JP2014063618A - 照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な放熱が可能な天井埋め込みタイプの照明器具を提供することを課題とする。
【解決手段】実施形態に係る照明器具は、発光素子を実装した基板、この基板を熱的に接触せしめた放熱体、およびこの放熱体を基板とともに収容した下方に開放した凹部を有する器具本体を有する。そして、放熱体に対向する凹部の壁には、通気孔が設けられている。
【選択図】 図４

Description

本発明の実施形態は、天井に埋め込むタイプの照明器具に関する。

天井に埋め込むタイプの照明器具は、天井に埋め込むように取り付けられる器具本体を有する。そして、この器具本体は、ランプを天井面の内側に保持するように収容する凹部を有する。このように、ランプを凹部内に保持することで、天井面から突出しない美観の良好な照明器具を提供できる。

特開２０１２−１０４３２４号公報

しかし、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源とした発光モジュールを器具本体の凹部内に収容配置すると、発光により加熱された空気が凹部に籠もり、ＬＥＤの放熱を妨げる。このため、ＬＥＤの熱による劣化が進み発光効率が低下する。

よって、良好な放熱が可能な天井埋め込みタイプの照明器具の開発が望まれている。

実施形態に係る照明器具は、発光素子を実装した基板、この基板を熱的に接触せしめた放熱体、およびこの放熱体を基板とともに収容した下方に開放した凹部を有する器具本体を有する。そして、放熱体に対向する凹部の壁には、通気孔が設けられている。

本発明によると、良好な放熱が可能な天井埋め込みタイプの照明器具を提供できる。

図１は、実施形態に係る照明器具の外観斜視図である。 図２は、図１の照明器具を真下から見た正面図である。 図３は、図２の照明器具の器具本体を示す正面図である。 図４は、図１の照明器具に組み込まれた発光モジュールの外観斜視図である。 図５は、図４の発光モジュールの分解斜視図である。 図６は、図４のＦ６−Ｆ６で発光モジュールを切断した断面図である。 図７は、図３の器具本体の１つの角部を天井側から見た部分拡大斜視図である。 図８は、図３の器具本体を天井側から見た概観斜視図である。 図９は、図４の発光モジュールの変形例を示す外観斜視図である。 図１０は、他の実施形態に係る発光モジュールを器具本体に取り付けた状態の断面図である。

以下、図面を参照しながら実施形態について詳細に説明する。
図１は、実施形態に係る照明器具１０の外観斜視図である。また、図２は、この照明器具１０を真下から見た正面図である。本実施形態の照明器具１０は、略正方形の外形を有し、例えば、建物の天井に埋め込まれるように取り付けられる。

照明器具１０は、天井に埋め込まれる器具本体１００と、複数（本実施形態では４つ）の長尺な発光モジュール１と、を含む。図３は、４つの発光モジュール１を取り除いた状態の器具本体１０を真下から見た正面図である。器具本体１０は、その周辺部に沿って矩形枠状の凹部１１０を有する。凹部１１０は、床に向けて下方に開放している。４つの発光モジュール１は、以下に説明するように、器具本体１００の凹部１１０内に交換可能にロ字状に取り付けられる。

４つの発光モジュール１は、図２に示すように凹部１１０の４つの辺部にそれぞれ収容配置されて、直列に連結される。このとき、１つの発光モジュール１に着目すると、発光モジュール１は、その一端１ａが器具本体１００の外周壁、すなわち凹部１１０の外周壁１１０ａに近接し、その他端１ｂが反対側の外周壁１１０ａから離間するように、長手方向一側に片寄って配置される。そして、外周壁１１０ａと発光モジュール１の他端１ｂとの間の隙間に他の発光モジュール１の一端１ａが入り込み、４本の発光モジュール１が図示のように枠状につながる配置となる。

枠状の凹部１１０の内側には、略正方形ブロック状のカバー１２０が取り付けられている。カバー１２０の中には、ここでは図示を省略した電源装置が収容配置されている。電源装置には、上述したように直列接続された４つの発光モジュール１が接続され、電源装置から４つの発光モジュール１に給電される。なお、本実施形態では、このカバー１２０の突出高さは外周壁１１０ａの高さより僅かに高くされている。

カバー１２０の外周にある立壁は、矩形枠状の凹部１１０の内周壁１１０ｂとして機能する。そして、外周壁１１０ａの天井側の端辺と内周壁１１０ｂの天井側の端辺をつなぐ矩形枠状の底壁１１０ｃが形成される。すなわち、矩形枠状の外周壁１１０ａ、矩形枠状の内周壁１１０ｂ、矩形枠状の底壁１１０ｃで囲まれた凹部１１０内に４本の発光モジュール１が図示のように配置されることになる。

図４は、発光モジュール１の概観斜視図である。また、図５は、発光モジュール１を複数の構成要素に分解した分解斜視図である。さらに、図６は、図４のＦ６−Ｆ６で発光モジュール１を切断した断面拡大図である。４つの発光モジュール１は同じ構造を有するため、ここでは１つの発光モジュール１について代表して説明する。

発光モジュール１は、それぞれ複数個（本実施形態では１８個）の発光素子２を一列に並べて実装した２枚の帯状の基板３、これら２枚の基板３を長手方向に並べてその裏面を熱的に接触せしめて保持した放熱体４、基板３の前面側を覆うように放熱体４に取り付けられたカバー５、および、カバー５および放熱体４の長手方向両端を塞ぐ２つのキャップ６を有する。

本実施形態の発光素子２は、シースルータイプ、表面実装タイプ、またはＣＯＢ（チップオンボード）タイプの発光ダイオード（ＬＥＤ）素子であり、基板３の中心線に沿って等間隔で並べて配置されている。そして、２枚の基板３、３は、ここでは図示を省略したコネクタを介して電気的に接続されている。

放熱体４は、各基板３の裏面を熱的に接触させる接触面４ａを有する。ここで言う“熱的に接触”とは、基板３の裏面を接触面４ａに直接接触させる状態を含むとともに、熱を伝え易い接着剤などを介して両者を接触させた状態をも含む。

また、放熱体４は、接触面４ａとは反対側の面から一体に突設した複数の放熱フィン４ｂを有する。本実施形態の複数の放熱フィン４ｂは、互いに離間した平行な状態で放熱体４の長手方向に延び、短手方向両端の２つの放熱フィン４ｃは、その先端が互いに離間する方向に略直角に折り曲げられている。本実施形態の放熱体４は、アルミニウムの押し出し成形により形成されている。

そして、放熱体４の折り曲げ部分に、放熱体４を器具本体１００の凹部１１０の底壁１１０ｃに取り付けるための複数のネジ孔４ｄが設けられている。折り曲げ部分を有する放熱フィン４ｃの高さは、その間にある放熱フィン４ｂの高さより僅かに高い。このため、放熱体４を凹部１１０の底壁１１０ｃに取り付けると、各放熱フィン４ｂの先端縁部と底壁１１０ｃとの間には僅かな隙間が形成される。

カバー５は、透光性を有するポリカーボネートやアクリル樹脂により形成され、基板３の前面を覆う略半円筒形の膨出部分５ａを有し、この膨出部分５ａの長手方向に沿った両端にそれぞれ連続してフランジ部５ｂを有する。膨出部分５ａとフランジ部５ｂの間には、長手方向に延びた蟻継ぎ５ｃがそれぞれ設けられている。一方、放熱体４の接触面４ａを挟んだ短手方向両側には、カバー５の蟻継ぎ５ｃを嵌合せしめる２本の蟻溝４ｅが長手方向に平行に延設されている。このため、カバー５を放熱体４に取り付ける場合、放熱体４の一端側からカバー５の蟻継ぎ５ｃを放熱体４の蟻溝４ｅに挿通する。

キャップ６は、カバーと同じ材料で形成され、放熱体４、カバー５、および基板３の両端を塞ぐように取り付けられる。言い換えると、基板３は、放熱体４、カバー５、およびキャップ６で囲まれた空間に配置される。なお、図４に示すように、放熱体４の放熱フィン４ｂ、４ｃの長手方向両端は、キャップ６で覆われない。

上記構造の発光モジュール１を器具本体１００の凹部１１０に取り付けると、放熱体４の放熱フィン４ｂの先端が凹部１１０の底壁１１０ｃに隙間を介して離間対向する。発光素子２からの熱は、基板３を介して放熱体４の接触面４ａに伝えられ、放熱フィン４ｂを介して大気中に放熱される。

本実施形態の照明器具１０は、天井に埋め込まれて取り付けられるため、発光モジュール１を取り付ける凹部１１０は、鉛直下方に向けて開口する。このため、発光モジュール１の放熱フィン４ｂから放出された熱は、上方へ逃げ、凹部１１０内に籠もり易い。

このため、本実施形態では、器具本体１００の凹部１１０の壁に通気孔１０５を設けた。図７は、器具本体１００の１つの角部を天井側から見た部分拡大斜視図である。本実施形態の通気孔１０５は、発光モジュール１の放熱体４の放熱フィン４ｂと同じ方向に延びた複数のスリット状の孔である。通気孔１０５の形状はいかなるものであっても良く、例えば、金属板にパンチング加工したものやメッシュ状のものでも良い。

本実施形態では、凹部１１０の通気孔１０５は、放熱体４の放熱フィン４ｂの形状や方向に応じてその配置場所が決められている。つまり、通気孔１０５は、放熱フィン４ｂの間の隙間に対向する凹部１１０の壁に形成される。本実施形態では、放熱フィン４ｂは、発光モジュール１の長手方向に延びているため、放熱フィン４ｂの間の隙間は、凹部１１０の底壁１１０ｃに対向する。また、発光モジュール１が凹部１１０の外周壁１１０ａに近接する側の放熱フィン４ｂの長手方向端部の隙間が当該外周壁１１０ａに対向する。つまり、本実施形態では、凹部１１０の底壁１１０ｃに複数のスリット１０５を形成するとともに、発光モジュール１の端部が近接する側の外周壁１１０ａにもスリット１０５を形成した。図８には、スリット１０５の全体的なレイアウトを見易いように、器具本体１００を天井側から見た外観斜視図を示してある。

スリット１０５を凹部１１０の底壁１１０ｃの全体に設けると器具本体１００の強度が下がるため、本実施形態では、複数のスリット群からなる通気孔１０５を凹部１１０の底壁１１０ｃに沿って断続的に配置した。言い換えると、凹部１１０の底壁１１０ｃは、通気孔１０５を有していない領域１０６を離間した複数個所に有する。

また、凹部１１０の外周壁１１０ａに設けた通気孔１０５は、発光モジュール１を取り付けた照明器具１０を下方から見上げたときに、比較的（底壁１１０ｃのスリット１０５と比較して）見え易い位置にあるため、本実施形態では、この外周壁１１０ａのスリット１０５をできるだけ上方位置（底壁１１０ｃに近い位置）に配置した。また、この位置には、各発光モジュール1の放熱フィン４ｂの隙間が対向する。さらに、本実施形態では、通気孔１０５を下方から見え難くするため、放熱体４の接触面４ａの外側の蟻溝４ｅよりさらに外側のフランジ状の部分が目隠し部として機能する。

以上のように、本実施形態によると、発光素子２を実装した基板３を放熱体４に熱的に接触させて保持せしめた発光モジュール１を器具本体１００の凹部１１０内に収容配置し、放熱体４が対向する凹部１１０の壁に通気孔１０５を設けたため、発光素子２の熱を発光モジュール１単体で放熱させることができることに加え、この場合、凹部１１０に籠もり易い熱を通気孔１０５を介して効果的に逃がすことができ、発光素子２を効果的に放熱させることができる。特に、放熱フィン４ｂの隙間に対向せしめて通気孔１０５を設けたため、放熱フィン４ｂの熱を効果的に逃がすことができる。

図９は、変形例に係る発光モジュール２０の外観斜視図である。この発光モジュール２０は、放熱体４の短手方向に延びた放熱フィン４ｂ’を有する以外、上述した発光モジュール１と略同じ構造を有する。よって、ここでは、図４の発光モジュール１と同様に機能する構成要素には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

この発光モジュール２０を用いた場合、器具本体１００の凹部１１０の底壁１１０ｃに加えて外周壁１１０ａおよび内周壁１１０ｂにも通気孔１０５を設けることが有効である。このような通気孔１０５のレイアウトは、放熱フィン４ｂ’の間の隙間に対向する位置である。

反面、発光モジュール２０の長手方向一端が近接した外周壁１１０ａには、通気孔１０５は不要である。つまり、短手方向に延設された放熱フィン４ｂ’の隙間は、放熱体４の長手方向端部に対向しないため、この位置に通気孔１０５を設けても放熱の効果は少ない。

図１０は、他の実施形態に係る発光モジュール３０を器具本体１００の凹部１１０に取り付けた状態の断面図である。この発光モジュール３０は、長手方向に延びた複数の放熱フィン３２を有し、両側の放熱フィンに折り曲げ部を設ける代わりに、複数の放熱フィン３２の間に複数のボス部３４を設けた構造を有し、これ以外の構造は、上述した発光モジュール１と略同じ構造を有する。よって、ここでは、同様に機能する構成要素には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

発光モジュール３０の複数の放熱フィン３２は、突出高さが同じである。複数のボス部３４は、放熱体４の長手方向に離間した複数個所で、それぞれ、放熱体４の短手方向に離間した２箇所に設けられている。各ボス部３４は、放熱フィン３２より僅かに突出高さが高い。

この発光モジュール３０を器具本体１００の凹部１１０に取り付ける際には、各ボス部３４の突出方向先端を凹部１１０の底壁１１０ｃに突き当てて、このボス部３４に対向する底壁１１０ｃの位置に設けられた図示しないネジ孔を介して、底壁１１０ｃの裏側から挿通した図示しないネジを、ボス部３４に設けた図示しないネジ孔に螺合する。このように、発光モジュール３０を凹部１１０に取り付けると、複数の放熱フィン３２の先端と底壁１１０ｃとの間には僅かな隙間が形成される。

つまり、本実施形態に係る発光モジュール３０を用いた場合、複数の放熱フィン３２の間の隙間を通して空気を流通させることができることに加え、放熱フィン３２の先端と底壁１１０ｃとの間の隙間を介して空気を流通させることができ、凹部１１０内で空気の対流を生じ易く、発光素子２の放熱性をより高めることができる。

以上述べた少なくともひとつの実施形態の照明器具によると、発光モジュールの放熱体に対向する器具本体の凹部の壁に通気孔を設けたため、良好な放熱が可能な天井埋め込みタイプの照明器具を提供できる。

いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１…発光モジュール、２…発光素子、３…基板、４…放熱体、４ａ…接触面、４ｂ…放熱フィン、１０…照明器具、１００…器具本体、１０５…通気孔、１１０…凹部、１１０ａ…外周壁、１１０ｂ…内周壁、１１０ｃ…底壁。

Claims (5)

1. 発光素子を実装した基板と；
   この基板を熱的に接触せしめて保持した放熱体と；
   この放熱体を上記基板とともに収容する下方に開放した凹部を有し、上記放熱体に対向する上記凹部の壁に通気孔を有する器具本体と；
   を有する照明器具。
2. 上記放熱体は、上記基板に熱的に接触した接触面、およびこの接触面から一体につながった互いに離間した複数の放熱フィンを有し、
   上記通気孔は、上記放熱フィンの間の隙間に対向する壁に設けられている、
   請求項１の照明器具。
3. 上記放熱体および基板は、上記放熱フィンと上記凹部の壁が接触しない状態で上記凹部に取り付けられる、
   請求項２の照明器具。
4. 上記通気孔は、上記凹部の壁に当該通気孔を設けない領域を離間した複数個所に設けるように配置される、
   請求項２または３の照明器具。
5. 上記放熱体は、上記通気孔が上記凹部の下方から見えないように覆う目隠し部を有する、
   請求項１の照明器具。

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