JP2019021452A - 電源装置、照明装置及び照明器具 - Google Patents

電源装置、照明装置及び照明器具 Download PDF

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Abstract

【課題】発熱部品が発する熱の放熱性の向上を図る。【解決手段】回路基板30の第2面302に実装されている発熱部品33の発する熱が、回路基板30及び放熱用導体34を介してカバー35に伝導されて放熱される。そのため、電源装置では、放熱用導体34及びカバー35を有しない場合と比較して、発熱部品33が発する熱の放熱を促進し、発熱部品33が発する熱の放熱性の向上を図ることができる。【選択図】 図7

Description

本発明は、電源装置、照明装置及び照明器具に関し、より詳細には、プリント配線板を有する電源装置、当該電源装置と光源を有する照明装置、及び当該照明装置と器具本体を有する照明器具に関する。
従来例として、特許文献1記載の照明装置を例示する。特許文献1記載の照明装置(以下、従来例という)は、光源電源モジュールと、筐体と、カバーと、シートとを有している。光源電源モジュールは、プリント配線板と、プリント配線板の一方の面に実装された光源(LED)と、プリント配線板の光源が実装された側の面に実装され、光源に電力を供給する電源回路を構成している電子部品とを有する。カバーは、光源の位置に対応する位置に設けられた開口部と、開口部の周辺に設けられ光源が放射した光を反射する反射部とを有し、光源電源モジュールの光源が実装された側の面を覆っている。
筐体は、金属などの導電性材料により構成されたフレームであり、光源電源モジュールのプリント配線板が取り付けられる。シートは、筐体とプリント配線板との間に挿入されており、筐体とプリント配線板との間を電気的に絶縁するとともに、熱的に接続する。プリント配線板で発生した熱は、シートを介して筐体に伝わり、筐体から外部に放熱される。カバーとプリント配線板と筐体とは、例えばネジなどの固定部品によって固定されている。
特開2013−4389号公報
ところで、上記従来例の光源電源モジュールでは、プリント配線板の両面に電子部品が実装されており、特に、光源が実装されている面(表面)と反対側の面(裏面)に実装されている電子部品(発熱部品)が発する熱を十分に放熱することが困難であった。
本発明の目的は、発熱部品が発する熱の放熱性の向上を図ることができる電源装置、照明装置及び照明器具を提供することである。
本発明の一態様に係る電源装置は、外部電源から供給される電力を電力変換して負荷に供給する電源装置である。前記電源装置は、第1面及び前記第1面と反対側の第2面を有し、少なくとも前記第2面にプリント配線が形成されている回路基板と、前記回路基板の前記第1面に実装されている1つ以上の第1部品とを有している。前記電源装置は、前記回路基板の前記第2面に実装され、前記第2面のプリント配線と電気的に接続されている1つ以上の第2部品を有している。前記電源装置は、前記回路基板の前記第2面に実装され、前記第2面のプリント配線と電気的に接続されており、前記第2部品よりも発熱量の多い1つ以上の発熱部品を有している。前記電源装置は、前記回路基板の前記第1面に形成され、前記回路基板の厚み方向から見て前記発熱部品と少なくとも一部が重なる放熱用導体を有している。前記電源装置は、前記放熱用導体と接触し、前記発熱部品から前記回路基板及び前記放熱用導体に伝導される熱を放熱する放熱部材を有している。
本発明の一態様に係る照明装置は、前記電源装置と、前記負荷であって、前記回路基板の前記第1面に実装される1つ以上の固体発光素子とを備える。前記固体発光素子は、前記回路基板の前記第1面において前記第1部品が実装されている第1領域よりも前記回路基板の周縁に近い第2領域に実装されている。
本発明の一態様に係る照明器具は、前記照明装置と、前記照明装置を支持する器具本体とを備える。
本発明の電源装置、照明装置及び照明器具は、発熱部品が発する熱の放熱性の向上を図ることができるという効果がある。
図1は、本発明の一実施形態に係る照明器具の斜視図である。 図2は、同上の照明器具の分解斜視図である。 図3は、本発明の一実施形態に係る電源装置及び照明装置の回路図である。 図4は、同上の電源装置及び照明装置における回路基板の正面図である。 図5は、同上の電源装置及び照明装置における回路基板の背面図である。 図6は、同上の照明器具のグローブを外した状態の正面図である。 図7は、同上の電源装置及び照明装置の一部の断面図である。
本発明の一実施形態に係る電源装置、照明装置及び照明器具について、図1〜図7を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する照明器具は、天井板(造営材)に直付けされる照明器具(いわゆるシーリングライト)であるが、天井板から吊り下げられる照明器具(いわゆるペンダントライト)、あるいは壁に取り付けられる照明器具であっても構わない。また、以下の説明では、特に断りのない限り、図2に示す向きにおいて、電源装置、照明装置及び照明器具の上下、左右、前後の各方向を規定する。さらに、下記の実施形態において説明する各図は模式的な図であり、各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。なお、以下の実施形態で説明する構成は本発明の一例にすぎない。本発明は、以下の実施形態に限定されず、本発明の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
本実施形態の照明器具1は、図1及び図2に示すように、照明装置に相当する点灯ユニット2と、点灯ユニット2を支持する器具本体10と、器具本体10に着脱可能に取り付けられて点灯ユニット2を覆い隠すグローブ11とを備える。
照明器具1は、図2に示すように、天井7に配置されている配線器具(引掛シーリングボディ8)に対して、アダプタ13を介して機械的かつ電気的に接続される。なお、引掛シーリングボディ8は、屋内配線によって外部電源(交流電源)と電気的に接続されている。
器具本体10は、例えば、亜鉛鋼板などの金属板によって円板状に形成されている(図2参照)。器具本体10の下面には円柱状の突台102が形成されている。また、突台102の下面中央(器具本体10の下面中央)には円筒面形状の凹部100が形成されている(図2参照)。さらに、凹部100の底面(器具本体10の下面)の中央には円形の貫通孔101が設けられている。器具本体10の下面における貫通孔101の周囲にホルダ12が固定されている。ホルダ12は、器具本体10の貫通孔101と同径の貫通孔121を有する円筒部122と、円筒部122の上端に形成された鍔部123とを備えている。そして、ホルダ12の鍔部123は、円筒部122の貫通孔121が器具本体10の貫通孔101とほぼ同心となるように器具本体10の下面にビス等を用いて固定される。ホルダ12の円筒部122の内周面には、周方向に沿って一条の溝124が形成されている(図2参照)。
アダプタ13は円筒形状に形成されている。アダプタ13は、アダプタ13の上側の底面(上面)から上向きに突出する引掛刃を引掛シーリングボディ8の引掛刃用刃受部にかん合することによって、引掛シーリングボディ8と機械的かつ電気的に接続される。アダプタ13の下側の底面(下面)の中央にレセプタクルコネクタ130が配置されている。このレセプタクルコネクタ130は、引掛刃と電気的に接続されており、引掛刃を介して引掛シーリングボディ8の引掛刃用刃受部と導通している。さらに、アダプタ13の外周面(外側面)において径方向に対向する2箇所に2つの爪131が設けられている。各爪131は、アダプタ13の外周面から進退可能に突出し、かつ、アダプタ13の外周面から突出する向きにばねで付勢されている。したがって、アダプタ13が上から下に向かって器具本体10の貫通孔101及びホルダ12の貫通孔121に挿入されると、各爪131がホルダ12の溝124に引っ掛かる。その結果、器具本体10がホルダ12の溝124とアダプタ13の各爪131との引っ掛かりによって天井7に固定される。
器具本体10の下面には、アダプタ13を保護するための保護カバー14が取り付けられている。保護カバー14は、上端に外鍔を有する円筒形状に形成されている。保護カバー14は、保護カバー14の内側にホルダ12の円筒部122を収めるようにして器具本体10の下面に取り付けられる。つまり、保護カバー14は、ホルダ12の周囲を囲うようにしてホルダ12を保護している。
グローブ11は、図1及び図2に示すように、上面が開放された有底円筒形に形成されている。また、グローブ11は、下側の底壁110がおおよそドーム形に形成されている。さらに、グローブ11は、上端部分の内周面から径方向に沿って内向きに突出する複数の突部を有している。これらの突部は、上下方向から見て三角形状若しくは台形状に形成されることが好ましい。グローブ11は、アクリル樹脂等の透光性を有する合成樹脂に拡散材が混入された成形体で構成されている。なお、グローブ11は、器具本体10の下面における外周縁近傍に設けられている複数の引掛部15に、複数の突部がそれぞれ引っ掛けられることで器具本体10に着脱可能に取り付けられている。
点灯ユニット2は、図3に示すように電源装置3と、複数の固体発光素子とを有している。各固体発光素子は、例えば、照明用白色LED(Light Emitting Diode)のようなLED20である。ただし、固体発光素子はLEDに限定されず、有機エレクトロルミネッセンス素子などのLED以外の固体発光素子であっても構わない。
電源装置3は、外部電源(交流電源9)から供給される交流電力を直流電力に電力変換して負荷(複数のLED20)に供給するように構成されている。具体的には、電源装置3は、第1入力端子40A、第2入力端子40B、第1出力端子41A、第2出力端子41B、ダイオードブリッジ42、力率改善回路43並びにコンバータ回路44を備えている。第1入力端子40Aと第2入力端子40Bに交流電源9から交流電圧が入力される。また、第1出力端子41Aと第2出力端子41Bに複数のLED20が電気的に直列接続されている。
ダイオードブリッジ42は、第1入力端子40Aと第2入力端子40Bに入力される交流電圧を全波整流した脈流電圧を力率改善回路43に出力する。
力率改善回路43は、第1スイッチ素子430、第1インダクタ431、第1ダイオード432、平滑コンデンサ433、第1抵抗器434などを有している。第1スイッチ素子430は、例えば、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)のような半導体スイッチング素子である。ただし、第1スイッチ素子430は、バイポーラトランジスタやIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)などの半導体スイッチング素子であっても構わない。第1インダクタ431の第1端がダイオードブリッジ42の高電位側の脈流出力端子と電気的に接続され、第1インダクタ431の第2端が第1ダイオード432のアノード及び第1スイッチ素子430のドレインと電気的に接続されている。第1スイッチ素子430のソースが第1抵抗器434の第1端と電気的に接続され、第1抵抗器434の第2端がダイオードブリッジ42の低電位側の脈流出力端子と電気的に接続されている。第1ダイオード432のカソードが平滑コンデンサ433の高電位側の端子及び第1出力端子41Aと電気的に接続されている。平滑コンデンサ433の低電位側の端子がダイオードブリッジ42の低電位側の脈流出力端子と電気的に接続されている。力率改善回路43は、図示しない制御回路によって第1スイッチ素子430がオン・オフされることにより、実効値が100Vの脈流電圧を数百ボルトまで昇圧し、昇圧後の直流電圧をコンバータ回路44に出力している。
コンバータ回路44は、いわゆる降圧チョッパ回路である。コンバータ回路44は、第2スイッチ素子440、第2インダクタ441、第2ダイオード442、第2抵抗器443などを有している。第2スイッチ素子440は、例えば、MOSFETのような半導体スイッチング素子である。ただし、第2スイッチ素子440は、バイポーラトランジスタやIGBTなどの半導体スイッチング素子であっても構わない。第2スイッチ素子440のドレインが第2ダイオード442のアノード及び第2インダクタ441の第1端と電気的に接続されている。第2スイッチ素子440のソースが第2抵抗器443の第1端と電気的に接続されている。第2抵抗器443の第2端が平滑コンデンサ433の低電位側の端子と電気的に接続されている。第2インダクタ441の第2端が第2出力端子41Bと電気的に接続されている。第2ダイオード442のカソードが平滑コンデンサ433の高電位側の端子及び第1出力端子41Aと電気的に接続されている。コンバータ回路44は、図示しない制御回路によって第2スイッチ素子440がオン・オフされることにより、第1出力端子41Aと第2出力端子41Bに接続されている複数のLED20に定電流を流すように動作する。ここで、電源装置3においては、ダイオードブリッジ42と第1スイッチ素子430の発熱量が他の回路部品(第1インダクタ431や第1ダイオード432など)の発熱量よりも大幅に大きくなっている。したがって、以下の説明では、ダイオードブリッジ42と第1スイッチ素子430の2つの回路部品を発熱部品と呼ぶ場合がある。
点灯ユニット2は、交流電源9から供給される交流電力を電源装置3で直流電力に電力変換し、当該直流電力を複数のLED20に供給することで複数のLED20を点灯するように構成されている。
ここで、電源装置3を構成している複数の回路部品と、負荷である複数のLED20とが1枚の回路基板30に実装されている。回路基板30は、おおよそ8角形状に形成されている(図4及び図5参照)。回路基板30の中央には保護カバー14が挿通される、円形の孔305が開口している。回路基板30の下面(以下、第1面301という)における外周部分に、複数のLED20が周方向に沿って間隔を空けて実装されている(図4参照)。また、図示は省略しているが、当該外周部分には複数のLED20同士を電気的に接続するための導体(プリント配線)と、プリント配線を保護するためのソルダーレジストとが形成されている。なお、以下の説明では、回路基板30の第1面301において、複数のLED20が実装され、かつ、複数のLED20同士を電気的に接続するためのプリント配線が形成されている領域を第2領域304と呼ぶ場合がある(図4参照)。
回路基板30の第1面301において第2領域304よりも内側の領域には、電源装置3を構成する回路部品のうちの一部の回路部品(第1部品31)が実装されている(図4参照)。第1部品31は、力率改善回路43の平滑コンデンサ433や、コンバータ回路44の第1インダクタ431、第2インダクタ441のように回路基板30に設けられているスルーホールに挿入実装される挿入実装部品を少なくとも含んでいる。また、第1部品31には2極の端子台も含まれる。この端子台は、第1入力端子40Aと第2入力端子40Bに相当し、先端にプラグコネクタ37が設けられた2本の電線36と電気的に接続されている(図4参照)。なお、以下の説明では、回路基板30の第1面301において、複数の第1部品31が実装され、かつ、複数の第1部品31同士を電気的に接続するためのプリント配線等が形成されている領域を第1領域303と呼ぶ場合がある(図4参照)。また、図4においては、第1領域303と第2領域304との境界を便宜上実線で図示している。
一方、回路基板30の上面(以下、第2面302という)には、電源装置3を構成する回路部品のうちで第1部品31を除く残りの回路部品(第2部品32及び発熱部品33)が実装されている(図5参照)。第2部品32は、力率改善回路43の第1ダイオード432や第1抵抗器434、コンバータ回路44の第2ダイオード442や第2抵抗器443のように、第2面302に形成された導体(プリント配線)に表面実装される表面実装部品を少なくとも含んでいる。発熱部品33は、少なくともダイオードブリッジ42と第1スイッチ素子430を含んでいる。第2部品32及び発熱部品33は、回路基板30の第2面302において、回路基板30の厚み方向(上下方向)から見て第1面301の第1領域303と重なる領域に実装されている(図4及び図5参照)。なお、回路基板30の第2面302において、回路基板30の厚み方向から見て第1面301の第2領域304と重なる領域全体に導体306(べたの銅はく)が形成されている(図5参照)。この導体306は、第2領域304に実装されている複数のLED20が発する熱の放熱を促進する役割を担っている。
ここで、電源装置3では、回路基板30の第1面301において回路基板30の厚み方向から見て発熱部品33(ダイオードブリッジ42と第1スイッチ素子430)と少なくとも一部が重なる放熱用導体34が形成されている(図4参照)。なお、図4においては、放熱用導体34をドット柄で表している。放熱用導体34は、例えば、回路基板30の第1面301にプリント配線が形成されるプロセスと同じプロセスで形成されることが好ましい。発熱部品33の発する熱は、発熱部品33から直接大気中に放熱されるとともに、回路基板30を通して第1面301の放熱用導体34に伝導され、放熱用導体34から大気中に放熱される。回路基板30を構成する絶縁基板は、例えば、紙基材フェノール樹脂基板、ガラス布基材エポキシ樹脂基板又はガラス布・ガラス不織布基材エポキシ樹脂基板などにアルミナなどの無機充填材が充填されて熱伝導率の向上が図られることが好ましい。なお、放熱用導体34は、第1領域301のプリント配線及び第2領域304のプリント配線と電気的に絶縁されている。
上述のように、電源装置3の発熱部品33が発する熱は、回路基板30の第2面302側からだけではなく、放熱用導体34によって回路基板30の第1面301側からも放熱される。さらに、電源装置3は、放熱用導体34と接触し、発熱部品33から回路基板30及び放熱用導体34に伝導される熱を放熱する放熱部材を有している。放熱部材は、熱伝導率の高い材料、例えば、金属で形成されることが好ましい。
本実施形態における放熱部材は、回路基板30の第1面301において第1部品31を覆い隠すように構成されたカバー35である(図2参照)。カバー35は、上面に開口部351を有して鉢(bowl)状に形成されている収容部350と、収容部350における開口部351の縁からほぼ全周に渡って外向きに突出するフランジ352とを有している。また、収容部350の下面(底面)に円形の孔353が開口している。この孔353には、保護カバー14の下端部分がかん合される。なお、収容部350の右側の周面には矩形の窓孔354が設けられている。この窓孔354には、回路基板30の第1面301に取り付けられている受光部ケース45が挿通される。受光部ケース45は、赤外線を媒体とするワイヤレス信号を受信(受光)するための受光素子などを収容している。つまり、電源装置3は、受光素子で受光するワイヤレス信号に含まれる制御コマンドに応じて直流電力の出力を入切してLED20を点灯・消灯したり、直流電力を増減してLED20を調光するように構成されている。
ここで、点灯ユニット2は、LED20から放射される光の配光を制御するための配光制御部材(配光カバー21)を有している。配光カバー21は、上下方向から見た形状がおおよそリング状であり、かつ、径方向の断面形状が半円弧状となる形状に形成されている(図2参照)。また、配光カバー21の内周縁には、内側に突出する内鍔部210がほぼ全周に渡って設けられている。さらに、配光カバー21の内周縁には、受光部ケース45を覆う受光カバー部211が設けられている。配光カバー21は、アクリル樹脂などの透光性を有する合成樹脂に拡散材が混入された成形体で構成されている。つまり、配光カバー21は、LED20から放射される光を拡散させることによって点灯ユニット2の照射範囲を拡げるように配光特性を制御している。
次に、器具本体10に対する回路基板30、カバー35及び配光カバー21の固定構造について説明する。
回路基板30の左右両端における前後方向の中央に半円状の切欠307がそれぞれ形成されている(図2及び図4参照)。回路基板30は、器具本体10の突台102の下面から下向きに突出する2つの突起103のそれぞれを、2つの切欠307のうちの対応する切欠307とかん合させることにより、器具本体10の下面に対して位置決めされる。
カバー35のフランジ352における前後左右の四隅に、上向きに突出する突部355と円形の挿通孔356がそれぞれ1組ずつ設けられている(図2参照)。カバー35は、4つの突部355のそれぞれを、回路基板30の第1領域303内に設けられている4つの位置決め孔308のうちの対応する位置決め孔308にかん合させることにより、回路基板30の第1面301に対して位置決めされる。
配光カバー21の内鍔部210には、4つの挿通孔212が等間隔に設けられている(図2参照)。4つの挿通孔212のそれぞれに、段付ねじからなる4本の取付ねじ22のうちの対応する取付ねじ22のねじ部が挿通される。各取付ねじ22のねじ部は、配光カバー21の挿通孔212からカバー35のフランジ352に設けられている各挿通孔356に挿通され、更に、回路基板30に設けられている各挿通孔309に挿通される。そして、各取付ねじ22のねじ部が器具本体10の突台102に設けられている4つのめねじ部104(図2参照)のうちの対応するめねじ部104にねじ込まれる。その結果、4本の取付ねじ22によって、配光カバー21、カバー35及び回路基板30が器具本体10の下面に取り付けられる(図6参照)。なお、保護カバー14の内側に引き出されているプラグコネクタ37は、器具本体10がアダプタ13に取り付けられた状態においてアダプタ13のレセプタクルコネクタ130と接続される。
ここで、カバー35のフランジ352の一部が回路基板30の第1面301の放熱用導体34と接触している(図7参照)。つまり、カバー35と放熱用導体34とが熱的に結合されている。そのため、発熱部品33の発する熱が回路基板30から放熱用導体34を介してカバー35に伝導され、カバー35から大気中に放熱される。ゆえに、電源装置3では、放熱用導体34及びカバー35(放熱部材)を有しない場合と比較して、発熱部品33が発する熱の放熱を促進することができる。その結果、電源装置3は、発熱部品33が発する熱の放熱性の向上を図ることができる。さらに、電源装置3では、カバー35のフランジ352が放熱用導体34と熱的に結合されているので、カバー35と放熱用導体34との間で効率的に熱を伝導することができる。
また、電源装置3では、カバー35が回路基板30の第1面301において第1部品31を覆い隠すように構成されていることにより、第1部品31をカバー35で保護することができる。
点灯ユニット2では、電源装置3の回路基板30にLED20が実装されているので、LED20専用の基板が不要となり、部品点数の削減を図ることができる。また、点灯ユニット2では、回路基板30の第1面301において第1部品31が実装されている第1領域303よりも回路基板30の周縁に近い第2領域304にLED20が実装されている。その結果、点灯ユニット2は、LED20から放射される光を広範囲に照射することができる。
ところで、回路基板30の放熱用導体34は、回路基板30の第1面301において、取付ねじ22用の挿通孔309の近傍まで設けられている(図4参照)。そのため、発熱部品33の発する熱が放熱用導体34を通して取付ねじ22まで伝わり、取付ねじ22の温度を上昇させる。取付ねじ22が過度に温度上昇した場合、取付ねじ22と接している配光カバー21の温度も過度に上昇してしまい、合成樹脂製の配光カバー21の内鍔部210などが変形する可能性がある。したがって、配光カバー21を有する点灯ユニット2では、放熱用導体34から取付ねじ22に伝わる熱の量を減らし、配光カバー21の温度を過度に上昇させないことが好ましい。そこで、放熱用導体34は、回路基板30の第1面301において、放熱用導体34の発熱部品33と重なる部分から放熱用導体34の取付ねじ22に最も近い部分までの放熱用導体34に沿った距離X1を、最短距離X0よりも長くするように形成されている(図4参照)。ただし、最短距離X0は、第1面301において、放熱用導体34の発熱部品33と重なる部分から取付ねじ22までの最短距離である。具体的には、放熱用導体34において、回路基板30の厚み方向(上下方向)から見て発熱部品33(ダイオードブリッジ42)と発熱部品33から最も近い位置にある挿通孔309との間に導体が存在しない部分(溝340)が形成されている。つまり、ダイオードブリッジ42の発する熱は、溝340を迂回して挿通孔309に最も近い位置にある放熱用導体34の端部まで伝導されるので、溝340がない場合と比較して放熱用導体34から取付ねじ22に伝わる熱の量を減らすことができる。その結果、点灯ユニット2は、取付ねじ22の過度な温度上昇に起因した配光カバー21の変形等の抑制を図ることができる。なお、放熱用導体34は、溝340の代わりに1つ以上の孔が形成されてもよい。また、溝340の長さや幅、孔の個数は、発熱部品33の発する熱量及び配光カバー21を形成する材料の耐熱温度などに応じて最適な長さや幅、個数に設定されることが好ましい。
また、カバー35は、LED20から放射される光を反射する反射面3500を有している(図2及び図6参照)。反射面3500は、カバー35の収容部350の表面(外表面)である。ただし、反射面3500である収容部350の表面には白色系の塗料が塗布されることが好ましい。点灯ユニット2では、カバー35の反射面3500でLED20から放射される光を反射するので、LED20から放射される光の利用効率の向上を図ることができる。
ここで、照明器具1では、金属材料製の器具本体10の下面(突台102の下面)と回路基板30の第2面302とが接触して熱的に結合されているので(図7参照)、LED20の発する熱を器具本体10に伝えてLED20を効率的に冷却することができる。また、器具本体10は、回路基板30の第2面302における第2部品32の実装領域と対向する範囲に第2面302から離れる向き(上向き)に凹む凹部100を有している(図2及び図7参照)。そのため、照明器具1は、器具本体10の凹部100により、第2部品32と器具本体10との間の絶縁距離を確保し易くなる。
以上述べた実施形態から明らかなように、本発明の第1の態様に係る電源装置(3)は、外部電源(交流電源9)から供給される電力を電力変換して負荷(LED20)に供給するように構成されている。電源装置(3)は、第1面(301)及び第1面(301)と反対側の第2面(302)を有し、少なくとも第2面(302)にプリント配線が形成されている回路基板(30)を有している。電源装置(3)は、回路基板(30)の第1面(301)に実装されている1つ以上の第1部品(31)と、回路基板(30)の第2面(302)に実装され、第2面(302)のプリント配線と電気的に接続されている1つ以上の第2部品(32)とを有している。電源装置(3)は、回路基板(30)の第2面(302)に実装され、第2面(302)のプリント配線と電気的に接続されており、第2部品(32)よりも発熱量の多い1つ以上の発熱部品(33)を有している。電源装置(3)は、回路基板(30)の第1面(301)に形成され、回路基板(30)の厚み方向から見て発熱部品(33)と少なくとも一部が重なる放熱用導体(34)を有している。電源装置(3)は、放熱用導体(34)と接触し、発熱部品(33)から回路基板(30)及び放熱用導体(34)に伝導される熱を放熱する放熱部材(カバー35)を有している。
第1の態様に係る電源装置(3)では、回路基板(30)の第2面(302)に実装されている発熱部品(33)の発する熱が、回路基板(30)及び放熱用導体(34)を介して放熱部材(カバー35)に伝導されて放熱される。そのため、第1の態様に係る電源装置(3)では、放熱用導体(34)及び放熱部材(カバー35)を有しない場合と比較して、発熱部品(33)が発する熱の放熱を促進することができる。その結果、第1の態様に係る電源装置(3)は、発熱部品(33)が発する熱の放熱性の向上を図ることができる。
本発明の第2の態様に係る電源装置(3)では、第1の態様において、放熱部材(カバー35)は、回路基板(30)の第1面(301)において第1部品(31)を覆い隠すように構成されていることが好ましい。
第2の態様に係る電源装置(3)では、回路基板(30)の第1面(301)において第1部品(31)が放熱部材(カバー35)で覆い隠されているので、第1部品(31)を放熱部材(カバー35)で保護することができる。
本発明の第3の態様に係る電源装置(3)では、第2の態様において、放熱部材(カバー35)は、一面に開口部(351)を有し、開口部(351)を通して第1部品(31)を内部に収容する収容部(350)を有することが好ましい。放熱部材(カバー35)は、収容部(350)における開口部(351)の縁から収容部(350)の外に延びるフランジ(352)を有することが好ましい。フランジ(352)が放熱用導体(34)と熱的に結合されていることが好ましい。
第3の態様に係る電源装置(3)では、放熱部材(カバー35)のフランジ(34)が放熱用導体(34)と熱的に結合されているので、放熱部材(カバー35)と放熱用導体(34)との間で効率的に熱を伝導することができる。その結果、第3の態様に係る電源装置(3)は、更なる放熱性の向上を図ることができる。
本発明の第4の態様に係る照明装置(点灯ユニット2)では、第1〜第3の態様のいずれかの態様に係る電源装置(3)と、負荷であって、回路基板(30)の第1面(301)に実装される1つ以上の固体発光素子(LED20)とを備えている。固体発光素子(LED20)は、回路基板(30)の第1面(301)において第1部品(31)が実装されている第1領域(303)よりも回路基板(30)の周縁に近い第2領域(304)に実装されている。
第4の態様に係る照明装置(点灯ユニット2)では、電源装置(3)の回路基板(30)に固体発光素子(LED20)が実装されているので、固体発光素子(LED20)専用の基板が不要となり、部品点数の削減を図ることができる。第4の態様に係る照明装置(点灯ユニット2)では、回路基板(30)の第1面(301)において第1部品(31)が実装されている第1領域(303)よりも回路基板(30)の周縁に近い第2領域(304)に固体発光素子(LED20)が実装されている。その結果、第4の態様に係る照明装置(点灯ユニット2)は、固体発光素子(LED20)から放射される光を広範囲に照射することができる。
本発明の第5の態様に係る照明装置(点灯ユニット2)では、第4の態様において、固体発光素子(LED20)から放射される光の配光を制御する配光制御部材(配光カバー21)を備えることが好ましい。配光制御部材(配光カバー21)は、第1面(301)において締結部品(取付ねじ22)によって回路基板(30)と締結されていることが好ましい。放熱用導体(34)は、回路基板(30)の第1面(301)において、放熱用導体(34)の発熱部品(33)と重なる部分から放熱用導体(34)の締結部品(取付ねじ22)に最も近い部分までの放熱用導体(34)に沿った距離(X1)を、最短距離(X0)よりも長くするように形成されていることが好ましい。最短距離(X0)は、第1面(301)において、放熱用導体(34)の発熱部品(33)と重なる部分から締結部品(取付ねじ22)までの最短距離であることが好ましい。
第5の態様に係る照明装置(点灯ユニット2)では、発熱部品(33)の熱が放熱用導体(34)を介して締結部品(取付ねじ22)に伝わるまでの距離(X1)を延ばすことにより、締結部品(取付ねじ22)の過度な温度上昇を抑えることができる。その結果、第5の態様に係る照明装置(点灯ユニット2)は、締結部品(取付ねじ22)の過度な温度上昇に起因した配光制御部材(配光カバー21)の変形等の抑制を図ることができる。
本発明の第6の態様に係る照明装置(点灯ユニット2)では、第4又は第5の態様において、放熱部材(カバー35)は、固体発光素子(LED20)から放射される光を反射する反射面(3500)を有していることが好ましい。
第6の態様に係る照明装置(点灯ユニット2)では、放熱部材(カバー35)の反射面(3500)で固体発光素子(LED20)から放射される光を反射するので、固体発光素子(LED20)から放射される光の利用効率の向上を図ることができる。
本発明の第7の態様に係る照明器具(1)では、第4〜第6のいずれかの態様に係る照明装置(点灯ユニット2)と、照明装置(点灯ユニット2)を支持する器具本体(10)とを備える。
第7の態様に係る照明器具(1)では、発熱部品(33)が発する熱の放熱性の向上を図ることが可能な照明器具(1)を提供することができる。
本発明の第8の態様に係る照明器具(1)では、第7の態様において、器具本体(10)は、金属材料によって板状に形成されていることが好ましい。照明装置(点灯ユニット2)は、器具本体(10)の表面において器具本体(10)に支持され、かつ、器具本体(10)の裏面において造営材に固定されていることが好ましい。器具本体(10)の表面と回路基板(30)の第2面とが熱的に結合されていることが好ましい。
第8の態様に係る照明器具(1)では、固体発光素子(LED20)の発する熱を金属材料製の器具本体(10)に伝えて固体発光素子(LED20)を効率的に冷却することができる。
本発明の第9の態様に係る照明器具(1)では、第7又は第8の態様において、器具本体(10)は、外部電源(交流電源9)と電気的に接続されて造営材に配置される配線器具(引掛シーリングボディ8及びアダプタ13)と着脱可能かつ機械的に結合される結合部材(ホルダ12)を備えることが好ましい。器具本体(10)は、回路基板(30)の配線器具(引掛シーリングボディ8及びアダプタ13)と対応する位置に貫通孔(101)が設けられていることが好ましい。電源装置(3)は、貫通孔(101)を通して配線器具(引掛シーリングボディ8及びアダプタ13)と電気的に接続されるように構成されていることが好ましい。
第9の態様に係る照明器具(1)では、既設の配線器具(引掛シーリングボディ8及びアダプタ13)によって造営材への取付作業の簡素化を図ることができる。
本発明の第10の態様に係る照明器具(1)では、第7〜第9の態様のいずれか1つにおいて、器具本体(10)は、回路基板(30)の第2面(302)における第2部品(32)の実装領域と対向する範囲に第2面(302)から離れる向きに凹む凹部(100)を有していることが好ましい。
第10の態様に係る照明器具(1)では、器具本体(10)の凹部(100)により、第2部品(32)と器具本体(10)との間の絶縁距離を確保し易くなる。
1 照明器具
2 点灯ユニット(照明装置)
3 電源装置
8 引掛シーリングボディ(配線器具)
9 交流電源(外部電源)
10 器具本体
12 ホルダ(結合部材)
13 アダプタ(配線器具)
20 LED(固体発光素子)
21 配光カバー(配光制御部材)
22 取付ねじ(締結部品)
30 回路基板
31 第1部品
32 第2部品
33 発熱部品
34 放熱用導体
35 カバー(放熱部材)
100 凹部
101 貫通孔
301 第1面
302 第2面
303 第1領域
304 第2領域
350 収容部
351 開口部
352 フランジ
3500 反射面

Claims (10)

  1. 外部電源から供給される電力を電力変換して負荷に供給する電源装置であって、
    第1面及び前記第1面と反対側の第2面を有し、少なくとも前記第2面にプリント配線が形成されている回路基板と、
    前記回路基板の前記第1面に実装されている1つ以上の第1部品と、
    前記回路基板の前記第2面に実装され、前記第2面のプリント配線と電気的に接続されている1つ以上の第2部品と、
    前記回路基板の前記第2面に実装され、前記第2面のプリント配線と電気的に接続されており、前記第2部品よりも発熱量の多い1つ以上の発熱部品と、
    前記回路基板の前記第1面に形成され、前記回路基板の厚み方向から見て前記発熱部品と少なくとも一部が重なる放熱用導体と、
    前記放熱用導体と接触し、前記発熱部品から前記回路基板及び前記放熱用導体に伝導される熱を放熱する放熱部材と
    を有している
    ことを特徴とする電源装置。
  2. 前記放熱部材は、前記回路基板の前記第1面において前記第1部品を覆い隠すように構成されている
    ことを特徴とする請求項1記載の電源装置。
  3. 前記放熱部材は、
    一面に開口部を有し、前記開口部を通して前記第1部品を内部に収容する収容部と、
    前記収容部における前記開口部の縁から前記収容部の外に延びるフランジと
    を有し、
    前記フランジが前記放熱用導体と熱的に結合されている
    ことを特徴とする請求項2記載の電源装置。
  4. 請求項1〜3のいずれかの電源装置と、
    前記負荷であって、前記回路基板の前記第1面に実装される1つ以上の固体発光素子とを備え、
    前記固体発光素子は、前記回路基板の前記第1面において前記第1部品が実装されている第1領域よりも前記回路基板の周縁に近い第2領域に実装されている
    ことを特徴とする照明装置。
  5. 前記固体発光素子から放射される光の配光を制御する配光制御部材を備え、
    前記配光制御部材は、前記第1面において締結部品によって前記回路基板と締結されており、
    前記放熱用導体は、前記回路基板の前記第1面において、前記放熱用導体の前記発熱部品と重なる部分から前記締結部品までの最短距離よりも、前記放熱用導体の前記発熱部品と重なる部分から前記放熱用導体の前記締結部品に最も近い部分までの前記放熱用導体に沿った距離を長くするように形成されている
    ことを特徴とする請求項4記載の照明装置。
  6. 前記放熱部材は、前記固体発光素子から放射される光を反射する反射面を有している
    ことを特徴とする請求項4又は5記載の照明装置。
  7. 請求項4〜6のいずれかの照明装置と、
    前記照明装置を支持する器具本体と
    を備える
    ことを特徴とする照明器具。
  8. 前記器具本体は、金属材料によって板状に形成されており、
    前記照明装置は、前記器具本体の表面において前記器具本体に支持され、かつ、前記器具本体の裏面において造営材に固定されており、
    前記器具本体の前記表面と前記回路基板の前記第2面とが熱的に結合されている
    ことを特徴とする請求項7記載の照明器具。
  9. 前記器具本体は、前記外部電源と電気的に接続されて造営材に配置される配線器具と着脱可能かつ機械的に結合される結合部材を備え、
    前記回路基板の前記配線器具と対応する位置に貫通孔が設けられており、
    前記電源装置は、前記貫通孔を通して前記配線器具と電気的に接続されるように構成されている
    ことを特徴とする請求項7又は8記載の照明器具。
  10. 前記器具本体は、前記回路基板の前記第2面における前記第2部品の実装領域と対向する範囲に前記第2面から離れる向きに凹む凹部を有している
    ことを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項に記載の照明器具。
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