JP2014089939A - Ｌｅｄ照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】発光部が発した熱を効率的に放熱することができるＬＥＤ照明器具を提供する。
【解決手段】ＬＥＤユニット３３を有する発光部３５を支持する器具本体３０に、透光性を有する高放熱性塗料を塗装したので、発光部３５が発した熱を効率的に放熱することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤユニットを有する発光部を器具本体取り付けたＬＥＤ照明器具に関するものである。

従来、発光部にＬＥＤユニットを有するＬＥＤ照明器具が知られている（例えば、特許文献１参照）。
図１１に示すように、特許文献１に記載のＬＥＤ照明器具１００は、天井面１０１等の被取付部に取り付けて、下方を照明するダウンライトである。
ＬＥＤ照明器具１００は、器具本体１０２を有しており、器具本体１０２の前面（下面）に発光部としてのＬＥＤユニット１０３が取り付けられている。ＬＥＤユニット１０３の周囲は、枠部１０４で覆われている。

器具本体１０２は、熱伝導率の高いアルミダイカストにて構成される。器具本体１０２には放熱フィン１０５が設けられており、放熱フィン１０５の上部には、電源装置１０６が設けられている。
器具本体１０２の表面および放熱フィン１０５の表面には、高放熱性塗料を用いて高放熱性塗装が施されている。
これにより、ＬＥＤユニット１０３等が発した熱を、効率よく放熱できるようにしている。

特開２０１１−１７１２３７号公報（第５図）

しかしながら、前述したような従来のＬＥＤ照明器具１００においても放熱性を改善するものであったが、さらなる放熱性の改善が望まれていた。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、発光部が発した熱を効率的に放熱することができるＬＥＤ照明器具を提供することを目的とする。

本発明のＬＥＤ照明器具は、器具本体と、前記器具本体に支持され、ＬＥＤユニットを有する発光部と、前記発光部を囲むように前記器具本体に支持される枠体と、を備え、前記器具本体に透光性を有する高放熱性塗料が塗装されているものである。

また、本発明のＬＥＤ照明器具は、前記枠体にも前記高放熱性塗料が塗装されているものである。

また、本発明のＬＥＤ照明器具は、前記器具本体における前記発光部の取付面に熱吸収性塗料を塗装したものである。

さらに、本発明のＬＥＤ照明器具は、前記器具本体の外面に高放熱性塗料を塗装したものである。

本発明は、ＬＥＤユニットを有する発光部を支持する器具本体に高放熱性塗料を塗装したので、発光部が発した熱を効率的に放熱することができるという効果を有するＬＥＤ照明器具を提供できる。

本発明に係る第１実施形態のＬＥＤ照明器具を下方から見た斜視図 本発明に係る第１実施形態のＬＥＤ照明器具を上方から見た斜視図 本発明に係る第１実施形態のＬＥＤ照明器具の各部位に高放熱性塗料を塗布したときの器具本体および枠体の温度を示す表 （Ａ）〜（Ｄ）は塗装状態を示す断面図 下地層および塗膜層の有無による温度変化を示す表 本発明に係る第２実施形態のＬＥＤ照明器具の器具本体を示す上方から見た斜視図 本発明に係る第２実施形態のＬＥＤ照明器具の器具本体の底面図 図７中ＩＸ−ＩＸ位置で切断した器具本体を下方から見た斜視図 本発明に係る第２実施形態のＬＥＤ照明器具の器具本体における塗装状態を示す断面図 高放熱性塗装および熱吸収性塗装の有無による実装基板における温度変化を示す表 従来のＬＥＤ照明器具の断面図

（第１実施形態）
以下、本発明に係る第１実施形態のＬＥＤ照明器具について、図面を用いて説明する。
図１および図２に示すように、本発明に係る第１実施形態のＬＥＤ照明器具１０は、被取付部である天井面１１等に設けられている取付孔（図示省略）に埋め込んで取付けられて、例えば、下方等を照明するものである。

ＬＥＤ照明器具１０は、天井面１１に取り付けられる枠体２０と、枠体２０に支持される灯具（器具本体）３０を有する。
枠体２０は、天井面１１の取付孔（図示省略）に嵌め込まれる円筒形状の枠体本体２１を有し、枠体本体２１の下端には、天井面１１の下面に当接して露出する鍔部２２を有する。枠体本体２１の内面は、反射面２４となっている。
枠体本体２１の外面には、枠体２０を天井面１１に取り付けるための取付ばね２３が、所定間隔で複数個（例えば、３個）設けられている。
取付ばね２３は、常時下方（図１中矢印Ａ方向）へ付勢されている。
従って、鍔部２２と取付ばね２３との間に天井面１１を挟むことにより、枠体２０を天井面１１に固定する。

灯具３０は、多数の放熱フィン３１を上下方向に有する。灯具３０は、放熱フィン３１とともに、例えばアルミダイカストにより一定成形される。
灯具３０の後部（上部）には、灯具３０に直交する方向（水平方向）に伸びる電源装置３２が取り付けられている。
灯具３０の前面（下面）には、発光部３５が設けられている。
発光部３５は、光源であるＬＥＤ（図示省略）を実装したＬＥＤユニット３３と、ＬＥＤユニット３３が取り付けられた実装基板３４を有する。
枠体２０と灯具３０とは、互いに熱的に接続された状態で取り付けられる。

従って、電源装置３２から実装基板３４に点灯電力を供給することにより、ＬＥＤユニット３３が発光する。
そして、ＬＥＤユニット３３が発した熱は、灯具３０の放熱フィン３１に伝達されて放熱される。
同時に、灯具３０の表面および枠体２０の表面からも放熱される。

次に、灯具３０および枠体２０を塗装した際の放熱性について説明する。
図３には、灯具３０および枠体２０の塗装状態に対する、ＬＥＤユニット３３および各部位における温度が示されている。
なお、図４（Ａ）〜（Ｄ）には、温度を測定したときの塗装状態を示している。
図４（Ａ）は、枠体２０や灯具３０の生地のままであり、図４（Ｂ）は、生地の上に色塗装（塗装膜）を施し、図４（Ｃ）では、生地の上に高放熱性塗料を塗布している。また、図４（Ｄ）では、生地の上に色塗装を施し、さらに高放熱性塗料を塗布している。
なお、高放熱性塗料としては、例えば、商品名「ユニ・クール（UNI Cool）」（合同インキ株式会社）を用いることができる。

図３に示すように、ケース１では、灯具３０は、色塗装および高放熱性塗料がなく、生地が露出しており、図４（Ａ）の状態である。また、枠体２０は、色塗装はあるが高放熱性塗料がなく、図４（Ｂ）の状態である。
ケース２では、灯具３０は、色塗装および高放熱性塗料がなく、生地が露出しており、図４（Ａ）の状態である。また、枠体２０は、色塗装および高放熱性塗料があり、図４（Ｄ）の状態である。
ケース３では、灯具３０は、色塗装および高放熱性塗料がなく、生地が露出しており、図４（Ａ）の状態である。また、枠体２０は、色塗装がなく高放熱性塗料があり、図４（Ｃ）の状態である。
ケース４では、灯具３０は、色塗装および高放熱性塗料があり、図４（Ｄ）の状態である。また、枠体２０は、色塗装および高放熱性塗料がなく、生地が露出しており、図４（Ａ）の状態である。

ケース５では、灯具３０は、色塗装がなく高放熱性塗料があり、図４（Ｃ）の状態である。また、枠体２０は、色塗装および高放熱性塗料がなく、生地が露出しており、図４（Ａ）の状態である。
ケース６では、灯具３０は、色塗装および高放熱性塗料があり、図４（Ｄ）の状態である。また、枠体２０も、色塗装および高放熱性塗料があり、図４（Ｄ）の状態である。
ケース７では、灯具３０は、色塗装がなく高放熱性塗料があり、図４（Ｃ）の状態である。また、枠体２０は、色塗装がなく高放熱性塗料があり、図４（Ｃ）の状態である。
ケース８では、灯具３０は、色塗装があり高放熱性塗料がなく、図４（Ｂ）の状態である。また、枠体２０は、色塗装があり高放熱性塗料がなく、図４（Ｂ）の状態である。
ケース９では、灯具３０および枠体２０とも、色塗装および高放熱性塗料がなく、生地が露出しており、図４（Ａ）の状態である。

図３に示すように、ケース２、ケース３、ケース４、ケース５、ケース６、ケース７では、灯具３０または枠体２０の少なくとも一方に高放熱性塗料を塗布した。
この場合、高放熱性塗料を全く施していないケース１、ケース８、ケース９と比較して、灯具３０の上面や側面、枠体２０の側面や枠体２０の表面（鍔部２２の下面を示す）等において、温度が高くなる傾向にある。

図５には、基材の表面に下地層を形成したときの、色塗装の有無による温度への影響を示している。
従来のＬＥＤ照明器具のように、灯具（器具本体）３０及び枠体２０に下地塗装のみを施し、高放熱性塗料を塗布しない場合は、色塗装がある場合の温度が５２℃であり、色塗装がない場合の温度が５３℃である。
一方、灯具３０に高放熱性塗料を塗布した場合は、色塗装の有無に関わらず５１．７℃であり、灯具３０及び枠体２０に高放熱性塗料を塗布した場合は、色塗装の有無に関わらず５１．３℃となっている。
従って、高放熱性塗料を塗布した場合の方が、ＬＥＤユニット３３が発した熱を良好に放熱していることがわかる。

本発明に係る第１実施形態のＬＥＤ照明器具１０の作用効果について説明する。
ＬＥＤユニット３３を有する発光部３５を支持する灯具３０に透光性を有する高放熱性塗料を塗装した。
このため、発光部３５が発した熱を効率的に放熱することができる。

また、ＬＥＤユニット３３を有する発光部３５を支持する灯具３０と、発光部３５を囲むように灯具３０に支持される枠体２０の少なくとも一方に透光性を有する高放熱性塗料を塗装した。
このため、発光部３５が発した熱を、一層効率的に放熱することができる。

さらに、灯具３０および枠体２０のうちの少なくとも一方の基材の表面に下地層を形成し、下地層の表面に所望色の塗膜層を形成し、塗装膜の表面に高放熱性塗料を形成するので、所望色の塗装膜が透けて見える。
これにより、ＬＥＤ照明器具１０の外観を所望の色に形成できる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態について説明する。
なお、前述した第１実施形態のＬＥＤ照明器具１０と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
図６に示すように、本発明に係る第２実施形態のＬＥＤ照明器具１０Ｂにおける灯具３０は前述した第１実施形態のＬＥＤ照明器具１０と同じ構造をしており、下方に開口（開口３６１、図７参照）した略円柱形状の収容部３６を有する。
収容部３６は，上端に天板３７を有し、天板３７の上に複数枚の放熱フィン３１が設けられている。

図７および図８に示すように、灯具３０の天板３７の下面３７１には、ＬＥＤユニット３３を実装した実装基板３４（図１参照）を取り付けるＬＥＤ取付面（取付面）３８が設けられている。ＬＥＤ取付面３８には、熱吸収性塗料が塗装（熱吸収性塗装）されており、実装基板３４の上面が熱吸収性塗料に接触している。
従って、ＬＥＤユニット３３が発した熱は、実装基板３４を介して熱吸収性塗料に吸収される。そして、熱は、熱吸収性塗料から灯具３０に伝達される。
なお、熱吸収性塗料としては、変性シリコーン系塗料を例示することができる。

なお、図９に示すように、灯具３０の収容部３６の内面全体に熱吸収性塗料を塗装することができる。
さらに、灯具３０の外面には、全体にわたって高放熱性塗料を塗装（高放熱性塗装）することができる。

図１０に示すように、ケース１では、灯具３０の外面に高放熱性塗料を塗装せず、かつ、実装基板３４が取り付けられるＬＥＤ取付面３８に熱吸収性塗料を塗装しない。すなわち、灯具３０に塗装をしない場合を示す。この場合には、実装基板３４の温度は６２℃となった。
ケース２では、灯具３０の外面に高放熱性塗料を塗装し、ＬＥＤ取付面３８に熱吸収性塗料を塗装した場合を示す。この場合には、実装基板３４の温度は５３℃となった。
ケース３では、灯具３０の外面に高放熱性塗料を塗装し、ＬＥＤ取付面３８には塗装を行わなかった場合を示す。この場合には、実装基板３４の温度は５５℃となった。
ケース４では、灯具３０の外面には塗装を行わず、ＬＥＤ取付面３８に熱吸収性塗料を塗装した場合を示す。この場合には、実装基板３４の温度は５７℃となった。

図１０に示す表の結果、ケース１に示した、灯具３０の外面およびＬＥＤ取付面３８に塗装を行わない場合に、実装基板３４の温度が高い。すなわち、この場合に放熱性が最も劣ることがわかる。
一方、ケース２に示した、灯具３０の外面に高放熱性塗料を塗装し、ＬＥＤ取付面３８に熱吸収性塗料を塗装した場合に、実装基板３４の温度が最も低くなる。すなわち、放熱性が最も改善されることがわかる。
なお、ケース３やケース４に示すように、灯具３０外面の高放熱性塗料による塗装またはＬＥＤ取付面３８の熱吸収性塗料による塗装の一方のみを行った場合にも、ある程度放熱性の改善が得られることがわかった。

なお、枠体２０の外面に高放熱性塗料を塗装することもできる。これにより、発光部３５が発した熱を、一層効率的に放熱することができる。

本発明に係る第２実施形態のＬＥＤ照明器具１０Ｂの作用効果について説明する。
灯具３０における発光部３５のＬＥＤ取付面３８に熱吸収性塗料を塗装したので、発光部３５が発した熱を急速にＬＥＤ取付面３８に吸収させることができる。そして、その後、灯具３０の放熱フィン３１等から放熱するので、効率よく放熱させることができ、ＬＥＤ照明器具１０Ｂの性能向上を図ることができる。

さらに、灯具３０の外面に高放熱性塗料を塗装したので、ＬＥＤ取付面３８から灯具３０に伝導した熱を，灯具３０の外面から効率よく放熱することができる。

本発明のＬＥＤ照明器具は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形、改良等が可能である。
例えば、前述した実施形態においては、天井面１１に埋め込んで使用するダウンライトについて例示したが、本発明はその他の照明器具にも適用可能である。
例えば、前述した高放熱性塗料の商品名は一例であり、その他の商品を使用することも可能である。

１０、１０Ｂ ＬＥＤ照明器具
２０ 枠体
３０ 灯具（器具本体）
３３ ＬＥＤユニット
３５ 発光部
３８ ＬＥＤ取付面（取付面）

Claims (4)

1. 器具本体と、
   前記器具本体に支持され、ＬＥＤユニットを有する発光部と、
   前記発光部を囲むように前記器具本体に支持される枠体と、を備え、
   前記器具本体に透光性を有する高放熱性塗料が塗装されているＬＥＤ照明器具。
2. 請求項１に記載のＬＥＤ照明器具であって、
   前記枠体にも前記高放熱性塗料が塗装されているＬＥＤ照明器具。
3. 器具本体と、
   前記器具本体に支持され、ＬＥＤユニットを有する発光部と、
   前記発光部を囲むように前記器具本体に支持される枠体と、を備え、
   前記器具本体における前記発光部の取付面に熱吸収性塗料を塗装したＬＥＤ照明器具。
4. 請求項３に記載のＬＥＤ照明器具において、
   前記器具本体の外面に高放熱性塗料を塗装したＬＥＤ照明器具。

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