JP6560506B2

JP6560506B2 - 照明器具

Info

Publication number: JP6560506B2
Application number: JP2015037677A
Authority: JP
Inventors: 和俊藤井; 秀一藤野; 赫禹孫
Original assignee: Eye Lighting Systems Corp
Current assignee: Eye Lighting Systems Corp
Priority date: 2015-02-27
Filing date: 2015-02-27
Publication date: 2019-08-14
Anticipated expiration: 2035-02-27
Also published as: JP2016162519A

Description

本発明は、ＬＥＤ等の発光素子を光源として備える照明器具に関する。

近年、ＬＥＤ等の発光素子を光源として用いた照明器具が知られている（例えば、特許文献１参照）。これらの照明器具では、光源からの熱を放熱するための放熱器を器具本体に設け、光源を器具本体に熱的に接続して取り付けて、光源からの熱を放熱器を介して外部に放熱している。

特開２０１４−１７９３０３号公報

ところで、ＬＥＤ等の発光素子を光源として用いた照明器具では、光源の高出力化に伴い、放熱性を向上させる必要がある。そこで、器具を大型化することなく、放熱性を向上させたいという要求があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、器具本体を大型化することなく放熱性を向上させることができる照明器具を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明は、照明器具において、筐体の内側の底面に凸状の光源取付部が一体形成され、基板の表面に発光素子が実装された光源モジュールが前記光源取付部の表面に設けられ、前記光源取付部の裏面には前記光源取付部の内部にヒートパイプを収めるための溝が形成され、前記溝には前記ヒートパイプが嵌めこまれ、前記光源取付部の裏面には放熱フィンがかしめられて設けられ、前記ヒートパイプは前記放熱フィンで押し潰され、前記放熱フィンと密着することを特徴とする。

また、本発明は、上記照明器具において、前記放熱フィンは板状部材を折り曲げて形成されたことを特徴とする。

また、本発明は、上記照明器具において前記放熱フィンは前記光源取付部の裏面に複数設けられ、前記放熱フィンの各々は、前記板状部材をＬ字状に折り曲げて形成されたこと特徴とする。

また、本発明は、上記照明器具において、前記ヒートパイプは直線状に形成され、前記光源取付部の長手方向に延在し、前記放熱フィンは前記ヒートパイプと略直交する向きに設けられることを特徴とする。

また、本発明は、上記照明器具において、前記ヒートパイプは前記光源モジュールから前記光源取付部の周縁方向に延在していることを特徴とする。

また、本発明は、上記照明器具において、前記ヒートパイプは前記溝の側面に当接していることを特徴とする。

本発明によれば、照明器具内に光源取付部が形成され、基板の表面に発光素子が実装された光源モジュールが前記光源取付部の表面に設けられ、前記光源取付部の裏面には溝が形成され、前記溝にはヒートパイプが嵌めこまれ、前記光源取付部の裏面には放熱フィンがかしめられて設けられ、前記ヒートパイプは前記放熱フィンで押し潰され、前記放熱フィンと密着するため、光源モジュールの発熱を、ヒートパイプにより光源取付部の全体に満遍なく運んで光源取付部の均熱化を図り、光源取付部の略全体に亘り設けられた放熱フィンから放熱させることができるため、器具本体を大型化することなく放熱性を向上させることができる。

本発明の実施形態の照明器具を正面側から示す斜視図である。照明器具の分解斜視図である。照明器具の構成を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＢ−Ｂ断面図、（Ｄ）は（Ａ）のＣ−Ｃ断面図である。筐体の正面図である。筐体とヒートシンクとの構成を示す背面図である。器具本体の背面の構成を示す分解斜視図である。カバーユニットの変形例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は本実施形態に係る照明器具１の斜視図である。図２は照明器具１の分解斜視図である。照明器具１は、例えば、エリア照明や看板用照明として用いることができる投光器であり、図１、及び図２に示すように、器具本体１０と、カバーユニット４０と、背面ガード５０と、を備えている。

器具本体１０は、図２に示すように、一方の面が開口する有底の矩形箱状の筐体１１と、この筐体１１の底面に設けられる光源モジュール１２と、を備えている。光源モジュール１２は、発光素子の一例たるＬＥＤを光源に備える。また、光源モジュール１２は、多数のＬＥＤをＬＥＤ基板の上に密集配置して面状の発光部を形成したチップオンボード（ＣＯＢ）型の高出力ＬＥＤであることが望ましい。この構成によれば、１つの光源モジュール１２で、高出力の照明器具を実現することができ、器具本体１０の小型化を図ることができる。さらに、筐体１１には、光源モジュール１２の配光を制御する反射鏡１４が設けられる。筐体１１は、反射鏡１４が内部に納まる適宜の深さに形成される（図３参照）。また、筐体１１には、遮蔽板３９が設けられる。遮蔽板３９は、後述する筐体１１の底面２０と出射開口１３との間に、底面２０と略平行に設けられる。遮蔽板３９には、反射鏡１４が挿入される適宜の大きさの孔が形成される。遮蔽板３９は、筐体１１内部の構造が後述する透過性のカバーユニット４０を介して外部から見えないように設けられる。

筐体１１の背面３０には、光源モジュール１２からの発熱を放熱する複数の放熱フィン１７が設けられる。また、筐体１１の背面３０には、放熱フィン１７の周囲を囲む背面ガード５０が取り付けられる。背面ガード５０は、樹脂製とすることができ、筐体１１の背面に備えられた構造物を保護するとともに、放熱フィン１７や筐体１１の背面３０の充電部への手指の接触を防ぐ。また、背面ガード５０には、複数のスリット５１が設けられる。スリット５１は、このスリット５１を介して背面ガード５０の内側に指が入り込まないサイズに形成される。また、このスリット５１を介して放熱フィン１７の熱が背面ガード５０の外部に放熱される。
また、筐体１１の両側面には、筐体１１を挟むように取付アーム１５が設けられる。取付アーム１５は、照明器具１を設置面に固定するための取付部材であり、器具本体１０を回動自在に支持する機能を有する。

筐体１１は、光源モジュール１２の正面の開口が出射開口１３として構成される。出射開口１３には、出射開口１３を覆うカバーユニット４０が設けられる。カバーユニット４０は、透光性部材であるカバー４１と、カバー４１に枠状に設けられるカバー押さえ４２と、を備える。
カバー４１は、矩形板状のガラスから形成され、図３に示すように、少なくとも、光源モジュール１２からの光、及び、反射鏡１４により配光制御された光源モジュール１２からの光が透過する範囲を覆うように構成される。カバー押さえ４２は、樹脂材から形成され、カバー４１にインサート成形により一体に成形される。つまり、カバーユニット４０は、カバー４１と、カバー押さえ４２と、をガラスインサート成形に一体成形したユニットである。

カバー押さえ４２は、カバー４１の枠状に形成される枠部４３と、枠部の外郭に沿って設けられる端壁部４４と、を備える。端壁部４４には、長手方向の一対の端壁４５に、カバーユニット４０を器具本体１０に固定するための固定爪４６が設けられる。
筐体１１の前端面１８には、カバーユニット４０の固定爪４６が引き掛けられる係止孔１９が、カバーユニット４０の固定爪４６に対応する位置に設けられている。カバーユニット４０は、筐体１１に設けられた係止孔１９に、固定爪４６を引き掛けて、器具本体１０に固定され、筐体１１の出射開口１３を塞ぐ。器具本体１０は、出射開口１３にカバーユニット４０を取り付けた際に、筐体１１内部の防水が図られるように構成されている。

なお、カバーユニット４０のカバー１４１は、図７に示すように、カバー１４１の中央部で、反射鏡１４の出射開口に対応する位置にレンズ１４１Ａを備え、このレンズ１４１Ａの周辺部にシボ加工が施された光拡散部１４１Ｂを備える構成でも良い。レンズ１４１Ａは、光源モジュール１２及び反射鏡１４からの光の配光角を狭めて、被照射面を照らす。また、光拡散部１４１Ｂは、被照射面以外に照射される光を拡散させることで、グレアを防止する。さらに、光拡散部１４１Ｂにより、器具本体１０の内部を見えにくくすることで照明器具１の意匠性を高めることができる。

図３、及び図４に示すように、照明器具１内には、筐体１１の底面２０に、光源取付部２１が設けられる。光源取付部２１の表面、つまり筐体１１の内側の面には、光源モジュール１２が熱的に接続されて取り付けられる。筐体１１は、熱伝導性に優れた材料から形成され、例えばアルミダイキャスト製とすることができ、光源取付部２１は筐体１１に一体に成形される。光源取付部２１は、筐体１１の底面２０に、周りよりも一段高くなるように凸状に形成された略矩形形状の段部である。光源モジュール１２は、この段状の光源取付部２１の略中央に配置される。光源モジュール１２からの熱は、光源取付部２１に伝熱され、さらに光源取付部２１から放熱フィン１７に伝熱されて外部に放熱される。

図３、図５、及び図６に示すように、光源取付部２１の裏面には、筐体１１の背面３０からヒートパイプ３５が嵌め込まれる溝３１が設けられる。溝３１は、光源取付部２１の長手方向に沿って延在し、光源取付部２１の短手方向に複数並べて設けられている。本実施形態では、図５に示すように、光源取付部２１の裏面、つまり筐体１１の背面３０に、３本の溝３１が光源取付部２１に対応する位置に設けられている。ヒートパイプ３５は直線状に形成され、溝３１のそれぞれに嵌め込まれる。溝３１は、ヒートパイプ３５が嵌め込まれた際に、ヒートパイプ３５の外周面が溝３１の側面、及び、底面に密接する適宜の幅及び深さに形成される。そして、光源取付部２１は、ヒートパイプ３５をはめ込む溝３１が、光源取付部２１の厚み内に形成することができる高さの段部として構成されている。

光源取付部２１には、上述したように、筐体１１の背面３０から複数のヒートパイプ３５が長手方向に沿って嵌め込まれているため、光源取付部２１の略中央に配置された光源モジュール１２からの発熱は、ヒートパイプ３５により、光源取付部２１の長手方向まで全体に満遍なく伝熱される。
尚、光源取付部２１におけるヒートパイプ３５の配置は上述した配置に限らず、光源モジュール１２から光源取付部２１の周縁方向に亘って配置されていても良い。
図６は、筐体１１の背面３０の構成を示す図であり、光源取付部２１の溝３１にヒートパイプ３５を嵌め込んだ状態を示す図である。ヒートパイプ３５は、溝３１に嵌め込まれた状態で、背面３０から僅かにはみ出す高さに構成されている。筐体１１の背面３０には、複数のボス３３が筐体１１の長手方向、及び、短手方向に所定の間隔で並べて設けられている。ボス３３は、筐体１１と一体に成形される。

放熱フィン１７は、高熱伝導性を有する金属の板材を断面略Ｌ字形状に折り曲げて構成され、放熱部１７Ａと、取付部１７Ｂとを有する。放熱フィン１７は、取付部１７Ｂが筐体１１の背面３０に固定され、放熱部１７Ａが筐体１１の背面３０に略垂直に立設する。また、放熱フィン１７は、互いの放熱部１７Ａを対向させて、筐体１１の長手方向に並べて複数設けられる。放熱フィン１７は、少なくともヒートパイプ３５が延在する範囲に渡って、ヒートパイプと略直交する向きに並べて設けられる。各放熱フィン１７の、筐体１１の背面３０からの高さＨは、照明器具１の外径寸法などの要件に応じて適宜の高さとすることができる。また、各放熱フィン１７の幅Ｗは、筐体１１の短手方向の寸法の範囲内で適宜の幅とすることができる。なお、放熱フィン１７の幅Ｗを、できる限り筐体１１の短手方向の寸法に近づけることで、放熱フィン１７の放熱面積を広くすることができ、効率よく光源モジュール１２からの発熱を放熱させることができる。

放熱フィン１７は、溝３１にヒートパイプ３５を嵌め込んだ後に、背面３０に取り付けられる。各放熱フィン１７の取付部１７Ｂには、筐体１１の背面３０に設けられたボス３３を嵌挿させる取付孔３４が、ボス３３に対応する位置に複数設けられる。各放熱フィン１７は、取付孔３４にボス３３を嵌挿させ、ボス３３を取付孔３４にかしめることで筐体１１の背面３０に固定される。ヒートパイプ３５は、背面３０から僅かにはみ出すように溝３１に嵌め込まれているため、ボス３３を放熱フィン１７の取付孔３４にかしめる際に、放熱フィン１７の取付部１７Ｂにより押圧され、押し潰されて、溝３１の内面及び取付部１７Ｂの裏面に密接するように構成されている。また、押し潰されたヒートパイプ３５が溝３１の側面にも当接することにより、さらに光源取付部２１の温度を均一化でき、効率よく放熱することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、照明器具１内に光源取付部２１が形成され、基板の表面に発光素子が実装された光源モジュール１２が光源取付部２１の表面に設けられ、光源取付部２１の裏面には溝３１が形成され、溝３１にはヒートパイプ３５が嵌めこまれ、光源取付部２１の裏面には放熱フィン１７がかしめられて設けられ、ヒートパイプ３５は放熱フィン１７で押し潰され、放熱フィン１７と密着する。この構成によれば、光源モジュール１２の発熱を、ヒートパイプ３５により光源取付部２１の全体に満遍なく運んで光源取付部２１の均熱化を図り、光源取付部２１の略全体に亘り設けられた放熱フィン１７から放熱させることができるため、器具本体１０を大型化することなく放熱性を向上させることができる。また、光源取付部２１の一部にだけ光源モジュール１２が取り付けられている場合であっても、光源モジュール１２の熱を効率よく放熱させることができる。

また本実施形態によれば、放熱フィン１７は、板状部材を折り曲げて形成されたため、放熱性に優れた任意の材料から容易に形成することができる。また、放熱フィン１７は光源取付部２１の裏面に複数設けられ、放熱フィン１７の各々は、前記板状部材をＬ字状に折り曲げて形成されたため、光源取付部２１の裏面には各放熱フィン１７をかしめることで容易に筐体１１に取り付けることができ、かつ、各放熱フィン１７をかしめる際にヒートパイプ３を放熱フィンで押し潰して放熱フィン１７と密着させることができる。

また本実施形態によれば、ヒートパイプ３５は直線状に形成され、光源取付部２１の長手方向に延在し、放熱フィン１７はヒートパイプ３５と略直交する向きに設けられるため、ヒートパイプ３５で熱を移送して、光源モジュール１２の配置位置に因らず複数の放熱フィン１７の各々に熱を伝熱させることができ、効率よく放熱することができる。また、ヒートパイプ３５は光源モジュール１２から光源取付部２１の周縁方向に延在しているため、ヒートパイプ３５により光源取付部２１の全体に満遍なく熱を運んで光源取付部２１の均熱化を図り、光源取付部２１の略全体に亘り設けられた放熱フィン１７から効率よく放熱させることができる。また、ヒートパイプ３５は溝３１の側面に当接しているため、ヒートパイプ３５により光源取付部２１の全体に満遍なく熱を運んで光源取付部２１の均熱化を図ることができる。

また本実施形態によれば、一方の面が開口する有底箱状の筐体１１を備えた照明器具１であって、光源取付部２１は筐体１１の底面２０に形成された凸状の段部であるため、ヒートパイプ３５を、この凸状の段部内に配置することで、筐体１１の奥行き寸法（深さ）内に収めることができ、器具本体１０を大型化することなく放熱性を向上させることができる。

なお、上述した実施の形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能である。

例えば、上述した実施形態では、光源モジュール１２は、ＣＯＢ型のＬＥＤを光源として備える構成としたが、これに限らず、光源モジュール１２は、ＳＭＤ型のＬＥＤを光源として備えていても良い。また、器具本体１０は、１つの光源モジュール１２を備える構成としたが、これに限らず、複数の光源モジュール１２を備える構成でも良い。
また、上述した実施形態では、照明器具１は、箱状の筐体１１を備える矩形形状である構成としたが、照明器具の形状は矩形に限らず、例えば円形状や多角形状に形成されていても良い。

１照明器具
１０器具本体
１１筐体
１２光源モジュール
１７放熱フィン
２０底面
２１光源取付部（段部）
３０背面
３１溝
３３ボス
３４取付孔
３５ヒートパイプ

Claims

筐体の内側の底面に凸状の光源取付部が一体形成され、
基板の表面に発光素子が実装された光源モジュールが前記光源取付部の表面に設けられ、
前記光源取付部の裏面には前記光源取付部の内部にヒートパイプを収めるための溝が形成され、
前記溝には前記ヒートパイプが嵌めこまれ、
前記光源取付部の裏面には放熱フィンがかしめられて設けられ、
前記ヒートパイプは前記放熱フィンで押し潰され、前記放熱フィンと密着することを特徴とする照明器具。
前記放熱フィンは板状部材を折り曲げて形成されたことを特徴とする請求項１記載の照明器具。
前記放熱フィンは前記光源取付部の裏面に複数設けられ、前記放熱フィンの各々は、前記板状部材をＬ字状に折り曲げて形成されたことを特徴とする請求項２記載の照明器具。
前記ヒートパイプは直線状に形成され、前記光源取付部の長手方向に延在し、
前記放熱フィンは前記ヒートパイプと略直交する向きに設けられることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の照明器具。
前記ヒートパイプは前記光源モジュールから前記光源取付部の周縁方向に延在していることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の照明器具。
前記ヒートパイプは前記溝の側面に当接していることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の照明器具。