JP2013093158A - 電球及び照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】自然空冷による放熱性能を向上することが可能な電球を提供する。
【解決手段】電球１は、金属製の電球本体２、発光モジュール３、金属製の筒部４、点灯回路７、及び口金６を具備する。電球本体２は、モジュール取付け部１１、この取付け部の裏側に伝熱可能に接続された筒状の本体部１７、及び本体部の中心軸線と同方向に延びて本体部の外周面に突設された複数のフィン１８を有する。発光モジュール３はＬＥＤ（発光素子）２２ａを有して基板２１に取付けられた発光部２２を備える。モジュール取付け部１１に伝熱可能に発光モジュール３を配設する。筒部４はモジュール３の光出射方向に突出し、この筒部を電球本体２に伝熱可能に接続する。筒部４は発光モジュール３を収容する。筒部４の外径Ｂは、電球本体２の最大径Ｃより小さくかつ隣接したフィン１８間の各通気溝２０の底を通る本体部１７の外径Ａより大きい。発光モジュール３を点灯させる点灯回路７に電源を供給する口金６を電球本体２に取付けたことを特徴としている。
【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、電球及びこの電球を光源として備える照明器具に関する。

スポットライトやダウンライト等の照明器具が備える光源には、白熱電球やハロゲン電球等が一般的に使用されている。近時、この種の電球の置き換えとして、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）を有した電球（ＬＥＤ電球）の開発が進行している。

置き換えＬＥＤ電球は、既設のスポットライト等の照明器具に対する取付けの適合性を確保する必要がある。そのために、置き換えＬＥＤ電球は、置き換え前の電球の口金と同じ規格の口金を有する他、大きさ、特に径方向の大きさにも制約がある。

ＬＥＤ電球の発光部が有するＬＥＤの発光時に、このＬＥＤは発熱する。このため、ＬＥＤの高出力化に拘らず、ＬＥＤの発光性能や寿命を維持する上で、ＬＥＤの温度が上がり過ぎないようにする必要がある。

ＬＥＤの温度上昇を抑制するために、発光部を空冷するファンをＬＥＤ電球に内蔵した強制空冷手段と、発光部からの熱が伝導される放熱フィンを形成した自然空冷手段とが、従来技術として知られている。

特開２０１０−１２３５２７号公報

強制空冷手段を備えるＬＥＤ電球は、ファン及びこれを駆動する電動モータを内蔵するスペースが必要であり、小形化を図る上では不利であるとともに、部品点数が増えてコスト高である。それだけではなく、電動モータが高温条件化に晒されるので、耐久性にも難がある。

又、既述のようにＬＥＤ電球は径方向の大きさに制約がある。このため、自然空冷手段を備えたＬＥＤ電球は、その径を大きくして放熱フィンの面積を十分に確保することが困難である。よって、自然空冷手段を備えたＬＥＤ電球は、ＬＥＤの高出力化に対し放熱性能を高める上で改善の余地がある。

実施形態は、自然空冷による放熱性能を向上することが可能な電球、及びこの電球を備えた照明器具を提供することにある。

前記課題を解決するために、実施形態の電球は、金属製の電球本体、発光モジュール、金属製の筒部、点灯回路、及び口金を具備する。電球本体は、モジュール取付け部、この取付け部の裏側に伝熱可能に接続された筒状の本体部、及び本体部の中心軸線と同方向に延びて本体部の外周面に突設された複数のフィンを有する。発光モジュールは発光素子を有して基板に取付けられた発光部を備える。発光モジュールをモジュール取付け部に伝熱可能に配設する。筒部を電球本体に伝熱可能に接続する。筒部は、発光モジュールの光出射方向に突出し、発光モジュールを収容する。この筒部の外径は、電球本体の最大径より小さくかつ隣接したフィン間に形成された各通気溝の底を通る本体部の外径より大きい。発光モジュールを点灯させる点灯回路に電源を供給する口金を電球本体に取付けたことを特徴としている。

実施形態によれば、自然空冷による放熱性能を向上することが可能な電球、及びこの電球を備えた照明器具を提供できる、という効果を期待できる。

実施例１に係る照明器具を示す側面図である。 図１の照明器具をヘッドの向きを変えた状態で示す側面図である。 図１の照明器具が備える電球を示す断面図である。 図３の電球が備える電球本体を示す側面図である。 図３の電球本体を示す正面図である。 図３の電球本体を示す背面図である。 図３中Ｆ７−Ｆ７線に沿って示す電球本体の断面図である。

実施形態１の電球は、モジュール取付け部、この取付け部の裏側に伝熱可能に接続された筒状の本体部、及びこの本体部の中心軸線と同方向に延びて前記本体部の外周面に突設された複数のフィンを有した金属製の電球本体と；基板、及び発光素子を有して前記基板に取付けられた発光部を備え、前記モジュール取付け部に伝熱可能に配設された発光モジュールと；前記電球本体の最大径より小さくかつ隣接した前記フィン間に形成された各通気溝の底を通る前記本体部の外径より大きい外径を有し、前記発光モジュールを収容するとともに前記発光モジュールの光出射方向に突出し、前記電球本体に伝熱可能に接続された金属製の筒部と；前記発光モジュールと電気的に接続された点灯回路と；前記電球本体に取付けられ前記点灯回路に電源を供給する口金と；を具備することを特徴としている。

この実施形態１で、電球本体と筒部をなす金属には、鉄、銅合金、チタン、アルミニウム合金等を用いることができ、アルミニウム合金を用いることは、材料コストが比較的安価で、軽量かつ熱伝導性に優れている点で好ましい。実施形態１で、電球本体と筒部とは一体であっても別体であってもよい。実施形態１で、筒部の外周にもフィンを設けることが可能であり、それにより、更なる放熱性の向上を期待することが可能である。実施形態１で、筒部は、その外径を各部同じとした構成とすることが可能であるが、これには制約されず、例えば筒部の突出端側ほど次第に外径が小さく又は大きくなる構成であっても差し支えない。

実施形態１で、モジュール取付け部と本体部は、より高い伝熱性能を確保する上で、一体成形することが望ましいが、これには制約されず、別体であっても差し支えない。実施形態１で、モジュール取付け部は、筒部の底をなすように設けることには制約されず、筒部の底から先端側に突出していても良い。

実施形態１で、発光モジュールの発光部とは、例えばＬＥＤのベアチップで形成される発光素子を少なくとも一個有するＳＭＤ型又はＣＯＢ型等の発光部を指している。実施形態１で、発光素子には、発光状態で発熱を伴う半導体発光素子例えばＬＥＤのベアチップを好適に用いることができる。実施形態１で、発光モジュールの基板には、金属ベースに絶縁層が積層された金属ベース基板、又は少なくとも一層の絶縁材からなる樹脂基板、或いはセラミックス基板等を用いることが可能である。

実施形態１の電球は、発光モジュールの光出射方向に突出し、かつ、発光モジュールを収容した金属製の筒部を備え、この筒部は金属製の電球本体に伝熱可能に接続されている。これにより、電球の放熱面積を、筒部に相当する構成がない電球に比較して増加できる。更に、電球本体の本体部外周に複数の放熱用のフィンを有し、隣接したフィン間に形成された各通気溝の底を通る電球本体の本体部の径は、筒部より小径である。これにより、本体部に対するフィンの出幅が大きく確保され、それに応じてフィンの表面積を増加できる。

このため、電球が点灯された状態で発光素子が発した熱を、筒部及び各フィンから大気中に放出できるので、自然空冷による放熱性能を向上することが可能である。

実施形態２の電球は、実施形態１において、前記各通気溝の底が前記本体部の中心軸線と平行であることを特徴としている。

この実施形態２では、実施形態１において、更に、各通気溝の底が本体部の中心軸線と平行であるので、本体部の各部の外径は同じである。このため、本体部がその先端側ほど大径になる電球本体の構成と比較して、フィンの全長にわたり本体部に対するフィンの出幅を大きく確保できる。したがって、自然空冷による放熱性能をより向上することが可能である。

実施形態３の電球は、実施形態１又は２において、前記電球本体と前記筒部とが一体に形成されていることを特徴としている。

この実施形態３で、電球本体と筒部は、金属材料から削り出して一体に形成でき、又はダイキャスト成形等で一体に形成することが可能である。

実施形態３では、実施形態１又は２において、更に、電球本体と筒部とが別体で、これらが一体となるように接続された構成と比較して、電球本体と筒部との間の熱抵抗が小さく、電球本体から筒部への伝熱性能が高い。したがって、自然空冷による放熱性能をより向上することが可能である。

実施形態４の電球は、実施形態１から３のうちのいずれかにおいて、前記筒部が前記各フィンの前記筒部側の端から離れて前記モジュール取付け部の周面に接続されているとともに、前記フィンに対向した前記筒部の端面と各フィンの前記筒部側の端と前記モジュール取付け部の周面とで形成される溝を備え、この溝に前記通気溝が臨んでいることを特徴としている。

実施形態４で、モジュール取付け部の周方向に延びる溝は、モジュール取付け部の全周にわたり途切れることなく連続していてもよく、或いはモジュール取付け部の周方向に例えば１８０度ごとに仕切られて設けられていても差し支えない。

この実施形態４では、実施形態１から３のいずれかにおいて、更に、隣接したフィン間の通気溝の底を通る本体部の外径より筒部が大径であるにも拘らず、通気溝の開放された端が筒部で閉じられることがない。これにより、通気溝とこれに連通した溝に空気を円滑に流通させることが可能であることに伴い、自然空冷による放熱性能をより向上することが可能である。

実施形態５の電球は、実施形態４において、前記モジュール取付け部の周面と前記各通気溝の底とが面一に連続していることを特徴としている。

実施形態５では、実施形態４において、更に、通気溝とこれに連通した溝を流れる空気が乱されるように、通気溝の開放された端において通気溝の底側領域がモジュール取付け部の周部で覆われることがない。これにより、通気溝とこれに連通した溝に空気をより円滑に流通させることが可能であることに伴い、自然空冷による放熱性能をより向上することが可能である。

実施形態６の照明器具は、器具本体と；この器具本体の内部又は外部に配設されたソケットと；請求項１から５のうちのいずれか一項に記載の電球であって、この電球の口金を前記ソケットに接続するととともに前記電球の電球本体を前記器具本体に支持して、前記電球の筒部が前記器具本体から突出された状態に前記器具本体に配設された前記電球と；を具備することを特徴としている。

この実施形態６は、例えばスポットライトやダウンライト等の照明器具として実施することができる。

実施形態６では、自然空冷による放熱性能を向上することが可能な請求項１から５のうちのいずれか一項に記載の電球を備えた照明器具を提供することができる。

以下、実施例１の電球及びこれを備えた照明器具について、図１〜図７を参照して詳細に説明する。

図１から図３に示す電球１は、電球本体２と、発光モジュール３と、筒部４と、光制御部材５と、口金６と、点灯回路７を具備している。

電球本体２は金属製例えばアルミニウムウム合金製である。図３に示すように電球本体２は、モジュール取付け部１１、本体部１７、及び複数のフィン１８を有している。

モジュール取付け部１１は図５に示すように平面視略円形で、その表面は平らである。このモジュール取付け部１１に、例えば一個の通線孔１２と、複数例えば２個の穴１３と、複数例えば３個の通孔１４と、複数例えば２個のねじ穴１５が設けられている。

通線孔１２は、モジュール取付け部１１の中心部を貫通して穿たれている。２個の穴１３は、通線孔１２を間に置いて、かつ、モジュール取付け部１１の周方向に１８０度離れて、モジュール取付け部１１の周部に設けられている。これら穴１３は、筒部４の内部に臨んでモジュール取付け部１１の表面に開口されている。

３個の通孔１４は、モジュール取付け部１１の周部に、モジュール取付け部１１の周方向に１２０間隔で穿たれている。各通孔１４はモジュール取付け部１１を貫通した角孔からなる。これら通孔１４は中間部に段部１４ａ（図３で代表して示す）を有している。これにより、通孔１４は、段部１４ａからモジュール取付け部１１の表面までの表側孔部位と、段部１４ａからモジュール取付け部１１の裏面までの裏側孔部位とからなり、表側孔部位は裏側孔部位より狭い。一方の通孔１４の表側孔部位にだけ一方の穴１３が連続して形成されている（図３及び図５参照）。

２個のねじ穴１５は、通線孔１２を間に置いて、かつ、モジュール取付け部１１の周方向に１８０度離れて、モジュール取付け部１１の周部に設けられている。これらねじ穴１５は筒部４の内部に臨んだモジュール取付け部１１の表面に開口されている。

図６に示すように本体部１７の内部に臨んだモジュール取付け部１１の裏面に、一対の基板係合部１６が通線孔１２を間に置いて突設されている。これら基板係合部１６はＬ字形状をなした突部で形成されている。

本体部１７は円筒状である。この本体部１７をモジュール取付け部１１に例えば一体に成形することによって、本体部１７はモジュール取付け部１１の裏側に伝熱可能に接続されている。本体部１７の各部の内径は同じである。

これら本体部１７とモジュール取付け部１１とによって、モジュール取付け部１１の裏側に回路収容部Ｓが形成されている。この回路収容部Ｓは本体部１７の先端に開放されている。通線孔１２及び通孔１４は回路収容部Ｓに臨んでこの回路収容部Ｓに連通している。

各フィン１８は、本体部１７の外周に突設されて、放射状にて配設されている。これらのフィン１８は、本体部１７に例えば一体に成形することによって、本体部１７から伝熱可能に設けられている。各フィン１８は、本体部１７の中心軸線（図示しない）、言い換えれば、電球本体２の中心軸線と同方向に延びている。

更に、各フィン１８の本体部１７に対する出幅は例えばモジュール取付け部１１側ほど大きい。出幅が最大となっている各フィン１８の端部は、その突出方向先端にわたる円形の枠部１９で接続されている。この枠部１９と各フィン１８とは一体に成形されている。枠部１９は電球本体２の最大径Ｃを規定している。この最大径Ｃは、既存の電球の最大径と同じである。

隣接したフィン１８間に夫々通気溝２０が形成されている。通気溝２０も前記中心軸線と同方向に延びていて、その両端は開放されている。モジュール取付け部１１側の通気溝２０の端は、隣接したフィン１８の端と枠部１９とで区画された開口２０ａ（図３参照）をなしている。

各通気溝２０の底は、本体部１７の中心軸線と平行である。各通気溝２０の底を通って描かれる直径Ａ（図３及び図７参照）は、本体部１７の外径をなしている。各通気溝２０の底はモジュール取付け部１１の周面に面一に連続されている。

発光モジュール３は、図３に示すように基板２１と発光部２２を備えて形成されている。

基板２１には例えば金属ベース基板が用いられている。基板２１の形状は筒部４の後述する内周面の形状に相当しており、基板２１はその周面に開放する一対の係合溝（図示しない）を有している。基板２１は、通線孔１２に対向しかつ連通するセンター孔２１ａを有しているとともに、穴１３に対向しかつ連通する二個の孔２１ｂを有している。更に、基板２１は、ねじ穴１５に対向しかつ連通する二個の通孔（図示しない）を有している。

発光部２２の数は、少なくとも一個例えば複数具体的には４個であり、これら発光部２２は基板２１の表面に取付けられている。各発光部２２には例えばＳＭＤ型のＬＥＤ発光部が用いられている。これら発光部２２はその内部に半導体製の発光素子として例えばＬＥＤ２２ａを有している。

ＳＭＤ型のＬＥＤ発光部は、例えば一対の電極が取付けられた絶縁材製の発光部ベースの表面に、前記電極に電気的に接続される少なくとも一個のＬＥＤ２２ａを実装すると共に、このＬＥＤ２２ａを囲む反射器を取付け、更に、反射器の内側にＬＥＤ２２ａ等を封止する透光性樹脂を充填して形成されている。

この発光部２２は、前記発光部ベースの裏面に引き回された前記電極の端部を、基板２１の表面に形成された配線パターンのランドにフリップチップ接合等により接続することによって、基板２１に実装されている。発光部２２において白色の照明光を出射するために、ＬＥＤ２２ａに例えば青色の光を発するベアチップを用いる場合、前記透光性樹脂に黄色蛍光体が混ぜられている。黄色蛍光体は、これに入射された青色光によって励起されて、青色光と補色の関係にある黄色の光を放射する。

なお、ＬＥＤの発光は、半導体のｐ−ｎ接合に順方向電流を流すことで実現されるので、ＬＥＤは電気エネルギーを直接光に変換する固体素子である。こうした発光原理で発光する半導体発光素子は、通電によりフィラメントを高温に白熱させて、その熱放射により可視光を放射させる白熱電球と比較して、省エネルギー効果を有する。

前記構成の発光モジュール３はモジュール取付け部１１に伝熱可能に配設されている。具体的には、発光モジュール３は、その基板２１の裏面とモジュール取付け部１１の表面との間に絶縁シート２３を挟んだ状態で、基板２１及び絶縁シート２３を通ってねじ孔
１５にねじ込まれるねじ（図示しない）で、モジュール取付け部１１に固定されている。絶縁シート２３は熱伝導性が良好な電気絶縁性のシート材料で形成されていて、ねじが通過するための孔（図示しない）を有している。なお、基板２１の裏面が金属製でない場合は、絶縁シートは省略でき、基板２１の裏面をモジュール取付け部１１の表面に接触させて、発光モジュール３をモジュール取付け部１１に伝熱可能に配設できる。

筒部４は、光制御部材５を格納する部位を兼ねており、金属製例えばアルミニウムウム合金製である。筒部４を電球本体２の例えばモジュール取付け部１１の先端部でかつ周部に一体に成形することによって、筒部４は電球本体２に伝熱可能に接続されている。筒部４は、略円筒状をなしていて、モジュール取付け部１１を境に本体部１７と反対側、つまり、発光モジュール３の光出射方向に突出されている。筒部４の先端は開放されている。

この筒部４は、電球本体２の中心軸線と同方向に真っ直ぐに延びている。筒部４の外周面に複数の放熱用の突部（フィン）４ａが一体に突設されている。これらの突部４ａによって筒部４の表面積（放熱面積）が増やされているが、この突部４ａは省略することも可能である。

筒部４の外径Ｂ（実施例１では各突部４ａの先端を通って描かれる円の直径）は、電球本体２の最大径Ｃより小さい。更に、筒部４の外径Ｂは、各通気溝２０の底を通る本体部１７の直径（外径）Ａより大きい。

既述のように筒部４はモジュール取付け部１１の先端部に接続されているので、図３及び図４に示すように筒部４の先端開口と反対側の端面（背面）４ｂは、各フィン１８の筒部４側の端１８ａから離れている。これにより、モジュール取付け部１１の周方向に例えば一回り連続して延びる溝２５が設けられている。溝２５は、各フィン１８の筒部４側の端１８ａと、これに対向した筒部４の端面４ｂと、モジュール取付け部１１の周面とで形成されている。図３に示すように溝２５全体が各通気溝２０の開口２０ａに臨んでいる。

図３に示すようにモジュール取付け部１１は筒部４の底をなしている。これにより、モジュール取付け部１１に固定された発光モジュール３は、筒部４に収容されている。図３及び図５に示すように筒部４の先端部内周に周方向に一回り連続する段４ｃが形成されている。これとともに、この段４ｃと筒部４の先端との間に内周面に、その周方向に沿う環形でかつ浅い溝等からなる爪係合部（図示しない）が形成されている。

図５に示すように筒部４の内周面に例えば二個の位置決め用の凸部２６が一体に設けられている。これら凸部２６の一端はモジュール取付け部１１の表面に連続され、凸部２６の他端は段４ｃと同じ高さ位置で、この段４ｃに連続されている。これら凸部２６に基板２１の図示しない前記係合溝が係合されている。これらの係合によって、モジュール取付け部１１に対して発光モジュール３が周方向に位置決めされ、この位置決め状態でモジュール取付け部１１に発光モジュール３がねじ止めされている。

光制御部材５は電球１から出射される照明光の配光を制御するために用いられている、光制御部材５は発光モジュール３を覆って筒部４内に取付けられている。図３に示すように光制御部材５は、例えば透明アクリル樹脂等の透光性樹脂で一体成形されていて、正面壁５ａと、発光部２２と同数の光制御部例えばレンズ部５ｂと、位置決め用の複数例えば二本の柱５ｃを有している。

正面壁５ａはその周部を段４ｃに接して筒部４の先端開口部に嵌る大きさに形成されている。正面壁５ａはその周面の複数個所に図示しない前記爪係合部に係合される突起状の係合爪（図示しない）を有している。レンズ部５ｂは例えば正面壁５ａの裏面に一体に突設されていて、その光入射端をなした突出端は発光部２２に接近した状態に対向されている。正面壁５ａの周部裏面に一体に突設された柱５ｃは、その先端部がこれ以外の部位より細い形状をなしている。柱５ｃの先端部は基板２１の前記孔２１ｂ及びモジュール取付け部１１の穴１３に挿入可能であり、柱５ｃの先端部以外の部位は孔２１ｂより大径である。

光制御部材５は、その柱５ｃの先端部を孔２１ｂ及び穴１３に挿入して嵌合させるとともに、柱５ｃの先端部とこれより太い部位との境をなす段差を、孔２１ｂの周囲に接触させた状態で、正面壁５ａの各係合突起を筒部４の爪係合部に係合させることによって、筒部４に嵌め殺し状態に取付けられている。

前記段差が基板２１の孔２１ｂの周囲に接することによって、筒部４に対する光制御部材５の高さ方向（中心軸線が延びる方向）の位置が決められている。これとともに、柱５ｃの先端部が孔２１ｂに嵌合されることによって、前記中心軸線に直交する方向への基板２１に対する光制御部材５の位置が決められている。これらによって、各発光部２２と各レンズ部５ｂとが適正に位置決めされている。

なお、こうした筒部４内への光制御部材５の配設において、穴１３とこれに挿入された柱５ｃの先端部とは、図示しない接着剤で接着されている。これにより、光制御部材５の係合爪と筒部４の爪係合部との係合不良を生じた場合でも、光制御部材５が筒部４から外れることが防止される。又、前記光制御部材５の光制御部は、レンズ部５ｂに限らず、プリズムや反射鏡などで形成することが可能である。

図３に示すように口金６は、絶縁材例えば合成樹脂製の口金ベース３１と、二本（一方のみ図示）の口金ピン３２とを備えている。

口金ベース３１は、ベース部３１ａ、口金部３１ｂ、及び通孔１４と同数の連結部３１ｃ（図３に二個のみ図示する）を有している。

ベース部３１ａは、円筒状であり、前記回路収容部Ｓの内周面に接してこの回路収容部Ｓに嵌合されている。このベース部３１ａの一端は開放され、他端に端壁３１ｄを有している。口金部３１ｂは、端壁３１ｄから外側に突設されていて、端壁３１ｄとともにベース部３１ａの他端を閉じている。

各連結部３１ｃは、ベース部３１ａの開放された一端に一体に形成されて、口金部３１ｂとは反対向きに突出されている。これら連結部３１ｃは、その根元部を支点に弾性変形が可能であるとともに、爪状に形成された先端部を有している。この先端部は通孔１４の段部１４ａからモジュール取付け部１１の裏面までの裏側孔部位を挿通可能である。これら連結部３１ｃを通孔１４の裏側孔部位に挿通させて、連結部３１ｃの先端部を通孔１４の段部１４ａに引掛けることにより、口金６が電球本体２に取付けられている。

点灯回路７は回路基板７ａに複数の回路部品７ｂを実装して形成されている。この点灯回路７は口金ベース３１に内蔵されている。これにより、点灯回路７は回路収容部Ｓに収容されている。回路基板７ａは、口金ベース３１の中心軸線（図示しない）と平行となるように口金ベース３１に支持されている。回路基板７ａの一部は口金部３１ｂ内に配設されている。回路基板７の他端は前記基板係合部１６に係合して支持されるようになっている。回路部品７ｂは、その一部にコンデンサなどの発熱を伴う部品、及び給電側の電気コネクタ７ｃを含んでいる。

回路基板７ａはモジュール取付け部１１の裏面に対して直角となるように配設されている。これにより、回路基板７ａの板面がモジュール取付け部１１の裏面と平行となるように回路基板が配設された構成と比較して、本体部１７の内外径を小さくすることが可能である。それにより、本体部１７に対する各フィン１８の出幅を大きく確保することが可能であり、それに応じて電球本体２の放熱面積を増やすことができる。

口金ピン３２は、口金部３１ｂの先端壁にこれを貫通して取付けられている。この口金ピン３２は口金部３１ｂ内で回路基板７ａに電気的に接続されている。

口金６の内部に熱伝導性が良いシリコーン樹脂３３が充填されている。このシリコーン樹脂３３によって点灯回路７の大部分が封止されている。給電側の前記電気コネクタはシリコーン樹脂３３の外部に配設されていて、これには受電側の電気コネクタ（図示しない）が接続されるようになっている。受電側の電気コネクタは、通線孔１２に通された図示しない絶縁被覆電線の一端に取付けられていて、この電線の他端は発光モジュール３の基板２１に電気的に接続されている。

口金部３１ｂの大きさ及び形状、並びに口金ピン３２の大きさ及び形状等は、既存の電球の口金と同じ大きさである。又、電球本体２の中心軸線が延びる方向の長さと、これから突出された口金部３１ｂの中心軸線が延びる方向の長さとの合計長さも、既存の電球と同じである。

次に、前記構成の電球１を光源とする照明器具例えばスポットライト４１を、図１及び図２を参照して説明する。

スポットライト４１は、器具本体４２と、ソケット５１と、電球１と、電球ホルダ５５を具備している。

器具本体４２は、本体ベース４３と、本体支柱４４と、本体ヘッド４５を有している。

本体ベース４３は器具設置部例えば天井等に装着された配線レール４６に取付けられる。本体支柱４４は本体ベース４３の例えば一端部に突設されている。この本体支柱４４は本体ベース４３に連結されている。本体支柱４４は、手回し操作によって軸周りに回動可能であるとともに、その回動調節位置に摩擦係合力によって静止状態に保持されるように設けられている。

本体ヘッド４５は、本体支柱４４の先端部に連結されている。本体支柱４４と本体ヘッド４５と手回し操作が可能な連結ねじ４７で連結されている。本体ヘッド４５は、本体支柱４４に対する上下方向の角度を連結ねじ４７を弛めることで調節可能であり、所望角度に調節された本体ヘッド４５は連結ねじ４７を締め付けることで保持されるようになっている。したがって、前記軸周りの回動操作と上下方向の角度調節とによって、本体ヘッド４５を任意の方向に向けることが可能である。

図１に示すように本体ヘッド４５は、正面が開放された光源配設部４５ａと、この光源配設部４５ａの開放された正面とは反対側に連続して設けられたソケット配設部４５ｂを有している。光源配設部４５ａは、電球１の電球本体２より一回り大形で、電球本体２を収容可能である。この光源配設部４５ａは、通気性を有しており、そのために、例えば網目状をなしている。

ソケット５１は例えば本体ヘッド４５のソケット配設部４５ｂ内に配設されている。このソケット５１に電球１の口金ピン３２が着脱可能に差し込み接続される。本体ベース４３からソケット５１に至る図示しない給電線は、本体ヘッド４５の内部に配線されるとともに、光源配設部４５ａを貫通して本体支柱４４の内部を通って配線されている。

なお、器具本体４２は、前記構成に制約されず、電球本体２の口金６側の部位及び筒部４を大気中に露出させて、電球本体２の最大径部側の端部を包囲してこれを支持する構成、つまり、電球１を貫通させて支持する器具本体４２であっても良い。この場合、給電線及びこの先端に接続されたソケット５１は、器具本体４２の外部に配設されるので、この外部においてソケット５１と電球１の口金６との接続を行えばよい。

電球ホルダ５５は弾性変形が可能な線材例えば金属線等により楕円状に形成されている。電球ホルダ５５は、本体ヘッド４５の開口部を横切るように配設されて、本体ヘッド４５に支持された電球１と係合して、この電球１を本体ヘッド４５から落ちないように支持している。

電球１は、その口金６を先頭に本体ヘッド４５の正面の開口を通して本体ヘッド４５内に挿入されている。挿入された電球１の口金６はソケット５１に差込まれる。それにより、ソケット５１が有する図示しないピン受け金具に口金ピン３２が差し込まれて、電球１はソケット５１に電気的かつ機械的に接続される。本体ヘッド４５に支持された電球１の筒部４は、本体ヘッド４５の正面の開口より外に突出されている。

このように電球１は、その口金６をソケット５１に接続するととともに、電球本体２を器具本体４２に支持して、筒部４が器具本体４２の本体ヘッド４５から突出された状態に配設されている。この状態で本体ヘッド４５の正面の開口部に電球ホルダ５５が取付けられる。

この取付けは、電球ホルダ５５を略円形となるように弾性変形させた状態で、この電球ホルダ５５の内側に筒部４を通しながら、電球ホルダ５５が電球本体２の各フィン１８の端１８ａに接するまで押込んでから、電球ホルダ５５に加えた力を解放することで行われる。

それにより、電球ホルダ５５が元の楕円形状に復元しようとするに伴い、この電球ホルダ５５が本体ヘッド４５の正面の開口部を横切るように配設されて、その楕円の長軸が延びる方向の両端部が、本体ヘッド４５内側からこのヘッドの正面の開口縁部４５ｃに引っ掛かる。これとともに、電球１のモジュール取付け部１１をその径方向に挟むように電球ホルダ５５が電球１の溝２５に入り込んだ状態となる。このため、電球ホルダ５５がストッパとなって、ソケット５１に支持された電球１の脱落が防止される。

なお、以上説明した電球１の取付け手順とは逆の手順で、器具本体４２の本体ヘッド４５から電球１を外すことが可能である。こうした電球１の着脱操作において、本体ヘッド４５と電球本体２との間に作業者の指が入らない場合でも、電球１の筒部４を掴んでソケット５１に対する着脱作業を行うことができる。

図示しない点灯スイッチが投入されると、ソケット５１及びこれに接続された口金６を経由して点灯回路７に電源が供給されるとともに、この点灯回路７の出力が発光部２２のＬＥＤ２２ａに供給される。それにより、各ＬＥＤ２２ａが発光するので、各発光部２２から出射された白色の光が、レンズ部５ｂを通って光の利用方向に所定の配光となって例えばビーム状に出射される。

こうした照明状態で各ＬＥＤ２２ａは発熱する。この熱の多くは、基板２１及び絶縁シート２３を経由して、これらが面接触状態に重なって取付けられた電球本体２のモジュール取付け部１１に伝わる。更に、モジュール取付け部１１の熱は、器具本体４２の本体ヘッド４５の外部に突出されている電球１の筒部４に伝わり、この筒部４の外表面から大気中に放出される。これとともに、モジュール取付け部１１の熱は、電球本体２の本体部１７を経由して各フィン１８に伝えられて、電球本体２の外部に放出される。この場合、電球本体２を収容している本体ヘッド４５は通気性を有している。このため、本体ヘッド４５内に電球本体２から放出された熱気は、本体ヘッド４５にこもることが抑制されて、本体ヘッド４５を通って大気中に放出される。

以上のように点灯中の電球１を自然空冷できるに伴い、各ＬＥＤ２２ａの温度過昇が抑制される。その結果、各ＬＥＤ２２ａの性能低下及び寿命低下等を抑制することが可能である。

電球１において、以上の自然空冷を担う放熱面積は以下の理由により多く確保することができる。

詳しくは、電球１は、発光モジュール３が伝熱化膿に配設された電球本体２の他に、発光モジュール３の光出射方向に突出して発光モジュール３を収容した金属製の筒部４を備え、この筒部４は金属製の電球本体２に伝熱可能に接続されている。言い換えれば、電球１は、発光モジュール３を基準として、光の出射方向とこれに対して反対方向の夫々に、ＬＥＤ２２ａの熱が伝導され放熱部として機能する筒部４と電球本体２を備えている。これにより、電球１の放熱面積を、筒部４に相当する構成がない電球に比較して増やすことができる。

更に、電球本体２の本体部１７はその外周に放熱用のフィン１８を複数有しているので、電球本体２が筒部４より大径であることに加えて、隣接したフィン１８間に形成された各通気溝２０の底を通る本体部１７の径は筒部４より小さい。これにより、本体部１７に対するフィン１８の出幅を大きく確保でき、それに応じてフィン１８の表面積（放熱面積）を増やすことができる。

このように放熱面積が多く確保された電球１は、既述のように点灯された状態で各ＬＥＤ２２ａが発した熱を、筒部４及び各フィン１８から大気中に放出できるので、自然空冷による放熱性能を向上することが可能である。

更に、電球１において、隣接したフィン１８間の各通気溝２０の底は本体部１７の中心軸線と平行である。言い換えれば、本体部１７の各部の外径は同じである。このため、本体部１７がその先端側ほど大径になる電球本体の構成と比較して、各フィン１８の全長にわたり本体部１７に対する各フィン１８の出幅を大きく確保できる。これに応じて各フィン１８の放熱面積がより大きく確保されるに伴い、自然空冷による放熱性能をより向上することが可能である。

その上、電球１において、電球本体２と筒部４とは一体に形成されている。このため、電球本体と筒部とが別体で、これらが一体となるように接続された構成と比較して、電球本体２と筒部４との間の熱抵抗が小さく、電球本体２から筒部４への伝熱性能が高い。したがって、自然空冷による放熱性能をより向上することが可能である。

しかも、電球１において、筒部４は各フィン１８の筒部側の端１８ａから離れてモジュール取付け部１１の周面に接続されている。これとともに、モジュール取付け部１１の周方向に延びる溝２５が、フィン１８に対向した筒部４の端面４ｂと各フィン１８の端１８ａとモジュール取付け部１１の周面とで形成されていて、この溝２５に通気溝２０が臨んでいる。このため、隣接したフィン１８間の通気溝２０の底を通る本体部１７の直径（外径）Ａより筒部４の外径Ｂが大きいにも拘らず、通気溝２０の底側領域が、この通気溝２０の開放された端において筒部４で閉じられることがない。これにより、通気溝２０とこれに連通した溝２５に円滑に空気が流通可能であることに伴い、自然空冷による放熱性能をより向上することが可能である。

又、電球１において、モジュール取付け部１１の周面と各通気溝２０の底とは面一に連続している。これにより、通気溝２０とこれに連通した溝２５を流れる空気が乱されるように、通気溝２０の開放された端において通気溝２０の底側領域がモジュール取付け部１１の周部で覆われることがない。このため、通気溝２０とこれに連通した溝２５に空気をより円滑に流通させることが可能であることに伴い、自然空冷による放熱性能をより向上することが可能である。

更に、電球１は、回路部品７ｂを封止した良熱伝導性の封止樹脂３３を備えており、この封止従事３３が充填された口金ベース３１のベース部３１ａは本体部１７の内周面に接触している。このため、発熱した回路部品７ｂの熱は、封止樹脂３３を及びベース部３１ａを経由して各フィン１８に伝わって、これらフィン１８から大気中に放出される。これにより、発熱する電気部品の温度が上がり過ぎることを抑制することが可能である。

１…電球、２…電球本体、３…発光モジュール、４…筒部、４ｂ…筒部の端面、６…口金、７…点灯回路、１１…モジュール取付け部、１７…本体部、１８…フィン、１８ａ…フィンの端、２０…通気溝、Ａ…直径（本体部の外径）、２１…基板、２２…発光部、２２ａ…ＬＥＤ（発光素子）、Ｂ…筒部の外径、Ｃ…電球本体の最大径、２５…溝、４１…スポットライト（照明器具）、４２…器具本体、５１…ソケット

Claims (6)

1. モジュール取付け部、この取付け部の裏側に伝熱可能に接続された筒状の本体部、及びこの本体部の中心軸線と同方向に延びて前記本体部の外周面に突設された複数のフィンを有した金属製の電球本体と；
   基板、及び発光素子を有して前記基板に取付けられた発光部を備え、前記モジュール取付け部に伝熱可能に配設された発光モジュールと；
   前記電球本体の最大径より小さくかつ隣接した前記フィン間に形成された各通気溝の底を通る前記本体部の外径より大きい外径を有し、前記発光モジュールを収容するとともに前記発光モジュールの光出射方向に突出し、前記電球本体に伝熱可能に接続された金属製の筒部と；
   前記発光モジュールと電気的に接続された点灯回路と；
   前記電球本体に取付けられ前記点灯回路に電源を供給する口金と；
   を具備することを特徴とする電球。
2. 前記各通気溝の底が前記本体部の中心軸線と平行であることを特徴とする請求項１に記載の電球。
3. 前記電球本体と前記筒部とが一体に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電球。
4. 前記筒部が前記各フィンの前記筒部側の端から離れて前記モジュール取付け部の周面に接続されているとともに、前記フィンに対向した前記筒部の端面と各フィンの前記筒部側の端と前記モジュール取付け部の周面とで形成される溝を備え、この溝に前記通気溝が臨んでいることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の電球。
5. 前記モジュール取付け部の周面と前記各通気溝の底とが面一に連続していることを特徴とする請求項４に記載の電球。
6. 器具本体と；
   この器具本体の内部又は外部に配設されたソケットと；
   請求項１から５のうちのいずれか一項に記載の電球であって、この電球の口金を前記ソケットに接続するととともに前記電球の電球本体を前記器具本体に支持して、前記電球の筒部が前記器具本体から突出された状態に前記器具本体に配設された前記電球と；
   を具備することを特徴とする照明器具。

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