JP2009016092A

JP2009016092A - 照明装置

Info

Publication number: JP2009016092A
Application number: JP2007174625A
Authority: JP
Inventors: Norio Yasuoka; 則雄安岡; Naoki Tani; 直樹谷
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2007-07-02
Filing date: 2007-07-02
Publication date: 2009-01-22

Abstract

【課題】光源が発する熱で高温となった空気が反射部材内に篭ることを防止し、前記光源の熱の放熱の問題を緩和することができる照明装置を提供する。
【解決手段】光源モジュール１，１，１，１を取り囲んで光源モジュール１，１，１，１からの光を反射する反射部材５を内外に貫通する貫通孔５８，５８，５８，５８を設けることにより、又は光源モジュール１，１，１，１及び反射部材５を収容する収容部６に取り付けられ、光源モジュール１，１，１，１からの光を外側に出射する拡散板７及び収容部６の間に隙間Ｇを設けることにより、反射部材５の内外への通気を可能とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、光源からの熱を放熱するための通気路を有する照明装置に関する。

青色発光ダイオード（以下、ＬＥＤと言う）の開発をきっかけに白色ＬＥＤの実用化が進み、最近は、白熱電球、蛍光ランプと共にＬＥＤが照明の光源として広く使用されている。

このようなＬＥＤは白熱電球、蛍光ランプに比べ、小型、省電力、長寿命という特徴を有しており、照明分野においては、このようなＬＥＤの特徴を生かす様々な技術が提案されている。

例えば、特許文献１には、光源としてのＬＥＤと、該ＬＥＤに給電するための蓄電池と、該蓄電池を充電する充電器とを備えることにより、小型、且つ省電力で使い勝手の良い電気スタンドが開示されている。
特開２００４−１６５１１５号公報

一方、白熱電球、蛍光ランプ又はＬＥＤを光源として用いた場合、何れの場合においても、使用中に前記光源から高い熱が発生する。特に、ＬＥＤを光源として用いた場合には、ＬＥＤ自身からの発熱によってＬＥＤ自体及び、該ＬＥＤを実装した基板の劣化が進むという問題がある。

しかし、特許文献１の電気スタンドの場合は、光源からの発熱を放熱するための放熱機構が設けられておらず、上述のような光源の発熱問題に対応することが出来ない。

また、特にスタンドのような人の手に届くような身近な照明装置においては、光源の発熱により高温になった光源の収容部に人が触れる場合があり、照明装置の安全性に問題があった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光源が発する熱で高温となった空気が光源の収容部内に篭ることを防止し、前記光源の熱の放熱の問題を緩和できる照明装置を提供することにある。

本発明に係る照明装置は、光源と、該光源を収容する収容部とを有し、該収容部に前記光源からの熱を放熱するための通気路が形成されてなることを特徴とする。

本構成により、光源が発する熱で高温となった空気を、光源の収容部に形成された通気路から放出して収容部内に篭ることを防止し、放熱することができる。

本発明に係る照明装置は、光源と、該光源を収容する収容部と、該収容部に設けられる前記光源の光を拡散する拡散板とを備える照明装置において、前記収容部および／または前記拡散板に通気孔が設けられ、該通気孔により前記光源からの熱を放熱するための通気路が形成されてなることを特徴とする。

本構成により、光源が発する熱で高温となった空気を、光源の収容部および／または拡散板に形成された通気路から放出して収容部内に篭ることを防止し、放熱することができる。

本発明に係る照明装置は、さらに、前記収容部に設けられる通気孔は、前記収容部の天板に設けられることを特徴とする。

本発明に係る照明装置は、さらに、前記拡散板に設けられる通気孔は、前記収容部と前記拡散板との間に設けられた隙間であることを特徴とする。

本発明に係る照明装置は、さらに、前記収容部および前記拡散板に通気孔が設けられ、複数の通気孔により通気路が形成されていることを特徴とする。

本発明に係る照明装置は、さらに、前記収容部には、前記光源からの光を反射する反射部材が設けられ、該反射部材は、前記収容部に設けられた通気孔に対応した位置に貫通孔が設けられていることを特徴とする。

本構成により、収容部に形成された通気孔の位置が、反射部材の貫通孔の位置と整合しているため、光源の熱により高温となった空気が貫通孔を介して反射部材の外側に流れ出す際、収容部内に止まらず通気孔を介して前記収容部の外側に流れて行くことになり、放熱が確実に行える。

本発明に係る照明装置は、さらに、前記拡散板は、互いに異なった位置に通気孔を有する拡散板が複数重なって形成されることを特徴とする。

本構成により、拡散板に設けられた通気孔から光が漏れることなく、収容部に通気孔を設けることができる。

本発明によれば、光源が発する熱で高温となった空気が光源の収容部内に篭ることを防止し放熱することができる。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１を、図面を参照して説明する。説明の便宜上、いわゆるスタンドを、本発明に係る照明装置の例として説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る照明装置の模式的斜視図である。

本発明の実施の形態１に係る照明装置は、光源を備える灯部１０と、灯部１０を支持するアーム部２０（支持部）と、前記光源を駆動するための駆動部を内蔵し、アーム部２０を回動可能に枢支する枢支筒３０と、枢支筒３０が固定された台部４０と、台部４０に設けられ、前記光源をオン／オフするスイッチ５０とを備えている。

図２は、灯部１０及びアーム部２０の一部の構成を示す分解斜視図、図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線による断面図、図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線による断面図、図５は、図４のＶ−Ｖ線による断面図である。アーム部２０は例えば断面が四角の管であり、灯部１０はアーム部２０の一端と連通されている。

灯部１０は、複数のＬＥＤが実装された４つの光源モジュール１，１，１，１と、光源モジュール１，１，１，１が発する光を後述する拡散板７に向けて反射する反射部材５と、光源モジュール１，１，１，１及び反射部材５を収容する収容部６とを備えている。収容部６は一面が開放されて開口６７が形成されており、前記開口を覆うように収容部の天板となる蓋部４が設けられており、前記一面と対向する他面には、入射する光源モジュール１，１，１，１からの光を拡散させ、面全体に亘って均一に出射させる拡散板７が設けられている。蓋部４は、本実施形態のように、収容部６とは別体ではなく、収容部６と一体であってもよい。

各光源モジュール１，１，１，１は、矩形のセラミック基板の表側の中央部に、例えば３６個の０．１ＷのＬＥＤ（スモールチップ）が密集して実装されている。各セラミック基板の対向する何れか２つの頂点には、光源モジュール１，１，１，１を蓋部４にネジ止めするための貫通孔１１，１１が設けられている。４つの光源モジュール１，１，１，１は裏側が長方形の熱伝導シート３の一面３２にと接し、熱伝導シート３の長手方向に並設されている。

熱伝導シート３は、例えばポリフェニレンサルファイド樹脂からなり、各光源モジュール１，１，１，１の貫通孔１１，１１と対応する位置に貫通孔３１，３１，３１，…を有している。熱伝導シート３は、一面３２が光源モジュール１，１，１，１と接し、他面は蓋部４の内側面と接するように、挟持されている。

反射部材５はトレー状をなしており、長方形の固定板５１と、固定板５１の両長辺側縁から固定板５１の面方向に対して直交する方向に、屈曲して延びる長方形の長辺側壁５２，５２と、固定板５１の両短辺側縁から固定板５１の面方向に対して直交する方向に立ち上がる長方形の短辺側壁５３，５３とから成り、固定板５１の対向側には開口５７を有している。長辺側壁５２，５２は、短手方向における縁側の半分が、後述する収容部６の補強板６５，６５と接している。固定板５１の中央部には、熱伝導シート３より少し大きい寸法の開口５４が設けられており、固定板５１の両短辺側には、反射部材５を蓋部４にネジ止めするための貫通孔５５，５５，５５，５５が設けられている。反射部材５の内側面には、光源モジュール１，１，１，１が発する光を反射するための反射板５６が形成されている。反射部材５が蓋部４にネジ止めされた場合、光源モジュール１，１，１，１が固定板５１の開口５４を介して反射部材５の内側に挿入されるようになるので、光源モジュール１，１，１，１が発する光は反射板５６により、拡散板７に向けて反射される。固定板５１は開口５４の両長辺側に、反射部材５を内外に貫通する長孔状の貫通孔５８，５８を開口５４の両長辺に沿って夫々設けている。また、固定板５１は開口５４の両短辺側に、反射部材５を内外に貫通する長孔状の貫通孔５９を開口５４の両短辺に沿って夫々設けている。

蓋部４は長方形の板状をなしており、熱伝導シート３の長手方向に沿って配されている。蓋部４の各縁側には、蓋部４の両側を貫通する長孔状のスリット４１，４１，４１，…が、蓋部４の長手方向に沿って形成されている。蓋部４の内側面には熱伝導シート３を介して光源モジュール１，１，１，１がネジ止めされており、熱伝導シート３及び光源モジュール１，１，１，１を取り囲むように反射部材５が固定されている。この場合、反射部材５の貫通孔５８，５８，５８，５８及び貫通孔５９，５９に対応する位置には、蓋部４は、蓋部４を両側に貫通する第１の通気孔４２，４２，４２，…を設けている。第１の通気孔４２，４２，４２，…は、反射部材５の貫通孔５８，５８，５８，５８及び貫通孔５９，５９に倣う形状を有しており、反射部材５の貫通孔５８，５８，５８，５８及び貫通孔５９，５９と位置が整合するように構成されている。つまり、反射部材５の内側の空気が、反射部材５の貫通孔５８，５８，５８，５８及び貫通孔５９，５９並びに第１の通気孔４２，４２，４２，…を介して、外側と通気が可能に構成されている。一方、蓋部４は、熱伝導シート３と接する内側面の領域に対応する一部分を除く外側面に凹凸が形成されており、外気と接する面積を広げている。蓋部４は、アルミニウム、銅等の熱伝導性の優れた材料からなり、蓋部４の内側面の縁部が、収容部６の前記開口側の縁と当接する状態に、収容部６に取り付けられている。

図６は、灯部１０及びアーム部２０の一部の構成を示す斜視図である。収容部６は、蓋部４と対向する一面が開放され、開口６７が形成されており、前記一面と対向する略長方形の他面６８には、反射部材５の開口５７に対応する位置に、開口５７より少し大きい寸法の長方形の開口６６を設けている。また、収容部６は、前記一面より前記他面６８の面積が小さいシュート状をなしている。また、収容部６は、他面６８の両長辺側縁から他面６８の面方向に対して鋭角をなして延びる略長方形状の長辺側壁６１，６１と、他面６８の両短辺側縁から他面６８の面方向に対して鋭角をなして延びる略長方形状の短辺側壁６２，６２とを有し、長辺側壁６１，６１及び短辺側壁６２，６２同士により形成されるエッジは、Ｒ形の面取りが行われ、湾曲面を形成している。両長辺側壁６１，６１には、長辺側壁６１，６１の両側を貫通する４つの長孔状のスリット６３，６３，６３，６３を、両長辺側壁６１，６１の長手方向に沿って適宜隔てて夫々設けている。

収容部６の他面６８の両短辺側にも複数の長孔状のスリット６４，６４，６４，…が夫々設けられている。他面６８の一方の短辺側では、スリット６４，６４，６４，…が、前記短辺側に沿って並設されており、他面６８の他方短辺側では、３つのスリット６４，６４，６４が、前記短辺の両端側に夫々設けられている。また、収容部６の開口６６の両長辺側縁には、他面６８の面方向に対して直交する方向に、収容部６の内側に向けて補強板６５，６５を突設し、収容部６の撓みを防止している。反射部材５の長辺側壁５２，５２の縁側の一部は、外側が補強板６５，６５の内側と接し、光源モジュール１，１，１，１が発する光の漏れを防止している。収容部６の短辺側壁６２，６２の内、一方には、アーム部２０を収容部６と連通させる貫通孔７０が設けられており、開口６６の両短辺側縁には、拡散板７をネジ止めするための固定爪６９，６９が設けられている。固定爪６９，６９はネジ孔を夫々有している。

拡散板７は収容部６の他面６８の開口６６に倣う長方形をなし、開口６６より少し小さい寸法を有しており、長手方向の両端部の中央部には、収容部６の固定爪６９，６９に固定するための貫通孔７１，７１を夫々設けている。拡散板７は、開口６６を蓋するように、収容部６の他面６８の固定爪６９，６９にて貫通孔７１，７１を用いてネジ止めされている。また、拡散板７は、開口６６に倣う形状を有するものの開口６６より少し小さい寸法を有しているので、固定爪６９，６９によって固定される長手方向の両端部の一部を除く全縁において、収容部６（又は開口６６）と間に第２の通気孔となる隙間Ｇを有している。つまり、隙間Ｇを介して内外への通気が可能に構成されている。拡散板７は、耐衝撃性及び耐熱性に優れた乳白色のポリカーボネート樹脂製であり、内側には拡散板７に入射して外部に出射する光が均一に出射するように光を拡散すべく、微細なレンズが多数形成されたマイクロレンズシートが設けられている。よって、拡散板７に入射する光は、グレアの低減及び光束のバラツキによる不均一性が緩和され、外部へ出射される。

アーム部２０は例えば断面が四角の管であり、Ｌ字状に屈曲している。アーム部２０の一端部は、灯部１０に内嵌されている。アーム部２０の他端は枢支筒３０に回動可能に枢支されている。

以下、本発明の実施の形態１係る照明装置の使用において、光源モジュール１，１，１，１が発する熱の放熱作用について説明する。

光源モジュール１，１，１，１は、熱伝導シート３を介して蓋部４に固定されているので、光源モジュール１，１，１，１が発した熱の一部分は、基板を介して熱伝導シート３に伝導される。

熱伝導シート３及び熱伝導部材２の一端部に伝導された熱は熱伝導シート３を介して蓋部４に伝導される。蓋部４に伝導された熱は、凹凸が形成された蓋部４の外側面を介して外気中に放出される。

また、光源モジュール１，１，１，１が発した熱の他の部分は灯部１０内、特に反射部材５の内側の空気に伝道される。灯部１０内、特に反射部材５の内側の空気に伝道された熱は、前記空気を媒体として、反射部材５、収容部６等に伝導され、これらの温度を高めることとなる。

一方、灯部１０は、収容部６及び蓋部４にスリット６３，６３，６３，…及びスリット４１，４１，４１，…を夫々設けており、これらスリットは灯部１０の内外を貫通している。従って、スリット６３，６３，６３，…又はスリット４１，４１，４１，…の何れか一方を介して灯部１０内に流入した外気が、他方を介して外側に流出する空気の流れが生じることが可能である。つまり、前記空気の流れに収容部６及び蓋部４の一部が曝されており、収容部６及び蓋部４の前記一部の表面を介した熱の放出が行われる。

また、光源モジュール１，１，１，１が発する光を拡散板７に向けて反射する反射部材５は、光源モジュール１，１，１，１の光を漏らすことなく拡散板７を介して外側へ出射させるようにするために、光源モジュール１，１，１，１を取り囲むような形状を有している。従って、光源モジュール１，１，１，１が発した熱が伝導され、高温になる収容部６（反射部材５）の内側空気は、収容部６（反射部材５）の内側に篭ってしまうこととなる。しかし、本発明の実施の形態１に係る照明装置は、拡散板７と収容部６（又は開口６６）と間に隙間Ｇを有しており、反射部材５の貫通孔５８，５８，５８，５８及び貫通孔５９，５９の位置と、第１の通気孔４２，４２，４２，…の位置と整合させて収容部６（反射部材５）内の空気が外側と通気することが可能に構成しているので、高温になる収容部６（反射部材５）の内側空気が収容部６（反射部材５）の内側に篭る問題を解決することが可能である。つまり、自然対流を利用して高温の収容部６（反射部材５）内の空気が、貫通孔５８，５８，５８，５８及び貫通孔５９，５９並びに第１の通気孔４２，４２，４２，…を介して外側に流出できる。該流出により反射部材５の内側が低気圧になるが、この場合、拡散板７と収容部６（又は開口６６）と間の隙間Ｇを介して低温の外気が流入するようになる。流入した外気は光源モジュール１，１，１，１が発する熱を更に奪って貫通孔５８，５８，５８，５８及び貫通孔５９，５９並びに第１の通気孔４２，４２，４２，…を介して外側に再び流出する。このような空気の流れにより、反射部材５内に高温の空気が篭り、光源モジュール１，１，１，１の発熱の問題を更に悪化させることを解決することが出来る。

また、第１の通気孔および第２の通気孔（隙間Ｇ）のみが形成されている場合でも通気路となって、収容部６の内部の高温の空気を通気し放熱を可能とする。ただし、上述したように、第１の通気孔および第２の通気孔によって通気路を形成した方が、自然対流が利用できるので好適である。

本発明の実施の形態１においては、反射部材５に貫通孔５８，５８，５８，５８及び貫通孔５９，５９を設け、蓋部４には第１の通気孔４２，４２，４２，…を更に設け、貫通孔５８，５８，５８，５８及び貫通孔５９，５９の位置が、第１の通気孔４２，４２，４２，…の位置と整合するように構成することにより、反射部材５内の空気が外側と通気することが可能にした場合を例として説明したが、貫通孔５８，５８，５８，５８、貫通孔５９，５９及び第１の通気孔４２，４２，４２，…の数及び位置は、上述の例に限定するものでなく、反射部材５内の空気が外側と通気することが可能であれば良い。

また、第２の通気孔を収容部６と拡散板７の間の隙間としているが、第２の通気孔は拡散板７自体に設けられていてもよい。

（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２に係る照明装置の収容部６及び拡散板７Ａ，７Ｂの構成を示す分解斜視図であり、図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線による断面図である。

本発明の実施の形態２に係る照明装置は、２枚の拡散板７Ａ，７Ｂを有する。拡散板７Ａ及び拡散板７Ｂは、収容部６の開口６６に倣う形状及び、開口６６と略等しい寸法を有している。拡散板７Ａは拡散板７Ｂを挟んで収容部６に取り付けられている。

拡散板７Ｂは略長方形をなしており、両長辺側の縁から適宜離れたところに、拡散板７Ｂを内外に貫通する長孔状の通気孔７２Ｂ，７２Ｂを、両長辺に沿って適宜隔てて夫々設けている。長手方向の両端部の中央部には、拡散板７Ｂ及び拡散板７Ａを収容部６に取り付けた際、拡散板７Ｂ及び拡散板７Ａの間に隙間を設けるための円柱状のスペーサ７１Ｂ，７１Ｂを、外側に向けて夫々突設している。スペーサ７１Ｂ，７１Ｂ，７１Ｂ，７１Ｂは、軸方向に貫通する貫通孔７３Ｂ，７３Ｂ，７３Ｂ，７３Ｂを夫々有しており、貫通孔７３Ｂ，７３Ｂ，７３Ｂ，７３Ｂは拡散板７Ｂを内外に貫通している。また、貫通孔７３Ｂ，７３Ｂ，７３Ｂ，７３Ｂの位置は、収容部６の固定爪６９，６９のネジ孔６９Ａ，６９Ａに整合させている。

拡散板７Ａは略長方形をなしており、両長辺側の縁付近には、拡散板７Ａを内外に貫通する長孔状の通気孔７２Ａ，７２Ａ，７２Ａを、両長辺に沿って適宜隔てて夫々設けている。長手方向の両端部の中央部には、拡散板７Ｂを介して拡散板７Ａを収容部６に取り付けるための２つの貫通孔７１Ａ，７１Ａを夫々設けている。貫通孔７１Ａ，７１Ａ，７１Ａ，７１Ａの位置は、拡散板７Ｂの貫通孔７３Ｂ，７３Ｂ，７３Ｂ，７３Ｂに整合させている。従って、拡散板７Ｂを挟んで拡散板７Ａを収容部６に取り付ける場合、貫通孔７１Ａ，７１Ａ，７１Ａ，７１Ａから挿通されるネジは、貫通孔７３Ｂ，７３Ｂ，７３Ｂ，７３Ｂを貫通して、固定爪６９，６９のネジ孔６９Ａ，６９Ａ，６９Ａ，６９Ａと螺合される。

実施の形態２に係る照明装置においては、高温の反射部材５内の空気が、反射部材５の貫通孔５８，５８，５８，５８及び貫通孔５９，５９並びに、これらの貫通孔に位置を整合させている第１の通気孔４２，４２，４２，…を介して外側に流出することが出来る。該流出により反射部材５の内側が低気圧になるが、この場合、拡散板７Ａの通気孔７２Ａ，７２Ａ，７２Ａ，…及び拡散板７Ｂの通気孔７２Ｂ，７２Ｂ，７２Ｂ，７２Ｂを介して低温の外気が流入するようになる。流入した外気は光源モジュール１，１，１，１が発する熱を更に奪って貫通孔５８，５８，５８，５８及び貫通孔５９，５９並びに第１の通気孔４２，４２，４２，…を介して再び外側に流出する。このような空気の流れにより、反射部材５内に高温の空気が篭り、光源モジュール１，１，１，１の発熱の問題を更に悪化させることを解決することが出来る。

一方、拡散板７Ｂの通気孔７２Ｂ，７２Ｂ，７２Ｂ，７２Ｂが拡散板７Ｂの両長辺側の縁から適宜離れたところに設けられていることに対し、拡散板７Ａの通気孔７２Ａ，７２Ａ，７２Ａ，…は拡散板７Ａの両長辺側の縁付近に設けられているので、拡散板７Ａが拡散板７Ｂを挟んで収容部６に取り付けられた場合、通気孔７２Ｂ，７２Ｂ，７２Ｂ，７２Ｂ及び通気孔７２Ａ，７２Ａ，７２Ａ，…は互いに重なることなく、拡散板７Ａ側から見た場合、千鳥状に配されることとなる。従って、光源モジュール１，１，１，１からの光が、拡散板７Ａ及び拡散板７Ｂを通さず外側に出射されることによる不具合が生じない上、通気孔７２Ｂ，７２Ｂ，７２Ｂ，７２Ｂ及び通気孔７２Ａ，７２Ａ，７２Ａ，…を介して塵埃等が拡散板７Ａ及び拡散板７Ｂの内側へ侵入することを阻止することができる。

拡散板７Ａ及び拡散板７Ｂは、耐衝撃性及び耐熱性に優れた乳白色のポリカーボネート樹脂製であり、実施の形態１に係る照明装置の拡散板７より、小さい拡散率を有している。

本発明の実施の形態１に係る照明装置の模式的斜視図である。本発明の実施の形態１に係る照明装置の灯部及びアーム部の一部の構成を示す分解斜視図である。図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線による断面図である。図１のＩＶ−ＩＶ線による断面図である。図４のＶ−Ｖ線による断面図である。本発明の実施の形態１に係る照明装置の灯部及びアーム部の一部の構成を示す斜視図である。本発明の実施の形態２に係る照明装置の収容部及び拡散板の構成を示す分解斜視図である。図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線による断面図である。

符号の説明

１光源モジュール
４蓋部
４２通気孔
５反射部材
５８貫通孔
５９貫通孔
６収容部
７拡散板
Ｇ隙間

Claims

光源と、該光源を収容する収容部とを有し、該収容部に前記光源からの熱を放熱するための通気路が形成されてなることを特徴とする照明装置。
光源と、該光源を収容する収容部と、該収容部に設けられる前記光源の光を拡散する拡散板とを備える照明装置において、
前記収容部および／または前記拡散板に通気孔が設けられ、該通気孔により前記光源からの熱を放熱するための通気路が形成されてなることを特徴とする照明装置。
前記収容部に設けられる通気孔は、前記収容部の天板に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
前記拡散板に設けられる通気孔は、前記収容部と前記拡散板との間に設けられた隙間であることを特徴とする請求項２または３に記載の照明装置。
前記収容部および前記拡散板に通気孔が設けられ、複数の通気孔により通気路が形成されていることを特徴とする請求項２から４の何れか１つに記載の照明装置。
前記収容部には、前記光源からの光を反射する反射部材が設けられ、
該反射部材は、前記収容部に設けられた通気孔に対応した位置に貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項１から５の何れか１つに記載の照明装置。
前記拡散板は、互いに異なった位置に通気孔を有する拡散板が複数重なって形成されることを特徴とする請求項２から６の何れか１つに記載の照明装置。