JP5950671B2

JP5950671B2 - 照明器具

Info

Publication number: JP5950671B2
Application number: JP2012093601A
Authority: JP
Inventors: 慎二石井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Lighting Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Lighting Corp
Priority date: 2012-04-17
Filing date: 2012-04-17
Publication date: 2016-07-13
Anticipated expiration: 2032-04-17
Also published as: JP2013222604A

Description

本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）を光源とする照明器具に関する。

熱伝導性を有する光源配設部を備えた器具本体と、光源を配置した基板と、光源の光を制御する反射体と、基板を光源配設部と反射体との間に配置し、器具本体の略中心部から反射体を引き寄せて、基板を器具本体に密着させる固定手段とを具備する照明器具がある。ＬＥＤの基板は熱が中央部に集中するため、その部分の密着性が向上するため効果的な放熱が可能となる（特許文献１参照）。

特許第４８０７６３１号

光源にＬＥＤを採用した照明器具は、レンズや拡散カバーで光学制御を行うため、レンズや拡散カバーを機械的に保持するための部品としてのＬＥＤ基板の光源側にホルダが必要となる。また、ＬＥＤは光束が熱により減衰するため、ＬＥＤから効率良く光を取り出すためには放熱させることが必要である。

特許文献１では、器具本体の略中心部よりホルダ（反射体）を器具本体に引き寄せることで基板を器具本体に密着させている。この構造により、器具本体への放熱効果を向上させるとともに、ホルダ（反射体）をレンズや拡散カバーを保持する部品として使用できる。しかしながら、器具本体の略中心部よりホルダ（反射体）を器具本体に引き寄せるためにネジを使用している。信頼性を考えると金属製のネジの使用が想定される。

また、基板についてもＬＥＤを放熱させるために金属基板の採用が主流となっている。以上のことから、特許文献１の場合、基板とネジとの絶縁距離の確保が必要となり、ネジ周辺には基板を配置できず、それによりＬＥＤを配置することができない。つまり、基板が大きくなり、器具が大きくなってしまうという課題がある。

本発明は、レンズ、拡散カバーを保持できるとともに、ネジ止めせずに基板の熱が集中する中央部を器具本体に押圧できる構造を備えることにより、効率良く器具本体へ熱を逃がすことができる照明器具を提供することを目的とする。

本発明に係る照明器具において、所定の間隔で配置される複数の光源を実装する実装面と、前記実装面の裏面とを備える光源基板と、前記実装面の裏面と当接する基板取付面を備える放熱部と、前記実装面と当接するとともに前記実装面を前記放熱部側に押し付ける押圧部を備えた基板保持板であって、前記押圧部と前記基板取付面との間に前記光源基板を挟んで保持する基板保持板とを備え、前記基板保持板は、前記複数の光源の各光源に対応する位置に前記複数の光源の各光源から発せられる光を通過させる開口部が形成され、前記押圧部は、前記開口部と前記開口部の隣の開口部との間の領域に、前記実装面側に突き出た突出部を備えることを特徴とする。

本発明に係る照明器具によれば、所定の間隔で配置される複数の光源を実装する実装面と、前記実装面の裏面とを備える光源基板と、前記実装面の裏面と当接する基板取付面を備える放熱部と、前記実装面と当接するとともに前記実装面を前記放熱部側に押し付ける押圧部を備えた基板保持板であって、前記押圧部と前記基板取付面との間に前記光源基板を挟んで保持する基板保持板とを備え、前記基板保持板は、前記複数の光源の各光源に対応する位置に前記複数の光源の各光源から発せられる光を通過させる開口部が形成され、前記押圧部は、前記開口部と前記開口部の隣の開口部との間の領域に、前記実装面側に突き出た突出部を備えているので、光源の配置に影響を与えることなく光源基板を放熱部に押圧することができ、効率良く放熱部へ熱を逃がすことができるという効果を奏する。

実施の形態１に係る照明器具１００の斜視図である。実施の形態１に係る照明器具１００の分解斜視図である。実施の形態１に係るホルダ６０を光の照射方向側から見た斜視図である。実施の形態１に係るホルダ６０を光源基板４０側から見た斜視図である。実施の形態１に係るホルダ６０が器具本体１０に取り付けられている状態における図４のＡＡラインでの断面図である。

実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係る照明器具１００の斜視図である。図２は、本実施の形態に係る照明器具１００の分解斜視図である。照明器具１００は、例えば、天井面や壁面等に埋め込まれて使用されるダウンライトである。図１及び図２を用いて、照明器具１００の全体構成について説明する。

図１及び図２に示すように、照明器具１００は、器具本体１０、点灯ユニット２０、電気接続用ハーネス３０、光源基板４０、熱伝導部材５０、ホルダ６０、拡散カバー７０、反射板８０を備える。

点灯ユニット２０には商用電源より電力が入力される。点灯ユニット２０は、電気接続用ハーネス３０を介して電力を光源基板４０に供給することにより、光源基板４０を点灯させる。

器具本体１０は、熱伝導性の高いアルミニウムなどの金属により形成される。また、器具本体１０は、放熱効率を高めるために複数の放熱フィンを備える。また、器具本体１０には、光源基板４０を取り付ける基板取付面１１を備える。

器具本体１０には、熱伝導性の高いアルミニウムなどの金属により形成された熱伝導部材５０が取り付けられる。熱伝導部材５０は、光の照射方向側に光源基板４０と当接する基板当接面５１を備え、光源基板４０からの熱伝導の効率を向上させるための部材である。

光源基板４０は、ＬＥＤ４１を実装面４２に実装するＬＥＤ基板である。光源基板４０は、ＬＥＤ４１から発せられる熱を放熱するために、金属により形成されている。光源基板４０には電気接続用ハーネス３０が接続され、電気接続用ハーネス３０を介してＬＥＤ４１を点灯させるための電力が供給される。

本実施の形態に係る光源基板４０には、複数のＬＥＤ４１が略等間隔で配置されている。また、光源基板４０は、複数のＬＥＤ４１を実装面４２の中央部に実装する。本実施の形態に係る光源基板４０では、実装面４２の中央部に均等間隔で複数のＬＥＤ４１を実装することができるので、必要な光度を得るための実装面４２の面積を小さくすることができる。光源基板４０を小さくすることができれば、照明器具１００自体を小さくすることができる。

光源基板４０は、実装面４２の裏面である基板裏面４３を有する。基板裏面４３は、熱伝導部材５０の基板当接面５１に当接する。これにより、ＬＥＤ４１から発せられる熱は、光源基板４０の基板裏面４３から熱伝導部材５０の基板当接面５１に熱伝導し、熱伝導部材５０から器具本体１０の基板取付面１１に熱伝導し、器具本体１０の放熱フィンなどから放熱する。

ＬＥＤを用いた照明器具では、ＬＥＤの光束が熱により減衰するため、ＬＥＤを効率よく放熱させることが必要である。したがって、光源基板４０の基板裏面４３と基板取付面１１とは、できるだけ密着させる必要がある。

ホルダ６０は、光源基板４０を基板取付面１１に押さえ付けながら、器具本体１０に取り付けられる。器具本体１０と光源基板４０との間には光源基板４０を効率よく放熱させるため、熱伝導部材５０を挟んでいる。器具本体１０は、基板取付面１１を具備する放熱部の一例である。

ホルダ６０は、絶縁材により形成されている。ホルダ６０は、光源基板４０を器具本体１０に保持する基板保持部の一例である。ホルダ６０は、光源基板４０の実装面４２と当接するとともに実装面４２を器具本体１０側に押し付ける押圧部６１を備える。押圧部６１の光の照射方向側の面を押圧部表面６２、押圧部表面６２の裏面を押圧部裏面６３とする。押圧部裏面６３は、光源基板４０の実装面４２と当接する面である。つまり、ホルダ６０は、押圧部６１の押圧部裏面６３と器具本体１０の基板取付面１１との間に光源基板４０を挟んで保持する。

ホルダ６０の押圧部６１には、複数のＬＥＤ４１（光源）の各ＬＥＤ４１に対応する位置に、各ＬＥＤ４１から発せられる光を通過させる開口部６４が形成される。また、ホルダ６０の周縁部には、ホルダ６０を器具本体１０に固定するためのネジ９０を通すネジ穴６５を備える。ホルダ６０のネジ穴６５を通過したネジ９０は、器具本体１０に設けられた本体側ネジ穴１２に固定される。

拡散カバー７０は、光源基板４０のＬＥＤ４１（光源部）からの光を拡散させ、輝度の集中を緩和させるとともに、粒光源の粒々感を緩和させることができる。

反射板８０は、拡散カバー７０をホルダ６０との間に挟み込むようにして器具本体１０に取り付けられる。反射板８０は、拡散カバー７０を通過したＬＥＤ光が所望の配光になるように制御する。また、反射板８０には取付バネ８１が取り付けられており、照明器具１００を天井面等に固定する役割も担っている。

図３は、本実施の形態に係るホルダ６０を光の照射方向側から見た図である。図４は、本実施の形態に係るホルダ６０を光源基板４０側から見た図である。図５は、本実施の形態に係るホルダ６０が器具本体１０に取り付けられている状態における図４のＡＡラインでの断面図である。図３〜図５を用いて、本実施の形態に係るホルダ６０の取付構造について説明する。

図３に示すように、ホルダ６０は、中央部が凹んだ円形形状である。凹んだ部分は円板状の押圧部６１である。押圧部６１には、光源基板４０の実装面４２に当接した場合にＬＥＤ４１に対応する位置に開口部６４が形成されている。開口部６４は、ひとつのＬＥＤ４１に対して１つ形成される。

光源基板４０には、略等間隔で複数のＬＥＤ４１が実装されている。したがって、開口部６４も同様に略等間隔で複数形成されている。

ホルダ６０は、周縁部近傍に４つのネジ穴６５を備える。器具本体１０の基板取付面１１の周縁近傍には、ネジ穴６５に対応する位置に本体側ネジ穴１２（図２参照）が設けられる。ホルダ６０のネジ穴６５に通されたネジ９０は、器具本体１０の本体側ネジ穴１２と螺合して固定される。

このように、ネジ９０のネジ棒は、ネジ穴６５を通過して器具本体１０の本体側ネジ穴１２に固定されるので、光源基板４０を貫通することはない。また、図４に示すように、ホルダ６０のネジ穴６５の押圧部裏面６３側には、ネジ９０のネジ棒の周囲を囲むネジ通し部６５ａが形成されているので、光源基板４０の周端部から露出している金属にネジ棒が接触する恐れもない。したがって、ネジ９０と光源基板４０との絶縁が確保され、ネジが信頼性の高い金属性であっても安全である。

図４に示すように、実装面４２と当接する押圧部裏面６３の中央領域Ｒ０（実線の四角形状で囲まれた領域）には、突出部６６が形成されている。押圧部裏面６３の開口部６４と隣の開口部６４との間（例えば、開口部６４ａと開口部６４ｄとの間）の平面領域Ｒ１に、実装面４２側に突き出た突出部６６を備える。

図５は、図４のＡＡラインで切断した断面図である。図５に示すように、突出部６６は、球面状に突き出しており、球面状の先端部６７により実装面４２を器具本体１０（放熱部）側に押し付ける。突出部６６は、例えば、エンボス加工により形成されている。

図４に示すＰ点は図５に示すＰ点と同一の位置を示している。図５の開口部６４の断面図で示すように、開口部６４は、押圧部表面６２側の開口面積の径Ｌ１が押圧部裏面６３側の開口面積の径Ｌ２より広くなるように形成されている。つまり、開口部６４の内面は、光の照射方向側に広がるように形成される。押圧部裏面６３には、開口部６４と開口部６４との間に平面領域（例えば、Ｒ１，Ｒ３，Ｒ４等）が存在する。

ここで、説明を容易にするため、円形に隣り合う４つの開口部６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ（図４参照）を用いて説明する。平面領域Ｒ３は、ＡＡラインに平行方向に並んでいる場合の隣り合う開口部６４同士の間に存在する。つまり、開口部６４ａと開口部６４ｂとの間には平面領域Ｒ３が存在する。

また、平面領域Ｒ４は、ＡＡラインに対し直角方向に並んでいる場合の隣りの開口部６４同士の間に存在する。つまり、開口部６４ａと開口部６４ｃとの間には平面領域Ｒ４が存在する。

また、ＡＡラインに対して略４５度のラインに並んでいる場合、つまり、斜めに隣り合う開口部６４同士の間には平面領域Ｒ１が存在する。つまり、開口部６４ａと開口部６４ｄとの間には平面領域Ｒ１が存在する。平面領域Ｒ１は、平面領域Ｒ３，Ｒ４に比べて広くなるので、この平面領域Ｒ１に突出部６６ａが形成される。

本実施の形態では、押圧部裏面６３の中央領域Ｒ０（実線で囲んだ領域）内に存在する平面領域Ｒ１に突出部６６を形成している。ただし、中央領域Ｒ０はこれに限られず、Ｒ０よりも広い領域内に突出部６６を形成してもよいし、あるいはＲ０よりも狭い領域内に突出部６６を形成してもよい。また、平面領域Ｒ３，Ｒ４に対応する領域に突出部６６を形成してもよい。

光源基板４０は中央部に熱が集中するので、Ｒ０領域内の中央部にある突出部６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄのみを形成するとしてもよい。あるいは、Ｒ０領域内の突出部６６のうち中央部にある突出部６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄの高さを他の突出部６６よりも高く形成してもよい。

また、突出部６６は、エンボス加工でなくてもよい。例えば、型抜き、突出部の接着等により突出部を形成してもよい。また、突出部６６の形状は、球面でなくてもよい。例えば、多角形、円錐、角錐、柱状でもよい。突出部６６の先端部６７と光源基板４０との接触面積はできるだけ小さい方が好ましい。光源基板４０の熱によりホルダ６０が劣化するのを防ぐためである。

以上のように、本実施の形態に係る照明器具１００によれば、光源基板４０の実装面４２の領域のうちＬＥＤ４１が実装されていない領域に突出部６６を押し付けることができるので、実装面４２に複数のＬＥＤ４１が実装されていても、ＬＥＤ４１の配置に影響を与えることなく、光源基板４０の放熱効率を向上させることができる。

また、本実施の形態に係る照明器具１００によれば、光源基板４０の中央部にも複数のＬＥＤ４１を均等間隔で実装することができるので、必要な光度を得るための実装面４２の面積を小さくすることができる。光源基板４０を小さくすることができれば、照明器具１００自体を小さくすることができる。

また、本実施の形態に係る照明器具１００によれば、光源基板４０の実装面４２全体に複数のＬＥＤ４１を均等間隔で実装することができるので、ＬＥＤ４１の配置による光の粒々感を小さくすることができる。

また、本実施の形態に係る照明器具１００によれば、ホルダ６０の押圧部裏面６３の中央領域Ｒ０に突出部６６を形成し、押圧部裏面６３で光源基板４０を押さえつつ器具本体１０に取り付けられるので、光源基板４０の周囲部に対し中央部をより押圧することができる。それにより、熱の集中する光源基板４０中央部の放熱を向上させることができ、ＬＥＤの光束の向上へつながる。

また、本実施の形態に係る照明器具１００によれば、突出部６６をエンボスとすることにより、光源基板４０の実装面４２と接触する面を少なくすることができ、熱によるホルダ６０の劣化を防ぐことができる。また、光源基板４０の実装面４２と接触する面を少なくすることにより、実装面４２でのＬＥＤ４１の配置に与える影響を少なくすることができる。

１０器具本体、１１基板取付面、１２本体側ネジ穴、２０点灯ユニット、３０電気接続用ハーネス、４０光源基板、４１ＬＥＤ、４２実装面、４３基板裏面、５０熱伝導部材、５１基板当接面、６０ホルダ、６１押圧部、６２押圧部表面、６３押圧部裏面、６４開口部、６５ネジ穴、６５ａネジ通し部、６６突出部、６７先端部、７０拡散カバー、８０反射板、８１取付バネ。

Claims

実装面に配置された複数の光源を備える光源基板と、
前記実装面の裏面と当接した基板取付面を備える放熱部と、
前記実装面と当接するとともに前記実装面を前記放熱部の側に押し付ける押圧部であって、前記複数の光源の各光源に対応する位置に前記複数の光源の各光源から発せられる光を通過させる開口部が形成された押圧部を備え、前記押圧部と前記基板取付面との間に前記光源基板を挟んで保持する基板保持部と
を備え、
前記押圧部は、
前記実装面と当接する押圧部裏面の中央領域であって前記実装面の中央部に当接する中央領域に、前記開口部と前記開口部の隣の開口部との間の領域の前記押圧部裏面から突き出た突出部が複数形成されていると共に、前記押圧部裏面の前記中央領域以外の領域には前記突出部が形成されていない照明器具。
前記複数の突出部のうち前記中央領域の中央部分に形成された中央突出部の前記押圧部裏面からの高さは、前記中央突出部以外の突出部の前記押圧部裏面からの高さより高く形成されている請求項１に記載の照明器具。
前記複数の突出部の各突出部は、球面状に突き出しており、球面状の先端部により前記実装面の中央部を前記放熱部の側に押し付けている請求項１または２に記載の照明器具。
前記突出部は、エンボスが形成されている請求項１から３のいずれか１項に記載の照明器具。