JP2007027072A

JP2007027072A - 天井用ｌｅｄ照明器具

Info

Publication number: JP2007027072A
Application number: JP2005232593A
Authority: JP
Inventors: Nobuichi Tsubota; 伸壹坪田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-07-12
Filing date: 2005-07-12
Publication date: 2007-02-01

Abstract

【課題】放熱効果と配光効果をともに考慮した新規で実用性の高い天井用ＬＥＤ照明器具を実現する。
【解決手段】
この天井用ＬＥＤ照明器具は、金属板１と、金属板１の外周部に設けられた略垂直方向または／および斜め方向の金属側板２と、金属ベース部３を設けたＬＥＤユニット４とを備えている。そして、金属板１にＬＥＤユニット４を金属ベース部３を介して固定して、主として下方向の配光を得るとともに、金属側板２にもＬＥＤユニット４を金属ベース部３を介して固定して、主として側部方向または／および斜め下方向の配光を得ることを特徴としている。そうすると、放熱効果において絶大であるとともに、天井Ｃにも配光されるようになり、圧迫感が少なくなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、放熱効果と配光効果をともに考慮した天井用ＬＥＤ照明器具、殊に天井に近接または当接して取り付けられる天井用ＬＥＤ照明器具に関する。

特許文献１などにはＬＥＤ（発光ダイオード）を用いた天井用照明器具が開示されている。このような照明器具では、多数のＬＥＤがすべて下面方向に並べられ、配光を主として下面方向としているが、例えばトイレ・廊下などの用途には配光特性上、特段問題視すべき点は少ない。また、特許文献２では低温貯蔵庫内の照明装置が開示され、多数のＬＥＤがＵ状のマウントベースに下面方向、斜め方向、側部方向に向かってそれぞれ実装されている。
特開２００５−１０９２２８号公報特開２００４−３２７３５１号公報

特許文献１では、主に下面配光のみとなるため一般居室用として使用すると、天井が非常に暗くなり、圧迫感が生じるという解決すべき課題があることに着目されるべきである。一方、特許文献２では、配光が低温貯蔵庫内全体に行き渡るようにされてはいるが、ＬＥＤのマウントベースはその形状から見ても当然、合成樹脂などの絶縁性材質と考えられる。そして、その内部でどのように放熱処理されているかは全く開示も示唆もされていなく、おそらく別段の放熱手段を必要としていないものである。そうすると、一般居室用としてはるかに高照度を得るべく高輝度のＬＥＤを多数使用しなければならない天井用ＬＥＤ照明器具を実現するには熱的な問題が余りにも大きすぎるという解決すべき課題があることに着目されるべきである。本発明はこのような解決すべき課題を鑑み、放熱効果と配光効果をともに考慮した新規で実用性の高い天井用ＬＥＤ照明器具を実現しようとするものである。

本発明を要約すると、金属板と、金属板の外周部に設けられた略垂直方向または／および斜め方向の金属側板と、金属ベース部を設けたＬＥＤユニットとを備え、金属板にＬＥＤユニットを金属ベース部を介して固定して、主として下方向の配光を得るとともに、金属側板にもＬＥＤユニットを金属ベース部を介して固定して、主として側部方向または／および斜め下方向の配光を得ることを特徴とした天井用ＬＥＤ照明器具である。

本発明によれば、金属板にＬＥＤユニットを金属ベース部を介して固定して、主として下方向の配光を得るとともに、金属側板にもＬＥＤユニットを金属ベース部を介して固定して、主として側部方向または／および斜め下方向の配光を得ているため、放熱効果において絶大であるとともに、天井にも配光されるようになり、圧迫感が少ないという効果を奏する。

次に、本発明の実施形態を説明するが、それはあくまで本発明に基づいて採択された例示的な実施形態であり、本発明をその実施形態に特有な事項に基づいて限定解釈してはならず、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲の請求項に示した事項さらにはその事項と実質的に等価である事項に基づいて定めなければならない。

図１〜２に示す第一実施形態による天井用ＬＥＤ照明器具は、金属板１と、金属板１の外周部に設けられた略垂直方向の金属側板２と、金属ベース部３を設けたＬＥＤユニット４とを備え、金属板１にＬＥＤユニット４を金属ベース部３を介して固定して、主として下方向の配光を得るとともに、金属側板２にもＬＥＤユニット４を金属ベース部３を介して固定して、主として側部方向の配光を得ることを特徴としている。

本実施形態によれば、金属板１にＬＥＤユニット４を金属ベース部３を介して固定して、主として下方向の配光を得るとともに、金属側板２にもＬＥＤユニット４を金属ベース部３を介して固定して、主として側部方向の配光を得ているため、放熱効果において絶大であるとともに、天井Ｃにも配光されるようになり、圧迫感が少ないという効果を奏する。

金属板１および金属側板２は鉄またはアルミニウムなどからなり、その外面には放熱に支障がない程度の白色塗装を施して光反射性を高めると好ましい。ＬＥＤユニット４には、図示されない１個または複数個の高輝度・高効率のＬＥＤチップおよび支持基板などが内蔵される。ＬＥＤユニット４の表面側には透明の合成樹脂製の外殻、または細かい凹凸形状やレンズ形状などを施して光散乱性や光指向性などを増した透明の合成樹脂製の外殻を備え、背面側には前記金属ベース部３が固定されている。

ＬＥＤユニット４の金属ベース部３は平板状を成し、その金属ベース部３が安定に固定できるように、金属側板２を全体として略多角形状として構成して金属側板２に平坦部を形成している。これにより、ＬＥＤユニット４の取り付け安定性および放熱効果において優れている。なお、前記平坦部は少なくとも金属ベース部３が接触する箇所に形成すればよいため、金属側板２のコーナー部などは適当な曲面形状にしてもよい。

金属板１の上部空間にはＬＥＤユニット４を点灯制御するための点灯制御回路５を設けている。これにより、金属板１および金属側板２により囲まれた空間を点灯制御回路５の収納空間として有効に利用できて省スペース化を図ることができる。

この実施形態では、金属板１および金属側板２は一体的に形成されて照明器具の本体を構成する反射板を成し、この反射板は照明器具の本体を構成する第二金属板６の下面側にビスその他の適宜手段で固定されている。前記反射板すなわち金属板１の略中央には孔７が形成される。第二金属板６は金属板１よりも大径を成し、その略中央には孔８が形成されるとともに孔８の近辺は他の部分よりも低く形成される段差状を成している。点灯制御回路５は第二金属板６側に適宜手段で固定されているのが一般的に好ましい。また、第二金属板６の外周付近には図示されないグローブ支持具などを設けており、これにより合成樹脂製などによる半透光性のグローブ９が前記グローブ支持具に対して着脱可能に支持されている。

さらに他の構成について述べると、天井Ｃには引掛ローゼット１０が固定されており、引掛ローゼット１０に対して本照明器具が取り付けられている。引掛ローゼット１０はその下端に鍔状の係止部１１があるタイプを例示している。第二金属板６の中央付近の前記段差状部下面には被取付具１２が固定され、その略逆Ｌ状の被係止部１３がバネ１４により中心孔方向に付勢されて、被係止部１３の先端下面が係止部１１の上面に係止されることにより、本照明器具が天井Ｃにいわゆる直付け状態で取り付けられている。

本照明器具を取り付けるには、引掛ローゼット１０に対して孔８を位置合わせしてからグローブ９のない状態の本照明器具を押し上げるとよい。そうすると、下面を斜面とした係止部１１に対して先端上面を斜面とした被係止部１３がバネ１４の付勢方向に逆らって後退してから、図１のように被係止部１３は係止部１１の上面に係止されるようになる。そして、点灯制御回路５に給電する引掛プラグ１５を引掛ローゼット１０下面の一対の給電用円弧孔（図示せず）に差し込んで所定角度回転して受電する。受電された交流電源はコード１６を介して点灯制御回路５に給電される。また、本照明器具を取り外すには、引掛プラグ１５を引掛ローゼット１０から前記とは反対方向に回転して取り外してから、被取付具１２下面の孔１７から突出するように被係止部１３から下方に向けて形成した操作部１８を指で外向きに後退させるとよい。

なお、以上例示した照明器具の天井取り付け機構はごく一例に過ぎず、天井に固定した一般的な角形や丸形の引掛ローゼットの下面に着脱可能なアダプタを介して照明器具を取り付けたり、天井に固定した金具に照明器具を取り付けたり、天井に対して照明器具を木ねじにより取り付けたりするなど、種々の取り付け機構を採用できるものである。

図３は第二実施形態による天井用ＬＥＤ照明器具であり、金属板１と、金属板１の外周部に設けられた斜め方向の金属側板２と、金属ベース部３を設けたＬＥＤユニット４とを備え、金属板１にＬＥＤユニット４を金属ベース部３を介して固定して、主として下方向の配光を得るとともに、金属側板２にもＬＥＤユニット４を金属ベース部３を介して固定して、主として斜め下方向の配光を得ることを特徴としている。

このように斜め方向の金属側板２としたため、ＬＥＤユニット４の光軸中心方向も斜め下方向になる点で第一実施形態と異なるが、天井Ｃへの配光はある程度可能である。なお、少なくとも金属側板２に固定されるＬＥＤユニット４には、発光指向特性幅がブロードなものか、上向きに偏った発光指向特性のものを用いると好ましい。また、ＬＥＤユニット４の金属ベース部３が平板状を成し、その金属ベース部３が安定に固定できるように、金属側板２は斜面状ながらも全体として略多角形状として構成して金属側板２に平坦部を形成した点は第一実施形態と特段変わりはない。

図４は第三実施形態による天井用ＬＥＤ照明器具であり、金属板１と、金属板１の外周部に設けられた略垂直方向および斜め方向の金属側板２と、金属ベース部３を設けたＬＥＤユニット４とを備え、金属板１にＬＥＤユニット４を金属ベース部３を介して固定して、主として下方向の配光を得るとともに、金属側板２にもＬＥＤユニット４を金属ベース部３を介して固定して、主として側部方向および斜め下方向の配光を得ることを特徴としている。すなわち、金属側板２として略垂直方向部および斜め方向部を連接した点で前記実施形態と相違する。

このように略垂直方向および斜め方向の金属側板２としたため、それぞれの方向部位に固定されるＬＥＤユニット４の光軸方向も側部方向と斜め下方向になる点で前記実施形態と異なり、天井Ｃへの配光はもちろん、斜め下方向の配光も考慮して広範囲の配光を可能としている。なお、ＬＥＤユニット４を構成する平板状の金属ベース部３が安定に固定できるように、金属側板２は略中間部で屈曲する形状ながらも、全体として略多角形状として構成して、金属側板２の略垂直方向部および斜め方向部にそれぞれ平坦部を形成している。

次に図５は第二実施形態である図３の一部を示す。図３のように、金属板１に固定されたＬＥＤユニット４の発光中心軸２１と、金属側板２に固定されたＬＥＤユニット４の発光中心軸２２との交差角度θは、ＬＥＤユニット４による発光指向特性の半値角θｈの１．５〜３倍に設定されると好ましい。そうすると、隣接するＬＥＤユニット４、４の半値角θｈ、θｈの方向がおよそ同方向となるため、隣接するＬＥＤユニット４、４の中間軸２３付近での輝度をＬＥＤユニット４、４の発光中心軸２１、２２の輝度とおよそ同等にできて、光ムラを防止しやすい利点が発揮される。例えば、ＬＥＤユニット４として半値角θｈ≒３０°のものを用いた場合、θ≒６０°とするとよい。

図１の場合では、金属板１に固定されたＬＥＤユニット４の発光中心軸と、金属側板２に固定されたＬＥＤユニット４の発光中心軸との交差角度は略９０°になるため、ＬＥＤユニット４として半値角≒４５°のものを用いるとよい。図４の場合では、金属側板２の斜め方向部の角度を金属板１の水平下部に対して略４５°とすれば、隣り合うＬＥＤユニット４、４の交差角度も略４５°になるため、ＬＥＤユニット４として半値角≒２２．５°のものを用いるとよい。

次に、図６は第一実施形態として説明した図２におけるＬＥＤユニット４の好適な発光指向特性を示す。図６のように、金属側板２に固定された隣り合うＬＥＤユニット４、４の発光中心軸２４、２４の交差角度θは、隣り合うＬＥＤユニット４、４による発光指向特性の半値角θｈの１．５〜３倍に設定されると好ましい。そうすると、隣り合うＬＥＤユニット４、４の半値角θｈ、θｈの方向がおよそ同方向となるため、隣り合うＬＥＤユニット４、４の中間軸２５付近での輝度をＬＥＤユニット４の発光中心軸２４の輝度とおよそ同等にできて、水平面内での光ムラを防止しやすい利点が発揮される。例えば、ＬＥＤユニット４として半値角θｈ≒３０°のものを用いた場合、θ≒６０°とするとよい。このため、金属側板２は全体として略正六角形状を成す。なお、これについても図３、図４の実施形態に適用すると水平面内での光ムラを防止しやすい点で好ましい。

次に、図７は以上述べた各実施形態に適用できる点灯制御回路５を含む回路ブロックの一例を示す。受電した交流電源３１は整流器３２で整流された後、チョッパー回路３３を介して多数のＬＥＤユニット４…に対して直並列に直流電圧を供給している。ＬＥＤユニット４…には共通に低抵抗Ｒが直列接続され、低抵抗Ｒに発生する電圧をチョッパー回路３３にフィードバックしてＬＥＤユニット４…に所望の電流が流れるように制御している。チョッパー回路３３としては、チョークコイル・半導体スイッチング素子・ダイオード・平滑コンデンサ・コンパレータおよびスイッチング制御回路部などを設けた通常のものでよい。

ＬＥＤユニット４…に流す電流値を変更するには例えば、マイコン３４からの指令信号を図示されない変換手段により変換生成した制御電圧（参照電圧となる）と前記低抵抗Ｒに発生する電圧とを前記コンパレータで比較して、前記スイッチング制御回路部を制御すればよい。そうすると、ＬＥＤユニット４…の電流を、許容最大値から、夜間に常夜灯として機能すればよい最小値付近、さらにはもちろん消灯するゼロ値まで、連続的または段階的に設定できる。また、マイコン３４には、図外のリモコン送信器から送信されるリモコン信号を受信するリモコン受信部３５の出力信号が入力されて、リモコン送信器によって容易にＬＥＤユニット４…の明〜暗の遠隔制御を行えると、一般居室用として好ましい。

本発明の第一実施形態を示す断面図同グローブを取り外した状態の下面図本発明の第二実施形態を示す断面図本発明の第三実施形態を示す半断面図図３の部分拡大図図２におけるＬＥＤユニットの発光指向特性図本発明の各実施形態に適用できる回路ブロック図

符号の説明

１金属板
２金属側板
３金属ベース部
４ＬＥＤユニット
５点灯制御回路
６第二金属板

Claims

金属板と、金属板の外周部に設けられた略垂直方向または／および斜め方向の金属側板と、金属ベース部を設けたＬＥＤユニットとを備え、金属板にＬＥＤユニットを金属ベース部を介して固定して、主として下方向の配光を得るとともに、金属側板にもＬＥＤユニットを金属ベース部を介して固定して、主として側部方向または／および斜め下方向の配光を得ることを特徴とした天井用ＬＥＤ照明器具。
請求項１において、金属板および金属側板は一体的に形成されて照明器具の本体を構成する反射板を成し、反射板は照明器具の本体を構成する第二金属板の下面側に固定されている天井用ＬＥＤ照明器具。
請求項１または２において、ＬＥＤユニットの金属ベース部は平板状を成し、その金属ベース部が安定に固定できるように、金属側板を全体として略多角形状として構成して金属側板に平坦部を形成した天井用ＬＥＤ照明器具。
請求項１〜３のいずれかにおいて、金属板の上部空間にＬＥＤユニットを点灯制御するための点灯制御回路を設けた天井用ＬＥＤ照明器具。
請求項１〜４のいずれかにおいて、金属板に固定されたＬＥＤユニットの発光中心軸と、金属側板に固定されたＬＥＤユニットの発光中心軸との交差角度は、ＬＥＤユニットによる発光指向特性の半値角の１．５〜３倍に設定された天井用ＬＥＤ照明器具。
請求項１〜５のいずれかにおいて、金属側板に固定された隣り合うＬＥＤユニットの発光中心軸の交差角度は、ＬＥＤユニットによる発光指向特性の半値角の１．５〜３倍に設定された天井用ＬＥＤ照明器具。