WO2011096373A1

WO2011096373A1 - 照明装置

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Publication number: WO2011096373A1
Application number: PCT/JP2011/051973
Authority: WO
Inventors: 昌史山本; 英行赤尾
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2010-02-08
Filing date: 2011-02-01
Publication date: 2011-08-11
Also published as: CN102695909A; JP2011165438A; JP4828639B2; EP2535635A4; US20120293961A1; EP2535635A1

Abstract

　光源と、該光源に電力を供給する電源回路６と、電気絶縁性材料からなり、内部に収容する前記電源回路６からの熱を外部の空気中に放熱する放熱部３と、前記電源回路６からの熱を前記放熱部３に伝導する熱伝導部とを有する照明装置１００であって、前記放熱部３と、前記熱伝導部は熱的に接続されている。照明装置１００の軽量化を実現すると共に、前記熱伝導部から前記放熱部３への熱伝導を向上する。

Description

照明装置

　本発明は、発熱体と、該発熱体からの熱を伝導する熱伝導部と、該熱伝導部からの熱を放熱する放熱部とを備える照明装置に関する。

　照明装置は、一般に、光源、該光源に電力を供給する電源部等の発熱部品（発熱体）を内部に収容している。この発熱部品の発熱に伴い、発熱部品の温度が上昇すると、発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）等の光源、電源部を構成する電子部品等の発熱部品の性能を確保できない虞が生じる。また、照明装置の外表面の温度が上昇してしまい安全性の観点から好ましくない。そこで、従来、発熱部品からの熱を照明装置の外部の空気に放熱することが可能なように構成された照明装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

　特許文献１に開示された照明装置は、光源１１１を有する光源部１１０と、光源１１１を点灯する電源部１３０と、電源部１３０に電源を供給する電源端子台１４０と、光源部１１０、電源部１３０及び電源端子台１４０が設けられる器具本体１２０とを備えてなり、器具本体１２０の外周に設けられたバネ材からなる支持具１５０により光源部１１０の側が設置穴の側になるように天井に設置され、所謂ダウンライトとして用いられる（図１参照）。器具本体１２０は、略円筒状を有し、一端部に設けられ、光源部１１０を支持する円板状の支持部１２１と、他端部に設けられ、支持部１２１と共に電源部１３０が収容される空間部を形成する円板状の取付部１２２とを有している。支持部１２１の一面には、光源１１１が実装された配線基板１１２を当接させた状態にてネジにより固定してある。支持部１２１の他面には、該支持部１２１に一体に形成された支持段部に電源部１３０の配線基板１３１の周縁部を当接させた状態にてネジにより固定してある。器具本体１２０は、アルミニウムのダイカスト製であり、光源１１１、電源部１３０からの熱を放熱する放熱部を兼ねている。

特開２００８－１８６７７６号公報

　ところで、アルミニウム等の金属を用いて放熱部を構成すると、放熱性は向上するが、照明装置が重くなるという問題があった。そこで、照明装置を軽量化すべく、金属に代えて、放熱性が良好な樹脂等の軽い材料を用いて放熱部を構成することが考えられる。特許文献１においても、器具本体１２０の材料として高熱伝導樹脂等の合成樹脂を用いてもよいことが開示してある。

　ところが、特許文献１に係る照明装置の器具本体１２０においては、電源部１３０の配線基板１３１を周縁部において器具本体１２０に当接させてあるのみであり電源部１３０からの熱を伝える伝熱面積を十分に確保できない。一般に、高熱伝導樹脂は金属よりも熱伝導率が低いから、器具本体１２０の材料を変更したのみであると、電源部１３０が発した熱を器具本体１２０に十分に伝導することができず、放熱が十分にできない虞がある。

　本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、発熱体からの熱を放熱部へ良好に伝導することができる照明装置を提供することを目的とする。

　本発明に係る照明装置は、光源と、該光源に電力を供給する電源回路と、電気絶縁性材料からなり、内部に収容する前記電源回路からの熱を外部の空気に放熱する放熱部と、前記電源回路からの熱を前記放熱部に伝導する熱伝導部とを有する照明装置であって、前記放熱部と前記熱伝導部は熱的に接続されていることを特徴とする。

　本発明にあっては、電気絶縁性材料からなり、前記電源回路から発生する熱を外部の空気中に放熱する前記放熱部と、前記電源回路からの熱を前記放熱部に伝導する前記熱伝導部とを、熱的に接続することで、例えば一般的に熱伝導率の低い樹脂等からなる放熱部を用いた場合でも、前記熱伝導部から前記放熱部への熱伝導を向上することができる。

　本発明に係る照明装置は、光源や電源回路等の発熱体と、該発熱体からの熱を放熱する放熱部と、該放熱部へ前記発熱体からの熱を伝導する熱伝導部とを有する照明装置であって、前記熱伝導部と前記放熱部の対向する面の少なくとも一部が、熱伝導を良好にするために熱的に接続されていることを特徴とする。

　本発明にあっては、前記発熱体から発生する熱を放熱する前記放熱部の面と、該面に対向する前記電源回路からの熱を前記放熱部に伝導する熱伝導部の面の少なくとも一部が熱伝導を良好にするために熱的に接続することで、面による広範囲での熱伝導が可能となり、伝導する熱量が増大するので前記熱伝導部から前記放熱部への熱伝導を向上することができる。

　本発明に係る照明装置は、前記熱伝導部は、少なくとも一部が前記放熱部に埋設されていることを特徴とする。

　本発明にあっては、前記熱伝導部を前記放熱部に埋設することで、前記熱伝導部と前記放熱部の伝熱面積を広げ、かつ密着度を高めることが可能となり、伝導する熱量が増大し、前記熱伝導部と前記放熱部との間で隙間が生じず熱抵抗を低減でき、前記熱伝導部から効率的な熱伝導が可能となる。

　本発明に係る照明装置は、口金を有し、該口金は前記放熱部と一体的に成形されていることを特徴とする。

　本発明にあっては、前記口金と前記放熱部とを一体的に成形することで、ネジ等の接続具を用いずに形成できるので製造工程を簡略化できる。

　本発明に係る照明装置は、前記熱伝導部は、前記電源回路と熱的に接続する接続部と、前記電源回路からの熱を前記放熱部に伝導する伝導部からなることを特徴とする。

　本発明にあっては、前記熱伝導部は、前記電源回路と熱的に接続する接続部と、前記電源回路からの熱を前記放熱部に伝導する伝導部とからなることで、伝導部により前記電源回路からの熱を前記放熱部に伝導する伝熱面積を広くとることができ、前記熱伝導部の熱抵抗を低減し、前記熱伝導部の温度上昇を抑えることができる。

　本発明に係る照明装置は、前記熱伝導部は、前記電源回路を内部に収容する筒部と、該筒部に設けられ、前記電源回路と熱的に接続する接続部と、前記筒部の外面に突設された突設部とを備え、前記放熱部は、前記筒部の外面及び突設部を覆うように設けてあることを特徴とする。

　本発明にあっては、熱伝導部は、電源回路を内部に収容する筒部と、筒部に熱的に接続され、電源回路を保持する接続部と、筒部の外面に突設された突設部とを備えてなり、熱伝導部の筒部の外面及び突設部を覆うように放熱体を設けている。筒部の外面及び突設部の表面が放熱体に密着するから、熱伝導が良好な伝熱面積を広くとることができる。電源回路からの熱は、接続部を介して筒部及び突設部に伝導され、該筒部及び突設部に密着して設けられた放熱部に良好に伝導することができ、電源回路からの熱を放熱部から十分に放熱することができる。

　本発明に係る照明装置は、前記熱伝導部は、前記電源回路を内部に収容する筒部を有し、該筒部の内面で前記電源回路と熱的に接続し、前記放熱部は、前記熱伝導部の外面を覆うように設けてあることを特徴とする。

　本発明にあっては、前記熱伝導部は前記電源回路を内部に収容できる筒部を有し、前記筒部の内面で、前記電源回路と熱的に接続することで前記電源回路を収容しながら該電源回路部からの熱を良好に熱伝導部へ伝導する。また前記熱伝導部の外面を覆うように前記放熱部を設けることで、前期熱伝導部と前記放熱部との伝熱面積を広くとることができ、かつ前記放熱部が前記熱伝導部の外面に密着させられるので、前記熱伝導部から前記放熱部へ良好に熱を伝導することができる。

　本発明によれば、発熱体からの熱を放熱部へ良好に伝導することができる。

従来技術に係る照明装置の模式的縦断面図である。本発明の実施の形態１に係る照明装置の模式的外観図である。本発明の実施の形態１に係る照明装置の模式的分解斜視図である。図２のIV－IV線による模式的横断面図である。図４の V－V 線による模式的縦断面図である。図４のVI－VI線による模式的縦断面図である。本発明の実施の形態１における伝熱板の模式的拡大図である。本発明の実施の形態１における放熱部の成形の説明図である。本発明の実施の形態１における放熱部の成形の説明図である。本発明の実施の形態２に係る照明装置の模式的横断面図である。本発明の実施の形態２に係る照明装置の模式的縦断面図である。

　以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて、電球型の照明装置を例に詳述する。
（実施の形態１）
　図２は、本発明の実施の形態１に係る照明装置１００の模式的外観図である。図３は、本発明の実施の形態１に係る照明装置１００の模式的分解斜視図である。図４は、図２のIV－IV線による照明装置１００の模式的横断面図である。図５は、図４の V－V 線による照明装置１００の模式的縦断面図である。図６は、図４のVI－VI線による照明装置１００の模式的縦断面図である。

　実施の形態１に係る照明装置１００は、図３に示すように、光源であるＬＥＤ１２を複数実装した光源モジュール１と、光源モジュール１を覆うドーム状のカバー８と、光源モジュール１が取付けられる放熱板２と、光源モジュールを駆動するための電力を供給する電源回路６と、電源回路６が設置される伝熱板５と、伝熱板５と嵌合し、内部に電源回路６を収容する伝熱筒４と、電源回路６と伝熱板５との間に設けられる熱伝導シート６０と、放熱板２がカバー８との間に取付けられ、内部に伝熱板５、電源回路６、熱伝導シート６０、および伝熱筒４を収容する放熱部３と、放熱部３と放熱板２と反対側で接続する口金７とを備えている。

　図３および図５に示すように、光源モジュール１は、円板状をなすＬＥＤ基板１１の一面に、光源としてのＬＥＤ１２を複数実装してなる。ＬＥＤ１２は、例えば、表面実装型ＬＥＤである。

　光源モジュール１は円板状を有する放熱板２に取付けてある。放熱板２は、熱良導体であり、例えば、アルミニウム等の金属製である。光源モジュール１は、ＬＥＤ基板１１の非実装側の面である他面にて放熱板２の一面２ａに固定してある。

　放熱板２は、他面２ｂにて放熱部３に取付けてある。放熱部３は、肉厚円筒状を有し、口金７側からカバー８側にむけて緩やかに拡径された円錐台状の外形を有している。ＬＥＤ基板１１に設けられたネジ用穴（図示せず）、放熱板２に設けられたネジ用穴２１及び放熱部３のカバー８側の拡径された面３ａに設けられたネジ用穴３１が整合するように、光源モジュール１及び放熱板２を放熱部３のカバー８側の面３ａに載置して、ネジ１５をネジ用穴に螺合することにより、光源モジュール１及び放熱板２が放熱部３に固定してある。

　本実施の形態において、放熱部３は放熱性、電気絶縁性に優れる樹脂、所謂放熱樹脂製である。放熱樹脂は、電気絶縁性を有する樹脂である。放熱樹脂の熱伝導率は、例えば、約１～７０（Ｗ／ｍ・Ｋ）である。この放熱樹脂は、例えば、ＰＢＴ（Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ：ポリブチレンテレフタレート）をベースとして含んでなる合成樹脂製である。なお、放熱樹脂は、電気絶縁性を有していればよく、ＰＢＴを含む合成樹脂に限定されない。

　ＬＥＤ基板１１と放熱板２、及び放熱板２と放熱部３は夫々略全面にて当接させてあるため、十分な伝熱面積を有している。従って、発熱体であるＬＥＤ１２からの熱は、ＬＥＤ基板１１を介して放熱板２に効率良く伝導され、一部はそのまま放熱板２の周縁部から照明装置１００の外部の空気に放熱され、残りの熱は、放熱板２から放熱部３に効率良く伝導され、放熱部３から照明装置１００の外部の空気に放熱される。これら放熱板２及び放熱部３により放熱されるため、ＬＥＤ１２は、所定の性能及び寿命を確保するために必要な温度に冷却されることになる。なお、ＬＥＤ基板１１と放熱板２との間、及び放熱板２と放熱部３との間には、熱伝導シート又は熱良導性のグリースが介装してあることが望ましい。

　放熱部３の内部には、ＬＥＤ１２や電源回路６等の発熱体からの熱を放熱部３に伝導する熱伝導部としての伝熱筒４及び伝熱板５が設けてある。伝熱筒４及び伝熱板５は、熱良導体であり、例えば、アルミニウム等の金属製である。

　伝熱筒４は円筒状をなし、一端部二箇所に切欠部４１が形成してある。切欠部４１は、伝熱筒４のカバー８側の縁から長手方向に沿って矩形状に切り欠かれてなる。切欠部４１の幅は、係合する伝熱板５の肉厚と略同一になるように形成してある。なお、伝熱筒４は、電源回路６を内部に収容し、電源回路６を収容する空間を確保する収容部の一部をなす。

　図７は、本実施の形態における伝熱板５の模式的拡大図である。伝熱板５は、電源回路６と熱的に接続する接続部である矩形状の接続面５１ａを有する矩形板状の接続板部５１と、接続板部５１の長辺側の両端に連設され、接続板部５１に平行をなす方向に互いに離隔する方向に延設された２つのフィン５２とを備えてなる。２つのフィン５２は、照明装置１００の外殻である放熱部３の外形に沿って口金７側からカバー８側へ広がる形状をなしている。換言すると、２つのフィン５２は、長手方向の口金７側からカバー８側に向けて幅広になる台形状をなしている。フィン５２には、図６及び図７に示すように、口金７側の端から長手方向に沿って適長に亘ってスリット５３が形成してある。スリット５３の幅は、係合する伝熱筒４の肉厚と略同一にしてある。

　この伝熱板５は、スリット５３と伝熱筒４の切欠部４１が整合するように位置合わせした後に、伝熱筒４に長手方向に沿って差し込むことにより、伝熱筒４と一体化され熱的に接続される。この一体化された状態において、図４に示すように、伝熱板５のフィン５２の大部分は、伝熱筒４の外面４ａから該伝熱筒４の径方向に突設され、即ち、熱伝導部の筒部の外面に突設された突設部に対応する。伝熱筒４の切欠部４１及び伝熱板５のスリット５３は、係合する伝熱板５及び伝熱筒４の肉厚と略同一にしてあるから、伝熱板５と伝熱筒４とは、伝熱板５のフィン５２の長手方向の略全長に亘って、熱的に接続される。

　従って、電源回路６から伝熱板５に伝導された熱は、伝熱板５から伝熱筒４にも良好に伝導される。伝熱筒４の直径、伝熱板５の接続板部５１の形状は、伝熱筒４の内面４ｂと電源回路６とが接近するように適切に決定してある。なお、前述の伝熱筒４およびフィン５２は、電源回路６からの熱を放熱部３に伝導する伝導部である。またフィン５２は、後述するように、放熱部３に埋設される熱伝導部の一部であり、前述したように、筒部の外面に突設された突設部である。

　電源回路６は、矩形板状を有する電源回路基板６１と、該電源回路基板６１に実装された複数の電源回路部品６２とを備えてなる。電源回路部品６２は、外部交流電源から供給される交流電流を全波整流するブリッジダイオード、整流後の電源電圧を所定の電圧に変圧するトランス、トランスの１次側及び２次側に接続されたダイオード、ＩＣ等を備えてなる。この電源回路基板６１と伝熱板５の接続板部５１との間には、矩形板状の熱伝導シート６０が介装してある。電源回路６と伝熱板５は、熱伝導シート６０を介して熱的に接続され、電源回路６からの熱は間接的に伝熱板５に伝導される。熱伝導シート６０は、電源回路部品６２の配置に応じて、適切に寸法及び配置が決定してある。この熱伝導シート６０として、電気絶縁性を有する熱良導体が用いられ、例えば、低硬度の難燃性のシリコーンゴム製が用いられる。なお、熱伝導シート６０は必須ではなく、熱良導性のグリースでもよく、また電源回路基板６１と伝熱板５とが電気的に絶縁されながら熱的に接続され、良好に熱伝導可能なように構成してあればよい。

　放熱部３の一端側には、口金７が設けてある。口金７は、有底円筒形状を有しており、電球用のソケットと螺合するためのネジ加工が円筒部に施されてなる一極端子７１と、口金７の底面に突設された他極端子７２とを備えている。これら一極端子７１と他極端子７２とは電気的に絶縁してある。なお、口金７の円筒部の外形状は、例えばＥ１７又はＥ２６のねじ込み形口金と同一形状に形成してある。口金７には、伝熱筒４の切欠部４１と反対側の他端部の側が内嵌してある。

　放熱部３を成形する方法について以下説明する。図８及び図９は、本実施の形態における放熱部３の成形の説明図である。まず、伝熱筒４の切欠部４１及び伝熱板５のスリット５３において相互に係合するように、伝熱筒４に伝熱板５を差し込み、伝熱板５を伝熱筒４によって係合保持する。次に、伝熱筒４の切欠部４１と反対側の他端部の側が口金７の内部に位置するように、伝熱筒４を口金７に内嵌する（図８参照）。伝熱筒４、伝熱板５及び口金７を保持しつつ、図８に二点鎖線にて示す放熱部３の形状に応じた金型を嵌めこむ。そして、溶融させた状態の前述した放熱樹脂を、射出成型機等を用いて前記金型に流し込み、放熱樹脂を固化させる。放熱樹脂は、電源回路６を内部に収容する伝熱筒４の外面４ａ、及びフィン５２の伝熱筒４の外面４ａから突設した部分の両面を覆うように、該突設した部分が放熱部３に埋設するように、かつ口金７の内面と伝熱筒４の外面４ａとの間を埋めるように設けられることになる。図９は、放熱樹脂を固化させた後の、放熱部３を伝熱筒４、伝熱板５及び口金７と一体的に成形した完成状態を示している。

　以上のように、伝熱筒４、伝熱板５及び口金７を放熱樹脂（放熱部３）により一体的に成形してあり、放熱部３は、伝熱筒４及び伝熱板５を備えてなる熱伝導部と口金７とを連結する連結体としても機能する。そして、溶融した放熱樹脂を流し込んで固化して放熱部３、伝熱筒４、伝熱板５及び口金７を一体的に成形しているから、放熱部３と伝熱筒４の外面４ａ及びフィン５２とを、隙間を生じさせることなく密着させることができ、空気等が介在することによる熱抵抗の増大を抑制でき、伝熱筒４及び伝熱板５から放熱部３への熱伝導を良好に行うことができる。

　また、熱伝導部として、伝熱筒４のように内部に電源回路６を収容できる形状とすることで、電源回路６を収容する空間を確保しながら射出成型で放熱部３と一体的に成形することが可能となる。さらに、熱伝導部を、発熱体である電源回路６と熱的に接続される接続面５１ａを有する接続板部５１と、該接続板部５１と熱的に接続され電源回路６からの熱を放熱部３に熱を伝導する伝導部であるフィン５２および伝熱筒４とで構成することで、伝熱面積を広く確保でき、熱伝導部の熱抵抗が低減するので、発熱体からの熱を熱伝導部において散熱でき、発熱体および熱伝導部の温度上昇を低減できる。また、熱伝導部と放熱部との伝熱面積を広くできるので、単位時間当たりに伝導する熱量が増大し、熱伝導部から放熱部３へ良好に熱を伝導することが可能となる。

　さらに、２つのフィン５２の形状を、口金７の側から、カバー８の側へ向かって放熱部３の外形に沿って幅広になる台形状とすることで、放熱部３と一体的に形成した際に密着する面積を広く確保できる。従ってフィン５２の様な形状とすることで、伝熱面積を広く確保でき、電源回路６からの熱を２つのフィン５２の両面を介して効率的に放熱部３へ伝導することが可能となる。

　伝熱筒４に収容された電源回路６は、口金７の一極端子７１及び他極端子７２と電線７６，７７を介して電気的に接続してある。口金７の一極端子７１と電源回路６は、図６に示すように、電源回路６とアルミニウム製の導電体である伝熱筒４との間を電線７６により電気的に接続し、伝熱筒４と口金７の一極端子７１との間を半田（図示せず）により電気的に接続することにより接続してある。電源回路６と口金７の一極端子７１との間を電線のみで接続する場合と比較して、電線の長さを短くすることができると共に、放熱部３の他端側の面３ａの側において電線７６を接続することは容易であるから、製造工程において作業性が向上する。また、電源回路６は、ＬＥＤ１２と電線（図示せず）を介してコネクタにより電気的に接続してある。

　一方、放熱部３の他端側の放熱板２には、ＬＥＤ１２の光出射方向の側を覆うように透光性のカバー８が取付けてある。カバー８は半球殻状の形状を有する乳白色のガラス製である。カバー８の内面には、カバー８が破損したときに破片が飛散することを防止する飛散防止膜が略全面に亘って設けてあることが望ましい。このカバー８は、開口側の周縁にて放熱板２の縁部に接着剤等により取付けられる。なお、カバー８の材料は、ガラスに限定されず、例えばポリカーボネートのような樹脂製であってもよい。

　以上のように構成された照明装置１００は、口金７を電球用のソケットに螺合することにより外部交流電源に接続される。この状態にて、電源を投入したとき、口金７を介して交流電流が電源回路６に供給される。電源回路６は、所定の電圧及び電流の電力をＬＥＤ１２に供給してＬＥＤ１２を点灯させる。

　このＬＥＤ１２の点灯に伴って、主としてＬＥＤ１２及び電源回路６の電源回路部品６２が発熱する。ＬＥＤ１２からの熱は、前述したように、放熱板２及び放熱部３に伝導され、放熱板２及び放熱部３から照明装置１００の外部の空気に放熱される。一方、電源回路６の電源回路部品６２からの熱は、伝熱板５に伝導され、伝導された熱の一部が伝熱板５から伝熱筒４に伝導される。伝熱板５及び伝熱筒４に伝導された熱は、伝熱筒４及びフィン５２に密着して設けられた放熱部３に伝導され、放熱部３から照明装置１００の外部の空気に放熱される。

　本実施の形態に係る照明装置１００においては、前述したように、放熱部３、伝熱筒４、伝熱板５を一体的に成形しているから、熱伝導部である伝熱筒４の外面４ａ及びフィン５２と放熱部である放熱部３とを密着させることができ、伝熱筒４及び伝熱板５から放熱部３への熱伝導を良好に行うことができ、電源回路６等の発熱体からの熱を十分に放熱することができる。

　放熱部３は、電源回路６を内部に収容する伝熱筒４の外面４ａ、及びフィン５２の伝熱筒４の外面４ａから突設した部分を覆うように、該突設した部分が放熱部３に埋設するように設けてあるから、密着させた状態での熱伝導が良好な伝熱面積を大きくとることができる。さらに、フィン５２の形状は、放熱部３の形状に沿った台形状をなしているので放熱部３との伝熱面積を広く確保でき、効率的に放熱部３に熱を伝導する。従って伝熱筒４及び伝熱板５から放熱部３への熱伝導を更に良好に行うことができ、電源回路６等の発熱体からの熱を十分に放熱することができる。

　また、伝熱筒４の直径、伝熱板５の形状を、伝熱筒４の内面４ｂと電源回路６とが可能な限り接近するように適切に決定してある。従って電源回路６と放熱部３を接近させてあるから、電源回路６からの熱が放熱部３の対向する面に伝導し、放熱部３からの放熱効率を向上することができる。

　そして、放熱部３を樹脂製としているから、アルミニウム等の金属を用いる場合と比較して、放熱部３、ひいては照明装置１００を軽量化することができる。一般に、放熱樹脂の方が金属よりも熱伝導率が低いが、前述した如く、放熱部３、伝熱筒４、伝熱板５を一体的に成形して、伝熱筒４の外面４ａ及びフィン５２と放熱部３とを密着させているから、照明装置１００の軽量化を図ると共に、電源回路６等の発熱体からの熱を十分に放熱する。従って電源回路６の電源回路部品６２等を、所定の性能を確保するために必要な温度まで冷却することが可能となる。

　また、放熱部３、伝熱筒４、伝熱板５及び口金７を一体的に成形してあるから、換言すると放熱部３を連結体として機能させているから、ネジ等の締結部品が不要となり、構造を簡易化して、製造工程を簡略化することができ、コストを低減することができる。放熱部３を樹脂製としているから、射出成型等により容易に放熱部３、及び放熱部３を含む一体成型品を加工することができる。特に、放熱部３をアルミニウムのダイカスト製とする場合と比較して、製造時における放熱部の加工のために必要となるエネルギを大幅に削減できるから、省エネルギに資する。

　更に、放熱部３を電気絶縁材料製としている。放熱部３に導電体を用いた場合、放熱部３と外部電源に接続する口金７などの間では、感電を防ぐために電気絶縁体の部材を介して絶縁する必要があるが放熱部３を絶縁材料製としているから、電気絶縁体の部材が不要であり、部品点数を低減して、軽量化及び小型化を図ることができる。

　特に、電球型の照明装置においては、既存の白熱電球等を取付けるソケットが該白熱電球の形状に合わせて細くなっている場合がある。導電製の放熱部を備える電球に電気絶縁体の部材を設けると、口金と放熱部の間の電気絶縁体の部材で口金の周縁が太くなり、場合によっては、既存の電球用のソケットに装着できない虞がある。本実施の形態に係る照明装置１００においては、放熱部３を電気絶縁材料製とすることにより、電気絶縁体の部材が不要となるから、ソケットに嵌合する部分を細くして成形することができ、既存の電球用のソケットに装着することができる。

　なお、以上の実施の形態においては、熱伝導部である伝熱筒４と伝熱板５とを別体に設けているが、一体形成してもよい。また、伝熱筒４及び伝熱板５は、何れか一方のみでもよい。

　また、以上の実施の形態においては、放熱部３により熱伝導部である伝熱筒４と伝熱板５と口金７とを金型を用いて一体的に成型するとしているが、放熱部３を予め単体で成形した後、熱伝導部を放熱部３に熱的に接続する方法で製造してもよい。その際、放熱部３は、成形後に熱伝導部を放熱部に熱的に接続できる形状となるように成形する。例えば具体的には、実施の形態１における伝熱筒４と伝熱板５を係合させた熱伝導部を挿入して内接可能な空洞を内部に有する放熱部に成形することで、成形後に熱伝導部と放熱部が熱的に接続可能となる。また口金７は、成形後の放熱部３にネジ等で固定してもよい。

（実施の形態２）
　図１０は、本発明の実施の形態２に係る照明装置２００の模式的横断面図である。図１１は、本発明の実施の形態２に係る照明装置２００の模式的縦断面図である。なお、実施の形態１と同一の部分については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

　放熱部９の内部には、ＬＥＤ１２や電源回路６等の発熱体からの熱を放熱部９に伝導する熱伝導部としての伝熱筒１０が埋設されてある。伝熱筒１０は、熱良導体であり、例えば、アルミニウム等の金属製である。

　伝熱筒１０の形状は、内部に電源回路６を収容できる四角筒である。伝熱筒１０は、伝熱筒１０を構成する四面のうちの電源回路６と熱的に接続する面を伝熱筒１０の内側に有する接続部１０ａと、電源回路６からの熱を接続部から受け、放熱部９に熱を伝導する伝導部１０ｂとで構成される。伝導部１０ｂは、接続部１０ａの両端に連接される２つの面と、接続部１０ａと対向する面とを有する部材からなる。

　図１０および図１１に示すように、電源回路６は、電源回路部品６２を実装する電源回路基板６１と、接続部１０ａにおける伝熱筒１０の内側の面とを、熱伝導シート６０を介して熱的に接続してある。

　放熱部９の成形方法について説明する。まず、伝熱筒１０の長手方向の一端の周縁が口金７の内部に位置するように、伝熱筒１０を口金７に内嵌する（図１１参照）。なお、伝熱筒１０を構成する接続部１０ａおよび伝導部１０ｂの幅および厚さは、伝熱筒１０の長手方向の一端が口金７に内嵌でき電源回路６を伝熱筒１０の内部に収容して接続部１０ａに熱的に接続可能となる寸法であればよい。次に伝熱筒１０を口金７に内嵌した状態を保持しつつ、放熱部９の形状に応じた金型に嵌めこむ。そして、溶融させた状態の前述した放熱樹脂を、射出成型機等を用いて前記金型に流し込み、放熱樹脂を固化させる。

　放熱樹脂は、伝熱筒１０の外面１０ｃを覆うようにして伝熱筒１０を放熱部９に埋設すべく、かつ口金７の内面と伝熱筒１０の外面１０ｃとの間を埋めるように前記金型に流し込み、放熱部９を成形する。図１１は、放熱樹脂を固化させた後の、放熱部９を伝熱筒１０、および口金７と一体的に成形した状態の縦断面図を示している。

　熱伝導部である伝熱筒１０を、四角筒のような、熱伝導部の内部で直接電源回路６を熱的に接続できる面を有する形状とすることで、実施の形態１における伝熱板５のような電源回路６と熱的に接続する部材を減らすことができ、熱伝導部の構造も簡略化できる。また、熱伝導部が、接続部１０ａのように電源回路６と熱的に接続し、かつ放熱部９と外面１０ｃが直接密着する形状を有することで、発熱体である電源回路６と放熱部９との間で空気の層などに隔たれないため、電源回路６及び放熱部９間の熱抵抗を低減でき、かつ近距離間で熱を伝導することができる。これにより、速やかに電源回路６からの熱が放熱部９に伝導し、効率的に放熱部９から熱を放熱することが可能となる。

　実施の形態２においては、電源回路６から発生した熱は、熱伝導シート６０を介して接続部１０ａに伝導した後、接続部１０ａから放熱部９へ伝導し、または接続部１０ａから伝導部１０ｂへ伝導した後、該伝導部１０ｂから放熱部９へ伝導し、放熱部９から外部の空気中へ放熱される。伝導部１０ｂを設けることで熱伝導部の熱抵抗を低減し、電源回路６から接続部１０ａへ伝導した熱が伝導部１０ｂに散熱し、電源回路６の温度上昇を抑制することが可能となる。

　なお、伝熱筒１０の形状は、四角筒である必要はなく、接続部１０ａのように電源回路６と熱的に接続できる面を有し、かつ外面で放熱部９と熱的に接続が可能である形状を有していればよい。例えば、五角筒でもよいし、円筒の内面を部分的に略平面の接続部として電源回路６と熱的に接続し、接続部以外の円弧の部分を伝導部とする形状であってもよい。さらに、伝熱筒１０の外面に実施の形態１におけるフィン５２のような突設部を設けて熱伝導部の伝熱面積を広げる構造としてもよい。

　また、実施の形態１と同様に、製造方法として放熱部９を予め単体で成形した後、熱伝導部を放熱部９に熱的に接続する方法であってもよい。その際、放熱部９は、成形後に熱伝導部を放熱部に熱的に接続できる形状となるように成形する。例えば具体的には、実施の形態２における伝熱筒１０を挿入して内接可能な空洞を内部に有する放熱部を成形することで、成形後に熱伝導部と放熱部が熱的に接続可能となる。もしくは、予め成形した一対の放熱部で伝熱筒を挟装して固定する方法で成形してもよい。また口金７は、成形後の放熱部９にネジ等で固定してもよい。

　さらに、本発明に係る照明装置の実施の形態において、予め放熱部を単体で成形する場合、実施の形態１や実施の形態２のような伝熱筒４や伝熱板５および伝熱筒１０を熱伝導部として用いずに、熱伝導シート６０の如く熱良導体で柔軟性を有する熱伝導部材を熱伝導部として用い、該熱伝導部を介して電源回路を放熱部に熱的に接続してもよい。その場合、部品点数を減らすことによる軽量化が可能であるが、放熱性を向上させるために放熱部の肉厚を比較的薄く成形する等の工夫を施すことが望ましい。

　また、以上の実施の形態においては、放熱部３および放熱部９を樹脂製としているが、放熱部は、電気絶縁性を有する材料製であればよい。例えば、セラミック製であってもよい。また、以上の実施の形態においては、放熱部３および放熱部９のみを樹脂製としているが、放熱板２を樹脂製として、放熱部３や放熱部９と同様に、光源モジュール１と放熱板２を一体的に成形するように構成してもよい。

　また本発明に係る照明装置の実施の形態において、放熱部からの放熱効率を向上するために、放熱部の外面に熱放射性の良い熱放射膜が形成してあることが望ましい。熱放射膜は、例えば、放熱部の外面に設けられた第１のセラミック膜と、該第１のセラミック膜の表面に設けられ、前記第１のセラミック膜と赤外線放射率の波長分布が異なる第２のセラミック膜とを備えている。

　第１のセラミック膜は、赤外線放射率（赤外線の波長領域における放射率）の高い熱放射性材料を含む塗料を放熱部の外面に塗布した後に硬化させて形成してある。第１のセラミック膜の塗料に含有される熱放射性材料として、例えば、酸化アルミニウムを用いている。なお、第１のセラミック膜に用いられる熱放射性材料として、酸化チタン、二酸化ケイ素等の金属性酸化物やカーボンブラックなどを用いても良い。第１のセラミック膜の厚みは、発熱体の温度に応じて適切に設定される。

　第２のセラミック膜は、第１のセラミック膜の熱放射性材料として用いられる酸化アルミニウムの熱放射率と異なる熱放射率を有する熱放射性材料を含有する塗料を第１のセラミック膜の表面に塗布した後に硬化させて形成してある。なお、第２のセラミック膜の塗料に含有される熱放射性材料として、例えば、金属性酸化物である酸化チタンを用いている。なお、第２のセラミック膜に用いられる熱放射性材料は、酸化チタンに限定されず、第１のセラミック膜の熱放射性材料として用いられる酸化アルミニウムの熱放射率と異なる熱放射率を有する熱放射性材料であればよく、熱放射率が酸化アルミニウムと異なる金属性酸化物やカーボンブラックなどを用いても良い。

　なお、前記第１のセラミック膜と前記第２のセラミック膜は、それぞれ、塗布した後に１１０℃程度の温度で焼結させて硬化させることが望ましい。焼結することで、熱放射膜が放熱部の本体に固着して塗装強度を高めることができ、熱放射膜の分子結合が密になるので放射による放熱効率を高めることができる。

　このように熱放射膜を放熱部の表面に形成することにより、熱放射膜において赤外線を放射しやすくなるから、放熱部からの対流による熱伝達に加えて、放熱部の表面からの熱放射による熱伝達を効率良く行うことができ、ＬＥＤや、電源回路の発熱体から伝導された熱を外部に効率良く放熱することが可能となる。

　また、以上の実施の形態においては、伝熱筒４または伝熱筒１０に収容される発熱体として、電源回路６について述べたが、ＬＥＤの光量及び／又は色度を調整可能なように構成された調光機能付きの照明装置においては、調光用の制御部も同様に発熱体となる。この場合においても、以上の実施の形態において述べた電源回路６と同様に構成、即ち制御回路基板を伝熱板５の接続板部５１もしくは伝熱筒１０における接続部１０ａに設置することにより、制御部からの熱を放熱部３に効率的に伝導することが可能である。

　また、以上の実施の形態においては、光源として表面実装型ＬＥＤを用いているが、これに限定されず、他のタイプのＬＥＤ、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等を用いてもよい。

　また、以上の実施の形態においては、電球用のソケットに取付ける電球型の照明装置を例に説明したが、電球型の照明装置に限定されず、他の型の照明装置、例えば、ダウンライトに適用することができる。ダウンライトに適用する場合、口金は不要であり、熱伝導部と放熱部を一体的に成形するように構成される。更に、本発明は、照明装置以外の発熱体を備える機器にも適用可能であり、その他、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内において種々変更した形態にて実施することが可能であることは言うまでもない。

　１２　ＬＥＤ（光源）
　３　放熱部
　４　伝熱筒（熱伝導部、筒部）
　５　伝熱板（熱伝導部）
　５１　接続板部（接続部）
　５２　フィン（突設部）
　６　電源回路
　７　口金
　９　放熱部
　１０　伝熱筒（熱伝導部、筒部）
　１０ａ　接続部
　１０ｂ　伝導部

Claims

　光源と、
　該光源に電力を供給する電源回路と、
　電気絶縁性材料からなり、内部に収容する前記電源回路からの熱を外部の空気に放熱する放熱部と、
　前記電源回路からの熱を前記放熱部に伝導する熱伝導部とを有する照明装置であって、
　前記放熱部と前記熱伝導部は熱的に接続されていることを特徴とする照明装置。
　光源及び／または電源回路を含む発熱体と、
　該発熱体からの熱を放熱する放熱部と、
　該放熱部へ前記発熱体からの熱を伝導する熱伝導部とを有する照明装置であって、
　前記熱伝導部と前記放熱部の対向する面の少なくとも一部が、熱伝導を良好にするために熱的に接続されていることを特徴とする照明装置。
　前記熱伝導部は、少なくとも一部が前記放熱部に埋設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
　口金を有し、
　該口金は前記放熱部と一体的に成形されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の照明装置。
　前記熱伝導部は、前記電源回路と熱的に接続する接続部と、前記電源回路からの熱を前記放熱部に伝導する伝導部とを有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の照明装置。
　前記熱伝導部は、前記電源回路を内部に収容する筒部と、
　該筒部に設けられ、前記電源回路と熱的に接続する接続部と、
　前記筒部の外面に突設された突設部とを有し、
　前記放熱部は、前記筒部の外面及び突設部を覆うように設けてあることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の照明装置。
　前記熱伝導部は、
　前記電源回路を内部に収容する筒部を有し、
　該筒部の内面で前記電源回路と熱的に接続し、
　前記放熱部は、前記熱伝導部の外面を覆うように設けてあることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の照明装置。