JP2017195035A - 照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱性の向上を図ることができる照明器具を提供すること。【解決手段】照明器具１は光源ユニット２と電源ユニット３とアーム６とを備える。電源ユニット３は、電力変換回路とケース３２とを有している。アーム６は、他の構造物２００に固定される固定部６４１と腕部６３１とを有している。アーム６は、腕部６３１に取り付けられ、かつ、電源ユニット３を支持する支持部６５を有している。支持部６５は、固定部６４１が他の構造物２００に固定された際に、ケースを他の構造物２００に熱的に接続するように構成されている。電源ユニット３のケース３２の熱が、他の構造物２００に伝達される。他の構造物２００は、空気に比べて、熱伝導率が大きい。よって、ケース３２を他の構造物２００に熱的に接続されていない特許文献１に記載の照明器具に比べて、電源ユニット３の熱を効率よく外部に放熱することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、照明器具に関し、より詳細には天井に取り付けられる照明器具に関する。

従来、体育館やホール等の天井の高い建物に設置され、照明空間を上方から照射する高天井用の照明器具が知られている。

例えば、特許文献１には、矩形箱状の外郭を構成する器具本体と、器具本体の内部に、光源である複数のＬＥＤユニットとを有する照明器具が記載されている。各ＬＥＤユニットは、器具本体の内部に取り付けられている電源ユニットに接続されており、点灯用の電力が供給される。また、器具本体の外側面には、器具本体を天井に取り付けるためのＬ字形状の取付具が複数個取り付けられている。取付具を天井に取り付けることにより、照明器具を天井に取り付けることができる。

特開２０１１―１４６２４２号公報

特許文献１の照明器具では、電源ユニットのＬＥＤユニットへの給電に伴い、電源ユニットを構成する回路部品（半導体部品）で熱が発生する。そして、発生した熱が電源ユニットの内部に篭ってしまうおそれがある。そこで、電源ユニットの内部の熱を効率よく電源ユニットの外部に放熱することが望まれている。

本発明の目的は、放熱性の向上を図ることができる照明器具を提供することである。

本発明の一態様に係る照明器具は、光源ユニットと、前記光源ユニットを点灯させる電源ユニットと、前記光源ユニットを支持するアームとを備えている。前記電源ユニットは、外部から供給される電力を前記光源ユニットに必要とされる電力に変換する電力変換回路を有している。前記電源ユニットは、箱形に形成されて前記電力変換回路を内部に収容するケースを有している。前記アームは、他の構造物に固定される固定部と、前記固定部から離れる向きに突出し、かつ、前記光源ユニットを支持する腕部と、前記腕部に取り付けられ、かつ、前記電源ユニットを支持する支持部とを有している。前記支持部は、前記固定部が前記他の構造物に固定された際に、前記ケースを前記他の構造物に熱的に接続するように構成されている。

本発明によれば、放熱性の向上を図ることができる照明器具を提供することができる。

図１は本発明の一実施形態に係る照明器具の正面図である。 図２は同上の照明器具の上方から見た斜視図である。 図３は同上の照明器具のアーム及び連結部材の分解斜視図である。 図４は同上の照明器具の正面断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る照明器具について、図面を参照して詳細に説明する。

なお、以下の実施形態で説明する構成は本発明の一例に過ぎない。本発明は、以下の実施形態に限定されず、本発明に係る技術思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、以下の説明では特に断りがない限り、図１に示す向きにおいて照明器具１の上下左右前後の方向を規定する。

照明器具１は、図１に示すように、光源ユニット２と、光源ユニット２に給電する電源ユニット３と、光源ユニット２を支持する一対のアーム６とを備えている。また、照明器具１は、一対の連結部材５を備えていることが好ましい。

光源ユニット２は、光源に相当するＬＥＤモジュールと、放熱部材２３とを有する（図１参照）。

ＬＥＤモジュールは、複数個の発光ダイオード（ＬＥＤ）と、実装基板とを有することが好ましい。ＬＥＤは、従来公知であるパッケージ型の白色ＬＥＤであることが好ましい。実装基板は、短形平板状のアルミ基板で形成されていることが好ましい。ＬＥＤは、実装基板の下面に、縦横に並べられて実装されている。また、実装基板の下面にレセプタクルコネクタが実装されている。レセプタクルコネクタは、実装基板の下面に形成された配線用の導体を介して、各ＬＥＤの電極（カソード及びアノード）と電気的に接続されている。

放熱部材２３は、ベース部２４と、一対の縁部２５と、複数の放熱部２６とで構成されていることが好ましい（図４参照）。なお、ベース部２４、一対の縁部２５、複数の放熱部２６は、例えばアルミニウム合金等の熱伝導性に優れた材料で形成されていることが好ましい。ベース部２４は、矩形平板状に形成されている。ベース部２４の下面には、ＬＥＤモジュールが固定されている（図１参照）。また、ベース部２４の下面には、ＬＥＤモジュールを覆い隠すように、カバー２１５が取り付けられている（図１参照）。カバー２１５は、扁平な矩形の箱状に形成されている。なお、カバー２１５は、例えばポリカーボネート樹脂等の透光性を有する合成樹脂により形成されている。

一対の縁部２５は、前後方向を長手方向とする直方体状であってベース部２４の右端縁及び左端縁において、ベース部２４と一体に形成されている（図４参照）。なお、一対の縁部２５の厚み（上下方向の幅）は、ベース部２４の厚みよりも十分に大きく形成されている。

電源ユニット３は、電源ブロック３１及びケース３２を有している（図４参照）。また、電源ユニット３は、端子台（図示しない）を有することが好ましい。電源ブロック３１は、外部から供給される電力（例えば、商用電源から供給される交流電力）を光源ユニット２に必要とされる電力（直流電力）に変換する電力変換回路を有する。電力変換回路は、例えば全波整流器、力率改善回路（昇圧チョッパ回路）、ＤＣ／ＤＣコンバータ（降圧チョッパ回路）等で構成されていることが好ましい。

電源ブロック３１は、図４に示すようにプリント配線基板３１０の表面（下面）に、電力変換回路を構成する多数の回路部品３１１が実装されて構成されている。また、電源ブロック３１は、先端にプラグコネクタが設けられた出力ケーブルを有することが好ましい。出力ケーブルは、ケース３２の外に引き出され、光源ユニット２のレセプタクルコネクタと、直接、若しくは別の電線ケーブルを介して、電気的に接続されることが好ましい。なお、回路部品３１１のうち、力率改善回路及びＤＣ／ＤＣコンバータに使用される半導体素子（例えば電界効果トランジスタ）は、他の回路部品３１１よりも相対的に発熱量が大きくなる。

ケース３２は、図２及び図４に示すように、底板３３及び底板３３に対向する天板３４を有している。またケース３２は、４つの側板３５を有していることが好ましい。ケース３２は、底板３３、天板３４及び４つの側板３５で構成されていることが好ましい。底板３３は、ステンレス鋼板等の金属板により、正方形あるいは正方形に近い平板状に形成されていることが好ましい。ただし、底板３３は、図２に示すように、周縁部分が上向きに曲げ起こされることで、強度の向上が図られることが好ましい。天板３４は、図２に示すようにステンレス鋼板等の金属板により、長方形の形状に形成されていることが好ましい。また、天板３４は、下面の前後両端部分に、電源ブロック３１が固定されていることが好ましい（図４参照）。電源ブロック３１は、プリント配線基板３１０がねじ止めされることで天板３４に固定されることが好ましい。

天板３４の前端縁には、矩形平板状の側板（以下、第１側板３６と呼ぶ）が下向きに垂れ下がるように形成されていることが好ましい（図２参照）。第１側板３６は、矩形の平板状に形成されていることが好ましい。第１側板３６は、左右方向における中央部に通気部３６２が形成されていることが好ましい。通気部３６２は、縦横に並べて設けられている多数の貫通孔３６２０で構成されていることが好ましい。多数の貫通孔３６２０は、上下方向よりも左右方向を長手方向とする長方形状の範囲に設けられていることが好ましい。また、第１側板３６は、下端部を外側に曲げ起こすように形成されていることが好ましい。なお、第１側板３６の下端部には、一対のねじ挿通孔が前後方向の両端近傍に貫通していることが好ましい。

天板３４の後端縁には、側板（以下、第２側板３７と呼ぶ）が下向きに垂れ下がるように形成されていることが好ましい（図４参照）。第２側板３７は、図４に示すように、端部を除く中央部分に通気部３７０が設けられていることが好ましい。通気部３７０は、縦横に並べられて設けられる多数の貫通孔３７２０で構成されていることが好ましい。多数の貫通孔３７２０は、上下方向よりも左右方向を長手方向とする長方形状の範囲内に設けられていることが好ましい。

さらに、天板３４の左側端縁及び右端縁には、それぞれ側板（以下第３側板３８と呼ぶ）、側板（第４側板３９と呼ぶ）が下向きに垂れ下がるように形成されていることが好ましい（図２参照）。なお、第４側板３９の前後方向の両端部に端子台が取り付けられていることが好ましい。

天板３４と４つの側板３５とは、全体として箱状に形成されていることが好ましい。また、第１側板３６と第２側板３７の各下端部が底板３３にねじ止めされていることが好ましい（図２参照）。すなわち、第１側板３６と第２側板３７の各下端部のねじ挿通孔に挿通されたねじが、底板３３に設けられたねじ孔にねじ込まれることが好ましい。なお、天板３４の上面と底板３３の下面との距離をＤ２とする（図４参照）。

光源ユニット２及び電源ユニット３は、一対のアーム６に支持されている。なお、以下の説明においては、一対のアーム６のうち、光源ユニット２及び電源ユニット３の右側に配置されるアーム６を、第１アーム６ａと呼ぶ場合がある。同じく、２つのアーム６のうち、光源ユニット２及び電源ユニット３の左側に配置されるアーム６を、第２アーム６ｂと呼ぶ場合がある。

一対のアーム６は、上下方向に延びる腕部６３１と、腕部６３１の上端から左右方向の外側に延びる固定部６４１と、電源ユニット３を支持する支持部６５とをそれぞれ有する。なお、腕部６３１及び固定部６４１は、金属部材例えばアルミダイカストにより一体に形成されていることが好ましい。各腕部６３１の下端部には、左右方向に貫通する挿通孔６３２がそれぞれ形成されている（図３参照）。各腕部６３１には、挿通孔６３２の下側に、左右方向に貫通する長孔６３３がそれぞれ形成されている。なお、各長孔６３３は、挿通孔６３２を中心とする略円弧状に形成されていることが好ましい。各固定部６４１は、平板状に形成されていることが好ましい（図２参照）。各固定部６４１には、上下方向に貫通する挿通孔が形成されていることが好ましい。なお、第１アーム６ａの挿通孔（第１挿通孔６４２ａ）は、長円形に形成され、第２アーム６ｂの挿通孔（第２挿通孔６４２ｂ）は円形に形成されていることが好ましい。

各腕部６３１の左右方向の内側の面には、電源ユニット３を支持する支持部６５がそれぞれ固定されている。各支持部６５は、Ｌ字状に形成されていることが好ましい。各支持部６５は、上下方向に延びる被支持片６５１と、各被支持片６５１の上端から左右方向の内側に延びる支持片６５２とをそれぞれ有している。被支持片６５１は、各腕部６３１の左右方向の内側の面にそれぞれ固定されている。各支持片６５２の上面には、電源ユニット３の底板３３が固定されている。なお、支持部６５は、支持片６５２の上面から固定部６４１の上面への距離が、天板３４の上面と底板３３との距離Ｄ２と同じになるように、各腕部６３１の左右方向の内側の面に溶接等の方法で固定されている。すなわち、支持部６５は、図１に示すように他の構造物（例えば天井材２００）に固定される各固定部６４１の面（上面）と、天板３４の上面（天井材２００に固定される面）とが、同一の仮想平面Ｈ１上に位置するように構成されている。

また、一対のアーム６には、一対の連結部材５のうち対応する連結部材５がそれぞれ連結されている。（図３参照）。なお、以下の説明においては、一対の連結部材５のうち、光源ユニット２及び電源ユニット３の右側に配置される連結部材５を、第１連結部材５ａと呼ぶ場合がある。同じく、２つの連結部材５のうち、光源ユニット２及び電源ユニット３の左側に配置される連結部材５を、第２連結部材５ｂと呼ぶ場合がある。一対の連結部材５は、固定部５２と、軸受部５３とをそれぞれ有している（図３参照）。各連結部材５において、固定部５２と軸受部５３とは、金属材料例えばアルミダイカストにより一体に形成されていることが好ましい。

各固定部５２は、前後方向に延びる角樋状に形成されている。各固定部５２の下端には、左右方向に貫通する一対の挿通孔５２１が固定部５２の前後方向の両端近傍にそれぞれ形成されている。そして、一対の挿通孔５２１のそれぞれに挿通されたねじ７００が、一対の縁部２５のうち対応する縁部２５にねじ止めされている。これにより、固定部５２は、一対の縁部２５に固定されている（図２参照）。よって、第１連結部材５ａ及び第２連結部材５ｂは、光源ユニット２にそれぞれ固定されている。

また、各軸受部５３には、上方から下方に向けて、ねじ孔５３２と、ねじ孔５３３とが並んでそれぞれ形成されている。そして、左右方向の外側から一対のスペーサ５３５のうち対応するスペーサ５３５を介して、挿通孔６３２をそれぞれ挿通されたねじ７０１が、一対の連結部材５のうち対応するねじ孔５３２にねじ止めされている。また、長孔６３３をそれぞれ挿通されたねじ５３３が、一対の連結部材５のうちの対応するねじ孔５３３にねじ止めされている。これにより、第１連結部材５ａが第１アーム６ａに固定され、第２連結部材５ｂが第２アーム６ｂに固定されている。したがって、一対の連結部材５を介して、一対のアーム６に、光源ユニット２が支持されている。また、ボルト７０１及びボルト７０２を緩めることにより、一対の連結部材５を、長孔６３３の長手方向両端の間で移動させることができる。すなわち、一対の連結部材５を介して、一対のアーム６に光源ユニット２が回転可能に支持されている。これにより、照明器具１では、光源ユニット２の向きを変更することができる。

次に、照明器具１を天井材２００に取り付ける手順について説明をする。

まず、最初に、作業者は、天井材２００から垂下された一対の吊りボルト８１０に対して、第１アーム６ａの第１挿通孔６４２ａと、第２アーム６ｂの第２挿通孔６４２ｂとを、下方からそれぞれ挿通させる。次に、作業者は、第１挿通孔６４２ａ及び第２挿通孔６４２ｂが挿通された一対のボルト８１０に対して、ナット８１１をそれぞれ締め込ませる。これにより、天井材２００の下面に、一対のアーム６が固定される。上記の作業により、照明器具１の天井材２００への取り付けが完了する。

照明器具１では、電源ユニット３は、電源ケーブルを介して、外部の商用電源から交流電力を供給される。そして、光源ユニット２は、出力ケーブルを介して、電源ユニット３から給電されて点灯する。

電源ユニット３のプリント配線基板３１０の表面には、多数の回路部品３１１の一部として半導体素子が実装されている。電源ユニット３の光源ユニット２への給電に伴い、半導体素子が発熱して、ケース３２の内部の空気が温められる。温められた空気は、ケース３２の内部の上側に上昇する。そして、温められた空気が、ケース３２の内壁に接触すると、熱がケース３２を介して、電源ユニット３の外部に放熱される。また、第１側板３６には、通気部３６２が形成されており、第２側板３７には、通気部３７０が形成されている。これにより、通気部３６２及び通気部３７０を介して、ケース３２の内部と外部との間が通気される。よって、電源ユニット３で温められた空気が、通気部３６２及び通気部３７０を介して、ケース３２の外部に排出されて、電源ユニット３が冷却される。

なお、照明器具１では、電源ユニット３が光源ユニット２の上方に配置されている。これにより、電源ユニットと光源ユニットとが横並びに配置された照明器具に比べて、横方向（水平方向）の寸法を小型化し易い。

電源ユニットが光源ユニットの上方に配置された照明器具では、光源ユニットが点灯する際に、光源ユニットで発生した熱が複数の放熱部に伝達される。そして、複数の放熱部周辺の空気は、複数の放熱部からの放熱で温められて温度が上昇する。温められた空気は、上昇して、ケースの底板に接触する。よって、電源ユニットは、複数の放熱部から上昇した空気によっても温められる。これにより、電源ユニットでは、放熱される熱に比べて、伝達される熱の方が多くなる場合がある。この場合、電源ユニットのケースの内部の温度が上昇してしまうおそれがある。そして、ケースの内部のプリント配線基板では、実装された多数の回路部品で許容温度が超過してしまい、多数の回路部品で寿命の低下等の不具合が発生してしまうおそれがあった。

これに対して、照明器具１では、一対のアーム６の支持部６５は、一対のアーム６の固定部６４１が天井材２００に固定された際に、ケース３２の天板３４を天井材２００に熱的に接続するように構成されている。具体的には、支持部６５は、天板３４に対して、左右方向の外側に向けて延びるように形成されている。したがって、固定部６４１は、天板３４に対して左右方向の外側の位置で、天井材２００に固定されている。これにより、電源ユニット３の熱が、天板３４を介して、天井材２００に伝達される。すなわち、図４の矢印に示すように、照明器具１の熱が天井材２００に伝達される。天井材２００、例えば金属材料やコンクリート等は、空気に比べて、熱伝導率が大きい。よって、ケース３２の天板３４を天井材２００に熱的に接続しない特許文献１に記載の照明器具に比べて、電源ユニット３の熱を効率よく外部に放熱することができる。したがって、ケース３２の内部の温度上昇を抑えて、回路部品３１１の温度上昇を抑えることができる。よって、プリント配線基板３１０では、回路部品３１１の許容温度が超過してしまうことを低減することができる。したがって、回路部品３１１で寿命の低下等の不具合の発生を低減することができる。

また、照明器具１では、図４に示すように支持部６５は、支持片６５２の上面と固定部６４１の上面との間の距離が、天板３４の上面と底板３３との距離Ｄ２と同じになるように、腕部６３１の左右方向の内側の面にそれぞれ設けられている。すなわち、固定部６４１の上面と天板３４の上面とが同一の仮想平面Ｈ１上に配置されている。これにより、施工の現場に持ち込んだ照明器具１を、横方向に延びる天井材２００に固定する際に、天井材２００の表面に対して、天板３４の上端の位置と、固定部６４１の上端の位置とを調整する必要が無い。よって、施工の現場で、天板３４の上端の位置と、固定部６４１の上端の位置とを調整する工程を省くことができる。これにより、固定部６４１の上面と天板３４の上面とが同一の仮想平面Ｈ１上に配置されていない場合に比べて、施工に要する手間を低減することができ、施工に要する作業時間も短縮することができる。

また、照明器具１では、一対の連結部材５を介して、光源ユニット２が一対のアーム６に回転可能に支持されている。これにより、光源ユニット２の傾斜角度を調整することができる。

また、アームは、一対のアーム６に限定されず、１本以上であればよい。

天板３４の上面と天井材２００の表面とを直接接触させていたが、これに限定されない。例えば、天板３４の上面に高熱伝導性の熱伝導シート等を固定させ、熱伝導シート等を介して、電源ユニット３のケース３２と天井材２００とを熱的に接続させてもよい。

また、一対の連結部材５を介して、一対のアーム６に光源ユニット２を支持させていたが、例えば、一対の連結部材５を介さずに一対のアーム６に、光源ユニット２を支持させてもよい。一対のアーム６が固定される構造物は、天井材２００に限定されない。例えば、体育館等の屋根を支える梁に一対のアーム６が固定されてもよい。

上述のように実施形態に係る照明器具１は、光源ユニット２と、光源ユニット２を点灯させる電源ユニット３と、光源ユニット２を支持するアーム６とを備えている。電源ユニット３は、外部から供給される電力を光源ユニット２に必要とされる電力に変換する電力変換回路と、箱形に形成されて電力変換回路を内部に収容するケース３２とを有している。

アーム６は、他の構造物に固定される固定部６４１と、固定部６４１から離れる向きに突出し、かつ、光源ユニット２を支持する腕部６３１とを有している。アーム６は、腕部６３１に取り付けられ、かつ、電源ユニット３を支持する支持部６５を有している。支持部６５は、固定部６４１が他の構造物に固定された際に、ケース３２を他の構造物に熱的に接続するように構成されている。

実施形態に係る照明器具１が上述のように構成されているので、電源ユニット３の熱が、天板３４を介して、他の構造物に伝達される。他の構造物、例えば金属材料やコンクリートは、空気に比べて、熱伝導率が大きい。よって、ケース３２の天板３４を他の構造物に熱的に接続させない特許文献１に記載の照明器具に比べて、電源ユニット３の熱を効率よく外部に放熱することができる。したがって、ケース３２の内部の温度上昇を抑えて、電源ユニット３の温度上昇を抑えることができる。

実施形態に係る照明器具１において、固定部６４１の他の構造物に固定される面と、ケース３２の他の構造物に熱的に接続する面とが、同一の仮想平面Ｈ１上に配置されている。

実施形態に係る照明器具１が上述のように構成されれば、施工の現場に持ち込んだ照明器具１を、横方向に延びる他の構造物に固定する際に、他の構造物の表面に対して、天板３４の上端の位置と、固定部６４１の上端の位置とを調整する必要が無い。よって、施工の現場で、天板３４の上端の位置と、固定部６４１の上端の位置とを調整する工程を省くことができる。これにより、固定部６４１の上面と天板３４の上面とが同一の仮想平面Ｈ１上に配置されていない場合に比べて、施工に要する手間を低減することができ、施工に要する作業時間も短縮することができる。

実施形態に係る照明器具１は、光源ユニット２と腕部６３１とを連結する連結部材５を備えている。連結部材５は、腕部６３１に回転可能に連結されている。

実施形態に係る照明器具１が上述のように構成されれば、光源ユニット２の傾斜角度を調整することができる。

１ 照明器具
２ 光源ユニット
３ 電源ユニット
５ 連結部材
６ アーム
３２ ケース
３４ 天板
６５ 支持部
２００ 天井材（他の構造物）
６３１ 腕部
６４１ 固定部
Ｈ１ 仮想平面

Claims (3)

1. 光源ユニットと、前記光源ユニットを点灯させる電源ユニットと、前記光源ユニットを支持するアームとを備え、
   前記電源ユニットは、外部から供給される電力を前記光源ユニットに必要とされる電力に変換する電力変換回路と、箱形に形成されて前記電力変換回路を内部に収容するケースと有し、
   前記アームは、他の構造物に固定される固定部と、前記固定部から離れる向きに突出し、かつ、前記光源ユニットを支持する腕部と、前記腕部に取り付けられ、かつ、前記電源ユニットを支持する支持部とを有しており、
   前記支持部は、前記固定部が前記他の構造物に固定された際に、前記ケースを前記他の構造物に熱的に接続するように構成されていることを特徴とする照明器具。
2. 前記固定部の前記他の構造物に固定される面と、前記ケースの前記他の構造物に熱的に接続する面とが、同一の仮想平面上に配置されていることを特徴とする請求項１記載の照明器具。
3. 前記光源ユニットと前記腕部とを連結する連結部材を備え、
   前記連結部材は、前記腕部に回転可能に連結されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の照明器具。

Images