(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
その表面の少なくとも一部に、遠赤外線放射性セラミックスに無機着色顔料を添加してなる着色用セラミックス材料による着色模様を有する、ＬＥＤ電球の発熱を抑制するセラミックス製口金であって、
前記遠赤外線放射性セラミックスは、主成分としてＳｉＯ2及びＡｌ2Ｏ3を含むとともに、Ｎａ2Ｏ、ＺｎＯ、ＭｇＯ、Ｐ2Ｏ5、ＺｒＯ2及びＣａＯを含み、かつ、フーリエ変換赤外分光光度計で測定した６〜２０μｍの波長における放射率の平均強度９０％以上を有するものであり、
前記着色用セラミックス材料は、該遠赤外線放射性セラミックス８０−９５重量％と無機着色顔料２０−５重量％とからなり、
前記着色摸様は、該着色用セラミックス材料を含む絵具を焼き付けることで絵付けされており、かつ、前記セラミックス製口金の表面の表面積の１０％以上を占めるものであることを特徴とするセラミックス製口金。
【請求項２】
前記着色用セラミックス材料は、フーリエ変換赤外分光光度計で測定した６〜２０μｍの波長における放射率の平均強度が７０％以上である請求項１に記載のセラミックス製口金。
【請求項３】
前記着色摸様は、前記着色用セラミックス材料とフリットとを含む絵具を用いて彩色された所望の図柄を焼き付けることで、絵付けされたものである請求項１または２に記載のセラミックス製口金。
【請求項４】
前記着色摸様は、使用時におけるセラミックス製口金の温度を、該着色摸様が施されていない場合に比べて、５℃以上下げることが可能なものである請求項１〜３のいずれか１項に記載のセラミックス製口金。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）発光体が取付けられているセラミックス製口金に、遠赤外線放射特性を付与したことを特徴とするＬＥＤ電球に関する。
【背景技術】
【０００２】
１８７９年エジソンによって発明された電球は、その後日本の企業によって、実用化され、この電球には白熱電球と、もう一種、アルゴン等の不活性ガスを封入し、ハロゲンガスを微量添加したハロゲン電球があり、いずれも電球部にガラスが使用されている。
近年、この白熱電球に代わる省エネ照明用として、急速に発展してきたＬＥＤ電球がある。照明用としては青色発光のＬＥＤと青色の補色である黄色の蛍光体を組合わせて白色を出す方式が主流とされ、省電力、長寿命、小型化等の特徴を武器に産業分野に浸透してきており、その余波として、市民生活及び一般消費者にも普及のきざしが見え始めている。更に、品質改良も積極的に進められ、より大光量・高効率化に向けて日夜研究が続けられている。
【０００３】
しかし、普及目ざましいこのＬＥＤ電球にも発熱という欠点があった。一般に、この種の電球は、発光部全体を、先ず、ガラス管球で覆い、この中に封じ込められたＬＥＤ発光体を様々な形状のセラミックス製口金に担持させており、陽極と陰極のリード線は、それぞれ指定された部分に接合され、通常の点灯時、ＬＥＤの発光によって生じた熱はガラス管球やセラミックス製口金等に伝わって、この部分を手で触ると熱く感じる。点灯状態で、このセラミックス製口金の表面温度を測定すると約６１℃を示した。一般に広く電子機器用の部品をはじめとする製品の稼動上の安全温度は、ＭＡＸ８０℃をひとつの安全推奨温度とされており、製品の品質管理・安全上、この「熱対策」が重要な課題となっている。
【０００４】
ＬＥＤ電球が放熱に問題があり、寿命が短いということは、避けることができないものであるとして、従来は、特許文献１や２に記載されるように、ソケットなどのＬＥＤ電球の周辺部品を工夫して、ＬＥＤ部で発生した熱を外に逃がす工夫がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２４２４３５号公報
【特許文献２】特開２００７−１５７６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このようなＬＥＤ電球を、特殊なソケットを使用しなくても、効率よく放熱可能とするものとして、ＬＥＤ発光体を担持するセラミックス製口金の熱対策について検討したもので、使用時に高温となる口金部分の温度を、通常のものより、約５℃以上下げることを可能とする、ＬＥＤ電球を構成するセラミックス製口金の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
熱の移動は、伝導・対流・輻射（放射）によって行われる。その熱伝導は同一物体中または互いに接した物体間の熱以上で物質の移動を伴わないものとされている。次に、対流伝熱は、流体の運動によって混合が起こり、そのため、熱が移動することを云う、流体に限って見られる伝熱のメカニズムである。また、放射伝熱は物体がその温度に応じて表面から熱エネルギーを放射して空間を介して他の物体にそのエネルギーが電磁波の形で移動する。
本発明者等は、このセラミックス製口金の熱対策として、温度の放出をセラミックス材料からなる遠赤外線放射により達成した。
【０００８】
即ち、本発明では、ＬＥＤ電球のセラミックス製口金に、遠赤外線放射性ある装飾（着色模様）を施すことにより、この口金部分の温度を、電球使用時に比較的低温に保てるものとしたのである。
【０００９】
遠赤外線放射性ある装飾は、ＬＥＤ電球のセラミックス製口金の少なくとも一部に、遠赤外線放射性セラミックスに無機着色顔料を添加してなる着色用セラミックス材料を含む絵具による着色模様を施すことによりなされるものであり、この着色模様を構成する着色用セラミックス材料は、遠赤外線放射性セラミックス８０−９５重量％と無機着色顔料２０−５重量％からなる。
【００１０】
なお、本発明で使用する遠赤外線放射性セラミックスは、フーリエ変換赤外分光光度計で測定した６〜２０μｍの波長における放射率の平均強度９０％以上を有するものであり、また、遠赤外線放射性セラミックスに無機着色顔料を添加してなる着色用セラミックス材料は、フーリエ変換赤外分光光度計で測定した６〜２０μｍの波長における放射率の平均強度が７０％以上、特に７５％以上であるものとするのが効果的である。
【００１１】
なお、本発明において、セラミックス製口金に施される遠赤外線放射性ある着色模様は、該口金の面積の１０％以上を占めるのがこのましく、通常１０〜３０％程度を占めるように施すのがよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、セラミックス製口金に着色模様を施すことで、電球使用時の温度の放出を効果的に達成でき、該口金部分の温度を下げることができる。そのため、ＬＥＤ電球の装飾性を高めると同時に、ＬＥＤ電球の放熱性を高めて、ＬＥＤ電球を取り扱い易く、かつ寿命の長いものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のセラミックス製口金が用いられているＬＥＤ電球の一例を示す正面図である。
【図２】本発明のセラミックス製口金の実施例を示す正面図である。
【図３】セラミックス質遠赤外線放射材料Ｃ−２５０の放射特性を示すグラフである。
【図４】セラミックス質遠赤外線放射材料Ｃ−２５０で処理しないセラミックス製口金−ブランク−の放射特性を示すグラフである。
【図５】実施例で使用した青色着色用セラミックス材料の放射特性を示すグラフである。
【図６】実施例で使用した黒色着色用セラミックス材料の放射特性を示すグラフである。
【図７】実施例で使用した緑色着色用セラミックス材料の放射特性を示すグラフである。
【図８】実施例で使用した白色着色用セラミックス材料の放射特性を示すグラフである。
【図９】実施例で使用した赤色着色用セラミックス材料の放射特性を示すグラフである。
【図１０】実施例で使用した黄色着色用セラミックス材料の放射特性を示すグラフである。
【図１１】実施例で使用した桃色着色用セラミックス材料の放射特性を示すグラフである。
【図１２】実施例で使用した灰色着色用セラミックス材料の放射特性を示すグラフである。
【図１３】実施例で使用した褐色着色用セラミックス材料の放射特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明のセラミックス製口金が用いられている代表的なＬＥＤ電球の一例を図１に示す。ＬＥＤガラス管球１の内部にＬＥＤ発光体２を封入し、セラミックス製口金４に、遠赤外線放射性セラミックスに無機着色顔料を添加してなる着色用セラミックス材料による着色模様３を設けたものである。セラミックス製口金４には、Ｅ口金エンジンベース５（例えば、Ｅ２６、Ｅ１７Ｅ、Ｅ１１等）が備え付けられている。
【００１５】
図２に、本発明に従って着色模様を施したセラミックス製口金を例示するが、これらの例では、着色料のベースとなるセラミックス質遠赤外線放射材料として下記成分からなるＣ−２５０を使用した。
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【００１６】
セラミックス質遠赤外線放射材料Ｃ−２５０の放射特性は図３に示す通りであり、フーリエ変換赤外分光光度計で測定した６〜２０μｍの波長における放射率の平均強度９０％以上を有するものである。
なお、本願において、放射率は下記の方法で測定した。
１）ブランクとして、アルミナ９６％セラミックスの５０ｍｍ×５０ｍｍ×５ｍｍの試料（１６００℃焼成品）を用意し、この片面全面に試料を塗布し、８００℃で焼成し、測定試料とした。
２）この測定試料について、測定器（日本電子株式会社製のフーリエ変換赤外分光光度計ＪＩＲ−５３００）で、測定波長４．０〜２０．０μｍ、測定温度１４２〜１４４℃で遠赤外線放射特性の測定をした。
【００１７】
着色模様を施さない、即ち、セラミックス質遠赤外線放射材料Ｃ−２５０で処理しないセラミックス製口金（Ｎ−９６セラミックス：アルミナ９６重量％のセラミックス）の放射率は、図４に示す通りで、フーリエ変換赤外分光光度計で測定した６〜２０μｍの波長における放射率の平均強度は７０％未満、６０％前後であった。
【００１８】
次いで、遠赤外線放射材料Ｃ−２５０をベースに着色原料を夫々調合し、これらを用いて、当該セラミックス製口金の外観部に彩色豊かな着色模様を設け、これを介して遠赤外線放射による放熱を実現した。着色模様の絵付けに用いた着色用セラミックス材料の組成は、表１に示す通りであり、各着色用セラミックス材料の放射特性は図５〜１３に示す通りであった。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
図５〜１３に示されるように、実施例で使用した着色用セラミックス材料のフーリエ変換赤外分光光度計で測定した６〜２０μｍの波長における放射率の平均強度は、青色、黒色、緑色、白色、赤色、黄色、桃色、灰色、褐色いずれも、７０％以上、７５〜８０％の値を示した。
【００２１】
装飾絵付けのデザインを決定する絵具は各色の着色遠赤外線放射性セラミックス粉末とフリット、水、膠を下記の割合で用いて、それぞれ作成した。
＜絵具の調合＞
着色遠赤外線放射性セラミックス粉末                １０重量部
フリット(0.68Na2O  0.32CaO  1.38SiO2  1.36B2O3)    ９０重量部
水                                              １００重量部
膠液                                                ２重量部
【００２２】
［実施例１］−遠赤外線放射絵具の作成−
各色着色遠赤外線放射性セラミックスを、フリット、水、膠液と上記調合割合で乳鉢に投入し、乳棒でよく混合し、ペースト状の青色、黒色、緑色など各色の絵具とする。
【００２３】
［実施例２］−セラミックス製口金への絵付け−
実施例１で得た絵具を用いて、転写紙に所望の図柄の彩色をし、得られた転写紙をセラミックス製口金の所定の位置に貼り付け、転写を完了する。転写を終えたものを、電気炉等を用いて、約８００℃前後の温度で、焼き付けることで、絵付けを完了した。
【００２４】
［実施例３］−セラミックス製口金の温度−
図１に示すようなＬＥＤ電球（１００Ｖ−８Ｗタイプ）の口金部分に絵付けした。口金の形状及び絵付けした図柄が図２である場合、それぞれの口金部分の温度は下記の通りであった。
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【００２５】
この結果から、絵付けのない場合には、口金部分の温度が、６１．２〜６１．６℃であったのに対し、図２のように、遠赤外線放射性セラミックスからなるセラミックス絵具で絵付けしたものは、５３．３〜５５．３℃となり、約１３％の温度を抑制する効果を得ることができた。
【００２６】
なお、実施例では、着色料のベースとなるセラミックス遠赤外線放射材料としてＣ−２５０を使用したが、遠赤外線放射性に優れたものであればいずれも使用でき、例えば、下記組成からなるＣ−２３０もフーリエ変換赤外分光光度計で測定した６〜２０μｍの波長における放射率の平均強度９０％以上を有するものであり、有用である。
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【符号の説明】
【００２７】
１  ＬＥＤガラス管球
２  ＬＥＤ発光体
３  着色模様
４  セラミックス製口金
５  口金エンジンベース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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