JP6188413B2

JP6188413B2 - 光源モジュールおよび照明器具

Info

Publication number: JP6188413B2
Application number: JP2013100367A
Authority: JP
Inventors: 和宏岩▲瀬▼
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Lighting Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Lighting Corp
Priority date: 2013-05-10
Filing date: 2013-05-10
Publication date: 2017-08-30
Anticipated expiration: 2033-05-10
Also published as: JP2014220190A

Description

本発明は、光源としてのＬＥＤを有する光源モジュール、およびその光源モジュールを備えた照明器具に関するものである。

従来の光源モジュールは、天井に埋め込んで取り付けられるダウンライトなどの照明器具に備えられ、光源として用いられるＬＥＤと、そのＬＥＤの発する熱を有効的に放出するための放熱フィンとが設けられている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１２−４８９９６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の光源モジュールは、光源の明るさレベルに対応した放熱量を有する専用の放熱フィンが設けられているのが一般的であるため、各照明器具の明るさレベルに対応した放熱量を有する放熱フィンをそれぞれ用意する必要があったため、製造コストがかかるという課題があった。
また、すべての明るさレベルに対応できる共通の放熱フィンを用意しておき、照明器具の区別なく用いることも考えられるが、例えば明るさレベルが大きな照明器具では、必要とする十分な放熱効果が得られなかったり、また、明るさレベルが小さな照明器具では、放熱フィンが大きすぎてそのままでは照明器具へ組み込むことが困難、かつ照明器具の重量が重くなってしまったりするという課題があった。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、各照明器具の明るさレベルに対応した放熱量を有する放熱フィンをそれぞれ用意する必要なく、また、すべての明るさレベルに対応できる共通の放熱フィンを用意する必要なく、照明器具の必要とする明るさレベルに応じた光源モジュールおよび照明器具を提供することを目的としている。

本発明に係る光源モジュールは、少なくとも３つの貫通孔が扇状に形成された取付基板と、一方の面に光源としてのＬＥＤを、他方の面に前記ＬＥＤの発する熱を放出する放熱フィンを、それぞれ有し、前記貫通孔側に前記ＬＥＤが配置されるように取り付けられた放熱基板と、を備え、前記貫通孔は、少なくとも２つの貫通孔が同心円上に形成され、残りの貫通孔が前記２つの貫通孔の間かつ前記同心円上とは異なる位置に形成されたものである。

本発明に係る光源モジュールによれば、取付基板に取り付ける放熱基板の数を変えることで、照明器具の必要とする明るさレベルに応じた光源モジュールを作ることができる。
そのため、各照明器具の明るさレベルに対応した放熱量を有する放熱フィンをそれぞれ用意する必要がないため、製造コストを抑えることができる。
また、すべての明るさレベルに対応できる共通の放熱フィンを用意する必要がないため、明るさレベルが大きな照明器具では、必要とする十分な放熱効果が得られなかったり、また、明るさレベルが小さな照明器具では、放熱フィンが大きすぎてそのままでは照明器具へ組み込むことが困難、かつ照明器具重量が重くなってしまったりするということを回避できる。

本発明の実施の形態に係る光源モジュールの取付基板の正面図である。本発明の実施の形態に係る光源モジュールの放熱基板の上面図である。本発明の実施の形態に係る光源モジュールの放熱基板の下面図である。本発明の実施の形態に係る低い明るさレベルの光源モジュールの上面図および下面図である。本発明の実施の形態に係る中間の明るさレベルの光源モジュールの上面図および下面図である。本発明の実施の形態に係る高い明るさレベルの光源モジュールの上面図および下面図である。本発明の実施の形態に係る光源モジュールを備えた照明器具の斜視図である。本発明の実施の形態に係る光源モジュールを備えた照明器具の下面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態に係る光源モジュールの取付基板１の正面図、図２は、本発明の実施の形態に係る光源モジュールの放熱基板３の上面図、図３は、本発明の実施の形態に係る光源モジュールの放熱基板３の下面図である。
本実施の形態に係る光源モジュールは、取付基板１と放熱基板３とで構成されている。
取付基板１は、図１に示すように円形状の金属板であり、表面には扇状の貫通孔２が複数形成されている。ここで、円形状の取付基板１は、中心に向かうにつれて放熱基板３を配置できる領域が狭くなる。そのため、貫通孔２の形状を本実施の形態のように扇状、またはその他中心に向かって幅が狭くなるような形状とすることにより、取付基板１の狭い領域にまで放熱基板３を配置でき、取付基板１の配置領域を有効に活用することができる。

貫通孔２は、取付基板１の二つの同心円上に、円周方向にずらして等間隔に複数形成され、それらの貫通孔２は、取付基板１の中心に向かって幅が狭くなるように形成されている（図１に示す貫通孔２ａ）。また、取付基板１の中心部にも１個形成されている（図１に示す貫通孔２ｂ）。
このように形成することによって、取付基板１の面を有効に利用して、できるだけ多くの貫通孔２を形成することができる。

なお、各貫通孔２は、貫通孔２と同形状の金属製の蓋部２ｃにより塞がれており、必要な際に所定位置にある蓋部２ｃを打ち抜くことにより、蓋部２ｃが除去されて貫通孔２が開放されるようになっている。そのため、使用されていない貫通孔２は蓋部２ｃで塞がれており、照明器具に組み込んだ際に貫通孔２が目立たず、見栄えがよい。

放熱基板３は、熱伝導性に優れた、例えばアルミのダイキャストで作られており、下面には光源として、例えばＣＯＢ仕様または多灯仕様のＬＥＤ５が取り付けられ、そのＬＥＤ５の発熱が放熱基板３に有効に伝わるようになっている。また、上面にはＬＥＤ５の発する熱を放出する放熱フィン４が一体形成されている。なお、本実施の形態では放熱基板３に取り付けられているＬＥＤ５は１個であるが、必要とする明るさに応じて２個以上としてもよい。

放熱基板３は、図３に示すように平面視して、取付基板１の貫通孔２と同じ扇状に形成され、その輪郭は貫通孔２よりもやや大きく形成されている。これは、放熱基板３を貫通孔２からＬＥＤ５全体が見えるように、取付基板１に取り付けられるようにするためである。そして、放熱フィン４が一体形成された放熱基板３は、例えば１個につき１０００ｌｍ程度の明るさを出力するＬＥＤ５が発熱する熱量を、放熱できるような大きさまたは形状に作られている。

なお、取付基板１の貫通孔２の形状は扇状としたが、その形状に限定されるものではなく、取付基板１の形状に合わせて矩形状、三角形状、台形状など、必要に応じて任意の形状とすることができ、貫通孔２の大きさも使用される放熱基板３の形状に合わせて任意に決めることができる。
また、放熱基板３の形状や大きさも貫通孔２に合わせて任意に決めることができる。
また、放熱基板３の下面に放熱フィン４が一体形成されているとしたが、放熱基板３に別体の放熱フィン４を取り付けるような構成としてもよい。
また、放熱基板３の取付基板１への取り付け方法としては、例えば両者に嵌合部を設け、嵌合することにより取り付ける。

以上の構成において、光源であるＬＥＤ５をあらかじめ取り付けてユニット化した放熱基板３を複数用意しておき、照明器具として所定の明るさレベルに応じて必要な数の放熱基板３を取付基板１に取り付ける。

図４は、本発明の実施の形態に係る低い明るさレベルの光源モジュール１０ａの上面図および下面図である。（ａ）が上面図、（ｂ）が下面図をそれぞれ示している。
例えば、明るさがクラス５００である照明器具の場合、図４に示すように５個の放熱基板３（５０００ｌｍ）を必要とする。そのため、これらの放熱基板３が取付基板１に対してバランスよく配置されるように、蓋部２ｃを除去して５個の貫通孔２を開放し、その開放された貫通孔２からＬＥＤ５が見えるように各放熱基板３を配置し、取付基板１に取り付ける。

図５は、本発明の実施の形態に係る中間の明るさレベルの光源モジュール１０ｂの上面図および下面図である。（ａ）が上面図、（ｂ）が下面図をそれぞれ示している。
次に、明るさがクラス７００である照明器具の場合、図５に示すように９個の放熱基板３（７０００ｌｍ）を必要とする。そのため、これらの放熱基板３が取付基板１に対してバランスよく配置されるように、蓋部２ｃを除去して９個の貫通孔２を開放し、その開放された貫通孔２からＬＥＤ５が見えるように各放熱基板３を配置し、取付基板１に取り付ける。

図６は、本発明の実施の形態に係る高い明るさレベルの光源モジュール１０ｃの上面図および下面図である。（ａ）が上面図、（ｂ）が下面図をそれぞれ示している。
次に、明るさがクラス９００である照明器具の場合、図６に示すように１３個の放熱基板３（９０００ｌｍ）を必要とする。そのため、取付基板１のすべての蓋部２ｃを除去して１３個の貫通孔２を開放し、その開放された貫通孔２からＬＥＤ５が見えるように各放熱基板３を配置し、取付基板１に取り付ける。

図７は、本発明の実施の形態に係る光源モジュール１０を備えた照明器具の斜視図、図８は、本発明の実施の形態に係る光源モジュール１０を備えた照明器具の下面図である。
上記のようにして組み立てられた光源モジュール１０は、図７に示すように、取付基板１の放熱基板３が取り付けられている側に、取付アーム１１が取り付けられており、その反対側のＬＥＤ５が見える面に、図８に示すようにＬＥＤ５と対向する位置にレンズ１２ａが設けられた透光カバー１２が取り付けられている。
取付アーム１１は、ネジ孔が複数（本実施の形態では３個）形成されており、天井などにネジ固定するためのものである。
透光カバー１２は、ＬＥＤ５を保護し、ＬＥＤ５の光を拡散させるためのものであり、意匠性をよくする目的もある。
また、光源モジュール１０には、電源を供給する電源装置１４が接続コード１３を介して取り付けられている。

以上のように、本実施の形態に係る光源モジュール１０によれば、取付基板１に取り付ける放熱基板３の数を変えることで、照明器具の必要とする明るさレベルに応じた光源モジュール１０を作ることができる。

そのため、各照明器具の明るさレベルに対応した放熱量を有する放熱フィンをそれぞれ用意する必要がないため、製造コストを抑えることができる。
また、すべての明るさレベルに対応できる共通の放熱フィンを用意する必要がないため、明るさレベルが大きな照明器具では、必要とする十分な放熱効果が得られなかったり、また、明るさレベルが小さな照明器具では、放熱フィンが大きすぎてそのままでは照明器具へ組み込むことが困難、かつ照明器具重量が重くなってしまったりするということを回避できる。

１取付基板、２貫通孔、２ａ（同心円上の）貫通孔、２ｂ（中心部の）貫通孔、２ｃ蓋部、３放熱基板、４放熱フィン、５ＬＥＤ、１０光源モジュール、１０ａ光源モジュール、１０ｂ光源モジュール、１０ｃ光源モジュール、１１取付アーム、１２透光カバー、１２ａレンズ、１３接続コード、１４電源装置。

Claims

少なくとも３つの貫通孔が扇状に形成された取付基板と、
一方の面に光源としてのＬＥＤを、他方の面に前記ＬＥＤの発する熱を放出する放熱フィンを、それぞれ有し、前記貫通孔側に前記ＬＥＤが配置されるように取り付けられた放熱基板と、を備え、
前記貫通孔は、少なくとも２つの貫通孔が同心円上に形成され、残りの貫通孔が前記２つの貫通孔の間かつ前記同心円上とは異なる位置に形成された
ことを特徴とする光源モジュール。
必要とする明るさに応じた数の前記放熱基板が、前記取付基板に取り付けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の光源モジュール。
前記貫通孔は、扇状に形成されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光源モジュール。
前記放熱基板は、平面視して扇状に形成されている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光源モジュール。
前記放熱基板は、前記貫通孔よりも大きな輪郭を有する
ことを特徴とする請求項４に記載の光源モジュール。
前記取付基板は円形であり、前記貫通孔は同心円上に等間隔に形成されている
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光源モジュール。
前記貫通孔は、少なくとも２つ以上の同心円上に、円周方向にずらして等間隔に形成されている
ことを特徴とする請求項６に記載の光源モジュール。
前記貫通孔は、前記取付基板の中心に向かって幅が狭くなるように形成されている
ことを特徴とする請求項３、または請求項３に従属する請求項４〜７のいずれか一項に記載の光源モジュール。
前記貫通孔は、それを閉塞している蓋部を打ち抜いて除去することにより開放される
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の光源モジュール。
請求項１〜９のいずれか一項に記載の光源モジュールを備えた照明器具。