JP5644952B2 - 照明器具 - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、光源としてLED等の発光素子を用い、その発光素子の放熱性を向上できる照明器具に関する。
LED等の発光素子を用いた街路灯が存在している。
このように発光素子としてLEDを用いる場合に、街路灯のケースの内部に熱が籠もることがあり、放熱性の向上に関するニーズが存在していた。
実施形態の照明器具は、器具本体と、一方の面に複数の発光素子が設けられ、前記器具本体と熱的に接続されて内部空間に設けられる第1の基板と、前記内部空間に設けられ、前記発光素子を点灯させる第2の基板と、前記第2の基板を前記器具本体から分離された位置に支持する支持部と、を備える。
本発明によれば、第1の基板および第2の基板における放熱性の向上が期待できる。
本発明の実施形態に係る照明器具について、図1から図6を参照して説明する。本実施形態の照明器具(照明装置)は、主として屋外で使用されるいわゆる街路灯(防犯灯)である。
図1から図4に示すように、照明器具11は、本体部(器具本体)12、カバー13、12と連続的に設けられるとともに12を屋外の柱等に取り付けるための取付部16と、を備える。さらに、照明器具11は、12の内部空間14に設けられる第1の基板17と、第2の基板18と、第2の基板18を本体部(器具本体)12から分離された位置に支持して本体部12に取り付ける支持部21を有し、第1の基板17の裏面(他方の面31B)に密着して設けられ第1の基板17を支持している放熱板22と、第1の基板17の表面に設けられるレンズ23と、を備える。さらに、照明器具11は、本体部12とカバー13との間に介在されるリング状のパッキン24と、外界の光を感知するセンサ(照度センサ)25と、センサ25を覆うセンサカバー26と、センサ25のノイズを防止するためのコンデンサ42と、を備えている。
第1の基板(プリント回路板)17は、一方の面31Aとそれとは反対側の他方の面31Bとを有する基板本体31と、基板本体31の一方の面31Aに実装された複数の発光素子32と、を含んでいる。発光素子32のそれぞれは、例えばLEDで構成されている。また、発光素子32としては、有機EL素子等の固体発光素子なども適用できる。第1の基板17の発熱量は、照明器具11全体の発熱量のうちの概ね8割〜9割程度を占めている。
第2の基板(プリント回路板)18は、複数の発光素子32を点灯させるための複数の回路部品33および回路を含んでいる。図4に示すように、第2の基板18は、支持部21によって本体部12から分離された位置(浮いた位置)で支持されている。第2の基板18は、後述する仕切板36からも分離された位置に支持されている。第2の基板18は、12の外部にある電源と接続されている。また、第2の基板18は、センサ25と接続されており、センサ25を介して昼間に外界の光を感知した際(例えば、外界の照度があるしきい値以上の場合)には発光素子32を消灯させる。また、第2の基板18は、外界の光をセンサ25で感知できない夜間(例えば、外界の照度があるしきい値以下の場合)には発光素子32を点灯させる。第2の基板18の発熱量は、照明器具11全体の発熱量のうちの概ね1割から2割程度を占めている。
図2、図4に示すように放熱板22は、金属、例えば鉄によって長円形の板状に形成されている。放熱板22は、後述するリブ34および縁部39を介して本体部12と熱的に接続されている。図2に示すように、レンズ23は、透光性のある樹脂材料によって方形板状に一体成形されている。図4等に示すように、レンズ23は、発光素子32に対応する位置に複数の凹部23Aおよび複数の凸部23Bを有しており、発光素子32からの光を所望の角度に案内して、照明器具11の配光を制御する。
図4等に示すように、本体部12は、金属、例えばアルミダイカストによって段付きの箱状に成形されている。本体部12は、図6に示すように、その両側面で、内部空間14の後述する第1の部分14Aに対応する位置に、複数のリブ34を有している。図4、図6に示すように、複数のリブ34のそれぞれは、本体部12の内面から突出して設けられており、放熱板22の1つの面と接触している。本体部12は、リブ34によって、放熱板22との接触面積を多くして良好な熱伝導性を確保しつつ、本体部12の極端な重量増加を抑制している。図4に示すように、第1の基板17は、放熱板22およびリブ34を介して12と熱的に接続されている。
図1、図2に示すように、カバー13は、透光性のある樹脂材料によって半球状に成形されている。カバー13は、ねじ35等の固定部材によって本体部12に固定されている。図4に示すように、内部空間14は、第1の基板17および放熱板22が設けられた第1の部分14Aと、第2の基板18が設けられた第2の部分14Bと、を含んでいる。
支持部21は、内部空間14を第1の部分14Aと第2の部分14Bとに仕切る仕切板36と、第2の基板18を仕切板36に固定するためのロッキングサポート37と、を含んでいる。図4、図6に示すように、仕切板36は、第1の基板17と第2の基板18との間の位置に設けられており、本体部12から突出した計4個のボス38に対して第2のねじ41等で固定されている。仕切板36は、例えば合成樹脂材料によって方形の板状に形成されており、第2の基板18を固定的に支持している。仕切板36は、内部空間を第1の部分14Aと第2の部分14Bとに仕切るだけでなく、第2の基板18を12から絶縁して落雷等に起因した第2の基板18の故障を防ぐ役割も果たしている。
ロッキングサポート37は、樹脂材料、例えばナイロン等によって成形されている。ロッキングサポート37は、一対の返し部37Aを有しており、この返し部37Aの間に第2の基板18を挟みこんでこれを保持することができる。第2の基板18は、仕切板36およびロッキングサポート37によって、内部空間14の第2の部分14B内に固定的に保持される。このように、本実施形態の照明器具11では、第2の基板18が発光素子32などの発熱部品から可能な限り熱的に隔離された構造を採用している。
続いて、図5を参照して、本実施形態の照明器具の放熱経路について説明する。第2の基板18から発光素子32に電力を供給すると、発光素子32が発光するとともに、発光素子32において熱が発生する。この発光素子32で生じた熱は、主として放熱板22に伝達され、放熱板22から例えばリブ34や本体部12の縁部39を介して本体部12側に伝達される。発光素子32からの熱は、主として本体部12のうち、第1の部分14Aに対応する部分から外界に向けて放出される。このため、発光素子32からの熱が第2の基板18側に伝達されにくくなっている。一方、第2の基板18から発生した熱は、内部空間14(第2の部分14B)中の空気を介して本体部12に伝達される。このとき、第2の基板18からの熱は、本体部12のうち、第2の部分14Bに対応する部分から外界に向けて放出される。このため、第2の基板18からの熱が発光素子32側に伝えられにくい構造となっている。
第1の実施形態によれば、照明器具11は、内部空間14を有する本体部12と、一方の面31Aに複数の発光素子32が設けられ、本体部12と熱的に接続されて内部空間14に設けられる第1の基板17と、内部空間14に設けられ、発光素子32を点灯させる第2の基板18と、第2の基板18を本体部12から分離された位置に支持する支持部21と、を備える。この構成によれば、第1の基板17からの熱は本体部12側に積極的に伝えられ、第2の基板18側に伝達されにくくすることができる。同様に、第2の基板18からの熱が本体部12に伝達されにくくなり、当該熱が本体部12を介して第1の基板17側に伝達されにくくすることができる。これらによって、第1の基板17と第2の基板18との間で、互いに熱的な悪影響を及ぼし合うことを防止することができる。
また、第1の基板17の一方の面31Aとは反対側の他方の面31Bに密着して設けられるとともに本体部12と熱的に接続される放熱板22を備える。この構成によれば、発光素子32からの熱を効率よく本体部12側に伝達させることができる。これによって、発光素子32の熱が第2の基板18側に伝達されることを防ぎ、第2の基板18に熱暴走や異常動作を生じてしまうことを防止することができる。
支持部21は、仕切板36を含み、この仕切板36は、第1の基板17と第2の基板18との間の位置に設けられ、内部空間14を第1の基板17のある第1の部分14Aと第2の基板18のある第2の部分14Bとに仕切る。この構成によれば、仕切板36によって内部空間14を二つの部分に分けることができ、発光素子32から本体部12に向かう熱の伝達経路と、第2の基板18から空気を介して本体部12に向かう熱の伝達経路と、を互いに分離することができる。これによって、発光素子32の熱が第2の基板18側に伝達されたり、第2の基板18からの熱が第1の基板17側に伝達されたりすることが極力防止され、第1の基板17と第2の基板18との間で熱的な分離性をより一層向上できる。
また、照明器具11は、本体部12の内面から突出して設けられ放熱板22と接触する複数のリブ34を備える。この構成によれば、放熱板22と本体部12との間の接触面積を増加させて、放熱板22から本体部12に向かう熱の伝導効率を向上することができる。これによって、発光素子32からの熱を効率よく本体部12側に伝達し、発光素子32からの熱の放熱性を向上することができる。また、本体部12における重量の増加を最小限にすることができる。
この場合、リブ34は、第1の部分14Aに設けられる。この構成によれば、リブ34によって発光素子32から本体部12に向かう熱の伝達効率を向上しつつ、発光素子32からの熱がリブ34を伝って第2の部分14Bにある第2の基板18に伝達されることを防止できる。
以上に本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
11…照明器具、14…内部空間、14A…第1の部分、14B…第2の部分、17…第1の基板、18…第2の基板、21…支持部、22…放熱板、31A…一方の面、31B…他方の面、32…発光素子、34…リブ、36…仕切板。
Claims (2)
- 内部空間が形成された金属製の本体部と;
前記内部空間を覆うように前記本体部に取付けられたカバーと;
前記内部空間の内面から突出した複数のボスの先端に取付けられた支持板と;
前記支持板よりも前記ボス側に配設され、前記支持板から分離して位置するように絶縁性の固定部材により前記支持板に固定され、複数の回路部品が実装された第2の基板と;
前記支持板よりも前記カバー側に配設され、複数の発光素子が設けられた第1の基板と;
を具備することを特徴とする照明器具。 - 前記発光素子に対応する位置に配設されたレンズは、前記本体部の開口よりもカバー側に突出していることを特徴とする請求項1記載の照明器具。
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