JP2016162573A - 埋込型照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱フィンの放熱効率を向上させ、且つ、軽量化を図ることが可能な埋込型照明器具を提供することを目的とする。
【解決手段】表面に発光素子（ＬＥＤ）が設けられた基板と、前記基板の裏面に取り付けられ、前記発光素子（ＬＥＤ）から生じた熱が伝達して空気中に放熱するヒートシンクとＬＥＤに電力を供給する電源装置を有する埋込型照明器具において、前記電源装置がヒートシンクの上面に配置され、前記ヒートシンクの少なくとも１つの放熱フィンに少なくとも１つのスリットが設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばＬＥＤを光源として、天井等の施工面に埋設されて使用される埋込型照明器具に関するものである。

従来から、例えば特開２００８−１５９４５５号公報（特許文献１）に示されるようなＬＥＤ照明装置が知られている。このＬＥＤ照明装置は、内部にＬＥＤを収めた器状である器具本体の外底面に、ＬＥＤに電力を供給する電源装置はアーム部を介して器具本体外周の外側領域に位置するように設けていることを特徴としている。

また、複数の放熱フィン（ヒートシンク）を器具本体の外底面に設け、このヒートシンクにアーム部を結合させて器具本体外周の外側領域に突出するように設けられていることを特徴としている。

このヒートシンクはアルミ材などで略矩形状に形成され、ヒートシンクの複数の放熱フィンの高さは均一且つ平行になるように設けられていることが記載されている。

さらに、ＬＥＤに電力を供給する電源装置は略水平な板状であるアーム部の端部に取り付けられており、アーム部のもう一方の端部が放熱フィンに取り付けられる構造となっている。さらに、アーム部を含めた電源装置は放熱フィンの長手方向に対して垂直方向や水平方向に設けられていることが図示されている。

特開２００８−１５９４５５号公報

特許文献１に記載のヒートシンクの形状であると、放熱フィンの高さが均一且つ平行であるため、自然空冷においては、放熱フィンの間を流れる空気の流れが常に一様になってしまい、空気の対流が発生し難くなり、放熱効率が低下する恐れがある。

本発明は、放熱フィンの放熱効率を向上させ、且つ、軽量化を図ることが可能な埋込型照明器具を提供することである。

本発明の埋込型照明器具は、表面に発光素子（ＬＥＤ）が設けられた基板と、前記基板の裏面に取り付けられ、前記発光素子（ＬＥＤ）から生じた熱が伝達して空気中に放熱するヒートシンクとＬＥＤに電力を供給する電源装置を有する埋込型照明器具において、前記電源装置がヒートシンクの上面に配置され、前記ヒートシンクの少なくとも１つの放熱フィンに少なくとも１つのスリットが設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、放熱フィンに少なくとも１つのスリットを設けることにより、空気の対流が発生し易くなり、放熱効率が向上させることが可能である。また、スリットを設けることにより、ヒートシンクの軽量化を図ることが可能である埋込型照明器具を提供することができる。

本発明の実施形態における照明器具の斜視図を示す。 本発明の実施形態における照明器具の分解斜視図を示す。 本発明の実施形態におけるヒートシンクの正面図を示す。 本発明の実施形態におけるヒートシンクの上面図を示す。 本発明の実施形態におけるスリットの幅寸法およびＬＥＤの温度上昇量ならびにヒートシンクの重量の相関関係を示す。

以下、本発明の実施例について、図１、図２、図３および図４を用いて説明する。また、各図において、前後左右の軸とそれらに直交する上下の軸を定義して説明を行う。また、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。

本実施例の埋込型照明器具１００は、天井に設けられた円形の穴に埋設して取り付けられ、天井から下側方向に照射して使用する照明器具である。本実施形態の埋込型照明器具１００は電源装置１と、ヒートシンク２と、ワク３と、本体固定バネ４と、電源端子台５と、リフレクタ６と、取付金具７と、補強金具８と、取付バネ９と、調光端子台１０と、電源基板１１と、ＬＥＤ基板１２と、ＬＥＤホルダ１３と、透明カバー１４とを備えている。さらに電源装置１は電源ケース１ａと電源カバー１ｂと電源基板１１からなり、電源基板１１は電源ケース１ａにネジで係止され、電源ケース１ａは電源カバー１ｂと共にヒートシンク２に左右方向からネジで係止され、さらに電源カバー１ｂはヒートシンクに上下方向からネジで係止される。また、電源ケース１ａの端部に電源端子台５と調光端子台１０がネジで係止され、電源端子台５と調光端子台１０は電源基板１１に電力を供給するための電線が接続されている。さらに電源基板１１はＬＥＤ基板１２に電力を供給する電源回路が形成されており、電源基板１１とＬＥＤ基板１２は電線が接続されている。

図３および図４に示すように、ヒートシンク２には複数の薄板状の放熱フィン１５が前後方向に略等間隔に配置されており、さらに各放熱フィン１５の略中央にスリット１６が設けられている。スリット１６を設けることにより空気の対流が発生し易くなり、放熱効率を向上させることが可能であり、軽量化を図ることが可能である。ここで、スリット１６の幅寸法を変化させた場合のＬＥＤ温度上昇量（実線）ならびにヒートシンク２の重量の相関関係（点線）を図５に示す。スリット１６の幅寸法を増加させるに従い、ＬＥＤの温度上昇量は増加し、ヒートシンク２の重量は減少する。 前方向からスリット１６に入った空気は、ヒートシンク２の放熱フィン１５の表面と熱交換して温められ、上側に流れる。また、左右方向から放熱フィン１５の間に入った空気は、放熱フィン１５の表面と熱交換して温められ、上側に流れる。スリット１６を設けることにより、空気が流れ易くなるため、放熱効率を向上させることができる。一方でスリット１６の幅を大きくしすぎると、空気と放熱フィン１５の表面が熱交換する面積が減少するため、放熱効率が低下する。

ヒートシンク２の放熱性能を損なわずにヒートシンク２の軽量化を考慮すると、本実施形態の埋込型照明器具１００ではスリット１６の幅寸法は５〜１０ｍｍ程度が望ましい。これは、スリットの幅寸法10mmを超えた付近で、LEDの上昇量の傾きが大きくなるからである。仮にヒートシンクの高さを１０とした場合、放熱フィン１５間の中心距離は、ヒートシンクの高さの０．７倍〜１．２倍、スリット１６の幅寸法は０．６倍〜１．３倍とするとヒートシンク２の放熱性能が高くなる。

ヒートシンク２の底面にＬＥＤ基板１２が配置され、ＬＥＤ基板１２の下面にＬＥＤホルダ１３と透明カバー１４が共に複数のネジによりヒートシンク２に係止される。ＬＥＤホルダ１３の上面にはＬＥＤ基板１２の外形に合わせた溝があり、またＬＥＤホルダ１３の下面には透明カバー１４の外形の合わせた溝がある構造となっている。

補強金具８は複数のネジによりヒートシンク２に係止され、複数の取付金具７は補強金具８にリベットなどで係止されている。この補強金具８の形状は円盤状になっており、取付金具７が変形するのを防止している。さらに取付金具７には長方形の穴があり、その穴に本体固定バネ４が取り付けられている。この本体固定バネ４はバネ性を有し、本体固定バネ４を窄めることにより、上下方向に可動させることができる。本体固定バネ４を上下に可動させることにより、様々な厚さの天井材に取り付けることが可能となる。本実施形態の埋込型照明器具１００では、厚さ５ｍｍ〜２５ｍｍの天井材に取り付けることが可能である。また、複数の取付金具７にワク３がリベットで係止されている。

ヒートシンク２の側面に複数の取付バネ９がネジにより係止されており、取付バネ９はバネ性を有し、取付バネ９によりリフレクタ６を引っ張り上げる構造となっている。本実施形態の埋込型照明器具１００では、リフレクタ６の材質はプラスチックであり、表面にアルミ蒸着処理が施してある。

なお、本発明の埋込型照明器具は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜改良や変形が可能である。例えば、本実施形態では、ヒートシンク２は、スリット１６が設けられた放熱フィン１５を前後方向に略等間隔に並べているが、この限りでなく、スリットが２つ以上設けられた放熱フィンを並べたものや、左右方向に距離を離した２枚以上の放熱フィンを１セットとし前後方向に略等間隔に複数セット並べたものでも良い。

また、例えば、電源装置１は、ヒートシンク２に取り付けずに別置きとしてもよい。

１ 電源装置
１a 電源ケース
１b 電源カバー
２ ヒートシンク
３ ワク
４ 本体固定バネ
５ 電源端子台
６ リフレクタ
７ 取付金具
８ 補強金具
９ 取付バネ
１０ 調光端子台
１１ 電源基板
１２ ＬＥＤ基板
１３ ＬＥＤホルダ
１４ 透明カバー
１５ 放熱フィン
１６ スリット
１００ 埋込型照明器具

Claims (1)

1. 表面に発光素子（ＬＥＤ）が設けられた基板と、前記基板の裏面に取り付けられ、前記発光素子（ＬＥＤ）から生じた熱が伝達して空気中に放熱するヒートシンクとＬＥＤに電力を供給する電源装置を有する埋込型照明器具において、前記電源装置がヒートシンクの上面に配置され、
   前記ヒートシンクの少なくとも１つの放熱フィンに少なくとも１つのスリットが設けられていることを特徴とする埋込型照明器具