(57)【要約】【課題】放熱性に優れる電源装置およびそれを備える照明器具を提供する。【解決手段】  変圧器を含む複数の素子を搭載した少なくとも一つの回路基板と、それを収納する絶縁性の樹脂製の筐体を含んでなり、該回路基板と該樹脂製筐体が物理的に接触している電源装置であって、該樹脂製筐体が、熱伝導率が０．８Ｗ／ｍＫ以上の樹脂で形成されており、該回路基板を構成する樹脂層が、熱伝導率が０．６Ｗ／ｍＫ以上の樹脂材料で形成されており、該回路基板の片面あるいは両面と該樹脂製筐体との間を封止する樹脂が、熱伝導率が０．８Ｗ／ｍＫ以上の熱硬化性樹脂であり、該回路基板に搭載される変圧器を構成するボビンを形成する樹脂が、熱伝導率が０．８Ｗ／ｍＫ以上の熱硬化性樹脂であることが好ましい。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
変圧器を含む複数の素子を搭載した少なくとも一つの回路基板と、それを収納する絶縁性の樹脂製の筐体を含んでなり、該回路基板と該樹脂製筐体が物理的に接触していることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
該樹脂製筐体が、熱伝導率が０．８Ｗ／ｍＫ以上の樹脂で形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
該樹脂製筐体が、体積抵抗率が１×１０１２Ω・ｃｍ以上の樹脂で形成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の電源装置。
【請求項４】
該回路基板が少なくとも一つの金属層と、樹脂材料で形成された少なくとも一つの樹脂層の積層体であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電源装置。
【請求項５】
該回路基板を構成する樹脂層が、熱伝導率が０．６Ｗ／ｍＫ以上の樹脂材料で形成されていることを特徴とする請求項４に記載の電源装置。
【請求項６】
該回路基板の片面あるいは両面と相対する該樹脂製筐体の内面との間を樹脂で封止していることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の電源装置。
【請求項７】
該回路基板の片面あるいは両面と該樹脂製筐体との間を封止する樹脂が、熱伝導率が０．８Ｗ／ｍＫ以上の熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項６に記載の電源装置。
【請求項８】
該回路基板に搭載される変圧器を構成するボビンが、樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の電源装置。
【請求項９】
該回路基板に搭載される変圧器を構成するボビンを形成する樹脂が、熱伝導率が０．８Ｗ／ｍＫ以上の熱硬化性樹脂であることを特徴とする、請求項８に記載の電源装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の電源装置を備え、発光ダイオードを光源とすることを特徴とする照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置およびそれを備える照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気・電子機器の小型化が進んでいる。このためこれら機器内に設置された様々な素子から発生する熱を機器外に放散させることが難しくなっており、近年これら機器の設計においては、これら機器内に設置される様々な素子の動作補償温度を超えないよう、機器内で発生する熱を効率よく機器外へ放散させること、いわゆる熱設計が非常に重要になっている。基板上に設置された各種素子から発生する熱を放散させる方法として、基板や素子にフィン形状を有する金属部品（ヒートシンク）を接触させたり（例えば特許文献１、２参照）、さらにそれらのフィンからの対流伝熱を促すためにファンを取り付けたりする方法が一般的であるが、Ｅ１７口金を有するＬＥＤ電球のように極めて狭い空間内に電源装置を収納する必要がある場合には、ヒートシンクやファンを設置する余裕はない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】：特開平５−１６０５８８号公報
【特許文献２】：特開２００５−８６０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、放熱性に優れる電源装置およびそれを備える照明器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的は下記（１）〜（１０）の本発明によって達成される。
（１）  変圧器を含む複数の素子を搭載した少なくとも一つの回路基板と、それを収納する絶縁性の樹脂製の筐体を含んでなり、該回路基板と該樹脂製筐体が物理的に接触していることを特徴とする電源装置。
（２）  該樹脂製筐体が、熱伝導率が０．８Ｗ／ｍＫ以上の樹脂で形成されていることを特徴とする、前記（１）に記載の電源装置。
（３）  該樹脂製筐体が、体積抵抗率が１×１０１２Ω・ｃｍ以上の樹脂で形成されていることを特徴とする、前記（１）又は（２）に記載の電源装置。
（４）  該回路基板が少なくとも一つの金属層と、樹脂材料で形成された少なくとも一つの樹脂層の積層体であることを特徴とする前記（１）ないし（３）のいずれか１項に記載の電源装置。
（５） 該回路基板を構成する樹脂層が、熱伝導率が０．６Ｗ／ｍＫ以上の樹脂材料で形成されていることを特徴とする前記（４）に記載の電源装置。
（６） 該回路基板の片面あるいは両面と相対する該樹脂製筐体の内面との間を樹脂で封止していることを特徴とする前記（１）ないし（５）のいずれか１項に記載の電源装置。
（７）  該回路基板の片面あるいは両面と該樹脂製筐体との間を封止する樹脂が、熱伝導率が０．８Ｗ／ｍＫ以上の熱硬化性樹脂であることを特徴とする前記（６）に記載の電源装置。
（８）  該回路基板に搭載される変圧器を構成するボビンが、樹脂で形成されていることを特徴とする前記（１）ないし（７）のいずれか１項に記載の電源装置。
（９）  該回路基板に搭載される変圧器を構成するボビンを形成する樹脂が、熱伝導率が０．８Ｗ／ｍＫ以上の熱硬化性樹脂であることを特徴とする、前記（８）に記載の電源装置。
（１０）  前記（１）ないし（９）のいずれか１項に記載の電源装置を備え、発光ダイオードを光源とすることを特徴とする照明器具。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、極めて狭い閉鎖的空間内に設置される電源装置においても、その装置から発生する熱を効率よく装置外へ放散し、この電源装置を有する電気・電子機器を安定して駆動させるとともに製品寿命を最大限に引き出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の電源装置を電球に適用した場合の実施形態を示す部分縦断面図である。
【図２】図１中の電源装置部分のみを取り出したＡ−Ａ’線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の電源装置を、一例として電球に適用した場合で添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【０００９】
図１は本発明の電源装置を電球に適用した場合の実施形態を示す部分縦断面図、図２は図１中の電源装置部分のみを取り出したＡ−Ａ’線断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図１、２中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
図１に示す電球はいわゆる「ＬＥＤ電球」であり、例えば家屋の天井や壁面に設置され、当該家屋内を照らす照明として用いられるものである。
【００１０】
口金１は筐体２の上端部に設置されている。この口金１は、ＪＩＳ規格等で規定され、図示しない電球ソケットに装着されるものである。そして、この装着状態で、口金１は商用電源からの電力供給を受けることができる。カバー６は筐体２の下端部を覆うように設置されている。また、カバー６は、例えば嵌合により筐体２に固定されている。
このカバー６は透明もしくは半透明の樹脂材料またはガラス材料等で構成されている。なお、カバー６にはＬＥＤチップ７からの光を拡散させるために、凹凸が形成されていてもよい。また、カバー６にはＬＥＤチップ７からの光により励起されて発行する蛍光体が設けられていてもよい。
【００１１】
筐体２はその両端が開口した筒体で形成されている。この筒体は中心軸方向と直角方向の断面形状が円形であっても方形であっても異形であってもよい。また、この筒体の中心軸方向のある部分とある部分の断面積は同じであっても異なっていてもよい。図１では中心軸方向と直角方向の断面積が円形で、上端から下端に行くに連れて断面積がなだらかに大きくなるような円錐形状の筒体の例を示した。
【００１２】
筐体２の下端部にはカバー６内に収まるように基板５と、基板５に搭載されたＬＥＤチップ７が設置される。搭載されるＬＥＤチップ７の数は１個でも複数でもよい。ＬＥＤチップ７が搭載される基板６は、点灯時にＬＥＤチップが発する熱を筐体２に効率よく伝えるために、金属板が積層されたものを用いてもよい。
【００１３】
筐体２は、金属材料で構成され、具体的には、例えば、鉄、ニッケル、ステンレス鋼、銅、真鍮、アルミニウム、チタン、マグネシウム等の各種金属、またはこれらを含む合金を用いることができ、これらの中でもとくにアルミニウムもしくはアルミニウム合金が好ましい。アルミニウムもしくはアルミニウム合金は、比較的熱伝導率が高い材料である。アルミニウムもしくはアルミニウム合金で筐体２を構成した場合、当該筐体２は、放熱性に優れたものとなる。さらに、筐体２の外側表面にアルマイト処理等の化学的あるいは物理的処理を行うと熱輻射率が高くなり、放熱性の観点から好ましい。
【００１４】
図１に示すように筐体２の内面に接触する形で樹脂製筐体３が設置される。電源装置で発生した熱を効率よく筐体２に伝えるためには、筐体２の内面と樹脂製筐体３の外面を隙間なく接触させることが好ましい。
さらに樹脂製筐体３が熱伝導率０．８Ｗ／ｍＫ以上の材料で構成されていることが、なお好ましい。
【００１５】
樹脂製筐体３を構成する樹脂材料の熱伝導率を高めるためには、例えば、酸化アルミニウムや酸化マグネシウム等に代表される金属酸化物、窒化アルミニウムや窒化ホウ素等に代表される金属窒化物、タルクやワラストナイト等に代表されるケイ酸塩等の熱伝導率の高い無機物を樹脂中に充填、分散させることで得られる。当該樹脂材料を構成する樹脂成分としてはとくに限定されるものではなく、熱硬化性、熱可塑性のあらゆる樹脂の中から選択することが可能であるが、製品として使用される時に求められる耐熱性や剛性の観点からエンジニアリングプラスチックを用いるのが好ましい。樹脂製筐体３に用いることのできるエンジニアリングプラスチックとしては、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリマー等を挙げることができる。当該樹脂材料を得る方法としては、樹脂、熱伝導率の高い無機物、そのほか必要な添加剤を所定量計量後、スーパーミキサやリボンブレンダ等の適切な混合機を用いて混合し、ロール、二軸押出機やバンバリーミキサ等の加熱混練機で溶融混練した後に、適切な方法で粉砕、ペレット化する方法が一般的である。こうして得られた樹脂材料を射出成形等の適切な方法で成形し所望の樹脂製筐体を得ることができる。
【００１６】
樹脂製筐体３の内部に電源装置が収められる。樹脂製筐体３は電源装置の電気的絶縁を確保するために電気的に絶縁性の樹脂材料で構成される。樹脂製筐体を構成する樹脂材料の体積抵抗率は１×１０１２Ω・ｃｍ以上であることが好ましい。
樹脂製筐体３の内部に回路基板４が設置される。回路基板４は樹脂製筐体３の中心軸と平行に設置され、さらに図２における回路基板４の左右両端面は樹脂製筐体と物理的に接触していなければならない。これは回路基板４に搭載されるトランスフォーマー９や電子部品１０、１１等から発生する熱を効率よく樹脂製筐体３に伝えるためである。
【００１７】
回路基板４は樹脂製の絶縁層と回路パターンを描く金属箔層を積層した材料で構成されることを基本とするが、両面に回路パターンが描かれたものや、回路パターンが樹脂製絶縁層を介して複数積層されたものでもよい。
さらに、回路基板４を構成する絶縁層が熱伝導率０．６Ｗ／ｍＫ以上の材料からなる良熱伝導性の回路基板であることがなお好ましい。
【００１８】
回路基板４の絶縁層を構成する樹脂材料の熱伝導率を高めるためには、例えば、酸化アルミニウムや酸化マグネシウム等に代表される金属酸化物、窒化アルミニウムや窒化ホウ素等に代表される金属窒化物、タルクやワラストナイト等に代表されるケイ酸塩等の熱伝導率の高い無機物をフェノール樹脂やエポキシ樹脂等からなるワニスに分散させ、このワニスをガラスクロス等に含浸させた後に、熱プレス等の適切な方法でワニスを硬化させることで得られる。
【００１９】
樹脂製筐体３と回路基板４の間の空間を良熱伝導性の樹脂で封止することも、回路基板４に搭載されるトランスフォーマー９や電子部品１０、１１等から発生する熱を効率よく樹脂製筐体３に伝えるために好ましい方法である。
当該封止樹脂としては、例えば、液状エポキシ樹脂や液状シリコーン樹脂等が用いられる。
さらに、当該封止樹脂として熱伝導率が０．８Ｗ／ｍＫ以上の良熱伝導性の樹脂を用いることがなお好ましい。この当該封止樹脂の熱伝導率を高めるためには、例えば、酸化アルミニウムや酸化マグネシウム等に代表される金属酸化物、窒化アルミニウムや窒化ホウ素等に代表される金属窒化物、タルクやワラストナイト等に代表されるケイ酸塩等の熱伝導率の高い無機物を、液状エポキシ樹脂や液状シリコーン樹脂等に、分散させることで得られる。
【００２０】
回路基板４には、トランスフォーマー９や電子部品１０、１１が搭載され、さらに口金１と電気的に接続するためのリード線１２、ＬＥＤチップと電気的に接続するためのリード線８が設置される。これらのほかに製品の駆動に必要な各種部品を搭載することができる。
回路基板４に搭載されるトランスフォーマー９を構成するボビンは樹脂材料で構成されることが好ましい。
【００２１】
さらに、当該樹脂材料として、熱伝導率が０．８Ｗ／ｍＫ以上の良熱伝導性の熱硬化性樹脂を用いることがなお好ましい。
この当該熱硬化性樹脂の熱伝導率を高めるためには、例えば、酸化アルミニウムや酸化マグネシウム等に代表される金属酸化物、窒化アルミニウムや窒化ホウ素等に代表される金属窒化物、タルクやワラストナイト等に代表されるケイ酸塩等の熱伝導率の高い無機物を、樹脂中に充填、分散させることで得られる。当該樹脂材料を構成する樹脂成分としてはフェノール樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いるのが好ましい。当該樹脂材料を得る方法としては、樹脂、熱伝導率の高い無機物、そのほか必要な添加剤を所定量計量後、スーパーミキサやリボンブレンダ等の適切な混合機を用いて混合したり、さらにその混合物をロール、二軸押出機やバンバリーミキサ等の加熱混練機で溶融混練した後に、適切な方法で粉砕する方法が一般的である。こうして得られた樹脂材料を射出成形等の適切な方法で成形し所望のボビンを得ることができる。
【００２２】
以上、本発明の電源装置および照明器具を図示の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、電源装置および照明器具を構成する各部は、同様の機能を発揮しうる任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明の照明器具は、前述したように電球に適用することができ、その場合、例えば、ダウンライトのような天井照明、スポットライトのような間接照明、プロジェクタなどの発光光源として用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明の電源装置は放熱性に優れるため、極めて狭い空間内に電源装置を収納する必要がある、Ｅ１７口金を有するＬＥＤ電球などに用いることができる。
【符号の説明】
【００２４】
１      口金
２      筐体
３      樹脂製筐体
４      回路基板
５      回路基板
６      カバー
７      ＬＥＤチップ
８      リード線
９      トランスフォーマー
１０    電子部品
１１    電子部品
１２    リード線
【図１】
2012178440.tif 000003
【図２】
2012178440.tif 000004