JP6179821B2 - 照明器具 - Google Patents

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Description

本開示は、LED等の半導体発光素子を光源として用いた照明器具に関する。
近年、環境保全の観点から、省エネルギー化に優れた半導体発光素子を光源に用いた照明器具の普及が進んでいる。例えばLEDに代表される半導体発光素子は、長寿命で且つ発光効率が高いことを利点としている。
しかしながら、照明器具が適正な環境で使用されない場合、こういった利点が損なわれるおそれがある。すなわち、半導体発光素子は高温によって劣化が助長されるため、高温下で使用される場合には正規の寿命を確保できなくなる可能性がある。特に、高い照度が要求される照明器具においては、照明器具の基板に大電流が流れるため発熱量が大きくなり、早期の光束低下を引き起こす。さらに、基板への蓄熱は、素子間を接続する配線の断線や固定材の剥離などの不良を招くおそれもある。
そこで、照明器具から外部への放熱を促進するための放熱機構を備えたものが知られている。
例えば、特許文献1及び2には、LEDが取り付けられた基板に熱的に接続されたフィンを備えた照明器具が記載されている。この照明器具においては、LEDからの放熱は基板からフィンに伝わり、フィンの間を通る空気によって外部へ放熱されるようになっている。
特開2014−170672号公報 特開2014−170676号公報
しかしながら、半導体発光素子を用いた照明器具の普及をより一層推進する観点から、半導体発光素子や基板の温度上昇に起因した照明器具の寿命短縮をより効果的に抑制することが望まれている。このため、特許文献1及び2に記載されている照明器具の放熱効率をさらに向上させ得る放熱機構が求められている。
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、放熱効率をより一層向上し得る照明器具を提供することを目的とする。
(1)本発明の少なくとも一実施形態に係る照明器具は、
半導体発光素子を含む発光部と、
空気流入口を有し、前記発光部が支持される支持基板と、
前記発光部及び前記支持基板を覆うように設けられ、前記空気流入口を介して外部空間と連通する内部空間を前記支持基板とともに形成するシェードと、
を備え、
前記シェードの内壁面には、前記シェードの高さ方向における中央領域において段差部を有し、
前記支持基板は、前記シェードの前記内壁面の前記段差部に当接している。
上記(1)の構成によれば、シェードの内壁面のうち高さ方向における中央領域に段差部が設けられており、この段差部に当接するように、発光部が支持される支持基板が設けられている。そのため、発光部からの放熱によって照明器具内に形成される空気の上昇流を形成するに際して、シェードの内壁面のうち支持基板よりも下方の領域によって、シェードと支持基板によって形成される内部空間に流入する直前における冷却空気を上方に向けて整流することができる。これにより、照明器具の内部における冷却空気の流れの損失を低減することが可能になり、シェードの下方から内部空間に流入する空気量が増大し、放熱効率を向上することができる。また、支持基板が段差部に当接しているので、支持基板をシェードに対して適正に位置決めすることができるとともに、支持基板とシェードの段差部との間の当接部を介した伝熱経路が確立されて、支持基板からシェードへの伝熱が促進されるので、照明器具の放熱効率を一層向上させることができる。
(2)幾つかの実施形態では、上記(1)の構成において、
前記段差部は、前記シェードの全周にわたって連続的に形成される。
上記(2)の構成によれば、支持基板とシェードの段差部との間の当接面積を増大させて、支持基板からシェードへの伝熱をより一層促進させることができる。また、シェードの段差部に対して支持基板を精度よく位置決めすることができる。
(3)一実施形態では、上記(1)又は(2)の構成において、
前記段差部が、前記シェードの内壁面に設けられたリブによって形成されている。
上記(3)の構成によれば、段差部としてシェードの内壁面にリブを形成することで、上記(1)で述べた段差部による技術的利得を享受できることに加えて、リブ(段差部)によるシェードの剛性向上効果を得ることができる。
(4)他の実施形態では、上記(1)乃至(3)の何れかの構成において、
前記段差部が、前記シェードの内壁面に設けられたテーパ面によって形成されている。
上記(4)の構成によれば、段差部としてシェードの内壁面にテーパ面を形成することで、上記(1)で述べた段差部による技術的利得を享受できることに加えて、テーパ面(段差部)の加工が容易になる。
(5)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(4)の何れかの構成において、
前記シェードの少なくとも内壁面は、アルマイト皮膜によって覆われている。
上記(5)の構成のように、放熱性に優れるアルマイト皮膜によってシェードの少なくとも内壁面を覆うことで、シェードから冷却空気への放熱を促進させることができる。このため、上記(1)で述べた伝熱経路を介して、支持基板からシェードに伝わった熱を効果的に散逸させることができ、支持基板の冷却効率をより一層高めることができる。
(6)一実施形態では、上記(1)乃至(5)の何れかの構成において、
前記シェードの少なくとも内壁面は、研磨処理が施されている。
上記(6)の構成のように、シェードの少なくとも内壁面に研磨処理を施すことで、半導体発光素子からの光をシェード内壁面で反射させて、照明器具の照度を向上させることができる。このため、例えば照明器具のグレア抑制のために発光部をシェードの奥深くに配置する場合であっても、シェードの内壁面において光が反射するので、照明器具の照度を十分に確保できる。
(7)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(6)の何れかの構成において、
前記照明器具は、
前記支持基板に固定される下端部と造営材に取付け可能に構成された上端部とを有し、鉛直方向に沿って延在する支柱部と、
前記支持基板の上方において水平方向に沿って延在し、前記支柱部の前記上端部と前記下端部との間の中央部に固定される上部支持板と、
前記上部支持板の上面に対して前記シェードを締結する締結部材と、
をさらに備える。
上記(7)の構成によれば、支柱部の中央部に固定される上部支持板の上面に対してシェードを締結部材によって締結するようにしたので、締結部材の締結力によって、支柱部に対して相対的に下方にシェードを押し下げ、シェードの段差部を支持基板に押し付けることができる。これにより、支持基板とシェードの段差部とが密接し、両者間における伝熱をより一層促進して、照明器具の放熱効率をより一層向上させることができる。
また、シェードを上部支持板の上面に対して締結する締結部材を設けたので、シェードの段差部と支持基板とを直接締結する必要がなくなり、シェードのデザインの自由度を高めることができる。
(8)幾つかの実施形態では、上記(7)の構成において、
前記上部支持板には、前記空気流入口を介して前記内部空間に取り込まれた冷却空気を排出するための空気排出口が形成されている。
上記(8)の構成によれば、空気流入口から内部空間に取り込んだ冷却空気によって照明器具の冷却を行った後、温かくなった冷却空気を上部支持板の空気排出口から外部に排出することで、冷却空気の循環流を形成し、照明器具を効率的に冷却することができる。また、水平方向に延在する上部支持板に空気排出口を形成することで、支持基板に形成された空気流入口から取り込まれた冷却空気が上部支持板の空気排出口に向かって上方に流れることになる。よって、支持基板と上部支持板とシェードとで囲まれる内部空間における冷却空気の流れの転向を抑制して、急激な転向に起因した冷却空気の流れ損失を抑制できる。
本発明の少なくとも一実施形態によれば、シェードの内壁面の中央領域に段差部が設けられており、発光部を支持する支持基板がこの段差部に当接するように設けられている。そのため、照明器具内に形成される空気の上昇流を、支持基板よりも下方の領域において整流することができ、下方の領域を通って内部空間に流入する空気量を増大させ、延いては放熱効率を向上させることができる。また、支持基板が段差部に当接しているので、支持基板をシェードに対して適正に位置決めすることができるとともに、支持基板とシェードの段差部との間の当接部を介した伝熱経路が確立されて、支持基板からシェードへの伝熱が促進されるので、照明器具の放熱効率を一層向上させることができる。
一実施形態に係る照明器具の鉛直方向に沿った断面図である。 一実施形態に係る照明器具の底面図(図1のA−A線矢視図)である。 一実施形態に係る照明器具の上面図(図1のB−B線矢視図)である。 一実施形態に係る照明器具の斜視図である。 一実施形態に係る照明器具周囲の空気流れを示す図である。 段差部の周辺構造を示す一構成例である。 段差部の周辺構造を示す他の構成例である。 段差部の周辺構造を示すさらに他の構成例である。
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
最初に、図1乃至図4を参照して、一実施形態に係る照明器具1の全体構成について説明する。なお、図1は、一実施形態に係る照明器具1の鉛直方向に沿った断面図である。図2は、一実施形態に係る照明器具1の底面図(図1のA−A線矢視図)である。図3は、一実施形態に係る照明器具1の上面図(図1のB−B線矢視図)である。図4は、一実施形態に係る照明器具1の斜視図である。
幾つかの実施形態において、照明器具1は、図1及び図2に示すように、半導体発光素子を含む発光部2と、発光部2が支持される支持基板4と、発光部2及び支持基板4を覆うように設けられたシェード10と、を備える。
なお、以下、「周方向」および「半径方向」とは、支持基板4の中心を基準とした場合における周方向および半径方向である。
また、照明器具1は、鉛直方向に沿って延在する支柱部30と、支持基板4の上方に設けられた上部支持板20と、を更に備えていてもよい。
さらに、照明器具1は、支持基板4の上面に取付けられたフィン8や、上部支持板20の上方に設けられたカバープレート35を、適宜備えていてもよい。
以下、各部位の具体的な構成例について説明する。
幾つかの実施形態では、発光部2は、半導体発光素子と、一又は複数の半導体発光素子が取り付けられる基板と、基板に取付けられるとともに半導体発光素子に接続される端子と、端子に接続され半導体発光素子に電流を流すためのリード線と、を含む半導体素子モジュール又は半導体素子パッケージである。
半導体発光素子は、例えば、LED(発光ダイオード素子;Light Emitting Diode)であってもよい。この場合、発光部2は、半導体発光素子としてのLEDの点灯動作に必要な制御を行うための制御部を更に含んでいてもよい。また、発光部2は、全てが一体的に形成されて分解不可の構成であってもよい。
また、他の構成例では、発光部2は、上述した構成において、半導体発光素子としてLEDに替えて半導体レーザが用いられてもよい。
図1及び図2に示す例示的な実施形態では、複数の発光部2が支柱部30の周囲において周方向に並ぶように円板状の支持基板4の下面に設置されている。発光部2の個数は、照明器具1の仕様に応じて任意に設定可能である。なお、図1及び図2において、発光部2については詳細構造(リード線を含む各種の配線等)を省略して図示している。
支持基板4は、空気流入口5を有している。図1及び図2に示す例示的な実施形態では、円板状の支持基板4の外周側には複数の空気流入口5が周方向に沿って配列されている。また、支持基板4の中心部には一つの貫通穴6が設けられており、貫通穴6に支柱部30が挿入された状態で支持基板4が支柱部30に固定されるようになっている。固定の一例として、支持基板4は、かしめによって支柱部30の下端部31に固定される。さらに、支持基板4は、熱伝導率の高い材料で形成されてもよく、例えば、アルミニウム、鉄、または銅を含む金属、あるいは放熱性セラミックス材料等が用いられる。
フィン8は、熱伝導率の高い材料で形成されている。フィン8の材料としては、例えばアルミニウム、鉄、または銅を含む金属、あるいは放熱性セラミックス材料等が用いられる。また、フィン8は、支持基板4に対して熱的に接続されている。図示される例では、複数のフィン8が支柱部30を中心として放射状に配列されており、各々のフィン8は支持基板4の上面に接触した状態で固定される。隣り合う2枚のフィン8の間には冷却用の空気が流れる空気流路が形成される。
シェード10は、空気流入口5を介して外部空間50と連通する内部空間18を支持基板4とともに形成する。ここでいう内部空間18とは、シェード10と支持基板4の上面とによって形成される空間である。
図1及び図4に示す例示的な実施形態では、シェード10は、上方から下方に向けて拡径した中空円錐台状に形成されている。他の実施形態では、シェード10は円筒状であってもよいし、断面が多角形状の角筒状であってもよい。
また、図1及び図4に示す例示的な実施形態では、シェード10の下端11は、発光部2から照射された光が下方の照射領域(不図示)に到達するのを妨げないように半径方向外側に向かって突出しているのに対し、シェード10の上端14は、半径方向内側に向かって突出している。シェード10の上端14は、上部支持板20によって支持されるようになっている。
なお、一例として、シェード10は、スピニング加工(例えばヘラ絞り)によって作製されてもよい。また、シェード10は、熱伝導率の高い材料で形成されてもよく、例えば、アルミニウム、鉄、または銅を含む金属、あるいは放熱性セラミックス材料等が用いられる。
また、シェード10の内壁面10aには、シェード10の高さ方向における中央領域12において段差部13が設けられている。
この段差部13を境界として、シェード10の内壁面10aのうち下方側領域は、シェード10の内壁面10aのうち上方側領域よりも径方向外側に位置する。ここで、段差部13とは、シェード10の内壁面10aにおける上方領域と下方領域との間で径方向位置が不連続に急激に変化する箇所をいう。
なお、図1及び図4に示す例示的な実施形態では、段差部13の形成位置においてシェード10の内壁面10aおよび外壁面10bの両方について半径方向位置が不連続に急変しているが、外壁面10bには段差が形成されておらず、内壁面10aのみに段差が形成されていてもよい。その場合、高さ方向に関して、段差部13の形成位置の上下においてシェード10の肉厚が異なっていてもよい。
一実施形態では、上記構成を有する照明器具1において、支持基板4は、シェード10の内壁面10aの段差部13に当接している。具体的には、支持基板4の上面側が、シェード10の内壁面10aの段差部13の下面側に当接している。支持基板4と段差部13とは、熱伝導性を向上させるために面接触していてもよい。あるいは、支持基板4と段差部13とは、周方向において線接触していてもよいし、点接触していてもよい。
ここで、図5を参照して、点灯時における照明器具1の放熱作用について説明する。
図5は、一実施形態に係る照明器具1の周囲の空気流れ(図中矢印で示す流れ)を示す図である。
照明器具1の点灯時、発光部2は発熱し、その熱は支持基板4を介してフィン8やシェード10に伝わり、シェード10の内部空間18および下方空間19はシェード10の外部空間50よりも高温になる。なお、シェード10の下方空間19とは、シェード10の内壁面10aと支持基板4の下面とで形成される空間である。このため、シェード10の内部空間18および下方空間19の空気密度が外部空間50よりも小さくなり、シェード10の内部空間18および下方空間19内の高温空気に浮力が生じて、シェード10の下方から内部空間18および下方空間19に空気が流入してシェード10の内部に上昇気流が発生する(煙突効果)。このとき、シェード10の下方空間(下方の領域)19では、シェード10の内部に引き込まれた空気がシェード10の内壁面10aによって上方に向かって整流される。そして、整流された空気は、シェード10の中央領域12に設置された支持基板4の空気流入口5を通って内部空間18に流入し、内部空間18においてフィン8の間の空気流路を通って後述する空気排出口21から排出される。こうして、シェードの内部を流れる空気によって、発光部2、支持基板4およびシェード10は放熱し、冷却される。
上述した構成によれば、シェード10の内壁面10aのうち高さ方向における中央領域12に段差部13が設けられており、この段差部13に当接するように、発光部2が支持される支持基板4が設けられている。そのため、発光部2からの放熱によって照明器具1内に形成される空気の上昇流を、シェード10の内壁面10aのうち支持基板4よりも下方の領域によって整流することができる。これにより、照明器具1の内部における冷却空気の流れの損失を低減することが可能になり、シェード10の下方から内部空間18に流入する空気量が増大し、放熱効率を向上することができる。また、支持基板4が段差部13に当接しているので、支持基板4をシェード10に対して適正に位置決めすることができるとともに、支持基板4とシェード10の段差部13との間の当接部を介した伝熱経路が確立されて、支持基板4からシェード10への伝熱が促進されるので、照明器具1の放熱効率を一層向上させることができる。
また、支持基板4はシェード10の内側の中央領域12に取付けられるため、支持基板4のシェード10への組み付け作業時に、シェード10の内壁面10aに支持基板4が意図せずぶつかってしまった場合であっても、内壁面10aについた傷や凹みが外側から目立ち難いという利点も有する。さらに、シェード10に設けた段差部13によってシェード10の剛性が向上することから、そもそも傷や凹みがつきにくいという効果も期待できる。
上記構成において、幾つかの実施形態では、図3に示すように、段差部13は、シェード10の全周にわたって連続的に形成されていてもよい。
これにより、支持基板4とシェード10の段差部13との間の当接面積を増大させて、支持基板4からシェード10への伝熱をより一層促進させることができる。また、シェード10の段差部13に対して支持基板4を精度よく位置決めすることができる。
なお、他の実施形態では、段差部13は、シェード10の周方向において断続的に形成されていてもよい。この場合、段差部13は、シェード10の周方向において互いに離間して複数設けられてもよい。
また、上記構成において、幾つかの実施形態では、図5に示すように、シェード10の下端11から上端14までの全高さをHとしたとき、段差部13が形成されるシェード10の高さ方向における中央領域12は、シェード10の下端11を基準としたときに0.1H以上且つ0.8H以下の範囲、例えば0.3H以上且つ0.6H以下の範囲であってもよい。すなわち、シェード10の下端11を基準とした段差部13の高さHは、0.1H以上且つ0.8H以下(例えば0.3H以上且つ0.6H以下)であってもよい。
このように、段差部13の高さHを0.1H以上且つ0.8H以下とすることにより、シェード10の下方空間19おける空気の整流効果が確実に得られるとともに、放熱のための内部空間18の容積を十分に確保することができ、シェード10の内部空間18に流入する空気量を十分に確保して放熱を促進することができる。また、段差部13の高さHを0.1H以上に設定することにより、発光部2がシェード10によって囲まれた空間の内部に位置するようになり、照明器具1のグレアを抑制することができる。
さらに、上記構成において、支持基板4に取付けられた発光部2が、照明カバー7によって覆われていてもよい。照明カバー7は、発光部2から照射される光を阻害しないように、透光性材料で形成される。また、照明カバー7は、発光部2を覆うように、支持基板4に固定されてもよい。この照明カバー7も、支持基板4と同様に、シェード10の高さ方向における中央領域12に設けられてもよい。すなわち、照明カバー7は、0.1H以上且つ0.8H以下の高さ方向範囲に含まれるように配置されてもよい。
図1乃至図4に戻って各部位の具体的な説明を続ける。
幾つかの実施形態では、支柱部30は、鉛直方向に沿って延在し、支柱部30の下端部31が支持基板4に固定される。
一実施形態において、支柱部30は、支持基板4に固定される下端部31と造営材40に取付け可能に構成された上端部32とを有し、鉛直方向に沿って延在する。
図1に示された例示的な実施形態では、支柱部30の上端部32は、ブラケット36を介して造営材40に取付けられている。ブラケット36の上部は締結部材37によって造営材40に固定され、ブラケット36の下部に締結部材38によって支柱部30の上端部32が固定される。なお、造営材40は、例えば天井や柱などの建物の構造材であり、照明領域の上方に位置する。
なお、上記実施形態では、支柱部30がブラケット36を介して造営材40に取付けられた構成となっているが、支柱部30は、ワイヤ等の連結部材(不図示)を介して造営材40に取付けられてもよい。
また、幾つかの実施形態では、上部支持板20は、支持基板4の上方において水平方向に沿って延在し、支柱部30の上端部32と下端部31との間の中央部33に固定される。
図1、図3及び図4に示される例示的な実施形態では、上部支持板20は、円板状に形成されており、その中心部には一つの貫通穴22が設けられている。この貫通穴22に支柱部30が挿入された状態で、上部支持板20と支柱部30が固定されるようになっている。固定の一構成例として、上部支持板20は、支柱部30に固定された第1環状部24と第2環状部26との間に挟み込まれることによって、支柱部30に対して固定される。第1環状部24は、円筒状に形成され、支柱部30の外周を囲むように配置される。この状態で、締結部材(例えばリベット)25によって第1環状部24と支柱部30が締結される。第2環状部26も支柱部30の外周を囲むように配置され、支柱部30に固定される。なお、第2環状部26は、支柱部30の外周面に設けられたフランジのように、支柱部30と一体的に設けられてもよい。そして、上部支持板20の下面に第2環状部26が当接し、上部支持板20の上面に第1環状部24が当接し、第2環状部26と第1環状部24との間に上部支持板20が挟み込まれることによって、上部支持板20は支柱部30に対して固定される。
なお、上述したように、支柱部30の下端部31には支持基板4が固定されている。すなわち、支柱部30は、上端部32がブラケット36を介して造営材40に固定されるとともに、上方から下方へ向けて順に、後述するカバープレート35、中央部33に位置する上部支持板20、下端部31に位置する支持基板4が取り付けられている。
幾つかの実施形態では、上記構成において照明器具1は、上部支持板20の上面に対してシェード10を締結する締結部材23を更に備える。
図1、図3及び図4に示す例示的な実施形態では、上部支持板20の外周側縁部の上面に、シェード10の上端14(シェード10のうち内周側に突出した部位)の下面が当接した状態で、上部支持板20およびシェード10の上端14を締結部材23が締結するようになっている。この場合、シェード10の上端14にはバカ穴が設けられ、上部支持板20には雌ねじが切られたねじ穴が設けられ、これらの穴を貫通するように締結部材23が挿入されて、上部支持板20およびシェード10の上端14を締結するようにしてもよい。
上記構成によれば、支柱部30の中央部33に固定される上部支持板20の上面に対してシェード10を締結部材23によって締結するようにしたので、締結部材23の締結力によって、支柱部30に対して相対的に下方にシェード10を押し下げ、シェード10の段差部13を支持基板4に押し付けることができる。これにより、支持基板4とシェード10の段差部13とが密接し、両者間における伝熱をより一層促進して、照明器具1の放熱効率をより一層向上させることができる。
また、シェード10を上部支持板20の上面に対して締結する締結部材23を設けたので、シェード10の段差部13と支持基板4とを直接締結する必要がなくなり、シェード10のデザインの自由度を高めることができる。
また、一実施形態において、上部支持板20には、空気流入口5を介して内部空間18に取り込まれた冷却空気を排出するための空気排出口21が形成されていてもよい。図3及び図4に示す例示的な実施形態では、上部支持板20の周方向に沿って複数の空気排出口21が配列されている。
上記構成によれば、空気流入口5から内部空間18に取り込んだ冷却空気によって照明器具1の冷却を行った後、温かくなった冷却空気を上部支持板20の空気排出口21から外部に排出することで、冷却空気の循環流を形成し、照明器具1を効率的に冷却することができる。また、水平方向に延在する上部支持板20に空気排出口21を形成することで、支持基板4に形成された空気流入口5から取り込まれた冷却空気が上部支持板20の空気排出口21に向かって上方に流れることになる。よって、支持基板4と上部支持板20とシェード10とで囲まれる内部空間18における冷却空気の流れの転向を抑制して、急激な転向に起因した冷却空気の流れ損失を抑制できる。
なお、上部支持板20の上方にはカバープレート35が設けられていてもよい。カバープレート35は、埃等の異物が空気排出口21から内部空間18に侵入することを防止するように構成される。図示される例では、カバープレート35は、上部支持板20と同一の径または上部支持板20よりも大径に形成された円板形状を有している。また、上部支持板20とカバープレート35との間にスペーサ34が設けられており、上部支持板20の空気排出口21からの空気の排気が阻害されないようになっている。
次に、図6A〜図6Cを参照して、段差部13の各構成例について説明する。
図6Aは、段差部13の周辺構造を示す一構成例である。
同図に示す例示的な実施形態では、段差部13が、シェード10の内壁面に設けられたテーパ面131によって形成されている。テーパ面131は、下方側の端部が上方側の端部よりも径方向外側に位置するように形成されている。例えば、段差部13がシェード10の全周にわたって連続的に設けられている場合、テーパ面131は、上方から下方に向けて拡径するように形成されてもよい。
このように、段差部13としてシェード10の内壁面10aにテーパ面131を形成することで、段差部13による技術的利得(放熱効率向上や位置決め精度向上)を享受できることに加えて、テーパ面(段差部13)131の加工が容易になる。
また、上記構成において、支持基板4の外縁部が、テーパ面131に対応した傾斜を有するテーパ状の当接面4aであってもよい。すなわち、支持基板4の外縁部が切り欠かれて、テーパ状の当接面4aを形成している。これにより、シェード10のテーパ面131と、支持基板4の当接面4aとが面接触するので、伝熱特性を高めることができ、照明器具1の放熱性をより一層向上させることができる。
図6B及び図6Cは、段差部の周辺構造を示す他の構成例である。
図6B及び図6Cに示す例示的な実施形態では、段差部13が、シェード10の内壁面10aに設けられたリブ132、133によって形成されている。
図6Bに示される例では、リブ132は、シェード10の一部が、例えば、絞り加工により内周側に屈曲することによって形成されている。そして、リブ132の下面132aと、支持基板4の上面4bとが当接するようになっている。
図6Cに示される例では、リブ133は、例えば、曲げプレス加工により作製され、シェード10とは別体に構成された断面L字状部材であり、このL字状部材が取付部材134(例えばねじ)によってシェード10に取付けられている。そして、リブ133の下面133aと、支持基板4の上面4bとが当接するようになっている。
このように、段差部13としてシェード10の内壁面10aにリブ132,133を形成することで、段差部13による技術的利得(放熱効率向上や位置決め精度向上)を享受できることに加えて、リブ(段差部13)132,133によるシェード10の剛性向上及び形状精度の向上効果を得ることができる。
一実施形態では、シェード10の少なくとも内壁面10aは、アルマイト皮膜によって覆われている。すなわち、アルマイト皮膜は、シェード10の内壁面10aの全面に設けられている。
このように放熱性に優れるアルマイト皮膜によってシェード10の少なくとも内壁面10aを覆うことで、シェード10から冷却空気への放熱を促進させることができる。このため、上述した伝熱経路を介して、支持基板4からシェード10に伝わった熱を効果的に散逸させることができ、支持基板4の冷却効率をより一層高めることができる。
なお、シェード10の外壁面10bは、デザイン性やコスト面等の観点からアルマイト皮膜を設けず他の塗装処理が施されていてもよい。あるいは、放熱性をより一層高めるために、シェード10の外壁面10bの少なくとも一部にアルマイト皮膜が設けられていてもよい。
また、一実施形態では、シェード10の少なくとも内壁面10aは、研磨処理が施されている。すなわち、研磨処理は、シェード10の内壁面10aの全面に施されている。
このように、シェード10の少なくとも内壁面に研磨処理を施すことで、半導体発光素子(発光部2)からの光をシェード10の内壁面で反射させて、照明器具1の照度を向上させることができる。このため、例えば照明器具1のグレア抑制のために発光部2をシェード10の奥深くに配置する場合であっても、シェード10の内壁面で光が反射するので、照明器具1の照度を十分に確保できる。
上述したように、本発明の少なくとも一実施形態によれば、シェード10の内壁面の中央領域12に段差部13が設けられており、発光部2を支持する支持基板4がこの段差部13に当接するように設けられている。そのため、照明器具1内に形成される空気の上昇流を、支持基板4よりも下方の領域において整流することができ、下方の領域を通って内部空間18に流入する空気量を増大させ、延いては放熱効率を向上させることができる。また、支持基板4が段差部13に当接しているので、支持基板4をシェード10に対して適正に位置決めすることができるとともに、支持基板4とシェード10の段差部13との間の当接部を介した伝熱経路が確立されて、支持基板4からシェード10への伝熱が促進されるので、照明器具1の放熱効率を一層向上させることができる。
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
例えば、上記実施形態では、図3に示すように上面視において略円形の照明器具1について具体的に説明したが、照明器具1の形状はこれに限定されるものではなく、例えば、上面視において多角形状であってもよい。
また、上記実施形態では、照明器具1がフィン8を備える場合について説明したが、照明器具1はフィン8を備えない構成としてもよい。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
1 照明器具
2 発光部
4 支持基板
5 空気流入口
7 照明カバー
8 フィン
10 シェード
10a 内壁面
10b 外壁面
11 下端
12 中央領域
13 段差部
14 上端
15 締結部材
18 内部空間
19 下方空間
20 上部支持板
21 空気排出口
24 第1環状部
26 第2環状部
30 支柱部
34 スペーサ
35 カバープレート
36 ブラケット
37 締結部材
40 造営材
50 外部空間
131 テーパ面
132,133 リブ

Claims (12)

  1. 半導体発光素子を含む発光部と、
    空気流入口を有し、前記発光部が支持される支持基板と、
    前記発光部及び前記支持基板を覆うように設けられ、前記空気流入口を介して外部空間と連通する内部空間を前記支持基板とともに形成するシェードと、
    を備え、
    前記シェードの内壁面には、前記シェードの高さ方向における中央領域において段差部を有し、
    前記支持基板は、前記シェードの前記内壁面の前記段差部に当接し、
    前記発光部により熱せられた空気が、前記支持基板よりも下方において前記シェードによって囲まれた下方空間から前記空気流入口を介して前記内部空間に流入し、該内部空間を上向きに通過するように構成され
    前記支持基板に固定される下端部を有し、鉛直方向に沿って延在する支柱部と、
    前記支持基板の上方において水平方向に沿って延在し、前記支柱部に固定される上部支持板と、
    前記上部支持板の上面に対して前記シェードの上端を締結する締結部材と、
    をさらに備え、
    前記シェードの前記段差部は、前記支持基板に固定されていない
    ことを特徴とする照明器具。
  2. 半導体発光素子を含む発光部と、
    空気流入口を有し、前記発光部が支持される支持基板と、
    前記発光部及び前記支持基板を覆うように設けられ、前記空気流入口を介して外部空間と連通する内部空間を前記支持基板とともに形成するシェードと、
    を備え、
    前記シェードの内壁面には、前記シェードの高さ方向における中央領域において段差部を有し、
    前記支持基板は、前記シェードの前記内壁面の前記段差部に当接し、
    前記シェードの前記内壁面のうち前記支持基板よりも下方の部位によって上方に向かって整流された空気が前記空気流入口を介して前記内部空間に取り込まれるように構成され
    前記支持基板に固定される下端部を有し、鉛直方向に沿って延在する支柱部と、
    前記支持基板の上方において水平方向に沿って延在し、前記支柱部に固定される上部支持板と、
    前記上部支持板の上面に対して前記シェードの上端を締結する締結部材と、
    をさらに備え、
    前記シェードの前記段差部は、前記支持基板に固定されていない
    ことを特徴とする照明器具。
  3. 半導体発光素子を含む発光部と、
    空気流入口を有し、前記発光部が支持される支持基板と、
    前記発光部及び前記支持基板を覆うように設けられ、前記空気流入口を介して外部空間と連通する内部空間を前記支持基板とともに形成するシェードと、
    を備え、
    前記シェードの内壁面には、前記シェードの高さ方向における中央領域において段差部を有し、
    前記支持基板は、前記シェードの前記内壁面の前記段差部に当接し、
    前記段差部は、前記空気流入口に対して径方向外側において、前記シェードの高さをHとしたとき、前記シェードの下端を基準として0.3H以上の高さに位置するとともに、
    前記支持基板に固定される下端部を有し、鉛直方向に沿って延在する支柱部と、
    前記支持基板の上方において水平方向に沿って延在し、前記支柱部に固定される上部支持板と、
    前記上部支持板の上面に対して前記シェードの上端を締結する締結部材と、
    をさらに備え、
    前記シェードの前記段差部は、前記支持基板に固定されていない
    ことを特徴とする照明器具。
  4. 半導体発光素子を含む発光部と、
    空気流入口を有し、前記発光部が支持される支持基板と、
    前記発光部及び前記支持基板を覆うように設けられ、前記空気流入口を介して外部空間と連通する内部空間を前記支持基板とともに形成するシェードと、
    を備え、
    前記シェードの内壁面には、前記シェードの高さ方向における中央領域において段差部を有し、
    前記支持基板は、前記シェードの前記内壁面の前記段差部に当接し、
    前記シェードの上部には、前記支持基板の上方において、前記空気流入口を介して前記内部空間に取り込まれた冷却空気を排出するための空気排出口が形成されているとともに、
    前記支持基板に固定される下端部を有し、鉛直方向に沿って延在する支柱部と、
    前記支持基板の上方において水平方向に沿って延在し、前記支柱部に固定される上部支持板と、
    前記上部支持板の上面に対して前記シェードの上端を締結する締結部材と、
    をさらに備え、
    前記シェードの前記段差部は、前記支持基板に固定されていない
    ことを特徴とする照明器具。
  5. 前記段差部は、前記シェードの全周にわたって連続的に形成されることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の照明器具。
  6. 前記段差部が、前記シェードの内壁面に設けられたリブによって形成されたことを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の照明器具。
  7. 前記段差部が、前記シェードの内壁面に設けられたテーパ面によって形成されたことを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の照明器具。
  8. 前記シェードの少なくとも内壁面は、アルマイト皮膜によって覆われていることを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載の照明器具。
  9. 前記シェードの少なくとも内壁面は、研磨処理が施されていることを特徴とする請求項1乃至8の何れか一項に記載の照明器具。
  10. 下端部が前記支持基板に固定され、鉛直方向に沿って延在する支柱部をさらに備え、
    前記シェードの上部が、前記支柱部に対して固定されることを特徴とする請求項1乃至9何れか一項に記載の照明器具。
  11. 前記支柱部の上端部は、造営材に固定され、
    前記支持基板の上方において水平方向に沿って延在し、前記支柱部の前記上端部と前記下端部との間の中央部に固定される上部支持板と、
    前記上部支持板に対して前記シェードを締結する締結部材と、
    をさらに備えることを特徴とする請求項10に記載の照明器具。
  12. 前記上部支持板には、前記空気流入口を介して前記内部空間に取り込まれた冷却空気を排出するための空気排出口が形成されていることを特徴とする請求項11に記載の照明器具。
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