JP2008130397A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱フィンを器具本体１の外底面に設置した照明装置において、器具本体１の放熱性を高める構造とすることで、コンパクトな照明装置を提供する。
【解決手段】内部に光源５を収めた器状である器具本体１の外底面に複数の放熱フィン３を器具本体１外周の内側領域に収まるように設け、少なくとも一つの放熱フィン３が器具本体１外周の外側領域に突出自在となっている。この照明装置は天井面に埋設され、器具本体１の開口部が下側を向くように設けられている。
【選択図】図１

Description

本願発明は、光源が実装された実装基板と、複数の放熱フィンと、前記実装基板と前記放熱フィンとが取り付けられた器具本体と、を備えた照明装置に関するものである。

従来から、特開２００２−３０４９０４号公報（特許文献１）に示されるようなＬＥＤ照明装置は知られている。このＬＥＤ照明装置は図１３に示すように、器具本体１０１、器具外郭１０２、レンズ体１０３およびＬＥＤ１０４を備えているほか、器具本体１０１にＬＥＤ電源供給部１０５が内蔵されている。そして、このＬＥＤ電源供給部１０５はＬＥＤ１０４が実装された配線基板の裏面側に設けられている。

これにより、天井裏からの交流電源をＬＥＤ照明装置に直接接続し、一般家庭で使用されているシーリング器具としての展開が容易にできた。
特開２００２−３０４９０４号公報

しかしながら、ＬＥＤ電源供給部１０５が器具本体１０１に内蔵されていると、ＬＥＤ１０４からの熱の影響を受けやすく、ＬＥＤ電源供給部１０５の部品温度が上昇してしまう恐れがある。また、ＬＥＤ１０４が発する熱はＬＥＤ電源供給部１０５との取付部を介してＬＥＤ電源供給部１０５に伝わり、更にＬＥＤ電源供給部１０５から器具本体１０１に伝わって外部に放熱されるので、ＬＥＤ１０４の放熱性が低下してしまう恐れがある。

よって、特開２００２−３０４９０４号公報に示される上記従来例のＬＥＤ照明装置にあっては、ＬＥＤ電源供給部１０５及びＬＥＤ１０４の温度を低減するために器具本体１０１のサイズを大きくする必要があるという問題があった。

このような問題を解決するべく、ＬＥＤ電源供給部１０５を内蔵せずに外付けとし、放熱を促進させるための放熱フィンを器具本体の外底面に設置することも考えられる。この場合、施工の関係上、天井に設けた器具外径より僅かに大きい孔部に器具を挿入して設置するため、放熱フィンの外径は器具外径以内に納める必要がある。しかし、この構造では器具本体で暖められた熱流がフィンに流れることになるため、フィンからの放熱性が低下するという課題がある。

本願発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、放熱フィンを器具本体の外底面に設置した照明装置において、器具本体の放熱性を高める構造とすることで、コンパクトな照明装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本願請求項１記載の発明では、内部に光源を収めた器状である器具本体の外底面に複数の放熱フィンを器具本体外周の内側領域に収まるように設け、少なくとも一つの放熱フィンが器具本体外周の外側領域に突出自在となっていることを特徴としている。

また、本願請求項２記載の発明では、上記請求項１記載の照明装置において、少なくとも一つの放熱フィンに回動部が設けられ、回動することでこの放熱フィンが器具本体外周の外側領域に突出自在となることを特徴としている。

また、本願請求項３記載の発明では、上記請求項１記載の照明装置において、少なくとも一つの放熱フィンの材料が形状記憶合金であり、加熱されることでこの放熱フィンが器具本体外周の外側領域に突出自在となることを特徴としている。

また、本願請求項４記載の発明では、上記請求項１記載の照明装置において、少なくとも一つの放熱フィンが熱膨張率の異なる２種類の材料からなり、加熱されることでこの放熱フィンがバイメタル作用により器具本体外周の外側領域に突出自在となることを特徴としている。

また、本願請求項５記載の発明では、上記請求項１記載の照明装置において、少なくとも一つの放熱フィンが水平方向にスライドすることで、この放熱フィンが器具本体外周の外側領域に突出自在となることを特徴としている。

また、本願請求項６記載の発明では、上記請求項１〜５のいずれか１項記載の照明装置において、天井面に埋設される照明装置であって、器具本体の開口部が下側を向くように設けられていることを特徴としている。

本願請求項１記載の発明の照明装置においては、器具本体の外底面に複数の放熱フィンを器具本体外周の内側領域に収まるように設け、少なくとも一つの放熱フィンが器具本体外周の外側領域に突出自在となっているので、放熱フィンの放熱性を高めることができ、照器具本体をコンパクトにすることが可能となる。

本願請求項２記載の発明の照明装置においては、特に、少なくとも一つの放熱フィンに回動部が設けられ、回動することでこの放熱フィンが器具本体外周の外側領域に突出自在となるので、天井に取り付ける場合には突出した放熱フィンを器具本体側に起こすことで、天井の取付け孔に挿入させて設置し、設置後に放熱フィンを自重によって自動で器具本体外側に突出させることができる。また、照明装置を天井から取り外す場合は、器具を天井から下側に引出すと、天井の取付け孔の縁部が放熱フィンに当たり、放熱フィンを器具本体側に押し上げ、容易に取り外すことができる。

本願請求項３記載の発明の照明装置においては、特に、少なくとも一つの放熱フィンの材料が形状記憶合金であり、加熱されることでこの放熱フィンが器具本体外周の外側領域に突出自在となるので、可動機構が必要でなく、構造をシンプルにすることができる。これにより、コストを低減することができる。

本願請求項４記載の発明の照明装置においては、特に、少なくとも一つの放熱フィンが熱膨張率の異なる２種類の材料からなり、加熱されることでこの放熱フィンがバイメタル作用により器具本体外周の外側領域に突出自在となるので、可動機構が必要でなく、構造をシンプルにすることができる。これにより、コストを低減することができる。

本願請求項５記載の発明の照明装置においては、特に、少なくとも一つの放熱フィンが水平方向にスライドすることで、この放熱フィンが器具本体外周の外側領域に突出自在となるので、天井に取り付ける場合には放熱フィンを器具本体内側にスライドさせて、容易に天井取付け孔に挿入させて設置することができる。

本願請求項６記載の発明の照明装置においては、特に、天井面に埋設される照明装置であって、器具本体の開口部が下側を向くように設けられているので、容易に取り付けることができる。

以下、本願発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。

図１〜４は、本願請求項１、２、６に対応した第一の実施形態である照明装置を示している。

本実施形態の照明装置は、内部に光源５を収めた器状である器具本体１の外底面に複数の放熱フィン３（ａ、ｂ）を器具本体１外周の内側領域に収まるように設け、少なくとも一つの放熱フィン３（ａ、ｂ）が器具本体１外周の外側領域に突出自在となっている。そして、少なくとも一つの放熱フィン３（ａ、ｂ）に回動部が設けられ、回動することでこの放熱フィン３（ａ、ｂ）が器具本体１外周の外側領域に突出自在となる。そして、天井面に埋設され、器具本体１の開口部が下側を向くように設けられている。

以下、この実施形態の照明装置をより具体的詳細に説明する。

この実施形態の照明装置は、天井に設けられた取付け孔に挿入させることで、設置されるダウンライトである。なお、天井以外にも壁面などにおいても設置することは可能である。

器具本体１は、図１〜３に示すように、円盤状の底部と、底部の外周縁から下方に延設された円筒部と、円筒部の下端から外側に延設されて円筒部を取り囲む縁部と、を一体に有する形状に形成されている。底部の外周は底部の下面に近づくにつれ大きくなるようなテーパ形状となっている。図示されていないが、外付けされている電源装置２に電気的に接続される接続部（コネクタ）が底部の下面中央付近に設けられている。なお、器具本体１は例えばアルミなどからなる。

実装基板４は、光源５であるＬＥＤ、コンデンサ、トランジスタ等の電子部品が実装された器具本体１内に収納される円状のＬＥＤユニット（プリント基板）である。そして、図示されていないが、器具本体１に設けられた接続部にコネクタ接続される接続部を実装基板４の上面中央に備えている。

光源５の前方にはレンズを含むレンズ体６が配置されている。このレンズ体６は、例えば絶縁性の樹脂成形により形成され、光源５の光を制御するためのレンズが各光源５に配置されている。

なお、レンズ体６及び実装基板４は器具本体１内に着脱自在に収納されるようになっていてもよい。

図２に示すように、器具本体１の底部の上面には、放熱フィン３（ａ、ｂ）が一面に設けられている。この放熱フィン３（ａ、ｂ）はアルミなどから略矩形状に形成されている。内側に設けられた放熱フィン３ａは器具本体１と一体となっており、各放熱フィン３ａが平行になるように設けられている。外周縁付近に設けられた放熱フィン３ｂは放射状に設けられ、図４（ａ）に示すように、上部フィンと下部フィンとが取付け部７を介して接続され、上部フィンが取付け部７の回転軸１２により回動する可動フィンとなっている。

図３に示すように、放熱フィン３ｂの上部フィンは自重により、器具本体１のテーパ形状となっている底部の外周に沿って固定され、放熱フィン３ｂの上部フィンの先端部は器具本体１外側に突出するようになっている。一方、外力を加えて放熱フィン３ｂの上部フィンを器具本体１内側に起こした場合、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、取付け部７の内側には取付けガイド１１が設けられているので、放熱フィン３ｂの上部フィンは、この取付けガイド１１に当接することで鉛直方向より器具本体１内側に傾かないようになっている。従って、外力を加えない限り放熱フィン３ｂの上部フィンは器具本体１外側に突出することになる。そして、放熱フィン３ｂの上部フィンの自重により、放熱フィン３ｂの上部フィンの下面は、器具本体１の底部外周に対して押さえつけられ、密接する。

したがって、本実施形態の照明装置の施工時には、器具本体１外側に突出した放熱フィン３ｂの上部フィンを器具本体１内側に起こして図１に示す状態にし、天井取付け孔に挿入させて設置することができる。設置後は、放熱フィン３ｂの上部フィンは自重で器具本体１外側に突出し、図３に示す状態となる。そして、照明装置を天井から取り外す場合は、器具本体１を天井から下側に引出すと、天井取付け孔の縁部が放熱フィン３ｂの上部フィンに当たって押し上げるため、器具本体１内側に起こされ、容易に取り外すことができる。

また、光源５であるＬＥＤから発した熱は器具本体１に伝わり、器具本体１と放熱フィン３ｂから放熱されることとなる。図３に示すように、器具本体１外側に突出した放熱フィン３ｂの上部フィンには、器具本体１からの煽り熱を受けず、周囲温度に相当する低い温度の空気が流れ込むため、放熱フィン３ｂの放熱が促進される。これにより、器具本体１をコンパクトにすることが可能となる。

なお、放熱フィン３の配列は上述した形式に限らず、他の配列であっても同様の作用及び効果を奏する。

また、電源装置２は外付けに限定されているわけではなく、器具本体１の底部の上面に設置するといった電源内蔵型にしても、同様の作用及び効果を奏する。

また、器具本体１の底部外周または放熱フィン３ｂの上部フィンの下面に軟質熱伝導シート８を貼り付けると、放熱フィン３ｂの上部フィンと器具本体１の底部外周とが軟質熱伝導シート８を介してより密着するため、器具本体１から放熱フィン３ｂの上部フィンへの熱伝導が向上し、より放熱が促進される。

図５〜７は、本願請求項１、３、６に対応した第二の実施形態である照明装置を示している。

なお、ここでは、上記第一の実施形態と相違する事項についてのみ説明し、その他の事項（構成、作用効果等）については、上記第一の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。

本実施形態の照明装置は、少なくとも一つの放熱フィン３ｃの材料が形状記憶合金であり、加熱されることでこの放熱フィン３ｃが器具本体１外周の外側領域に突出自在となる。

以下、この実施形態の照明装置をより具体的詳細に説明する。

放熱フィン３ｃは細い短冊状であり、周囲温度から定常状態の間の所定温度に達すると器具本体１外側に開く形状記憶合金で形成され、図７に示すように、放射状に略千鳥配置されている。そして、図５及び６に示すように、放熱フィン３ｃは器具本体１中央に近づく程高さが高いものとなっている。図５に示すように、初期状態では放熱フィン３ｃは器具本体１外側に突出しないように位置している。放熱フィン３ｃは器具本体１の底部の上面に接着剤または高熱伝導シートを介してネジ止めされている。

したがって、初期状態では放熱フィン３ｃが器具本体１外側に突出しないように位置しているため、本実施形態の照明装置の施工時には、容易に天井取付け孔に挿入させて設置することができる。

また、照明装置が点灯すると器具本体１及び放熱フィン３ｃの温度が上昇し、所定温度になると放熱フィン３ｃが器具本体１外側に開いて、その先端側が器具本体１より外側に突出する。よって、突出した放熱フィン３ｃの部分は、器具本体１の煽り熱を受けず、周囲温度相当の空気が流れ込むため、放熱が促進される。

このように、本実施形態の照明装置は稼動機構が必要でないため、構造がシンプルになり、コストを低減することができる。

なお、放熱フィン３ｃはその全体が形状記憶合金である必要はなく、一部が形状記憶合金でその他はアルミ等の部材が接続された構成であっても、形状記憶合金部分が屈曲することで同様の作用及び効果を奏する。

また、本願請求項１、４に対応した、放熱フィン３ｃが熱膨張率の異なる２種類の材料からなり、加熱されることで器具本体１の外側に突出するといった実施形態である場合は、放熱フィン３ｃが形状記憶合金である場合の効果に加えて、更に、照明装置が消灯すると放熱フィン３ｃは初期状態に戻るため取り外しが容易となる。

図８〜１２は、本願請求項１、５、６に対応した第三の実施形態である照明装置を示している。

なお、ここでは、上記第一の実施形態と相違する事項についてのみ説明し、その他の事項（構成、作用効果等）については、上記第一の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。

本実施形態の照明装置は、少なくとも一つの放熱フィン３ｄが水平方向にスライドすることで、この放熱フィン３ｄが器具本体１外周の外側領域に突出自在となる。

以下、この実施形態の照明装置をより具体的詳細に説明する。

器具本体１の底部上面には複数のスライドガイド１０がそれぞれ平行になるように設けられ、このスライドガイド１０内に各放熱フィン３ｄが差し込まれることで、スライドガイド１０に沿って放熱フィン３ｄがスライドする。このスライドガイド１０は器具本体１の底部上面と一体構造となっている。なお、スライドガイド１０が高熱伝導部材（アルミ、銅等）で構成され、接着剤或いは高熱伝導シートを介したネジ留めで器具本体１の底部上面に密着固定されていてもよい。

放熱フィン３ｄと器具本体１は、図１１に示すように、治具を介してバネ１３で接続されている。図９、１０に示すように、放熱フィン３ｄは突出方向が交互に逆になるように配設されている。そして、通常バネ１３は縮んでおり、放熱フィン３ｄは器具本体１外側に突出した状態になっている。この場合、放熱フィン３ｄの突出する側端部の逆側端部にはストッパー９が設けられているので、このストッパー９がスライドガイド１０に当接することで、放熱フィン３ｄは水平方向に対して固定される。

図１１に示すように、放熱フィン３ｄの突出部分は、本体から離れるにつれ外周が小さくなるようなテーパ形状となっている。さらに、突出部分の下端は器具本体１の底部上面外周に位置している。図９に示すように、放熱フィン３ｄを器具本体１内側に最大限スライドさせた時、放熱フィン３ｄは全体が器具本体１の内側に位置する。

したがって、本実施形態の照明装置の施工時には、バネ１３で器具本体１外側に突出した放熱フィン３ｄを器具本体１内側にスライドさせて、天井取付け孔に挿入させて設置することができる。設置後は、放熱フィン３ｄは自動的にバネ１３の力で器具本体１外側に突出する。そして、照明装置を天井から取り外す場合は、器具本体１を天井から下側に引出すと、放熱フィン３ｄに設けたテーパ部分に天井取付け孔の縁部が当たることによって放熱フィン３ｄが器具本体１内側に自動的にスライドし、容易に取り外すことができる。

また、光源５であるLEDから発した熱は器具本体１に伝わり、器具本体１と放熱フィン３ｄから放熱される。そして、器具本体１から突出した放熱フィン３ｄの部分には周囲温度に相当する低い温度の空気が流れ込み、放熱フィン３ｄの熱を奪って上方に排出される。

このように、本実施形態の照明装置は放熱フィン３ｄの放熱が促進されるため、器具をコンパクトにすることができる。

なお、図１２に示すように、電源装置２は外付けに限定されているわけではなく、器具本体１の底部の上面に設置するといった電源内蔵型にしても、同様の作用及び効果を奏する。

本願発明の第一の実施形態である照明装置を示す断面図。 同照明装置を示す上面図。 同照明装置の可動フィンが外側に突出している状態を示す断面図。 （ａ）は同照明装置の可動フィン取付け部を示す断面図、（ｂ）は同照明装置の可動フィン取付け部を示す図４（ａ）でのＡ−Ａ断面図。 本願発明の第二の実施形態である照明装置を示す断面図。 同照明装置の可動フィンが外側に突出している状態を示す断面図。 同照明装置を示す上面図。 本願発明の第三の実施形態である照明装置を示す断面図。 同照明装置を示す上面図。 同照明装置の可動フィンが外側に突出している状態を示す上面図。 同照明装置の可動フィンが外側に突出している状態を示す図１０でのＡ−Ａ断面図。 器具本体の外底面に電源装置を設置した同照明装置を示す断面図。 従来例である照明装置を示す断面図。

符号の説明

１ 器具本体
２ 電源装置
３ 放熱フィン
４ 実装基板
５ 光源
６ レンズ体
７ 取付け部
８ 軟質熱伝導シート
９ ストッパー
１０ スライドガイド
１１ 取付けガイド
１２ 回転軸
１３ バネ

Claims (6)

1. 内部に光源を収めた器状である器具本体の外底面に複数の放熱フィンを器具本体外周の内側領域に収まるように設け、少なくとも一つの放熱フィンが器具本体外周の外側領域に突出自在となっていることを特徴とする照明装置。
2. 少なくとも一つの放熱フィンに回動部が設けられ、回動することでこの放熱フィンが器具本体外周の外側領域に突出自在となることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
3. 少なくとも一つの放熱フィンの材料が形状記憶合金であり、加熱されることでこの放熱フィンが器具本体外周の外側領域に突出自在となることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
4. 少なくとも一つの放熱フィンが熱膨張率の異なる２種類の材料からなり、加熱されることでこの放熱フィンがバイメタル作用により器具本体外周の外側領域に突出自在となることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
5. 少なくとも一つの放熱フィンが水平方向にスライドすることで、この放熱フィンが器具本体外周の外側領域に突出自在となることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
6. 天井面に埋設される照明装置であって、器具本体の開口部が下側を向くように設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の照明装置。

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