JP5758424B2 - 照明器具 - Google Patents
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Description
本発明は、上記照明器具において、前記放熱体の底面は器具光軸と略平行であり、前記電源ケースは、前記底面に対して略45度の角度で延びていることを特徴とする。
[第1実施形態]
図1は本発明の第1実施形態に係る投光器1の斜視図である。図2は投光器1の構成図であり、図2(A)は正面図、図2(B)は平面図、図2(C)は底面図、図2(D)は側面図である。図3は投光器1の背面図であり、図4は図2(A)のIV−IV矢視断面図である。図5は図2(A)のV−V矢視断面図である。
本実施形態の投光器1は、屋外に設置されて、数十〜数百メートル離れた遠方を照明する照明器具である。この投光器1の配光は、1/2ビーム角が5〜8度ほどの狭角配光であり、遠方での照射スポット径の拡がりが抑えられることで、当該遠方での照度が高められている。
投光器本体3は、光源を収めるケース体としての機能、及び放熱機能を備えた放熱体9と、この放熱体9の前面を覆う前面カバー11(グローブ)とを備えている。
放熱体9は、高い熱伝導性を有する材料を用いたダイキャスト成形等で形成されており、外表面に多数の垂直放熱フィン21、及び水平放熱フィン23が一体に形成され、その内部には、図4に示すように、光源としての複数のLEDモジュール25、及び光学素子としての複数の反射鏡26が収められている。
すなわち、反射鏡26の基端部側には、光軸Kに対応する箇所に開口35が設けられており、この開口35からLEDパッケージ29の発光部30を内部に導入するように反射鏡26が設けられている。反射鏡26の中において、発光部30は、回転放物反射面32の略焦点位置に配置され、これにより、発光部30の光が回転放物反射面32によって略平行光化されて放射されることとなる。
詳述すると、反射鏡26から放射される光には、回転放物反射面32での反射で平行光化された反射光成分と、回転放物反射面32に入射せずに直接出射された直接光成分とが含まれる。この直接光成分は、所定の拡がり角で拡がる光であり、その拡がり角の最大角θ1は、発光部30から先端開口33の縁に向かう光の照射方向と、光軸Kとが成す角によって概ね規定される。
また、回転放物反射面32の全長が延びることで、反射鏡26の放射光に占める反射光の成分が増え、直接光成分が少なくなる。このように直接光成分が少なくなることで、回転放物反射面32による制御を受けていない光成分、すなわち非平行成分が少なくなるため、照射スポットの輪郭のボケが抑えられる。
前面カバー11は、放熱体9の開口端9Bに装着され、開口10から突出した反射鏡26を覆う透明樹脂製の略筒状の部材である。図4に示すように、反射鏡26の先端開口26Aは、前面カバー11の裏面に近接し、反射鏡26の先端開口33から出射される光は、その径を殆ど変わらない状態で前面カバー11の正面11Aに入射し、当該前面カバー11の正面11Aから出射される。すなわち、この前面カバー11の正面11Aが投光器1の出射面と見なすこともできる。
図6は、係るLEDパッケージ29を備えたLEDモジュール25の平面図である。
LEDパッケージ29は、多数のLED27(発光素子)を密集配置したチップオンボード(COB)構造のパッケージであり、正面視略四角形形(円形も有り得る)の面状の発光部30を有している。
一般に、COB構造のLEDパッケージ29は、多数のLED27が密集配置されていることから大光量で輝度が高く、さらに、これらのLED27を最大出力で点灯駆動したときの発光効率の低下が小さい。したがって、このLEDパッケージ29を投光器1の光源とすることで、大光量を高発光効率で得られることとなる。
垂直放熱フィン21は、図2(D)、及び図3に示すように、放熱体9の上面15から背面12、及び底面13にかけて延びた多数のフィンを幅方向に並設したものである。これら垂直放熱フィン21の各フィンは、鉛直方向に立設することで、図3の矢印Aで示すように、底面13の熱気が垂直放熱フィン21の間の隙間を伝って上昇し、背面12の側にスムーズに導かれる。これにより、底面13の側に熱気が籠もることがなく、底面13の側での放熱性能の低下が防止される。
このような立て置き設置の場合、これら垂直放熱フィン21は水平方向に延び、それぞれが上下に重なるため、熱気の上昇が阻害され、各垂直放熱フィン21の間に熱気が滞留して放熱性能が低下する。
そこで、立て置き設置においても、放熱体9の冷却性能が維持されるように、この放熱体9には、垂直放熱フィン21に対して異方向に延びる水平放熱フィン23が設けられている。
詳述すると、水平放熱フィン23は、図2(B)、及び図3に示すように、放熱体9の左右の側面17のそれぞれに、前後にかけて延び、これが上下に並設されている。立て置き設置された状態では、水平放熱フィン23が鉛直方向に延びるため、図3の矢印Bで示すように、各水平放熱フィン23の間を伝って熱気が上昇し、これらの間に熱気が籠もることがなく、放熱体9の冷却性能が維持される。
電源基板49は、図4に示すように、電源ケース5の下端面5Bの側から挿入配置され、その内部では、上背面47の側に寄せて配置されている。そして、この上背面47には、放熱フィン61が一体に設けられ、電源基板49の熱が上背面47から放熱フィン61を伝って放熱される。
また、下端面5Bには、水平方向に延びる複数の放熱フィン63が設けられており、これによっても、電源ケース5の冷却性能が高められている。
より詳細には、放熱体9の底面13には、放熱体9の先端側であって投光器本体3からみて前後中程に、電源ケース5の上端面5Aを当接させて取り付けるための取付面13Aが設けられている。この取付面13Aは、所定の傾斜で形成され、この傾斜によって電源ケース5の傾斜が規定されている。
また、放熱体9の底面13においては、背面12から延びた垂直放熱フィン21が、図3に示すように、大凡、電源ケース5との連結箇所の近傍まで延在している。
一対のアーム片53は、電源ケース5の両側面のそれぞれに、上端面5Aの側に設けた回動軸51に回動自在に設けられる。このとき、電源ケース5は、放熱体9の取付アーム側に配置される。被取付片55は、これら一対のアーム片53によって支持されるように一体に設けられ、図2(C)に示すように、固定部70に取付けるために用いる溝55A及び孔55Bが形成されており、これらを適宜に利用して固定部70に固定される。
図7に示すように、投光器本体3及び電源ケース5は、取付アーム7が取り付けられる固定部70の面に光軸Kが平行な状態にある平行位置に対して、角度αの範囲内で回動可能になっている。即ち、投光器本体3から出射する光の光軸Kの方向を、角度αの範囲内で可変できるようになっている。この実施形態では、取付アーム7は、水平に延在する固定部70の面に対して取り付けられている。この場合、投光器本体3及び電源ケース5は、光軸Kが水平方向に平行となる平行位置と、光軸Kが水平方向に対して斜め上方に角度αだけ傾斜する傾斜位置との間を回動可能となる。
このとき、回動軸51は、電源ケース5の上端面5Aの側、すなわち、投光器本体3からみた前後中程に設けられることから、投光器1の前後の重量バランスが良好に保たれる。すなわち、この投光器1では、回動軸51より後ろ側の重量は、主として放熱体9の重量、反射鏡26の基端部から中間地点の重量、及び電源ケース5の重量が寄与し、また前側の重量は、主として反射鏡26の中間地点から先端開口33が寄与する。そして、これら前後のそれぞれの重量モーメントが回動軸51を中心にバランスするように構成されている。
これに対し、この投光器1では、電源ケース5が投光器本体3の底面13の中程から、背後に斜めに延びることで、図4の矢印Cで示すように、電源ケース5の正面48で受けた空気が滑らかに背後に流されるため風圧荷重が抑えられることとなる。
また電源ケース5の放熱フィン61は、図4に示すように、その上背面47からの高さTが下端面5Bの側で大きく上端面5Aの側にむかうほど小さくなっている。すなわち、電源ケース5と放熱体9の間の空間Sが狭まるほど、放熱フィン61の高さTが小さくなり、この放熱フィン61からの放熱が抑えられる。これにより、電源ケース5の放熱性能と、この電源ケース5と放熱体9の間の熱的結合の良好なバランスが図られている。
また、垂直放熱フィン21の下方に位置する上背面47の部位から放出される熱気は、図5及び図7の矢印Eで示すように、放熱体9の背面12に設けられた垂直放熱フィン21の間を通ってスムーズに上昇を続け、投光器1の上方に向かう。また、熱気の一部が、底面13に到達したとしても、放熱体9の底面13、及び背面12に設けられた垂直放熱フィン21の間を通ってスムーズに上昇を続け、投光器1の上方に向かうことから、放熱体9への熱的な影響が抑えられることとなる。また、図7の矢印Fで示すように、投光器本体3及び電源ケース5が傾斜位置にある場合でも、上背面47は、下方に向けられることなく配置されるようになっている。このため、電源基板49の熱気は上背面47から上方に向かい、底面13に到達するものの、大半の熱気は、垂直放熱フィン21の間を通ってスムーズに上昇を続け、投光器1の上方に向かう。
すなわち、本実施形態の投光器1によれば、電源ケース5が放熱体9の垂直放熱フィン21との間に空間Sをあけて設けられているので、電源ケース5と放熱体9との間の熱的結合が抑制され、両者の間での影響が防止される。
これにより、反射鏡26、放熱体9、及び電源ケース5の重量バランスを図りつつ、風圧荷重を抑え、また放熱体9と電源ケース5の間の熱的な影響を抑制することができる。
図8は本発明の第2実施形態に係る投光器100の断面図である。
図8において、投光器100は、反射鏡26に代え光学レンズ65(光学部材)を有する他は、第1実施形態の投光器1と同様に構成されている。
光学レンズ65は、発光部30を覆って設けられ、放熱体9の開口10側に向けられる制御面30Aを有している。光学レンズ65は、発光部30の光を、例えば、平行光にして開口10に向かわせる制御を行う。
この第2実施形態に係る投光器100によれば、上記第1実施形態と同様の効果が得られる上、光学レンズ65を用いることで、長尺となる反射鏡に比べ、LEDパッケージ29の光を制御する光学部材の小型化が期待できる。
例えば上述した各実施態様では、発光素子の一例としてLEDパッケージ29を例示したが、これに限らず、有機EL等の他の発光素子でも良い。
また、LEDパッケージ29として、LED27を密集配置したCOB型のモジュールを例示したが、これに限らず、LED27を密集させるものに限定されるものではない。
また電源ケース5は、その中に電源基板49を上背面47の側に寄せて収め、この上背面47に放熱フィン61を設ける構成としたが、これに限らない。すなわち、前掲図6に破線で示すように、電源ケース5の正面48に放熱フィン61を設け、この正面48の側に寄せて電源基板49を収めても良い。
3 投光器本体
5 電源ケース
7 取付アーム
9 放熱体
9B 開口端
11 前面カバー(グローブ)
26 反射鏡
27 LED(発光素子)
21 垂直放熱フィン(放熱体の放熱フィン)
23 水平放熱フィン(放熱体の放熱フィン)
61,63 電源ケースの放熱フィン
49 電源基板
70 固定部
Claims (5)
- 発光素子を収め、当該発光素子の光を放射する開口を前面に有し、外表面には放熱フィンを備えた放熱体と、
前記発光素子の電源回路を収納し、外表面に放熱フィンを備えた電源ケースと、
前記電源ケースに設けられた取付アームと、を備え、
前記電源ケースは、前記放熱体からみて前記取付アームが延びる側に前記放熱体の放熱フィンとの間に空間をあけて設けられ、前記放熱体から連続し、背面の側に斜めに延びて設けられている
ことを特徴とする照明器具。 - 狭角配光を形成する凹状の反射鏡が前記発光素子を囲うように前記放熱体に設けられ、当該反射鏡の先端部を前記放熱体の前面の開口から突出させ、当該放熱体の背面の側に向かって斜めに延びるように前記電源ケースを設けたことを特徴とする請求項1に記載の照明器具。
- 前記放熱体の底面は器具光軸と略平行であり、
前記電源ケースは、前記底面に対して略45度の角度で延びていることを特徴とする請求項1または2に記載の照明器具。 - 前記放熱体は、互いに異なる角度で形成された前記放熱フィンを備えていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の照明器具。
- 前記放熱体の前記前面の開口を覆うグローブを備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の照明器具。
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