JP2014063661A - 照明装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】光の取り出し効率の向上と、放熱性の向上とを図ることができる照明装置を提供することである。
【解決手段】実施形態に係る照明装置は、発光素子を有する光源と、前記光源に電力を供給する制御部と、前記制御部を収納する本体部と、周縁部分の少なくとも一部が前記本体部の一方の端部側と熱的に接合された放熱面部と、前記放熱面部の前記本体部側とは反対の側に設けられた放熱フィンと、を有した放熱部と、を備えている。
【選択図】図1
【解決手段】実施形態に係る照明装置は、発光素子を有する光源と、前記光源に電力を供給する制御部と、前記制御部を収納する本体部と、周縁部分の少なくとも一部が前記本体部の一方の端部側と熱的に接合された放熱面部と、前記放熱面部の前記本体部側とは反対の側に設けられた放熱フィンと、を有した放熱部と、を備えている。
【選択図】図1
Description
後述する実施形態は、概ね、照明装置に関する。
光源に発光ダイオード(LED;Light Emitting Diode)を用いた照明装置が実用化されている。例えば、光源に発光ダイオードを用いたダウンライトなどの埋込形照明装置などがある。光源に発光ダイオードを用いた照明装置は、寿命が長く、また、消費電力も少なくすることができる。
しかしながら、光源に発光ダイオードを用いた照明装置においては、光の取り出し効率の向上と、光源や制御部において発生した熱の放熱性の向上とが求められている。
しかしながら、光源に発光ダイオードを用いた照明装置においては、光の取り出し効率の向上と、光源や制御部において発生した熱の放熱性の向上とが求められている。
本発明が解決しようとする課題は、光の取り出し効率の向上と、放熱性の向上とを図ることができる照明装置を提供することである。
実施形態に係る照明装置は、発光素子を有する光源と、前記光源に電力を供給する制御部と、前記制御部を収納する本体部と、周縁部分の少なくとも一部が前記本体部の一方の端部側と熱的に接合された放熱面部と、前記放熱面部の前記本体部側とは反対の側に設けられた放熱フィンと、を有した放熱部と、を備えている。
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
また、本明細書において「熱的に接合する」とは、対象となる要素と、相手側の要素との間において、熱伝導、対流、輻射(放射)の少なくともいずれかにより熱が伝わることを意味する。
例えば、対象となる要素と相手側の要素とを接するようにして熱伝導により熱を伝えるようにすることもできるし、対象となる要素と相手側の要素との間に僅かな隙間を設けて、対流や輻射により熱を伝えるようにすることもできる。
すなわち、対象となる要素と相手側の要素とは、互いに接するようにしてもよいし、熱を伝えることができる程度に離隔させてもよい。
この場合、熱伝導によるものとすれば、放熱効果を向上させることができるので、対象となる要素と相手側の要素とが互いに接するようにすることが好ましい。
また、熱的な接合は、対象となる領域の全域において行われる必要はなく、少なくとも一部において行われるようにすればよい。
この場合、なるべく広い領域において熱的な接合が行われるようにすることがより好ましい。
また、本明細書において「熱的に接合する」とは、対象となる要素と、相手側の要素との間において、熱伝導、対流、輻射(放射)の少なくともいずれかにより熱が伝わることを意味する。
例えば、対象となる要素と相手側の要素とを接するようにして熱伝導により熱を伝えるようにすることもできるし、対象となる要素と相手側の要素との間に僅かな隙間を設けて、対流や輻射により熱を伝えるようにすることもできる。
すなわち、対象となる要素と相手側の要素とは、互いに接するようにしてもよいし、熱を伝えることができる程度に離隔させてもよい。
この場合、熱伝導によるものとすれば、放熱効果を向上させることができるので、対象となる要素と相手側の要素とが互いに接するようにすることが好ましい。
また、熱的な接合は、対象となる領域の全域において行われる必要はなく、少なくとも一部において行われるようにすればよい。
この場合、なるべく広い領域において熱的な接合が行われるようにすることがより好ましい。
図1は、本実施形態に係る照明装置1を例示するための模式断面図である。
図1に示すように、照明装置1には、本体部2、光源3、下筐体4、制御部5、カバー6、放熱部7が設けられている。
図1に示すように、照明装置1には、本体部2、光源3、下筐体4、制御部5、カバー6、放熱部7が設けられている。
本体部2は、収納部2aと、接続部2bとを有している。
収納部2aは、円筒状を呈し、内部に制御部5を収納するようになっている。収納部2aの一方の端部は開口している。収納部2aの他方の端部には、板状の端面部2a1が設けられている。端面部2a1の中央には、下筐体4の支持部4bを挿入する孔2a2が設けられている。
収納部2aは、円筒状を呈し、内部に制御部5を収納するようになっている。収納部2aの一方の端部は開口している。収納部2aの他方の端部には、板状の端面部2a1が設けられている。端面部2a1の中央には、下筐体4の支持部4bを挿入する孔2a2が設けられている。
接続部2bは、円筒状を呈し、両端が開口している。接続部2bの外径寸法は、収納部2aの外径寸法よりも小さくなっている。そのため、本体部2の外観は、段付きの円筒状を呈している。接続部2bの一方の端部は、端面部2a1と接続されている。接続部2bの他方の端部には、下筐体4の端面部4aが設けられている。
本体部2は、例えば、熱伝導率の高い材料から形成することができる。収納部2aと、接続部2bとは、例えば、アルミニウム(Al)、銅(Cu)などの純金属および合金から形成することができる。ただし、これらに限定されるわけではなく窒化アルミニウム(AlN)などの無機材料、高熱伝導性樹脂などの有機材料などから形成することもできる。
本体部2は、例えば、熱伝導率の高い材料から形成することができる。収納部2aと、接続部2bとは、例えば、アルミニウム(Al)、銅(Cu)などの純金属および合金から形成することができる。ただし、これらに限定されるわけではなく窒化アルミニウム(AlN)などの無機材料、高熱伝導性樹脂などの有機材料などから形成することもできる。
光源3は、基板3a、発光素子3b、波長変換部3cを有している。
基板3aは、絶縁性を有し、熱膨張が少なく、また、放熱性および耐熱性に優れた材料から形成することができる。基板3aは、例えば、セラミックス、金属、セラミックスと金属(例えば、銅合金など)との複合セラミックス、ガラスエポキシなどを基材として形成することができる。セラミックスとしては、例えば、酸化アルミニウム(Al2O3)、窒化アルミニウム(AlN)、窒化珪素(SiN)、ステアタイト(MgO・SiO2)、ジルコン(ZrSiO4)などを例示することができる。ただし、基板3aの材料は例示をしたものに限定されるわけではない。
基板3aは、絶縁性を有し、熱膨張が少なく、また、放熱性および耐熱性に優れた材料から形成することができる。基板3aは、例えば、セラミックス、金属、セラミックスと金属(例えば、銅合金など)との複合セラミックス、ガラスエポキシなどを基材として形成することができる。セラミックスとしては、例えば、酸化アルミニウム(Al2O3)、窒化アルミニウム(AlN)、窒化珪素(SiN)、ステアタイト(MgO・SiO2)、ジルコン(ZrSiO4)などを例示することができる。ただし、基板3aの材料は例示をしたものに限定されるわけではない。
発光素子3bは、基板3aの一方の面に複数設けられている。複数の発光素子3bの配置は、マトリックス状、千鳥状、放射状などのように規則的な配置とすることもできるし、任意の配置とすることもできる。
発光素子3bは、例えば、発光ダイオード、有機発光ダイオード、レーザダイオードなどのいわゆる自発光素子とすることができる。発光素子3bは、例えば、青色の光を照射する青色発光ダイオードとすることができる。
なお、複数の発光素子3bが設けられる場合を例示したが、照明装置1の用途や発光素子3bの大きさなどに応じて1個以上の発光素子3bが設けられるようにすればよい。
発光素子3bは、例えば、発光ダイオード、有機発光ダイオード、レーザダイオードなどのいわゆる自発光素子とすることができる。発光素子3bは、例えば、青色の光を照射する青色発光ダイオードとすることができる。
なお、複数の発光素子3bが設けられる場合を例示したが、照明装置1の用途や発光素子3bの大きさなどに応じて1個以上の発光素子3bが設けられるようにすればよい。
発光素子3bとしては、接続側の面に設けられたバンプ(突起)を介して実装(フリップチップ実装)する素子や、ワイヤボンディング法を用いて実装する素子を用いることができる。
また、光源3としては、前述したように基板3a上に複数の発光素子3bを直接実装したCOB(Chip On Board)を用いても良いし、複数のSMD(Surface Mount Device)タイプの光源部品を基板3a上に実装したものを用いることもできる。
また、光源3としては、前述したように基板3a上に複数の発光素子3bを直接実装したCOB(Chip On Board)を用いても良いし、複数のSMD(Surface Mount Device)タイプの光源部品を基板3a上に実装したものを用いることもできる。
波長変換部3cは、発光素子3bを覆うように設けられている。波長変換部3cは、発光素子3bから照射された一次光により励起される蛍光体を含んでいる。
波長変換部3cは、例えば、透光性を有する有機物や無機物の中に粒子状の蛍光体を分散させたものとすることができる。例えば、波長変換部3cは、シリコーンを主成分とする樹脂などに粒子状の蛍光体を分散させたものとすることができる。
波長変換部3cは、例えば、透光性を有する有機物や無機物の中に粒子状の蛍光体を分散させたものとすることができる。例えば、波長変換部3cは、シリコーンを主成分とする樹脂などに粒子状の蛍光体を分散させたものとすることができる。
この場合、波長変換部3cの材料には、ガス透過性が低い樹脂を用いることが好ましい。波長変換部3cの材料にガス透過性が低い樹脂を用いるようにすれば、外気を遮断することができるので、波長変換部3cにより覆われた配線などが劣化することを抑制することができる。
波長変換部3cに含まれる蛍光体は、例えば、ケイ素(Si)、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、ゲルマニウム(Ge)、燐(P)、ホウ素(B)、イットリウム(Y)、アルカリ土類元素、硫化物元素、希土類元素、窒化物元素からなる群から選択される少なくとも1種の元素が含まれたものとすることができる。
発光素子3bが青色発光ダイオード、波長変換部3cに含まれる蛍光体が黄色の蛍光を発するものである場合には、発光素子3bから照射された青色の光により、蛍光体から黄色の蛍光が放射される。そして、青色の光と黄色の光が混ざり合うことで、白色の光が光源3から照射される。なお、蛍光体は黄色の蛍光を発するものに限定されるわけではなく、照明装置1の用途などに応じて所望の発光色が得られるように適宜変更することができる。
発光素子3bが青色発光ダイオード、波長変換部3cに含まれる蛍光体が黄色の蛍光を発するものである場合には、発光素子3bから照射された青色の光により、蛍光体から黄色の蛍光が放射される。そして、青色の光と黄色の光が混ざり合うことで、白色の光が光源3から照射される。なお、蛍光体は黄色の蛍光を発するものに限定されるわけではなく、照明装置1の用途などに応じて所望の発光色が得られるように適宜変更することができる。
赤色の蛍光を発する蛍光体の材料としては、例えば、以下のものを例示することができ
る。ただし、赤色の蛍光を発する蛍光体は、これらに限定されるわけではなく適宜変更す
ることができる。
る。ただし、赤色の蛍光を発する蛍光体は、これらに限定されるわけではなく適宜変更す
ることができる。
La2O2S:Eu,Sm、
LaSi3N5:Eu2+、
α−sialon:Eu2+、
CaAlSiN3:Eu2+、
(SrCa)AlSiN3:EuX+、
Srx(SiyAl3)z(OxN):EuX+
LaSi3N5:Eu2+、
α−sialon:Eu2+、
CaAlSiN3:Eu2+、
(SrCa)AlSiN3:EuX+、
Srx(SiyAl3)z(OxN):EuX+
緑色の蛍光を発する蛍光体の材料としては、例えば、以下のものを例示することができ
る。ただし、緑色の蛍光を発する蛍光体は、これらに限定されるわけではなく適宜変更す
ることができる。
(Ba,Sr,Mg)O・aAl2O3:Mn、
(BrSr)SiO4:Eu、
α−sialon:Yb2+、
β−sialon:Eu2+、
(CaSr)Si2O4N7:Eu2+、
Sr(SiAl)(ON):Ce
る。ただし、緑色の蛍光を発する蛍光体は、これらに限定されるわけではなく適宜変更す
ることができる。
(Ba,Sr,Mg)O・aAl2O3:Mn、
(BrSr)SiO4:Eu、
α−sialon:Yb2+、
β−sialon:Eu2+、
(CaSr)Si2O4N7:Eu2+、
Sr(SiAl)(ON):Ce
青色の蛍光を発する蛍光体の材料としては、例えば、以下のものを例示することができ
る。ただし、青色の蛍光を発する蛍光体は、これらに限定されるわけではなく適宜変更す
ることができる。
ZnS:Ag,Cu,Ga,Cl、
(Ba,Eu)MgAl10O17、
(Ba,Sr,Eu)(Mg,Mn)Al10O17、
10(Sr,Ca,Ba,Eu)・6PO4・Cl2、
BaMg2Al16O25:Eu
Y3(Al,Ga)5O12:Ce
SrSi2ON2.7:Eu2+
る。ただし、青色の蛍光を発する蛍光体は、これらに限定されるわけではなく適宜変更す
ることができる。
ZnS:Ag,Cu,Ga,Cl、
(Ba,Eu)MgAl10O17、
(Ba,Sr,Eu)(Mg,Mn)Al10O17、
10(Sr,Ca,Ba,Eu)・6PO4・Cl2、
BaMg2Al16O25:Eu
Y3(Al,Ga)5O12:Ce
SrSi2ON2.7:Eu2+
黄色の蛍光を発する蛍光体の材料としては、例えば、以下のものを例示することができ
る。ただし、黄色の蛍光を発する蛍光体は、これらに限定されるわけではなく適宜変更す
ることができる。
Li(Eu,Sm)W2O8、
(Y,Gd)3,(Al,Ga)5O12:Ce3+、
Li2SrSiO4:Eu2+、
(Sr(Ca,Ba))3SiO5:Eu2+、
SrSi2ON2.7:Eu2+
る。ただし、黄色の蛍光を発する蛍光体は、これらに限定されるわけではなく適宜変更す
ることができる。
Li(Eu,Sm)W2O8、
(Y,Gd)3,(Al,Ga)5O12:Ce3+、
Li2SrSiO4:Eu2+、
(Sr(Ca,Ba))3SiO5:Eu2+、
SrSi2ON2.7:Eu2+
黄緑色の蛍光を発する蛍光体の材料としては、例えば、以下のものを例示することがで
きる。ただし、黄緑色の蛍光を発する蛍光体は、これに限定されるわけではなく適宜変更
することができる。
SrSi2ON2.7:Eu2+
なお、混合する蛍光体は1種類である必要はなく、複数種類の蛍光体が混合されるよう
にしてもよい。この場合、青味がかった白色光、黄味がかった白色光などのように色味を
変えるために複数種類の蛍光体の混合割合を変えるようにすることもできる。
きる。ただし、黄緑色の蛍光を発する蛍光体は、これに限定されるわけではなく適宜変更
することができる。
SrSi2ON2.7:Eu2+
なお、混合する蛍光体は1種類である必要はなく、複数種類の蛍光体が混合されるよう
にしてもよい。この場合、青味がかった白色光、黄味がかった白色光などのように色味を
変えるために複数種類の蛍光体の混合割合を変えるようにすることもできる。
光源3は、シート8を介して、放熱部7の保持部7cに設けられている。
シート8は、例えば、シリコーン、アクリル、グラファイトなどを主成分として、形成された板状のものとすることができる。
シート8は、例えば、シリコーン、アクリル、グラファイトなどを主成分として、形成された板状のものとすることができる。
下筐体4は、端面部4a、支持部4b、端面部4cを有している。
下筐体4は、保持部7cの光源3が設けられる側とは反対の側に設けられ、少なくとも一部が保持部7cと熱的に接合している。
端面部4aは、円板状を呈し、本体部2の接続部2bの外周面から突出している。
支持部4bの一方の端部は、端面部4aに設けられている。支持部4bの他方の端部は、端面部4aから突出している。すなわち、支持部4bは、照明装置1の内部に向けて突出している。
下筐体4は、保持部7cの光源3が設けられる側とは反対の側に設けられ、少なくとも一部が保持部7cと熱的に接合している。
端面部4aは、円板状を呈し、本体部2の接続部2bの外周面から突出している。
支持部4bの一方の端部は、端面部4aに設けられている。支持部4bの他方の端部は、端面部4aから突出している。すなわち、支持部4bは、照明装置1の内部に向けて突出している。
端面部4cは、支持部4bの突出した側の端部に設けられている。端面部4cには、放熱部7の保持部7cを貫通する突部4c1が設けられている。突部4c1の端面は、保持部7cの光源3が設けられる側の面と面一となっている。そのため、突部4c1の端面は、シート8を介して光源3と熱的に接合している。
端面部4aおよび支持部4bの中央には、端面部4aに開口する孔部4b1が設けられている。孔部4b1は、軽量化を図るために設けられている。
下筐体4の端面部4aと、本体部2の接続部2bとにより、国際電気標準会議(IEC;International Electrotechnical Commission)規格のGX53形式の下筐体が構成されるようになっている。なお、GX53形式の下筐体が構成される場合を例示したが、IEC規格やJIS規格に定められている他の形式の下筐体が構成されるようにしてもよい。
下筐体4の端面部4aと、本体部2の接続部2bとにより、国際電気標準会議(IEC;International Electrotechnical Commission)規格のGX53形式の下筐体が構成されるようになっている。なお、GX53形式の下筐体が構成される場合を例示したが、IEC規格やJIS規格に定められている他の形式の下筐体が構成されるようにしてもよい。
下筐体4は、熱伝導率の高い材料から形成することができる。下筐体4は、例えば、アルミニウム(Al)、銅(Cu)などの純金属および合金から形成することができる。ただし、これらに限定されるわけではなく窒化アルミニウム(AlN)、酸化アルミニウム(Al2O3)、ステアタイト(MgO・SiO2)などの熱伝導率の高い無機材料、高熱伝導性樹脂などの有機材料などから形成することもできる。
端面部4aの支持部4bが設けられる側とは反対側の面には、放熱シート9が設けられている。照明装置1をソケットが設けられた図示しない器具に装着する際には、放熱シート9を介して、照明装置1と図示しない器具とが密着するようになっている。そのため、光源3および制御部5において発生した熱の一部を図示しない器具側に効率よく伝えることができる。放熱シート9は、シリコーン、アクリル、グラファイトなどを主成分として、形成された板状のものとすることができる。
制御部5は、円環板状の基板5aと、点灯回路を構成する回路部品5bを有する。点灯回路は、光源3に電力を供給するものである。すなわち、制御部5は、光源3に電力を供給する。点灯回路は、例えば、商用電源の交流100Vを直流に変換して光源3に供給する。また、制御部5は、光源3の調光を行うための調光回路をも有するものとすることができる。発光素子3bが複数設けられている場合には、調光回路は、各発光素子3bごと、あるいは、一群の発光素子3bごとに調光を行うことができるものとすることができる。
カバー6は、円板状を呈し、放熱部7の凹部7bの開口部分を塞ぐように設けられている。これにより、光源3に埃や水分などが付着することを抑制でき、光源3の劣化を防ぐことができる。カバー6は、透光性を有する材料から形成され、光源3から照射された光を透過させる。透光性を有する材料としては、ガラス、石英(SiO2)、硼珪酸(SiO2−B2O3)、ソーダ石灰(Na2O−CaO−SiO2)、透光性を有する樹脂材料などを例示することができる。透光性を有する樹脂材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、メタクリル樹脂などを例示することができる。また、カバー6は、粒子状の拡散材をさらに含むものとすることもできる。また、ガラスを用いる場合には、ガラス表面をフロスト加工することで、光を拡散させることもできる。
また、カバー6には、光源3からの光を照射する方向を制御する、すなわち、配光を制御する光学部品を設けることができる。例えば、配光角を拡げるようなフレネルレンズを設けることもできるし、配光角を狭めるようなフレネルレンズを設けることもできる。
放熱部7は、放熱面部7a、凹部7b、保持部7c、伝熱部7d、放熱フィン7eを有している。
放熱面部7aは、円板状を呈し、放熱面部7aの中央には凹部7bが設けられている。放熱面部7aの周縁部分の少なくとも一部は、本体部2の一方の端部(収納部2aの端部)と熱的に接合している。
放熱面部7aは、円板状を呈し、放熱面部7aの中央には凹部7bが設けられている。放熱面部7aの周縁部分の少なくとも一部は、本体部2の一方の端部(収納部2aの端部)と熱的に接合している。
凹部7bは、外観が円錐台状を呈し、凹部7bのカバー6が設けられる開口部分とは反対の側(円錐台の頂面側)には保持部7cが設けられている。
凹部7bの内壁には、例えば、白色樹脂や反射率の高い金属などから形成された反射層が設けられている。
凹部7bの内壁には、例えば、白色樹脂や反射率の高い金属などから形成された反射層が設けられている。
例えば、白色樹脂からなる反射層は、白色塗料を塗布することで形成することができる。白色塗料は、光源3や制御部5において発生する熱に対する耐性と、光源3から照射された光に対する耐性とを有したものとすることができる。白色塗料としては、例えば、酸化チタン(TiO2)、酸化亜鉛(ZnO)、硫酸バリウム(BaSO4)、酸化マグネシウム(MgO)等の白色顔料を少なくとも1種以上含む、ポリエステル樹脂系の白色塗料、アクリル樹脂系の白色塗料、エポキシ樹脂系の白色塗料、シリコーン樹脂系の白色塗料、ウレタン樹脂系の白色塗料、あるいは、これらから選択される2種以上の白色塗料を組合せたものなどを例示することができる。
この場合、ポリエステル系の白色塗料、シリコーン樹脂系の白色塗料とすることが好ましい。
この場合、ポリエステル系の白色塗料、シリコーン樹脂系の白色塗料とすることが好ましい。
また、反射層は、例えば、前述した白色顔料を含む樹脂を凹部7bの内壁に貼り付けることで形成された層とすることもできる。
前述した白色顔料を含む樹脂としては、ポリエステル樹脂系の白色樹脂、アクリル樹脂系の白色樹脂、エポキシ樹脂系の白色樹脂、シリコーン樹脂系の白色樹脂、ウレタン樹脂系の白色樹脂、あるいは、これらから選択される2種以上の白色樹脂を組合せたものなどを例示することができる。
この場合、ポリエステル系の白色樹脂、シリコーン樹脂系の白色樹脂とすることが好ましい。
前述した白色顔料を含む樹脂としては、ポリエステル樹脂系の白色樹脂、アクリル樹脂系の白色樹脂、エポキシ樹脂系の白色樹脂、シリコーン樹脂系の白色樹脂、ウレタン樹脂系の白色樹脂、あるいは、これらから選択される2種以上の白色樹脂を組合せたものなどを例示することができる。
この場合、ポリエステル系の白色樹脂、シリコーン樹脂系の白色樹脂とすることが好ましい。
ただし、反射層はこれらに限定されるわけではなく、例えば、めっき法、蒸着法、スパッタリング法などを用いて、反射率の高い銀やアルミニウムなどの金属を凹部7bの内壁にコーティングすることで形成されたものとすることもできる。また、クラッド化技術を用いて、反射率の高い銀やアルミニウムなどの金属を凹部7bの内壁に貼り合わせたものとすることもできる。
伝熱部7dは、円筒状を呈している。伝熱部7dは、放熱面部7aの本体部2側に設けられ、少なくとも一部が制御部5の基板5aと熱的に接合している。例えば、伝熱部7dは、基板5aと接触しているようにすることができる。
伝熱部7dは、円筒状を呈している。伝熱部7dは、放熱面部7aの本体部2側に設けられ、少なくとも一部が制御部5の基板5aと熱的に接合している。例えば、伝熱部7dは、基板5aと接触しているようにすることができる。
複数の放熱フィン7eは、放熱面部7aの本体部2側とは反対の側に設けられている。複数の放熱フィン7eは、放熱面部7aから突出して設けられている。複数の放熱フィン7eは、照明装置1の中心軸を中心として放射状に設けられている。
放熱フィン7eは、板状を呈し、照明装置1の中心軸側が傾斜面7e1となっている。傾斜面7e1は、放熱面部7a側とは反対の側(先端側)が照明装置1の中心軸から離れる方向に傾斜している。傾斜面7e1の傾斜角度θ1は、凹部7bの内壁の傾斜角度θ2より小さくなっている。
すなわち、放熱フィン7eは、照明装置1の中心軸側に傾斜面7e1を有している。傾斜面7e1は、放熱面部7aから離れるに従い、照明装置1の中心軸から離隔する方向に傾斜している。放熱面部7aには、凹部7bが開口している。放熱フィン7eの傾斜面7e1の傾斜角度θ1は、凹部7bの内壁の傾斜角度θ2より小さくなっている。
傾斜角度θ1が傾斜角度θ2より小さくなっていれば、放熱フィン7eを設けることで配光角が小さくなるのを抑制することができる。
なお、放熱フィン7eの数は例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
放熱フィン7eは、板状を呈し、照明装置1の中心軸側が傾斜面7e1となっている。傾斜面7e1は、放熱面部7a側とは反対の側(先端側)が照明装置1の中心軸から離れる方向に傾斜している。傾斜面7e1の傾斜角度θ1は、凹部7bの内壁の傾斜角度θ2より小さくなっている。
すなわち、放熱フィン7eは、照明装置1の中心軸側に傾斜面7e1を有している。傾斜面7e1は、放熱面部7aから離れるに従い、照明装置1の中心軸から離隔する方向に傾斜している。放熱面部7aには、凹部7bが開口している。放熱フィン7eの傾斜面7e1の傾斜角度θ1は、凹部7bの内壁の傾斜角度θ2より小さくなっている。
傾斜角度θ1が傾斜角度θ2より小さくなっていれば、放熱フィン7eを設けることで配光角が小さくなるのを抑制することができる。
なお、放熱フィン7eの数は例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
放熱部7は、熱伝導率の高い材料から形成することができる。放熱部7は、例えば、アルミニウム(Al)、銅(Cu)などの純金属および合金から形成することができる。ただし、これらに限定されるわけではなく窒化アルミニウム(AlN)、酸化アルミニウム(Al2O3)、ステアタイト(MgO・SiO2)などの熱伝導率の高い無機材料、高熱伝導性樹脂などの有機材料などから形成することもできる。
ここで、照明装置1がダウンライトなどの埋込形照明装置である場合には、造営材に埋め込まれた器具に照明装置1を装着する必要がある。造営材としては、例えば、グラスウール、ウレタンフォームなどから形成された断熱材や、石膏、木材、金属などから形成された天井板などの建物の構造物を例示することができる。
本実施の形態に係る照明装置1においては、放熱フィン7eが放熱面部7aから突出しているため、造営材に埋め込まれた器具に照明装置1を装着する際に、放熱フィン7eをつかむことができる。そのため、照明装置1を装着する際の作業性を向上させることができる。
本実施の形態に係る照明装置1においては、放熱フィン7eが放熱面部7aから突出しているため、造営材に埋め込まれた器具に照明装置1を装着する際に、放熱フィン7eをつかむことができる。そのため、照明装置1を装着する際の作業性を向上させることができる。
次に、放熱部7における放熱について説明する。
まず、比較例に係る照明装置100における放熱を説明する。
図2は、比較例に係る照明装置100における放熱を例示するための模式断面図である。
図2に示すように、比較例に係る照明装置100には、本体部2、光源3、下筐体104、制御部5、カバー106、反射部107が設けられている。
まず、比較例に係る照明装置100における放熱を説明する。
図2は、比較例に係る照明装置100における放熱を例示するための模式断面図である。
図2に示すように、比較例に係る照明装置100には、本体部2、光源3、下筐体104、制御部5、カバー106、反射部107が設けられている。
下筐体104は、端面部104a、支持部104bを有している。
端面部104aは、円板状を呈している。
支持部104bは、円柱状を呈し、端面部104a上に設けられている。支持部104bの端面部104a側とは反対の側には、光源3が設けられている。また、支持部104bの高さ寸法は、前述した支持部4bの高さ寸法より小さくなっている。
端面部104aは、円板状を呈している。
支持部104bは、円柱状を呈し、端面部104a上に設けられている。支持部104bの端面部104a側とは反対の側には、光源3が設けられている。また、支持部104bの高さ寸法は、前述した支持部4bの高さ寸法より小さくなっている。
反射部107は、端面部107a、凹部107bを有している。
端面部107aは、円板状を呈し、端面部107aの中央には凹部107bが設けられている。
凹部107bは、外観が円錐台状を呈し、端面部107aに開口している。また、凹部107bの端面部107a側とは反対側の端部も開口している。凹部107bは、光源3と対峙させて設けられている。凹部107bの内壁には反射層が設けられている。
カバー106は、反射部107の端面部107a側を覆うように設けられている。カバー106は、透光性を有する樹脂材料から形成され、光源3から照射された光を透過させる。
端面部107aは、円板状を呈し、端面部107aの中央には凹部107bが設けられている。
凹部107bは、外観が円錐台状を呈し、端面部107aに開口している。また、凹部107bの端面部107a側とは反対側の端部も開口している。凹部107bは、光源3と対峙させて設けられている。凹部107bの内壁には反射層が設けられている。
カバー106は、反射部107の端面部107a側を覆うように設けられている。カバー106は、透光性を有する樹脂材料から形成され、光源3から照射された光を透過させる。
この様な構成を有する照明装置100における放熱は、以下のようにして行われる。
光源3において発生した熱の大部分は、熱伝導により下筐体104に伝えられ、下筐体104を介して外部に放出される。光源3において発生した熱の一部は、輻射と対流とにより本体部2に伝えられ、本体部2を介して外部に放出される。
制御部5において発生した熱の多くは、熱伝導と輻射と対流とにより本体部2に伝えられ、本体部2を介して外部に放出される。制御部5において発生した熱の一部は、輻射と対流とにより反射部107に伝えられ、反射部107とカバー106とを介して外部に放出される。
光源3において発生した熱の大部分は、熱伝導により下筐体104に伝えられ、下筐体104を介して外部に放出される。光源3において発生した熱の一部は、輻射と対流とにより本体部2に伝えられ、本体部2を介して外部に放出される。
制御部5において発生した熱の多くは、熱伝導と輻射と対流とにより本体部2に伝えられ、本体部2を介して外部に放出される。制御部5において発生した熱の一部は、輻射と対流とにより反射部107に伝えられ、反射部107とカバー106とを介して外部に放出される。
この場合、照明装置100のカバー106側には輻射と対流とにより熱が伝えられる。また、照明装置100のカバー106側の放熱面となる領域が樹脂製のカバー106で覆われている。また、カバー106と、熱源である光源3との間の距離が長くなる。そのため、照明装置100のカバー106側は、下筐体104側に比べて放熱がし難くなる。
ここで、カバー106と、光源3との間の距離が長くなると、光源3から照射された光が反射部107において反射する際に吸収される量が多くなる。そのため、光の取り出し効率が低下するおそれがある。
光の取り出し効率を向上させるためには、カバー106と、光源3との間の距離を短くすればよい。しかしながら、単に、カバー106と、光源3との間の距離を短くすれば、下筐体104側の熱経路が長くなるので下筐体104側からの放熱が少なくなる。この場合、カバー106側の熱経路は短くなる。しかしながら、前述したように、カバー106側は、下筐体104側に比べて放熱がし難い構造となっているので、照明装置100全体としての放熱量が少なくなるおそれがある。
光の取り出し効率を向上させるためには、カバー106と、光源3との間の距離を短くすればよい。しかしながら、単に、カバー106と、光源3との間の距離を短くすれば、下筐体104側の熱経路が長くなるので下筐体104側からの放熱が少なくなる。この場合、カバー106側の熱経路は短くなる。しかしながら、前述したように、カバー106側は、下筐体104側に比べて放熱がし難い構造となっているので、照明装置100全体としての放熱量が少なくなるおそれがある。
図3は、放熱部7における放熱を例示するための模式断面図である。
図3に示すように、照明装置1においては、光源3において発生した熱の一部を、端面部4cおよび支持部4bを介して外部に放出することができる。この場合、下筐体104側の熱経路が長くなるが、下筐体4は熱伝導率の高い材料から形成されているので、下筐体4側からの放熱が悪化するのを抑制することができる。
図3に示すように、照明装置1においては、光源3において発生した熱の一部を、端面部4cおよび支持部4bを介して外部に放出することができる。この場合、下筐体104側の熱経路が長くなるが、下筐体4は熱伝導率の高い材料から形成されているので、下筐体4側からの放熱が悪化するのを抑制することができる。
また、光源3において発生した熱の一部は、保持部7cおよび凹部7bを介して、放熱面部7aおよび放熱フィン7eに伝達され、放熱面部7aおよび放熱フィン7eから外部に放出される。この際、放熱部7を経由する熱経路が短いことと、放熱部7が熱伝導率の高い材料から形成されていることにより、光源3において発生した熱を効率よく放出することができる。
また、照明装置1においては、制御部5において発生した熱は、熱伝導により本体部2に伝えられ、輻射と対流とにより本体部2と、放熱面部7aと、放熱フィン7eとに伝えられる。
ここで、放熱部7には、少なくとも一部が基板5aと熱的に接合する伝熱部7dが設けられている。そのため、熱伝導などにより伝熱部7dと保持部7cと凹部7bとを介して、放熱面部7aおよび放熱フィン7eに熱を効率よく伝えることができる。
そのため、カバー6側からの放熱性の向上を図ることができる。
ここで、放熱部7には、少なくとも一部が基板5aと熱的に接合する伝熱部7dが設けられている。そのため、熱伝導などにより伝熱部7dと保持部7cと凹部7bとを介して、放熱面部7aおよび放熱フィン7eに熱を効率よく伝えることができる。
そのため、カバー6側からの放熱性の向上を図ることができる。
また、図3に示すように、照明装置1においては、カバー6と光源3との間の距離が短いので、光源3から照射された光が凹部7bの内壁において反射する際に吸収される量を少なくすることができる。そのため、光の取り出し効率を向上させることができる。
以上に説明したように、本実施の形態に係る照明装置1によれば、光の取り出し効率の向上と、放熱性の向上とを図ることができる。
以上に説明したように、本実施の形態に係る照明装置1によれば、光の取り出し効率の向上と、放熱性の向上とを図ることができる。
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、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。これら新規な実施形態は、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、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。
1 照明装置、2 本体部、2a 収納部、2b 接続部、3 光源、3a 基板、3b 発光素子、3c 波長変換部、4 下筐体、4a 端面部、4b 支持部、4c 端面部、5 制御部、5a 基板、5b 回路部品、6 カバー、7 放熱部、7a 放熱面部、7b 凹部、7c 保持部、7d 伝熱部、7e 放熱フィン、7e1 傾斜面、θ1 傾斜角度、θ2 傾斜角度
Claims (5)
- 発光素子を有する光源と、
前記光源に電力を供給する制御部と、
前記制御部を収納する本体部と、
周縁部分の少なくとも一部が前記本体部の一方の端部側と熱的に接合された放熱面部と、前記放熱面部の前記本体部側とは反対の側に設けられた放熱フィンと、を有する放熱部と、
を備えた照明装置。 - 前記放熱フィンは、前記照明装置の中心軸側に傾斜面を有し、
前記傾斜面は、前記放熱面部から離れるに従い、前記中心軸から離隔する方向に傾斜し、
前記放熱面部には、凹部が開口し、
前記放熱フィンの前記傾斜面の傾斜角度は、前記凹部の内壁の傾斜角度より小さい請求項1記載の照明装置。 - 前記放熱部は、前記放熱面部の前記本体部側に設けられ、少なくとも一部が前記制御部と熱的に接合する伝熱部をさらに有する請求項1または2に記載の照明装置。
- 前記凹部の開口部分に設けられたカバーをさらに備えた請求項1〜3のいずれか1つに記載の照明装置。
- 前記カバーは、フレネルレンズを有する請求項4記載の照明装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012208580A JP2014063661A (ja) | 2012-09-21 | 2012-09-21 | 照明装置 |
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Publications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20170119170A (ko) * | 2016-04-18 | 2017-10-26 | 엘지이노텍 주식회사 | 조명 장치 |
-
2012
- 2012-09-21 JP JP2012208580A patent/JP2014063661A/ja active Pending
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KR20170119170A (ko) * | 2016-04-18 | 2017-10-26 | 엘지이노텍 주식회사 | 조명 장치 |
KR102555300B1 (ko) * | 2016-04-18 | 2023-07-19 | 엘지이노텍 주식회사 | 조명 장치 |
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