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技術 照明器具

出願人 東芝ライテック株式会社
発明者 増田敏文
出願日 2011年1月31日 (9年9ヶ月経過) 出願番号 2011-018229
公開日 2012年8月23日 (8年2ヶ月経過) 公開番号 2012-160294
状態 未査定
技術分野 照明装置の素子の配置,冷却,密封,その他 非携帯用の照明装置またはそのシステム
主要キーワード 略中心線 開口径φ ダルマ孔 チャネル状 側面周囲 両端開放 タッピンネジ 部品温度
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2012年8月23日)のものです。
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図面 (6)

課題

温度上昇を抑制することが可能な照明器具を提供する。

解決手段

照明器具10は、筒状の本体11、ソケット12、口金付ランプ20を具備し、筒状の本体11は、一端部側に天板11aを有し他端部側に照射開口11bを設け、被設置部Xに照射開口が露出するように埋め込んで設置される。ソケット12は、本体内に、天板との間に空間部Sを有して配設される。口金付ランプ20は、ソケット12に装着される。

概要

背景

近年、固体発光素子、例えば発光ダイオード(以下「LED」と称する)は、その発光効率の向上により、一般照明用光源として採用され各種の照明器具が開発されている。特に近年では、建物天井等に設置されるダウンライト形の照明器具が商品化されている。

概要

温度上昇を抑制することが可能な照明器具を提供する。照明器具10は、筒状の本体11、ソケット12、口金付ランプ20を具備し、筒状の本体11は、一端部側に天板11aを有し他端部側に照射開口11bを設け、被設置部Xに照射開口が露出するように埋め込んで設置される。ソケット12は、本体内に、天板との間に空間部Sを有して配設される。口金付ランプ20は、ソケット12に装着される。

目的

本発明によれば、温度上昇を抑制することが可能な照明器具を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

一端部側に天板を有し他端部側に照射開口を設け、被設置部に照射開口が露出するように埋め込んで設置される筒状の本体と;本体内に、天板との間に空間部を有して配設されるソケットと;ソケットに装着される口金付ランプと;を具備していることを特徴とする照明器具

請求項2

前記天板は、本体の照射開口の略中心線上に位置して設けられた端子部材を有し、前記ソケットは、照射開口の略中心線と略直交する線上に位置して設けられたサポート部材によって支持されるとともに、口金付ランプの口金が接続される一対の電気接続部がサポート部材に対向して設けられたことを特徴とする請求項1に記載の照明器具。

技術分野

0001

本発明の実施形態は、建物天井等に埋め込み設置されるダウンライト形照明器具に関する。

背景技術

0002

近年、固体発光素子、例えば発光ダイオード(以下「LED」と称する)は、その発光効率の向上により、一般照明用光源として採用され各種の照明器具が開発されている。特に近年では、建物の天井等に設置されるダウンライト形の照明器具が商品化されている。

先行技術

0003

特開2010−129488号公報
特開2009−199958号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、この種ダウンライト形の照明器具は、住宅の天井に設置する場合には、天井裏断熱材によって覆われることが多く、器具の温度が上昇する問題が生じる。特に、近年この種ダウンライト形の照明器具の光源としてLEDが使用されるために、一層器具の温度が上昇し、部品温度規格値満足できない虞が生じ、如何にして器具の温度上昇を抑制するかが重要な課題となっている。

0005

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、温度上昇を抑制することが可能な照明器具を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段

0006

実施形態の照明器具は、筒状の本体、ソケット口金付ランプ具備し、筒状の本体は、一端部側に天板を有し他端部側に照射開口を設け、被設置部に照射開口が露出するように埋め込んで設置される。ソケットは、本体内に、天板との間に空間部を有して配設される。口金付ランプは、ソケットに装着される。

発明の効果

0007

本発明によれば、温度上昇を抑制することが可能な照明器具を提供することができる。

図面の簡単な説明

0008

実施形態に係る照明器具を天井に設置した状態で示す、図2のa−a線に沿う断面図。
同じく照明器具を示す、図1のb−b線に沿う断面図。
同じく照明器具を天井に設置した状態を示し、(a)は照明器具を図2のc−c線に沿って断面した状態を示す断面図、(b)は(a)図における照明器具と断熱材の関係を示す断面図。
同じく照明器具を示し、(a)は照明器具を分解して示す斜視図、(b)は電気接続部を拡大して示す斜視図。
同じく照明器具の変形例を示し、(a)はカバー部材の斜視図、(b)はカバー部材のパッキング部分を断面し、一部を切り欠いた状態で示す一部側面図、(c)はカバー部材を取り付けた状態の照明器具を示す、図3(a)に相当する断面図。

実施例

0009

以下、照明器具の実施形態につき、図に従い説明する。本実施形態は、住宅の天井等に設置されるダウンライト形の照明器具で、LEDを光源体としたGX53形口金を有するフラット形の口金付ランプを装着することが可能な照明器具である。図1図4に示すように、照明器具10は、一端部側に天板11aを有し他端部側に照射開口11bを設け、被設置部Xに照射開口11bが露出するように埋め込んで設置される筒状の本体11と、本体11内に、天板11aとの間に空間部Sを有して配設されるソケット12と、ソケット12に装着される口金付ランプ20で構成する。

0010

本体11は、熱伝導性を有し所定の強度を有する金属、本実施形態では、アルミニウム板を用いて一端部側に円形の開口部11cを形成し、他端部側に円形の照射開口11bを形成した両端開放円筒状をなす形状に構成する。そして、円筒の内面は、反射板の機能をなすように回転放物面となるように形成する。内面は鏡面加工を施してもよい。

0011

一端部側の円形の開口部11cには、天板11aが設けられる。天板11aは、所定の強度を有する金属、本実施形態では、鋼板を用い、長手方向の両側を折り曲げチャネル状に形成し、一端部に開口部11cを覆う略半円形をなす閉塞部11a1を、他端部に矩形状をなす端子取付部11a2を一体に形成する。天板11aは、本体11の一端部側に一体に形成してもよい。また、略半円形をなす閉塞部11a1自体を、端子取付部11a2となるように形成してもよい。

0012

他端部側の円形の照射開口11bには、鍔状に突出する飾り枠13が一体に形成される。なお、飾り枠13は、例えば、白色のPBT等の合成樹脂で形成し、照射開口11bの開口外周面に嵌合させて固定するようにしてもよい。図3(a)中、11dは、本体11の外周面に直径方向に対向して設けられたステンレス製板バネからなる2本の取付具である。

0013

上記に構成された天板11aは、本体11の一端部側の円形の開口部11cを、半円形の閉塞部11a1で覆うようにして本体11の一端部側の外面にネジ等の固定手段によって固定される。これにより、天板11aの矩形状をなす端子取付部11a2が、本体11の外周から一方に突出して設けられ、端子取付部11a2の下面に、本体11の照射開口11bの略中心線x−x上に位置して端子部材Tが設けられる(図2)。端子部材は、ソケット12と電源線を接続するための部材で、本実施形態では、ポリプロピレン等の合成樹脂で形成された端子台Tで構成されている。

0014

サポート部材14は、後述するソケット12と天板11aとの間に遮熱用の所定の空間部Sを形成するとともに、ソケット12を本体11に固定するための支持部材であり、所定の強度を有する金属、本実施形態では、鋼板を用い長手方向の両側をL字に折り曲げ、全体としてコの字形のチャネル状をなす形状に構成する。

0015

上記に構成されたサポート部材14は、図2に示すように、円形の照射開口11bの略中心線x−xと略直交する線y−y上に、その長手方向の中心線が位置するようにして、本体11の開口部11cを設けた底面に対して、コの字の両端部がタッピンネジスポット溶接等の固定手段によって固定される。なお、サポート部材14を固定する箇所は、本体11の開口部11cを設けた底面に設けることなく、天板11aに直接支持されたものであってもよい。

0016

ソケット12は、ソケット本体12aと一対の電気接続部15からなり、電気接続部15は、後述する口金付ランプ20のGX53形の口金20cが装着される。ソケット本体12aは、図4(a)に示すように、電気絶縁性を有する合成樹脂、本実施形態ではPBT樹脂で構成された円板状をなし、その中央部に貫通した嵌合孔12bが形成されたリング状をなす形状に構成される。

0017

電気接続部15は、図4(b)に示すように、口金付ランプ20の一対のGX53形の口金20cが電気的に接続される一対の端子板15aと、この端子板を収納するとともに、口金20cと端子板15aとの電気接続時に、口金付ランプ20とソケット本体12aとを機械的に結合する一対の係合孔15bを形成する。一対の係合孔15bは、ソケット本体12aの中心に対して回転対称に位置する円弧状の長孔からなる係止孔15b1と、この係止孔の一端に連続して形成された円形の孔からなる挿入孔15b2とで構成されたダルマ孔からなる。この挿入孔15b2の直径寸法は、口金20cのプラグ部の直径寸法より大きく形成し、係止孔15b1の長孔の幅寸法は、プラグ部の直径寸法より小さく形成する。

0018

これにより、口金20cのプラグ部が挿入孔15b2から挿入され、長孔からなる係止孔15b1に回動移動させることによって、プラグ部が係合孔15b内に収納された端子板15aに接触して電気的な接続がなされる。同時に、プラグ部が係止孔15b1の裏面側に係止して口金20cの係合孔15bからの抜け止めがなされて機械的に保持される。

0019

上述した電気接続部15は、円板状をなすソケット本体12aの直径方向に対向して設けられ、さらに、ソケット本体12aの背面側には、一対の電気接続部15を避ける位置に支持用のボス部12cが一体に形成される。そして、ソケット本体12aは、背面側のボス部12cをサポート部材14の表面に当接し、タッピンネジ等の固定手段によって固定され支持される。この際、ソケット12は、直径方向に対向して設けられた一対の電気接続部15が、本体11の照射開口11bの略中心線x−xと略直交する線y−y上に略位置するようにして固定される(図2)。

0020

これにより、ソケット12は、サポート部材14によって本体11内に、天板11a内面との間に空間部Sを有して配設されるとともに、本体11の照射開口11bの略中心線x−xと略直交する線y−y上に位置して設けられたサポート部材14によって本体11に支持される。なお、本実施形態において、空間部Sの高さ寸法h1は、約20mmに構成した。

0021

同時に、一対の電気接続部15とサポート部材14が共に、本体11の照射開口11bの略中心線x−xと略直交する線y−y上に位置し、電気接続部15がサポート部材14に対向した位置に設けられる。また、端子台Tが、本体11の照射開口11bの略中心線x−x上に位置することから、図2に示すように、一対の電気接続部15が、端子台Tの一対の負荷端子T1を中心とした左右対象の位置に、略等距離に位置して配設される。

0022

上記のように配設された端子台Tの負荷端子T1に、ソケット12の各電気接続部15がリード線w1、w1によって接続され、電源端子T2に電源線w2、w2が接続されてソケット12と商用電源Eが接続される。この際、一対の電気接続部15が、端子台Tの一対の負荷端子T1を中心とした左右対象の位置に、略等距離に位置して配設されているので、リード線w1、w1を最短の距離をもって接続することが可能になる。

0023

口金付ランプ20は、図4(a)に示すように、GX53形口金を有する円形のフラット形のランプで、円形のランプ本体20aと発光部を構成する円形のグローブ20bで構成されている。ランプ本体20aは熱伝導性の良好な金属、本実施形態ではアルミダイカストで構成され、内部に発光ダイオード等の固体発光素子を光源とした光源体Lおよび点灯装置(図示せず)が設けられ、底面にGX53形の一対の口金20cが設けられている。GX53形の口金は、導電性を有する金属からなり、円柱状をなす軸部と円板状のプラグ部を有するピン形の一対の口金ピンで構成する。

0024

グローブ20bは、透光性を有する透明または光拡散性を有する半透明の部材、本実施形態では乳白色のガラス正面側曲面形状に、側面周囲は円筒状をなすように浅い椀状をなす形状に構成され、光源部Lを覆うようにしてランプ本体20aに設けられ、グローブ正面および側面周囲が発光部となるように構成される。なお、図4(a)中、20a1は、ランプ本体20aの外周面に一体に形成された放熱フィンである。

0025

上記に構成された口金付ランプ20は、本体11の照射開口11bから本体11内に挿入され、GX53形の一対の口金20cのプラグ部を電気接続部15の挿入孔15b2から挿入し、係止孔15b1に回動移動させることによって、ランプとソケットの電気的な接続がなされるとともに機械的に保持される。これにより、LEDを光源体LとしGX53形口金を有するフラット形の口金付ランプ20を装着した照明器具10が構成される。

0026

上記に構成された照明器具10は、次のようにして被設置部、本実施形態では、図3に示すように住宅の天井Xに設置される。先ず、端子台Tの電源端子T2に天井に予め配線された電源線w2、w2を接続する。なお、天井Xには、予め埋込孔Hが形成され、天井裏には、グラスウール等からなる断熱材Gが設けられている。この状態で、本体11の板バネからなる取付具11dを手で内方に撓ませ、本体11から突出する天板11aを埋込孔Hに挿入しながら、取付具11dを埋込孔Hに挿入し手を離す。

0027

そして、本体11の下面を押して器具全体を埋込孔Hに向かって断熱材Gを持ち上げるようにして押し込む。これにより、本体11の飾り枠13が天井面に当接されて位置決めされ、同時に、取付具11dの板バネが自らの弾性により元の状態に復帰して埋込孔Hの内面に圧接し、その圧接力により本体11が埋込孔Hに支持される。埋込孔Hの切り口は飾り枠13によって綺麗に覆われて照明器具10が天井面に設置される。

0028

上記に設置された照明器具10を点灯すると、口金付ランプ20のLEDからなる光源体Lから白色の光が放射され、ダウンライトとしての配光特性をもった照明を行うことができる。この際、口金付ランプ20のLEDから発生する熱は、ランプ本体20aの放熱フィン20a1に伝達され外部に放熱されるとともに、ランプの背面側からソケット12にも伝達される。このソケット12に伝達された熱は、サポート部材14によって形成された空間部Sによって遮熱され、天板11aに直接伝達されることが抑制される。

0029

因みに、空間部Sがなく、ソケットが直接本体の底面、若しくは天板に固定された場合には、ランプ背面からソケットに伝達された熱が天板に直接伝達され、天井裏に設けられた断熱材G(図3(b))によって天板からの放熱が阻止され、天板が熱くなってソケットやランプの温度が上昇する。このため、特にランプの部品温度を規格値内に納めることが困難となる。このためLEDの発光効率が低下し、所望の明るさが得難くなるとともに、ランプ寿命の低下を招く虞がある。また、雑音端子電圧も規格値を満足させることができない。

0030

この状態は、例えば、開口径φ125mmの埋込孔に設置される400lmタイプの現行ダウンライトに対して、800lmのGX53形ランプを組み込んだ場合、または、300lmタイプ(外径φ75mm)を、現行ダウンライトに組み込むと周囲に大きな隙間が形成されてしまうため、小口径(埋込孔φ100mm)のダウンライトを構成しようとする場合に、ランプの部品温度を規格値内に納めることができず、また、雑音端子電圧も規格値を満足できない問題が生じる。

0031

これに対して、本実施形態によれば、ソケット12と天板11aとの間にはサポート部材14によって確実に空間部Sが形成され、ソケットに伝達された熱は、空間部Sの空気層によって遮熱される。同時に、空間部S内の熱気対流作用によって本体11の照射開口11bから外部に放出されることから、空間部S内の温度上昇が抑制され、天板11aの温度上昇が抑制される。

0032

これにより、ソケットやランプの温度低減が図られてランプの部品温度を規定値内に納めることが可能になる。また、空間部Sによって、ソケットと本体の底面、若しくは天板との密着がなくなることから雑音端子電圧の規格値も満足させることが同時に可能となり、安全な設計を確保できる。特に本実施形態によれば、本体11を熱伝導性の良好なアルミニウム板で構成したので、空間部S内の熱気は本体11に伝達され、より効果的に外部に放熱させることができるため、ソケットやランプの温度低減を、より一層図ることが可能になる。

0033

また、本実施形態の照明器具10によれば、一対の電気接続部15とサポート部材14が共に、本体11の照射開口11bの略中心線x−xと略直交する線y−y上に位置し、電気接続部15がサポート部材14に対向した位置に設けられることから、一対の電気接続部15が、端子台Tの負荷端子T1を中心とした左右対象の位置に、略等距離に位置して配設される。このため、ソケット12と端子台Tとを最短の距離をもって接続することが可能になり、短いリード線w1、w1によって配線することが可能になる。これにより、長い電路が形成されないため、雑音端子電圧を規格値内に収めることが可能になり、また、コスト的にも有利になる。

0034

同時に、電気接続部15がサポート部材14に対向した位置に設けられることから、口金付ランプ20の金属製の口金22cから電気接続部15を介して伝達される熱が、鋼板からなるサポート部材14に伝達され、空間部S内の対流作用などによって冷されることから、ランプのLEDから発生する熱を、一層効果的に放熱させることが可能になる。

0035

なお、シミュレーションによる実験結果によれば、開口径φ125mmの埋込孔に設置される400lmタイプの現行ダウンライト(空間部Sなし)に対して、800lmのGX53形ランプを組み込んだ場合、そのランプ温度Tcは、約100℃以上であった。また、開口径φ125mmの埋込孔に設置される400lmタイプの本実施形態のダウンライト(h1が約20mmの空間部Sあり)に対して、800lmのGX53形ランプを組み込んだ場合のランプ温度Tcは、約87〜88℃であり、温度低減を図ることができ、GX53形口金付ランプの部品温度を規定値(100℃以下)内に十分収めることが可能であり、また、雑音端子電圧も規定値を十分に満足させることが可能であることが確認された。なお、ランプ温度Tcは、ランプ本体20aの側面部の温度である。

0036

なお、この実験結果によれば、本実施形態における照明器具10は、既存の400lmタイプにおけるダウンライトの本体11をそのまま利用して、800lmのGX53形口金付ランプを組み込んだ照明器具を構成することも可能であり、コスト的にも有利な照明器具を提供することが可能になる。

0037

以上、本実施形態において、サポート部材14は、その長手方向の中心線が、本体11の照射開口11bの略中心線x−xと略直交する線y−yと略一致して略平行に固定されることが好ましいが、中心線と線y−yがずれていてもよく、また、略平行になっている必要はない。また、一対の電気接続部15とサポート部材14が共に、線y−y上に位置し、電気接続部15がサポート部材14に対向した位置に設けられることが好ましいが、これらの位置関係は必須の要件ではなく、例えば、サポート部材14が、その中心線と線y−yがずれていた場合や略平行になっていない場合には、一対の電気接続部15が線y−y上からずれた位置に設けられていてもよく、要は、リード線w1、w1の長さが極力短くなり、かつ口金付ランプ20の口金22cから伝達される熱が、電気接続部15を介してサポート部材14から放熱できるように、電気接続部15がサポート部材14に対して対向した位置に設けられていればよい。

0038

また、照明器具10は、被設置面である天井Xに設置したが、壁面や階段に沿う壁面、下等に設置されてもよい。口金付ランプは、固体発光素子であるLEDを光源体としたフラット形のランプで構成したが、薄型コンパクト形蛍光ランプであってもよい。また、固体発光素子は、例えば、青色を発光する窒化ガリウム(GaN)系半導体からなるLEDチップで構成されることが好適であるが、半導体レーザ有機ELなどを発光源とした固体発光素子が許容される。また、白色で発光するようにしたが、照明器具の用途に応じ、赤色、青色、緑色等でも、さらには各種の色を組み合わせて構成してもよい。さらに、調光や調色機能をもたせてもよい。さらに、口金付ランプは、一般白熱電球代替が可能なLEDランプ白熱電球、さらに蛍光ランプ等の放電灯でもよく、要は、温度上昇を伴う口金付ランプの全てに適用が可能である。

0039

本体11は、熱伝導性の良好なアルミニウム板で構成したが、アルミダイカストで構成してもよい。または、白色などのPBT樹脂等からなる合成樹脂で構成してもよい。外観形状は、フラット形の口金付ランプを光源とするために、平面が略円形円筒体をなすように構成することが好ましいが、平面が三角形四角形六角形などの多角形状、さらには楕円形状等をなすものであってもよい。

0040

ソケット12は、合成樹脂で構成したが、口金付ランプ20の放熱性をより高めるために熱伝導性の良好な金属、例えば、アルミニウム、さらにはセラミックス等で構成してもよい。外観形状は、フラット形の口金付ランプを装着するために、平面が略円形で円板状をなすように構成することが好ましいが、平面が三角形、四角形、六角形などの多角形状、さらには楕円形状等をなすものであってもよい。

0041

また、本体11の照射開口11bに、カバー部材を設けるようにしてもよい。カバー部材30は、図5(a)に示すように、ランプのグローブを構成し、ランプから放射された光を拡散させてグレアを防止するもので、透光性を有する透明または光拡散性を有する半透明の部材、本実施形態ではフロスト加工を施した透明なアクリル樹脂で構成され、一端部側に開口部30aを設けた扁平な有底の円筒に形成されている。

0042

本実施形態のカバー部材30は、図5(b)に示すように、防水機能を有するように構成され、開口部30aの外周にリング状をなす鍔部30bが一体に形成され、鍔部30bの外周面に全周にわたってパッキングPを嵌め込むための凹溝30cが形成されている。パッキングPは、本実施形態ではシリコーンゴム天然ゴム等からなるOリングで構成され、OリングPが、予め鍔部30bの凹溝30cに嵌め込まれる。また、鍔部30bの直径方向に対向して、一対2個の支持片30dが一体に形成されている。

0043

上記のように、OリングPが凹溝30cに嵌めこまれた状態で、図5(c)に示すように、カバー部材30が本体11の照射開口11bに挿入される。照射開口11bの内面には、直径方向に対向して一対2個の溝孔11e(支持片30dの幅寸法より若干長いスリット状の横溝)が形成され、カバー部材30の支持片30dを樹脂の弾性を利用して撓ませながらを溝孔11eに差し込んで固定する。これにより、OリングPが本体11の照射開口11bの内面に密着し、本体11の内部が気密になるように構成される。

0044

これにより、照射開口11bからの水や塵埃等の浸入を防止することができ、グレア防止と防水機能を有するダウンライト形の照明器具10´が構成される。なお、カバー部材30は、樹脂の弾性を利用して撓ませながら本体11から取り外すことができ、着脱が可能になるように取り付けられる。

0045

なお、防水機能をもたせても、空間部S内の熱気および口金付ランプの放熱フィンから放熱される熱気は、本体11を熱伝導性の良好なアルミニウム板で構成することによって、本体11に伝達され外部に効果的に放熱させることができ、ソケットやランプの温度低減を図ることが可能になる。

0046

なお、本実施形態の変形例を示す図5において、図1図4と同一部分に同一の符号を付し、詳細な説明は省略した。以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の設計変更を行うことができる。

0047

10照明器具
11 本体
11a天板
11b照射開口
12ソケット
14サポート部材
15電気接続部
20口金付ランプ
20c口金
X 被設置部
S 空間部
T 端子部材

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