JP5055200B2 - 照明装置、照明装置付き天井フレーム及びシステム天井 - Google Patents

Description

本発明は、照明装置、照明装置付き天井フレーム及びシステム天井に関するものである。

近年、オフィスビル、研究所、工場などにおいて、様々なシステム天井が使用されている。システム天井とは、Ｔバーなどの標準化された部材を格子状に組み立てて骨組みを行った後に、天井板、照明機器および空調設備などを前記骨組みの上に配置して形成する天井のことであり、標準化された部材を用いるので、工期を短縮できるとともに、不燃・吸音・断熱などの基本性能を自由に選択することができる。なお、Ｔバーなどの標準化された部材に照明機器が組み込まれたものもある。

精密機器の製造工程や検査工程、あるいは研究機関等において用いられるクリーンルームでは、例えば、図１２（ａ）〜（ｃ）に示すような天井フレーム構造とされた照明装置１００が知られている。この照明装置１００は、上端の取付部１０２が建物天井（スラブ）に吊設され、下方に設けられたメインフレーム１０３の下面に、蛍光灯１１０ａ等からなる照明器具１１０が突出するように取り付けられた構成とされている。そして、天井フレーム１０１に備えられた中空部１０４内には、照明装置１００を建物天井に取り付けた後工程で配電ケーブル１１１を配線し、照明器具１１０に対して電源を供給できる構成とされている。
また、一般に、上述のような照明装置は、建物天井に取り付けて用いられることから、ビス等による取り付けを可能にするため、図示例の天井フレーム１０１のような逆Ｔ字状とされた筐体が用いられている。

そして、図１２に示すような照明装置１００は、建物天井に対し、例えば、梁状の支持体と組み合わせることで格子状に取り付けられ、複数組み合わせて用いられる。そして、メインフレームの上面１０３ａの内、中空部１０４との接続箇所以外の領域に、図示略の空調システムやＨＥＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ａｉｒ Ｆｉｌｔｅｒ）ユニット、又は遮蔽パネル等が、格子状に組み合わされた照明装置１００と梁状支持体の間に嵌め込まれるようにして各々の縁部が載置されることにより、クリーンルーム等の室内においてシステム天井が構成される。

しかしながら、図１２に示すような従来のクリーンルームで用いられる照明装置１００は、照明器具１１０がメインフレーム１０３の下方に突出して取り付けられた構成なので、室内の有効階高が低くなり、例えば空間に限りのあるクリーンルーム等に設置した場合、スペース効率が低下するとともに、クリーンルーム内での各種作業の際に、蛍光灯１１０ａに使用者の体や器具が接触して蛍光灯１１０ａを破損する虞がある等の問題がある。
また、クリーンルーム等の内部の所定有効階高を確保する場合には、建物天井の高さを照明器具１１０の突出寸法分だけ嵩上げして施工する必要が生じ、建設コストが上昇するという問題がある。さらに、建物天井を高く嵩上げした場合、クリーンルーム内において無駄なスペースが生じ、余分な空気を循環、空調及び清浄化することにより、ランニングコストが上昇するという問題がある。

特許文献１には、上述のような従来の照明装置並びにシステム天井の問題点を解消するクリーンルームの天井構造が開示されている。ここで、天井フレームのメインフレームに照明器具が収納される収納凹部を設け、この収納凹部に反射傘と蛍光灯とを備えた照明器具を組み込み、さらに、メインフレームに空気導入孔を形成して前記反射傘に空気を通過させることが可能とされた、照明装置並びにシステム天井が提案されている。

特許文献１に記載の天井フレーム構造を備えた照明装置によれば、上述のように、天井フレームの内部に照明器具が収納されているので、クリーンルーム内のスペース効率を低下させることがなく、また、建物天井を嵩上げして施工する必要が無いので、建設コストやランニングコストが上昇することが無いというものである。また、特許文献１によれば、空気導入孔を設け、この空気導入孔から内部に空気を導入する構成により、蛍光灯菅上に塵埃が堆積するのを防止するというものである。

しかしながら、特許文献１に記載されたような照明装置を設置する場合、建物天井の施工後に該建物天井に吊設された天井フレームに対して、建物天井裏側から垂れ下げられて供給される配電ケーブルを電気工事士がフレーム毎に取り付ける際、大きな手間を要するという問題がある。例えば、配電ケーブルを各天井フレームに給電配線しながら先端被覆を剥離させて剥き線とし、各蛍光灯具の端子台に接続するとともに、蛍光灯と１本ずつ設置する作業を行うため、工期短縮を図るのが困難であった。
また、クリーンルームにおいては、施工設置後の蛍光灯交換作業を、照明使用時間によって異なるものの概ね２年単位で実施することが必要となるが、特許文献１に記載された天井フレームは、狭い天井フレーム内に蛍光灯を組み込んだ構成であり、蛍光灯交換の際の作業性が低く、メンテナンスの際の手間と費用が増大するという問題があった。

また、特許文献１に記載の天井フレームは、上述のような空気導入孔が設けられた構成のため、上述した蛍光灯菅上に塵埃が堆積するのは抑制できる一方、大量の塵埃がメインフレーム内に入り込む虞があり、蛍光灯及び電源装置等に悪影響を与えてしまうという問題があった。

蛍光灯の代わりに発光ダイオードを用いることにより、上記課題を解決することができる。しかしながら、発光ダイオードのメリットを生かすために発光ダイオード照明装置を薄型にした場合には、天井フレームの中空部に電源基板を配置し、前記中空部の下側に設けた収納凹部に、発光ダイオード基板および発光ダイオード駆動回路基板などからなる照明モジュールを配置すると、電源基板のトランスまたは発光ダイオード駆動回路基板のコンデンサなどの部材とこれを取り囲む金属部材との距離が近くなる。この状態で、発光ダイオードを明るく発光させるために高電圧を印加したときには、前記トランスまたはコンデンサなどの部材とこれを取り囲む金属部材との間で導通などが生じ、耐圧（絶縁性）を確保できない場合が発生した。
特許第３５６２６０２号公報

本発明は、電源基板および回路基板の絶縁性を確保しつつ、よりスペース効率に優れ、発光ダイオードを用いた照明装置、照明装置付き天井フレーム及びシステム天井を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。すなわち、
（１） 照明モジュールと電源基板とを収納する収納凹部が備えられた長尺の第一筐体の長手方向の両端側に前記電源基板が配置され、前記電源基板の間に前記照明モジュールが配置された照明装置であって、前記照明モジュールは、複数の発光ダイオードを備えた発光ダイオード基板と前記発光ダイオードからの出射光を反射させるリフレクタとを格納凹部に格納した第二筐体の上面に発光ダイオード駆動回路基板が配置されてなり、前記照明モジュールの光出射方向には光を拡散させる光拡散レンズ部が配置されており、前記発光ダイオード駆動回路基板が、前記第一筐体の収納凹部に離間した状態で配置されていることを特徴とする照明装置。
（２） 前記収納凹部が、前記発光ダイオード駆動回路基板を収納する幅狭凹部と、前記幅狭凹部と連通されるとともに開口側に設けられた前記第二筐体を収納する幅広凹部とからなることを特徴とする（１）に記載の照明装置。
（３） 前記発光ダイオード駆動回路基板と前記第二筐体との間に絶縁スペーサーが配置されていることを特徴とする（１）または（２）に記載の照明装置。
（４） 前記電源基板が、前記第一筐体の収納凹部に離間した状態で配置されていることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の照明装置。
（５） 前記電源基板上に備えられた回路素子が、前記電源基板の巾方向中央に配置されていることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の照明装置。
（６） 前記リフレクタが前記発光ダイオードからの出射光の一部を平行光線に変換させるリフレクタであり、前記光拡散レンズ部が、前記リフレクタ側の面に断面視したときに半楕円形状または放物線状となる溝部が複数ストライプ状に形成された光透過性部材からなり、前記平行光線を床面のある範囲において照度均一に配光する形状に形成されているレンズ部であり、それらを組み合わせたことを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の照明装置。
（７） 上側に建物天井へ吊設するための取付部が設けられ、前記取付部の下側に中空部が設けられ、前記中空部の下側が短手方向に張り出されるとともに、下側が開口された凹部が設けられた天井フレームの前記凹部に、（１）〜（６）のいずれかに記載の照明装置が配置されていることを特徴とする照明装置付き天井フレーム。
（８） （７）に記載の照明装置付き天井フレームが複数備えられているとともに、前記照明装置付き天井フレームの下側の短手方向に張り出された部分の上面に、空調ユニット、エアフィルタユニット又は遮蔽パネルの少なくとも何れかが、各々の縁部が戴置されるように備えられてなることを特徴とするシステム天井。

上記構成によれば、電源基板および回路基板の絶縁性を確保しつつ、よりスペース効率に優れ、発光ダイオードを用いた照明装置、照明装置付き天井フレーム及びシステム天井を提供することができる。

以下、本発明を実施するための形態を説明する。
（実施形態１）
＜システム天井＞
図１は、本発明の実施形態であるシステム天井の一例を示す斜視図である。
本発明の実施形態であるシステム天井８０は、本発明の実施形態である照明装置付き天井フレーム１が複数組み合わされ、さらに支持梁８３等が組み合わされて、格子状に形成された状態とされたうえで、天井フレーム２の下側の短手方向に張り出された部分の上面２ａに、空調ユニット９０、エアフィルタユニット９１又は遮蔽パネル９２が、各々の縁部が戴置されるように備えられ、概略構成されている。なお、以下の説明では、天井側を上側、床側を下側とする。

システム天井８０は、照明装置付き天井フレーム１の上側に設けられた取付部５によって、吊りボルト８２及び懸吊具８５並びに天井吊りボルト８４を介して、建物天井（上階スラブ）８１に取り付けられている。図示例では平行に縦列させるように配して取り付けられている。
また、照明装置付き天井フレーム１の間には、長方形状の照明装置付き天井フレーム１と直交する方向で、長方形状の支持梁８３が、図示略のねじ止め手段によって複数取り付けられており、これによって格子状の梁が形成されている。

なお、照明装置付き天井フレーム１は、吊りボルト８２及び懸吊具８５並びに天井吊りボルト８４を介して建物天井８１に、取り付けられた構成とされているが、これに限定されない。例えば、懸吊具８５並びに天井吊りボルト８４を介さずに、吊りボルト８２が建物天井８１に取り付けられた構成としても良いし、又は、照明装置付き天井フレーム１の取付部５を建物天井８１に直付した構成とすることもできる。

照明装置付き天井フレーム１と支持梁８３とで形成される格子領域には、空調ユニット９０、エアフィルタユニット９１および遮蔽パネル９２が適宜配置されて組み付けられている。この際、空調ユニット９０、エアフィルタユニット９１および遮蔽パネル９２は、各々の周縁部が天井フレーム２の下側の短手方向に張り出された部分の上面２ａに載置されることによって、建物天井８１の下方に支持されている。

このようにユニット型とされた照明装置付き天井フレーム１を建物天井８１に取り付けるとともに、照明装置付き天井フレーム１の下側の短手方向に張り出された部分の上面２ａに、空調ユニット９０、エアフィルタユニット９１又は遮蔽パネル９２の少なくとも何れかが、各々の縁部が戴置してシステム天井を形成する施工方法となるので、面倒な作業を行う必要が無く、短期間で効率的に工事を行なうことができる。

なお、照明装置付き天井フレーム１と直交するように支持梁８３が複数取り付けられて、格子状の梁が形成された構成としているが、これに限定されない。例えば、支持梁８３を使用せず、格子を形成する全ての梁を照明装置付き天井フレーム１で構成としてもよい。

また、システム天井８０は、クリーンルームに設置する例を基本に説明しているが、これに限らず、例えば、各種検査機関や食品工場、又は倉庫等、各種建物空間において何ら制限無く使用することが可能であり、この場合にも、上述と同様の効果が得られることは言うまでも無い。

＜照明装置＞
図２は、本発明の実施形態である照明装置付き天井フレーム１の一例を示す斜視展開図である。また、図３（ａ）は、前記照明装置付き天井フレーム１の側面（一部断面）図であり、図３（ｂ）は、その展開図である。なお、この照明装置付き天井フレーム１は、先に記載したシステム天井８０に用いられる。
図２及び図３に示されるように、本発明の実施形態である照明装置付き天井フレーム１は、凹部７に、両端側に電源基板５０が配置され、前記電源基板５０の間に照明モジュール８が配置された長尺の照明装置９を配置して概略構成されている。

＜天井フレーム＞
図２〜３に示されるように、天井フレーム２の上側には、建物天井へ吊設するための取付部５が設けられており、取付部５の下側には中空部６が設けられている。
中空部６の下側は短手方向に張り出されて、略矩形状の上面２ａが形成されている。図１のシステム天井８０で示したように、この略矩形状の上面２ａには、空調ユニット９０、エアフィルタユニット９１および遮蔽パネル９２の周縁部が載置される。
また、天井フレーム２の中空部６の下側には、下側に向けて開口された凹部７が設けられ、凹部７の内部に、照明モジュール８と電源基板５０とを収納する収納凹部１０が備えられた第一筐体１１が取り付けられている。
天井フレーム２は、たとえば、アルミニウム合金材料等を押し出し成形することによって形成することができ、低コストで製造することができる。

＜取付部＞
取付部５は、天井フレーム２の上側に設けられ、照明装置付き天井フレーム１をクリーンルーム等の建物天井に吊設する際に、ボルト等を用いて天井に固定されることにより、照明装置付き天井フレーム１全体を懸吊状態に支持するものである。
図４に示すように、取付部５は、図示略のボルトによって建物天井に懸吊できるように、スリット５ｂが設けられた構成とされているが、取付部の構成はこれには限定されず、適宜設計して用いることが可能である。

＜中空部＞
中空部６は、取付部５の下側に設けられ、外枠によって中空の内部空間が形成されてなる。この内部空間は、発光ダイオードに電流を供給するためのケーブル等を配する空間として用いることができ、この場合には、安全であり且つ美麗な配線構成が可能になる。

＜凹部＞
凹部７は、中空部６の下側に形成され、下側に開口されてなる。凹部７には、照明モジュール８と電源基板５０とを収納する収納凹部１０が設けられた第一筐体１１が、ボルト３０によって取り付けられる。これにより、照明装置９は、天井フレーム２に取り付け自在とされている。しかし、本発明の実施形態である照明装置付き天井フレーム１は、このようなネジ止めに限られるものではなく、その他の締結部材で締結されていても良い。

＜照明装置＞
照明装置９は、長尺の第一筐体１１の両端側の収納凹部１０に電源基板５０が配置され、前記電源基板５０の間の収納凹部１０に照明モジュール８が配置されるとともに、照明モジュール８の光出射方向ｆに光拡散レンズ部１３が配置されてなる。

＜第一筐体＞
第一筐体１１は、金属板が折り曲げられて、天井フレーム２の凹部７の形状と略同一の形状にされてなる。つまり、第一筐体１１は、狭幅凹部３と、狭幅凹部３と連通し、開口側に設けられた広幅凹部４とからなる収納凹部１０を備えている。
第一筐体１１の両端側には孔が設けられ、これを介してボルト３０により天井フレーム２に取り付けられる。ボルト３０を取り外すことにより、照明モジュール８と電源基板５０とを取り付けたまま、天井フレーム２から第一筐体１１を容易に取り外すことができる構成とされている。

第一筐体１１の両端側の収納凹部１０には、電源基板５０が収納される。また、第一筐体１１の電源基板５０の間には、照明モジュール８が収納される。照明モジュール８の下側には平板状の光拡散レンズ部１３が配置され、光拡散レンズ部１３はレンズ押さえ部１４によって天井フレーム２に取り付けられる。

＜レンズ押さえ部＞
レンズ押さえ部１４は、光拡散レンズ部１３の長手方向の端部を係止する係止凹部１４ａと、天井フレーム２の長手方向の端部に設けられた係止凹部２ｂに係止される係止凸部１４ｂと、を有している。
光拡散レンズ部１３の長手方向の端部は、レンズ押さえ部１４の係止凹部１４ａに、弾性変形によって入り込んで係合される。また、レンズ押さえ部１４の係止凸部１４ｂは、天井フレーム２の長手方向に設けられた係止凹部２ｂに、弾性変形によって入り込んで係合される。
この構成により、天井フレーム２からレンズ押さえ部１４をワンタッチで脱着することができるとともに、レンズ押さえ部１４から光拡散レンズ部１３をワンタッチで脱着することができる。これにより、第二筐体１９の格納凹部１８に、照明モジュール８を、容易に格納することができるととともに、容易に取り外すことができる。

なお、脱着機構はこれに限られるものではなく、たとえば、天井フレーム２の係止凹部２ｂに、図示略のばね手段等によって付勢され、水平方向に可動とされた係合突起を設け、係合突起がレンズ押さえ部１４の係止凸部１４ｂを押さえ込んで係合する構成としても良い。

＜光拡散レンズ部＞
凹部７には、照明モジュール８の出射光が外部に透過可能とされた光拡散レンズ部１３が取り付けられている。光拡散レンズ部１３は、リフレクタ側の面に断面視したときに半楕円形状または放物線状となる溝部が複数ストライプ状に形成されてなる光透過性部材からなる。これにより、最初、発光ダイオード６２からの出射光はアットランダムな方向へ出射されるが、一旦、リフレクタ１７によって平行光とされ、その後、光拡散レンズ部１３によって再びアットランダムな方向へ拡散されることにより、明るい照明装置とすることができる。
なお、図２および図３に示されるように、光拡散レンズ部１３は、断面視したときに半楕円形状または放物線状となる溝部が複数ストライプ状に形成されてなる光透過性部材が用いられているが、光拡散させることができる構成であればよく、たとえば、光拡散粒子を分散させた光拡散基板などを用いることもできる。

＜照明モジュール＞
図２および図３に示すように、照明モジュール８は、複数の発光ダイオードを備えた発光ダイオード基板（実装基板）１６とリフレクタ１７とが、金属板がコの字状に折り曲げられて形成された第二筐体１９の格納凹部１８に格納された状態で、下側からボルト３１が発光ダイオード基板（実装基板）１６の孔部に差し込まれ、第二筐体１９、絶縁スペーサー４０、第二筐体１９の上面１９ａに配置された発光ダイオード駆動回路基板２０および別の絶縁スペーサー４０を介して、ナット４２で固定されてなる。

このように、第一筐体１１の収納凹部１０であって第二筐体１９の上面１９ａに、発光ダイオード駆動回路基板２０を配置し、第二筐体１９の格納凹部１８に発光ダイオード基板１６とリフレクタ１７とを配置することが好ましい。
これにより、発光ダイオード駆動回路基板２０を第二筐体１９の外に配置することができ、第二筐体１９の高さを低くして、第一筐体１１の収納凹部１０の広幅凹部４の高さを低くすることができる。これにより、照明装置付き天井フレーム１が天井に設置したときに、天井から突出される部分の高さを薄くすることができる。

さらにまた、このように、発光ダイオード駆動回路基板２０を配置する空間と、発光ダイオード基板（実装基板）１６とリフレクタ１７とを配置する空間とを分離することにより、発光ダイオード駆動回路基板２０の周りに十分な絶縁空間を確保することができ、耐圧（絶縁性）を確保することができる。
第二筐体１９の下面側の格納凹部１８に発光ダイオード駆動回路基板２０を配置する構成とした場合には、薄型化と耐圧（絶縁性）の両方の特性を確保することはできない。

ボルト３０を取り外すことにより、照明モジュール８と電源基板５０を取り付けたまま、天井フレーム２から第一筐体１１を容易に取り外すことができる。
また、第一筐体１１の側面側には複数の孔が設けられ、これを介してボルト３４によりレンズ押さえ部１４が取り付けられている。そのため、ボルト３４を取り外すことにより、第一筐体１１からレンズ押さえ部１４を取り外して、第二筐体１９に一体化されている照明モジュール８および電源基板５０をそれぞれ容易に取り出すことができる。
さらに、照明モジュール８は、ボルト３１を取り外すことにより、発光ダイオード駆動回路基板２０、発光ダイオード基板（実装基板）１６およびリフレクタ１７を容易に取り出すことができる。
このように本発明の実施形態である照明装置９は、容易に分解することができるので、輝度が低下した発光ダイオードや故障した発光ダイオード駆動回路基板２０などを容易に交換することができる。

図４は、照明モジュール８の耐圧（絶縁性）を説明する概略断面図である。図４に示すように、第一筐体１１の収納凹部１０に、照明モジュール８が収納されている。
照明モジュール８は、第二筐体１９の上面１９ａに発光ダイオード駆動回路基板２０が配置され、第二筐体１９の下側の格納凹部１８には発光ダイオード基板（実装基板）１６およびリフレクタ１７が配置されて構成されている。そのため、収納凹部１０の広幅凹部４に発光ダイオード基板（実装基板）１６およびリフレクタ１７を格納した第二筐体１９が収納され、収納凹部１０の狭幅凹部３に発光ダイオード駆動回路基板２０が収納される。また、これらは、絶縁スペーサー４０を介して、ボルト３１とナット４２によって接合されている。

発光ダイオード駆動回路基板２０の上には、様々な回路素子が備えられている。図８に示す場合では、発光ダイオード駆動回路基板２０上に設置される電子部品のうちで最も体積の大きな回路素子はコンデンサ５７とされている。
第一筐体１１と発光ダイオード駆動回路基板２０に載置されたコンデンサ５７（回路素子）との間が離間されていることが好ましい。第一筐体１１と発光ダイオード駆動回路基板２０に載置されたコンデンサ５７（回路素子）との間が離間されていない場合には、第一筐体１１とコンデンサ５７（回路素子）との間で導通が生じ、耐圧（絶縁性）を確保できない場合が発生する。
本発明の実施形態である照明装置１では、第一筐体１１と発光ダイオード駆動回路基板２０に載置されたコンデンサ５７（回路素子）との間が離間される構成なので、絶縁空間Ｋが確保され、第一筐体１１とコンデンサ５７（回路素子）との間で導通を生じさせることはなく、耐圧（絶縁性）を確保することができる。

なお、第一筐体１１と発光ダイオード駆動回路基板２０に載置されたコンデンサ５７（回路素子）との間の離間距離の具体的な値は、使用する実用規格によって異なる。たとえば、３９０Ｖ以下の場合には、ＵＬ規格では３．５ｍｍ以上確保する必要があり、ＩＥＣ規格では３．０ｍｍ以上確保する必要がある。

発光ダイオード駆動回路基板２０と第二筐体１９との間に絶縁スペーサー４０が配置されていることが好ましい。これにより、コンデンサ５７と第二筐体１９との間で導通を生じさせることはなく、耐圧（絶縁性）を確保することができる。

図５は、本発明の実施形態である照明装置付き天井フレーム１と従来の照明装置付き天井フレーム１００を天井の遮蔽パネル９２に取り付けた際の違いを示す図であって、図５（ａ）は本発明実施形態であるの照明装置付き天井フレーム１の照明モジュール８の概略断面図であり、図５（ｂ）は従来の照明装置１００の照明モジュールの概略断面図である。
図５に示されるように、本発明の実施形態である照明装置付き天井フレーム１は、照明モジュール８を蛍光灯より薄型化することができる構成なので、蛍光灯を用いる従来の照明装置に比較して、天井の遮蔽パネル９２面から突出される部分を薄型化することができる。これにより、スペースを効率的に利用することができる。

図６は、照明モジュール８の一例を示す図であって、図６（ａ）は下側から見たときの平面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図である。
図６（ａ）に示すように、照明モジュール８は、第二筐体１９の格納凹部１８に格納されて、概略構成されている。平面視したときに略長方形状のリフレクタ１７には、等間隔で直線状に配置された複数の孔１７ｃが設けられている。また、各孔１７ｃの中心には、透明樹脂体６０で固定された発光ダイオード６２が配置されている。
図６（ｂ）に示すように、発光ダイオード基板（実装基板）１６の一面には、透明樹脂体６０に被覆された複数の発光ダイオード６２が実装されており、この面に、リフレクタ１７の一面１７ｄが接合されている。

図７は、照明モジュール８の部分拡大図であって、図７（ａ）は平面図であり、図６（ｂ）は図７（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図である。
図６に示すように、照明モジュール８は、リフレクタ孔１７ｃ内に３個の発光ダイオード６２が組み合わされた３チップ構成とされており、これら発光ダイオード６２が透明樹脂体６０に被覆されている。
図７に示すように、アルミニウムからなる基板本体１６ａと、基板本体１６ａ上に積層された絶縁層１６ｂと、絶縁層１６ｂ上に形成されたＣｕ等の導体からなる配線パターン１６ｃとからなる発光ダイオード基板（実装基板）１６上において、１箇所のリフレクタ孔１７ｃ内に３個の発光ダイオード６２が組み合わせられている。
配線パターン１６ｃは、一対の取出電極パターン１６ｅ、１６ｅと、各取出電極パターン１６ｅの一端側から発光ダイオード基板（実装基板）１６のほぼ中央に向かって延在する６本の端子電極パターン１６ｆとから構成されている。各端子電極パターン１６ｆには、３つの発光ダイオード６２がそれぞれ接続されており、これにより、各発光ダイオード６２が相互に並列に接続されている。

また、図７に示すように、３個の発光ダイオード６２は、発光ダイオード基板（実装基板）１６に設けられたチップ実装部のほぼ中央に実装されている。
発光ダイオード６２は、フェイスアップ構造（図示略）を有しており、発光ダイオード６２の正電極及び負電極はそれぞれ発光ダイオード基板（実装基板）１６に接する面と反対側の面に向けられている。そして、ワイヤボンディング（図示略）によって、正電極及び負電極と端子電極パターン１６ｆとが電気的に接続されている。

発光ダイオード６２としては、従来公知のＬＥＤチップを何ら制限無く用いることができる。たとえば、２０ｍＡの駆動電流を印加した際、１個あたり５ｌｍの発光出力を有するものを用いる。発光ダイオード６２のサイズは特に限定されないが、０．１ｍｍ〜３０ｍｍ角の大きさが好ましい。例えば、０．３５ｍｍ角×高さ８０μｍのＬＥＤチップからなる発光ダイオードを用いる。

また、発光ダイオード６２はモールド成型された透明樹脂体６０によって完全に被覆されており、発光ダイオード６２からの出射光は全て透明樹脂体６０に入射するように構成されている。
この構成により、例えば、発光ダイオード６２として青色発光ダイオードを用い、透明樹脂体６０に黄色蛍光体を含有させることにより、白色光を出射させることができる。

また、発光ダイオード６２として、白色ＬＥＤパッケージなどを用いてもよい。この場合、透明樹脂体６０に蛍光体を含有させる必要はない。
発光ダイオード基板（実装基板）１６としては、従来公知のプリント基板等を何ら制限無く用いることができる。

＜リフレクタ＞
リフレクタ１７は、図６および図７に示すように、リフレクタ本体１７ａに放物面に形成された反射面１７ｂからなるリフレクタ孔１７ｃが設けられて概略構成されている。このリフレクタ孔１７ｃは、発光ダイオード基板（実装基板）１６に備えられた複数の発光ダイオード６２の数及び位置に合わせられるように一列に配列されており、全体形状が平面視で略長方形状とされている。
たとえば、リフレクタ１７は、略長方形状の構成単位部材が複数並べられてなる。この構成単位部材には、２行×８列または２行×７列で配列されて、放物面からなるリフレクタ孔１７ｃが設けられている。

リフレクタ１７は、ポリカーボネイト材料をインジェクション成型することによって得ることができ、リフレクタ孔１７ｃ内の表面にアルミニウムの蒸着が施されることにより、光を鏡面反射させることができる構成とされる。

リフレクタ本体１７ａは、その一面１７ｄが発光ダイオード基板（実装基板）１６に向けられるとともに、他面１７ｅが発光ダイオード基板（実装基板）１６の反対側に向けられた状態で発光ダイオード基板（実装基板）１６上に載置されている。
リフレクタ本体１７ａには、一面１７ｄと他面１７ｅとの間を貫通する上記リフレクタ孔１７ｃが形成されており、このリフレクタ孔１７ｃを区画する壁面が反射面１７ｂとされている。
また、リフレクタ本体１７ａが発光ダイオード基板（実装基板）１６に載置されることによって、発光ダイオード基板（実装基板）１６のチップ実装部上に設けられた発光ダイオード６２がリフレクタ孔１７ｃの内部に配置され、これにより発光ダイオード６２が反射面１７ｂによって囲まれた状態になっている。

リフレクタ孔１７ｃに合わせ、発光ダイオード６２を各リフレクタ孔１７ｃに配し、リフレクタ孔１７ｃの中心軸と発光ダイオード６２の中心軸（発光ダイオード６２が被覆される透明樹脂体６０の中心軸）とが合致する様に位置決めされる。
これにより、リフレクタ１７の各孔１７ｃが発光ダイオード６２の周囲を取り囲むように形成されることとなり、リフレクタ１７の各孔１７ｃの内壁面１７ｂによって反射光を効率的に光出射方向ｆへ向けて反射させることができる構成とされている。

なお、図７（ａ）では、リフレクタ孔１７ｃの平面視形状が僅かに長円とされているが、平面視形状が真円状のリフレクタ孔としてもよく、何ら限定されるものではない。

また、リフレクタ１７の反射面１７ｂとしては、たとえば、回転放物面が二分割されてなる一対の半回転放物面と、前記一対の半回転放物面の間に配置された放物柱面とからなる構成としてもよい。これにより、発光ダイオードからの光をより効率良く平行光線を出射させることができる。

図８は、照明モジュール８の別の一例を示す部分拡大図であって、図８（ａ）は下側から見たときの平面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＣ−Ｃ’線における断面図である。
図８（ａ）に示すように、照明モジュール８のリフレクタ１７には、円形状の孔１７ｃが設けられている。また、各孔１７ｃの中心には、ＬＥＤパッケージ発光部６３を備えたＬＥＤパッケージ６４が配置されている。なお、図では省略しているが、ＬＥＤパッケージ発光部６３は、透明樹脂体６０で固定されている。
図８（ｂ）に示すように、発光ダイオード基板（実装基板）１６の一面には、ＬＥＤパッケージ６４が一定のピッチで配置されている。この面と、リフレクタ１７は接合されていない。そのため、リフレクタ１７から発光ダイオード基板（実装基板）１６を容易に取り外すことができる。
リフレクタ１７の各孔１７ｃの内壁面１７ｂは、放物面とされていないが傾斜面とされているので、発光ダイオード６２からの光を光出射方向ｆへ反射させることができるので、このような面でもよい。

＜電源基板＞
図９は、電源基板の一例を示す図であって、図９（ａ）は斜視図であり、図９（ｂ）は平面図であり、図９（ｃ）は側面図である。電源基板５０上には、トランス５１やヒートシンク付きパワートランジスタ５２など複数の回路素子が配置されている。
図９に示すように、電源基板５０上に備えられた回路素子は、電源基板５０の巾方向中央に配置されることが好ましい。これにより、幅狭凹部３に前記回路素子を収納することができ、幅広凹部４の高さを低くして、照明装置付き天井フレーム１を天井に設置したときに、天井から突出される部分の高さを薄くすることができる。

電源基板５０は、天井フレーム２の両端側に配置され、建物天井から導出して設けられる商用電源ケーブルからの供給電源を所定の電圧電流に変換し、定電圧並びに定電流として発光ダイオード６２に供給するものである。
電源基板５０としては、発光ダイオード６２に安定した駆動電流を供給できるものであればよく、従来公知の電源装置を用いることができる。

電源基板５０は、照明モジュール８と離間されて配置されることが好ましい。これにより、電源基板５０と照明モジュール８との間の絶縁性を確保することができる。さらに、照明装置１をより薄型化することができる。

図１０は、電源基板５０の耐圧（絶縁性）を説明する概略断面図である。
図１０に示されるように、第一筐体１１の収納凹部１０に、電源基板５０が収納されている。そのため、収納凹部１０の広幅凹部４に電源基板５０が収納され、収納凹部１０の狭幅凹部３に発光ダイオード駆動回路基板２０上に設置される回路素子が収納される。
電源基板５０は、第一筐体１１に電源基板保持部材５３とボルト３３により取り付けられている。電源基板５０の下側には、電源基板カバー５５が配置されている。
電源基板５０の上には、様々な回路素子が備えられている。図９に示す場合では、発光ダイオード駆動回路基板２０上に設置される回路素子のうちで最も体積の大きな回路素子はヒートシンク付きパワートランジスタ５２とされている。

第一筐体１１と電源基板５０に載置されたパワートランジスタ５２（回路素子）との間が離間されていることが好ましい。第一筐体１１と電源基板５０に載置されたトランス５１との間が離間されていない場合には、第一筐体１１とパワートランジスタ５２（回路素子）との間で導通が生じ、耐圧（絶縁性）を確保できない場合が発生する。
本発明の実施形態である照明装置付き天井フレーム１では、第一筐体１１と電源基板５０に載置されたパワートランジスタ５２（回路素子）との間が離間される構成なので、絶縁空間Ｋが確保され、第一筐体１１とパワートランジスタ５２（回路素子）との間で導通を生じさせることはなく、耐圧（絶縁性）を確保することができる。

なお、第一筐体１１と電源基板５０に載置されたパワートランジスタ５２（回路素子）との間の離間距離の具体的な値は、使用する実用規格によって異なる。たとえば、３９０Ｖ以下の場合には、ＵＬ規格では３．５ｍｍ以上確保する必要があり、ＩＥＣ規格では３．０ｍｍ以上確保する必要がある。

なお、照明装置付き天井フレーム１は、配電ケーブルにより発光ダイオード６２に駆動電流を供給する構成とされている。配電ケーブルとしては、従来公知の配電用のケーブルを用いる。
外部の電源（図示略）から中空部６の中を配された配電ケーブルが、電源基板５０に接続される。次に、電源基板５０から別の配電ケーブルが、照明部４の両端側の発光ダイオード駆動回路基板２０に接続される。複数の発光ダイオード駆動回路基板２０は互いに、配電ケーブルにより直列に接続されている。各発光ダイオード駆動回路基板２０から更に別の配電ケーブルが、各発光ダイオード基板（実装基板）１６に接続されている。これにより、電源基板５０から出力される駆動電流が、発光ダイオード駆動回路基板２０を介して、発光ダイオード基板（実装基板）１６に供給される。

本発明の実施形態である照明装置９は、第一筐体１１の収納凹部１０であって第二筐体１９の上面１９ａに発光ダイオード駆動回路基板２０を配置し、第二筐体１９の格納凹部１８に発光ダイオード基板１６とリフレクタ１７とを配置する構成なので、発光ダイオード駆動回路基板２０を第二筐体１９の外に配置することができ、第二筐体１９の高さを低くして、第一筐体１１の収納凹部１０の広幅凹部４の高さを低くすることができる。これにより、照明装置付き天井フレーム１を天井に設置したときに、天井から突出される部分の高さを薄くすることができる。
また、発光ダイオード駆動回路基板２０を配置する空間と、発光ダイオード基板（実装基板）１６とリフレクタ１７とを配置する空間とを分離することができ、発光ダイオード駆動回路基板２０の周りに絶縁空間Ｋが確保され、耐圧（絶縁性）を確保することができる。

本発明の実施形態である照明装置９は、長尺の第一筐体１１の長手方向の両端側に電源基板５０が配置され、電源基板５０の間に照明モジュール８が配置される構成なので、電源基板５０を照明モジュール８から離して配置することができ、電源基板５０と照明モジュール８との間の絶縁性を確保することができる。これにより、照明装置９をより薄型化することができる。

本発明の実施形態である照明装置９は、複数の発光ダイオード６２が備えられた照明モジュール８を用いる構成なので、蛍光灯等の発光体を使用した照明に比べて長寿命とすることができる。これにより、設置場所における交換作業等の頻度を低減することができる。

本発明の実施形態である照明装置９は、発光ダイオード駆動回路基板２０が、第一筐体１１の収納凹部１０に離間した状態で配置されている構成なので、絶縁空間Ｋが確保され、第一筐体１１と発光ダイオード駆動回路基板２０に載置された回路素子との間で導通を生じさせることはなく、耐圧（絶縁性）を確保することができる。

本発明の実施形態である照明装置９は、収納凹部１０が、発光ダイオード駆動回路基板２０を収納する幅狭凹部３と、幅狭凹部３と連通されるとともに開口側に設けられた第二筐体を収納する幅広凹部４とからなる構成なので、幅狭凹部３に発光ダイオード駆動回路基板２０を収納し、幅広凹部４に第二筐体を収納することができ、幅広凹部４の高さを低くして、照明装置付き天井フレーム１を天井に設置したときに、天井から突出される部分の高さを薄くすることができる。

本発明の実施形態である照明装置９は、発光ダイオード駆動回路基板２０と第二筐体１９との間に絶縁スペーサー４０が配置されている構成なので、絶縁空間Ｋが確保され、第二筐体１９と回路素子との間で導通を生じさせることはなく、耐圧（絶縁性）を確保することができる。

本発明の実施形態である照明装置９は、電源基板５０が、第一筐体１１の収納凹部１０に離間した状態で配置されている構成なので、絶縁空間Ｋが確保され、第一筐体１１と電源基板５０に載置された回路素子との間で導通を生じさせることはなく、耐圧（絶縁性）を確保することができる。

本発明の実施形態である照明装置９は、電源基板５０上に備えられた回路素子が、電源基板５０の巾方向中央に配置されている構成なので、幅狭凹部３に前記回路素子を収納することができ、幅広凹部４の高さを低くして、照明装置付き天井フレーム１を天井に設置したときに、天井から突出される部分の高さを薄くすることができる。

本発明の実施形態である照明装置付き天井フレーム１は、上側に建物天井へ吊設するための取付部５が設けられ、取付部５の下側に中空部６が設けられ、中空部６の下側が短手方向に張り出されるとともに、下側が開口された凹部７が設けられた天井フレーム２の凹部７に、照明装置９が配置されている構成なので、耐圧（絶縁性）を確保した照明装置付き天井フレーム１とすることができる。
また、照明装置付き天井フレーム１を天井に設置したときに、天井から突出される部分の高さを薄くすることができる。

本発明の実施形態であるシステム天井８０は、照明装置付き天井フレーム１が複数備えられているとともに、照明装置１の天井フレーム２の下側の短手方向に張り出された部分の上面２ａに、空調ユニット９０、エアフィルタユニット９１又は遮蔽パネル９２の少なくとも何れかが、各々の縁部が戴置されるように備えられてなる構成なので、建物天井８１に対し、ユニット型とされた照明装置１を取り付ける施工方法となり、工事中に面倒な配線作業等を行う必要が無く、短期間で効率的に工事を行なうことができる。

本発明の実施形態であるシステム天井８０は、照明装置付き天井フレーム１の発光ダイオード６２に駆動電流を供給するケーブルを、天井フレーム２の中空部６内に予め収納することができる構成なので、新たに複雑な配線作業を行う必要が無く、作業条件が向上するとともに工期の大幅な短縮が可能となる。

本発明の実施形態であるシステム天井８０は、天井フレーム２に照明モジュール８が収納される照明装置付き天井フレーム１を用いる構成なので、照明モジュール８が天井から突出されることが無く、設置場所のスペースを犠牲にすることが無い。さらに、建物天井８１の高さ変更等、設計や施工上の変更が生じさせることも無い。

本発明の実施形態であるシステム天井８０は、複数の発光ダイオード６２を具備した照明モジュール８を備えることにより、長寿命で、交換作業等の頻度を低減し、また、照明モジュール８を容易且つ安全に脱着できる照明装置付き天井フレーム１を用いる構成なので、スペース効率及び設置工事時の作業性に優れるとともに、メンテナンス並びに耐塵埃性に優れ、建築コスト及びランニングコストの低減が実現できるシステム天井８０とすることができる。
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。しかし、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。

（実施例１）
以下のようにして照明装置を製造した。
まず、放物面からなるリフレクタ孔が１６ｍｍピッチで２行×１５列で配列された長方形状の単位構造部材からなるリフレクタを、ポリカーボネイト材料をインジェクション成型することによって作製した。次に、リフレクタ孔内の表面にアルミニウムの蒸着を施し、鏡面反射できる構成とした。

次に、複数の発光ダイオードを備えた発光ダイオード基板（実装基板）を用意した。
発光ダイオードとしては、０．３５ｍｍ角×高さ８０μｍの大きさであり、２０ｍＡの駆動電流を印加した際、１個あたり５ｌｍの発光出力を有する青色ＬＥＤチップからなる発光ダイオードを用いた。そして、このような発光ダイオードが３個実装された状態で、黄色発光する蛍光体が透明樹脂に含有されてなる透明樹脂体で封止した。これにより、白色発光可能な構成とした。
次に、発光ダイオード基板（実装基板）の発光ダイオードを、リフレクタ孔に合わせ、リフレクタ孔の中心軸と発光ダイオードの中心軸とが合致する様に位置決めをして、リフレクタと、発光ダイオード基板（実装基板）とを接合した。

第二筐体の格納凹部にリフレクタと接合した発光ダイオード基板（実装基板）を複数格納し、第二筐体の格納凹部の上面に発光ダイオード駆動回路基板を複数配置して、ボルトによりこれらを一体化した。次に、複数の発光ダイオード駆動回路基板の間をケーブルで接続し、照明モジュールとした。これを第一筐体の収納凹部に収納してボルトにより固定した。次に、光拡散レンズ部をレンズ押さえ部に取り付けた後、第一筐体に取り付けた。また、電源基板と発光ダイオード駆動回路基板とをケーブルにより接続した後、電源基板を第一筐体の収納凹部に収納してボルトにより固定した。その後、電源カバーを取り付けた。
最後に、照明モジュールと電源基板とを備えた第一筐体を、天井ユニットの凹部に配置して、レンズ押さえ部の係止凸部を天井ユニットの係止凹部に係止させることにより、照明装置付き天井フレームを作製した。この照明装置は、長時間、所定の輝度で発光させても、耐圧（絶縁性）の問題は生じなかった。

また、上記照明装置付き天井フレームを天井に取り付け、天井から垂直な方向と３０°をなす範囲で照度を均一とするレンズ光学機能を有するレンズ押さえ部（３０°レンズ）、および、天井から垂直な方向と４５°の範囲で照度を均一とするレンズ光学機能を有するレンズ押さえ部（４５°レンズ）を用いた場合の照度分布を、３ｍ下の床面照度（ｌｘ）を５０ｃｍ間隔で格子状に調べることにより得た。
図１１は、その実験結果を示す図であって、照明装置付き天井フレームを配置した中心Ｄからの位置に対応させて、各格子の床面照度（ｌｘ）が示されている。図１１（ａ）は３０°レンズを用いた場合の実験結果であり、図１１（ｂ）は４５°レンズを用いた場合の実験結果である。３０°レンズを用いた場合は中心Ｄの近傍が１００（ｌｘ）程度と明るいが、明るさの広がりは大きくない。逆に、４５°レンズを用いた場合には、中心Ｄの近傍は約６０（ｌｘ）とそれほど明るくないが、明るさの広がりは大きく、横方向に均一な照度を得ることができた。

本発明は、薄型、長寿命であり、耐圧（絶縁性）に優れた照明装置、照明装置付き天井フレーム及びそれを用いたシステム天井に関するものであり、このような照明装置、照明装置付き天井フレーム及びそれを用いたシステム天井を製造または使用する産業において利用可能性がある。

本発明のシステム天井を示す斜視概略図である。 本発明の照明装置を示す斜視展開図である。 本発明の照明装置を示す図であって、（ａ）は側面（一部断面）図であり、（ｂ）は展開図である。 本発明の照明装置を示す図であって、照明モジュール部分の断面図である。 本発明の照明装置と従来の照明装置を比較する図である。 本発明の照明装置を示す図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は断面図である。 本発明の照明装置を示す図であって、（ａ）は拡大平面図であり、（ｂ）は拡大断面図である。 本発明の照明装置を示す図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は断面図である。 本発明の照明装置に用いられる電源基板の図である。 本発明の照明装置を示す図であって、電源基板部分の断面図である。 本発明の照明装置の照度分布を示す図である。 従来の照明装置を示す概略図である。

符号の説明

１…照明装置付き天井フレーム、２…天井フレーム、２ａ…張り出し部上面、３…狭幅凹部、４…広幅凹部、５…取付部、６…中空部、７…凹部、８…照明モジュール、９…照明装置、１０…収納凹部、１１…第一筐体、１３…光拡散レンズ部、１４…レンズ押さえ部、１６…発光ダイオード基板（実装基板）、１６ａ…基板本体、１６ｂ…絶縁層、１６ｃ…配線パターン、１６ｅ…取出電極パターン、１６ｆ…端子電極パターン、１７…リフレクタ、１７ａ…リフレクタ本体、１７ｂ…内壁面（反射面）、１７ｃ…リフレクタ孔、１７ｄ…一面、１７ｅ…他面、１８…格納凹部、１９…第二筐体、１９ａ…上面、２０…発光ダイオード駆動回路基板、３０、３１、３３…ボルト、４０…絶縁スペーサー、４２…ナット、５０…電源基板、５１…トランス、５２…パワートランジスタ、５３…電源基板保持部材、５５…電源基板カバー、５７…コンデンサ、６０…透明樹脂体、６２…発光ダイオード、６３…ＬＥＤパッケージ発光部、６４…ＬＥＤパッケージ、８０…システム天井、８１…建物天井、８２…吊りボルト、８３…支持梁、８４…天井吊りボルト、８５…懸吊具、９０…空調ユニット、９１…エアフィルタユニット、９２…遮蔽パネル、１００…照明装置、１０１…天井フレーム、１０２…取付部、１０３…メインフレーム、１０３ａ…メインフレームの上面、１０４…中空部、１１０…照明器具、１１０ａ…蛍光灯、１１１…配電ケーブル。

Claims (8)

1. 照明モジュールと電源基板とを収納する収納凹部が備えられた長尺の第一筐体の長手方向の両端側に前記電源基板が配置され、前記電源基板の間に前記照明モジュールが配置された照明装置であって、
   前記照明モジュールは、複数の発光ダイオードを備えた発光ダイオード基板と前記発光ダイオードからの出射光を反射させるリフレクタとを格納凹部に格納した第二筐体の上面に発光ダイオード駆動回路基板が配置されてなり、
   前記照明モジュールの光出射方向には光を拡散させる光拡散レンズ部が配置されており、
   前記発光ダイオード駆動回路基板が、前記第一筐体の収納凹部に離間した状態で配置されていることを特徴とする照明装置。
2. 前記収納凹部が、前記発光ダイオード駆動回路基板を収納する幅狭凹部と、前記幅狭凹部と連通されるとともに開口側に設けられた前記第二筐体を収納する幅広凹部とからなることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記発光ダイオード駆動回路基板と前記第二筐体との間に絶縁スペーサーが配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明装置。
4. 前記電源基板が、前記第一筐体の収納凹部に離間した状態で配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明装置。
5. 前記電源基板上に備えられた回路素子が、前記電源基板の巾方向中央に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の照明装置。
6. 前記リフレクタが前記発光ダイオードからの出射光の一部を平行光線に変換させるリフレクタであり、前記光拡散レンズ部が、前記リフレクタ側の面に断面視したときに半楕円形状または放物線状となる溝部が複数ストライプ状に形成された光透過性部材からなり、前記平行光線を床面のある範囲において照度均一に配光する形状に形成されているレンズ部であり、それらを組み合わせたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の照明装置。
7. 上側に建物天井へ吊設するための取付部が設けられ、前記取付部の下側に中空部が設けられ、前記中空部の下側が短手方向に張り出されるとともに、下側が開口された凹部が設けられた天井フレームの前記凹部に、請求項１〜６のいずれか１項に記載の照明装置が配置されていることを特徴とする照明装置付き天井フレーム。
8. 請求項７に記載の照明装置付き天井フレームが複数備えられているとともに、前記照明装置付き天井フレームの下側の短手方向に張り出された部分の上面に、空調ユニット、エアフィルタユニット又は遮蔽パネルの少なくとも何れかが、各々の縁部が戴置されるように備えられてなることを特徴とするシステム天井。

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