JP2010123552A

JP2010123552A - 照明器具

Info

Publication number: JP2010123552A
Application number: JP2008298887A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Watanabe; 博明渡邉
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2008-11-24
Filing date: 2008-11-24
Publication date: 2010-06-03

Abstract

【課題】長寿命の部品と短寿命の部品とを容易に交換可能な照明器具を提供することである。
【解決手段】半導体発光素子から出射される光を制御する透過性カバー１２は、前面側に複数の半導体発光素子を配置した基板を保持し、器具本体１１はシートを介して透過性カバー１２を着脱可能に取り付ける。また、透過性カバーの両端部をキャップ１５で覆ってシートとともに基板を包囲する空間を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の半導体発光素子を基板上に配列してなる発光部を有した照明器具に関する。

複数の半導体発光素子を基板上に配列してなる発光部を有した照明器具では、半導体発光素子の発熱を放熱するための放熱器が設けられている。半導体発光素子としてＬＥＤを用い放熱を考慮した照明器具としては、良好な放熱効果を具えて使用寿命を向上させるＬＥＤ照明具がある（例えば、特許文献１参照）。

このＬＥＤ照明具は、アルミニウム押出成形放熱台、ＬＥＤモジュール、集光板、透過性カバー及び両端に設けられた電気プラグから構成され、ＬＥＤモジュールは、放熱台に固定する基板及びその基板に電気接続する複数のＬＥＤライトからなり、集光板は、放熱台の底板上に固定され、集光板及び透過性カバーは、それぞれ放熱台に形成された掛止溝に嵌合固定され、また、放熱台の両端にそれぞれ電気プラグを接続して基板を電気的に接続し、ＬＥＤモジュールの発生した熱は、アルミニウム押出成形材の放熱台に伝導され、速やかに放熱する。

そして、放熱台の基板と接する底板には複数のネジ孔が形成され、基板にはそのネジ孔に対応する複数の開孔が設けられ、その開孔にそれぞれネジを差し込んで基板を放熱台に固定する。

ここで、照明器具を構成する部品や要素は、それぞれ寿命が異なり、例えば、金属製の器具本体は長寿命であり、基板に実装された半導体発光素子は器具本体より劣化し易く寿命は短い。従って、照明器具全体としての寿命は、寿命の短い部品や要素の寿命で決まる。一方、環境への配慮を優先するため照明器具においても寿命の長い部品は長く使い、短いものは交換したいというユーザーの要請がある。
実用新案登録第３１４６１７２号公報

しかし、特許文献１のものでは、基板を放熱台にネジで固定しているので、基板を器具本体から容易に着脱することができない。金属部品は劣化が少ないので継続して使用できるが、樹脂部品や半導体発光素子自体は約８年以上経過すると劣化が顕在化し光出力が低下する。このため、環境への配慮を優先するためには樹脂部品や半導体発光素子の交換が推奨されるが、従来のものでは、金属部品と樹脂部品とはネジで一体的に固定されているので、容易に取り外すことができない。従って、樹脂部品や半導体発光素子の交換を容易に行えるものではなかった。

本発明の目的は、長寿命の部品と短寿命の部品とを容易に交換可能な照明器具を提供することである。

請求項１の発明に係わる照明器具は、前面側に複数の半導体発光素子を配置した基板と；前記基板を保持し前記半導体発光素子から出射される光を制御する透過性カバーと；前記透過性カバーで保持した前記基板の背面側が対向配置するように前記透光性カバーが着脱可能に取り付けられる器具本体と；を備えたことを特徴とする。

本発明及び以下の発明において、用語の定義及び技術的意味は以下による。

半導体発光素子は、発光ダイオード（Light-emitting diode、LED）、有機発光ダイオード（Organic light-emitting diode、OLED）、発光ポリマー（Light Emitting Polymer、LEP）を含む。「基板を保持し」とは、基板が透過性カバーに取り付けられた状態で基板は透過性カバーと一体的になっていることをいう。

「半導体発光素子から出射される光を制御する」とは、光源である半導体発光素子からの配光を決めたり、半導体発光素子からの光を拡散して半導体発光素子のぶつぶつ感を緩和したりすることをいう。「着脱可能に取り付けられた」とは、基板を保持した透過性カバーが器具本体に取付や取り外しが可能な状態で取り付けられていることをいう。

請求項２の発明に係わる照明器具は、請求項１の発明において、前記透過性カバー及び前記透過性カバーに保持された前記基板の裏面と前記器具本体との間であって、前記透過性カバー及び前記器具本体に接触するように配設したシートと；前記透過性カバーの両端部を覆って設けられ前記シートとともに前記基板を包囲する空間を形成しその空間を密閉するキャップと；を備えたことを特徴とする。

シートは、例えばシリコン等の熱伝導性を有する部材で構成される。また、シートは、基板の裏面及び器具本体と接触させて、基板に配設された半導体発光素子で発生した熱をこのシートを介して器具本体側へ放熱する構成が好ましい。

「透過性カバーの両端部を覆って設けられ」とは、透過性カバーの両端部の開口を塞ぐように設けることをいう。

請求項１の発明によれば、複数の半導体発光素子を配置した基板を透過性カバーで保持して一体的に形成し、基板を保持した透過性カバーを器具本体に着脱可能に取り付けるので、器具本体に比べて性能の低下が早い透過性カバー（樹脂部品）や半導体発光素子のみの交換が可能となり、照明器具の交換時の手間を低減させ、環境負荷を配慮した照明器具を提供できる。

請求項２の発明によれば、シートとキャップとで形成される基板を包囲する空間を密閉するので、半導体発光素子に塵埃が付着することを抑制でき、光出力の低下を防げる。従って、照明器具の保守率を向上させることができる。

図１は本発明の実施の形態に係わる照明器具の斜視図である。器具本体１１の前面側には、複数の半導体発光素子が取り付けられた基板を配設した透過性カバー１２が取り付けられる。透過性カバー１２は、両端が開放するとともに背面側に開口部を有しており、半導体発光素子が前面側に対向し背面側が開口部を臨むように基板を保持し、半導体発光素子から出射される光を制御するものである。また、透光性カバー１２は、器具本体１１には、背面側と略面接触して取付具１３により着脱可能に取り付けられている。取付具１３はバネ部材で形成され、器具本体１１に設けられて透過性カバー１２を把持して基板を内蔵した透過性カバー１２を器具本体１１に着脱可能に装着する。

また、器具本体１１の背面側には、半導体発光素子からの熱を放熱するフィン１４が設けられ、さらには半導体発光素子を点灯制御する点灯制御部や電源部が設けられる。図１では点灯制御部や電源部の図示を省略している。さらに、透過性カバー１２の両端部には、透過性カバー１２の両端部の開口を塞ぐためのキャップ１５が取り付けられている。

図２は図１のＡ−Ａ線での断面図である。器具本体１１の前面側には、半導体発光素子１６が実装された基板１７を保持した透過性カバー１２が取付具１３により着脱可能に取り付けられている。透過性カバー１２と器具本体１１との間には、熱伝導率の高いシート１８が設けられている。

このシート１８は、基板１７の半導体発光素子１６の放熱と、基板１７の密閉性を保つために設けられている。半導体発光素子１６の発熱は基板１７に伝熱し、基板１７の背面からシート１８を通って器具本体１１の放熱面に伝熱され、器具本体１１のフィン１４から放熱される。一方、透過性カバー１２の両端部がキャップ１５で閉塞されたときには、シート１８と透過性カバー１２とキャップ１５とで形成される空間内に基板１７を密閉することになる。これにより、基板１７が外気と直接的に触れるのを防止し、半導体発光素子１６に塵埃が付着することを防止している。

透過性カバー１２には基板１７の半導体発光素子１６からの光の配光を決めるためのプリズム部１９が設けられている。また、プリズム部１９の内部には光散乱部２０ａが形成され、透過性カバー１２の外壁には光散乱部２０ｃ、２０ｃが設けられ、半導体発光素子１６からの光を拡散して半導体発光素子のぶつぶつ感を緩和したり、グレアの防止を図っている。また、透過性カバー１２はプリズム部１９の両側部に拡散部２０b、２０bが形成されており、器具の消灯時には基板１７の配線パターン等の構造が視認できないようにし外観を良好に保つとともに、点灯時には光散乱部２０a、２０cで散乱した光を拡散させて透光性カバー１２全体が発光しているように見せることができる。

図３は透過性カバー１２の端部の一部切欠斜視図、図４は透過性カバー１２の端部にキャップ１５を取り付けた状態の一部切欠斜視図である。図３に示すように、透過性カバー１２の内部には光散乱部２０ａが形成され、その両端部に基板１７を搭載する基板搭載面２１が形成されている。基板１７は半導体発光素子１６が光散乱部２０ａに向くように基板搭載面２１に配設され、基板１７の両縁部が基板搭載面２１の両側部に形成された係合溝部２７係合することで基板１７が透光性カバー１２に保持される。また、透過性カバー１２には、キャップ１５の横取付突起部２２が挿入される嵌合穴２３が両端の側壁面に対してそれぞれ一対設けられており、背面側の長手方向に溝状にキャップ１５の縦取付突起部２４が挿入される嵌合溝部２５が設けられている。

キャップ１５は、柔軟性及び弾力性を有した材料、例えばゴムで形成され、横取付突起部２２及び縦取付突起部２４に加え、両側端部に取付ガイド部２６が設けられている。キャップ１５の取り付け時には、キャップ１５の横取付突起部２２を側方に広げるようにキャップ１５を押し広げた状態で横取付突起部２２を嵌合穴２３に挿入する。嵌合穴２３に挿入された後キャップ１５は元の状態に戻る。そして、この状態でキャップ１５の取付ガイド部２６に透光性カバー１２の側方に突出し長手方向に形成された突出部２８を案内するようにキャップ１５を横取付突起部２２を支点として回動させて挿入していき縦取付突起部２４を嵌合溝部２５へ多少圧縮させた状態で挿入する。

従って、図４に示すように、キャップ１５を透過性カバー１２の端部に取り付けた状態では、縦取付突起部２４は嵌合溝部２５に挿入され、また、取付ガイド部２６で透過性カバー１２の端部を把持するので、キャップ１５を容易にしかも密着性良く透過性カバー１２の端部に取り付けることができる。

キャップ１５を取り付けた状態では、キャップ１５は透過性カバー１２及びシート１８とともに基板１７を包囲する空間を形成することになり、基板１７がその空間内に密閉される。このことから、半導体素子１６への塵埃の付着を防止でき、塵埃の付着による明るさの低下を抑制できる。

本発明の実施の形態によれば、複数の半導体発光素子１６を配置した基板１７を透過性カバー１２で保持して一体的に形成し、基板１７を保持した透過性カバー１２を取付具１３により器具本体１１に着脱可能に取り付けるので、短寿命の透過性カバー（樹脂部品）１２や半導体発光素子１６のみの交換が可能となり、環境に配慮した照明器具を提供できる。

また、器具本体１１は透過性カバー１２で保持した基板１７の背面側と熱伝導率の高いシート１８を介在して略面接触するので放熱が促進される。また、シート１８とキャップ１５と透過性カバー１２とで形成される空間を形成し、この空間内に基板１７を密閉するので、半導体発光素子に塵埃が付着することを抑制でき、光出力の低下を防げる。従って、照明器具の保守率を向上させることができる。

本発明の実施の形態に係わる照明器具の斜視図。図１のＡ−Ａ線での断面図。本発明の実施の形態における透過性カバーの端部の一部切欠斜視図。本発明の実施の形態における透過性カバーの端部にキャップを取り付けた状態の一部切欠斜視図。

符号の説明

１１…器具本体、１２…透過性カバー、１３…取付具、１４…フィン、１５…キャップ、１６…半導体発光素子、１７…基板、１８…シート、１９…プリズム部、２０…光散乱部、２１…基板搭載面、２２…横取付突起部、２３…嵌合穴、２４…縦取付突起部、２５…嵌合溝部、２６…取付ガイド部、２７…係合溝部、２８…突出部

Claims

前面側に複数の半導体発光素子を配置した基板と；
前記基板を保持し前記半導体発光素子から出射される光を制御する透過性カバーと；
前記透過性カバーで保持した前記基板の背面側が対向配置するように前記透光性カバーが着脱可能に取り付けられる器具本体と；
を備えたことを特徴とする照明器具。
前記透過性カバー及び前記透過性カバーに保持された前記基板の裏面と前記器具本体との間であって、前記透過性カバー及び前記器具本体に接触するように配設したシートと；
前記透過性カバーの両端部を覆って設けられ前記シートとともに前記基板を包囲する空間を形成しその空間を密閉するキャップと；
を備えたことを特徴とする請求項１の照明器具。