JP2011018500A - 照明装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】LEDから発生する熱を効果的に抑制する照明装置を提供する。
【解決手段】フード1内に配置してあって光源であるLED2を前面側の取付け面に複数設けてある基板3と、この基板の背面側に設けてある断熱板4と、基板3の間で断熱板4を挟持しているヒートシンク6とを一体に組合せ、断熱板4の複数個所にサーモモジュール5を組み込んであり、ヒートシンク6はその背面から放熱フィン61が突出されており、サーモモジュール5はペルチェ素子からなり、その冷却面によって基板3からの熱を冷却し、放熱面からは吸収した熱をヒートシンク6の放熱フィン61に放出する。
【選択図】図1
【解決手段】フード1内に配置してあって光源であるLED2を前面側の取付け面に複数設けてある基板3と、この基板の背面側に設けてある断熱板4と、基板3の間で断熱板4を挟持しているヒートシンク6とを一体に組合せ、断熱板4の複数個所にサーモモジュール5を組み込んであり、ヒートシンク6はその背面から放熱フィン61が突出されており、サーモモジュール5はペルチェ素子からなり、その冷却面によって基板3からの熱を冷却し、放熱面からは吸収した熱をヒートシンク6の放熱フィン61に放出する。
【選択図】図1
Description
この発明は、事務所、一般住宅、店舗、学校、冷凍庫、看板などの照明に用いられるLED(発光ダイオード)を発光源とする照明装置に関するものである。
発光源としてLED(発光ダイオード)を組み込んでいる照明装置において、このLEDから発生する熱による装置内の温度上昇がLEDの劣化を招く課題がある。この課題を解決するために、LEDの温度上昇を抑制する照明装置が多数提案されている。
例えば、特開2009−16674号公報に開示されている照明器具(以下「従来例1」という。)は、当該公報の図1及び図2に示すように、筐体内にプリント配線板を取り付けている。このプリント配線板の下面にはLED(発熱体)が実装されており、そして上面には上記発熱するLEDを冷却するためのヒートシンクが実装されている。このヒートシンクは、帯状の金属板を巻き中心軸を中心として巻き物状(スクロール状)に巻いて形成されている。
また、特開2009−21264号公報に開示されている照明装置(以下「従来例2」という。)は、当該公報の図1及び図2に示すように、ベース部の表面上にアレイ状に配置されている絶縁性ヒートシンク上にLEDチップが設けられている。そして、ベース部の裏面側に円筒状の支持体が取り付けられている。この支持体の外周面には複数の放熱フィンが設けられている。複数の放熱フィンは支持体の中心軸を中心として外周面から外方に放射状に延びている。
この従来例2において、その放熱特性がより向上するように、公報の図5に示すように、支持体にファン用軸受けが設けられており、このファン用軸受けには複数のベアリングを介してファンが回転可能に設けられている。ファンとプーリとの間にファンベルトが掛け渡されている。モータによってプーリが回転すると、ファンベルトによりファンが回転する。
例えば、特開2009−16674号公報に開示されている照明器具(以下「従来例1」という。)は、当該公報の図1及び図2に示すように、筐体内にプリント配線板を取り付けている。このプリント配線板の下面にはLED(発熱体)が実装されており、そして上面には上記発熱するLEDを冷却するためのヒートシンクが実装されている。このヒートシンクは、帯状の金属板を巻き中心軸を中心として巻き物状(スクロール状)に巻いて形成されている。
また、特開2009−21264号公報に開示されている照明装置(以下「従来例2」という。)は、当該公報の図1及び図2に示すように、ベース部の表面上にアレイ状に配置されている絶縁性ヒートシンク上にLEDチップが設けられている。そして、ベース部の裏面側に円筒状の支持体が取り付けられている。この支持体の外周面には複数の放熱フィンが設けられている。複数の放熱フィンは支持体の中心軸を中心として外周面から外方に放射状に延びている。
この従来例2において、その放熱特性がより向上するように、公報の図5に示すように、支持体にファン用軸受けが設けられており、このファン用軸受けには複数のベアリングを介してファンが回転可能に設けられている。ファンとプーリとの間にファンベルトが掛け渡されている。モータによってプーリが回転すると、ファンベルトによりファンが回転する。
従来例1及び従来例2のいずれも、LEDから発生される熱をヒートシンクによって外方に逃すから、装置内の温度上昇を抑制することができる利点がある。
しかしながら、従来例1ではヒートシンクが巻き物状であるために、構造が複雑になり、そして高パワー出力のスポット照明装置にあっては放熱量が多いので、当該ヒートシンクのみでは十分な放熱効果が得にくく、LEDから発生する熱を抑制することが難しい。
また、従来例2は、従来例1と同様に、高パワー出力のスポット照明装置に適用することが難しく、また十分な放熱効果を得るためにファンを使用した場合にはファンから騒音が生じる課題があり、ファンを使用しないで放熱効果の向上が発揮される照明装置の開発が期待されていた。
この発明の目的は、LEDから発生する熱を効果的に抑制することにある。
しかしながら、従来例1ではヒートシンクが巻き物状であるために、構造が複雑になり、そして高パワー出力のスポット照明装置にあっては放熱量が多いので、当該ヒートシンクのみでは十分な放熱効果が得にくく、LEDから発生する熱を抑制することが難しい。
また、従来例2は、従来例1と同様に、高パワー出力のスポット照明装置に適用することが難しく、また十分な放熱効果を得るためにファンを使用した場合にはファンから騒音が生じる課題があり、ファンを使用しないで放熱効果の向上が発揮される照明装置の開発が期待されていた。
この発明の目的は、LEDから発生する熱を効果的に抑制することにある。
この発明に係る照明装置は、フードと、このフード内に配置してあって光源であるLEDを前面側の取付け面に複数設けてある基板と、この基板の背面側に設けてあるヒートシンクと、このヒートシンクと上記基板との間に設けてあるサーモモジュールとを備えている。上記サーモモジュールは、上記基板側に上記LEDから発生される熱を冷却するための冷却部をその反対側である上記ヒートシンク側に吸収した熱をこのヒートシンクに向けて放熱する放熱部を形成している。
サーモモジュールは、上記LEDから発生される熱を効果的に冷却することができる冷却素子であり、熱と冷却させるものとしてペルチェ素子が選択される。ペルチェ素子は、基板側が冷却部となる冷却面とし、ヒートシンク側が放熱部となる放熱面とする。上記基板とヒートシンクとの間に断熱板を挟持し、この断熱板の複数個所にペルチェ素子をそれぞれ組み込むのが良い。この断熱板の複数個所に上記ペルチェ素子をそれぞれ組み込んである場合、上記冷却面が上記基板の背面と密着されており、上記放熱面が上記ヒートシンクと密着されている。ヒートシンクとして、例えば背面側に放熱フィンを起立してあるものを用いれば、放熱が円滑に行える。
フードは外カバーのみでも良いが、内カバーを設けた二重構造としても良い。二重構造とした場合、フード内の温度上昇を抑制し、上記外カバーの表面の加熱温度の上昇を抑えるために、上記外カバーに第1及び第2の外側開口をそれぞれ開け、上記内カバーにも第1及び第2の内側開口をそれぞれ開けておくのである。上記内カバー内にヒートシンクを収納している。外気を上記外カバー内に冷気として上記第1の外側開口を通じて流入させ、流入した外気を上記第1の内側開口を介して上記内カバー内に入れて、さらに上記第2の内側開口から上記外カバー内に流出させ、第2の外側開口から上記フードの外側へ排出させる。外気はフード内を通過する過程で熱風となって上記フードの外側へ排出されるが、フード内を通過する過程でフード内の加熱温度の上昇を抑制する。
上記基板の前面側にLEDに対向してカバーを配置して、上記LEDの損傷などを防止するようにしても良い。
サーモモジュールは、上記LEDから発生される熱を効果的に冷却することができる冷却素子であり、熱と冷却させるものとしてペルチェ素子が選択される。ペルチェ素子は、基板側が冷却部となる冷却面とし、ヒートシンク側が放熱部となる放熱面とする。上記基板とヒートシンクとの間に断熱板を挟持し、この断熱板の複数個所にペルチェ素子をそれぞれ組み込むのが良い。この断熱板の複数個所に上記ペルチェ素子をそれぞれ組み込んである場合、上記冷却面が上記基板の背面と密着されており、上記放熱面が上記ヒートシンクと密着されている。ヒートシンクとして、例えば背面側に放熱フィンを起立してあるものを用いれば、放熱が円滑に行える。
フードは外カバーのみでも良いが、内カバーを設けた二重構造としても良い。二重構造とした場合、フード内の温度上昇を抑制し、上記外カバーの表面の加熱温度の上昇を抑えるために、上記外カバーに第1及び第2の外側開口をそれぞれ開け、上記内カバーにも第1及び第2の内側開口をそれぞれ開けておくのである。上記内カバー内にヒートシンクを収納している。外気を上記外カバー内に冷気として上記第1の外側開口を通じて流入させ、流入した外気を上記第1の内側開口を介して上記内カバー内に入れて、さらに上記第2の内側開口から上記外カバー内に流出させ、第2の外側開口から上記フードの外側へ排出させる。外気はフード内を通過する過程で熱風となって上記フードの外側へ排出されるが、フード内を通過する過程でフード内の加熱温度の上昇を抑制する。
上記基板の前面側にLEDに対向してカバーを配置して、上記LEDの損傷などを防止するようにしても良い。
この発明によれば、LEDを取り付けている基板側が冷却部でありかつヒートシンク側が放熱部となっているサーモモジュールを設け、上記冷却部により上記LEDから発生される熱を強制的に冷やすので、簡単な構成によってLEDから発生する熱を効率的に抑制することができ、LEDの長寿命化に寄与するとともに、高出力の照明にも適用することができる。
この発明に係る照明装置について図面を参照して説明する。
図1において、照明装置Lは、フード1と、光源であるLED2を複数設けてある基板3と、この基板の背面側に設けてある断熱板4と、この断熱板に組み込んであるサーモモジュール5と、上記断熱板を上記基板と共に挟持するヒートシンク6と、上記基板の前面側を覆う前カバー7とを備えている。
照明装置Lはフード1の後端側(図1上側)の頂部に口金8を接続してある。
照明装置Lは、LED2を通じて前面側(図1下側)に向けて照明光を照射可能のものである。
図1において、照明装置Lは、フード1と、光源であるLED2を複数設けてある基板3と、この基板の背面側に設けてある断熱板4と、この断熱板に組み込んであるサーモモジュール5と、上記断熱板を上記基板と共に挟持するヒートシンク6と、上記基板の前面側を覆う前カバー7とを備えている。
照明装置Lはフード1の後端側(図1上側)の頂部に口金8を接続してある。
照明装置Lは、LED2を通じて前面側(図1下側)に向けて照明光を照射可能のものである。
フード1は、図1に示すように、外カバー11と内カバー12とからなる二重構造となっており、外カバー及び内カバーのいずれも例えば繊維強化プラスチック(FRP)、アルミニウムなどの部材を用いて形成されている。
外カバー11は図2に示すように椀状に成形されている。外カバー11には、前面側(図下側)及び後端側(上側)の各外周にスリット状の外側開口111,112を円周方向に沿って間隔を置いてそれぞれ貫通状態に開けてある。前面側に位置している第1の外側開口111は、円周方向に沿って長い横長スリット状に形成されている。図2において、各第1の外側開口111は上下二段に設けられ、上下方向には位置をずらして配置されている。また後端側に位置している第2の外側開口112は縦長スリット状に形成されている。
内カバー12は、図3及び図4に示すように下向きキャップ状の本体部121と、この本体部の中心を貫通するパイプ部122とからなる。本体部121の外周部には、円周方向と交差する方向に長い縦長のスリット状の第1の内側開口121aを円周方向に沿って間隔を置いてそれぞれ貫通状態に開けてある。本体部121の天板部には、全面に丸孔状の第2の内側開口121bを貫通状態に開けてある。
内カバー12の第1の内側開口121aは、図2に示すように外カバー11の第1の外側開口111と隣接するように配置されている。そして外カバー11の第1の外側開口111は横に長いために、それぞれが内カバー12における複数の第1の内側開口121aを跨いでいる。内カバー12の第2の内側開口121bは、図1に示すようにその上方に位置している外カバー11の第2の外側開口112から離れている。
外カバー11の第1の外側開口111から内部に入った空気は、内カバー12の第1の内側開口121aを経て内カバーに入り、そして第2の内側開口121bから外カバー内に流れ出て、さらに第2の外側開口112から外カバー外側へ排出される。
図3において、内カバー12の前面側縁部にはつば部123を形成してある。
外カバー11は図2に示すように椀状に成形されている。外カバー11には、前面側(図下側)及び後端側(上側)の各外周にスリット状の外側開口111,112を円周方向に沿って間隔を置いてそれぞれ貫通状態に開けてある。前面側に位置している第1の外側開口111は、円周方向に沿って長い横長スリット状に形成されている。図2において、各第1の外側開口111は上下二段に設けられ、上下方向には位置をずらして配置されている。また後端側に位置している第2の外側開口112は縦長スリット状に形成されている。
内カバー12は、図3及び図4に示すように下向きキャップ状の本体部121と、この本体部の中心を貫通するパイプ部122とからなる。本体部121の外周部には、円周方向と交差する方向に長い縦長のスリット状の第1の内側開口121aを円周方向に沿って間隔を置いてそれぞれ貫通状態に開けてある。本体部121の天板部には、全面に丸孔状の第2の内側開口121bを貫通状態に開けてある。
内カバー12の第1の内側開口121aは、図2に示すように外カバー11の第1の外側開口111と隣接するように配置されている。そして外カバー11の第1の外側開口111は横に長いために、それぞれが内カバー12における複数の第1の内側開口121aを跨いでいる。内カバー12の第2の内側開口121bは、図1に示すようにその上方に位置している外カバー11の第2の外側開口112から離れている。
外カバー11の第1の外側開口111から内部に入った空気は、内カバー12の第1の内側開口121aを経て内カバーに入り、そして第2の内側開口121bから外カバー内に流れ出て、さらに第2の外側開口112から外カバー外側へ排出される。
図3において、内カバー12の前面側縁部にはつば部123を形成してある。
基板3は、図1、図5及び図6に示すように円板状に形成されており、外カバー11の開口端内側に取り付けられている。基板3には、LED2に電気的に接続している制御部(図示せず。)を設けてある。基板3の前面(図1下面)側の取付け面には複数のLED2を配置してある。
断熱板4は、図1、図7及び図8に示すように基板3の背面側に配置されており、例えばベークライトなどの断熱部材によって円板状に形成されている。
断熱板4は基板3と同じ大きさに形成されており、互いに図8上下方向に重ねられた状態にある。
断熱板4は基板3と同じ大きさに形成されており、互いに図8上下方向に重ねられた状態にある。
サーモモジュール5は、図1、図7及び図8に示すように断熱板4の複数個所に開けられている取付け孔41内に組み込まれている。サーモモジュール5には冷却機能を持つペルチェ素子を用いている。ペルチェ素子5は、図7及び図8に示すように断熱板4内に円周方向に沿って等間隔を置いて複数個(図示の例では6個)が配置されている。ペルチェ素子5は、その前面(図8下面)が冷却部である冷却面51となっており、基板3から発生される熱を冷却する機能を持っている。また、ペルチェ素子5は、その背面(図8上面)がヒートシンク6に向けて熱を放出する放熱部である放熱面52となっている。
ペルチェ素子5の冷却面51及び放熱面52は、図8に示すように断熱板4の正面及び背面と同一平面を形成している。一方の冷却面51は基板3の背面に、他方の放熱面52はヒートシンク6の前面にそれぞれ密着されている。ペルチェ素子5は、図8に示すように断熱板4と一体化され、かつこの断熱板は基板3及び後述するヒートシンク6のベース部分と一体化されている。
ペルチェ素子5は、電源(図示せず。)に電気的に接続されている。ペルチェ素子5は、冷却面51による冷却を通じてLED2の発光に伴う温度上昇を抑制することが可能となり、この冷却は外気温度に影響されない。
ペルチェ素子5の冷却面51及び放熱面52は、図8に示すように断熱板4の正面及び背面と同一平面を形成している。一方の冷却面51は基板3の背面に、他方の放熱面52はヒートシンク6の前面にそれぞれ密着されている。ペルチェ素子5は、図8に示すように断熱板4と一体化され、かつこの断熱板は基板3及び後述するヒートシンク6のベース部分と一体化されている。
ペルチェ素子5は、電源(図示せず。)に電気的に接続されている。ペルチェ素子5は、冷却面51による冷却を通じてLED2の発光に伴う温度上昇を抑制することが可能となり、この冷却は外気温度に影響されない。
ヒートシンク6は、図1、図9及び図10に示すように例えばアルミニウムなどの部材によって円板状に形成されている放熱部材であり、ベース部分が断熱板4と同様の大きさを備えている。ヒートシンク6は背面側に放熱フィン61を突出してあり、各放熱フィンはベース部分の中心部を中心として外側に向けて放射状に配置されている。ヒートシンク6の本体部分の背面の中央部分は放熱フィン61が設けられていない空間部62となっている。
ヒートシンク6は、その材質がアルミニウムである場合には、例えば押出し機を用いて押出成形法により加工され、そのベース部分と放熱フィン61とが一体成形されている。
ヒートシンク6は図11に示すように内カバー12内に収納されている。ヒートシンク6のベース部分に内カバー12の本体部121が重ねられており、この本体部内にヒートシンクが収納されている。内カバー12のパイプ部122は放熱フィン61の内側の空間部62内に配置されている。
図11に示すように、内カバー12の第1の内側開口121aから流入された空気は、ヒートシンク6の放熱フィン61間を流れて、第2の内側開口121bを通過して内カバーの外側へ排出される。
ヒートシンク6は、その材質がアルミニウムである場合には、例えば押出し機を用いて押出成形法により加工され、そのベース部分と放熱フィン61とが一体成形されている。
ヒートシンク6は図11に示すように内カバー12内に収納されている。ヒートシンク6のベース部分に内カバー12の本体部121が重ねられており、この本体部内にヒートシンクが収納されている。内カバー12のパイプ部122は放熱フィン61の内側の空間部62内に配置されている。
図11に示すように、内カバー12の第1の内側開口121aから流入された空気は、ヒートシンク6の放熱フィン61間を流れて、第2の内側開口121bを通過して内カバーの外側へ排出される。
前カバー7は、図1、図12及び図13に示すように基板3の前側を全面被覆するためのものであり、レンズカバー71、レンズ72及び外側円筒ケース73を備えている。
レンズカバー71は図1、図12及び図13に示すように基板3と同様の大きさを備えている円板状に例えばアルミニウムなどの部材によって形成されている。レンズカバー71は、基板3に取り付けている各LED2と図13上下方向に対向するように、図12に示す例では丸孔状のレンズ取付け孔711を開けてある。
レンズ72は、図12及び図13に示すように断面がほぼ逆円錐台状に形成されている。レンズ72の前面(図13下面)の外周にはつば部721を、後端側(図上面側)に凹部722を形成してある。レンズ72の前面側端部はレンズ取付け孔711内に嵌め込まれており、つば部721によって位置決めされている。レンズ72の凹部722内には各LED2の発光部が収納されている。各レンズ72はレンズ取付け孔711と1対1の関係にあり、すべてのレンズ取付け孔に取り付けられている。
外側円筒ケース73は、図12及び図13に示すようにレンズカバー71を囲むように配置されている。
レンズカバー71は図1、図12及び図13に示すように基板3と同様の大きさを備えている円板状に例えばアルミニウムなどの部材によって形成されている。レンズカバー71は、基板3に取り付けている各LED2と図13上下方向に対向するように、図12に示す例では丸孔状のレンズ取付け孔711を開けてある。
レンズ72は、図12及び図13に示すように断面がほぼ逆円錐台状に形成されている。レンズ72の前面(図13下面)の外周にはつば部721を、後端側(図上面側)に凹部722を形成してある。レンズ72の前面側端部はレンズ取付け孔711内に嵌め込まれており、つば部721によって位置決めされている。レンズ72の凹部722内には各LED2の発光部が収納されている。各レンズ72はレンズ取付け孔711と1対1の関係にあり、すべてのレンズ取付け孔に取り付けられている。
外側円筒ケース73は、図12及び図13に示すようにレンズカバー71を囲むように配置されている。
図1において、内カバー12内であって、ヒートシンク6の背面側にはインバーター91が内蔵されているインバーターケース92を取り付けている。インバーターケース92は内カバー12のパイプ部122内に挿入されている。インバーターケース92は円筒状に形成され、その内周面全面をベークライトなどのような断熱部材93によって被覆されている。インバーター91は固定手段(図示せず。)によってインバーターケース92内に固定されている。
ここで、LED2を取り付けている基板3、断熱板4、サーモモジュール5及びヒートシンク6の相互の関係について説明する。
まず、基板3、断熱板4及びペルチェ素子5の関係について説明する。
LED2の発光に伴って発生する熱は基板3を通じてその背面側に及ぶが、断熱板4の存在によって遮断されるものの、この断熱板に組み込んであるペルチェ素子5の冷却面51により冷却される。
ついで、基板3、ペルチェ素子5及びヒートシンク6の関係について説明する。
LED付きの基板3からの放出熱は背面の断熱板4によって直接ヒートシンク6に及ぶことなく、ペルチェ素子5を介して冷却される。すなわち、上述したように、基板3からの熱はペルチェ素子5の冷却面51により冷却され、そしてペルチェ素子の放熱面52から放熱されてヒートシンク6へ放出される。ヒートシンク6は本体部分及び放熱フィン61によって熱の放出が行われる。
まず、基板3、断熱板4及びペルチェ素子5の関係について説明する。
LED2の発光に伴って発生する熱は基板3を通じてその背面側に及ぶが、断熱板4の存在によって遮断されるものの、この断熱板に組み込んであるペルチェ素子5の冷却面51により冷却される。
ついで、基板3、ペルチェ素子5及びヒートシンク6の関係について説明する。
LED付きの基板3からの放出熱は背面の断熱板4によって直接ヒートシンク6に及ぶことなく、ペルチェ素子5を介して冷却される。すなわち、上述したように、基板3からの熱はペルチェ素子5の冷却面51により冷却され、そしてペルチェ素子の放熱面52から放熱されてヒートシンク6へ放出される。ヒートシンク6は本体部分及び放熱フィン61によって熱の放出が行われる。
照明装置Lの作用について説明する。
上記構成の照明装置Lにおいて、各LED2からの光は、それぞれが対応しているレンズ72を通じてその光軸を中心として円錐状(放射状)に広がり、レンズカバー71の前面側に向けて照射される。
上述したようにLED付きの基板3からの放出熱はペルチェ素子5の冷却面51により冷却され、そしてペルチェ素子の放熱面52から放熱される熱はヒートシンク6の本体部分及び放熱フィン61よって放出される。
放熱時における空気の流れについて説明する。
フード1の外側の空気は、加熱されているフード内に冷気となって流入される。すなわち、図1、図2及び図11に示すように、外気はフード1の外カバー11の第1の外側開口111から内部に冷気として吸引される。吸引された冷気は、内カバー12の第1の内側開口121aを経て内カバーの本体部121内に流入される。流入された空気は、本体部121内に収納されているヒートシンク6を冷やしながら、熱風となって第2の内側開口121bを経て内カバー12の本体部121の外側すなわち、外カバー11内に出て、後方に位置している第2の外側開口112から外カバーの外側へ排出される。
このために、冷気が熱風となって排出される過程では、加熱されるヒートシンク6の加熱温度の上昇が抑制される。
また、内カバー12の第1の内側開口121aを通過しない上記吸引された冷気は、外カバー11内を後方に向けて流れる。流れる過程において、冷気は内カバー12の本体部121及びパイプ部122の各外側を冷やしながら後方に位置している外カバー11の第2の外側開口112に熱風となって向かう。第2の外側開口112を通過した熱風は外カバー11の外側へ排出される。
このために、冷気が熱風となって排出される過程では、内カバー12の加熱温度の上昇が抑制されると共に、外カバー11の表面の加熱温度の上昇が抑制される。
上記構成の照明装置Lにおいて、各LED2からの光は、それぞれが対応しているレンズ72を通じてその光軸を中心として円錐状(放射状)に広がり、レンズカバー71の前面側に向けて照射される。
上述したようにLED付きの基板3からの放出熱はペルチェ素子5の冷却面51により冷却され、そしてペルチェ素子の放熱面52から放熱される熱はヒートシンク6の本体部分及び放熱フィン61よって放出される。
放熱時における空気の流れについて説明する。
フード1の外側の空気は、加熱されているフード内に冷気となって流入される。すなわち、図1、図2及び図11に示すように、外気はフード1の外カバー11の第1の外側開口111から内部に冷気として吸引される。吸引された冷気は、内カバー12の第1の内側開口121aを経て内カバーの本体部121内に流入される。流入された空気は、本体部121内に収納されているヒートシンク6を冷やしながら、熱風となって第2の内側開口121bを経て内カバー12の本体部121の外側すなわち、外カバー11内に出て、後方に位置している第2の外側開口112から外カバーの外側へ排出される。
このために、冷気が熱風となって排出される過程では、加熱されるヒートシンク6の加熱温度の上昇が抑制される。
また、内カバー12の第1の内側開口121aを通過しない上記吸引された冷気は、外カバー11内を後方に向けて流れる。流れる過程において、冷気は内カバー12の本体部121及びパイプ部122の各外側を冷やしながら後方に位置している外カバー11の第2の外側開口112に熱風となって向かう。第2の外側開口112を通過した熱風は外カバー11の外側へ排出される。
このために、冷気が熱風となって排出される過程では、内カバー12の加熱温度の上昇が抑制されると共に、外カバー11の表面の加熱温度の上昇が抑制される。
図示する照明装置Lによれば、LED2からの発熱は基板3の背部側に配置されかつ断熱板4に組み込まれているペルチェ素子5の冷却面51によって効果的に冷却され、ペルチェ素子から発生した熱は放熱面52からヒートシンク6へ放出されるので、効率的な外部への放熱が可能となり、LEDから発生する熱を効率的に抑制することができ、スポットライトのような高パワー出力の照明器具にも適用することができる。
また、図示する照明装置Lによれば、外カバー11及び内カバー12には、第1の外側開口111及び第1の内側開口121a並びに第2の外側開口112及び第2の内側開口121bを開けて、これらの開口を通じて外気をフード1内に冷気として流入させるので、フード内の温度上昇を効果的に抑制することができる。
また、図示する照明装置Lによれば、外カバー11及び内カバー12には、第1の外側開口111及び第1の内側開口121a並びに第2の外側開口112及び第2の内側開口121bを開けて、これらの開口を通じて外気をフード1内に冷気として流入させるので、フード内の温度上昇を効果的に抑制することができる。
基板3、断熱板4及びヒートシンク6をねじなどを用いて一体化し、図1に示す例ではヒートシンクにねじ10によって内カバー12を固定しているが、例えばねじ10を使用して上記基板、断熱板及びヒートシンクを一体化しても良い。
また、外カバー11と内カバー12との接続方法は、図示していないが、例えば連結ねじを利用して外カバーの外側から内カバー内にねじ込むなど適宜である。
また、外カバー11と内カバー12との接続方法は、図示していないが、例えば連結ねじを利用して外カバーの外側から内カバー内にねじ込むなど適宜である。
外カバー11及び内カバー12の外観形状は図1〜図3に示す例に限定されない。
例えば図14に示す外カバー11Aは漏斗状に形成されている。そして外カバー11Aにおける前面側(図下側)及び後端側(上側)並びにそのほぼ中間部分の各外周にスリット状の外側開口111A,112A,113Aを円周方向に沿って間隔を置いてそれぞれ貫通状態に開けてある。
前面側に位置している第1の外側開口111Aは、円周方向に沿って長い横長スリット状に形成されている。図14において、各第1の外側開口111Aは上下三段に設けられ、上下方向に対向して配置されている。また、後端側に位置している第2の外側開口112Aは縦長スリット状にかつ図14右肩上がりの傾斜状に形成されている。さらに中間部分に位置している第3の外側開口113Aは縦長スリット状にかつ図14右肩上がりの傾斜状に形成されている。
図14において、鎖線に示すように外カバー11A内の内カバー12Aは上記内カバー12と実質的に同一であるが、相違点は第1の内側開口121Aaの幅が幾分広くなっている点のみである。
図14において、121Aは本体部、122Aはパイプ部、123Aはつば部である。
図14に示す外カバー11Aを用いると、第2及第3の外側開口112A,113Aは縦長スリット状かつ傾斜状であるために、内カバー12Aから排出される熱風が回転しながら上昇するために、排気スピードが増す。
また、内カバー12の形状は図示するものに限定されず、例えば外カバー11のように椀状又は漏斗状のような形状であっても良い。
例えば図14に示す外カバー11Aは漏斗状に形成されている。そして外カバー11Aにおける前面側(図下側)及び後端側(上側)並びにそのほぼ中間部分の各外周にスリット状の外側開口111A,112A,113Aを円周方向に沿って間隔を置いてそれぞれ貫通状態に開けてある。
前面側に位置している第1の外側開口111Aは、円周方向に沿って長い横長スリット状に形成されている。図14において、各第1の外側開口111Aは上下三段に設けられ、上下方向に対向して配置されている。また、後端側に位置している第2の外側開口112Aは縦長スリット状にかつ図14右肩上がりの傾斜状に形成されている。さらに中間部分に位置している第3の外側開口113Aは縦長スリット状にかつ図14右肩上がりの傾斜状に形成されている。
図14において、鎖線に示すように外カバー11A内の内カバー12Aは上記内カバー12と実質的に同一であるが、相違点は第1の内側開口121Aaの幅が幾分広くなっている点のみである。
図14において、121Aは本体部、122Aはパイプ部、123Aはつば部である。
図14に示す外カバー11Aを用いると、第2及第3の外側開口112A,113Aは縦長スリット状かつ傾斜状であるために、内カバー12Aから排出される熱風が回転しながら上昇するために、排気スピードが増す。
また、内カバー12の形状は図示するものに限定されず、例えば外カバー11のように椀状又は漏斗状のような形状であっても良い。
インバーターケース92内の温度上昇を抑制するために、図15に示す例では、ペルチェ素子と同一構成のペルチェ素子5Aをインバーター91の外ケースの側面に配置している。すなちわ、インバーター91の外ケースの側面に断熱板4Aを貼り付け、この断熱板内にペルチェ素子5Aを組み込んである。ペルチェ素子5Aは、外ケースの一方の側面(図15右側面)が冷却部である冷却面51Aとなっており、インバーター91から発生される熱を冷却する機能を持っている。ペルチェ素子5Aは、他方の側面(図15左側面)が断熱部材93に向けて熱を放出する放熱部である放熱面52Aとなっている。
ペルチェ素子に関して、図1に示すようにペルチェ素子5は、冷却面51による冷却を通じてLED2の発光に伴う温度上昇を抑制することが可能であるが、図15に示すように、ペルチェ素子5Aを付加することによって温度上昇の抑制効果が一層増す。
ペルチェ素子に関して、図1に示すようにペルチェ素子5は、冷却面51による冷却を通じてLED2の発光に伴う温度上昇を抑制することが可能であるが、図15に示すように、ペルチェ素子5Aを付加することによって温度上昇の抑制効果が一層増す。
L 照明装置
1 フード
11,11A 外カバー
111,111A 第1の外側開口
112,112A 第2の外側開口
113A 第3の外側開口
12,12A 内カバー
121,121A 本体部
122,122A パイプ部
121a,121Aa 第1の内側開口
121b 第2の内側開口
2 LED
3 基板
4,4A 断熱板
5,5A ペルチェ素子(サーモモジュール)
51 冷却面(冷却部)
52 放熱面(放熱部)
6 ヒートシンク
61 放熱フィン
7 前カバー
71 レンズカバー
72 レンズ
1 フード
11,11A 外カバー
111,111A 第1の外側開口
112,112A 第2の外側開口
113A 第3の外側開口
12,12A 内カバー
121,121A 本体部
122,122A パイプ部
121a,121Aa 第1の内側開口
121b 第2の内側開口
2 LED
3 基板
4,4A 断熱板
5,5A ペルチェ素子(サーモモジュール)
51 冷却面(冷却部)
52 放熱面(放熱部)
6 ヒートシンク
61 放熱フィン
7 前カバー
71 レンズカバー
72 レンズ
Claims (9)
- フードと、このフード内に配置してあって光源であるLEDを前面側の取付け面に複数設けてある基板と、この基板の背面側に設けてあるヒートシンクと、このヒートシンクと上記基板との間に設けてあるサーモモジュールとを備えており、
上記サーモモジュールは、上記基板側に上記LEDから発生される熱を冷却するための冷却部をその反対側である上記ヒートシンク側に吸収した熱をこのヒートシンクに向けて放熱する放熱部を形成している
ことを特徴とする照明装置。 - サーモモジュールはペルチェ素子からなり、冷却部が冷却面であり、放熱部が放熱面であることを特徴とする請求項1記載の照明装置。
- サーモモジュールはペルチェ素子からなり、冷却部が冷却面であり、放熱部が放熱面であり、基板とヒートシンクとの間に断熱板を挟持しており、この断熱板の複数個所に上記ペルチェ素子をそれぞれ組み込んであり、上記冷却面が上記基板の背面と密着されており、上記放熱面が上記ヒートシンクと密着されていることを特徴とする請求項1記載の照明装置。
- ヒートシンクは、背面側に放熱フィンを起立してあることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の照明装置。
- フードは外カバーと内カバーとからなる二重構造であり、上記外カバーには前面側及び後端側に間隔をおいて複数の第1及び第2の外側開口をそれぞれ開けてあり、上記内カバーは内部にヒートシンクを収納してあり、いずれも間隔をおいて複数の第1及び第2の内側開口を開けてあり、上記外カバーの第1の外側開口は上記内カバーの第1の内側開口と隣接する位置関係にあり、上記第1の外側開口から流入した外気は上記第1の内側開口を経て上記内カバー内に流入可能であり、上記内カバー内に流入した外気は上記第2の内側開口を経て上記外カバーの第2の外側開口から上記フードの外側へ排出可能であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の照明装置。
- フードは外カバーと内カバーとからなる二重構造であり、上記外カバーには前面側及び後端側の各外周に円周方向に沿って間隔をおいてスリット状の第1及び第2の外側開口をそれぞれ開けてあり、上記内カバーは本体部を備えており、この本体部内にヒートシンクを収納してあり、上記本体部の外周部に円周方向に沿って間隔を置いてスリット状の第1の内側開口を開けてあり、上記本体部の天板部に複数の第2の内側開口を開けてあり、上記外カバーの第1の外側開口は上記内カバーの第1の内側開口と隣接する位置関係にあり、上記第1の外側開口から流入した外気は上記第1の内側開口を経て上記本体部内に流入可能であり、上記本体部内に流入した外気は上記第2の内側開口を経て上記外カバーの第2の外側開口から上記フードの外側へ排出可能であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の照明装置。
- フードは外カバーと内カバーとからなる二重構造であり、上記外カバーには前面側及び後端側の各外周に円周方向に沿って間隔をおいてかつ円周方向に長い横長スリット状の第1及び第2の外側開口をそれぞれ開けてあり、上記内カバーは本体部を備えており、この本体部内にヒートシンクを収納してあり、上記本体部の外周部に円周方向に沿って間隔を置いてかつ円周方向と交差する方向に長い縦長スリット状の第1の内側開口を開けてあり、上記本体部の天板部に複数の第2の内側開口を開けてあり、上記外カバーの第1の外側開口は上記内カバーの第1の内側開口と隣接する位置関係にあり、上記第1の外側開口から流入した外気は上記第1の内側開口を経て上記本体部内に流入可能であり、上記本体部内に流入した外気は上記第2の内側開口を経て上記外カバーの第2の外側開口から上記フードの外側へ排出可能であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の照明装置。
- 基板の前面側にLEDに対向して前カバーを配置してあることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の照明装置。
- 基板の前面側にLEDに対向して前カバーを配置してあり、この前カバーには各LEDに対向してレンズカバーをそれぞれ設けてあることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の照明装置。
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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2009
- 2009-07-08 JP JP2009161423A patent/JP2011018500A/ja active Pending
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