技術 照明器具

0001

本発明は、ＬＥＤを光源とする照明器具に関する。

0002

近年、照明器具の光源として、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いたものが開発されている。例えば、特許文献１には、矩形板状の基板の上に複数のＬＥＤを配設した光源部を有する照明器具が開示されている。照明器具には、通常、光源部や電源装置等を保持するための器具本体を備える。特許文献１に開示されている照明器具においても器具本体（シャーシ１）が備えられている。

0003

特許文献１では、光源であるＬＥＤモジュール２が光源保持部３を介して、シャーシ１の円板状の基部１１に取り付けられた照明器具が開示されている。シャーシ１は、鉄、アルミニウム等の金属製であり、光源等の発熱体からの熱を、光源保持部３を介して放熱するヒートシンクとしての機能も有している。

0004

特開２０１１−１９２４７５号公報

0005

しかしながら、特許文献１に開示されている照明器具では、該照明器具の内部において、発熱体となる複数のＬＥＤモジュール２を、光源保持部３を介してシャーシ１に取り付けている。そのため、照明器具の内部に熱がこもりやすく、照明器具の外部への放熱が効率的に行われない。また、シャーシ１は、平板な構造であるため、撓みが生じやすく、強度的に弱いものである。

0006

本発明は、上記の問題を解決すべくなされたものである。本発明の目的は、電源装置から発生する熱を照明器具の外部に効率的に放熱可能とし、電源装置の性能低下を軽減することができる照明器具を提供することである。

0007

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

0008

即ち、本願に開示する照明器具は、複数のＬＥＤ４２が基板４３に実装された光源部４１と、前記光源部４１を保持する器具本体２１と、を備えた照明器具であって、前記器具本体２１は、光源取付面部２２ａを有する光源取付部２２とリブ部２５とを備え、前記光源部４１の複数のＬＥＤ４２は、前記光源取付部２２の光源取付面部２２ａに配置され、前記基板４３の一部は、前記光源取付面部２２ａからはみ出して配置される、ものである。

0009

本願に開示する照明器具は、上記構成を基本として、以下のような態様をとることができる。
本願に開示する照明器具において、前記器具本体２１は、平面視略円形に形成され、前記リブ部２５は、前記器具本体２１の半径方向中央部から放射状に配置されることが好ましい。

0010

本発明によれば、ＬＥＤを有する光源部から発生する熱を照明器具の外部に効率的に放熱可能であるとともに、器具本体の剛性を確保することができる。

0011

本発明の実施形態に係る照明器具の側面図。
照明器具を径方向に切断した断面の一部を示す図。
光源部、収容部及び電源装置を取り外した状態の器具本体を照射面側から見た図。
光源取付部に光源部を取り付けた状態の器具本体を照射面側から見た図。
図４におけるＡ−Ａ矢視断面図。
本実施形態に係る照明器具の変形例を示す斜視図。
本実施形態に係る照明器具の変形例を示す側面図。
図７におけるＢ−Ｂ矢視断面図。

0012

本発明の実施形態に係る照明器具１１について、図１から図５を用いて説明する。本実施形態に係る照明器具１１は、ＬＥＤ４２を光源とする照明器具である。図１に示すように、照明器具１１は、天井に直付けされるシーリングライトである。以下では、照明器具１１の光を照射する側を照明器具１１の照射面側とし、照明器具１１における天井等の取付面に対向する側を照明器具１１の取付面側（取付状態では天井側）として説明する。

0013

図１、図２に示すように、照明器具１１は、主に器具本体２１、電源装置３１、光源部４１、セード５１、及び保護部材（図示せず）を有している。

0014

図２、図３及び図４に示すように、器具本体２１は、照明器具１１の本体を構成するものである。器具本体２１は、いわゆるベースやシャーシと呼ばれる部材である。本実施形態に係る照明器具１１は平面形状が円形であり、器具本体２１の平面視での外形輪郭形状も円形である。器具本体２１は、電源装置３１、光源部４１、及びセード５１等を保持するものである。器具本体２１は、光源取付部２２、リブ部２５、収容部２３、及び取付孔２４を有している。器具本体２１には、該照明器具１１の照射面側に突出する突出面（後述する光源取付面部２２ａ）を有する複数の光源取付部２２と、前記複数の光源取付部２２の間に配置されるリブ部２５と、が単一の部材として一体的に形成されている。

0015

収容部２３、及び取付孔２４は、器具本体２１の半径方向中央部側に設けられ、光源取付部２２は、収容部２３の半径方向外周側に設けられている。器具本体２１は、電源装置３１と光源部４１とセード５１とを保持可能な耐久性と、光源部４１が発する熱を放熱させるための熱伝導性とを考慮し、アルミニウム等の金属板を用いて形成されている。なお、器具本体２１は、耐久性及び放熱性が高い材料であれば、金属やアルミニウムに限らず、他の材料で形成することができる。なお、本実施形態においては、リブ部２５及び光源取付部２２を器具本体２１と一体的に形成しているが、特に限定するものではない。

0016

光源取付部２２は、器具本体２１の周方向に沿って、一定の幅の領域に設けられ、器具本体２１の半径方向中央部の外周側の周囲に略円弧状に複数配置されている。光源取付部２２は、光源部４１が取り付けられる部分である。光源取付部２２は、図２に示すように、光源部４１が取り付けられる面が照射面側に突出している。光源取付部２２は、光源取付面部２２ａ、及び光源固定部２２ｂを有している。光源取付面部２２ａは、照射面側に突出する突出面であって、周方向及び半径方向に所定幅を有する円弧状の面であり、ＬＥＤ光源モジュール４４を当接して取り付けるための面である。光源固定部２２ｂは、光源部４１をボルトにより固定するために光源取付面部２２ａの外周近傍の四隅に設けられたボルトを螺合するための孔である。

0017

光源固定部２２ｂは、例えばバーリング加工によって形成されることにより、ボルトとの螺合部分の長さを長く確保することができるので好ましい。器具本体２１の半径方向中央部には収容部２３が形成されており、光源取付部２２は、収容部２３を取り囲むように半径方向外側の領域に設けられている。また、光源取付部２２は器具本体２１の外周縁部より半径方向やや内側の領域に形成されている。光源取付部２２は、光源部４１で発生した熱を伝えて外部に放出する放熱部でもあるため、光源部４１が取り付けられる光源取付面部２２ａは、光源部４１との接触面積が広くなるよう平坦に形成されている。光源取付部２２は、照射面側に突出して形成することで、照明器具１１を天井等の取付面に取り付けた状態において、器具本体２１の取付面側に空間Ｓ（図５参照）が形成される。

0018

リブ部２５は、器具本体２１の半径方向中央部の外周側から放射状に複数延設される部分である。リブ部２５は、複数の光源取付部２２の間に配置される。すなわち、リブ部２５及び光源取付部２２は、器具本体２１の半径方向中央部の外周側の周囲に交互に配置される。リブ部２５は、光源取付部２２が突出する側（照射面側）とは反対側である取付面側に突出している。リブ部２５の半径方向の長さは、リブ部２５に隣接する光源取付部２２の半径方向の幅と略同一である。

0019

リブ部２５は、器具本体２１を補強するための補強用リブとしての機能を有し、断面形状を台形状とし（図２参照）、かつ器具本体２１の半径方向中央部の外周側から放射状に複数延設することで、器具本体２１の剛性を向上することができる。すなわち、器具本体２１は、光源取付部２２及びリブ部２５によって屈曲される部分が形成される。屈曲形状は、平坦形状よりも曲げ剛性が高い。したがって、屈曲部分を器具本体２１の半径方向に長くかつ周方向に多数配置することで、器具本体２１の剛性を上げることができる。

0020

なお、本実施形態では、リブ部２５を光源取付部２２が突出する側（照射面側）とは反対側である取付面側に突出する構成としているが、特に限定するものではない。リブ部２５は器具本体２１の剛性を向上させる補強用リブとしての機能を有する形状であればよく、例えば、リブ部２５を光源取付部２２が突出する側である照射面側に突出するように形成してもよい。また、リブ部２５の断面形状を断面矩形状、断面円弧状、断面凹凸状などに形成してもよい。

0021

収容部２３は、光源部４１のＬＥＤ４２を点灯させるための電源装置３１や点灯装置（図示せず）等が収容される部分である。収容部２３は、器具本体２１の半径方向中央部に設けられている。収容部２３は、内部に電源装置３１や点灯装置等を収容するための高さ及び幅が確保されている。収容部２３は光源部４１が取り付けられる光源取付部２２に隣接しており、収容部２３が光源部４１からの光を遮るとセード５１に収容部２３の影が映ることとなる。このため、収容部２３の外側は、傾斜面に形成され、光源部４１からの光を遮りにくくしている。

0022

取付孔２４は、照明器具１１を天井に取り付ける際、アダプタ（図示せず）を取り付ける部分である。取付孔２４は、器具本体２１の半径方向中心となる位置に設けられている。取付孔２４は、収容部２３の照射面側から器具本体２１の取付面側まで貫通して設けられている。照明器具１１を天井に取り付ける場合は、照明器具用の天井配線器具（引っ掛けシーリング）にアダプタを取付け、取付孔２４にアダプタを差し込むようにして取り付ける。

0023

電源装置３１は、点灯装置（図示せず）等とともに光源部４１のＬＥＤ４２を点灯させるための装置である。電源装置３１及び点灯装置等は、収容部２３に収容されている。電源装置３１にはコネクタ３２が設けられている。照明器具１１を天井に取り付ける際、コネクタ３２をアダプタ側のコネクタ（図示せず）と接続することで、照明器具用の天井配線器具を介して外部電源と電気的に接続される。点灯装置と光源部４１は電線（図示せず）によって電気的に接続されている。

0024

光源部４１は、複数のＬＥＤ４２を有し、前記光源取付部２２の突出面である光源取付面部２２ａに配置される平板状のものである。具体的には、光源部４１は、複数のＬＥＤ光源モジュール４４を有しており、各ＬＥＤ光源モジュール４４は、平板状の基板４３上に複数のＬＥＤ４２が実装されて構成されている。図２、図４に示すように、本実施形態では、光源部４１は、８枚のＬＥＤ光源モジュール４４で構成されている。各ＬＥＤ光源モジュール４４の基板４３は、全て同一形状及び同一面積とすることにより、作製が容易となるため、好ましい。また、基板４３は、円弧形状とすることにより、基板４３を作製する際に廃棄する部分が少なく製造歩留まりが良いため、好ましい。各ＬＥＤ光源モジュール４４は、収容部２３の半径方向外側を取り囲むように配置されている。

0025

各ＬＥＤ光源モジュール４４は、それぞれ４つのボルト７１で光源取付部２２に取り付けられている。各ＬＥＤ光源モジュール４４は、各光源取付部２２の光源取付面部２２ａに当接して固定されるため、各ＬＥＤ光源モジュール４４が発熱した際には、ＬＥＤ光源モジュール４４の熱が器具本体２１に伝わる。器具本体２１に伝わった熱は、器具本体２１の温度よりも周辺温度が低い場合、器具本体２１周辺の空気へ伝わる。これにより、器具本体２１に伝わった熱は、各光源取付面部２２ａを介して器具本体２１の取付面側に放熱される。なお、各ＬＥＤ光源モジュール４４は、光源取付部２２に熱伝導性シート（図示せず）や放熱グリスを介して取り付けてもよく、これにより、より高い放熱性を得ることもできる。

0026

光源部４１は、複数のＬＥＤ４２が光源取付部２２の光源取付面部２２ａの照射面側に少なくとも配置される。これは、基板４３上に実装されたＬＥＤ４２が発熱源となるため、少なくともＬＥＤ４２を光源取付面部２２ａの領域内に配置することで放熱の効率化を図るためである。例えば、図４、図５に示すように、ＬＥＤ光源モジュール４４の平面視における大きさ・形状と、光源取付面部２２ａの平面視における大きさ・形状とは、同一である必要はない。すなわち、発熱源であるＬＥＤ４２を基板４３を介して光源取付面部２２ａの領域内に配置すれば本発明による放熱効果が得られるため、基板４３の外周縁部などの基板４３上にＬＥＤ４２が実装されていない部分は、図５に示すように、光源取付面部２２ａの領域からはみ出して配置してもかまわない。

0027

セード５１は、器具本体２１の照射面側を覆うように取り付けられ、光源部４１からの光を反射及び拡散させつつ、外部へ配光する部材である。セード５１は、透光性を有する樹脂素材で形成されている。セード５１の全体形状は、平面形状が円形であり、下面側に緩やかにドーム状に膨らんでいる。セード５１は、セード５１の内部の清掃や器具本体２１の部品交換等のために器具本体２１に対して着脱できる構造となっている。図２に示すように、セード５１の上面側の開口縁部には、器具本体２１に取り付けるための第１被保持部５２が形成されている。

0028

器具本体２１には、セード５１の第１被保持部５２を保持する、第１保持部２６が設けられている。詳細は省略するが、セード５１を器具本体２１の取り付け位置に配置して第１の方向に回動させると、セード５１の第１被保持部５２が器具本体２１の第１保持部２６に保持されてセード５１が器具本体２１に取り付けられる。また、セード５１が器具本体２１に取り付けられた状態でセード５１を第２の方向に回動させると、器具本体２１の第１被保持部５２がセード５１の第１保持部２６から外れて、セード５１が器具本体２１から取り外すことができる。

0029

保護部材は、器具本体２１とセード５１との間において、光源部４１を覆うように配置される部材である。保護部材は、透光性を有する例えば樹脂素材で形成されている。なお、保護部材は必須ではない。

0030

以上説明した本実施形態に係る照明器具１１では、図５に示すように、光源取付部２２を照射面側に突出させることで、器具本体２１の取付面側に空間Ｓが形成される。このため、光源取付部２２の光源取付面部２２ａに光源部４１を当接して配置すると、光源部４１から発生した熱は器具本体２１を介して空間Ｓにある空気へ放熱される。例えば、照明器具１１を建物の天井に取り付けた場合、照明器具１１と天井との間に空間Ｓを確保することで、照明器具１１の取付面側の空気の通りを良くして熱がこもることを防ぎ、より効率的に取付面側に放熱することができる。

0031

また、本実施形態によれば、器具本体２１に、該照明器具１１の照射面側に突出する突出面を有する複数の光源取付部２２を備える。これにより、器具本体２１の撓みを低減できるため、器具本体２１の剛性を上げることができる。すなわち、器具本体２１に、上記のような複数の光源取付部２２を備えることで、剛性を向上するとともに放熱性を向上することができる。

0032

さらに、照明器具１１では、器具本体２１が備える光源取付部２２の間にリブ部２５を配置したことにより、器具本体２１がさらに補強され、光源取付部２２を備えることによる効果に加えて、さらに、器具本体２１の撓みを低減できるため、器具本体２１の剛性を上げることができる。つまり、本実施形態に係る照明器具１１によれば、光源部４１から発生する熱を照明器具１１の外部に効率的に放熱可能であるとともに、器具本体２１の剛性を確保することができる。

0033

また、本実施形態によれば、複数のＬＥＤ４２が光源取付部２２の突出面である光源取付面部２２ａの照射面側に少なくとも配置される。これにより、発熱源となる複数のＬＥＤ４２が光源取付面部２２ａに接触または近接する位置に配置されるため、光源取付面部２２ａを介して空間Ｓにある空気へと熱を効率的に伝導させ、さらに放熱性を向上することができる。

0034

また、本実施形態によれば、器具本体２１が、平面視略円形に形成され、光源取付部２２が、器具本体２１の半径方向中央部の周囲に略円弧状に配置され、リブ部２５が、器具本体２１の半径方向中央部から放射状に配置される。これにより、器具本体２１の半径方向に加わる力に対して剛性を確保することができる。

0035

また、本実施形態によれば、照射面側に突出させた光源取付部２２、または光源取付部２２とリブ部２５の両方を備えることで、器具本体２１の撓みを抑えて剛性を上げることができるので、剛性を確保しつつ器具本体２１を薄くすることができる。器具本体２１を薄くすることにより、材料コストを低減することができる。

0036

また、本実施形態によれば、器具本体２１の剛性を上げることで、長期間使用することによる器具本体２１の歪み（経年変化）を軽減することができる。また、器具本体２１の剛性を上げることで、照明器具の輸送時などにおいて外部から衝撃が加わったとしても歪みが生じにくいため、製品の不良を低減することができる。器具本体２１が歪むと、器具本体２１とセード５１との隙間が大きくなり、照明器具１１内に埃や害虫が入り込む可能性が高まるが、本実施形態のように器具本体２１の歪みを抑えることにより、このような問題は軽減される。

0037

図６は、本実施形態に係る照明器具１１の変形例を示す斜視図である。図６は、器具本体２１の主に取付面Ｃ側の構成を示している。図７は、本実施形態に係る照明器具１１の変形例を示す側面図である。図８は、図７におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。図６〜図８に示す照明器具１１において、図１等に示す照明器具１１と同様の構成については同一符号を付与して詳細な説明を省略する。照明器具１１の変形例は、図１等に示す照明器具１１と比較して、収容部２３の構成が異なる。以下、異なる点を中心に説明する。

0038

収容部２３は、器具本体２１の上面２１ａよりも取付面Ｃ側に突出している。収容部２３は、光源取付部２２よりも、器具本体２１の半径方向中央側に設けられている。光源取付部２２と収容部２３と取付面Ｃとに囲まれた部分に、空間Ｓ１が形成される。寸法Ｈは、収容部２３の突出量であり、器具本体２１の器具上面２１ａと収容部２３の収容部上面２３ａとの高低差である。寸法Ｈは、大きいほど、器具本体２１と取付面Ｃとの間にできる空間Ｓ１を大きく確保することができるため、光源部４１から発生した熱が取付面Ｃに与える熱的影響（高温による取付面Ｃの溶解等）を小さくすることができる。寸法Ｈは、例えば５〜４０ｍｍとすることができるが、この数値範囲に限定されない。

0039

収容部上面２３ａは、照明器具１１を取付面Ｃに取り付けた際に姿勢を安定させるため、平面であることが好ましい。本実施形態では、電源装置３１が実装された基板３３は、電源装置３１に対して取付面Ｃ側（収容部上面２３ａ側）に位置しており、器具本体２１の器具上面２１ａよりも取付面Ｃ側（収容部上面２３ａ側）に位置している。また、電源装置３１の少なくとも一部も、器具本体２１の器具上面２１ａよりも取付面Ｃ側（収容部上面２３ａ側）に位置している。なお、電源装置３１に対する基板３３の位置を図８において上下反転させて、基板３３が電源装置３１に対して照射面側に位置してもよい。その場合は電源装置３１の少なくとも一部を器具本体２１の器具上面２１ａよりも取付面Ｃ側（収容部上面２３ａ側）に位置させる。

0040

また、電源装置３１から発生した熱は、収容部２３の収容部側面２３ｂを介して、外気（空間Ｓ１）へ伝わる。収容部２３の収容部側面２３ｂの表面積は、収容部２３を取付面Ｃ側に大きく突出させたことにより、図２に示す収容部２３の側面の表面積よりも大きい。したがって、収容部２３の表面において外気に触れる面積が大きくなるため、電源装置３１が蓄える熱を低下させることができ、電源装置３１の性能低下を軽減することができる。

0041

器具本体２１は、パッキン６１が取り付けられている。パッキン６１は、収容部２３の収容部上面２３ａ（外面の一例）に接着剤等により固定されている。パッキン６１は、ウレタンなどの弾性変形可能な材料で形成されている。パッキン６１は、照明器具１１を取付面Ｃに取り付けた際に、器具本体２１により取付面Ｃ側に押されて、圧縮変形する。照明器具１１は、圧縮変形したパッキン６１が元の形状に戻ろうとする力により取付面Ｃから離れる方向へ押されるため、取付面Ｃに取り付けられた状態においてぐらつきが少なく姿勢が安定する。なお、パッキン６１は、省略することができる。

0042

変形例に係る照明器具１１では、収容部２３を器具本体２１の器具上面２１ａに対して取付面Ｃ側に突出させることで、器具本体２１の取付面Ｃ側に空間Ｓ１が形成される。このため、光源部４１から発生した熱は、器具本体２１を介して空間Ｓ１にある空気へ放熱される。例えば、照明器具１１を建物の天井に取り付けた場合、照明器具１１と天井との間に空間Ｓ１を確保することで、照明器具１１の取付面Ｃ側の空気の通りを良くして器具本体２１に熱がこもることを防ぎ、より効率的に取付面Ｃ側に放熱することができる。これにより、光源部４１が蓄える熱を低下させることができ、温度上昇による光源部４１の光量低下を軽減することができる。また、空間Ｓ１を大きく確保することで、器具本体２１と取付面Ｃとのクリアランスを大きく確保することができるので、器具本体２１が取付面Ｃに与える熱的影響（取付面Ｃの熱溶解等）を軽減することができる。

0043

また、収容部上面２３ａや収容部側面２３ｂに複数のフィンを備えることで、収容部２３の表面積を大きくすることができるので、器具本体２１の放熱性をさらに向上させることができる。

0044

また、光源取付部２２に複数のフィンを備えることで、光源取付部２２の表面積を大きくすることができるので、器具本体２１の放熱性がさらに向上させることができる。

0045

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、照明器具１１は丸型としたが、角型やその他の形状としてもよい。また、シーリングライトの他、ペンダントライト等に適用してもよい。

0046

本実施形態の器具本体２１の形状は一例であり、本実施形態の形状に限定されるものではない。例えば、照明器具１１の形状が丸型以外の角型やその他の形状である場合には、それに応じた形状とすることができる。また、光源部４１の形状に応じて適宜変形させることも可能である。

0047

１１照明器具
２１器具本体
２１ａ 器具上面
２２光源取付部
２３ 収容部
２３ａ 収容部上面
２３ｂ収容部側面
２４取付孔
２５リブ部
３１電源装置
３３基板
４１ 光源部
４２ＬＥＤ
４３ 基板
４４ＬＥＤ光源モジュール
５１セード
６１ パッキン