態３の発光モジュール５０Ｂの構成を示す正面図 従来のランプ１１００の外観構成図

＜実施の形態１＞
以下、本発明の実施の形態１に係るランプについて、図面を用いて説明する。
（ランプ１の構成）
図１と図２に示すように、ランプ１は電球形としている。
図３に示すように、ランプ１は、筐体１０と、弾性部材２０と、点灯回路ユニット３０と、ベース４０と、放熱フィン４５と、発光モジュール５０と、透光性カバー６０とを備えている。ランプ１は、筐体１０の口金１１を照明用器具のソケットに装着して使用できる。

次にランプ１をその構成要素毎に説明する。
［筐体１０］
図３に示すように、筐体１０は、口金１１と、回路収納部１２と、蓋１３とを備える。筐体１０は全体として円筒状である。
口金１１はランプ１を照明用器具のソケットに接続するための部品である。また、口金１１は外部の商用電源の交流電力を点灯回路ユニット３０に給電する。口金１１は雄ねじ状のシェル１１１と、シェル１１１に対して電気絶縁が図られたアイレット１１２とを備える。シェル１１１とアイレット１１２とはそれぞれ金属材料等の導電性部材で構成される。口金１１の形状は照明用器具のソケットの規格に合わせ、例えばＥ２６規格やＥ３９規格とすることができる。

回路収納部１２は点灯回路ユニット３０を内部に収納する。回路収納部１２は円筒体である。回路収納部１２の内部には不図示のリブが複数立設されている。この各リブの間に点灯回路ユニット３０の基板３１が挟設される。これにより点灯回路ユニット３０と回路収納部１２とが熱結合される。回路収納部１２の外周には蓋１３の係合ツメ１３４と係合可能な係合孔１２０が設けられる。口金１１は回路収納部１２の長手方向一端に配置されている。

蓋１３は回路収納部１２の長手方向他端に装着される。これにより蓋１３は回路収納部１２の内部を封止する。蓋１３は、円盤状の基台１３０と、複数のリブ１３１とを有する。
各リブ１３１は、蓋１３の表面に立設される。これにより各リブ１３１は筐体１０においてベース４０側に突設される。具体的に各リブ１３１は、基台１３０の表面の周縁に沿って立設される。隣り合うリブ１３１の間には間隙１３２が存在する。これによりランプ１では、蓋１３とベース４０との間において、間隙１３２を介し、放熱フィン４５の間隙４６と連通する空間Ｐが存在するように図られる。基台１３０の中央には、点灯回路ユニット３０の配線３３を外部露出させる挿通孔１３３が設けられる。基台１３０の周囲には回路収納部１２の係合孔１２０と係合される係合ツメ１３４が延設される。蓋１３は、係合ツメ１３４と係合孔１２０とを用いて回路収納部１２に装着される。これにより回路収納部１２と蓋１３とが熱結合する。

リブ１３１はベース４０に筐体１０を接合するための部位である。ベース４０と対向するリブ１３１の頂部には接着部材が配設される。この接着部材によりリブ１３１とベース４０の第二主面４０Ｙ（図３参照）とが接合される。接着部材としては公知のものを使用できる。低熱伝導性の接着部材を用いると、筐体１０とベース４０との間における伝熱を抑制できる。或いはネジ止めの方法を利用してリブ１３１とベース４０とを連結してもよい。

回路収納部１２と蓋１３とは、いずれも樹脂材料等の電気絶縁性部材で構成される。
［弾性部材２０］
弾性部材２０は口金１１を照明用器具のソケットに装着した際、口金１１周辺を覆う。これにより口金１１周辺に外部から水分やゴミ等が付着するのを防止する。弾性部材２０は柔軟な環状部材である。弾性部材２０は一例として柔軟な樹脂材料やエラストマー材料等で構成される。弾性部材２０は筐体１０の外周に装着される。ランプ１において、弾性部材２０は回路収納部１２の外周の全周にわたり、密に装着される。

［点灯回路ユニット３０］
点灯回路ユニット３０は、口金１１を通じて外部より供給される交流電力を直流電力に変換する。さらに点灯回路ユニット３０は、直流電力を発光モジュール５０の各ＬＥＤ５２に供給して点灯させる。図３に示すように、点灯回路ユニット３０は、基板３１と、基板３１に実装された複数の電子部品３２と、基板３１に接続された複数の配線３３とを有する。

電子部品３２には電解コンデンサ等の素子が含まれる。
各配線３３は一端にコネクタ３３Ａを有する。コネクタ３３Ａは発光モジュール５０のソケット５３（図４参照）と接続される。コネクタ３３Ａがソケット５３と接続されることで、各配線３３を介し、点灯回路ユニット３０が各ＬＥＤ５２と電気接続される。さらに点灯回路ユニット３０は基板３１に接続された不図示の配線を有する。この配線は、口金１１のシェル１１１とアイレット１１２とにそれぞれ電気接続される。

［ベース４０］
ベース４０は発光モジュール５０が配置される部品である。また、ベース４０は発光モジュール５０のＬＥＤ５２で生じた熱を放熱フィン４５に伝熱する。図４と図５とに示すように、ベース４０は、平板部４１と、外側リブ４２と、内側リブ４３とを備える。ベース４０は一例として良好な熱伝導性材料、例えばアルミニウムやアルミニウム合金、マグネシウム合金等の金属材料を用いて構成される。

平板部４１は円盤状であり、発光モジュール５０が載置可能なサイズに形成される。平板部４１は、発光モジュール５０と対向する第一主面４０Ｘと、筐体１０及び放熱フィン４５と対向し、第一主面４０Ｘとは反対側に位置する第二主面４０Ｙとを有する。図３〜図５に示すように、平板部４１の中央には円形の貫通孔４４が設けられている。具体的には、ベース４０は第一主面４０Ｘにおいて、第一領域Ａ₁と、第一領域Ａ₁に隣接する（ここでは一例として第１領域Ａ₁に取り囲まれる）第二領域Ａ₂とを有する。第一領域Ａ₁に貫通孔４４が設けられている。第二領域Ａ₂（平板部４１の上面）は環状である。ランプ１では第二領域Ａ₂の全周にわたり、発光モジュール５０の基板５１が配置される。

外側リブ４２は平板部４１の外側（周縁）に沿って、第一主面４０Ｘより立設される。
内側リブ４３は平板部４１の内側（貫通孔４４の周縁）に沿って、外側リブ４２と同様に第一主面４０Ｘより立設される。外側リブ４２と内側リブ４３により、ベース４０の第一主面４０Ｘの周囲が囲繞される。
貫通孔４４は、発光モジュール５０の開口部５３を介して筐体１０の一部（具体的には基台１３０の表面）を外部露出させるように設けられる（図１、図３参照）。具体的な形状として、貫通孔４４はその周縁形状が円形である。さらに図３に示すように、貫通孔４４の内径Ｄ₁は筐体１０の蓋１３の外径Ｄ₂よりやや小さく設定される。ランプ１では、貫通孔４４は外気を筐体１０の周りに送り込む流通路の一部として機能する。

尚、貫通孔４４の内径Ｄ₁は適宜調整することが可能である。貫通孔４４の内径Ｄ₁としては、外気の取込効率と発光モジュール５０の面積確保とを両立できる範囲とするのが望ましい。ランプ１では、ベース４０の第一主面４０Ｘの表面に対して垂直な方向から見た筐体１０の形状を円形としている（図３）。この場合、例えば貫通孔４４の内径Ｄ₁を筐体１０の外径Ｄ₂の１／１０以上１／４以下の範囲とすることができる。このように筐体１０の外径Ｄ₂に対して貫通孔４４の内径Ｄ₁を十分に大きくすることで、ランプ１を鉛直方向より傾斜して配置させる際であっても、比較的豊富な外気を垂直方向から貫通孔４４内に取り込むことができる。

［放熱フィン４５］
放熱フィン４５は、主としてＬＥＤ５２の駆動により生じた熱を外気に放熱する。一例として、放熱フィン４５はベース４０と一体的に構成される。すなわち、放熱フィン４５はベース４０の第二主面４０Ｙに対し、外気に接するように互いに間隔をおいて複数立設されている（図５）。各放熱フィン４５は板体であって、第二主面４０Ｙの表面に垂直な方向（ランプ軸方向）の長さを高さＨとする。また各放熱フィン４５は、その両主面と平行且つ第二主面４０Ｙの表面に沿った方向の長さを幅Ｗとする。さらに各放熱フィン４５は、両主面間の距離を厚みＤとする。具体的に各放熱フィン４５は、互いに間隙４６をおき、第二主面４０Ｙの内側（ここでは第二主面４０Ｙに沿った面の中心）から周縁に向けて放射状に立設される。間隙４６は、貫通孔４４と開口部５３とに連通している。

尚、第二主面４０Ｙには、筐体１０がベース４０の周縁よりも内方の領域Ｂに配置される。このとき放熱フィン４５は、ベース４０上の筐体１０と干渉しない位置において、筐体１０の外周を囲繞するように立設される。このように放熱フィン４５と筐体１０とを離間させるのは、各放熱フィン４５と筐体１０との間における伝熱経路の形成を抑制するための工夫である。また、放熱フィン４５と筐体１０とをともに第二主面４０Ｙ上に配置することで、ランプ１の包絡体積を比較的コンパクトに設計できる。

尚、放熱フィン４５の幅Ｗを比較的短く確保するか、放熱フィン４５の厚みＤを比較的薄くしてもよい。これらのいずれかの工夫を行うことにより間隙４６が広がり、ランプ１の周囲に存在する外気を間隙４６に豊富に取り込むことができる。
［発光モジュール５０］
図３と図４とに示すように、発光モジュール５０は、基板５１と、ＬＥＤ５２と、ソケット５３とを有する。

基板５１には複数のＬＥＤ５２が配置される。基板５１は、金属基板と、金属基板に積層された絶縁層と、絶縁層上に形成された配線パターン（ともに不図示）とを有してなる。金属基板はＬＥＤ５２の駆動で生じた熱をベース４０側に伝熱する。絶縁層は金属基板と配線パターンとを絶縁する。
基板５１は環状基板である。基板５１の内部には開口部５３が存在する。基板５１の上面５１Ｘには各ＬＥＤ５２が実装される。基板５１の下面５１Ｙはベース４０の第一主面４０Ｘの第二領域Ａ₂（平板部４１の上面）に沿って密着するように配置される。尚、基板５１の輪郭形状は、ベース４０の平板部４１の形状に合わせて円形状としている。基板５１は厚み方向に貫通するねじ孔（不図示）を有する。基板５１は各々のねじ孔に挿通させたねじを平板部４１に螺合させることにより、平板部４１に対して固定される。

ＬＥＤ５２はランプ１の光源である。ＬＥＤ５２はＳＭＤ（Surface Mount Device）型である。このＬＥＤ５２は半導体発光素子の一例である。ＬＥＤ５２は素子本体と、素子本体を取り囲む擂鉢状の反射部材と、反射部材の内部に充填された封止体とを有する。
ランプ１では、複数のＬＥＤ５２が複数のグループに分けられ、各基板５１上に実装されている。具体例として発光モジュール５０では、合計４８個のＬＥＤ５２が開口部５３を取り囲み、２重の円環状の素子列をなすように配置されている。これによりランプ１の駆動時には、広範囲な配光分布が得られるように図られている。

開口部５３は、ランプ１においてベース４０の貫通孔４４と連通するように配置される。これにより基板５１の中央からベース４０の貫通孔４４に外気を流通する。開口部５３の周縁形状は、貫通孔４４の周縁形状と同様に円形である。開口部５３の内径Ｄ₃はベース４０の内側リブ４３の外径Ｄ₁よりやや大きい値（Ｄ₃＞Ｄ₁）に設定される。従ってランプ１では、ベース４０を平面視した際に、開口部５３の内部に貫通孔４４の周縁の全周を露出させることができる（図１）。これは貫通孔４４に外気を効率よく流通させるための工夫である。開口部５３の周縁には内側リブ４３が挿通可能される。このようにランプ１には、開口部５３と貫通孔４４により外部から筐体１０に至る外気の流通路が存在している。

ソケット５３は点灯回路ユニット３０の配線３３のコネクタ３３Ａを電気接続する部品である。ソケット５３はＬＥＤ５２と同様に基板５１の配線パターンに実装される。
［透光性カバー６０］
透光性カバー６０は発光モジュール５０を被覆する。また、透光性カバー６０はランプ１の駆動時において、各ＬＥＤ５２からの出射光を透過する。図３と図６とに示すように、透光性カバー６０は全体として椀状に構成される。透光性カバー６０は発光モジュール５０と対向する凹状表面（裏面）の中央において、発光モジュール５０側に立設された円筒部６１を有する。円筒部６１の内部空間は開口部６２を通じて外部と連通している。

円筒部６１はベース４０に対し、その長手方向の一端が内側リブ４３の頂部に当接するように配置される。開口部６２は、ランプ１を組み上げた状態において、開口部５３と貫通孔４４とに連通される。尚、開口部６２の内径Ｄ₄は貫通孔４４の内径Ｄ₁と同一値以上に設定される（図３）。これにより貫通孔４４の内部は、透光性カバー６０に閉塞されずに外部に露出している。

透光性カバー６０は、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のアクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、シリコン樹脂等の透明な樹脂材料、或いはガラス材料のいずれかを用いて形成される。透光性カバー６０は、例えばベース４０の外側リブ４２の頂部と接着剤により接合される。
以上のように、ランプ１は、基板５１と、基板５１に実装された複数の半導体発光素子（ＬＥＤ５２）と、板状であって、第一主面４０Ｘに第一領域Ａ₁と、第一領域Ａ₁を取り囲む第二領域Ａ₂とを有し、第二領域Ａ₂に基板５１が配置されたベース４０と、ベース４０の第二主面４０Ｙに配置された筐体１０と、筐体１０内に収納され、各半導体発光素子（ＬＥＤ５２）を点灯させる点灯回路ユニット３０と、ベース４０の第二主面４０Ｙにおける筐体１０と干渉しない位置に立設された複数の放熱フィン４５とを備え、ベース４０の第一領域Ａ₁には、筐体１０の一部を第一主面４０Ｘ側に露出させる貫通孔４４が存在し、貫通孔４４を介して外部から筐体１０に至る外気の流通路を有する構成としている。

（ランプ１の駆動）
ランプ１を駆動する際、ユーザは予めランプ１の口金１１を照明用器具のソケットに装着する。ユーザは電源装置を操作し、照明用器具のソケットを通じてランプ１に交流電力を投入する。これによりランプ１の点灯回路ユニット３０が交流電力を直流電力に変換する。点灯回路ユニット３０が直流電力を各ＬＥＤ５２に供給することにより、各ＬＥＤ５２が点灯する。各ＬＥＤ５２の出射光は透光性カバー６０に入射される。入射光は透光性カバー６０より外部に出射され、照明光として利用される。

ここでランプ１では、以下の諸効果を期待できる。
［ランプ１が奏する放熱効果］
まず、貫通孔４４を有さない比較例ランプについて説明し、続いてランプ１が奏する放熱効果について述べる。
（i）貫通孔４４を有さない比較例ランプについて
図７を用いて貫通孔４４を有さない比較例ランプを説明する。当図に示すランプ１１００は、図１２を用いて先に説明したランプ１１００と同じ構成である。

ランプ１１００を下方に向けて配置し、点灯させた場合、ランプ１１００の周囲の外気はランプ１１００の発熱により熱せられて上昇気流となる。この上昇気流は隣り合う放熱フィン１１４０の間隙を流通する。ランプ１１００では、点灯回路ユニット１１２０の駆動により生じた熱と、発光モジュール１１１０の駆動により生じた熱が、ともに放熱フィン１１４０に伝熱される。従って放熱フィン１１４０の熱は、隣り合う放熱フィン１１４０の間隙を流通する上昇気流と熱交換される。

ランプ１１００では、点灯回路ユニット１１２０の駆動により生じた熱と、発光モジュール１１１０の駆動により生じた熱とが、放熱フィン１１４０に集中する。従って、隣り合う放熱フィン１１４０の間隙を流通する上昇気流に対して比較的大量の熱を放熱しなければ、ランプ１１００の過熱を招くおそれがある。また、ランプ１１００では発光モジュール１１１０と点灯回路ユニット１１２０と放熱フィン１１４０とが熱結合されているため、発光モジュール１１１０と点灯回路ユニット１１２０との各発熱量が異なると、このうち高温度側が放熱フィン１１４０を介して低温度側を加熱させるおそれもある。

さらに、放熱フィン１１４０に対して点灯回路ユニット１１２０がランプ１１００の奥まった位置にあるため、ランプ１１００の内部に熱がこもり易い。このため点灯回路ユニット１１２０の熱を外気に放熱しにくい場合がある。
また、ランプ１１００を鉛直方向に対して傾斜するように配置した場合、上方に位置する放熱フィン１１４０の間には上昇気流が流通しにくい。このため、ランプ１１００の放熱特性が低下する問題も生じうる。

（ii）
図８を用いてランプ１の効果を説明する。当図では説明のため筐体１０以外の構造部を断面で図示している。
図８に示すようにランプ１を点灯させた場合、ランプ１の周囲で発生した上昇気流の一部が、放熱フィン４５の間隙４６を流通する（以下、この空気を「第１の外気」と称する。）。第１の外気には、ＬＥＤ５２の駆動により生じた熱が放熱フィン４５より放熱される。

一方、基板５１の周囲で発生した上昇気流の一部が、開口部６２と貫通孔４４とからランプ１の内部に取り込まれる（以下、この空気を「第２の外気」と称する。）。第２の外気には、点灯回路ユニット３０の駆動により生じた熱が筐体１０（主として蓋１３及び回路収納部１２）の表面より放熱される。
このようにランプ１では、第１の外気と第２の外気とが互いに異なる流通路でランプ１に入り込む。従ってランプ１では、ＬＥＤ５２と点灯回路ユニット３０とを個別に効率よく放熱させることができる。このため、ＬＥＤ５２と点灯回路ユニット３０との各発熱温度が異なる場合であっても、一方が他方を加熱するのを防ぎつつ、それぞれを放熱できる。また、貫通孔４４が放熱フィン４５の間隙４６と連通しているので、第２の外気が第１の外気とともに間隙４６より速やかに外部に排気される。

尚、貫通孔４４から取り込まれる第２の外気には、平板部４１を介し、ベース４０の中心付近に位置する各ＬＥＤ５２の駆動により生じた熱の一部が伝熱される。これにより、従来では放熱しにくかったベースの中心付近に位置する各ＬＥＤ５２を効率よく放熱できる。
（iii）
図９は、ベース４０の第一主面４０Ｘを斜め下方向に向けた場合に奏される効果を模式的に示したものである。

ランプ１では、開口部６２と連通する貫通孔４４を設ける。上記したように、外気に露出する貫通孔４４の内径は、筐体１０の蓋１３の外径に対して十分に広い値に設定されている。従って、第一主面４０Ｘを斜め下方向に向けてランプ１を傾斜配置させた場合であっても、開口部６２と貫通孔４４とを介し、比較的豊富に上昇気流の第２の外気を筐体１０の周りまで良好に送り込むことができる。よって点灯回路ユニット３０の駆動により生じた熱を、筐体１０を介して第２の外気に効率よく熱交換でき、優れた放熱効果を期待できる（図８中の矢印を参照）。

以上の諸効果が奏されることで、結果として従来よりも良好な放熱特性を有するランプ１を提供できる。
以下、本発明の別の実施の形態について、実施の形態１との差異を説明する。
＜実施の形態２＞
実施の形態２のランプにおける、発光モジュール５０Ａを図１０に示す。

実施の形態２のランプが実施の形態１のランプ１と異なる点として、発光モジュール５０Ａは矩形状の開口部５３Ａを有する。一方、ベース４０には開口部５３Ａに挿通可能な矩形状断面の内側リブ（不図示）が設けられている。
このような構成を有する実施の形態２のランプにおいても、実施の形態１のランプ１と同様の効果を期待できる。さらに、挿通口５３Ａにベースの内側リブを挿通させることで、ベース４０に対する発光モジュール５０Ａを回転規制できる。このため、ベース４０に対する発光モジュール５０Ａの位置決めをより確実に行える。
＜実施の形態３＞
実施の形態３のランプにおける発光モジュール５０Ｂの構成を図１１に示す。

実施の形態３のランプが実施の形態１のランプ１と異なる点として、発光モジュール５０Ｂの基板５１Ｂが複数のサブ基板５１ａ〜５１ｄを有してなる。各サブ基板５１ａ〜５１ｄには、複数のＬＥＤ５２と、ソケット５４とが実装されている。一方、点灯回路ユニット３０には複数の配線３３（不図示）が接続される。各配線３３の先端に取着されたコネクタ３３Ａが各ソケット５４に接続される。

以上の構成を有する実施の形態３のランプにおいても、実施の形態１のランプ１と同様の効果を期待できる。また、複数のサブ基板５１ａ〜５１ｄを離間してベース４０に配置することで、隣り合うサブ基板５１ａ〜５１ｄ間の伝熱経路の形成を抑制することも可能である。
なお、図１１では各サブ基板５１ａ〜５１ｄを扇形とし、全体として円環状の基板５１Ｂとしたが、各サブ基板５１ａ〜５１ｄの形状はこれに限定されない。例えば各サブ基板５１ａ〜５１ｄの形状をそれぞれ矩形状とすることもできる。また、互いに形状が異なるサブ基板５１ａ〜５１ｄを用いてもよい。
＜その他の事項＞
発光モジュールの開口部５３の周縁形状は、貫通孔４４と同じ形状に限定されない。一例として、開口部５３の周縁形状を多角形状、スリット状、曲線状、直線状のいずれかとすることも可能である。

本発明で用いる半導体発光素子はＬＥＤ５２に限定されない。例えばレーザダイオード（ＬＤ）、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）のいずれかであってもよい。
発光モジュール５０、５０Ａ、５０Ｂは全体的な形状を円形としたが、本発明はこれに限定されない。例えば多角形状、楕円状、矩形状のいずれかとすることもできる。
発光モジュール５０におけるＬＥＤ５２の総数は各図に示した個数に限定されず、これ以外の数であってもよい。

発光モジュール５０とベース４０との間には、熱伝導性シートや熱伝導性グリース等の熱伝導性部材を介設してもよい。
本発明のランプにおける放熱手段は放熱フィンを有することが望ましい。ピンや突起物等を備える放熱手段に比べ、放熱フィンを備える放熱部では空気の良好な整流作用が発揮される。これにより隣り合う放熱フィンの間隙を空気がスムーズに流通できるので好適である。

放熱フィン４５はベース４０と一体的に構成する必要はなく、これらを別々の部材で構成してもよい。
発光モジュール５０における各ＬＥＤ５２は、円環状に配置することが望ましい。このような各ＬＥＤ５２の配置とすることで、点灯時の配光特性の偏りを防止することができる。

実施の形態１のランプ１では、ベース４０を放熱性に優れる金属材料で構成した。また、筐体１０を絶縁性に優れる樹脂材料で構成する場合を示した。しかしながらベース４０と筐体１０の材料はこれに限定されない。例えばベース４０と筐体１０とをともに放熱性及び絶縁性に優れる材料で構成することもできる。このような材料として、カーボンファイバー等の炭素材料やセラミック等の無機材料を樹脂材料に混入させたものを例示することができる。このような材料を用いる場合には、ベース４０と筐体１０とを射出成形等により一体部材として構成することも可能である。

上記各実施の形態では、各ＬＥＤ５２は貫通孔４４の全周を囲繞するように配置した。本発明はこれに限定せず、各ＬＥＤ５２を貫通孔４４の一部周囲を囲繞するように配置してもよい。
円筒部６１の側面には可視光に対して反射特性を有する反射膜（リフレクタ）を形成してもよい。これにより、円筒部６１の側面に当たる各ＬＥＤ５２の出射光を反射させ、より広範囲な配光分布を実現できる。反射膜は、例えば金属材料を用いて蒸着膜として形成することができる。

１、１１００ ランプ
１０、１１３０ 筐体
１１、１１５０ 口金
１２、１２Ａ 回路収納部
１３ 蓋
２０ 弾性部材
３０、３０ａ〜３０ｄ 点灯回路ユニット
４０ ベース
４０Ｘ ベースの第一主面
４０Ｙ ベースの第二主面
４１ 平板部
４２ 外側リブ
４３ 内側リブ
４４ 開口部
４５、１１４０ 放熱フィン
４６ 放熱フィンの間隙
５０、５０Ａ、５０Ｂ、１１１０ 発光モジュール
５１ 基板
５１Ｘ 上面
５１Ｙ 下面
５２ ＬＥＤ（半導体発光素子）
５３ 貫通孔
５４ ソケット
６０ 透光性カバー
６１ 円筒部
６２ 開口部
１３０ 基台
１３１ 蓋のリブ
１３２ 蓋のリブの間隙

Claims (10)

1. 基板と、
   前記基板に実装された複数の半導体発光素子と、
   板状であって、第一主面に第一領域と、前記第一領域に隣接する第二領域とを有し、前記第二領域に前記基板が配置されたベースと、
   前記ベースの第一主面とは反対側に位置する第二主面に配置された筐体と、
   前記筐体内に収納され、前記各半導体発光素子を点灯させる点灯回路ユニットと、
   前記ベースの第二主面における前記筐体と干渉しない位置に立設された複数の放熱フィンとを備え、
   前記ベースの前記第一領域には、前記筐体の一部を前記ベースの第一主面側に露出させる貫通孔が存在し、前記貫通孔を介して外部から前記筐体に至る外気の流通路を有し、
   前記第二領域は環状であり、
   前記基板は前記第二領域の全周にわたり配置された環状基板であって、
   前記基板の開口部が前記ベースの貫通孔と連通しており、
   前記筐体は前記ベース側に突設された複数のリブを有し、前記各リブの頂部において前記ベースに接合され、
   前記各リブ間に前記各放熱フィンの間隙と連通する空間が存在し、
   前記ベースの貫通孔は、前記基板の開口部とともに前記空間と連通している
   ことを特徴とするランプ。
2. 前記複数の半導体発光素子は、前記基板の開口部を取り囲んでいる
   ことを特徴とする、請求項１に記載のランプ。
3. 前記基板の開口部の周縁形状と前記ベースの貫通孔の周縁形状とがともに円形であり、 前記基板の開口部の内径が前記貫通孔の内径よりも大きく、
   前記ベースを平面視する際、前記基板の開口部の内部に前記ベースの貫通孔の全周が露出している
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のランプ。
4. 前記ベースの第一主面に対して垂直な方向から見た前記筐体の形状が円形であり、
   前記ベースの貫通孔の内径が前記筐体の外径の１／１０以上１／４以下である
   ことを特徴とする請求項３に記載のランプ。
5. 前記第二主面において、前記筐体は前記ベースの周縁より内方に配置され、
   前記各放熱フィンは前記筐体の外周を囲繞するように配置されている
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のランプ。
6. 前記ベースの貫通孔を外気と連通させ且つ前記基板を覆うように配された透光性カバーを有する
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のランプ。
7. 前記各放熱フィンは、前記ベースの第二主面の内側から周縁に向けて放射状に形成されている
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のランプ。
8. 前記ベースが金属部材を用いて構成され、
   前記筐体が電気絶縁性部材を用いて構成されている
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のランプ。
9. 前記ベースと前記筐体とが電気絶縁部材を用いて一体に構成されている
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のランプ。
10. 前記筐体は、外部より前記点灯回路ユニットを介して前記各半導体発光素子に給電するための口金を有する
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のランプ。

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