JP2013191488A - 照明器具 - Google Patents

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Abstract

【課題】天井裏空間から塵埃等の落下及び光漏れ等を抑制した照明器具を得る。
【解決手段】反射板3を放熱部取付部3bにおいて放熱部2の下面に接合させ、フレーム部4を、接続金具5によって放熱部2と結合させることによって、照明器具1の底面視において、反射板3の反射板フランジ部3cと、フレーム部4のフレーム部内周縁部4aとをオーバーラップさせた。
【選択図】図7

Description

本発明は、照明器具に関し、特に、反射板の構造に関する。
従来から、LEDを光源とするダウンライトである照明器具として、放熱性を高めるためにLEDが実装されたLEDモジュールをアルミダイキャスト製等のヒートシンクに直接取り付けた構造のものが広く普及している。
そのような放熱性の向上を目的として、照射側空間と天井裏空間とを連通する通気口を設けたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、反射板とその周りを覆う被覆体との間に通風路を設け、その被覆体に通風入口及び通風出口を穿設して通風路と被覆体の外部空間とを連通させ、その通風路によって反射板を放熱させる照明器具が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
特開2009−163955号公報(第10頁、図8−10) 特開平04−249804号公報(第2−3頁、図1)
しかしながら、特許文献1に記載された照明器具において、当該照明器具を天井に埋設した場合、照明器具を下方から見た場合、天井裏空間が、そのまま通気口を介して見えてしまうため、天井裏空間からの塵埃等の落下、及び、光漏れ等が生じてしまうという問題点がある。
また、特許文献2に記載された照明器具は、当該照明器具内で通風路が形成されているが、照明器具下部に通風口が形成されていないため、照射側空間(例えば、居住空間)と天井裏空間とが直接連通しておらず、通風路を流れる空気の放熱性は、双方の空間を分ける天井の部材の熱特性に左右されるため、光源の放熱効果が十分に確保できないという問題点がある。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、第1の目的は、天井裏空間から塵埃等の落下及び光漏れ等を抑制した照明器具を得ることである。
そして、第2の目的は、照射側空間と天井裏空間とを連通させて、光源の放熱効果を十分に確保した照明器具を得ることである。
本発明は、上記課題を解決し、放熱性を向上することを目的とする。
本発明に係る照明器具は、実装面にLEDが実装されたLED基板と、該LED基板における前記実装面の裏面が当接して設置され、前記LEDが発する熱を放熱させる放熱部と、前記LEDの照射方向側が開口した筒形状を呈し、その内面に前記LEDから発する光の配光を制御する反射面が形成された反射板と、該反射板の前記LEDの照射方向側の開口部の周囲を囲む態様で配設され、接続部材によって前記放熱部と結合され、照射側空間の天井の開口部に取り付け可能とするフレーム部と、を備え、前記フレームを前記天井の開口部に取り付けた場合における底面視において、前記反射板と前記フレーム部とがオーバーラップするものである。
本発明によれば、照明器具の底面視において、反射板と、フレーム部とがオーバーラップしていることによって、照明器具を下方から見た場合、天井裏空間が見えることがないため、天井裏空間からの塵埃等の落下、及び、天井裏空間から照明側空間への光漏れ等の発生を抑制することができる。
本発明の実施の形態1に係る照明器具1の上方斜視図である。 本発明の実施の形態1に係る照明器具1の下方斜視図である。 本発明の実施の形態1に係る照明器具1の平面図である。 本発明の実施の形態1に係る照明器具1の図3においてX方向から見た側面図である。 本発明の実施の形態1に係る照明器具1の図3においてY方向から見た側面図である。 本発明の実施の形態1に係る照明器具1の底面図である。 本発明の実施の形態1に係る照明器具1の図3におけるA−A断面図である。 本発明の実施の形態1に係る照明器具1の図3におけるB−B断面図である。 本発明の実施の形態2に係る照明器具1aの上方斜視図である。 本発明の実施の形態2に係る照明器具1aの下方斜視図である。 本発明の実施の形態2に係る照明器具1aの平面図である。 本発明の実施の形態2に係る照明器具1aの図11においてX方向から見た側面図である。 本発明の実施の形態2に係る照明器具1aの図11においてY方向から見た側面図である。 本発明の実施の形態2に係る照明器具1aの底面図である。 本発明の実施の形態2に係る照明器具1aの図11におけるA−A断面図である。 本発明の実施の形態2に係る照明器具1aの図11におけるB−B断面図である。
実施の形態1.
(照明器具1の全体構造)
図1は、本発明の実施の形態1に係る照明器具1の上方斜視図であり、図2は、同照明器具1の下方斜視図であり、図3は、同照明器具1の平面図であり、図4は、同照明器具1の図3においてX方向から見た側面図であり、図5は、同照明器具1の図3においてY方向から見た側面図であり、図6は、同照明器具1の底面図であり、図7は、同照明器具1の図3におけるA−A断面図であり、そして、図8は、同照明器具1の図3におけるB−B断面図である。
以下、図1〜図8を参照しながら、本実施の形態に係る照明器具1の構造について説明する。
なお、以下、照明器具1が照射側空間(例えば、居住空間)の天井に設置された状態を基準に上下方向を定めて説明するものとする。
図1、図2、図6及び図7で示されるように、本実施の形態に係る照明器具1は、いわゆるダウンライトと呼ばれるものであり、後述するLED6において発生する熱を放熱する放熱部2、LED6が発する光の配光を制御する反射板3と、照明器具1を照射側空間の天井に設置するためのフレーム部4と、放熱部2とフレーム部4とを結合させる接続金具5と、LED6が実装されたLED基板7と、を備えている。
放熱部2は、熱伝導性の高いアルミニウム等のダイキャスト又は押し出し成型等によって構成されたヒートシンクであり、前述のように、LED基板7に実装されたLED6において発生する熱を放熱するものである。また、放熱部2の下面は、後述するように、LED基板7等を当接して設置可能なように平面形状となっている。また、放熱部2の表面に、放熱性を高めるための塗装又はアルマイト処理等の表面処理を施してもよい。また、LED6を点灯させるための点灯装置は、放熱部2に内蔵される構成でも、あるいは、放熱部2とは別体である構成としてもよい。この点灯装置が放熱部2とは別体として構成された場合、放熱部2に内蔵される構成と比較して、放熱部2を小型化し、これによって照明器具1の全高を低くすることが可能となる。
反射板3は、樹脂又は金属によって構成され、下方に向かって末広がりとなっている筒形状(椀形状)を呈し、上端及び下端が開口しており、LED6から発する光の配光を制御するものである。また、反射板3の内面には、LED6から発する光を反射する反射面3aが形成されている。また、反射板3の上側の開口端から内側に向けて水平に放熱部取付部3bが延設されており、反射板3の下側の開口端から外側に向けてフランジ状に反射板フランジ部3cが延設されている。また、反射板3は、この放熱部取付部3bにおいて放熱部2の下面に接合されており、これによって、放熱部2及び反射板3は、熱的に結合されることになる。ここで、例えば、反射板3がアルミニウム等の金属等で形成されている場合、LED6が発生する熱が放熱部2を介して伝達しやすくなり、反射板3はその熱を放熱させる機能も果たすことになるので、放熱面積を増大させ、LED6の温度低減に寄与する。そして、前述のように、反射板3は、LED6から発する光の配光を制御する機能を持つので、その配光に応じた形状及び反射面3aの表面処理を施すことによって、所望の配光形状とすることが可能となる。
なお、反射板3の放熱部2への接合の態様は、反射面3a側から、例えば、ネジ等によって結合させる態様として、反射板3を着脱可能とするものとしてもよい。これによって、照射側空間の雰囲気に応じて、反射板3として、仕様(形状及び反射面3aの表面処理等)の異なるものに交換することが可能となる。
フレーム部4は、図7及び図8で示されるように、天井材11の開口部(取付部)の寸法に応じたリング状の構造体であり、反射板3の下側の開口部の周りを囲む態様で配設され、照明器具1を照射側空間の天井(天井材11の開口部)に固定させるものである。このフレーム部4は、リング状の円筒形状体を有し、この円筒形状体の上側の開口端から内側に向けてフレーム部内周縁部4aが延設されており、当該円筒形状体の下側の開口端から外側に向けてフランジ形状体が延設されており、そのフランジ形状体の外周部は、内側から外側に向けて上方へ向かうスロープ形状を呈した天井面当接部4bとなっている。そして、図7及び図8で示されるように、この天井面当接部4bが照射側空間から天井材11に当接して固定されることによって、照明器具1全体が照射側空間の天井に固定されることになる。ここで、天井面当接部4bを天井材11に当接させて固定する方法としては、板バネ等によって固定する方法、又は、照明器具1の重量が重い場合はボルトによって固定する方法等がある。
接続金具5は、前述のように、放熱部2とフレーム部4とを結合させるものである。この接続金具5は、図7及び図8で示されるように、金属製の矩形の板状部材の両端部を、互いに逆向きになるように折り曲げて形成したものであり、一方の折り曲がった部分を放熱部取付部5aとし、他方の折り曲がった部分をフレーム部取付部5bとして構成されている。そして、接続金具5は、図7及び図8で示されるように、放熱部取付部5aにおいて放熱部2の下面における放熱部取付部3bが接合された部分よりも外側部分に接合されており、フレーム部取付部5bにおいてフレーム部4のフレーム部内周縁部4aの上面に接合している。また、接続金具5は、図3で示されるように、円形状のフレーム部内周縁部4aにおいて対向するように一対設けられている。これによって、前述のように、フレーム部内周縁部4aが照射側空間から天井材11に当接して固定されることによって、照明器具1全体が照射側空間の天井に固定されることになる。
なお、図3で示されるように接続金具5は一対(2個)設けられている構成としているが、これに限定されるものではなく、3個以上設けられる構成としてもよい。
また、接続金具5は、金属製に限定されるものではなく、所望の強度を備えるものであれば、どのような材質でもよい。
なお、接続金具5は、本発明の「接続部材」に相当する。
以上のように、反射板3が放熱部取付部3bにおいて放熱部2の下面に接合され、フレーム部4が、接続金具5によって放熱部2と結合されることによって、図6〜図8で示されるように、照明器具1の底面視において、反射板3の反射板フランジ部3cと、フレーム部4のフレーム部内周縁部4aとがオーバーラップしている。これによって、照明器具1を下方から見た場合、天井裏空間が見えることがないため、天井裏空間からの塵埃等の落下、及び、天井裏空間から照明側空間への光漏れ等の発生を抑制することができる。
LED基板7は、アルミ基板、鉄基板、ガラスエポキシ基板又は紙フェノール基板等の基板であり、一つ又は複数のLED6が実装されている。このLED基板7は、その実装面が下方に向くようにして、放熱部2の下面に、当該実装面の裏面が当接するように設置される。また、LED基板7は、放熱性の観点から、金属基板とするのが望ましい。ただし、LED基板7が金属基板でない場合、銅箔の面積を大きくしたり、あるいは、両面基板としてLED6の非実装面にも銅箔を設け、実装面側との間にサーマルビアを設けることによって、放熱性を向上させることができる。また、LED基板7に実装される複数のLED6は、その実装面の中心部に集中するように実装されるのが望ましい。これは、LED基板7の発光部の面積が小さい方が、反射板3によるLED6が発する光の配光制御がしやすくなるためである。
なお、LED基板7は、その実装面が下方に向くようにして、放熱部2の下面に、当該実装面の裏面が当接するように設置されるものとしたが、この際、放熱部2とLED基板7との間にアクリル系、シリコン系又はエラストマー等の放熱シート、放熱グリス、又は、放熱用両面テープ等を設置することによって、放熱部2とLED基板7との熱抵抗を低減させ、より放熱性を向上させることが可能となる。
また、LED基板7は、前述の点灯装置と電気的に接続するための接続部(図示せず)を有しており、図7及び図8で示されるように、基板押え部8によって、LED基板7がその実装面から放熱部2の下面方向に押え付けられ、放熱部2とLED基板7との密着性が高められている。また、LED基板7の実装面は、下方から透光性カバー9によって覆われて保護されている。
基板押え部8は、絶縁性をもった樹脂によって形成されるのが望ましく、例えば、PC(ポリカーボネート、Polycarbonate)又はPBT(ポリブチレンテレフタレート、Polybutylene Terephthalate)等で構成するとよい。また、基板押え部8は、LED6から発する光を反射するために白色とすることによって、反射効率を向上させることが可能である。
なお、放熱部2とLED基板7との密着性を向上させるために、基板押え部8の他にネジ等の締結部品を用いて、LED基板7を放熱部2に固定するものとしてもよい。
透光性カバー9は、透明の樹脂又はガラスによって形成されており、前述のように、LED基板7の実装面を保護すると共に、LED6から発する光を制御する機能を有する。この光を制御する具体的な方法としては、拡散材を配合して拡散機能を備えさせたり、透光性カバー9の表面形状をレンズ形状にして集光機能を備えさせたり、あるいは、透光性カバー9の表面にシボ加工を施すことによって拡散機能を備えさせる方法がある。
以上のような各部品によって、照明器具1が構成されている。また、前述のように、図6〜図8で示されるように、照明器具1の底面視において、反射板3の反射板フランジ部3cと、フレーム部4のフレーム部内周縁部4aとがオーバーラップしているが、この反射板フランジ部3cとフレーム部内周縁部4aとの間には上下方向に間隙が設けられていることによって、反射板3とフレーム部4との間を空気が流通する通気路12が形成されている。この通気路12が形成されることによって、天井裏空間と照射側空間とが連通することになり、双方の空間との間で空気が流通するので、放熱部2を効率的に冷却することが可能となり、ひいては、LED6の温度を低減することが可能になる。また、LEDは高温になると発光効率が低下する特性があるので、上記のようにLED6の温度を低減することによって、LED6の光出力を維持しつつ、消費電力を低減することができる。さらに、放熱部2を効率的に冷却することができるので、放熱部2の小型化及び軽量化が可能となる。
(実施の形態1の効果)
以上のように、照明器具1の底面視において、反射板3の反射板フランジ部3cと、フレーム部4のフレーム部内周縁部4aとがオーバーラップしていることによって、照明器具1を下方から見た場合、天井裏空間が見えることがないため、天井裏空間からの塵埃等の落下、及び、天井裏空間から照明側空間への光漏れ等の発生を抑制することができる。
また、反射板3とフレーム部4との間を空気が流通する通気路12が形成されることによって、天井裏空間と照射側空間とが連通することになり、双方の空間との間で空気が流通するので、放熱部2を効率的に冷却することが可能となり、ひいては、LED6の温度を低減することが可能になる。また、これによって、LED6の光出力を維持しつつ、消費電力を低減することができる。そして、放熱部2を効率的に冷却することができるので、放熱部2の小型化及び軽量化が可能となる。
実施の形態2.
本実施の形態に係る照明器具1aについて、実施の形態1に係る照明器具1と相違する点を中心に説明する。
(照明器具1aの全体構造)
図9は、本発明の実施の形態2に係る照明器具1aの上方斜視図であり、図10は、同照明器具1aの下方斜視図であり、図11は、同照明器具1aの平面図であり、図12は、同照明器具1aの図11においてX方向から見た側面図であり、図13は、同照明器具1aの図11においてY方向から見た側面図であり、図14は、同照明器具1aの底面図であり、図15は、同照明器具1aの図11におけるA−A断面図であり、そして、図16は、同照明器具1aの図11におけるB−B断面図である。
以下、図9〜図16を参照しながら、本実施の形態に係る照明器具1aの構造について説明する。
なお、以下、照明器具1aが照射側空間(例えば、居住空間)の天井に設置された状態を基準に上下方向を定めて説明するものとする。
本実施の形態に係る照明器具1aは、実施の形態1における接続金具5の機能(放熱部2とフレーム部4との結合機能)を持たせ、フレーム部4に通気孔4cを穿設したものである。以下、本実施の形態に係る照明器具1aの構造について、実施の形態1に係る照明器具1と相違する点を中心に説明する。
フレーム部4は、図9、図10及び図13〜図16で示されるように、下方に向かって末広がりとなっている筒形状(椀形状)を呈し、この椀形状は、反射板3の椀形状の部分よりも大きい略相似形状となっている。また、フレーム部4の椀形状体の上端及び下端は開口しており、その上側の開口端から内側に向けて水平に放熱部取付部4dが延設されており、その下側の開口端からは外側に向けてフランジ形状体が延設されている。このフランジ形状体の外周部は、内側から外側に向けて上方へ向かうスロープ形状を呈した天井面当接部4bとなっている。また、フレーム部4の椀形状体の放熱部取付部4d寄り(上側)の部分には、複数(図11においては6個)の通気孔4cが穿設されている。また、フレーム部4は、図15及び図16で示されるように、放熱部取付部4dにおいて放熱部2の下面における放熱部取付部3bが接合された部分よりも外側部分に接合されている。そして、図15及び図16で示されるように、天井面当接部4bが照射側空間から天井材11に当接して固定されることによって、照明器具1a全体が照射側空間の天井に固定されることになる。
なお、図11で示されるように、フレーム部4には通気孔4cが6個穿設されているが、これに限定されるものではなく、所望の放熱性能を得るために必要な個数、大きさ及び形状によって、通気孔4cが穿設されるものとすればよい。
以上のように、フレーム部4の椀形状を反射板3の椀形状の部分よりも大きい略相似形状とし、フレーム部4の放熱部取付部4d寄り(上側)の部分に複数の通気孔4cを穿設することによって、図14〜図16で示されるように、照明器具1aの底面視において、フレーム部4の通気孔4c全体が反射板3とオーバーラップしている。これによって、照明器具1aを下方から見た場合、天井裏空間が見えることがないため、天井裏空間からの塵埃等の落下、及び、天井裏空間から照明側空間への光漏れ等の発生を抑制することができる。
また、反射板3とフレーム部4との間には間隙が設けられ、フレーム部4には複数の通気孔4cが穿設されているので、反射板3とフレーム部4との間を空気が流通する通気路12aが形成されている。この通気路12aが形成されることによって、天井裏空間と照射側空間とが連通することになり、双方の空間との間で空気が流通するので、放熱部2を効率的に冷却することが可能となり、ひいては、LED6の温度を低減することが可能になる。また、LEDは高温になると発光効率が低下する特性があるので、上記のようにLED6の温度を低減することによって、LED6の光出力を維持しつつ、消費電力を低減することができる。さらに、放熱部2を効率的に冷却することができるので、放熱部2の小型化及び軽量化が可能となる。
なお、本実施の形態においては、反射板3及びフレーム部4の端部を放熱部2に直接的に接合されている場合を説明したが、間接的に接合されていてもよい。例えば、反射板3を放熱部2に直接的に接合し、フレーム部4の端部を反射板3の外郭(外面)に接合するようにしてもよいし、フレーム部4の端部を放熱部2に直接的に接合し、反射板3の端部をフレーム部4の内面に接合するようにしてもよいし、反射板3の端部及び/又はフレーム部4の端部と放熱部2とを別部材を介して接合するようにしてもよい。
(実施の形態2の効果)
以上のように、照明器具1aの底面視において、フレーム部4の通気孔4c全体が反射板3とオーバーラップしていることによって、照明器具1aを下方から見た場合、天井裏空間が見えることがないため、天井裏空間からの塵埃等の落下、及び、天井裏空間から照明側空間への光漏れ等の発生を抑制することができる。
また、反射板3とフレーム部4との間を空気が流通する通気路12aが形成されることによって、天井裏空間と照射側空間とが連通することになり、双方の空間との間で空気が流通するので、放熱部2を効率的に冷却することが可能となり、ひいては、LED6の温度を低減することが可能になる。また、これによって、LED6の光出力を維持しつつ、消費電力を低減することができる。そして、放熱部2を効率的に冷却することができるので、放熱部2の小型化及び軽量化が可能となる。
さらに、通気路12aを流通する空気は反射板3の椀形状に沿って流通するので、LED6から発生し放熱部2を介して反射板3に伝達した熱を効率よく放熱することができる。
なお、フレーム部4の椀形状を反射板3の椀形状の部分よりも大きい略相似形状としているが、これに限定されるものではなく、反射板3の形状よりも大きい形状であり、かつ、通気路12aが確保できる形状であれば、フレーム部4の形状はどのようなものでもよい。
1、1a 照明器具、2 放熱部、3 反射板、3a 反射面、3b 放熱部取付部、3c 反射板フランジ部、4 フレーム部、4a フレーム部内周縁部、4b 天井面当接部、4c 通気孔、4d 放熱部取付部、5 接続金具、5a 放熱部取付部、5b フレーム部取付部、6 LED、7 LED基板、8 基板押え部、9 透光性カバー、11 天井材、12、12a 通気路。

Claims (8)

  1. 実装面にLEDが実装されたLED基板と、
    該LED基板における前記実装面の裏面が当接して設置され、前記LEDが発する熱を放熱させる放熱部と、
    前記LEDの照射方向側が開口した筒形状を呈し、その内面に前記LEDから発する光の配光を制御する反射面が形成された反射板と、
    該反射板の前記LEDの照射方向側の開口部の周囲を囲む態様で配設され、接続部材によって前記放熱部と結合され、照射側空間の天井の開口部に取り付け可能とするフレーム部と、
    を備え、
    前記フレームを前記天井の開口部に取り付けた場合における底面視において、前記反射板と前記フレーム部とがオーバーラップする
    ことを特徴とする照明器具。
  2. 実装面にLEDが実装されたLED基板と、
    該LED基板における前記実装面の裏面が当接して設置され、前記LEDが発する熱を放熱させる放熱部と、
    上下が開口する筒形状をなし、上側の開口する部分に前記LEDが発する光が入射するように前記放熱部の前記LED基板が設置される面側に配設され、前記筒形状の内面に前記LEDから発する光の配光を制御する反射面が形成された反射板と、
    前記放熱部の前記LED基板が設置される面側に配設され、該放熱部側及び前記LEDの照射方向側が開口した筒形状を呈するとともに、前記反射板の外側面側を囲うように形成され、照射側空間の天井の開口部に取り付け可能とするフレーム部と、
    を備え、
    該フレーム部の側面には、一つ以上の通気孔が穿設され、
    前記フレーム部を前記天井の開口部に取り付けた場合における底面視において、前記通気孔全体が前記反射板とオーバーラップする
    ことを特徴とする照明器具。
  3. 前記反射板は、前記LEDの照射方向側の開口端から外側に向けてフランジ状に延設された反射板フランジ部を有し、
    前記フレーム部は、内側に向けて延設されたフレーム部内周縁部を有し、
    前記底面視において、前記反射板フランジ部と前記フレーム部内周縁部とがオーバーラップする
    ことを特徴とする請求項1記載の照明器具。
  4. 前記反射板と前記フレーム部との間に間隙が設けられることによって、空気が流通する通気路が形成され、
    前記フレーム部を前記天井の開口部に取り付けた場合、前記通気路によって、前記照射側空間と天井裏空間とが連通する
    ことを特徴とする請求項1又は請求項3記載の照明器具。
  5. 前記反射板の外側面と前記フレーム部の内面との間に設けられた間隙、及び、前記通気孔によって、空気が流通する通気路が形成され、
    前記フレーム部を前記天井の開口部に取り付けた場合、前記通気路によって、前記照射側空間と天井裏空間とが連通した
    ことを特徴とする請求項2記載の照明器具。
  6. 前記反射板は、着脱可能に接合された
    ことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の照明器具。
  7. 前記反射板は、金属によって形成された
    ことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の照明器具。
  8. 前記LED基板は、放熱シート、放熱グリス又は放熱用両面テープを介して、前記放熱部に当接して設置された
    ことを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の照明器具。
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