以下、一実施形態を、図1ないし図5を参照して説明する。
照明器具10は、例えば、施設などの天井が高い空間の照明に用いられる高天井用照明器具である。
照明器具10は、発光モジュール11、この発光モジュール11を配設する器具本体12、この器具本体12上に配設される電源部13、器具本体12を支持するアーム14、および器具本体12の下面および周面を覆うカバー体15を備えている。器具本体12は、発光モジュール11を配設する放熱器16、およびこの放熱器16を支持する本体シャーシ17を備えている。
そして、発光モジュール11は、基板20、およびこの基板20の一面に実装された複数の発光素子21を備えている(なお、図には発光素子21の一部を図示し、他は図示を省略している。)。基板20は、例えば円形に形成されており、一面に発光素子21を実装するパターンが設けられている。基板20は、基板20の他面が放熱器16の下面に絶縁性を有する放熱シート22を介して密着するように、複数のねじ23によって放熱器16の下面に取り付けられている。発光素子21は、例えば表面実装形のLEDが用いられ、基板20の一面のパターン上に所定の配列で実装されている。なお、発光素子21は、LEDに限らず、有機ELなどの他の発光素子を用いてもよい。また、基板20の中央には配線孔24が形成されている。
また、器具本体12は、平面視(底面視)の形状が四角形状であって、器具外観が四角形状に形成されている。すなわち、器具本体12の放熱器16および本体シャーシ17は、それぞれ平面視(底面視)の形状が四角形状であって、それぞれ外観が四角形状に形成されている。本実施形態では、平面視(底面視)の形状が長方形状であって、器具本体12の長手方向F1の寸法W1が短手方向F2の寸法W2よりも長く、器具外観が直方体形状に形成されている。すなわち、器具本体12の放熱器16および本体シャーシ17は、それぞれ平面視(底面視)の形状が長方形状であって、それぞれ長手方向F1の寸法W1が短手方向F2の寸法W2よりも長く、それぞれ外観が直方体形状に形成されている。
そして、器具本体12の放熱器16は、長方形状でかつ平板状の光源取付部26、およびこの光源取付部26の上面から突出する複数の放熱フィン27を備えている。放熱器16は、例えばアルミニウムなどの金属材料によって形成されている。光源取付部26と各放熱フィン27とは別体とし、光源取付部26の上面に複数設けられたスリットに各放熱フィン27を差し込んで固定してもよく、あるいは、光源取付部26および放熱フィン27を例えば押出成形によって一体に形成してもよい。
放熱フィン27は、長方形状の光源取付部26の短辺方向F2に沿った所定のフィン並設方向fに沿って互いに平行に並んで設けられている。光源取付部26の中央部付近で互いに隣り合う放熱フィン27の間の間隔S1は、その光源取付部26の中央部付近を中心とした両側の端部付近で互いに隣り合う放熱フィン27間の間隔S2よりも広く形成されている。すなわち、光源取付部26の中央部付近で互いに隣り合う放熱フィン27の間には、光源取付部26の端部付近で互いに隣り合う放熱フィン27間の間隔S2よりも広い間隔S1の拡大間隙部28が設けられている。
拡大間隙部28の位置に対応して、光源取付部26には光源取付部26の下面側と上面側の拡大間隙部28とを連通する配線孔29が設けられている。配線孔29を通じて発光モジュール11と電源部13とを電気的に接続する配線である給電ケーブル30が挿通される。
拡大間隙部28の位置に対応して、光源取付部26の上面から突出フィン31が突設されている。突出フィン31は、例えば、光源取付部26とは別体で、光源取付部26の上面に固定されている。突出フィン31の固定は、ねじによる固定でも、放熱フィン27と同様に、光源取付部26の上面に設けられたスリットに突出フィン31を差し込んで固定してもよい。なお、突出フィン31は、光源取付部26および放熱フィン27とともに例えば押出成形によって一体に形成してもよい。
突出フィン31は、放熱フィン27と平行に配設され、放熱器16の長手方向F1に対応した幅が放熱フィン27と同じ幅で、放熱フィン27よりも上方に大きく突出されている。放熱フィン27よりも上方に突出する突出フィン31の上端側には、給電ケーブル30を保持するための配線保持部32が設けられている。配線保持部32は例えば孔であり、その孔に通した締結具で給電ケーブル30を保持する。
また、器具本体12の本体シャーシ17は、放熱器16の上方に空間35をあけて対向するように配設される電源取付部36、およびこの電源取付部36の両側から下方へ折曲されて放熱器16に連結される一対の支持部37を有している。本体シャーシ17は、例えば金属板によって一体に形成されている。
電源取付部36は、放熱器16の光源取付部26と略同形状の長方形状に形成されている。電源取付部36の周辺部には下方へ向けて折曲された縁部38が形成されている。本体シャーシ17の短手方向F2(放熱器16のフィン並設方向f)に対応した方向の電源取付部36の両側縁中央には、切欠部39が形成されている。切欠部39は、電源取付部36の側縁と平行状で、縁部38から電源取付部36の側縁よりも電源取付部36の中心側に入り込んだ位置まで切り欠かれている。
支持部37は、電源取付部36の短手方向F2(放熱器16のフィン並設方向f)の両側から下方に向けて折曲され、内側に通気開口40が形成された枠状に形成されている。支持部37の通気開口40は電源取付部36の切欠部39に連通されている。支持部37の下端側が放熱器16の短手方向F2(放熱器16のフィン並設方向f)の両側にねじ止めによって連結固定されている。
また、電源部13は、本体シャーシ17の電源取付部36の上側に取り付けられている。電源部13は、電源取付部36の上側に取り付けられる電源ボックス43、およびこの電源ボックス43内に収容される電源回路44を備えている。電源部13(電源ボックス43)は、平面視(底面視)の形状が器具本体12の形状に合わせて長方形状であって、外観が器具本体12の器具外観に合わせて直方体形状に形成されている。
電源ボックス43は、上面および周面が閉塞されるとともに下面が開口された四角形箱状に形成されている。電源ボックス43は、例えば金属板によって形成されている。さらに、電源ボックス43は、この電源ボックス43の上側に設けられる端子台ボックス45を備えている。この端子台ボックス45内に交流電源入力用および調光信号入力用の端子台(図示せず)がそれぞれ配設されている。
電源回路44は、電源基板46、およびこの電源基板46に実装された電子部品(図示せず)を備えている。電源部13は、2枚の電源基板46を備えており、これら電源基板46が電源ボックス43内で器具本体12の短手方向F2(放熱器16のフィン並設方向f)に対応した方向の両側位置にそれぞれ配設されている。さらに、これら電源基板46は、主とする基板面46aを器具本体12の短手方向F2(放熱器16のフィン並設方向f)に対応した方向の電源ボックス43の側面にそれぞれ平行状に対向する縦向きとし、かつその電源ボックス43の側面の近傍にそれぞれ配設されている。
そして、電源部13(電源回路44)は、交流電源を入力し、この交流電源を所定の直流電源に変換して発光モジュール11の発光素子21に供給し、発光素子21を点灯させる。さらに、電源部13(電源回路44)は、調光信号を入力し、この調光信号に応じて発光素子21を調光制御する。
また、アーム14は、電源部13の上方に所定の空間48をあけて対向するように配設される設置部49、およびこの設置部49の両端から下方へ折曲された一対の側部50を備えている。一対の側部50は、器具本体12の本体シャーシ17の短手方向F2(放熱器16のフィン並設方向f)の両側に連結されている。アーム14は、例えば金属板によって一体に形成されている。
各側部50の先端は、連結金具51を介して本体シャーシ17に連結されている。連結金具51は、本体シャーシ17の電源取付部36の下面に例えばねじ止めによって固定される固定部52、およびこの固定部52から上方へ折曲された連結部53を備えている。連結部53の幅は電源取付部36の切欠部39の幅よりも小さく、その連結部53が切欠部39に嵌合されている。固定部52の幅は電源取付部36の切欠部39の幅よりも広く、その固定部52の幅方向両側が電源取付部36の縁部38に引っ掛かるように構成されている。連結部53の外面側は、電源取付部36の切欠部39の領域内に位置しており、すなわち、電源取付部36の側縁よりも電源取付部36の中心側に入り込んだ位置に配設されている。
連結金具51の連結部53の外面側にアーム14の側部50が配置され、連結部53と側部50とが連結具54によって回動可能に連結されている。側部50には連結具54を中心とした円弧状の角度調整溝55が形成され、この角度調整溝55には連結部53と側部50とを締め付けて保持する締付具56が挿通されている。そして、天井などに設置されるアーム14に対して、照明器具10の光照射方向が例えば直下方向などの所定の方向となるように角度調整可能に構成されている。
なお、アーム14が器具本体12に連結された状態において、電源ボックス43内の電源基板46は、その基板面46aがアーム14の側部50に平行状でかつアーム14の側部50の近傍に配設されている。
また、カバー体15は、器具本体12の前面側を覆う前面カバー部59、および器具本体12の周囲を覆う円筒状の周面カバー部60を備えている。
前面カバー部59は、中央に円形の開口部61が形成された環状に形成されている。開口部61は、発光モジュール11の発光素子21が実装された基板20の領域に対向されている。前面カバー部59には、中央の開口部61から周辺部に亘って下方へ向けて拡開傾斜する反射面62が形成されている。前面カバー部59の周辺部には、周面カバー部60に複数のねじ63で取り付けられる取付部64が形成されている。前面カバー部59は、発光モジュール11からの光を反射面62によって所定の光照射方向に反射させる反射板の機能を有している。
周面カバー部60は、上下方向に開口する円筒状に形成され、下部側には前面カバー部59をねじ63で固定するための下側取付縁(図示せず)が設けられ、上部側には器具本体12に例えばねじ止めによって取り付けられる上側取付縁65が設けられている。
周面カバー部60の内面と器具本体12の周囲の側面との間には通気路66が形成されている。この通気路66の下側には下側通気口67が連通され、上側には上側通気口68が連通されている。
下側通気口67は、前面カバー部59に設けられた複数の通気孔69によって構成されている。複数の通気孔69は、前面カバー部59(反射面62)の周方向に沿ってそれぞれスリット状に設けられている。下側通気口67は、放熱器16の下側に対向されていることが好ましい。なお、下側通気口67は、前面カバー部59(反射面62)の周方向に沿ってそれぞれスリット状に設けられた複数の通気孔69に限らず、例えば、開口部61の内径を大きくして後述する透光カバー70との間に設けてもよい。
上側通気口68は、周面カバー部60の上端側(上側取付縁65)と器具本体12の側面との間の開口によって構成されている。そして、下側通気口67の開口面積(総開口面積)と上側通気口68の開口面積(総開口面積)とは、下側通気口67の開口面積が上側通気口68の開口面積よりも小さい関係にある。
さらに、長方形状の器具本体12の周囲を円筒形状の周面カバー部60で覆っているため、器具本体12の長手方向F1における器具本体12と周面カバー部60との間の通気路66の開口面積よりも、器具本体12の短手方向F2における器具本体12と周面カバー部60との間の通気路66の開口面積が広い関係を有する。
また、前面カバー部59の開口部61には、発光モジュール11を覆う透光カバー70が配設されている。透光カバー70は、円板状の下面部71、この下面部71の周辺から立ち上がる周面部72、およびこの周面部72の上端から外径方向に突出されたフランジ部73を備えている。フランジ部73が発光モジュール11の基板20に当接されるとともに複数のねじによって放熱器16に締め付け固定されている。照明器具10の組立状態における透光カバー70の下面はカバー体15の下面と同じ位置とされている。そして、透光カバー70は、光透過性の良いクリアカバーでもよいし、光を拡散する拡散カバーでもよい。透光カバー70によって発光モジュール11の発光素子21が実装された一面側を閉塞し、虫や埃などが侵入するのを防止する。
そして、このように構成された照明器具10は、アーム14の設置部49を天井などに取り付けて設置する。天井が傾斜しているような場合には、アーム14も傾斜するが、このアーム14に対して器具本体12の角度を調整することにより、照明器具10からの光照射方向を例えば直下方向に設定することができる。
電源部13によって交流電源を所定の直流電源に変換して発光モジュール11の発光素子21に供給することにより、発光モジュール11の発光素子21が点灯する。
点灯する発光素子21からの光は、透光カバー70を透過して照明空間に照射される。透光カバー70を透過した光の一部は反射面62で反射して照明空間に照射される。
また、点灯時に発光素子21が発生する熱は、主として、基板20から放熱器16に伝わり、放熱器16の複数の放熱フィン27から空気中に放熱される。
放熱器16の温度が上昇すると、放熱器16の周囲に自然対流が発生する。この自然対流によって、照明器具10の周囲の相対的に低い温度の空気が下側通気口67からカバー体15の内側の通気路66に流入し、その流入した空気が放熱器16からの放熱で温められ、暖められた空気が上側通気口68からカバー体15の上方に排気される。
このとき、仮に、下側通気口67の開口面積と上側通気口68の開口面積とが同じ場合、あるいは上側通気口68の開口面積が下側通気口67の開口面積がよりも小さい場合、カバー体15の内側で熱がこもりやすく、放熱効果が低くなりやすい。それに対して、本実施形態では、下側通気口67の開口面積が上側通気口68の開口面積よりも小さい関係にあるため、下側通気口67から通気路66に流入する空気の流速が速くなり、流速の速い空気が放熱器16に作用し、放熱器16による放熱効果が高まる。これは、上側通気口68から流入する空気の容積と上側通気口68から排出される空気の容積とが同じであるため、下側通気口67の開口面積が上側通気口68の開口面積よりも小さければ、下側通気口67から通気路66に流入する空気の流速が速くなることによる。
さらに、長方形状の器具本体12の周囲を円筒形状の周面カバー部60で覆っているため、器具本体12の長手方向F1における器具本体12と周面カバー部60との間の通気路66の開口面積よりも、器具本体12の短手方向F2における器具本体12と周面カバー部60との間の通気路66の開口面積が大きい関係にある。
そのため、器具本体12の長手方向F1における器具本体12と周面カバー部60との間の通気路66では、開口面積が小さいため、この通気路66を流れる空気の流速が比較的速く、放熱器16が効果的に冷却され、しかも、器具本体12の長手方向F1に沿って複数の放熱フィン27が設けられていることにより、この通気路66を流れる比較的流速の速い空気が放熱フィン27間に流れ、放熱効果がより向上する。
器具本体12の短手方向F2における器具本体12と周面カバー部60との間の通気路66では、開口面積が大きいため、この通気路66を流れる空気の両側は比較的遅いが、空気の容量が多く、アーム14の側部50が確実に冷却される。このアーム14の側部50の内側には電源部13が配設され、動作時には電源部13も発熱するため、この電源部13からの熱がアーム14の側部50に伝わりやすい。したがって、アーム14の側部50が確実に冷却されることにより、電源部13の熱がアーム14の側部50に伝わりやすくなり、電源部13の熱が効率よく放熱される。
また、放熱器16の温度上昇により、器具本体12の下方から上方への向けて自然対流が発生する。この自然対流によって、放熱フィン27に平行な方向(フィン並設方向fに対して直交する方向)から放熱器16と本体シャーシ17との間に対流する空気が流入し、この空気が放熱フィン27間を流れて、放熱器16の上方に位置する本体シャーシ17の電源取付部36の下面側に上昇し、放熱フィン27に直交する方向(フィン並設方向f)の本体シャーシ17の通気開口40から上方へ流れやすい。
このとき、放熱器16のフィン並設方向fに対応した方向の電源取付部36の両側縁には切欠部39が設けられているため、本体シャーシ17の電源取付部36の下面側に上昇した空気は切欠部39から集中して上方流れやすくなる。この切欠部39の上方には、器具本体12(本体シャーシ17)に連結されるアーム14の側部50が位置しているため、切欠部39から上方へ流れる空気がアーム14の側部50の外側面に沿って流れやすくなる。このアーム14の側部50の内側には電源部13が配設され、動作時には電源部13も発熱するため、この電源部13からの熱がアーム14の側部50に伝わりやすい。したがって、切欠部39からアーム14の側部50の外側面に沿って流れる空気によってアーム14の側部50が冷却されるため、電源部13の熱がアーム14の側部50に伝わりやすくなり、電源部13の熱が効率よく放熱される。
そして、本実施形態の照明器具10によれば、器具本体12の器具外観が四角形状の周囲を円筒状のカバー体15で覆っているため、器具本体12の器具外観が四角形状であっても、設置の際の方向性を無くし、設置性を向上させることができる。
すなわち、天井に複数の照明器具10を並べて設置する場合、円筒状のカバー体15によって器具外観が四角形状の器具本体12の向きが見えないため、器具外観が四角形状の器具本体12の向きがばらばらであっても、複数の照明器具10に違和感を生じることがない。また、壁面の近傍に照明器具10を設置する場合、円筒状のカバー体15によって器具外観が四角形状の器具本体12の向きが見えないため、照明器具10の四角形状の一辺が壁面に対して平行でなく斜めになっていても、違和感が生じることがない。さらに、カバー体15の開口部61が円形であるため、壁面に投影される光や影が斜めに投影されることがなく、違和感を生じることがない。
また、下側通気口67の開口面積が上側通気口68の開口面積よりも小さいため、下側通気口67から通気路66に流入する空気の流速が速くなり、流速の速い空気が放熱器16に作用し、放熱器16による放熱効果を高めることができる。
この場合、下側通気口67が放熱器16の下側に対向されていれば、流速の速い空気が放熱器16に作用しやすくなり、放熱効果をより高めることができる。
また、長方形状の器具本体12の周囲を円筒形状の周面カバー部60で覆っているため、器具本体12の長手方向F1における器具本体12と周面カバー部60との間の通気路66では、開口面積が小さくなり、この通気路66を流れる空気の流速が比較的速く、放熱器16を効果的に冷却することができる。しかも、器具本体12の長手方向F1に沿って複数の放熱フィン27が設けられていることにより、この通気路66を流れる比較的流速の速い空気が放熱フィン27間に流れ、放熱効果をより向上できる。
器具本体12の短手方向F2における器具本体12と周面カバー部60との間の通気路66では、開口面積が大きいなり、この通気路66を流れる空気の容量が多く、アーム14の側部50が確実に冷却でき、このアーム14の側部50を介して電源部13の放熱性を向上できる。
また、カバー体15の前面カバー部59には、中央の開口部61から周辺部に亘って下方へ向けて拡開傾斜する反射面62を設け、反射面62の内側に透光カバー70を配設しているため、すなわち、前面カバー部59を窪ませてそこに透光カバー70を配設しているため、透光カバー70が照明器具10の下面から突出するのを抑制し、照明器具10の外観を向上できる。しかも、傾斜状の反射面62を備えることにより、直下方向の照度を高めることができる。
また、放熱器16の光源取付部26の中央部付近で互いに隣り合う放熱フィン27の間の間隔S1は、その光源取付部26の中央部付近を中心とした両側の端部付近で互いに隣り合う放熱フィン27間の間隔S2よりも広く形成されている。すなわち、光源取付部26の中央部付近で互いに隣り合う放熱フィン27の間には、光源取付部26の端部付近で互いに隣り合う放熱フィン27間の間隔S2よりも広い間隔S1の拡大間隙部28が設けられている。この拡大間隙部28を設けられていることにより、放熱器16上を有効利用することができる。
例えば、拡大間隙部28の位置に対応して、光源取付部26に光源取付部26の下面側と上面側の拡大間隙部28とを連通する配線孔29が設けることにより、発光モジュール11と電源部13とを電気的に接続する給電ケーブル30を容易に挿通できる。
さらに、拡大間隙部28の位置に対応して、光源取付部26の上面から放熱フィン27よりも大きく突出する突出フィン31を設けることにより、この突出フィン31の上端側で給電ケーブル30の中間を保持して給電ケーブル30の電気的接続部に張力が加わるのを防止することができ、しかも、突出フィン31からも放熱することができる。したがって、突出フィン31は、放熱機能とケーブル保持機能とを併せ持ち、構成を簡素化できる。
また、本体シャーシ17には、電源取付部36のフィン並設方向fに対応した方向の両側縁に切欠部39を設け、この切欠部39の上側にアーム14の側部50を配設していることにより、本体シャーシ17の電源取付部36の下面側に上昇した空気が切欠部39から集中して上方流れ、切欠部39の上側のアーム14の側部50を冷却できるため、電源部13の熱がアーム14の側部50に伝わり、電源部13の熱を効率よく放熱できる。
さらに、電源部13の電源ボックス43内には、基板面46aがアーム14の側部50に平行状でかつアーム14の側部50の近傍に電源基板46が配設されているため、電源基板46に実装された電源部品が発生する熱がアーム14の側部50に効率よく伝わり、電源部品の温度上昇を抑制できる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。