(57)【要約】      （修正有）【課題】長期間の安定動作を保証するＬＥＤ照明装置を提供する。【解決手段】１個または複数個のＬＥＤパッケージを接続して基板に樹脂で封止する表面実装型のＬＥＤモデュールと、該ＬＥＤモデュールに接続する駆動回路および電源回路とで構成するＬＥＤ照明装置において、多孔質の竹炭素シートをＬＥＤモデュール基板、駆動回路基板および電源回路基板の裏面の少なくともいずれかに取り付ける。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
１個または複数個のＬＥＤパッケージを接続して基板に樹脂で封止する表面実装型のＬＥＤモデュールと、該ＬＥＤモデュールに接続する駆動回路および電源回路とで構成するＬＥＤ照明装置において、多孔質の竹炭素シートは、竹を高温で乾留して得た微粉末の竹炭素粉末に高圧を掛けて薄板状に成形されており、該竹炭素シートをＬＥＤモデュール基板、駆動回路基板および電源回路基板の裏面の少なくともいずれかに取り付けるＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
１個または複数個のＬＥＤパッケージを接続して基板に樹脂で封止した表面実装型のＬＥＤモデュールと、ＬＥＤモデュールに接続する駆動回路および電源回路と、後方に配置する筒状の放熱筐体とで構成するＬＥＤ照明装置において、多孔質の竹炭素シートは、竹を高温で乾留して得た微粉末の竹炭素粉末に高圧を掛けて薄板状に成形されており、該竹炭素シートをＬＥＤモデュール基板、駆動回路基板、電源回路基板の裏面および放熱筐体の内側と外側の少なくともいずれかに取り付けるＬＥＤ照明装置。
【請求項３】
多孔質の竹炭素シートをＬＥＤモデュール基板の裏面に重ね合わせ、熱硬化接着剤で熱伝導可能に貼り合わせる請求項１記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項４】
多孔質の竹素シートを片面実装の駆動回路の裏面に重ね合わせ、熱硬化接着剤で熱伝導可能に貼り合わせる請求項１記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項５】
多孔質の竹炭素シートを片面実装の電源回路の裏面に重ね合わせ、熱硬化接着剤で熱伝導可能に貼り合わせる請求項１記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項６】
竹炭素シートの素材が、孟宗竹、真竹、黒竹、篠竹、矢竹、根曲竹、支那竹、胡麻竹、蓬莱竹、淡竹、布袋竹または亀甲竹である請求項１または２記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項７】
多孔質の竹炭素シートは、孟宗竹を１２００℃以上で乾留し、さらに３０００〜３５００℃で長時間アニールして得た微粉末を高圧でプレスして薄板状に成形されている請求項１または２記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項８】
微粉末の竹炭素粉末を薄板状に成形する際に、熱硬化樹脂の樹脂バインダを添加する請求項７記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項９】
多孔質の竹炭素シートを取り付けるＬＥＤ照明装置が、電球形ランプ、直管形ランプ、スポットライト、キャンドル、植物育成用ランプまたはライン照明モデュールである請求項１または２記載のＬＥＤ照明装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、多孔質の竹炭素シートを所定の熱発生個所などに密接取り付けすることにより、高輝度のＬＥＤ素子から生じる発熱を装置外へ放熱し、長期間の安定動作を保証するＬＥＤ照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ素子は、その価格が量産化によって急速に低下し且つ耐用期間も非常に長いので、現在では照明機器や電子機器に多用されている。特に、産業用や家庭用のＬＥＤ電球やＬＥＤ蛍光灯は、既存の蛍光灯と比べて安定器やインバータが不要となる点で使用電力の軽減という利点を備えている。この反面、ＬＥＤ電球やＬＥＤ蛍光灯は、単価が高いことに加えて、市場において品質問題が頻発しており、広範囲の普及に手間取っているのが現状である。この品質問題は、ＬＥＤ素子で生じるエネルギが、可視光で消費される以外すべて熱になってしまう点であり、熱源の元であるＬＥＤパッケージは、多数のＬＥＤ素子を実装するうえに、表面積が小さいことにより、対流や輻射による放熱が小さく、ＬＥＤ照明装置は常に熱的に厳しい環境にある。
【０００３】
ＬＥＤ電球に関して、ＬＥＤ素子の発熱問題は、該電球の熱変形や熱亀裂、ＬＥＤ駆動回路などの動作不良と電子部品の故障、さらにＬＥＤ素子自体の劣化などに帰結する。一方、電子機器の放熱対策は、通常、特開平０７−１５９０１２号などで提案するように、銅、アルミニウム合金、マグネシウム合金のような熱伝導率の高い金属をダイキャスト成形法などで成形したフィン型ヒートシンクを用い、この放熱構造体を発熱源近傍に配して外界空気に効率的に熱放散させる。従来のヒートシンクは、高い放熱性能を実現するために、外側に突出する多数本のフィンなどの配置を要し、これによって外寸および容積が増大してしまうので電球の小型化や軽量化に反する。このヒートシンクは、構造を多少変更してＬＥＤ電球にも利用されているけれども、ファンを設置しないＬＥＤ電球では十分に放熱効果を達成することができない。
【０００４】
ＬＥＤ照明装置において、ＬＥＤ蛍光灯も、ＬＥＤ電球に関する前記の問題点と同様に、その放熱対策に苦慮している。ＬＥＤ蛍光灯では、その長側面に沿ってアルミニウム製の放熱パーツを付設したり、発熱を無視して放熱パーツを設置しないものも存在する。この放熱パーツはかなり大きく、ＬＥＤ蛍光灯の小型化や軽量化に反する。ＬＥＤ蛍光灯に放熱パーツを付設していても、使用を継続すると、発熱によって電解コンデンサが故障して消灯したり、ＬＥＤ素子の熱暴走で破壊することが生じ、ＬＥＤ蛍光灯は高熱に弱く、連続長時間の使用に向かないというイメージが定着している。
【０００５】
ＬＥＤ電球の有効な放熱対策として、特開２０１１−２２８５８５号では、円筒形などの熱伝導層と、その内側に設けられ且つ内面側に３次元形状賦型層を有する内皮層とを含む放熱構造体を提案している。この熱伝導層と内皮層とは、一体または別体であり、例えば、黒鉛化繊維を含む熱伝導樹脂の射出成形品やアルミニウム合金のダイキャスト成形品が存在する。また、特開２０１２−４３６４１号に開示のＬＥＤ照明装置は、ＬＥＤが実装されるプリント基板と、該プリント基板を取り付ける放熱部材とを備え、該プリント基板の表面には、ＬＥＤを実装するための電気的配線パターンと、熱を伝導させるための表面熱伝導パターンとが、電気的に共用されない状態で別々に設けられている。この放熱部材は、アルミニウム、銅、マグネシウムなどの金属製であり且つその薄肉周壁に襞状の湾曲が形成された筒状体であり、後端部の開口に口金を取り付けるとともに、前端部の開口にプリント基板を取り付ける。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０７−１５９０１２号公報
【特許文献２】特開２０１１−２２８５８５号公報
【特許文献３】特開２０１２−４３６４１号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
特開２０１１−２２８５８５号に開示の放熱構造体は、ＬＥＤ照明装置などの外寸および外観の顕著な変化がなく、寸法制限のある機器類の放熱対策用に好適であるとしても、円筒形の内側にフィンを配置することになるので、放熱性能が十分に高くなるとはいえない。特開２０１２−４３６４１号に開示のＬＥＤ照明装置では、ＬＥＤ素子から生じた熱が、プリント基板表面の表面熱伝導パターンから、スルーホール内面の熱伝導層を介して裏面熱伝導パターンに伝達され、さらに放熱部材に伝達されて放熱されるけれども、プリント基板のパターン構造が相当に複雑化してコスト高になる。また、このように複雑なパターン構造をプリント基板に施しても、該基板の表面積自体が小さいことにより、熱伝導による放熱は小さく、熱的に厳しい環境から脱することはあまり期待できない。
【０００８】
本考案は、従来のＬＥＤ照明装置に関する前記の問題点を改善するために提案されたものであり、多孔質の竹炭素シートを所定の熱発生個所に密接に取り付け、高輝度のハイパワーＬＥＤ素子から生じる発熱を速やかに装置外へ放熱するＬＥＤ照明装置を提供することを目的としている。本考案の別の目的は、装置の放熱効果が高いことにより、長期間の安定動作を達成できるＬＥＤ照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本考案に係るＬＥＤ照明装置は、１個または複数個のＬＥＤパッケージを接続して基板に樹脂で封止する表面実装型のＬＥＤモデュールと、該ＬＥＤモデュールに接続する駆動回路および電源回路とで構成する。このＬＥＤ照明装置において、多孔質の竹炭素シートは、竹を高温で乾留して得た微粉末の竹炭素粉末に高圧を掛けて薄板状に成形されており、該竹炭素シートをＬＥＤモデュール基板、駆動回路基板および電源回路基板の裏面の少なくともいずれかに取り付ける。
【００１０】
本考案に係るＬＥＤ照明装置は、１個または複数個のＬＥＤパッケージを接続して基板に樹脂で封止した表面実装型のＬＥＤモデュールと、ＬＥＤモデュールに接続する駆動回路および電源回路と、後方に配置する筒状の放熱筐体とで構成してもよい。このＬＥＤ照明装置において、多孔質の竹炭素シートは、竹を高温で乾留して得た微粉末の竹炭素粉末に高圧を掛けて薄板状に成形されており、該竹炭素シートをＬＥＤモデュール基板、駆動回路基板、電源回路基板の裏面および放熱筐体の内側と外側の少なくともいずれかに取り付ければよい。
【００１１】
本考案に係るＬＥＤ照明装置において、多孔質の竹炭素シートをＬＥＤモデュール基板の裏面に重ね合わせ、熱硬化接着剤で熱伝導可能に貼り合わせると好ましい。また、多孔質の竹素シートを片面実装の駆動回路の裏面に重ね合わせ、熱硬化接着剤で熱伝導可能に貼り合わせると好ましい。さらに、多孔質の竹炭素シートを片面実装の電源回路の裏面に重ね合わせ、熱硬化接着剤で熱伝導可能に貼り合わせると好ましい。
【００１２】
本考案に係るＬＥＤ照明装置において、用いる竹炭素シートの素材は、孟宗竹、真竹、黒竹、篠竹、矢竹、根曲竹、支那竹、胡麻竹、蓬莱竹、淡竹、布袋竹または亀甲竹である。多孔質の竹炭素シートは、孟宗竹を１２００℃以上で乾留し、さらに３０００〜３５００℃で長時間アニールして得た微粉末を高圧でプレスして薄板状に成形されている。この際に、微粉末の竹炭素粉末を薄板状に成形する際に、熱硬化樹脂の樹脂バインダを添加することも可能である。多孔質の竹炭素シートを取り付けるＬＥＤ照明装置は、電球形ランプ、直管形ランプ、スポットライト、キャンドル、植物育成用ランプまたはライン照明モデュールであればよい。
【考案の効果】
【００１３】
本考案に係るＬＥＤ照明装置は、多孔質の竹炭素シートをＬＥＤモデュールの基板や回路基板に接着することにより、高輝度のハイパワーＬＥＤ素子などから生じる発熱を速やかに放熱できる。現状において、ＬＥＤ照明装置の駆動回路および電源回路は、全エネルギーの９０％以上を光エネルギーとして利用する低発熱のＬＥＤ照明装置が求められているのに反し、実際にはハイパワーで高発光を求められることにより、それ自体の構造が遙かに複雑化して発熱が高くなり、且つパワーＬＥＤ自体の発熱も高くなっている。多孔質の竹炭素シートを基板などに接着すると、高発熱に対する放熱機構やヒートシンクなどの複雑化を防ぎ、複雑な放熱機構によるコストアップを回避できる。
【００１４】
本考案に係るＬＥＤ照明装置は、多孔質の竹炭素シートをＬＥＤモデュールの基板や回路基板などに接着することにより、装置内部で発生した高熱を効率良く装置外へ逃がし、該装置の熱変形や亀裂、ＬＥＤ駆動回路を含む電気回路の動作不良、電子部品の故障、ＬＥＤ素子の劣化などを未然に防ぐことができる。本考案のＬＥＤ照明装置は、発熱による変形や動作不良が生じにくいことにより、長期間の安定動作を保証している。
【００１５】
本考案に係るＬＥＤ照明装置は、１個のハイパワーＬＥＤまたは多数個のＬＥＤ素子を実装するマルチチップにより、所望の配光および明るさを確保するとともに、光にならなかったエネルギーが自己発生熱として放出されても、竹炭素シートを放熱機構として利用し、比較的単純な放熱機構でハイパワーＬＥＤの放散を有効化する。本考案のＬＥＤ照明装置は、既存のＬＥＤモデュール、その基板、電源回路や駆動回路の基板をそのまま使用できるので、装置全体の製造費用の低価格化を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本考案に係るＬＥＤ照明装置の一例であるＬＥＤ電球を示す概略断面図であり、電球内に収納した電源回路および駆動回路の基板の図示を省略する。
【図２】ＬＥＤ電球に適用する既存の電気回路のブロック図である。
【図３】ＬＥＤ電球を一部切り欠いて電源回路基板を示す本考案の変形例の概略断面図である。
【図４】ＬＥＤ電球の放熱筐体を示す本考案の他の変形例の端面図である。
【図５】ＬＥＤ電球の別の放熱筐体を示す別の変形例の概略水平断面図である。
【図６】ＬＥＤ照明装置であるＬＥＤ蛍光灯を部分的に示す概略斜視図である。
【図７】ＬＥＤ蛍光灯を示す本考案の別の変形例の概略横断面図である。
【図８】ＬＥＤ蛍光灯を示す本考案のさらに別の変形例の概略横断面図である。
【図９】実施例１のＬＥＤ電球と市販のＬＥＤ電球の発熱量を示すグラフである。
【考案を実施するための形態】
【００１７】
図１には、本考案に係るＬＥＤ照明装置の一例としてＬＥＤ電球１を示す。本考案のＬＥＤ照明装置は、ＬＥＤ電球１のほかに、直管形ランプであるＬＥＤ蛍光灯２（図６）、スポットライト、キャンドル、植物育成用ランプまたはライン照明モデュールなどであり、これらの基板や筐体の一部に竹炭素シート３（図１）を取り付ける。
【００１８】
ＬＥＤ照明装置は、例えば、図２に示すような単純な回路構成でもよく、１個または複数個のＬＥＤパッケージ５で構成するＬＥＤモデュール６に接続する駆動回路７および電源回路８を有する。この種のＬＥＤ照明装置は、現在、よりハイパワーで高発光を求められることにより、駆動回路７および電源回路８は、実際には図２で示すよりも遙かに複雑化し、それ自体の発熱も高くなっている。必要な駆動回路７および電源回路８は、図３に示すように、基板ごと放熱筐体１２の内部に収納して固定されている。
【００１９】
ＬＥＤ照明装置について、図１に例示のＬＥＤ電球１は、１個または複数個のＬＥＤパッケージ５を実装する基板１０と、該基板を取り付ける金属製の放熱筐体１２とを備える。筒形の放熱筐体１２は、図示のもの以外にも、種々の構造のものが存在する。例えば、放熱筐体１２は、その前端部において中心開口１３を設けた平坦部１６を有し、該平坦部に基板１０を載置して固定する。放熱筐体１２は、アルミニウム、銅、マグネシウムまたはこれらの合金製などである。放熱筐体１２の前方において、ドーム状の透光カバー１４を平坦部１６の周壁１７に嵌合する。透光カバー１４は、基板１０上のＬＥＤモデュール６を覆っている。
【００２０】
基板１０では、１個または複数個のＬＥＤパッケージ５を接続して樹脂で封止している。基板１０は、金属、ガラス、セラミックス、樹脂製の成形体などある。金属基板は、ＬＥＤ素子が発生した熱を該基板を経由してそのまま下方へ放熱する機能を有する。一方、ＰＣＢ樹脂、ガラス、セラミックス製などの基板は、プリント基板が一般的であり、プリント基板では、複雑な回路パターンを安価に製作することができる。プラスチック製のプリント基板の場合には、該基板に適宜数のスルーホール（図示しない）を設け、ＬＥＤ素子から発生する熱を熱伝導体を介して裏面に伝達するように構成すると好ましい。基板１０の平面形状は、図１の電球１の場合には円形、ＬＥＤ蛍光灯２の場合には長方形であり、ＬＥＤ照明装置の種類に応じて、円形、長方形、正方形または多角形などのものを適宜選択すればよい。
【００２１】
ＬＥＤモデュール６において、所定の明るさを確保するために、一般に０.５〜１Ｗ以上のハイパワーＬＥＤ素子を１個使用するか、または多数個のＬＥＤ素子を実装するマルチチップによって発光面を大きくしてハイパワー型ＬＥＤを構成する。これらのＬＥＤ素子は、発光色やコストなどを勘案して適宜なものを選択すればよい。例えば、ＬＥＤ素子として、白色ＬＥＤ素子、青色ＬＥＤ素子、緑色ＬＥＤ素子、黄緑色ＬＥＤ素子、オレンジ色ＬＥＤ素子、赤色ＬＥＤ素子、紫色ＬＥＤ素子、紫外ＬＥＤ素子などが列挙できる。前記のように、ＬＥＤ素子は、通常、１個では光量が少ないので複数個を取り付け、この場合には、平坦な基板１０において互いの位置関係を固定し、各ＬＥＤ素子を所定の位置に配置する。
【００２２】
ＬＥＤモデュール６は、各ＬＥＤ素子を基板１０上に配置する際に、その表面における配列態様は正方格子状、六角格子状、同心円状、放射状などの規則的または不規則的のいずれでもよく、各ＬＥＤ素子は電線を経て電源に接続されて電圧を印加される。ＬＥＤモデュール６は、例えば、基板１０の前方に位置する透光カバー１４のレンズで光の指向性を緩和して適度に配光させると好ましい。カバー１４は、集光効率が高いカップレンズであると好ましく、各ＬＥＤ素子から発光された光をカップレンズの放物面で反射させて一方向へ向けて射出するように配光制御する。ＬＥＤモデュール６では、ＬＥＤ素子ごとに同心円状のレンズ体からなるフレネルレンズを配設して、配光特性を均一化することも可能である。このようなレンズの代わりに、各ＬＥＤ素子から放出された光を入光してから出光させるシート状のプリズムシートを使用してもよく、該プリズムシートに接して、光拡散性粒子を充填した光拡散層などを配置することも可能である。
【００２３】
本考案で用いる竹炭素シート３は、ＬＥＤモデュール６の基板１０、駆動回路基板２４（図３）、電源回路基板（図示しない）の裏面、放熱筐体１２の内側または外側に取り付け（図４と図５参照）、この取り付け法は通常接着または金具による挟着などであり、シート３の取付個所は１または複数である。竹炭素シート３は、個々の基板１０，２２に接着する場合には、該基板とほぼ同じ平面形状で平坦であり。放熱筐体１２の内側または外側に接着する場合には適宜湾曲させて取り付ける。竹炭素シート３は、各基板１０，２２において、片面実装の場合にその裏面に貼り付け可能である。
【００２４】
竹炭素シート３は、竹を高温で乾留して得た微粉末の竹炭素に高圧または超高圧を掛けて薄板状に成形されており、竹の種類は、孟宗竹、真竹、黒竹、篠竹、矢竹、根曲竹、支那竹、胡麻竹、蓬莱竹、淡竹、布袋竹または亀甲竹である。竹炭素シート３は、竹好ましくは孟宗竹を１２００℃以上で乾留し、得た竹炭粉末をさらに３０００〜３５００℃で長時間アニールして製造し、好ましくは３２００℃で数日間アニールする。得た竹微粉末は、高圧でプレスして薄板状に成形され、固形化の際に所望に応じて樹脂バインダを添加してもよい。
【００２５】
竹炭素シート３は、ＬＥＤモデュール６から発生した熱を基板１０から吸収して外部に散逸させる。竹炭素シート３において、竹炭素の微細気孔の数は、３０００℃以上の高温アニールを経て、通常の炭の６倍以上になる。高吸熱性の竹炭素は、硬さが相当に高くて結晶性を持つ炭素であり、竹炭素には緻密な小孔があるので、該竹炭素の小孔の表面積は非常に大きい。そのゆえに、竹炭素粉末は吸収付着の能力が非常に強く、多量の熱や湿気を吸い込むことができる。
【００２６】
図１には、竹炭素シート３の使用の態様の一例を示す。図１において、ＬＥＤモデュール６を備える基板１０の裏面に、ほぼ同じ平面形状の竹炭素シート３を接着し、この接着には銀粉入りのペースト状接着剤を介して行うと熱伝達にとって好ましい。竹炭素シート３は、基板１０に対する放熱器としての役割を果たし、ＬＥＤモデュール６から発生した熱を吸収して放熱筐体１２を介して基板１０の外部に放散させる。竹炭素シート３は、駆動回路基板２４や電源回路基板の裏面にも同様に接着できる。
【００２７】
竹炭素シート３は、放熱筐体１２の内側または外側に接着する際には適宜湾曲させて取り付ければよく、図４のように円筒状に湾曲しても、図５のように複数片に裁断して接着してもよい。また、竹炭素シート３を放熱筐体１２の外側に接着する場合には、該竹炭素シートを接触によって剥離しないように、固形化の際に微粉末の竹炭素に適宜量の樹脂バインダを添加してから高圧を掛けて薄板状に成形すればよい。
【００２８】
竹炭素シート３に関して、竹炭素粉末に添加する樹脂バインダには、加圧成形時に炭化物同士を接着する水溶性樹脂、樹脂エマルジョン、エポキシ系樹脂やフェノール系樹脂のような常温硬化性樹脂や熱硬化性樹脂などを例示できる。フェノール系樹脂には、炭酸ガスで硬化する炭酸ガス硬化型のフェノール系樹脂でもよい。これらのバインダは、竹炭素粉末に対して、固形分で１〜５重量％、好ましくは１.５〜２.５重量％混合すればよい。竹炭素粉末と樹脂バインダとの混合物は、好ましくは高圧または超高圧の加圧力で成形すればよい。
【００２９】
樹脂バインダとして、フェノール系樹脂は、例えば、分子内にメチロール基やジメチレンエーテル基を有する強アルカリ性のフェノール樹脂水溶液であり、エステル系化合物を併用することもできる。強アルカリ性のフェノール樹脂水溶液は、例えば、フェノール類１モルに対しアルデヒド類を０.８〜６モル添加し、触媒の存在下に半時間から１日間反応させ、さらにシランカツプリング剤や尿素などを追加して製造する。この際に、フェノール類として、フェノール、クレゾール、ブチルフェノール、レゾルシン、ビスフェノールＡなどが例示でき。アルデヒド類として、ホルマリン、パラホルムアルデヒド、ポリオキシメチレン、トリオキサンなどが例示できる。また、エステル系化合物として、γ−ブチロラクトン、γ−カプロラクトンなどのオキシ酸環状エステル、エチレングリコールモノアセテート、エチレングリコールジアセテートなどの脂肪族エステル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなどの炭酸エステルが例示できる。
【００３０】
樹脂バインダは、加熱・加圧成形時に竹炭粉末同士を接着する熱溶融性樹脂の粉末、ガラス粉末、セピオライト、釉薬などでもよい。セピオライトをバインダとして用いる場合は、竹炭粉末に対して、多少多く混合すると成形体の強度を確保するうえで好ましい。樹脂バインダとしては、水ガラスやコロイダルシリカを用いることもできる。竹炭粉末と水ガラスやコロイダルシリカを混合して圧縮成形した後に、炭酸ガスを成形体の微孔の中へ吹き込むことにより、圧縮成形体を数分間で固化できる。
【実施例１】
【００３１】
次に、本考案を実施例に基づいて説明する。図１において、ＬＥＤ電球１は、複数個のＬＥＤパッケージ５を実装するセラミック基板１０と、該基板を取り付ける金属製の放熱筐体１２とを備える。筒形の放熱筐体１２は、その前端部において中心開口１３を設けた平坦部１６を有し、該平坦部に基板１０を載置して取り付け、筒部１８の後端部に口金２０を嵌合固着する。放熱筐体１２には、薄肉の筒部１８に外向きに縦突条が形成され、該縦突条によって１２本の縦襞部２２が円周方向に等間隔に存在する（図４参照）。
【００３２】
放熱筐体１２において、平坦部１６の周囲に突出した周壁２４を設け、該周壁の内周に透光カバー１４を嵌合する。基板１０では、１個または複数個のＬＥＤパッケージ５を接続して樹脂で封止している。基板１０は、円形平面のセラミック製プリント基板であり、該基板に適宜数のスルーホールを設け、ＬＥＤ素子から発生する熱を熱伝導体を介して裏面に伝達させる。円形平面の竹炭素シート３は、フェノール系接着剤を介してＬＥＤモデュール６の基板１０の裏面に接着する。一体になった基板１０および竹炭素シート３は、市販の熱伝導シーリング剤によって放熱筐体１２の平坦部１６上に固着する。
【００３３】
竹炭素シート３は、孟宗竹を１２００℃以上で乾留し、得た竹炭粉末をさらに３２００℃で数日間アニールして製造する。得た微粉末の竹炭素は、超高圧を掛けて厚さ１ｍｍの薄板状に成形される。炭素の耐熱性は、厚み１０μｍで３５５０℃である。
【００３４】
竹炭素シート３を貼着した基板１０を８２０／ｎのＬＥＤ電球（６０Ｗの普通電球に相当）に適用し、この電球をＡＣ１００Ｖ、６０ｃ／ｓの交流電源に接続するとともに、放熱筐体１２の外周面の温度を測定する。比較のために、市販の同種のＬＥＤ電球について同じ外周面の位置で温度を測定する。測定結果を図９のグラフに示す。実施例１のＬＥＤ電球１は、竹炭素シート３を基板に貼着していない市販のＬＥＤ電球に比べて、点灯６０分後において約２０％発熱量が少ないことが判明した。
【００３５】
実施例１のＬＥＤ電球１は、多孔質の竹炭素シート３をＬＥＤモデュール６の基板１０の裏面に接着することにより、高輝度のハイパワーＬＥＤ素子から生じる高い発熱を速やかに熱吸収して電球外へ放熱できる。実施例１では竹炭素シート３を基板１０に接着するだけであるから、複雑な構造を有する従来の放熱機構によるコストアップを容易に回避できる。また、竹炭素シート３を基板１０に接着することにより、ＬＥＤ電球１の熱変形や亀裂、ＬＥＤ駆動回路を含む電気回路の動作不良、電子部品の故障、ＬＥＤ素子の熱劣化などを未然に防ぐことができ、ＬＥＤ電球１の長期間の安定動作を達成する。
【実施例２】
【００３６】
図１には、竹炭素シート２６を円筒状に湾曲させ、放熱筐体１２の内周面に接着する。竹炭素シート２６は、実施例１で用いた竹炭素シート３と同一の素材である。竹炭素シート２６は円筒状であるから、１２本の縦襞部２２を形成した放熱筐体１２の内周面に部分的に接着される。竹炭素シート２６は、単独または竹炭素シート３と同時に使用することも可能である。
【実施例３】
【００３７】
図３に示すように、竹炭素シート２８を駆動回路の基板２４の裏面に接着する。竹炭素シート２８は、単独または竹炭素シート３，２６と同時に使用することも可能である。
【実施例４】
【００３８】
図示しないけれども、竹炭素シートを電源回路の基板の裏面に接着する。この竹炭素シートは、単独または竹炭素シート３，２６，２８と同時に使用することも可能である。
【実施例５】
【００３９】
図４に示すように、細長く裁断した竹炭素シート３０を１２本使用し、それぞれを放熱筐体１２の各縦襞部２２を除いて、それぞれを放熱筐体１２の外周面に接着する。竹炭素シート３０は、固形化の際に、微粉末の竹炭素に適宜の樹脂バインダを添加してから高圧を掛けて薄板状に成形する。竹炭素シート３０は、竹炭素シート３，２６，２８などと同時に使用することも可能である。
【実施例６】
【００４０】
図５には、ＬＥＤ電球で用いる別の放熱筐体３２を示し、該放熱筐体は逆円錐台形状の筒形である。竹炭素シート３４を筒状に湾曲させ、放熱筐体３２の内周面に接着する。竹炭素シート３４は、実施例１で用いた竹炭素シート３と同一の素材である。竹炭素シート３４は、筒形の放熱筐体１２の内周面に全面的に接着される。
【実施例７】
【００４１】
図６に示すＬＥＤ蛍光灯２は、半円筒形の金属ベース３８と、該ベースと合体させる半円筒形の透光カバー４０と、金属ベース３８および透光カバー４０の両端部に嵌合する１対の固定キャップ４２，４２とを備える。複数個のＬＥＤパッケージ４４を実装するセラミック基板４６は、図６に示すように長方形であり、その裏面にフェノール系接着剤を介して竹炭素シート４８を接着する。金属ベース３８は、該ベースの上面に平坦な水平部４７（図７）を有し、市販の熱伝導シーリング剤によって基板４６を水平部４７上に固着し、さらにベース内部に駆動回路基板および電源回路基板を収納する。
【００４２】
金属ベース３８は、図７の形状がその一例であり、放熱筐体を兼ねている。金属ベース３８には、その両側縁に沿って内向き突起４９が形成され、透光カバー４０の両側縁に沿って形成したフック部５０を突起４９に係合することにより、金属ベース３８と透光カバー４０とを円筒状に一体化する。竹炭素シート４８は、実施例１で用いた竹炭素シート３と同一の素材である。
【００４３】
ＬＥＤ蛍光灯２は、多孔質の竹炭素シート４８を基板４６の裏面に接着することにより、高輝度のハイパワーＬＥＤ素子から生じる高い発熱を速やかに熱吸収して蛍光灯外へ放熱できる。竹炭素シート４８を基板４６に接着することにより、ＬＥＤ蛍光灯２の熱変形や亀裂、ＬＥＤ駆動回路を含む電気回路の動作不良、ＬＥＤ素子の熱劣化などを未然に防いでＬＥＤ蛍光灯２の長期間の安定動作を達成し、ＬＥＤ蛍光灯を一般家庭用に販売することを可能にする。
【実施例８】
【００４４】
図７には、竹炭素シート５２をほぼ半円筒状に湾曲させ、金属ベース３８の内周面に接着する。竹炭素シート５２は、実施例１で用いた竹炭素シート３と同一の素材である。竹炭素シート５２は湾曲状であるから、金属ベース３８の内周面に全面的に接着される。竹炭素シート５２は、単独または竹炭素シート４８と同時に使用することも可能である。
【実施例９】
【００４５】
図８に示すように、竹炭素シート５４をほぼ半円筒状に湾曲させ、金属ベース３８の外周面に接着する。竹炭素シート５４は、固形化の際に、微粉末の竹炭素に適宜の樹脂バインダを添加してから高圧を掛けて薄板状に成形する。竹炭素シート５４は、竹炭素シート４８，５２と同時に使用することも可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１    ＬＥＤ電球
２    ＬＥＤ蛍光灯
３    竹炭素シート
５    ＬＥＤパッケージ
６    ＬＥＤモデュール
７    駆動回路
８    電源回路
１０    基板
１２    放熱筐体
【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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