JP2014216116A - Led照明装置 - Google Patents
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Abstract
Description
天井埋め込み型のダウンライトは、天井面に大きな孔をあけるものであり、その孔あけ作業や、また孔部の補強が必要であり、施工時に手間がかかるものである。そこで、大きな孔をあけることのない照明装置が検討されている(特許文献1、2)。
また天井直付けシーリングライトは、天井面に取り付けられた引掛シーリングボディに、引掛シーリングアダプタを取り付けた照明装置を装着するものであり、特に最近は厚みの薄いシーリングライトも検討されている(特許文献3)。
また特許文献2に記載されている照明装置は、光源及び当該光源に電源を供給する電源ブロックが内部に収納され、天井面に取り付けられる器具本体内部に、外部電線が電気的に接続される速結端子を備えたものであり、薄型化を図りつつ施工性を向上させた照明器具が提供される。
また、特許文献3に記載されている照明装置においては、引掛シーリングボディの厚みと引掛シーリングアダプタの厚みを加えた厚みよりも、天井面から照明装置下面までの高さを薄くすることができない照明装置となっている。
また、本発明のLED照明装置の構造によって、扁平でありながらも各LED素子や点灯回路と調光回路を構成する電子部品の温度上昇が抑えられた、寿命の長いLED照明装置を提供することができる。
さらに、本発明のLED基板と透光性カバーと反射板を備えることによって、明るさムラのない組み立てやすいLED照明装置を提供することができる。
図1から図4に示したように、本実施形態に係わるLED照明装置100は、LEDランプ本体1と、枠体4とからなり、外部電源線(F−ケーブル)5と調光信号線6が出ている直径15mmの孔があいた天井面7にLEDランプ本体1がネジ止めされる。なお直径15mm以下の孔であれば、天井に特別な補強を施すことがないので、施工性良くLED照明装置100を取り付けることができる。
LEDランプ本体1は、冷間圧延鋼板(SPCC)等の金属材料を使用して、打抜加工、プレス加工、折曲加工等によって作成される。LEDランプ本体1は4角形状で、図1から図5に示すように、LEDランプ本体1の裏面側の周縁部に円形の外部電源用孔11と調光信号用孔12が開口し、外部電源線5と調光信号線6がLEDランプ本体1の表面側の周縁部に設けられた点灯端子台15と調光端子台16に接続されている。
LEDランプ本体1は、図5から図8に示すように、LEDランプ本体1と、このLEDランプ本体1の中央に取り付けられ、LED素子20が実装されたLED基板21と、LED基板の外周を取り巻くようにLEDランプ本体1に取り付けられた反射板23と、反射板23の開放端に側に装着された透光性カバー24とから概略構成されている。LED本体1の端縁部には、外部電源線5が接続される点灯端子台15と、調光信号線6が接続される調光端子台16と、複数のLED素子20と、LED素子を点灯させる点灯回路25を構成する各種電子部品29とが実装された点灯回路基板27と、LED素子を調光させる調光回路26を構成する各種電子部品29aとが実装された調光回路基板28が設けられている。なお、点灯回路25と調光回路26の外観構成は概略同一であるから、図8では代表例として点灯回路25を示している。
また、ケーブルを反射板23の外側に配設された接続端子33を用いて接続しているので、組み立てが容易となる上に、ケーブルと接続された接続端子33をシリコン樹脂等の絶縁性樹脂35にて覆うことで、他の部品等との誤接続や誤接触を防ぐ効果が期待でき、信頼性の向上も期待できる。
さらに、LED基板21のLED素子実装側に、高反射シートを貼合することや、高反射用塗料を塗布することにより、光取り出し効率の改善が期待できる。
反射板23は、図9(a)、(b)に示すように、LEDランブ本体と対向する方向に、LED照射光が反射するように形成されている。図9(a)の場合は、LEDランブ本体に対して60度、90度の角度となるように2つの異なる角度の反射面で構成されている。また、図9(b)の場合は、LEDランブ本体に対して、放物線形状に形成されている。
図9(c)に示すように、反射板23の端部の一部分を折り曲げて形成された透光性カバー留め部36に、透光性カバー24の端縁部を挟持することにより、該透光性カバー24は反射板23に装着されている。透光性カバー留め部36の折り曲げ部分(B=9mm)が、透光性カバー留め部と透光性カバーを挟んで対向接触している反射板の部分(C=6mm)より、透光性カバー中心部方向に延出している。
上記の施策により、透光性カバー24の端辺側が明るくなり透光性カバー24の均斉度を改善させることが可能になる。
さらに、LED基板上に配置されている最外周のLED素子端部と反射板の距離(L=7mm)が、LED基板上に配置されているLED素子間の距離(P=14mm)より近傍になるように配置されていることにより、透光性カバー24の均斉度と、LED照明装置100の絶縁耐圧を改善することが可能になる。
なお、点灯回路25と調光回路26の外観構成は概略同一であるから、図9では代表例として点灯回路25を示している。
図9は、本実施形態に係わるLEDランプの図6の一方端部の拡大断面図で、図9(d)は、透光性カバー取付部の拡大断面図である。
図9(d)に示すように、LEDランプ本体1に設置された透光性カバー取付部37が、照射方向に延びて透光性カバー24を、LEDランプ本体と略平行になるように固定している。また、透光性カバー取付部37のLED基板側に反射板23を設置して、LED素子からの出射光を反射させている。まず透光性カバー取付部37を表面側からLEDランプ本体1に固定し、その後反射板23をLED基板側から透光性カバー取付部37に固定することにより、組み立てが全て表面側から可能となり、組み立てを行いやすい構造となっている。
このように隣接配設することにより、LED照明装置100から発生されるノイズレベルが低くなる効果を有することが実験で確認されている。
透光性カバー24が反射板23に設置されることにより、LED照明装置100の設置時におけるLED素子20の保護ができ、従来のように、別にLED素子保護カバーを設ける必要がなく、透光性カバー24が、LED素子保護カバーの機能を併せ持つので、コストを低減することが可能となる。
さらに、図6に示すように、LED基板上に配置されているLED素子20と透光性カバー24の距離(h=30mm)が、LED基板上に配置されているLED素子間の距離(P=14mm)より隔てるように配置されていることにより、透光性カバー24の均斉度と、LED照明装置100の絶縁耐圧を改善することが可能になる。
枠体4の4箇所に取り付けられたVバネ(図示せず)を、LEDランプ本体1に取り付けられているバネ受け(図示せず)に挿入させることにより、枠体4とLEDランプ本体1が一体化される。これにより、LEDランプ本体の外縁と透光性カバーの外縁との間が枠体4により覆われて、LEDランプ本体周縁部に配置されている各種基板、接続端子台等が見えなくなり、外部からは出射光を透光する透光性カバーのみが見える構造とすることになる。
なお、本実施の形態では、点灯回路基板27と調光回路基板28に別部品として放熱板30を固定しているが、LEDランプ本体1を打抜加工、プレス加工、折曲加工等により、LEDランプ本体1と一体とした放熱板を形成してコスト削減を図ってもよい。
まず、天井面7に直径15mmの孔をあけて、該孔から外部電源線5と調光信号線6を引き出す。LEDランプ本体1を天井面7に固定する場合、図1から図3に示すように、天井面7に固定ネジを2箇所設けて、その固定ネジに、LEDランプ本体1の周縁部に設けられている2つの異なる孔がつながった形状に形成されている取付孔A13を挿入し、天井面7に沿ってLEDランプ本体1を固定ネジの取付孔Aの狭い孔の方に移動させることにより、LEDランプ本体1が天井面7に仮固定させる。
次にネジにより取付孔B14で、LEDランプ本体1を天井面7に固定させる。LEDランプ本体1が天井面7に装着され、LEDランプ本体1の外部電源用孔11と調光信号用孔12により外部電源線5と調光信号線6がLEDランプ本体1の点灯端子台15と調光端子台16にそれぞれ接続される。
このとき、透光性カバー24が反射板23に設置されているので、透光性カバー24が、LED素子保護カバーの機能を併せ持ちLED素子20の保護も行っている。よって、LED照明装置の取付作業時が、短時間で安全に行うことができる。
さらに、LEDランプ本体1に、枠体4がVバネにより密着するように取り付けられてLED照明装置100はダウンライトとして使用可能となる。
なお本実施形態ではLEDランプ本体1の形状を4角形にしたが、これに限定されず断面が円筒形や多角形等からなる扁平な多角柱であってもよい。この場合には、LED素子の配置を千鳥としたLED基板を用いること等により、光取り出し効率が改善できる。
11:外部電源用孔
12:調光信号用孔
13:取付孔A
14:取付孔B
15:点灯端子台
16:調光端子台
20:LED素子
21:LED基板
22:基板固定ピン
23:反射板
24:透光性カバー
25:点灯回路
26:調光回路
27:点灯回路基板
28:調光回路基板
29、29a:電子部品
30:放熱板
31:金属カバー
32:延出部
33:接続端子
34:反射板貫通孔
35:絶縁性樹脂
36:透光性カバー留め部
37:透光性カバー取付部
4: 枠体
5: 外部電源線
6: 調光信号線
7: 天井面
100:LED照明装置
Claims (34)
- LED素子が実装されたLED基板と、
前記LED素子を点灯駆動するための点灯回路を構成する電子部品が実装された点灯回路基板と、
前記LED素子の出射光を透光して前記LED素子が実装された側を覆う透光性カバーと、前記LED基板の外周に設けられた反射板とが配設されたLEDランプ本体と、
前記LEDランプ本体の外縁と前記透光性カバーの外縁との間を覆う枠体と、
を備え、天井等の被取付部に前記LEDランプ本体が固定手段によって取り付けられたLED照明装置であって、
前記透光性カバーがLEDランプ本体に固定されていることを特徴としたLED照明装置。 - 前記透光性カバーが、前記反射板により固定されていることを特徴とした請求項1に記載のLED照明装置。
- 前記透光性カバーが、前記反射板の端部を延出して形成された透光性カバー留め部により、反射板に装着されていることを特徴とした請求項2に記載のLED照明装置。
- 前記透光性カバー留め部は、前記反射板の端部延出部を折り曲げて前記透光性カバーの端部を挟持するように構成されており、前記折り曲げ部が、対向して透光性カバーを挟んでいる反射板端部の部分より、前記透光性カバー中心部方向に延出していることを特徴とした請求項2又は3に記載のLED照明装置。
- 前記透光性カバーが、LEDランプ本体に設置された透光性カバー取付部により固定されていることを特徴とした請求項1に記載のLED照明装置。
- 前記点灯回路基板が複数に分割されて前記LEDランプ本体に取り付けられていることを特徴とした請求項1から5のいずれかに記載のLED照明装置。
- 前記LEDランプ本体の周縁部に、前記点灯回路基板と外部電源からの電力が供給される点灯用端子台が配設されていることを特徴とした請求項1から6のいずれかに記載のLED照明装置。
- 前記LEDランプ本体の外縁と前記反射板の間に、前記点灯用端子台が配設されていることを特徴とした請求項7に記載のLED照明装置。
- 前記点灯用端子台と前記点灯回路基板が、隣接して配設されていることを特徴とする請求項7又は8に記載のLED照明装置。
- 前記点灯回路基板に放熱板が設けられたことを特徴とした請求項1から9のいずれかに記載のLED照明装置。
- 前記放熱板は、下部が開口されている略台形で、前記点灯回路基板に前記略台形の頂部で装着されたことを特徴とした請求項10に記載のLED照明装置。
- 前記点灯回路基板が、金属のカバーで覆われたことを特徴とした請求項1から11のいずれかに記載のLED照明装置。
- 前記反射板が、前記LEDランプ本体外周に向かって前記点灯回路基板を覆うように設けられたことを特徴とした請求項1から12のいずれかに記載のLED照明装置。
- 前記LED素子を調光するための調光回路を構成する電子部品が実装された調光回路基板が、備えられていることを特徴とした請求項1から13のいずれかに記載のLED照明装置。
- 前記LEDランプ本体の周縁部に、前記調光回路基板と外部制御装置からの調光信号が入力される調光用端子台が配設されていることを特徴とした請求項14に記載のLED照明装置。
- 前記LEDランプ本体の外縁と前記反射板の間に、前記調光用端子台が配設されていることを特徴とした請求項15に記載のLED照明装置。
- 前記調光用端子台と前記調光回路基板が、隣接して配設されていることを特徴とする請求項15又は16に記載のLED照明装置。
- 前記調光回路基板に放熱板が設けられたことを特徴とした請求項14から17のいずれかに記載のLED照明装置。
- 前記放熱板は、下部が開口されている略台形で、前記調光回路基板に前記略台形の頂部で装着されたことを特徴とした請求項18に記載のLED照明装置。
- 前記調光回路基板が、金属のカバーで覆われたことを特徴とした請求項14から19のいずれかに記載のLED照明装置。
- 前記反射板が、前記LEDランプ本体外周に向かって前記調光回路基板を覆うように設けられたことを特徴とした請求項14から20のいずれかに記載のLED照明装置。
- 前記放熱板が、前記LEDランプ本体と一体として形成されていることを特徴とした請求項10又は18に記載のLED照明装置。
- 前記LED基板のLED素子実装裏面側が、前記LEDランプ本体に取り付けられていることを特徴とした請求項1から22のいずれかに記載のLED照明装置。
- 前記LED基板が、前記LED基板の最外周からLED素子が2以上の内側の位置で、前記LEDランプ本体に取り付けられたことを特徴とした請求項23に記載のLED照明装置。
- 前記LED基板のLED素子実装面側に、高反射シートを貼合または高反射用塗料が塗布されたことを特徴とした請求項1から24のいずれかに記載のLED照明装置。
- 前記反射板が、前記LEDランプ本体に配設されたことを特徴とした請求項1から25のいずれかに記載のLED照明装置。
- 前記反射板が、LED照射光が前記LEDランプ本体と対向する方向に照射するように、複数の反射角の反射面から形成されていることを特徴とした請求項1から26のいずれかに記載のLED照明装置。
- 前記LED基板上のLED素子が、格子状に配置されたことを特徴とした請求項1から27のいずれかに記載のLED照明装置。
- 前記LED基板の端部に形成された延出部に、前記点灯回路基板と接続する接続端子を設け、該接続端子を前記反射板の外側に位置させたことを特徴とした請求項1から28のいずれかに記載のLED照明装置。
- 前記LED基板の延出部を略台形に延出したことを特徴とした請求項29に記載のLED照明装置。
- 前記接続端子が絶縁性樹脂により覆われたことを特徴とした請求項29又は30に記載のLED照明装置。
- 前記透光性カバーに、該透光性カバーの中央部より外周部が高密度となる光拡散面を形成したことを特徴とした請求項1から31のいずれかに記載のLED照明装置。
- 前記LED基板上に配置されている最外周の前記LED素子の端部と前記反射板の距離が、前記LED基板上に配置されているLED素子間の距離より小さくなるように配置されていることを特徴とした請求項1から32のいずれかに記載のLED照明装置。
- 前記LED基板上に配置されているLED素子と前記透光性カバーの距離が、前記LED基板上に配置されているLED素子間の距離より大きくなるように配置されていることを特徴とした請求項1から33のいずれかに記載のLED照明装置。
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