KR20110118745A - 전구형 램프 및 조명장치 - Google Patents

Abstract

방열성 향상과 소형화 및 경량화를 동시에 달성하고, 점등회로로의 열 부하도 감소시키는 전구형 램프를 제공한다.
전구형 램프(1)는 LED를 갖는 LED 모듈(3)과, 베이스 부재(15)를 일 단에 구비하고 또한 LED 발광시의 열을 방열하는 통 형상의 케이스(7)와, LED 모듈(3)을 탑재하고 또한 케이스(7)의 타단을 덮고 상기 열을 케이스(7)에 전하는 장착 부재(5)와, 베이스 부재(15)를 개재하여 급전을 받아서 LED를 발광시키는 점등회로(11)와, 케이스(7) 내에 배치되고 또한 점등회로(11)를 저장하는 회로홀더(13)를 구비하며, 회로홀더(13)와, 케이스(7) 및 장착 부재(5)의 사이에 공기층이 있고, 점등회로(11)는 상기 공기층으로부터 회로홀더(13)에 의해 격리되며, 장착 부재(5)와 케이스(7)의 접촉면적을 S1, LED 모듈(3)의 기판(17)과 장착 부재(5)의 접촉면적을 S2로 한 때, 접촉면적의 비 S1/S2가 0.5 ≤ S1/S2을 만족한다.

Description

전구형 램프 및 조명장치{BULB―SHAPED LAMP AND LIGHTING DEVICE}

본 발명은 반도체 발광소자를 이용한 전구 대체 가능한 전구형 램프 및 조명장치에 관한 것이다.

최근, 에너지 절약을 도모하여 지구 온난화를 방지하기 위해서 조명분야에서도 종래의 백열전구 등에 비해서 높은 에너지효율을 실현할 수 있는 LED(Light Emitting Diode)를 이용한 조명장치가 연구 개발되고 있다.

예를 들어 기존의 백열전구에서는 수십[lm/W]인 에너지효율이 LED를 광원으로 이용하면(LED를 이용하여 전구 대체 목적으로 하는 램프를 이하에서는 「LED 전구」라고 한다) 100[lm/W] 이상의 고효율이 실현 가능하다.

특허문헌 1 등에서 종래의 백열전구에 치환되는 LED 전구가 제안되어 있다. 이 특허문헌 1에 기재되어 있는 LED 전구는 복수의 LED가 장착된 기판을 LED를 점등(발광)시키기 위한 점등회로를 내부에 구비하는 외곽 부재의 단면(표면)에 배치 고정하고, 당해 LED를 돔 형상의 글로브로 덮는 구성을 하고 있다. 또, LED가 상기 회로에 의해서 발광하면 LED 전구가 점등하게 된다.

이 LED 전구는 종래의 백열전구에 가까운 외관 형상을 가지며, 또, 급전단자로서의 E형 베이스(Edison screw)를 구비하고 있으므로, 종래의 백열전구를 장착하는 조명장치의 소켓에도 장착할 수 있다.

특허문헌 1 : 일본국 특개 2006-313718호 공보

그러나 상기 LED 전구를 비롯하여 LED를 광원으로 하는 종래의 조명장치에서는 LED 발광시의 방열성의 향상과 조명장치로서의 소형화 및 경량화를 동시에 달성하기는 곤란하다.

즉, 종래의 구성에서는 LED에서 발생한 열은 LED로부터 기판으로, 기판으로부터 당해 기판이 장착되는 외곽 부재로, 그리고 외곽 부재로부터 당해 외곽 부재에 접촉하는 하우징(housing)부로 전해지는 방열 경로에 의해서 외곽 부재나 하우징 부재 등에서 외부(외기)로 방열하고 있다.

이 구성에서는 외곽 부재나 하우징 부재가 소위 히트 싱크로서 기능한다.

이와 같은 경우, 방열성을 향상시키기 위해서는 히트 싱크의 사이즈를 크게, 즉, 기판을 장착하고 있는 외곽 부재 등을 크게 하여 열용량을 높일 필요가 있으나, 외곽 부재 등을 크게 하면 조명장치로서의 소형화 및 경량화가 곤란해진다.

한편, 외곽 부재 등의 소형화 및 경량화를 도모하면 히트 싱크로서의 기능이 저하하고, 즉, 방열 특성이 저하하여 외곽 부재 등의 축열량이 증가한다. 또, 외곽 부재와 점등회로 사이에 충분한 간극을 마련하기가 곤란해지고, LED에서 발생한 열이 점등회로에 전달되기가 쉬워져서 점등회로를 형성하고 있는 전자부품에 악영향을 미칠 우려가 있다.

또, 당해 문제는 종래의 백열전구를 대체하는 경우뿐만이 아니라, 다른 전구(예를 들어 할로겐 전구 등)를 대체하는 경우에도 마찬가지로 발생한다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 방열성 향상과 소형화 및 경량화를 동시에 달성해도 점등회로에 대한 열 부하를 감소시킬 수 있는 전구형 램프 및 조명장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 전구형 램프는, 기판에 발광소자가 장착되어서 이루어지는 발광모듈과, 상기 발광소자의 발광시의 열을 방열하는 통 형상의 히트 싱크와, 상기 히트 싱크의 일단 측에 설치된 베이스와, 상기 발광모듈을 표면에 탑재하고 또한 상기 히트 싱크의 타단 개구를 덮으며 상기 발광시의 열을 상기 히트 싱크에 전도하는 열전도 부재와, 상기 베이스를 개재하여 급전을 받아서 상기 발광소자를 발광시키는 회로와, 상기 히트 싱크 내에 배치되고 또한 내부에 상기 회로를 수납하는 회로 수납 부재를 구비하고, 상기 회로 수납 부재와 상기 히트 싱크 및/또는 상기 열전도 부재의 사이에는 공기층이 존재하고, 상기 회로는 상기 회로 수납 부재에 의해 상기 공기층으로부터 격리되며, 상기 열전도 부재와 상기 히트 싱크의 접촉면적을 S1, 상기 발광모듈의 기판과 상기 열전도 부재의 접촉면적을 S2로 한 때에, 접촉면적의 비 S1/S2가 0.5 ≤ S1/S2의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하고 있다.

여기서, 히트 싱크는 외기(外氣)에 대해서 방열하는 기능을 갖는 부재를 말하고, 열전도 부재는 발광모듈의 열을 히트 싱크에 전달하는 기능을 가지며, 외기에 대해서 방열하는 기능이 히트 싱크보다도 낮은 부재를 말한다.

또, 열전도 부재는 히트 싱크의 타단의 전부를 폐쇄해도 좋고, 일부를 폐쇄해도 좋다.

또, 회로 수납 부재와 히트 싱크 및 열전도 부재의 사이에 존재하는 공기층은 히트 싱크의 내면 전체와 회로 수납 부재 사이에 존재해도 좋고, 히트 싱크의 내면의 일부와 회로 수납 부재의 사이에 존재해도 좋으며, 마찬가지로 열전도 부재의 이면 전체와 회로 수납 부재의 사이에 존재해도 좋고, 열전도 부재의 이면의 일부와 회로 수납 부재의 사이에 존재해도 좋다.

또, 회로와 공기층의 격리는 양쪽이 실질적으로 격리되어 있으면 좋고, 예를 들어, 회로 수납 부재 내에 회로를 수납한 상태로 당해 회로 수납 부재를 조립할 때에 필연적으로 발생하는 회로 수납 부재의 내부와 외부 사이의 공기의 유출입이나, 회로와 발광모듈을 접속하는 급전로와 회로 수납 부재 사이에 필연적으로 발생하는 간극에 의한 공기의 유출입도 본원 발명의 격리의 개념에 포함되는 것으로 한다.

또, 발광모듈의 기판과 열전도 부재가 예를 들어 열 그리스 등의 부재를 개재하여 접촉하고 있는 경우에는 발광모듈의 기판과 열 그리스 등의 부재의 접촉면적과 열전도 부재와 열 그리스 등의 부재의 접촉면적 중 최소의 접촉면적을 이용한다.

상기 구성에 의하면 회로 수납 부재와 히트 싱크 및 열전도 부재의 사이에는 공기층이 존재하고, 점등회로는 회로 수납 부재에 의해 상기 공기층으로부터 격리되어 있으므로, 히트 싱크로부터 점등회로 측에 전달되는 열량을 적게 할 수 있고, 회로를 구성하는 전자부품의 열 부하를 감소할 수 있다.

또, 회로 수납 부재와 히트 싱크 및 열전도 부재의 사이에는 공기층이 존재하므로 발광모듈 및 점등회로로부터 발생한 열은 발광모듈이나 점등회로의 내부에 축적되기 어려워진다.

열전도 부재와 히트 싱크의 접촉면적을 S1, 발광모듈의 기판과 열전도 부재의 접촉면적을 S2로 한 때, 접촉면적의 비 S1/S2가 0.5 ≤ S1/S2의 관계를 만족하고 있으므로 효율 좋게 발광모듈 측에서 히트 싱크 측으로 열을 전달할 수 있다.

또, 열전도 부재는 열을 효율 좋게 히트 싱크 측에 전달하므로 열전도 부재의 축열을 억제할 수 있다. 이에 의해 장치 전체로서의 방열성이 향상할 뿐만 아니라, 열전도 부재의 두께를 얇게 할 수 있으며, 결과적으로 장치 자체의 소형화 및 경량화를 도모할 수 있다.

한편, 상기 비 S1/S2가 1.0 ≤ S1/S2 ≤ 2.5의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하고 있다. 이에 의해 효율 좋게 발광모듈 측에서 히트 싱크 측으로 열을 전달할 수 있는 동시에, 장치 자체로서의 소형화 및 경량화를 도모할 수 있다.

또, 상기 열전도 부재는 오목부를 외측에 갖고, 당해 오목부에 상기 발광모듈의 기판이 배치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 이에 의해 발광모듈의 열전도 부재에 대한 위치결정을 용이하게 실시할 수 있다.

또, 상기 열전도 부재는 원반 형상을 하고, 그 외주 면이 상기 히트 싱크의 내주 면에 전체 둘레에 걸쳐서 접촉하고 있는 것을 특징으로 하고 있다. 이에 의해 발광모듈의 열을 히트 싱크 측에 균등하게 전달하기 쉬운 구조가 되어서 열전도 부재로부터 전해진 열을 히트 싱크에서 효율적으로 방열할 수 있다.

또는 히트 싱크는 열전도 부재로부터 전해진 열을 효율 좋게 방열하는 기능이 필요하게 되는 한편, 히트 싱크 자신에게 축열하는 기능은 필요하지 않게 된다. 따라서 히트 싱크의 두께를 두껍게 할 필요는 없고, 히트 싱크 전체에 열이 효율 좋게 전해지는 두께를 확보하면 좋으며, 예를 들어 히트 싱크의 두께가 1㎜ 이하로 할 수 있다. 이에 의해 경량화를 도모하는 것이 가능해진다.

또, 상기 열전도 부재에서의 상기 기판과 접촉하고 있는 부분의 두께가 상기 기판의 두께에 대하여 1배 이상 3배 이하의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하고 있다. 이에 의해 열전도 부재의 두께를 얇게 할 수 있으며, 점등회로(회로홀더)와 열전도 부재 사이에 충분한 간극을 설치하는 것이 가능해져서 점등회로를 구성하는 전자부품으로의 열에 의한 악영향을 방지할 수 있다.

상기 열전도 부재에서의 상기 발광모듈을 탑재하는 영역 부분의 두께가 상기 히트 싱크의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하고 있다. 이에 의해 효율 좋게 발광모듈 측에서 히트 싱크 측으로 열을 전달할 수 있는 동시에, 히트 싱크의 박형화, 나아가 열전도 부재의 박형화를 도모할 수 있다.

또는 상기 히트 싱크에 관통구멍을 갖는 것을 특징으로 하고 있다. 이에 의해 히트 싱크의 내부와 외부가 연통 상태가 되고, 히트 싱크의 열을 히트 싱크 내부와 외부 사이에서 연통하는 공기로 전달할 수 있어서 히트 싱크의 방열특성을 더 향상시킬 수 있다.

상기 기판에서의 상기 발광소자를 장착하고 있는 면이 상기 히트 싱크의 타단 개구 측의 단부 가장자리가 이루는 가상 단면에 대하여 상기 베이스와 반대 측에 위치하고 있는 것을 특징으로 하고 있다. 또는 상기 열전도 부재에서의 적어도 상기 발광모듈을 탑재하고 있는 면이 상기 히트 싱크의 타단 개구 측의 단부 가장자리가 이루는 가상 단면에 대하여 상기 베이스와 반대 측에 위치하고 있는 것을 특징으로 하고 있다. 이에 의해 발광모듈보다 후방(베이스 측)으로 광을 출력할 수도 있다.

또, 상기 기판에서의 상기 발광소자를 장착하고 있는 면이 상기 히트 싱크의 타단 개구 측의 단부 가장자리가 이루는 가상 단면에 대하여 상기 베이스 측에 위치하고 있는 것을 특징으로 하고 있다. 또는 상기 열전도 부재는 오목부를 갖는 동시에 당해 상기 오목부에 상기 발광모듈이 탑재되고, 상기 열전도 부재의 상기 발광모듈을 탑재하고 있는 면이 상기 히트 싱크의 타단 개구 측의 단부 가장자리가 이루는 가상 단면에 대하여 상기 베이스 측에 위치하고 있는 것을 특징으로 하고 있다. 이에 의해 당해 조명장치로부터 나오는 광의 빔 각을 좁게 할 수가 있으며, 예를 들어 장치 하부의 조도를 향상시킬 수 있다.

또, 상기 오목부는 그 내주 면에 반사 기능을 갖는 것을 특징으로 하고 있다. 이에 의해 LED 모듈에서 발해진 광을 집광시키거나 램프 효율을 향상시키거나 할 수 있다.

또, 상기 회로 수납 부재는 상기 히트 싱크에 설치되고, 상기 열전도 부재는 상기 회로 수납 부재에 연결되고 있는 것을 특징으로 하고 있다. 이에 의해 열전도 부재가 간접적으로 히트 싱크에 설치되게 되며, 열전도 부재가 히트 싱크로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.

또, 상기 회로 수납 부재는 적어도 타단이 개구하고 또한 상기 히트 싱크에 장착되는 본체부와, 당해 본체부의 개구를 폐쇄하고 또한 상기 열전도 부재와 연결된 덮개(cap)부를 갖고, 상기 열전도 부재는 상기 히트 싱크의 타단에서 삽입됨으로써 상기 히트 싱크에 장착되며, 상기 회로 수납 부재의 덮개부가 상기 열전도 부재의 상기 히트 싱크로의 삽입방향으로 이동 가능하게 상기 본체부에 장착되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 이에 의해 열전도 부재의 히트 싱크의 장착 위치가 변동해도 회로 수납 부재의 덮개부가 열전도 부재의 히트 싱크로의 삽입방향으로 이동 가능하게 본체부에 장착되어 있으므로 장착 위치의 편차를 허용할 수 있다.

또, 상기 히트 싱크는 통 형상을 하는 동시에, 당해 외면을 포함하는 최 외층과 내면을 포함하는 최 내층의 적어도 2층을 갖는 층 구조를 하고, 최 외층의 표면의 방사율이 최 내층의 표면의 방사율보다 높은 것을 특징으로 하고 있다. 이에 의해 최 외층과 최 내층의 방사율에 차를 둠으로써 외면으로부터의 열의 방사가 촉진되는 한편, 내면으로부터의 열의 방사가 억제된다.

또, 상기 히트 싱크와 상기 베이스가 베이스 내부의 충전물에 의해 열적으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 이에 의해 발광모듈로부터 전해진 열을 베이스에 효율 좋게 전달할 수 있다.

본 발명의 조명장치는 전구형 램프와 당해 전구형 램프를 착탈할 수 있도록 장착하는 조명기구를 구비하고, 상기 전구형 램프가 상기 전구형 램프인 것을 특징으로 하고 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 전구형 램프의 종단면도이다.
도 2는 도 1의 X-X선에서의 단면을 화살표 방향에서 본 도면이다.
도 3은 LED 모듈의 단면도이다.
도 4는 회로홀더의 기판의 장착을 설명하는 도면이며, (a)는 회로홀더의 단면도이고, (b)는 (a)의 Y-Y선에서의 단면을 화살표 방향에서 본 도면이다.
도 5는 제 1 실시형태의 LED 전구의 조립방법을 설명하는 도면이다.
도 6은 장착 부재의 두께와 전열성의 관계를 설명하는 도면이며, (a)는 시험에 이용한 장착 부재의 설명도이고, (b)는 시험의 측정결과이다.
도 7은 장착 부재와 케이스의 접촉면적과 장착 부재와 LED 모듈의 접촉면적의 비에 의한 LED 온도의 영향을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 2의 실시형태의 LED 전구의 외관도이다.
도 9는 본 발명의 제 2의 실시형태의 LED 전구의 개략 구성을 나타내는 종단면도이다.
도 10은 케이스의 각부 치수를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 점등 중의 LED 전구의 온도 측정 개소를 나타내는 도면이다.
도 12는 점등시의 온도 측정 결과를 나타내는 도면이며, (a)는 측정 데이터이고, (b)는 측정 결과를 막대 그래프로 나타내고 있다.
도 13은 장착 부재의 위치결정 방법의 변형 예를 나타내는 도면이다.
도 14는 장착 부재의 탈락방지 대책을 실시한 변형 예를 나타내는 도면이다.
도 15는 장착 부재와 회로홀더를 연결한 변형 예를 나타내는 도면이다.
도 16은 원반 형상의 장착 부재의 변형 예를 나타내는 도면이다.
도 17은 판재로 제작된 장착 부재의 예를 나타내는 도면으로, (a)는 장착 부재의 단면도이고, (b)는 당해 장착 부재를 적용한 LED 전구의 일부 단면이다.
도 18은 판재로 제작된 장착 부재의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 19는 케이스의 변형 예를 나타내는 도면이다.
도 20은 케이스와 장착 부재의 다른 결합방법을 나타내는 도면이다.
도 21은 케이스와 장착 부재의 다른 결합방법을 나타내는 도면이다.
도 22는 장착 부재와 케이스의 접촉 면을 장착 부재의 삽입방향과 평행하게 한 제 1 예를 나타내는 설명도이다.
도 23은 장착 부재와 케이스의 접촉 면을 장착 부재의 삽입방향과 평행하게 한 제 2 예를 나타내는 설명도이다.
도 24는 LED 장착 면이 케이스의 단면보다 외측에 위치하는 변형 예를 나타내는 도면이다.
도 25는 LED 장착 면이 케이스의 단면보다 외측에 위치하는 변형 예를 나타내는 도면이다.
도 26은 빔 각이 다른 변형 예를 나타내는 도면이다.
도 27은 베이스부가 다른 변형 예를 나타내는 도면이다.
도 28은 베이스부가 다른 변형 예를 나타내는 도면이다.
도 29는 베이스부가 다른 변형 예를 나타내는 도면이다.
도 30은 글로브 형상이 다른 변형 예를 나타내는 도면이다.
도 31은 글로브 형상이 다른 변형 예를 나타내는 도면이다.
도 32는 본 발명의 실시형태에 관한 할로겐 전구의 종단면도이다.
도 33은 본 발명의 실시형태에 관한 조명장치를 설명하는 도면이다.

이하, 본 발명의 일 예인 실시형태에 관한 전구형 램프에 대해 각각 도면을 참조하면서 설명한다.

<제 1 실시형태>

1. 구성

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 전구형 램프의 종단면도이다. 도 2는 도 1의 X-X선에서의 단면을 화살표 방향에서 본 도면이다.

전구형 램프(이하, 「LED 전구」라고 한다)(1)는 도 1에 나타내는 것과 같이, 복수의 LED(본 발명의 「발광소자」에 상당한다)(19)를 광원으로 구비하는 LED 모듈(본 발명의 「발광모듈」에 상당한다)(3)과, 당해 LED 모듈(3)을 장착하는 장착 부재(본 발명의 「열전도 부재」에 상당한다)(5)와, 상기 장착 부재(5)를 타단에 구비하는 케이스(본 발명의 「히트 싱크」에 상당한다)(7)과, LED 모듈(3)을 덮는 글로브(9)와, 상기 LED(19)를 점등시키는 점등회로(본 발명의 「회로」에 상당한다)(11)와, 상기 점등회로(11)를 내부에 수납하고 또한 상기 케이스(7) 내에 배치된 회로홀더(본 발명의 「회로 수납 부재」에 상당한다)(13)와, 상기 케이스(7)의 일단에 설치된 베이스 부재(본 발명의 「베이스」에 상당한다)(15)를 구비한다.

(1) LED 모듈(3)

도 3은 LED 모듈의 단면도이다.

LED 모듈(3)은 기판(17)과, 당해 기판(17)의 주 면에 장착된 복수의 LED(19)와, LED(19)를 피복 하는 밀봉체(21)를 구비한다. 또, LED(19)의 수, 접속방법(직렬접속, 병렬접속) 등은 LED 전구(1)로서 요구되는 원하는 발광 광속 등에 의해 적절하게 결정된다. 또, 기판(17)의 LED(19)를 장착하고 있는 주 면을 「LED 장착 면」이라고도 한다.

기판(17)은 절연성 재료로 이루어지는 기판 본체(23)와 이 기판 본체(23)의 주면에 형성된 배선 패턴(25)을 구비한다. 배선 패턴(25)은 복수의 LED(19)를 소정의 접속방법으로 접속하기 위한 접속부(25a))와 점등회로(11)에 접속하는 급전로(리드선)와 접속하는 단자부(25b)를 갖는다.

LED(19)는 반도체 발광소자로, 소정의 광 색을 발하는 소자이다. 또, 밀봉체(21)는 LED(19)가 외기에 접하지 않도록 LED(19)를 밀봉하는 것이며, 예를 들어, 투광성 재료와 LED(19)로부터 발해진 광의 파장을 소정의 파장으로 변환하는 변환재료로 이루어진다.

구체적인 예로, 기판(17)으로는 예를 들어 수지재료나 세라믹재료가 이용되지만, 열전도율의 높은 재료가 바람직하다. 또, 전구 대체를 목적으로 하는 경우에는 LED(19)로 예를 들어 청색 광을 출사하는 GaN계가 이용되고, 투광성 재료로 예를 들어 실리콘 수지가, 변환재료로 예를 들어 규산염(실리케이트) 형광체((Sr, Ba)₂SiO₄:Eu²⁺, Sr₃SiO₅:Eu^{2 +}) 등이 각각 이용되며, 결과적으로 LED 모듈(3)로부터 백색 광이 출사된다.

LED(19)의 기판(17)에의 장착은 예를 들어 매트릭스 형상으로 배치되도록 이루어져 있으며, 48개의 LED(19)가 8행×6열로 장착되고, 이들 LED(19)가 전기적으로 접속되어 있다.

(2) 장착 부재(5)

장착 부재(5)는 LED 모듈(3)을 장착하는 동시에, 후술하는 통 형상을 한 케이스(7)의 타단을 폐쇄하고 있다. 장착 부재(5)는 도 1 및 도 2에 나타내는 것과 같이 예를 들어 원반 형상을 하고, 케이스(7)의 타단에 삽입되며, 케이스(7)의 외부 측(도 1에서는 위쪽이다)에 위치하는 면(이 면을 표면으로 한다)에 LED 모듈(3)이 장착되어 있다. 여기에서는 케이스(7)가 원통 형상을 하고 있으므로 장착 부재(5)는 원반 형상을 하고 있다.

장착 부재(5)의 바깥쪽에는 LED 모듈(3) 장착용의 오목부(27)가 형성되고, 이 오목부(27)의 밑면과 LED 모듈(3)의 기판(17)이 면 접촉하는 상태로 LED 모듈(3)이 장착 부재(5)에 장착되어 있다. 또, LED 모듈(3)의 장착 부재(5)에의 설치는 예를 들어 고정나사에 의해 직접 고정하는 방법이나, 판 스프링 등에 의해 장착력을 부가하는 방법에 의해 이루어진다. 또, 이 오목부(27)에 의해 LED 모듈(3)의 위치결정이 용이하면서도 정확하게 이루어진다.

장착 부재(5)는 그 두께방향으로 관통하는 관통구멍(29)을 구비하고, 점등회로(11)로부터의 급전로(31)가 당해 관통구멍(29)을 지나 기판(17)의 단자부(25b)에 전기적으로 접속된다. 또, 관통구멍(29)은 적어도 1개 있으면 좋고, 이 경우는 2개의 급전로(31)가 1개의 관통구멍(29)을 통과하며, 또 관통구멍(29,29)이 2개 있으면 2개의 급전로(31, 31)는 따로따로 관통구멍(29,29)을 통과하게 된다.

장착 부재(5)는 외경(外徑)이 작은 소경부(小徑部)(33)와 소경부(33)의 외경보다 큰 대경부(大徑部)(35)로 이루어지며, 대경부(35)의 외주 면(35a)이 케이스(7)의 내주 면(7a)에 접촉하고, 케이스(7)의 내주 면(7a)과 소경부(33) 사이에서 당해 사이에 삽입되어 있는 글로브(9)의 개구 측의 단부(37)를 예를 들어 접착제 등을 이용하여 고착하고 있다.

(3) 케이스(7)

케이스(7)는 도 1에 나타내는 것 같은 통 형상을 하고, 타단으로부터 일단에 걸쳐서 서서히 외경이 작아지게 되어 있으며, 타단에 상기 장착 부재(5)가 장착되고, 일단에 베이스 부재(15)가 설치되어 있다. 케이스(7)는 내부에 회로홀더(13)를 수납하고, 이 회로홀더(13) 내에 점등회로(11)가 보유(수납)되어 있다.

여기에서의 케이스(7)는 통 벽(39)과, 통 벽(39)의 일단에 설치된 밑 벽(41)을 가지며, 상기 밑 벽(41)의 중앙부분(통부의 중심축을 포함한다)에 관통구멍(43)이 설치되어 있다.

통 벽(39)은 통 벽(39)의 중심 축을 따라서 이동해도 내경이 대략 일정한 스트레이트부(45)와, 중심 축을 따라서 이동한(타단으로부터 일단으로 이동한) 때에 내경이 서서히 작아지는 테이퍼부(tapered portion)(47)를 갖고 있다.

또, LED(19)가 점등한 때에 발생한 열은 LED 모듈(3)의 기판(17)으로부터 장착 부재(5)로, 장착 부재(5)로부터 다시 케이스(7)로 전해지며, 케이스(7)로 전달된 열이 당해 케이스(7)로부터 외기로 주로 방출된다. 이 때문에 케이스(7)는 LED(19)가 점등한 때에 발생한 열을 외기 중에 방열하는 방열기능을 가지며, 히트 싱크라고도 하고, 장착 부재(5)는 LED 모듈(3)의 열을 케이스(7)에 전달하는 전열기능을 가지며, 열전도 부재라고도 한다.

장착 부재(5)의 케이스(7)에의 장착은 예를 들어 장착 부재(5)를 케이스(7)의 타단에서 압입(壓入)함으로써 이루어진다. 압입시의 장착 부재(5)의 위치결정은 케이스(7) 내면에 형성된 스토퍼(48)에 의해 이루어진다. 스토퍼(48)는 복수(예를 들어 3개이다)이며, 케이스(7)의 둘레방향으로 동일한 간격으로 형성되어 있다.

장착 부재(5)와 케이스(7)의 위치 관계에 대해서는 장착 부재(5)의 LED 모듈(3)이 장착되어 있는 면이 케이스(7)에서의 장착 부재(5) 측의 단면보다 안쪽(케이스(7)의 중심축이 연장하는 방향으로, 베이스 부재(15) 측이다)의 위치에 존재하고 있다. 여기서, 케이스(7)에서의 장착 부재(5) 측의 단면은 케이스(7)의 개구 측의 단부 가장자리가 이루는 가상 단면이며, 본원 발명의 가상 단면이다.

또, LED 모듈(3)의 기판(17)에서의 LED(19)의 장착 면도 케이스(7)에서의 장착 부재(5) 측의 단면보다 안쪽에 위치하고 있다. 이에 의해 예를 들어 LED 모듈(3)로부터 나오는 광 중 케이스(7)의 개구 측의 단부 가장자리에 의해 차단되지 않는 광만이 LED 램프(1)로부터 출력되므로 스포트라이트와 같은 조명장치로 이용할 수 있다.

(4) 회로홀더(13)

회로홀더(13)는 점등회로(11)를 내부에 수납하기 위한 것으로, 홀더 본체(49)와 덮개(51)로 구성되고, 덮개(51)는 홀더 본체(49)의 수납구를 폐쇄하고 있다.

홀더 본체(49)는 도 1에 나타내는 것과 같이 케이스(7)의 내부에서 케이스(7)의 밑 벽(41)의 관통구멍(43)을 지나서 외부로 돌출하는 돌출 통부(53)와, 케이스(7)의 밑 벽(41)의 내면에 접촉하는 밑면부(55)와, 밑면부(55)의 외주 연(外周緣)으로부터 돌출 통부(53)의 돌출방향과 반대 측으로 연장하는 대경 통부(57)를 갖고, 대경 통부(57)의 개구가 상기 덮개(51)에 의해 폐쇄되어 있다.돌출 통부(53)의 외주 면은 베이스 부재(15)의 베이스부(73)와 나사 결합하는 나사부(56)로 되어 있다.

덮개(51)는 도 1에 나타내는 것과 같이 덮개부(59)와 통부(61)를 갖는 밑면이 있는 통 형상으로 하고, 예를 들어 통부(61)가 홀더 본체(49)의 대경 통부(57)에 삽입된다. 즉, 덮개(51)의 통부(61)의 내경과 홀더 본체(49)의 대경 통부(57)의 외경이 대응하고 있으며, 덮개(51)와 홀더 본체(49)를 조립한 상태에서 덮개(51)의 통부(61)의 내주 면과 홀더 본체(49)의 대경 통부(57)의 외주 면이 접한다.

또, 덮개(51)와 홀더 본체(49)는 예를 들어 접착제로 고착해도 좋고, 결합부와 피 결합부를 조합한 결합수단에 의해 고정해도 좋으며, 양쪽에 나사를 설치하여 나사결합해도 좋고, 또, 덮개(51)의 통부(61)의 내경을 홀더 본체(49)의 대경 통부(57)의 외경보다 작게 하여 삽입(press fitting)에 의해 고정해도 좋다.

도 4는 회로홀더의 기판의 장착을 설명하는 도면으로, (a)는 회로홀더의 단면도이고, (b)는 (a)의 Y-Y선에서의 단면을 화살표 방향에서 본 도면이다.

또, 동 도면 (a)에서는 기판의 장착방법을 알 수 있도록 기판에 장착되어 있는 전자부품(65) 등의 도시는 생략하고 있다.

전자부품(65) 등이 장착되어 있는 기판(63)은 회로홀더(13)의 규제 팔(adjustment arms)과 결합 폴(latching pawls)로 이루어지는 클램프 기구에 의해 지지된다.

구체적으로는 복수(2개 이상, 예를 들어 4개이다)의 규제 팔(69a, 69b, 69c, 69d)과 복수(2개 이상, 예를 들어 4개이다)의 결합 폴(71a, 71b, 71c, 71d)이 덮개(51)의 덮개부(59)로부터 점등회로(11) 측으로 돌출하도록 각각 설치되어 있다.

결합 폴(71a, 71b, 71c, 71d)의 선단부(점등회로(11) 측의 단부)는 도 4의 (a)에 나타내는 것과 같이 점등회로(11) 측에서 덮개부(59)에 가까워짐에 따라서 회로홀더(13)의 중심 축 측에 가까워지는 경사면(72a, 72b, 72c, 72d)을 갖고 있다.

이에 의해 결합 폴(71a, 71b, 71c, 71d)의 선단부의 경사면(72a, 72b, 72c, 72d)에 기판(69)를 접촉시키고, 이 상태에서 기판(69)을 덮개부(59) 측으로 밀어넣으면 결합 폴(71a, 71b, 71c, 71d)이 회로홀더(13)의 지름방향의 바깥쪽으로 확대되어서 기판(69)의 주연(周緣)이 결합 폴(71a, 71b, 71c, 71d)에 의해 결합된다. 이때, 기판(69)의 덮개부(59) 측의 면이 규제 팔(69a, 69b, 69c, 69d)에 의해 규제된다.

또, 규제 팔(69a, 69b, 69c, 69d)과 복수(2개 이상, 예를 들어 4개이다)의 결합 폴(71a, 71b, 71c, 71d)은 둘레방향으로 동일한 간격을 두고 형성되어 있다.

회로홀더(13)의 케이스(7)에의 장착은, 상세는 후술하지만, 홀더 본체(49)의 밑면부(55)와 베이스 부재(15)에 의해 케이스(7)의 밑 벽(41)을 삽입함으로써 이루어진다. 이에 의해 회로홀더(13)의 밑면부(55)와 돌출 통부(53)를 제외한 부분(의 외면)과 케이스(7)의 내면 사이, 그리고 회로홀더(13)의 밑면부(55)와 돌출 통부(53)를 제외한 부분(의 외면)과 장착 부재(5)의 이면 사이에는 간극이 있으며, 당해 간극에 공기층이 존재한다.

(5) 점등회로(11)

점등회로(11)는 베이스 부재(15)를 개재하여 공급되는 상업용 전력을 이용하여 LED(19)를 점등시킨다. 점등회로(11)는 기판(63)에 장착되어 있는 복수의 전자부품(65, 67) 등으로 구성되고, 예를 들어 정류·평활회로, DC/DC 컨버터 등으로 구성되어 있다. 또, 복수의 전자부품의 부호는 편의상 「65」와 「67」로 나타내고 있다.

기판(63)은 그 한 주 면에 상기 전자부품(65, 67)을 장착하고, 전자부품(65, 67)이 홀더 본체(49)의 돌출 통부(53) 측에 위치하는 상태로 회로홀더(13)에 수납되어 있다. 또, 기판(63)의 다른 주 면에는 LED 모듈(3)과 접속된 급전로(31)가 장착되어 있다.

(6) 글로브(9)

글로브(9)는 예를 들어 돔 형상을 하고, LED 모듈(3)을 덮는 상태로 케이스(7) 등에 설치되어 있다. 여기에서는 글로브(9)의 개구 측의 단부(37)가 케이스(7)의 내주와 장착 부재(5)의 소경부(33) 사이에 삽입되고, 그 단면이 대경부(35)에 접하는 상태로 케이스(7)와 소경부(33) 사이에 배치된 접착제(도시 생략)에 의해 글로브(9)가 케이스(7) 측에 고착되어 있다.

(7) 베이스 부재(15)

베이스 부재(15)는 조명기구(도 33 참조)의 소켓에 장착되어서, 이 소켓으로부터 급전을 받기 위한 것으로, 여기에서는 에디슨식의 베이스부(73)와 당해 베이스부(73)의 개구 측의 단부로부터 지름 방향의 바깥쪽으로 연장하는 플랜지부(flange portion)(75)를 갖고 있다. 또, 도 1에서는 점등회로(11)와 베이스부(73)를 전기적으로 접속하는 접속 선의 도시는 생략하고 있다.

베이스부(73)는 나사 부분의 쉘부(shell)(77)와 선단부의 아일릿부(eyelet)(79)를 가지며, 쉘부(77)가 회로홀더(13)의 나사부(56)와 나사 결합한다.

2. 조립

도 5는 제 1 실시형태의 LED 전구의 조립방법을 설명하는 도면이다.

먼저, 내부에 점등회로(11)를 수납한 회로홀더(13)와 케이스(7)를 준비한다. 그리고 동 도면 (a)에 나타내는 것과 같이 회로홀더(13)의 돌출 통부(53)를 케이스(7)의 내부로부터 밑 벽(41)의 관통구멍(43)을 개재하여 외부로 튀어나오도록 한다.

그리고 동 도면 (b)에 나타내는 것과 같이, 케이스(7)의 관통구멍(43)에서 돌출되어 있는 회로홀더(13)의 돌출 통부(53)에 베이스 부재(15)를 덮어씌워서, 그 상태에서 돌출 통부(53)의 외주의 나사부(56)를 따라서 회전시킨다. 또, 회로홀더(13) 측을 회전시켜도 좋고, 양쪽을 회전시켜도 좋음은 말할 필요도 없다.

이에 의해 베이스 부재(15)가 나사부(56)와 나사 결합하는 동시에 케이스(7)의 밑 벽(41)에 가까워지고, 또, 베이스 부재(15)를 회전시켜서 회로홀더(13)의 홀더 본체(49)(의 밑면부(55))와 베이스 부재(15)의 플랜지부(75)에 케이스(7)의 밑 벽(41)이 삽입되어서 지지된다. 이에 의해 케이스(7)와 회로홀더(13) 및 베이스 부재(15)가 일체로 조립된다.

이와 같이, 케이스(7)와 회로홀더(13) 및 베이스 부재(15)의 조립에 회로홀더(13)와 베이스 부재(15)의 나사 결합에 의해 양쪽이 가까워지는 것을 이용하여 케이스(7)의 밑 벽(41)을 삽입하여 지지하는 구조를 채용하고 있으므로, 이들의 결합(조립)에 예를 들어 접착제 등이 불필요해져서 효율적이면서 염가로 조립할 수 있다.

다음에, LED 모듈(3)을 장착하는 장착 부재(5)를 준비하고, LED 모듈(3)이 바깥쪽(회로홀더(13)에 대해서 베이스 부재(15)와 반대 측이다)이 되는 상태로, 동 도면 (b)와 같이 장착 부재(5)의 관통구멍(29)에 회로홀더(13)로부터 연장하는 급전로(31)를 삽입시킨 후, 장착 부재(5)를 케이스(7)의 개구로부터 회로홀더(13) 측으로 밀어넣는다.

이때, 케이스(7)의 내주 면(7a)에는 장착 부재(5)의 진입을 규제하는 스토퍼(48)가 설치되어 있으므로, 장착 부재(5)가 스토퍼(48)에 접촉할 때까지 장착 부재(5)를 케이스(7)의 내부로 밀어넣는다.

또, 케이스(7)의 개구 측의 단부의 내경과 장착 부재(5)의 대경부(35)의 외경의 치수는 케이스(7)에 장착 부재(5)를 장착한 상태에서 강제로 끼워 맞춤이 되는 관계이다. 그러므로 케이스(7)와 장착 부재(5)의 결합에 예를 들어 접착제 등이 불필요해져서 효율적이면서 염가로 케이스(7)와 장착 부재(5)를 조립할 수 있는 동시에, 케이스(7)의 내주 면(7a)과 장착 부재(5)의 외주 면의 밀착성을 향상시킬 수 있으며, 장착 부재(5)로부터 열을 효율 좋게 케이스(7) 측으로 전달할 수 있게 된다.

장착 부재(5)의 케이스(7)로의 장착이 완료하면, 도 5 (c)에 나타내는 것과 같이 장착 부재(5)의 관통구멍(29)을 지나 장착 부재(5)의 상방으로 도출된 급전로(31)를 LED 모듈(3)의 단자부(25b)에 전기적으로 접속하고, 그 후, 글로브(9)의 개구 측의 단부(37)를 케이스(7)의 내주 면(7a)과 장착 부재(5)의 소경부(33)의 외주 면 사이에 삽입하여 예를 들어 접착제에 의해 고착한다.

이에 의해 글로브(9)의 케이스(7) 측으로의 장착이 완료하고, LED 전구(1)가 완성한다.

3. 열 특성

(1) 전열성

제 1 실시형태의 LED 전구(1)에서는 LED 모듈(3)이 점등(발광)한 때에 LED 모듈(3)에 발생한 열은 당해 LED 모듈(3)로부터 장착 부재(5)로 전해지고, 또, 장착 부재(5)로부터 케이스(7)로 전해진다.

여기서, 장착 부재의 두께와 전열성의 관계에 대하여 설명한다.

구체적으로는 장착 부재와 케이스의 접촉면적 및 LED 모듈과 장착 부재의 접촉면적을 일정하게 하고, 장착 부재에서의 LED 모듈의 장착 면에서의 두께가 다른 LED 전구를 제작하여(도 6 (a) 참조), 투입전력을 변화시킨 때의 LED의 온도(접합온도(junction temperature))를 측정하였다.

도 6은 장착 부재의 두께와 전열성의 관계를 설명하는 도면이며, (a)는 시험에 이용한 장착 부재의 설명도이고, (b)는 시험의 측정결과이다.

시험에 이용한 장착 부재는 외경(동 도면 (a)의 「c」이다.)이 직경 38㎜의 원반 형상을 하고, 그 재질은 알루미늄이다. 또, 시험에 이용한 케이스는 장착 부재가 포함되는 부분의 내경이 38㎜, 외경이 40㎜, 그 두께가 1㎜, 포락(包絡) 체적이 약 42㏄이며, 그 재질은 알루미늄이다.

장착 부재는 동 도면 (a)에 나타내는 것과 같이 장착 부재에서의 LED 모듈의 장착 면에서의 두께 b가 1㎜, 3㎜, 6㎜의 3종류가 이용되며, 케이스의 중심축방향에서의 장착 부재와 케이스의 접촉 길이 a가 4㎜로 일정하고, 케이스와 장착 부재의 접촉면적이 480㎟, LED 모듈과 장착 부재와의 접촉면적이 440㎟이다.

또, LED 모듈(정확하게는 기판이다)의 사이즈는 한 변이 21㎜의 정사각형 형상이며, 기판의 두께가 1㎜이다.

상기 구성의 LED 전구를 점등시켰을 때의 LED의 온도는 도 6 (b)에 나타내는 것과 같이 장착 부재(5)의 두께 b에 관계없이 모든 장착 부재(5)의 두께에서 투입전력의 증가에 수반하여 증가하는 경향에 있음을 알 수 있다. 또, 시험에 이용한 LED 전구에서 상정되어 있는 실 투입전력 범위는 4W~8W이다.

또, 동일한 투입전력에서 비교하면 장착 부재(5)의 두께의 차이에 의한 LED의 온도의 차이가 거의 없음을 알 수 있다.

이상으로부터, 장착 부재(5)의 두께는 장치로서의 경량화를 도모하는 관점에서는 가능한 한 얇은 것이 바람직하다(두께에 대해서는 후술한다).

따라서 장착 부재(5)의 두께는 LED 모듈을 장착할 수 있고, 또, 당해 장착 부재(5)를 케이스(7)에 조립할 때에 압입 방식을 채용하는 경우에 그 압입 부하에 견딜 수 있는 기계적 특성이면 좋다.

(2) 방열성

제 1 실시형태의 LED 전구에서는 LED 모듈이 점등(발광)한 때 LED 모듈에 발생한 열은 당해 LED 모듈로부터 장착 부재로 전해지고, 또, 장착 부재로부터 케이스로 전해지며, 케이스로부터 외기로 방열된다.

LED 모듈에서 발생한 열의 케이스로부터의 방열 특성을 고려한 경우, 장착 부재와 케이스의 접촉면적을 S1, LED 모듈과 장착 부재의 접촉면적을 S2로 한 경우에 양 접촉면적의 비 S1/S2가 0.5 이상인 것이 바람직하다.

도 7은 장착 부재와 케이스의 접촉면적과 장착 부재와 LED 모듈의 접촉면적의 비에 의한 LED 온도의 영향을 나타내는 도면이다.

시험에서는 소정의 투입전력(2종류)으로 LED 전구를 점등시켰을 때의 LED 모듈의 LED의 온도(접합 : Tj)를 측정하여 평가하고 있다.

또, 시험에 이용한 LED 전구는 접촉면적의 비 S1/S2가 0.1, 0.5, 1.1, 2.2의 4 종류로, 투입전력을 6W 및 4W로 하고 있다.

도 7에서는 투입전력이 6W로 점등시켰을 경우, 4W로 점등시켰을 경우 모두 투입전력에 관계없이 접촉면적의 비 S1/S2가 커짐에 따라서 LED의 온도가 낮아지고 있음을 알 수 있다.

또, 접촉면적의 비 S1/S2가 0.5보다 작은 경우에는 접촉면적의 비 S1/S2의 변화에 대한 온도 하강 폭이 크고, 비 S1/S2가 0.5 이상인 경우는 접촉면적의 비 S1/S2가 커져도 그다지 온도는 저하하지 않음을 알 수 있다.

또, 접촉면적의 비 S1/S2가 1.0 이상이 되면 접촉면적의 비 S1/S2가 커져도 거의 온도가 저하하지 않음을 알 수 있다. 특히, LED의 온도는 접촉면적의 비 S1/S2가 커지면 거의 온도가 저하하지 않고, 접촉면적의 비 S1/S2가 1.0에서는 접촉면적의 비 S1/S2가 2.2인 경우의 LED의 온도와의 차이가 1℃ 이내가 되며, 거의 온도차가 없다.

특히, 접촉면적의 비 S1/S2가 2.5 이상에서 온도 변화가 거의 없어지고, 3.0보다 큰 경우에는 LED에 온도 저하는 나타나지 않는 것으로 생각된다.

이상으로부터, 방열 특성은 접촉면적의 비 S1/S2가 0.5 이상인 것이 바람직하고(LED 모듈의 발열에 대해 장착 부재에 충분한 커패시티가 있는 경우이다), 1.0 이상인 것이 더 바람직하다(LED 모듈의 발열에 대하여 장착 부재에 충분한 커패시티가 없는 경우이다)고 말할 수 있다.

또, LED의 온도를 낮게 하기 위해서는 접촉면적의 비 S1/S2를 1.1 이상으로 하는 것이 바람직하다.

또, 접촉면적의 비 S1/S2를 1.1 이상으로 하는 것이 바람직하지만, 장착 부재의 소형화, 그리고 LED 전구의 장치 자체의 경량화를 고려하면 접촉면적의 비 S1/S2를 3.0 이하로 하는 것이 바람직하고, 2.5 이하로 하는 것이 더 바람직하며, 그리고 더 경량화하고 싶은 경우는 접촉면적의 비 S1/S2를 2.2 이하로 하는 것이 바람직하다.

<제 2 실시형태>

제 1 실시형태에서는 LED 모듈(3)로부터 나온 열을 장착 부재(5)로부터 케이스(7)에 전달하고, 케이스(7)에 전해진 열의 대부분이 외기로 방출되며, 케이스(7)에 전해진 열의 일부가 케이스(7) 내의 공기에 전해져서 공기에 축열되고 있다.

제 2 실시형태의 LED 전구는 LED 모듈로부터 케이스를 개재하여 케이스 내의 공기에 전달된 열을 케이스 내의 공기를 케이스 내외로 연통시킴으로써, 결과적으로 외기로 방열하는 구조를 갖는다.

도 8은 본 발명의 제 2 실시형태의 LED 전구의 외관도이다.

제 2의 실시형태의 LED 전구(101)는 제 1 실시형태의 LED 전구(1)의 구성에 대해서 케이스와 회로홀더의 구성이 다르며, 그 이외의 구성과 대략 동일하다. 따라서 제 1 실시형태와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하고, 또, 그 설명을 생략한다.

LED 전구(101)는 LED 모듈(3), 장착 부재(5), 케이스(103), 글로브(9), 점등회로(11)(도시 생략), 회로홀더(105), 베이스 부재(15)를 구비하고, 또, 제 1 실시형태와 마찬가지로 회로홀더(105)의 밑면부와 돌출 통부를 제외한 부분(의 외면)과 케이스(103)의 내면과의 사이, 그리고 회로홀더(105)의 밑면부와 돌출 통부를 제외한 부분(의 외면)과 장착 부재(5)의 이면과의 사이에는 간극이 있으며, 당해 간극에 공기층이 존재한다.

케이스(103)는 도 8에 나타내는 것과 같이 복수의 통기구멍을 갖는다. 이 통기구멍은 케이스(103)로부터 내부의 공기로 전해진 열을 당해 열을 축적하는 공기마다 외부에 유출시키기 위한 것이다.

따라서 복수의 통기구멍은 예를 들어 케이스(103)의 중심축 Z의 연장방향(이하, 중심축 방향이라고도 하며, 장치의 중심축이 연장하는 방향이기도 하다)으로 떨어진 영역으로, 당해 영역 내의 둘레방향으로 간격을 두고 형성되어 있는 것이 바람직하다.

구체적으로는 케이스(103)의 중심축 방향으로 떨어진 2개의 영역 A, B에서, 당해 영역 A, B 각각의 둘레방향으로 동일한 간격을 두고 4개 형성되며, 합계 8개 형성되어 있다. 즉, 영역 A에서는 4개의 통기구멍(107a, 107b, 107c, 107d(107b의 뒤쪽이 된다)이 형성되고, 영역 B에서는 4개의 통기구멍(109a, 109b, 109c, 109d(109b의 뒤쪽이 된다)이 형성되어 있다.

이 경우, 예를 들어 LED 전구(101)가 그 중심축 Z가 상하방향이 되고, 베이스 부재(15)가 위쪽이 되는 상태에서 점등(소위, 베이스가 위쪽 방향인 점등이다)된 경우, 통기구멍 107a, 107b, 107c, 107d로부터 LED 전구(101)의 외부의 공기가 케이스(103) 내에 유입하고, 케이스(103)의 내부의 공기가 통기구멍의 109a, 109b, 109c, 109d로부터 LED 전구(101)의 외부로 유출한다.

또, LED 전구(101)가 그 중심축 Z가 수평 방향이 되는 상태에서 점등된 경우, 각 영역 A, B에서 최하위에 있는 통기구멍으로부터 케이스(103) 내로 공기가 유입하고, 케이스로부터 전해진 열을 축적한 공기가 상기 최하위에 있는 통기구멍의 상부의 위치에 있는 통기구멍에서 외부로 유출한다.

이에 의해 케이스(103)로부터 전해진 열을 축적한 공기를 효율적으로 외부에 유출시킬 수 있으며, LED 전구(101)로서의 방열특성을 향상시킬 수 있다.

또, 케이스(103)에 통기구멍(107a, 109a) 등을 형성함으로써 점등회로(11)를 구성하고 있는 전자부품·기판 등에 수분이 부착할 우려가 생기므로 회로홀더(105)의 내부는 밀폐상태로 유지되어 있다.

구체적으로는 회로홀더(105)는 제 1 실시형태와 마찬가지로 홀더 본체와 덮개를 구비하고, 양쪽이 밀폐 형상으로 조립되어 있는 동시에, 덮개의 관통구멍과 당해 관통구멍을 삽입하는 급전로 사이에 예를 들어 실리콘 수지 등의 밀봉 부재가 충전되어 있다.

<제 3 실시형태>

제 2 실시형태의 LED 전구에서는 LED 모듈로부터 케이스를 개재하여 케이스 내의 공기에 전달된 열을 케이스 내의 공기를 케이스 내외로 연통시킴으로써 외기에 방열하고 있다.

제 3 실시형태에서는 케이스에 양극 산화처리를 하여 케이스의 복사율을 향상시킴으로써 방열 특성을 유지하면서 케이스의 두께를 얇게 하도록 하고 있다.

1. 구성

도 9는 본 발명의 제 2 실시형태의 LED 전구(201)의 개략 구성을 나타내는 종단면도이다.

LED 전구(201)는 통 형상을 한 케이스(203), 케이스(203)의 길이방향 일방의 단부에 장착된 LED 모듈(205), 케이스(203)의 타방의 단부에 장착된 베이스 부재(207) 및 케이스(203) 내에 수납된 점등회로(209)를 주된 구성으로 갖는다.

케이스(203)는 상기 일방의 단부로부터 타방의 단부 측을 향해서 지름이 작아지는 제 1 테이퍼부(203a)와, 제 1 테이퍼부(203a)로부터 연장되고 제 1 테이퍼부(203a)보다 큰 테이퍼 각을 갖고 지름이 작아지는 제 2 테이퍼부(203b)와, 제 2 테이퍼부(203b)의 단부에서 안쪽으로 접힌 형태의 밑면부(접힘부(bent portion))(203c)를 갖는다. 제 1 테이퍼부(203a)와 제 2 테이퍼부(203b)의 횡단면은 원형을 하고 있다. 또, 밑면부(203c)는 원환 형상을 하고 있다. 케이스(203)는 후술하는 바와 같이 LED 모듈(205)로부터의 열을 방산시키는 방열 부재(히트 싱크)로서 기능을 하도록 하므로 열 전도성이 좋은 재료, 예를 들어 알루미늄을 기재로 하여 형성되어 있다. 또, LED 전구(201) 전체의 경량화를 도모하기 위해서 케이스(203)는 박형의 통 형상으로 하고 있으나, 그 두께 등의 상세에 대하여는 후술한다.

LED 모듈(205)은 장착 부재(211)에 장착된 상태로 당해 장착 부재(211)를 개재하여 케이스(203)에 장착되어 있다. 장착 부재(211)는 알루미늄 등의 열 전도성이 좋은 재료로 이루어진다. 장착 부재(211)는 그 재료 특성에 의해 후술하는 바와 같이 LED 모듈(205)로부터의 열을 케이스(203)에 열을 전도하는 열전도 부재로서도 기능한다.

LED 모듈(205)은 사각형(본 예에서는 정사각형)의 기판(213)을 갖고, 기판(213)에는 LED가 복수 개 장착되어 있다. 이들 LED는 기판(213)의 배선패턴(도시생략)에 의해서 직렬로 접속되어 있다. 직렬로 접속된 LED 중 고 전위 측 말단의 LED의 애노드 전극(도시생략)과 배선 패턴의 일방의 단자부(25b, 도 3 참조)가 전기적으로 접속되어 있으며, 저 전위 측 말단의 LED의 캐소드 전극(도시생략)과 타방의 단자부(25b, 도 3 참조)가 전기적으로 접속되어 있으며, 양 단자부로부터 급전함으로써 LED가 발광한다. 또, 단자부에는 급전로(215)의 일단이 납땜 되며, 이들 급전로(215)를 개재하여 점등회로(209)로부터의 전력이 급전된다.

LED에는 예를 들어 청색 발광하는 GaN계의 것을 이용할 수 있다. 또, LED 모듈(205)을 구성하는 LED의 개수는 1개라도 상관없다. 또, 복수 개 이용하는 경우라도 상기의 예와 같이 전부를 직렬로 접속하는 것에 한정하지 않고, 소정 개수씩을 직렬로 접속한 것끼리를 병렬로 접속하거나, 또는 소정 개수씩을 병렬로 접속한 것끼리를 직렬로 접속하는 이른바 직병렬로 접속하는 것으로 해도 상관없다.

LED는 밀봉체(217)에 의해 밀봉되어 있다. 밀봉체(217)는 LED로부터의 광을 투과시키는 투광성 재료와 LED로부터의 광을 소정의 파장으로 변환할 필요가 있는 경우에는 변환재료로 구성된다. 투광성 재료로 수지가 이용되고, 당해 수지에는 예를 들어 실리콘 수지를 이용할 수 있다. 또, 변환재료로 예를 들어 YAG 형광체((Y,Gd)₃Al₅O1₂:Ce^{3 +}), 규산염 형광체((Sr,Ba)₂SiO₄:Eu^{2 +}), 질화물 형광체((Ca,Sr,Ba)AlSiN₃:Eu^{2 +}), 산질화물 형광체(Ba₃Si₆O₁₂N₂:Eu^{2 +})의 분말을 이용할 수 있다. 이에 의해 LED 모듈(205)로부터 백색광이 출사된다.

장착 부재(211)는 전체적으로 대략 원반 형상을 하고 있다. 장착 부재(212)는 알루미늄 등의 열 전도성이 좋은 재료로 이루어진다. 장착 부재(211)는 점등 중에 발생하는 LED 모듈(205)로부터의 열을 케이스(203)에 전도하는 열전도 부재로서도 기능한다.

장착 부재(211)의 한쪽의 주면 중앙에는 기판(213)에 맞춰서 사각형의 오목부(219)가 형성되어 있다. LED 모듈(205)은 기판(213)이 오목부(219)에 삽입되고, 기판(213)의 이면을 오목부(219)의 밑면에 밀착시켜서 고정되어 있다. 고정방법은 접착제에 의한다. 또는 기판(213)의 적당한 위치에 관통구멍을 개설하고, 당해 관통구멍을 개재하여 장착 부재(211)에 나사 결합함으로써 고정하는 것으로 해도 상관없다.

장착 부재(211)에는 급전로(215)가 삽입되는 삽입구멍(221)이 개설되어 있다.

장착 부재(211)의 주연은 상기 주 면에서 후퇴한 단차부(223)에 형성되어 있다. 여기서, 단차부(223) 안쪽의 단차부(223) 이외의 부분을 원반부(225)라고 한다. 단차부(223)의 외주 면(211a)은 케이스(203)의 제 1 테이퍼부(203a)의 내주 면의 테이퍼 각과 대략 합치하는 테이퍼 각을 갖는 테이퍼 면(원추 면의 일부에 상당한다)에 형성되어 있다. 이 테이퍼 면(상기 외주 면)이 제 1 테이퍼부(203a)의 내주 면에 밀착하는 형태로 장착 부재(211)는 케이스(203)에 고정되고 있다. 고정은 케이스(203)의 단부 내주면, 원반부(225)의 외주 면 및 단차부(223) 상면에 설치된 원형 홈(227)에 충전된 접착제(229)에 의해 이루어지고 있다.

또, 원형 홈(227)에는 LED 모듈(205)을 덮는 돔 형상을 한 글로브(231)의 개구 단부가 삽입되어 있다. 글로브(231)는 접착제(229)에 의해 케이스(203) 및 장착 부재(211)에 고정되어 있다.

장착 부재(211)의 원반부(225)의 중심에는 암나사(233)가 형성되어 있다. 암나사(233)는 점등회로(209)를 지지하는 덮개(235)를 장착 부재(211)에 고정하는데 이용된다.

덮개(235)는 원형 밑면부(237)와 원형 밑면부(237) 주연으로부터 수직으로 상승한 주벽부(239)로 이루어지는 원형 접시형상을 하고 있다. 원형 밑면부(237)의 중심에는 원형 밑면부(237)의 일부가 그 두께방향으로 팽창한 보스부(241)가 형성되어 있고, 보스부(241)의 밑면부에는 관통구멍(243)이 개설되어 있다.

덮개(235)는 수나사부가 관통구멍(243)에 삽입되고, 당해 수나사부가 암나사(233)와 나사 결합한 연결 부재(작은 나사)(245)에 의해서 장착 부재(211)에 고정되어 있다.

점등회로(209)는 기판(247)과 기판(247)에 장착된 복수 개의 전자부품(249)으로 이루어진다. 점등회로(209)는 기판(247)이 덮개(235)에 고정되어서 덮개(235)에 지지되어 있다.

덮개(235)에 의한 점등회로(209)의 지지구조에 대해서는 후술하는 도 15의 설명에서 이루어지는 구조와 동일하다.

덮개(235)는 경량화를 위해서 비중이 작은 재료, 예를 들어 합성수지로 형성하는 것이 바람직하다. 본 예에서는 폴리 부틸렌 테레프탈레이트(PBT)가 이용되고 있다.

덮개(235)에는 점등회로(209)를 덮는 동시에 베이스 부재(207)가 연결되는 통체(249)가 장착되어 있다. 또, 덮개(235)와 통체(249)로 본 발명의 「회로 수납 부재」가 구성되고, 통체(249)는 제 1 실시형태에서의 「홀더 본체」에 상당한다. 또, 통체(249)도 덮개(235)와 동일한 이유에 의해 동일한 재료가 바람직하고, 본 예에서는 폴리 부틸렌 테레프탈레이트(PBT)가 이용되고 있다.

통체(249)는 크게 나눠서 점등회로(209)를 덮는 점등회로 커버부(251)와 점등회로 커버부(251)로부터 연장되고 점등회로 커버부(251)보다 지름이 작은 돌출 통부(베이스 장착부)(253)로 이루어진다. 점등회로 커버부(251)는 제 1 실시형태에서의 「대경 통부」에 상당한다. 또, 통체(249)의 덮개(235)에 대한 장착형태에 대해서는 도 15의 설명에서 이루어지는 형태와 동일하다.

다음에, 통체(249)의 케이스(203)에의 고정형태 및 통체(249)의 돌출 통부(253)에의 베이스 부재(207)의 설치형태에 대하여 설명한다.

통체(249)를 케이스(203)에 고정하기 위해서는 플랜지 부시(flanged bush)(257)가 이용된다. 플랜지 부시(257)의 내경은 플랜지 부시(257)를 돌출 통부(253)의 외주에 흔들림없이 부드럽게 삽입할 수 있는 크기이다.

돌출 통부(253)에 삽입된 플랜지 부시(257)는 통체(249)에서의 점등회로 커버부(251)와 돌출 통부(253)를 연결하고 있는 숄더부(shoulder portion)(260)와 그 플랜지부(259)에 케이스(203)의 밑면부(203c)가 삽입되어서 지지된 상태로 돌출 통부(253)에 장착된다.

또, 상기의 숄더부(260)는 제 1 실시형태에서의 「밑면부」에 상당한다. 또, 돌출 통부(253)와 플랜지 부시(257)에는 각각 후술하는 제 1 급전선(271)이 삽입되는 삽입구멍(261)이 개설되어 있으나, 삽입구멍(261)이 연통하도록 플랜지 부시(257)가 돌출 통부(253)에 대해서 위치결정되어 있다.

베이스 부재(207)는 JIS(일본공업규격)에 규정하는 예를 들어 E형 베이스의 규격에 적합한 것이며, 일반 백열전구용의 소켓(도시생략)에 장착하여 사용된다. 구체적으로는 백열전구의 60W 상당품으로 하는 경우는 E26 베이스로 하고, 백열전구의 40W 상당품으로 하는 경우는 E17 베이스로 한다.

베이스 부재(207)는 통 형상 몸통부라고도 칭해지는 쉘(265)과 원형 접시형상을 한 아일릿(267)을 갖는다. 쉘(265)과 아일릿(267)은 유리재료로 이루어지는 절연체부(269)를 개재하여 일체로 되어 있다.

돌출 통부(253)의 외주 면에는 수나사 가공이 이루어져 있으며, 당해 수나사에 쉘(265)이 나사 결합되어서 베이스 부재(207)가 돌출 통부(253)에 장착되어 있다.

장착된 상태에서 쉘(265)의 일단부 부분과 플랜지 부시(257)의 일단부 부분이 중첩되어 있다. 즉, 플랜지 부시(257)의 일단부 부분은 그 이외의 부분보다 얇게 되어 있고, 단차가 형성되어 있다. 이 얇은 부분에 쉘(265)의 일단부 부분이 삽입되어 있다. 그리고 쉘(265)을 상기 수나사에 체결함으로써 쉘(265)의 일단부가 플랜지 부시(257)의 단차부를 누르므로 케이스(203)의 밑면부(203c)가 플랜지부(259)와 숄더부(260)에 확실하게 삽입된 상태로 지지된다.

쉘(265)을 상기 수나사에 체결한 상태에서 쉘(265)의 상기 일단부 부분이 플랜지 부시(257)에 코킹되어 있다. 이 코킹은 펀치 등으로 쉘(265)의 일단부 부분의 여러 개소를 플랜지 부시(257)를 향해 움푹 패이게 함으로써 이루어진다.

그리고 점등회로(209)에 급전하기 위한 제 1 급전선(271)이 삽입구멍(261)을 개재하여 외부에 도출되어 있으며, 도출 단부가 납땜에 의해 쉘(265)에 접합되어서 전기적으로 접속되어 있다.

아일릿(267)은 중앙부에 개설된 관통구멍(268)을 갖고 있다. 점등회로(209)에 급전하기 위한 제 2 급전선(273)의 도선부가 이 관통구멍(268)으로부터 외부에 도출되고, 아일릿(267)의 외면에 납땜에 의해 접합되어 있다.

상기한 구성으로 이루어지는 LED 전구(201)를 조명기구의 소켓(도시생략)에 장착하여 점등시키면 LED 모듈(205)의 백색광은 글로브(231)를 통과하여 외부로 출사된다. LED 모듈(205)에서 발생하는 열은 열전도 부재이기도 한 장착 부재(211)를 개재하여 방열 부재이기도 한 케이스(203)로 전도된다. 케이스(203)로 전도된 열은 주위의 분위기로 방산되며, 이에 의해 LED 모듈(205)의 과열이 방지된다.

2. 케이스의 두께에 대하여

그런데 상술한 것과 같이 LED 전구(201) 전체의 경량화를 위해서 케이스(203)는 얇은 통 형상으로 형성하고 있다. 이는 백열전구의 대체품으로서의 위치설정에서 원래 비교적 가벼운 백열전구의 무게를 전제로 설계된 조명기구에 장착도 전제로 하고 있기 때문이다.

이 경우, 케이스 등을 포함한 하우징을 얇게 하면 할수록 경량화에 기여하는 것이지만, 이번에는 케이스의 강성이 저하하여 변형하기 쉬워진다. 따라서 제조공정에서 운반이나 조립시의 취급성이 저하하여 생산성에 악영향이 발생한다.

그래서 본원의 발명자는 경량화를 도모하면서 제조공정에서의 취급성을 가능한 한 손상시키지 않는 케이스로 하기 위해 그 두께의 적정화를 도모하고 있다.

이하, 케이스의 두께 등에 대하여 구체적인 실시 예에 의거하여 설명한다.또, 케이스 그 외의 구성부품의 각부 치수 등은 백열전구의 40W 상당품으로 하는 경우와 60W 상당품으로 하는 경우에서 다르므로, 그 각각의 경우에 대하여 설명한다.

(1) LED 모듈(205)

(a) 40W 상당품

기판(213)은 두께가 1㎜이고, 각 변의 길이가 21㎜이다.

LED(도시생략)는 48개 이용되고, 이들이 24 직렬 2 병렬로 접속되어 있다.

(b) 60W 상당품

기판(213)은 두께가 1㎜이고, 각 변의 길이가 26㎜이다.

LED(도시생략)는 96개 이용되고, 이들이 24 직렬 4 병렬로 접속되어 있다.

(2) 장착 부재(211)

(a) 40W 상당품

원반부(225), 단차부(223) 모두 두께는 3㎜이다. 단차부(223)의 외경은 37㎜이다.

(b) 60W 상당품

원반부(225), 단차부(223) 모두 두께는 3㎜이다. 단차부(223)의 외경은 52㎜이다.

(3) 케이스(203)

케이스(203)의 각부 치수는 도 10 (a) 및 도 10 (b)에 나타낸다. 도 10 (a)에 알파벳으로 나타내고 있는 치수의 실제의 값을 도 10 (b)에 기재하고 있다. 또, 여기서 기재하는 것은 케이스(203)를 알루미늄으로 형성한 경우의 치수이다. 케이스(203)의 두께는 동일하지 않고 부위에 따라서 다르지만, 당해 두께는 이하의 관점에서 정해진다. 여기서, 도 10 (a)에서 제 1 테이퍼부(203a)(제 2 테이퍼부(203b))의 중심축을 X로 하고, 제 1 테이퍼부(203a)의 대경 측 단부(도 10 (a)에서 상단)에서 중심축 X와 평행하게 측정한 거리를 「y」로 나타낸다. 또, 거리 y에서의 케이스(203)의 두께를 「t」로 나타내는 것으로 한다.

먼저, 전체적으로 케이스(203)의 두께는 경량화를 위해서 500㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다.

다음에, y=0㎜~5㎜의 사이, 즉, 제 1 테이퍼부(203a)의 대경 측 단부 부분은 지름방향의 외력에 대해서 가장 변형하기 쉬운 부위이므로, 문제가 될만한 변형이 발생하지 않을 정도의 강성을 확보할 필요가 있다. 당해 강성을 얻기 위해서 필요한 두께는 300㎛ 이상이다.

상기 대경 측 단부 부분에서 300㎛ 이상의 두께를 확보하면 경량화를 위해 y=5㎜를 초과하는 영역에서는 두께를 y가 커짐에 따라서 점차 감소시켜도 상관없다. 단, 두께는 200㎛ 미만이 되지 않도록 할 필요가 있다(환언하면, 가장 얇은 부분에서도 200㎛ 이상으로 할 필요가 있다고 할 수 있다). 이는 LED 전구(201)의 조명기구의 소켓에 대한 장착은 통상 제 1 테이퍼부(203a)를 손으로 잡고 이루어지므로, 이 잡는 힘에 견뎌서 변형하지 않을 강성을 확보하기 위해서이다.

또, 제 1 테이퍼부(203a)와 제 2 테이퍼부(203b)의 경계 부분은 테이퍼 각의 차이 때문에 「<」자 형상으로 굴곡되어 있다. 당해 굴곡 부분은 이른바 아치 효과에 의해 지름 방향의 외력에 대한 강성이 높게 되어 있다. 따라서 강성의 면에서 당해 굴곡 부분을 가장 얇게 할 수 있다고도 생각할 수 있다. 그러나 당해 케이스(203)가 디프 드로잉 가공(deep drawing processing)에 의해서 제작되는 경우에는 당해 굴곡부를 지나치게 얇게 하면 당해 가공 시에 소재(알루미늄판)가 깨지는 등 제조 수율이 극단적으로 저하한다.

그래서 상기와 같이 대경 측 단부 부분에서 y가 커짐에 따라서 두께를 점차 감소시킨 경우의 가장 얇은 부분은 상기 굴곡부 정부(頂部)의 앞이 되도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 제조 수율의 관점에서는 제 2 테이퍼부(203b)를 포함하는 굴곡부의 두께는 250㎛ 이상이 바람직하다.

이상을 정리하면, 케이스(203)의 두께는 경량화의 관점과 강성 확보의 관점으로부터 500㎛ 이하 200㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 경량화를 위해 대경 측 단부 부분(y=0㎜~5㎜)보다 굴곡부 측의 적어도 일부에서 대경 측 단부 부분에서부터 멀어짐에 따라서 두께가 점차 감소하는 영역을 설치하는 것이 바람직하다.

또, 상기 대경 측 단부 부분(y=0㎜~5㎜)의 두께는 강성의 관점에서 300㎛ 이상(500㎛ 이하)으로 하는 것이 바람직하다.

상기의 관점에 의거하여 제작한 케이스(203)의 일 예에 대하여 그 두께를 도 10 (c)에 나타낸다. 또, 도 10 (c)에 나타내는 것은 모두 40W 상당품의 LED 전구용의 케이스이다.

도 10 (c)에는 기재하고 있지 않지만, y=0㎜~y=5㎜에 이르는 사이의 두께는 샘플 1에서는 0.335㎜ 이상(0.350㎜ 이하)이며, 샘플 2에서는 0.340㎜ 이상(0.350 이하)으로, 모두 300㎛ 이상이 확보되고 있다.

그리고 샘플 1에서는 y=5㎜~y=25㎜의 영역, 샘플 2에서는 y=5㎜~y=20㎜의 영역에서 y가 커짐에 따라서, 즉, 케이스(203)의 제 1 테이퍼부(203a)의 대경 측 단부인 일단부에서 타단부(밑면부(203c)) 방향을 향해서 두께를 점차 감소시키고 있다.

제 1 테이퍼부(203a)에서의 가장 얇은 부분은 대경 측 단부와 소경 측 단부(굴곡부 정부) 사이의 중간점보다 소경 측 단부(굴곡부 정부) 측에 있으며, y=20㎜~y=25㎜의 범위 내에 있다. 이것을 y=0을 기준 위치로 하는 케이스(203)의 전체 길이 L1에 대한 비로 나타내면 0.52~0.65의 범위이다.

또, 샘플 1, 샘플 2 모두 전체에 걸쳐서 케이스의 두께는 0.3㎜ 이상 0.35㎜ 이하의 범위에 있었다.

(4) 케이스(203)의 표면처리

이상과 같이 본 제 3 실시형태에서는 LED 모듈(205)에서 발생하는 열을 열전도 부재로서 기능하는 장착 부재(211)를 개재하여 케이스(203)에 전달하고, 이것을 방열 부재로 이용함으로써 효과적으로 방산시키는 것으로 하고 있다.

그러나 경량 및 소형화를 중시한다고 하는 관점에서 케이스(203)를 얇은 통 형상으로 형성하고 있는 관계상, 두꺼운 통 형상으로 한 경우와 비교하여 열용량이 저하하여 케이스(203)의 온도가 상승하기 쉬워지므로, 그 방열성을 개선할 필요가 있다. 방열성을 개선하기 위해서는 알루미늄으로 형성되어 있는 케이스의 표면 전체에 예를 들어 양극 산화처리를 하는 것을 생각할 수 있다.

그러나 단지 방열성만을 개선한 경우에는 케이스(203)에 전달된 열은 케이스(203) 내의 점등회로(209) 수납공간으로도 많은 열이 방산되게 된다. 그 결과, 점등회로(209)를 구성하는 전자부품이 과열상태가 되어 버린다.

그래서 본원의 발명자는 방열성을 개선하는 동시에, 그 내부(점등회로의 수납 공간)에 가능한 한 열이 잘 모이지 않는 케이스로 하기 위해서 외주 면에만 양극 산화처리를 하는 것으로 하였다. 즉, 케이스를 알루미늄으로 이루어지는 내층과 당해 내층의 외주 면에 형성된 양극 산화 피막으로 이루어지는 외층의 2층 구조로 하였다.

양극 산화처리를 하지 않은 내면의 방사율이 0.05인데 대해, 예를 들어 백 양극 산화처리를 하여 이루어지는 외면(백 양극 산화 피막(white anodic film)의 표면)의 방사율은 0.8이 되며, 방사율에 한 자릿수 오더의 차이가 생긴다.

케이스에 전해진 열의 일부는 방사의 형태로 방열되는 것이지만, 상기한 것과 같이 내면보다 외면의 방사율을 높게 하여 그 차를 둠으로써 외면으로부터의 열의 방사가 촉진되는 한편 내면으로부터의 열의 방사가 억제되게 된다. 그만큼 케이스(203) 내에 열이 모이기 어려워진다. 또, 백 양극 산화 피막에 한정되지 않고, 흑 양극 산화 피막(방사율 : 0.95)으로 해도 상관없다.

또, 케이스(203)(제 1 테이퍼부(203a), 제 2 테이퍼부(203b))의 내면의 방사율을 낮춤으로써 외면과의 방사율의 차를 확대하여, 이에 의해서 외면으로부터의 열의 방사를 더 촉진하고 내면으로부터의 열의 방사를 억제하는 것으로 해도 상관없다.구체적으로는 알루미늄 기재의 내주 면에 은(방사율:0.02)의 피막을 형성한다. 즉, 케이스(203)(제 1 테이퍼부(203a), 제 2 테이퍼부(203b))를 알루미늄으로 형성된 중간층과, 당해 중간층의 외주 면에 형성된 양극 산화 피막으로 이루어지는 외층과, 상기 중간층의 내주 면에 형성된 은 피막으로 이루어지는 내층의 3층 구조로 하는 것이다. 은 피막은 도금 또는 증착에 의해서 알루미늄 기재의 내주 면에 형성할 수 있다.

또, 외층은 양극 산화 피막에 한정되는 것은 아니며, 이하의 재료로 이루어지는 층으로 구성해도 상관없다.

(a) 카본 그라파이트(방사율:0.7~0.9)

(b) 세라믹(방사율:0.8~0.95)

(c) 탄화규소(방사율:0.9)

(d) 직물(방사율:0.95)

(e) 고무(방사율:0.9~0.95)

(f) 합성수지(방사율:0.9~0.95)

(g) 산화철(방사율:0.5~0.9)

(h) 산화티탄(방사율:0.6~0.8)

(i) 목재(방사율:0.9~0.95)

(j) 흑색도료(방사율:1.0)

요는 케이스(203)의 제 1 테이퍼부(203a), 제 2 테이퍼부(203b)에서 내면보다 외면의 방사율이 높아지도록 그 두께방향으로 적층된 층 구조로 하면 좋은 것이다. 또, 당해 층 구조는 상기한 2층 구조, 3층 구조에 한정되는 것은 아니며, 4층 이상의 구조로 해도 상관없다. 어느 경우라도 (최)외층의 표면의 방사율이 (최)내층의 표면의 방사율보다 높아지도록 하면 좋은 것이다.

방사율의 값에서는 LED 모듈로부터의 열이 케이스 내부에 방출되는 것을 가능한 한 억제하고, 케이스 외부로의 방열 효과를 높이기 위해서 케이스(제 1 및 제 2 테이퍼 통부)의 외면의 방사율을 0.5 이상으로 하고, 내면의 방사율을 0.5 미만으로 한다. 또, 외면의 방사율은 바람직하게는 0.7 이상, 더 바람직하게는 0.9 이상으로, 내면의 방사율은 바람직하게는 0.3 이하, 더 바람직하게는 0.1 이하이다.

또, 상기 (a)~(j) 중 예를 들어 LED 전구를 조명기구에 장착한 상태에서 케이스(203)(제 1 테이퍼부(203a), 제 2 테이퍼부(203b))가 조명기구 내에 들어가서 외부에서 눈으로 확인되지 않는 경우 등에는 방사율을 가장 높게 할 수 있는 흑색도료를 알루미늄 기재의 외주 면에 도포하여, 외층을 흑색 도장 층으로 구성하는 것이 바람직하다.

(5) 통체(249)

통체(249)의 점등회로 커버부(251)는 케이스(203)의 예측할 수 없는 변형으로부터 점등회로(209)를 보호하는 역할을 하고 있는 것이지만, 점등회로 커버부(251)의 존재에 의해 점등회로(209)로부터 발생하는 열이 점등회로(209)의 주위에 체류하는 경향이 강해진다.

이 때문에 점등회로 커버부(251) 내의 열을 방사에 의해 점등회로 커버부(251) 바깥쪽으로 더 많이 방열하기 위해서 점등회로 커버부(251)의 외주 면에 흑색 도장을 실시하고, 방사율 개선재로 흑색도료 피막(275)을 형성하고 있다. 도 9에서 보기 쉽게 하기 위해서 흑색도료 피막(275)의 두께를 과장해서 도시하고 있다.

흑색도료 피막(275)을 형성하지 않은 점등회로 커버부(251)(폴리 부틸렌 테레프탈레이트)의 내면의 방사율이 0.9인데 대해 흑색도료 피막(275)의 표면의 방사율은 1.0이 된다.

이에 의해 흑색도료 피막(275)을 형성하지 않는 경우와 비교하여 흑색도료 피막(275)을 형성한 경우에는 점등회로 커버부(251) 내의 열이 더 빠르게 점등회로 커버부(251) 외로 방출되게 된다. 그 결과 점등회로 커버부(251) 내의 온도를 낮추는 효과를 얻을 수 있다.

또, 점등회로 커버부(251)를 형성하는 재질과 그 외주 면에 설치하는 방사율 개선재의 조합은 상기의 것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 점등회로 커버부(251)에 알루미늄(방사율 : 0.05)을 이용한 경우, 그 외주 면에 방사율 개선재로 부직포(방사율:0.9)를 고착하는 것으로 해도 상관없다.

요는 점등회로 커버부(251)의 내면의 방사율보다 방사율을 높게 할 수 있는 재료를 점등회로 커버부(251)의 외주 면에 밀착시켜서 점등회로 커버부(251) 외주 면을 덮으면 좋은 것이다.

3. 방열성에 대하여

실시형태 등에서의 LED 전구, 예를 들어 제 1 실시형태에서의 LED 전구(1)에서는 LED 모듈(3)이 장착 부재(5)에 장착되고, 장착 부재(5)가 케이스(7)에 열적으로 결합된 상태로 장착된 구성으로 하고 있다.

이 구성에 의해 램프 점등시(LED 발광시)에 발생하는 열을 LED 모듈(3)로부터 장착 부재(5)로, 장착 부재(5)로부터 케이스(7)로 전도하여, 그 사이에서 복사, 전열, 대류 등에 의해 방열하고 있다.

발명자의 검토에 의해, LED 모듈(3), 장착 부재(5), 케이스(7), 베이스 부재(15)와의 밀착성을 높임으로써 LED 모듈의 열을 효율 좋게 베이스 부재까지의 각 부재에 전도할 수 있으며, 결과적으로 LED의 온도 상승을 억제할 수 있음을 발견하였다.

이하, 각 부재 간의 밀착성(전열성)을 향상시킨 경우의 LED 전구의(각 부재의) 온도분포에 대하여 설명한다.

(1) LED 전구

시험에 이용한 LED 전구는 제 3 실시형태에서 설명한 것을 이용하고 있다. 즉, 샘플 1은 제 3 실시형태에서 설명한 LED 전구(201)이고, 샘플 2는 제 3 실시형태에서 설명한 LED 전구에서 LED 모듈과 장착 부재와의 사이에 열 그리스를 개재시킨 LED 전구이며, 샘플 3은 제 3 실시형태에서 설명한 LED 전구에서 LED 모듈과 장착 부재와의 사이에 열 그리스를 개재시키고, 또, 회로홀더(통체)와 베이스 부재의 내부에 실리콘 수지(280)를 충전한 LED 전구(도 11 참조)이다.

도 11은 점등 중의 LED 전구의 온도 측정 개소를 나타내는 도면이다.

또, 도 11에 나타내는 LED 전구는 샘플 3이다.

측정 개소 A는 LED 모듈(205)의 기판(213)의 주 면으로, 밀봉체(217)가 형성되어 있지 않은 부위이다. 측정 개소 B는 장착 부재(211)의 표면으로, LED모듈 장착용 오목부(219)의 주변 부위이다. 측정 개소 C는 글로브(231)의 표면 부위이다.

측정 개소 D는 케이스(203)의 제 1 테이퍼부(203a)의 외주 면으로, 당해 케이스(203) 내의 장착 부재(211)에 대응하는 부위이다. 측정 개소 E는 케이스(203)의 제 1 테이퍼부(203a)의 외주 면으로, 당해 케이스(203)의 중심축 방향의 중간부위이다. 측정 개소 F는 케이스(203)의 제 1 테이퍼부(203a)의 외주 면으로, 당해 케이스(203)의 중심축 방향의 베이스 부재(207) 측의 부위이다. 측정 개소 G는 베이스 부재(207)의 외주 면이다.

또, 온도측정은 열전대를 이용하여 이루어지고, 점등이 정상상태(점등을 개시하고 약 30분 후이다)일 때에 측정하였다.

(2) 온도분포

도 12는 점등시의 온도측정 결과를 나타내는 도면으로, (a)는 측정 데이터이고, (b)는 측정결과를 나타내는 막대그래프이다. 또, 동 도면 (a)에 LED의 추정 접합 온도(도면 중의 「Tj」이다)를 나타내고 있다.

샘플 1~3에서는 LED에 가장 가까운 위치인 측정 개소 A의 온도가 높고, 글로브(231)를 제외하고 LED 모듈(205)로부터 멀어짐에 따라서 온도가 낮아지고 있다. 측정 개소에서의 최대의 온도차(측정 개소 G를 제외한다)는 LED 모듈(205)에 가장 가까운 측정 개소 A와 LED 모듈(205)로부터 가장 떨어진 측정 개소 F의 사이에서 샘플 1에서는 18.7℃, 샘플 2에서는 16.5℃, 샘플 3에서는 10.9℃이다.

상기 최대의 온도차는 샘플 1, 샘플 2, 샘플 3의 순으로 작아지고 있다. 이는 발광시에 LED에 발생한 열이 상기의 순으로 LED 모듈로부터 다른 부재에 효율 좋게 전열되었기 때문이라고 생각할 수 있다. 즉, 샘플 2에서는 LED 모듈(205)과 장착 부재(211) 사이에 열 그리스가 개재하고 있으므로, LED 모듈(205)로부터 장착 부재(211)로 더 많은 열이 전해져서 LED 모듈(측정 개소 A)(205)의 온도가 내려간 것이라고 생각할 수 있다.

또, 샘플 3에서는 샘플 2와 마찬가지로 LED 모듈(205)로부터 장착 부재(211)로 열 그리스를 개재하여 전열하고, 케이스(203)로부터 통체(249)(회로홀더)에, 그리고 통체(249)로부터 베이스 부재(207)로 실리콘 수지(280)를 개재하여 전열하여, LED 모듈(측정 개소 A)(205)을 비롯한 케이스(203), 베이스 부재(207)의 온도가 내려간 것으로 생각할 수 있다.

이와 같이 각 부재 간의 전열성을 향상시킴으로써 열원(LED 모듈)으로부터의 열을 케이스나 베이스 부재 등의 다른 부재에 균일하게 전달할 수 있어서 LED 전구 전체적으로 온도가 내려갔다고 생각할 수 있다. 그리고 LED 모듈의 열이 전체에 전해짐으로써 장착 부재에 열이 차는(머무르다) 일이 없어져서 LED의 접합 온도도 저하하였다고 생각할 수 있다.

(3) 고 전열성

전열의 관점에서는 열전도율이 높은 재료를 이용하여 LED 전구를 구성하는 것이 바람직하지만, 경량성 및 절연성 등의 확보라는 점에서 곤란한 경우도 있다. 이와 같은 경우 2개의 부재를 열전도율이 높은 재료에 의해 결합하면 좋으며, 이와 같은 재료로는 예를 들어 열 그리스나 전도율이 높은 필러를 포함하는 수지재료 등이 있다. 또, 이와 같은 필러로는 예를 들어 산화실리콘, 산화티탄, 산화동 등의 산화금속, 탄화규소, 다이아몬드, 다이아몬드 라이크 카본(diamond-like carbon), 질화 붕소 등의 탄화물, 질화물 등이 있다.

<변형 예>

이상, 본 발명을 각 실시형태에 의거하여 설명하였으나, 본 발명의 내용이 상기 각 실시형태에서 설명한 구체적인 예에 한정되지 않음은 물론이며, 예를 들어 이하와 같은 변형 예를 실시할 수 있다.

1. 장착 부재

(1) 위치결정

제 1 실시형태에서는 장착 부재의 케이스에 장착할 때의 장착 부재의 케이스에 대한 위치결정은 케이스 내주 면에 설치된 스토퍼에 의해 이루어지고 있었으나, 다른 방법으로 장착 부재의 위치결정을 해도 좋다.

도 13은 장착 부재의 위치결정방법의 변형 예를 나타내는 도면이다.

또, 여기에서도 제 1 실시형태의 LED 전구(1)의 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하고, 또, 그 설명을 생략한다.

동 도면 (a)에 나타내는 예에서는 케이스(311)는 장착 부재(5)가 삽입되는 측이 스트레이트부(313)와 테이퍼부(315)를 갖고 있다.

그리고 장착 부재(5)를 케이스(311)에 조립할 때에 케이스(311) 내에서 장착 부재(5)를 밀어넣으면 장착 부재(5)를 밀어넣는 방향에 위치하는 단부 가장자리(5a)가 스트레이트부(313)의 종점 위치, 즉, 테이퍼부(315)의 개시 위치에 이르러서 장착 부재(5)의 진입이 멈춘다. 이에 의해 케이스(311) 내의 소정 위치에 장착 부재(5)가 위치결정된다.

또, 동 도면 (b) 및 (c)에 나타내는 예에서는 케이스(321,331)는 장착 부재(5)가 삽입되는 측(개구 측)의 단부에 개구 단부 가장자리 측의 내경이 크고 또한 중심축 방향의 중앙측(개구 단부 가장자리에서 케이스 안쪽으로 들어간 부분이다)의 내경이 작은 구조의 단차(323, 333)를 갖고 있다.

이 예에서도 케이스(321, 331) 내로 장착 부재(5)가 밀어넣어 지고, 장착 부재(5)가 밀어넣어 지는 방향에 위치하는 단부 가장자리(5a)가 단차(323,333)에 이르면 장착 부재(5)의 진입이 멈춘다. 이에 의해 케이스(321,331) 내의 소정 위치에 장착 부재(5)가 위치결정된다.

케이스(321)의 단차(323)는 케이스(321)의 주벽(周壁)의 두께를 일정하게 하여(단부의 두께와 단부 이외의 다른 부분의 두께가 동일하다) 형성되어 있다. 이에 대해, 케이스(331)의 단차(333)는 케이스(231)에서의 장착 부재(5)가 삽입되는 영역만 두께를 얇게 하여(단부의 두께가 단부 이외의 다른 부분의 두께보다 얇다) 형성되어 있다.

또, 단차 323은 예를 들어 몰딩(molding)에 의해, 단차 333은 예를 들어 그라인딩 가공(grinding processing)에 의해 각각 형성할 수 있다(일 예이다).

(2) 탈락방지대책

도 14는 장착 부재의 탈락방지대책을 실시한 변형 예를 나타내는 도면이다.

또, 여기에서도 제 1 실시형태의 LED 전구(1)의 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하고, 또, 그 설명을 생략한다.

도 14에 나타내는 변형 예에 관한 LED 전구는 제 1 실시형태의 LED 전구(1)에 장착 부재(5)가 케이스(7)에서 빠지는(탈락하다) 것을 방지하는 탈락방지기구를 설치한 것이다.

동 도면 (a)에 나타내는 예에서는 케이스(351)는 장착 부재(352)의 이면(352a)에 접촉하는 스토퍼(353)와 장착 부재(352)의 대경부(354)의 측면으로 튀어나온 돌출부(355)를 갖는다. 스토퍼(353) 및 돌출부(355)는 케이스(351)의 둘레방향으로 동일한 간격을 두고 복수 개(예를 들어 3개이다) 형성되어 있다.

장착 부재(352)의 대경부(354)에서의 글로브(9) 측의 주연은 돌출부(355)에 대응하여 테이퍼 형상으로 되어 있다. 이 테이퍼 형상은 베이스 부재(15) 측의 단부로부터 글로브(9) 측의 단부로 감(도면에서 아래에서 위로 간다)에 따라서 장착 부재(352)의 중심 축에 가까워지는 형상이다.

돌출부(355)는 예를 들어 장착 부재(352)를 스토퍼(353)에 접촉하는 위치까지 삽입(밀어넣음)한 상태에서 케이스(351)의 외주 면으로 돌출부(355)에 대응하는 부분을 펀칭함으로써 형성된다.

동 도면 (b)에 나타내는 예에서는 케이스(361)는 장착 부재(362)의 이면(도면에서 하면이다)(362a)에 접촉하는 안쪽 스토퍼(363)와, 장착 부재(362)의 대경부(364)의 표면(도면에서 상면이다)(364a)에 접촉하는 바깥쪽 스토퍼(365)를 갖는다. 안쪽 스토퍼(363) 및 바깥쪽 스토퍼(365)는 케이스(361)의 둘레방향으로 동일한 간격을 두고 복수 개(예를 들어 3개이다) 형성되어 있다.

바깥쪽 스토퍼(365)는 장착 부재(362)의 삽입에 수반하여 수축하는 테이퍼 형상으로 되어 있다. 이 테이퍼 형상은 글로브(9) 측의 단부로부터 베이스 부재(15)의 단부로 감(도면에서 위에서 아래로 간다)에 따라서 장착 부재(362)의 중심 축에 가까워지는 형상이다.

도 15는 장착 부재와 회로홀더를 연결시킨 변형 예를 나타내는 도면이다.

또, 도 15는 본 변형 예의 특징부분을 나타낸 것이며, 제 1 실시형태의 LED 전구(1)의 구성과 기본적으로 동일한 구성부분에 대한 설명을 생략한다.

본 변형 예에 관한 LED 전구(370)는 장착 부재(372)와 회로홀더(381)를 연결시킨 점에서 제 1 실시형태의 LED 전구(1)와 다르다.

LED 전구(370)는 LED 모듈(371), 장착 부재(372), 케이스(373), 점등회로(도시생략), 회로홀더(374), 글로브(375), 베이스(15)(가상 선으로 일부 도시)를 구비하는 것 외에, 삽입 부재(376), 연결 부재(377)를 구비한다.

또, LED 모듈(371)은 제 1 실시형태와 마찬가지로 기판, 1 또는 2 이상의 LED나 밀봉체 등을 구비하였으나, 도 15에서는 1개인 것으로 하여, 1종류의 해칭(hatching)으로 나타내고 있다.

장착 부재(372)는 원반 형상을 하고, 바깥쪽에는 LED 모듈 장착용의 오목부(372a)를, 안쪽에는 경량화를 위한 오목부(372b)를 각각 갖는다. 장착 부재(372)의 중앙부분에는 후술하는 연결 부재(377)인 수나사가 나사 결합하기 위한 암나사부(372e)가 형성되어 있다.

또, 암나사부(372e)는 장착 부재(372)를 관통해도 좋고 관통하지 않아도 좋다. 관통하지 않는 경우에는 당해 암나사부는 장착 부재의 이면의 대략 중앙에 오목부로서 설치된다.

장착 부재(372)의 외주는 대경부(372c)와 소경부(372d)를 갖는 단 형상을 하고 있으며, 대경부(372c)가 케이스(373)의 내주 면(373a)에 접촉하고, 소경부(372d)와 케이스(373)의 내주 면(373a)의 사이에 형성되어 있는 공간에 제 1 실시형태와 마찬가지로 글로브(375)의 개구 측의 단부(375a)가 삽입되며, 글로브(375)의 단부(375a)가 접착제(382) 등에 의해 고착되어 있다.

글로브(375)는 케이스(373)로부터 반타원(타원의 긴 지름이 케이스(373)의 개구 지름에 상당한다)의 돔 형상으로 튀어나오도록 구성되어 있다. 또, 접착제(382)는 글로브(375)를 케이스(373) 측에 고착시키는 동시에 케이스(373)와 장착 부재(372)를 고착한다.

케이스(373)는 통 형상을 하고, 양단에 개구를 갖는다. 타단 측(LED 모듈(371)에 가까운 쪽의 단이다)의 개구(373b)는 일단 측(베이스에 가까운 쪽의 단이다)의 개구(373c)보다 크게 되어 있다.

케이스(373)는 상세하게 설명하면 타단에서 일단으로 감함에 따라서 직경이 작아지는 2개의 테이퍼부(373d, 373e)와, 테이퍼부(373e)의 일단에서 케이스(373)의 중심축 측으로 구부러져서 당해 중심축 측으로 튀어나오는 밑면부(373f)로 이루어지는 밑면이 있는 통 형상을 하고 있다. 또, 밑면부(373f)의 중앙에는 관통구멍인 개구(373c)가 있다. 또, 케이스(373)의 타단을 대경 측 단, 일단을 소경 측 단이라고 각각 말하고, 대경 측 단의 개구를 대경 측 개구라고 하고 소경 측 단의 개구를 소경 측 개구라고도 각각 한다.

또, 케이스(373)의 테이퍼부(373d)의 내면의 경사와 장착 부재(372)의 대경부(372c)의 측면의 경사를 동일하게 함으로써 케이스(373)와 장착 부재(372)의 접촉면적을 확대할 수 있을 뿐만 아니라, 장착 부재(372)를 케이스(373)에 밀어넣음으로써 당해 장착 부재(372)를 케이스(373)에 간극 없이 확실하게 접촉시킬 수 있다.

회로홀더(374)는 케이스(373)의 내부에 배치되는 본체부(378)와 당해 본체부(378)로부터 케이스(373)의 소경 측의 개구(373c)를 개재하여 케이스(373)의 외부로 돌출하는 통 형상의 돌출 통부(379)를 구비한다.

본체부(378)는 케이스(373)의 소경부 측의 개구(373c)를 통과할 수 없는 크기이며, 돌출 통부(379)를 케이스(373)의 개구(373c)에서 돌출시킨 때에 케이스(373)의 소경 측 단부(밑면부(273f))의 내면과 접촉하는 접촉부(378a)를 갖는다.

회로홀더(374)는 일부가 케이스(373)의 소경 측의 개구(373c)를 개재하여 케이스(373)의 외부로 돌출하고, 잔존부가 케이스(373)의 내부에 배치되는 통체(380)와 통체(380)에서의 케이스(373)의 내부에 배치되어 있는 측(장착 부재(372)가 있는 측이다)의 개구를 덮는 덮개(381)로 이루어진다.

즉, 회로홀더(374)의 본체부(378)는 통체(380)와 덮개(381)로 구성되는 회로홀더(374) 중 케이스(273)의 내부에 배치되어 있는 부분이며, 회로홀더(374)의 돌출 통부(379)는 통체(380) 중 케이스(373)의 소경 측의 개구(373c)를 개재하여 케이스(373)의 외부로 돌출되어 있는 부분이다. 또, 돌출 통부(379)의 외주 면에는 삽입 부재(376)와 베이스(15)가 장착되므로, 돌출 통부(379)의 외주의 일부 또는 전부가 수나사부(379a)로 되어 있다.

덮개(381)는 밑면이 있는 통 형상으로 하고, 그 통부가 통체(380)의 대경 측의 단부 내에 삽입되는 구조를 하고 있다(말할 것도 없이 통체가 덮개 내에 삽입되는 구조라도 좋다). 덮개(381)는 통체(380)의 대경 측의 단부에 형성되어 있는 복수(본 예에서는 2개이다)의 결합구멍(380a)에 결합하는 결합 폴(381a)을 복수(본 예에서는 2개이다) 통부에 가지며, 통부가 당해 통체(380)에 삽입된 때에 상기 결합 폴(381a)이 결합구멍(380a)에 결합함으로써 통체(380)에 자유롭게 착탈할 수 있도록 장착된다. 또, 결합 폴 및 결합구멍은 서로 결합할 수 있으면 좋고, 상기 설명과는 반대로 결합구멍이 통부에, 결합 폴이 통체에 각각 형성되어 있어도 좋다. 또, 결합구멍(380a)은 케이스(380)를 관통하고 있으나, 예를 들어 케이스에 설치된 오목부에 의해서도 결합구멍과 동일한 작용을 얻을 수 있다.

통체(380)의 결합구멍(380a)은 덮개(381)의 결합 폴(381a)이 삽입되는 부분보다 크게 구성되어 있다. 구체적으로는 통체(380)의 결합구멍(380a)은 덮개(381)의 통부의 통체(380)에 대한 삽입방향(통체(380)의 중심축 방향이며, 도면 중의 상하방향이다)으로 길고, 그 형상은 예를 들어 직육면체 형상을 하고 있다. 이에 의해 덮개(381)는 통체(380)에 대해서 덮개(381)의 통체(380)에 대한 삽입방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록 장착되게 된다.

덮개(381)는 그 중앙에 장착 부재(372) 측으로 돌출하는 밑면이 있는 통 형상의 돌출부(381b)를 갖고, 그 밑면부(381c)에 관통구멍을 갖고 있다. 돌출부(381b)의 선단은 평탄하게 되어 있으며, 덮개(381)가 장착 부재(372)에 연결되었을 때에 장착 부재(372)의 이면에 접하도록 되어 있다.

돌출부(381b)의 내부에는 회로홀더(374)와 장착 부재(372)를 연결하는 연결 부재(377)인 수나사가 삽입되고, 이때 당해 수나사의 머리 부분(의 목)이 돌출부(381b)의 밑면부(381c)에 접한다. 이에 의해 연결 부재(377)의 돌출부(381b) 내로의 삽입이 규제된다.

삽입 부재(376)는 환 형상을 하고, 그 내경은 돌출 통부(379)의 외경에 대응하고 있다. 삽입 부재(376)는 돌출 통부(379)에 장착(삽입)된 때에 케이스(373)의 밑면부(373f)의 외면에 접촉하는 접촉부(376a)를 갖는다.

베이스(15)는 제 1 실시형태와 마찬가지로 에디슨식의 베이스이며, 돌출 통부(379)의 수나사부(379a)에 나사 결합한다. 또, 베이스(15)가 수나사부(379a)에 따라서 돌출 통부(379)에 나사 결합하면 베이스(15)의 개구 측 단이 삽입 부재(376)를 케이스(373)의 밑면부(373f) 측으로 이동한다.

이 구성에 의해 케이스(373)의 밑면부(373f)(소경 측의 개구의 주변부분이다)가 본체부(378)의 접촉부(378a)와 삽입 부재(376)의 접촉부(376a)에 의해 삽입 지지되고, 결과적으로 회로홀더(374)가 케이스(373)에 장착(고정)된다.

또, 점등회로를 구성하는 전자부품을 장착하는 기판(도 15에서는 가상 선으로 나타낸다)(2383)이 덮개(381)에 형성되어 있는 규제 팔(381d)과 결합 폴(381e)로 이루어지는 클램프 기구에 의해 지지된다.

앞에서 설명한 바와 같이 회로홀더(374)는 케이스(373)에 장착되고, 또, 장착 부재(372)가 회로홀더(374)에 연결되어 있으므로, 결과적으로 장착 부재(372)는 케이스(373)에 고정되게 되며, 장착 부재(372)가 케이스(373)로부터 탈락하는 것을 미연에 방지할 수 있다.

또, 회로홀더(374)의 덮개(381)가 통체(380)에 대해서 중심축 방향(이 방향은 케이스(373)의 중심축 방향이기도 하고, 또 장착 부재(372)가 케이스(373)에 삽입되는 삽입방향이기도 하다)에 이동 가능하게 장착되고 있으므로, 예를 들어 케이스(373)의 대경 측의 개구 경, 장착 부재(372)의 대경부(372c)의 외경, 장착 부재(372)의 두께 등에 불균일이 있고, 장착 부재(372)의 케이스(373) 내의 위치가 변화하였다고 하더라도 이들 불균일을 허용할 수 있다.

또, 장착 부재(372)와 회로홀더(374) 및 케이스(373)가 열적으로 접속되게 되며, LED 모듈(371)에서 발생한 열을 장착 부재(372)로부터 회로홀더(374)를 개재하여 케이스(373)로 전도할 수 있다.

또, 본 변형 예에서는 회로홀더(374)에서 덮개(381)를 통체(380)의 중심축 방향으로 이동 가능하게 통체(380)에 장착하고 있었으나, 예를 들어 다른 부재 간에 장착 부재(372)를 케이스(373)에 이동 가능하게 고정해도 좋다.

다른 부재 간의 예로는 장착 부재와 회로홀더를 케이스의 중심축 방향으로 이동 가능하게 장착하는 경우가 있다. 이 경우, 예를 들어 도 15에서의 연결 부재(377)인 나사 부분을 길게 함으로써 실시할 수 있다. 다만, 이 구성에서는 장착 부재의 케이스로의 삽입량이 적을 때는 장착 부재와 회로홀더는 접하지 않게 된다.

본 변형 예에서의 LED 전구(370)의 조립은 회로홀더(374)와 장착 부재(372)를 연결 부재(377)로 연결시킨 상태에서, 회로홀더(374)의 돌출 통부(379)를 케이스(373)의 내부에서 외부로 돌출시키면서 장착 부재(372)를 케이스(373)에 밀어넣는다. 그리고 그 후, 돌출 통부(379)에 삽입 부재(376)를 삽입시키고, 케이스(373)의 밑면부(373f)를 회로홀더(374)의 본체부(378)의 접촉부(378a)와 삽입 부재(376)의 접촉부(376a)에 의해 삽입 지지하여, 회로홀더(374) 및 장착 부재(372)를 케이스(373)에 장착한다.

즉, 제 1 실시형태에서는 도 5 (a)에 나타내는 것과 같이 회로홀더(13)를 케이스(7)에 장착하고 있었으나, 본 예에서는 장착 부재(372)에 연결되어 있는 회로홀더(374)를 케이스(373)에 장착하고 있는 점에서 다르다.

또, 회로홀더(374)와 장착 부재(372)를 연결시키기 위해서는 회로홀더(374)의 덮개(381)와 장착 부재(372)를 연결 부재(377)로 연결시킨 후에 덮개(381)와 점등회로가 포함된 통체(380)를 조립함으로써 이루어진다.

(3) 형상

제 1 실시형태에서는 장착 부재(5)는 원반 형상을 하고, 외경이 다른 소경부(33)와 대경부(35)를 갖는다. 그러나 본원 발명의 장착 부재는 제 1 실시형태에서의 장착 부재(5)의 형상으로 한정되는 것은 아니다.

이하, 장착 부재에 대한 변형 예를 설명한다.

도 16은 원반 형상의 장착 부재의 변형 예를 나타내는 도면이다.

또, 여기에서도 제 1 실시형태의 LED 전구(1)의 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하고, 또, 그 설명을 생략한다.

동 도면 (a)에 나타내는 장착 부재(403)는 제 1 실시형태와 마찬가지로 원반 형상을 하고 있다. 본 예에서는 제 1 실시형태의 장착 부재(5)와 달리 외경이 일정하며, 단차가 설치되어 있지 않다.

장착 부재(403)의 표면에는 LED 모듈(3)용의 오목부(407)가 형성되어 있는 것 외에, 글로브(9)의 개구 측의 단부(37)를 장착하기 위한 장착 홈(405)이 설치되어 있다. 또, 이 장착 부재(403)를 구비하는 LED 전구를 부호 「401」로 도시하고 있다.

동 도면 (b)에 나타내는 장착 부재(413)는 상기의 장착 부재(403)와 마찬가지로 원반 형상을 하고, 글로브(9) 용의 장착 홈(415)과 LED 모듈(3) 용의 오목부(417)가 바깥쪽에 형성되어 있다. 본 예에서는 상기의 장착 부재(403)와 달리 장착 부재(413)의 이면이 두께방향으로 오목하게 들어간 형상(이 들어간 부분을 오목부(419)로 하고 있다)으로 되어 있다. 이에 의해 상기의 장착 부재(403)와 비교해서 경량화를 도모할 수 있다.

또, LED 모듈(3)로부터의 열을 케이스(7) 측에 전도시킨다고 하는 장착 부재(413)의 기능은 도 5 (b)에서 설명한 것과 같이 오목부(419)를 가지고 있어도 오목부(419)가 없는 장착 부재(403)의 기능과 다르지 않다. 또, 이 장착 부재(413)를 구비하는 LED 전구를 부호 「411」로 도시하고 있다.

동 도면 (c)에 나타내는 장착 부재(423)는 제 1 실시형태와 마찬가지로 외관 형상이 원반 형상을 하고, 소경부(424)와 대경부(425)를 갖는 동시에, 바깥쪽에 오목부(426)를 갖는다.

본 예에서는 제 1 실시형태의 장착 부재(5)와 달리, 상기의 장착 부재(413)와 마찬가지로 장착 부재(423)의 이면이 두께방향으로 오목하게 들어간 형상(이 들어간 부분을 오목부(427)로 하고 있다)으로 되어 있다. 이에 의해 LED 모듈(3)로부터의 열을 케이스(7) 측에 전도시키는 기능을 저하시키지 않고도 상기 장착 부재(403)에 비하여 경량화를 도모할 수 있다. 또, 이 장착 부재(423)를 구비하는 LED 전구를 부호 「421」로 도시하고 있다.

또, 도 16에서 나타내는 장착 부재의 제작방법 등에 대해서는 특별히 설명하고 있지 않으나, 공지의 기술, 예를 들어 기둥 형상체로부터의 기계가공이나 주조에 의해 제작해도 좋고, 또 판재를 이용하여 장착 부재를 제작할 수도 있다.

도 17은 판재로부터 제작된 장착 부재의 예를 나타내는 도면이며, (a)는 장착 부재의 단면도이고, (b)는 당해 장착 부재를 적용한 LED 전구의 일부 단면이다.

또, 여기에서도 제 1 실시형태의 LED 전구(1)의 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하고, 또 그 설명을 생략한다.

동 도면 (a)에 나타내는 장착 부재(451)는 판재를 예를 들어 프레스 가공하여 얻을 수 있다. 이 경우도 장착 부재(451)의 상면의 일부 또는 전부가 LED 모듈(3)을 장착하는 장착영역(453)으로 되어 있다.

장착 부재(451)는 외관 형상에서 측면 부분에 단차(455)를 갖고, 동 도면 (b)에 나타내는 것과 같이 외경이 큰 측면(457)이 케이스(7)에 접하며, 외경이 작은 측면(459)과 케이스(7)의 사이에 글로브(9)가 장착된다.

또, 장착 부재(451)의 위치결정은 케이스(7)의 내면에 설치된 스토퍼(48)에 의해 규제된다.

도 18은 판재로부터 제작된 장착 부재의 다른 예를 나타내는 도면이다.

장착 부재(461)는 동 도면 (a)에 나타내는 것과 같이 통 형상을 구성하는 통 벽(462)과 상기 통 벽(462)의 일단을 덮는 밑 벽(463)을 가지며, 밑 벽(463)의 중앙 부분이 통 벽(462)의 타단 측으로 돌출하는 형상을 하고 있다. 돌출한 부분을 돌출부라 하고, 이 돌출부의 일부 또는 전부가 LED 모듈(3)을 장착하는 탑재영역(464)으로 되어 있다.

통 벽(462)의 내면과 밑 벽(463)에서의 돌출부 이외의 부분(통 벽(462)에 연속하는 부분이다)의 표면과 돌출부 중 통 벽(462)에 대향하는 부분의 외면(통 벽(462)에 대향하는 대향 면이다)의 3개의 면에 의해 글로브(9)용의 장착 홈(466)이 형성된다. 또, 통 벽(462)의 외면이 케이스(7)의 내주 면과 접한다.

장착 부재(471)는 동 도면 (b)에 나타내는 것과 같이 통 형상을 구성하는 통 벽(472)과 상기 통 벽(472)의 타단을 덮는 밑 벽(473)을 갖고, 밑 벽(473)의 중앙 부분의 일부 또는 전부가 LED 모듈(3)을 장착하는 탑재영역(474)으로 되어 있다.

밑 벽(473)에서의 통 벽(472)에 가까운 부분에는 글로브(9)용의 장착 홈(475)이 전체 둘레에 걸쳐서 형성되어 있다. 또, 통 벽(472)의 외면이 케이스(7)의 내주 면과 접한다.

2. 케이스

제 1 실시형태에서 케이스(7)에서의 장착 부재(5)가 삽입하는 부분의 형상은 스트레이트 형상을 하고 있었으나, 다른 형상이라도 좋다.

도 19는 케이스의 변형 예를 나타내는 도면이다.

케이스(501, 511, 521, 531)는 동 도면 (a), (b), (c), (d)에 나타내는 것과 같이 글로브 측이 확대되는 나팔형상을 하고 있다.

이에 대응하여, 삽입되는 장착 부재(503, 513)의 측면 형상도 글로브(9) 측(바깥쪽)에서 점등회로 측(이면)으로 감함에 따라서 외경이 작아지고 있다.

케이스(501, 511, 521)의 내주 면(505, 517, 525)과 장착 부재(503)의 외주 면은 서로 대응한 형상을 하고, 케이스(501, 511, 521)의 내경과 장착 부재(503)의 외경이 일치하는 곳에서 장착 부재(503, 513)가 위치결정된다.

또, 본 예에서도 장착 부재(503, 513)의 케이스(501)에의 설치는 제 1 실시형태와 마찬가지로 밀어넣기 방식이다.

케이스(511, 521)는 동 도면 (a)에 나타내는 케이스(501)와 기본적으로 동일한 구조를 하고 있으나, 도 11에서 설명한 장착 부재의 탈락방지용의 돌출부(515)와 바깥쪽 스토퍼(523)를 갖는다. 돌출부(515)는 케이스(511)의 내면(517)에서 이등변삼각형 형상으로 돌출되어 이루어지며, 바깥쪽 스토퍼(523)는 케이스(521)의 내면(525)에서 장착 부재(503)의 상면에 접촉하는 변을 갖는 삼각형 형상으로 돌출하여 이루어진다.

특히, 케이스가 나팔형상을 하고 있는 경우 상기의 돌출부 형성 개소는 하우징의 내경이 가장 큰 개소에서 하는 것이 바람직하다. 이는 케이스와 장착 부재가 접촉하는 영역이 케이스의 최대 지름이 되는 위치가 되므로 케이스와 장착 부재의 접촉면적이 대략 최대가 되기 때문이다. 또, 돌출부를 형성함으로써 양쪽의 접촉면적도 크게 할 수 있다.

또, 돌출부는 케이스의 둘레방향으로 규칙적으로 간격을 두고, 또는 불규칙적으로 간격을 두고 복수 설치해도 좋고, 케이스의 중심축 방향으로 복수 단(예를 들어 2단, 3단이다) 설치해도 좋다. 이와 같이 돌출부를 형성함으로써 케이스와 장착 부재의 결합력을 높일 수 있다.

또, 돌출부는 케이스의 둘레방향으로 연속해서 설치해도 좋고, 케이스의 중심축 방향으로 다중(예를 들어 2중 3중이다)으로 설치해도 좋다. 돌출부를 둘레방향으로 전체 둘레(또는 다중)에 걸쳐서 형성함으로써 케이스와 장착 부재의 결합력을 더 높일 수 있다.

도 19 (d)는 케이스의 두께를 얇게 하고, 글로브(9) 측의 단부를 안쪽으로 접어서 접힘부(533)의 선단이 장착 부재(503)의 상면(상면의 상방)에 위치하여 장착 부재(503)의 케이스(531)로부터의 탈락을 방지하고 있다.

케이스(531)의 두께는 1㎜ 이하가 바람직하다. 이는 케이스(531)는 히트 싱크로서의 기능을 갖고, 이 기능(장착 부재(503)로부터 전해진 열을 효율적으로 방열한다)을 만족하면 좋으며, 장착 부재(503)로부터 전해진 열을 케이스(531)에 축열하는 기능은 필요하지 않다. 따라서 케이스(531)의 두께를 두껍게 할 필요가 없는 것이다.

3. 케이스와 장착 부재의 관계

(1) 장착(결합)방법

제 1 실시형태에서 장착 부재(5)의 케이스(7)로의 장착은 장착 부재(5)를 케이스(7)의 내부로 밀어넣음으로써 실현하고 있었으나, 장착 부재나 케이스의 형상을 변경하여 다른 방법으로 양자를 결합시켜도 좋다.

도 20은 케이스와 장착 부재의 다른 결합방법을 나타내는 도면이다.

동 도면에 나타내는 LED 전구(541)는 제 1 실시형태와 마찬가지로 LED 모듈(3), 장착 부재(542), 케이스(543), 글로브(9), 점등회로(11), 회로홀더(13), 베이스 부재(15)를 구비한다.

장착 부재(542)는 글로브(9)를 장착하기 위한 장착 홈(544)과 장착 부재(542)를 케이스(543)에 장착하기 위한 나사용 구멍(545)을 갖고 있다. 케이스(543)는 통 형상을 하고, 베이스 부재(15)가 장착되는 측과 반대 측의 타단으로부터 케이스(543)의 중심축 측으로 돌출하는 플랜지부(546)를 갖고 있다.

장착 부재(542)의 케이스(543)로의 장착은 장착 부재(542)의 이면(542a)을 케이스(543)의 플랜지부(546)에 접촉시킨 상태에서 양쪽을 나사(547)에 의해 고착(나사 결합)함으로써 이루어지고 있다.

이와 같은 경우에서도 장착 부재(542)와 케이스(543)의 접촉면적, LED 모듈(3)과 장착 부재(542)의 접촉면적의 관계는 상술한 것과 같이 접촉면적의 비 S1/S2가,

0.5 ≤ S1/S2

의 관계를 만족하고 있다.

도 21은 케이스와 장착 부재의 다른 결합방법을 나타내는 도면이다.

동 도면에 나타내는 LED 전구(551)는 제 1 실시형태와 마찬가지로 LED 모듈(3), 장착 부재(552), 케이스(553), 글로브(9), 점등회로(11), 회로홀더(13), 베이스 부재(15)를 구비한다.

장착 부재(552)는 글로브(9)를 장착하기 위한 장착 홈(554)과 장착 부재(552)를 케이스(553)에 장착하기 위한 단차부(555)를 가지고 있다. 케이스(553)는 통 형상으로 하고, 베이스 부재(15)가 장착되는 측과 반대 측의 타단이 장착 부재(552)의 단차부(555)에 삽입되는 삽입부(556)를 가지고 있다.

장착 부재(552)의 케이스(553)로의 장착은 장착 부재(552)의 단차부(555)와 케이스(553)의 삽입부(556)의 삽입을 이용하여 이루어지고 있다.

(2) 두께

실시형태에서는 장착 부재와 케이스의 두께의 관계에 대하여 특별히 설명하지 않았지만, 장착 부재에서의 LED 모듈을 탑재하는 영역 부분의 두께가 케이스의 두께보다 두꺼운 것이 바람직하다. 이는 장착 부재에서의 LED 모듈을 탑재하는 영역 부분의 기능과 케이스의 기능의 차이에 의해 생긴다.

즉, 장착 부재에서의 LED 모듈을 탑재하는 영역 부분은 LED 모듈로부터의 열을 일시적으로라도 축열할 필요가 있으며, 축열과 열전도의 양 기능(역할)이 필요하다. 이에 비해 케이스는 LED에서 발생한 열이 장착 부재로부터 케이스에 전해진 후에는 케이스로부터 외기로 방열되므로 축열 기능은 필요하지 않다.

따라서 케이스의 두께를 두껍게 할 필요는 없으나, 축열의 역할이 필요한 장착 부재에서의 LED 모듈을 탑재하는 영역부분의 부분을 케이스의 두께보다 두껍게 할 필요가 있다. 환언하면, 케이스의 두께를 장착 부재보다 얇게 할 수 있어서 경량화를 도모할 수 있다.

또, 장착 부재에서의 LED 모듈(정확하게는 기판이다)과 접촉하고 있는 부분의 두께는 LED 모듈의 기판의 두께에 대해 1배 이상 3배 이하의 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 이는 LED 전구의 전체 길이가 정해져 있는 경우, 장착 부재에서의 LED 모듈과 접촉하고 있는 부분이 기판의 두께에 대해 3배보다 두꺼우면 점등회로(회로홀더)와 장착 부재의 사이에 충분한 간극을 설치하기가 불가능해지며, 점등회로를 구성하는 전자부품으로의 열에 의한 악영향이 발생할 가능성이 커진다. 한편, 장착 부재에서의 LED 모듈과 접촉하고 있는 부분이 1배보다 얇으면 LED 모듈을 장착하기 위한 기계적 특성이 부족하기 때문이다.

(3) 광축의 어긋남

제 3 실시형태에서는 방열성과 경량화의 양면을 확보하는 케이스(203)로 그 두께를 500㎛ 이하 200㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하다고 하였다. 이 경우, 장착 부재(211)와 케이스(203)의 접촉 면을 도 11에 나타내는 것과 같이 테이퍼 면(경사면)으로 하면 장착 부재(211)를 케이스(203) 내부에 삽입할 때에 장착 부재(211)가 케이스(203)의 중심 축으로 대해 경사지기 쉬워진다. 또, 경사지면 LED 전구(201)의 광축이 램프 축에 대하여 경사지게 된다.

장착 부재의 경사는 장착 부재와 케이스의 접촉 면을 장착 부재의 케이스로의 삽입방향과 평행으로 함으로써 개선할 수 있다(일 예이다).

도 22는 장착 부재와 케이스의 접촉 면을 장착 부재의 삽입방향과 평행하게 한 제 1 예를 나타내는 설명도이다.

장착 부재(561)가 상기 각 실시형태와 마찬가지로 케이스(562)의 개구에 삽입됨으로써 케이스(562)에 장착되어 있다. 케이스(562)는 도 22에 나타내는 것과 같이 지름이 일정한 원통을 이용하고, 예를 들어 그 단부가 안쪽으로 접힌 형상을 하고 있다. 이 접힌 부분을 접힘부(563)라고 한다.

접힘부(563)는 안쪽으로 접힌 접힘부(563a)와, 구부러져서 케이스(562)의 중심축 방향을 따라서 연장하는 리버스 부분(reverse section)(563b)과, 리버스 부분(563b)의 선단(벤트부(563a)와 반대 측의 단)으로부터 케이스(562)의 중심축 측으로 구부러져서 중심축 측으로 돌출하는 돌출부분(563c)을 갖는다. 또, 돌출부분(563c)은 장착 부재(571)를 지지하는 지지기능을 갖는다.

장착 부재(561)는 원반 형상을 하고, 그 중앙부에 LED 모듈용의 오목부(561a)를 갖고 있다. 장착 부재(561)의 주연은 케이스(562)와 사이에 글로브용의 홈을 형성하기 위해서 단차 형상으로 되어 있다.

장착 부재(561)의 외주 면(561b)의 지름은 접힘부(563)의 리버스 부분(563b)에 의해 형성되는 평면에서 본 형상이 원형 형상의 내경에 대응하고, 또 최 외주가 되는 측면(561b)이 케이스(562)의 중심축과 평행하게 되어 있다.

장착 부재(561)는 케이스(562)에 장착된 상태에서는 장착 부재(561)의 측면(561b)이 케이스(562)의 리버스 부분(563b)에 접하는 동시에, 장착 부재(561)의 이면의 주연부분(561c)이 케이스(562)의 돌출 부분(563c)과 접하고 있다.

장착 부재(561)를 케이스(562)에 삽입할 때 장착 부재(561)의 측면(561b)과 케이스(562)의 리버스 부분(563b)이 케이스(562)의 중심축과 평행하게 되어 있으므로 장착 부재(561)가 잘 기울어지지 않고, 장착 부재(561)의 삽입을 용이하게 할 수 있으며, 장착 부재(561)의 이면의 주연부분(561c)이 전체 둘레에 걸쳐서 접힘부(563)의 돌출 부분(563c)에 접할 때까지 장착 부재(561)를 케이스(562)에 삽입하면 좋다.

이때, 장착 부재(561)의 삽입시에 케이스(562)의 수용부분이 접힘부(563)로 되어 있으므로 장착 부재(561)의 삽입에 맞춰서 탄성 변형하며, 예를 들어 장착 부재(561)가 약간 기울어져서 삽입되어도 그 경사를 허용할 수 있다. 또, 장착 부재(561)의 이면의 주연부분(561c)이 전체 둘레에 걸쳐서 접힘부(563)의 돌출부분(563c)과 접하면 장착 부재(561)는 케이스(562)의 중심축과 직교하는 상태로 케이스(562)에 장착되게 된다.

도 23은 장착 부재와 케이스의 접촉 면을 장착 부재의 삽입방향과 평행하게 한 제 2 예를 나타내는 설명도이다.

제 1 예에서는 지름이 일정한 원통의 단부를 접어서 케이스(562)를 구성하고 있었으나, 제 2 예는 제 1 예에서의 케이스(562)의 접힘부(563)에 상당하는 부분을 다른 부재로 하고, 이 다른 부재를 개재하여 장착 부재가 케이스에 장착되어 있다.

제 2 예에 관한 장착 부재(571)는 제 1 예와 마찬가지로 원반 형상을 하고, 주연이 단차 형상으로 되어 있다. 이 장착 부재(571)는 덮개 부재(572)를 개재하여 케이스(573)에 장착되어 있다. 또, 덮개 부재(572)는 케이스(573)의 개구를 덮으며, 그 형상에서 관 부재(crown member)라고도 할 수 있다.

덮개 부재(572)는 케이스(573)의 단부(573a)의 외주 면과 내주 면이 삽입되도록 케이스(573)의 단부(573a)에 장착되는 협지부(572a)와 협지부(572a)에서의 케이스(573)의 내주면 측에 위치하는 단부 가장자리에서 케이스(573)의 중심축 측으로 돌출하는 돌출부(572b)를 갖는다. 또, 이 돌출부(572b)도 장착 부재(571)를 지지하는 기능을 갖는다.

협지부(572a)에서의 케이스(573)의 내부에 위치하는 부분은 케이스(573)의 중심축과 평행하게 되어 있다.

케이스(573)는 원뿔 형상의 통체로 구성되고, 장착 부재(571)가 장착되는 측의 단부(573a)가 통체의 중심축과 평행하게 연장하는 스트레이트 형상을 하며, 당해 단부(573a)보다 다른 단부에 걸친 부분이 다른 단부 측에 가까워짐에 따라서 지름이 작아지는 원뿔 형상을 하고 있다.

장착 부재(571)를 케이스(573)에 내장할 때는 먼저 장착 부재(571)를 덮개 부재(572)에 내장한다(삽입한다). 이때 덮개 부재(572)의 내면과 장착 부재(571)의 외주 면이 케이스(573)의 중심축의 연장하는 방향과 평행하므로 장착 부재(571)가 잘 기울어지지 않고 장착 부재(571)의 삽입을 용이하게 실시할 수 있으며, 장착 부재(571)의 이면이 전체 둘레에 걸쳐서 돌출부(572b)에 접할 때까지 장착 부재(571)를 덮개 부재(572)에 삽입하면 좋다.

장착 부재(571)의 삽입시에 덮개 부재(572)의 협지부(572a)는 케이스(573)의 단부(573a)를 삽입 지지하는 부분의 종단면 형상이 「U」자 모양을 하고 있으므로 장착 부재(571)의 삽입에 맞춰서 탄성 변형하며, 예를 들어 장착 부재(571)가 약간 경사져서 삽입되어도 그 경사를 허용할 수 있다.

또, 덮개 부재(572)의 케이스(573)로의 장착시에도 덮개 부재(572)의 협지부(572a)를 케이스(573)의 단부(573a)에 씌우고, 협지부(572a)의 외주 측을 압압(코킹)함으로써 덮개 부재(572)의 협지부(572a)의 외주 면과 내주 면에 의해 케이스(573)의 단부(573a)를 삽입 지지하여 장착 부재(571)가 장착된 덮개 부재(572)가 케이스(573)에 장착이 완료한다.

4. LED 모듈과 케이스의 위치 관계

제 1 실시형태에서는 LED 모듈(3)의 기판(17)의 LED 장착 면이 예를 들어 도 1에 나타내는 것과 같이 케이스(7)의 장착 부재(55) 측의 단면보다 안쪽(베이스 부재(15)가 있는 쪽이다)에 위치하고 있다.

그러나 본 발명은 기판의 LED 장착 면과 케이스의 단면과의 위치관계를 제 1 실시형태와 같이 LED 장착 면이 케이스(7)의 단면보다 안쪽에 위치하는 경우에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 기판의 LED 장착 면이 케이스의 단면보다 외측(베이스 부재가 있는 쪽과 반대쪽이다)에 위치해도 좋고, 또 LED 장착 면과 케이스의 단면이 평행한 상태로 되어 있어도 좋다.

도 24는 LED 장착 면이 케이스의 단면보다 외측에 위치하는 변형 예를 나타내는 도면이다.

동 도면에 나타내는 LED 전구(601)는 제 1 실시형태와 마찬가지로 LED 모듈(3), 장착 부재(603), 케이스(7), 글로브(9), 점등회로(11), 회로홀더(13), 베이스 부재(15)를 구비한다. 또, 도 24에서는 점등회로(11), 회로홀더(13), 베이스 부재(15)의 도시를 생략한다.

장착 부재(603)는 밑 벽(605)과 주벽(607)으로 이루어지는 밑면이 있는 통 형상으로 하고 있다. 밑 벽(605)에는 LED 모듈 장착용의 오목부(609)가 형성되고, 또 주벽(607)에는 대경부와 소경부가 있으며, 대경부의 외주 면이 케이스(7)의 내주 면(7a)에 접하고, 케이스(7)의 내주 면(7a)과 소경부 사이에 글로브(9)의 개구 측의 단부가 삽입되어 접착제 등에 의해 고착되어 있다.

LED 모듈(3)의 LED 장착 면(3a)은 케이스(7)의 단면(7b)보다 LED 전구(601)의 중심축이 연장하는 방향으로 바깥쪽(도 20에서 글로브(9)의 정부 측이다)에 위치하고 있다. 이에 의해 LED 모듈(3)로부터 측방(도면 중의 화살표 C의 방향이다)으로 나온 광은 그대로 LED 전구(601)로부터 측방으로 출력된다.

또, LED 모듈(3)로부터 측방으로 나온 광을 그대로 LED 전구(601)로부터 측방으로 출력시키기 위해서는 LED 장착 면(3a)이 장착 부재(607)의 오목부(609)보다 글로브(9)의 정부 측에 위치하는, 즉, 장착 면(3a)이 오목부(609)의 외측에 있는 것이 바람직하다.

도 25는 LED 장착 면이 케이스의 단면보다 외측에 위치하는 변형 예를 나타내는 도면이다.

동 도면에 나타내는 LED 전구(611)는 LED 모듈(613, 615), 장착 부재(617), 케이스(7), 글로브(9), 점등회로(11), 회로홀더(13), 베이스 부재(15)를 구비한다. 또, 도 25에서도 점등회로(11), 회로홀더(13), 베이스 부재(15)의 도시를 생략한다.

장착 부재(617)는 밑 벽(619)과 주벽(621)으로 이루어지는 밑면이 있는 통 형상을 하고 있다. 밑 벽(619)은 동 도면에 나타내는 것과 같이 그 중앙부가 글로브(9)의 정상부 측으로 돌출하는 형상을 하고 있다. 구체적으로는 중앙부가 절두 사각 추(truncated pyramid) 형상으로 돌출하고, 그 정상부에는 LED 모듈(613)을 장착하기 위한 오목부(623)를, 측부에는 LED 모듈(615)을 장착하기 위한 오목부(625)를 각각 갖는다.

또, 주벽(621)에는 대경부와 소경부가 있으며, 대경부의 외주 면이 케이스(7)의 내주 면(7a)에 접하고, 케이스(7)의 내주 면(7a)과 소경부의 사이에 글로브(9)의 개구 측의 단부가 삽입되어 접착제 등으로 고착되어 있다.

LED 모듈(613)은 LED 전구(611)의 중심축의 연장 방향으로서 베이스 부재로부터 글로브(9)로 향하는 방향(이른바 전방이고, 도면에서는 지면의 하부에서 상부로 향하는 방향이다)의 광(광속)을 확보하기 위해서 다른 LED 모듈(615) 내에 장착되어 있는 LED의 수보다 많은 수의 LED를 가지고 있다.

LED 모듈(613, 615)에서의 LED 장착 면은 케이스(7)의 단면(7b)보다 바깥쪽(도 25에서 글로브(9)의 정부 측이다)에 위치하고 있다. 이에 의해 도 25에 나타내는 것과 같이 LED 전구(611)의 후방(도면 중의 화살표 D의 방향이다)에도 광을 출력할 수 있다.

또, 여기에서의 LED 장착 면이 케이스(7)의 단면(7b)보다 바깥쪽에 위치한다는 것은 기판에서의 LED를 장착하고 있는 영역 중 가장 베이스 부재에 가까운 위치가 케이스(7)의 단면(7b)보다 바깥쪽에 위치하고 있는 것을 말한다.

5. 배광 특성

상기의 4. LED 모듈과 케이스의 위치관계의 항목에서는 LED 모듈(LED 장착 면)과 케이스의 위치관계에 대해 설명하였으나, 이에 관련하여 양자의 위치관계를 조정함으로써 LED 전구의 빔 각을 조정할 수 있다.

도 26은 빔 각이 다른 변형 예를 나타내는 도면이다.

동 도면 (a)는 장착 부재(654)에서의 LED 모듈(653)의 LED 장착 면이 케이스(655)의 단면으로부터 글로브(657)의 정상부 측으로 돌출되어 있는 위치에 있는 LED 전구(651)를 나타낸다.

이 경우, LED 모듈(653)로부터 나온 광의 빔 각은 180도보다 넓어지며, 백열전구를 대체하는 일반 조명장치에 매우 적합하다.

동 도면 (b)은 장착 부재(664)에서의 LED 모듈(663)의 장착 면이 케이스(665)의 단면과 대략 평행한 위치에 있는 LED 전구(661)를 나타낸다.

이 경우, LED 모듈(663)로부터 나오는 광의 빔 각은 대략 180도가 되며, LED 전구(661)의 하부 조도를 향상시킬 수 있다.

동 도면 (c)은 장착 부재(674)에서의 LED 모듈(673)의 장착 면이 케이스(675)의 단면으로부터 베이스 부재 측(글로브(677)의 정상부와 반대 측)으로 오목하게 들어가 있는 LED 전구(671)를 나타낸다.

이 경우, LED 모듈(673)로부터 나오는 광의 빔 각은 180도보다 좁아져서 직하 조도를 향상시킬 수 있으며, 예를 들어 장식용의 스포트라이트 조명장치의 용도에 적합하다. 또, 동 도면 (c)에서는 장착 부재(674)가 컵 형상을 하고, 그 밑면에 LED 모듈(673)이 장착되며, 그 개구 측의 단면에 의해 빔 각이 규정되어 있다.

또, LED 전구(671)는 장착 부재(674)의 내주 면(674a)에 반사 기능을 갖게 함으로써 LED 모듈(673)로부터 나오는 광을 집광시키거나 램프 효율을 향상시키거나 할 수 있다. 또, 반사 기능을 갖게 하기 위해서는 예를 들어 반사 막을 형성하거나 거울 면 처리를 함으로써 실현할 수 있다.

이상에서 설명한 것과 같이 LED 전구의 빔 각은 LED의 장착 위치와 케이스 또는 장착 부재의 단면과 위치 관계(실제로는 기판의 사이즈에도 관계한다)에 의해 조정할 수 있으며, 장착 부재의 형상 등을 변경함으로써 각종 빔 각을 갖는 LED 전구를 실현할 수 있다.

6. 베이스 부재

제 1 실시형태에서는 베이스 부재(15)는 E타입의 베이스부(77)를 가지고 있었으나, 다른 타입의 베이스부를 가지고 있어도 좋다.

도 27은 베이스부가 다른 변형 예를 나타내는 도면이다.

동 도면은 GYX 타입의 베이스 부재(683)를 갖는 LED 전구(681)를 나타낸다.이 LED 전구(681)도 베이스 부재(683)가 회로홀더의 돌출 통부(도시 생략)에 장착되어 있다. GYX 타입의 베이스부(685)는 베이스 본체(686)와 4개의 베이스 핀(687)을 갖고, 4개의 베이스 핀(6870이 도면에 나타내는 것과 같이, 베이스 본체(686)에서 하방(LED 전구의 중심축의 연장 방향이다)으로 연장하고 있다.

도 28은 베이스부의 다른 변형 예를 나타내는 도면이다.

동 도면은 다른 타입의 베이스 부재(693)를 갖는 LED 전구(691)를 나타낸다.이 LED 전구(6910도 베이스 부재(693)가 회로홀더의 돌출 통부(도시 생략)에 장착되어 있다.

베이스 부재(693)는 베이스 본체(696)와 베이스 핀(697)을 갖는다. 베이스 핀(697)은 4개 있고, 이 4개는 2개를 한 쌍으로 한 2세트를 구성한다. 2세트의 베이스 핀(697)은 도면에 나타내는 것과 같이, LED 전구(691)의 중심축과 직교하는 방향이며, 서로 반대 방향으로 연장하고, 각 세트의 한 쌍의 베이스 핀(697)은 서로 평행하게 연장한다.

도 29는 베이스부의 다른 변형 예를 나타내는 도면이다.

동 도면은 GRX 타입의 베이스 부재(703)를 갖는 LED 전구(701)를 나타낸다.이 LED 전구(701)도 베이스 부재(703)가 회로홀더의 돌출 통부(도시 생략)에 장착되어 있다.

베이스부(705)는 베이스 본체(706)와 베이스 핀(709)을 갖는다.

베이스 본체(706)는 LED 전구(701)를 중심축과 직행하는 방향에서 보았을 때에 중심축과 직교하는 방향으로 들어가는 오목부(707)를 갖고, 이 오목부(707)의 바닥에 4개의 베이스 핀(709)이 설치되어 있다.

4개의 베이스 핀(709)은 2개를 한 쌍으로 한 2세트를 구성하고, 도면에 나타내는 것과 같이 LED 전구(701)의 중심축과 직교하는 방향과 동일한 방향으로 서로 평행하게 연장하고 있다.

또, 말할 것도 없이 상기 베이스부의 타입 이외라도 좋고, 예를 들어 G타입, P타입, R타입, FC타입, BY타입 등의 베이스부를 가지고 있어도 좋다.

7. 통기구멍

제 2 실시형태에서는 케이스(103)의 A 영역 및 B 영역에서 둘레방향으로 동일한 간격을 두고 4개 형성된 통기구멍(107,109)을 갖는 LED 전구(101)를 설명하였다.이는 케이스(103) 내의 공기를 케이스 외로 유출시키는 것이다.

따라서 케이스 내의 공기를 외부에 유출시킬 수 있으면 케이스 이외에 관통구멍을 설치해도 좋다. 예를 들어 장착 부재에서의 급전로용의 관통구멍을 이용하여 글로브에서의 케이스에 의해서 덮여 있는 부분과 베이스 부재에 관통구멍을 설치하고, 글로브-베이스 부재 간에 공기를 유동시키도록 해도 좋다.

8. 글로브

(1) 형상

실시형태 등에서는 원호 형상(정확하게는 원호 형상부와 통 형상부로 이루어지는 형상이다)의 글로브(9)를 구비하고 있었으나, 다른 형상의 글로브를 구비해도 좋고, 또는 글로브를 구비하고 있지 않아도 좋다(소위, D타입이다).

도 30은 글로브 형상이 다른 변형 예를 나타내는 도면이다.

동 도면은 A타입의 글로브(713)를 갖는 LED 전구(711)를 나타낸다. 글로브(713)는 제 3 실시형태에서의 LED 전구(201)과 마찬가지로 글로브(713)의 단부(713a)를 장착 부재(715)의 주연 부근에 형성된 홈에 삽입한 상태로 접착제에 의해 고정되어 있다. 또, 제 3 실시형태에서의 LED 전구(201)와 동일한 구성에 대해서는 제 3 실시형태와 동일한 부호를 부여하고 있다.

도 31은 글로브 형상이 다른 변형 예를 나타내는 도면이다.

동 도면은 G타입의 글로브(723)를 갖는 LED 전구(721)를 나타낸다. 글로브(723)는 제 3 실시형태에서의 LED 전구(201)와 마찬가지로 글로브(723)가 케이스(725) 등에 고착되어 있다.

또, A타입, G타입 이외의 타입의 글로브를 구비하고 있어도 좋다. 또, 이러한 타입의 형상과 완전히 다른 형상이라도 좋다.

(2) 재질

실시형태 등에서는 글로브를 유리 재료로 구성하고 있었으나, 다른 재료로 구성해도 좋다. 다른 재료로는 투광성(투과율이 높은 것이 좋은 것은 말할 필요도 없다)을 갖고, 잘 변색하지 않는 것이면 좋다. 구체적으로는 실리콘계 수지(경질 타입), 불소계 수지, 세라믹 등이 있으며, 이것을 이용함으로써 글로브의 경량화를 도모할 수 있다. 또, 세라믹을 이용하는 경우, 열전도율이 향상하고, 글로브로부터의 방열특성을 향상시킬 수 있다.

9. 전구형 램프

각 실시형태 및 각 변형 예에서는 본 발명을 백열전구와 대체 가능한 LED 전구에 대해 설명하였으나, 본 발명은 종래의 백열전구를 대체하는 경우뿐만이 아니라, 다른 전구(예를 들어 할로겐 전구 등)를 대체하는 경우에도 동일하게 적용할 수 있다.

도 32는 본 발명의 실시형태에 관한 할로겐 전구의 종단면도이다.

할로겐 전구 대체의 전구형 램프(이하, 「LED 할로겐 전구」라고 한다)(731)는 복수의 LED(본 발명의 「발광소자」에 상당한다)를 광원으로 구비하는 LED 모듈(본 발명의 「발광모듈」에 상당한다)(733)과, 당해 LED 모듈(733)을 장착하는 장착 부재(본 발명의 「열전도 부재」에 상당한다)(735)와, 상기 장착 부재(735)를 타단에 구비하는 케이스(본 발명의 「히트 싱크」에 상당한다)(737)와, LED 모듈(733)을 덮는 전면 유리(739)와, 상기 LED를 점등(발광)시키는 점등회로(본 발명의 「회로」에 상당한다)(741)과, 상기 점등회로(741)를 내부에 수납하고 또한 상기 케이스(737) 내에 배치된 회로홀더(본 발명의 「회로 수납 부재」에 상당한다)(743)과, 상기 케이스(737)의 일단에 설치된 베이스 부재(본 발명의 「베이스」에 상당한다)(745)를 구비한다.

장착 부재(735)는 도면에 나타내는 것과 같이, 밑면 부분이 평탄한 볼(bowl) 형상을 하고, 그 밑면 부분에 LED 모듈(733)을 장착한다. 장착 부재(735)의 내주 면, 즉, LED 모듈(733)을 장착하고 있는 측의 면(733a)은 반사면, 예를 들어 다이크로익 미러(dichroic mirror)로 되어 있다.

케이스(737은)는 볼 형상을 하고, 개구 측 단부가 볼 형상의 장착 부재(735)의 개구 측 단부와 접촉하는 상태로, 예를 들어 접착제(747)에 의해 고착되어 있다.

전면 유리(739)는 볼 형상을 한 케이스(737)의 개구 측 단부 가장자리에 결합하는 결합부(739a)가 둘레방향으로 동일한 간격을 두고 복수(예를 들어 4개이다) 설치되어 있다.

베이스 부재(745)는 여기에서는 GZ4 타입의 베이스부를 갖고 있다. 이 베이스부는 베이스 본체(751)와 한 쌍의 베이스 핀(753)을 갖는다.

본 예에서는 회로홀더(743)와 베이스 부재(745)가 일체로 형성되어 있으며, 회로홀더(743) 및 베이스 부재(745)의 케이스(737)로의 장착은 베이스 부재(745)의 외주에 나사 결합된 링 부재(755)에 의해 이루어진다.

링 부재(755)는 그 내주 면에 나사부(755a)를 갖고, 베이스 부재(745)의 베이스 본체(751)의 외주에 형성되고 있는 나사부(751a)에 나사 결합하며, 회로홀더(743)와 링 부재(755)로 케이스(737)의 밑면부(737a)를 협지한다.

10. 마지막으로

상기에서 설명한 LED 전구(예를 들어 제 1 실시형태의 LED 전구(1)이다)를 광원으로 한 조명장치를 도 33에 나타낸다.

조명장치(750)는 LED 전구(1)와 조명기구(753)를 구비하고, 여기에서의 조명기구(753)는 소위 다운 라이트용 조명기구이다.

조명기구(753)는 LED 전구(1)와 전기적으로 접속되고 또한 LED 전구(1)를 지지하는 소켓(755)과, LED 전구(1)로부터 발해진 광을 소정 방향으로 반사시키는 반사판(757)과, 도면 외의 스위치가 온 상태에서는 LED 전구(1)에 급전하고, 오프 상태에서는 급전하지 않는 급전부(759)를 구비한다.

여기에서의 반사판(757)은 천장(759)의 개구(759a)를 개재하여 소켓(755) 측이 천장(759) 뒤에 위치하도록 천장(759)에 장착되어 있다.

또, 본 발명에 관한 조명장치는 상기 다운라이트용에 한정하는 것이 아닌 것은 말할 필요도 없다.

마지막으로, 각 실시형태 및 각 변형 예에서는 각각 개별적으로 특징 부분에 대해 설명했으나, 각 실시형태 및 각 변형 예에서 설명한 구성을 다른 실시형태나 다른 변형 예의 구성과 조합해도 좋다.

본 발명은 방열성 향상과 소형화 및 경량화를 동시에 달성해도 회로에 대한 열 부하를 감소시키는데 이용할 수 있다.

1 LED 전구(전구형 램프)
3 LED 모듈(발광모듈)
5 장착 부재(열전도 부재)
7 케이스(히트 싱크)
9 글로브
11 점등회로
13 회로홀더
15 베이스 부재(베이스)
17 기판
19 LED(발광소자)
S1 장착 부재와 케이스의 접촉면적
S2 LED 모듈의 기판과 장착 부재의 접촉면적

Claims (21)

1. 기판에 발광소자가 장착되어서 이루어지는 발광 모듈과,
   상기 발광소자의 발광시의 열을 방열하는 통 형상의 히트 싱크와,
   상기 히트 싱크의 일단 측에 설치된 베이스 부재와,
   상기 발광 모듈을 표면에 탑재하고 또한 상기 히트 싱크의 타단 개구를 덮으며 상기 발광시의 열을 상기 히트 싱크에 전도하는 원반 형상의 열전도 부재와,
   상기 베이스를 개재하여 급전을 받아서 상기 발광소자를 발광시키는 회로와,
   상기 히트 싱크 내에 배치되고 또한 내부에 상기 회로를 수납하는 회로 수납 부재를 구비하고,
   상기 회로 수납 부재와 상기 히트 싱크 및/또는 상기 열전도 부재의 사이에는 공기층이 존재하고, 상기 회로는 상기 회로 수납 부재에 의해 상기 공기층으로부터 격리되며,
   상기 열전도 부재의 측면부와 상기 히트 싱크의 내주 면이 접하고,
   상기 열전도 부재와 상기 히트 싱크의 접촉면적을 S1, 상기 발광 모듈의 기판과 상기 열전도 부재의 접촉면적을 S2로 한 때에, 접촉면적의 비 S1/S2가,
   0.5 ≤ S1/S2
   의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 전구형 램프.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 비 S1/S2가,
   1.0 ≤ S1/S2 ≤ 2.5
   의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 전구형 램프.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 열전도 부재는 오목부를 바깥쪽에 갖고, 당해 오목부에 상기 발광모듈의 기판이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전구형 램프.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 열전도 부재는 원반 형상을 하고, 그 외주 면이 상기 히트 싱크의 내주 면에 전체 둘레에 걸쳐서 접촉되어 있는 것을 특징으로 하는 전구형 램프.
5. 제 1 항에 있어서,
   히트 싱크의 두께가 1 ㎜이하인 것을 특징으로 하는 전구형 램프.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 열전도 부재에서의 상기 기판과 접촉하고 있는 부분의 두께가 상기 기판의 두께에 대하여 1배 이상 3배 이하의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 전구형 램프.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 열전도 부재에서의 상기 발광모듈을 탑재하는 영역 부분의 두께가 상기 히트 싱크의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 전구형 램프.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 히트 싱크에 관통구멍을 갖는 것을 특징으로 하는 전구형 램프.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 기판에서의 상기 발광소자를 장착하고 있는 면이 상기 히트 싱크의 타단 개구 측의 단부 가장자리가 이루는 가상 단면에 대하여 상기 베이스와 반대 측에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 전구형 램프.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 열전도 부재에서의 적어도 상기 발광모듈을 탑재하고 있는 면이 상기 히트 싱크의 타단 개구 측의 단부 가장자리가 이루는 가상 단면에 대하여 상기 베이스와 반대 측에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 전구형 램프.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판에서의 상기 발광소자를 장착하고 있는 면이 상기 히트 싱크의 타단 개구 측의 단부 가장자리가 이루는 가상 단면에 대하여 상기 베이스 측에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 전구형 램프.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 열전도 부재는 오목부를 갖는 동시에 당해 상기 오목부에 상기 발광모듈이 탑재되고,
    상기 열전도 부재의 상기 발광모듈을 탑재하고 있는 면이 상기 히트 싱크의 타단 개구 측의 단부 가장자리가 이루는 가상 단면에 대하여 상기 베이스 측에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 전구형 램프.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 오목부는 그 내주 면에 반사 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 전구형 램프.
14. 제 1 항에 있어서,
    상기 회로 수납 부재는 상기 히트 싱크에 장착되고,
    상기 열전도 부재는 상기 회로 수납 부재에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전구형 램프.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 회로 수납 부재는 적어도 타단이 개구하고 또한 상기 히트 싱크에 장착되는 본체부와, 당해 본체부의 개구를 덮고 또한 상기 열전도 부재와 연결된 덮개부를 가지며,
    상기 열전도 부재는 상기 히트 싱크의 타단으로부터 삽입됨으로써 상기 히트 싱크에 장착되고,
    상기 회로 수납 부재의 덮개부가 상기 열전도 부재가 상기 히트 싱크에 삽입되는 삽입방향으로 이동 가능하게 상기 본체부에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 전구형 램프.
16. 제 1 항에 있어서,
    상기 히트 싱크는 통 형상을 하는 동시에, 당해 외면을 포함한 최 외층과 내면을 포함한 최 내층의 적어도 2층을 갖는 층 구조를 하며, 최 외층의 표면의 방사율이 최 내층의 표면의 방사율보다 높은 것을 특징으로 하는 전구형 램프.
17. 제 1 항에 있어서,
    상기 히트 싱크와 상기 베이스가 베이스 내부의 충전물에 의해 열적으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 전구형 램프.
18. 제 1 항에 있어서,
    상기 통 형상의 히트 싱크는 타단으로부터 일단에 걸쳐서 외경 및 내경이 작아지도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 전구형 램프.
19. 제 1 항에 있어서,
    상기 회로 수납 부재는 본체와 덮개로 구성되고, 상기 히트 싱크의 안쪽에서부터 상기 히트 싱크의 일단 개구(밑면부)에서 외부로 돌출하는 돌출 통부를 갖는 동시에, 상기 히트 싱크의 밑 벽 내면에 접촉하는 밑면부와 당해 밑면부의 외주연(外周緣)으로부터 상기 돌출 통부의 돌출 방향과는 반대 측으로 연장하는 대경(大徑) 통부를 갖고,
    상기 대경 통부의 개구가 상기 덮개에 의해 덮여 있으며,
    상기 돌출 통부에 상기 베이스 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 전구형 램프.
20. 제 19 항에 있어서,
    상기 돌출 통부의 외주 면에는 상기 베이스 부재와 나사 결합하는 나사부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전구형 램프.
21. 전구형 램프와, 당해 전구형 램프를 착탈할 수 있게 장착하는 조명기구를 구비하는 조명장치에 있어서,
    상기 전구형 램프가 청구항 1에 기재된 전구형 램프인 것을 특징으로 하는 조명장치.

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