(57)【要約】【課題】充分な放熱効果を有し、過熱による発光素子の劣化を防ぐことができる照明装置の提供。【解決手段】バルブ１と、ヒートシンクユニット２と、発光手段３と、環状カバー５と、電源接続手段６とを備えている照明装置であって、ヒートシンクユニット２は、バルブ１の閉塞端１２に面する第１の端面２１４とバルブ１の開口端１１に面する第２の端面２１５とを有する端壁２１２と、一端が端壁２１２の一側に、他端がバルブ１の開口端１１側にあるように配置されている囲壁２２１とを有し、前記発光手段は、第１の端面２１４に設置されている第１の回路基板３１と、外周面２２２に設置されている第２の回路基板３２と、複数の発光素子３３とを有し、第１の端面２１４と第１の回路基板３１の間および囲壁２２１と第２の回路基板３２の間の、少なくとも一方に断熱手段４が挟設されていることを特徴とした照明装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向の一端側に閉塞端を有し、他端側に開口端を有するバルブと、
前記バルブの内空間に配置されているヒートシンクユニットと、
前記ヒートシンクユニットに設けられている発光手段と、
前記バルブの前記開口端側に接続されている環状カバーと、
前記環状カバーに接続されている電源接続手段と、
を備えている照明装置であって、
前記ヒートシンクユニットは、第１の端面と第２の端面とを有し、且つ前記第１の端面が前記閉塞端に面し、前記第２の端面が前記開口端に面するように前記バルブの前記閉塞端側に配置されている端壁と、一端、他端および該両端の間に互いに反対する外周面と内周面とを有し、且つ該一端が前記端壁の一側に、該他端が前記バルブの前記開口端側にあるように配置されている囲壁とを有しており、
前記発光手段は、前記端壁の前記第１の端面に設置されている第１の回路基板と、前記囲壁の前記外周面を囲むように設置されている第２の回路基板と、前記第１の回路基板および前記第２の回路基板にそれぞれ実装されている複数の発光素子とを有しており、
前記端壁の前記第１の端面と前記第１の回路基板の間および前記囲壁と前記第２の回路基板の間の、少なくとも一方に断熱手段が挟設されていることを特徴とした照明装置。
【請求項２】
前記断熱手段は、前記端壁の前記第１の端面と前記第１の回路基板の間に挟設されている第１の断熱材と、前記囲壁と前記第２の回路基板の間に挟設されている第２の断熱材とを有していること
を特徴とした請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記断熱手段は、前記端壁の前記第２の端面に敷設されて且つ前記囲壁の前記一端との間に隙間を有する第３の断熱材を更に有していること
を特徴とした請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記ヒートシンクユニットは、前記バルブの内空間に配置されている第１のヒートシンクと、該第１のヒートシンクを囲むように設けられている第２のヒートシンクとを有しており、また前記第１のヒートシンクと前記第２のヒートシンクの間には前記隙間と繋がっている放熱空間が画成されており、
前記第１のヒートシンクは、前記端壁と、前記所定方向に延伸し且つ前記端壁の前記第２の端面に繋がっている管状壁とを有しており、
前記第２のヒートシンクは、前記囲壁となる中空管状体であり、前記所定方向に延伸し且つ前記第１のヒートシンクの前記管状壁を囲んでいること
を特徴とした請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記管状壁は、その外管面が前記放熱空間に面し且つ表面が凸凹になっており、
前記囲壁は、前記内周面が凸凹になっていること
を特徴とした請求項４に記載の照明装置。
【請求項６】
前記第２の回路基板は、フレキシブル基板であって、前記外周面の方から前記第２の断熱材を介して中空管状体である前記第２のヒートシンクを包んでいること
を特徴とした請求項４または請求項５に記載の照明装置。
【請求項７】
前記ヒートシンクユニットは、第３のヒートシンクを更に有しており、
該第３のヒートシンクは、一端に形状が前記第２のヒートシンクの前記他端と対応する開口部を有し、他端に雄ねじを有する管状体であって、前記第２のヒートシンクの前記他端が該開口部から嵌入されて前記外周面の少なくとも一部が該第３のヒートシンクの前記開口部の内面と接触しており、
また、ねじが外から前記第３のヒートシンクと前記第２のヒートシンクを貫通するようにねじ込まれて更に前記第１のヒートシンクの前記管状壁に挿入されていること
を特徴とした請求項４〜請求項６のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項８】
前記電源接続手段は、一端に開口を有する管状体で、該開口付近には前記第３のヒートシンクの前記雄ねじに対応する雌ねじが設けられており、且つ該雌ねじの前記雄ねじとの螺接により前記第３のヒートシンクと連結されていること
を特徴とした請求項７に記載の照明装置。
【請求項９】
前記断熱手段は、ポリイミドからなっていること
を特徴とした請求項１〜８のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記発光素子は、発光ダイオードであること
を特徴とした請求項１〜８のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１１】
前記端壁は、前記第１の端面と前記第２の端面とに繋がり、且つ前記第１の端面と前記第２の端面との間を周回している第３の端面を更に有しており、
前記発光手段は、前記第１の断熱材と前記第１の回路基板との間に設置されている第３の回路基板と、前記第３の回路基板と前記第１の回路基板との間に設置されている固定板とを更に有しており、
前記第３の回路基板は、前記端壁の第１の端面と対応する面を有する本体部と、該本体部の周縁から延伸し、前記第１の断熱材を隔てて前記第３の端面を覆い囲むように形成された少なくとも一つの延伸部とを有しており、
前記延伸部の外表面には発光素子が備え付けられており、
前記固定板は、前記第３の回路基板の前記本体部を覆っている固定主板と、該固定主板の周縁から延伸し前記延伸部を周りから押さえつけている少なくとも一つの爪片とを備えていること
を特徴とした請求項１に記載の照明装置。
【請求項１２】
前記第３の端面は、前記第１の端面側から前記第２の端面側に向かって末広がりになっている環状傾斜面であること
を特徴とした請求項１１に記載の照明装置。
【請求項１３】
前記第１の断熱材は、前記端壁の前記第１の端面と前記本体部との間に挟まれる断熱片と、該断熱片の周縁から延伸し、前記第３の端面と前記延伸部との間に挟まれる断熱延片とを有していること
を特徴とした請求項１１または請求項１２に記載の照明装置。
【請求項１４】
前記環状カバーは、前記バルブの前記開口端を取り囲むと共に、該開口端の外周を係止して互いに固定されるプラスチック製のラッパ状部と、該ラッパ状部と前記電源接続手段との間に設けられる陶器製の管状部とからなること
を特徴とした請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１５】
前記ラッパ状部は、前記バルブの前記開口端を取り囲む周壁と、周壁の内側に向かって突き出るように該周壁の内面に設けられた複数の係止突起とを有しており、該係止突起が前記開口端を係止していることにより前記バルブが前記環状カバーに固定されていること
を特徴とした請求項１４に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置に関し、特に放熱効果が高められた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（以下ＬＥＤ）を用いた照明装置においては、ＬＥＤから発せられる熱を如何に効率よく放熱するかが問題となる。特に、広い照明範囲と高い光度を得るために照明装置の内部に多数のＬＥＤを配した照明装置では、充分な放熱が果たせないと、過熱によりＬＥＤやこれに付随する電子部品が劣化し寿命が早まってしまう。
【０００３】
そこで、ＬＥＤ照明装置において放熱を促すために、本願発明人は特許文献１に掲げたような、放熱手段となるヒートシンクの構造および配置に工夫を施した照明装置をすでに提案した。これによれば、各ヒートシンクが広い放熱面積を有しており、効率的な放熱が果たされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２３８５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、たとえ上記のように熱対策が施された照明装置であっても、装置が小型なもの（例えばＥ１７口金を備えたもの）においては、明るさを確保するため小さな面積にＬＥＤがぎっしりと配置されている上にヒートシンクも熱交換に充分な面積を有するようには形成できないことから、ヒートシンクからの放熱がＬＥＤの発熱に追いつかず、放熱が滞りがちになる。またヒートシンクの放熱端（一般に口金側）に近い方に配置されているＬＥＤの発熱が、放熱端側に伝導されず、逆にヒートシンクの放熱端側から遠い方に配置されているＬＥＤに伝導してしまうという虞もある。
【０００６】
そこで本発明は、上記課題を解決するために、たとえ装置が小型であっても、充分な放熱効果を発揮することが可能であり、これにより過熱による発光素子の劣化を防ぐことができる照明装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、
所定方向の一端側に閉塞端を、他端側に開口端をそれぞれ有するバルブと、
前記バルブの内空間に配置されているヒートシンクユニットと、
前記ヒートシンクユニットに設けられている発光手段と、
前記バルブの前記開口端側に接続されている環状カバーと、
前記環状カバーに接続されている電源接続手段と、
を備えている照明装置であって、
前記ヒートシンクユニットは、第１の端面と第２の端面とを有し、且つ前記第１の端面が前記閉塞端に面し、前記第２の端面が前記開口端に面するように前記バルブの前記閉塞端側に配置されている端壁と、一端、他端および該両端の間に互いに反対する外周面と内周面とを有し、且つ該一端が前記端壁の一側に、該他端が前記バルブの前記開口端側にあるように配置されている囲壁とを有しており、
前記発光手段は、前記端壁の前記第１の端面に設置されている第１の回路基板と、前記囲壁の前記外周面を囲むように設置されている第２の回路基板と、前記第１の回路基板および前記第２の回路基板にそれぞれ実装されている複数の発光素子とを有しており、
前記端壁の前記第１の端面と前記第１の回路基板の間および前記囲壁と前記第２の回路基板の間の、少なくとも一方に断熱手段が挟設されていることを特徴とした照明装置を提供する。
【０００８】
ここで、前記断熱手段は、前記端壁の前記第１の端面と前記第１の回路基板の間に挟設されている第１の断熱材と、前記囲壁と前記第２の回路基板の間に挟設されている第２の断熱材とを有していることが好ましい。
【０００９】
また、前記断熱手段は、前記端壁の前記第２の端面に敷設されて且つ前記囲壁の前記一端との間に隙間を有する第３の断熱材を有していることが更に好ましい。
【００１０】
また、前記ヒートシンクユニットは、前記バルブの内空間に配置されている第１のヒートシンクと、該第１のヒートシンクを囲むように設けられている第２のヒートシンクとを有しており、また前記第１のヒートシンクと前記第２のヒートシンクの間には前記隙間と繋がっている放熱空間が画成されており、
前記第１のヒートシンクは、前記端壁と、前記所定方向に延伸し且つ前記端壁の前記第２の端面に繋がっている管状壁とを有しており、
前記第２のヒートシンクは、前記囲壁となる中空管状体であり、前記所定方向に延伸し且つ前記第１のヒートシンクの前記管状壁を囲んでいることが好ましい。
【００１１】
また、前記管状壁は、その外管面が前記放熱空間に面し且つ表面が凸凹になっており、前記囲壁は、前記内周面が凸凹になっていることが好ましい。
【００１２】
また、前記第２の回路基板は、フレキシブル基板であって、前記外周面の方から前記第２の断熱材を介して中空管状体である前記第２のヒートシンクを包んでいることが好ましい。
【００１３】
また、前記ヒートシンクユニットは、第３のヒートシンクを更に有しており、該第３のヒートシンクは、一端に形状が前記第２のヒートシンクの前記他端と対応する開口部を有し、他端に雄ねじを有する管状体であって、前記第２のヒートシンクの前記他端が該開口部から嵌入されて前記外周面の少なくとも一部が該第３のヒートシンクの内周面と接触しており、更に、ねじが外から前記第３のヒートシンクを貫通するようにねじ込まれて更に前記第２のヒートシンクの前記他端に挿入されていることが好ましい。
【００１４】
また、前記電源接続手段は、一端に開口を有する管状体で、該開口付近には前記第３のヒートシンクの前記雄ねじに対応する雌ねじが設けられており、且つ該雌ねじの前記雄ねじとの螺接により前記第３のヒートシンクと連結されていることが好ましい。
【００１５】
更に、前記断熱手段はポリイミドからなっていることが望ましく、前記発光素子は発光ダイオードであることが望ましい。
【発明の効果】
【００１６】
以上の構成によれば、第１のヒートシンク２１と第１の回路基板３１の間および第２のヒートシンク２２と第２の回路基板３２の間の、少なくとも一方に断熱手段４が挟設されていることにより、第１と第２のヒートシンク２１、２２それぞれの熱は断熱手段４が設けられていない第３のヒートシンク２３へと、或いは放熱空間２０へと伝導されやすくなることから、放熱が滞るのを防ぐことができるので、過熱による発光素子の劣化が起きにくい照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る照明装置の第１の実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】本発明に係る照明装置の第１の実施形態を示す分解断面図である。
【図３】本発明に係る照明装置の第１の実施形態を示す組立断面図である。
【図４】図３におけるIV―IV線に沿った断面図である。
【図５】本発明に係る照明装置の第２の実施形態を示す分解斜視図である。
【図６】本発明に係る照明装置の第２の実施形態を示す部分拡大図である。
【図７】本発明に係る照明装置の第２の実施形態を示す組立断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して、本発明の２つの実施例について詳しく説明する。
【００１９】
（実施例１）
図１は、本発明に係る照明装置の第１の実施形態を示す分解斜視図であり、図２は同実施形態を示す分解断面図であり、図３は同実施形態において本発明に係る照明装置が組み立てられた状態を示す断面図であり、図４は図３におけるIV―IV線に沿った横断面図である。
【００２０】
本発明に係る照明装置は本実施形態において、所定方向（図２および図３における左右方向）の一端側に閉塞端１２を有し、他端側に開口端１１を有するバルブ１と、バルブ１の内空間に配置されているヒートシンクユニット２と、ヒートシンクユニット２に設けられている発光手段３および断熱手段４と、バルブ１の開口端１１側に接続されている環状カバー５と、環状カバー５に接続されている電源接続手段６とを備えている。
【００２１】
バルブ１の材料としては例えばガラスを用いてもよく、形状は従来の電球におけるバルブと同様でかまわない。またバルブ１の内面には光を吸収することにより発光することができる蛍光層１５が設けられており、これにより所望の発光色を得ることができる。
【００２２】
ヒートシンクユニット２は、バルブ１に内空間に配置されている第１のヒートシンク２１と、これを取り囲んでいる第２のヒートシンク２２とを有している。
【００２３】
第１のヒートシンク２１は、第１の端面２１４と第２の端面２１５とを有し、且つ第１の端面２１４が閉塞端１２に面し、第２の端面２１５が開口端１１に面するようにバルブ１の閉塞端１２側に配置されている端壁２１２と、上記所定方向（図示における左右方向）に延伸し、且つ端壁２１２の第２の端面２１５に繋がっている管状壁２１１とを有している。また管状壁２１１は、放熱効果を高めるためにその外管面２１３が凸凹になっている。
【００２４】
第２のヒートシンク２２は、前記所定方向に延伸し且つ前記第１のヒートシンクの前記管状壁を囲んでいる中空管状体であり、一端と他端および該両端の間に互いに反対する外周面２２２と内周面２２３とを有し、且つ上記一端が端壁２１２の一側に、上記他端がバルブ１の開口端１１側にあるように配置されている囲壁２２１を有している。また囲壁２２１は、放熱効果を高めるためにその内周面２２３が凸凹になっている。なお、第２のヒートシンクの形状として本実施形態では六角柱を用いたが、これに限る必要はなく、その他の多角柱であっても、あるいは円柱であってもかまわない。
【００２５】
更に、第１のヒートシンク２１と第２のヒートシンク２２の間、詳しく言うと、管状壁２１１の外管面２１３とこれを囲んでいる囲壁２２１の内周面２２３との間には隙間が空いており、この隙間により放熱空間２０が画成されている。
【００２６】
また、本実施形態におけるヒートシンクユニット２は、上記第１のヒートシンク２１および第２のヒートシンク２２に加えて、中空管状体に形成されており、その一端に形状が第２のヒートシンク２２の上記他端と対応する開口部２３１を有し、他端に雄ねじ２３４を有する第３のヒートシンク２３を更に備えている。第３のヒートシンク２３の開口部２３１からは、第２のヒートシンク２２の前記他端が嵌入されており、第２のヒートシンク２２の外周面２２２の少なくとも一部が第３のヒートシンク２３の開口部２３１の内面と接触している。
【００２７】
更に詳しく説明すると、第３のヒートシンクの開口部２３１は、その内面の一部に平面であり且つそれぞれにねじ孔２３３が貫設されている結合面２３２が３面形成されている。これら結合面２３２と、結合面２３２と面の形状が対応するように同じく平面に形成されている第２のヒートシンク２２の外周面２２２の一部とを重ね合わせるように第３のヒートシンク２３の開口部２３１に第２のヒートシンク２２の上記他端が嵌入されて、且つ、各ねじ孔２３３と対応するねじ２４が、外から第３のヒートシンク２３と第２のヒートシンク２２を貫通するように、それぞれねじ孔２３３にねじ込まれて、更に第１のヒートシンク２１の管状壁２１１に挿入されている。これにより第２のヒートシンク２２と第３のヒートシンク２３とが、互いに熱を伝導できるように固定されている。
【００２８】
なお、第１、第２、第３の各ヒートシンク２１、２２、２３は、良好な熱伝導効果を得るために例えばアルミニウムを材料として形成され更にそれぞれが一体成型されているとよい。
【００２９】
発光手段３は、バルブ１の閉塞端１２に面するように端壁２１２の第１の端面２１４に設置されている第１の回路基板３１と、囲壁２２１の外周面２２２を囲むように設置されている第２の回路基板３２と、第１と第２の回路基板３１、３２にそれぞれ実装されている複数の発光素子３３とを有しており、また本実施形態においては、第１の回路基板３１を第１のヒートシンク２１に固定するためのねじ３４を含んでいる。
【００３０】
第１の回路基板３１としては、一般のリジッド基板を用いている。また第１の回路基板３１の表面からはねじ３４が貫通しており、このねじ３４が第１のヒートシンク２１の端壁２１２にまで挿入されているので、第１の回路基板３１が第１のヒートシンクに固定されている。
【００３１】
第２の回路基板３２としては、柔軟性があり曲げることができるフレキシブル基板を用いており、外周面２２２の方から後述する第２の断熱材４２を介して第２のヒートシンク２２を包んでいる。なお前述したように第２のヒートシンク２２の囲壁２２１は本実施形態においては六角柱として形成されているので、第２の回路基板３２もこの形状に合わせて曲げられるように設置されているが、形状はこれに限らず、例えば囲壁２２１が円柱状に形成されている場合には、第２の回路基板３２も同様に円状に折り曲げて設置することができる。
【００３２】
発光素子３３としては、発光ダイオードを用いており、複数の発光素子３３が第２の回路基板３２の周囲に配置され、更に複数の発光素子３３が第１の回路基板３１にバルブ１の閉塞端１２に面するように配置されているので、バルブ１の開口端１１に対して閉塞端１２を前方とした場合、前方にもまた周囲にも広く光を照射することができ、これにより広い照明範囲を確保することができる。また、バルブ１の内面には、発光素子３３からの光によって励起されて発光素子３３の発光色とは異なる色の光を発することができる蛍光体を塗布してなる蛍光層１５が設けられており、これにより本発明に係る照明装置は例えば一般の蛍光灯のような白色光を発することができる。
【００３３】
発光手段３は上記の構成のほかに例えば電源接続手段６と電気的に接続されるための整流器やワイヤ等の電子部品を備えているが、これら電子回路の設計は本発明の特徴ではないので、ここでは説明を省く。
【００３４】
断熱手段４は、端壁２１２の第１の端面２１４と第１の回路基板３１との間か、囲壁２２１と第２の回路基板３２との間かの、少なくとも一方に挟設されていればよく、本実施形態においては、断熱手段４は、平板状に形成されており、端壁２１２の第１の端面２１４と第１の回路基板３１との間に挟設されている第１の断熱材４１と、囲壁２２１と第２の回路基板３２との間に挟設されている第２の断熱材４２とから構成されている。
【００３５】
また本実施形態における断熱手段４は、端壁２１２の第２の端面２１５に敷設されている第３の断熱材４３を更に有しており、且つこの第３の断熱材４３と、囲壁２２１の端壁２１２側に配置されている上記一端との間には放熱空間２０およびバルブ１の内空間とそれぞれ繋がっている隙間２２０が間在している。これにより、発光手段３から発生し第１と第２のヒートシンク２１、２２を経て放熱空間２０内に放熱された熱は、更に隙間２２０を経てバルブ１の内空間に発散されることができる。またこのような放熱過程においては、第３の断熱材４３の間在により、端壁２１２の第２の端面２１５は隙間２２０から熱的に隔離されているので、隙間２２０の熱が第１のヒートシンク２１に伝わることを阻むことができる。
【００３６】
本実施形態においては、断熱手段４として、具体的に言うと、第１、第２、第３の各断熱材４１、４２、４３を構成する材料として、高い耐熱性を有することができるようにポリイミド（Polyimide）を用いており、粘着性を持ったフィルム状に形成されたポリイミドを上述のように第１の端面２１４、第２の端面２１５、外周面２２２それぞれに貼り付けている。これら断熱手段４の介在により、第１の回路基板３１および第２の回路基板３２は、それぞれヒートシンクユニット２と直接接触することがないように構成される。なお、断熱手段４としては上記材料に限らず、高い耐熱性と低い熱伝導性を備えた他の材料を用いてもかまわない。
【００３７】
環状カバー５は、両端に開口を有し、一端の開口が他端の開口より大きくなっており、大きい方の開口がバルブ１の開口端１１側を覆うことにより、バルブ１が環状カバーに固定されている。
【００３８】
電源接続手段６は、一端に開口を有する管状体であり、該開口側が環状カバー５の小さい方の開口側と接している。また、電源接続手段６の該開口付近の内壁面６１には第３のヒートシンク２３の雄ねじ２３４にねじ込まれることができる雌ねじ６１１が設けられており、内壁面６１と互いに反対する外壁面６２には一般の電球ソケットに接続することができる雄ねじ６２１が設けられている。
【００３９】
第３のヒートシンク２３は環状カバー５の大きい方の開口から小さい方の開口へ貫通するように挿入されて更に電源接続手段６の開口に挿入されており、且つ雄ねじ２３４が雌ねじ６１１に螺接されているので、環状カバー５が第３のヒートシンク２３と電源接続手段６との間に固定されて且つ第３のヒートシンク２３が電源接続手段６に連結されている。このように第３のヒートシンク２３は電源接続手段６と接触し且つ螺着していることにより、互いに熱伝導することが可能となる。
【００４０】
なお、第３のヒートシンク２３と電源接続手段６との連結方法は上記に限らず、互いに密接するように連結できる方法であればよい。
【００４１】
以上の構成により、本発明に係る照明装置の稼動時における放熱経路は以下の通りとなる。つまり、各発光素子３３およびこれらに付随する電子部品より発せられた熱は、第１、第２の回路基板３１、３２および第１、第２、第３の断熱材４１、４２、４３を経由して、それぞれ第１、第２のヒートシンク２１、２２に伝わり、第１と第２のヒートシンク２１、２２は第３のヒートシンク２３と接触しているので、熱は更に第３のヒートシンク２３を経て、これに接触している電源接続手段６から外部に発散される。
【００４２】
この他、第１と第２のヒートシンク２１、２２の熱により放熱空間２０内の空気が熱せられることで空気の流動が発生し、放熱空間２０に繋がる隙間２２０からバルブ１の内空間にも熱が発散される。
【００４３】
ここで特筆すべきは、第１、第２、第３の断熱材４１、４２、４３は上記の通り熱伝導性が低いものであるが、その両面の温度差が大きい場合には、やはり熱伝導作用を呈する点である。つまり、本発明に係る照明装置の使用開始直後、つまり発光素子３３の点灯開始直後においては、各発光素子３３及び第１、第２の回路基板３１、３２の温度は、常温である第１と第２のヒートシンク２１、２２よりも遥かに高いので、つまり温度差が大きいので、第１、第２の回路基板３１、３２からの熱は第１、第２の断熱材４１、４２を経てそれぞれ第１と第２のヒートシンク２１、２２に伝わる。これにより上述のような放熱経路が確保される。
【００４４】
一方、使用開始から時間が経ち、発光素子３３より発せられた熱が、第１、第２の回路基板３１、３２及び第１、第２の断熱材４１、４２を経由して伝わることにより、第１、第２のヒートシンク２１、２２の温度が、それぞれ第１、第２の回路基板３１、３２と温度差がほぼなくなる程に上昇した際には、第１、第２、第３の断熱材４１、４２、４３の介在により、第１、第２のヒートシンク２１、２２から第１、第２の回路基板３１、３２へと向かう方向には熱が伝わりにくくなっているので、第１と第２のヒートシンク２１、２２それぞれの熱は断熱材が設けられていない第３のヒートシンク２３へと、或いは放熱空間２０へと伝導されやすくなる。これにより、例えば照明装置が小型であり各ヒートシンクの表面積も限られ充分な放熱面積が確保しにくい場合であっても、放熱が滞るのを防ぐことができる。
【００４５】
また、第３の断熱材４３が隙間２２０と第１のヒートシンク２１の端壁２１２とを熱的に隔離しているので、第２の回路基板３２に設けられている各発光素子３３より発した熱が、第２のヒートシンク２２および隙間２２０内の空気を経て端壁２１２に伝わりひいては第１の回路基板３１に設けられている各発光素子３３に伝わってしまうのを防ぐことができる。
【００４６】
このように本発明に係る照明装置は、断熱手段４が設けられていることにより、ヒートシンクユニット２から外部への放熱を促進させることができ、発光手段３が過熱により劣化するのを防ぐことができる。
【００４７】
以下に示す表1は、本発明に係る照明装置を実施例とし、各回路基板と各ヒートシンクの間に断熱材が設けられていない従来の照明装置を比較例とし、それぞれの点灯時における発光素子の温度を計測した結果を示す表である。照明装置の使用開始直後における温度を「初期値」とし、使用開始から４０分後までの温度を１０分ごとに計測した。
【００４８】
なお、表中の「Ａ面ＬＥＤ温度」とは、第１の回路基板３１に設置されている発光素子３３と第１の回路基板３３との間のジャンクション温度を指し、「Ｂ面ＬＥＤ温度」とは、第２の回路基板３２に設置されている発光素子３３と第２の回路基板３２との間のジャンクション温度を指す。
【００４９】
【表１】
2014060175.tif 000003
【００５０】
表１の結果から見て取れるように、使用開始直後から１０分後までの発光素子の温度上昇幅が、比較例においては約６０℃から７０℃であったのに対し、実施例においては約５０℃であった。また使用開始から４０分後の計測では、実施例は比較例に比べて、Ａ面ＬＥＤ温度において２１℃、Ｂ面ＬＥＤ温度において１１℃それぞれ下回った。この他、バルブ内の気体温度の上昇幅においても実施例は比較例を下回り、使用開始から４０分後の計測では、８．９℃下回った。
【００５１】
以上総括すると、本発明に係る照明装置は、管状に形成された第２のヒートシンク２２の周囲と、第１のヒートシンク２１の端壁２１２とにそれぞれ設けられている発光手段３により広い照明範囲を有しながらも、断熱手段４を備えていることにより、たとえヒートシンクユニット２の放熱面積を充分に確保できない場合にも、発光手段３が発する熱を効率的に放熱することができ、これにより発光手段３の過熱による劣化を防ぐことができる。
【００５２】
（実施例２）
図５は、本発明に係る照明装置の第２の実施形態を示す分解斜視図であり、図６は同実施形態を示す部分拡大図であり、図７は同実施形態において本発明に係る照明装置が組み立てられた状態を示す断面図である。
【００５３】
本発明に係る照明装置の第２の実施形態では、第１の実施形態と類似した構成を有しており、相同点については同じ符号を付し説明を省略し、以下では第１の実施形態との相違点のみを説明する。
【００５４】
第１のヒートシンク２１は、第１の端面２１４と第２の端面２１５に加えて、本実施形態では更に、第１の端面２１４と第２の端面２１５とに繋がり、該両端面の間を周回している第３の端面２１６を有しており、第３の端面２１６は、第１の端面２１４側から第２の端面２１５側に向かって末広がりになる環状の傾斜面となるように形成されている。
【００５５】
発光手段３は、本実施形態においては更に、第１の断熱材４１と第１の回路基板３１との間に設置されている第３の回路基板３５を有している。第３の回路基板３５はフレキシブル基板であり、第１の端面２１４と対応する面を有する本体部３５１と、本体部３５１の周縁から斜めに折れ曲がるようにそれぞれ延伸し、第１の断熱材４１を隔てて第３の端面２１６を覆い囲むように形成された複数の延伸部３５２とを有している。また、各延伸部３５２の外表面には複数の発光素子３３が備え付けられている。
【００５６】
また、第３の回路基板３５と第１の回路基板３１との間には更に、アルミニウム製の固定板３６が挟設されており、固定板３６は、第３の回路基板３５の本体部３５１を覆っている固定主板３６１と、固定主板３６１の一部分がその周縁から折れ曲がるように第３の回路基板３５側へ延伸し互いに間隔の開いた複数の爪片３６２とを備えている。図６に示すように、これら複数の爪片３６２それぞれは第３の回路基板３５の複数の延伸部３５２の内の各隣り合った２つの各一部分を周囲から押さえつけている。
【００５７】
第３の回路基板３５の延伸部３５２は、上記のように本体部３５１から折れ曲がって延伸しているものであるが、第３の回路基板は上述の通りフレキシブル基板のため全体が柔軟に折れ曲がれるので、第１のヒートシンク２１にしっかりと固定させることが難しく、反り曲がりやすいという問題がある。そこで、上記のように金属製の固定板３６を第３の回路基板３５の本体部３５１の全体および延伸部３５２の一部分を覆うように設けることにより、延伸部３５２が爪片３６２と第１の断熱材４１の間に挟まれ固定されることができる。なお、本実施形態においては延伸部３５２と爪片３６２とをそれぞれ複数設けたが、これらの数量は特に制限されず、少なくとも一つ設けられればよい。
【００５８】
第１の断熱材４１は、本実施形態においては端壁２１２の第１の端面２１４と本体部３５１との間に挟まれる断熱片４１１と、断熱片４１１の周縁からそれぞれ延伸し、端壁２１２の第３の端面２１６と第３の回路基板３５の延伸部３５２との間に挟まれている断熱延片４１２とを有している。これにより第３の回路基板３５と第１のヒートシンク２１とが熱的に隔離される。
【００５９】
環状カバー５は、本実施形態においてはバルブ１の開口端１１を取り囲むラッパ状部５１と、ラッパ状部５１と電源接続手段６との間に設けられる管状部５２とから構成されている。
【００６０】
ラッパ状部５１は、バルブ１の開口端１１を取り囲み、バルブ１側から電源接続手段６側に向かって窄んでいる周壁５１１と、周壁５１１の内側に向かって突き出るようになり且つ互いに間隔を開けて周壁５１１の内面に設けられた複数（本実施形態では３つ）の係止突起５１２とを有している。ラッパ状部５１はプラスチックを用いて作られており弾性を備えているので、組み立て時においてバルブ１を開口端１１側から環状カバー５に挿入すると、開口端１１の外周が係止突起５１２に係止され互いに固定されることができる。なお、バルブ１と環状カバー５との固定手段としては例えば粘着テープ等の粘着手段を更に用いてもよい。
【００６１】
管状部５２は、第３のヒートシンク２３の一部と密接するようにこれを取り囲んでおり、且つラッパ状部５１の窄んだ側の一端に係止固定されている。管状部５２は陶器で作られており通気性を備えているので、バルブ１内の空気の湿度が高まった際に、バルブ１内の空気に含まれる水蒸気は管状部５２を通して外気に排出されることができる。また、陶器はプラスチックに比べて熱伝導性が高いので、第３のヒートシンク２３の熱を効率的に外部に放出することができる。
【００６２】
本発明に係る照明装置を本実施形態のように構成した場合の効果としては、まず断熱手段４を備えていることにより、発光手段３が発する熱を効率的に放熱できるという点が挙げられるが、これは第１の実施形態にて説明した効果と同様なのでここでは累説を省き、本実施形態特有の効果を以下に説明する。
【００６３】
本実施例における第１のヒートシンク２１は、第１の端面２１４に対して斜めに設けられ且つ複数の発光素子３３を備えている第３の回路基板３５を更に有していることにより、第１の回路基板３１や第２の回路基板３２に設けられている発光素子３３が光を照射する方向と異なる方向にも光を照射することができるので、第１の実施形態よりも更に広い照明範囲を供することができる。
【００６４】
また、環状カバー５のラッパ状部５１がプラスチックでできていることで弾性を備えていることにより、バルブ１と環状カバー５とを組み立てやすくすることができる。
【００６５】
更に、環状カバー５の管状部５２が陶器でできていることで通気性を備えていることにより、例えば本発明に係る照明装置が使用後に消灯され、点灯時に上昇したバルブ１内の気体温度が再び常温に戻った際に、バルブ１内の湿度が上昇し、ヒートシンクユニット２に水分が付着した場合にも、バルブ１内の水分が管状部５２を通して外部に発散されることができる。
【００６６】
解釈の範囲に含まれる種々の変更を網羅していることが意図されていると理解されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明に係る照明装置は、複数の発光素子を有していながらも、第１のヒートシンクと第１の回路基板の間および第２のヒートシンクと第２の回路基板の間の、少なくとも一方に断熱手段が挟設されていることで放熱効率が向上されていることから、広い照明範囲と高い輝度を提供しながらも長い寿命を有する照明装置として利用することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１      バルブ
１１        開口端
１２        閉塞端
１５        蛍光層
２      ヒートシンクユニット    
２０        放熱空間                
２１        第１のヒートシンク  
２１１  管状壁
２１２  端壁    
２１３  外管面              
２１４  第１の端面          
２１５  第２の端面          
２１６  第３の端面
２２        第２のヒートシンク  
２２０  隙間                    
２２１  囲壁                    
２２２  外周面              
２２３  内周面              
２３        第３のヒートシンク  
２３１  開口部
２３２  結合面
２３３  ねじ孔              
２３４  雄ねじ              
２４        ねじ                    
３      発光手段                
３１        第１の回路基板      
３２        第２の回路基板      
３３        発光素子                
３４        ねじ                    
３５        第３の回路基板
３５１  本体部
３５２  延伸部
３６        固定板
３６１  固定主板
３６２  爪片
４      断熱手段                
４１        第１の断熱材            
４１１  断熱片
４１２  断熱延片
４２        第２の断熱材            
４３        第３の断熱材            
５      環状カバー  
５１    ラッパ状部
５１２  係止突起
５２        管状部      
６      電源接続手段
６１        内壁面
６１１  雌ねじ
６２        外壁面
６２１  雄ねじ          
【図１】
2014060175.tif 000004
【図２】
2014060175.tif 000005
【図３】
2014060175.tif 000006
【図４】
2014060175.tif 000007
【図５】
2014060175.tif 000008
【図６】
2014060175.tif 000009
【図７】
2014060175.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成25年12月19日(2013.12.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向の一端側に閉塞端を有し、他端側に開口端を有するバルブと、
前記バルブの内空間に配置されているヒートシンクユニットと、
前記ヒートシンクユニットに設けられている発光手段と、
前記バルブの前記開口端側に接続されている環状カバーと、
前記環状カバーに接続されている電源接続手段と、
を備えている照明装置であって、
前記ヒートシンクユニットは、第１の端面と第２の端面と第３の端面とを有し、且つ前記第１の端面が前記閉塞端に面し、前記第２の端面が前記開口端に面し、前記第３の端面が前記第１の端面と前記第２の端面とに繋がると共に前記第１の端面と前記第２の端面との間を周回するように且つ前記第１の端面側から前記第２の端面側に向かって末広がりになっている環状傾斜面となるように前記バルブの前記閉塞端側に配置されている端壁と、一端、他端および該両端の間に互いに反対する外周面と内周面とを有し、且つ該一端が前記端壁の一側に、該他端が前記バルブの前記開口端側にあるように配置されている囲壁と、を有しており、
前記発光手段は、前記端壁の前記第１の端面に設置されている第１の回路基板と、前記囲壁の前記外周面を囲むように設置されている第２の回路基板と、第３の回路基板と、前記第１の回路基板と前記第２の回路基板と前記第３の回路基板とにそれぞれ実装されている複数の発光素子と、を有しており、
前記第３の回路基板は、前記第３の端面を覆い囲むように形成された少なくとも一つの延伸部を有しており、
前記延伸部の外表面には発光素子が備え付けられている
ことを特徴とした照明装置。
【請求項２】
前記第３の回路基板は、前記端壁の前記第１の端面と第１の回路基板との間に設置されている本体部を有し、前記延伸部は前記本体部から延伸しており、
前記発光手段は更に、前記第３の回路基板と前記第１の回路基板との間に設置されている固定板を有しており、
前記固定板は、前記第３の回路基板の前記本体部を覆っている固定主板と、該固定主板の周縁から延伸し前記延伸部を周りから押さえつけている少なくとも一つの爪片と、を備えている
ことを特徴とした請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記第３の回路基板は、フレキシブル基板であり、
前記固定板は、金属からなっている
ことを特徴とした請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記環状カバーは、前記バルブの前記開口端を取り囲むと共に、該開口端の外周を係止して互いに固定されるプラスチック製のラッパ状部と、該ラッパ状部と前記電源接続手段との間に設けられる陶器製の管状部と、からなる
ことを特徴とした請求項１〜３のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項５】
前記ラッパ状部は、前記バルブの前記開口端を取り囲む周壁と、周壁の内側に向かって突き出るように該周壁の内面に設けられた複数の係止突起と、を有しており、該係止突起が前記開口端を係止していることにより前記バルブが前記環状カバーに固定されている
ことを特徴とした請求項４に記載の照明装置。
【請求項６】
前記ヒートシンクユニットは、前記バルブの内空間に配置されている第１のヒートシンクと、該第１のヒートシンクを囲むように設けられている第２のヒートシンクと、を有しており、また前記第１のヒートシンクと前記第２のヒートシンクの間には放熱空間が画成されており、
前記第１のヒートシンクは、前記端壁と、前記所定方向に延伸し且つ前記端壁の前記第２の端面に繋がっている管状壁と、を有しており、
前記第２のヒートシンクは、前記囲壁となる中空管状体であり、前記所定方向に延伸し且つ前記第１のヒートシンクの前記管状壁を囲んでいる
ことを特徴とした請求項１に記載の照明装置。
【請求項７】
前記第２の回路基板は、フレキシブル基板であって、前記外周面の方から前記第２の断熱材を介して中空管状体である前記第２のヒートシンクを包んでいる
ことを特徴とした請求項６に記載の照明装置。
【請求項８】
前記ヒートシンクユニットは、第３のヒートシンクを更に有しており、
該第３のヒートシンクは、一端に形状が前記第２のヒートシンクの前記他端と対応する開口部を有し、前記第２のヒートシンクの前記他端が該開口部から嵌入されて前記外周面の少なくとも一部が該第３のヒートシンクの前記開口部の内面と接触している
ことを特徴とした請求項６に記載の照明装置。