JP2007317504A

JP2007317504A - フィルタ

Info

Publication number: JP2007317504A
Application number: JP2006145737A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Hine; 伸夫日根; Haruo Kitamura; 治雄北村; Kazuhiko Maeda; 和彦前田
Original assignee: Miyagawa Kasei Industry Co Ltd
Current assignee: Miyagawa Kasei Industry Co Ltd
Priority date: 2006-05-25
Filing date: 2006-05-25
Publication date: 2007-12-06

Abstract

【課題】耐熱性が高く、通気性が確保され、形状の自由度が高く、グレアの発生が抑制された照明器具用またはランプ光源用のフィルタを提供する。
【解決手段】フィルタ１は、照明器具またはランプ光源の前面部に設けられるフィルタであって、複数の貫通孔を有するセラミックス製の板状部材を含んで構成される。フィルタ１を構成するセラミック製の板状部材は、ステアタイト、コージェライト、フォルステライト、ジルコン、アルミナ、ジルコニア、ムライト、珪藻土、ゼオライト、陶器粘土素地、磁器素地、シリカ、窒化珪素、炭化珪素、窒化アルミニウムからなる群のうち少なくとも１つの素材を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、フィルタに関し、特に、照明器具またはランプ光源の前面部に設けられるフィルタに関する。

住宅用に使用されるダウンライトは、大規模施設用や店舗用と比較して、埋込み深さが浅いことが要求される。これは、構造的に高さが制限された条件の下で、住空間の高さを十分に確保するために、他の機能が許す限り、天井面の位置をできるだけ高くしようとした結果、天井裏の距離が短くなるためである。

一方、住宅には、その断熱性能を高めるために、断熱材が天井裏に施行されることが多く、発熱体としての照明器具にとっては環境条件が悪くなる傾向にある。この結果、温度上昇を抑えるため、熱源としてのランプがダウンライト本体の下方向、つまり開口部に近づいてくる傾向にある。

従来のダウンライト用フィルタとしては、たとえば、アクリル製のものや、金属製のものが用いられている。
特開２００５−１５８３６３号公報

フィルタを構成する材質ごとに該フィルタの耐熱温度をまとめたものを表１に示す。

表１に示すように、アクリルに代表される樹脂製のフィルタは、金属製のフィルタと比較して耐熱性が低く、熱源としてのランプがダウンライトの下方向に近づいてきている状況では、必ずしも十分な耐熱性が確保できない場合がある。さらに、樹脂製のフィルタで開口部をカバーした場合、ランプ設置部と外部との空気の通流が無くなり、ランプおよびランプ設置部の温度が上昇し過ぎる場合がある。

一方、金属製のフィルタの例としてのハニカムは形状の自由度が低い。また、ハニカムは、その貫通孔の角部に光が溜まりやすく、不快なまぶしさ（グレア）が発生しやすくなる。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、耐熱性が高く、通気性が確保され、形状の自由度が高く、グレアの発生が抑制された照明器具用またはランプ光源用のフィルタを提供することにある。

本発明に係るフィルタは、照明器具またはランプ光源の前面部に設けられるフィルタであって、複数の貫通孔を有するセラミックス製の板状部材を備える。

上記構成によれば、板状部材がセラミックス製であるため耐熱性が高く、貫通孔が設けられるため通気性が確保され、形状の自由度が高く、グレアの発生が抑制されたフィルタが得られる。

ここで、「セラミックス製の板状部材」とは、全部または大部分がセラミックスで形成された板状部材を意味し、一部にセラミックス以外で形成された部分を含むものであってもよい。

上記フィルタにおいて、好ましくは、板状部材の厚みｔと、複数の貫通孔の開口幅ｄとが、
ｔ≧０．２６８ｄ
の関係を満たす。

これにより、光を拡散させながら、天井面から１５°までの角度の光をカットオフすることができるので、光の効率を維持しながらグレアを抑制することができる。

上記フィルタにおいて、好ましくは、板状部材を正面からみたときの該板状部材における複数の貫通孔が占める面積の割合は６０パーセント以上である。

これにより、照明器具の照射方向に向かう光のロスを少なくすることができる。
上記フィルタにおいて、１つの例として、複数の貫通孔が格子状またはハニカム状または同心円状に形成される。

金属製のフィルタにおいて、貫通孔が格子状またはハニカム状に形成された場合、該貫通孔のコーナ部に光が溜まり、当該部分においてグレアが発生しやすい。この問題を解消するために金属を黒く塗装した場合、エージングという工程が必要となる。また、ダウンライトが重いイメージを与えるという問題がある。これに対し、本発明に係るフィルタは、セラミックス製であるため、表面を無光沢に調整し、貫通孔の角部においても光が溜まることを抑制することができる。この結果、着色の自由度を確保しながら、グレアを発生しにくくすることができる。同様に、貫通孔を同心円状に形成した場合も、着色の自由度を確保しながらグレアの発生を抑制することができる。

上記フィルタにおいて、好ましくは、板状部材は、ステアタイト、コージェライト、フォルステライト、ジルコン、アルミナ、ジルコニア、ムライト、珪藻土、ゼオライト、陶器粘土素地、磁器素地、シリカ、窒化珪素、炭化珪素、窒化アルミニウムからなる群のうち少なくとも１つの素材を含む。

上記いずれの素材を用いた場合も、コストの増大を抑制しながら、上述した効果を得ることができる。

上記フィルタにおいて、好ましくは、板状部材の中心部分と周縁部分とで板状部材の厚みが異なる。また、好ましくは、板状部材の中心部分と周縁部分とで貫通孔の開口幅が異なる。また、好ましくは、貫通孔の相対する壁面は、放物面などの曲面形状または階段状に形成される。

このようにすることで、光の拡散を自在に調整することが可能になる。

本発明によれば、照明器具用またはランプ光源用のフィルタの耐熱性を向上させ、通気性を確保し、形状の自由度を向上させ、グレアの発生を抑制することができる。

以下に、本発明に基づくフィルタの実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るフィルタが設けられる照明器具の側面断面図である。図２は、天井２に取付けられたフィルタ１の前面図である。図１，図２を参照して、本実施の形態に係る照明器具は、前面部に設けられるフィルタ１と、孔部２Ａを有する天井２と、孔部２Ａに埋め込まれるように設置されるランプ３とを含んで構成される。フィルタ１は、ランプ３からの光を拡散させながら下側に伝達する。一方で、フィルタ１は、天井２に対して一定の角度（カットオフ角度：θ）以下の領域において、ランプ３からの光をカットオフする。

フィルタ１は、貫通孔を有するセラミックス製の板状部材により構成される。フィルタ１を構成するセラミックス製の板状部材は、たとえば、ステアタイト、コージェライト、フォルステライト、ジルコン、アルミナ、ジルコニア、ムライト、珪藻土、ゼオライト、陶器粘土素地、磁器素地、シリカ、窒化珪素、炭化珪素、窒化アルミニウムのいずれか、または、これらを含む複合材料から構成される。

フィルタ１を構成するセラミックス製の板状部材は、たとえば、射出成形、押出成形により製造することが可能である。このようにすることで、後述するように、貫通孔１Ａの配置や形状等を自在に変化させることが可能である。

また、セラミックス製の板状部材でフィルタ１を形成することで、塗装を施すことなく、自由にフィルタ１の着色を行なうことができる。そして、経時変化、劣化を抑制しながら、フィルタ１に高級感を付与することができる。

図３は、フィルタ１の貫通孔１Ａの開口幅ｄおよびフィルタ１の厚みｔとカットオフ角度θとの関係を説明する図である。図３を参照して、ｄ，ｔ，θは、ｔａｎθ＝ｔ／ｄの関係を満たす。すなわち、ｄおよびｔを適宜調整することで、カットオフ角度θをその都度決定することができる。

フィルタ１において、板状部材の厚みｔと、複数の貫通孔の開口幅ｄとが、ｔ≧０．２６８ｄ程度（より好ましくは、ｔ≧０．５７７ｄ程度）の関係を満たすことが好ましい。これにより、光を拡散させながら、天井面から１５°程度（または３０°程度）までの角度の光をカットオフすることができるので、光の効率を維持しながらグレアを抑制することができる（参考：電気学会発行「光技術と照明設計」不快グレア区分と器具の例）。

図４は、貫通孔１Ａが格子状に設けられたフィルタ１の開口率を説明するための図である。図４に示す例では、貫通孔１Ａの仕切り部の間隔をＬ、該仕切り部の厚みをＴとすると、フィルタ１の開口率は以下のように表される。
開口率（％）＝{貫通孔の面積（Ｐ）／対象面積（Ｓ）}×１００＝[｛（Ｌ−Ｔ）×（Ｌ−Ｔ）｝／（Ｌ×Ｌ）]×１００＝｛（Ｌ²−２ＬＴ＋Ｔ²）／Ｌ²｝×１００
フィルタ１において、板状部材を正面からみたときの該板状部材における複数の貫通孔１Ａが占める面積の割合（開口率）は６０パーセント程度以上（より好ましくは、８０パーセント程度以上）である。一般的に、フィルタにおける貫通孔が占める面積の割合が６０パーセントよりも低い場合（たとえば５０パーセント程度の場合）、フィルタを設けない場合と比較して照明が暗くなるという印象が与えられる。上記のように、貫通孔の面積の割合を６０パーセント以上とすることにより、照明器具の真下方向に向かう光のロスを少なくして、照明が暗いという印象を抑制することができる。

図５は、ハニカム状の貫通孔１Ａが設けられたフィルタ１を示す図である。図５を参照して、貫通孔１Ａの形状および配置は、図１〜図４のように格子状に限定されず、ハニカム状であってもよい。そして、図６は、図５におけるＡ部詳細図である。図６を参照して、貫通孔１Ａの角部には、Ｒ加工が施されている。セラミックス製のフィルタ１においては、表面が無光沢に調整され、角部に光が溜まりグレアが発生することが抑制されているが、上記のようなＲ加工が施されることで、グレアの発生がさらに効果的に抑制される。なお、セラミックス製の板状部材でフィルタ１を形成することで、貫通孔１Ａの形状を簡単に変更することができるので、上記のようなＲ加工部を簡単に設けることが可能である。

なお、貫通孔１Ａの形状は、適宜変更が可能であり、たとえば、円形状、楕円形状、三角形形状などを採用することが可能である。

図７〜図１５は、図４におけるＬおよびＴを適宜変更した例を示す。図７〜図１５に示す構造のＬ，Ｔおよび開口率（％）を表２に示す。

図７〜図１５および表１に示すように、ＬおよびＴを変更することで、フィルタ１の開口率を自在に変更することが可能である。なお、セラミックス製の板状部材でフィルタ１を形成することで、ＬおよびＴを簡単に変更することが可能である。

上述した内容について要約すると、以下のようになる。すなわち、本実施の形態に係るフィルタ１は、照明器具の前面部に設けられるフィルタであって、複数の貫通孔１Ａを有するセラミックス製の板状部材を含んで構成される。

本実施の形態によれば、耐熱性が高く、通気性が確保され、形状の自由度が高く、グレアの発生が抑制されたフィルタ１が得られる。

（実施の形態２）
図１６は、実施の形態２に係るフィルタの側面断面図である。図１６を参照して、本実施の形態に係るフィルタ１は、実施の形態１に係るフィルタ１の変形例であって、板状部材の中心部分の厚み（ｔ１）と該板状部材の周縁部分の厚み（ｔ２）とが異なることを特徴とする。図１６の例では、フィルタ１を構成する板状部材の中心部分から周縁部分に向かうにつれて、該板状部材の厚みが小さくなっている。

図１７は、本実施の形態に係るフィルタの変形例の側面断面図である。図１７を参照して、本変形例に係るフィルタ１においては、フィルタ１を構成する板状部材の中心部分から周縁部分に向かうにつれて、該板状部材の厚みが大きくなっている。

図１６，図１７に示すように、フィルタ１を構成する板状部材の厚みを適宜調整することで、光の拡散を自在に調整することが可能になる。なお、セラミックス製の板状部材でフィルタ１を形成することで、フィルタ１の厚みを簡単に変化させることが可能である。

その他の事項については、実施の形態１と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
（実施の形態３）
図１８は、実施の形態３に係るフィルタの側面断面図である。図１８を参照して、本実施の形態に係るフィルタ１は、実施の形態１，２に係るフィルタ１の変形例であって、板状部材の中心部分における貫通孔１Ａの開口幅（ｄ１）と周縁部分における貫通孔１Ａの開口幅（ｄ２）とが異なることを特徴とする。図１８の例では、フィルタ１を構成する板状部材の中心部分から周縁部分に向かうにつれて、貫通孔１Ａの開口幅が広くなっている。

図１９は、本実施の形態に係るフィルタの変形例の側面断面図である。図１９を参照して、本変形例に係るフィルタ１においては、フィルタ１を構成する板状部材の中心部分から周縁部分に向かうにつれて、貫通孔１Ａの開口幅が狭くなっている。

図１８，図１９に示すように、フィルタ１の貫通孔１Ａの開口幅を適宜調整することで、光の拡散を自在に調整することが可能になる。なお、セラミックス製の板状部材でフィルタ１を形成することで、貫通孔１Ａの開口幅を簡単に変化させることが可能である。

その他の事項については、実施の形態１，２と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。

（実施の形態４）
図２０は、実施の形態４に係るフィルタの側面断面図である。図２０を参照して、本実施の形態に係るフィルタ１は、実施の形態１〜３に係るフィルタ１の変形例であって、図２０に示すように、貫通孔１Ａの相対する壁面が曲面形状を有することを特徴とする。図２０の例では、貫通孔１Ａの壁面は、ランプから離れるにつれて相対する壁面との距離が大きくなる放物面形状を有している。

図２１は、本実施の形態に係るフィルタの変形例の側面断面図である。図２１を参照して、本変形例に係るフィルタ１においては、貫通孔１Ａの壁面は、ランプから離れるにつれて相対する壁面との距離が段階的に大きくなる階段形状を有している。

その他の事項については、実施の形態１〜３と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、上述した各実施の形態の特徴部分を適宜組合わせることは、当初から予定されている。また、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。たとえば、実施の形態１〜４では、屋内で使用される照明器具の前面部に設けられるフィルタについて主に説明したが、同様のフィルタを、たとえば屋内および／または屋外で使用可能なランプ光源の前面部に設けることも当然に可能である。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態１に係るフィルタが設けられる照明器具の側面断面図である。本発明の実施の形態１に係るフィルタの前面図である。フィルタの開口幅ｄ、厚みｔとカットオフ角度θとの関係を説明する図である。格子状の貫通孔が設けられたフィルタの開口率を説明するための図である。ハニカム状の貫通孔が設けられたフィルタを示す図である。図５におけるＡ部詳細図である。開口率６２％のフィルタの例を示す前面図である。開口率５１％のフィルタの例を示す前面図である。開口率６４％のフィルタの例を示す前面図である。開口率６８％のフィルタの例を示す前面図である。開口率６６％のフィルタの例を示す前面図である。開口率８８％のフィルタの例を示す前面図である。開口率８１％のフィルタの例を示す前面図である。開口率９０％のフィルタの例を示す前面図である。開口率８１％のフィルタの例を示す前面図である。本発明の実施の形態２に係るフィルタの側面断面図である。本発明の実施の形態２に係るフィルタの変形例の側面断面図である。本発明の実施の形態３に係るフィルタの側面断面図である。本発明の実施の形態３に係るフィルタの変形例の側面断面図である。本発明の実施の形態４に係るフィルタの側面断面図である。本発明の実施の形態４に係るフィルタの変形例の側面断面図である。

符号の説明

１フィルタ、１Ａ貫通孔、２天井、２Ａ孔部、３ランプ。

Claims

照明器具またはランプ光源の前面部に設けられるフィルタであって、
複数の貫通孔を有するセラミックス製の板状部材を備えた、フィルタ。
前記板状部材の厚みｔと、複数の前記貫通孔の開口幅ｄとが、
ｔ≧０．２６８ｄ
の関係を満たす、請求項１に記載のフィルタ。
複数の前記貫通孔が格子状またはハニカム状または同心円状に形成された、請求項１または請求項２に記載のフィルタ。
前記板状部材は、ステアタイト、コージェライト、フォルステライト、ジルコン、アルミナ、ジルコニア、ムライト、珪藻土、ゼオライト、陶器粘土素地、磁器素地、シリカ、窒化珪素、炭化珪素、窒化アルミニウムからなる群のうち少なくとも１つの素材を含む、請求項１から請求項３のいずれかに記載のフィルタ。
前記板状部材の中心部分と周縁部分とで前記板状部材の厚みが異なる、請求項１から請求項４のいずれかに記載のフィルタ。
前記板状部材の中心部分と周縁部分とで前記貫通孔の開口幅が異なる、請求項１から請求項５のいずれかに記載のフィルタ。
前記板状部材の前記貫通孔の相対する壁面が曲面形状を有する、請求項１から請求項６のいずれかに記載のフィルタ。
前記板状部材の前記貫通孔の相対する壁面が放物面形状を有する、請求項７に記載のフィルタ。
前記板状部材の前記貫通孔の相対する壁面が階段形状を有する、請求項１から請求項８のいずれかに記載のフィルタ。