JP6519769B2 - 照明器具 - Google Patents

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Description

本発明は、照明器具に関し、特に、照明空間を上方から照明する照明器具に関する。
従来例として、特許文献1記載の照明器具を例示する。この従来例は、体育館やホールなどの天井の高い建物に設置され、照明空間を上方から照明する、いわゆる高天井用の照明器具である。
特許文献1記載の従来例は、器具本体、4つの灯具、電源ブロック、取付金具などを備える。器具本体は、円形の底板、底板の周縁より上向きに突出する周壁、取付金具が取り付けられる一対の取付台などがアルミ又はアルミ合金によって一体に形成されている。底板には、4つの窓孔が周方向に並ぶように貫通されている。4つの灯具は、窓孔を塞ぎ且つ窓孔を通して下方に光を照射するように器具本体の底板に取り付けられる。
電源ブロックは、4つの電源ユニット、制御ユニット、端子台、取付板、カバーなどで構成される。4つの電源ユニットは、それぞれ4つの灯具に対して各別に直流電力を供給するように構成される。制御ユニットは、外部から入力される調光信号に応じて各電源ユニットを制御し、電源ユニットから供給される直流電力を増減することで各灯具を調光するように構成される。これら4つの電源ユニット及び制御ユニットは、取付板に取り付けられて器具本体に固定される。カバーは、下面が開口する直方体形状の金属製の箱体であり、4つの電源ユニットを内部に収めるようにして取付板に固定される。そして、電源ブロックは、器具本体の底板と平行な平面内において、4つの灯具に周囲を囲まれるように配置されて器具本体に取り付けられる。
特開2014−26804号公報
ところで、特許文献1記載の従来例は、複数の灯具と電源ブロックが横並びに配置されるため、横方向(水平方向)の寸法を小型化し難い。一方、横方向の寸法を小型化するために灯具の上方に電源ブロックが配置される場合、灯具から放射される熱が電源ブロックに伝わり易くなり、電源ブロックの放熱性が低下する虞がある。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、小型化を図りつつ放熱性の低下を抑制することを目的とする。
本発明の照明器具は、複数の光源ユニットと、複数の前記光源ユニットを保持する保持部材と、複数の前記光源ユニットに給電する電源ユニットとを備え、前記光源ユニットは、光源と、前記光源が発する熱を放熱する放熱部材とを有し、前記放熱部材は、板状に形成された複数の放熱板が厚み方向に沿って間隔を空けて並ぶように構成され、前記保持部材は、複数の前記光源ユニットを、前記間隔よりも広い隙間を空けて縦又は縦横に並べた状態で保持するように構成され、前記電源ユニットは、外部から供給される電力を前記光源ユニットに必要とされる電力に変換する電力変換回路と、箱形に形成されて前記電力変換回路を内部に収納するケースとを有し、複数の前記光源ユニットの上方であり且つ前記放熱部材及び前記隙間と対向する位置に配置されるように構成され、前記ケースは、前記放熱部材と対向する底板と、前記底板に対向する天板と、前記天板及び底板の周囲を囲む複数の側板とを有し、前記底板は、少なくとも前記隙間に存在する空気を前記ケース内に引き込む吸気部が前記隙間と対向する位置に設けられ、1乃至複数の前記側板は、前記ケース内の空気を前記ケースの外に吐き出す排気部が設けられ、前記吸気部及び前記排気部は、それぞれ複数の貫通孔で構成されており、前記底板は、前記天板よりも大きく、かつ、前記複数の光源ユニットを上方から覆い隠すように構成されることを特徴とする。
本発明の照明器具は、小型化を図りつつ放熱性の低下を抑制することができるという効果がある。
本発明に係る照明器具の実施形態を示す分解斜視図である。 同上の下から見た斜視図である。 同上の上から見た斜視図である。 同上の側面図である。 同上の側面図である。 同上の側面断面図である。 同上の側面断面図である。 同上におけるアームの別の構成を示す平面図である。
以下、従来例で説明した高天井用の照明器具に本発明の技術思想を適用した実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、本発明の技術思想が適用可能な照明器具は本実施形態に限定されず、例えば、道路灯や街路灯などの照明器具でもよい。
本実施形態の照明器具は、図1〜図3に示すように、複数(図示例では4つ)の光源ユニット1と、複数の光源ユニット1を保持する保持部材と、複数の光源ユニット1に給電する電源ユニット8とを備える。さらに、本実施形態の照明器具は、アーム16を備えることが好ましい。ただし、照明器具を構成する光源ユニット1の数は4つに限定されず、2つ又は3つ、あるいは5つ以上でも構わない。なお、以下の説明において、特に断りの無い限り、図1において上下、左右、前後の各方向を規定する。
光源ユニット1は、光源に相当するLEDモジュールと、放熱部材3とを有する。LEDモジュールは、複数個の発光ダイオード(LED)と、実装基板とを有することが好ましい。LEDは、例えば、従来周知であるパッケージ型の白色LEDである。実装基板は、矩形平板状のアルミ基板で構成されることが好ましい。LEDは、実装基板の下面に、縦横に並べて実装される。また、実装基板の下面にレセプタクルコネクタが実装される。レセプタクルコネクタは、実装基板の下面に形成される配線用の導体を介して、各LEDの電極(カソード及びアノード)と電気的に接続される。
放熱部材3は、ベース部30、一対の縁部31、複数の放熱板32で構成されることが好ましい。なお、ベース部30、縁部31並びに放熱板32は、例えば、アルミニウム合金などの熱伝導性に優れた材料で形成されることが好ましい。ベース部30は、矩形平板状に形成される。ベース部30の下面にLEDモジュールが固定される。また、ベース部30の下面には、LEDモジュールを覆い隠すようにカバー7が取り付けられる。カバー7は、ポリカーボネート樹脂などの透光性を有する合成樹脂材料により、扁平な矩形の箱状に形成される(図2参照)。一対の縁部31は、左右方向を長手方向とする直方体状であって、ベース部30の前端縁と後端縁においてベース部30と一体に形成される。なお、縁部31の厚み(上下方向の幅)は、ベース部30の厚みよりも十分に大きく形成されている。
保持部材は、第1連結部材10と第2連結部材11と第3連結部材12とアーム取付部材13とを含むことが好ましい。
第1連結部材10は、帯状の主片100と、主片100の長手方向に沿って主片100の厚み方向に突出する補助片101とを有する。なお、主片100と補助片101とは、ステンレス鋼板などの金属板が長手方向に沿って折り曲げられることで一体に形成される(図2参照)。また、第1連結部材10は、図1に示すように、主片100の長手方向における両端及び中央に、それぞれ突片102、103が設けられる。なお、各突片102、103には、それぞれ1つ又は2つのねじ挿通孔が設けられる。第1連結部材10は、各突片102、103のねじ挿通孔に挿通されたねじ104が、放熱部材3の縁部31に設けられたねじ孔にねじ込まれることで2つの光源ユニット1にねじ止めして取り付けられる。
第2連結部材11は、帯状の金属板(例えば、ステンレス鋼板など)で構成される。ただし、第2連結部材11の中央部110は、両側の端部111に対して厚み方向(前後方向)に突出している。中央部110の長手方向の両端と、各端部111の端とにそれぞれねじ挿通孔が設けられる。第2連結部材11は、中央部110及び端部111のねじ挿通孔に挿通されたねじ112が、放熱部材3の縁部31に設けられたねじ孔にねじ込まれることで2つの光源ユニット1にねじ止めして取り付けられる。
第3連結部材12は、帯状の金属板(例えば、ステンレス鋼板など)で構成される。また、第3連結部材12は、長手方向(左右方向)の両端にそれぞれ2つのねじ挿通孔が設けられている。これらのねじ挿通孔は、第3連結部材12の短手方向(前後方向)に並ぶように設けられる。第3連結部材12は、ねじ挿通孔に挿通されたねじが、放熱部材3の縁部31に設けられたねじ孔にねじ込まれることで4つの光源ユニット1にねじ止めして取り付けられる(図6参照)。
アーム取付部材13は、固定部130と、一対の取付部131と、軸受け部132とを有する。なお、固定部130と取付部131と軸受け部132とは、例えば、アルミダイカストによって一体に形成される。固定部130は、角樋状に形成される。一対の取付部131は、長尺の円錐台形状に形成される。また、各取付部131の先端部(上端部)には、雌ねじが形成される。軸受け部132は、長円筒形状に形成され、一対の取付部131の間に配置されて各取付部131並びに固定部130と繋がっている。軸受け部132には、2つのねじ孔が上下方向に並べて設けられる(図1参照)。
アーム16は、長尺の金属板が長手方向における両端で同一方向に略直角に曲げられてU字状に形成されることが好ましい。アーム16は、長手方向の両端部が一対の軸受け部132に各別且つ回転可能に支持されるようにしてアーム取付部材13に取り付けられる(図2参照)。また、アーム16の中央部分における長手方向の両端には、それぞれボルト挿通孔160、161が貫通している。さらに、一方のボルト挿通孔160は円形に形成され、且つ他方のボルト挿通孔161は長円形に形成される(図1参照)。
電源ユニット8は、図4〜図6に示すように、2つの電源ブロック80、ケース81、第1端子台88、第2端子台89を有することが好ましい。各電源ブロック80は、外部から供給される電力(例えば、商用電源から供給される交流電力)を2つの光源ユニット1に必要とされる電力(直流電力)に変換する電力変換回路を有することが好ましい。電力変換回路は、例えば、全波整流器、力率改善回路(昇圧チョッパ回路)、DC/DCコンバータ(降圧チョッパ回路)などで構成されることが好ましい。各電源ブロック80は、図6に示すように、プリント配線板800の表面(下面)に、電力変換回路を構成する多数の回路部品801が実装されて構成されることが好ましい。また、各電源ブロック80は、先端にプラグコネクタが設けられた出力ケーブルを有することが好ましい。これらの出力ケーブルは、ケース81の外に引き出され、光源ユニット1のレセプタクルコネクタと直接、若しくは別の電線ケーブルを介して、電気的に接続されることが好ましい。なお、これらの回路部品801のうち、力率改善回路及びDC/DCコンバータに使用される半導体素子(例えば、電界効果トランジスタ)は、他の回路部品801よりも相対的に発熱量が多くなる。
ケース81は、図1、図2及び図6に示すように、底板82、天板83、4つの側板84〜87で構成されることが好ましい。底板82は、ステンレス鋼板などの金属板により、正方形あるいは正方形に近い平板状に形成されることが好ましい。ただし、底板82は、周縁部分が上向きに曲げ起こされることで強度の向上が図られることが好ましい。また、底板82は、図1に示すように、左右方向における中央部分に吸気部820が設けられることが好ましい。この吸気部820は、縦横に並べて設けられる多数の貫通孔8200で構成されることが好ましい。これら多数の貫通孔8200は、左右方向よりも前後方向に多く並ぶように設けられることが好ましい。すなわち、吸気部820は、前後方向を長手方向とする長方形状の範囲内に設けられることが好ましい。底板82の左右方向の中央における前後両端部分に、それぞれ左右方向に並ぶ一対のねじ挿通孔821が貫通している(図1参照)。そして、これら一対のねじ挿通孔821にそれぞれ挿通されるねじが、一対の取付部131の雌ねじにねじ込まれることにより、底板82が取付部材13にねじ止めされる。ただし、底板82と、4つの光源ユニット1の放熱部材3の上端との間に、空間が設けられることが好ましい(図4参照)。
天板83は、ステンレス鋼板等の金属板により、長方形の平板状に形成されることが好ましい。また、天板83は、下面の前後両端部分に、それぞれ電源ブロック80が固定されることが好ましい(図6参照)。電源ブロック80は、プリント配線板800がねじ止めされることで天板83に固定されることが好ましい。
天板83の前端縁には、矩形平板状の側板84(以下、第1側板84と呼ぶ。)が下向きに垂れ下がるように形成されることが好ましい。第1側板84は、矩形の平板状に形成されることが好ましい。また、第1側板84は、図1及び図3に示すように、左右方向における中央部分に排気部840が設けられることが好ましい。この排気部840は、縦横に並べて設けられる多数の貫通孔8400で構成されることが好ましい。これら多数の貫通孔8400は、上下方向よりも左右方向に多く並ぶように設けられることが好ましい。すなわち、排気部840は、左右方向を長手方向とする長方形状の範囲内に設けられることが好ましい。
また、天板83の後端縁には、側板85(以下、第2側板85と呼ぶ。)が下向きに垂れ下がるように形成されることが好ましい。この第2側板85は、左右両側の端部をそれぞれL字形に曲げるように形成されることが好ましい(図2及び図5参照)。第2側板85は、図5に示すように、端部を除く中央部分に排気部850が設けられることが好ましい。この排気部850は、縦横に並べて設けられる多数の貫通孔8500で構成されることが好ましい。これら多数の貫通孔8500は、上下方向よりも左右方向に多く並ぶように設けられることが好ましい。すなわち、排気部850は、左右方向を長手方向とする長方形状の範囲内に設けられることが好ましい。なお、第2側板85の右側(図5においては左側)の端部に第1端子台88が取り付けられ、第2側板85の左側(図5においては右側)の端部に第2端子台89が取り付けられることが好ましい。
さらに、天板83の左端縁及び右端縁には、それぞれ側板86(以下、第3側板86と呼ぶ。)、側板87(以下、第4側板87)が下向きに垂れ下がるように形成されることが好ましい(図1及び図6参照)。第3側板86と第4側板87は、同一寸法の長方形の平板状に形成されることが好ましい。また、第3側板86と第4側板87は、下端部を外側に曲げ起こすように形成されることが好ましい。なお、第3側板86及び第4側板87の下端部には、一対のねじ挿通孔870が前後方向の両端近傍に貫通されることが好ましい(図3参照)。
ここで、天板83と4つの側板84〜87とは、全体として箱形に形成され、且つ第3側板86と第4側板87の各下端部が底板82にねじ止めされることが好ましい。すなわち、第3側板86と第4側板87の各下端部のねじ挿通孔870に挿通されるねじが、底板82に設けられるねじ孔にねじ込まれることが好ましい(図3参照)。
本実施形態の照明器具は、アーム16のボルト挿通孔160、161に挿通される一対の吊りボルトにナットが締め付けられることで建物の天井に設置される。ただし、本実施形態の照明器具は、第2連結部材11の中央部110に金属製のワイヤの一端がねじ止めされ、且つ当該ワイヤの他端が天井スラブに固定されたワイヤ受けに支持されることが好ましい。つまり、アーム16が吊りボルトから外れた場合、一対のワイヤが支持することで照明器具の落下が防止されることが好ましい。
上述のように本実施形態の照明器具は、同一平面上に並ぶ4つの光源ユニット1の上に電源ユニット8が配置されるため、隣り合う光源ユニット1の間に電源ユニット8が配置される場合と比較して、前後方向及び左右方向における小型化を図ることができる。
ところで、電源ユニット8から給電されて各光源ユニット1が点灯しているとき、放熱板32の周囲の空気は、放熱板32からの放熱で暖められて温度が上昇する。ただし、隣り合う光源ユニット1の間の空間S1には放熱板32が存在しないため、当該空間S1の空気の温度は、放熱板32の周囲の空気よりも温度が低くなる(図7参照)。
一方、給電中において、ケース81内の空気は、2つの電源ブロック80が発する熱で暖められて温度が上昇し、第1側板84の排気部840及び第2側板85の排気部850からケース81の外に排気される。その結果、2つの電源ブロック80の間の空間S2の気圧が相対的に低下するので、直下の空間S1の空気が、底板82の吸気部820を通してケース81内に吸い込まれる。そして、ケース81内に吸い込まれた空気は、2つの電源ブロック80が発する熱を奪って2つの排気部840、850からケース81の外に排気される。また、空間S1の空気がケース81に吸い込まれると、空間S1の気圧が低下するので、照明器具の周囲の空気が、光源ユニット1の間を通って空間S1に流入する。つまり、本実施形態の照明器具においては、図7に矢印で示すように、空間S1→吸気部820→ケース81内→排気部840、850→ケース81外の経路で空気が移動する。そのため、2つの電源ブロック80の発する熱が、前記経路で移動する空気によって効率的に放熱されることなる。さらに、吸気部820は、底板82の左右方向の中央部、すなわち、隣り合う光源ユニット1の間の空間S1の真上に設けられている。そのため、各光源ユニット1の放熱部材3(放熱板32)の放熱で暖められた空気は、大半が底板82の下面に沿って照明器具の外に移動し、吸気部820を通ってケース81内に吸気されることは殆ど無い(図7における矢印参照)。
上述のように本実施形態の照明器具は、放熱部材3の周囲よりも低い温度の空気を吸気部820からケース81内に吸い込み、吸い込んだ空気で2つの電源ブロック80の発する熱を奪って2つの排気部840、850から排気するように構成される。そのため、本実施形態の照明器具は、ケース81と光源ユニット1とをそれほど離さずとも、ケース81内に収納されている電源ブロック80の放熱性の低下を抑制することができる。なお、本実施形態の照明器具は、4つの光源ユニット1を上方から底板82で覆い隠すように構成されているため、ケース81内の電源ブロック80に、放熱部材3から放熱される熱の影響が及び難くなっている。ただし、底板82は本実施形態に限定されず、例えば、光源ユニット1が2つの場合であれば、天板83とほぼ同程度の大きさでも構わない。
本実施形態の照明器具は、複数の光源ユニット1と、複数の光源ユニット1を保持する保持部材(第1連結部材10と第2連結部材11と第3連結部材12)と、複数の光源ユニット1に給電する電源ユニット8とを備える。光源ユニット1は、光源(LEDモジュール)と、光源が発する熱を放熱する放熱部材3とを有する。保持部材は、複数の光源ユニット1を、隙間(空間S1)を空けて縦又は縦横に並べた状態で保持するように構成される。電源ユニット8は、外部から供給される電力を光源ユニット1に必要とされる電力に変換する電力変換回路(電源ブロック80)と、箱形に形成されて電力変換回路を内部に収納するケース81とを有する。また、電源ユニット8は、複数の光源ユニット1の上方であり且つ放熱部材3と対向する位置に配置されるように構成される。ケース81は、放熱部材3と対向する底板82と、底板82に対向する天板83と、天板83及び底板82の周囲を囲む複数の側板84〜87とを有する。底板82は、少なくとも前記隙間(空間S1)に存在する空気をケース81内に引き込む吸気部820が設けられる。1乃至複数の側板84〜87は、ケース81内の空気をケース81の外に吐き出す排気部840、850が設けられる。吸気部820及び排気部840、850は、それぞれ複数の貫通孔8200、8400、8500で構成される。
本実施形態の照明器具は上述のように構成されるので、小型化を図りつつ放熱性の低下を抑制することができる。
また、本実施形態の照明器具において、放熱部材3は、板状に形成された複数の放熱板32が厚み方向(前後方向)に沿って間隔を空けて並ぶように構成されることが好ましい。
本実施形態の照明器具が上述のように構成されれば、放熱部材3の放熱性の向上を図ることができる。
さらに、本実施形態の照明器具において、ケース81は、長尺の箱状に形成されることが好ましい。本実施形態の照明器具において、吸気部820を構成する複数の貫通孔8200は、底板82の長手方向に沿って並ぶように設けられることが好ましい。本実施形態の照明器具において、排気部840、850は、前記長手方向に沿って対向する一対の側板(第1側板84及び第2側板85)にそれぞれ設けられることが好ましい。
本実施形態の照明器具が上述のように構成されれば、吸気部820から各排気部840、850に至る経路を相対的に長くすることができるので、放熱性の低下をさらに抑制することができる。
なお、吸気部820の有効面積(全ての貫通孔8200の開口面積の総和)は、2つの排気部840、850の有効面積(全ての貫通孔8400、8500の開口面積の総和)と等しい、あるいはほぼ等しいことが好ましい。また、排気部840、850は、第1側板84及び第2側板85のそれぞれ上寄りに設けられることが好ましい。本実施形態の照明器具が上述のように構成されれば、放熱性の低下をさらに抑制することができる。ただし、側板84、85ではなく、天板83に排気部840、850を設けることも可能である。しかしながら、天板83に排気部が設けられた場合、塵埃などの異物が排気部を通してケース81内に入り込みやすくなるので、天板83ではなく、側板84、85に排気部840、850が設けられることが好ましい。
ところで、本実施形態の照明器具は、下方から見た形状(輪郭)が矩形(正方形)である(図2参照)。そのため、本実施形態の照明器具が直線上に並ぶように設置される場合、複数の吊りボルトの一部が直線からずれて天井スラブに固定されていると、隣り合う照明器具の向きがずれてしまう虞がある。
そこで、本実施形態の照明器具において、アーム16のボルト挿通孔161がアーム16の短手方向(左右方向)を長手方向とする長孔状に形成されることが好ましい(図1参照)。すなわち、ボルト挿通孔161内で吊りボルトを移動させることができるので、吊りボルトに対するアーム16の固定位置(角度)を調整し、隣り合う照明器具の向きをずれ難くすることができる。
なお、図8に示すように、2つのボルト挿通孔160、161が、アーム16の長手方向を長手方向とする長孔状に形成されても構わない。本実施形態の照明器具が上述のように構成されれば、吊りボルトに対してアーム16の長手方向に沿って照明器具の位置を調整し、隣り合う照明器具を直線上に並べやすくなる。
1 光源ユニット
3 放熱部材
8 電源ユニット
10 第1連結部材(保持部材)
11 第2連結部材(保持部材)
12 第3連結部材(保持部材)
80 電源ブロック(電力変換回路)
81 ケース
82 底板
83 天板
84〜87 側板
820 吸気部
840 排気部
850 排気部
8200 貫通孔
8400 貫通孔
8500 貫通孔

Claims (3)

  1. 複数の光源ユニットと、複数の前記光源ユニットを保持する保持部材と、複数の前記光源ユニットに給電する電源ユニットとを備え、
    前記光源ユニットは、光源と、前記光源が発する熱を放熱する放熱部材とを有し、
    前記放熱部材は、板状に形成された複数の放熱板が厚み方向に沿って間隔を空けて並ぶように構成され、
    前記保持部材は、複数の前記光源ユニットを、前記間隔よりも広い隙間を空けて縦又は縦横に並べた状態で保持するように構成され、
    前記電源ユニットは、外部から供給される電力を前記光源ユニットに必要とされる電力に変換する電力変換回路と、箱形に形成されて前記電力変換回路を内部に収納するケースとを有し、複数の前記光源ユニットの上方であり且つ前記放熱部材及び前記隙間と対向する位置に配置されるように構成され、
    前記ケースは、前記放熱部材と対向する底板と、前記底板に対向する天板と、前記天板及び底板の周囲を囲む複数の側板とを有し、
    前記底板は、少なくとも前記隙間に存在する空気を前記ケース内に引き込む吸気部が前記隙間と対向する位置に設けられ、
    1乃至複数の前記側板は、前記ケース内の空気を前記ケースの外に吐き出す排気部が設けられ、
    前記吸気部及び前記排気部は、それぞれ複数の貫通孔で構成されており、
    前記底板は、前記天板よりも大きく、かつ、前記複数の光源ユニットを上方から覆い隠すように構成されることを特徴とする照明器具。
  2. 前記保持部材は、複数の前記光源ユニットを、前記放熱板の厚み方向に沿って前記隙間を空けて縦又は縦横に並べた状態で保持するように構成されることを特徴とする請求項1記載の照明器具。
  3. 前記ケースは、長尺の箱状に形成され、前記吸気部を構成する複数の前記貫通孔は、前記底板の長手方向に沿って並ぶように設けられ、前記排気部は、前記長手方向に沿って対向する一対の前記側板にそれぞれ設けられることを特徴とする請求項1又は2記載の照明器具。
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