JP4207983B2

JP4207983B2 - 照明システム

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Publication number: JP4207983B2
Application number: JP2006166492A
Authority: JP
Inventors: 裕磨堀尾
Original assignee: Yamaha Corp
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Priority date: 2006-06-15
Filing date: 2006-06-15
Publication date: 2009-01-14
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Also published as: EP1867920B1; CN101089458A; EP1867920A2; DE602007004382D1; US20070289621A1; JP2007335258A; ATE456003T1; EP1867920A3

Description

本発明は、照明システムに関し、特に、光源の熱を利用して発電可能な照明システムに関する。

この種の照明システムの一つとして、光源の熱を外周に放熱可能な反射板を有する照明器具と、対向して配置された一対の絶縁体における対向面の所定箇所に設けた電極に熱電素子の端面がそれぞれ接合されてなる熱電変換モジュールとを備え、一対の絶縁体のうちの一方の絶縁体が反射板の外周に設けられて、一方の絶縁体（高温側絶縁体）から他方の絶縁体（低温側絶縁体）に向かって移動する熱を利用して発電可能なものがあり、例えば特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された照明システムにおいては、同照明システムをプロジェクター装置に適用したものが開示されている。
特開２００４−３１２９８６号公報

ところで、上記特許文献１に記載されたプロジェクター装置においては、低温側絶縁体に放熱フィンが接続されている。そして、電動式の冷却ファンによる空気の流れにより放熱フィンから空気中への放熱量を多くして、低温側絶縁体を低温に維持することで、両絶縁体間にて所定の温度差を確保するようにしている。

しかしながら、上記特許文献１に記載されたプロジェクター装置では、冷却ファンの駆動のために電力が消費される。このため、熱電変換モジュールにより発電された電力の消費分が少なくなって、発電された電力を十分に有効利用できないという問題がある。

本発明は、上記課題に対処するためになされたものであり、その目的は、冷却ファンを用いなくても、熱電変換モジュールの両絶縁体間にて所定の温度差を確保し得る照明システムを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明においては、光源の熱を外周に放熱可能な反射板を有する照明器具と、対向して配置された一対の絶縁体における対向面の所定箇所に設けた電極に熱電素子の端面がそれぞれ接合されてなる熱電変換モジュールとを備え、前記一対の絶縁体のうちの一方の絶縁体が前記反射板の外周に設けられて、前記一対の絶縁体のうちの一方の絶縁体から他方の絶縁体に向かって移動する熱を利用して発電可能な照明システムにおいて、前記他方の絶縁体は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成されている排熱経路部材を介して熱伝導率が空気に比して大の吸熱体に熱伝導可能であり、前記照明器具の前記反射板はセラミック製の取付部材を介して金属製の支持部材に取り付けられていることに特徴がある。この場合において、前記支持部材は、前記照明器具を支持するために建物に架設されていて、前記吸熱体でもあることが可能である。また、前記吸熱体は、例えば、河川の流水、湖水または海洋水または公園等の湿った地面であってもよい。

この照明システムにおいては、光源の熱が、反射板から熱電変換モジュールに伝導され、熱電変換モジュールの一方の絶縁体（高温側絶縁体）から熱電素子を経て他方の絶縁体（低温側絶縁体）に伝導され、さらに低温側絶縁体から排熱経路部材を通して吸熱体に伝導される。吸熱体は熱伝導率が空気に比して大のものであり、この吸熱体内では熱が留まることなく分散されて、熱が排熱経路部材から吸熱体内へ常に効率良く伝導されるようになる。このため、冷却ファンを用いなくても、他方の絶縁体（低温側絶縁体）を低温に維持することが可能となって、両絶縁体間にて所定の温度差を確保することが可能である。これにより、両絶縁体間にて所定の温度差を確保するために冷却ファンを用いなくて済むので、熱電変換モジュールにより発電された電力を十分に有効利用することが可能である。

また、前記排熱経路部材は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成されているため、熱電変換モジュールから吸熱体に向けて流れる熱の伝導効率を高めながら、照明システムの軽量化を図ることが可能である。

また、本発明の実施に際して、前記一方の絶縁体と前記反射板の外周面間には、伝熱部材が介装されていることも可能である。この場合には、照明器具の反射板から熱電変換モジュールへの熱伝導を効率良く行うことが可能である。

また、本発明の実施に際して、前記伝熱部材は、鉛直方向と略直交する水平面を有していて、この水平面上に前記一方の絶縁体が載置されていることも可能である。この場合には、上方に向かって移動する熱の特性を利用して、反射板から伝熱部材を経て熱電変換モジュールに効果的に熱を伝えることが可能である。

また、本発明の実施に際して、前記伝熱部材は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成されていることも可能である。この場合には、伝熱部材を流れる熱の伝導効率を高めながら、照明システムの軽量化を図ることが可能である。

また、本発明の実施に際して、前記反射板の大気に露呈する外周面の少なくとも一部には断熱材が被覆されていることも可能であり、前記伝熱部材の大気に露呈する外表面の少なくとも一部には断熱材が被覆されていることも可能であり、あるいは前記反射板の大気に露呈する外周面および前記伝熱部材の大気に露呈する外表面には断熱材が被覆されていることも可能である。この場合において、例えば、前記反射板の外周面および前記伝熱部材の外表面の総面積に対して、前記断熱材の被覆面積が５０％以上、好ましくは８０％以上に設定されているとよい。

この場合には、断熱材により反射板の外周面および伝熱部材の外表面から大気中への放熱量を減らすことで、熱電変換モジュールを通過する熱量を増やすことが可能である。このため、熱電変換モジュールにおける発電効率を向上させることが可能である。

以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明による照明システムの第１実施形態に係る屋内ダウンライト照明システムを示している。この屋内ダウンライト照明システムは、照明器具１０、伝熱部材２１、熱電変換モジュール３０、排熱経路部材４１および支持部材５１を備えている。

照明器具１０は、反射板１１および電球１２（光源）を備えている。反射板１１は、略ドーム状に形成されたアルミニウム製のものであり、その外周面にて取付部材１３を介して支持部材５１に取り付けられている。反射板１１の内周面には、反射膜（例えばアルミニウムによる蒸着膜）が被覆されていて、この反射膜により電球１２からの光が下方に向けて反射される。

電球１２は、反射板１１の内周側略中央に位置するよう、反射板１１の中央奥に組み付けたソケット１４に通電可能に取り付けられている。取付部材１３は、例えば熱伝導率の低いセラミック製のチェーンで構成されていて、反射板１１と支持部材５１間にて所定の張力が掛けられた状態で架け渡されている。

伝熱部材２１は、その上面が鉛直方向と略直交する水平面状に形成され、その下面が反射板１１の外周面に沿った曲面状に形成されたアルミニウム製のブロック体であり、その下面にて反射板１１と一体的に固定されている。この伝熱部材２１の大気に露呈する外表面および反射板１１の大気に露呈する外周面には、断熱材２２が被覆されている。

断熱材２２は、例えば熱伝導率の低いセラミックコーティング塗膜を形成可能な塗料であり、その塗布による被覆面積が、反射板１１の大気に露呈する外周面および伝熱部材２１の大気に露呈する外表面（伝熱部材２１の上面を除く）の総面積に対して、略８０％となるように設定されている。すなわち、断熱材２２の被覆面積が大きければ大きいほど、反射板１１および伝熱部材２１から大気への放熱を抑制することが可能である。しかし、これとは逆に、留まった熱の影響を受けて電球１２の耐久性が悪化するおそれがある。このため、大気への放熱を抑制しながら電球１２の耐久性を維持するために、上記のように設定したものである。

熱電変換モジュール３０は、図２および図３に示すように、下基板３１Ａ，上基板３１Ｂ（一対の絶縁体）、下電極３２Ａ，上電極３２Ｂおよび熱電素子３３を備えている。下基板３１Ａおよび上基板３１Ｂは、所定の矩形板状に形成されたアルミナ製のものであり、下基板３１Ａの下面が伝熱部材２１の上面に固定され、上基板３１Ｂの上面が排熱経路部材４１の下面に固定されている（図１参照）。なお、この固定状態では、取付部材１３に掛けられた張力により、下基板３１Ａの下面と伝熱部材２１の上面間、および上基板３１Ｂの上面と排熱経路部材４１の下面間にて隙間が生じないようになっている。

下電極３２Ａ，上電極３２Ｂは、何れも２個の熱電素子３３の端面を接合可能な大きさに形成されており、下電極３２Ａが下基板３１Ａの上面における所定箇所に取り付けられ、上電極３２Ｂが上基板３１Ｂの下面における所定箇所に取り付けられている。下電極３２Ａと上電極３２Ｂとは、下基板３１Ａ，上基板３１Ｂの長手方向（図２の前後方向）にて、熱電素子３３の略１個分に等しい距離だけ互いにずらして配置されている。下電極３２Ａの２箇所の角部には、リード線３４Ａ，３４Ｂが取り付けられていて、外部の装置等と通電可能とされている。

熱電素子３３は、直方体に形成されていて、例えばビスマス−テルル系の合金からなるＰ型の素子とＮ型の素子とで構成されている。この熱電素子３３は、Ｐ型の素子とＮ型の素子とが図２の左右前後方向にて交互に配置されており、各下端面にて下電極３２Ａの上面に固定され、各上端面にて上電極３２Ｂの下面に固定されている。そして、すべての熱電素子３３は、下基板３１Ａと上基板３１Ｂ間にて下電極３２Ａおよび上電極３２Ｂを介して直列に接続されている。

排熱経路部材４１は、図４に示すように、縦断面が略Ｌ字状に形成されたアルミニウム製のものであり、伝熱部材２１と支持部材５１間に介装されていて、水平方向に向けて延設された基板係合部４１ａと、基板係合部４１ａの一端から鉛直上方に向けて立設された連結部４１ｂと、連結部４１ｂの上端から水平方向に向けて延設された支持部材係合部４１ｃとを有している。

基板係合部４１ａは、その下面にて熱電変換モジュール３０の上基板３１Ｂの上面に固定されている。この基板係合部４１ａの下面は、上基板３１Ｂの上面に比して若干量だけ広くなるように設定されている。連結部４１ｂは、その電気抵抗が設定値以下となるよう所定の断面積が確保される寸法に設定されている。支持部材係合部４１ｃは、ボルト４２を上下方向にて挿通可能な貫通孔４１ｃ１を有している。

支持部材係合部４１ｃと支持部材５１との係合面、および連結部４１ｂと支持部材５１との係合面には、図４にて太い実線で示すように、放熱用グリース４３が塗布されていて、両係合面間にて隙間が形成されないようになっている。この放熱用グリース４３は、例えば高耐熱性および高熱伝導性を有するシリコンからなり、熱抵抗を低減して排熱経路部材４１から支持部材５１への熱伝導性を向上させる機能を果たす。

支持部材５１（吸熱体）は、照明器具１０を支持するために建物に架設された鉄製のロッドであり、図示を省略する建物の構造体に組み付けられている。この支持部材５１は、所定の表面積が確保され得るよう断面凸状に形成されていて、一方の段部５１ａにて上下方向に貫通するねじ孔部５１ｂを有している。そして、支持部材係合部４１ｃが段部５１ａに係合した状態でボルト４２がねじ孔部５１ｂにねじ結合されることで、排熱経路部材４１と支持部材５１とが一体的に接続されるようになっている。

上記のように構成した第１実施形態に係る屋内ダウンライト照明システムにおいては、照明器具１０の電球１２の熱が、反射板１１から熱電変換モジュール３０に伝導される。そして、熱電変換モジュール３０の下基板３１Ａ（高温側）から下電極３２Ａ、熱電素子３３および上電極３２Ｂを経て上基板３１Ｂ（低温側）に伝導され、排熱経路部材４１を通して支持部材５１に伝導される。

ここで、支持部材５１を構成する鉄の熱伝導率は、室温３００Ｋにおいて約８０．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、これは空気の熱伝導率である約０．０２６Ｗ／（ｍ・Ｋ）に比して極めて大きい。したがって、支持部材５１内では熱が留まることなく分散され、支持部材５１の外表面および構造物の外表面から放熱されて、熱が排熱経路部材４１から支持部材５１内へ常に効率良く伝導されるようになる。

これにより、冷却ファンを用いなくても、熱電変換モジュール３０の上基板３１Ｂを低温に維持することができ、両基板３１Ａ，３１Ｂ間にて所定の温度差を確保することができる。その結果、両基板３１Ａ，３１Ｂ間にて所定の温度差を確保するために冷却ファンを用いなくて済むので、熱電変換モジュール３０により発電された電力を十分に有効利用することができる。また、天井裏に冷却ファン等の作動機器を設ける必要がないので、そのメンテナンスが不要になるという利益も得られる。

また、上記第１実施形態では、排熱経路部材４１がアルミニウムで形成されている。ここで、アルミニウムの熱伝導率は、約２３６Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、空気の熱伝導率に比して極めて大きいので、排熱経路部材４１は上基板３１Ｂに移動した熱を支持部材５１に効率良く伝導することができる。また、排熱経路部材４１を軽量化できるので、照明システム全体の軽量化を図ることもできる。

また、上記第１実施形態では、伝熱部材２１の上面が、鉛直方向と略直交する水平面状に形成されていて、この上面に熱電変換モジュール３０の下基板３１Ａがほぼ密着状態で載置されている。これにより、上方に向かって移動する熱の特性を利用して、伝熱部材２１から熱電変換モジュール３０の下基板３１Ａに熱を効果的に伝えることができる。

また、上記第１実施形態では、伝熱部材２１がアルミニウムで形成されている。これにより、伝熱部材２１は反射板１１の熱を熱電変換モジュール３０の下基板３１Ａに効率良く伝導することができる。また、伝熱部材２１を軽量化できるので、照明システム全体の軽量化を図ることもできる。

また、上記第１実施形態では、伝熱部材２１の大気に露呈する外表面および反射板１１の大気に露呈する外周面に断熱材２２が被覆されていて、この断熱材２２の被覆面積が、反射板１１の大気に露呈する外周面および伝熱部材２１の大気に露呈する外表面（伝熱部材２１の上面を除く）の総面積に対して、略８０％となるように設定されている。これにより、反射板１１の外周面および伝熱部材２１の外表面から大気中へ放熱される熱量が減少し、熱電変換モジュール３０を通過する熱量が増加するので、熱電変換モジュール３０における発電効率を向上させることができる。

上記第１実施形態においては、図４に示したように、排熱経路部材４１の支持部材係合部４１ｃを支持部材５１の一方の段部５１ａと係合可能な形状に形成して実施したが、例えば図５に示すように、排熱経路部材４１の支持部材係合部４１ｃを支持部材５１の上方を跨ぐようにして、一方の段部５１ａのみならず、他方の段部５１ｃとも係合可能な形状に形成して実施することも可能である。なお、この変形実施形態の他の構成については、上記第１実施形態と同様であるので、上記第１実施形態と同じ部材または同じ機能を果たす部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。

この変形実施形態によれば、排熱経路部材４１の支持部材係合部４１ｃと支持部材５１との係合面積が大きくなるので、上記第１実施形態に比して、熱が排熱経路部材４１から支持部材５１内へ一層効率良く伝導されるようになって、両基板３１Ａ，３１Ｂ間にて所定の温度差を容易に確保することができる。

上記第１実施形態およびその変形実施形態においては、本発明による照明システムを屋内ダウンライト照明システムに適用して実施したが、これに限らず、例えば図６および図７に示すように、本発明による照明システムを屋外夜間照明システムに適用して実施することも可能である。なお、この第２実施形態の説明では、上記第１実施形態等と異なる部分についてのみ説明し、上記第１実施形態等と同一の部分または同一の機能を果たす部分には同一の符号を付して説明を省略する。

この屋外夜間照明システムにおいては、照明器具１０が取付部材１１３を介して欄干１６１に取り付けられている。また、照明器具１０の反射板１１が伝熱部材２１、熱電変換モジュール３０および排熱経路部材１４１を介して河川の流水１５１と接触している。取付部材１１３は、ナット部１１３ａ、ブラケット１１３ｂおよびボルト１１３ｃからなる。ブラケット１１３ｂは、例えば熱伝導率の低いセラミックで形成されていて、照明器具１０の反射板１１がブラケット１１３ｂを介して欄干１６１に取り付けられた状態では、熱が反射板１１から欄干１６１へ伝わり難くなるように設定されている。

排熱経路部材１４１は、略Ｌ字状に形成されたアルミニウム製のロッドであり、水平方向に向けて延設された基板係合部１４１ａと、基板係合部１４１ａの一端から鉛直下方に向けて立設された連結部１４１ｂとを有していて、連結部１４１ｂの下端部が河川の流水１５１（吸熱体）に着水される着水部１４１ｄとされている。なお、連結部１４１ｂは、その電気抵抗が設定値以下となるよう所定の断面積が確保される寸法（例えば、断面が約３０ｍｍ角の正方形状）に設定されている。

上記のように構成した第２実施形態に係る夜間照明システムにおいては、照明器具１０の反射板１１から熱電変換モジュール３０に伝導された熱が、排熱経路部材１４１を通して河川の流水１５１に移動する。

ここで、水の熱伝導率は、約０．６Ｗ／（ｍ・Ｋ）であるが、一般に、河川の水温は気温に比して低い。したがって、河川の流水１５１内では熱が留まることなく分散され、熱が排熱経路部材１４１から河川の流水１５１内へ常に効率良く伝導されるようになる。これにより、上記第１実施形態等と同様、冷却ファンを用いなくても、熱電変換モジュール３０の両基板３１Ａ，３１Ｂ間にて所定の温度差を確保することができ、熱電変換モジュール３０により発電された電力を十分に有効利用することができる。

また、この第２実施形態においても、上記第１実施形態等と同様、排熱経路部材１４１の軽量化により照明システム全体の軽量化を図ることができ、また、伝熱部材２１の大気に露呈する外表面および反射板１１の大気に露呈する外周面に断熱材２２が被覆されているため、熱電変換モジュール３０における発電効率を向上させることができる。

次に、上記各実施形態を、以下に示すように具体的に構成して、各実施例についての発電量を測定した。
（実施例１）
実施例１は、テナント内部のダウンライト照明器具に適用したものである。この実施例１では、照明器具１０の電球１２として、消費電力１８０Ｗのものを使用した。また、熱電変換モジュール３０のサイズを３５ｍｍ×３５ｍｍ×３．５ｍｍに設定し、熱電素子３３をビスマス−テルル系の合金で形成して、Ｐ型およびＮ型の熱電素子３３を１９０対使用した。また、伝熱部材２１の上面の面積を１４ｃｍ^２に設定し、伝熱部材２１の体積を３０ｃｍ^３に設定した。また、反射板１１の大気に露呈する外周面および伝熱部材２１の大気に露呈する外表面（伝熱部材２１の上面を除く）の総面積の略８０％を、断熱材２２としてのセラミックコーティング塗膜で被覆した。その結果、高温側の下基板３１Ａが１３０℃で、低温側の上基板３１Ｂが４５℃の場合すなわち両基板３１Ａ，３１Ｂ間の温度差が８５℃の場合に、４．４Ｗの発電力を得た。この電力を蓄電池にて充電し、テナント内部で断続的に使用する別の照明器具の電力に利用した。

（実施例２）
実施例２も、実施例１と同様、テナント内部のダウンライト照明器具に適用したものである。この実施例２では、照明器具１０の電球１２として、消費電力１５０Ｗのものを使用した。また、熱電変換モジュール３０のサイズを２８ｍｍ×２８ｍｍ×３ｍｍとし、熱電素子３３をビスマス−テルル系の合金で形成して、Ｐ型およびＮ型の熱電素子３３を１２７対使用した。また、伝熱部材２１の上面の面積を１０．５ｃｍ^２に設定し、伝熱部材２１の体積を２１ｃｍ^３に設定した。また、反射板１１の大気に露呈する外周面および伝熱部材２１の大気に露呈する外表面（伝熱部材２１の上面を除く）の総面積の略８０％を、断熱材２２としてのセラミックコーティング塗膜で被覆した。その結果、高温側の下基板３１Ａが１２０℃で、低温側の上基板３１Ｂが４０℃の場合すなわち両基板３１Ａ，３１Ｂ間の温度差が８０℃の場合に、３．８Ｗの発電力を得た。この電力を宣伝用の電動式小型ファンの駆動モータ用の電力として利用した。

（実施例３）
実施例３は、河川に架かる橋梁の欄干に設置された夜間照明器具に適用したものである。この実施例３では、照明器具１０の電球１２として、消費電力２００Ｗのものを使用した。また、熱電変換モジュール３０のサイズを４０ｍｍ×４０ｍｍ×３．３ｍｍに設定し、熱電素子３３をビスマス−テルル系の合金で形成して、Ｐ型およびＮ型の熱電素子３３を９８対使用した。また、伝熱部材２１の上面の面積を１８ｃｍ^２に設定し、伝熱部材２１の体積を３６ｃｍ^３に設定した。また、反射板１１の大気に露呈する外周面および伝熱部材２１の大気に露呈する外表面（伝熱部材２１の上面を除く）の総面積の略６０％を、断熱材２２としてのセラミックコーティング塗膜で被覆した。その結果、高温側の下基板３１Ａが１１０℃で、低温側の上基板３１Ｂが２０℃の場合すなわち両基板３１Ａ，３１Ｂ間の温度差が９０℃の場合に、５．２Ｗの発電力を得た。このような照明器具を１０セット設置して、これらの電力を蓄電池にて充電し、日中に音楽プレーヤーを駆動したり、また別のタイプの照明器具の電力として利用した。

次に、実施例３を代表例として、断熱材２２の被覆面積を種々の値に変えた場合における熱電変換モジュール３０の高温側の下基板３１Ａの温度を測定した。その結果を下記表１に示す。

ここで、断熱材被覆面積率とは、反射板１１の大気に露呈する外周面および伝熱部材２１の大気に露呈する外表面（伝熱部材２１の上面を除く）の総面積に対する、断熱材２２を塗布した面積の比率を表す。これにより、断熱材被覆面積率が５０％以上である場合に、両基板３１Ａ，３１Ｂ間にて望ましい温度差が得られた。

上記各実施形態においては、断熱材被覆面積率が、反射板１１の大気に露呈する外周面および伝熱部材２１の大気に露呈する外表面（伝熱部材２１の上面を除く）の総面積に対して８０％となるように設定して実施したが、上記表１の結果からも明らかなように、同設定を５０％以上８０％未満となるように適宜変更して実施することも可能である。また、電球１２の耐久性が良好に維持される場合には、同設定を８０％以上１００％以下となるように適宜変更して実施することも可能である。

また、上記各実施形態においては、断熱材２２として、熱伝導率の低いセラミックを含有する塗料を用いて実施したが、これに限らず、例えばガラス繊維やフェルト、発泡プラスチックなどの断熱材を用いて実施することも可能である。

また、上記各実施形態においては、伝熱部材２１および排熱経路部材４１，１４１として、アルミニウムを用いて実施したが、アルミニウムに限らず、例えばアルミニウム合金や銅などの金属を用いて実施することも可能である。

また、上記各実施形態においては、伝熱部材２１、熱電変換モジュール３０、および排熱経路部材４１，１４１をそれぞれ１個ずつ用いて実施したが、これらを複数セット用いて実施することも可能である。

また、上記第１実施形態においては、取付部材１３としてセラミック製のチェーンを使用し、上記第２実施形態においては、取付部材１１３としてセラミック製のブラケット１１３ｂを含むものを使用した。しかし、反射板１１から取付部材１３，１１３を通して熱が伝わり難くなるのであれば、取付部材としては種々のタイプのものを採用することが可能である。

また、上記第２実施形態においては、伝熱部材２１の上面が、鉛直方向と略直交する水平面状に形成されていて、この上面に熱電変換モジュール３０の下基板３１Ａがほぼ密着状態で載置されるように実施したが、伝熱部材が、鉛直方向と略直交する水平面状の下面を有するように形成されていて、この下面に熱電変換モジュールの上基板がほぼ密着状態で設けられるように実施することも可能である。この場合、逆極性の電圧が発生する。

また、本発明の照明システムは、上記各実施形態に限らず、例えば海岸、湖岸、公園などに設置される照明器具や、自動車、バイクなどのライトに適用して実施することも可能である。

本発明による照明システムの第１実施形態に係る屋内ダウンライト照明システムを示す概略図である。図１に示した熱電変換モジュールの斜視図である。図１に示した熱電変換モジュールの正面図である。図１に示した４−４に沿った一部破断図である。第１実施形態の変形実施形態を示す図４相当の一部破断図である。本発明による照明システムの第２実施形態に係る屋外夜間照明システムを示す概略図である。図６に示した照明器具と欄干との取付状態を示す一部破断正面図である。

符号の説明

１０…照明器具、１１…反射板、１２…電球（光源）、１３，１１３…取付部材、１４…ソケット、２１…伝熱部材、２２…断熱材、３０…熱電変換モジュール、３１Ａ…下基板（絶縁体）、３１Ｂ…上基板（絶縁体）、３２Ａ…電極，３２Ｂ…上電極、３３…熱電素子、４１…排熱経路部材、４１ａ…基板係合部、４１ｂ…連結部、４１ｃ…支持部材係合部、４２…ボルト、４３…放熱用グリース、５１…支持部材、１４１…排熱経路部材、１４１ａ…基板係合部、１４１ｂ…連結部、１４１ｄ…着水部、１５１…河川の流水、１６１…欄干

Claims

光源の熱を外周に放熱可能な反射板を有する照明器具と、対向して配置された一対の絶縁体における対向面の所定箇所に設けた電極に熱電素子の端面がそれぞれ接合されてなる熱電変換モジュールとを備え、前記一対の絶縁体のうちの一方の絶縁体が前記反射板の外周に設けられて、前記一対の絶縁体のうちの一方の絶縁体から他方の絶縁体に向かって移動する熱を利用して発電可能な照明システムにおいて、
前記他方の絶縁体は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成されている排熱経路部材を介して熱伝導率が空気に比して大の吸熱体に熱伝導可能であり、前記照明器具の前記反射板はセラミック製の取付部材を介して金属製の支持部材に取り付けられていることを特徴とする照明システム。
請求項１に記載した照明システムにおいて、
前記支持部材は、前記照明器具を支持するために建物に架設されていて、前記吸熱体でもあることを特徴とする照明システム。
請求項１に記載した照明システムにおいて、
前記吸熱体は、河川の流水、湖水または海洋水であることを特徴とする照明システム。
請求項１〜３のうちの何れか一つに記載した照明システムにおいて、
前記一方の絶縁体と前記反射板の外周面間には、伝熱部材が介装されていることを特徴とする照明システム。
請求項４に記載した照明システムにおいて、
前記伝熱部材は、鉛直方向と略直交する水平面を有していて、この水平面上に前記一方の絶縁体が載置されていることを特徴とする照明システム。
請求項４または５に記載した照明システムにおいて、
前記伝熱部材は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成されていることを特徴とする照明システム。
請求項１〜６のうちの何れか一つに記載した照明システムにおいて、
前記反射板の大気に露呈する外周面の少なくとも一部には、断熱材が被覆されていることを特徴とする照明システム。
請求項４〜６のうちの何れか一つに記載した照明システムにおいて、
前記伝熱部材の大気に露呈する外表面の少なくとも一部には、断熱材が被覆されていることを特徴とする照明システム。
請求項４〜６のうちの何れか一つに記載した照明システムにおいて、
前記反射板の大気に露呈する外周面および前記伝熱部材の大気に露呈する外表面には、断熱材が被覆されていることを特徴とする照明システム。
請求項８または９に記載した照明システムにおいて、
前記反射板の外周面および前記伝熱部材の外表面の総面積に対して、前記断熱材の被覆面積が５０％以上、好ましくは８０％以上に設定されていることを特徴とする照明システム。