JP5508113B2 - ランプ及び照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、ランプ及び照明装置に関し、特に、半導体発光素子を用いたランプ及び照明装置に関する。

近年、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の半導体発光素子は、白熱電球又はハロゲン電球に比べて高効率及び長寿命であることからランプの新しい光源として期待されており、ＬＥＤを光源とするＬＥＤランプの研究開発が進められている。

ＬＥＤは、その温度が上昇するに従って光出力が低下するとともに、寿命が短くなることが知られている。このため、ＬＥＤランプでは、ＬＥＤの温度上昇を抑制することが求められている。

特許文献１に、ＬＥＤの温度上昇を抑制するための電球型ＬＥＤランプが開示されている。以下、特許文献１に開示された従来の電球型ＬＥＤランプについて、図１７を用いて説明する。図１７は、従来のＬＥＤランプの断面図である。

図１７に示すように、従来のＬＥＤランプ８０は、透光性のカバー８１、受電用口金８２及び金属製の外郭部材８３を備える。

外郭部材８３は、外部に露出する周部８３１と、この周部８３１に一体に形成された光源取り付け部８３２と、周部８３１の内側に形成された凹部８３３とを有する。光源取り付け部８３２の上面には、複数のＬＥＤチップで構成される光源８４が取り付けられている。凹部８３３の内面には、その内面形状に沿って形成された絶縁部材８６が設けられている。

なお、絶縁部材８６の内部には、ＬＥＤチップを点灯させるための点灯回路８７が収容されている。また、カバー８１は、光源８４を覆うようにして外郭部材８３に取り付けられている。

このように構成された従来のＬＥＤランプ８０によれば、光源取り付け部８３２と周部８３１とが一体に成形された外郭部材８３を用いているので、ＬＥＤチップから発生した熱を光源取り付け部８３２から周部８３１に向かって効率良く熱伝導させることができる。これにより、光源８４に対する冷却性能を向上させることができ、ＬＥＤチップの温度上昇を抑制することができる。

また、特許文献２には、特許文献１に開示されたＬＥＤランプ８０をさらに改良した電球型ＬＥＤランプが開示されている。

特許文献２に開示された電球型ＬＥＤランプは、図１７に示すＬＥＤランプ８０において、光源取り付け部８３２と光源８４との間に、さらに熱伝導性樹脂を形成したものである。これにより、光出力の高い高出力用ＬＥＤチップを用いた場合であってもＬＥＤチップの温度上昇を抑制することができる。

特開２００６−３１３７１７号公報 特開２００９−０３７９９５号公報

しかしながら、特許文献１、２に開示されたＬＥＤランプでは、ＬＥＤから発生する熱をランプ外部に効率よく放熱することができず、ＬＥＤの温度上昇を十分に抑制することができないという問題がある。

また、ＬＥＤランプは、ＬＥＤを発光させるための回路素子を有しており、ＬＥＤの温度上昇を抑制するだけではなく、回路素子の温度上昇も抑制する必要がある。

これは、ＬＥＤランプへの投入電力のうち回路素子によって２割程度も消費され、回路素子の温度上昇によって回路素子におけるエネルギー損（回路損）が大きくなるからである。従って、ＬＥＤランプの省エネを図るには、回路素子の温度上昇を抑制することも重要となる。

しかしながら、従来の電球型ＬＥＤランプでは、回路素子に対しては十分な放熱対策が講じられていない。このため、ＬＥＤの発光時においては、回路素子から発生した熱を効率よくランプ外部に放熱することができず、回路素子の温度上昇を抑制することができないという問題もある。

回路素子の温度上昇を抑制することができなければ、上述のとおり、回路素子による回路損によってエネルギー効率が悪くなってしまう。また、回路素子の温度上昇は、回路素子の寿命を著しく低下させる。

このように従来のＬＥＤランプでは、ＬＥＤから発生する熱又は回路素子から発生する熱など、ランプ内部に発生する熱をランプ外部に十分に放熱することができないという問題がある。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、ランプ内部の熱を効率良くランプ外部に放熱することができるランプ及び照明装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係るランプの一態様は、半導体発光素子からなる光源と、前記光源が配置された光源取り付け部材と、２つの開口部を有し、一方の開口部側に前記光源取り付け部材が備えられたヒートシンクと、前記ヒートシンクの他方の開口部側に配置された口金と、前記ヒートシンクの内側に配置され、前記半導体発光素子を発光させるための回路を構成する回路素子と、前記ヒートシンクと前記口金とを熱的に結合させるための熱伝導性樹脂とを備える。

これにより、熱伝導性樹脂によってヒートシンクと口金との熱伝導を行うことができるので、半導体発光素子又は回路素子によって発生するランプ内部の熱を、ヒートシンクだけではなく放熱性の高い口金を通じて効率良くランプ外部に放熱することができる。

さらに、本発明に係るランプの一態様において、前記熱伝導性樹脂は、前記回路素子から発生する熱を前記口金に伝導することが好ましい。

これにより、熱伝導性樹脂によって、回路素子から発生する熱を口金に伝導し、口金を介して効果的に放熱することができる。

さらに、本発明に係るランプの一態様において、前記回路素子を内包し、前記ヒートシンク及び前記口金の内側に配置される樹脂ケースを備え、前記樹脂ケースは、前記ヒートシンクと隙間を介して配置される第１ケース部と、開口部を有し、前記口金に接触する第２ケース部とを有し、前記熱伝導性樹脂は、前記第２ケース部の前記開口部を埋めるように塗布して形成される第１の熱伝導性樹脂であることが好ましい。

これにより、回路素子から発生する熱を、熱伝導性樹脂が形成された第２ケース部を介して口金に伝導させることができる。

さらに、本発明に係るランプの一態様において、前記回路素子のリード線を覆うように形成されるとともに、前記樹脂ケースに接触する第２の熱伝導性樹脂を備えることが好ましい。

これにより、回路素子から発生する熱を、さらに、第２の熱伝導性樹脂によって樹脂ケースに伝導させることができるので、２つの熱伝達経路によって回路素子から発生する熱を放熱させることができる。

さらに、本発明に係るランプの一態様において、前記第１の熱伝導性樹脂は、前記口金に接触するとともに、前記口金の内部を埋めるように形成されることが好ましい。

これにより、回路素子から発生する熱を、第１の熱伝導性樹脂によって直接口金に伝導させることができる。

さらに、本発明に係るランプの一態様において、前記回路素子が複数備えられ、複数の前記回路素子のうちの少なくとも１つの回路素子の少なくともその一部分が前記口金の内側に位置しており、当該回路素子の回路素子本体は、前記第１の熱伝導性樹脂と隙間をあけて前記第１の熱伝導性樹脂に埋め込まれることが好ましい。

これにより、回路素子から発生する熱を効率よく第１の熱伝導性樹脂に伝達させることができる。

また、本発明に係るランプの一態様において、前記回路素子を内包し、前記口金に接触する樹脂ケースを備え、前記熱伝導性樹脂は、少なくとも前記回路素子のリード線を覆うように形成されるとともに、前記樹脂ケースに接触することが好ましい。

これにより、回路基板周辺における回路素子から発生する熱を、熱伝導性樹脂によって樹脂ケースに伝導させることができる。

さらに、本発明に係るランプの一態様において、前記樹脂ケースは、前記ヒートシンクと隙間を介して配置される第１ケース部と、開口部を有し、前記口金に接触する第２ケース部とを有し、前記熱伝導性樹脂は、前記第１ケース部に充填されることが好ましい。

これにより、回路素子を内包する第１ケース部が熱伝導性樹脂によって充填されているので、回路素子から発生する熱を、第２ケース部を介して効率よく口金に伝導させることができる。

さらに、本発明に係るランプの一態様において、前記熱伝導性樹脂は、前記第２ケース部に充填されることが好ましい。

これにより、第１ケース部内に加えて第２ケース部内にも熱伝導性樹脂が充填されているので、回路素子から発生する熱を、さらに効率よく口金に伝導させることができる。

また、本発明に係るランプの一態様において、前記回路素子を内包する樹脂ケースと、前記樹脂ケースの前記光源側に取り付けられた樹脂キャップとを備え、前記熱伝導性樹脂は、前記樹脂キャップと前記光源取り付け部材との間に充填されることが好ましい。

これにより、回路素子から発生する熱を、光源取り付け部材に伝導させることができ、光源取り付け部材に伝導された熱をヒートシンクに伝導させることができる。

さらに、本発明に係るランプの一態様において、前記回路素子は、コンデンサ及び半導体素子の少なくとも一方であることが好ましい。

これにより、他の素子に対して放熱する必要性が高いコンデンサ又は半導体素子から発生する熱を放熱することができる。

さらに、本発明に係るランプの一態様において、前記ヒートシンクと前記口金との間に配置された絶縁リングを備え、前記絶縁リングは、熱伝導性樹脂によって形成されることが好ましい。

これにより、ヒートシンクに伝達された熱を絶縁リングに伝導させることができ、絶縁リングに伝達された熱を口金に伝導させることができるので、口金を利用して効果的に放熱することができる。また、ランプ全体の温度上昇の抑制によって、グローブ等の樹脂製部分の短寿命を抑制することができるとともに、当該樹脂性部分の透光性や黄変の劣化を防ぐこともできる。

また、本発明に係る照明装置の一態様は、上記本発明に係るランプの一態様を備えたものである。

これにより、放熱性に優れたランプを備える照明装置を実現することができ、消費電力の少ない照明装置を提供することができる。

本発明に係るランプ及び照明装置は、熱伝導性樹脂によってランプ内部の熱をランプ外部に効率良く放熱することができる。また、特に、回路素子の熱を口金に効率良く熱伝導させることができるので、回路素子の熱を効率良くランプ外部に放熱することができる。

本発明の実施の形態１に係るランプの断面図 本発明の実施の形態１に係るランプの分解斜視図 本発明の実施の形態１に係るランプの一部切り欠き拡大図 本発明の実施の形態１に係るランプの断面図であって熱伝達経路を示す図 本発明の実施の形態１の変形例１に係るランプの断面図 本発明の実施の形態１の変形例２に係るランプの断面図 本発明の実施の形態１の変形例２の別態様に係るランプの断面図 本発明の実施の形態１の変形例３に係るランプの断面図 本発明の実施の形態１の変形例４に係るランプの断面図 本発明の実施の形態２に係るランプの断面図 本発明の実施の形態２に係るランプの要部拡大断面図 本発明の実施の形態３に係るランプの断面図 本発明の実施の形態４に係るランプの断面図 本発明の実施の形態４の変形例に係るランプの断面図 本発明の実施の形態５に係るランプの断面図 本発明の実施例及び比較例に係るランプにおいて、ランプ各部における温度測定位置を示す図 表１に示す温度のうちモジュール系の温度測定位置における温度を棒状に表した図 本発明に係る照明装置の概略断面図 従来の電球型ＬＥＤランプの断面図

以下、本発明の実施の形態に係るランプ及び照明装置について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１に係るランプ１０の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係るランプ１０の断面図である。図２は、本発明の実施の形態１に係るランプ１０の分解斜視図である。なお、図２は、熱伝導性樹脂９を塗布する前の状態である。

図１及び図２に示すように、本発明の実施の形態１に係るランプ１０は、電球型のＬＥＤランプであって、グローブ１と、口金２と、グローブ１と口金２との間に配置されるヒートシンク３とによってランプ外囲器が構成されている。

グローブ１は、ＬＥＤモジュール４から放出される光をランプ外部に放射するための半球状の透光性カバーである。ＬＥＤモジュール４は、このグローブ１によって覆われている。また、グローブ１は、ＬＥＤモジュール４から放出される光を拡散させるために、すりガラス処理等の光拡散処理が施されている。

グローブ１の開口側は絞った形状となっており、グローブ１の開口端部は光源取り付け部材５の上面に当接して配置される。グローブ１は、耐熱性を有するシリコン系接着剤によってヒートシンク３に固着される。

なお、グローブ１の形状は半球状のものに限らず、回転楕円体や偏球体であっても構わない。また、本実施形態において、グローブ１の材質はガラス材としたが、グローブ１の材質はガラス材に限らず、合成樹脂等でグローブ１を成形しても構わない。

口金２は、二接点によって交流電力を受電するための受電部である。口金２で受電した電力はリード線（不図示）を介して回路基板７２の電力入力部に入力される。また、口金２は、金属性の有底筒体であって、内部に中空部２ａを有する。

本実施形態において、口金２はＥ型であり、その外表面には照明装置のソケットに螺合させるための螺合部２ｂが形成されている。また、口金２の内周面には、後述する樹脂ケース６の第２ケース部６２と螺合させるための螺合部２ｃが形成されている。

ヒートシンク３は、上下方向に２つの開口部を有する金属製の筒型放熱体の筐体であって、グローブ１側の開口を構成する第１開口部３ａと、口金２側の開口を構成する第２開口部３ｂとを有する。第１開口部３ａの口径は第２開口部３ｂの口径よりも大きく、ヒートシンク３は全体として円錐台形状である。

本実施形態において、ヒートシンク３はアルミニウム合金材料で構成されている。また、ヒートシンク３の表面はアルマイト処理が施されており、熱放射率を向上させている。

図１及び図２に示すように、本発明の実施の形態１に係るランプ１０は、さらに、ＬＥＤモジュール４と、光源取り付け部材５と、樹脂ケース６と、電源回路７と、絶縁リング８とを備える。

ＬＥＤモジュール４は、半導体発光素子からなる光源であって、所定の光を放出する発光モジュール（発光ユニット）である。ＬＥＤモジュール４は、矩形状のセラミックス基板４ａと、当該セラミックス基板４ａの片面に実装された複数のＬＥＤチップ４ｂ（図２）と、ＬＥＤチップ４ｂを封止するための封止樹脂４ｃとによって構成されている。封止樹脂４ｃには、所定の蛍光体粒子が分散されており、蛍光体粒子によってＬＥＤチップ４ｂの発光光が所望の色に変換される。

本実施形態では、ＬＥＤチップ４ｂとして青色の光を発光する青色ＬＥＤを用い、蛍光体粒子として黄色蛍光体粒子を用いた。これにより、黄色蛍光体は青色ＬＥＤの青色発光光によって励起されて黄色光を放出し、当該黄色光と青色ＬＥＤの青色光とによって白色光がＬＥＤモジュール４から放出される。

なお、本実施形態において、約１００個のＬＥＤチップ４ｂがマトリクス状にセラミックス基板４ａ上に実装されている。ＬＥＤモジュール４には、回路基板７２の電力出力部から延出されるリード線に接続される２つの電極７３ａ、７３ｂが配置される。２つの電極７３ａ、７３ｂからＬＥＤモジュール４に直流電力が供給されることにより、ＬＥＤチップ４ｂが発光する。

光源取り付け部材５は、ＬＥＤモジュール４を配置するための金属基板からなるホルダ（モジュールプレート）であり、アルミダイキャストによって円盤状に成形されている。光源取り付け部材５は、ＬＥＤモジュール４から発生する熱をヒートシンク３に伝導させる放熱体である。光源取り付け部材５は、ヒートシンク３の第１開口部３ａ側に装着されており、光源取り付け部材５の側部はヒートシンク３の第１開口部３ａの上方内面に当接している。すなわち、光源取り付け部材５はヒートシンク３の第１開口部３ａ側に嵌め込まれている。

また、光源取り付け部材５には、ＬＥＤモジュール４を配置するための凹部５ａが形成されている。本実施形態において、凹部５ａは、ＬＥＤモジュール４のセラミックス基板４ａと同形状の矩形状に形成されている。凹部５ａに配置されたＬＥＤモジュール４は、止め金具４ｄによって挟持される。

樹脂ケース６は、電源回路７を収納するためのケースであって、ヒートシンク３と略同形である筒状の第１ケース部６１と、口金２と略同形である筒状の第２ケース部６２とからなる。

第１ケース部６１は、ＬＥＤモジュール４側（第２ケース部６２とは反対側）に開口部６１ａを有し、ヒートシンク３と所定の隙間を介して配置される。本実施形態では、第１ケース部６１の外周面とヒートシンク３の第１ケース部６１に対向する面とは全ての領域において隙間が設けられている。すなわち、ヒートシンク３と樹脂ケース６との間には、空気層である隙間が形成されている。

第２ケース部６２は、口金２側（第１ケース部６１側とは反対側）に開口部６２ａを有する。第２ケース部６２の外周面は口金２の内周面と接触するように構成されている。本実施形態では、第２ケース部６２の外周面には口金２と螺合するための螺合部６２ｂが形成されており、螺合部６２ｂによって第２ケース部６２は口金２に接触している。

本実施形態において、樹脂ケース６は、第１ケース部６１と第２ケース部６２とが一体的に射出成形される。また、樹脂ケース６は、ガラス繊維（日本板硝子株式会社：ＲＥＳＯ１５ＴＰ７７）を５〜１５％含有してなる熱伝導率０．３５（Ｗ／ｍ・Ｋ）のポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）によって成形されている。なお、樹脂ケース６の材料としては、粒径が１〜１０μｍのアルミナを１５〜４０％含有してなる熱伝導率が１．５（Ｗ／ｍ・Ｋ）のポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）を用いてもよい。また、樹脂ケース６の材料としては、このＰＢＴの他に、粒径が１〜１０μｍの酸化亜鉛（ＺｎＯ）を１０〜４０％含有してなる熱伝導率が１．０（Ｗ／ｍ・Ｋ）のポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）を用いても構わない。樹脂ケース６の材料としては、熱伝導率が０．３５〜４（Ｗ／ｍ・Ｋ）の高熱伝導性樹脂を用いることが好ましい。

第１ケース部６１の光源取り付け部材５側の開口部６１ａには、樹脂キャップ６３が取り付けられている。樹脂ケース６の光源取り付け部材５側は、樹脂キャップ６３によって封止されている。

樹脂キャップ６３は、略円板形状であり、内面側の外周端部には、樹脂ケースの厚み方向に突出する環状の突出部６３ａが形成されている。突出部６３ａの内周面には、回路基板を係止するための複数個の係止爪（不図示）が形成されている。突出部６３ａは、樹脂ケース６の第１ケース部６１の開口部６１ａの端部に嵌め込むことができるように構成されている。

樹脂キャップ６３は、樹脂ケース６と同じ材料を用いて成形することができる。また、樹脂キャップ６３の材料も高熱伝導性材料を用いることが好ましい。

なお、樹脂キャップ６３には、ＬＥＤモジュール４に給電するリード線を通すための貫通孔６３ｂ（図２）が形成されている。

電源回路７は、ＬＥＤモジュール４のＬＥＤチップ４ｂを発光させるため回路（点灯回路）を構成する回路素子群７１と、回路素子群７１の各回路素子が実装される回路基板７２とを有する。

回路素子群７１は、複数の回路素子で構成されており、口金２から受電した交流電力を直流電力に変換し、電極７３ａ、７３ｂを介してＬＥＤモジュール４のＬＥＤチップ４ｂに直流電力を供給する。

本実施形態において、回路素子群７１には、電解コンデンサ（縦コンデンサ）である第１容量素子７１ａと、セラミックコンデンサ（横コンデンサ）である第２容量素子７１ｂと、抵抗素子７１ｃと、コイルからなる電圧変換素子７１ｄと、ＩＰＤ（インテリジェントパワーデバイス）の集積回路である半導体素子７１ｅとが含まれている。回路素子群７１を構成する回路素子のうち、放熱対策が特に必要な回路素子は、コンデンサである容量素子、特に第１容量素子７１ａと、半導体素子７１ｅである。

回路基板７２は、円盤状のプリント基板であり、一方の面に回路素子群７１の各回路素子が実装されている。回路基板７２は、上述のとおり、樹脂キャップ６３の係止爪によって樹脂キャップ６３に保持される。

なお、回路基板７２には、切欠部が設けられている。この切欠部は、ＬＥＤモジュール４に直流電力を供給するためのリード配線を、回路素子群７１が実装された面側から反対側の面に配線するために設けられている。

絶縁リング８は、口金２とヒートシンク３との絶縁を確保するものであり、口金２とヒートシンク３との間に配置されている。絶縁リング８の内周面は樹脂ケース６の第２ケース部６２の外周面に当接されている。

絶縁リング８は、樹脂ケース６の第２ケース部６２と口金２とが螺着されることにより、口金２の開口端部とヒートシンク３の開口端部とによって挟持される。なお、絶縁リング８は、高熱伝導性樹脂によって形成することが好ましい。

次に、本発明の実施の形態１に係るランプ１０の特徴構成について、図１を用いて説明する。

図１に示すように、本発明の実施の形態１に係るランプ１０は、樹脂ケース６の第２ケース部６２の開口部６２ａを埋めるようにして熱伝導性樹脂９が塗布形成されている。本実施形態では、回路素子群７１を構成する第１容量素子７１ａが、口金２の中空部２ａ内にまで位置するようにして形成されているので、熱伝導性樹脂９は第１容量素子７１ａの近傍に形成される。第１容量素子７１ａは、当該第１容量素子７１ａのリード線を延ばすことにより、口金２の中空部２ａ内に配置されている。

この熱伝導性樹脂９について、図３を用いて詳述する。図３は、本発明の実施の形態１に係るランプの一部切り欠き拡大図であり、樹脂ケース６の第２ケース部６２の開口部６２ａ付近の構造を示したものである。

図３に示すように、本実施形態に係るランプ１０において、樹脂ケース６の第２ケース部６２の開口部６２ａの内部には、第２ケース部６２の筒軸と垂直な２軸によって構成される平面方向において熱伝導性樹脂９が充填されている。 また、熱伝導性樹脂９は、第１容量素子７１ａの一部を埋め込むようにして、第２ケース部６２の開口部６２ａの内部に充填されている。すなわち、熱伝導性樹脂９には、第１容量素子７１ａの一部を埋め込むような凹部が形成されている。

また、熱伝導性樹脂９には、口金２と回路基板７２の電力入力部とを接続するためのリード線７４ａ、７４ｂが貫通している。

本実施形態に係る熱伝導性樹脂９は、シリコン樹脂に、粒径が１〜１０μｍのアルミナを１５〜４０％含有し、さらに、粒径が１〜１０μｍの酸化亜鉛（ＺｎＯ）を１０〜４０％含有したものである。この材料によって構成される熱伝導性樹脂９の熱伝導率は、１．０（Ｗ／ｍ・Ｋ）である。その他、熱伝導性樹脂９の材料としては、熱伝導率が０．５〜２．０（Ｗ／ｍ・Ｋ）の高熱伝導性樹脂を用いることが好ましい。

このように構成される本実施形態に係るランプ１０は、例えば、次のようにして形成することができる。樹脂キャップ６３に回路素子を含む電源回路７を取り付けて、当該樹脂キャップ６３を樹脂ケース６の第１ケース部６１に装着する。次に、図３に示すように、樹脂ケース６の第２ケース部６２の開口部６２ａの内部を充填するように熱伝導性樹脂９を塗布する。次に、樹脂ケース６をヒートシンク３に収容し、絶縁リング８を介して口金２を第２ケース部６２に螺合させる。その後、ＬＥＤモジュール４が配置された光源取り付け部材５をヒートシンク３に装着し、次に、光源取り付け部材５にグローブ１を取り付けて、これらを接着樹脂によって封止する。

なお、電源回路７を樹脂ケース６に収容してから熱伝導性樹脂９を充填したが、熱伝導性樹脂９を充填してから電源回路７を樹脂ケースに収容しても構わない。

次に、本発明の実施の形態１に係るランプ１０の作用効果について、図４を用いて説明する。図４は、本発明の実施の形態１に係るランプ１０の断面図であって、熱伝達経路を示す図である。

上述のとおり、本発明の実施の形態１に係るランプ１０は、ヒートシンク３と口金２とを熱的に結合させるための熱伝導性樹脂９を備える。これにより、ＬＥＤチップ４ｂの熱又は回路素子群７１の熱など、ランプ１０の内部に発生する熱を、効率良くランプ外部に放熱することができる。

すなわち、ＬＥＤモジュール４のＬＥＤチップ４ｂから発生する熱は、光源取り付け部材５を介してヒートシンク３に熱伝導してヒートシンク３から放熱されるとともに、ＬＥＤチップ４ｂの熱は、熱伝導性樹脂９によってヒートシンク３から口金２にも熱伝導させることができ、口金２からも放熱される。これにより、ＬＥＤチップ４ｂの放熱効果を向上させることができる。

また、本実施形態では、特に、熱伝導性樹脂９は、第１容量素子７１ａの近傍に形成されている。これにより、図４の実線の矢印で示すように、第１容量素子７１ａから発生した熱は、熱伝導性樹脂９を伝導して樹脂ケース６の第２ケース部６２に到達する。第２ケース部６２に到達した第１容量素子７１ａの熱は、口金２に伝導して、口金２の外表面からランプ外部である外気中に放熱される。

このように、本実施形態に係るランプ１０は、熱伝導性樹脂９を備えているので、回路素子群７１を構成する回路素子から発生する熱、特に、第１容量素子７１ａから発生する熱を、樹脂ケース６を介して放熱性の高い口金２に熱伝導させることができる。これにより、回路素子群７１から発生する熱を効率的に放熱することができるので、回路素子群７１、特に第１容量素子７１ａの温度上昇を効果的に抑制することができる。

このとき、本実施形態のように、ヒートシンク３と、回路素子群７１を覆う樹脂ケース６との間に空気層を形成することにより、主放熱部分であるヒートシンク３を放熱し易い構成とすることができる。つまり、図１７に示す従来技術のように当該空気層が無いような構成の場合、例えば、本実施形態において主放熱部分であるヒートシンク３と樹脂ケース６とを接触させるような構成とした場合、回路素子群７１から発生する熱は樹脂ケース６を介してヒートシンク３に伝導し、これにより、ヒートシンク３の温度が上昇してしまうことになる。ここで、ヒートシンク３における放熱は、ヒートシンク３の温度とその周囲温度との差によってなされることから、ヒートシンク３の温度が上昇すると、ヒートシンク３の放熱効果が低下しまうことになる。

これに対し、本実施形態では、回路素子群７１の主な熱は熱伝導性樹脂９によって口金２の方向に誘導されるので、樹脂ケース６（第１ケース部６１）に伝導した回路素子群７１の熱がヒートシンク３に与える影響というのはそもそも少ないものの、ヒートシンク３と樹脂ケース６との間に空気層が形成されているので、樹脂ケース６に伝導した回路素子群７１の熱によって、ヒートシンク３の放熱効果は低下しない。

このように、ヒートシンク３と樹脂ケース６との間に空気層を設けることにより、ヒートシンク３における優れた放熱効果を実現することができるとともに、熱伝導性樹脂９によって、さらに、ランプ内部の熱をランプ外部に効率よく放熱させることができる。従って、ＬＥＤランプ全体として放熱効果を向上させることができる。なお、当該空気層については、以下の変形例及び他の実施形態についても適用することができる。

また、本発明の実施の形態１に係るランプ１０において、絶縁リング８は、熱伝導率の高い材料で構成することが好ましい。本実施形態では、絶縁リング８の材料として、熱伝導性樹脂９と同じ材料を用いた。

このように、絶縁リング８に熱伝導率の高い材料を用いることにより、図４の破線の矢印で示すように、ＬＥＤモジュール４から発生した熱は、光源取り付け部材５に伝達されてヒートシンク３に到達し、ヒートシンク３によって一部放熱されながら絶縁リング８に伝導される。口金２は金属であるので絶縁リング８よりも熱伝導率が高い。このため、絶縁リング８に到達した熱は、口金２に伝導されることになる。このように、熱伝導率の高い絶縁リング８を用いることにより、ＬＥＤモジュール４から発生する熱を、さらに効率良くランプ外部に放熱させることができる。従って、ＬＥＤモジュール４及びＬＥＤチップ４ｂの温度上昇を効果的に抑制することができる。

なお、本実施形態に係る熱伝導性樹脂９は、図３に示すように、第１容量素子７１ａとの間に隙間をあけるようにして形成することが好ましい。つまり、第１容量素子７１ａは、熱伝導性樹脂９と隙間をあけるようにして、その一部が熱伝導性樹脂９に埋め込まれるように配置することが好ましい。

第１容量素子７１ａを熱伝導性樹脂９に接触するようにして完全に覆ってしまうと、万が一、第１容量素子７１ａが破損してガスが発生した場合、当該ガスが熱伝導性樹脂９の内部に蓄積されてしまうことになる。

一方、本実施形態のように、熱伝導性樹脂９と第１容量素子７１ａとの間に適度な隙間を設けることにより、仮に第１容量素子７１ａが破損してガスが発生したとしても当該ガスを逃がすことができ、ランプの安全性を向上させることができる。

また、本実施形態に係るランプ１０において、熱伝導性樹脂９は、樹脂ケース６の第２ケース部６２の内面のほぼ全面に接触するように塗布して形成したが、これに限らない。熱伝導性樹脂９は、第２ケース部６２の口金２と接触する外周面部分に対応する内周面部分に形成することが好ましいが、少なくとも第２ケース部６２の内周面の５０％の領域に接触させて形成すればよい。これにより、第１容量素子７１ａから発生する熱を効果的に放熱させることができる。

なお、本実施形態では、第１容量素子７１ａの半分程度が口金２の中空部２ａに位置するようにして、第１容量素子７１ａを配置したが、これに限るものではない。少なくとも第１容量素子７１ａの一部分が口金２の内側に位置するように、第１容量素子７１ａを配置すればよい。

（実施の形態１の変形例１）
次に、本発明の実施の形態１の変形例１に係るランプ１０ａについて、図５を用いて説明する。図５は、本発明の実施の形態１の変形例１に係るランプ１０ａの断面図である。なお、図５において、図１及び図２に示す構成と同じ構成については、同じ符号を付しており、その説明は省略する。

図５に示す本発明の実施の形態１の変形例１に係るランプ１０ａが、図１に示す本発明の実施の形態１に係るランプ１０と異なる点は、第１容量素子７１ａの配置と熱伝導性樹脂９の充填状態である。それ以外の構成は、本発明の実施の形態１に係るランプ１０と同じ構成である。

図５に示す本発明の実施の形態１の変形例１に係るランプ１０ａでも熱伝導性樹脂９によって回路素子群７１の熱を伝導させるために、熱伝導性樹脂９は、第１容量素子７１ａの近傍に形成されており、樹脂ケース６の第２ケース部６２の開口部６２ａの内部に充填されている。

しかし、図１に示す本発明の実施の形態１に係るランプ１０では、第１容量素子７１ａを口金２の中空部２ａ内に配置したが、本実施形態に係るランプ１０ａでは、第１容量素子７１ａは、口金２の中空部２ａ内には配置されていない。従って、熱伝導性樹脂９には、第１容量素子７１ａを埋め込むための凹部が形成されていない。

このように構成される本実施形態に係るランプ１０ａにおいても、実施の形態１に係るランプ１０と同様に、ＬＥＤチップ４ｂの熱又は回路素子群７１の熱など、ランプ１０ａの内部に発生する熱を、効率良くランプ外部に放熱することができる。また、熱伝導性樹脂９は、第１容量素子７１ａの近傍に形成されている。これにより、図５の実線の矢印で示すように、第１容量素子７１ａから発生した熱は、熱伝導性樹脂９を伝導して樹脂ケース６の第２ケース部６２に到達し、第２ケース部６２から口金２に伝導してランプ外部に放熱される。従って、本実施形態に係るランプ１０ａでも、第１容量素子７１ａの温度上昇を効果的に抑制することができる。

しかも、本実施形態では、第１容量素子７１ａを熱伝導性樹脂９に埋め込まないようにしているので、熱伝導性樹脂９を第２ケース部６２の開口部６２ａ内に容易に充填することができる。

（実施の形態１の変形例２）
次に、本発明の実施の形態１の変形例２に係るランプ１０ｂについて、図６を用いて説明する。図６は、本発明の実施の形態１の変形例２に係るランプ１０ｂの断面図である。なお、図６において、図１及び図２に示す構成と同じ構成については、同じ符号を付しており、その説明は省略する。

図６に示す本発明の実施の形態１の変形例２に係るランプ１０ｂが、図１に示す本発明の実施の形態１に係るランプ１０と異なる点は、第１容量素子７１ａの配置と熱伝導性樹脂９の充填位置である。それ以外の構成は、本発明の実施の形態１に係るランプ１０と同じ構成である。

図６に示すように、本実施形態における第１容量素子７１ａは、図１に示す第１容量素子７１ａよりもさらに口金２の底部に近づけている。また、熱伝導性樹脂９は、第２ケース部６２の開口部６２ａに充填するのではなく、口金２に充填している。すなわち、本実施形態では、第２ケース部６２が存在しない口金２の中空部２ａが、口金２の筒軸と垂直な２軸で構成される平面の方向において熱伝導性樹脂９によって充填されている。つまり、熱伝導性樹脂９は、口金２の内周面に直接接触するようにして構成されている。また、熱伝導性樹脂９は、第１容量素子７１ａを一部埋め込むようにして形成されている。

本実施形態に係るランプ１０ｂにおいて、熱伝導性樹脂９は次のようにして形成することができる。例えば、口金２と樹脂ケース６の第２ケース部６２とを螺合する前に、口金２に所定の樹脂量の熱伝導性樹脂９を塗布し、この状態で口金２を第２ケース部６２に螺合する。これにより、図６に示すような状態で、熱伝導性樹脂９を形成することができる。

このように構成される本実施形態に係るランプ１０ｂは、実施の形態１に係るランプ１０と同様に、ＬＥＤチップ４ｂの熱又は回路素子群７１の熱など、ランプ１０の内部に発生する熱を、効率良くランプ外部に放熱することができる。特に、本実施形態では、図６の実線の矢印で示すように、第１容量素子７１ａから発生する熱は熱伝導性樹脂９によって口金２に直接的に熱伝導し、口金２の外表面からランプ外部に放熱される。

以上のとおり、本実施形態に係るランプ１０ｂでは、熱伝導性樹脂９が、樹脂ケース６を介さずに、樹脂ケース６よりも熱伝導率の大きい口金２に直接接触しているので、第１容量素子７１ａから発生した熱は効率良く口金２に伝導してランプ外部に放熱される。従って、実施の形態１に係るランプ１０に対して、第１容量素子７１ａの温度上昇を一層効果的に抑制することができる。

なお、図７に示すように、第１容量素子７１ａを熱伝導性樹脂９に埋め込まずに配置しても構わない。図７は、本発明の実施の形態１の変形例２の別態様に係るランプ１０ｃの断面図である。図７に示すように、本実施形態に係るランプ１０ｃにおいても、第１容量素子７１ａの近傍に熱伝導性樹脂９が形成されている。

従って、図７の実線の矢印で示すように、第１容量素子７１ａから発生した熱は、熱伝導性樹脂９を伝導して口金２に到達し、口金２の外表面からランプ外部に放熱される。これにより、第１容量素子７１ａの温度上昇を抑制することができる。

また、図７に示すランプ１０ｃでは、第１容量素子７１ａを熱伝導性樹脂９に埋め込まないようにしているので、熱伝導性樹脂９を口金２の中空部２ａ内に容易に充填することができる。

なお、本実施形態に係るランプ１０ｂ、１０ｃにおいて、熱伝導性樹脂９は、図６及び図７に示すように、樹脂ケース６の第２ケース部６２で覆われていない口金２の内周面のほぼ全面に接触するように塗布して形成したが、これに限らない。熱伝導性樹脂９は、少なくとも口金２の内周面の５０％の領域に接触させて形成すればよい。これにより、第１容量素子７１ａから発生する熱を効果的に放熱させることができる。

（実施の形態１の変形例３）
次に、本発明の実施の形態１の変形例３に係るランプ１０ｄについて、図８を用いて説明する。図８は、本発明の実施の形態１の変形例３に係るランプ１０ｄの断面図である。なお、図８において、図１及び図２に示す構成と同じ構成については、同じ符号を付しており、その説明は省略する。

図８に示す本発明の実施の形態１の変形例３に係るランプ１０ｄが、図１に示す本発明の実施の形態１に係るランプ１０と異なる点は、熱伝導性樹脂９の充填範囲である。それ以外の構成は、本発明の実施の形態１に係るランプ１０と同じ構成である。

図８に示すように、本実施形態に係るランプ１０ｄでは、図１に示す実施の形態１に係るランプ１に対して、熱伝導性樹脂９を充填する範囲を拡大し、樹脂ケース６の第２ケース部６２と口金２とに跨るようにして熱伝導性樹脂９を形成している。すなわち、本実施形態では、第２ケース部６２だけではなく、口金２にも直接接触するようにして熱伝導性樹脂９を充填している。

本実施形態に係るランプ１０ｄにおいて、熱伝導性樹脂９は次のようにして形成することができる。例えば、口金２と樹脂ケース６の第２ケース部６２とを螺合する前に、口金２に所定の樹脂量の熱伝導性樹脂９を塗布する。このとき、口金２を第２ケース部６２に螺合したときに口金２内の熱伝導性樹脂９が第２ケース部６２内にまで拡大することになるように、熱伝導性樹脂９の樹脂量を調整して塗布する。これにより、図８に示すような状態で、熱伝導性樹脂９を形成することができる。

このように構成される本実施形態に係るランプ１０ｄは、実施の形態１に係るランプ１０と同様に、ＬＥＤチップ４ｂの熱又は回路素子群７１の熱など、ランプ１０の内部に発生する熱を、効率良くランプ外部に放熱することができる。特に、図８の実線の矢印で示すように、第１容量素子７１ａから発生した熱は、樹脂ケース６の第２ケース部６２を介して口金２に間接的に伝導して放熱される間接熱伝達経路と、第２ケース部６２を介さずに口金２に直接的に伝導して放熱される直接熱伝達経路との２つの熱伝達経路によって、ランプ外部に放熱される。これにより、図１に示す本発明の実施の形態１に係るランプ１０よりも、さらに第１容量素子７１ａの放熱性を向上させることができる。

なお、図示しないが、本変形例において、図５又は図７に示すように、第１容量素子７１ａを埋め込まないようにして熱伝導性樹脂９を形成しても構わない。

（実施の形態１の変形例４）
次に、本発明の実施の形態１の変形例４に係るランプ１０ｅについて、図９を用いて説明する。図９は、本発明の実施の形態１の変形例４に係るランプ１０ｅの断面図である。なお、図９において、図１及び図２に示す構成と同じ構成については、同じ符号を付しており、その説明は省略する。

図９に示す本発明の実施の形態１の変形例４に係るランプ１０ｅが、図１に示す本発明の実施の形態１に係るランプ１０と異なる点は、ヒートシンク３と樹脂ケース６の第１ケース部６１との間が熱伝導性部材９０によって充填されている点である。

熱伝導性部材９０は、熱伝導性の高い金属材料又は熱伝導性樹脂によって構成される。
例えば、熱伝導性部材９０の材料を、ヒートシンク３と同じ材料のアルミニウム合金によって構成することができる。この場合、ヒートシンク３と熱伝導性部材９０とは別体とはせずに、これらを一体成形によって製造することができる。

また、熱伝導性部材９０の材料を、樹脂ケース６と同じ材料によって構成することもできる。この場合、樹脂ケース６と熱伝導性部材９０とは別体とはせずに、これらを一体成形によって製造することができる。

但し、本変形例では、上述の実施形態又は変形例とは異なり、ヒートシンク３と樹脂ケース６との間に空気層が形成されていないので、回路素子の熱によってヒートシンク３そのものの放熱効果を低減させないようにＬＥＤランプ全体として適切な放熱設計を行うことが好ましい。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係るランプ２０について、図１０Ａ及び図１０Ｂを用いて説明する。図１０Ａは、本発明の実施の形態２に係るランプ２０の断面図である。図１０Ｂは、本発明の実施の形態２に係るランプ２０の要部拡大断面図であり、図１０Ａの破線で囲まれる領域Ａの拡大図である。なお、図１０Ａ及び図１０Ｂにおいて、図１及び図２に示す構成と同じ構成については、同じ符号を付しており、その説明は省略する。

図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、本発明の実施の形態２に係るランプ２０は、回路素子群７１の各回路素子のリード線を覆うようにして熱伝導性樹脂９ａが回路基板７２の表面に塗布形成されている。また、熱伝導性樹脂９ａは、樹脂ケース６の第１ケース部６１に接触させている。従って、熱伝導性樹脂９ａは、樹脂ケース６を介して間接的に口金２に接続されている。

本実施形態に係るランプ２０における熱伝導性樹脂９ａは、シリコン樹脂に、粒径が１〜１０μｍのアルミナを１５〜４０％含有し、さらに、粒径が１〜１０μｍの酸化亜鉛（ＺｎＯ）を１０〜４０％含有したものである。この材料によって構成される熱伝導性樹脂９ａの熱伝導率は１．０（Ｗ／ｍ・Ｋ）である。その他、熱伝導性樹脂９ａの材料としては、熱伝導率が０．５〜２．０（Ｗ／ｍ・Ｋ）の高熱伝導性樹脂を用いることが好ましい。

本実施形態に係るランプ２０において、熱伝導性樹脂９ａは次のようにして形成することができる。例えば、回路素子が実装された回路基板７２を樹脂キャップ６３に取り付け、回路素子群７１の各回路素子のリード線を覆うようにして、回路基板７２上に所定の樹脂量の熱伝導性樹脂９を塗布して形成する。このとき、熱伝導性樹脂９ａは樹脂キャップ６３に接触させるように塗布することが好ましい。また、樹脂キャップ６３を樹脂ケース６に取り付ける際に第１ケース部６１の内面にできるだけ多くの熱伝導性樹脂９ａが接触するように、回路基板７２の外周縁部には回路素子のリード線を覆っている部分よりも塗布量を多くして熱伝導性樹脂９ａを塗布してもよい。なお、その後は、所定の方法によって、ランプ２０を組み立てる。

このように、本発明の実施の形態２に係るランプ２０は、回路素子群７１の各回路素子のリード線を覆うようにして熱伝導性樹脂９ａが形成されている。この構成によってもヒートシンク３と口金２とを熱的に結合させることができるので、ＬＥＤチップ４ｂの熱又は回路素子群７１の熱など、ランプ１０の内部に発生する熱を、効率良くランプ外部に放熱することができる。

特に、図１０Ａの実線の矢印で示すように、回路素子群７１から発生する熱は、樹脂ケース６を介して間接的に口金２に熱伝導される。つまり、まず、回路基板７２近傍の回路素子から発生した熱は、熱伝導性樹脂９ａを伝導して樹脂ケース６の第１ケース部６１に到達する。そして、第１ケース部６１に到達した熱は、第２ケース部６２に伝導し、第２ケース部６２と接続される口金２に到達してランプ外部に放熱される。

このように、本実施形態に係るランプ２０は、回路基板７２周辺の回路素子全体の熱を効果的に放熱することができる。

なお、図１０Ａの破線の矢印で示すように、ＬＥＤモジュール４から発生した熱は、光源取り付け部材５に伝導し、光源取り付け部材５に接続されるヒートシンク３に到達して、ヒートシンク３からランプ外部に放熱される。また、ヒートシンク３に伝達された熱は、口金２に熱伝導させることができるので、口金２からも放熱することができる。これにより、ＬＥＤチップ４ｂの放熱効果を向上させることができる。

さらに、本発明の実施の形態２に係るランプ２０において、絶縁リング８は、熱伝導率の高い樹脂材料で構成することが好ましい。例えば、絶縁リング８の材料として、熱伝導性樹脂９ａと同じ材料を用いることができる。このように、絶縁リング８に熱伝導率の高い材料を用いることにより、図１０Ａの破線の矢印で示すように、ＬＥＤモジュール４から発生する熱は、ヒートシンク３によって一部放熱されながら絶縁リング８に伝導される。口金２は金属であり絶縁リング８よりも熱伝導率が高いため、絶縁リング８に到達した熱は口金２に伝導されることになる。このように、絶縁リング８にも熱伝導率の高い材料を用いることにより、ＬＥＤモジュール４から発生する熱を、さらに効率良く放熱することができ、ＬＥＤモジュール４及びＬＥＤチップ４ｂの温度上昇も効果的に抑制することができる。

また、本実施形態に係るランプ２０では、実施の形態１と同様に、ヒートシンク３と樹脂ケース６との間に、空気層からなる隙間Ｇが設けられている。これにより、回路素子群７１の各回路素子から発生した熱が樹脂ケース６を伝達して放熱される第１熱伝達経路（図１０Ａの実線矢印で示す経路）と、ＬＥＤモジュール４から発生した熱が光源取り付け部材５を伝達してヒートシンク３から放熱される第２熱伝達経路（図１０Ａの破線矢印で示す経路）とが熱抵抗回路的に分離された構成となっている。従って、回路素子群７１の回路素子から発生した熱の放熱が、ＬＥＤモジュール４から発生した熱によって阻害されることがなくなる。

すなわち、本実施形態に係るランプ２０において、ヒートシンク３と樹脂ケース６との隙間Ｇが熱伝導性を有する材料等によって充填されていると、ＬＥＤモジュール４から発生した熱が回路素子群７１の回路素子から発生した熱よりも大きいような場合は、熱平衡によってＬＥＤモジュール４から発生した熱が隙間Ｇに充填される材料を介して樹脂ケース６に伝導されることになる。

つまり、ヒートシンク３と樹脂ケース６との隙間Ｇが熱伝導性を有する材料によって充填されていると、上記の第１熱伝達経路と第２熱伝達経路とが熱抵抗回路的に接続された状態となり、回路素子群７１の回路素子から発生した熱が樹脂ケース６からヒートシンク３に伝導し、ヒートシンク３の温度が上昇してしまうことになる。この場合、ヒートシンク３における放熱は、ヒートシンク３の温度とその周囲温度との差によってなされることから、ヒートシンク３の温度が上昇すると、ヒートシンク３の放熱効果が低下しまうことになる。

本実施形態に係るランプ２０では、上述のように、ヒートシンク３と樹脂ケース６との間に空気層である隙間Ｇが設けられているので、熱伝導性樹脂９ａによって樹脂ケース６に伝導させた回路素子群７１の熱はヒートシンク３には伝導しにくくなっており、回路素子群７１の熱によってヒートシンク３の放熱効果は低下しない。

以上のとおり、本実施形態に係るランプ２０では、回路素子群７１の熱を放熱するための第１熱伝達経路とＬＥＤモジュール４の熱を放熱するための第２熱伝達経路とによって、回路素子群７１の回路素子から発生した熱とＬＥＤモジュール４から発生した熱との熱伝達経路を切り分けているので、ランプ全体として各部分の熱を効率的に放熱することができる。

さらに、ヒートシンク３と樹脂ケース６との間に空気層を設けることにより、ヒートシンク３における優れた放熱効果を実現することができるとともに、ＬＥＤチップの熱と回路素子群７１の熱とを一層効率良くランプ外部に放熱させることができる。従って、ＬＥＤランプ全体として放熱効果を一層向上させることができる。

なお、本実施形態において、熱伝導性樹脂９ａは、図１０Ｂに示すように、回路素子群７１を構成する各回路素子における回路素子本体及びリード線のうちリード線のみを覆うことが好ましい。すなわち、熱伝導性樹脂９ａは、回路素子本体を被覆しないことが好ましい。これは、回路素子本体を熱伝導性樹脂９ａによって完全に覆ってしまうと、仮に回路素子群７１の回路素子が破損してガスが発生した場合、当該ガスが熱伝導性樹脂９ａの内部に蓄積されてしまうからである。

本実施形態のように、回路素子群７１の回路素子のリード線のみを熱伝導性樹脂９ａによって被覆し、回路素子本体は熱伝導性樹脂９ａによって被覆しないことにより、仮に回路素子群７１の回路素子が破損してガスが発生したとしても当該ガスを逃がすことができるので、ランプの安全性を向上させることができる。

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３に係るランプ３０について、図１１を用いて説明する。図１１は、本発明の実施の形態３に係るランプ３０の断面図である。なお、図１１において、図１、図２及び図１０Ａに示す構成と同じ構成については、同じ符号を付しており、その説明は省略する。

図１１に示すように、本発明の実施の形態３に係るランプ３０は、図１に示す実施の形態１に係るランプ１０と図１０Ａに示す実施の形態２に係るランプ２０とを合わせた構成である。

すなわち、図１１に示すように、本実施形態に係るランプ３０では、電解コンデンサである第１容量素子７１ａが、口金２の中空部２ａ内にまで位置するように設けられている。また、樹脂ケース６の第２ケース部６２の開口部６２ａの内部を覆うようにして第１の熱伝導性樹脂である熱伝導性樹脂９が塗布形成されている。第１の熱伝導性樹脂９は、第１容量素子７１ａの一部を埋め込むようにして、第２ケース部６２の開口部６２ａの内部に充填されている。但し、図３と同様に、第１の熱伝導性樹脂９には、口金２と回路基板７２の電力入力部とを接続するためのリード線が貫通している。

本実施形態に係るランプ３０では、さらに、回路素子群７１の各回路素子のリード線を覆うようにして第２の熱伝導性樹脂である熱伝導性樹脂９ａが塗布形成されている。第２の熱伝導性樹脂９ａは、樹脂ケース６の第１ケース部６１に接触している。

本実施形態において、第１の熱伝導性樹脂９及び第２の熱伝導性樹脂９ａは、実施の形態１及び実施の形態２と同様に、シリコン樹脂に、粒径が１〜１０μｍのアルミナを１５〜４０％含有し、さらに、粒径が１〜１０μｍの酸化亜鉛（ＺｎＯ）を１０〜４０％含有したものである。なお、第１の熱伝導性樹脂９及び第２の熱伝導性樹脂９ａの材料としては、熱伝導率が０．５〜２．０（Ｗ／ｍ・Ｋ）の高熱伝導性樹脂を用いることが好ましい。

なお、本実施形態に係るランプ３０において、第１の熱伝導性樹脂９及び第２の熱伝導性樹脂９ａの形成は、実施の形態１、２で説明した形成方法と同様の方法によって行うことができる。

このように、本実施形態では、第１の熱伝導性樹脂９と第２の熱伝導性樹脂９ａとを備えることにより、ヒートシンク３と口金２との熱的な結合を向上させることができる。すなわち、ヒートシンク３と口金２との熱伝達性能を向上させることができる。これにより、ランプ１０の内部に発生する熱をさらに効率良くランプ外部に放熱することができる。

特に、第１容量素子７１ａの近傍に第１の熱伝導性樹脂９が形成されている。これにより、図１１の実線の矢印で示すように、第１容量素子７１ａから発生した熱は、第１の熱伝導性樹脂９を伝導して樹脂ケース６の第２ケース部６２に到達し、第２ケース部６２から口金２に伝導してランプ外部に放熱される。

さらに、本実施形態では、回路素子群７１の各回路素子のリード線を覆うようにして第２の熱伝導性樹脂９ａが形成されている。これにより、図１１の実線の矢印で示すように、回路素子群７１の各回路素子から発生した熱は、第２の熱伝導性樹脂９ａを伝導して樹脂ケース６の第１ケース部６１に到達する。第１ケース部６１に到達した熱は、第２ケース部６２に伝導し、第２ケース部６２と接続される口金２に到達して、ランプ外部に放熱される。

このとき、図１１の破線の矢印で示すように、ＬＥＤモジュール４から発生した熱は、光源取り付け部材５に伝導し、光源取り付け部材５に接続されるヒートシンク３に到達して、ヒートシンク３からランプ外部に放熱されるとともに、口金２からも放熱される。この場合、さらに、絶縁リング８を熱伝導率の高い樹脂材料で構成することにより、ＬＥＤモジュール４から発生する熱は口金２からもランプ外部に放熱することができる。これにより、放熱効果を一層向上させることができる。

なお、本実施形態では、ヒートシンク３と樹脂ケース６との間に空気層である隙間Ｇが設けられているので、上述のとおり、ヒートシンク３における優れた放熱効果を実現することができるとともに、ＬＥＤチップの熱と回路素子群の熱とを一層効率良くランプ外部に放熱させることができる。従って、ＬＥＤランプ全体として放熱効果を一層向上させることができる。従って、ＬＥＤランプ全体として放熱効果を向上させることができる。

以上、本実施形態に係るランプ３０は、樹脂ケース６内の回路素子群７１を第１の熱伝導性樹脂９と第２の熱伝導性樹脂９ａとによって、２つの熱伝達経路によって回路素子群から発生した熱を放熱することができる。従って、実施の形態１、２と比べて、より効果的に回路素子群７１を構成する回路素子の温度上昇を抑制することができる。

しかも、回路素子群７１から発生した熱を放熱するための２つの熱伝達経路（図１１の実線矢印で示す経路）と、ＬＥＤモジュール４から発生した熱を放熱するための熱伝達経路（図１１の破線矢印で示す経路）とが熱抵抗回路的に分離されているので、ＬＥＤランプ全体として優れた放熱特性を得ることができる。

（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４に係るランプ４０について、図１２を用いて説明する。図１２は、本発明の実施の形態４に係るランプ４０の断面図である。なお、図１２において、図１及び図２に示す構成と同じ構成については、同じ符号を付しており、その説明は省略する。

図１２に示すように、本発明の実施の形態４に係るランプ４０は、口金２の中空部２ａ内に配置された第１容量素子７１ａ以外の回路素子群７１を熱伝導性樹脂９ｂによって覆ったものである。また、回路基板７２上であって樹脂ケース６の第１ケース部６１の内部全体が熱伝導性樹脂９ｂによって充填された構成となっている。

本実施形態において、熱伝導性樹脂９ｂは、シリコン樹脂に、粒径が１〜１０μｍのアルミナを１５〜４０％含有し、さらに、粒径が１〜１０μｍの酸化亜鉛（ＺｎＯ）を１０〜４０％含有したものである。この材料によって構成される熱伝導性樹脂９ｂの熱伝導率は、１．０（Ｗ／ｍ・Ｋ）である。その他、熱伝導性樹脂９ｂの材料としては、熱伝導率が０．５〜２．０（Ｗ／ｍ・Ｋ）の高熱伝導性樹脂を用いることが好ましい。

このように構成された本発明の実施の形態４に係るランプ４０は、熱伝導性樹脂９ｂによって、ヒートシンク３と口金２との熱的な結合を一層向上させることができる。これにより、ランプ１０の内部に発生する熱をさらに効率良くランプ外部に放熱することができる。

特に、図１２の実線の矢印で示すように、第１容量素子７１ａ以外の回路素子群７１から発生した熱を、第１ケース部６１に充填された熱伝導性樹脂９ｂを介して効果的に第１ケース部６１に伝導させることができる。そして、第１ケース部６１に到達した熱は、第２ケース部６２に伝導されて口金２から放熱される。従って、本実施形態に係るランプ４０においても、熱伝導性樹脂９ｂによって回路素子群７１の熱は樹脂ケース６を介して間接的に口金２に熱伝導される。これにより、回路素子群７１の温度上昇を効果的に抑制することができる。

また、本実施形態に係るランプ４０において、第１容量素子７１ａは熱伝導性樹脂９ｂによって被覆されていないが、第１容量素子７１ａから発生する熱は、口金２の近傍に配置されているので、口金２に伝達されて放熱される。また、図１２に示されるように、第１容量素子７１ａの下方の近傍にまで熱伝導性樹脂９ｂが形成されているので、第１容量素子７１ａから発生する熱は、熱伝導性樹脂９ｂに伝達することによっても放熱される。

なお、図１３に示す本発明の実施の形態４の変形例に係るランプ４０ａのように、さらに、第１容量素子７１ａまでも熱伝導性樹脂９ｂによって埋め込むように構成しても構わない。つまり、第１ケース部６１内部だけではなく、第２ケース部６２の内部にも熱伝導性樹脂９ｂを充填させても構わない。このように構成されたランプ４０ａについても、第２ケース部６２内に配置される第１容量素子７１ａから発生する熱を効果的に放熱することができる。

さらに、図１３に示すように、熱伝導性樹脂９ｂは、第２ケース部６２を越えて口金２にも充填されていても構わない。これにより、回路素子群７１の回路素子から熱伝導性樹脂９ｂに伝導された熱は口金２を介してより効果的に放熱することができる。

なお、本実施形態においても、ヒートシンク３と樹脂ケース６との間に空気層を設けることにより、回路素子群７１の熱を放熱するための第１熱伝達経路とＬＥＤモジュール４の熱を放熱するための第２熱伝達経路とによって熱伝達経路を切り分けることができるので、ヒートシンク３における優れた放熱効果を実現することができるとともに、ＬＥＤチップの熱と回路素子群７１の熱とを効率良くランプ外部に放熱させることができる。従って、ＬＥＤランプ全体として放熱効果を向上させることができる。

（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５に係るランプ５０について、図１４を用いて説明する。図１４は、本発明の実施の形態５に係るランプ５０の断面図である。なお、図１４において、図１及び図２に示す構成と同じ構成については、同じ符号を付しており、その説明は省略する。

図１４に示すように、本発明の実施の形態５に係るランプ５０は、樹脂キャップ６３と光源取り付け部材５との間に熱伝導性樹脂９ｃを充填させたものである。他の実施の形態と同様に、本実施形態に係る熱伝導性樹脂９ｃも回路素子群７１から発生する熱を口金に伝導する。また、本実施形態では、回路素子群７１から発生する熱をヒートシンク３に伝導し、ヒートシンク３を利用して放熱することもできる。

本実施形態において、熱伝導性樹脂９ｃは、シリコン樹脂に、粒径が１〜１０μｍのアルミナを１５〜４０％含有し、さらに、粒径が１〜１０μｍの酸化亜鉛（ＺｎＯ）を１０〜４０％含有したものである。この材料によって構成される熱伝導性樹脂９ｃの熱伝導率は、１．０（Ｗ／ｍ・Ｋ）である。その他、熱伝導性樹脂９ｃの材料としては、熱伝導率が０．５〜２．０（Ｗ／ｍ・Ｋ）の高熱伝導性樹脂を用いることが好ましい。

このように構成される本実施形態に係るランプ５０は、例えば、次のようにして形成することができる。回路素子群７１を含む電源回路７が取り付けられた樹脂キャップ６３を樹脂ケース６の第１ケース部６１に装着する。次に、樹脂ケース６をヒートシンク３に収容し、絶縁リング８を介して口金２を第２ケース部６２に螺合させる。その後、樹脂キャップ６３の光源取り付け部材５側の面に所定の樹脂量の熱伝導性樹脂９ｃを塗布する。その後、熱伝導性樹脂９ｃを押し付けるようにして、ＬＥＤモジュール４が配置された光源取り付け部材５をヒートシンク３に装着する。そして、光源取り付け部材５にグローブを配置してこれらを接着樹脂によって封止する。

なお、電源回路７を樹脂ケース６に収容してから熱伝導性樹脂９ｃを充填したが、熱伝導性樹脂９ｃを充填してから電源回路７を樹脂ケースに収容しても構わない。

このように構成された本発明の実施の形態５に係るランプ５０は、熱伝導性樹脂９ｃによって、ヒートシンク３と口金２とを熱的に結合させることができる。これにより、ランプ１０の内部に発生する熱をさらに効率良くランプ外部に放熱することができる。

特に、図１４の実線の矢印で示すように、樹脂ケース６内の回路素子群７１、中でも、樹脂キャップ６３に近い側の回路素子である、第２容量素子７１ｂ、抵抗素子７１ｃ、電圧変換素子７１ｄ及び半導体素子７１ｅから発生した熱は樹脂キャップ６３に伝導され、熱伝導性樹脂９ｃを介して光源取り付け部材５に伝導される。光源取り付け部材５に到達した回路素子群７１の熱は、ヒートシンク３に伝導されてランプ外部に放熱される。

なお、本実施形態においても、ヒートシンク３と樹脂ケース６との間に空気層を設ける構成とすることにより、回路素子群７１の熱を放熱するための第１熱伝達経路とＬＥＤモジュール４の熱を放熱するための第２熱伝達経路とによって熱伝達経路を切り分けることができるので、ヒートシンク３における優れた放熱効果を実現することができるとともに、ＬＥＤチップの熱と回路素子群７１の熱とを効率良くランプ外部に放熱させることができる。従って、ＬＥＤランプ全体として放熱効果を向上させることができる。

また、本実施形態では、絶縁リング８を熱伝導率の高い樹脂材料で構成することが好ましい。これにより、回路素子群７１から発生する熱は、ヒートシンク３を介して口金２に伝導し、回路素子群７１の熱を口金２を利用して放熱することもできる。これにより、一層放熱効果を向上させることができる。

なお、本実施形態においては、ＬＥＤモジュール４から発生する熱が回路素子群７１から発生する熱よりも小さいことが好ましい。これは、ＬＥＤモジュール４から発生する熱が回路素子群７１から発生する熱よりも大きいと、ＬＥＤモジュール４から発生する熱が熱伝導性樹脂９ｃにも伝導されて回路素子群７１から発生する熱の放熱を阻害するからである。

（実施例）
次に、本発明に係るランプの効果を確かめる実験を行ったので、その実験結果について図１５Ａ、図１５Ｂ及び表１を参照しながら説明する。図１５Ａは、本発明の実施例及び比較例に係る各ランプにおいて、ランプ各部における温度測定位置を示す図である。

本発明の実施例に係るランプは、図１１に示す本発明の実施の形態３に係るランプ３０であって、第１の熱伝導性樹脂９及び第２の熱伝導性樹脂９ａが形成され、また、絶縁リング８の材料としても第１の熱伝導性樹脂９及び第２の熱伝導性樹脂９ａと同じ材料を用いたものである。また、比較例に係るランプは、図１１に示す実施の形態３のランプ３０において、第１の熱伝導性樹脂９及び第２の熱伝導性樹脂９ａがいずれも形成されておらず、また、絶縁リング８の材料としてＰＢＴを用いたものである。なお、いずれのランプもＥ１７型のランプを用いた。

このように構成された本発明の実施例に係るランプと比較例に係るランプについて、各温度測定位置の温度を表１に示す。

表１に示すように、本発明に係るランプは、比較例に係るランプに対して、どの測定位置においても温度が低減されていることが分かる。特に、回路素子系である回路素子の温度が効果的に低減していることが分かる。このように、本発明に係るランプは、回路素子の温度上昇を効果的に抑制することができる。さらに、ヒートシンクのどの測定位置においても、温度が低減していることが分かる。このように、本発明に係るランプは、ヒートシンクの温度上昇も抑制することができるので、ヒートシンクの放熱効果を向上させることもできる。

また、ＬＥＤモジュール及びＬＥＤチップの温度も効果的に低減されていることが分かる。これは、絶縁リング８に熱伝導率の大きい熱伝導性樹脂を用いているからであると考えられる。すなわち、高熱伝導率の絶縁リングを用いることによって、ＬＥＤモジュールから発生した熱は、ヒートシンクを伝達して絶縁リングにまで熱伝導される。口金は絶縁リングよりも熱伝導率が大きいので絶縁リングの熱は口金に伝達され、口金からランプ外部に放熱される。

この点について、図１５Ｂを参照して、さらに詳述する。図１５Ｂは、表１に示す温度のうちモジュール系の温度測定位置における温度を棒状に表した図である。図１５Ｂ中、斜線の棒は、本発明に係るランプの温度を示しており、また、白抜の棒は比較例に係るランプの温度を示している。

図１５Ｂに示すように、本発明に係るランプは、比較例に係るランプに対して、ヒートシンク口金側の位置（Ｐ６）の温度と絶縁リングの位置（Ｐ５）の温度との温度差が大きいことが分かる。また、本発明に係るランプだけで見た場合、ヒートシンク口金側、ヒートシンク中央及びヒートシンク光源側の位置（Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８）同士間の温度差よりも、ヒートシンク口金側の位置（Ｐ６）と絶縁リングの位置（Ｐ５）との間の温度差が大きいことが分かる。さらに、グローブの位置（Ｐ１１）においても温度の低下がみられる。このように、各位置において温度の低下がみられるのは、本発明に係るランプにおいて、ＬＥＤモジュールから発生した熱がヒートシンクから放熱されるよりも、熱伝導性樹脂や絶縁リングによって口金に熱伝導して口金から放熱されているということである。

このように、本発明に係るランプは、回路素子から発生した熱だけではなくＬＥＤモジュールから発生した熱についても口金から放熱することができる。すなわち、ランプ内部の構成要素から発生する熱をランプ外部に効率良く放熱することができるので、ランプ全体の温度上昇を効果的に抑制することができる。また、グローブが樹脂製の場合、ランプ全体の温度上昇を抑制することにより、樹脂製グローブの透光性の劣化や黄変を防ぐことができる。

以上、本発明の各実施の形態では、特にランプについて説明したが、本発明の各実施の形態に係るランプは、照明装置に適用することができる。以下、本発明に係る照明装置について、図１６を参照しながら説明する。図１６は、本発明に係る照明装置１００の概略断面図である。

本発明に係る照明装置１００は、例えば、室内の天井２００に装着されて使用され、図１６に示すように、ランプ１１０と点灯器具１２０とを備える。ランプ１１０は、上記の各実施の形態に係るランプを用いることができる。

点灯器具１２０は、ランプ１１０を消灯及び点灯させるものであり、天井２００に取り付けられる器具本体１２１と、ランプ１１０を覆うランプカバー１２２とを備える。

器具本体１２１には、ランプ１１０の口金１１１が螺着されるソケット１２１ａを有し、当該ソケット１２１ａを介してランプ１１０に所定の電力が給電される。

なお、ここでの照明装置１００は、一例であり、ランプ１１０の口金１１１を螺着するためのソケット１２１ａを備える照明装置であれば構わない。また、図１６に示す照明装置１００は、１つのランプを備えるものであるが、複数、例えば、２個以上のランプを備えるものであっても構わない。

以上、本発明に係るランプ及び照明装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。

例えば、本発明に係るランプの各熱伝導性樹脂の形状は、各図に図示されたものに限らない。本発明に係るランプの各実施形態において説明したように、熱伝導性樹脂を塗布して形成する場合は、表面が凸凹している場合もある。また、熱伝導性を向上させるために、熱伝導性樹脂の形状を適宜工夫してもよい。例えば、各熱伝導性樹脂は、樹脂ケース及び口金と接触する部分に多めに塗布しても構わない。これにより、熱伝導性を向上させることができるので、放熱効果を一層向上させることができる。

また、本発明の各実施形態に係るランプにおいては、口金の近傍に配置する回路素子として、電解コンデンサである第１容量素子としたが、これに限らない。例えば、第１容量素子ではなく、放熱が必要なその他の回路素子を口金の近傍に配置しても構わない。あるいは、第１容量素子に加えて、放熱が必要なその他の回路素子をも口金の近傍に配置しても構わない。

また、本発明の各実施形態に係るランプにおいては、熱伝導性樹脂を様々な場所に形成したが、各実施形態の場所に限定されるものではない。本発明に係るランプでは、熱伝導性樹脂を回路素子の近傍に形成すればよい。これにより、回路素子群から発生する熱を直接的又は間接的に口金に伝導させることができるので、回路素子の熱を効率よく放熱することができる。なお、ここで、回路素子の近傍とは、当該回路素子から発生する熱が熱伝導性樹脂に伝導される領域をいい、熱伝導性樹脂が回路素子から発生する熱を受けることができればよい。

また、本発明の各実施形態に係るランプは、小型の電球型ＬＥＤランプにおいて、特に有効である。小型のＬＥＤランプは、そのサイズ及び構造上、放熱設計が難しくなるからである。

その他に、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

本発明は、ＬＥＤ等の半導体発光素子を光源とするＬＥＤランプ及び照明装置等として有用である。

１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、２０、３０、４０、４０ａ、５０、１１０ ランプ
１ グローブ
２、１１１ 口金
２ａ 中空部
２ｂ、２ｃ、６２ｂ 螺合部
３ ヒートシンク
３ａ 第１開口部
３ｂ 第２開口部
４ ＬＥＤモジュール
４ａ セラミックス基板
４ｂ ＬＥＤチップ
４ｃ 封止樹脂
４ｄ 止め金具
５ 光源取り付け部材
５ａ 凹部
６ 樹脂ケース
６１ 第１ケース部
６１ａ、６２ａ 開口部
６２ 第２ケース部
６３ 樹脂キャップ
６３ａ 突出部
６３ｂ 貫通孔
７ 電源回路
７１ 回路素子群
７１ａ 第１容量素子
７１ｂ 第２容量素子
７１ｃ 抵抗素子
７１ｄ 電圧変換素子
７１ｅ 半導体素子
７２ 回路基板
７３ａ、７３ｂ 電極
７４ａ、７４ｂ リード線
８ 絶縁リング
９、９ａ、９ｂ、９ｃ 熱伝導性樹脂
９０ 熱伝導性部材
８０ ＬＥＤランプ
８１ カバー
８２ 受電用口金
８３ 外郭部材
８３１ 周部
８３２ 光源取り付け部
８３３ 凹部
８４ 光源
８６ 絶縁部材
８７ 点灯回路
１００ 照明装置
１２０ 点灯器具
１２１ 器具本体
１２１ａ ソケット
１２２ ランプカバー
２００ 天井

Claims (11)

1. 半導体発光素子からなる光源と、
   前記光源が配置された光源取り付け部材と、
   ２つの開口部を有し、一方の開口部側に前記光源取り付け部材が備えられたヒートシンクと、
   前記ヒートシンクの他方の開口部側に配置された口金と、
   前記ヒートシンクの内側に配置され、前記半導体発光素子を発光させるための回路を構成する回路素子と、
   前記ヒートシンクと前記口金とを熱的に結合させるための熱伝導性樹脂と、
   前記回路素子を内包し、前記ヒートシンク及び前記口金の内側に配置される樹脂ケースとを備え、
   前記樹脂ケースは、前記ヒートシンクと隙間を介して配置される第１ケース部と、開口部を有し、前記口金に接触する第２ケース部とを有し、
   前記熱伝導性樹脂は、前記第２ケース部の前記開口部を埋めるように塗布して形成される第１の熱伝導性樹脂である
   ランプ。
2. 前記第１の熱伝導性樹脂は、前記回路素子から発生する熱を前記口金に伝導する
   請求項１に記載のランプ。
3. さらに、前記回路素子のリード線を覆うように形成されるとともに、前記樹脂ケースに接触する第２の熱伝導性樹脂を備える
   請求項１又は２に記載のランプ。
4. 前記第１の熱伝導性樹脂は、前記口金に接触するとともに、前記口金の内部を埋めるように形成される
   請求項１〜３のいずれか１項に記載のランプ。
5. 前記回路素子が複数備えられ、複数の前記回路素子のうちの少なくとも１つの回路素子の少なくともその一部分が前記口金の内側に位置しており、
   当該回路素子の回路素子本体は、前記第１の熱伝導性樹脂と隙間をあけて前記第１の熱伝導性樹脂に埋め込まれる
   請求項１〜４のいずれか１項に記載のランプ。
6. 前記第２の熱伝導性樹脂は、前記第１ケース部に充填される
   請求項３に記載のランプ。
7. 前記第２の熱伝導性樹脂は、さらに、前記第２ケース部に充填される
   請求項６に記載のランプ。
8. 半導体発光素子からなる光源と、
   前記光源が配置された光源取り付け部材と、
   ２つの開口部を有し、一方の開口部側に前記光源取り付け部材が備えられたヒートシンクと、
   前記ヒートシンクの他方の開口部側に配置された口金と、
   前記ヒートシンクの内側に配置され、前記半導体発光素子を発光させるための回路を構成する回路素子と、
   前記ヒートシンクと前記口金とを熱的に結合させるための熱伝導性樹脂と、
   前記回路素子を内包する樹脂ケースと、
   前記樹脂ケースの前記光源側に取り付けられた樹脂キャップと
   を備え、
   前記熱伝導性樹脂は、前記回路素子から発生する熱を前記口金に伝導し、かつ、前記樹脂キャップと前記光源取り付け部材との間に充填される
   ランプ。
9. 前記回路素子は、コンデンサ及び半導体素子の少なくとも一方である
   請求項１〜８のいずれか１項に記載のランプ。
10. さらに、前記ヒートシンクと前記口金との間に配置された絶縁リングを備え、
    前記絶縁リングは、熱伝導性樹脂によって形成される
    請求項１〜９のいずれか１項に記載のランプ。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載のランプを備えた照明装置。

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