JP6106533B2

JP6106533B2 - 照明装置

Info

Publication number: JP6106533B2
Application number: JP2013130125A
Authority: JP
Inventors: 二郎藁谷; 野口　英一; 英一野口; 孝司粟野
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2013-06-21
Filing date: 2013-06-21
Publication date: 2017-04-05
Anticipated expiration: 2033-06-21
Also published as: AU2014203331A1; JP2015005413A; EP2816282A1; AU2014203331B2

Description

本発明は照明装置に関する。

現在、様々な製品において省エネルギー化の動きが進んでいる。省エネルギー化の動きに伴い、照明業界では、発光効率が良く省エネルギーなＬＥＤを光源としたものの需要が高まってきている。家庭用照明においては白熱電球からＬＥＤ電球へと切替が進んでいる。

これまで工場などの照明には、電灯よりも長寿命であり、明るく照射することのできる水銀灯が用いられていた。ただし、ＬＥＤ照明装置は水銀灯と比べると長寿命であり、水銀灯と同様に明るく照射することができ、水銀灯よりも始動性が良く、水銀灯よりも消費電力を減らすことができるため、工場などの照明にもＬＥＤを光源としたものが望まれている。
工場などの照明にＬＥＤを光源としたものには特許文献１のような構造がある。

特開２０１３−４１６８号公報

ところで、長寿命のＬＥＤ照明装置を提供するためには、光源部の放熱性を向上させる必要があるが、発熱が集中する光源部の放熱が課題である。
特許文献１は、放熱フィンにおける一部分を他の部分よりも高くして放熱性の向上を図っているが、更なる放熱性の向上が望まれている。
本発明は放熱をし易くすることが出来る構造の照明装置の提供を目的とする。

本体と、光源と、点灯装置と、前記本体に対して回動するように接続されるアームと、を有し、前記光源は、ヒートシンクを上部に有し、下部にＬＥＤを備え、前記光源と前記本体とは、前記ヒートシンクが前記本体の上端より露出するよう取り付けられる照明装置において、前記点灯装置は前記ヒートシンクの上方で前記アームに接続されており、前記ヒートシンクは、平面部と、該平面部の一面から突出する複数の凸部とからなり、前記複数の凸部の前記平面部からの高さは、前記アームの回動方向の両端に位置する凸部より中央の凸部が高い構成、又は前記複数の凸部のそれぞれの前記平面部からの高さは、前記アームの回動方向の両端より中央部が高い構成であることを特徴とする。

本発明によれば、ヒートシンクを山型形状にすることで、放熱し易くすることが出来る照明装置を提供することができる。

照明装置の側面図。床面方向から見た際の照明装置の全体斜視図。天井方向から見た際の照明装置の全体斜視図。照明装置の側面図。アームを３０度回動させた状態の照明装置の側面断面図。アームを切断した状態の斜視図（１）ヒートシンクの側面図。アームを切断した状態の斜視図（２）照明装置の分解斜視図。

本発明は、下記の構成を特徴とするものである。本体２１と、光源１９と、を有し、前記光源１９は、ヒートシンク８を上部に有し、下部にＬＥＤを備え、前記光源１９と前記本体２１とは、前記ヒートシンク８が前記本体２１の上端より露出するよう取り付けられる照明装置において、前記ヒートシンクの先端を山型形状にすることで、ＬＥＤ照明装置の放熱をし易くすることが出来る照明装置を提供することができることを特徴とする。

以下、本発明の実施例にかかる照明装置１００の構成を添付の図１〜図９を用いて説明する。また、実施例内の説明の便宜上、図示しない天井側を上側、床面側を下側とする。
本照明装置１００は、建築物、主に工場の内部の天井面に設置され、建築物に設けられた屋内配線器具と接続されることで外部電源と接続されるとともに所定の位置に固定されて使用されるものである。

図１は、照明装置１００の側面図である。後ほど詳述するが、照明装置１００は、アーム１と、点灯装置２０と、光源１９と、本体２１と、から構成されている。図２は、図示しない天井面に設置された照明装置１００を床面方向から見た際の照明装置１００の全体斜視図である。図３は、照明装置１００を天井方向から見た際の照明装置１００の全体斜視図である。図４は、照明装置１００の側面図である。図５は、アーム１を３０度回動させた状態の照明装置１００の側面断面図である。図６は、アーム１を切断した状態で照明装置１００を天井方向から見た際の照明装置１００の斜視図（１）である。図７は、図４におけるヒートシンク８近傍の断面拡大図である。図８は、アーム１を切断した状態で照明装置１００を天井方向から見た際の照明装置１００の斜視図（２）である。
図９は、照明装置１００の分解斜視図である。

図１、図４、図９に示すように、アーム１は、側面視で略凹形状となるよう形成された部材である。アーム１により、照明装置１００全体の重さを支えられれば良く、厚さや長さ、形状を特に定めるものではない。アーム１は、照明装置１００全体の重さを支えるために、重量に耐えうる材料で形成することが望ましい。アーム１は、板状の天井部１ａと、天井部１ａの両端部と略垂直に設けられた板状のアーム部１ｂと、天井部１ａとアーム部１ｂとをつなぐ傾斜部１ｃと、からなる。天井部１ａと、アーム部１ｂと、傾斜部１ｃと、で略凹形状となる。照明装置１００においては、アーム１の天井部１ａのみが天井と（建造物と）接する。照明装置１００から発せられた熱を建造物に伝える際は、アーム１を介して伝熱することになる。そのため、アーム１は伝熱性の良い材料で形成することが望ましい。伝熱性が良く、重量に耐えうる材料ということで、アーム１は、点灯装置２０と、光源１９と、本体２１のアースの連続性を有する鉄などの材料で形成することが望ましい。

図９に示すように、点灯装置２０は、上板２と、点灯回路４と、下板５と、から構成されている。点灯装置２０の外観は略直方体形状である。上板２は、側面視で凹形状となるよう形成された部材であり、長方形の板部Ａと板部Ａの両短辺側に垂直に設けられる板部Ｂとから構成される。下板５も、凹形状となるよう形成された部材であり、長方形の板部Ｃと板部Ｃの両長辺側に垂直に設けられる板部Ｄとから構成される。上板２と下板５とが接続され略直方体形状となる。ただし、内部に点灯回路４を収める形状であればこの限りではない。

図１、図３〜図９に示すように、ヒートシンク８は先端中央を突起させた山型形状である。図１などに記載のようにヒートシンク８を山型形状とするために、発熱が集中する中央の略板状の突起部（凸部）を突起させ中央の略板状の突起部（凸部）から両端の略板状の突起部（凸部）に行くに従い突起部（凸部）の高さが低くなっていく構造を有する。その他ヒートシンク８を山型形状とするために、ヒートシンク８の略板状の突起部について個々の突起部の高さを一定にし、個々の突起部（凸部）の中央部の突起を高くし、個々の突起部（凸部）の両端に行くに従い突起部の高さが低くなっていく構造としても良い。この構造とすると、ヒートシンク８を押出成型にて容易に加工ができる効果がある。

図９に示すように、光源１９は、ヒートシンク８と、ＬＥＤ１０と、ＬＥＤ係止板１１と、から構成されている。ヒートシンク８は、平板部と、平板部の一面に設けられる凹凸部と、からなる。凹凸部における凸部は略板状であり、複数の凸部が平板部から略垂直となるよう突出している。複数の凸部は、一端の凸部から中央の凸部にかけて平面部からの高さが高い凸部となっていき、中央の凸部から他端の凸部にかけて平面部からの高さが低い凸部となっていき、全体として山型形状となる。複数の凸部が設けられる方向は同一である。そのため、凹部も同一方向を向く。平板部の他面には、ＬＥＤ１０が設けられる。ＬＥＤ１０とヒートシンク８とは絶縁材を介して接続され、ＬＥＤ係止板１１によりＬＥＤ１０はヒートシンク８に固定されている。ＬＥＤ１０は、基板と、基板上に載置された発光素子と、から構成されている。発光素子で発生した熱は、基板、絶縁シート９を介し、ヒートシンク８へと伝わる。ヒートシンク８まで伝わった熱は、ヒートシンク８の凹凸部により外部空気に触れ、放熱される。ヒートシンク８からの放熱効果を奏するものであれば、この形状に限らない。ヒートシンク８は、その役割上、放熱性の良い材料で形成することが望ましい。また、全体重量の関係もあるため、なるべく軽い材料で形成することが望ましい。よって、ヒートシンク８はアルミなどの材料で形成することが望ましい。

図９に示すように、本体２１は、本体支持部材１２と、本体底板と、反射筒１４と、筒部材１５と、本体側板１６と、透光カバー１７と、から構成されている。本体支持部材１２は、本体底板部１３と、本体支持部と、からなる。本体底板部１３は、略板形状の部分である。本体底板部１３には筒部材１５を取り付ける開口部が設けられている。開口部は光源１９の数となるよう設けられている。本体支持部は、本体底板部１３の端部に、該本体底板部１３から略垂直となるように設けられている板状の部分である。本実施例においては本体支持部はアーム部１ｂと同数となるよう２部が設けられている。反射筒１４は、上面から下面に向かって徐々に断面積が広がる略円筒形状の部材である。また、反射筒１４の内面は、鏡状になっており、光源１９からの光を、反射し下方（床面方向）に導く。筒部材１５は、略円筒形状の部材である。筒部材１５の内径は反射筒１４の外形と略等しく、反射筒１４を内部に係止することができる形状である。
反射筒１４を内部に備えた上で、筒部材１５と本体底板部１３とが接続される。筒部材１５が接続される位置は、本体底板部１３の開口部が筒部材１５の開口に臨む位置である。
本体側板１６は、両底面が開口した略筒状の部材である。透光カバー１７の材料としてはガラス、プラスチックなど透光性の材料であれば良い。

図１〜図４に示すように、点灯装置２０は、アーム１のアーム部１ｂに接続されている。本実施例においては、点灯装置２０が直方体形状をしており、短辺側の板部Ｂがアーム部１ｂと接続されている。点灯装置２０とアーム１とを接続することで、点灯回路４からの熱を、上板２、下板５を介してアーム部１ｂに伝えることが可能となる。

図１〜図４、図６、図９に示すように、アーム１のアーム部１ｂと、本体支持部材１２の本体支持部と、がネジで接続される。これにより、本体２１とアーム１とが接続される。本実施例では、アーム部１ｂ側から見た際に、アーム１の天井部１ａと、本体支持部材１２の本体底面部とは略平行となるように接続されている。

図１、図９に示すように、光源１９と、本体２１とは、本体支持部材１２の本体底面部にヒートシンク８をネジ止めすることで接続される。光源１９と本体２１との接続の際、本体支持部材１２の開口部からＬＥＤ１０が臨むように、かつヒートシンク８は本体２１の上部に位置するように接続される。

ここで、照明装置１００において、最も温度が高い部分は、ヒートシンク８である。そのため、ヒートシンク８の放熱、または伝熱を行うことで照明装置１００全体の温度を下げることができる。熱と効率には相関関係があり、熱を下げることで効率低下を抑制することができる。

上記のようにヒートシンク８を山型形状とすることにより中央部の凸部ほど空気と接し易くなる効果が発生する。ヒートシンク８からの放熱により暖められた空気は上昇していき、熱対流を起こすことができる。熱対流により、ヒートシンク８周りの空気を冷却することができ、ヒートシンク８の冷却を促進することが可能となる。

図３に示すように、本実施例において、アーム１の本体２１支持部の板の向きと、凹凸部における凸部が設けられる方向が異なる向きとなるように、光源１９は本体２１に取り付けられている。本実施例において、光源１９は３つ実装されるが、何れも同じ向きとなるように本体２１に取り付けられている。

また、本実施例においては、アーム１に対して本体２１上面が垂直となるように設けているが、この限りではない。アーム１に対して本体２１上面が垂直以外の角度を有するように設けることも可能である。例えば、アーム１に対して本体２１上面が６０度となるように設けることが可能である。このように設けることで、光源１９の照射方向もアーム１の天井面に対して３０度傾けることが可能となり、所望の角度とすることが可能となる。

また、アーム１に対して本体２１上面が垂直以外の角度を有するように設けることで、天井に傾きがある部分に設置しても光源１９を直下に向けることが可能となる。

また、アーム１のアーム部１ｂの板の向きと、ヒートシンク８の凹凸部における凸部が設けられる方向が同じ向きとなるように設けられている。図５に示す通り、アーム１が本体２１に対して回動する際、アーム１に固定された点灯装置２０も同じ軌跡にて、回動する。その際、アーム１のアーム部１ｂの板の向きと、ヒートシンク８の凹凸部における凸部が設けられる方向が同じ向きとなるように設けられていること、ヒートシンク８の両端が低くなっていることにより、ヒートシンク８と点灯装置２０との干渉（接触）の恐れを低減することができる。これにより、従来よりもアーム１のアーム部１ｂの長さを短くすることが可能となり、アーム１の重量を低減、照明装置１００の重量を低減することができる。

ヒートシンク８は、図６、７に示すように、凸部両端を低くし、中央に行くに従い
徐々に高くすることにより、本体２１外からの空気を取り込み易くことが出来る。

また、ヒートシンク８手前の本体底板部１３を平坦としていることにより、本体外からの空気を清流させ安定した放熱を行うことが出来る。

また、ヒートシンク８は、図８に示すように、本体底板部１３の上に複数配置することが出来、アーム１のアーム部１ｂの板の向きに平行となる凹部は、同一線上に配置することにより、本体２１外からの空気を両端から均一に呼び込み、中央へ集中させることにより、上方へ対流させることにより、発熱を低減することが出来る。

１アーム
１ａ天井部
１ｂアーム部
２上板
４点灯回路
５下板
８ヒートシンク
１０ＬＥＤ
１１ＬＥＤ係止板
１２本体支持部材
１３本体底板部
１４反射筒
１５筒部材
１６本体側板
１７透光カバー
１８透光カバー係止部材
１９光源
２０点灯装置
２１本体
１００照明装置

Claims

本体と、光源と、点灯装置と、前記本体に対して回動するように接続されるアームと、を有し、前記光源は、ヒートシンクを上部に有し、下部にＬＥＤを備え、前記光源と前記本体とは、前記ヒートシンクが前記本体の上端より露出するよう取り付けられる照明装置において、前記点灯装置は前記ヒートシンクの上方で前記アームに接続されており、前記ヒートシンクは、平面部と、該平面部の一面から突出する複数の凸部とからなり、前記複数の凸部の前記平面部からの高さは、前記アームの回動方向の両端に位置する凸部より中央の凸部が高い構成、又は前記複数の凸部のそれぞれの前記平面部からの高さは、前記アームの回動方向の両端より中央部が高い構成であることを特徴とする照明装置。