JP5842151B2

JP5842151B2 - 照明器具

Info

Publication number: JP5842151B2
Application number: JP2011203363A
Authority: JP
Inventors: 高明片岡
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2011-09-16
Filing date: 2011-09-16
Publication date: 2016-01-13
Anticipated expiration: 2031-09-16
Also published as: JP2013065456A

Description

本発明は、光源を収容する器具本体の後部に放熱フィンを設けて放熱する照明器具に関するものである。

従来より、器具本体に収容された光源が発する熱を、器具本体の後部に設けた放熱フィンにより放熱する照明器具が知られている（例えば、特許文献１参照）。
図４に示すように、特許文献１に記載の照明器具１００は、器具本体１０１と、電源装置１０２と、端子台１０３を有する。器具本体１０１の前端部には、ＬＥＤを有する光源１０４が複数個取り付けられており、光源１０４を含む前方には、複数の反射面１０５Ａを有する反射体１０５が設けられている。反射体１０５の前方には、反射体１０５の全面を覆う光拡散板１０６および被取付部である天井１０９等に取り付けられる枠体１０７が設けられている。

一方、器具本体１０１の後部である電源装置１０２の外側には、光源１０４が発する熱を放熱するために、複数の板状の放熱フィン１０８が設けられている。
従って、光源１０４が発した熱は、天井１０９裏に位置する放熱フィン１０８により放熱される。

特開２００９−１８７７７３号公報（第２図）

しかしながら、近年、省エネルギーの観点から、被取付部である天井裏、壁裏、床材の裏等に断熱材を貼り付けて、家屋内部の断熱を図る構造物が増してきた。
このため、前述したような照明器具１００の放熱フィン１０８が天井裏等に設けられる場合に、断熱材により密閉空間が形成され、十分な放熱性能を期待することが困難になってきたという問題があった。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、密閉空間等放熱効果が期待できない場所に放熱部が位置する場合に、放熱効果を高めることができる照明器具を提供することを目的とする。

本発明の照明器具は、被取付部の取付孔に埋設される照明器具であって、下方に光を照射する光源と、前記光源の周囲に位置する反射面を備え、かつ下方に開口する反射板と、を有する、前記光源と熱的に結合される灯具本体と、前記灯具本体に設けられる放熱フィンと、を有する灯具と、前記灯具本体の下方に位置して前記灯具本体を支持し、かつ前記灯具本体と熱的に結合される枠体と、を有し、前記枠体は、円錐台状であり、かつ前記反射板の下方の空間の周囲に位置して、光を下方に反射するコーンと、照明器具が前記被取付部の取付孔に埋設された状態では、前記被取付部の下面に当接して前記被取付部の下方に露出する鍔部と、を有し、前記コーンの内面において、階段状の放熱用の凹凸が上下方向に連続して設けられ、または、上下方向に沿う放熱用の凹凸が、前記コーンを下方から見た平面視における内周に沿うように連続して設けられ、階段状の放熱用の凹凸が上下方向に連続して設けられる場合、前記凹凸の横方向の表面は、前記コーンの中央に近づくほど前記被取付部の下面に近づくように、前記被取付部の下面に対して３０度以下の角度範囲で傾斜する傾斜面であり、前記凹凸の縦方向の表面は、下方にいくほど前記コーンの中央から遠ざかるように、前記被取付部の下面に直交する方向に対して３０度以下の角度範囲で傾斜する傾斜面であり、上下方向に沿う放熱用の凹凸が、前記コーンを下方から見た平面視における内周に沿って連続して設けられる場合は、前記凹凸における凸は、断面が台形形状であり、かつ前記コーンの内面から前記コーンの中央にいくほど肉厚が減少する先細りの形状である。

また、本発明の照明器具は、前記コーンの内面は、熱輻射を高める塗装が施されているものである。

さらに、本発明の照明器具は、前記枠体の照射方向先端に設けられて前記被取付部の前面に突出する鍔部の前面が、外側に向かって後方に３０度以下の傾きを有するものである。

本発明は、枠体の内部に収容されているコーンを器具本体と熱的に結合するとともに、コーンの内面に連続的に凹凸を設けて表面積を増加させたので、光源から発せられた熱は、器具本体からコーンに伝達されて、コーンの内面に設けられている凹凸から放熱される。このため、放熱フィンが密閉空間等放熱効果が期待できない場所に位置する場合でも、放熱効果を高めることができるという効果を有する照明器具を提供できる。

（Ａ）は本発明に係る第１実施形態の照明器具の平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）中Ｂ方向から見た側面図であり、（Ｃ）は（Ｂ）中Ｃ方向から見た底面図（Ａ）は照明器具の断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）中Ｂ部分の拡大図（Ａ）は本発明に係る第２実施形態の照明器具の断面図であり、（Ｂ）はコーン内面の拡大斜視図光源を収容する器具本体の後部に放熱フィンを設けて放熱する従来の照明器具の断面図

（第１実施形態）
以下、本発明に係る第１実施形態の照明器具について、図面を用いて説明する。
図１（Ａ）ないし（Ｃ）に示すように、本発明に係る実施形態の照明器具１０は、被取付部である天井１１に設けられている取付孔１２に埋め込んで取付けられて、例えば、下方等を照明するものである。

照明器具１０は、天井１１に取り付けられる枠体２０と、枠体２０に支持される灯具３０を有する。
枠体２０は、天井１１の取付孔１２に嵌め込まれる円筒形状の枠体本体２１を有し、枠体本体２１の下端には、天井１１の下面に当接して露出する鍔部２２を有する。枠体本体２１の外面には、枠体２０を天井１１に取り付けるための取付ばね２３が、所定間隔で複数個（例えば、３個）設けられている。取付ばね２３は、常時下方（図１（Ｂ）中、矢印Ａ方向）へ付勢されている。
従って、鍔部２２と取付ばね２３との間に天井１１を挟むことにより、枠体２０を天井１１に固定する。

灯具３０は、多数の放熱フィン３１１を上下方向に有する灯具本体（器具本体）３１を有する。放熱フィン３１１は、灯具本体３１の後側に一体的に設けられている。灯具本体３１の後部（上部）には、灯具本体３１に直交する方向（水平方向）に伸びる電源装置３２が取り付けられている。
なお、枠体本体２１と灯具本体３１とは、互いに熱的に接続された状態で取り付けられる。

また、図２（Ａ）に示すように、灯具本体３１の前面（下面）には、光源であるＬＥＤチップ３３を実装したＬＥＤユニット３４および反射板３５が取り付けられる。また、反射板３５の照射方向前方には透光性を有するパネル３６が取り付けられる。パネル３６は例えばアクリル製のものを使用できるが、表面をしぼ加工したり、材料に拡散材を混入させるのが望ましい。
これにより、ＬＥＤチップ３３からの光のむらを軽減したり、眩しさ感の緩和を図ることができる。

ＬＥＤユニット３４は、シリコーン等の絶縁シート３７を介して灯具本体３１の前面に取り付けられており、熱的には結合された状態で取り付けられている。すなわち、ＬＥＤユニット３４は、灯具本体３１に対して、電気的に絶縁された状態で接続されているが、熱は伝導される。
従って、電源装置３２からＬＥＤユニット３４に点灯電力を供給することにより、ＬＥＤチップ３３が発光する。そして、光源であるＬＥＤチップ３３が発した熱は、灯具本体３１の放熱フィン３１１に伝達されて放熱される。
この場合、放熱フィン３１１が断熱材１３で密閉されている場合には、放熱性に限界がある。

枠体本体２１の内部におけるＬＥＤユニット３４の前方には、コーン４０が設けられている。枠体本体２１およびコーン４０は熱的に接続された状態で設けられており、例えば、アルミダイカストで一体成型することができる。あるいは、別々に成型し、接合面を密着させてねじ等で機械的に接触させることもできる。
従って、枠体本体２１と灯具本体３１とは、互いに熱的に接続された状態で取り付けられているので、コーン４０は、灯具本体３１と熱的に接続されることになる。

コーン４０の内面は、前後方向すなわち、照射方向前方（下方）に拡径する円錐台形状をしており、下方に開口している。コーン４０の内面には、下方に向かって階段状に拡径する凹凸４１が連続的に設けられている。
図２（Ｂ）にも示すように、凹凸４１は、略水平方向（図２（Ｂ）中、横方向）に設けられたリング板状の横面４２と、略上下方向（図２（Ｂ）中、縦方向）に設けられた円筒面状の縦面４３を有する。
なお、コーン４０の内面は、ＬＥＤユニット３４からの光を所定範囲に反射する部位であるため、凹凸４１は、細かい方が目立たずに好ましい。

横面４２は、コーン４０の中心（図２（Ｂ）中、右側）に向かって上方へ傾斜しており、その傾斜角度θ１は３０度以下となっている。また、縦面４３は、下方に向かって外側（図２（Ｂ）中、左側）に傾斜しており、その傾斜角度θ２は、３０度以下となっている。
また、横面４２の幅Ｂ１と縦面４３の幅Ｂ２との比率が１：１のときに、凹凸４１を設けない場合に比して表面積が１．４１倍となり、表面積が最大となるので望ましい。
なお、Ｂ１：Ｂ２が１：√３の時は、１．３７倍の表面積となる。

コーン４０の内面は、鏡面仕上げの場合よりも、塗装した方が輻射効果が大きくなると思われる。例えば、一般的なアクリル、シリコーン、メラニン、ポリエステル系の塗料で効果が認められる。さらに、Ａｌ_２Ｏ_３やＳｉＯ_２等を含有させた高放熱塗料を使用しても、効果が得られる。
また、図２（Ａ）に示すように、枠体２０の照射方向先端に設けられ、天井１１の前面（下面）に突出する鍔部２２の前面（下面）を、外側に向かって後方（上方）に傾斜させる。これにより、鍔部２２の表面積を増加させて、放熱性を向上させる。
なお、天井１１から露出することを考慮すると、傾斜角度θ３は、意匠性の観点から３０度以下とするのが望ましい。

以上、説明した本発明に係る第１実施形態の照明器具１０によれば、灯具本体３１の前面に収容されたＬＥＤチップ３３から発せられた熱は、灯具本体３１の後側に一体的に設けられている放熱フィン３１１により放熱される。
灯具本体３１は、前側に接続される枠体２０を介して天井１１に取り付けられる。枠体２０の内部にはコーン４０が収容されており、コーン４０を灯具本体３１と熱的に結合するとともに、コーン４０の内面に連続的に凹凸４１を設けて表面積を増加させた。
このため、ＬＥＤチップ３３から発せられた熱は、灯具本体３１からコーン４０に伝達されて、コーン４０の内面に設けられている凹凸４１から放熱される。
これにより、放熱フィン３１１が、天井裏の断熱材１３により覆われて（図２（Ａ）参照）放熱効果が期待できない場所に位置する場合でも、放熱効果を高めることができる。

また、コーン４０の凹凸４１がコーン４０の内面において上下方向に階段状に設けられており、凹凸４１を構成する横面４２および縦面４３が、灯具本体３１の外側または後側に向かって３０度以下の傾きを有する。
このため、コーン４０の成型性を保持して表面積を大きくできる。

また、コーン４０の内面には塗装が施されているので、コーン４０による輻射放熱効果を高めることができる。

さらに、天井１１の下面に露出する鍔部２２の下面が、外側に向かって上方に３０度以下の傾きを有するので、表面積を大きくして放熱性を改善するとともに、傾きを設けることにより増加する厚みを抑えて外観を改善できる。

（第２実施形態）
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、前述した第１実施形態に係る照明器具１０と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。

図３（Ａ）に示すように、第２実施形態に係る照明器具１０Ｂでは、コーン４０Ｂの内面に、照射方向（上下方向）に沿って凹凸４１Ｂを設けた。これにより、コーン４０Ｂの表面積を増加させるとともに、上下方向の空気の流れに沿って凹凸４１Ｂが設けられるので、放熱性が向上する。
また、図３（Ｂ）に示すように、凹凸４１Ｂは、コーン４０Ｂの内面から中心に向かって先細りする台形状の断面を有する。これにより、成型性を保持しつつ、表面積を増す。
その他の構成は、前述した第１実施形態の照明器具１０と同様である。

以上、説明した本発明に係る第２実施形態の照明器具１０Ｂによれば、凹凸４１Ｂが、コーン４０Ｂの内面において照射方向（上下方向）に沿って設けられているので、コーン４０Ｂの内面の表面積を増加させることができ、放熱効果をたかめることができる。

なお、本発明の照明器具は、前述した各実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。

１０、１０Ｂ照明器具
１１天井（被取付部）
２０枠体
２２鍔部
３１灯具本体（器具本体）
３１１放熱フィン
３３ＬＥＤチップ（光源）
４０、４０Ｂコーン
４１、４１Ｂ凹凸

Claims

被取付部の取付孔に埋設される照明器具であって、
下方に光を照射する光源と、前記光源の周囲に位置する反射面を備え、かつ下方に開口する反射板と、を有する、前記光源と熱的に結合される灯具本体と、前記灯具本体に設けられる放熱フィンと、を有する灯具と、
前記灯具本体の下方に位置して前記灯具本体を支持し、かつ前記灯具本体と熱的に結合される枠体と、
を有し、
前記枠体は、
円錐台状であり、かつ前記反射板の下方の空間の周囲に位置して、光を下方に反射するコーンと、
照明器具が前記被取付部の取付孔に埋設された状態では、前記被取付部の下面に当接して前記被取付部の下方に露出する鍔部と、
を有し、
前記コーンの内面において、階段状の放熱用の凹凸が上下方向に連続して設けられ、または、上下方向に沿う放熱用の凹凸が、前記コーンを下方から見た平面視における内周に沿うように連続して設けられ、
階段状の放熱用の凹凸が上下方向に連続して設けられる場合、前記凹凸の横方向の表面は、前記コーンの中央に近づくほど前記被取付部の下面に近づくように、前記被取付部の下面に対して３０度以下の角度範囲で傾斜する傾斜面であり、前記凹凸の縦方向の表面は、下方にいくほど前記コーンの中央から遠ざかるように、前記被取付部の下面に直交する方向に対して３０度以下の角度範囲で傾斜する傾斜面であり、
上下方向に沿う放熱用の凹凸が、前記コーンを下方から見た平面視における内周に沿って連続して設けられる場合は、前記凹凸における凸は、断面が台形形状であり、かつ前記コーンの内面から前記コーンの中央にいくほど肉厚が減少する先細りの形状である照明器具。
請求項１に記載の照明器具において、
前記コーンの内面は、熱輻射を高める塗装が施されている照明器具。
請求項１または請求項２に記載の照明器具において、
前記枠体の照射方向先端に設けられて前記被取付部の前面に突出する鍔部の前面が、外側に向かって後方に３０度以下の傾きを有する照明器具。