JP2016122537A

JP2016122537A - 照明装置

Info

Publication number: JP2016122537A
Application number: JP2014261051A
Authority: JP
Inventors: 増田　敏文; Toshifumi Masuda; 敏文増田; 竹内　康二; Koji Takeuchi; 康二竹内
Original assignee: NHK Spring Co Ltd; Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: NHK Spring Co Ltd; Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2014-12-24
Filing date: 2014-12-24
Publication date: 2016-07-07
Anticipated expiration: 2034-12-24
Also published as: JP6421328B2

Abstract

【課題】眩しさの軽減および器具光束の向上が可能な照明装置を提供する。【解決手段】照明装置10は、筐体14、支持体15、筒体16および光源ユニット17を備える。筐体14は、少なくとも下部領域20に透光部22を有する。支持体15は、筐体14の下端を取り付ける。筒体16は、支持体15上に取り付け、透光部22に対向して筐体14内に配置する。光源ユニット17は、筒体16の上端に取り付けた天板53、天板53に配置した発光モジュール54および放熱体55を有し、筐体14の上部領域21内に収容する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、発光モジュールを用いた照明装置に関する。

従来、照明装置として、例えばポールの上端に取り付けられる球形の筐体を備えた街路灯がある。

このような街路灯では、筐体の少なくとも下部領域を透光部とし、筐体の内部に配置される光源からの光を透光部から外部に放射している。さらに、このような街路灯では、光源として発光モジュールが用いられてきている。発光モジュールを用いる場合、筐体を中心とした周囲の広範囲にわたって照明を行うために、複数の発光モジュールを透光部の内面に略平行に対向するように配置している。透光部は、透明の場合あるいは乳白色等の半透明の場合がある。

しかしながら、このような器具構成において、透光部が透明である場合、透光部を透過する光の透過率が高く、器具光束を高くできるが、透光部を通じて発光モジュールの発光部が直接見えるので、眩しさを与えやすくなり、また、透光部が半透明である場合、眩しさを軽減できるが、透光部を透過する光が減少し、器具光束が低下してしまう。

特開２０１２−１８１９９２号公報

本発明が解決しようとする課題は、眩しさの軽減および器具光束の向上が可能な照明装置を提供することである。

実施形態の照明装置は、筐体、支持体、筒体および光源ユニットを備える。筐体は、少なくとも下部領域に透光部を有する。支持体は、筐体の下端を取り付ける。筒体は、支持体上に取り付け、透光部に対向して筐体内に配置する。光源ユニットは、筒体の上端に取り付けた天板、天板に配置した発光モジュールおよび放熱体を有し、筐体の上部領域内に収容する。

本発明によれば、眩しさの軽減および器具光束の向上が可能な照明装置を提供することが期待できる。

一実施形態を示す照明装置の断面図である。同上照明装置の光源ユニットの底面図である。同上照明装置の分解状態の斜視図である。

以下、一実施形態を、図１ないし図３を参照して説明する。

図１に示すように、照明装置10は、例えば街路灯である。照明装置10は、地面に立設されたポール11の上端に設置されている。ポール11内には、交流電力を所定の直流電力に変換して照明装置10に供給する電源装置が配置されている。

照明装置10は、筐体14、筐体14を支持してポール11の上端に取り付けられる支持体15、筐体14内に配置された筒体16および光源ユニット17、電源装置と光源ユニット17とを電気的に接続する配線ユニット18を備えている。

そして、図１および図３に示すように、筐体14は、内部を空洞とした球形に形成されている。球形とは、真球形、あるいは真球形に近似した略球形等が含まれる。なお、少なくとも、筐体14の下部側が球面状であれば、上部側は球面状でなくてもよい。

筐体14は、筐体14（照明装置10）の中心軸ｚに直交する水平方向の最大外径付近で下部領域20と上部領域21とに分割されている。下部領域20は、透光部22であり、透光性を有するグローブ23によって構成されている。上部領域21は、カバー24によって構成されている。

グローブ23は、例えばポリカーボネート、アクリル、およびガラス等の透明材料によって形成されている。なお、グローブ23は、透明ではなく、半透明であってもよい。グローブ23は、内部を空洞として上面が開口された半球状に形成されている。グローブ23の下端には支持体15に取り付けられる縁部25が形成され、縁部25の内側に開口部26が形成されている。縁部25には、支持体15との間を密閉するパッキング27が取り付けられている。グローブ23の上端にはカバー24を嵌合する嵌合部28が形成されている。嵌合部28には、カバー24との間を密閉するパッキング29が取り付けられている。

カバー24は、例えば金属材料等の不透明材料あるいは樹脂材料によって形成されている。カバー24は、内部を空洞として下面が開口された半球状に形成されている。カバー24の下端はグローブ23の嵌合部28に嵌合され、カバー24の下端の周方向複数箇所が複数のねじ30でグローブ23に固定されている。

また、支持体15は、例えばアルミダイカスト等の金属材料によって形成されている。支持体15は、ポール11の上端に固定される固定部33と、固定部33に対して筐体14、筒体16および光源ユニット17を支えるとともにグローブ23の下端を覆うカバー部34とを有している。

固定部33は円筒状に形成されており、固定部33をポール11の上端に被せた状態で固定部33の側方からねじ込まれる複数の固定ねじによってポール11の上端に固定されている。固定部33の内側には、配線ユニット18の一部を取り付けるための取付部35が形成されている。

カバー部34は、グローブ23の下部形状に沿って連続するように球面状に形成されている。カバー部34の内面には、筒体16を位置決めする複数の突起36が上方へ向けて突設されている。カバー部34には、支持体15に筒体16をねじ止めするための複数の化粧ねじ37がカバー部34の外面から挿入されている。

また、筒体16は、筐体14の中心軸ｚを中心として筐体14内に配置されている。すなわち、筒体16は、筐体14の透光部22（グローブ23）に対向し、透光部22（グローブ23）の内部に配置されている。筒体16は、例えば金属材料によって円筒状に形成されている。筒体16は上端側よりも下端側の径が大きくなるように形成された筒部40を備えている。なお、筒部40は、例えば円筒部であるが、多角形筒部であってもよい。筒部40の外周面を含む筒体16の表面には例えば白色の反射面41が形成されている。

筒部40の上端には筒部40を覆うように支持部42が形成され、この支持部42の中央に配線孔43が形成されている。筒部40の下端には外径側に突出するフランジ部44が形成されている。フランジ部44の下面には、中央が開口された環状の取付板45が取り付けられている。取付板45の周辺にはパッキング27を介してグローブ23の縁部25の内周に配置される立上げ部46が形成されている。取付板45の上側にはグローブ23の縁部25の上側に配置される図示しない上押え部材が取り付けられ、取付板45の下側にはグローブ23の縁部25の下側に配置される下押え部材47が取り付けられている。そのため、筒体16にグローブ23が固定され、筒体16と筐体14とが一体化されている。

筒体16の上面には円板状の覆い部材48が取り付けられている。覆い部材48の表面は例えば白色の反射面49が形成され、中央には配線孔50が形成されている。

また、図１および図２に示すように、光源ユニット17は、筒体16の上端に取り付けられた天板53、この天板53の下面に配置された複数の発光モジュール54、および天板53の上面に配置された放熱体55を有している。

天板53は、例えばアルミニウム等の金属材料で円板状に形成されている。天板53の中央には、筒体16内と連通する開口部56が形成されている。天板53は、筒体16の上端に取り付けられたスペーサ57にねじ58で取り付けられている。筒体16の上端（覆い部材48）と天板53の下面との間に配線スペース59が形成されている。

発光モジュール54は、例えばＣＯＢ(Chip On Board)モジュールによって構成されている。ＣＯＢモジュールは、基板60の表面に複数の発光素子としての青色ＬＥＤチップ61が実装され、複数の青色ＬＥＤチップ61が少なくとも黄色蛍光体を含有する透明樹脂62で封止されている。透明樹脂62の表面は、青色ＬＥＤチップ61からの青色光および黄色蛍光体からの黄色光によって白色系となる光を発光する発光部63として構成されている。基板60の表面には、青色ＬＥＤチップ61に給電するためのコネクタ64が実装されている。そして、発光モジュール54は、天板53の下面周辺部に周方向に沿って所定の間隔をあけて配置され、天板53に基板60が密着するように押え部材65によって取り付けられている。このとき、発光モジュール54は、コネクタ64が天板53の中心に向くように放射状に配置されている。

複数の発光モジュール54は２系統の発光回路66a，66bに分けて電気的に接続されている。本実施形態では、天板53の中心を通る仮想線で半分ずつに分けられる領域に配置される発光モジュール54が各発光回路66a，66bにそれぞれ電気的に接続されている。なお、天板53の周方向に沿って配置される複数の発光モジュール54を１つ置きに分けて各発光回路66a，66bにそれぞれ電気的に接続してもよい。各発光回路66a，66bは、ケーブル67a，67bによって複数の発光モジュール54が直列に接続されている。ケーブル67a，67bは、複数の発光モジュール54のコネクタ64にそれぞれ電気的に接続され、天板53における複数の発光モジュール54の配置領域よりも中心側領域に配線されるとともにクリップ68によって天板53の下面に保持されている。ケーブル67a，67bの先端にはコネクタ69a，69bが設けられている。ケーブル67a，67bの先端側は、覆い部材48の配線孔50および筒体16の配線孔43を通じて筒体16内に引き込まれている。また、天板53の下面には、アース線70の一端が電気的に接続され、アース線70の他端側が覆い部材48の配線孔50および筒体16の配線孔43を通じて筒体16内に引き込まれている。

放熱体55は、複数の放熱フィン71を備えている。放熱フィン71は、天板53の上面に放射方向に沿って取り付けられている。この場合、放熱フィン71は、天板53の上面で、かつ天板53の下面に取り付けられている複数の発光モジュール54間の間隙部分ａの上方位置に、それぞれ配置されている。放熱フィン71は、例えばアルミニウムなどの金属板で構成され、金属板の両端部分が平行となるように金属板の中間部分が折り曲げ形成され、折り曲げ部分が天板53に密着するように固定されている。放熱フィン71は、例えばリベット、ねじ、溶接等の固定手段によって天板53に固定されている。放熱フィン71の上部は、カバー24の内面に所定の間隔をあけて対向するように、カバー24の内面形状に合わせて湾曲されている。

そして、天板53および発光モジュール54は、筐体14の中心軸ｚと直交する水平方向の最大外径付近、すなわちグローブ23とカバー24との分割領域付近に配置されている。また、放熱体55は、筐体14の上部領域21内すなわちカバー24内に配置されている。また、発光モジュール54は、筐体14の中心軸ｚに対して支持体15、筒体16および覆い部材48よりも外径側に配置されている。そのため、発光モジュール54の発光部63の直下方向にグローブ23が対向配置されている。

また、配線ユニット18は、支持体15内の取付部35に取り付けられる取付金具74を備えている。取付金具74に、ポール11内の電源装置と光源ユニット17とを電気的に接続するケーブル75a，75bおよびアース線76が保持されている。ケーブル75a，75bおよびアース線76は、取付金具74に取り付けられたブッシュ77を貫通してポール11側から筒体16側に引き込まれている。ケーブル75a，75bの先端にはコネクタ78a，78bが設けられ、コネクタ78a，78bが筒体16内でケーブル67a，67bのコネクタ69a，69bと電気的に接続されている。

支持体15の取付部35の上部には一対のアース金具79の一端が電気接続状態に固定されている。一方のアース金具79の他端にアース線76が接続され、他方のアース金具79の他端にアース線70が接続されている。一対のアース金具79の他端は支持体15の上面付近に配置されているため、一対のアース金具79の他端にアース線70，76を接続する作業を容易にできる。そして、アース線76に対してアース金具79、支持体15および天板53がアース接続されている。

そして、このように構成された照明装置10において、ポール11内の電源装置から光源ユニット17の発光モジュール54に直流電力を供給することにより、発光モジュール54の発光部63が発光する。発光モジュール54の発光部63から放射される一部の光は、グローブ23へ直接向かってグローブ23を透過し、また、一部の光は、筒体16の反射面41へ向かい、反射面41で反射してグローブ23を透過し、そして、グローブ23を透過した光が筐体14の周囲に照射される。

この照明装置10では、発光モジュール54の発光部63を下向きとするともとに、発光モジュール54をグローブ23の上側すなわちカバー24側に配置しているため、グローブ23を透明にした場合でも、照明装置10を見たときの眩しさを軽減することができる。さらに、発光モジュール54を高出力化しても、照明装置10を見たときの眩しさを軽減することができる。グローブ23を透明にしたり、発光モジュール54を高出力化することにより、器具光束を向上できる。したがって、照明装置10を見たときの眩しさの軽減および器具光束の向上が可能な照明装置10を提供することができる。

また、筒体16によって筐体14内に配置する光源ユニット17を支持しているため、筐体14の負荷を軽減することができ、筐体14の設計の自由度を向上できる。しかも、照明装置10の中心軸ｚと同軸の筒体16で光源ユニット17を支持するため、光源ユニット17が放熱体55を備えることで質量が増加していても、光源ユニット17を安定して支持することができる。

さらに、筒体16の内側において、電源装置からのケーブル75a，75bと光源ユニット17からのケーブル67a，67bとを接続し、これらケーブル75a，75bおよびケーブル67a，67bを収容することができる。

また、放熱フィン71は、天板53の上面で、かつ天板53の下面に取り付けられている複数の発光モジュール54間の間隙部分ａの上方位置に、それぞれ配置されている。これにより、発光モジュール54の上方位置には放熱フィン71が存在しないことにより、発光モジュール54から天板53に伝わった熱を天板53の上面から放熱することができる。一方、発光モジュール54間の間隙部分ａの上方位置に放熱フィン71が存在することにより、発光モジュール54から天板53に伝わって天板53内を拡散する熱を放熱フィン71から放熱することができる。そのため、天板53の上面および放熱フィン71の両方から効率的に放熱することができ、放熱性能を向上できる。そのため、発光モジュール54の温度上昇を抑制することができ、発光モジュール54の高出力化にも対応するこができる。例えば、水銀４００Ｗ相当の器具光束が得られる照明装置10を提供することができる。

そして、天板53および放熱体55から放熱された熱はカバー24に伝わり、カバー24の外面から外気中に放熱される。

また、天板53および発光モジュール54は、筐体14の中心軸ｚと直交する水平方向の最大外径付近、すなわちグローブ23とカバー24との分割領域付近に配置されている。そのため、天板53の直径をできるだけ大きくすることが可能となり、天板53の熱容量の増加、および天板53の放熱面積の増加により、放熱性能の向上を図ることができる。

また、発光モジュール54は、筐体14の中心軸ｚに対して支持体15、筒体16および覆い部材48よりも外径側に配置されている。そのため、発光モジュール54の発光部63から下方へ向かう光を支持体15、筒体16および覆い部材48等で遮ることがなく、光をグローブ23から透過させ、器具効率を向上できることに加えて、照明装置10の直下方向の照度を向上できる。

また、覆い部材48により、天板53の下面に配線されるケーブル67a，67b等を隠蔽することができるとともに、筒体16の反射面41やグローブ23の内面から天板53へ向けて反射した光をさらに覆い部材48で反射してグローブ23を透過させることが可能となり、器具効率の向上に寄与できる。

また、複数の発光モジュール54は２系統の発光回路66a，66bに分けて電気的に接続されている。そのため、本実施形態のように、天板53の中心を通る仮想線で半分ずつに分けられる領域に配置される発光モジュール54が各発光回路66a，66bにそれぞれ電気的に接続されている場合には、照明装置10からの照射方向に応じて配光制御することができる。また、天板53の周方向に沿って配置される複数の発光モジュール54が１つ置きに分けて各発光回路66a，66bにそれぞれ電気的に接続されている場合には、配光が変化することなく、調光制御することができる。

また、天板53の中央には開口部56が形成されているため、例えば、天板53の上面側に開口部56を通じてケーブル67a，67bおよびケーブル75a，75bを引き出し、天板53の上面側においてケーブル67a，67bとケーブル75a，75bとの接続あるいは接続解除を行うこともできる。

本発明の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。

10 照明装置
14 筐体
15 支持体
16 筒体
17 光源ユニット
20 下部領域
21 上部領域
22 透光部
53 天板
54 発光モジュール
55 放熱体
71 放熱フィン

Claims

少なくとも下部領域に透光部を有する筐体と；
前記筐体の下端が取り付けられた支持体と；
前記支持体上に取り付けられ、前記透光部に対向して前記筐体内に配置される筒体と；
前記筒体の上端に取り付けられた天板、この天板に配置された発光モジュールおよび放熱体を有し、前記筐体の上部領域内に収容された光源ユニットと；
を具備することを特徴とする照明装置。
前記光源ユニットは、前記発光モジュールを複数有し、これら発光モジュールが前記天板の下面に周方向に沿って所定の間隔をあけて配置され、
前記放熱体は、複数の放熱フィンを有し、これら放熱フィンが前記天板の上面でかつ前記発光モジュール間の間隔部分の上方位置に配置されている
ことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
前記発光モジュールは、前記筐体の中心軸に対して前記支持体および前記筒体よりも外径側に配置されている
ことを特徴とする請求項１または２記載の照明装置。
前記筐体は、前記筐体の最大外径付近で前記下部領域と前記上部領域とに分割され、
前記天板および前記発光モジュールは、前記筐体の最大外径付近に配置されている
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の照明装置。