JP3163765U - 照明器具用ボディ及び照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】本考案は、発光するＬＥＤから発生する熱を効率よく放出する照明器具用ボディを提供することを目的とする。【解決手段】本考案は、ＬＥＤ２２の熱を放出する板状の複数の放熱フィン１１を備える照明器具用ボディ１であって、複数の放熱フィン１１の一部又は全部が、一又は複数の貫通孔１５、１６を有することを特徴とする。当該照明器具用ボディ１は、放熱フィンと放熱フィンとの間の空気を、この貫通孔を通して移動させることができ、これにより放熱フィン間における空気の滞留を防止でき、放熱効率を向上させることができる。【選択図】図１

Description

本考案は、照明器具用ボディ及び照明器具に関する。

近年、照明器具の省電力化、小型化、長寿命化を目的として、従来型の光源に替えてＬＥＤを光源とする取り組みが盛んである。ＬＥＤを光源とする場合、輝度を確保するために多数のＬＥＤを小空間に配設したり、高出力のＬＥＤを用いたりすると、発光時の発熱によりＬＥＤが高温となり、ＬＥＤの発光効率の低下や性能劣化や寿命の短縮等を引き起こすおそれがある。そのため、かかる照明器具には、ＬＥＤの発熱を放出するために、照明器具用ボディ（本体）にヒートシンク機能を付加したものが用いられている。

このようなヒートシンク機能を付加したボディには、複数のフィンにより放熱を行うものが多数提案されている（例えば特開２０１０−５６０５９号公報参照）。このタイプの照明器具用ボディでは、放熱効率を上げるためフィンの枚数を増やして放熱面積を大きくする必要があるが、限られたスペースにフィンを多数枚配設すると、放熱フィンの間隔が狭くなり、フィンとフィンとの間に空気が滞留してしまい、放熱効果が充分に得られないという不都合がある。

そこで、放熱フィンの間の空気を排出する送風ファンを備えた照明器具が提案されている（特開２００７−２６５８９２号公報、特開２０１０−８６７０９号公報参照）。しかし、このタイプの照明器具は、送風ファンの設置スペースを確保するため、かえって放熱フィンの設置スペースが縮小し、放熱フィンの大きさが制限される場合がある。また、送風ファンを備えるため照明器具自体がコスト高となり、しかも送風ファンが光源とは別に電力を消費するため不経済である。

特開２０１０−５６０５９号公報 特開２００７−２６５８９２号公報 特開２０１０−８６７０９号公報

本考案はこれらの不都合に鑑みてなされたものであり、ＬＥＤの発光による熱を効率よく放熱することができ、ＬＥＤの発光効率の低下や性能劣化や寿命の短縮等を抑制することができる照明器具用ボディ及び照明器具の提供を目的とするものである。

上記課題を解決するためになされた考案は、
ＬＥＤからの熱を放出する板状の複数の放熱フィンを備える照明器具用ボディであって、
上記複数の放熱フィンの一部又は全部が、一又は複数の貫通孔を有することを特徴とする。

当該照明器具用ボディ（以下「ボディ」ともいう）は、板状の複数の放熱フィンを備えているので、ＬＥＤから発生した熱を、この板状の複数の放熱フィンから放出することができる。特に、放熱フィンが貫通孔を有することにより、放熱フィンと放熱フィンとの間の空気を、この貫通孔を通して移動させることができ、これにより放熱フィン間における空気の滞留を防止できる。そして、上述のように貫通孔により空気を流動させるので、この流動する空気により放熱フィンから熱を奪うことができ、ボディの放熱効率を向上させることができる。このため、当該照明器具用ボディに取り付けたＬＥＤにあっては、上述のように貫通孔を有する放熱フィンにより熱を効率よく放出でき、これにより発光効率の低下や性能劣化や寿命の短縮等が抑制される。

当該照明器具用ボディは、前面側にＬＥＤが配設される蓋部と、この蓋部の後面側から突設される円筒部とを有する熱伝導部を備え、上記複数の放熱フィンが、上記円筒部外面から、放射状に突設された構成を採用することができる。ボディがこのような構造を有することにより、ＬＥＤの発光により発生した熱を、蓋部から円筒部を通じて放熱フィンへと伝導して、放熱フィンから放出することができる。

上記複数の放熱フィンのうち少なくとも二つ以上の放熱フィンが、略同一形状に設けられ、略同一箇所に上記貫通孔を有することが好ましい。これにより、上記のような貫通孔を有する複数のフィンを容易に製造することができる。つまり、例えば放熱フィンの材料となる板材を複数重ねて、この重ねた板材をポンチングすることにより、略同一形状で同一箇所に貫通孔を有する複数の放熱フィンを製造することができる。また、当該ボディの対称性が高まるので、均一な放熱が行われ、放熱効率が向上する。

上記放熱フィンが、上記貫通孔として、小径貫通孔と、この小径貫通孔より径が大きい大径貫通孔とを有することが好ましい。つまり、上記のように放熱フィンに貫通孔を設けた場合、貫通孔を設けない場合に比べて、放熱フィンの表面積が、貫通孔の開口の面積の合計の分だけ減少し、貫通孔の内周面の面積だけ表面積が増加する。従って、小径貫通孔は、大径の貫通孔に比べて、貫通孔を設けることによる放熱フィンの表面積の減少が少ない。一方、大径貫通孔にあっては、貫通孔を空気がより容易に通過しやすく、空気を流動させやすい。従って、このような大小の貫通孔を併せて設けることによって、放熱フィンの表面積の減少を抑えつつ、空気を流動させることができ、当該ボディの放熱効率をより促進することができる。

本考案の照明器具は、
上記照明器具用ボディと、
この照明器具用ボディに取り付けられたＬＥＤと
を備える照明器具。

本考案の照明器具は、当該照明器具用ボディを備えるので、発光するＬＥＤの熱を効率よく放出することができ、これによりＬＥＤの発光効率の低下や性能劣化や寿命の短縮等を抑制することができる。

以上説明したように、本考案の照明器具用ボディ及び照明器具は、ＬＥＤの発光による熱を効率よく放熱することができ、ＬＥＤの発光効率の低下や性能劣化や寿命の短縮等を抑制することができる。

本考案の一実施形態である照明器具の一部断面を含む側面図である。 図１の照明器具に用いられるボディの説明図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は放熱フィンと円筒部との接合部の詳細を示す断面正面図である。 図２（ａ）のボディのＡ−Ａ線端面図である。

以下、適宜図面を参照しながら本考案の実施形態を詳説する。図１の照明器具は、ボディ１と、ＬＥＤモジュール２と、ＬＥＤカバー３と、点灯回路４と、絶縁部材５と、口金６とを主に備える。上記ＬＥＤモジュール２は、基板２１と、この基板２１に実装されるＬＥＤ２２とを備え、ＬＥＤ２２は、基板２１を介してボディ１に取り付けられている。

上記ボディ１は、熱伝導部１０と、複数の放熱フィン１１と、この複数の放熱フィン１１の外側を固定する固定リング１２とを備えている。

熱伝導部１０は、前面側（上側）にＬＥＤ２２が配設される蓋部１３と、この蓋部１３の後面側（下側）から突設された円筒部１４とから略有蓋円筒状に設けられている。蓋部１３は、略円形の板状に設けられており、この蓋部１３には、円形や楕円形の貫通孔１３ａが複数設けられている。これらの貫通孔１３ａは、ＬＥＤモジュール２と円筒部１４の内部に配設される点灯回路４とを導通する配線４ａを通すために設けられている。

上記円筒部１４は、略円形の蓋部１３の外周縁から後面側に向けて円筒状に突出して設けられている。この円筒部１４の外側面には、上記複数の放熱フィン１１が外側方向に向けて突設されている。この複数の放熱フィン１１は、円筒部１４の中心軸Ｏに平行でかつ放射状に突出して設けられている。詳述すると、複数の放熱フィン１１は、円筒部１４の中心軸Ｏを含む平面に沿って、等角度間隔で、かつ放射状に円筒部１４の外側面から突出するように、円筒部１４に固着されている。

このように、熱伝導部１０を有蓋円筒形状とすることで、この円筒部１４の内部に上記点灯回路４を配設することができる。また、この円筒部１４の外側面に放射状に複数の放熱フィン１１を取り付けるものゆえに、多数（例えば４８枚）の放熱フィン１１を取り付けることができ、放熱フィン１１全体の放熱面積を拡大することができるため、ボディ１の放熱効率を高めることができる。

上記複数の放熱フィン１１は、同一形状の板状の金属製部材から構成されている。ここで、図１に示すように、放熱フィン１１の一方の側端（円筒部１４側の側端）は、円筒部１４に取り付けられるべく直線状に設けられている。また、放熱フィン１１の他方の側端（外側の側端）は、上方から下方にかけて幅（円筒部１４の直径方向の長さ）が狭くなるよう湾曲した形状に形成されている。また、放熱フィン１１の上端は、上記ＬＥＤモジュール２２と当接するよう直線状に設けられている。

上記放熱フィン１１の下端部は、熱伝導部１０の円筒部１４の下端面よりも下側に突出する突出部分１７を有している。この突出部分１７は、下端にＬ字型の鍵状部１９を有している。ボディ１はこの鍵状部１９によって上記絶縁部材５と嵌合するよう設けられている。

上記熱伝導部１０の円筒部１４の外面には、図２（ｂ）に示すように、この円筒の軸方向に沿って複数の凸条部１８が設けられている。この凸条部１８には、稜線上に溝部２０が形成されている。そして、この溝部２０に放熱フィン１１が圧入着することで、放熱フィン１１が円筒部１４に固着されている。円筒部１４と放熱フィン１１との固着部位が、このように溝部２０への圧入着構造であるので、円筒部１４と放熱フィン１１との接触面積が広く、円筒部１４から放熱フィン１１へ熱伝導しやすく、ボディ１の放熱効率がより向上する。

上記放熱フィン１１には、図３に示すように、複数の貫通孔１５、１６が形成されており、この複数の貫通孔１５、１６は何れも扁平な円柱状に設けられている。なお、放熱フィン１１が貫通孔１５、１６を有することにより、放熱フィン１１と放熱フィン１１との間の空気が滞留しにくい。そして、貫通孔１５、１６によって空気を流動させて、この流動する空気によって放熱フィン１１から熱を奪うことができ、ボディ１の放熱効率を向上させることができる。

上記放熱フィン１１の複数の貫通孔１５、１６は、各放熱フィン１１において同一箇所に形成されている。これにより、複数の放熱フィン１１において貫通孔１５、１６を一度のポンチング作業によって形成することができる。また、各放熱フィン１１の形状が同一となることで、当該ボディ１の対称性が高まるので、その結果、均一な放熱が行われ、放熱効率が向上する。

また、上述の複数の貫通孔は、一個の大径貫通孔１５と複数（１２個）の小径貫通孔１６とから構成されている。なお、小径貫通孔１６は、その貫通孔の形状である円柱の上面及び底面の面積の合計（貫通孔１６の開口の面積の合計）が、円柱の側面の面積（貫通孔１６の内周面の面積）よりも小さいことが好ましい。これにより、小径貫通孔１６を設けることにより減少する放熱フィン１１の表面積（上記円柱の上面及び底面の面積の合計）よりも、小径貫通孔１６を設けることにより増加する放熱フィン１１の表面積（円柱の側面の面積）を大きくすることができ、放熱フィン１１の表面積を増やすことができる。従って、放熱フィン１１の放熱効率を高めることができる。具体的には、小径貫通孔１６の円形の開口（円柱の上面及び底面）の半径を放熱フィン１１の板厚（円柱の高さ）より小さくすることによって、放熱フィン１１の表面積を増加させることができる。

なお、大径貫通孔１５を設けることにより減少する放熱フィン１１の表面積よりも、小径貫通孔１６を複数設けることにより増加する表面積の合計が大きいことが好ましい。これにより、放熱フィン１１の表面積を全体として増加させることができ、より放熱フィン１１から放射される熱を増加させ、ひいてはボディ１の放熱効率をより高めることができる。

上述においては貫通孔１５、１６の形状として円柱状のものについて説明したが、この形状は、特に限定されず、楕円柱形、多角柱形、円錐形、多角錐形等の各種形状を適宜採用することができる。また、貫通孔の形状を月形や星形とすることもできる。

放熱フィン１１に設けられる貫通孔１５、１６の数としては、特に限定されず、放熱フィンの表面積や空気の流動性を考慮して適宜定めることができる。

放熱フィン１１に設ける貫通孔１５、１６の位置は、特に限定されず、放熱フィン１１間を移動する空気に対する抵抗や放熱フィン１１の放熱効率を考慮して、適宜定めることができる。なお、大径貫通孔１５は、放熱フィン１１の突出方向（円筒部１１の径方向）の中央位置よりも内側（円筒部１４側）に設けられることが好ましく、これにより放熱フィン１１の間で空気が特に滞留しやすい円筒部１４付近の空気の移動を促進することが可能となる。

固定リング１２は、円環形状の金属製部材から構成されている。また、この固定リング１２には複数の放熱フィン１１の端部が固定されている。具体的には、この固定リング１２には、下側内面に嵌合用の段部が設けられており、この段部に放熱フィン１１の上側かつ外側の角部が嵌合されて、固定リング１２と放熱フィン１１とは固定されている。

本実施形態において、ボディ１は、蓋部１３及び円筒部１４からなる熱伝導部１０が一体成型され、この熱伝導部１０に複数の放熱フィン１１が固着され、この複数の放熱フィン１１に固定リング１２が固着されることによって製造される。そして、この熱伝導部１０、放熱フィン１１及び固定リング１２は、何れも同一の素材（例えばアルミニウム合金）から構成されている。なお、本発明において、ボディ１の各構成要素の材料は特に限定されない。ただし、ボディ１の各構成要素の素材としては、銅、アルミニウム及びこれらの合金とすることが好ましく、経済性及び加工性の観点から、アルミニウム合金が特に好ましい。さらにボディ１の放熱効率をより高める観点からは、超熱伝導性アルミニウム合金がより好ましい。なお、ボディ１の製造方法も上記のものに限定されるものでなはい。

上記ＬＥＤモジュール２のＬＥＤ２２は、ボディ１の熱伝導部１０の蓋部１３の前面側（上側）に配設される。具体的には、ボディ１の上面に、円形の基板２１が固定（接着）され、この基板２１に上記ＬＥＤ２２が上方に向けて突出して固定されている。

上記ＬＥＤカバー３は、ＬＥＤ２２を覆うようボディ１の上側に配設されている。このＬＥＤカバー３は、略半球状の透明部材から構成されている。そして、このＬＥＤカバー３は、外周から下側に延出する円筒状部分３１を有し、この円筒状部分３１がボディ１の固定リング１２の上部内面に嵌合することにより、ボディ１に取り付けられている。また、ＬＥＤカバー３は、円筒状部分３１の上側に連続して、下側に向かって内側に傾斜する傾斜部３２を有している。なお、ＬＥＤカバー３として、内面にブラスト処理が施され、ＬＥＤ２２からの光を拡散するよう構成されているものを採用することも可能である。

ＬＥＤカバー３の形成材料としては、ガラス又は合成樹脂が挙げられ、軽量化の観点からは合成樹脂が好ましい。このＬＥＤカバー３の形成材料として用いられる合成樹脂としては、例えばアクリル樹脂、アクリロニトリル樹脂、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド等が挙げられ、中でも透明性が高いアクリル樹脂が好ましく、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）が特に好ましい。

点灯回路４は、ボディ１の円筒部１４の内部に配設されている。この点灯回路４は、上記口金６から供給された交流電圧を直流電圧に変換してＬＥＤ２２に供給するよう設けられている。なお、点灯回路４としては、公知の回路を適宜採用することができる。

絶縁部材５は、口金６とボディ１とを電気的に絶縁した状態で連結する部材である。上記絶縁部材５は、上側のボウル状部分と有底の円筒部分とを合わせた形状を有している。上記ボウル状部分の上端部の内面には、周方向の凸条部５１が設けられている。この凸条部５１と上記放熱フィン１１の鍵状部１９とが嵌合することで、絶縁部材５が、ボディ１に取り付けられている。当該照明器具は、絶縁部材５が、上述のように円筒部１４よりも突出した放熱フィン１１の突出部分１７（の鍵状部１９）に取り付けられることで、絶縁部材５と円筒部１４との間には間隙７が設けられている。このため、この間隙７を通じて円筒部１４の内部の空気を外部に放出することができ、この空気を介して円筒部１４内の熱を外部へ放出することができる。

なお、絶縁部材５の材料としては、絶縁性を有する材料であれば特に限定されず、各種の合成樹脂やセラミックを用いることができ、加工性や経済性の観点から合成樹脂が好ましい。

上記口金６は、絶縁部材５の円筒部分に冠着されている。口金６としては、特に限定されず、公知の口金を適宜用いることができ、例えばＪＩＳ規格のＥ１７型やＥ２６型の口金を用いることができる。

なお、本考案の照明器具は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、熱伝導部が一枚の板状部分から構成され、この板状部分に放熱フィンが突設された構成であってもよい。また、熱伝導部が多角柱状の筒状部分を有していてもよい。さらに、複数の放熱フィンに設けられた貫通孔が同一箇所に形成されていなくとも良く、例えば隣接する放熱フィンの貫通孔の形成箇所と少しずらした箇所に、貫通孔を形成することも適宜設計変更可能な事項である。また、ＬＥＤが、基板を介さずにボディの蓋部に直接取り付けられているものであってもよい。

以上のように、本考案の照明器具用ボディは、ＬＥＤモジュールから発生した熱を効率よく放出することができるため、各種のＬＥＤを用いた照明器具に好適に用いることができる。

１ ボディ
２ ＬＥＤモジュール
３ ＬＥＤカバー
４ 点灯回路
５ 絶縁部材
６ 口金
７ 間隙
１０ 熱伝導部
１１ 放熱フィン
１２ 固定リング
１３ 蓋部
１４ 円筒部
１５ 大径貫通孔
１６ 小径貫通孔
１７ 突出部分
１８ 凸条部
１９ 鍵状部
２０ 溝部
２１ 円形基板
２２ ＬＥＤ
３１ 円筒状部分
３２ 傾斜部
５１ 凸条部
Ｏ 中心軸

Claims (5)

1. ＬＥＤからの熱を放出する板状の複数の放熱フィンを備える照明器具用ボディであって、
   上記複数の放熱フィンの一部又は全部が、一又は複数の貫通孔を有することを特徴とする照明器具用ボディ。
2. 前面側にＬＥＤが配設される蓋部と、この蓋部の後面側から突設された円筒部とを有する熱伝導部を備え、
   上記複数の放熱フィンが、上記円筒部外面から、放射状に突設された請求項１に記載の照明器具用ボディ。
3. 上記複数の放熱フィンのうち少なくとも二つの放熱フィンが、略同一形状に設けられ、略同一箇所に上記貫通孔を有する請求項２に記載の照明器具用ボディ。
4. 上記放熱フィンが、上記貫通孔として、小径貫通孔と、この小径貫通孔より径が大きい大径貫通孔とを有する請求項１、請求項２又は請求項３に記載の照明器具用ボディ。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の照明器具用ボディと、
   上記照明器具用ボディに取り付けられたＬＥＤと
   を備える照明器具。

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