(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒形のバルブにＥ形口金が取り付けられた発光ダイオードランプであって、直流電源を有していない発光ダイオードランプと、
発光ダイオードランプのＥ形口金を取り付けて発光ダイオードランプを固定するとともに、発光ダイオードランプのＥ形口金に給電するＥ形ソケットと、
Ｅ形ソケットに結線された２本の支柱内電線と、
２本の支柱内電線に直流を給電する直流電源と、
直流電源を配置する電源配置部を下部に有し、Ｅ形ソケットを配置するソケット配置部を上部に備え、直流電源とＥ形ソケットとを接続した２本の支柱内電線を内部に収納した支柱と
を備えたことを特徴とする街路灯。
【請求項２】
前記２本の支柱内電線の各支柱内電線は、断面積が２．０平方ｍｍ以上の電線であることを特徴とする請求項１記載の街路灯。
【請求項３】
前記２本の支柱内電線は、１０００Ｖ以上の交流を通電させても絶縁破壊しない電線であることを特徴とする請求項１又は２記載の街路灯。
【請求項４】
前記発光ダイオードランプは、電気回路がガラスバルブにより密閉された絶縁ランプであることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の街路灯。
【請求項５】
Ｅ形口金を有する高輝度放電ランプを使用する街路灯のランプ交換方法において、
Ｅ形口金を有する高輝度放電ランプをＥ形口金を有する発光ダイオードランプに交換するランプ交換工程と、
高輝度放電ランプに給電する交流安定器を、発光ダイオードランプに給電する直流電源に交換する電源交換工程と
を備え、
前記ランプ交換工程は、Ｅ形ソケットを交換せず、この交換しないＥ形ソケットにＥ形口金を有する発光ダイオードランプを取り付け、
前記電源交換工程は、交流安定器とＥ形ソケットとを接続していた２本の支柱内電線を交換せず、この交換しない２本の支柱内電線に直流電源を接続することを特徴とするランプ交換方法。
【請求項６】
直流電源の電源配置部への取り付け手段は交流安定器の源配置部への取り付け手段と同一又は同様であり、
前記電源交換工程は、電源配置部から交流安定器の撤去後、交流安定器の源配置部への取り付け手段と同一又は同様の取り付け手段により、直流電源を電源配置部に設置することを特徴とする請求項５記載のランプ交換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、たとえば、街路灯用ＬＥＤ（発光ダイオード素子）電球に関するものである。特に、この発明は、街路灯や防犯灯に使用されるＨＩＤランプ（Ｈｉｇｈ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  ｌａｍｐ）に近い広い配光のＬＥＤ電球を実現するものである。
【背景技術】
【０００２】
（１）従来ＨＩＤランプ：
Ａ．発光光束が大きく広く、遠くまで照らすことが出来るため、街路灯や防犯灯など屋外の用途に広く用いられてきた。またベースダウン、ベースアップの器具にも使われてきた。
Ｂ．消費電力が高く寿命が短い（約１００００時間）。
Ｃ．水銀放電で発光するため、発光管内の水銀が蒸発して明るさが安定するまで時間を要する。
【０００３】
（２）電球形ＬＥＤ：
Ａ．光の指向性が高く、下面方向への直下照度の改善などある一定方向の照射には向いている（特許文献１：特開２００９−４１３０）。
この場合数個の配置で良く、ＬＥＤ自体が発生する発熱量が少なく、ＨＩＤランプのような放電ランプに比べ約４００００時間という高い寿命が維持できる。
【０００４】
Ｂ．屋外用の従来ＨＩＤランプに替わるＬＥＤランプとして以下のようなランプが考案されている。
従来放電ランプと同様にガラスバルブ２１に不活性ガスを封入し、封止した後、スクリュー形の口金２３を取付けることで、従来放電ランプとの互換性を容易にすると同時にＬＥＤの背後に凹面鏡を設けることでＬＥＤの光の放射角を拡げている（特許文献２：特開昭６２−１２４７８１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−４１３０号公報
【特許文献２】特開昭６２−１２４７８１号公報
【特許文献３】特開２０１０−５５９９３号公報
【特許文献４】特開２０１０−１８２７９６号公報
【特許文献５】特開２００９−２３９１５号公報
【特許文献６】特開平０９−１０２６３２号公報
【特許文献７】特開２０１１−１０８４２４号公報
【特許文献８】特開２０１０−１２９４３１号公報
【特許文献９】特開２００５−１５８７４６号公報
【特許文献１０】特開２０００−２１２０９号公報
【特許文献１１】特開２００９−２８９５４３号公報
【特許文献１２】特開２００９−４８９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
Ａ．広く普及している街路灯や防犯灯の器具において、点灯装置を交換するだけで、その反射板や受金はそのまま利用して従来ＨＩＤランプと同様に屋外を広く、遠くまで照らすには、ＨＩＤランプと比べて実用上遜色ない配光及び発光強度が必要。
Ｂ．配光に方向性がなく発光ダイオード１１の光がほぼ全方向に配光されれば、下面に主に照射される略水平点灯の街路灯だけでなく、ベースダウン、ベースアップの器具にも対応可能である。
Ｃ．特許文献２のＬＥＤランプではＨＩＤランプと遜色ない配光及び発光強度を得ることは難しく、ＬＥＤの数を大幅に増やし、ＨＩＤランプ同様ＬＥＤの光を、全方向に向ける必要がある。
Ｄ．多数のＬＥＤの集積によりランプ内が高温となり、ＬＥＤが早く劣化して特許文献１のようなＬＥＤランプのような寿命を維持することが難しくなる。また、ＬＥＤが発生する熱を逃がすために特許文献１のような金属性の放熱体をＬＥＤ基板の下面に設置した場合、ＬＥＤの数が多く、ＬＥＤを縦長の円筒状のバルブに沿って配置するため、放熱体が重くなるだけでなく、縦長配置の長さが長くなるほどその放熱効率は悪くなる。
Ｅ．多数のＬＥＤを使用しＨＩＤランプ同様ＬＥＤの光を全方向に向けるためには、ランプの長さ方向、円周方向にＬＥＤを分散して配置しなければならず、そのような形状のＬＥＤ基板を製造するためには、材料費も製造コストも高額となる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る街路灯は、
筒形のバルブにＥ形口金が取り付けられた発光ダイオードランプであって、直流電源を有していない発光ダイオードランプと、
発光ダイオードランプのＥ形口金を取り付けて発光ダイオードランプを固定するとともに、発光ダイオードランプのＥ形口金に給電するＥ形ソケットと、
Ｅ形ソケットに結線された２本の支柱内電線と、
２本の支柱内電線に直流を給電する直流電源と、
直流電源を配置する電源配置部を下部に有し、Ｅ形ソケットを配置するソケット配置部を上部に備え、直流電源とＥ形ソケットとを接続した２本の支柱内電線を内部に収納した支柱と
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、発光ダイオードランプを、街路灯に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１における発光ダイオードユニット１０の正面側面図。
【図２】実施の形態１における発光ダイオードユニット１０の平面図。
【図３】実施の形態１における発光ダイオードランプ２０の正面側面図。
【図４】実施の形態１における発光ダイオードランプ２０の平面図。
【図５】実施の形態１における口金２３のない発光ダイオードランプ２０の正面側面図。
【図６】実施の形態１における発光ダイオードランプ２０の色温度の変化を示す図。
【図７】実施の形態３における発光ダイオードユニット１０の支持部材１３の展開図。
【図８】実施の形態３における発光ダイオードユニット１０の支持部材１３の正面側面図。
【図９】実施の形態３における発光ダイオードユニット１０の支持部材１３の平面図。
【図１０】実施の形態３における発光ダイオードユニット１０の正面側面図。
【図１１】実施の形態３における発光ダイオードユニット１０の平面図。
【図１２】実施の形態３における発光ダイオードランプ２０の正面側面図。
【図１３】実施の形態３における発光ダイオードランプ２０の平面図。
【図１４】実施の形態３における発光ダイオードランプ２０の寸法図。
【図１５】実施の形態３における表−１、表−２、表−３を示す図。
【図１６】実施の形態３における表−４を示す図。
【図１７】実施の形態３における六角柱の発光ダイオードユニット１０の発光ダイオードランプ２０の平面図。
【図１８】実施の形態３における表−５を示す図。
【図１９】実施の形態３における比較例の表を示す図。
【図２０】実施の形態４における発光ダイオードユニット１０の正面側面図。
【図２１】実施の形態４における発光ダイオードユニット１０の平面図。
【図２２】実施の形態４における発光ダイオードランプ２０の正面側面図。
【図２３】実施の形態４における発光ダイオードランプ２０の平面図。
【図２４】実施の形態４における表−６を示す図。
【図２５】実施の形態４における表−６のｈ／Ｄとバルブ表面温度とのグラフを示す図。
【図２６】実施の形態４における表−７を示す図。
【図２７】実施の形態４における表−７のｈ／Ｄとバルブ表面温度とのグラフを示す図。
【図２８】実施の形態４における表−８を示す図。
【図２９】実施の形態４における表−８のΔｄとバルブ表面温度とのグラフを示す図。
【図３０】実施の形態５における八角柱の支持部材１３の発光ダイオードランプ２０の図。
【図３１】実施の形態５における六角柱の支持部材１３の発光ダイオードランプ２０の図。
【図３２】実施の形態５における発光ダイオードランプ２０を搭載した照明器具を示す図。
【図３３】実施の形態５における発光ダイオードランプ２０を搭載した照明器具を示す図。
【図３４】実施の形態５における発光ダイオードランプ２０を搭載した照明器具を示す図。
【図３５】実施の形態６におけるシリコーン注入方法の比較例１を示す概念図。
【図３６】実施の形態６におけるシリコーン注入方法の比較例２を示す概念図。
【図３７】実施の形態６におけるシリコーン注入方法を示す概念図。
【図３８】実施の形態６の発光ダイオードランプ２０の製造方法（シリコーン注入方法）を示すフロー図。
【図３９】発光ダイオードユニット１０の支持部材１３の展開図。
【図４０】フレア管２２を示す図。
【図４１】組立工程Ｓ２０が終了した状態を示す図。
【図４２】シリコーン注入時の図。
【図４３】支持部材とガラスバルブ２１の間に発光ダイオード１１がシリコーン２９０で覆われている図。
【図４４】発光ダイオード１１のパッケージ表面に板ガラス２４０を接着した図。
【図４５】実施の形態７におけるガラスバルブ２１の斜視図。
【図４６】実施の形態７におけるガラスバルブ２１の斜視図。
【図４７】実施の形態７における図４５のガラスバルブ２１のＡＡ断面図。
【図４８】実施の形態７における発光ダイオードユニット１０の正面側面図。
【図４９】実施の形態７における発光ダイオードユニット１０の平面図。
【図５０】実施の形態７における発光ダイオードランプ２０の正面側面図。
【図５１】実施の形態７における発光ダイオードランプ２０の平面図。
【図５２】実施の形態７における口金２３のない発光ダイオードランプ２０の正面側面図。
【図５３】実施の形態７における発光ダイオードランプ２０の寸法図。
【図５４】実施の形態７の発光ダイオードランプの製造方法を示す図。
【図５５】実施の形態８における街路灯の一例を示す図。
【図５６】ＨＩＤランプを用いた街路灯とＬＥＤランプを用いた街路灯の仕様比較図。
【図５７】ランプと電源が正しい組み合わせの結果比較図。
【図５８】ランプと電源が誤った組み合わせの結果比較図。
【図５９】実施の形態９における放熱性を高めた発光ダイオードランプ２０の一例図。
【図６０】実施の形態９における放熱性を高めた発光ダイオードランプ２０の他の例図。
【図６１】実施の形態１０における発光ダイオードランプ２０の分解図。
【図６２】実施の形態１０におけるフレア管２２の概念断面図。
【図６３】実施の形態１０における発光ダイオードユニット１０の断面図。
【図６４】実施の形態１０における封入ガス圧と全光束変化の測定方法を示す図。
【図６５】実施の形態１０におけるガラスバルブ２１の気圧と発光ダイオードランプの明るさとのグラフ図。
【図６６】実施の形態１０における口金穴２２６とフィルタ２２７と孔２５９を示す図。
【図６７】実施の形態１０における口金穴２２６とフィルタ２２７を示す図。
【図６８】実施の形態１１におけるフラックス２５６が移動する模式図。
【図６９】実施の形態１１におけるフラックス量と明るさのグラフ図。
【図７０】実施の形態１２における基板とＬＥＤの取付比較図。
【図７１】実施の形態１２における基板とＬＥＤの取付図。
【図７２】実施の形態１２における基板の切欠きの図。
【図７３】実施の形態１２における基板の凹部の図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
（１）第１の形態（図１〜図６）
図１に発光ダイオードユニット１０の正面側面図、図２に平面図を示す。
発光ダイオードユニット１０は、アルミニウム製の八角柱の支持部材１３を有する。支持部材１３は発光ダイオード１１を保持する保持部材である。発光ダイオードユニット１０は、支持部材１３の頂部に八つの面を持つ台形状の錐体１８を有する。
【００１１】
錐体１８の八つの面に、発光ダイオード１１を各１個を搭載したリボン状のフレキシブル基板１２（発光ダイオード基板）を耐熱性接着剤で貼り付ける。また、八角柱の八つの側面に発光ダイオード１１を各３個を搭載したリボン状のフレキシブル基板１２（発光ダイオード基板）を耐熱性接着剤で貼り付ける。
【００１２】
八角柱の一つの側面とそれに対向する側面との基部（対向する１対の側面の口金２３側の基部）に八角柱の軸方向に１対の基部支柱１４が取付けられている。
また、八角柱の底面中心にも八角柱の支持部材１３の軸方向に軸支柱１５が取付けられている。
【００１３】
八角柱の支持部材１３の底面から発光ダイオード１１に直流電流を出入力する導入線１７が導出されている。
【００１４】
これら３本の支柱は、八角柱の支持部材１３の軸方向と垂直方向の別の連結支柱１６に連結されている。
これらの各支柱の材質はステンレス製である。
【００１５】
たとえば、八角柱の支持部材１３の底面の外接円の直径は５０ｍｍ、八角柱の支持部材１３の角錐部分を含まない部分の高さは１５０ｍｍである。
発光ダイオード１１を搭載する基板は、フレキシブル基板１２である。フレキシブル基板１２に発光ダイオード１１を搭載し、フレキシブル基板１２をアルミニウム製の基板に貼り付ける。縦長の基板を連結して角柱形状の多面体構造物を形成する。角柱形状の多面体構造物の頂部を角垂形状にすることで、ガラスバルブ２１の半球状またはドーム状の頂部に適合させることができる。角垂形状部分に発光ダイオード１１を配置することができる。角垂形状部分の曲げ角度は、ガラスバルブ２１の頂部の半径Ｒに応じて決定する。
【００１６】
図３に発光ダイオードランプ２０の正面側面図、図４に平面図を示す。図５に、口金２３なしの正面側面図を示す。
発光ダイオードランプ２０は、筺体２４を備えている。筺体２４は、ガラスバルブ２１とフレア管２２とを有する。筺体２４は、すべて透明である。あるいは、発光ダイオード１１が配置されていない筺体２４の下部は、不透明でもよい。ガラスバルブ２１は、上部が半球状の円筒形の形状をしている。
【００１７】
ガラスバルブ２１に発光ダイオードユニット１０が挿入されている。ガラスバルブ２１と発光ダイオードユニット１０の空間部には、ガラスバルブ２１の半球状の頂部の内面から発光ダイオードユニット１０の八角柱の支持部材１３の底面の高さまで透明で熱伝導性のシリコーン樹脂（信越シリコーン製シリコーンゴム：ＫＥ１０９）が充填されている（図示せず）。
【００１８】
フレア管２２は、ガラスバルブ２１端部に融着されたガラス製の封止部である。
八角柱の支持部材１３の底面中心から八角柱の支持部材１３の軸方向に導出されている軸支柱１５は、フレア管２２がピンチされるときに、軸支柱１５の端部が埋め込まれるように、フレア管２２に埋設される。八角柱の支持部材１３の底面から導出された導入線１７は、ガラスバルブ２１端部に融着されたガラス製のフレア管２２がピンチされるときに、導入線１７の端部がフレア管２２の端部から導出されるように、フレア管２２に埋設される。
【００１９】
ガラスバルブ２１の端部のチップ管を封止する際に窒素ガスが封入され、バルブ内の空気と置換される。
【００２０】
２本の導入線１７はガラスバルブ２１端部に設置されるＥ３９口金２３に配線される。
【００２１】
熱伝導性のシリコーン樹脂を充填したものは、充填しないもの（窒素充填のみ）に比べ、図６に示したように、ランプの色温度が高くなり、ランプの色が青色方向にシフトし、より明るく見える。また、ランプの色温度が高くなることから、あらかじめより色温度の低い発光ダイオード１１を使うことが出来る。このことは、青色発光ダイオード１１に黄色のＹＡＧ蛍光体を塗布してなる最も一般的な擬似白色の発光ダイオード１１における劣化の原因である黄色のＹＡＧ蛍光体の使用量を減らすことが出来る。
【００２２】
熱伝導性のシリコーン樹脂の充填によりランプの色が青色方向にシフトする理由については、明確ではないが、シリコーン樹脂のような有機系の物質による赤外から赤色の吸収によるものと考えられる。
【００２３】
なお、口金２３はＥ３９口金２３を使用したが、ＨＩＤランプと互換性のあるＥ２６口金２３でも良い。
【００２４】
実施の形態２．
（２）第２の実施の形態（図なし）
第１の実施の形態での透明で熱伝導性のシリコーン樹脂の代わりに、透明な熱伝導性液体としてパーフルオロカーボン液体が充填されてもよい。パーフルオロカーボン液体は高密度で発光ダイオード１１が発生する熱を効率よく吸収しガラスバルブ２１に伝達する。パーフルオロカーボン液体は、絶縁性の液体で導入線１７等の配線部に接触してもショートの問題はない。
【００２５】
パーフルオロカーボン液体を充填したものは、図６に示したように、充填しないもの（窒素充填のみ）に比べ、ランプの色温度が高くなり、ランプの色が青色方向にシフトし、より明るく見える。また、ランプの色温度が高くなることから、あらかじめより色温度の低い発光ダイオード１１を使うことが出来る。このことは、青色発光ダイオード１１に黄色のＹＡＧ蛍光体を塗布してなる最も一般的な擬似白色の発光ダイオード１１における劣化の原因である黄色のＹＡＧ蛍光体の使用量を減らすことが出来る。
【００２６】
パーフルオロカーボン液体の充填によりランプの色が青色方向にシフトする理由については、明確ではないが、パーフルオロカーボン液体による赤外から赤色の吸収によるものと考えられる。
【００２７】
たとえば、密度１．８３（ｋｇ／ｍ３＠２５℃）、比熱１．０５０（Ｊ／ｋｇＫ＠２５℃）、絶縁耐力４３ｋＶ（２．５４ｍｍＧａｐ＠２５℃）、誘電率１．９１ｋＶ（＠２５℃）〔１ｋＨｚ〕の住友スリーエム（株）社製「フロリナート（「ＦＬＵＯＲＩＮＥＲＴ」は登録商標）」ＦＣ−３２８３を充填する。
【００２８】
なお、パーフルオロカーボン液体は透明で絶縁性があり、水よりも高密度で比熱が水並みであれば、通電状態で直接発光ダイオード基板を冷却することが出来、かつ水冷より放熱効率が良くなるため、密度１．５（ｋｇ／ｍ３＠２５℃）以上であれば良い。
【００２９】
たとえば、密度１．６８（ｋｇ／ｍ３＠２５℃）、比熱１．０５０（Ｊ／ｋｇＫ＠２５℃）、絶縁耐力３８ｋＶ（２．５４ｍｍＧａｐ＠２５℃）、誘電率１．７６ｋＶ（＠２５℃）〔１ｋＨｚ〕の住友スリーエム（株）社製「フロリナート（「ＦＬＵＯＲＩＮＥＲＴ」は登録商標）」ＦＣ−７２でもよい。
【００３０】
実施の形態３．
（３）第３の実施の形態（図７〜図１３）
以下、実施の形態１，２と異なる点を説明する。
図７に発光ダイオードユニット１０の支持部材１３の展開図を示す。
図８、図９に発光ダイオードユニット１０の正面側面図、平面図を示す。
【００３１】
支持部材１３は図のように、アルミニウム製の一体型の板を折り曲げて立体化し、複数の面を形成する。一体型の板を折り曲げて形成すれば、熱伝導性が向上する。
【００３２】
図１０に発光ダイオードユニット１０の正面側面図、図１１に平面図を示す。
【００３３】
アルミニウム製の八角柱の支持部材１３の頂部にアルミニウム製の八角錐を有する。
八角錐の八つの面のうち４つの面発光ダイオード１１を各１個を搭載する。また、八角柱の支持部材１３の八つの面に発光ダイオード１１を１列に各３個搭載する。
上記支持部材１３は絶縁処理され、発光ダイオード基板を兼ねる。
【００３４】
図１２に発光ダイオードランプ２０の正面側面図、図１３に平面図を示す。
【００３５】
上部が半球状の円筒形のガラスバルブ２１に発光ダイオードユニット１０が挿入され、ガラスバルブ２１と発光ダイオードユニット１０の空間部に充填されている透明な熱伝導性の媒体は実施の形態１及び２と同じである（図示せず）。
【００３６】
上記ランプの八角柱の支持部材１３側面の八角柱の支持部材１３の軸と垂直方向の幅ｗ（八角柱の一側面の幅ｗ）は、１７．１５ｍｍ、円筒状のバルブの断面の中心から八角柱の支持部材１３側面に垂直に伸ばした線の、八角柱の支持部材１３側面と交差する点と、垂直に伸ばした線のバルブ内面と交差する点の距離Δｋ（前記支持部材１３の一側面の中央からバルブ内面との距離Δｋ）は２．４ｍｍ、Ｅ３９口金２３仕様のガラスバルブ２１の内径は４８ｍｍである。
【００３７】
八角形の外接円の直径ｄは４４．８ｍｍ、八角柱の支持部材１３の高さｈは１１０ｍｍである。
【００３８】
（多角形のｎの決定）
多角柱側面の多角柱の軸と垂直方向の幅ｗ：１７．１５ｍｍ、円筒状のバルブの断面の中心から多角柱側面に垂直に伸ばした線の、多角柱側面と交差する点と、垂直に伸ばした線のバルブ内面と交差する点の距離Δｋを３．０ｍｍ、Ｅ３９口金２３仕様のＨＩＤランプと互換性のあるガラスバルブ２１の内径４８ｍｍを満足する多角形を選定する。
【００３９】
図１４の寸法図の記号の意味は、以下のとおりである。
Ｄ：ガラスバルブ２１の内径
ｄ：発光ダイオードユニット１０の外接円の直径
ｗ：発光ダイオードユニット１０の一側面の幅
ｂ：ガラスバルブ２１の中心から発光ダイオード１１までの距離
Δｒ：ガラスバルブ２１の内径Ｄと外接円の直径ｄとの差
Δｋ：発光ダイオード１１からガラスバルブ２１の内面までの半径方向の距離
Δｇ：発光ダイオード１１から外接円までの半径方向の距離
発光ダイオードユニット１０の一側面の幅ｗは、発光ダイオード１１の幅方向の大きさ以上でありかつ信号線が配線できる幅以上である。また、フレキシブル基板を貼り付ける場合は、幅ｗは、フレキシブル基板の幅以上でありかつ信号線が配線できる幅以上である。
【００４０】
幅ｗを大きくすれば、ｎは小さくなるので、以下のメリットがある。
１．支持部材１３の折り曲げ回数は少なくなる。
２．錐体１８の頂部の位置合わせが容易になる。
【００４１】
幅ｗを小さくすれば、ｎは大きくなるので、以下のメリットがある。
１．発光ダイオード１１がガラスバルブ２１の内面に近づく。
２．放熱効果が高くなる（後述する実施の形態４）
【００４２】
多角柱側面の多角柱の軸と垂直方向の幅ｗのｎ角形の外接円の直径ｄは、
Ｓｉｎ（１８０°／ｎ）＝ｗ／ｄ
より、
ｄ＝ｗ／Ｓｉｎ（１８０°／ｎ）
で表される。
【００４３】
（ｄ／２）と多角形の中心から多角形の辺に伸ばした垂線の中心と辺と垂線の交点との距離ｂとの差Δｇは、
Δｇ＝ｄ／２−ｂ
ｂ＝√（（ｄ／２）２−（ｗ／２）２）
より、
Δｇ＝（ｄ／２）−√（（ｄ／２）２−（ｗ／２）２）
で表される。
【００４４】
同心円状に配置されたバルブ内周と多角形の外接円周との距離Δｒとすると、
Δｒ＝Δｋ−Δｇ
で表される。
【００４５】
このとき決められたｗにおいてΔｋを満足するバルブ内径Ｄは、
Ｄ＝ｄ＋２Δｒ
＝ｄ＋２（Δｋ−Δｇ）
＝ｄ＋２（Δｋ−（ｄ／２）＋√（（ｄ／２）２−（ｗ／２）２））
＝ｄ＋２Δｋ−ｄ＋２√（（ｄ／２）２−（ｗ／２）２）
＝２Δｋ＋２√（（ｄ／２）２−（ｗ／２）２）
＝２Δｋ＋２√（（ｗ／２Ｓｉｎ（１８０°／ｎ））２−（ｗ／２）２）
で表される。
【００４６】
この式は、ガラスバルブ２１の内径Ｄは、Δｋとｗとｎとの関数であることを示している。また、Δｋとｗとを一定にすると、ガラスバルブ２１の内径Ｄは、ｎの関数であることを示している。逆に、Δｋとｗと内径Ｄを所定の値にするとｎが決定されることを示している。
【００４７】
ｗ＝１７．１５ｍｍ、Δｋ＝３．０ｍｍとしたとき、図１５の表−１よりｎ＝８より求められるＤ＝４７．４０が目標のＤ＝４８ｍｍに最も近い。
【００４８】
目標がＤ＝４８ｍｍ以内である場合には、Ｄ＝４８ｍｍ以内になる最大のｎを選択すればよい。
【００４９】
以上のように、支持部材１３の一側面の幅ｗを所定の幅ｗ＝１７．１５ｍｍに固定し、前記支持部材１３の一側面の中央からバルブ内面との距離Δｋを所定の距離Δｋ＝３．０ｍｍに固定し、所定のバルブ径Ｄ＝４８ｍｍを有する円筒状のバルブの内部に前記発光ダイオードユニット１０を配置することができる正ｎ角形は、正八角形であることがわかる。すなわち、所定のバルブ径を有する円筒状のバルブの内部に前記発光ダイオードユニット１０を配置することができる正ｎ角形のｎの最適値は８であることがわかる。
【００５０】
ｗ＝１７．１５ｍｍ、Δｋ＝４．０ｍｍとしたとき、図１５の表−２よりｎ＝８より求められるＤ＝４９．４０が目標のＤ＝４８ｍｍに最も近い。
【００５１】
実際にＤ＝４８ｍｍを採用したときのΔｋは図１６の表−４より３．３ｍｍとなる。
さらに、Ｅ２６口金２３仕様のＨＩＤランプと互換性のあるガラスバルブ２１の内径３８．６ｍｍを満足する多角形を、図１５の表から選定する。
【００５２】
図１５の表−２、表−３より、ｎ＝６より求められるＤ＝３７．７及び３９．７が目標のＤ＝３８．６ｍｍに最も近い（図１７）。
【００５３】
実際にＤ＝３８．６ｍｍを採用したときのΔｋは、図１６の表−４より４．５ｍｍとなる。
【００５４】
ｗ＝１７．１５ｍｍの場合は、ｎ＝６以上８以下で目標のＤ＝４８ｍｍと目標のＤ＝３８．６ｍｍを達成できるので好適である。
【００５５】
前記発光ダイオードユニット１０は、本来、円柱状であることが望ましいが、発光ダイオード１１を配置するために平面が必要である。そのために、多角形を形成するのであるが、その多角形も、円柱に近いほうが理想である。しかし、幅ｗを小さくすれば、ｎは大きくなるので、円柱に近づくが、折り曲げ回数の増加により製造工程に複雑さが伴う。
【００５６】
幅ｗを大きくすると、ｎが小さくなり、発光ダイオードユニット１０は、三角柱、四角柱になり円柱からかけ離れた形状になる。
【００５７】
ｗ＝５ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍ、Δｋ＝５．０ｍｍのケースについて、図１８の表−５に示す。
【００５８】
ｗ＝５ｍｍの場合は、ｎ＝１８でも、Ｄが４０ｍｍ以上にならないので、目標のＤ＝４８ｍｍを達成するためには、ｗ＝５ｍｍは不向きである。
【００５９】
ｗ＝１５ｍｍの場合は、ｎ＝６以上８以下で、目標のＤ＝４８ｍｍと目標のＤ＝３８．６ｍｍを達成できるので好適である。
【００６０】
ｗ＝２０ｍｍの場合は、ｎ＝６でも、Ｄが４０ｍｍ以下にならないので、目標のＤ＝３８．６ｍｍを達成するためには、ｗ＝２０ｍｍは不向きである。
【００６１】
図１９は、ｗ＝１７．１５ｍｍで、Δｋ＝１．５ｍｍとΔｋ＝２．０ｍｍとしたときの、表である。Δｒがマイナス値の場合は、発光ダイオードユニット１０がガラスバルブ２１に収納できないことを示している。Δｒが１ｍｍ未満の場合は、発光ダイオードユニット１０がガラスバルブ２１に理論的には収納はできるが、ガラスバルブ２１の寸法ばらつき（プラスマイナス１〜２ｍｍ）等により、組み立て時に発光ダイオードユニット１０をガラスバルブ２１挿入することが難しくなる。
【００６２】
図１５、図１６、図１８、図１９に、計算したｗ／ｄとｗ／Ｄの値を示す。
前述したとおり、Ｓｉｎ（１８０°／ｎ）＝ｗ／ｄであるから、この式によれば、ｎを決定すると、ｗとｄの比がわかる。
【００６３】
ｎ＝４のとき、Ｓｉｎ（１８０°／ｎ）＝０．７１＝ｗ／ｄ
ｎ＝５のとき、Ｓｉｎ（１８０°／ｎ）＝０．５９＝ｗ／ｄ
ｎ＝６のとき、Ｓｉｎ（１８０°／ｎ）＝０．５０＝ｗ／ｄ
ｎ＝７のとき、Ｓｉｎ（１８０°／ｎ）＝０．４３＝ｗ／ｄ
ｎ＝８のとき、Ｓｉｎ（１８０°／ｎ）＝０．３８＝ｗ／ｄ
ｎ＝９のとき、Ｓｉｎ（１８０°／ｎ）＝０．３４＝ｗ／ｄ
ｎ＝１０のとき、Ｓｉｎ（１８０°／ｎ）＝０．３１＝ｗ／ｄ
したがって、ｎを４〜１０としたい場合、ｗはｄの０．７１〜０．３１にすればよい。
ｎを６〜８としたい場合、ｗはｄの０．５〜０．３８にすればよい。
【００６４】
実際には、図１５、図１６、図１８、図１９に示したとおり、
Ｄ＝２Δｋ＋２√（（ｗ／２Ｓｉｎ（１８０°／ｎ））２−（ｗ／２）２））
により、ｎとΔｋとが定まれば、ｗとＤとの比が求められる。
【００６５】
図１５の表−１によれば、Δｋ＝３．０ｍｍで、ｎを４〜１０としたい場合、ｗはｄの０．７４〜０．２９にすればよい。ｎを６〜８としたい場合、ｗはｄの０．４８〜０．３６にすればよい。
【００６６】
図１５の表−２によれば、Δｋ＝４．０ｍｍで、ｎを４〜１０としたい場合、ｗはｄの０．６８〜０．２８にすればよい。ｎを６〜８としたい場合、ｗはｄの０．４５〜０．３５にすればよい。
【００６７】
図１５の表−３によれば、Δｋ＝５．０ｍｍで、ｎを４〜１０としたい場合、ｗはｄの０．６３〜０．２７にすればよい。ｎを６〜８としたい場合、ｗはｄの０．４３〜０．３３にすればよい。
【００６８】
図１６の表−４によれば、
Ｄ＝４８ｍｍのとき、ｗ＝１７．１５ｍｍは、Ｄの０．３６である。
Ｄ＝３８．６ｍｍのとき、ｗ＝１７．１５ｍｍは、Ｄの０．４４である。
【００６９】
以上のように、ｗはＤの０．２７〜０．７４の範囲がよい。好ましくは、ｗはＤの０．３３〜０．３８の範囲がよい。さらに、Δｋが小さいほうがよいことから、ｗはｄの０．４８〜０．３６の範囲がよい。
【００７０】
図１５〜図１９から、目標のＤ＝４８ｍｍの場合、目標に最も近くなる好適なｎは以下のとおりである。
ｗ＝１７．１５ｍｍ、Δｋ＝３．０ｍｍのとき、ｎ＝８
ｗ＝１７．１５ｍｍ、Δｋ＝４．０ｍｍのとき、ｎ＝８
ｗ＝１５．００ｍｍ、Δｋ＝５．０ｍｍのとき、ｎ＝８
ｗ＝２０．００ｍｍ、Δｋ＝５．０ｍｍのとき、ｎ＝６
【００７１】
目標のＤ＝３６．８ｍｍの場合、目標に最も近くなる好適なｎは以下のとおりである。
ｗ＝１７．１５ｍｍ、Δｋ＝３．０ｍｍのとき、ｎ＝６
ｗ＝１７．１５ｍｍ、Δｋ＝４．０ｍｍのとき、ｎ＝６
ｗ＝１５．００ｍｍ、Δｋ＝５．０ｍｍのとき、ｎ＝６
ｗ＝５．００ｍｍ、Δｋ＝５．０ｍｍのとき、ｎ＝１７
【００７２】
なお、ｎは、奇数でもよいが、偶数であれば、支柱構造が簡単になり、製造が容易である。
【００７３】
このようにして求められた好適なｎによる正ｎ角形の発光ダイオードユニット１０を用いることにより、ガラスバルブ２１の径を変化させても、発光ダイオードユニット１０の各側面の幅ｗを変える必要がなく、発光ダイオードユニット１０の部品の共通化が図れる効果がある。
【００７４】
また、好適なｎによる正ｎ角形の発光ダイオードユニット１０を用いることにより、ガラスバルブ２１の径Ｄを変化させても、発光ダイオード１１とガラスバルブ２１内面の距離Δｋを一定又はほぼ一定に保つことができる効果がある。この発光ダイオード１１とガラスバルブ２１内面の距離Δｋを、発光ダイオード１１の熱をガラスバルブ２１に効率的に逃がすことが出来る距離（後述する実施の形態４で述べる距離）に設定すれば、放熱効果が高いランプを得ることが出来る。ガラスバルブ２１の径が異なるランプを製造した場合でも、放熱効果が同じあるいはほぼ同じランプを実現できる。
【００７５】
実施の形態４．
（４）第４の実施の形態（図２０〜図２９）
好適な発光ダイオードユニット１０の高さと径の寸法比および発光ダイオード１１とガラスバルブ２１内径部の距離について述べる。
【００７６】
（試験方法）
（図２０〜図２３）
・実施の形態３と同様に発光ダイオード基板を兼ねるアルミニウム製の支持体により異なる八角柱の支持部材１３の外接円径Ｄと八角柱の支持部材１３の高さｈの発光ダイオードユニット１０を作成した（図２２、図２１）。
・頂部の八角錐は省略した。発光ダイオード１１は八角柱の支持部材１３の側面の各面に縦１列各３個搭載。
・発光ダイオード１１の搭載位置は、
Ａ．各面の高さ方向の中点（ｂ点）、
Ｂ．上記Ａの位置の発光ダイオード１１と側面上端辺の中点（ａ点）、
Ｃ．上記Ｂの位置の発光ダイオード１１と側面下端辺の中点（ｃ点）
のそれぞれ１個合計３個、発光ダイオードユニット１０全体では２４個搭載した。
・実施の形態１及び実施の形態３と同様のガラスバルブ２１の端部を封止し、スクリュー形の口金２３を装着する方法でランプを作成した。
・ランプは窒素ガスのみを充填して封止したもの、パーフルオロカーボンで空間部のほぼすべての部分を満たした後、窒素ガスを吹き込みながら封止したものの２種類作成（図２２）した。
【００７７】
発光ダイオードユニット１０上面とガラスバルブ２１頂部内面との距離ｌはどの条件も２０ｍｍとした。
・異なるＤ：ｈ比の発光ダイオードユニット１０はそれぞれが比較できるようにその外接円の径と角柱の高さで構成される体積Ｖを同一とした。ランプの器具装着性は、器具の形状によっても大きく左右されるが、異なるＤ：ｈ比の発光ダイオードユニット１０のランプの器具装着性について上記Ｖを同一とすることで簡易的に条件をそろえた。
・発光ダイオード１１とガラスバルブ２１内径部の距離Δｄはガラスバルブ２１の径を変えることで変化させた（図２３）。
・それぞれのランプを電力、電圧、電流等の条件を同一にして口金２３部を下にして点灯した。ガラスバルブ２１外面の以下の３点の温度を測定した。
上部の発光ダイオード１１の位置（上記Ｂ．）に相当する点：ａ点、
中央部の発光ダイオード１１の位置（上記Ａ．）に相当する点：ｂ点、
下部の発光ダイオード１１の位置（上記Ｃ．）に相当する点：ｃ点
【００７８】
（結果）
（好適なｈ／Ｄ）
・図２４の表−６：窒素ガス封入、透明熱伝導媒体なし。
図２５に示すように、ｈ／Ｄが大きいほど温度が下がる。ｈ／Ｄ：１．５前後よりｈ／Ｄが大きい範囲においてもっとも温度が高いａ点においても１００℃を下回る。また、温度の下降程度ｈ／Ｄ：１．５前後から２．０にかけて、よりなだらかになる。この傾向はより発光ダイオード１１に近く、ランプのより上方の部分であるａ点でより顕著となる。
・図２６の表−７：窒素ガス封入、透明熱伝導媒体（パーフルオロカーボン液体）有。
図２７に示すように、表−６に比べ全体的に温度が下がる。透明熱伝導媒体（パーフルオロカーボン液体）の効果である。
ｈ／Ｄが大きいほど温度が下がる。温度の下降程度ｈ／Ｄ：１．５前後から２．０にかけて、よりなだらかになる。この傾向はより発光ダイオード１１に近く、ランプのより上方の部分であるａ点でより顕著となる等の効果は透明熱伝導媒体なしほど顕著ではないが同様の傾向が見られる。
【００７９】
なお、ｈ／Ｄが大きいほど温度が下がるが、その傾向はｈ／Ｄ：３．０を超えるあたりからほとんど差がなくなる。
【００８０】
また、ｈ／Ｄ：３．５を超えると、ランプを細長としなければならなくなり、従来街路灯に使用されていたＨＩＤランプと寸法が著しく異なるようになり、器具への装着製が損なわれる。
【００８１】
ｈ／Ｄの好適な範囲は１．５から３．５、より好適な範囲は２．０から３．０といえる。
【００８２】
（好適なΔｄと好適なΔｋ）
好適な発光ダイオード１１とガラスバルブ２１の内面との距離について述べる。
・図２８の表−８：窒素ガス封入、透明熱伝導媒体（パーフルオロカーボン液体）有。
・発光ダイオード１１の表面とガラスバルブ２１内面の半径方向の距離Δｄはガラスバルブ２１の径を変えることで変化させた（図２３）。
【００８３】
図２９に示すように、発光ダイオード１１がバルブ内面より離れるに従って、温度が上がる。
【００８４】
発光ダイオード１１がバルブ内面に接触している場合とバルブ内面から２０ｍｍ離れている場合で２０℃から３５℃温度が異なる。
【００８５】
発光ダイオード１１がバルブ内面に接触またはバルブ内面に近いほうが、放熱効果が向上し温度的に有利である。
【００８６】
発光ダイオード１１とバルブ内面とを離す場合は、バルブを太くするか発光ダイオードユニット１０を細くしなければならない。バルブを太くすることは器具装着性に不利、発光ダイオードユニット１０を細くすることは配光に不利である。
【００８７】
図２９に示すように、Δｄが、５ｍｍ以下の範囲の温度勾配が、５ｍｍ以上の範囲の温度勾配よりも、急傾斜であるから、Δｄを５ｍｍ以下にして、なるべく、０ｍｍにするのがよい。
【００８８】
したがって、Δｄの好適な範囲は、０ｍｍ以上５ｍｍ以下となる。Δｄは、０ｍｍに近いほうが好適である。
【００８９】
発光ダイオード１１の厚みＸは少なくとも１ｍｍ以上ある。Δｋ＝Δｄ＋Ｘであるから、Δｋの好適な範囲は１ｍｍ以上６ｍｍ以下となる。
【００９０】
実際には、角柱の支持部材１３の各側面間の寸法ばらつき、発光ダイオード１１の高さ（厚みＸ）のばらつき、発光ダイオード１１接着時の高さのばらつき及びガラスバルブ２１の寸法ばらつき等の設計誤差や製造誤差が存在する。
【００９１】
発光ダイオード１１がバルブ内面に接触する設計仕様またはバルブ内面に近い設計仕様にすると、前記寸法ばらつき等により各発光ダイオード１１間の高さのばらつきが１ｍｍ程度あるため、組み立て時に発光ダイオードユニット１０をガラスバルブ２１に挿入することが難しくなる。組み立て時に発光ダイオードユニット１０をガラスバルブ２１に挿入するためには円周方向３６０度全てにおいて最低限のクリアランス（Δｒ）が必要である。
【００９２】
発光ダイオード１１の高さ（厚みＸ）が、Δｇ以下であれば、発光ダイオード１１の表面が外接円からはみ出すことがなく円周方向３６０度全てにおいてクリアランス（Δｒ）が提供できる。
【００９３】
実施の形態３の図１９によれば、Δｋが２ｍｍ以下の場合、クリアランス（Δｒ）が１ｍｍ未満になり好ましくない。したがって、Δｋのより好適な範囲は２ｍｍ以上６ｍｍ以下となる。放熱効果の点では、Δｋは２ｍｍが好適、あるいは、２ｍｍに近いほうが好適である。
【００９４】
実施の形態５．
（５）第５の実施の形態（図３０〜図３４）
図３０は、八角柱の支持部材１３の発光ダイオードランプ２０の図である。
図３１は六角柱の支持部材１３の発光ダイオードランプ２０の図である。
図３２〜図３４に、発光ダイオードランプ２０を搭載した照明器具を示す。配光に方向性がなく発光ダイオード１１の光がほぼ全方向に配光されるので、下面に主に照射される略水平点灯の街路灯（図３２）だけでなく、ベースダウン、ベースアップの照明器具（図３３、図３４）にも対応可能である。
【００９５】
上記実施の形態１〜５の発光ダイオードランプ２０の構成の特徴を大きく２つの群に分けて以下に特徴と効果とを述べる。
【００９６】
＊＊＊第１の特徴群＊＊＊
特徴１．
角柱状または円筒状の支持部材１３に発光ダイオード１１を実装した発光ダイオードユニット１０を筺体２４内に配置し、前記発光ダイオードユニット１０より導出された導入線１７を前記筺体２４の端部に嵌合した口金２３に配線した発光ダイオードランプ２０において、前記発光ダイオードユニット１０の発光面を前記筺体２４の一部であるガラス製のカバーで覆うとともに、前記ガラス製のカバー内面と前記発光ダイオードユニット１０の角柱状または円筒状の支持部材１３の側面に実装された発光ダイオード１１が近接または接触しており、前記発光ダイオードユニット１０の角柱状または円筒状の支持部材１３の軸方向の高さが前記角柱状の支持部材１３の底面の外接円または前記円柱状の支持部材１３の底面の直径より長いことを特徴とする。
【００９７】
特徴２．
前記発光ダイオードユニット１０の角柱状または円筒状の支持部材１３の軸方向の高さが前記角柱状の支持部材１３の底面の外接円または前記円柱状の支持部材１３の底面の直径の１．５倍から３．５倍の長さであることを特徴とする。
【００９８】
特徴３．
前記ガラス製のカバー内面と前記発光ダイオードユニット１０の角柱状または円筒状の支持部材１３の側面に実装された発光ダイオード１１が５ｍｍ以内に近接していることを特徴とする。
【００９９】
特徴４．
前記発光ダイオードユニット１０の発光面とガラス製のカバーの内面の空間には透明で絶縁性を有する熱伝導媒体が充填されていることを特徴とする。
【０１００】
特徴５．
前記透明で絶縁性を有する熱伝導性の媒体は、シリコーン樹脂であることを特徴とする。
【０１０１】
特徴６．
前記透明な絶縁性を有する熱伝導性の媒体は、密度１．５以上の流体であることを特徴とする。
【０１０２】
特徴７．
前記透明な絶縁性を有する熱伝導性の密度１．５以上の流体は、パーフルオロカーボン液体であることを特徴とする。
【０１０３】
特徴８．
前記ガラス製の覆いを含む前記筺体２４はすべてガラス製のバルブからなり、前記ガラスバルブ２１内には不活性ガスが封入され、前記発光ダイオードユニット１０より導出された導入線１７をガラスバルブ２１外に導出したガラスバルブ２１の端部を封止、密閉されていることを特徴とする。
【０１０４】
特徴９．
前記発光ダイオードユニット１０は前記ガラスバルブ２１の封止部側に埋設された支柱により保持されていることを特徴とする。
【０１０５】
特徴１０．
前記発光ダイオード１１は基板に実装され、前記基板は前記支持部材１３の側面及び上面に設置されていることを特徴とする。
【０１０６】
特徴１１．
前記発光ダイオード１１は前記支持部材１３の側面及び上面に直接実装されていることを特徴とする。
【０１０７】
特徴１２．
前記ガラスバルブ２１の封止端には、スクリュー形の金属口金２３が取付けられることを特徴とする。
【０１０８】
特徴１３．
また、照明器具として、前記発光ダイオードランプ２０と点灯装置とを配置したことを特徴とする。
【０１０９】
上記発光ダイオードランプ２０の各特徴の効果は以下のとおりである。
【０１１０】
特徴１の効果
発光ダイオードユニット１０の側面の発光面の発光ダイオード１１が、樹脂製のカバーより熱容量が大きいガラス製のカバーに覆われて近接または接しており、角柱状または円筒状の支持部材１３の軸方向の高さが角柱状の支持部材１３の底面の外接円または円柱状の支持部材１３の底面の直径より長い発光ダイオードユニット１０とすることで、ＨＩＤランプ同様にランプの長さ方向により広い配光と発光強度がえられ、かつ発光ダイオードユニット１０の側面より効率良く放熱が可能となることにより、より寿命の長い発光ダイオードランプを提供することが出来る。
【０１１１】
特徴２の効果
発光ダイオードユニット１０の角柱状または円筒状の支持部材１３の角柱状または円筒状の部分の軸方向の高さを角柱状の支持部材１３の底面の外接円または円柱状の支持部材１３の底面の直径の１．５倍から３．５倍の長さにすることにより、ＨＩＤランプ同様にランプの長さ方向により広い配光と発光強度がえられ、かつ発光ダイオードユニット１０の側面より効率良く放熱が可能となることにより、より寿命の長い発光ダイオードランプを提供することが出来る。
【０１１２】
特徴３の効果
ガラス製のカバー内面と発光ダイオードユニット１０の角柱状または円筒状の支持部材１３の側面に実装された発光ダイオード１１が１０ｍｍ以内に近接していることにより、発光ダイオードユニット１０の側面より効率良く放熱が可能となり、より寿命の長い発光ダイオードランプ２０を提供することが出来る。
【０１１３】
特徴４の効果
発光ダイオードユニット１０の発光面とガラス製のカバーの内面の空間に透明で絶縁性を有する熱伝導媒体を充填することにより、発光ダイオードユニット１０の側面より効率良く放熱が可能となり、より寿命の長い発光ダイオードランプ２０を提供することが出来る。
【０１１４】
特徴５の効果
透明で絶縁性を有する熱伝導性の媒体を、シリコーン樹脂とすることにより、より絶縁性が高く、ＬＥＤや配線への電気的な安全性を確保することが出来る。また、ランプの色がより高色温度側にシフトすることで、ランプが明るく見える。
【０１１５】
特徴６の効果
透明な絶縁性を有する熱伝導性の媒体を密度１．５以上の流体とすることにより、熱容量の高い流体の対流によって、ガラスバルブ２１または口金２３の温度の低い部分に熱を伝達・放出し、より放熱効率が良い発光ダイオードランプ２０を提供することが出来る。
【０１１６】
特徴７の効果
透明な絶縁性を有する熱伝導性の密度１．５以上の流体は、パーフルオロカーボン液体であることによりＬＥＤや配線への電気的な安全性を確保し、より放熱効率が良い発光ダイオードランプ２０を提供することが出来る。また、ランプの色がより高色温度側にシフトすることで、ランプが明るく見える。
【０１１７】
特徴８の効果
ガラス製の覆いを含む筺体２４はすべてガラス製のバルブからなり、ガラスバルブ２１内には不活性ガスが封入され、
【０１１８】
発光ダイオードユニット１０より導出された導入線１７をガラスバルブ２１外に導出したガラスバルブ２１の端部を封止、密閉するため、ガラスバルブ２１の基部に樹脂製のハウジングに接着して筺体２４を形成する必要がなく、材料コストが低減できるとともに、既存のＨＩＤランプの設備にて筺体２４の生産が可能である。また、不活性ガスが封入され、密閉封止されているので、筺体２４内の導入線１７等金属部分の腐食が防止できるほか、防水構造となり、屋外においても使用が可能である。更に熱伝導性の液体の媒体を、パッキンなどによる特殊なシーリング構造無しに充填することが出来る。
【０１１９】
特徴９の効果
発光ダイオードユニット１０はガラスバルブ２１の封止部側に埋設された支柱により保持されていることにより従来ＨＩＤランプに近い形状の発光ダイオードランプ２０を提供することが出来る。
【０１２０】
特徴１０の効果
発光ダイオード１１は基板に実装され、基板は支持部材１３の側面及び上面に設置されていることにより、筒状のバルブ形状に近い発光ダイオードユニット１０とすることが出来、従来ＨＩＤランプに近い配光および形状の発光ダイオードランプ２０を提供することが出来る。
【０１２１】
特徴１１の効果
発光ダイオード１１は支持部材１３の側面及び上面に直接実装されているため発光ダイオード基板を省略することが出来、より安価に発光ダイオードランプ２０を生産することが出来る。
【０１２２】
特徴１２の効果
ガラスバルブ２１の封止端には、スクリュー形の金属口金２３が取付けられることにより、従来ＨＩＤランプとほぼ同形状の発光ダイオードランプ２０を提供することが出来る。
【０１２３】
特徴１３の効果
上記発光ダイオードランプ２０は、従来ＨＩＤランプを使用していた街路灯、防犯灯等の照明器具に、点灯装置との組み合わせにより、容易に置き換えることが出来るため、従来ランプより更に長寿命で、省エネルギー性の高い街路灯、防犯灯などの照明装置を提供することが出来る。
【０１２４】
＊＊＊第２の特徴群＊＊＊
特徴１．
立体化した支持部材１３の複数の面に発光ダイオード１１を配置することにより構成された発光ダイオードユニット１０を、透明な円筒状のバルブと、前記発光ダイオードユニット１０に通電する口金２３とで形成された筺体２４内に設置し、前記発光ダイオードユニット１０より導かれた配線を、口金２３を介して筺体２４外に導出する発光ダイオードランプ２０において、前記支持部材１３は底面を正多角形とする多角柱形状であり、前記正多角形の底面の外接円が前記円筒状のバルブと同心円状に配置され、前記多角柱側面の前記多角柱の軸と垂直方向の幅ｗと、前記円筒状のバルブの断面の中心から前記多角柱側面に垂直に伸ばした線の、前記多角柱側面と交差する点と、前記垂直に伸ばした線の前記バルブ内面と交差する点の距離Δｋを固定し、前記多角柱の底面の正多角形を正ｎ角形としたとき、所望のバルブ径を得るためにｎの数を調節した正多角形からなる多角柱の発光ダイオードユニット１０有する。
【０１２５】
特徴２．
立体化した支持部材１３の複数の面に発光ダイオード１１を配置することにより構成された発光ダイオードユニット１０を、透明な円筒状のバルブと、前記発光ダイオードユニット１０に通電する口金２３とで形成された筺体２４内に設置し、前記発光ダイオードユニット１０より導かれた配線を、口金２３を介して筺体２４外に導出する発光ダイオードランプ２０において、前記支持部材１３は底面を正多角形とする多角柱形状であり、前記正多角形の底面の外接円が前記円筒状のバルブと同心円状に配置され、前記多角柱側面には発光ダイオード１１が、前記多角形の軸方向に１列に配置されたことを特徴とする。
【０１２６】
特徴３．
前記支持部材１３は一体型の板を折り曲げて複数の面を形成して立体化されることを特徴とする。
【０１２７】
特徴４．
前記多角柱側面の前記多角柱の軸と垂直方向の幅ｗは５ｍｍから２０ｍｍであることを特徴とする。
【０１２８】
特徴５．
前記円筒状のバルブの断面の中心から前記多角柱側面に垂直に伸ばした線の、前記多角柱側面と交差する点と、前記垂直に伸ばした線の前記バルブ内面と交差する点の距離Δｋは１ｍｍから６ｍｍであることを特徴とする。
【０１２９】
特徴６．
前記立体化した支持部材１３の複数の面は発光ダイオード素子基板を兼ね、支持部材１３の外面に発光ダイオード１１が直接実装されることを特徴とする。
【０１３０】
特徴７．
発光ダイオードユニット１０は、前記支持部材１３の複数の面に発光ダイオード素子基板を貼り付けることにより構成された発光ダイオードユニット１０であることを特徴とする。
【０１３１】
特徴８．
前記発光ダイオード素子基板は、その基板幅が約１０ｍｍであることを特徴とする。
【０１３２】
特徴９．
前記発光ダイオード素子基板は、リボン状のフレキシブル基板１２であることを特徴とする。
【０１３３】
特徴１０．
前記多角柱の底面は正ｎ角柱の一部の頂点が欠落した多角形であることを特徴とする。
【０１３４】
特徴１１．
前記支持部材１３は金属製であることを特徴とする。
【０１３５】
特徴１２．
前記多角柱の高さは前記外接円の直径より高いことを特徴とする。
【０１３６】
特徴１３．
前記放熱体の頂面には多角錐形状または断面が台形状の多角錐形状であり前記多角錐形状の各面に発光ダイオード１１が配置されていることを特徴とする。
【０１３７】
特徴１４．
照明器具において、上記発光ダイオードランプ２０と点灯装置とを配置したことを特徴とする。
【０１３８】
上記発光ダイオードランプ２０の各特徴の効果は以下のとおりである。
【０１３９】
特徴１の効果
立体化した支持部材１３の複数の面に発光ダイオード１１を配置することにより構成された発光ダイオードユニット１０を、透明な円筒状のバルブと、発光ダイオードユニット１０に通電する口金２３とで形成された筺体２４内に設置し、発光ダイオードユニット１０より導かれた配線を、口金２３を介して筺体２４外に導出する発光ダイオードランプ２０において、支持部材１３は底面を正多角形とする多角柱形状であり、正多角形の底面の外接円が前記円筒状のバルブと同心円状に配置され、多角柱側面の多角柱の軸と垂直方向の幅ｗと、円筒状のバルブの断面の中心から多角柱側面に垂直に伸ばした線の、多角柱側面と交差する点と、垂直に伸ばした線のバルブ内面と交差する点の距離Δｋを固定し、多角柱の底面の正多角形を正ｎ角形としたとき、所望のバルブ径を得るためにｎの数を調節した正多角形からなる多角柱の発光ダイオードユニット１０有する、発光ダイオードランプ２０とすることによって、多角柱側面の幅と側面に配置された発光ダイオード１１とガラスバルブ２１内面の距離を一定に保ちながら、ガラスバルブ２１の径及び発光ダイオードランプ２０の明るさを変化させても、部品の共通化及び製造工程の共通化が図れ、かつ発光ダイオード１１の熱をガラスバルブ２１に効率的に逃がすことが出来、低コストで照明器具互換性が高く、かつ長寿命の発光ダイオードランプ２０を得ることが出来る。
【０１４０】
特徴２の効果
立体化した支持部材１３の複数の面に発光ダイオード１１を配置することにより構成された発光ダイオードユニット１０を、透明な円筒状のバルブと、前記発光ダイオードユニット１０に通電する口金２３とで形成された筺体２４内に設置し、発光ダイオードユニット１０より導かれた配線を、口金２３を介して筺体２４外に導出する発光ダイオードランプ２０において、支持部材１３は底面を正多角形とする多角柱形状であり、正多角形の底面の外接円が円筒状のバルブと同心円状に配置され、多角柱側面には発光ダイオード１１が、多角形の軸方向に１列に配置されたことにより、多角柱の側面の数を容易に調節することができ、所望のバルブ径の発光ダイオードランプ２０を得ることによって、多角柱側面の幅と側面に配置された発光ダイオード１１とガラスバルブ２１内面の距離を一定に保ちながら、ガラスバルブ２１の径及び発光ダイオードランプ２０の明るさを変化させても、部品の共通化及び製造工程の共通化が図れ、かつ発光ダイオード１１の熱をガラスバルブ２１に効率的に逃がすことが出来、低コストで照明器具互換性が高く、かつ長寿命の発光ダイオードランプ２０を得ることが出来る。
【０１４１】
特徴３の効果
支持部材１３を一体型の板を折り曲げて複数の面を形成することにより、より部品の共通化及び部品点数の減少化及び製造工程の共通化が図れる発光ダイオードランプ２０を得ることが出来る。
【０１４２】
特徴４の効果
多角柱側面の多角柱の軸と垂直方向の幅ｗを５ｍｍから２０ｍｍとすることにより、多角柱側面には発光ダイオード１１を多角形の軸方向に１列に配置された状態で、多角柱の側面の数を容易に調節することができ、所望のバルブ径の発光ダイオードランプ２０を得ることによって、多角柱側面の幅と側面に配置された発光ダイオード１１とガラスバルブ２１内面の距離を一定に保ちながら、ガラスバルブ２１の径及び発光ダイオードランプ２０の明るさを変化させても、部品の共通化及び製造工程の共通化が図れ、かつ発光ダイオード１１の熱をガラスバルブ２１に効率的に逃がすことが出来、低コストで照明器具互換性が高く、かつ長寿命の発光ダイオードランプ２０を得ることが出来る。
【０１４３】
特徴５の効果
前記円筒状のバルブの断面の中心から前記多角柱側面に垂直に伸ばした線の、前記多角柱側面と交差する点と、前記垂直に伸ばした線の前記バルブ内面と交差する点の距離Δｋを１ｍｍから６ｍｍとすることにより、発光ダイオードユニット１０をガラスバルブ２１に収率良く、容易に挿入することが出来かつ、かつ発光ダイオード１１の熱をガラスバルブ２１に効率的に逃がすことが出来、低コストで照明器具互換性が高く、かつ長寿命の発光ダイオードランプ２０を得ることが出来る。
【０１４４】
特徴６の効果
立体化した支持部材１３の複数の面は発光ダイオード素子基板を兼ね、支持部材１３の外面に発光ダイオード１１が直接実装されることにより、発光ダイオード基板を省略することが出来、より安価に発光ダイオードランプ２０を生産することが出来る。
【０１４５】
特徴７の効果
発光ダイオードユニット１０は、支持部材１３の複数の面に発光ダイオード素子基板を貼り付けることにより、既存の一般的な発光ダイオード素子基板を流用することが出来る。
【０１４６】
特徴８の効果
発光ダイオード素子基板を基板幅が約１０ｍｍとすることにより、既存に流通しているより一般的な発光ダイオード素子基板を流用することが出来る。
【０１４７】
特徴９の効果
発光ダイオード素子基板はリボン状のフレキシブル基板１２であることにより、既存に流通しているより一般的な発光ダイオード素子基板を流用することが出来る。
【０１４８】
特徴１０の効果
多角柱の底面は正ｎ角柱の一部の頂点を欠落させた多角形であることにより、特殊な器具形状、特殊な配光に合わせた、発光ダイオードユニット１０を得ることが出来る。
【０１４９】
特徴１１の効果
支持部材１３は金属製であることにより、発光ダイオード１１が発生する熱を効率よく吸収、放熱することが出来る。
【０１５０】
特徴１２の効果
多角柱の高さは前記外接円の直径より高いことにより発光ダイオード１１が発生する熱を効率よく放熱することが出来る。
【０１５１】
特徴１３の効果
放熱体の頂面には多角錐形状または断面が台形状の多角錐形状であり多角錐形状の各面に発光ダイオード１１が配置されていることによりランプ頂部の配光を間然することが出来る。
【０１５２】
特徴１４の効果
上記発光ダイオードランプ２０は、従来ＨＩＤランプを使用していた街路灯、防犯灯等の照明器具に、点灯装置との組み合わせにより、容易に置き換えることが出来るため、従来ランプより更に長寿命で、省エネルギー性の高い街路灯、防犯灯を提供することが出来る。
【０１５３】
また、配光に方向性がなく発光ダイオード１１の光がほぼ全方向に配光されるので、下面に主に照射される略水平点灯の街路灯だけでなく、ベースダウン、ベースアップの器具にも対応可能である。
【０１５４】
実施の形態６．
実施の形態６では、可視域においてほぼ一様な高い透過率を有する液状もしくはペースト状の熱伝導媒体（例えばシリコーン）を、角柱状または円筒状の支持部材にＬＥＤを実装した発光ダイオードユニット１０とガラスバルブ２１内面との間に充填する方法を説明する。
【０１５５】
図３５は、シリコーン注入方法の比較例１を示す概念図である。
従来のＨＩＤランプにシリコーン２９０を注入する場合は外管バルブ内に内管バルブを挿入し、外管バルブを封止する。そこで、同様に、ガラスバルブ２１に発光ダイオードユニット１０を挿入し、ガラスバルブ２１内面との隙間に熱伝導媒体を充填し、その後ガラスバルブ２１を封止してみた。しかし、封止時の熱により熱伝導媒体が焼損してしまい、採用不可の結果となった。たとえば、シリコーン２９０は摂氏２００度以上になると紛失する可能性があり、封止温度が摂氏１０００度以上であるため、シリコーン２９０が変質してしまう。
【０１５６】
図３６は、シリコーン注入方法の比較例２を示す概念図である。
ＨＩＤランプ製造と同様の製法でガラスバルブ２１を封止した後、ガラスバルブ２１に開口穴をあけ、そこから熱伝導媒体を注入し、注入後、開口穴を加熱することで封止をする案を考えた。これにより、熱伝導媒体を充填する目的は達成できたが、作業が煩雑でありコストがかかり工業的ではない。
【０１５７】
図３７は、実施の形態６のシリコーン注入方法を示す概念図である。
本来、真空引きをする排気管をシリコーン注入に利用することを思いついた。排気管内部に注入針を挿入し、この注入針を通じてガラスバルブ２１内部に熱伝導媒体を注入した。これにより効率よく熱伝導媒体を注入することが可能となり、また工業的な手段である。
【０１５８】
図３８は、実施の形態６の発光ダイオードランプ２０の製造方法、特に、シリコーン注入方法を示すフロー図である。発光ダイオードランプ２０の製造工程には、組立工程Ｓ２０と封止工程Ｓ３０が有る。
【０１５９】
１．組立工程：Ｓ２０
発光ダイオードランプ２０の製造方法は、発光ダイオードユニット１０を作成し、発光ダイオードユニット１０とフレア管２２を装着し、発光ダイオードユニット１０をガラスバルブ２１に挿入して封止する組立工程Ｓ２０を備えている。
【０１６０】
図３９は、発光ダイオードユニット１０の支持部材１３の展開図である。
図３９が図７と異なる点は、Ｕ字状の切り込み２１８と半円状の切り込み２１９が存在する点である。切り込み２１８、２１９は、支持部材を折り曲げる際に折り曲げやすくする効果と、折り曲げ時の位置きめがしやすくなる効果を有する。切り込み２１８、２１９は、Ｕ字・半円であるが、三角形、四角形、円形、台形でもよい。
【０１６１】
図４０は、フレア管２２を示す図である。フレア管２２はガラスである。フレア管２２は２本の導入線１７を貫通させている。フレア管２２の一端の中央には、軸支柱１５が埋めこまれている。フレア管２２の他端中央から軸支柱１５に向かって排気管２２１が伸びている。排気管２２１はフレア管２２の中央を貫通しているが、軸支柱１５の手前で、斜めに曲がり排気口２２２を形成している。
【０１６２】
まず、軸支柱１５と連結支柱１６とを半田付けあるいは溶接により接続して発光ダイオードユニット１０とフレア管２２とを固定する。さらに、２本の導入線１７を発光ダイオードユニット１０の回路端子に電気的接続が可能になるように半田付けして接続する。
【０１６３】
次に、発光ダイオードユニット１０を試験管状のガラスバルブ２１に挿入して、フレア管２２の外周とガラスバルブ２１の内周とを溶着して、ガラスバルブ２１を封止する。
これで、組立工程Ｓ２０が終了する。
軸支柱１５は、発光ダイオードユニット１０がガラスバルブに挿入しやすいように軸支柱の軸に対し垂直な方向に柔軟性を持たせるために０．３〜１．５ｍｍ程度の細い金属支柱を用いる。最終的には注入されたシリコーンが発光ダイオードユニット１０を支えるため、軸支柱はこのように細いものであっても構わない。
【０１６４】
図４１は、組立工程Ｓ２０が終了した状態を示す図である。フレア管２２とガラスバルブ２１とは封止部２１６で封止され、ガラスバルブ２１の内部は、排気口２２２と排気管２２１とを介してのみ、外気とつながっている。
【０１６５】
図４１において、換気孔１９が発光ダイオードユニット１０の内外に貫通孔として存在する。換気孔１９は八角柱の端部角に８個設けられている。換気孔１９は、切り込み２１９と底面板金２９９とが形成した孔である。
【０１６６】
また、図４１は、シリコーンディスペンサーのステンレス製の注入針２３０を示している。注入針２３０は、ほぼ直線状の針であるが、先端が排気口２２２から突出できるように曲がっている。注入針２３０の先端は排気口２２２の内部を通過できる程度に曲がっている。したがって、注入針２３０は排気口２２２内部に挿入できる。
【０１６７】
２．封止工程：Ｓ３０
次に、発光ダイオードランプ２０の製造方法は、排気管２２１から熱伝導媒体を充填して排気し封止する封止工程を備えている。封止工程Ｓ３０は、以下の３工程を順に実行する。
【０１６８】
（１）充填工程：Ｓ３１
排気管２２１にシリコーンディスペンサーの注入針を挿入し、ガラスバルブ２１内部にシリコーンディスペンサーから押し出されたシリコーン２９０を注入する。この時、排気管２２１の開口部を上向きにしディスペンサーの注入針を挿入する。つまりＬＥＤランプとしては口金が取り付けられるベース側を上向きに配置し、シリコーン２９０を重力により注入針の先端から垂らして注入する。
シリコーン２９０の注入と同時に、注入されたシリコーン２９０の体積分だけ、ガラスバルブ２１内の空気は注入針２３０と排気口２２２の内面との隙間から流出する。
【０１６９】
図４２は、シリコーン注入時の図である。シリコーン２９０は、発光ダイオードの放熱用であるから、発光ダイオードが配置された部分が存在する高さまで充填すればよい。また、発光ダイオードユニット１０の内部にまでシリコーン２９０を注入すると、シリコーン２９０が大量に使用されてしまうこと、及び、重量が重くなることから、発光ダイオードユニット１０の内部には、シリコーン２９０が入らないように、発光ダイオードユニット１０の頂部（図４１と図４２では下部）を密閉しておくのがよい。シリコーン２９０が注入される高さまでは発光ダイオードユニット１０の内部には、シリコーン２９０が入らないように発光ダイオードユニット１０の隙間をなくしておくのがよい。具体的には、図７の状態から図８の状態に成形した時点で、発光ダイオードユニット１０の内側から、接着用シリコーンを塗布して目止めする。接着用シリコーンの色は、支持部材１３と同じ色にしておけば、接着用シリコーンが表面にあらわれても表面から目立たない。なお、切り込み２１８によりできる孔は目止めするが切り込み２１９によりできる孔は、シリコーン２９０により覆われないので、また、換気孔１９として用いるので目止めしない。
【０１７０】
（２）排気工程：Ｓ３２
注入針を抜き取り、排気管から真空引きを行う（真空引き工程）。これは脱泡のためであるが（真空脱泡）、この時一度に真空引きを行うのではなく、数度に分けて行う。気圧が下がれば、シリコーン内の気体が膨張してシリコーン２９０の上部に浮いてくることにより、シリコーン２９０から泡が取り除ける。真空状態から大気圧に戻す際は窒素ガスなどの不活性ガスを注入する（置換工程）。この真空引き工程と置換工程とを数回程度繰り返すことにより、脱泡及び内部の不活性ガス置換が同時に行える。数回の真空引きによりガラスバルブ２１内の空気は窒素に徐々に置き換わる。
【０１７１】
発光ダイオードユニット１０の内部に有る空気を窒素ガスに置き換えるため、発光ダイオードユニット１０は、発光ダイオードユニット１０の底面板金２９９と切り込み２１９とにより形成された換気孔１９を有している。真空引きにより、発光ダイオードユニット１０の内部に有る空気が換気孔１９から流出し排気口２２２から排気される。代わりに、真空状態から大気圧に戻す際は窒素ガスなどの不活性ガスが排気口２２２から流入し換気孔１９から発光ダイオードユニット１０の内部に窒素ガスが入る。
【０１７２】
（３）チップオフ工程：Ｓ３３
排気管２２１のチップオフを行う。
その後、口金が取り付けられる。
【０１７３】
Ａ．シリコーン２９０の仕様
シリコーン２９０の粘度（硬さ）は１００Ｐａ・ｓ以下が望ましい。これを越えるとディスペンサーでの吐出が難しくなり、かつ注入したシリコーン２９０が筐体及びガラスバルブの隙間に均一に入り込まなくなる。特に、５０Ｐａ・ｓ以下が望ましいが、より狭い隙間に充填できるようにするためには、１〜数Ｐａ・ｓがよく、１．０Ｐａ・ｓが望ましい。
【０１７４】
Ｂ．排気管２２１の仕様
排気管２２１の太さは最小外径φ４．０ｍｍ（最小内径φ０．７ｍｍ）、最大外径φ８．０ｍｍ（最大内径φ５．０ｍｍ）を満たすものがよい。最大外径についてはφ８．０ｍｍを上回るとフレア管２２（ステム）として製造が出来なくなり、また最小外径φ４．０ｍｍを下回ると下記に示すようにシリコーン注入と空気を排出する機能が果たせなくなる。
排気管２２１の長さは最短３０ｍｍ、最長２００ｍｍとするのがよい。排気管２２１の長さが短くなることはシリコーン注入には有利であるが、最短３０ｍｍを下回るとシリコーン注入後のチップオフの作業が出来なくなる。また最長２００ｍｍを上回るとシリコーン注入に大幅に不利となる。
【０１７５】
Ｃ．ディスペンサー注入針の仕様
ディスペンサー注入針を使用する理由は２つある。
１つ目はシリコーン注入と空気の排出を同時に行うためである。
２つ目は排気管２２１内部にシリコーン２９０を付着しないためである。
万が一、排気管２２１内部にシリコーン２９０が付着すると、チップオフの際、溶かしたガラスバルブ内部にシリコーン２９０が混入し、変色、クラックなどの不具合が生じる危険性がある。
【０１７６】
ディスペンサー注入針の径は使用する排気管２２１の径による。ディスペンサー注入針の径は太い方がシリコーン注入には有効であるが、チップ間との隙間が狭くなるため空気が排出できなくなる。ディスペンサー注入針の外径の範囲は前記排気管２２１との関係から最小外径φ０．５ｍｍ（最小内径φ０．２ｍｍ）ｍｍ〜最大外径φ４．５ｍｍ（最大内径φ４．０ｍｍ）とする。
【０１７７】
Ｄ．真空引きの仕様
脱泡及び窒素などの不活性ガス置換のための真空引きの条件は真空度は２１．３３キロパスカル以上１０１．３キロパスカル未満とする。２１．０キロパスカルを下回るとシリコーン２９０の物性が損なわれる危険性がある。真空度は２５キロパスカル以上５０キロパスカル以下がよく、具体的には３０キロパスカル以上４０キロパスカル以下がよく、３３．３キロパスカルがなおよい。
また、不活性ガス置換には最低１回以上大気圧に戻す必要がある。脱泡及び不活性ガス置換の完成度と２０分程度で１０回サイクル程度行うのがよい。
【０１７８】
Ｅ．判別方法
なお、排気口２２２から伝わって垂れた熱伝導媒体の痕跡がフレア管２２や基部支柱１４や軸支柱１５や連結支柱１６や導入線１７に残るため、熱伝導媒体の痕跡や垂れにより、排気管２２１からのシリコーン注入方法を採用して製品を製造したことが、目視判別が可能である。
【０１７９】
実施の形態６の発光ランプの製造方法は、
排気管２２１を装着してガラスバルブを封止する組立工程と、
排気管２２１から熱伝導媒体を充填して排気し封止する封止工程と
を備えている。
【０１８０】
封止工程は、
組立工程後、排気管２２１からガラスバルブ内部に熱伝導媒体を充填する充填工程と、
充填工程後、排気管２２１からガラスバルブ内部の気体を真空引きする排気工程と、
排気工程後、排気管２２１を封止するチップオフ工程と
を備えている。
【０１８１】
前記充填工程は、排気管２２１の管内径より小さな針外径を有する注入針を排気管２２１に挿入して注入針を介してガラスバルブ内部に熱伝導媒体を注入し、注入針による熱伝導媒体の注入と、排気管２２１による排気とを同時に行う。
前記充填工程は、排気管２２１の管長より長い針長を有する注入針を排気管２２１に挿通して、注入針を介してガラスバルブ内部に熱伝導媒体を注入する。
前記充填工程は、粘度が１００パスカル秒以下の熱伝導媒体を注入する。
【０１８２】
前記封止工程は、管外径が４ｍｍ以上８ｍｍ以下であり、管内径が管外径より小さくて０．７ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であり、管長が３０ｍｍ以上２００ｍｍ以下である排気管２２１を装着する。
【０１８３】
前記充填工程は、針外径が排気管２２１の管内径より小さく０．５ｍｍ以上４．５ｍｍ以下であり、針内径が針外径より小さくて０．２ｍｍ以上４．０ｍｍ以下である注入針を使用してガラスバルブ内部に熱伝導媒体を注入する。
【０１８４】
前記排気工程は、２１．０キロパスカル以上１０１．３キロパスカル以下の真空度で真空引きをする真空引き工程を有する。
前記排気工程は、真空引き工程を複数回繰り返し、真空引き工程の間にガラスバルブ内部の気体を不活性ガスに置換する置換工程を有する。
【０１８５】
以上のような製造方法により、発光ダイオードを実装した発光ダイオードユニットと、前記発光ダイオードユニットの発光面を覆うガラス製のカバーを有し、発光ダイオードユニットを内部に配置した筺体と、前記発光ダイオードユニットの発光面とガラス製のカバーの内面の隙間に充填された熱伝導媒体とを備えた発光ダイオードランプが製造できる。
【０１８６】
前記熱伝導媒体は、透明で絶縁性を有するシリコーン樹脂からなる熱伝導媒体、又は、前記シリコーン樹脂を含む熱伝導媒体である。
シリコーン２９０を充填すると以下の効果がある。
（１）発光ダイオードの熱がガラスバルブ２１に伝わりやすくなる。（２）シリコーン２９０に覆われた部分は、酸化しない。
（３）仮にガラスバルブ２１に外力が加わっても破壊ににくくなる。
（４）ガラスバルブ２１が割れても、ガラス片の防飛効果があり、かつ、シリコーン２９０に覆われている部分には絶縁効果がある。
【０１８７】
注入するシリコーン２９０は、無色透明がよいが、カラー付シリコーンでもよいし、エポキシ等の他の物質とシリコーン２９０とのハイブリッドシリコーンでもよい。また、より放熱性をますためには、金属粒子を混ぜた放熱性に富む放熱性シリコーンを使用するのがよい。
【０１８８】
図４１、図４２では、排気管２２１がフレア管２２の中で曲がっている場合を示したが、排気管２２１がフレア管２２の中央をまっすぐに突き抜けていてもよい。その場合は、注入針もまっすぐでよく、シリコーン２９０が排気管２２１内面に付着する可能性が減少するとともに、シリコーン２９０の注入が容易になる。
【０１８９】
なお、図４１、図４２では、排気管２２１のみを介してシリコーン２９０の注入と排気とを行う場合を示したが、排気管２２１と平行にシリコーン２９０を注入する注入管（図示せず）を設けてもよい。注入管を設ける場合は、排気管２２１にシリコーン２９０に付着することがなく排気が効率よく確実にできる。注入管を設ける場合は、真空引きの場合に排気管から真空引きをして、注入管から窒素ガスを導入することができる。排気管２２１と注入管の両方から真空引きし両方から窒素ガスを導入してもよい。最後に排気管２２１と注入管の両方をチップオフすればよい。
【０１９０】
次に、図４３と図４４を用いて、発光ダイオード１１の点灯対策について説明する。
図４３は、支持部材とガラスバルブ２１の間に発光ダイオード１１がシリコーン２９０で覆われている場合を示している。発光ダイオード１１の外殻中央に素子が有り、素子及びボンディングワイヤを樹脂２５０で覆っている。温度が上昇するとシリコーン２９０が熱膨張して樹脂２５０の表面に膨張圧力を加え、樹脂２５０を押しつぶすように変形させる可能性がある。ガラスバルブ２１と支持部材とは、シリコーン２９０よりも熱膨張係数が小さいため、シリコーン２９０ほど膨張せず、シリコーン２９０の行き場がなくなり、比較的柔軟な樹脂２５０に圧力がかかると考えられる。このため樹脂２５０内部のボンディングワイヤ２５１の断線や接触不良を起こし素子の点灯不良が起きる可能性がある。
【０１９１】
そこで、図４４に示すように、発光ダイオード１１のパッケージ表面に薄板状の透明な板ガラス２４０を接着して取り付けるのがよい。板ガラス２４０により膨張圧力が樹脂２５０に加わるのを緩和することができる。たとえば、樹脂２５０の厚さは、０．１２〜０．１７ｍｍであるが、光の透過性が高いほうがよく０．１２ｍｍがよい。板ガラス２４０の形は発光ダイオード１１のパッケージ表面の形と同じであればよい。板ガラス２４０の形は、発光ダイオード１１のパッケージの周囲外殻に３６０度ひっかかる円形や矩形がよい。
【０１９２】
実施の形態７．
この実施の形態７では、特に、実施の形態１〜６と異なる点について説明する。実施の形態７で特徴となる点は、ガラスバルブ２１と発光ダイオードユニット１０の形状である。
【０１９３】
ガラス封入タイプのＬＥＤランプにおいて、放熱性を向上させることは非常に重要である。この実施の形態７では、放熱性能を向上させる場合を説明する。特に、ガラスバルブ２１の形状と発光ダイオードユニット１０の形状を工夫することにより、放熱性能を向上させる場合を説明する。
【０１９４】
図４５は、実施の形態７におけるガラスバルブ２１の斜視図である。
図４６は、図４５とは逆方向からのガラスバルブ２１の斜視図である。
図４７は、実施の形態７における図４５のガラスバルブ２１のＡＡ断面図である。
【０１９５】
ガラスバルブ２１は、外部バルブ２１１と内部バルブ２１２とを有している。外部バルブ２１１の一端には、開放口２８９が有る。
【０１９６】
外部バルブ２１１の内径は内部バルブ２１２の外径より大きく、外部バルブ２１１と内部バルブ２１２の間には、隙間幅Ｆが３６０度均等に存在する。
外部バルブ２１１の内径＞内部バルブ２１２の外径
隙間幅Ｆ＝（（外部バルブ２１１の内径−内部バルブ２１２の外径）÷２）
隙間幅Ｆ＞０
【０１９７】
外部バルブ２１１の長さＬ１は、内部バルブ２１２の長さＬ２より大きい。
外部バルブ２１１の長さＬ１＞内部バルブ２１２の長さＬ２
【０１９８】
内部バルブ２１２の内側には、中空部分２１４が存在している。内部バルブ２１２の一端の外周は外部バルブ２１１と連続している。内部バルブ２１２の一端の中央部分は開放されており、中空部分２１４に大気が流出入できる。内部バルブ２１２の他端には底部２１５が有り、内部バルブ２１２の底は袋小路になっている。内部バルブ２１２は、全体として試験管のような形状をしている。
【０１９９】
内部バルブ２１２が存在する部分は、ガラスバルブが２重構造になっており、内部バルブ２１２が存在しない部分は、ガラスバルブが１重構造になっている。
【０２００】
図４８は、実施の形態７における発光ダイオードユニット１０の正面側面図である。
図４９は、実施の形態７における発光ダイオードユニット１０の平面図である。
【０２０１】
実施の形態７における発光ダイオードユニット１０の特徴は、発光ダイオードユニット１０の支持部材１３の頂部の錐体１８が存在しない点である。また、発光ダイオードユニット１０の支持部材１３の底面板金２９９も存在しない。錐体１８も底面板金２９９も存在しないため、発光ダイオードユニット１０は、両端が開放された長さＬ３の筒状の筒部２２０を有することになる。発光ダイオードは全て筒部２２０の表面に配置されている。軸支柱１５は連結支柱１６にのみ連結されている。
【０２０２】
発光ダイオードユニット１０の長さをＬ４とすると、以下の関係になる。
Ｌ１＞Ｌ４＞Ｌ３＞Ｌ２
【０２０３】
図４９において、発光ダイオードユニット１０の内周円と外周円との半径の差を発光ダイオードユニット１０の厚さＩとすると、
隙間幅Ｆ＞厚さＩ
である。
【０２０４】
隙間幅Ｆが最も狭い場合では、
隙間幅Ｆ＝厚さＩ
である。放熱性を高めるためには、隙間幅Ｆ＝厚さＩが望ましい。
【０２０５】
図５０は、実施の形態７における発光ダイオードランプ２０の正面側面図である。
図５１は、実施の形態７における発光ダイオードランプ２０の平面図である。
図５２は、実施の形態７における口金２３のない発光ダイオードランプ２０の正面側面図である。
図５３は、実施の形態７における発光ダイオードランプ２０の寸法図である。
【０２０６】
実施の形態７における発光ダイオードランプ２０は、発光ダイオードユニット１０とガラスバルブ２１を有する。
発光ダイオードユニット１０は、発光ダイオード１１を配置した筒形状の筒部２２０を有する。
ガラスバルブ２１は、発光ダイオードユニット１０の筒部２２０の内部に設けられた内部バルブ２１２と、発光ダイオードユニット１０の筒部２２０の外部に設けられた外部バルブ２１１とを有する。
【０２０７】
前記ガラスバルブ２１は、筒部２２０を外部バルブ２１１と内部バルブ２１２との間の空間に配置している。
前記ガラスバルブ２１は、前記発光ダイオードユニット１０を封入している。
前記内部バルブ２１２は、一端が開放され他端が閉じられ中央に中空部分を有する有底筒形状のガラスバルブである。前記外部バルブ２１１は、内部バルブ２１２より長い筒形状のガラスバルブである。
前記ガラスバルブ２１は、内部バルブ２１２の一端と外部バルブ２１１の一端とを封着した環状端部２１３と、外部バルブ２１１の他端を封止した封止部２１６とを有する。
【０２０８】
図５３は、実施の形態７における発光ダイオードランプ２０の寸法図である。図１４と異なる点は、外部バルブ２１１と内部バルブ２１２に関する以下の寸法が追加された点である。
Ｅ：外部バルブ２１１の外径、
Ｆ：隙間幅，
Ｈ：外部バルブ２１１の内面の半径
Ｉ：発光ダイオードユニット１０の厚さ
【０２０９】
図４５〜図５３では、断面が８角形の発光ダイオードユニット１０を示したが、６角形でもよいし、他の多角形でもよい。あるいは、断面が円形の発光ダイオードユニット１０でもよい。
【０２１０】
図示しないが、ガラスバルブ２１にシリコーン２９０を充填してもよい。シリコーン２９０は、外部バルブ２１１と内部バルブ２１２との間全てに充填することが望ましい。発光ダイオードユニット１０の表面と裏面との両側にシリコーン２９０が充填され、発光ダイオードユニット１０の表面から外部バルブ２１１への熱伝導と発光ダイオードユニット１０の裏面から内部バルブ２１２への熱伝導との両方が促進できるからである。
【０２１１】
また、シリコーン２９０は、発光ダイオード１１の放熱用であるから、発光ダイオード１１が配置された筒部２２０が存在する２重管部分だけに充填すればよい。
図示しないが、発光ダイオードランプ２０の前記内部バルブ２１２の中空部分２１４に、アルミフィン等の金属放熱部材を備えてもよい。
【０２１２】
また、図示しないが、前記外部バルブ２１１の少なくとも内面表面と外面表面とのいずれか又は両方に、放熱部材となる放熱塗料を塗布してもよい。
【０２１３】
また、同様に、前記内部バルブの少なくとも内面表面と外面表面とのいずれか又は両方に、放熱部材となる放熱塗料を塗布してもよい。
放熱塗料は明るさを維持するためには透明であることが望ましいが、放熱性をますために金属粒子が混入された灰色・薄色の放熱塗料や放熱シリコーンでもかまわない。
【０２１４】
実施の形態７の発光ダイオードランプは、内部バルブ２１２の中空部分２１４からも放熱が促進できる効果がある。放熱性向上により光束劣化が減少し長寿命化が図れる。また、中央先端から凹部が形成されており、今までにない意匠性・デザイン性に富んだ発光ダイオードランプを提供することができる。
【０２１５】
図５４は、実施の形態７の発光ダイオードランプの製造方法を示す図である。
実施の形態７の発光ダイオードランプの製造方法は、
二重管部分を有するガラスバルブ２１を製造する工程Ｓ１１と、
発光素子を配置した筒形状の筒部を備えた発光ダイオードユニット１０を製造する工程Ｓ１２と、
前記ガラスバルブ２１の二重管部分の間の空間に、発光ダイオードユニット１０を配置する組立工程Ｓ２と、
前記ガラスバルブ２１を封止する封止工程Ｓ３と
を備えたことを特徴とする。
【０２１６】
前記ガラスバルブ２１を製造する工程Ｓ１１は、一端が開放され他端が閉じられ中央に中空部分を有する有底筒形状の内部バルブ２１２を、両端が開放され内部バルブ２１２より長い筒形状の外部バルブ２１１に挿入し、内部バルブ２１２の一端と外部バルブ２１１の一端とを封着する工程を有する。
【０２１７】
この工程で、図４５、図４６、図４７に示したガラスバルブ２１が作成される。
前記発光ダイオードユニット１０を製造する工程Ｓ１２は、実施の形態１〜５で説明した工程を経て発光ダイオードユニット１０を製造する。ただし、錐体１８は作成しない。底面板金２９９も使用しない。
【０２１８】
この工程で、図４８に示した発光ダイオードユニット１０が作成される。
前記ガラスバルブ２１を製造する工程Ｓ１１と前記発光ダイオードユニット１０を製造する工程Ｓ１２との順番は問わない。
前記組立工程Ｓ２は、発光素子を配置した筒形状の筒部を備えた発光ダイオードユニット１０にフレア管２２を取り付ける。そして、発光ダイオードユニット１０を、外部バルブ２１１の開放口２８９から挿入して、筒部２２０を外部バルブ２１１と内部バルブ２１２との間の空間に配置する。
【０２１９】
前記封止工程Ｓ３は、シリコーン２９０を注入し、排気管２２１から排気して排気管２２１を封止する工程を有する。
前記組立工程Ｓ２と前記封止工程Ｓ３とは、実施の形態６で述べたガラスバルブ２１にシリコーン２９０を充填する方法を適用することができる。
【０２２０】
実施の形態８．
実施の形態８では、実施の形態１〜７で述べた発光ダイオードランプ２０を、街路灯に用いる場合について説明する。従来から水銀灯等の高輝度放電ランプ（ＨＩＤランプ）を用いた街路灯が存在する。一方、ＬＥＤランプを街路灯のランプとして用いられ始めている。
【０２２１】
図５５は、街路灯の一例を示す図である。
支柱３１０は、下端が地中に埋設されて地上に立設される。支柱３１０は、電源を配置する電源配置部３１１を下部に有し、Ｅ形ソケットを配置するソケット配置部３１２を上部に備え、電源とソケットを結ぶ２本の支柱内電線３１３を内部に収納している。２本の支柱内電線３１３の各電線は、断面積が２．０平方ｍｍ以上の電線である。２本の支柱内電線３１３は、１０００Ｖ以上あるいは１５００Ｖ以上の交流を通電させても絶縁破壊しない電線である。
【０２２２】
Ｅ形ソケット３１４は、発光ダイオードランプ２０のＥ形口金を取り付けて発光ダイオードランプ２０を固定するとともに、発光ダイオードランプ２０のＥ形口金に給電するという２つの機能を有している。
【０２２３】
電源配置部３１１には、直流電源３１５と交流安定器３１６のいずれかが配置される。
直流電源３１５と交流安定器３１６は、地中を引き回され支柱の下端から引き込まれた１００Ｖ又は２００Ｖの交流商用電源電線３１７に接続される２個の入力端子を有している。
直流電源３１５は、定電流直流回路を有し、１００Ｖ又は２００Ｖの交流商用電源から、２０Ｖ７００ｍＡあるいは４０Ｖ・３５０ｍＡあるいは８０Ｖ・２００ｍＡ程度の直流定電流を２本の電線に出力する２個の出力端子を有している。
【０２２４】
交流安定器３１６は、交流昇圧回路を有し、１００Ｖ又は２００Ｖの交流商用電源から、１０００Ｖあるいは１５００Ｖの交流を２本の電線に出力する２個の出力端子を有している。
発光ダイオードランプ２０はランプカバー３１８により覆われている。
【０２２５】
図５６は、ＨＩＤランプを用いた街路灯とＬＥＤランプを用いた街路灯の仕様比較図である。
街路灯は、支柱とランプとソケットと電源と電線などから構成されているが、故障の原因は、ランプ切れ又は電源回路不良によるものが多い。したがって、街路灯の修理には、交換用ランプや交換用電源を持参して交換する必要がある。
【０２２６】
従来からのＨＩＤランプを用いた街路灯が壊れた場合あるいは寿命が到来した場合、ＨＩＤランプをＬＥＤランプに変更するには、実施の形態１〜７で述べた発光ダイオードランプ２０に、ＨＩＤランプのＥ形口金と互換性があるＥ形口金を使用すればよい。また、ＨＩＤランプをＬＥＤランプに交換すると同時に、ＨＩＤランプ用の交流安定器もＬＥＤランプ用の直流電源に交換すればよい。
【０２２７】
今後、街路には、従来からのＨＩＤランプを用いた街路灯と、ＬＥＤランプを用いた街路灯とが混在することになる。ＨＩＤランプを用いた街路灯とＬＥＤランプを用いた街路灯の仕様は、図５６のように異なるため、修理・交換の際には、ＨＩＤランプを用いた街路灯と、ＬＥＤランプを用いた街路灯とを明確に区別する必要がある。
【０２２８】
特に、実施の形態１〜７で述べた発光ダイオードランプ２０に、ＨＩＤランプのＥ形口金と互換性があるＥ形口金を使用すれば、実施の形態１〜７で述べた発光ダイオードランプ２０は、ＨＩＤランプと物理的に交換可能になるし、交流安定器も直流電源も、２本の入力端子と２本の出力端子を有しているものであるから、支柱の電源配置部に配置できるサイズであれば、交流電源も直流電源も物理的に交換可能となるので、混同する可能性がある。
【０２２９】
（１）ランプと電源が正しい組み合わせ
図５７は、ランプと電源が正しい組み合わせでも、電線の太さにより不具合が発生する場合を示している。ＨＩＤランプは１０００Ｖ以上（数千Ｖ）の交流で動作するため断面積が２平方ｍｍ以上の電線を使用しているが、ＬＥＤランプは８０Ｖ以下の直流で動作するため、断面積が０．７５平方ｍｍの電線を使用している。したがって、断面積が０．７５平方ｍｍの電線に１０００Ｖ以上の交流が流れた場合は、電線間のショート・断線・破壊などを起こす可能性があり感電の危険がある。特に支柱は金属で製作されていることが多いため、感電・漏電はたいへん危険である。このため、この実施の形態８の街路灯には、断面積が２平方ｍｍ以上の太い電線を使用する。太い電線を使用している街路灯であれば、ＨＩＤランプでもＬＥＤランプでも安全に点灯させることができる。すなわち、太い電線を使用している街路灯であれば、ＨＩＤランプと交流安定器からＬＥＤランプと直流電源に交換してもかまわないし、ＬＥＤランプと直流電源からＨＩＤランプと交流電源に交換してもかまわないという安全かつ安心という効果がある。
【０２３０】
（２）ランプと電源の誤った組み合わせ
図５８は、ランプと電源が誤った組み合わせで、電線の太さにより不具合が発生する場合を示している。ＨＩＤランプと直流電源を組み合わせた場合は、ＨＩＤランプが点灯しないだけであり危険はない。
【０２３１】
また、ＬＥＤランプと交流安定器を組み合わせた場合に太い線を使用していると、ＬＥＤランプが点灯しないだけであり危険はない。このＬＥＤランプと交流電源との組み合わせでは、ＬＥＤランプに１０００Ｖ以上の電圧がかかりＬＥＤランプ内の電気回路が破壊されるかもしれないが、実施の形態１〜７で述べた発光ダイオードランプ２０の電気回路は、ガラスバルブ２１内部に絶縁密閉されているから、感電の危険はなく、最悪でも、ＬＥＤランプの回路破損のみで済む。
【０２３２】
一方、ＬＥＤランプと交流安定器を組み合わせた場合に細い線を使用していると、ＬＥＤランプ内の電気回路が短絡した場合は、断面積が０．７５平方ｍｍの電線に１０００Ｖ以上の交流が流れ、電線間のショート・断線・破壊などを起こす可能性があり感電の危険がある。このためにも、この実施の形態８の街路灯には、断面積が２平方ｍｍ以上の太い電線を使用する。太い電線を使用している街路灯であれば、たとえランプと電源の組み合わせを間違えた場合でも、感電という危険が生じないという効果がある。
【０２３３】
実施の形態８の街路灯は、Ｅ形口金を有する発光ダイオードランプ２０を使用することを特徴とする。さらに、断面積が２平方ｍｍ以上の太い電線を使用することを特徴とする。
【０２３４】
発光ダイオードランプ２０は、発光ダイオードと電気回路とがガラスバルブ２１により完全密閉・完全密封された絶縁・防水ランプである。また、シリコーン２９０が充填されていれば、ガラス破損が防げる堅固なランプであり、仮にガラスが割れてもシリコーン２９０により覆われた部分の絶縁が保てるランプである。
【０２３５】
次に、既設の街路灯のＨＩＤランプを、ＬＥＤランプに交換する場合について説明する。
ポール（支柱）を含め街路灯全てをＬＥＤランプの街路灯に換えるためには、既存街路灯の撤去、新規ＬＥＤランプ街路灯の購入・設置工事という高額な費用がかかるだけでなく、まだ利用可能なポールの廃却といった環境負荷の問題も発生する。
【０２３６】
すなわち、比較的効率の低い水銀灯などのＨＩＤランプを用いた街路灯照明の光源を高効率な発光ダイオードランプとしつつ、初期設備投資を少なくすべく既設街路灯の支柱（ポール）等の設備を流用し、最低限の加工によりリニューアルを計ることが課題となる。
【０２３７】
この実施の形態８における既設の街路灯のＨＩＤランプをＬＥＤランプに交換する場合の、（１）流用する設備と、（２）交換する設備と、（３）その交換方法とは以下のとおりである。
【０２３８】
（１）流用する設備
支柱３１０、
電源配置部３１１、
ソケット配置部３１２、
支柱内電線３１３、
ランプソケット（Ｅ形ソケット）３１４、
交流商用電源電線３１７、
ランプカバー３１８、
【０２３９】
（２）交換する設備
ＨＩＤ（水銀、メタルハライド、ナトリウム）ランプ→発光ダイオードランプ２０、
交流安定器３１６→直流電源３１５、
【０２４０】
（３）ランプ交換方法
実施の形態８で用いるＬＥＤランプは実施の形態１〜７で述べた発光ダイオードランプ２０であって、Ｅ形口金から給電され、かつ一体の口金を含む光源部内には前記ＬＥＤ用の電源を含んでいない。
【０２４１】
そして、既存の街路灯のＥ形ソケットをそのまま使用し、Ｅ形ソケットに前記発光ダイオードランプの固定及び給電の両機能を持たせる。
かつ、既存のポールを含む器具を流用し、発光ダイオードランプ電源は既存の交流安定器を撤去したスペースに設置する。
Ｅ形ソケットにはＬＥＤ駆動用の直流電流が供給される。
【０２４２】
前記発光ダイオードランプ用直流電源３１５はその縦・横・高さとも既存ＨＩＤ用安定器（交流安定器３１６）の縦・横・高さと同等もしくはそれ以下である。
発光ダイオードランプ用直流電源はその固定用ねじ穴や固定用穴や固定用フック等の取り付け手段が、既存ＨＩＤ用安定器の取り付け手段と同一又は同様な位置にあり、電源配置部からのＨＩＤ用安定器の撤去後、そのまま発光ダイオードランプ用電源が電源配置部に設置できる。
【０２４３】
前記発光ダイオードランプ２０のＥ形口金及びＥ形ソケットは、中心部給電端子側がプラスとなる様に、かつ円周側がグランド電位となる様に接続する。
【０２４４】
こうして、既存のＨＩＤランプの街路灯を発光ダイオードランプの街路灯に、既存設備を流用し最低限の加工により改造できる。
【０２４５】
以上のように、実施の形態８のランプ交換方法は、Ｅ形口金を有する高輝度放電ランプを使用する街路灯のランプを交換する方法である。
【０２４６】
実施の形態８のランプ交換方法は、
Ｅ形口金を有する高輝度放電ランプをＥ形口金を有する発光ダイオードランプに交換するランプ交換工程と、
高輝度放電ランプに給電する交流安定器を、発光ダイオードランプに給電する直流電源に交換する電源交換工程と
を備えている。
【０２４７】
前記ランプ交換工程は、Ｅ形ソケットを交換せず、この交換しないＥ形ソケットにＥ形口金を有する発光ダイオードランプを取り付ける。
前記電源交換工程は、電線を交換せず、この交換しない電線に直流電源を接続する。
【０２４８】
ポール（支柱）を含め街路灯全てをＬＥＤランプのものに換えるためには、既存街路灯の撤去、新規ＬＥＤランプ街路灯の購入・設置工事という高額な費用がかかる、さらに、まだ利用可能なポールの廃却といった環境負荷が発生してしまう。
【０２４９】
実施の形態８のランプ交換方法によれば、既設の街路灯部品をできる限り流用し、かつエネルギー消費効率のよいＬＥＤランプに転換できる。
屋内体育館のＨＩＤランプ照明においてはその安定器が天井近傍に設置されているのに比べ、通常、屋外街路灯のランプ安定器は支柱下部の交換作業がしやすい位置にあり、カバーを外す事で容易にＬＥＤ電源の増設もしくは交換工事が可能である。リサイクルの観点からは増設ではなく交換が良い。
【０２５０】
ランプに接続するソケットまでの配線は２本存在し従来ここにはＨＩＤ点灯用の交流電流が流れていたが、既設の２本の電線を用いてＬＥＤランプ点灯用直流電流を流す事が可能で、これも劣化の観点から問題無いものであれば２本の既存配線を流用し、ランプのみを比較的効率の低い水銀灯から前記ＬＥＤランプに交換する。
【０２５１】
ここで交換すべきＨＩＤランプが水銀灯等の比較的効率の低いもので有れば改善交換の効果が向上する。比較的効率のよいナトリウムランプやメタルハライドランプからの交換でも改善効果がある。
【０２５２】
なお、図３２〜図３４に示したとおり、発光ダイオードランプ２０を搭載した街路灯は略水平点灯（図３２）、ベースダウン（図３３）、ベースアップ（図３４）のいずれでもよい。
【０２５３】
また、Ｅ形ソケット・Ｅ形口金は、Ｅ２６形でも、Ｅ３９形のいずれでもよい。また、Ｅ形でなくてもよく、ランプ固定と給電との２機能があり、かつ、ＨＩＤランプとＬＥＤランプとの物理的取り付け互換性と電気的接触互換性とがあればよい。
【０２５４】
実施の形態９．
図５９は、放熱性を高めた発光ダイオードランプ２０の一例である。
ガラスバルブ２１は、発光ダイオードユニット１０の支持部材３１の一部を覆うとともに、支持部材１３の他部を大気中に露出させる。ガラスバルブ２１の頭部に開口が有り、開口から発光ダイオードユニット１０の支持部材１３の他部が露出かつ突出している。発光ダイオード１１が存在する部分は、ガラスバルブ２１に覆われている。露出かつ突出しているのは、支持部材１３のみである。支持部材１３は、アルミニウムなどの金属であり、支持部材の端部が大気に直接触れることにより、放熱性が高まる。
【０２５５】
開口部分には封止部３２０が有り、封止部３２０は、防水性を担保するために、ガラスエポキシ系接着剤あるいはシリコーンゴムでコーティング（封止）している。
【０２５６】
なお、口金部分も、ガラスエポキシ系接着剤あるいはシリコーンゴムでコーティング（封止）してもよい。コーティングにより製造工程が簡略化できかつコストダウンができる。
ガラスバルブ２１の内面と外面に放熱塗料を塗布すれば、さらに放熱効果が向上する。
ガラス封入ＬＥＤランプでは１８ｗクラスが限度であるが、実施の形態９によれば、放熱性が向上するので大容量化が可能である。
【０２５７】
図６０は、放熱性を高めた発光ダイオードランプ２０の他の例である。
ガラスバルブ２１の口金近くの基部に金属フィン２４１を装着する。金属フィン２４１は、環状であり内径がガラスバルブ２１の外形と同じであり、スライドしてガラスバルブ２１に嵌め込まれる。金属フィン２４１はアルミニウムなどの金属羽根であり、金属フィン２４１が大気に直接触れることにより、ガラスバルブ２１からの放熱性が高まる。
【０２５８】
金属フィン２４１は、位置を確定するために、ガラスバルブ２１の突起２４２まで嵌め込まれている。
金属フィン２４１は、ガラスエポキシ系接着剤あるいはシリコーン接着剤ではがれないように止める。
金属フィン２４１の形状、大きさは、ランプカバー３１８などの邪魔にならないようにする。金属フィン２４１は、設置空間に応じて、形状、大きさを任意に選択してもよい。その場合は、金属フィン２４１は、ガラスバルブ２１に対して着脱可能にしておく。
【０２５９】
ガラスバルブ２１の内部全体にシリコーン２９０を充填すれば、又は、ガラスバルブ２１の金属フィン２４１が存在する部分までシリコーン２９０を充填すれば、放熱性がさらに高まる。
【０２６０】
また、ガラスバルブ２１の内面と外面に放熱塗料を塗布すれば、放熱効果が向上する。
ガラス封入ＬＥＤランプでは１８ｗクラスが限度であるが、実施の形態９によれば、放熱性が向上するので大容量化が可能である。
【０２６１】
実施の形態１０．
以下、前述した実施の形態と異なる点を説明する。
【０２６２】
大気圧の窒素ガスを封入してチップオフしたガラス封入タイプの発光ダイオードランプを点灯し、摂氏２５度から摂氏１００度の温度が上昇したと仮定すると、７５度の温度上昇による窒素ガスの体積は、約２７．５％（７５度×１／２７３）程度膨張する。このため、ガラスバルブ２１の内圧は約１．３倍になる。これにより、発光ダイオード１１（以下、ＬＥＤパッケージともいう）が圧迫され、光束低下につながる恐れがある。
一方、内部を真空にしてチップオフしたガラス封入タイプの発光ダイオードランプを点灯すると、同様に、明るさが低下する恐れがある。
【０２６３】
以上の結果、以下のことが考えられる。
（１）ガラスバルブの内圧が大気圧より高いと、ＬＥＤパッケージ内部が圧迫され、明るさが低下する。
（２）ガラスバルブの内圧が大気圧より低いと、ＬＥＤパッケージ内部が減圧し、明るさが低下する。
【０２６４】
したがって、ガラスバルブの内部温度にかかわらず、ガラスバルブの内圧は大気圧であることが望ましい。
【０２６５】
ガラスバルブの内圧を大気圧に保つためには以下の実施例が考えられる。
実施例１．ガラスバルブを封止しない。
実施例２．点灯時にガラスバルブの内圧を大気圧にする。
実施例３．ガラスバルブ内から気体を排除する。
以下、各実施例について説明する。
【０２６６】
実施例１．＜＜＜ガラスバルブを封止しない実施例＞＞＞
図６１は、排気管２２１をチップオフではなくチップカットした発光ダイオードユニット１０の分解図である。
図６２は、フレア管２２の概念断面図である。
図６３は、チップカットした排気管２２１に口金２３を取り付けた発光ダイオードユニット１０の断面図である。
【０２６７】
前述した実施の形態６で説明したガラス封入タイプの発光ダイオードランプ２０では、ガラスバルブ２１を封止後、通常のランプ製造工程と同様に、チップオフしているが、この実施例では、光束を維持するため、チップカットする点が特徴である。
【０２６８】
チップオフとは、ガラスチップ管のようなガラスの細管（排気管２２１）をガスバーナ等で加熱・溶融させ封止切断することをいう。
チップカットとは、ガラスチップ管のようなガラスの細管（排気管２２１）を封止せずに切断することをいう。
チップオフすれば、ガラスバルブ２１は完全に封止密封され、１００％の防水効果がある。
チップカットすれば、ガラスバルブ２１は、１００％の防水効果はないが、ガラスバルブ２１の内部の気圧が大気圧と同じになる効果がある。
【０２６９】
図６１に示すように、ガラスバルブ２１の左端（一方の端部）は閉じた構造となっている。一方、ガラスバルブ２１の右端（もう一方の端部）は、フレア管２２が溶着されており、ガラスバルブ２１の右端周囲にはスクリュー部２２４が形成されている。
排気管２２１は、フレア管２２を左右に貫通している。排気管２２１の下端には、排気口２２２があり、排気管２２１の右端には、開口部２３１があり、この開口部２３１のみで、ガラスバルブ２１の内部と外部とが通気できるようになっている。
【０２７０】
図６２に示すように、フレア管２２は、内部にくぼんだ凹部２２３が形成された試験管状あるいはコップ状のガラス胴体２２８でできている。この凹部２２３の中央に、排気管２２１があり、フレア管２２の胴部の下部側面の途中に排気口２２２がある。排気管２２１の左右には、２本の導入線１７があり、フレア管２２を上下に貫通している。
【０２７１】
図６３に示すように、口金２３の内周には外周のネジ山とネジ溝により形成されたネジ溝とネジ山がある。口金２３は、ガラスバルブ２１の上端周囲にある螺旋状のスクリュー部２２４にねじ込まれる。そして、口金２３は、口金２３の外周の一部の半田付け又はかしめにより、逆転不可能にガラスバルブ２１の上端に固定される。
【０２７２】
口金２３の内周のネジ山とネジ溝とは、ネジスクリュー部２２４のネジ溝とネジ山と一致するようになっているが、口金２３とガラスバルブ２１とはネジ山とネジ溝との間に隙間２２９ができる。この隙間２２９を通り、空気がリークする。この隙間２２９は、ガラスバルブ２１の内圧が外気圧を同じになるように気圧を調整するものであり、気圧調整部２３３の一例である。
【０２７３】
＊＊＊通気経路＊＊＊
図６３の矢印に示すように、空気は以下の経路でリークする。
【０２７４】
ガラスバルブ２１の内部空間←→排気管２２１の排気口２２２←→排気管２２１←→排気管２２１の開口部２３１←→口金２３の内部空間←→口金２３とガラスバルブ２１との隙間２２９（気圧調整部２３３）←→外気。
【０２７５】
ここで、空気がリークするという意味は、積極的に空気を流通させ放熱させるという意味ではない。ここでの空気がリークするという意味は、ガラスバルブ２１の内部空間の温度上昇により膨張した空気がガラスバルブ２１の内部で加圧されることにより上記経路をとおり外気中に抜け出ることを意味する。したがって、ガラスバルブ２１の内部の圧力は大気圧とほぼ同じになる。
【０２７６】
以上のように、この実施例は、排気管２２１をカットして、開口部２３１を減圧孔として用いている点が特徴である。
【０２７７】
なお、ガラスバルブ２１の内部空間の温度が下降した場合は、ガラスバルブ２１の内部空間の温度下降により空気がガラスバルブ２１の内部で減圧されることにより外気が上記経路で吸い込まれ、ガラスバルブ２１の内部の圧力は大気圧とほぼ同じになる。
【０２７８】
＊＊＊防水対策＊＊＊
この実施例では、排気管２２１を封止していないので、排気管２２１から水が浸入する恐れがあるので、以下のような防水対策を施すことが望ましい。
【０２７９】
防水対策１．
図６３に示すように、排気管２２１の開口部２３１は、口金２３の内部空間にある。開口部２３１を口金２３の内部に配置しているので、雨や風が浸入しにくくなり、開口部２３１に外部からの水分が直接浸入することを防ぐことができる。
また、排気管２２１の開口部２３１は、口金２３の内部空間の中央（ほぼ中央）にあるのが望ましい。口金２３の内壁からできるだけ離すことにより、口金２３の内壁を伝わる水から開口部２３１を遠ざけることができるからである。
また、排気管２２１の開口部２３１は、導入線１７から遠ざけるほうがよい。あるいは、２本の導入線１７の中央に設けるのがよい。導入線１７を伝わる水から開口部２３１を遠ざけることができるからである。
【０２８０】
防水対策２．
図６２、図６３に示すように、排気管２２１は、ガラス胴体２２８の上端よりも上でチップカットされる。したがって、開口部２３１は、ガラス胴体２２８の上端よりも上である。その理由は、凹部２２３に水がたまった場合、排気管２２１の先端の開口部２３１から水がガラスバルブ２１の内部に侵入することを防止するためである。図６２に示すように、水が凹部２２３からあふれて流れ出しても、カットラインがガラス胴体２２８の上端よりも上なので、水の浸入がない。
発光ダイオードユニット１０が、図６２、図６３とは上下反対の状態で使用される場合は、排気管２２１の先端の開口部２３１は、下を向く（重力方向を向く）ので、排気管２２１の先端の開口部２３１の穴から、水が上に向かって侵入することはない。
【０２８１】
防水対策３．
外気との圧力差が、所定の圧力差以上の場合に、隙間２２９（気圧調整部２３３）により大気を通過させるようにする。例えば、隙間２２９（気圧調整部２３３）を密着させてあるいは狭くして、外気との圧力差が、０．１気圧以上の場合に、大気を通過させるようにする。
このような所定の圧力がかからない場合は隙間２２９（気圧調整部２３３）から水が浸入することはなく、点灯あるいは消灯によりガラスバルブ２１の内部に温度差が生じて内圧が大きく変化した場合だけ通気されることになる。
この外気との圧力差については、以下の「気圧と明るさ」において説明する。
【０２８２】
＊＊＊気圧と明るさ＊＊＊
図６４は、２４時間連続点灯した後の、ガラスバルブ２１の気圧と発光ダイオードランプの明るさとのデータである。
図６５は、図６４のデータをグラフにしたものでる。
図６５の横軸は気圧（単位：気圧）である。
図６５の縦軸は明るさ（単位：ルーメン）である。
【０２８３】
発光ダイオードランプの明るさは、１気圧の場合に、最高の明るさ１８５０ルーメンとなる。気圧が上昇しても、気圧が下降しても、明るさは低下する。
【０２８４】
１気圧のときの最高の明るさに対し、３％未満の減少まではなだらかな減少になるが、３％以上になると急激に明るさが減少する。３％未満の減少を許容範囲にすれば、気圧の適応範囲は０．８２〜１．１５気圧となる。
【０２８５】
また、１気圧のときの最高の明るさに対し、１％未満の減少を許容範囲にすれば、気圧の適応範囲は０．８８〜１．１気圧となる。
【０２８６】
気圧調整部２３３は、ガラスバルブ２１の内圧を許容範囲にするためのものである。許容範囲を０．９以上１．１以下の気圧とすると、気圧調整部２３３は、外気との圧力差が０．１気圧以上の場合に大気を通過させるものであればよい。
気圧調整部２３３は、ガラスバルブ２１の内圧を常に大気圧と同じにするようにすることが望ましいが、防水機能を付加するために、加圧された場合にのみ大気を通過せるようにしておくのがよい。
【０２８７】
＊＊＊製造方法＊＊＊
この実施例１の発光ダイオードランプの製造方法は、例えば、実施の形態６の製造方法と以下の点を除き同じである。
【０２８８】
すなわち、図３８の排気工程Ｓ３２を実施せず、チップオフ工程Ｓ３３では、チップオフの代わりにチップカットをすることで、実施例１の発光ダイオードランプの製造することができる。
【０２８９】
なお、空気がリークできればよいので、チップカットの際、円形の開口部２３１を加熱して左右から圧力をかけて扁平させ、線状の開口部２３１に変形させ、開口部２３１の開口面積を小さくするのが望ましい。すなわち、水を通しにくくするため開口面積を限りなくゼロにすることが望ましい。
【０２９０】
＊＊＊実施例１の他例１＊＊＊
図６６と図６７は、チップカットする場合の他の例である。
図６６と図６７に示すように、口金天面２３２に口金穴２２６を設け、口金天面２３２の外側に口金穴２２６を塞ぐようにフィルタ２２７を貼り付けてもよい。フィルタ２２７は防水機能のある通気性素材でできている。したがって、口金穴２２６から空気はリークできるが水分は通過できない。フィルタ２２７は、口金天面２３２の内側に貼り付けてもよい。口金穴２２６は、口金天面２３２ではなく、口金２３の側面にあってもよい。
【０２９１】
この口金穴２２６とフィルタ２２７とは、ガラスバルブ２１の内圧が外気圧を同じになるように気圧を調整するものであり、気圧調整部２３３の一例である。
フィルタ２２７の具体例としては、例えば、１平方センチメートルに数億個〜の微細な孔を含み防水性と通気性を両立させている素材を用いることができる。
【０２９２】
図６６と図６７の場合、隙間２２９はなくてもよいし、あってもよい。
フィルタ２２７がある気圧調整部２３３の場合は、ガラスバルブ２１の内圧を常に大気圧と同じにするようにすることが望ましいが、フィルタ２２７が加圧された場合にのみ、フィルタ２２７が大気を通過させるようにしてもよい。
フィルタ２２７はなく口金穴２２６だけを気圧調整部２３３としてもよいが、その場合は、口金穴２２６を水滴が通過しないような微細な穴にする。
【０２９３】
図示しないが、開口部２３１又は排気口２２２に、フィルタ２２７を取り付けて、開口部２３１又は排気口２２２から空気はリークできるが水分は通過できないようにしてもよい。
【０２９４】
＊＊＊実施例１の他例２＊＊＊
図６７に示すように、排気管２２１を用いないで、フレア管２２のガラス胴体２２８に外気と繋がる孔２５９を設けてもよい。孔２５９は、開口部の一例である。
フレア管２２の孔２５９は、フレア管２２がガラスバルブ２１に溶着された場合でも、開口されており、減圧孔として機能する。
フレア管２２の孔は、口金２３に覆われており外部から水が浸入することを防止できる。
この孔２５９にフィルタ２２７を取り付けて、空気はリークできるが水分は通過できないようにしてもよい。
【０２９５】
＊＊＊実施例１のまとめ＊＊＊
以上のように、この実施例１の発光ダイオードランプは、
発光ダイオード１１を実装した発光ダイオードユニット１０と、
前記発光ダイオードユニット１０を内部に配置したガラスバルブ２１と、
前記ガラスバルブ２１に取り付けられた口金２３と
を備え、
前記ガラスバルブ２１は、口金２３の内部に、大気を通す開口部２３１を有することを特徴とする。
【０２９６】
また、前記発光ダイオードランプは、ガラスバルブ２１の内部と口金２３の内部とを連通させるとともにガラスバルブ２１から口金の内部に突出した排気管２２１等の細管を備え、前記開口部２３１は、細管の先端部に形成されたことを特徴とする。
【０２９７】
また、前記細管は、排気管２２１であり、前記開口部２３１は、排気管２２１をチップカットして形成されたことを特徴とする。
【０２９８】
前記口金２３は、大気が通過できる気圧調整部２３３を有していることを特徴とする。
【０２９９】
前記ガラスバルブ２１は、螺旋構造のスクリュー部２２４を有し、
前記口金２３は、スクリュー部２２４にねじ込まれており、前記スクリュー部２２４との間に前記気圧調整部２３３となる隙間２２９を有していることを特徴とする。
【０３００】
前記気圧調整部２３３は、外気との圧力差が０．１気圧以上の場合に大気を通過させることを特徴とする。
【０３０１】
前記発光ダイオードランプは、点灯状態で、ガラスバルブ２１の内部の気圧が、０．９気圧以上１．１気圧以下であることを特徴とする。
【０３０２】
以上のように、この実施例１の発光ダイオードランプは、支持部材１３が絶縁処理されて発光ダイオードを搭載した基板（ＬＥＤ基板）に発光ダイオード１１（ＬＥＤパッケージ）を実装し、前記ＬＥＤ基板を透光性の容器（ガラスバルブ２１）に収納させ、前記透光性の容器の一方の端部は閉じた構造とし、もう一方の端部はＬＥＤを点灯するための電気的な入力線（導入線１７）とソケットに接続するための口金２３を有する。
そして、前記発光ダイオードランプが点灯された時の熱により上昇した発光ダイオードランプの内圧を減圧させるための減圧孔（開口部２３１）を前記口金２３の内部に設けたことを特徴とする。
【０３０３】
前記減圧孔（開口部２３１）は、たとえば、排気管２２１のような、前記透光性の容器（ガラスバルブ２１）から突出した細管であることを特徴とする。前記減圧孔（開口部）は、排気管２２１ではなく、別途、フレア管２２に設けた孔２５９でもよい。
前記透光性の容器はガラス製であることを特徴とする。
前記透光性の容器から突出した細管はガラス製であることを特徴とする。
【０３０４】
このように、発光ダイオードランプ内の内圧を減圧させるための減圧孔を内部に設けた前記口金２３は、前記透光性の容器の前記もう一方の端部を密閉しない方法で前記透光性の容器に固定される。
前記口金２３は前記透光性の容器の前記もう一方の端部を密閉しない方法で前記透光性の容器にスクリュー構造で固定される。
【０３０５】
その結果、ＬＥＤ基板にＬＥＤパッケージを半田付けにより実装し、前記ＬＥＤ基板を透光性の容器に収納させた実施例１の発光ダイオードランプは、前記ＬＥＤ基板を収容する透光性の容器内の内圧が大気圧あるいは大気圧付近になる。
【０３０６】
＊＊＊従来の通気孔や換気孔との比較＊＊＊
ＬＥＤランプにおいて、放熱のために、カバーや口金に通気孔や換気孔を設けることは、一般的に実施されている。放熱のための通気孔や換気孔があれば、内圧は大気圧と同じになる。
本実施例１は、ガラスバルブを完全密閉しないように、ガラスバルブに取り付けられた口金に覆われたガラスバルブの部分に開口部を設けることにより、ガラスバルブの温度上昇時の圧力上昇時の内部空気は開口部を経由して口金とガラスバルブの隙間からリークし、内部の空気が外部に放出される（温度下降による減圧時は逆の過程をたどる）。
【０３０７】
一方、外部からの水は、前記開口部が口金２３で覆われ、口金とガラスバルブの隙間も微小な隙間であるため、侵入しにくい構造となっている。
実施の形態６のように、チップ管（細管）を封止し、ガラスバルブ（透光性容器）を密閉構造にする場合は、防水構造とすることができるが、本実施例１は、温度上昇によるガラスバルブ（透光性容器）内の圧力増・圧力減によりＬＥＤの明るさが低下する場合には、ガラスバルブに開口部を設けてガラスバルブを大気に対し解放状態にして温度上昇時にも大気圧と同じに保つことが特徴である。また、とともに、ガラスバルブに開口部を設けたことに伴い、完全ではないが防水対策が施されている点が特徴である。
【０３０８】
実施例２．＜＜＜点灯時にガラスバルブの内圧を大気圧にする実施例＞＞＞
この実施例２では、ガラスバルブ２１の内圧を減圧しておいて排気管２２１をチップオフしてガラスバルブ２１を封止密封し、点灯時に、ガラスバルブ２１の内圧を１気圧にする例を説明する。
図６４は、封入ガス圧と全光束変化の測定方法を示す図である。
図６５は、ガラスバルブ２１の気圧と発光ダイオードランプの明るさとのグラフである。
【０３０９】
まず、ランプ内の封入圧力とランプ全光束の関係について説明する。
２４時間エージング点灯させた前記ランプを用いて、図６４に示すように、口金２３を外し、ランプをベースアップの方向で排気台にセットする。ここでチップカットした排気口２２２を、排気台の排気ポジションへセットし、ランプ内部を窒素置換しかつこの窒素圧力を可変させることで、全光束の変化を調べた。
全光束は積分球内で測定できなかったため、ランプ中央部分から１０００ｍｍ離れて固定された照度計にて代用特性として測定された。ランプの点灯は口金２３を外して露出したリード線（導入線１７）に直流電源をワニグチクリップで止め、定格点灯をさせた。最初に窒素を０．７気圧程度まで封入しランプを点灯させ、ランプ点灯後特性が安定する１時間程度まってから実験を始めた。安定後、窒素ガスが０．７気圧の状態での照度を測定した。引き続き窒素ガスを上昇させ、再度安定を待って照度測定を繰り返し、最大１．３気圧までの測定を行った。
その結果を図６５に示す。
図６５の横軸は、封入窒素圧力（単位：気圧）である。
図６６の縦軸は、１．０気圧のときの照度を１００％とした相対全光束（単位：％）である。
図６５で明らかな通り、全光束は１．０気圧で最大となり、全光束はそれ以上でもそれ以下でも減少した。従って、全光束は１．０気圧がピークとなり、図６５は、この時の照度を１００として相対値で示した。なお実験はすべて摂氏２５度の雰囲気で行われた。従って、単純にランプ内窒素ガス圧力のみを変化させること以外は、実質安定な状態を保った。
全光束は大きいほど良いため、全光束の減少を１％まで認めるとすると、ランプ内部の圧力は０．８８気圧から１．１０気圧の範囲となる。
また、全光束の減少を３％まで認めるとすると、ランプ内部の圧力は０．８２気圧から１．１５気圧の範囲となる。
【０３１０】
実施例２では、ランプ製造時に、摂氏２５度の雰囲気で製造し、ガラスバルブ２１の内圧を減圧しておいて、排気管２２１をチップオフしてガラスバルブ２１を封止密封する。
ランプ使用時に、発光ダイオードランプが点灯されると、摂氏１００度の温度に上昇する。したがって、摂氏１００度での内圧が１気圧になるように、製造時に内圧を予め減圧しておけばよい。７５度の温度上昇によるガスの体積は、約２７．５％（７５度×１／２７３）程度膨張する。このため、ガラスバルブ２１の気体が約２７．５％増加したとき１気圧になるように予め減圧しておけばよい。
【０３１１】
しかし、実際には、製造時の温度、点灯時の温度、減圧の精度等により、正確に、１気圧にすることは難しい。そこで、定常点灯状態で、ガラスバルブ２１の内部気圧が０．８２〜１．１５気圧、あるいは、望ましくは、０．８８〜１．１気圧（約０．９〜１．１気圧）になるように減圧しておけばよい。
【０３１２】
＊＊＊製造方法＊＊＊
この実施例２の発光ダイオードランプの製造方法は、例えば、実施の形態６の製造方法と以下の点を除き同じである。
すなわち、図３８の排気工程Ｓ３２で、不活性ガスの置換工程の後に真空引き工程を実行し、真空引きをしながらチップオフ工程Ｓ３３を実施して排気管２２１をチップオフすることで、実施例２の発光ダイオードランプの製造することができる。その際、真空引きの時間と強度により、減圧の値を調節することができる。
【０３１３】
＊＊＊実施例２のまとめ＊＊＊
【０３１４】
実施例２の発光ダイオードランプは、
発光ダイオード１１を実装した発光ダイオードユニット１０と、
前記発光ダイオードユニット１０を内部に配置して密閉したガラスバルブ２１とを備え、
点灯状態で、ガラスバルブ２１内部の気圧が、０．９気圧以上１．１気圧以下になるように、消灯状態でのガラスバルブ２１内部の気圧を減圧していることを特徴とする。
【０３１５】
すなわち、摂氏約２５度における前記ガラスバルブ２１内部の状態は、摂氏約１００度でガラスバルブ２１の内部の気圧が０．９気圧以上１．１気圧以下になるような状態を有することを特徴とする。
【０３１６】
このように、実施例２の発光ダイオードランプは、消灯時の容器内の内圧を予め下げておいて、定常点灯時に０．８２〜１．１５気圧、あるいは、０．８８〜１．１気圧（約０．９〜１．１気圧）にすることを特徴とする。
【０３１７】
その結果、明るさの減少を、３％未満、あるいは、１％未満に抑えることができる。
【０３１８】
実施例３．＜＜＜ガラスバルブ２１の内部の気体を排除する例＞＞＞
この実施例２では、ガラスバルブ内を充填してガラスバルブ２１の内部の気体を排除する実施例を説明する。
気体の膨張率と比較して液体や固体の膨張率は小さい。そこで、ガラスバルブ２１の内部の気体を排除するために、ガラスバルブ２１の内部に液体や固体を充填するのがよい。液体と固体とを混合して充填してもよい。
【０３１９】
気体を排除する充填物としては、以下のものが考えられる。
１．透明な熱伝導性のシリコーン樹脂
２．透明な熱伝導性のパーフルオロカーボン液体
【０３２０】
具体例は以下のとおりである。
１．住友スリーエム（株）社製「フロリナート（「ＦＬＵＯＲＩＮＥＲＴ」は登録商標）」ＦＣ−３２８３
２．住友スリーエム（株）社製「フロリナート（「ＦＬＵＯＲＩＮＥＲＴ」は登録商標）」ＦＣ−７２
【０３２１】
充填物の特性として以下のとおりである。
１．無色透明であること。あるいは、透光性があること。
２．絶縁物であること。
３．気体より熱伝導性が高いほうが望ましい。
４．軽いほうが望ましい。
【０３２２】
＊＊＊製造方法＊＊＊
この実施例３の発光ダイオードランプの製造方法は、例えば、実施の形態６の製造方法と以下の点を除き同じである。
すなわち、図３８の充填工程Ｓ３１で、シリコーン等の充填物を排気管２２１の排気口２２２の直下まで充填する。排気工程Ｓ３２は実施してもよいが、充填終了時点で、ガラスバルブ２１の内部の気体がほとんど排出されたならば、排気工程Ｓ３２は、実行しなくてもよい。排気工程Ｓ３２を実施する場合、実施例２のように、減圧するようにしてもよい。
【０３２３】
充填工程Ｓ３１の後、あるいは、排気工程Ｓ３２の後、チップオフ工程Ｓ３３を実施して排気管２２１をチップオフすることで、実施例３の発光ダイオードランプの製造することができる。
【０３２４】
実施例３の発光ダイオードランプでも、充填物自体や残存する気体が熱膨張するので、透光性の容器内の内圧は変化する。その場合でも、充填物自体や残存する気体が摂氏２５度から摂氏１００度に上昇して熱膨張することによる透光性の容器内の内圧が、定常点灯時に０．８２〜１．１５気圧、あるいは、０．８８〜１．１気圧（約０．９〜１．１気圧）になるようにするのがよい。
【０３２５】
＊＊＊実施例３のまとめ＊＊＊
実施例３の発光ダイオードランプは、
発光ダイオード１１を実装した発光ダイオードユニット１０と、
前記発光ダイオードユニット１０を内部に配置して密閉したガラスバルブ２１とを備え、
点灯状態で、ガラスバルブ内部の気圧が、０．９気圧以上１．１気圧以下になるように、ガラスバルブ内部に気体よりも熱膨張率の小さい充填物を充填したことを特徴とする。
【０３２６】
すなわち、摂氏約２５度における前記ガラスバルブ内部の状態は、摂氏約１００度でガラスバルブ内部の気圧が０．９気圧以上１．１気圧以下になるような状態を有することを特徴とする。
【０３２７】
その結果、明るさの減少を、３％未満、あるいは、１％未満に抑えることができる。
【０３２８】
なお、ガラスバルブ内部の気圧は、市場でのランプ販売時のガラスバルブ内部の気圧を分析検査することにより計測することができる。
【０３２９】
実施の形態１１．
以下、前述した実施の形態と異なる点を説明する。
【０３３０】
この実施の形態では、半田フラックスを減少させることにより明るさを改善する例を説明する。
【０３３１】
図６８は、フラックス２５６がシリコーン２９０と発光ダイオード１１との間を移動する模式図である。
ＬＥＤ基板２５７は、支持部材１３と絶縁層２５２と銅箔２５３とレジスト層２５４と半田２５５と発光ダイオード１１からなる。
ＬＥＤ基板２５７は、シリコーン２９０により被覆されて、ガラスバルブ２１に中に密封されている。
クリーム半田には、金属表面洗浄剤としてフラックスが１０数％含まれている。半田付け時に、約２０％のフラックスが消失し約８０％が残存しているとすると、残存したフラックス２５６は、ＬＥＤ基板２５７の半田２５５の周辺に残っていることになる。この残渣フラックスが、高温になって蒸発したり、シリコーン２９０と発光ダイオード１１との間の隙間を表面移動したり、シリコーン２９０の内部に浸透することにより、発光ダイオード１１の樹脂２５０まで到達し、さらに、樹脂２５に侵入して、発光部２５８の表面に達する恐れがある。
【０３３２】
すなわち、ガラス封入タイプの発光ダイオードランプ２０では、ガラスバルブ２１を封止するため、密閉した構造となり、発光ダイオードランプ２０の内部の半田フラックス（有機物）が、発光ダイオード１１のパッケージ（ＬＥＤパッケージ）の内部に入り込み、明るさ低下の原因になる可能性がある。
【０３３３】
この現象は、通常の密閉されていない発光ダイオードユニットでは見られない。この現象は、以下の条件が重なることで起きやすいと考えられる。
１．密閉状態（ガラスバルブが封止された密閉状態）
２．高温状態（温度負荷の高い状態）
３．被覆状態（ＬＥＤパッケージがシリコーンで被覆されている状態）
【０３３４】
明るさ低下の原因は、半田フラックスが、ＬＥＤパッケージの内部に侵入し、ＬＥＤチップの発光部２５８の表面にて炭化し、ＬＥＤチップの発光部２５８の表面が黒化して光束低下につながるからでないかと考えられる。
【０３３５】
したがって、支持部材１３をベースにして形成された基板にＬＥＤパッケージを実装したＬＥＤ基板を作成後、ＬＥＤ基板を洗浄して、フラックス残渣のない状態で、ガラスバルブ２１の内部に封入することで、この現象を解消することができる。
【０３３６】
図６９は、フラックス量と発光ダイオードランプの明るさとの関係をグラフにしたものでる。
図６９の横軸はフラックス量（単位：ミリグラム）である。
図６９の縦軸は明るさ（単位：ルーメン）である。
図６９の四角の折れ線グラフは、シリコーン充填剤がない場合（被覆状態でない場合）である。
図６９の三角の折れ線グラフは、シリコーン充填剤がある場合（被覆状態の場合）である。
【０３３７】
例えば、具体的仕様は以下のとおりである。
１．３２個のＬＥＤ（６４個の端子）を半田付けしたＬＥＤ基板に使用する半田量：０．４５ｇ
２．クリーム半田フラックス含有量：１３％
３．ＬＥＤ基板のＬＥＤ搭載面の表面積：１６９平方ｃｍ
【０３３８】
半田付け時に、２０％のフラックスが消失し８０％が残存しているものと仮定すると、１平方ｃｍ（単位面積）当たりフラックス量は以下のように計算できる。
単位面積当たりフラックス量
＝０．４５ｇ＊１３％＊８０％／１６９平方ｃｍ
＝０．０００２７６９ｇ
＝０．２７６９ｍｇ
従って、１平方ｃｍ当たり０．２８ｍｇ程度のフラックスが残存する可能性がある。
【０３３９】
上記より、１平方ｃｍ当たり０．２８ｍｇ程度までのフラックス残渣が残った場合、明るさにどの程度の悪影響が出るかについての測定を行った。実験はＬＥＤ基板２５７の洗浄度合いを変化させ、各々フラックス残渣の量を調整した試料を用いて実際に複数のランプを作成し、摂氏６０度の雰囲気温度で劣化の加速試験を行った。１，０００時間点灯後、それらの全光束値を測定し比較した。図６９は、その結果である。
【０３４０】
発光ダイオードランプの明るさは、フラックスが少ないほど、最高の明るさ１８５０ルーメンを維持することができる。フラックスが多くなると、明るさは低下する。
シリコーン充填剤がある場合のほうが、シリコーン充填剤がない場合に比べて、明るさは低下する。
シリコーン充填剤がない場合、単位面積当たりフラックス量が０．１６ｍｇ以下であれば、１８５０ルーメンを維持することができる。
シリコーン充填剤がある場合、単位面積当たりフラックス量が０．１１ｍｇ以下であれば、１８５０ルーメンを維持することができる。
【０３４１】
ＬＥＤが充填剤でおおわれている場合は、ＬＥＤ基板２５７の残留フラックスが発光ダイオード１１と充填剤の接触部の隙間または充填剤内を伝って発光ダイオード１１に作用するため、フラックスのＬＥＤ基板２５７における残留量はより少なくする必要がある。
【０３４２】
＊＊＊製造方法＊＊＊
この実施の形態の発光ダイオードランプは、ＬＥＤ基板２５７にＬＥＤパッケージを半田付けにより実装し、前記ＬＥＤ基板２５７を透光性の容器に収納させた発光ダイオードランプであり、半田付け時に使用しＬＥＤ基板２５７に付着した金属表面洗浄剤を、ＬＥＤパッケージの半田付け後に洗浄したのち、前記ＬＥＤ基板２５７を前記透光性の容器に収納することにより製造することができる。
【０３４３】
この実施の形態の発光ダイオードランプは、ＬＥＤ基板２５７にＬＥＤパッケージを半田付けにより実装し、前記ＬＥＤ基板２５７を透光性の容器（ガラスバルブ２１）に収納させた発光ダイオードランプにおいて、半田付け時に使用する金属表面洗浄剤の付着量を、基板洗浄してＬＥＤ基板の１平方ｃｍあたり０．１６ｍｇ以下にしたことを特徴とする。
【０３４４】
すなわち、この実施の形態の発光ダイオードランプは、
金属表面洗浄剤（フラックス２５６）を用いて発光ダイオード（ＬＥＤ）を半田付けしたＬＥＤ基板２５７を有する発光ダイオードユニット１０と、
前記発光ダイオードユニット１０を内部に配置して密閉したガラスバルブ２１とを備え、
前記ＬＥＤ基板２５７の金属表面洗浄剤（フラックス２５６）の付着量を、前記ＬＥＤ基板１平方ｃｍ当たり０．１６ｍｇ以下にしたことを特徴とする。
【０３４５】
また、ＬＥＤ基板とＬＥＤ基板を収容する容器との間がシリコーン等の充填剤で満たされている場合、半田付け時に使用する金属表面洗浄剤の付着量を、基板洗浄してＬＥＤ基板の１平方ｃｍあたり０．１１ｍｇ以下にしたことを特徴とする。
【０３４６】
金属表面洗浄剤はフラックスであり、透光性の容器はガラス製であることを特徴とする。
また、前記ガラス製の容器は密閉構造であることを特徴とする。
【０３４７】
＊＊＊従来の基板洗浄との差異＊＊＊
電子部品を半田付けした電子基板を洗浄することは従来から行われている。しかし、従来通りの洗浄を行っても、明るさ低下が生じた。そこで、明るさ低下の原因を調査したところ、フラックスが原因であることが判明したのであり、この実施の形態は、通常の洗浄では明るさ低下を解決できないところから出発している。
前述したように、１．封止による密閉状態、２．約摂氏１００度の高温状態、３．シリコーンによる被覆状態という３状態が重なる環境が、すなわち、３状態が重なるほど、フラックスが明るさ低下の原因になると考えられ、通常の電子基板の使用される環境とは異なる環境で起きることを突き止めたのである。
しかも、この実施の形態は、フラックスの許容範囲を従来のフラックスの許容範囲に比べて非常に少なくするように特定したものであり、従来のフラックスの許容範囲とは、まったく異なるものである。
【０３４８】
なお、基板に残存している金属表面洗浄剤（フラックス）の量は、市場でのランプ販売時のＬＥＤ基板を分析検査することにより計測することができる。
【０３４９】
実施の形態１２．
以下、前述した実施の形態と異なる点を説明する。
【０３５０】
この実施の形態では、基板の折り曲げとＬＥＤの配置に関して説明する。
【０３５１】
金属製の基板を折り曲げると折り曲げによって作られた面（例えば基板を折り曲げて８角形を作った場合の側面の断面）は折り曲げ方向と逆の方向を頂点として反りが発生し、それによりＬＥＤを実装している基板面は平面でなくなるためＬＥＤが基板からはがれやすくなる。
【０３５２】
特にＬＥＤの端子と端子を結ぶ線と折り曲げ線が垂直になるようにＬＥＤを実装した場合は、基板の反りによる浮きが大きくなるため、ＬＥＤがはがれやすくなる。
【０３５３】
図７０に示すように、支持部材１３の折り曲げ線とＬＥＤの２個の電極端子を結んだ線とが直交するようにＬＥＤを取り付けると、支持部材１３の伸びる方向（折り曲げ線と直交する方向）に２個の電極端子が半田付けされることになり、ＬＥＤパッケージあるいは半田付け部分に応力がかかりやすくなる。このため、ＬＥＤパッケージや半田にクラックが生じる可能性が高くなる。
そこで、図７１に示すように、ＬＥＤの端子と端子を結ぶ線と折り曲げ線が水平になるようにＬＥＤを実装する。
【０３５４】
前述した実施の形態で説明したガラス封入タイプの発光ダイオードランプでは、アルミニウム製の支持部材１３を使用しているが、支持部材１３の折り曲げ線とＬＥＤの２つの電極端子を結んだ線（アノードとカソードとを結んだ線）とを平行にするのがよい。
【０３５５】
図７１に示すように、支持部材１３の折り曲げ線とＬＥＤの２つの電極端子を結んだ線とを平行にすることで、ＬＥＤパッケージにかかる応力の影響を小さくすることができる。
【０３５６】
更に折り曲げ時の基板の反りを減少させるため、図７２に示すように、折り曲げ線に沿って、折り曲げ線の基板裏側に線状の切欠きを設ける。または、図７３に示すように、折り曲げ線の基板裏側に連続した複数の凹部を設ける。
【０３５７】
＊＊＊製造方法＊＊＊
この実施の形態の発光ダイオードユニットは、絶縁層を設けた金属製の基板上に、２個の電極端子を有するＬＥＤを配置した後、前記金属製の基板を折り曲げて製造する。前記ＬＥＤはその端子と端子を結ぶ線と前記折り曲げられた基板の折り曲げ線が平行になるようにあらかじめ前記ＬＥＤが実装される。
前記折り曲げられた基板の折り曲げ部は、折り曲げにより突出する部分の裏側の折り曲げ部に予め切欠き又は凹部を設けておく。
【０３５８】
＊＊＊まとめ＊＊＊
以上のように、この実施の形態の発光ダイオードユニットは、絶縁層２５２を設け、立体的に折り曲げられた金属製の基板上に、２個の電極端子を有する発光ダイオード１１が配置された発光ダイオードユニット１０において、前記発光ダイオード１１はその端子と端子を結ぶ線と前記折り曲げられた基板の折り曲げ線が平行になるように前記ＬＥＤが実装されたことを特徴とする。
【０３５９】
前記折り曲げられた基板の折り曲げ線は、折り曲げにより突出した部分の裏側の折り曲げ線上に線状の切欠きを設けたことを特徴とする。
前記折り曲げられた基板の折り曲げ線は、折り曲げにより突出した部分の裏側の折り曲げ線上に連続した凹部を設けたことを特徴とする。
【０３６０】
なお、上記各実施の形態を組み合わせてもかまわない。
また、上記各実施の形態では、透光性の容器として、ガラスバルブ２１の場合を説明したが、ポリカーボネート等の樹脂やプラスチックの場合でもかまわない。
【０３６１】
以下、前述した各実施の形態の特徴点を記述する。
【０３６２】
前述した実施の形態に係る発光ダイオードランプは、角柱状の支持部材の側面に発光ダイオードを実装した発光ダイオードユニットと、
前記発光ダイオードユニットを内部に配置し、所定のバルブ径を有する円筒状のバルブと
を備え、
前記支持部材の一側面の幅ｗを所定の幅に固定し、
前記支持部材の一側面の中央からバルブ内面との距離Δｋを所定の距離に固定し、
前記角柱状の支持部材の断面を正ｎ角形としたとき、前記ｎは、前記所定のバルブ径を有する円筒状のバルブの内部に前記発光ダイオードユニットを配置できる値であって、前記所定のバルブ径と所定の幅と所定の距離から求めた値であることを特徴とする。
【０３６３】
前記支持部材の各側面には発光ダイオードが、前記支持部材の軸方向に１列に配置され、
前記正多角形の外接円が前記円筒状のバルブと同心円状に配置され、
前記ｎは、前記所定のバルブ径を有する円筒状のバルブの内部に前記発光ダイオードユニットを配置できる最大値である
ことを特徴とする。
【０３６４】
前記支持部材は、一体型の板を折り曲げて複数の側面を形成して角柱状に立体化されることを特徴とする。
【０３６５】
前記支持部材の一側面の幅ｗは５ｍｍから２０ｍｍであることを特徴とする。
【０３６６】
前記距離Δｋは１ｍｍから６ｍｍであることを特徴とする。
【０３６７】
前記支持部材の側面は、発光ダイオード素子基板を兼ね、支持部材の外面に発光ダイオードが直接実装されることを特徴とする。
【０３６８】
前記発光ダイオードユニットは、前記支持部材の複数の面に発光ダイオード素子基板を貼り付けることにより構成された発光ダイオードユニットであることを特徴とする。
【０３６９】
前記発光ダイオード素子基板は、その基板幅が約１０ｍｍであることを特徴とする。
【０３７０】
前記発光ダイオード素子基板は、リボン状のフレキシブル基板であることを特徴とする。
【０３７１】
前記多角柱の底面は、正ｎ角柱の一部の頂点が欠落した多角形であることを特徴とする。
【０３７２】
前記支持部材１３は、金属製であることを特徴とする。
【０３７３】
前記支持部材の高さは、前記支持部材の外接円の直径より、大きいことを特徴とする。
【０３７４】
前記支持部材の頂部の形状は、多角錐形状または台形状の多角錐形状であり、前記多角錐形状の各面に発光ダイオードが配置されていることを特徴とする。
【０３７５】
前述した実施の形態に係る照明器具は、前記発光ダイオードランプと点灯装置とを備えたことを特徴とする。
【０３７６】
前述した実施の形態に係る発光ダイオードランプは、発光ダイオードを実装した発光ダイオードユニットと、
前記発光ダイオードユニットの発光面を覆うガラス製のカバーを有し、発光ダイオードユニットを内部に配置した筺体と、
前記発光ダイオードユニットの発光面とガラス製のカバーの内面の隙間に充填された熱伝導媒体と
を備えたことを特徴とする。
【０３７７】
前記熱伝導媒体は、透明で絶縁性を有するシリコーン樹脂からなる熱伝導媒体、又は、前記シリコーン樹脂を含む熱伝導媒体であることを特徴とする。
【０３７８】
前述した実施の形態に係る発光ランプの製造方法は、ガラスバルブ内部に熱伝導媒体を封入した発光ランプの製造方法において、
排気管付きのフレア管をガラスバルブに溶着する組立工程と、
組立工程後、排気管からガラスバルブ内部に熱伝導媒体を充填する充填工程と、
充填工程後、排気管からガラスバルブ内部の気体を真空引きする排気工程と、
排気工程後、排気管を封止するチップオフ工程と
を備えたことを特徴とする。
【０３７９】
上記充填工程は、
排気管の管内径より小さな針外径を有する注入針を排気管に挿入して注入針を介してガラスバルブ内部に熱伝導媒体を注入し、注入針による熱伝導媒体の注入と、排気管による排気とを同時に行うことを特徴とする。
【０３８０】
上記充填工程は、
排気管の管長より長い針長を有する注入針を排気管に挿通して、注入針を介してガラスバルブ内部に熱伝導媒体を注入することを特徴とする。
【０３８１】
上記充填工程は、
粘度が１００パスカル秒以下の熱伝導媒体を注入することを特徴とする。
【０３８２】
上記封止工程は、
管外径が４ｍｍ以上８ｍｍ以下であり、管内径が管外径より小さくて０．７ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であり、管長が３０ｍｍ以上２００ｍｍ以下である排気管を装着することを特徴とする。
【０３８３】
上記充填工程は、
針外径が排気管の管内径より小さく０．５ｍｍ以上４．５ｍｍ以下であり、針内径が針外径より小さくて０．２ｍｍ以上４．０ｍｍ以下である注入針を使用してガラスバルブ内部に熱伝導媒体を注入することを特徴とする。
【０３８４】
前記排気工程は、
３０．３キロパスカル以上１０１．３キロパスカル以下の真空度で真空引きをする真空引き工程を有することを特徴とする。
【０３８５】
前記排気工程は、さらに、ガラスバルブ内部の気体を不活性ガスに置換する置換工程を有し、
真空引き工程と置換工程とを複数回繰り返すことを特徴とする。
【０３８６】
前述した実施の形態に係る発光ダイオードランプは、発光ダイオードを配置した筒形状の筒部を備えた発光ダイオードユニットと、
発光ダイオードユニットの筒部の内部に設けられた内部バルブと、発光ダイオードユニットの筒部の外部に設けられた外部バルブとを有するガラスバルブと
を備えたことを特徴とする。
【０３８７】
前記ガラスバルブは、筒部を外部バルブと内部バルブとの間の空間に配置し、
前記ガラスバルブは、前記発光ダイオードユニットを封入したことを特徴とする。
【０３８８】
前記内部バルブは、一端が開放され他端が閉じられ中央に中空部分を有する有底筒形状のガラスバルブであり、
前記外部バルブは、内部バルブより長い筒形状のガラスバルブであり、
前記ガラスバルブは、内部バルブの一端と外部バルブの一端とを封着した環状端部と、外部バルブの他端を封止した封止部とを備えたことを特徴とする。
【０３８９】
前記発光ダイオードランプは、さらに、
前記内部バルブの中空部分に、放熱部材を備えたことを特徴とする。
【０３９０】
前記発光ダイオードランプは、さらに、
前記外部バルブの少なくとも内面表面と外面表面とのいずれかに、放熱部材を備えた
ことを特徴とする。
【０３９１】
前述した実施の形態に係る発光ダイオードランプの製造方法は、二重管部分を有するガラスバルブを製造する工程と、
発光素子を配置した筒形状の筒部を備えた発光ダイオードユニットを製造する工程と、
前記ガラスバルブの二重管部分の間の空間に、発光素子を配置する工程と、
前記ガラスバルブを封止する工程と
を備えたことを特徴とする。
【０３９２】
前記ガラスバルブを製造する工程は、一端が開放され他端が閉じられ中央に中空部分を有する有底筒形状の内部バルブを、両端が開放され内部バルブより長い筒形状の外部バルブに挿入し、内部バルブの一端と外部バルブの一端とを封着する工程を有し、
前記発光素子を配置する工程は、発光素子を配置した筒形状の筒部を備えた発光ダイオードユニットを、外部バルブの他端から挿入して、筒部を外部バルブと内部バルブとの間の空間に配置する工程を有し、
前記ガラスバルブを封止する工程は、外部バルブの他端を封止する工程を有することを特徴とする。
【０３９３】
前述した実施の形態に係る街路灯は、Ｅ形口金を有する発光ダイオードランプと、
発光ダイオードランプのＥ形口金を取り付けて発光ダイオードランプを固定するとともに、発光ダイオードランプのＥ形口金に給電するＥ形ソケットと、
Ｅ形ソケットに結線された２本の支柱内電線と、
２本の支柱内電線に直流を給電する直流電源と、
直流電源を配置する電源配置部を下部に有し、Ｅ形ソケットを配置するソケット配置部を上部に備え、支柱内電線を内部に収納した支柱と
を備えたことを特徴とする。
【０３９４】
前記２本の支柱内電線の各支柱内電線は、断面積が２．０平方ｍｍ以上の電線であることを特徴とする。
【０３９５】
前記２本の支柱内電線は、１０００Ｖ以上の交流を通電させても絶縁破壊しない電線であることを特徴とする。
【０３９６】
前記発光ダイオードランプは、電気回路がガラスバルブにより密閉された絶縁ランプであることを特徴とする。
【０３９７】
前述した実施の形態に係るランプ交換方法は、Ｅ形口金を有する高輝度放電ランプを使用する街路灯のランプ交換方法において、
Ｅ形口金を有する高輝度放電ランプをＥ形口金を有する発光ダイオードランプに交換するランプ交換工程と、
高輝度放電ランプに給電する交流安定器を、発光ダイオードランプに給電する直流電源に交換する電源交換工程と
を備えたことを特徴とする。
【０３９８】
前記ランプ交換工程は、Ｅ形ソケットを交換せず、この交換しないＥ形ソケットにＥ形口金を有する発光ダイオードランプを取り付け、
前記電源交換工程は、支柱内電線を交換せず、この交換しない支柱内電線に直流電源を接続することを特徴とする。
【０３９９】
前述した実施の形態に係る発光ダイオードランプは、発光ダイオードと発光ダイオードを実装した支持部材とを有する発光ダイオードユニットと、
前記発光ダイオードユニットの支持部材の一部を覆うとともに、支持部材の他部を開口から大気中に露出させるガラスバルブと、
前記ガラスバルブの開口と支持部材とを封止下封止部と
を備えたことを特徴とする。
【０４００】
前述した実施の形態に係る発光ダイオードランプは、発光ダイオードを有する発光ダイオードユニットと、
前記発光ダイオードユニットを覆うガラスバルブと、
前記ガラスバルブの周囲に取り付けられた金属フィンと
を備えたことを特徴とする。
【０４０１】
前述した実施の形態に係る発光ダイオードランプは、発光ダイオードを実装した発光ダイオードユニットと、
前記発光ダイオードユニットを内部に配置したガラスバルブと、
前記ガラスバルブに取り付けられた口金と
を備え、
前記ガラスバルブは、口金の内部に、大気を通す開口部を有することを特徴とする。
【０４０２】
前記発光ダイオードランプは、ガラスバルブの内部と口金の内部とを連通させるとともにガラスバルブから口金の内部に突出した細管を備え、前記開口部は、細管の先端部に形成されたことを特徴とする。
【０４０３】
前記細管は、排気管であり、前記開口部は、排気管をチップカットして形成されたことを特徴とする。
【０４０４】
前記口金は、大気が通過できる気圧調整部を有していることを特徴とする。
【０４０５】
前記ガラスバルブは、螺旋構造のスクリュー部を有し、
前記口金は、スクリュー部にねじ込まれており、前記スクリュー部との間に前記気圧調整部となる隙間を有していることを特徴とする。
【０４０６】
前記気圧調整部は、外気との圧力差が０．１気圧以上の場合に大気を通過させることを特徴とする。
【０４０７】
前記発光ダイオードランプは、点灯状態で、ガラスバルブ内部の気圧が、０．９気圧以上１．１気圧以下であることを特徴とする。
【０４０８】
前述した実施の形態に係る発光ダイオードランプは、発光ダイオードを実装した発光ダイオードユニットと、
前記発光ダイオードユニットを内部に配置して密閉したガラスバルブと
を備え、
点灯状態で、ガラスバルブ内部の気圧が、０．９気圧以上１．１気圧以下になるように、消灯状態でのガラスバルブ内部の気圧を減圧していることを特徴とする。
【０４０９】
前述した実施の形態に係る発光ダイオードランプは、発光ダイオードを実装した発光ダイオードユニットと、
前記発光ダイオードユニットを内部に配置して密閉したガラスバルブと
を備え、
点灯状態で、ガラスバルブ内部の気圧が、０．９気圧以上１．１気圧以下になるように、ガラスバルブ内部に気体よりも熱膨張率の小さい充填物を充填したことを特徴とする。
【０４１０】
摂氏約２５度における前記ガラスバルブ内部の状態は、摂氏約１００度でガラスバルブ内部の気圧が０．９気圧以上１．１気圧以下になるような状態を有することを特徴とする。
【０４１１】
前述した実施の形態に係る発光ダイオードランプは、金属表面洗浄剤を用いて発光ダイオード（ＬＥＤ）を半田付けしたＬＥＤ基板を有する発光ダイオードユニットと、
前記発光ダイオードユニットを内部に配置して密閉したガラスバルブと
を備え、
前記ＬＥＤ基板の金属表面洗浄剤の付着量を、前記ＬＥＤ基板１平方ｃｍ当たり０．１６ｍｇ以下にしたことを特徴とする。
【０４１２】
発光ダイオードランプは、さらに、
前記発光ダイオードユニットの発光面とガラスバルブの内面の隙間に充填された充填剤を備え、
前記ＬＥＤ基板の金属表面洗浄剤の付着量を、前記ＬＥＤ基板１平方ｃｍ当たり０．１１ｍｇ以下にしたことを特徴とする。
【符号の説明】
【０４１３】
１０  発光ダイオードユニット、１１  発光ダイオード、１２  フレキシブル基板、１３  支持部材、１４  基部支柱、１５  軸支柱、１６  連結支柱、１７  導入線、１８  錐体、２０  発光ダイオードランプ、２１  ガラスバルブ、２２  フレア管、２３  口金、２４  筺体、２１１  外部バルブ、２１２  内部バルブ、２１３  環状端部、２１４  中空部分、２１６，３２０  封止部、２１８，２１９  切り込み、２２０  筒部、２２１  排気管、２２２  排気口、２２３  凹部、２２４  スクリュー部、２２５  隙間、２２６  口金穴、２２７  フィルタ、２２８  ガラス胴体、２２９  隙間、２３０  注入針、２３１  開口部、２３２  口金天面、２３３  気圧調整部、２４０  板ガラス、２４１  金属フィン、２４２  突起、２５０  樹脂、２５１  ボンディングワイヤ、２５２  絶縁層、２５３  銅箔、２５４  レジスト層、２５５  半田、２５６  フラックス、２５７  ＬＥＤ基板、２５８  発光部、２５９  孔、２８９  開放口、２９０  シリコーン、２９９  底面板金、３１０  支柱、３１１  電源配置部、３１２  ソケット配置部、３１３  支柱内電線、３１４  Ｅ形ソケット、３１５  直流電源、３１６  交流安定器、３１７  交流商用電源電線、３１８  ランプカバー。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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