JP5796186B2 - 照明器具 - Google Patents
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Description
特許文献1は、空気流がほとんどないかまたは全くない用途に用いられる場合でも、効率的に放熱できる。
課題の一つ目は、ファンによってLEDの放熱が行われるが、天井面に取り付けられるような場合、長時間経過すると、天井面側に埃が溜まってしまうことである。
特に、LEDは白熱灯等と異なり、点灯時間が長いことから、一度設置されるとLEDが寿命になるまで設置され続け、上面に溜まる埃やごみ、あるいは虫の死骸等が美観を損ねる。
課題の三つ目は、引掛シーリング等に取り付けられる場合、天井面側がほぼ水平になると、埃等が溜まり易く、美観を損ねることである。
前記送風手段は、前記第1の空気流と前記第2の空気流を交互に切り替えて発生させると共に、前記第1の空気流の風量と前記第1の空気流が流されている時間との積と、前記第2の空気流の風量と前記第2の空気流が流されている時間との積とを略等しくする。
前記通風孔カバーの周板に設けられる複数の通風孔と、前記器具本体の周板に設けられる複数の通風孔とを介して空気の流路が形成される。
(第1実施形態)
図1に示すように、本発明に係る第1実施形態の照明器具10は、器具本体11と、器具本体11の下面に取り付けられるLEDユニット12と、LEDユニット12の前面に取り付けられるグローブ13とを備える。
器具本体11は、天部に円環形の天板14を有し、側部に周板15を有する。器具本体11は、天板14の中央部に、送風手段収容部16を有して通風孔カバー17が取り付けられる。
通風孔カバー17は、周板19に複数の第1通風孔21が円周方向に等間隔に形成される。
器具本体11は、天板14の下面に制御回路23と点灯回路24とが取り付けられる。
器具本体11は、送風手段収容部16内に、ファン26を有する送風手段25が収容されており、送風手段25が制御回路23に電気的に接続される。
送風手段25は、制御回路23により、ファン26が正転・逆転および風量調整される。
LED基板27は、LED28に電気的に接続される不図示のプリント回路を有し、このプリント回路が点灯回路24に電気的に接続される。
LED28は、点灯回路24により、オン・オフ制御されるとともに、調光や調色を制御される。
そして、通風孔カバー17に有する第1通風孔21が天板14の面上に配置される。
また、器具本体11の周板15に有する第2通風孔22が、天板14の外縁部においてLED基板27の側部に配置される。
照明器具10は、取付アダプタ20より供給される商用交流電源ACが、LED28の点灯回路24および送風手段25の制御回路23にそれぞれ与えられる。
図2に戻り、制御回路23により送風手段25のファン26が正転される。
すると、送風手段収容部16内の下部に連通する器具本体11の天板14の下面に負圧を生ずるために、通風孔カバー17の第1通風孔21から器具本体11の第2通風孔22に向けた所定の第1方向の第1空気流が発生する。
そのため、器具本体11の第2通風孔22から通風孔カバー17の第1通風孔21に向けた所定の第2方向の第2空気流が発生する。
そして、第1空気流および第2空気流は、送風手段25の風量と時間との積を略一定にする。
これに反して、送風手段25は、負領域において、空気流が、反対に外側から器具本体11の中心へ向かう方向に設定される。
従って、正領域においては、第2通風孔22が空気流の吸入口になり、第1通風孔21が空気流の排出口となる。
このように制御することにより、定常のLレベルでは、埃等が溜まり難くなるのと同時に、天板14上に空気流を発生させるために、LED28から発生する熱を効率良く放熱できる。
そのため、ユーザーが、器具本体11の天板14をわざわざ掃除する手間が省け、床面に落ちる埃やごみ等を掃除するだけで済む。
あるいは、一定の期間が経過した後に、自動的に風量を強くする等、色々なタイミングで動作できる。
従って、照明器具10によれば、自動的に清掃ができ、常に清浄にできる。
そして、照明器具10によれば、空気流の方向や風量が変化することにより、特定の箇所に埃等を溜まり難くできる。
従って、照明器具10によれば、効率的に放熱できる。
そのため、照明器具10によれば、ユーザーが天井面側に手を伸ばす等して、掃除をする手間がなくなる。また、埃等を吹き飛ばすことにより、ユーザーに埃やごみ等が落ちたことを認識させることができる。
また、照明器具10によれば、送風手段25が、第1方向と第2方向において、風量と時間の積を略一定にしたため、ある方向には、比較的少ない風量で長時間の空気流を発生させておき、反対方向には、比較的多い風量で短時間に空気流が発生することになる。
従って、照明器具10によれば、埃等を吹き飛ばす場合に有利である。
また、照明器具10によれば、同じ風量や同じ時間でも良く、その場合には、制御が対称のために簡単になる。あるいは、商用交流電源ACの正負を利用することで、空気流の方向を容易に逆転できる。
さらに、照明器具10によれば、送風手段25として、振動板やポンプ等のファン以外のものも利用できる。
また、照明器具10によれば、器具本体11の中心から流れる空気流を構造上放射状にしやすくなり、器具本体11の上面の全域に空気流を発生させるのを容易にできる。
さらに、照明器具10によれば、引掛シーリングの近傍に第1通風孔21を設けたために、送風手段25は、必ずしも中心付近になくてもよく、取付け位置の設計自由度を向上できる。
次に、本発明に係る第2実施形態の照明器具について説明する。
なお、以下の各実施形態において、前述した第1実施形態と重複する構成要素や機能的に同様な構成要素については、図中に同一符号あるいは相当符号を付することによって説明を簡略化あるいは省略する。
そして、送風手段31は、第2方向の第2空気量をH2レベルとしている。
このとき、空気流の逆転は、制御回路23により、印加する電圧の正負を逆転することで、容易に達成できる。
また、図5中の斜線で示した領域の面積を等しくすることにより、正方向と負方向の全体の風量を同じにすることができるために、送風手段25としてファン26を用いることなく、例えば振動板を利用したり、ポンプ構造のものを利用したりできる。
次に、本発明に係る第3実施形態の照明器具について説明する。
図6に示すように、本発明に係る第3実施形態の照明器具40の送風手段41における制御波形において、一定期間毎に、正転および逆転を一定風量で繰り返す。
送風手段41は、所望期間のみ風量を大きくするような清掃用のモードを設けることなく、天板14上に埃が溜まり難く、LED28の放熱が可能であり、第1通風孔21および第2通風孔22に埃等が溜まり難い。
このとき、送風手段41は、繰り返しの逆転であるため、制御回路23も簡単なタイマ回路で実現できる。
次に、本発明に係る第4実施形態の照明器具について説明する。
図7に示すように、本発明に係る第4実施形態の照明器具50の送風手段51における制御波形において、正転、逆転を一定風量ではなく、正弦波状にした。
送風手段51は、正弦波状であるため、例えば、商用交流電源ACに同期させることにより、より簡単に回路を構成できる。
次に、本発明に係る第5実施形態の照明器具について説明する。
図8に示すように、本発明に係る第5実施形態の照明器具60の送風手段61における制御波形において、点灯回路24がHレベルのときにLED28がオンされ、点灯回路24が0レベルでLED28がオフされる。
送風手段61は、点灯中の動作のために、埃が吹き飛ばされ、床面に落ちることをユーザーが認識しやすくなる。
送風手段61は、定常点灯中は、停止しているために、ファン26の動作音を気にすることなく、照明を利用できる。
また、照明器具60によれば、点灯後に埃等を吹き飛ばすことで、埃等をユーザーが認知することができる。
次に、本発明に係る第6実施形態の照明器具について説明する。
図9に示すように、本発明に係る第6実施形態の照明器具70の送風手段71における制御波形において、時点T3〜時点T4の間でのみHレベルで動作する。
送風手段71は、消灯直後の所定期間のみ動作するモードである。
これは、点灯直後であると、埃が落ちてくることを認識するのをユーザーが不快に感じることがあるからである。
そのため、送風手段71は、ユーザーに気付かれないように天板14の埃等を落とすことができる。
なお、本実施形態の消灯直後の所定期間のみの動作と、第5実施形態の点灯直後の所定期間のみの動作とは、別々に制御されてもよく、あるいは、両機能が併用されてもよい。
次に、本発明に係る第7実施形態の照明器具について説明する。
図10に示すように、本発明に係る第7実施形態の照明器具80の送風手段81における制御波形において、期間Aで、数秒〜数分単位で正転・逆転を繰り返す。
送風手段81は、期間Bで、例えば数日〜数ヶ月の単位で逆転させる。
期間Aおよび期間Bは、併用が可能である。
送風手段81は、第1通風孔21および第2通風孔22のうち、任意の箇所のみ一瞬だけ風量を大きくしたり、数日、数ヶ月単位で正逆を切替えたり、あるいは、LED28の点灯、消灯ごとに正転、逆転を切替えたりできる。
次に、本発明に係る第8実施形態の照明器具について説明する。
図11に示すように、本発明に係る第8実施形態の照明器具90は、外部に設けられた調光器92に応じて、点灯回路24と送風手段91の制御回路23を同時に制御する。
調光器92は、照明器具90の外部に設けられて壁等に設置される。
なお、調光器92は、調光コントローラの形態でもよく、調光機能として、照明器具90に内包される形態でもよい。
次に、本発明に係る第9実施形態の照明器具について説明する。
図12に示すように、本発明に係る第9実施形態の照明器具100は、調光器92の出力(点灯回路24の出力)が、時点T1,時点T2,時点T3,時点T4の間に変動する。
図13に示すように、送風手段101は、調光器92の出力に応じて、時点T1,時点T2,時点T3,時点T4に同期して風量が調整される。
送風手段101は、LED28の出力が低いときに、比較的弱い風量で動作し、LED28の出力が多きいときに、比較的大きい風量で動作する。
そのため、LED28の放熱を効率的に行うことができ、余分な電力損失を抑制できる。
なお、調光器92の代わりに、例えば埃センサからの出力信号で、制御を調整すること等もできる。
次に、本発明に係る第10実施形態の照明器具について説明する。
図14に示すように、本発明に係る第10実施形態の照明器具110は、ファンを有さないシロッコファン112を適用した送風手段111を備える。
次に、本発明に係る第11実施形態の照明器具について説明する。
図15に示すように、本発明に係る第11実施形態の照明器具120は、円環形状のLED基板121と、同じく円環形状のグローブ122とを備える。
LED基板121は、中央部に、基板通気孔123を有し、この基板通気孔123に通気孔カバーの機能を有するフィルタ124が取り付けられる。
グローブ122は、中央部に、グローブ通気孔125を有する。
そのため、LED基板121の基板通気孔123を通じてグローブ122のグローブ通気孔125からグローブ122の下面を通過して通風孔カバー17の第1通風孔21に空気流が発生する。
また、中心部分にLED28が配置されないために、ファン26の高さ方向を稼ぐことができ、照明器具120を、より薄型化できる。
なお、フィルタ124は、着脱が可能であることが望ましい。フィルタ124は、室内の空気を清浄できる。
また、照明器具120によれば、器具本体11の天板14の上面に限らず、グローブ122に付着した埃等も吹き飛ばすことができる。
そして、照明器具120によれば、空気の流路を大きく取れるために、放熱のための空気の入替を効率的にできる。
次に、本発明に係る第12実施形態の照明器具について説明する。
図17に示すように、本発明に係る第12実施形態の照明器具130は、送風手段131の周りにおいて、凸凹面133を有する器具本体132を備える。
照明器具130は、LED基板27の熱が器具本体132に伝わりやすいようにするための、LED基板27の外縁部に、熱導電性の高い複数の支持体134を配置し、上下方向からねじ135でねじ止めする。
支持体134は、例えば、鉄板やアルミニウム等の金属系の材質である。
器具本体132の凸凹面133は、第1通風孔21から排出または吸入される空気流に対して略平行に配置されている。
そのため、埃やごみ等は凸凹面133における凹部に溜まりやすいために、第1通風孔21の数が少なくても、埃等を効率的に吹き飛ばすことができる。
なお、凸凹面133の形状は、図示した山型の形状に限らず、U字状でもよく、コ字状でもよい。
また、照明器具130によれば、LED28や有機ELのための放熱面積を増やすことになり、効率的に放熱でき、点灯回路24も放熱できる。
次に、本発明に係る第13実施形態の照明器具について説明する。
図18および図19に示すように、本発明に係る第13実施形態の照明器具140は、送風手段141の周りにおいて、LED28用の放熱手段である複数のヒートシンク142を配置し、ヒートシンク142に空気流が当たる。
照明器具140は、送風手段141に加えて、ヒートシンク142を備えるために、LED28を直接的に放熱できる。
照明器具140は、第1通風孔21を選択的に切替えることにより、掃除モードと放熱モードとの切替えもできる。
次に、本発明に係る第14実施形態の照明器具について説明する。
図20に示すように、本発明に係る第14実施形態の照明器具150は、複数の送風手段151を器具本体152上に備える。
また、照明器具150は、隣り合う送風手段151で正転、逆転を交互に行えば、空気流の向きが一義的に決まり、効率的に掃除、放熱の両方が達成できる。
20 取付アダプタ(取付手段)
21 第1通気孔
23 制御回路
24 点灯回路
25,31,41,51,61,71,81,91,101,111,126,131,141,151 送風手段
28 LED(光源)
122 グローブ
142 ヒートシンク(放熱手段)
Claims (9)
- 天井に取り付けられると共に、器具本体と、光源と、前記光源に電気的に接続される回路を有する基板と、前記光源を点灯するための点灯回路と、送風手段と、前記送風手段を制御するための制御回路と、を有する照明器具であって、
前記器具本体は、天板と、前記天板の側方に設けられる周板と、を備え、前記天板の中央に前記送風手段を収容する送風手段収容部が設けられ、
前記送風手段収容部を覆って前記器具本体の前記天板の上面に通風孔カバーが取り付けられ、前記通風孔カバーは、通風孔カバーの天板と、前記通風孔カバーの天板の側方に設けられる通風孔カバーの周板と、を備え、前記通風孔カバーの周板には、前記通風孔カバーの周板を貫通する複数の通風孔が設けられ、
前記送風手段の動作により、前記通風孔カバーの前記通風孔を経由して、前記器具本体の天板の、前記天井側に露出している上面の略全域にわたって、前記器具本体の天板の中央から外側に向かう、あるいは、前記器具本体の外側から中央に向かう空気流を発生させると共に、前記空気流の風量を調整可能である照明器具。 - 請求項1に記載の照明器具において、
前記送風手段は、所定期間において、前記空気流の風量を、定常的に発生させる前記空気流の風量よりも大きくする照明器具。 - 請求項1または請求項2に記載の照明器具において、
前記器具本体の天板の中央から外側に向かう空気流を第1の空気流とし、前記器具本体の外側から中央に向かう空気流を第2の空気流とする場合に、
前記送風手段は、前記第1の空気流と前記第2の空気流を交互に切り替えて発生させると共に、前記第1の空気流の風量と前記第1の空気流が流されている時間との積と、前記第2の空気流の風量と前記第2の空気流が流されている時間との積とを略等しくする照明器具。 - 請求項1ないし請求項3のうちのいずれか1項に記載の照明器具において、
前記送風手段は、少なくとも点灯後または消灯後の所定期間に動作する照明器具。 - 請求項1ないし請求項4のうちのいずれか1項に記載の照明器具において、
前記器具本体の周板に、前記器具本体の周板を貫通する複数の通風孔が設けられ、
前記通風孔カバーの周板に設けられる複数の通風孔と、前記器具本体の周板に設けられる複数の通風孔とを介して空気の流路が形成される照明器具。 - 請求項1ないし請求項4のうちのいずれか1項に記載の照明器具において、
前記基板の下方にグローブが配置され、
前記基板の中央に基板通気孔が設けられ、
前記グローブの中央にグローブ通気孔が設けられ、
前記通風孔カバーの周板に設けられる複数の通風孔と、前記基板通気孔と、前記グローブ通気孔とを介して空気の流路が形成される照明器具。 - 請求項1ないし請求項6のうちのいずれか1項に記載の照明器具において、
前記空気流の風量が、前記点灯回路の出力に応じて変化する照明器具。 - 請求項1ないし請求項7のうちのいずれか1項に記載の照明器具において、
前記光源が、LEDまたは有機ELであり、
前記基板の上面における、中央の周囲の領域に、複数の放熱手段が取り付けられ、
前記器具本体の天板の、前記複数の放熱手段の各々に対応する位置に、前記放熱手段用の開口が設けられ、前記放熱手段は、前記放熱手段用の開口を介して前記天井の側に露出しており、
前記送風手段が発生させる風が、前記複数の放熱手段の各々に当たる照明器具。 - 請求項1ないし請求項8のうちのいずれか1項に記載の照明器具において、
前記器具本体の天板の上面は、凸と凹が交互に繰り返される面であり、かつ前記凸および前記凹は、前記器具本体の上面上を流れる前記空気流に沿う方向に形成される照明器具。
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