電球型照明装置
【課題】従来よりも照射効率が良好な電球型照明装置を提供する。
【解決手段】発光素子を備える発光体と、前記発光体を覆うカバー部材と、口金と一端に前記カバー部材の開口端部が取り付けられ、他端に前記口金が取り付けられると共に前記発光体が発する熱を外部へ放出する放熱体と、を有する電球型照明装置において、前記カバー部材の頂点と前記口金の端部とを通る直線と、前記カバー部材の最大径を通る平面との交点をカバー部材中心点とし、前記カバー部材中心点から前記放熱体における前記カバー部材側端部までの距離ａに対する前記カバー部材中心点から前記発光体までの距離ｂが、０＜ｂ／ａ＜０.５となる範囲にあり、かつ、カバー部材上部の肉厚ｃとカバー部材側部の肉厚ｄが、１.７≦ｃ／ｄ≦２.５となる範囲にある。
【解決手段】発光素子を備える発光体と、前記発光体を覆うカバー部材と、口金と一端に前記カバー部材の開口端部が取り付けられ、他端に前記口金が取り付けられると共に前記発光体が発する熱を外部へ放出する放熱体と、を有する電球型照明装置において、前記カバー部材の頂点と前記口金の端部とを通る直線と、前記カバー部材の最大径を通る平面との交点をカバー部材中心点とし、前記カバー部材中心点から前記放熱体における前記カバー部材側端部までの距離ａに対する前記カバー部材中心点から前記発光体までの距離ｂが、０＜ｂ／ａ＜０.５となる範囲にあり、かつ、カバー部材上部の肉厚ｃとカバー部材側部の肉厚ｄが、１.７≦ｃ／ｄ≦２.５となる範囲にある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電球型照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子を備えた発光体を有する電球型照明装置は、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から発生する熱を外部に放出する必要がある。
【０００３】
そこで、このような技術に関連して、例えば特許文献１には、発光体と、この発光体がランプ軸方向の一端に取り付けられる熱伝導部が設けられるとともに、熱伝導部の周囲にランプ軸方向に沿った複数の放熱フィンが放射状に設けられた放熱体、基板を覆って放熱体の熱伝導部の一端に取り付けられ、複数の放熱フィンおよび放熱フィン間に対向する放熱フィン対向部を有するグローブと、放熱体の他端に設けられた口金と、放熱体と口金との間に収容され、発光体を点灯させる点灯回路と、を具備している電球形ランプが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−７３３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、従来よりも照射効率が良好な電球型照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の電球型照明装置では、発光素子を備える発光体と、前記発光体を覆うカバー部材と、口金と、一端に前記カバー部材の開口端部が取り付けられ、他端に前記口金が取り付けられると共に前記発光体が発する熱を外部へ放出する放熱体と、を有する電球型照明装置において、前記カバー部材の上部の肉厚ｃと側部の肉厚ｄが、１.７≦ｃ／ｄ≦２.５となる範囲にあることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に拠れば、従来よりも照射効率が良好な電球型照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１に係る電球型照明装置の外観正面図である。
【図２】実施例１に係る電球型照明装置の分解斜視図である。
【図３】発光体１２の拡大図である。
【図４】図２におけるIII−III線断面図である。
【図５】図２におけるIV−IV線断面図である。
【図６】図２におけるIV−IV線断面図である。
【図７】実施例１に係る電球型照明装置のカバー部材を取り外した状態の斜視図である。
【図８】実施例２に係る電球型照明装置の断面図である。
【図９】実施例１に係る電球型照明装置のカバー部材の断面拡大図である。
【図１０】実施例１に係る電球型照明装置のカバー部材の上部と側部の肉厚比に対する配光角と光束比の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための実施例を説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は、実施例１に係る電球型照明装置１０の外観正面図である。図２は、図１に示される電球型照明装置１０の分解斜視図である。図３は、図２に記載の発光体１２の拡大図である。図４は、図２のIII−III線に沿う電球型照明装置１０の縦断面図である。図５は、図２のIV−IV線に沿う電球型照明装置１０の縦断面図である。
【００１１】
図１に示すように、電球型照明装置１０は、発光体（図１では図示しない）を覆うカバー部材１５と、カバー部材１５の開口端部１６が取り付けられると共に発光体で発生する熱を放出する放熱体２０と、を有している。そして、放熱体２０はフィン４２を備えている。本実施例においてフィン４２はフィン１１２とフィン１１１の２種類のフィンから構成されている。フィン１１２はフィン１１１よりも短い部材である。フィン１１２とフィン１１１は交互に設けられている。主にこのフィン４２の外表面から、発光体の熱が外部へ放出されるようになっている。放熱についての詳細は後記する。
【００１２】
また、電球型照明装置１０は、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（図示せず）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口金５０を有している。さらに、口金５０と放熱体２０との間には、電気絶縁性を有する絶縁リング５１とが配設されている。
【００１３】
図２に示すように、カバー部材１５と放熱体２０との間には、発光体１２等が配設されている。発光体１２は略円形状の基板１３を有し、基板１３の一方の面である実装面の中央近傍に、複数のＬＥＤ１１（チップ）が配列されている。ＬＥＤ１１の配列に関しては後記する。
【００１４】
ＬＥＤ１１としては、例えば青色光を発するものが使用される。複数のＬＥＤ１１は、例えばシリコーン樹脂等の透明の封止樹脂により被覆されている。この封止樹脂内には、ＬＥＤ１１から発せられる光を色変換する蛍光体が混合されている。蛍光体としては、例えば黄色発光のものが用いられる。そのため、このような蛍光体によってＬＥＤ１１からの青色光が色変換され、外部へは白色光を発することができるようになっている。
【００１５】
カバー部材（グローブ）１５は、透光性を有する例えば乳白色の、ガラス製又はＰＣ（ポリカーボネート）等の樹脂製であり、発光体１２を覆うように設けられている。そして、カバー部材１５は放熱体２０に向けて開口しており開口端部１６を形成している。開口端部１６は、放熱体２０のカバー部材取付部２１に当接され、接着剤等によって放熱体２０に固定されている。また、カバー部材１５の開口端部１６側は窄んで形成され、窄み部１７が設けられている。カバー部材１５は球状部と窄み部１７と開口端部１６とからなり、球状部から窄み部１７、窄み部１７から開口端部１６へは滑らかになるよう形成されている。本実施例においては、カバー部材１５は一体成型されている。
【００１６】
図９に示すように、本実施例において、カバー部材１５は、グローブ上部１５ａの肉厚ｃとグローブ側部１５ｂの肉厚ｄで厚みが異なっている。グローブ上部の厚みに対するグローブ側部の厚みの比率は１.７以上２.５以下であれば良い。図１０に示すように、１.７未満であれば配光角が２００°よりも小さく、２.５より大きければグローブ上部の厚みが厚くなりすぎて全光束が低下してしまうためである。なお、配光角を２００°としたのは、口金上方鉛直点灯における下方光度の２分の１の範囲を表す全角（配光角）が、全般配光型と謳える１８０°を満たし、かつ量産ばらつきによるマージンを考慮したためである。
【００１７】
なお、カバー部材１５には、発光体１２からの光を拡散させる光拡散材料が含有されていてもよい。発光体１２のＬＥＤからの光は指向性の強いものである。しかし、このように構成すれば、発光体１２のＬＥＤ１１からの光は、カバー部材１５を透過する際に拡散されるため、配光特性が広くなる。本実施例においてはカバー部材１５には酸化チタンが１％含有されている。酸化チタンの含有量が多くなるほどＬＥＤ１１からの光は散乱し配光が広くなるが、同時にカバー部材１５を透過しづらくなる。
【００１８】
放熱体２０は、発光体１２が取り付けられる発光体取付部２２と、当該発光体取付部２２が接続される筒状の胴部２３とを備えている。なお、胴部２３の外周面には、カバー部材１５に向かって延在するように放射状のフィン４２が形成されている。そして、胴部２３は、側面視して開口端部１６の側に向かうほど、径が大きくなる外観をしている。なお、発光体取付部２２と胴部２３とは別体で構成されている。ここで、発光体取付部２２と胴部２３とは、面接触（密着）することにより効率的な熱伝導が可能なように接続される。
【００１９】
胴部２３は、熱伝導率の高い材料から形成されている。胴部２３の材料としては、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。アルミニウムは、軽量で熱伝導率が高く、しかも耐食性、加工性に優れ、強固でコストも低く外観も美麗であるため好ましい。また、発光体取付部２２は、胴部２３よりも熱伝導率の高い材料から形成されている。発光体取付部２２の材料としては、例えば銅や銀（合金を含む）等の金属材料が挙げられる。
【００２０】
これにより、発光体１２で発生する熱は、発光体取付部２２を介して胴部２３に効率的に伝導され、フィン４２から外部の空気に放出されることになる。なお、胴部２３の外面に、放熱性を高めるための放熱塗料が塗布されていてもよい。
【００２１】
前記したように、カバー部材１５の開口端部１６側は窄んで形成され、窄み部１７を形成している。そして、この窄み部１７が形成されたことにより生まれた空間にフィン４２の一部が配設（収容）されるようになっている。このようにカバー部材１５を構成することにより、フィン４２を発光体１２の光軸方向に延在させることができる。その結果、フィン４２の表面積を大きくすることができ、フィン４２による放熱効果をより高めることができる。
【００２２】
発光体取付部２２は、発光体１２が載置される載置部２４と、載置部２４の外縁から胴部２３側に延伸し胴部２３の内面３６に接触する延伸部２５とを備えている。延伸部２５は、胴部２３の内面３６と接触する際に、所定の弾性力で胴部２３の内面３６に付勢して接触圧を付与すべく、弾性を有することが好ましい。
【００２３】
この意味において、発光体取付部２２は、例えばばね性を有するばね用ベリリウム銅から形成されてもよい。このような発光体取付部２２の構成によれば、製造が容易で、かつ低コストを実現できる。さらには熱伝導率も良好なものとすることができる。なお、発光体取付部２２と収納ケース３９と胴部２３との接続関係は、後記する組立方法において詳細に説明する。
【００２４】
戴置部２４の発光体１２が戴置される面と逆側（裏面）には、断熱板２７が設けられている。即ち、発光体取付部２２と後記する電源回路基板３５との間には、断熱板２７が設けられている。これにより、発光体１２により発せられる熱が電源回路基板３５に過度に伝導し、電源回路基板３５に悪影響を及ぼすことを防止することができるようになっている。
【００２５】
放熱体２０の内部には、リード線１４（図２では一部図示省略）を介して発光体１２のＬＥＤ１１に所定の電力を供給するための電源回路基板３５と、電源回路基板３５を収納する樹脂製の収納ケース３９とが配設される。なお、電源回路基板３５と口金５０とは、商用電源を電源回路基板３５に供給するためのリード線（図示せず）で接続される。
【００２６】
電源回路基板３５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３５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。
【００２７】
収納ケース３９は胴部２３の内部に設置される。収納ケース３９は例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）やＰＣ（ポリカーボネート）等の樹脂製である。そして、収納ケース３９のカバー部材１５側には溝部４６が形成され、後記するガイド部６５が収容される。また、収納ケース３９の発光体１２と反対側の端部４１には、口金５０が嵌合されて接着剤等によって固定される。なお、前記したように、放熱体２０と口金５０とは、絶縁リング５１によって絶縁されている。
【００２８】
収納ケース３９に収納された電源回路基板３５の周囲には、熱伝導性が良好で電気絶縁性が高い樹脂（図示せず）が密に充填され、電源回路基板３５で発生した熱を放熱体２０の胴部２３やフィン４２、口金５０に効率よく伝導できるようになっている。なお、電源回路基板３５の周囲への樹脂の充填は、胴部２３及びフィン４２内及び口金５０側における配線が終了して口金５０が取り付けられた状態で行われる。収容ケース３９に適用される樹脂の線膨張係数が胴部２３に適用される金属材料の線膨張係数よりも大きいものを選択すると、発光体１２および電源回路基板で発生した熱による温度上昇により収容ケース３９が相対的に熱膨張する。そのため延伸部２５が、胴部２３の内面３６と接触する際に収容ケース３９が延伸部２５を加圧し熱伝導性を良好にすることができる。
【００２９】
発光体１２は、伝熱シート６０を介して発光体取付部２２の載置部２４上に載置されている。伝熱シート６０は、シリコーンゴム等の熱伝導性が良好で電気絶縁性が高いシート状の材料から形成されている。但し、伝熱シート６０に代えて、熱伝導性が良好で電気絶縁性が高いグリスが使用されてもよい。
【００３０】
載置部２４上に載置された発光体１２の上面端縁に当接して覆うように、略円形枠形状のホルダ６１が配設される。ホルダ６１の中央部には開口６２が形成されており、ＬＥＤ１１が外部に露呈するようになっている。ホルダ６１は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）やＰＣ（ポリカーボネート）等の耐熱性及び電気絶縁性を有する樹脂材料から形成されている。
【００３１】
ホルダ６１の縁部には、ＬＥＤ１１と電源回路基板３５とを接続するリード線１４をガイドするガイド部６５が形成されている。また、ホルダ６１の周方向３箇所には、略等間隔でホルダ６１を胴部２３に固定する際にねじ部材６４が挿通される貫通孔６３が形成されている。そして、電球型照明装置１０の組立時には、ねじ部材６４が貫通孔６３を介してねじ穴４４（胴部２３に設けられている）にねじ込まれるようになっている。
【００３２】
続いて、図３を参照しながらＬＥＤ１１の配列について説明する。図３は発光体１２の拡大図である。１０８はコネクタであり、１０７はコネクタ開口部である。図１３において基板１３の中央部に配置されているのは配線用コネクタであり、ＬＥＤ１１は配線用コネクタの周囲に６つ設けられている。配線用コネクタからはコネクタ１０８が出ており、コネクタ１０８はコネクタ開口部１０７から収納ケース３９に導かれる。コネクタ開口部１０７は基板１０３の周縁部に設けられている。ＬＥＤ１１は略正方形であり、基本的にはそのうちの一辺が配線用コネクタの周囲に向くように設けられている。これは、一辺が配線用コネクタを向くように設けられることで、均一な発光を可能としている。しかし、本実施例においてコネクタ開口部１０７近傍の２つのＬＥＤ１１は一辺が配線用コネクタを向くように設けられていない。コネクタ開口部１０７近傍の２つのＬＥＤ１１は互いの一辺が向かい合い略平行となるように設けられており、当該一辺はコネクタ開口部１０７に向かうように設けられている。上記構成により、コネクタ１０８の配線をぶれずに設けることが可能となり、組み立て性の向上につながる。
【００３３】
次に、図４〜図７を参照しながら、電球型照明装置１０をさらに説明する。図４（ａ）及び図５に照明型電球装置１０の断面を、図４（ｂ）にＡ部拡大図を示す。図４（ａ）及び図５に示すように、カバー部材１５の開口端部１６側は内側に窄んでおり、窄み部１７が形成されている。そして、フィン４２の一部は、窄み部１７が形成されたことにより生まれた空間に窄み部１７を囲んで放射状に設けられている。この時、フィン４２の先端部４２ｂは、カバー部材１５に対向して設けられている。また、フィン４２の一部の外側面とカバー部材１５の外側面が略平坦になるように、フィン４２の大きさ（肉厚）が設定されている。
【００３４】
フィン４２の形状は、図示のように、フィン４２の先端部４２ｂに向かう方向に、その肉厚が徐々に薄くなって形成されている。ただし、その先端部４２ｂは肉厚を有している。即ち、先端部４２ｂは、尖った形状ではなく、上部が平坦な形状を有している。先端部４２ｂをこのように形成することで、電球型照明装置１０を使用者が取り扱う際に、フィン４２の先端部４２ｂが作業者に引っかかる等の恐れを防止することができる。その結果、電球型照明装置１０を使用する際の作業性や安全性を向上させることができる。また、電球型照明装置１０の過度の大型化を避けつつもフィン４２の表面積を増加させることができ、放熱効果をより向上させることができる。
【００３５】
なお、フィン４２の高さ（長さ）は、高ければ高いほど煙突効果による放熱効果が高まるため好ましい。ただ、単にフィン４２の高さを高くした場合、電球型照明装置１０の大きさが過度に大きくなることがある。そこで、電球型照明装置１０においては、カバー部材１５に窄み部１７を設け、窄み部１７が形成されたことにより生まれた空間にフィン４２の一部が収容されるようにしている。そして、このようにして、電球型照明装置の過度の大型化並びに外部への光放射の過度の遮蔽を防止しつつも、発光体１２からの放熱効果の向上を図っている。
【００３６】
図４（ｂ）に示すように、窄み部１７の内壁１７ａとフィン４２の内壁１１２との間には、空間１８が設けられている。このような空間１８が設けられることにより、前縁効果を利用して、高い放熱効果を得ることができる。即ち、カバー部材１５は発光体１２からの熱を放射する際の障害物（放熱に寄与しない部材）であるため、カバー部材１５に密着する部材が存在すると発光体１２からの放熱が阻害される可能性がある。そこで、空間１８を設け、空気の流れを起こして多くの空気をフィン４２に接触させることにより、フィン４２からの放熱を効率よく行うことができる。
【００３７】
さらに、前記したように、フィン４２は、その先端部４２ｂに向かう方向に細くなって形成されている。従って、前縁効果を利用して放熱を行うと共に、煙突効果による放熱効果を得ることができる。このようにして、従来よりも放熱効果の向上を図ることができる。
【００３８】
また、フィン４２が設けられることにより、隣接するフィン４２の間からカバー部材１５を外部に露出することができる。その結果、カバー部材の開口端部側が放熱体で覆われるものに比べ、外部へ照射される発光体１２からの光の照射量を増加させることができる。また、フィン４２には、光散乱性の表面処理若しくは塗装が施されている。具体的には、本実施例においては酸化チタンがフィン４２に表面に塗装されている。
【００３９】
これにより、光の乱反射を促進し、指向性の高い光であっても、フィン４２による影の投影を防止することができる。その結果、発光体１２からの光の配光特性を広くすることができ、電球型照明装置１０を適用可能な用途に制限が無いという利点がある。具体的には例えば、ペンダント等の収容空間の狭い器具内部においても好適に使用可能となる。
【００４０】
さらには、酸化チタンにより発光体１２から伝搬してきた熱エネルギーを遠赤外線に変換し外部へ放出し易くすることができる。
【００４１】
なお、フィン４２の表面に酸化チタンを塗装する際、酸化チタンをフィン４２の表面に吹き付ける所謂表面処理を行ってもよいし、揮発性の溶剤に酸化チタンを懸濁し、懸濁後の溶液をフィン４２に塗布して溶剤を揮発させて除去するようにしてもよい。
【００４２】
図６は図５の断面図において主要線と主要部を示した図である。１０３は電球型照明装置１０の中心を上下方向に通過する直線Ａである。１０４はカバー部材１５の最大径を通過する直線Ｂである。１０５は口金の端部を通る直線Ｃである。１００は直線Ａ１０３と直線Ｂ１０４の交点であり、カバー部材１５の中心位置を示す点Ａである。１０１は直線Ａ１０３と直線Ｃ１０５の交点であり口金端部中心位置を示す点Ｂである。１０６は点Ａ１００とホルダ６１の端部とをむすんだ直線Ｄである。１０２は直線Ｃ１０５と直線Ｄ１０６の交点であり照射範囲の端部を示す点Ｃである。図の関係上点Ｃ１０２は一点のみ記載したがこの限りではない。直線Ｃ１０５と直線Ｄ１０６の交点であれば良く照明装置１０の周囲に渡って設けられている。ここで、直線Ｄ１０６と点Ｂ１０１とを含む断面で切断した際に点Ｂ１０１に対して点Ｃ１０２と対称な点を点Ｃ′１０２′（図示なし）とする。∠ＣＡＣ′のうちカバー１０の頂部を含む方（口金端部１０１を含まない方）の角度をθとする。このθが配光角となる。ＬＥＤを用いた照明装置を従来の白熱電球の代替品として考えると、配光角θが大きい物が望まれがちである。しかし、ＬＥＤの全光束（光量）は定まっていることや、ＬＥＤの指向性が高いことから、配光角θを大きくすればするほど照明装置１０から外部にでる光量は下がり、全体として暗く感じるものとなる恐れがある。また、配光角θを大きくすると、照明装置１０を器具などへ取り付けた際に、照明装置１０における器具側（口金側）まで光ることになる。器具へ取り付けた場合に器具側が光っていたとしても照射側とは異なる方向を照らしていることになり無駄なエネルギーを消費する恐れがある。以上より、無駄なエネルギー消費とならずに配光が広がる照明装置が望まれており、１８０°＜θ＜２６０°となる範囲が最適である。つまり、点Ａ１００からホルダ６１（基板３５、放熱体２０のカバー側）の端部までの距離ａに対する点Ａ１００から発光体１２までの距離ｂは０＜ｂ／ａ＜０.５となる範囲が最適である。本実施例においては、カバー部材１５の最大径の半分の長さ（点Ａ１００からカバー部材１５までの距離）は３０mm、点Ａ１００から点Ｂ１０１までの距離は８２mm、点Ａ１００から点Ｃ１０２までの距離は１６４mm、点Ａ１００から発光体１２までの距離は１５mm、発光体１２の中心点からホルダ６１の端部までの距離は２６mmであり、θは２４０°である。
【００４３】
図７（ａ）に、電球型照明装置１０からカバー部材１５を取り外した様子を示す。図７（ａ）に示すように、フィン４２は発光体１２を取り囲むように放射状に設けられている。図７（ｂ）に、フィン４２近傍を拡大した図を示す。図７（ｂ）に示すように、フィン４２においては、先端部４２ｂの形状が三角形状となっている。
【００４４】
即ち、フィン４２は、カバー部材１５の開口端部１６付近の外側面と対面する角を一つの頂点とする三角形状を有している。フィン４２の先端部４２ｂがこのような形状を有することにより、先端部４２ｂに引っかかることが無く、より安全性の高い電球型照明装置１０とすることができる。
【００４５】
前述のように放熱体２０は平坦部１１０と、フィン４２とから構成されている。また、
フィン４２はフィンＡ１１１とフィンＢ１１２とからなる。フィンＡ１１１とフィンＢ１
１２は異なる形状を有しており、本実施例においては長さが異なる。また、フィンＡ１１
１とフィンＢ１１２とは平坦部１１０から立ち上がるように設けられているが、それぞれ
のフィンの立ち上がり形状が異なる。本実施例においてはフィンＢ１１２は平坦部１１０
から滑らかに立ち上がるような立ち上がり形状を有しており、フィンＡ１１１はフィンＢ
１１２よりも平坦部１１０に対して角度を有するように立ち上がるような立ち上がり形状
を有している。フィンＡ１１１とフィンＢ１１２との長さが異なっているが、フィンＡ１
１１とフィンＢ１１２のカバー部材１５側の端部は略同一平面上となるように設けられて
いる。つまり、フィンＡ１１１とフィンＢ１１２の平坦部１１０側の端部の位置が同一平面上にはないように設けられている。放熱体２０に設けられるフィン４２の口金５０側からの本体胴部２３の平坦部１１０上における立ち上がりの開始位置において、隣接するフィンＡ１１１、フィンＢ１１２が交互になるよう開始位置をずらし、フィンＡ１１１、フィンＢ１１２の口金５０側に向いた端部の立ち上がり形状についても交互に差がつくように設ける。発光体１２で発生した熱が放熱体２０に伝搬し、フィン４２から空気に熱伝達し自然対流を発生する。フィン４２間では空気が煙突効果によりさらに駆動力を得て流速が増大する。空気の粘性により口金５０近傍の空気が引き込まれる。口金５０近傍から本体胴部２３の平坦部１１０に空気が移動する際に平坦部１１０から空気に熱伝達される。温度境界層が移動とともに厚くなるために、熱伝達率が小さくなってしまう。しかるに、このようなフィンＡ１１１、フィンＢ１１２の形状を有することにより、空気の流れに対して乱流を発生させることができる。乱流を発生させることにより、平坦部１１０から離れた温度境界層の外側の冷たい空気を巻き込んで、フィンＡ１１１、フィンＢ１１２の根元部分（口金側）における温度境界層の更新を実現させ、前縁効果によるフィン４２面の放熱促進とともに乱流熱伝達促進を積極的に活用することで放熱効果をより高いものとすることができる。また、意匠性を向上させることができる。
【００４６】
次に、電球型照明装置１０の組立方法について説明する。
【００４７】
図２に示すように、収納ケース３９を胴部２３の内部に嵌め込む。続いて、電源回路基板３５を、長手方向を縦にして収納ケース３９内に挿入し、収納ケース３９内の係合部（図示せず）に係合させて収納する。電源回路基板３５に予め接続されているリード線（図示せず）の先端は、このとき収納ケース３９内から外に引き出された状態とされる。
【００４８】
一方、電源回路基板３５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５０の所定箇所に接続する。そして、放熱体２０と口金５０との間に絶縁リング５１を介在させるようにして、口金５０を収納ケース３９の端部４１に嵌合して取り付ける。
【００４９】
続いて、発光体１２が載置された発光体取付部２２を、断熱材２７とともに胴部２３に取り付ける。この際、発光体取付部２２の延伸部２５は、既に胴部２３に嵌め込まれた収納ケース３９の発光体１２側に等間隔で設けられた、支持孔４７に挿入される。このようにして、延伸部２５と胴部２３の内面３６とが面接触される。
【００５０】
そして、ねじ部材６４をホルダ６１の貫通孔６３に挿通させて胴部２３の台座部４３の端面４８に形成されたねじ孔４４にねじ込むことにより、発光体１２及び発光体取付部２２が胴部２３に組み付けられる。このとき、ホルダ６１のガイド部６５は、収納ケース３９に形成された切欠き部４６内に収容される。
【００５１】
続いて、収納ケース３９内から外に引き出されているリード線１４を収納ケース３９のガイド部４６に沿わせて這い回し、リード線１４の先端を発光体１２のＬＥＤ１１に半田付けやコネクタ等によって接続する。
【００５２】
最後に、カバー部材１５が、発光体１２を覆うようにして、放熱体２０のカバー部材取付部２１に取り付けられて、電球型照明装置１０の組立が完了する。但し、電球型照明装置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適宜変更が可能である。
【実施例２】
【００５３】
次に、図８を参照しながら実施例２に係る電球型照明装置２０について説明する。
【００５４】
なお、図８において、図２〜図７に示す電球型照明装置１０と同じ部材については同じ符号を付すものとし、その詳細な説明を省略する。
【００５５】
図８に示す電球型照明装置２０は、電球型照明装置１０とは異なり、発光体１２がカバー部材１５の内部に入り込むようになっている。即ち、発光体取付部２２の延伸部２５や収納ケース３９等が、電球型照明装置１０の場合と比べ、発光体１２の光軸方向に長くなっている。このように電球型照明装置を構成することにより、発光体１２からの光を全方向に到達させることができる。その結果、電球型照明装置２０の周辺に満遍なく発光体１２からの光を照射することができる。
【実施例３】
【００５６】
本実施例に係る電球型照明装置は、前記した各実施例の他にも、要旨を損なわない範囲で適宜変更して実施可能である。
【００５７】
例えば、フィン４２の表面には前記のように光散乱剤が塗布されているが、例えばアルミニウム粉末等の金属材料やシリカ粉末等の金属酸化物材料を更に塗布してもよい。例えばアルミニウム粉末を添加することにより、電球型照明装置の外観が金属の風合いをいっそう呈したものとすることができる。また、アルミニウム粉末が塗布されることにより、アルミニウムによって光を反射させることができる。その結果、光の乱反射をいっそう促進させることができ、光の配向特性を広くすることができる。
【００５８】
また、図４（ｂ）を参照しながら説明した外壁１７ａと内壁１１２とは、必ずしも、図４（ｂ）に示すように面同士が平行ではない形態とする必要はない。即ち、外壁１７ａと内壁１１２との面同士が平行になっていても、空間１８が設けられるようにフィン４２及びカバー部材１５の窄み部１７を構成すれば、同様の効果が得られる。
【００５９】
さらに、図４（ｂ）においては、外壁１７ａ及び内壁１１２の２つの面は、発光体１２の光軸方法に対して傾斜して形成されているが、光軸方向に対して平行な方向（即ち紙面上下方向）になるように形成されていてもよい。
【００６０】
また、通常、空間１８が大きくなればなるほど、発光体１２の放熱効果も大きくなる。ただし、空間１８が大きくなれば電球型照明装置の大きさ自体も大きくなりうるので、それらを勘案して内壁１７ａと内壁１１２との位置関係、及び空間１８の大きさを決定すればよい。
【００６１】
さらに、先端部４２ｂの形状も空気の流れを阻害しない形状であれば、三角形状に限定されない。例えば、その一角がカバー部材１５に対面する矩形状等とすることができる。
【００６２】
また、設けられるフィン４２の本数及び高さについても、前記した実施例及び図示の事項に何ら限定されない。従って、許容される電球型照明装置１０の大きさを考慮し、フィン４２の本数及び高さを設定すればよい。
【００６３】
さらに、前記実施例では、複数のＬＥＤ１１がマトリクス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、前記実施例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。
【００６４】
また、前記実施例では、発光体１２にＬＥＤ１１が備えられているが、例えばＥＬ（Electro-Luminescence）等の他の発光素子（半導体発光素子を含む）が備えられていてもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１０ 電球型照明装置
１１ ＬＥＤ（発光素子）
１２ 発光体
１５ カバー部材
１６ 開口端部
２０ 放熱体
２２ 発光体取付部
２３ 本体部
２４ 載置部
２５ 延伸部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電球型照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子を備えた発光体を有する電球型照明装置は、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から発生する熱を外部に放出する必要がある。
【０００３】
そこで、このような技術に関連して、例えば特許文献１には、発光体と、この発光体がランプ軸方向の一端に取り付けられる熱伝導部が設けられるとともに、熱伝導部の周囲にランプ軸方向に沿った複数の放熱フィンが放射状に設けられた放熱体、基板を覆って放熱体の熱伝導部の一端に取り付けられ、複数の放熱フィンおよび放熱フィン間に対向する放熱フィン対向部を有するグローブと、放熱体の他端に設けられた口金と、放熱体と口金との間に収容され、発光体を点灯させる点灯回路と、を具備している電球形ランプが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−７３３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、従来よりも照射効率が良好な電球型照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の電球型照明装置では、発光素子を備える発光体と、前記発光体を覆うカバー部材と、口金と、一端に前記カバー部材の開口端部が取り付けられ、他端に前記口金が取り付けられると共に前記発光体が発する熱を外部へ放出する放熱体と、を有する電球型照明装置において、前記カバー部材の上部の肉厚ｃと側部の肉厚ｄが、１.７≦ｃ／ｄ≦２.５となる範囲にあることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に拠れば、従来よりも照射効率が良好な電球型照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１に係る電球型照明装置の外観正面図である。
【図２】実施例１に係る電球型照明装置の分解斜視図である。
【図３】発光体１２の拡大図である。
【図４】図２におけるIII−III線断面図である。
【図５】図２におけるIV−IV線断面図である。
【図６】図２におけるIV−IV線断面図である。
【図７】実施例１に係る電球型照明装置のカバー部材を取り外した状態の斜視図である。
【図８】実施例２に係る電球型照明装置の断面図である。
【図９】実施例１に係る電球型照明装置のカバー部材の断面拡大図である。
【図１０】実施例１に係る電球型照明装置のカバー部材の上部と側部の肉厚比に対する配光角と光束比の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための実施例を説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は、実施例１に係る電球型照明装置１０の外観正面図である。図２は、図１に示される電球型照明装置１０の分解斜視図である。図３は、図２に記載の発光体１２の拡大図である。図４は、図２のIII−III線に沿う電球型照明装置１０の縦断面図である。図５は、図２のIV−IV線に沿う電球型照明装置１０の縦断面図である。
【００１１】
図１に示すように、電球型照明装置１０は、発光体（図１では図示しない）を覆うカバー部材１５と、カバー部材１５の開口端部１６が取り付けられると共に発光体で発生する熱を放出する放熱体２０と、を有している。そして、放熱体２０はフィン４２を備えている。本実施例においてフィン４２はフィン１１２とフィン１１１の２種類のフィンから構成されている。フィン１１２はフィン１１１よりも短い部材である。フィン１１２とフィン１１１は交互に設けられている。主にこのフィン４２の外表面から、発光体の熱が外部へ放出されるようになっている。放熱についての詳細は後記する。
【００１２】
また、電球型照明装置１０は、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（図示せず）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口金５０を有している。さらに、口金５０と放熱体２０との間には、電気絶縁性を有する絶縁リング５１とが配設されている。
【００１３】
図２に示すように、カバー部材１５と放熱体２０との間には、発光体１２等が配設されている。発光体１２は略円形状の基板１３を有し、基板１３の一方の面である実装面の中央近傍に、複数のＬＥＤ１１（チップ）が配列されている。ＬＥＤ１１の配列に関しては後記する。
【００１４】
ＬＥＤ１１としては、例えば青色光を発するものが使用される。複数のＬＥＤ１１は、例えばシリコーン樹脂等の透明の封止樹脂により被覆されている。この封止樹脂内には、ＬＥＤ１１から発せられる光を色変換する蛍光体が混合されている。蛍光体としては、例えば黄色発光のものが用いられる。そのため、このような蛍光体によってＬＥＤ１１からの青色光が色変換され、外部へは白色光を発することができるようになっている。
【００１５】
カバー部材（グローブ）１５は、透光性を有する例えば乳白色の、ガラス製又はＰＣ（ポリカーボネート）等の樹脂製であり、発光体１２を覆うように設けられている。そして、カバー部材１５は放熱体２０に向けて開口しており開口端部１６を形成している。開口端部１６は、放熱体２０のカバー部材取付部２１に当接され、接着剤等によって放熱体２０に固定されている。また、カバー部材１５の開口端部１６側は窄んで形成され、窄み部１７が設けられている。カバー部材１５は球状部と窄み部１７と開口端部１６とからなり、球状部から窄み部１７、窄み部１７から開口端部１６へは滑らかになるよう形成されている。本実施例においては、カバー部材１５は一体成型されている。
【００１６】
図９に示すように、本実施例において、カバー部材１５は、グローブ上部１５ａの肉厚ｃとグローブ側部１５ｂの肉厚ｄで厚みが異なっている。グローブ上部の厚みに対するグローブ側部の厚みの比率は１.７以上２.５以下であれば良い。図１０に示すように、１.７未満であれば配光角が２００°よりも小さく、２.５より大きければグローブ上部の厚みが厚くなりすぎて全光束が低下してしまうためである。なお、配光角を２００°としたのは、口金上方鉛直点灯における下方光度の２分の１の範囲を表す全角（配光角）が、全般配光型と謳える１８０°を満たし、かつ量産ばらつきによるマージンを考慮したためである。
【００１７】
なお、カバー部材１５には、発光体１２からの光を拡散させる光拡散材料が含有されていてもよい。発光体１２のＬＥＤからの光は指向性の強いものである。しかし、このように構成すれば、発光体１２のＬＥＤ１１からの光は、カバー部材１５を透過する際に拡散されるため、配光特性が広くなる。本実施例においてはカバー部材１５には酸化チタンが１％含有されている。酸化チタンの含有量が多くなるほどＬＥＤ１１からの光は散乱し配光が広くなるが、同時にカバー部材１５を透過しづらくなる。
【００１８】
放熱体２０は、発光体１２が取り付けられる発光体取付部２２と、当該発光体取付部２２が接続される筒状の胴部２３とを備えている。なお、胴部２３の外周面には、カバー部材１５に向かって延在するように放射状のフィン４２が形成されている。そして、胴部２３は、側面視して開口端部１６の側に向かうほど、径が大きくなる外観をしている。なお、発光体取付部２２と胴部２３とは別体で構成されている。ここで、発光体取付部２２と胴部２３とは、面接触（密着）することにより効率的な熱伝導が可能なように接続される。
【００１９】
胴部２３は、熱伝導率の高い材料から形成されている。胴部２３の材料としては、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。アルミニウムは、軽量で熱伝導率が高く、しかも耐食性、加工性に優れ、強固でコストも低く外観も美麗であるため好ましい。また、発光体取付部２２は、胴部２３よりも熱伝導率の高い材料から形成されている。発光体取付部２２の材料としては、例えば銅や銀（合金を含む）等の金属材料が挙げられる。
【００２０】
これにより、発光体１２で発生する熱は、発光体取付部２２を介して胴部２３に効率的に伝導され、フィン４２から外部の空気に放出されることになる。なお、胴部２３の外面に、放熱性を高めるための放熱塗料が塗布されていてもよい。
【００２１】
前記したように、カバー部材１５の開口端部１６側は窄んで形成され、窄み部１７を形成している。そして、この窄み部１７が形成されたことにより生まれた空間にフィン４２の一部が配設（収容）されるようになっている。このようにカバー部材１５を構成することにより、フィン４２を発光体１２の光軸方向に延在させることができる。その結果、フィン４２の表面積を大きくすることができ、フィン４２による放熱効果をより高めることができる。
【００２２】
発光体取付部２２は、発光体１２が載置される載置部２４と、載置部２４の外縁から胴部２３側に延伸し胴部２３の内面３６に接触する延伸部２５とを備えている。延伸部２５は、胴部２３の内面３６と接触する際に、所定の弾性力で胴部２３の内面３６に付勢して接触圧を付与すべく、弾性を有することが好ましい。
【００２３】
この意味において、発光体取付部２２は、例えばばね性を有するばね用ベリリウム銅から形成されてもよい。このような発光体取付部２２の構成によれば、製造が容易で、かつ低コストを実現できる。さらには熱伝導率も良好なものとすることができる。なお、発光体取付部２２と収納ケース３９と胴部２３との接続関係は、後記する組立方法において詳細に説明する。
【００２４】
戴置部２４の発光体１２が戴置される面と逆側（裏面）には、断熱板２７が設けられている。即ち、発光体取付部２２と後記する電源回路基板３５との間には、断熱板２７が設けられている。これにより、発光体１２により発せられる熱が電源回路基板３５に過度に伝導し、電源回路基板３５に悪影響を及ぼすことを防止することができるようになっている。
【００２５】
放熱体２０の内部には、リード線１４（図２では一部図示省略）を介して発光体１２のＬＥＤ１１に所定の電力を供給するための電源回路基板３５と、電源回路基板３５を収納する樹脂製の収納ケース３９とが配設される。なお、電源回路基板３５と口金５０とは、商用電源を電源回路基板３５に供給するためのリード線（図示せず）で接続される。
【００２６】
電源回路基板３５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３５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。
【００２７】
収納ケース３９は胴部２３の内部に設置される。収納ケース３９は例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）やＰＣ（ポリカーボネート）等の樹脂製である。そして、収納ケース３９のカバー部材１５側には溝部４６が形成され、後記するガイド部６５が収容される。また、収納ケース３９の発光体１２と反対側の端部４１には、口金５０が嵌合されて接着剤等によって固定される。なお、前記したように、放熱体２０と口金５０とは、絶縁リング５１によって絶縁されている。
【００２８】
収納ケース３９に収納された電源回路基板３５の周囲には、熱伝導性が良好で電気絶縁性が高い樹脂（図示せず）が密に充填され、電源回路基板３５で発生した熱を放熱体２０の胴部２３やフィン４２、口金５０に効率よく伝導できるようになっている。なお、電源回路基板３５の周囲への樹脂の充填は、胴部２３及びフィン４２内及び口金５０側における配線が終了して口金５０が取り付けられた状態で行われる。収容ケース３９に適用される樹脂の線膨張係数が胴部２３に適用される金属材料の線膨張係数よりも大きいものを選択すると、発光体１２および電源回路基板で発生した熱による温度上昇により収容ケース３９が相対的に熱膨張する。そのため延伸部２５が、胴部２３の内面３６と接触する際に収容ケース３９が延伸部２５を加圧し熱伝導性を良好にすることができる。
【００２９】
発光体１２は、伝熱シート６０を介して発光体取付部２２の載置部２４上に載置されている。伝熱シート６０は、シリコーンゴム等の熱伝導性が良好で電気絶縁性が高いシート状の材料から形成されている。但し、伝熱シート６０に代えて、熱伝導性が良好で電気絶縁性が高いグリスが使用されてもよい。
【００３０】
載置部２４上に載置された発光体１２の上面端縁に当接して覆うように、略円形枠形状のホルダ６１が配設される。ホルダ６１の中央部には開口６２が形成されており、ＬＥＤ１１が外部に露呈するようになっている。ホルダ６１は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）やＰＣ（ポリカーボネート）等の耐熱性及び電気絶縁性を有する樹脂材料から形成されている。
【００３１】
ホルダ６１の縁部には、ＬＥＤ１１と電源回路基板３５とを接続するリード線１４をガイドするガイド部６５が形成されている。また、ホルダ６１の周方向３箇所には、略等間隔でホルダ６１を胴部２３に固定する際にねじ部材６４が挿通される貫通孔６３が形成されている。そして、電球型照明装置１０の組立時には、ねじ部材６４が貫通孔６３を介してねじ穴４４（胴部２３に設けられている）にねじ込まれるようになっている。
【００３２】
続いて、図３を参照しながらＬＥＤ１１の配列について説明する。図３は発光体１２の拡大図である。１０８はコネクタであり、１０７はコネクタ開口部である。図１３において基板１３の中央部に配置されているのは配線用コネクタであり、ＬＥＤ１１は配線用コネクタの周囲に６つ設けられている。配線用コネクタからはコネクタ１０８が出ており、コネクタ１０８はコネクタ開口部１０７から収納ケース３９に導かれる。コネクタ開口部１０７は基板１０３の周縁部に設けられている。ＬＥＤ１１は略正方形であり、基本的にはそのうちの一辺が配線用コネクタの周囲に向くように設けられている。これは、一辺が配線用コネクタを向くように設けられることで、均一な発光を可能としている。しかし、本実施例においてコネクタ開口部１０７近傍の２つのＬＥＤ１１は一辺が配線用コネクタを向くように設けられていない。コネクタ開口部１０７近傍の２つのＬＥＤ１１は互いの一辺が向かい合い略平行となるように設けられており、当該一辺はコネクタ開口部１０７に向かうように設けられている。上記構成により、コネクタ１０８の配線をぶれずに設けることが可能となり、組み立て性の向上につながる。
【００３３】
次に、図４〜図７を参照しながら、電球型照明装置１０をさらに説明する。図４（ａ）及び図５に照明型電球装置１０の断面を、図４（ｂ）にＡ部拡大図を示す。図４（ａ）及び図５に示すように、カバー部材１５の開口端部１６側は内側に窄んでおり、窄み部１７が形成されている。そして、フィン４２の一部は、窄み部１７が形成されたことにより生まれた空間に窄み部１７を囲んで放射状に設けられている。この時、フィン４２の先端部４２ｂは、カバー部材１５に対向して設けられている。また、フィン４２の一部の外側面とカバー部材１５の外側面が略平坦になるように、フィン４２の大きさ（肉厚）が設定されている。
【００３４】
フィン４２の形状は、図示のように、フィン４２の先端部４２ｂに向かう方向に、その肉厚が徐々に薄くなって形成されている。ただし、その先端部４２ｂは肉厚を有している。即ち、先端部４２ｂは、尖った形状ではなく、上部が平坦な形状を有している。先端部４２ｂをこのように形成することで、電球型照明装置１０を使用者が取り扱う際に、フィン４２の先端部４２ｂが作業者に引っかかる等の恐れを防止することができる。その結果、電球型照明装置１０を使用する際の作業性や安全性を向上させることができる。また、電球型照明装置１０の過度の大型化を避けつつもフィン４２の表面積を増加させることができ、放熱効果をより向上させることができる。
【００３５】
なお、フィン４２の高さ（長さ）は、高ければ高いほど煙突効果による放熱効果が高まるため好ましい。ただ、単にフィン４２の高さを高くした場合、電球型照明装置１０の大きさが過度に大きくなることがある。そこで、電球型照明装置１０においては、カバー部材１５に窄み部１７を設け、窄み部１７が形成されたことにより生まれた空間にフィン４２の一部が収容されるようにしている。そして、このようにして、電球型照明装置の過度の大型化並びに外部への光放射の過度の遮蔽を防止しつつも、発光体１２からの放熱効果の向上を図っている。
【００３６】
図４（ｂ）に示すように、窄み部１７の内壁１７ａとフィン４２の内壁１１２との間には、空間１８が設けられている。このような空間１８が設けられることにより、前縁効果を利用して、高い放熱効果を得ることができる。即ち、カバー部材１５は発光体１２からの熱を放射する際の障害物（放熱に寄与しない部材）であるため、カバー部材１５に密着する部材が存在すると発光体１２からの放熱が阻害される可能性がある。そこで、空間１８を設け、空気の流れを起こして多くの空気をフィン４２に接触させることにより、フィン４２からの放熱を効率よく行うことができる。
【００３７】
さらに、前記したように、フィン４２は、その先端部４２ｂに向かう方向に細くなって形成されている。従って、前縁効果を利用して放熱を行うと共に、煙突効果による放熱効果を得ることができる。このようにして、従来よりも放熱効果の向上を図ることができる。
【００３８】
また、フィン４２が設けられることにより、隣接するフィン４２の間からカバー部材１５を外部に露出することができる。その結果、カバー部材の開口端部側が放熱体で覆われるものに比べ、外部へ照射される発光体１２からの光の照射量を増加させることができる。また、フィン４２には、光散乱性の表面処理若しくは塗装が施されている。具体的には、本実施例においては酸化チタンがフィン４２に表面に塗装されている。
【００３９】
これにより、光の乱反射を促進し、指向性の高い光であっても、フィン４２による影の投影を防止することができる。その結果、発光体１２からの光の配光特性を広くすることができ、電球型照明装置１０を適用可能な用途に制限が無いという利点がある。具体的には例えば、ペンダント等の収容空間の狭い器具内部においても好適に使用可能となる。
【００４０】
さらには、酸化チタンにより発光体１２から伝搬してきた熱エネルギーを遠赤外線に変換し外部へ放出し易くすることができる。
【００４１】
なお、フィン４２の表面に酸化チタンを塗装する際、酸化チタンをフィン４２の表面に吹き付ける所謂表面処理を行ってもよいし、揮発性の溶剤に酸化チタンを懸濁し、懸濁後の溶液をフィン４２に塗布して溶剤を揮発させて除去するようにしてもよい。
【００４２】
図６は図５の断面図において主要線と主要部を示した図である。１０３は電球型照明装置１０の中心を上下方向に通過する直線Ａである。１０４はカバー部材１５の最大径を通過する直線Ｂである。１０５は口金の端部を通る直線Ｃである。１００は直線Ａ１０３と直線Ｂ１０４の交点であり、カバー部材１５の中心位置を示す点Ａである。１０１は直線Ａ１０３と直線Ｃ１０５の交点であり口金端部中心位置を示す点Ｂである。１０６は点Ａ１００とホルダ６１の端部とをむすんだ直線Ｄである。１０２は直線Ｃ１０５と直線Ｄ１０６の交点であり照射範囲の端部を示す点Ｃである。図の関係上点Ｃ１０２は一点のみ記載したがこの限りではない。直線Ｃ１０５と直線Ｄ１０６の交点であれば良く照明装置１０の周囲に渡って設けられている。ここで、直線Ｄ１０６と点Ｂ１０１とを含む断面で切断した際に点Ｂ１０１に対して点Ｃ１０２と対称な点を点Ｃ′１０２′（図示なし）とする。∠ＣＡＣ′のうちカバー１０の頂部を含む方（口金端部１０１を含まない方）の角度をθとする。このθが配光角となる。ＬＥＤを用いた照明装置を従来の白熱電球の代替品として考えると、配光角θが大きい物が望まれがちである。しかし、ＬＥＤの全光束（光量）は定まっていることや、ＬＥＤの指向性が高いことから、配光角θを大きくすればするほど照明装置１０から外部にでる光量は下がり、全体として暗く感じるものとなる恐れがある。また、配光角θを大きくすると、照明装置１０を器具などへ取り付けた際に、照明装置１０における器具側（口金側）まで光ることになる。器具へ取り付けた場合に器具側が光っていたとしても照射側とは異なる方向を照らしていることになり無駄なエネルギーを消費する恐れがある。以上より、無駄なエネルギー消費とならずに配光が広がる照明装置が望まれており、１８０°＜θ＜２６０°となる範囲が最適である。つまり、点Ａ１００からホルダ６１（基板３５、放熱体２０のカバー側）の端部までの距離ａに対する点Ａ１００から発光体１２までの距離ｂは０＜ｂ／ａ＜０.５となる範囲が最適である。本実施例においては、カバー部材１５の最大径の半分の長さ（点Ａ１００からカバー部材１５までの距離）は３０mm、点Ａ１００から点Ｂ１０１までの距離は８２mm、点Ａ１００から点Ｃ１０２までの距離は１６４mm、点Ａ１００から発光体１２までの距離は１５mm、発光体１２の中心点からホルダ６１の端部までの距離は２６mmであり、θは２４０°である。
【００４３】
図７（ａ）に、電球型照明装置１０からカバー部材１５を取り外した様子を示す。図７（ａ）に示すように、フィン４２は発光体１２を取り囲むように放射状に設けられている。図７（ｂ）に、フィン４２近傍を拡大した図を示す。図７（ｂ）に示すように、フィン４２においては、先端部４２ｂの形状が三角形状となっている。
【００４４】
即ち、フィン４２は、カバー部材１５の開口端部１６付近の外側面と対面する角を一つの頂点とする三角形状を有している。フィン４２の先端部４２ｂがこのような形状を有することにより、先端部４２ｂに引っかかることが無く、より安全性の高い電球型照明装置１０とすることができる。
【００４５】
前述のように放熱体２０は平坦部１１０と、フィン４２とから構成されている。また、
フィン４２はフィンＡ１１１とフィンＢ１１２とからなる。フィンＡ１１１とフィンＢ１
１２は異なる形状を有しており、本実施例においては長さが異なる。また、フィンＡ１１
１とフィンＢ１１２とは平坦部１１０から立ち上がるように設けられているが、それぞれ
のフィンの立ち上がり形状が異なる。本実施例においてはフィンＢ１１２は平坦部１１０
から滑らかに立ち上がるような立ち上がり形状を有しており、フィンＡ１１１はフィンＢ
１１２よりも平坦部１１０に対して角度を有するように立ち上がるような立ち上がり形状
を有している。フィンＡ１１１とフィンＢ１１２との長さが異なっているが、フィンＡ１
１１とフィンＢ１１２のカバー部材１５側の端部は略同一平面上となるように設けられて
いる。つまり、フィンＡ１１１とフィンＢ１１２の平坦部１１０側の端部の位置が同一平面上にはないように設けられている。放熱体２０に設けられるフィン４２の口金５０側からの本体胴部２３の平坦部１１０上における立ち上がりの開始位置において、隣接するフィンＡ１１１、フィンＢ１１２が交互になるよう開始位置をずらし、フィンＡ１１１、フィンＢ１１２の口金５０側に向いた端部の立ち上がり形状についても交互に差がつくように設ける。発光体１２で発生した熱が放熱体２０に伝搬し、フィン４２から空気に熱伝達し自然対流を発生する。フィン４２間では空気が煙突効果によりさらに駆動力を得て流速が増大する。空気の粘性により口金５０近傍の空気が引き込まれる。口金５０近傍から本体胴部２３の平坦部１１０に空気が移動する際に平坦部１１０から空気に熱伝達される。温度境界層が移動とともに厚くなるために、熱伝達率が小さくなってしまう。しかるに、このようなフィンＡ１１１、フィンＢ１１２の形状を有することにより、空気の流れに対して乱流を発生させることができる。乱流を発生させることにより、平坦部１１０から離れた温度境界層の外側の冷たい空気を巻き込んで、フィンＡ１１１、フィンＢ１１２の根元部分（口金側）における温度境界層の更新を実現させ、前縁効果によるフィン４２面の放熱促進とともに乱流熱伝達促進を積極的に活用することで放熱効果をより高いものとすることができる。また、意匠性を向上させることができる。
【００４６】
次に、電球型照明装置１０の組立方法について説明する。
【００４７】
図２に示すように、収納ケース３９を胴部２３の内部に嵌め込む。続いて、電源回路基板３５を、長手方向を縦にして収納ケース３９内に挿入し、収納ケース３９内の係合部（図示せず）に係合させて収納する。電源回路基板３５に予め接続されているリード線（図示せず）の先端は、このとき収納ケース３９内から外に引き出された状態とされる。
【００４８】
一方、電源回路基板３５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５０の所定箇所に接続する。そして、放熱体２０と口金５０との間に絶縁リング５１を介在させるようにして、口金５０を収納ケース３９の端部４１に嵌合して取り付ける。
【００４９】
続いて、発光体１２が載置された発光体取付部２２を、断熱材２７とともに胴部２３に取り付ける。この際、発光体取付部２２の延伸部２５は、既に胴部２３に嵌め込まれた収納ケース３９の発光体１２側に等間隔で設けられた、支持孔４７に挿入される。このようにして、延伸部２５と胴部２３の内面３６とが面接触される。
【００５０】
そして、ねじ部材６４をホルダ６１の貫通孔６３に挿通させて胴部２３の台座部４３の端面４８に形成されたねじ孔４４にねじ込むことにより、発光体１２及び発光体取付部２２が胴部２３に組み付けられる。このとき、ホルダ６１のガイド部６５は、収納ケース３９に形成された切欠き部４６内に収容される。
【００５１】
続いて、収納ケース３９内から外に引き出されているリード線１４を収納ケース３９のガイド部４６に沿わせて這い回し、リード線１４の先端を発光体１２のＬＥＤ１１に半田付けやコネクタ等によって接続する。
【００５２】
最後に、カバー部材１５が、発光体１２を覆うようにして、放熱体２０のカバー部材取付部２１に取り付けられて、電球型照明装置１０の組立が完了する。但し、電球型照明装置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適宜変更が可能である。
【実施例２】
【００５３】
次に、図８を参照しながら実施例２に係る電球型照明装置２０について説明する。
【００５４】
なお、図８において、図２〜図７に示す電球型照明装置１０と同じ部材については同じ符号を付すものとし、その詳細な説明を省略する。
【００５５】
図８に示す電球型照明装置２０は、電球型照明装置１０とは異なり、発光体１２がカバー部材１５の内部に入り込むようになっている。即ち、発光体取付部２２の延伸部２５や収納ケース３９等が、電球型照明装置１０の場合と比べ、発光体１２の光軸方向に長くなっている。このように電球型照明装置を構成することにより、発光体１２からの光を全方向に到達させることができる。その結果、電球型照明装置２０の周辺に満遍なく発光体１２からの光を照射することができる。
【実施例３】
【００５６】
本実施例に係る電球型照明装置は、前記した各実施例の他にも、要旨を損なわない範囲で適宜変更して実施可能である。
【００５７】
例えば、フィン４２の表面には前記のように光散乱剤が塗布されているが、例えばアルミニウム粉末等の金属材料やシリカ粉末等の金属酸化物材料を更に塗布してもよい。例えばアルミニウム粉末を添加することにより、電球型照明装置の外観が金属の風合いをいっそう呈したものとすることができる。また、アルミニウム粉末が塗布されることにより、アルミニウムによって光を反射させることができる。その結果、光の乱反射をいっそう促進させることができ、光の配向特性を広くすることができる。
【００５８】
また、図４（ｂ）を参照しながら説明した外壁１７ａと内壁１１２とは、必ずしも、図４（ｂ）に示すように面同士が平行ではない形態とする必要はない。即ち、外壁１７ａと内壁１１２との面同士が平行になっていても、空間１８が設けられるようにフィン４２及びカバー部材１５の窄み部１７を構成すれば、同様の効果が得られる。
【００５９】
さらに、図４（ｂ）においては、外壁１７ａ及び内壁１１２の２つの面は、発光体１２の光軸方法に対して傾斜して形成されているが、光軸方向に対して平行な方向（即ち紙面上下方向）になるように形成されていてもよい。
【００６０】
また、通常、空間１８が大きくなればなるほど、発光体１２の放熱効果も大きくなる。ただし、空間１８が大きくなれば電球型照明装置の大きさ自体も大きくなりうるので、それらを勘案して内壁１７ａと内壁１１２との位置関係、及び空間１８の大きさを決定すればよい。
【００６１】
さらに、先端部４２ｂの形状も空気の流れを阻害しない形状であれば、三角形状に限定されない。例えば、その一角がカバー部材１５に対面する矩形状等とすることができる。
【００６２】
また、設けられるフィン４２の本数及び高さについても、前記した実施例及び図示の事項に何ら限定されない。従って、許容される電球型照明装置１０の大きさを考慮し、フィン４２の本数及び高さを設定すればよい。
【００６３】
さらに、前記実施例では、複数のＬＥＤ１１がマトリクス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、前記実施例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。
【００６４】
また、前記実施例では、発光体１２にＬＥＤ１１が備えられているが、例えばＥＬ（Electro-Luminescence）等の他の発光素子（半導体発光素子を含む）が備えられていてもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１０ 電球型照明装置
１１ ＬＥＤ（発光素子）
１２ 発光体
１５ カバー部材
１６ 開口端部
２０ 放熱体
２２ 発光体取付部
２３ 本体部
２４ 載置部
２５ 延伸部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子を備える発光体と、
前記発光体を覆うカバー部材と、口金と
一端に前記カバー部材の開口端部が取り付けられ、他端に前記口金が取り付けられると共に前記発光体が発する熱を外部へ放出する放熱体と、
を有する電球型照明装置において、
前記カバー部材の上部の肉厚ｃと側部の肉厚ｄが、１.７≦ｃ／ｄ≦２.５となる範囲にあることを特徴とする電球型照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電球型照明装置において、
前記カバー部材の頂点と前記口金の端部とを通る直線と、前記カバー部材の最大径を通る平面との交点をカバー部材中心点とし、
前記カバー部材中心点から前記放熱体における前記カバー部材側端部までの距離ａに対する前記カバー部材中心点から前記発光体までの距離ｂが、
０＜ｂ／ａ＜０.５となる範囲にあることを特徴とする電球型照明装置。
【請求項１】
発光素子を備える発光体と、
前記発光体を覆うカバー部材と、口金と
一端に前記カバー部材の開口端部が取り付けられ、他端に前記口金が取り付けられると共に前記発光体が発する熱を外部へ放出する放熱体と、
を有する電球型照明装置において、
前記カバー部材の上部の肉厚ｃと側部の肉厚ｄが、１.７≦ｃ／ｄ≦２.５となる範囲にあることを特徴とする電球型照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電球型照明装置において、
前記カバー部材の頂点と前記口金の端部とを通る直線と、前記カバー部材の最大径を通る平面との交点をカバー部材中心点とし、
前記カバー部材中心点から前記放熱体における前記カバー部材側端部までの距離ａに対する前記カバー部材中心点から前記発光体までの距離ｂが、
０＜ｂ／ａ＜０.５となる範囲にあることを特徴とする電球型照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−８４３４７（Ｐ２０１３−８４３４７Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２１４７９（Ｐ２０１１−２２１４７９）
【出願日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【出願人】（３９９０４８９１７）日立アプライアンス株式会社 (3,043)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【出願人】（３９９０４８９１７）日立アプライアンス株式会社 (3,043)
【Ｆターム（参考）】
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