JP2008078047A - Lighting system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、互いに異なる照射対象を照明する複数の発光部を備え、これらの発光部がLED(発光ダイオード)を有するLEDモジュールで形成された照明装置に関する。 The present invention relates to an illuminating device including a plurality of light emitting units that illuminate mutually different irradiation targets, and these light emitting units are formed of LED modules having LEDs (light emitting diodes).
従来、光源部をなす直管型蛍光ランプを二本用いて、上方向と下方向に光を照射する照明装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an illuminating device that irradiates light upward and downward using two straight tube fluorescent lamps forming a light source (see, for example, Patent Document 1).
この特許文献1の照明装置では、天井面から離間して取付けられる装置本体に、上方に向けて開放する上側光照射口と、下方に向けて開放する下側光照射口を設け、この装置本体に上下二本の直管型蛍光ランプを内装するとともに、上側の直管型蛍光ランプからの下向きの光を上側光照射口へ向けて反射する第1反射板と、下側の直管型蛍光ランプからの上向きの光を下側光照射口へ向けて反射する第2反射板とを装置本体に内装している。
In the illuminating device of
一方、光源部に直管型蛍光ランプに代えて、LEDを光源とするLEDユニットを用いた照明器具において、LEDが発生する熱を外部に放出するために、金属製のカバーに熱的に接続されたアルミニウム等の高い熱伝導率を有する取付板の一面に、LEDが複数実装されたLED基板を、この基板と前記一面との間に熱伝導性シートを挟んでねじ止めした技術が知られている(例えば、特許文献2参照。)。 On the other hand, instead of a straight tube fluorescent lamp in the light source part, in a lighting fixture using an LED unit using an LED as a light source, it is thermally connected to a metal cover in order to release the heat generated by the LED to the outside. A technology is known in which an LED substrate on which a plurality of LEDs are mounted on one surface of a mounting plate having high thermal conductivity, such as aluminum, is screwed by sandwiching a heat conductive sheet between the substrate and the one surface. (For example, refer to Patent Document 2).
この特許文献2の照明器具では、LEDを含むLEDユニットが発生した熱を、熱伝導性シートを介して取付板に伝導させるとともにこの取付板から照明器具のカバーに伝導させ、カバーから外部に放熱させることができる。
特許文献1に記載の照明装置は、上下に隣接して配置された二本の直管型蛍光ランプにより上方と下方へ光を照射するアンビエント照明ができるが、この特許文献1には、上下二本の直管型蛍光ランプに対する熱対策が全く教示されていない。
The illumination device described in
LEDユニットが備える複数のLEDは、その自己発熱により温度が上がり過ぎると発光効率が低下するとともに、放射する光の演色性も維持できなくなる。ところが、特許文献2の照明器具は、その光源部が複数のLEDを光源とする単一のLEDユニットであって、下方向にのみ光を照射するものである。即ち、異なる照射対象に夫々光を照射するように複数のLEDユニットを配置したものではない。そのため、特許文献2にLEDユニットの放熱性を確保することが記載されているといえども、異なる照射対象に夫々光を照射する複数のLEDユニットを使用した照明装置における熱対策の技術は、特許文献2には教示されていない。
When the temperature of the plurality of LEDs included in the LED unit increases excessively due to the self-heating, the light emission efficiency is lowered and the color rendering property of the emitted light cannot be maintained. However, the lighting fixture of
本発明の目的は、異なる照射対象に光を照射する複数のLEDモジュールの発光効率及び演色性を維持するのに好適な照明装置を提供することにある。 The objective of this invention is providing the illuminating device suitable for maintaining the luminous efficiency and color rendering of the several LED module which irradiates light to different irradiation object.
請求項1の発明は、LEDを有する複数のLEDモジュールを備え、これらLEDモジュールを互いに異なる照射対象に光を照射するように隣接して配設するとともに、隣接されたLEDモジュール間の熱移動を抑制する熱伝達抑制手段を前記隣接されたLEDモジュール間に設けたことを特徴としている。
The invention of
この発明で、異なる照射対象として代表的には天井面と床面を挙げることができるが、例えば互いに向かい合う壁面等であっても差し支えないものであり、このように異なる照射対象への光の照射は複数例えば二つのLEDモジュールを背合わせ状態に配置することで実現できる。又、この発明及び以下の発明で、熱伝達抑制手段は、隣接して配設されたLEDモジュールの一方から他方への熱伝導による熱移動を抑制する断熱材又は空隙等で形成することができる。 In the present invention, typical examples of different irradiation targets include a ceiling surface and a floor surface. However, for example, wall surfaces facing each other may be used, and thus irradiation of light to different irradiation targets is possible. Can be realized by arranging a plurality of, for example, two LED modules in a back-to-back state. In the present invention and the following invention, the heat transfer suppressing means can be formed of a heat insulating material or a gap that suppresses heat transfer due to heat conduction from one of the adjacent LED modules to the other. .
請求項1の発明では、隣接されたLEDモジュール間に設けた熱伝達抑制手段で、隣接されたLEDモジュール間の熱移動を抑制して、隣接されたLEDモジュール相互の熱干渉を妨げることができる。これにより、異なる照射対象に光を照射する複数のLEDモジュールの個々の温度が設計通りに維持されるので、隣接された各LEDモジュールが有したLEDの発光効率及び演色性を維持することができる。 In the first aspect of the invention, the heat transfer suppression means provided between the adjacent LED modules can suppress the heat transfer between the adjacent LED modules, thereby preventing the thermal interference between the adjacent LED modules. . Thereby, since each temperature of the several LED module which irradiates light to different irradiation object is maintained as designed, the light emission efficiency and color rendering property of LED which each adjacent LED module has can be maintained. .
請求項2の発明は、LEDを有して上向きに光を出射する上部LEDモジュールと;LEDを有して前記上部LEDモジュールの下方近傍に配置されて下向きに光を出射する下部LEDモジュールと;前記上下のLEDモジュール間に設けられてこれら上下のLEDモジュール間の熱移動を抑制する熱伝達抑制手段と;を具備したことを特徴としている。
The invention of
この請求項2の発明では、上下に隣接されたLEDモジュール間に設けた熱伝達抑制手段で、上下のLEDモジュール間の熱移動を抑制して、上下のLEDモジュール相互の熱干渉を妨げることができる。これにより、上方又は下方の照射対象に光を照射する上下のLEDモジュールの個々の温度が設計通りに維持されるので、上下に隣接されたLEDモジュールが有したLEDの発光効率及び演色性を維持することができる。 According to the second aspect of the present invention, the heat transfer suppressing means provided between the vertically adjacent LED modules suppresses heat transfer between the upper and lower LED modules and prevents thermal interference between the upper and lower LED modules. it can. As a result, the individual temperatures of the upper and lower LED modules that irradiate light on the upper or lower irradiation target are maintained as designed, so that the luminous efficiency and color rendering of the LEDs of the adjacent LED modules are maintained. can do.
請求項3の発明は、前記上部LEDモジュールと下部LEDモジュールとの間にこれらLEDモジュールが備えたモジュール基板で挟持されるスペーサを設け、このスペーサによって、前記熱伝達抑制手段として機能する空隙を、前記上部LEDモジュールの外部に連通させて前記上下のLEDモジュール間に設けたことを特徴としている。
The invention according to
この請求項3の発明では、上下に隣接されたLEDモジュール間で挟まれたスペーサによって上下のLEDモジュール間に形成された空隙で、上下のLEDモジュール間の熱移動を抑制して、上下のLEDモジュール相互の熱干渉を妨げることができる。この場合、上部LEDモジュールの外部に空隙が連通されているので、対流により空隙の空気が入れ替わって空隙に熱がこもらないようにできるに伴い、一方のLEDモジュールが空隙を介して他方のLEDモジュールで加熱されないようにできる。したがって、上方又は下方の照射対象に光を照射する上下のLEDモジュールの個々の温度が設計通りに維持されるので、上下に隣接されたLEDモジュールが有したLEDの発光効率及び演色性を維持することができる。
In this invention of
なお、請求項3の発明でスペーサを断熱材で形成する場合には、このスペーサを経路とする熱伝達を妨げることができる点で好ましいが、LEDモジュールが備えるモジュール基板の熱伝導率よりも低い熱伝導率のスペーサを用いることができる。これとともに、スペーサの熱伝導率がモジュール基板の熱伝導率と略同じである場合には、このスペーサとモジュール基板との間に断熱材製シートを挟んで実施することができる。又、請求項3の発明で、空隙に対する通風を意図的に行わせる小形ファン等の送風要素が付加される構成では、空隙を放熱空間として利用できる。更に、請求項3の発明で、少なくとも上部のLEDモジュールが備えるモジュール基板に、空隙に連通する通気孔等の通気部を設けることは妨げるものではない。このように通気部を設けた構成では、通気部からの排気により
空隙を通る空気の対流を促進できる点で好ましい。
In addition, when forming a spacer with a heat insulating material in invention of
請求項4の発明は、前記下部LEDモジュールのLEDから放出される光の配光を制御する金属製ルーバーを、前記下部LEDモジュールのモジュール基板の下面に熱伝導可能に接続して設けたことを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, a metal louver that controls light distribution of light emitted from the LEDs of the lower LED module is provided on the lower surface of the module substrate of the lower LED module so as to be thermally conductive. It is a feature.
この請求項4の発明では、下向きに出射される光の遮光角を規定するルーバーを放熱部材として利用でき、下部LEDモジュールのLEDが発生した熱を、この下部LEDモジュールのモジュール基板からルーバーに伝導させて、外部に放出できる。
In the invention of
請求項1の発明によれば、異なる照射対象に光を照射する複数のLEDモジュールの発光効率及び演色性を維持するのに好適な照明装置を提供できる。
According to invention of
請求項2の発明によれば、上方又は下方の照射対象に光を照射する上下のLEDモジュールの発光効率及び演色性を維持するのに好適な照明装置を提供できる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、上下に隣接されたLEDモジュール間に設けたスペーサによって確保された空隙で、上下のLEDモジュール相互の熱干渉を妨げるので、上方又は下方の照射対象に光を照射する上下のLEDモジュールの発光効率及び演色性を維持するのに好適な照明装置を提供できる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、下部LEDモジュールのLEDが発生した熱を、下向きに出射される光の遮光角を規定するルーバーから外部に放出させて、上部LEDモジュールに下部LEDモジュールの熱が波及し難くしたので、上方又は下方の照射対象に光を照射する上下のLEDモジュールの発光効率及び演色性を維持するのに好適な照明装置を提供できる。
According to the invention of
図1〜図4を参照して本発明の第1実施形態を説明する。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1中符号1はアンビエント照明を行う吊り下げ型の照明器具を示している。この照明器具1は、照明装置2と、この照明装置2を天井面3に吊り下げ設置する複数の吊り下げ部材4とを備えている。
図1に示すように照明装置2は、上向きに光を出射する上部LEDモジュール11と、下向きに光を出射する下部LEDモジュール21と、熱伝達抑制手段例えば断熱材41と、ルーバー51とを具備している。
As shown in FIG. 1, the
上部LEDモジュール11は、モジュール基板12の上面に、所定の配列で複数のLED13を実装するとともに、これらLED13ごとに配設される配光制御部材例えばレンズ14を取付けて形成されている。
The
モジュール基板12はプリント配線板の平板からなる。モジュール基板12は、その表面から放熱をする部材として機能するものでもあるため、金属ベースの一面に絶縁層を積層して、この絶縁層上にプリント配線技術で導体部を所定のパターンで形成したプリント配線板を用いることが好ましい。
The
各LED13には白色光を出射するものが使用されている。これらLED13の図示しない電極と、モジュール基板12の導体部とは、ボンディングワイヤで接続されている。これら導体部及びボンディングワイヤを介して各LED13は直列又は並列或いは直並列に接続されていて、図示しない点灯装置に電気的に接続されている。
Each
各レンズ14は、透光性合成樹脂の成形品であって、LED13を収めるくぼみと反対側に出射面を有し、くぼみの奥面をレンズ面で形成するとともに、くぼみの開口端と出射面とを反射面を介して連続させて作られている。レンズ14の反射面等は、くぼみ内のLED13が発した光を出射面から広げて出射するように設計されている。図1及び図2に示すように各レンズ14は、一体に連続して単一のレンズ体をなし、このレンズ体は図示しない適当な保持手段でモジュール基板12に取付け保持されている。本発明において、レンズ14等からなる配光制御部材は省略してもよい。
Each
図1に示すように下部LEDモジュール21は、モジュール基板22の下面に、所定の配列で複数のLEDユニット23を実装して形成されている。
As shown in FIG. 1, the
モジュール基板22は、その表面から放熱をする部材として機能するものでもあって、金属の平板からなる。このモジュール基板22は、上部LEDモジュール11のモジュール基板12と略同じ大きさである。
The
図3を参照して各LEDユニット23の構成を説明する。このLEDユニット23は、ユニット基板24と、反射層25と、回路パターン26と、複数のLED27と、リフレクタ28と、封止部材29とを備えている。
The configuration of each
ユニット基板24は、金属又は合成樹脂の平板からなる。反射層25は、白色の絶縁材で作られていて、ユニット基板24の下面全体に積層されている。この反射層25はシート状の接着材料からなるプリプレグ(pre-preg)で形成されている。回路パターン26は、反射層25に接着されて所定間隔ごとに複数設けられている。各LED27は、回路パターン26と交互に配置されていて、透光性の接着剤30を用いて反射層25に接着されている。これら回路パターン26と各LED27とはボンディングワイヤ31で直列に接続されていて、図示しない点灯装置に電気的に接続されている。リフレクタ28は、白色の材料で枠形状に成形されていて、その内側に回路パターン26及びLED27等を収容して反射層25に接着固定されている。封止部材29は、透光性の合成樹脂等からなり、回路パターン26及びLED27等を埋めてリフレクタ28の内側に注入して固化されている。
The
各LED27は、透光性を有するサファイア製の素子基板27aの一面に半導体発光層27bを積層して形成され、その素子基板27aの他面が反射層25に接着されている。半導体発光層27bは、厚み方向(上下方向)の双方に青色の光を放射できる。封止部材29には図示しないが蛍光体(蛍光物質)が好ましい例として略均一に分散した状態に混入されている。蛍光体には、LED27から発光された青色の一次光を波長変換して異なる波長の二次光として黄色の光を放射する蛍光体が用いられている。黄色の光を発する蛍光体と青色を発するLED27との組み合わせにより、半導体発光層27bから放出された青色の光の一部が蛍光体に当たることなく封止部材29を透過する一方で、半導体発光層27bから放出された青色の光が当たった蛍光体が、青色の光を吸収して黄色の光を発光し、この黄色の光が封止部材29を透過するので、これら補色関係にある二色の混合によって白色光が形成されて下向きに出射される。なお、LED27から発光された青色の一次光を波長変換して赤色の光を放射する蛍光体を封止部材29に加えることで、演色性が高められた白色光を下向きに出射するようにしてもよい。
Each
図1に示すように上部LEDモジュール11とこの下方近傍に設けられた下部LEDモジュール21とは、互いの間に断熱材41を挟んで上下に隣接して配置されている。断熱材41は上部LEDモジュール11と下部LEDモジュール21とを熱的に独立させるようにするための手段として用いられ、こられ両モジュールと略同じ大きさの平板からなる。そのため、断熱材41の上面には上部LEDモジュール11のモジュール基板12が面接触されているとともに、断熱材41の下面には下部LEDモジュール21のモジュール基板22が面接触されている。
As shown in FIG. 1, the
上部LEDモジュール11と下部LEDモジュール21と断熱材41とは図示しない連結手段で連結されて一体化されている。この連結は、接着剤を用いて行える他、ボルト・ナットを用いて実施できる。ボルト・ナットを用いる場合、ボルトの頭とモジュール基板12の上面又はモジュール基板22の下面との間、若しくは、ナットとモジュール基板12の上面又はモジュール基板22の下面との間のいずれかに、断熱材からなるワッシャを挟み込んでボルト・ナットによる締結をするとよい。又、これに代えて、前記ワッシャに相当するフランジを一端に有した断熱材製の筒を、ボルトが通る孔に挿入した上で、ボルト・ナットによる締結をするとよい。このような熱絶縁対策を講じることによって、ボルト・ナットが、モジュール基板12とモジュール基板22とにわたる熱伝達経路とならないようにできる。そして、以上のように組立てられた上部LEDモジュール11と下部LEDモジュール21と断熱材41のアセンブリの四隅に、前記吊り下げ部材4が接続されている。
The
ルーバー51はアルミニウム合金等の熱伝導性に優れた金属からなるルーバー片を、図1及び図4に示すように井桁格子状に組み合わせて形成されている。ルーバー片の肉厚は、このルーバー片の上端部からなる根元から先端(下端)に向けて先細となっている。ルーバー51の高さは下部LEDモジュール21の厚みより大きい。
The
ルーバー51は、ルーバー片の根元をモジュール基板22の下面に接触させて熱伝導可能に取付けられている。この取付けは、図示しないが例えば熱伝導性の接着剤を用いて、若しくはモジュール基板22の上側からねじ込まれるねじを用いて行われている。このルーバー51の各ルーバー片が互いに連続して形成する複数の四角の空間の夫々には、下部LEDモジュール21が個々に配置されている。言い換えれば、複数の下部LEDモジュール21の夫々の周囲は各ルーバー片で囲まれている。
The
ルーバー51は、下部LEDモジュール21から下方に出射された光の配光を制御するもので、例えば下方に出射された光の遮光角θ(図1参照)を規定している。遮光角θは例えば60°である。これにより、照明器具1の下方に設置されたディスプレイ画面への下部LEDモジュール21の映り込みを防ぐとともに、使用者にグレアを与えることを抑制するようになっている。
The
前記構成の照明装置2は、その発光要素としてLED13,27を用いたので、これらを有した上部LEDモジュール11と下部LEDモジュール21とが上下に重なるように組み合わされているにも拘わらず、光源部に蛍光ランプを用いた場合に比較して照明装置2全体の厚みが薄くなり、それに従い照明器具1を薄型にできる。このため、天井面3に対する照明器具1の吊り下げ高さを短くできるに伴い、天井が低いオフィス環境に使用される場合であっても、天井部での照明器具1による異物感を低減できる。
The illuminating
設置された照明装置2が点灯されることによりアンビエント照明が行われる。この照明においては、上部LEDモジュール11の各LED13が発した光がレンズ14を通って天井面3に向けて出射され、下部LEDモジュール21の各LED27が発した光がルーバー51により配光を制御されて下方に出射される。
Ambient illumination is performed by turning on the installed
この点灯時に上部LEDモジュール11の各LED13及び下部LEDモジュール21の各LED27は夫々自己発熱をする。各LED13が生成した熱は、上部LEDモジュール11のモジュール基板12に熱伝導することにより放出され、更に、このモジュール基板12の上向きの表面から大気中に放出されるので、各LED13の温度上昇が抑制される。同様に、各LED27が生成した熱は、下部LEDモジュール21のモジュール基板22に熱伝導することにより放出され、更に、このモジュール基板22の下向きの表面から大気中に放出されるので、各LED27の温度上昇が抑制される。
During this lighting, each LED 13 of the
ところで、天井面3を照射する上部LEDモジュール11と、照明装置2の下方を照射する下部LEDモジュール21とは、夫々の照射対象に適合した照明ができるように設計されるので、各LED13と各LED27の発熱量は異なることが多い。
By the way, the
しかし、上下に背面が合わさるように隣接して配置されている上部LEDモジュール11のモジュール基板12と下部LEDモジュール21のモジュール基板22とは、これらの間に挟まれた断熱材41により、直接熱伝導ができないようになっている。このため、モジュール基板12,22の温度が異なっていても、それを平均化する熱移動が、モジュール基板12,22間で生じることを断熱材41で妨げることができる。
However, the
これにより、上側のモジュール基板12の温度が60℃に維持され、下側のモジュール基板22の温度を85℃に維持できることが実験により確かめられた。これに対して、断熱材41を用いないでモジュール基板12,22を直接接触させた比較例の構成では、上側のモジュール基板12の温度は70℃に上昇し、下側のモジュール基板22の温度は75℃に低下することが実験により確かめられた。但し、以上の実験はルーバー51を設けない状態で実施された。
As a result, it was confirmed by experiments that the temperature of the
前記比較例のように下側のモジュール基板22の熱が上側のモジュール基板12の温度を高めてしまう場合には、その結果として、モジュール基板12に実装された各LED13の温度が上昇する。このため、各LED13の発光効率が低下するとともに、各LED13の寿命低下を招来し、かつ、各LED13の温度がばらついてこれらLED13が発する光の演色性も微妙にばらついてしまう。
When the heat of the
これに対して、断熱材41を用いてモジュール基板12,22間の熱移動を抑制した本実施形態の照明装置2では、モジュール基板12,22相互の熱干渉を抑制できるので、上下の各LED13,27の温度を設計通りに維持しやすく、それにより、上側の各LED13の温度が上がりすぎないようにできる。したがって、各LED13の発光効率の低下と、各LED13が発する光の演色性のばらつきを抑制できる。又、以上のように上部LEDモジュール11と下部LEDモジュール21を熱的に独立させるようにしたので、照明装置2の放熱特性を設計する際に、既述の熱干渉を考慮しなくてよくなり、したがって、上部LEDモジュール11と下部LEDモジュール21を独立光源とみなして夫々に適した放熱設計を容易にできる。
On the other hand, in the illuminating
又、照明装置2は、下部LEDモジュール21から下向きに出射される光の遮光角θを規定するルーバー51を、金属製として、モジュール基板22の下面に熱伝導可能に接続したので、下部LEDモジュール21の各LED27が発した熱を、モジュール基板22から配光制御部品であるルーバー51に伝導させて、このルーバー51を放熱部材として外部に放出できる。
In the
これにより、下部LEDモジュール21の温度上昇を抑制できるので、そのLED27の発光効率の低下を抑制できる。これとともに、下部LEDモジュール21の熱が上部LEDモジュール11に更に波及し難くなる。したがって、上方の照射対象である天井面3に光を照射する上部LEDモジュール11、及び下方の照射対象である照明装置2の下方空間に光を照射する下部LEDモジュール21の発光効率及び演色性を維持するのに好適である。更に、ルーバー51を放熱部材として利用したので、放熱を増やすための専用部品及びこの部品を配設するためのスペースを要することがない。これにより、照明装置2の構成が簡単になるとともに、照明装置2が大形になることも回避できる。
Thereby, since the temperature rise of the
図5を参照して本発明の第2実施形態を説明する。第2実施形態は、アンビエント照明を行う吊り下げ型の照明器具1が備える照明装置102の構成が第1実施形態とは異なり、それ以外は第1実施形態と同じであるので、同一部分には同じ符号を付して説明を省略する。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The second embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the
図5に示すように照明装置102は、上向きに光を出射する上部LEDモジュール111と、下向きに光を出射する下部LEDモジュール121と、スペーサ140により形成された熱伝達抑制手段としての空隙Gとを具備している。
As shown in FIG. 5, the
上部LEDモジュール111は、モジュール基板12の上面に、所定の配列で複数のLED13を実装して形成されている。
The
モジュール基板12は例えば四角形など所定形状をなすプリント配線板の平板からなる。モジュール基板12は、その表面から放熱をする部材として機能するものでもあるため、金属ベース12aの上面に絶縁層12bを設けて、この絶縁層12bにプリント配線技術で導体部を所定のパターンで形成したプリント配線板を用いることが好ましい。モジュール基板12の周部を除く領域に、通気部、例えば上下に貫通する複数の通気孔142が、白色光を出射する各LED13を避けて設けられている。
The
白色光を出射する各LED13の電極とモジュール基板12の導体部とは、ボンディングワイヤで接続されている。これら導体部及びボンディングワイヤを介して各LED13は直列又は並列或いは直並列に接続されていて、図示しない点灯装置に電気的に接続されている。
The electrode of each
下部LEDモジュール121は、モジュール基板22の下面に、所定の配列で複数のLED143を実装して形成されている。下部LEDモジュール121のLED143は、上部LEDモジュール111のLED13より、多く使用され、かつ、広範囲に配設されている。
The
モジュール基板22は例えば四角形など所定形状をなすプリント配線板の平板からなる。このモジュール基板22は上部LEDモジュール111のモジュール基板12より大きく例えばこのモジュール基板12と相似形をなしている。モジュール基板22は、その表面から放熱をする部材として機能するものでもあるため、金属ベース22aの下面に絶縁層22bを設けて、この絶縁層22bにプリント配線技術で導体部を所定のパターンで形成したプリント配線板を用いることが好ましい。
The
白色光を出射する各LED143の電極とモジュール基板22の導体部とは、ボンディングワイヤで接続されている。これら導体部及びボンディングワイヤを介して各LED143は直列又は並列或いは直並列に接続されていて、図示しない点灯装置に電気的に接続されている。
The electrode of each
上部LEDモジュール111は、その金属ベース12aを下向きにし、金属ベース22aを上向きにした下部LEDモジュール121の中央部の上方近傍に配置され、この上部LEDモジュール111の周部と下部LEDモジュール121との間に棒状をなす複数例えば一対のスペーサ140が挟まれている。スペーサ140により、上部LEDモジュール111と下部LEDモジュール121との間の熱移動を抑制する熱伝達抑制手段として機能する空隙Gが、上部LEDモジュール111と下部LEDモジュール121との間に形成されている。
The
空隙Gは、上部LEDモジュール111と下部LEDモジュール121と一対のスペーサ140とで囲まれて形成されている。この空隙Gは、スペーサ140がない部分を通じて、上部LEDモジュール111の外部に連通されていて、外気が流通できるようになっている。各通気孔142は空隙Gに連通されている。なお、下部LEDモジュール121のモジュール基板22にも、各LED143を避けて空隙Gに連通する通気孔を設けてもよい。
The gap G is formed by being surrounded by the
スペーサ140は、上部LEDモジュール111と下部LEDモジュール121とを熱的に独立させるようにするため、即ち、上下に隣接して配置された上部LEDモジュール111と下部LEDモジュール121とにわたる熱伝達経路とならないように、断熱材で形成することが好ましい。
The
スペーサ140と上部LEDモジュール111と下部LEDモジュール121とは図示しない連結手段で連結されている。この連結は、接着剤を用いて行える他、ねじ又はボルト・ナットを用いて実施できる。ねじを用いて連結する場合、スペーサ140に、上部LEDモジュール111から下向きにねじを挿入するとともに、下部LEDモジュール121から上向きにねじを挿入すればよく、この際上向きのねじと下向きのねじとは位置をずらしてねじ込んで、これらねじが熱の伝達経路にならないようにすることが望ましい。又、ボルト・ナットを用いて連結する場合、ボルトの頭とモジュール基板12の上面又はモジュール基板22の下面との間、若しくは、ナットとモジュール基板12の上面又はモジュール基板22の下面との間のいずれかに、断熱材からなるワッシャを挟み込んでボルト・ナットによる締結をするとよい。又、これに代えて前記ワッシャに相当するフランジを一端に有した断熱材製の筒を、ボルトが通る孔に挿入した上で、ボルト・ナットによる締結をするとよい。このような熱絶縁対策を講じることによって、ボルト・ナットが、モジュール基板12とモジュール基板22とにわたる熱伝達経路となることを防止できる。そして、以上のように組立てられた上部LEDモジュール111と下部LEDモジュール121と断熱材41のアセンブリの四隅に、前記吊り下げ部材4が接続されている。
The
天井面3に吊り下げ設置された照明装置102が点灯されることによりアンビエント照明が行われる。この照明においては、上部LEDモジュール111の各LED13が発した光が天井面3に向けて出射され、下部LEDモジュール121の各LED143が発した光が下方に出射される。
Ambient illumination is performed by turning on the
この点灯時に上部LEDモジュール111の各LED13及び下部LEDモジュール121の各LED143は夫々自己発熱をする。各LED13が生成した熱は、上部LEDモジュール111のモジュール基板22に熱伝導することにより放出され、更に、このモジュール基板22から大気中に放出されるので、各LED13の温度上昇が抑制される。同様に、各LED143が生成した熱は、下部LEDモジュール121のモジュール基板22に熱伝導することにより放出され、更に、このモジュール基板22から大気中に放出されるので、各LED143の温度上昇が抑制される。
During this lighting, each LED 13 of the
照明装置102は、LEDの実装数の違いにより上部LEDモジュール111よりも下部LEDモジュール121の発熱量の方が多い。しかし、背面が合わさるように上下に隣接して配置されている上部LEDモジュール111のモジュール基板12と下部LEDモジュール121のモジュール基板22とは、直接熱伝導ができないように空隙Gで主として断熱されているとともに、両モジュール基板12,22に挟まれた断熱材製のスペーサ140でも断熱されている。
In the
そのため、モジュール基板12,22の温度を平均化する熱移動が、モジュール基板12,22間で生じることが妨げられる。言い換えれば、発熱が多い下部LEDモジュール121の熱が、この下部LEDモジュール121よりも発熱が少ない上部LEDモジュール111に伝達して、上部LEDモジュール111の温度が高められることが抑制される。
Therefore, heat transfer that averages the temperatures of the
この場合に、空隙Gは、図5を描いた紙面の表裏方向に開放していて、上部LEDモジュール111の外部に連通されているので、空隙Gの空気が対流により入れ替わって空隙Gに熱がこもらないようにできる。しかも、本実施形態では、上部LEDモジュール111に設けた複数の通気孔142を通しても空隙Gの空気が外部に排出されるので、空隙Gに対する空気の入れ代わりを促進できる。これにより、上部LEDモジュール111が空隙Gを介して下部LEDモジュール121で加熱されないようにできる。
In this case, since the gap G is open in the front and back direction of the drawing of FIG. 5 and communicates with the outside of the
更に、照明装置102の下部LEDモジュール121は上部LEDモジュール111より大きく、天井面3側から照明装置102を見た場合に、上部LEDモジュール111が下部LEDモジュール121の一部のみに投影される。そのため、前記投影された領域から外れた下部LEDモジュール121の他の領域から放出される熱に、上部LEDモジュール111が晒されて、この上部LEDモジュール111が加熱されることを抑制できるので、上部LEDモジュール111の温度上昇がより抑制される。
Furthermore, the
以上の結果として、モジュール基板12に実装された各LED13の温度上昇が抑制されて、上下の各LED13,143の温度を設計通りに維持できるから、それに伴い、各LED13の発光効率の低下と、各LED13が発する光の演色性のばらつきを抑制できる。
As a result of the above, the temperature rise of each
又、以上のように上部LEDモジュール111と下部LEDモジュール121とを熱的に独立させるようにしたことにより、照明装置102の放熱特性の設計にあたり既述の熱干渉を考慮しなくてよくなる。したがって、上部LEDモジュール111と下部LEDモジュール121を独立光源とみなして夫々に適した放熱設計を容易にできる。そして、場合によっては、LEDモジュール毎に独立光源として使用することもできる。しかも、既述のように下部LEDモジュール121の放熱面積を上部LEDモジュール111より大きくしたので、下部LEDモジュール121の温度上昇が有効に抑制されるに伴い、そのLED143の発光効率の低下も抑制できる。
In addition, since the
図6を参照して本発明の第3実施形態を説明する。第3実施形態は、アンビエント照明を行う吊り下げ型の照明器具1が備える照明装置102の構成が第2実施形態とは異なり、それ以外は第2実施形態と同じであるので、同一部分には同じ符号を付して説明を省略する。
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The third embodiment is different from the second embodiment in the configuration of the
第3実施形態では、照明装置102を見た場合に、下部LEDモジュール121に対する上部LEDモジュール111の投影領域から外れた下部LEDモジュール121の他の領域に、例えばこの領域の上面から上向きに突出して、金属ベース22aに熱的に接続された放熱要素22cを設けている。放熱要素22cは金属ベース22aと一体に形成することが好ましい。放熱要素22cは例えば複数のリブ又はフィンで作られている。
In the third embodiment, when the
以上説明した事項外の構成は、第2実施形態と同じであるから、この第3実施形態においても第2実施形態と同じ作用を得ることができる。したがって、第3実施形態の照明装置102は、照射対象である天井面3に光を照射する上部LEDモジュール111と、照射対象である照明装置102の下方空間に光を照射する下部LEDモジュール121との発光効率及び演色性を維持するのに好適である。
Since the configuration other than the items described above is the same as that of the second embodiment, the same operation as that of the second embodiment can be obtained also in the third embodiment. Therefore, the
しかも、第3実施形態では、下部LEDモジュール121に放熱要素22cを設けて放熱面積を増大したので、下部LEDモジュール121からの放熱が促進される。それに伴い、下部LEDモジュール121の温度上昇がより有効に抑制されるので、そのLED143の発光効率の低下を一層抑制できる点で有利である。
Moreover, in the third embodiment, since the heat dissipation area is increased by providing the
1…照明器具、2,102…照明装置、3…天井面(照射対象)、11,111…上部LEDモジュール、12a,22a…金属ベース、13…上部LEDモジュールのLED、21,121…下部LEDモジュール、27…下部LEDモジュールのLED、41…断熱材(熱伝導抑制手段)、51…ルーバー、140…スペーサ、143…下部LEDモジュールのLED、G…空隙(熱伝導抑制手段)
DESCRIPTION OF
Claims (4)
LEDを有して前記上部LEDモジュールの下方近傍に配置されて下向きに光を出射する下部LEDモジュールと;
前記上下のLEDモジュール間に設けられてこれら上下のLEDモジュール間の熱移動を抑制する熱伝達抑制手段と;
を具備したことを特徴とする照明装置。 An upper LED module having LEDs and emitting light upward;
A lower LED module which has an LED and is arranged near the lower part of the upper LED module and emits light downward;
Heat transfer suppression means provided between the upper and lower LED modules to suppress heat transfer between the upper and lower LED modules;
An illumination device comprising:
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JP2010101603A (en) * | 2008-10-27 | 2010-05-06 | Sasakura Engineering Co Ltd | Ceiling radiation panel having function of ceiling area lighting |
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JP2014122787A (en) * | 2014-02-13 | 2014-07-03 | Sasakura Engineering Co Ltd | Ceiling radiant panel with lighting function |
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- 2006-09-22 JP JP2006257876A patent/JP2008078047A/en active Pending
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