JP2011204636A - 固体発光素子を光源とするランプ - Google Patents

Abstract

【課題】既存器具に容易に取り付けることができ小さなサイズでありながら放熱性を向上させることができる固体発光素子を光源とするランプユニットを提供する。
【解決手段】ランプユニットは既存器具に設けられた開口部分に取り付けられる。発光モジュールは駆動回路により駆動されて発光する１又は複数個の固体発光素子を含む。放熱板は既存器具に取り付けられたときに開口部分からみて駆動回路よりも深い位置に配置され、発光モジュールを開口部分側に設置し、固体発光素子に起因する熱を受けて外部へ放出する。筐体は既存器具に取り付けるときに開口部分の縁に固定される取り付け金具を含む。駆動回路は放熱板と開口部分との間の固体発光素子の直線的な光路を遮らない位置に配置され、さらに開口部分を正面から見て開口部分と重ならない位置にまで伸延して配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤやＥＬ等の固体発光素子を光源とするランプに関し、より特定的には、放熱性をより向上させるための技術に関する。

近年、半導体技術の向上に伴い、固体発光素子を光源とするランプの需要が高まっている。
上記ランプは電力消費量が少なく寿命が長いため、省エネルギー化の促進に大きく貢献するものであり、今後爆発的に普及するものと予想される。

ここで、従来のＬＥＤランプが特許文献１に開示されている。
特許文献１のＬＥＤランプによれば、ＬＥＤチップやドライバ回路を実装する基板にメタルコア基板を用いることにより、ＬＥＤの発熱を実装基板側へ効率よく逃がし、さらに、メタルコア基板のドライバ回路実装面に熱伝導率の高い金属ブロックを実装することにより、アセンブリの熱容量を増加させてＬＥＤのジャンクション温度を引き下げ、ランプの寿命を延ばすことができると記載されている。

特開２００７−１５７６９０号公報

ＬＥＤやＥＬ等の固体発光素子は温度の上昇とともに発光効率が低下する傾向があり、放熱性の向上が課題である。
一方、風呂場用やキッチン用の換気扇には、ランプを内蔵するタイプのものがある。ランプを内蔵するタイプの換気扇は、別途ランプの取り付け位置を考慮する必要がないため、取り付け位置として比較的広い範囲を想定することができる。ところが、換気扇本来の換気機能を十分に果たすためには、内蔵するランプが占めるスペースをあまり大きくすることができないので、ランプのサイズ、及びランプを取り付けるための開口部分のサイズに制約が生じる。しかしながら、小さなサイズのランプユニットにおいて放熱性を向上させることは必ずしも容易ではない。さらに、発光面の輝度が均一である良質な照明に対する要望も強いが、小さなサイズのランプユニットにおいて、効率よく発光面の輝度のムラを軽減し発光面の輝度を均一に近づけることも容易ではない。

また、換気扇とランプとは通常別々に開発及び改良等が進められるものであるため、換気扇に汎用性のない専用ランプを内蔵すると、コスト及び製品競争力の点から不利になってしまうものと考えられる。従って、換気扇に汎用性のあるランプユニットを取り付け可能にし、換気扇とランプユニットとを別々に調達して、既存器具にランプユニットを容易に取り付けることができるような構造にすることが望ましい。
それ故に、本発明の目的は、既存器具に容易に取り付けることができる構造であるとともに、小さなサイズでありながら放熱性を向上させることができる固体発光素子を光源とするランプユニットを提供することであり、さらに、発光面の輝度のムラを軽減することを考慮したランプユニットを提供することである。

本発明は、固体発光素子を光源とするランプユニットに向けられている。そして上記課題を解決するために、本発明の固体発光素子を光源とするランプユニットは、駆動回路を内蔵し、既存器具に設けられた開口部分に取り付けられ、発光モジュールと、放熱板と、筐体とを備える。発光モジュールは、前記駆動回路により駆動されて発光する１又は複数個の固体発光素子を含む。放熱板は、前記既存器具に取り付けられたときに、前記開口部分からみて、前記駆動回路よりも深い位置に配置され、前記発光モジュールを当該開口部分側に設置し、当該固体発光素子に起因する熱を受けて外部へ放出する。筐体は、前記既存器具に取り付けるときに、前記開口部分の縁に固定される取り付け金具を含む。前記駆動回路は、前記放熱板と前記開口部分との間の、前記固体発光素子の直線的な光路を遮らない位置に配置され、さらに、前記開口部分を正面から見て、当該開口部分と重ならない位置にまで伸延して配置されている。

また、固体発光素子を光源とするランプユニットにおいて、前記取り付け金具は、前記既存器具に取り付けるときに、当該ランプユニットを、前記駆動回路側を先頭に、前記開口部分に斜めに挿入し、最初に当該開口部分の縁の一辺に引っ掛けられる引っ掛け爪と、前記引っ掛け爪が引っ掛けられた状態で、斜めに挿入された当該ランプユニットを、前記引っ掛け爪を軸にして、正しい取り付け角度になるまで回転させたときに、前記一辺に対向する他の一辺に固定される固定具とを含む。

また、固体発光素子を光源とするランプユニットにおいて、前記放熱板は、前記開口部分を正面から見たときに、前記駆動回路が伸延している側の、当該開口部分と重ならない位置にまで伸延している。

また、固体発光素子を光源とするランプユニットにおいて、前記放熱板は、前記既存器具に取り付けられたときに、前記開口部分からみて当該ランプユニット内の最も深い位置に配置され、当該既存器具側の板金と熱結合される。

また、固体発光素子を光源とするランプユニットにおいて、前記筐体は、さらに、前記放熱板から前記開口部分までの間の、前記固体発光素子の直線的な光路を取り囲む形状の、熱伝導性を有する反射部材を含み、前記放熱板と前記反射部材とが熱結合されている。

また、固体発光素子を光源とするランプユニットは、さらに、前記開口部分を塞ぐように配置され、輝度のムラを軽減する光拡散部材を備える。

また、固体発光素子を光源とするランプユニットは、複数種類の既存器具を取り付け対象とするものである。前記発光モジュール、前記放熱板、及び前記駆動回路は、前記複数種類の既存器具において共通に用いられる共通部品である。前記筐体、及び前記光拡散部材は、前記複数種類の既存器具において、既存器具毎に各種形状が準備される交換用部品である。所定の種類の既存器具に設けられた開口部分に取り付けられるランプユニットは、当該所定の種類の既存器具に対応する前記交換部品と、全ての種類の既存器具に対応する前記共通部品とを組み合わせて生成される。

以上のように、本発明のランプユニットにおいては、取り付け金具により開口部分の縁に固定する構造なので、既存器具に容易に取り付けることができる。また、固体発光素子を設置した放熱板を駆動回路よりも深い位置に設置し、駆動回路を開口部分から外れた位置にまで配置して駆動回路が光路を遮らないようにしているので、開口部分の大きさの割にランプユニットを大きくすることができ、放熱性を向上させることができる。さらに、限られたスペースの中で、開口部分と固体発光素子との距離を最大限に確保することができるので、効率よく輝度のムラを軽減し輝度をより均一にすることができる。

さらに、本発明のランプユニットにおいては、ランプユニットを開口部分に斜めに挿入し、引っ掛け爪を軸にして、正しい取り付け角度になるまで回転させて固定具に固定するので、駆動回路や放熱板を開口部分よりも大きくしても、容易に取り付けることができる。

さらに、本発明のランプユニットにおいては、開口部分よりも放熱板が大きいので、放熱性をより向上させることができる。
さらに、本発明のランプユニットにおいては、放熱板が最も深い位置に設置され、既存器具側の板金と熱結合されるので、さらに放熱性を向上させることができる。

さらに、本発明のランプユニットにおいては、放熱板と反射板とを熱結合させて、反射板にも放熱機能を持たせることにより、さらに放熱性を向上させることができる。

さらに、本発明のランプユニットにおいては、限られたスペースの中で、光拡散部材と固体発光素子との距離が最大限に確保されるので、開口部分に光拡散部材を設け効率よく輝度のムラを軽減し輝度をより均一にすることができる。

さらに、本発明のランプユニットにおいては、筐体、及び光拡散部材を取替え可能にし、ランプユニットの主要な構成を共通部品にすることにより、複数種類の既存器具に対する製品のラインナップにおいて、総部品点数が減り、高額な在庫や仕掛り品を多く抱える必要がなくなるため、コストを大幅に抑えることができる。

第１の実施形態に係るランプユニット１００の外観を示す図 図１のランプユニット１００を、図１中の矢印Ａに示す真上方向から見た図 図２中の一点鎖線Ｂ−Ｂ' において切断したランプユニット１００の断面を、図２中の矢印Ｃの真横方向から見た図 （ａ）は波長変換部材により個々のＬＥＤ素子を封止する形態の断面を示す図、（ｂ）は複数のＬＥＤ素子を波長変換部材により一括封止する形態の断面を示す図 第１の実施形態に係るランプユニット１００の組立手順１を示す図 第１の実施形態に係るランプユニット１００の組立手順２を示す図 第１の実施形態に係るランプユニット１００の組立手順３を示す図 第１の実施形態に係るランプユニット１００の組立手順４を示す図 第１の実施形態に係るランプユニット１００の組立手順５を示す図 第１の実施形態に係るランプユニット１００の組立手順６を示す図 第１の実施形態に係るランプユニット１００の組立手順７を示す図 第１の実施形態に係るランプユニット１００の組立手順８を示す図 第１の実施形態に係るランプユニット１００を既存器具に取り付ける際の取付手順１〜４の概略を示す図 第１の実施形態に係るランプユニット１００既存器具に取り付ける際の取付手順１を示す図 第１の実施形態に係るランプユニット１００既存器具に取り付ける際の取付手順２を示す図 第１の実施形態に係るランプユニット１００既存器具に取り付ける際の取付手順３を示す図 第１の実施形態に係るランプユニット１００既存器具に取り付ける際の取付手順４を示す図 第１取り付け金具１３１（引っ掛け爪）の周辺を詳細に記載した図 第１取り付け金具１３１（引っ掛け爪）が引っ掛けられて正しい取り付け角度になるまで回転したときの、第１取り付け金具１３１（引っ掛け爪）と既存器具側の開口部分の縁の一辺（図１８中のＥ）との噛み合いの様子を示す図 ランプユニット２００を真上方向から見た図 図１９中の一点鎖線Ｇ−Ｇ' において切断したランプユニット２００の断面を、図１９中の矢印Ｈの真横方向から見た図 第１の変形例における交換システムの概要を示す図

［第１の実施形態］
＜概要＞
第１の実施形態は、換気扇等の既存器具に設けられた開口部分に取り付けられるランプユニットであり、既存器具の開口部分の縁に固定するようにし、固体発光素子を設置した放熱板を駆動回路よりも深い位置に配置し、駆動回路を光路を遮らないように、かつ正面から見て開口部分と重ならない位置にまで伸延して配置するものである。
また、伸延することで開口部分よりも大きくなった駆動回路は、開口部分に斜めに挿入して、開口部分の一辺に金具を引っ掛け、ここを軸にランプユニットを回転させることにより取り付ける。
このような構成により、既存器具に容易に取り付けることができるとともに、開口部分の大きさの割にランプユニットを大きくすることができ、放熱性を向上させることができる。

また、固体発光素子を設置した放熱板をランプユニット内の最も深い位置に配置し、放熱板を既存器具に取り付けられたときに既存器具側の板金と熱結合させて、放熱性をさらに向上させる。
また、放熱板から取り付け部分までの間に反射板を設け、放熱板と反射板とを熱結合させて、反射板にも放熱機能を持たせる。
さらに、限られたスペースの中で、光拡散部材と固体発光素子との距離が最大限に確保されるので、開口部分に光拡散部材を設けることにより、効率よく輝度のムラを軽減し輝度をより均一にする。

＜構成＞
図１は、第１の実施形態に係るランプユニット１００の外観を示す図である。また図２は、図１のランプユニット１００を、図１中の矢印Ａに示す真上方向から見た図である。また図３は、図２中の一点鎖線Ｂ−Ｂ' において切断したランプユニット１００の断面を、図２中の矢印Ｃの真横方向から見た図である。ここで図３には、既存器具に取り付けられたときの様子がわかるように、既存器具の開口部分Ｄを図中に記載している。

第１の実施形態に係るランプユニット１００は、固体発光素子を光源とするランプユニットであって、図１〜３に示すように、放熱板１１０、発光モジュール１２０、筐体１３０、駆動回路１４０、及び前面パネル１５０を備えている。
放熱板１１０は、既存器具に取り付けられたときに、開口部分Ｄからみてランプユニット１００内の最も深い位置に配置され、発光モジュール１２０を開口部分Ｄ側に設置し、固体発光素子に起因する熱を受けて外部へ放出する。なお、ここでは、放熱板１１０は、必ずしもランプユニット１００内の最も深い位置に配置されている必要はなく、駆動回路１４０よりも深い位置に配置されていればよい。

発光モジュール１２０は、駆動回路１４０により駆動されて発光するＬＥＤやＥＬ等の固体発光素子を、１つ又は複数まとめてユニット化した照明用のモジュールである。なお、発光モジュール１２０は赤、緑、又は青等の単色を発光するＬＥＤやＥＬをユニット化したものであってもよいし、これらの各色のＬＥＤやＥＬを適宜組み合わせて、白色や他の任意の色を発光するものであってもよい。また、発光モジュール１２０は、ＬＥＤの周りに蛍光物質をモールドして、白色や他の任意の色を発光するものであってもよい。例えば、発光モジュール１２０は、青を発光するＬＥＤの周りに、青を青の補色に変換する蛍光物質をモールドし、白色を発光するものであってもよい。
また、発光モジュール１２０は、ＬＥＤ素子を一次実装したモジュール基板に波長変換部材を搭載する形態、及びＬＥＤ素子と蛍光体からなるパッケージをモジュール基板に２次実装する形態であってもよい。
また、色温度の異なる白色ＬＥＤを適宜組合わせることも可能である。また黒体軌跡上で調色することも可能である。
また、図４（ａ）の断面図に示すように、発光モジュール１２０は、モジュール基板１２１上に複数のＬＥＤ素子１２２ａ〜ｃを搭載し、シリコーン樹脂等にＹＡＧ蛍光体等を分散した波長変換部材１２３ａ〜ｃにより個々のＬＥＤ素子１２２ａ〜ｃを封止する形態であってもよいし、図４（ｂ）の断面図に示すように、モジュール基板１２４上に搭載した複数のＬＥＤ素子１２５ａ〜ｆを波長変換部材１２６により一括封止する形態であってもよい。図４（ｂ）のように、面状に一括封止する形態にすると拡散光が出射されるので、本発明においてより高いの効果を得ることが可能となる。また図４（ａ）や図４（ｂ）のように複数の発光素子を分散配置すると、発熱源となる素子が分散され、効果的に放熱でき、かつ、お互いに熱干渉を及ぼし合うことが抑制される。

筐体１３０は、第１取り付け金具１３１、第２取り付け金具１３２、及び反射板１３３からなるケースであり、主に樹脂やアルミ等により形成されている。なお、ここで筐体１３０の主要部分を、アルミ等の熱伝導性を有する物質を多用して形成し、放熱板１１０と筐体１３０とを熱結合させることにより、筐体１３０に放熱機能を持たせることもできる。
第１取り付け金具１３１は、既存器具に取り付けるときに、ランプユニット１００を、駆動回路１４０側を先頭に、開口部分Ｄに斜めに挿入する際に、最初に開口部分の縁の一辺に引っ掛けられる引っ掛け爪である。

第２取り付け金具１３２は、第１取り付け金具１３１が開口部分Ｄの縁の一辺に引っ掛けられた状態で、斜めに挿入されたランプユニット１００を、第１取り付け金具１３１を軸にして、正しい取り付け角度になるまで回転させる際に、第１取り付け金具１３１が引っ掛けられた一辺に対向する他の一辺に固定される固定具であり、本実施形態では化粧ネジを含む。
反射板１３３は、放熱板１１０から開口部分Ｄまでの間の、固体発光素子の直線的な光路を取り囲むように形成された形状の部分であり、モールド成型された樹脂の表面を白色や銀色に塗装したり、アルミを蒸着するなどして反射率を高めた部材、又はアルミのように反射率が高い素材で形成され、発光モジュール１２０から発する光のうちの、開口部分Ｄへ直接到達しない光の一部を反射して、開口部分Ｄの方向へ向わせる。
なお、反射板１３３は必ずしも必要な構成ではなく、この構成を備えない場合であっても、本願の目的を達成できる。

駆動回路１４０は、発光モジュール１２０の点灯に適した電力を出力する電子回路であり、回路ボックス１４１、コネクタ１４２、及びＰＣボード１４３を含む。また駆動回路１４０は、既存器具に取り付けられたときに、放熱板よりも浅い位置であって、かつ放熱板と開口部分Ｄとの間の発光モジュール１２０の各固体発光素子による直線的な光路を遮らない位置に配置され、さらに、開口部分Ｄを正面から見て（図２に相当）、当該開口部分と重ならない位置にまで伸延して配置されている。

回路ボックス１４１は、ＰＣボード１４３を保護するためのケースである。
コネクタ１４２は、既存器具に取り付けられたときに、既存器具側のコネクタに接続され、外部から電力の供給を受ける接続用端子である。
ＰＣボード１４３は、入力された電力を適宜変換して出力する電子回路基盤である。
前面パネル１５０は、開口部分を塞ぐように配置され、外気を遮断して、煙、埃、及び水分等が内部に浸入することを防止する保護用のカバーであり、光拡散部材１５１、及び化粧パネル１５２からなる。

光拡散部材１５１は、通過する光の進む方向をバラバラの方向に変えて拡散させ、輝度のムラを軽減する拡散膜が形成されたガラス板や樹脂板からなる拡散パネルであり、例えば、ガラス板に、炭酸カルシウム、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、又は酸化チタンなどの無機材からなる微粒子や、ポリマー等の有機材からなる微粒子からなる拡散膜を形成した形態、あるいは上述の微粒子をアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、又はシリコーン樹脂等に分散した形態である。
なお、光拡散部材１５１や化粧パネル１５２は必ずしも必要な構成ではなく、これら構成を備えない場合であっても、本願の目的を達成できる。例えば光拡散部材１５１の代わりに透明なガラス板や樹脂板であってもよい。また光拡散部材１５１には輝度のムラを軽減するという機能があるのでそれなりに有用であるが、化粧パネル１５２は、見栄えを良くする以外に特に有用な機能を備えていないのでなくてもよい。

＜組立手順の説明＞
図５〜１２は、それぞれ第１の実施形態に係るランプユニット１００の組立手順１〜８を示す図である。
（１）図５に示すように、放熱板１１０に発光モジュール１２０を放熱用シリコン接着剤（不図示）等にて固定し、モジュールユニットを生成する（組立手順１）。
（２）図６に示すように、モジュールユニットの四隅の穴うちの２箇所に、筐体１３０の突起を挿入し、残りの穴の２箇所をネジで固定し、筐体ユニットを生成する（組立手順２）。
（３）図７に示すように、モジュールユニットに２本のリード線を半田付けし、筐体１３０のサイドよりリード線の端を出す（組立手順３）。

（４）図８に示すように、回路ボックス１４１にコネクタ１４２を取り付ける（組立手順４）。
（５）図９に示すように、組立手順４の回路ボックス１４１に設けている爪にＰＣボード１４３を引っ掛けて固定し、ＰＣボード１４３のリード線とコネクタ１４２とを接続する（組立手順５）。
（６）図１０に示すように、組立手順３の筐体１３０から出ているリード線を組立手順５のＰＣボード１４３に接続し、ＰＣボード１４３を筐体１３０に取り付ける（組立手順６）。

（７）図１１に示すように、化粧パネル１５２に光拡散部材１５１を圧入して嵌め込み前面パネル１５０を生成する（組立手順７）。
（８）図１２に示すように、組立手順７の前面パネル１５０を、組立手順６の筐体１３０に、化粧パネル１５２の４つの爪を引っ掛けることにより固定する（組立手順８）。

以上のような手順によりランプユニット１００を組立てることができる。
＜取付手順の説明＞
図１３は、第１の実施形態に係るランプユニット１００を既存器具に取り付ける際の取付手順１〜４の概略を示す図である。
図１４〜１７は、それぞれ第１の実施形態に係るランプユニット１００を既存器具に取り付ける際の取付手順１〜４を示す図である。なお、図１５〜１７では、第１取り付け金具１３１（引っ掛け爪）の周辺が見えるように化粧パネル１５２の一部を意図的に省略して記載している。

（１）まず、図１３の（１）及び図１４に示すように、ランプユニット１００を、駆動回路１４０側を先頭に、既存器具の開口部分に斜めに挿入する（取付手順１）。
（２）続いて、図１３の（２）及び図１５に示すように、ランプユニット１００を、さらに既存器具の開口部分に斜めに挿入し、ランプユニット１００の第１取り付け金具１３１（引っ掛け爪）を既存器具の開口部分の縁の一辺に引っ掛ける（取付手順２）。
図１８は、第１取り付け金具１３１（引っ掛け爪）の周辺を詳細に記載した図である。

（３）続いて、図１３の（３）及び図１６に示すように、斜めに挿入されたランプユニット１００を、第１取り付け金具１３１（引っ掛け爪）を軸にして、正しい取り付け角度になるように回転させ、ランプユニット１００のコネクタ１４２を既存器具側のコネクタに接続する（取付手順３）。
図１９は、第１取り付け金具１３１（引っ掛け爪）が引っ掛けられて正しい取り付け角度になるまで回転したときの、第１取り付け金具１３１（引っ掛け爪）と既存器具側の開口部分の縁の一辺（図１９中のＥ）との噛み合いの様子を示す図である。

（４）続いて、図１３の（４）及び図１７に示すように、第１取り付け金具１３１（引っ掛け爪）が引っ掛けられた状態で、斜めに挿入されたランプユニット１００を、第１取り付け金具１３１（引っ掛け爪）を軸にして、正しい取り付け角度になるまで回転させ、第２取り付け金具１３２（化粧ネジ等）で、第１取り付け金具１３１（引っ掛け爪）が引っ掛けられた一辺に対向する他の一辺に固定する（取付手順４）。
なお、図１３の（４）に示すように、取付手順４の状態で、放熱板１１０の発光モジュール１２０が設置されていない方の面（図１３中の下側の面）を、既存器具側の板金（図１３中のＦ）と面接触させ熱結合させることもできる。但しこの様な場合には、放熱板１１０は開口部分Ｄからみてランプユニット１００内の最も深い位置に配置されていなければならない。
以上のような手順によりランプユニット１００を既存器具の開口部分に取り付けることができる。

＜まとめ＞
以上説明したように、第１の実施形態のランプユニットは、取り付け金具により開口部分の縁に固定する構造なので、既存器具に容易に取り付けることができる。また、固体発光素子を設置した放熱板を最も深い位置に設置し、駆動回路を放熱板よりも浅い位置に設置し、かつ駆動回路を開口部分から外れた位置にまで配置して駆動回路が光路を遮らないようにしているので、開口部分の大きさの割にランプユニットを大きくすることができ、放熱性を向上させることができる。さらに、限られたスペースの中で、開口部分と固体発光素子との距離を最大限に確保することができるので、効率よく輝度のムラを軽減し輝度をより均一にすることができる。

［第２の実施形態］
＜概要＞
第２の実施形態は、放熱板を、開口部分を正面から見たときに、駆動回路が伸延している側の、開口部分と重ならない位置にまで伸延させ、放熱性をさらに向上させたものである。
＜構成＞
図２０は、ランプユニット２００を真上方向から見た図である。また図２１は、図２０中の一点鎖線Ｇ−Ｇ' において切断したランプユニット２００の断面を、図２０中の矢印Ｈの真横方向から見た図である。ここで図２１には、既存器具に取り付けられたときの様子がわかるように、既存器具の開口部分Ｉを図中に記載している。

第２の実施形態に係るランプユニット２００は、固体発光素子を光源とするランプユニットであって、図２０、２１に示すように、放熱板２１０、発光モジュール１２０、筐体１３０、駆動回路１４０及び前面パネル１５０を備えている。
なお、図２０、２１では、第１の実施形態のランプユニット１００の各構成要素と同様の機能を有する構成要素に同一番号を付している。
放熱板２１０は、第１の実施形態の放熱板１１０と形状のみが異なり、放熱板１１０と同様に、既存器具に取り付けられたときに、開口部分Ｉからみてランプユニット２００内の最も深い位置に配置され、発光モジュール１２０を開口部分Ｉ側に設置し、固体発光素子に起因する熱を受けて外部へ放出する。

放熱板２１０の形状は、開口部分Ｉを正面から見たときに（図２０に相当）、駆動回路１４０が伸延している側の、開口部分Ｉと重ならない位置にまで伸延し、開口部分Ｉよりもサイズが大きい。このように開口部分Ｉよりもサイズが大きくても、第１の実施形態と同様に取付の際に斜めに挿入することにより、問題なく取り付けることができる。

＜まとめ＞
以上説明したように、第２の実施形態のランプユニットは、開口部分よりも放熱板が大きく、放熱性をより向上させることができる。

［第１の変形例］
第１の変形例は、取り付け対象の既存器具の形状に合わせて、筐体及び前面パネルの部分を交換可能にし、放熱板や発光モジュール等の他の部分を共通部品にすることにより、形状が異なる各種既存器具を安価に供給できるようにするものである。
第１の変形例に係るランプユニットは、複数種類の既存器具を取り付け対象とする。
ここで、発光モジュール１２０、放熱板１１０、及び駆動回路１４０は、複数種類の既存器具において共通に用いられる共通部品である。
また、筐体１３０、及び前面パネル１５０は、複数種類の既存器具において、既存器具毎に既存器具の形状に合わせて準備される交換部品である。ここでは、筐体１３０の各交換部品を筐体１３０Ａ〜で示し、前面パネル１５０の各交換部品を前面パネル１５０Ａ〜で示す。
図２２は、第１の変形例における交換システムの概要を示す図である。

図２２に示すように、第１の変形例における交換システムによれば、第１の実施形態における図６に示した組立手順２において筐体ユニットを生成する際に、筐体１３０の代わりに、反射板の角度が異なる筐体１３０Ａを使用し、他の構成はそのまま変更しない。また第１の実施形態における図６に示した組立手順２において筐体ユニットを生成する際に、筐体１３０の代わりに、反射板が円筒形の筐体１３０Ｂを使用し、さらに図１１に示した組立手順７において前面パネル１５０を生成する代わりに、丸い形状の化粧パネル１５２Ｂに、丸い形状の光拡散部材１５１Ｂを圧入して嵌め込んで、前面パネル１５０Ｂを生成し、図１２に示した組立手順８において前面パネル１５０Ｂを筐体１３０Ｂに固定する。
この様に、所定の種類の既存器具に設けられた開口部分に取り付けられるランプユニットを生成する際には、当該所定の種類の既存器具に対応する交換部品と、全ての種類の既存器具に対応する共通部品とを組み合わせて生成する。

＜まとめ＞
以上説明したように、第１の変形例のランプユニットは、複数種類の既存器具の形状に合った筐体と前面パネルとを準備しておき、既存器具の形状に影響を受けない、ランプユニットの主要な構成を共通部品にすることにより、複数種類の既存器具に対する製品のラインナップにおいて、総部品点数が減り、高額な在庫や仕掛り品を多く抱える必要がなくなるため、コストを大幅に抑えることができる。
なお、前面パネルを構成する化粧パネルは特に有用な機能を備えていないのでなくてもよいので、交換部品は筐体、及び光拡散部材であってもよい。

本発明のランプユニットは、既存器具に容易に取り付けることができるので、例えば一般家庭用のフロ用換気扇やキッチン用換気扇等の、あらゆる既存器具に適用できる。また、本発明のランプユニットは、開口部分を設けることができる場所であれば、壁等にも埋め込んで設置することができるので、足元灯、及びスタンド等、家中のあらゆる場所にあらゆる用途でスマートに設置することが可能である。特に、本発明のランプユニットは、開口部分の大きさの割にランプユニットを大きくすることができ、放熱性を向上させることができるので信頼性が高く、さらに、限られたスペースの中で効率よく輝度のムラを軽減し、輝度をより均一にすることができるため、高品質な照明を提供でき、その産業的利用価値は極めて高い。

１００ ランプユニット
１１０ 放熱板
１２０ 発光モジュール
１２１ モジュール基板
１２２ ＬＥＤ素子
１２３ 波長変換部材
１２４ モジュール基板
１２５ ＬＥＤ素子
１２６ 波長変換部材
１３０、１３０Ａ〜 筐体
１３１ 第１取り付け金具
１３２ 第２取り付け金具
１３３ 反射板
１４０ 駆動回路
１４１ 回路ボックス
１４２ コネクタ
１４３ ＰＣボード
１５０、１５０Ａ〜 前面パネル
１５１、１５１Ａ〜 光拡散部材
１５２、１５２Ａ〜 化粧パネル
２００ ランプユニット
２１０ 放熱板

Claims (7)

1. 駆動回路を内蔵し、既存器具に設けられた開口部分に取り付けられる、固体発光素子を光源とするランプユニットであって、
   前記駆動回路により駆動されて発光する１又は複数個の固体発光素子を含む発光モジュールと、
   前記既存器具に取り付けられたときに、前記開口部分からみて、前記駆動回路よりも深い位置に配置され、前記発光モジュールを当該開口部分側に設置し、当該固体発光素子に起因する熱を受けて外部へ放出する放熱板と、
   前記既存器具に取り付けるときに、前記開口部分の縁に固定される取り付け金具を含む筐体とを備え、
   前記駆動回路は、
   前記放熱板と前記開口部分との間の、前記固体発光素子の直線的な光路を遮らない位置に配置され、さらに、前記開口部分を正面から見て、当該開口部分と重ならない位置にまで伸延して配置されていることを特徴とする、ランプユニット。
2. 前記取り付け金具は、
   前記既存器具に取り付けるときに、当該ランプユニットを、前記駆動回路側を先頭に、前記開口部分に斜めに挿入し、最初に当該開口部分の縁の一辺に引っ掛けられる引っ掛け爪と、
   前記引っ掛け爪が引っ掛けられた状態で、斜めに挿入された当該ランプユニットを、前記引っ掛け爪を軸にして、正しい取り付け角度になるまで回転させたときに、前記一辺に対向する他の一辺に固定される固定具とを含むことを特徴とする請求項１に記載のランプユニット。
3. 前記放熱板は、
   前記開口部分を正面から見たときに、前記駆動回路が伸延している側の、当該開口部分と重ならない位置にまで伸延していることを特徴とする請求項２に記載のランプユニット。
4. 前記放熱板は、
   前記既存器具に取り付けられたときに、前記開口部分からみて当該ランプユニット内の最も深い位置に配置され、当該既存器具側の板金と熱結合されることを特徴とする請求項３に記載のランプユニット。
5. 前記筐体は、さらに、
   前記放熱板から前記開口部分までの間の、前記固体発光素子の直線的な光路を取り囲む形状の、熱伝導性を有する反射部材を含み、
   前記放熱板と前記反射部材とが熱結合されていることを特徴とする請求項３に記載のランプユニット。
6. 当該ランプユニットは、さらに、
   前記開口部分を塞ぐように配置され、輝度のムラを軽減する光拡散部材を備えることを特徴とする請求項１に記載のランプユニット。
7. 当該ランプユニットは、複数種類の既存器具を取り付け対象とするものであり、
   前記発光モジュール、前記放熱板、及び前記駆動回路は、前記複数種類の既存器具において共通に用いられる共通部品であり、
   前記筐体、及び前記光拡散部材は、前記複数種類の既存器具において、既存器具毎に各種形状が準備される交換用部品であり、
   所定の種類の既存器具に設けられた開口部分に取り付けられるランプユニットは、
   当該所定の種類の既存器具に対応する前記交換部品と、全ての種類の既存器具に対応する前記共通部品とを組み合わせて生成されることを特徴とする請求項６に記載のランプユニット。

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