JP2010282897A - 天井用放射パネルを使用した天井照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】天井を構成する複数枚の放射パネル４を利用して，冷暖房と，発光ダイオード照明器具１５による天井照明と，前記発光ダイオード照明器具の長寿命化及び発光効率の向上とを図る。
【解決手段】前記発光ダイオード照明器具１５を放射パネル４の間の部分に配設して，この発光ダイオード照明器具のうち発光ダイオード１７を内蔵するボックス体１６の外側に，前記各放射パネルのうち前記発光ダイオード照明器具に隣接する少なくとも一つの放射パネルに設けたリップ板６，７を接当する。
【選択図】図３

Description

本発明は，事務室，ロビー又はホール等のような室内における冷暖房を行うために，天井に設置される放射パネルを利用した天井照明装置に関するものである。

最近，室内の冷暖房には，先行技術としての特許文献１，２及び３等に記載されているように，室内における天井に，アルミニウム等のような良熱伝導性材料にて平面板に構成して成る複数枚の放射パネルを並べて配設することにより，天井ユニットを構成し，この各放射パネルを，その上面に設けた冷暖房用パイプ内を流れる熱媒体にて冷却するか，或いは暖めるという方式が採用されている。

また，別の先行技術としての特許文献４には，発光ダイオード（ＬＥＤ）の複数を使用し，この複数の発光ダイオードを，水によって間接的に冷却することによって，その発光効率の向上及び長寿命化等を図るという構成にして成る照明装置が開示されている。

特開平０７−０１９５３３号公報 特開平０９−１８４６４２号公報 特開２００６−１７０５５１号公報 特開２００３−０９２００９号公報

そこで，前記特許文献１，２及び３等に記載されている天井設置の放射パネルに，発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用した照明装置を設置することにより，発光ダイオードにて天井照明を構成することができる。

しかし，前記照明装置における発光ダイオードには，前記放射パネルによる冷暖房を行なわない場合においても，その発光効率の向上及び長寿命化等を図ることのために冷却を必要とするから，この分だけ，冷却負荷の増加を招来するばかりか，この発光ダイオードの冷却手段として放熱用のフィン若しくは冷却水配管を必要とするため，設備費が大幅にアップするという問題がある。

すなわち，特許文献４においては，発光ダイオード（ＬＥＤ）を冷却するために，別に冷却水配管が必要であり，また，特許文献１〜３においても，冷暖房用配管以外に，別に冷却水配管が必要であり，設備費が大幅にアップする。

本発明は，天井に設置の放射パネルに発光ダイオードを設置して天井照明にする場合において，前記放射パネルを利用して，前記発光ダイオードの発光効率の向上及び長寿命化等を図るとともに設備費の低減を図ることを技術的課題とするものである。

この技術的課題を達成するため請求項１は，
「天井を構成するように並べて配設される複数枚の放射パネルと，前記各放射パネルの上面に設けられ内部に冷暖房用の熱媒体が流れる冷暖房用パイプと，発光ダイオード照明器具とを備え，前記発光ダイオード照明器具は，前記放射パネルの間の部分に配設され，この発光ダイオード照明器具のうち発光ダイオードを内蔵するボックス体の外側面には，前記各放射パネルのうち前記発光ダイオード照明器具に隣接する少なくとも一つの放射パネルに設けたリップ板が接当している。」
ことを特徴としている。

請求項２は，
「前記請求項１の記載において，前記発光ダイオード照明器具におけるボックス体と，前記放射パネルにおけるリップ板とが接当する部分には，その部分における隙間を埋めるようにした充填材料が介挿されている。」
ことを特徴としている。

請求項３は，
「前記請求項１又は２の記載において，前記発光ダイオード照明器具におけるボックス体は，その断面が下向きコ字状であり，その左右両側には，前記放射パネルにおける下面に接当するようにした外向きリップ片が設けられている。」
ことを特徴としている。

請求項４は，
「前記請求項１〜３のいずれかの記載において，前記発光ダイオード照明器具におけるボックス体は，その断面が下向きコ字状であり，その内部には，光拡散性を有する保護用透光板が設けられている。」
ことを特徴としている。

請求項１によると，天井を構成する放射パネルの間の部分に配設した発光ダイオード照明器具におけるボックス体は，当該発光ダイオード照明器具に隣接する放射パネルに設けたリップ板に接当していることにより，当該発光ダイオード照明器具における発光ダイオードが発生した熱は，当該ボックス体及びこれる接当するリップ板を介して放射パネルに熱伝達し，次いで，この放射パネルの上面に設けられている冷暖房用パイプ，ひいては，この冷暖房用パイプ内を流れる冷暖房用熱媒体に熱伝達することになる。

これにより，前記発光ダイオード照明器具は，前記冷暖房用熱媒体の温度に近づくように冷却されることになるから，この発光ダイオード照明器具における長寿命化及び発光効率の向上を確実に達成することができるとともに，前記発光ダイオード照明器具に対する冷却負荷を低減することができる。

これに加えて，前記発光ダイオード照明器具に隣接する放射パネルは，当該放射パネルによる冷暖房を行なわない場合においても，前記発光ダイオード照明器具からの熱伝達を受けることにより，前記発光ダイオード照明器具に対する放熱フィンの作用をなすから，前記発光ダイオード照明器具における発光効率の向上及び長寿命化等を，冷暖房を行なわない場合においても確実に確保することができ，従って，前記発光ダイオード照明器具には，これ専用の水等による冷却手段を必要としないから，冷却負荷を低減できるとともに設備費の大幅な低減を達成できる。

発光ダイオードにて天井照明とする場合，この発光ダイオードにおける発熱は，室内（居住空間域）又は天井内の空気に放熱し，攪拌されて空調機器に吸収されることになるから，空調負荷の増加を招来する。

この場合，前記請求項１によると，発光ダイオードの発熱は，主に放射パネルに伝達し，熱容量の大きい冷暖房用熱媒体に効率的に吸収される。よって，空気中への放熱が極めて少なくなり，室内の空調負荷を低減できるから，この分だけ省エネルギー化を達成できる。

ところで，前記したように，発光ダイオード照明器具におけるボックス体と，これに隣接する放射パネルにおけるリップ板とを接当するという構成にした場合，発光ダイオード照明器具から放射パネルへの熱伝達は，その間に両者の表面における凹凸及び寸法誤差等に起因して存在する隙間によって減殺される場合がある。

そこで，請求項２は，前記発光ダイオード照明器具におけるボックス体と，前記放射パネルにおけるリップ板とが接当する部分に，その部分における隙間を埋めるようにした充填材料を介挿するという構成にしている。

この構成によると，前記充填材料は，前記発光ダイオード照明器具におけるボックス体と，放射パネルにおけるリップ板とが接当する部分における隙間を埋めて，全面において熱伝達する働きをなすことにより，前記ボックス体からリップ板への熱伝達を促進するから，前記発光ダイオード照明器具の放射パネルによる冷却性能を向上できる。

また，請求項３に記載したように，ボックス体を，下向きコ字状にして，その左右両側に，放射パネルにおける下面に接当する外向きリップ片を設けることにより，発光ダイオード照明器具から放射パネルへの熱伝達を更に促進できるから，前記した効果を助長できるとともに，前記発光ダイオード照明器具と放射パネルとの継ぎ目を，前記外向きリップ片にて覆い隠すことができる。

更にまた，請求項４に記載したように，前記ボックス体の内部に，光拡散性を有する保護用透光板を設けることにより，発光ダイオードから強い指向性を設けて発射される光を，前記保護用透光板にて広く分散するできるから，発光ダイオード照明器具による天井照明を，柔らかな面発光の照明に近づけることができる利点がある。

室内を示す斜視図である。 図１において天井を下から見上げたときの図である。 図２のIII −III 視拡大断面図である。 図２の分解図である。 別の実施の形態を示す断面図である。

以下，本発明の実施の形態を，図１〜図４の図面について説明する。

図１は，室内を奥の方向に見たときの斜視図であり，図２は，前記室内における天井を下から見上げたときを示している。

これらの図において，符号１は，ビルディング等の建物を示し，この建物１における事務室等の室内２における天井には，天井ユニット３が設けられている。

この天井ユニット３は，図２及び図３に示すように，放射パネル４の複数枚を，縦方向及び横方向に並べたものに構成されている。

この場合，前記各放射パネル４の各々は，長さ寸法Ｌを幅寸法Ｗの約三倍等のように大幅に長くした長方形の形状であり，アルミニウム等のように熱伝達性に優れた金属製であり，その下面には，複数本の放熱用フィン５が，長手方向に延びるように一体に設けられており，その左右両長手側面には，上向きのリップ板６，７が，長手方向に延びるように一体に設けられている。

前記天井ユニット３における各放射パネル４は，以下に述べるように，天井用メイン梁部材８及びサブ梁部材９を介して建物１に支持されている。

すなわち，前記各放射パネル４は，その上面にその長手方向に延びるように一体に設けた鉤型爪片１０ａ，１０ｂの間に，前記サブ梁部材９の下面に突出した鉤型突起部１１を押し込み挿入して係合することにより，前記サブ梁部材９に対して，その下面から吊り下るように着脱可能に取付けられており，前記サブ梁部材９が，前記建物１に取付けた前記メイン梁部材８に取付けられる。

前記天井ユニット３における各放射パネル４の上面には，パイプ受け部１２がその長手方向に延びるように一体に設けられ，このパイプ受け部１２には，冷暖房用のパイプ１３が嵌め装着されている。

前記各放射パネル４における各パイプ１３には，その相互間を，図２に示すように，ジグザグ状に接続し，その内部に図示しない装置にて所定の温度（例えば，２３℃）に保持した水等のような冷暖房用の熱媒体を流して，前記各放射パネル４を前記した温度に維持することにより，建物１における室内２を，当該室内２の空気との熱交換にて，冷房又は暖房するように構成している。

なお，前記各放射パネル４の上面における冷暖房用パイプ１３は，図３に示すように，前記サブ梁部材９との間に挿入した押さえ部材１４により，前記パイプ受け部１２に嵌まった状態に固定されている。

そして，前記各放射パネル４のうち任意の放射パネル４の間には，発光ダイオード照明器具１５が配設されている。

この発光ダイオード照明器具１５は，幅寸法がＳで，長さ寸法Ｌが前記放射パネル４の長さ寸法と等しいボックス体１６を備えており，このボックス体１６は，例えば，アルミニウム等のように熱伝導性に優れた金属板にて，その断面を下向きコ字状に構成されている。

このボックス体１６の内部における天井には，複数個の発光ダイオード１７が長手方向に適宜ピッチの間隔で設けられている一方，下面の開口部には，前記発光ダイオード１７に対する保護用の透光板１８が設けられている。

この透光板１８は，ガラスやアクリル樹脂等の透明体にて形成され，その表面には，光を拡散する表面処理（例えば，ブラスト処理）を施すか，光拡散フィルムを貼着するか，或いは，光拡散物質を塗布又は練り込みすることによって，光拡散性を有するものに構成されている。

前記発光ダイオード照明器具１５におけるボックス体１６の左右両外側面１６ａ，１６ｂのうち少なくとも一方の外側面１６ａには，当該ボックス体１６の左右両側に隣接する両放射パネル４のうち少なくとも一方の放射パネル４におけるリップ板６（当該一方の放射パネル４における左右両リップ板６，７のうち前記冷暖房用パイプ１３に近い部位のリップ板６）が面接触の状態で接当しており，この接当する部分には，充填材料１９が介挿されている。

この充填材料１９は，粘土等のような粘性の材料であるか，或いは，柔軟な軟質性のシート材料等であり，前記ボックス体１６に対してリップ板６が接当する部分に形成される隙間を埋めるものである。

前記充填材料１９としては，前記に加えて，潤滑油グリース又は接着剤をも使用することができる。

また，前記充填材料１９としては，それ自身において高い熱電導性を有するものを使用するとか，或いは，例えば金属粒子の混入等にて高い熱伝導性を付与したものを使用することが好ましく，これにより，後述するように，前記発光ダイオード照明器具１５からその両側の放射パネル４への熱伝達の性能を一層に促進することができる。

前記発光ダイオード照明器具１５は，そのボックス体１６の左右両側にブラケット２０を設け，この両ブラケット２０に垂直に螺合したボルト２１を，前記サブ梁部材９の上面に接当することにより，前記サブ梁部材９に対して，前記ボルト２１にて，上下動調節可能に支持されている。

また，前記発光ダイオード照明器具１５におけるボックス体１６の左右両側の下端には，外向きリップ片２２が一体に設けられており，この両外向きリップ片２２は，前記ボルト２１による上下動調節にて，前記両放射パネル４の下面に接当するように構成されている。

なお，前記各放射パネル４と前記発光ダイオード照明器具１５とは，ボックス体１６における外側面１６ａ及びリップ板６の表面のうちいずれか一方又は両方に，前記充填材料１９を，予め，塗布するか貼着しておき，この後において前記したように組み付けされる。

この構成において，天井３を構成する各放射パネル４の間の部分に配設した発光ダイオード照明器具１５におけるボックス体１６のうち一方の外側面１６ａは，当該発光ダイオード照明器具１５に隣接する放射パネル４に設けたリップ板６に接当していることにより，当該発光ダイオード照明器具１５における発光ダイオード１７が発生した熱は，当該ボックス体１６及びこれに接当するリップ板６を介して放射パネル４に熱伝達し，次いで，この放射パネル４の上面に設けられている冷暖房用パイプ１３，ひいては，この冷暖房用パイプ１３内を流れる冷暖房用熱媒体に熱伝達することになる。

これにより，前記発光ダイオード照明器具１５は，前記冷暖房用熱媒体の温度に近づくように冷却されることになるから，この発光ダイオード照明器具１５における長寿命化及び発光効率の向上を確実に達成することができるとともに，前記発光ダイオード照明器具１５に対する冷却負荷を低減することができる。

この場合において，前記発光ダイオード照明器具１５におけるボックス体１６の一方の外側面１６ａに，これに隣接する放射パネル４のリップ板６を接当することに加えて，図５に示す別の実施の形態のように，前記ボックス体１６の他方の外側面１６ｂにも，これに隣接する放射パネル４のリップ板７を接当するという構成することができる。

これにより，前記発光ダイオード照明器具１５に対する冷却性能をより向上できる。

また，図示のように，前記放射パネル４における左右両リップ板６，７のうち冷暖房用パイプ１３に近い部位のリップ板６を，前記発光ダイオード照明器具１５におけるボックス体１６に接当することにより，左右両リップ板６，７のうち冷暖房用パイプ１３よりも遠い部位のリップ板７をボックス体１６に接当する場合よりも，前記発光ダイオード照明器具１５の高い冷却性能を得ることができる。

ところで，前記発光ダイオード照明器具１５におけるボックス体１６と，これに隣接する放射パネル４のリップ板６，７とを直接に接当するという構成である場合，その間には，両者の表面における凹凸及び寸法誤差等に起因して隙間が必然的に存在するから，この隙間によって熱伝達性が低下することになる。

しかし，前記ボックス体１６とリップ板６，７との間の隙間は，その間に介挿した充填材料１９にて埋められているので，前記ボックス体１６からリップ板６，７への熱伝達を促進することができる。

また，前記発光ダイオード照明器具１５におけるボックス体１６の左右両側に，放射パネル４における下面に接当する外向きリップ片２２を設けたことにより，発光ダイオード照明器具１５から放射パネル４への熱伝達を更に促進できるとともに，前記発光ダイオード照明器具１５と放射パネル４との継ぎ目を，前記外向きリップ片２２にて覆い隠すことができる。

更にまた，前記発光ダイオード照明器具１５におけるボックス体１６の内部に，発光ダイオード１７に対して設けた保護用透光板１８を，光拡散性を有するものに構成することにより，発光ダイオード１７から強い指向性を設けて発射される光を，前記保護用透光板１８にて柔らかな光として広い範囲に分散できるから，発光ダイオード照明器具１５による天井照明を，柔らかな面発光の照明に近づけることができる。

ところで，発光ダイオードにて天井照明する場合には，その発光ダイオードとしては，広い温度域において所定の発光性能を発揮するように構成した，従って高価なものを使用しなければならない。

これに対し，冷暖房に，前記したように，前記放射パネル４を使用する場合には，前記放射パネル４における表面温度は，通常，２０〜３０℃付近の冷暖房温度に維持するようにしているから，この放射パネル４の間に，前記したように発光ダイオード照明器具１５を設けることにより，この発光ダイオード照明器具１５には，前記２０〜３０℃付近の狭い温度域において所定の発光性能を発揮するように構成した，従って廉価な発光ダイオードを使用することができる利点がある。

なお，前記実施の形態は，発光ダイオード照明器具１５におけるボックス体１６の内部に，発光ダイオード１７とその保護用透光板１８とを設ける場合であったが，前記ボックス体１６の内部には，前記発光ダイオード１７及び保護用透光板１８を設けることに加えて，各発光ダイオード１７に対する配線を配設することができるほか，必要に応じてスプリンクラー，火災報知機及び煙感知器等のようなその他の機器を設けることができる。

１ 建物
２ 室内
３ 天井ユニット
４ 放射パネル
５ 放熱用フィン
６，７ リップ板
８ 天井用メイン梁部材
９ 天井用サブ梁部材
１３ 冷暖房用パイプ
１５ 発光ダイオード照明器具
１６ ボックス体
１７ 発光ダイオード
１８ 保護用透光板
１９ 充填材料
２２ 外向きリップ片

Claims (4)

1. 天井を構成するように並べて配設される複数枚の放射パネルと，前記各放射パネルの上面に設けられ内部に冷暖房用の熱媒体が流れる冷暖房用パイプと，発光ダイオード照明器具とを備え，前記発光ダイオード照明器具は，前記放射パネルの間の部分に配設され，この発光ダイオード照明器具のうち発光ダイオードを内蔵するボックス体の外側面には，前記各放射パネルのうち前記発光ダイオード照明器具に隣接する少なくとも一つの放射パネルに設けたリップ板が接当していることを特徴とする天井用放射パネルを使用した天井照明装置。
2. 前記請求項１の記載において，前記発光ダイオード照明器具におけるボックス体と，前記放射パネルにおけるリップ板とが接当する部分には，その部分における隙間を埋めるようにした充填材料が介挿されていることを特徴とする天井用放射パネルを使用した天井照明装置。
3. 前記請求項１又は２の記載において，前記発光ダイオード照明器具におけるボックス体は，その断面が下向きコ字状であり，その左右両側には，前記放射パネルにおける下面に接当するようにした外向きリップ片が設けられていることを特徴とする天井用放射パネルを使用した天井照明装置。
4. 前記請求項１〜３のいずれかの記載において，前記発光ダイオード照明器具におけるボックス体は，その断面が下向きコ字状であり，その内部には，光拡散性を有する保護用透光板が設けられていることを特徴とする天井用放射パネルを使用した天井照明装置。

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