(57)【要約】【課題】新たな放熱経路を確保することにより輝度の向上を図れるランプを提供する。【解決手段】ランプ１は、ＬＥＤチップ（半導体発光素子）２２を有するＬＥＤモジュール５０５と、ＬＥＤモジュール５０５の点灯中において、気相と液相間の相変化或いは固相と液相間の相変化を利用して物質循環経路を形成し、ＬＥＤモジュール５０５で発生した熱を円筒状部材６４０の基台６１側（低温域）に伝える熱伝達材６７０とを備える。【選択図】図１
2013182900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発光素子を有するＬＥＤモジュールと、
ＬＥＤモジュールの点灯中において、気相と液相間の相変化或いは固相と液相間の相変化を利用して物質循環経路を形成し、ＬＥＤモジュールで発生した熱を経路の低温域に伝える熱伝達材とを備える
ことを特徴とするランプ。
【請求項２】
透光性材料により形成され且つ内部に前記熱伝達材を封入した内封容壁を備え、
前記ＬＥＤモジュールは、前記内封容壁の外表面の一部に熱的に結合して配置されている
ことを特徴とする請求項１記載のランプ。
【請求項３】
前記熱伝達材が水分子からなり、吸湿性高分子を主要構成材とする水分固定材が前記ＬＥＤモジュール側の内封容壁に固定されている
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載のランプ。
【請求項４】
前記吸湿性高分子は、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール架橋物、メタクリル酸ポリビニル共重合体、ポリアクリル酸ナトリウム架橋物、架橋カルボキシメチルセルロース、デンプン・ポリアクリロニトリル加水分解物、デンプン・ポリアクリル酸塩架橋物および酢酸ビニル・アクリル酸メチル共重合体鹸化物の少なくとも１つからなる
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のランプ。
【請求項５】
前記水分固定材は、更に、活性炭、シリカゲルおよびゼオライトの少なくとも１つを含む
ことを特徴とする請求項４記載のランプ。
【請求項６】
前記熱伝達材がナフタレンからなる
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載のランプ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のランプを備える
ことを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子を用いたランプと、それを用いた照明装置に関し、特に半導体発光素子の放熱性向上に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）は、一定レベルの光出力および発光効率が達成され、ランプ用途として使用されつつある。
ところで、ＬＥＤは、温度が上昇すると発光効率が低下してしまうため、温度が高ければ供給電力が同じでも輝度は低下してしまう。従って、このＬＥＤを用いたランプでは、ＬＥＤの温度上昇を抑制するためにランプの放熱特性の向上が求められている。
【０００３】
特に、照明メーカとしては、デバイスメーカが作製したＬＥＤモジュール（ＬＥＤ素子）の発光効率以上にその値を向上させることはできない。従って、そのような状況下では、ランプの放熱特性を向上させることが重要となってくる。
これに対して、従来から、ＬＥＤモジュールで発生した熱を、主として、筐体や口金に伝導させて後、筐体の外表面から外部へ放出させたり、口金からソケットを介して照明器具側へ放出させたりするランプが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３１３７１７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、特許文献１に記載された技術では、一定レベル以上の輝度向上のためにＬＥＤモジュールへの供給電力を増加させた場合、放熱が十分ではなく、ＬＥＤの温度上昇を十分に抑制できず、ＬＥＤの発光効率が低下してしまう。従って、輝度向上のためには、ランプの放熱経路として、口金からソケットを介して照明器具側へ至る経路を太くしたり、その他に新たな放熱経路を確保したりする必要がある。
【０００６】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、新たな放熱経路を確保することにより高出力化、即ち、更なる輝度の向上を図れるランプを提供することを目的とする。
【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、本発明に係るランプは、半導体発光素子を有するＬＥＤモジュールと、筐体部と熱的に結合した基台との間に、ＬＥＤモジュールの点灯中において、気相と液相間の相変化或いは固相と液相間の相変化を利用した物質循環経路を形成する熱伝達材を容壁内に密封している。
【発明の効果】
【０００８】
本構成によれば、ＬＥＤモジュールの点灯中において、気相と液相間の相変化或いは固相と液相間の相変化を利用して物質循環経路を形成し、ＬＥＤモジュールで発生した熱を低温域に伝える熱伝達材を備える。従って、ＬＥＤモジュールで発生した熱は、熱伝達材による気相と液相間の相変化或いは固相と液相間の相変化が関与した物質循環経路によって経路の低温域へ伝えられていく。容壁の低温域に伝えられた熱は、更に、基台を経由した熱伝導で筐体外部へと導かれる。これにより、出力を上げてもＬＥＤモジュールの温度上昇を抑制することができるので、ＬＥＤの発光効率の低下を抑制でき、またＬＥＤの素子破壊を抑制できる。その結果、ＬＥＤモジュールの高出力化が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係るランプの一部破断した斜視図。
【図２】実施の形態１に係るランプの断面図。
【図３】実施の形態１に係るＬＥＤモジュールを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ’線矢視断面図。
【図４】実施の形態１に係るランプの放熱モデルを説明するための図。
【図５】実施の形態２に係る照明装置の一部破断した側面図。
【図６】変形例に係るランプの断面図。
【図７】変形例に係るランプの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜実施の形態１＞
＜１＞構成
本実施の形態に係るランプ１の全体構成について、図１および図２を参照しながら説明する。ここで、図１は、ランプ１の斜視図、図２は、ランプ１の断面図である。図２の一点鎖線Ｊは、ランプ１のランプ軸を示している。
【００１１】
図１および図２に示すように、本実施の形態に係るランプ１は、白熱電球に代替する電球形のＬＥＤランプであって、光源であるＬＥＤモジュール５０５と、バルブ７と、電力を受電する口金１１と、支持部材１７と、水分固定材５７０とを備える。さらに、本実施の形態に係るランプ１は、ケース（筐体）９と、一対のリード線４９、５１と、回路ユニット１５とを備える。
【００１２】
この図１および図２に示すような、ＬＥＤモジュール５０５をランプ１の中央に配置し、透光性のバルブ７を介して光を四方八方に放出するタイプの電球形ＬＥＤランプは、その優れた照明心理効果（クリア白熱電球を模したきらめき感）が照明利用者に受け入れられており、照明利用者の間で注目を集めている。
＜１−１＞ＬＥＤモジュール
図３は、ＬＥＤモジュール５０５の構造を示す図である。図３（ａ）は、ＬＥＤモジュール５０５の平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるＡ−Ａ’線矢視断面図である。
【００１３】
図３（ａ）および（ｂ）に示すように、ＬＥＤモジュール５０５は、モジュール基板５２１と、モジュール基板５２１の表面に実装された複数のＬＥＤチップ２２と、ＬＥＤチップ２２を封止する封止体２３を備える。
モジュール基板５２１は、平面視形状が円形状をしており、中央部を挟んで対向する両端部それぞれに平面視円形状の貫通孔２６が形成されるとともに略中央部に平面視矩形状の貫通孔２５が形成されている。また、モジュール基板５２１上には、ＬＥＤチップ２２同士を電気的に接続（直列接続又は／及び並列接続である。）したり、ＬＥＤチップ２２と回路ユニット１５とを電気的に接続するための配線パターンが形成されたりしている。この配線パターンには、各貫通孔２６の外周部に形成された給電端子２４ａ，２４ｂが含まれる。ここで、各貫通孔２６は、ＬＥＤチップ２２と回路ユニット１５とを電気的に接続するリード線４９、５１の端部を挿通するためのものである。また、貫通孔２５は、モジュール基板５２１と支持部材１７との結合に用いられるものである。詳細は後述する。
【００１４】
モジュール基板５２１は、ＬＥＤチップ２２から発せられた光のうち、後方へ発せられた光を遮らないように、透光性材料により構成されている。つまり、モジュール基板５２１の上面側のＬＥＤチップ２２で発せられてモジュール基板５２１に向かう光が、そのままモジュール基板５２１を透過してバルブ７から出射するように、モジュール基板５２１を透光性材料により構成している。この透光性材料としては、例えば、ガラスやアルミナ等がある。また、ＬＥＤチップ２２から基板側へ発せられた光の利用を考慮すると、配線パターンも透光性の材料で構成されるのが好ましく、このような透光性の材料としてはＩＴＯ等がある。なお、モジュール基板５２１としては、例えば、金属板と、当該金属板のＬＥＤチップ２２の実装される面側に貼り付けられた絶縁シートとからなるものを採用してもよい。
【００１５】
ＬＥＤチップ２２は、複数あり、間隔（例えば、等間隔である。）をおいて、円形状のモジュール基板５２１上に配置されている。このＬＥＤチップ２２は、ＧａＮ系半導体から形成されたいわゆる青紫色発光ダイオードである。なお、このＬＥＤチップ２２の個数、配置等は、ランプ１に要求される輝度等により適宜変更してもよい。
封止体２３は、主に、透光性材料からなる。封止体２３は、ＬＥＤチップ２２への空気や水分の侵入を防止する機能を有する。ここでは、複数のＬＥＤチップ２２が直線状に配されている列単位で、当該列を構成するＬＥＤチップ２２を被覆している。
【００１６】
封止体２３は、空気等の侵入防止機能の他、ＬＥＤチップ２２から発せられた光の波長を当該光の波長とは異なる波長に変換する必要がある場合は、ＬＥＤチップ２２からの光の波長を変換する波長変換機能も有する。なお、波長変換機能は、例えば、蛍光体材料を透光性材料に混入することにより実現できる。
封止体２３を構成する透光性材料としては、例えばシリコーン樹脂を利用することができる。また、波長変換機能を持たせる場合には、変換材料としては例えば蛍光体粒子を利用することができる。前述のように、ＬＥＤチップ２２は青色光を発光色とするものである場合、透光性材料に青紫色光を黄色光に変換する黄色蛍光体粒子を分散させると、ＬＥＤチップ２２から出射された青紫色光と、蛍光体粒子により波長変換された黄色光とにより混色された白色光が発せられる。また、演色性を向上させるため、それ以外の発光色の蛍光体粒子を含めても良い。
【００１７】
＜１−２＞バルブ
図１および図２に示すように、バルブ７は、白熱電球のそれと同じような形状をしている。バルブ７は、ここでは、一般白熱電球（フィラメントを有する電球）と似た形状をした、いわゆるＡタイプである。なお、バルブ７の形状は、必ずしもＡ形である必要はない。
【００１８】
バルブ７は、中空の球状をした球状部７ａと、筒状をした筒状部７ｂとを備える。筒状部７ｂは、球状部７ａから離れるに従って縮径している。
バルブ７は、透光性材料であるガラスから形成されている。なお、バルブ７は、例えば、透光性の樹脂材料や透光性セラミックス等から形成されてもよい。
＜１−３＞口金
口金１１は、ランプ１が照明装置に取り付けられ点灯された際に、照明装置のソケットから電力を受けるための部材である。口金１１の種類は、特に限定されるものではないが、例えばエジソンタイプであるＥ２６口金やＥ１７口金が挙げられる。図２に示すように、口金１１は、略円筒形状であって外周面が雄螺子となっているシェル部２７と、シェル部２７に絶縁部２９を介して装着されたアイレット部３１とを備える。ここで、シェル部２７には、リード線３３が接続され、アイレット部３１には、リード線３５が接続されている。そして、口金１１で受電した電力は、２本のリード線３３，３５を介して回路ユニット１５に入力される。また、口金１１の内周面には、ケース９に螺合させるための螺合部が形成されている。
【００１９】
＜１−４＞ケース（筐体部）
ケース９は、回路ユニット１５を収納するためのケースである。図２に示すように、ケース９は、円筒状の第１ケース部９ａと、これに連なる円筒状の第２ケース部９ｂとからなる。
第１ケース部９ａは、内径がバルブ７の開口部７ｃ側の外径とほぼ同じであり、上端部にバルブ７が接着剤により固着されている。また、第１ケース部９ａの下端部には、周壁の全周に亘って溝部９ｃが形成されており、後述の回路基板４１の周部がこの溝部９ｃに嵌合した形で、回路ユニット１５が第１ケース部９ａに固定される。従って、回路ユニット１５で発生した熱は、後述の回路基板４１の周部から第１ケース部９ａに伝導する。そして、第１ケース部９ａの外表面は外気に露出しており、ケース９に伝導した熱は、第１ケース部９ａの外表面から外部に放出される。
【００２０】
第２ケース部９ｂは、外周面が口金１１の内周面と接触するように構成されており、第２ケース部９ｂの外周面には口金１１と螺合するための螺合部が形成されている。この螺合部によって、第２ケース部９ｂと口金１１とが接触している。従って、回路ユニット１５からケース９に伝導した熱は、第２ケース部９ｂを介して口金１１にも伝導し、口金１１の外表面からも放熱される。また、第２ケース部９ｂの外壁の一部には、リード線３３の先端部が嵌め込まれる溝部９ｄが形成されている。
【００２１】
このケース９は、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の樹脂材料から形成されている。なお、ケース９は、射出成形によって一体的に成形される。
ところで、バルブ７および以下に記す基台６１により構成される構造体は、ケース９の第１ケース部９ａに固着されている。この構造体は、断熱性を有する樹脂材料からなる接着剤により、第１ケース部９ａに固着されている。これにより、回路ユニット１５で発生しケース９に伝導した熱が、バルブ７および基台６１へは伝導しない。従って、回路ユニット１５で発生した熱がＬＥＤモジュール５０５に伝導してしまうことを防止でき、ＬＥＤモジュール５０５の温度上昇の抑制を図ることができる。
【００２２】
＜１−５＞回路ユニット
回路ユニット１５は、口金１１を介して受電した電力を、ＬＥＤモジュール５０５に供給する。回路ユニット１５は、回路基板４１と、回路基板４１上に実装された各種の回路素子４３から構成されている。
回路基板４１は、ケース９の第１ケース部９ａ内部の係止構造を利用して固定される。具体的には、第１ケース部９ａの内部の溝部９ｃに回路基板４１の周縁部が嵌合した形で係止されている。
【００２３】
回路ユニット１５は、口金１１からリード線３３，３５を介して供給される交流電力を整流平滑する整流平滑回路と、整流平滑回路からの入力電圧を昇降圧してＬＥＤモジュール５０５に出力する電力変換回路とを備えている。なお、この回路ユニット１５は、更に、調光回路等の他の回路を適宜組み合わせて構成されたものであってもよい。ただし、本実施例ではこの回路ユニット１５を駆動させず、外部ＤＣ電源からの電力供給でＬＥＤモジュール５０５を点灯させる構成を採った。
【００２４】
＜１−６＞リード線
リード線４９，５１は、回路ユニット１５からＬＥＤモジュール５０５に電力を供給するためのものである。
リード線４９は、その一端部がＬＥＤモジュール５０５の給電端子２４ａと導電性接合部材９０を介して電気的に接続されており、他端部が回路ユニット１５の高電位側の出力端と電気的に接続されている。また、リード線５１は、その一端部が給電端子２４ｂと導電性接合部材９０を介して電気的に接続されており、他端部が回路ユニット１５の低電位側の出力端と電気的に接続されている。ここで、リード線４９，５１の上記一端部は、貫通孔２６に挿通された状態で、導電性接合部材９０により給電端子２４ａ，２４ｂ（図３参照）に固着されている。上述したように、本実施例におけるリード線４９，５１は、外部ＤＣ電源に接続された。
【００２５】
＜１−７＞支持部材
支持部材１７は、基台６１の上面（バルブ７の内周面）からバルブ７の内方に向かって延伸している。この支持部材１７は、棒状の形状を有し、先端部（頂部１７ｃの上面）にＬＥＤモジュール５０５が固定され、基端部が基台６１に固着されている。
また、支持部材１７の頂部１７ｃの上面が、平坦であり、この頂部１７ｃの上面に支持部材１７の延出方向に突出する平面視矩形状の凸部１７ｄが設けられている。この凸部１７ｄの平面視形状は、ＬＥＤモジュール５０５のモジュール基板５２１における貫通孔５２５の平面視形状と一致しており、凸部１７ｄと貫通孔５２５とが嵌合した状態で支持部材１７の頂部１７ｃの上面にＬＥＤモジュール５０５が載置される。これにより、ＬＥＤモジュール５０５が、支持部材１７の頂部１７ｃの上面で支持部材１７の延出方向を軸として回転するのを抑止できる。
【００２６】
また、支持部材１７は、ＬＥＤモジュール５０５のモジュール基板５２１の熱伝導率よりも大きい熱伝導率の材料により形成された中実構造である。具体的には、支持部材１７は、アルミニウムからなる。なお、支持部材１７は、他の金属材料等により形成してもよい。
また、支持部材１７の基端部は、基台６１に接着剤で固定されている。この接着剤としては、例えばシリコーン樹脂からなる接着剤を用いることができる。これにより、ＬＥＤモジュール５０５から支持部材１７に伝わった熱を基台６１に効率良く伝導させることができる。ただし、この熱伝導経路だけでは更なる高効率化を図ることはできない。すなわち、この熱伝導で熱抵抗を更に下げるためには支持部材１７の支柱径を大きくする必要があるが、そうすると今度はランプ配光分布に支障をきたす懸念が増してくる。また、本実施の形態の変形例にあっては、この支持部材１７を無くし、その代わりに、以下で説明する円筒状部材５４０を密閉容器に変更してもよい。
【００２７】
＜１−８＞基台
基台６１は、略円板状の形状を有し、支持部材１７の基端部が接着剤で固定されている。即ち、基台６１は、支持部材１７の長手方向における他端側が固定された状態で支持部材１７を支持している。なお、基台６１と支持部材１７とは、一体加工されたものであってもよい。また、基台６１は、その周面がケース９の内周面に接触した状態でケース９に固定されている。すなわち、基台６１の周部全体には、段部６１ｃが形成されており、基台６１がケース９に固定された状態で段部６１ｃとケース９の周壁との間に生じる隙間にバルブ７の開口側端部７ｃが位置した状態で、シリコーン樹脂からなる接着剤により固着されている。さらに、基台６１における中央部を挟んだ２箇所それぞれには、回路ユニット１５からＬＥＤモジュール５０５に電力を供給するためのリード線４９，５１を挿通するための貫通孔６１ｂが貫設されている。
【００２８】
＜１−９＞円筒状部材
円筒状部材５４０は、中心軸方向における一端部がモジュール基板５２１におけるＬＥＤチップ２２および封止体２３側とは反対側に接着剤で固着され、他端部は基台６１に接着剤で固着されている。この円筒状部材５４０の周壁が内封容壁を構成している。円筒状部材は、ガラス等の透光性材料から形成されている。ここで、円筒状部材５４０と基台６１とを、あるいは円筒状部材５４０とモジュール基板５２１とを固着するための接着剤としては、密着・気密性に優れた材料、例えばシリコーン樹脂が好適である。なお、この円筒状部材５４０は、先述したように容器的構成をとっていてもよい。
【００２９】
＜１−１０＞水分固定材
水分固定材５７０は、モジュール基板５２１と円筒状部材５４０とで囲まれる領域Ｓ５内のモジュール基板５２１側に、熱伝達材６７０としての水を収着した状態で配置されている。一方、円筒状部材５４０内の水蒸気は、この水分固定材５７０から蒸発（脱着）したものである。言い換えれば、この水分固定材５７０は、その場にて円筒状部材５４０内に存在する水分子を可逆的に収着脱着させる機能を有する。ここで、「収着」とは、水分固定材５７０表面への水分子の吸着と、水分固定材５７０表面に吸着した水分子が水分固定材５７０を構成する親水性の高い高分子への吸収とが同時に起こる現象をいう。この水分固定材５７０は、吸湿性の高い高分子（以下「吸湿性高分子」と称す。）を主材料とする。そして、水分固定材５７０では、水分子が吸湿性高分子の有する親水性極性基との水素結合の形式で吸着され、さらに、この吸湿性高分子に入り込んで吸収されていく。この吸湿性高分子としては、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）がある。また、水分固定材５７０は、他に、ポリアクリレートからなる繊維と、シリカゲル（本実施例ではシリカゲルをアルコールで処理をしたシリカ・エタノール）とを含んでいる。
【００３０】
本実施の形態に係る水分固定材５７０には、具体例として１０％ＰＶＡ水の約１．０ｇにより約０．１ｇのポリアクリレートおよび約５ｍｇのシリカ・エタノールを吸水させた状態のものを使用した。
＜２＞ランプの放熱特性について
次に、本実施の形態に係るランプ１の放熱特性について説明する。
【００３１】
まず、本実施の形態に係るランプ１と比較例に係るランプとで点灯状態におけるＬＥＤモジュール５０５近傍の温度を測定した結果を述べる。ここで、比較例に係るランプは、本実施の形態に係るランプ１と略同様の構成を有するが、円筒状部材５４０が無い点で本実施の形態に係るランプ１と相違している。また、ランプ１および比較例に係るランプそれぞれへの供給電力はＤＣ連続動作の外部電源により、その値を６．５Ｗとした。
【００３２】
比較例に係るランプの場合、点灯状態において、基台６１の温度が約８８．４℃であるのに対して、ＬＥＤモジュール５０５近傍の温度は、１０７℃であった（基台６１とＬＥＤモジュール５０５近傍の温度差が１８．６℃）。
一方、本実施の形態に係るランプ１の場合、ベースアップ点灯状態において、基台６１の温度が８８．５℃であるのに対して、ＬＥＤモジュール５０５近傍の温度は、約９６．５℃であった（基台６１とＬＥＤモジュール５０５近傍との温度差が８．０℃）。
【００３３】
本実験の結果をまとめたものを表１に示す。
【００３４】
【表１】
2013182900.tif 000003
【００３５】
つまり、本実施の形態に係るランプ１では、比較例に係るランプに比べてＬＥＤモジュール５０５近傍の温度と基台６１の温度との差が縮小しており、熱抵抗値の縮小効果が認められている。
次に、本変形例に係るランプ１の放熱モデルについて図４（ａ）を用いて説明する。
ＬＥＤモジュール５０５で発生した熱が水分固定材５７０に伝導すると、水分固定材５７０に収着されていた熱伝達材である水分子は、水分固定材５７０に伝導した熱を吸収して脱離する。この水分固定材５７０からの水分子の蒸発（脱着）は、水分固定材５７０からの熱が用いられ、その部位は冷却される。
【００３６】
水分固定材５７０を脱着した水分子（図４（ａ）中の矢印Ａ５１参照）は、円筒状部材がつくる空間内の水蒸気圧を上昇させるが、その圧力が当該空間で最も温度の低い部位の飽和蒸気圧を上回れば、その部位にて水の凝縮（液化）が始まる（図４（ａ）中のＢ５２参照）。そのときに、凝縮熱が同部位に移される。
続いて、基台６１内表面に付着した凝縮水は、重力により水滴となって落下し（図４（ａ）１８中のＣ５３参照）、再び、水分固定材５７０に収着される。
【００３７】
その後、水分固定材５７０内に収着された水分子は、再び、ＬＥＤモジュール５０５から水分固定材５７０に伝導した熱を吸収して水分固定材５７０から脱着（蒸発）する（図４（ａ）中の矢印Ａ５１参照）。
以上のように、図４（ａ）が示すベースアップ点灯（口金が斜め方向を含む）の場合、円筒状部材５４０がつくる管壁内側の領域Ｓ５内において、水分子の水分固定材５７０からの脱着、基台６１表面での凝縮（液化）、液相状態の水分子の基台６１から水分固定材５７０への水滴落下、水分固定材５７０への収着という循環が生じる。これにより、ランプ１の点灯時において水分固定材５７０に保持される水分子は、減少することなく一定量に維持される。従って、ランプ１の点灯中において絶えずＬＥＤモジュール５０５を冷却することが可能となる。なお、支持部材１７を廃し、円筒状部材５４０から密閉容器７４０仕様に変更（図４（ｂ）参照）しても、先の実施例と同様の結果を得ることが期待できる。なお、この構成でランプ配光分布に大きな支障をきたすことはない。
【００３８】
結局、本実施の形態に係るランプ１では、ＬＥＤモジュール５０５の点灯中において、気相と液相間の相変化を利用して物質循環経路を形成し、ＬＥＤモジュールで発生した熱を低温域に伝える水を備える。従って、ＬＥＤモジュールで発生した熱は、水による気相と液相間の相変化が関与した物質循環経路によって低温域に伝えられていく。円筒状部材５４０内の低温域に伝えられた熱は、更に、基台６１を経由した熱伝導でケース９外部へと導かれる。これにより、ＬＥＤモジュール５０５の温度上昇を抑制することができるので、ＬＥＤ２２の発光効率の低下を抑制でき、またＬＥＤ２２の素子破壊を抑制できる。その結果、ＬＥＤモジュール５０５の高出力化が達成できる。
【００３９】
＜実施の形態２＞
本実施の形態に係る照明装置について、図５を参照しながら説明する。図５は、本実施の形態に係る照明装置１００の一部破断した側面図である。
図５に示すように、照明装置１００は、例えば、室内の天井Ｃに装着されて使用され、前述の実施の形態１に係るランプ１と、点灯器具１０２とを備える。
【００４０】
点灯器具１０２は、天井Ｃに取り付けられる器具本体１０３と、ランプ１を覆う椀状のランプカバー１０４とを備える。
器具本体１０３は、ソケット１０３ａを有する。ソケット１０３ａには、ランプ１の口金１１が螺着される。外部電源からは、このソケット１０３ａを介してランプ１に電力が供給される。
【００４１】
なお、図５に示した照明装置１００は、一例であって、ランプ１を保持するとともに、ランプ１に電力を供給するためのソケットを少なくとも備えていればよい。また、図５に示す照明装置１００は、１つのランプ１を備えていたが、複数のランプ１を備えるものであってもよい。或いは、実施の形態２に係るランプ２を備えるものであってもよい。
＜変形例＞
（１）実施の形態１では、熱伝達材６７０が水分子である場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、ナフタレンを用いたものであってもよい。
【００４２】
本変形例に係るランプ２の断面図を図６に示す。なお、実施の形態１と同様の構成については同一の符号を付して適宜説明を省略する。
図６に示すように、支持部材がなく密閉容器６４０を備えている。この密閉容器６４０は、中心軸方向の両端側が閉塞されている。この密閉容器６４０は、バルブ７内に配置されている。そして、密閉容器６４０の中心軸方向における一端側には、ＬＥＤモジュール５０５の一部を構成するモジュール基板５２１が接着剤により固着されている。また、密閉容器６４０の中心軸方向における他端側には、内容物封入管６４０ａが突設されている。この密閉容器６４０の周壁が、内封容壁を構成している。この密閉容器６４０は、アルミナ等の透光性材料から形成されている。また、密閉容器６４０は、高耐圧性である。そして、密閉容器６４０の内部にはナフタレン（融点は１００℃以下の８０℃）からなる熱伝達材６７０が充填されている。
【００４３】
まず、ランプ点灯初期のナフタレンからなる熱伝達材６７０内での、固相から液相への相変化に注目する。氷が水に囲まれた混相状態で融解するとき、水温は氷の融点０℃に維持されるが、それと同様のことがナフタレンを熱伝達材６７０とする場合にも言える。ナフタレン（熱伝達材６７０）の融解初期では、ＬＥＤモジュール５０５に当接する密閉容器６４０内の温度は、その融解温度に維持される傾向にある。即ち、温度上昇よりも「融解」という仕事に熱エネルギーが費やされる（いわゆる潜熱である）。ちなみに、ナフタレンの融解熱は、１９．２９ｋＪ／ｍｏｌである。
【００４４】
熱伝達材６７０全体の温度が８０℃以上に達した時点で熱伝達材６７０のナフタレンは全て融解するが、その後、粘性の異なる同一物質が温度分布の異なる熱伝達材６７０の内部で進行する均質化、すなわち、対流現象が支配的となる。ここにおいて、気体分子の対流とは異なり、液体である分、その熱輸送量は増大している。
まず、本実施の形態に係るランプ２と比較例に係るランプとで点灯状態におけるＬＥＤモジュール５０５近傍の温度を測定した結果を述べる。ここで、比較例に係るランプとその実験結果は、本実施の形態に係るランプ１の比較例に当てたときのものと同じである。また、ランプ２への電力供給もＤＣ連続動作の外部電源により、その値を６．５Ｗとした。
【００４５】
比較例に係るランプの場合、点灯状態において、基台６１の温度が約８８．４℃であるのに対して、ＬＥＤモジュール５０５近傍の温度は、１０７℃であった（基台６１とＬＥＤモジュール５０５近傍の温度差が１８．６℃）。
一方、本実施の形態に係るランプ１の場合、点灯状態において、基台６１の温度が８８．３℃であるのに対して、ＬＥＤモジュール５０５近傍の温度は、約９４．６℃であった（基台６１とＬＥＤモジュール５０５近傍との温度差が６．３℃）。
【００４６】
本実験の結果をまとめたものを表２に示す。
【００４７】
【表２】
2013182900.tif 000004
【００４８】
つまり、本実施の形態に係るランプ１では、比較例に係るランプに比べてＬＥＤモジュール５０５近傍の温度と基台６１の温度との差が縮小しており、熱抵抗値の縮小効果が認められている。
結局、本実施の形態に係るランプ１では、ＬＥＤモジュール５０５の点灯中において、固相と液相間の相変化を利用して物質循環経路を形成し、ＬＥＤモジュール５０５で発生した熱を基台６１側（低温域）に伝えるナフタレンを容壁内に備える。従って、ＬＥＤモジュール５０５で発生した熱は、ナフタレンによる固相と液相間の相変化が関与した物質循環経路によって密閉容器６４０の基台６１側（低温域）に伝えられていく。基台６１側に伝えられた熱は、更に、基台６１を経由した熱伝導でケース９外部へと導かれる。これにより、ＬＥＤモジュール５０５の温度上昇を抑制することができるので、ＬＥＤ２２の発光効率の低下を抑制でき、またＬＥＤ２２の素子破壊を抑制できる。その結果、ＬＥＤモジュール５０５の高出力化が達成できる。
【００４９】
（２）なお、水分固定材５７０には、２層以上の多層構造を有してより吸湿性の高い、例えば、ポリアクリル酸ナトリウム架橋物や架橋カルボキシメチルセルロース、デンプン・ポリアクリロニトリル加水分解物、デンプン・ポリアクリル酸塩架橋物、酢酸ビニル・アクリル酸メチル共重合体鹸化物等を採用することができる。
（３）なお、吸湿性高分子としては、例えば、ポリビニルアルコールを部分的に架橋してなるものであってもよい。具体的には、ポリビニルアルコールを有機チタン化合物および有機ジルコニウム化合物のいずれか一方で架橋してなるものが挙げられる。また、吸湿性高分子としては、ポリビニルアルコールと、アクリル酸と、メタクリル酸メチルとの共重合体からなるものであってもよい。
【００５０】
更に、このポリビニルアルコールを含む材料からなる吸湿性高分子は、シリカゲル（ＳｉＯ２・ｎＨ２Ｏ）を付着させる構成であってもよい。このシリカゲルは、水分固定材の機能強化と容壁への固着に有用で、Ａ型シリカゲル、Ｂ型シリカゲルのいずれのタイプであっても構わない。もちろん、シリカゲルにアルコール処理を施しゲル粒子の微細化を図っても良い。
【００５１】
（４）また、吸湿性高分子に活性炭やゼオライトを付着させて、水分固定材５７０が多孔質化されているものであってもよい。
（５）また、水分子を熱伝達材とした円筒状部材５４０の内部には、主に抗菌目的の低級アルコールが含有されていてもよい。更には、円筒状部材５４０の内部にさまざまな気圧の空気だけでなく、酸素および窒素の少なくとも一方が、また希ガスが封入されていてもよい。
【００５２】
（６）実施の形態１では、支持部材１７を備える例について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、図７に示すように、支持部材１７がなく、ＬＥＤモジュール５０５が円筒状部材５４０により支持されるランプ３であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明に係るランプは、照明用途全般に広く利用可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１，２，３  ランプ
７        バルブ
７ａ      球状部
７ｂ      筒状部
７ｃ      開口部
９        ケース
９ａ      第１ケース部
９ｂ      第２ケース部
９ｃ，９ｄ，３１７ｆ  溝部
１１      口金
１５      回路ユニット
１７  支持部材
２２      ＬＥＤチップ
２３      封止体
２４ａ，２４ｂ  給電端子
２５，２６  貫通孔
２７      シェル部
２９      絶縁部
３１      アイレット部
６１      基台
１００    照明装置
１０２    点灯器具
１０３    器具本体
１０３ａ  ソケット
１０４    ランプカバー
５０５    ＬＥＤモジュール
５２１  モジュール基板
５４０  円筒状部材
５７０  水分固定材
６７０  熱伝達材
６４０    密閉容器有底円筒状部材
【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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