JP6792201B2 - 照明器具 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、発光モジュールを用いた照明器具に関する。

従来、例えば施設等の天井が高い空間の照明に用いられる高天井用の照明器具がある。この照明器具では、発光素子を有する発光モジュールが用いられ、この発光モジュールが放熱器の下面に取り付けられている。放熱器の上面には発光素子が発生する熱を放熱するための複数の放熱フィンが突設されている。放熱器はこの放熱器の上方に配設される本体シャーシに支持され、この本体シャーシ上に電源部が配設されている。本体シャーシには天井等に設置するためのアームが連結されている。アームは、天井等に設置する取付部、およびこの取付部の両端から折曲されたアーム部を有し、アーム部が本体シャーシに連結されている。そして、照明器具の点灯時には、発光素子が発生する熱を放熱器によって放熱し、発光素子の温度上昇を抑制している。

また、例えば小形化のために、放熱器とこの放熱器の上方に空間をあけて配設されるアームの取付部との間に、電源部を配設するようにした照明器具がある。

この照明器具の場合、アームの取付部を天井等に取り付けるための作業をしやすくするために、電源部とアームの取付部との間に比較的大きな空間が設けられている。

そのため、放熱器と電源部とが比較的近い位置に配設されることがあり、放熱器から放出される熱で電源部が温度上昇し、消費電力が上昇したり、電源部品等に熱ストレスがかかる等、熱的影響が生じやすい。

特開２０１３−２０１０８０号公報

本発明が解決しようとする課題は、放熱器とアームの取付部との間に配設される電源部が放熱器から熱影響を受けるのを抑制できる照明器具を提供することである。

実施形態の照明器具は、発光モジュール、放熱器、アームおよび電源部を有する。放熱器は、発光モジュールを配設する光源取付部、および光源取付部の上面から突設された複数の放熱フィンを有する。アームは、放熱器の上方に空間をあけて配設される取付部、および取付部の両端に設けられ放熱器を回動可能に支持するアーム部を有する。電源部は、電源回路およびこの電源回路を収納する電源ボックスを有し、放熱器とアームの取付部との間で、放熱器の上方に配置されるとともに、光源取付部の上面側と電源ボックスの下面側とが対向するようにアームに取り付けられており、放熱器およびアームの取付部に対してそれぞれ空間をあけて配設される。

本発明によれば、放熱器とアームの取付部との間に配設される電源部が放熱器から熱影響を受けるのを抑制することが期待できる。

第１の実施形態を示す照明器具の下面側から見た斜視図である。 同上照明器具の上面側から見た斜視図である。 第２の実施形態を示す照明器具の斜視断面図である。

以下、第１の実施形態を、図１および図２を参照して説明する。

照明器具10は、例えば施設等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を配設する放熱器12、発光モジュール11を覆う透光カバー13、放熱器12を支持するアーム14、およびこのアーム14に配設される電源部15等を備えている。

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、四角形（例えば正方形）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12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、例えば複数のねじによって放熱器12の下面に取り付けられている。基板20の中央には配線孔23が形成されている。放熱シート22の中央にも図示しない配線孔が形成されている。また、発光素子21は、例えば表面実装形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、放熱器12は、光源取付部26、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、および光源取付部の両側に設けられた一対のアーム連結部28を備えている。

放熱器12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。

光源取付部26は、四角形状（例えば正方形）でかつ平板状に設けられており、中央には図示しない配線孔が形成されている。そして、光源取付部26の下面に、発光モジュール11の基板20が放熱シート22を介して取り付けられている。

放熱フィン27は、光源取付部26の上面で、光源取付部26の一方の対向する両側辺間に互いに平行に並んで設けられている。光源取付部26の中央付近で互いに隣り合う放熱フィン27の間の間隔は、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の中央部付近には、放熱フィン27は設けられず、光源取付部26の配線孔が開口されている。

一対のアーム連結部28は、光源取付部26のフィン並設方向に対して交差する両側辺の中央から、複数の放熱フィン27の両端側に突出するように設けられている。アーム連結部28は、光源取付部26に一体に形成され、光源取付部26から折り曲げ形成されていてもよいし、あるいは、光源取付部26とは別体に形成され、光源取付部26に取り付けられていてもよい。

また、透光カバー13は、発光モジュール11を覆い、放熱器12に取り付けられている。透光カバー13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13は、発光モジュール11が取り付けられた放熱器12の下面側を閉塞し、虫や埃等が侵入するのを防止している。

また、アーム14は、放熱器12の上方に空間をあけて対向するように配設される取付部31、およびこの取付部31の両端から下方へ折曲されて放熱器12の両側に直接連結される一対のアーム部32を備えている。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。

取付部31には、この取付部31を被設置部としての天井等に設置するための複数の取付孔33が設けられている。

各アーム部32は、放熱器12のフィン並設方向に対して交差する方向の両側に連結されており、すなわち、放熱器12の両側のアーム連結部28に連結されている。

各アーム部32の先端側は、アーム連結部28の外側に配置され、アーム部32に設けられた連結孔34およびアーム連結部28に設けられた孔部を挿通する図示しない連結具（例えばボルトおよびナット）によって回動可能に連結されている。アーム部32には連結孔34を中心とした円弧状の角度調整溝35が形成され、このアーム部32の角度調整溝35およびアーム連結部28に設けられた孔部を挿通する図示しない締付具（例えばボルトおよびナット）によって締め付け固定されている。そして、天井等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等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。

また、電源部15は、アーム14に取り付けられている。すなわち、電源部15は、アーム14の両側のアーム部32間に架設されている。電源部15は、放熱器12とアーム14の取付部31との間で、放熱器12およびアーム14の取付部31に対してそれぞれ空間をあけて配設されている。放熱器12の上部（放熱フィン27の上端）と電源部15の下面との間の距離をｘ、アーム14の取付部31と電源部15の上面との間の距離をｙとすると、放熱器12と電源部15との間の距離ｘが、アーム14の取付部31と電源部15との間の距離ｙよりも広く、ｘ＞ｙとなる位置関係に配設されている。なお、電源部15の高さｈは、放熱器12と電源部15との間の距離ｘ、およびアーム14の取付部31と電源部15との間の距離ｙよりも小さい。

電源部15は、電源ボックス38、およびこの電源ボックス38内に収容される電源回路39を備えている。

電源ボックス38は、最も広い面であって長方形状の一対の主面40、これら主面40の長辺に接する一対の側面41、および主面40の短辺に接する一対の端面42を有する直方体状に形成されている。電源ボックス38の両端面42がアーム部32の内側に取り付けられている。

電源ボックス38（電源部15）は、主面40がアーム部32の長手方向に交差する方向に沿って横向きとなるように、アーム14に取り付けられている。この場合、電源ボックス38（電源部15）の主面40が、放熱器12に対向し、放熱器12の上方を覆う。

電源回路39は、電源基板、およびこの電源基板に実装された電子部品を備えている。そして、電源回路39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に供給し、発光素子21を点灯させる。さらに、電源回路39は、外部の制御装置から調光信号を入力し、この調光信号に応じて発光素子21を調光制御する。

電源部15と発光モジュール11とは、給電ケーブルによって電気的に接続されている。給電ケーブルは、基板20の配線孔23、放熱シート22の配線孔、放熱器12の光源取付部26の配線孔、および中央の放熱フィン27間を通じて配線され、一端が電源部15に接続され、他端が発光モジュール11の基板20に接続されている。

そして、このように構成された照明器具10は、アーム14の取付部31を天井等に取り付けて設置する。天井等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に対して放熱器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15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13を透過して照明空間に照射される。

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12に伝わり、放熱器12の複数の放熱フィン27から空気中に放熱される。

ところで、アーム14に取り付けられる電源部15は、放熱器12とアーム14の取付部31との間に配設されるため、放熱器12に近付きやすい。放熱器12から放熱される熱は、空気中に拡散されていくが、放熱器12の上方の近くに電源部15が配設されていると、電源部15が放熱器12からの熱影響を受けやすく、電源部15の温度が上昇し、消費電力の増加や電子部品の寿命に影響が生じやすい。

それに対して、本実施形態の照明器具10では、電源部15が、放熱器12とアーム14の取付部31との間で、放熱器12およびアーム14の取付部31に対してそれぞれ空間をあけて配設されているとともに、電源部15と放熱器12との間の距離ｘが、電源部15とアーム14の取付部31との間の距離ｙよりも広くなる位置に配設されているため、放熱器12とアーム14の取付部31との間に配設される電源部15が放熱器12から熱影響を受けるのを抑制することができる。そのため、電源部15の温度上昇を抑制でき、消費電力の改善や電子部品の長寿命化を図ることができる。

なお、電源部15が放熱器12から熱影響を受けるのを抑制するためには、電源部15とアーム14の取付部31との間の距離ｙを極力小さくし、電源部15と放熱器12との間の距離ｘを大きくすることが好ましい。ただし、アーム14の取付部31と電源部15との間の距離ｙは、アーム14を天井等に取り付けるのに必要な作業空間であるため、その作業に支障とならない程度の距離を確保することが好ましい。

次に、図３に第２の実施形態を示す。なお、第１の実施形態と同じ構成については、同じ符号を用いてその構成および作用効果の説明を省略する。

放熱器12は、光源配設部26の上面中央から突出する筒部50を有している。筒部50は、例えば金属製で、上下に開口する円筒状に形成され、下端が光源配設部26の配線孔の周囲に熱的に接続された状態で固定され、内部が光源配設部26の配線孔に連通されている。

筒部50は、光源取付部26の中央付近の間隔が広くなっている放熱フィン27間に配設されているとともに、放熱フィン27よりも上方に突出されている。筒部50の上端と電源部15との間の距離は、８０ｍｍ以下とされている。

そして、筒部50内には、発光モジュール11と電源部15とを電気的に接続する給電ケーブル51が配線されている。

ところで、放熱器12と電源部15との間の距離ｘを広くすることにより、放熱器12と電源部15との間で外部に露出する給電ケーブル51の長さが長くなりやすい。しかし、内部配線の規定上、露出してよい長さは８０ｍｍと規定されている。

本実施形態では、放熱器12に給電ケーブル51を配線する筒部50を突設することにより、給電ケーブル51が外部に露出する長さを短くすることができ、内部配線の規定を満たすことができる。

さらに、発光モジュール11から光源取付部26に伝わる熱が放熱フィン27とともに筒部50にも伝わり、この筒部50からも空気中に放熱でき、放熱器12の放熱性能を向上できる。

しかも、光源取付部26の中央が最も温度が高くなりやすいが、光源取付部26の中央に筒部50を設けることにより、光源取付部26の中央の熱を筒部50で効果的に放熱でき、光源取付部26の中央の温度上昇を抑制することができる。

なお、筒部50の周囲に例えば放射状に複数の放熱フィンを設けてもよく、筒部50に伝わる熱をより効果的に放熱でき、放熱器12の放熱性能をより向上できる。

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。

10 照明器具
11 発光モジュール
12 放熱器
14 アーム
15 電源部
26 光源取付部
27 放熱フィン
31 取付部
32 アーム部
50 筒部
51 給電ケーブル

Claims (2)

1. 発光モジュールと；
   前記発光モジュールを配設する光源取付部、およびこの光源取付部の上面から突設された複数の放熱フィンを有する放熱器と；
   前記放熱器の上方に空間をあけて配設される取付部、およびこの取付部の両端に設けられ前記放熱器を回動可能に支持するアーム部を有するアームと；
   電源回路およびこの電源回路を収納する電源ボックスを有し、前記放熱器と前記アームの前記取付部との間で、前記放熱器の上方に配置されるとともに、前記光源取付部の上面側と前記電源ボックスの下面側とが対向するように前記アームに取り付けられており、前記放熱器および前記アームの前記取付部に対してそれぞれ空間をあけて配設される電源部と；
   を備えることを特徴とする照明器具。
2. 前記放熱器は、前記光源取付部の上面から突設され、前記発光モジュールと前記電源部とを接続する給電ケーブルが配線される筒部を有する
   ことを特徴とする請求項１記載の照明器具。

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