(57)【要約】【課題】  ＬＥＤで発生する熱を効果的に外部に放出することができる電球形照明装置を提供する。【解決手段】  発光体と、該発光体を覆うカバー部材と、該発光体が取り付けられる放熱体と、該放熱体に取り付けられる口金と、を有し、前記発光体と、前記カバー部材と、前記放熱体と、前記口金と、が硬化性材料を介して熱的に結合する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光体と、該発光体を覆うカバー部材と、該発光体が取り付けられる放熱体と、該放熱体に取り付けられる口金と、を有し、
前記発光体と、前記カバー部材と、前記放熱体と、前記口金と、が硬化性材料を介して熱的に結合する電球形照明装置。
【請求項２】
前記カバー部材の開口端部が前記硬化性材料により固定されている請求項１に記載の電球形照明装置。
【請求項３】
発光体と、該発光体を覆うカバー部材と、該発光体が取り付けられる放熱体と、該放熱体に取り付けられる口金と、を有し、前記発光体と、前記カバー部材と、前記放熱体と、前記口金と、が硬化性材料を介して熱的に結合している電球形照明装置の製造方法であって、
前記放熱体における発光体を取り付けることが可能な発光体取付部の上まで前記硬化性材料を充填する工程Ａと、工程Ａの後で前記発光体を前記発光体取付部に取り付ける工程Ｂと、を備える電球形照明装置の製造方法。
【請求項４】
工程Ｂの後で、前記カバー部材の開口端部を前記硬化性材料に埋没させる工程Ｃを備える請求項３に記載の電球形照明装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電球形照明装置に関し、特に、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の半導体発光素子を備えた発光体を有する電球形照明装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ等の半導体発光素子を備えた発光体を有する電球形照明装置は、白熱電球と比較して長寿命化、
省エネルギー化を図ることができるため、近年注目が集まっている。一方、ＬＥＤは、温度上昇に伴って発光効率が低下すると共に、寿命が短くなることが知られており、ＬＥＤで発生する熱を外部に放出する必要がある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ＬＥＤからの熱は、ＬＥＤ基板を介して放熱板に効率良く伝導され、一部はそのまま放熱板の周縁部から照明装置の外部の空気に放熱され、残りの熱は、放熱板から放熱部に効率良く伝導され、放熱部から照明装置の外部の空気に放熱されることが記載されている。
【０００４】
更に、特許文献１には、放熱板と放熱部の間には、熱伝導シートまたは熱良導性のグリスを介装することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２２８１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＬＥＤの発光効率の低下や、寿命が短くなることを抑制するためには、ＬＥＤで発生する熱を効果的に外部に放出することが望まれる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ＬＥＤで発生する熱を効果的に外部に放出することができる電球形照明装置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】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明の特徴とするところは、発光体と、該発光体を覆うカバー部材と、該発光体が取り付けられる放熱体と、該放熱体に取り付けられる口金と、を有し、前記発光体と、前記カバー部材と、前記放熱体と、前記口金と、が硬化性材料を介して熱的に結合する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ＬＥＤで発生する熱を効果的に外部に放出することができる電球形照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る電球形照明装置の外観正面図である。
【図２】図１に示される電球形照明装置からカバー部材を外した状態の斜視図である。
【図３】図１に示される電球形照明装置の分解斜視図である。
【図４】（ａ）図１に示される電球形照明装置の縦断面図である。（ｂ）（ａ）の一部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態に係る電球形照明装置の外観正面図である。図２は、図１に示される電球形照明装置からカバー部材を外した状態の斜視図である。図３は、図１に示される電球形照明装置の分解斜視図である。図４（ａ）は、図１に示される電球形照明装置の縦断面図であり、（ｂ）は(ａ)の一部拡大図である。
【００１３】
図１に示すように、電球形照明装置１０の外観からは、カバー部材１３と、放熱体１５と、口金１６と、が確認できる。図２に示すように、電球形照明装置１０からカバー部材１３を外すと、発光体１２と、電源回路基板２０と、硬化性材料１８と、ネジ２５と、が確認できる。
【００１４】
カバー部材１３は、透光性を有する例えば乳白色の、ガラス製又はＰＣ（ポリカーボネイト）等の樹脂製である。カバー部材１３は、略球面状に形成されている。カバー部材１３は、開口を形成する開口端部１３ａを有している。
【００１５】
カバー部材１３には、発光体１２からの光を拡散させる光拡散部材が含有されていてもよい。発光体１２のＬＥＤ１１からの光は、指向性の強いものである。カバー部材１５に光拡散部材を含有させることで、発光体１２のＬＥＤ１１からの光がカバー部材１５を透過する際に拡散され、配光が広がるという効果を奏する。
【００１６】
カバー部材１３の開口端部１３ａが、空気よりも熱伝導性の高い硬化性材料１８を介して係止されている。このような係止形態をとることで、カバー部材１３の位置合わせを考慮せずに取り付けることができるため、組立性を向上できる。硬化性材料１８は、熱膨張や収縮によって、カバー部材の開口端部１３ａに発生する歪を低減するために弾力性を備える硬化性材料（例えばシリコーン樹脂）が好ましい。
【００１７】
放熱体１５は、後述する硬化性材料１８を充填する空間Ｖと、発光体取付部１５ａや電源回路基板収納部１５ｂや放熱部材取付部１５ｃや外筒部１５ｄや放熱体端部１５ｅや連通部１５ｆ、を備え、一端側から他端側まで連通する開口を有する略筒形状の部材である。放熱体１５の外観を形成する略筒状の外筒部１５ｄの内側に、略有底筒状の電源回路基板収容部１５ｃが位置し、外筒部１５ｄと電源回路基板収容部１５ｃとの間をつなぐように４つの連通部１５ｆがある。発光体取付部１５ａは、連通部１５ｆにおける一端部（上側端部）を指す。放熱部材取付部１５ｂは、連通部１５ｆに設けられた凹部であり、円筒形状の放熱部材１９が放熱体１５の一端部側（上側）から挿入可能となっている。放熱体端部１５ｅは、外筒部における他端側（下側）を指す。
【００１８】
放熱体１５において、電源回路基板収納部１５ｃの上面は発光体取付部１５ａのある面よりも上に位置する。また、放熱体１５の外筒部の上面は発光体取付部１５ａのある面よりも上に位置する。
【００１９】
本実施形態において、放熱体１５は、絶縁材料から形成されている。放熱体１５の材料としては、例えばポリブチレンテレフタレート等の樹脂材料が挙げられる。ポリブチレンテレフタレートは、難燃性・耐熱老化性に優れているため、好ましい。また、当該放熱体１５は放熱性を高めるために当該放熱体の外周面に複数の放熱フィンを有していてもよい。また、放熱体１５としては、金属材料と樹脂材料が一体となった構造物を用いてもよい。
【００２０】
本実施形態では、発光体１２は、中空の概円形形状の基板１７を有しており、基板１７の一方の面である実装面に複数のＬＥＤ１１（モジュール）が略円周状に配列されて実装されている。基板１７は１〜２ｍｍの厚さを有している。
【００２１】
発光体１２は、基板１７の他方の面が発光体取付部１５ａ上に硬化性材料１８を介して取り付けられる。発光体１５と硬化性材料１８の密着性を高めるため、発光体１２は硬化性材料１８が未硬化の段階で取り付けることが好ましい。放熱体１５に対する発光体１２の傾きなどが少なくなるようにネジ２５により、発光体１２を放熱体１５に固定しても良い。
【００２２】
電源回路基板２０は、複数の電子部品（図示せず）が基板に実装されたものである。電源回路基板２０は、例えば、商用電源からの交流電力を直流電力に整流する回路、整流後の直流電力の電圧を調整する回路等を備えている。
【００２３】
口金１６は、アルミニウムなどの金属で形成され、室内の天井等の外部に設置された一般照明電球用のソケットにねじ込むことにより商用電源に電気的に接続するための部材である。本実施形態においては、口金１６は、放熱体１５の放熱体端部１５ｅに、カシメなどにより取り付けられる。
【００２４】
口金１６と電源回路基板２０と発光体１２とは電気的に接続される。
【００２５】
放熱体１５の空間Ｖに空気よりも熱伝導性の高い硬化性材料１８を充填することで、発光体１２は当該硬化性材料１８を介して、放熱体１５、カバー部材１３、口金１６と熱的に結合される。当該硬化性材料は、放熱体１５、発光体１２、カバー部材１３、口金１６との密着性が高いほど効率的に熱を伝えるため、硬化性材料１８は硬化前後の体積収縮が少ないものが好ましい。硬化性材料１８は、例えば弾力性が高い材料であるシリコーン樹脂などである。
【００２６】
硬化性材料１８は当該硬化性材料よりも熱伝導率が高い放熱材料が含まれていてもよい。放熱材料としては例えばアルミニウム（合金を含む）等の金属材料が挙げられる。放熱材料は、粉末状のものや、スチールウールのように線状のものや、放熱部材１９のように成形したものを用いても良い。
【００２７】
硬化性材料１８は、硬化性材料１８よりも熱伝導率が高い放熱部材１９を取り囲むように配置される。実施形態１では、円筒状の放熱部材１９を取り囲むように硬化性材料１８を充填することで放熱性を高めている。
【００２８】
図１のような状態において、カバー部材１３の開口端部１３ａは連通部１５ｆの間に位置し、カバー部材１３は発光体１２を覆っている。ＬＥＤ１１で発生する熱は、基板１７から硬化性材料１８を介してカバー部材１３、放熱体１５、口金１６に効率的に伝導され、放熱体１５の外周面から外部の空気に放出されることになる。
【００２９】
次に、電球形照明装置１０の組立方法について説明する。
【００３０】
第１工程として、図３に示すように、電源回路基板２０を、長手方向を縦にして電源回路基板収納部１５ｃに挿入し、電源回路基板収納部１５ｃ内の係合部と係合させて収納する。電源回路基板２０に予め接続されているリード線の先端（図示せず）は、このとき電源回路基板収納部１５ｃから外の下方向に引き出された状態となる。
【００３１】
続いて、第２工程として、電源回路基板２０に予め接続されている入力用のリード線（図示せず）を口金１６の所定箇所に接続する。そして、口金１６を放熱体端部１５ｄに嵌合して取り付ける。
【００３２】
続いて、第３工程（工程Ａ）として、放熱体１５の内部に設けられた空間Ｖに硬化性材料１８を充填する。このとき、硬化性材料１８は発光体取付部１５ａを覆うまで充填する。
【００３３】
続いて、第４工程として、放熱部材１９を放熱体１５の内部に設けられた放熱部材取付部１５ｂに挿入する。このとき放熱部材１９の形状は、円筒状でなくてもよい。この工程により、放熱部材１９と放熱体１５とは、硬化性材料１８により熱的に結合される。
【００３４】
続いて、第５工程（工程Ｂ）として、発光体１２を発光体取付部１５ａに取り付け、硬化性材料１８と密着させる。この際、発光体１２が発光体取付部１５ａに対して水平となるように、ネジ２５などで発光体１２と放熱体１５とを固定することが望ましい。第３工程により効果性材料１８が発光体取付部１５ａを覆うまで充填されているため、第５工程で発光体１２を発光体取付部１５ａに取り付ける際には、硬化性材料１８を介して取り付けることになる。この工程により、発光体１２と放熱部材１９と放熱体１５とは、硬化性材料１８により熱的に結合される。
【００３５】
続いて、第６工程として、電源回路基板収納部１５ｃ内から外に引き出されているリード線（図示せず）を発光体１２のＬＥＤ１１に半田付けやコネクタ等によって接続する。
【００３６】
続いて、第７工程（工程Ｃ）として、カバー部材１３が、発光体１２を覆うようにして、放熱体１５内の硬化性材料１８に取り付けられる。この際、カバー部材の開口端部１３ａが硬化性材料１８に埋没するように取り付けることで、カバー部材１３と発光体１２と放熱部材１９と放熱体１５とは、硬化性材料１８により熱的に結合される。
【００３７】
最後に、第８工程として、放熱体１５に充填した硬化性材料１８を硬化させ、電球形照明装置１０の組立が完了する。但し、電球形照明装置１０の組立方法は、前記した方法に限定されるものではなく変更が可能である。
【００３８】
このように、発光体１２（ＬＥＤ１１）が硬化性材料１８を介して、カバー部材１３と、放熱体１５と、放熱部材１９と、口金１６と熱的に結合している。
【００３９】
すなわち、発光体１２と、発光体１２を覆うカバー部材１３と、発光体１２が取り付けられる放熱体１５と、放熱体１５に取り付けられる口金１６と、を有し、発光体１２と、カバー部材１３と、放熱体１５と、口金１６と、が硬化性材料１８を介して熱的に結合していることで、発光体１２（ＬＥＤ１１）で発生する熱を効果的に放出することができる電球形照明装置１０を提供することができる。
【００４０】
以上、本発明について、実施形態に基づいて説明したが、本発明は、前記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、各実施形態に記載した構成を適宜組み合わせを選択することを含め、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【００４１】
例えば、前記実施形態では、複数のＬＥＤ１１が概円周状に配置されているが、放射状等の他の形状に配置されていてもよい。また、発光体１２からの光は、白色に限定されるものではなく、発光色の異なるＬＥＤや蛍光体を用いて所望の色に設定可能である。さらに、ＬＥＤ１１の実装方式は、前記実施形態に限定されるものではなく、発光体１２は１個以上のＬＥＤ１１を備えるものであればよい。
【００４２】
また、本実施形態で用いているＬＥＤ１１は、ＣＯＢのものだが、基板１７の形状や電球形照明装置１０の求める設計によっては、ＳＭＤやＣＳＰやＥＬ（Electro-Luminescence）等の他の半導体発光素子が備えられていてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１０  電球形照明装置
１１  ＬＥＤ（半導体発光素子）
１２  発光体
１３  カバー部材
１３ａ  開口端部
１５  放熱体
１５ａ  発光体取付部
１５ｂ  放熱部材取付部
１５ｃ  電源回路基板収納部
１５ｄ  外筒部
１５ｅ  放熱体端部
１５ｆ  連通部
１６  口金
１７  基板
１８  硬化性材料
１９  放熱部材
２０  電源回路基板
２５  ネジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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