JP7333664B2

JP7333664B2 - Ｌｅｄ光源ユニット

Info

Publication number: JP7333664B2
Application number: JP2022066668A
Authority: JP
Inventors: 剛史小谷
Original assignee: Hotalux Ltd
Current assignee: Hotalux Ltd
Priority date: 2017-08-08
Filing date: 2022-04-14
Publication date: 2023-08-30
Anticipated expiration: 2037-08-08
Also published as: JP2022092042A

Description

本発明は、ＬＥＤ光源ユニットに関する。

天井直付け型の照明器具として、略中央に凹部が設けられた長尺状の器具本体と、前記器具本体の収容凹部に取付けられる光源ユニットと、を含む照明器具が、一般的に知られている。前記天井直付け型の照明器具としては、例えば、特許文献１記載のＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ、発光ダイオード）照明器具があげられる。

特許文献１記載のＬＥＤ照明器具は、光源ユニットが、さらに、複数のＬＥＤが実装されたＬＥＤ基板が取付けられる取付部材と、照明用カバー部材とを備える。前記カバー部材は、前記取付部材に取付けるための一対の突壁部と、前記一対の突壁部よりも外側に延出する一対の延出部とを含む。そして、前記器具本体の収容凹部に前記光源ユニットを配置した状態では、前記器具本体の長手方向および幅方向と直交する方向において、前記一対の延出部が、それぞれ、前記収容凹部の開口端縁と隙間が生じないように重なる。これにより、特許文献１記載のＬＥＤ照明器具は、前記カバー部材と前記収容凹部との間に隙間が生じないため、前記光源ユニットを点灯させた際、隙間の発生によってスジ状に暗くなることが無く、見栄えがよい。

特許第５４９２３４４号公報

しかしながら、特許文献１記載のＬＥＤ照明器具では、点灯時または消灯時において、前記取付部材および前記カバー部材の接触面で、音鳴りが発生する。

そこで、本発明は、ＬＥＤを点灯または消灯したときに発生する音鳴りを抑制可能なＬＥＤ光源ユニットを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明のＬＥＤ光源ユニットは、
ＬＥＤ実装基板が配置された取付部材と、カバー部材と、を含むＬＥＤ光源ユニットであって、
前記カバー部材は、前記ＬＥＤ実装基板の実装面を覆うカバー部と、前記取付部材と接触する接触部と、を含み、
前記接触部は、前記取付部材と対向する面において、前記取付部材と接触しない平坦部と、前記取付部材と接触する凸部と、からなり、
前記接触部の内の少なくとも前記凸部表面における摩擦係数を、前記カバー部表面の摩擦係数より小さくしたことを特徴とする。

本発明によれば、ＬＥＤを点灯または消灯したときに発生する音鳴りを抑制可能なＬＥＤ光源ユニットを提供することができる。

図１（ａ）は、実施形態１のＬＥＤ光源ユニットの一例を示す下方向からの斜視図であり、図１（ｂ）は、実施形態１のＬＥＤ光源ユニットの一例を示す上方向からの斜視図である。図２（ａ）は、実施形態１のＬＥＤ光源ユニットにおけるＬＥＤ実装基板、取付部材、およびカバー部材の一例を示す断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すカバー部材の接触部の拡大断面図である。図３は、実施形態２のＬＥＤ照明器具における本体部の一例を示す上方向からの斜視図である。図４は、実施形態２のＬＥＤ照明器具の一例を示す上方向からの斜視図である。

以下、本発明のＬＥＤ光源ユニットについて、図を用いて説明する。本発明は、下記の実施形態によって何ら限定および制限されない。以下の各図において、同一部分には、同一符号を付している。また、図においては、説明の便宜上、各部の構造は適宜簡略化して示す場合があり、各部の寸法比等は、実際とは異なり、模式的に示す場合がある。各実施形態の説明は、特に言及がない限り、互いの説明を援用できる。

［実施形態１］
図１（ａ）は、本実施形態のＬＥＤ光源ユニットの一例を示す下方向からの斜視図であり、図１（ｂ）は、本実施形態のＬＥＤ光源ユニットの一例を示す上方向からの斜視図である。図１（ａ）および（ｂ）に示すとおり、本実施形態のＬＥＤ光源ユニット１００は、ＬＥＤ実装基板１０、取付部材２０、およびカバー部材３０を主要な構成要素として含み、電源部４０を任意の構成要素として含む。図１（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施形態のＬＥＤ光源ユニット１００は、例えば、直管型であってもよい。

（ＬＥＤ実装基板）
まず、ＬＥＤ実装基板１０について説明する。ＬＥＤ実装基板１０は、一方の表面（実装面）１２に、ＬＥＤ１１が実装された基板である。図１（ａ）では、複数のＬＥＤ１１がＬＥＤ実装基板１０の実装面１２に実装されているが、ＬＥＤ光源ユニット１００において、ＬＥＤ１１の数は、一つであってもよい。ＬＥＤ実装基板１０は、例えば、配線等の電源接続手段により電源部４０と接続されている。

本実施形態のＬＥＤ光源ユニット１００において、ＬＥＤ実装基板１０を構成する基板（単位基板）の数は、一つであってもよいし、複数であってもよい。前記単位基板が複数の場合、ＬＥＤ実装基板１０は、例えば、長手方向Ｙに沿って、コネクタ等の接続手段を介して、前記単位基板を互いに接続させることで構成されてもよい。

（取付部材）
つぎに、取付部材２０について説明する。取付部材２０は、被取付部に対する取付部材２０である。取付時に、取付部材２０の一方の面（図１（ａ）および（ｂ）において、上面）は、前記被取付部に対向し、取付部材２０の他方の面（図１（ａ）および（ｂ）において、下面）は、ＬＥＤ実装基板１０が配置される。この際、ＬＥＤ実装基板１０は、取付部材２０の前記他方の面に対して、ＬＥＤ１１の実装面１２とは反対側の面側が対向するように配置される。例えば、取付部材２０は、短手方向Ｘの端部側であって、前記一方の面側に、前記被取付部への取付部２１を有してもよい（図２（ａ）参照）。前記被取付部の詳細については、実施形態２において例をあげて説明する。

取付部材２０は、例えば、ヒートシンクであってもよい。取付部材２０がヒートシンクであれば、ＬＥＤ実装基板１０に実装されたＬＥＤ１１および電源部４０で発生した熱を、効率よく放熱することができる。例えば、取付部材２０を、アルミニウムおよびその合金、マグネシウムおよびその合金、鉄およびその合金、銅およびその合金、チタンおよびその合金等を用いて形成すれば、ヒートシンクとして機能させ得る。また、例えば、取付部材２０を、熱伝導性フィラーを含有させた樹脂で形成することでも、ヒートシンクとして機能させ得る。前記樹脂としては、例えば、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリメタクリル酸メチル等があげられる。取付部材２０は、例えば、板状である。

本実施形態のＬＥＤ光源ユニット１００において、例えば、ＬＥＤ実装基板１０および電源部４０は、取付部材２０に固定化されていてもよい。ＬＥＤ実装基板１０および電源部４０が取付部材２０に固定化されていれば、ＬＥＤ実装基板１０に実装されたＬＥＤ１１および電源部４０で発生した熱を、より効率よく放熱することができる。

（カバー部材）
つぎに、カバー部材３０について説明する。カバー部材３０は、ＬＥＤ実装基板１０の実装面１２を覆うカバー部３１と、取付部材２０と接触する接触部３２と、を含む。

図２（ａ）の断面図に、本実施形態のＬＥＤ光源ユニット１００におけるＬＥＤ実装基板１０、取付部材２０、およびカバー部材３０の一例を示す。また、図２（ｂ）に、図２（ａ）に示すカバー部材３０の接触部３２を、拡大して示す。図２（ａ）および（ｂ）に示すように、接触部３２は、カバー部材３０の短手方向Ｘの端部側であって、取付部材２０と対向する面に、複数（図２（ａ）および（ｂ）においては、４つ）の凸部を有し、前記凸部において、取付部材２０と接触している。前記凸部の数は、複数、すなわち、２以上であれば特に制限はなく、例えば、２～１２である。

本実施形態のＬＥＤ光源ユニット１００は、下記条件（１）および下記条件（２）を満たす。

条件（１）：前記凸部表面の摩擦係数が、カバー部３１表面の摩擦係数よりも小さい。

条件（２）：接触部３２表面の光反射率が、カバー部３１表面の光反射率よりも高い。

一般的なＬＥＤ照明器具では、カバー部材の形成材料としては樹脂が用いられており、取付部材の形成材料としては金属が用いられている。すなわち、前記カバー部材および前記取付部材は、膨張率の異なる材料で形成されている。このため、ＬＥＤの点灯時または消灯時の温度変化により、前記カバー部材と前記取付部材との接触面で、摩擦による音鳴りが発生する。これに対し、本実施形態のＬＥＤ光源ユニット１００では、カバー部材３０が、前記凸部において、取付部材２０と接触しており、且つ、前記凸部表面の摩擦係数が、カバー部３１表面の摩擦係数よりも小さい。このため、本実施形態のＬＥＤ光源ユニット１００によれば、カバー部材３０と取付部材２０との接触面積が小さくなり、両者の間に生じる摩擦力が低減することで、ＬＥＤ１１を点灯または消灯したときに発生する音鳴りを抑制できる。また、本実施形態のＬＥＤ光源ユニット１００では、接触部３２表面の光反射率が、カバー部３１表面の光反射率よりも高い。このため、本実施形態のＬＥＤ光源ユニット１００によれば、ＬＥＤ１１の点灯時に、ＬＥＤ１１が発した光が接触部３２に到達した場合に、その光の大部分がカバー部３１側へ反射されることで、カバー部３１から出射される光を増加させることができる。

本実施形態のＬＥＤ光源ユニット１００に前記条件（１）および前記条件（２）を充足させる手法は、特に制限されず、例えば、つぎのような方法があげられる。ただし、下記の方法は例示に過ぎず、本発明はこれらに限定されない。

第一の方法は、カバー部材３０において、前記凸部を含む接触部３２と、カバー部３１とを、異なる材料で形成された二色成形体とし、前記凸部を含む接触部３２の特性と、カバー部３１の特性とを、異ならせる方法である。具体的には、例えば、接触部３２の形成材料として、カバー部３１の形成材料よりも摩擦係数が小さく、且つ、光反射率が高い材料を用いることで、前記条件（１）および前記条件（２）を充足させることができる。この場合において、カバー部３１の形成材料としては、例えば、光透過性のポリカーボネート、アクリル樹脂等があげられ、接触部３２の形成材料としては、例えば、拡散剤を含むポリカーボネート等があげられる。一般的に、摩擦係数の小さい材料は、摩擦係数の大きい材料よりも高価であるので、前述のようにカバー部材３０を二色成形体とすれば、カバー部材３０全体を摩擦係数の小さい材料で一体成形するよりも、カバー部材３０の材料費を低減できる。

樹脂材料メーカー各社から、樹脂材料の一般グレードに対して、摩擦係数を小さくした特殊グレードの材料が販売されている。例えば、一般グレードの樹脂材料に、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）添加剤を５～３０重量％程度配合することにより、摺動性が改善された（摩擦係数の小さい）すべり材に適した材料が市販されている。具体的には、一般グレードの樹脂材料に、ＰＴＦＥ添加剤を１０重量％配合することにより、摩擦係数が約５０～６０％となる例がある。この例の場合、一般的なポリカーボネートの摩擦係数を０．８８とすると、摺動性が改善されたポリカーボネートの摩擦係数は、約０．４４～０．５３程度まで小さくできる。

第二の方法は、カバー部材３０において、接触部３２の表面を、カバー部３１の表面とは異なる材料で被覆する方法である。具体的には、例えば、接触部３２表面を、カバー部３１表面の形成材料よりも摩擦係数が小さく、且つ、光反射率が高い材料で被覆することで、前記条件（１）および前記条件（２）を充足させることができる。この場合において、例えば、カバー部材３０全体（カバー部３１及び接触部３２）をポリカーボネート、アクリル樹脂等で一体成形した後、接触部３２表面を、拡散剤を含むポリカーボネート等で被覆すれば、前述の第一の方法よりも、さらにカバー部材３０の材料費を低減できる。

図１および図２（ａ）において、カバー部材３０の断面形状は、略半楕円形状であるが、本実施形態において、カバー部材３０の断面形状は、これに限定されない。カバー部材３０の断面形状は、例えば、略半円形状、略台形状、略長方形状等であってもよい。

（電源部）
つぎに、電源部４０について説明する。電源部４０は、例えば、図１（ｂ）に示すように、取付部材２０の一方の面の略中央部に配置される。

電源部４０は、例えば、電源基板およびケースを含み、前記電源基板は、前記ケースに収納される。前記電源基板は、例えば、ＬＥＤ１１を駆動するための回路部品が実装された基板であり、電源部４０とＬＥＤ実装基板１０とを電気的に接続することにより、ＬＥＤ１１を駆動する。電源部４０の前記ケースおよび取付部材２０は、例えば、電源部４０とＬＥＤ実装基板１０とを電気的に接続するための配線等の電源接続手段の挿通孔を有してもよい。

（サイドキャップ）
図１には示していないが、本実施形態のＬＥＤ光源ユニット１００は、さらに、カバー部材３０の長手方向Ｙの両端部を覆う一対のサイドキャップを含んでもよい。前記一対のサイドキャップの各サイドキャップは、それぞれ、カバー部材３０の長手方向Ｙの端部を挿入する挿入部を有する。

［実施形態２］
本実施形態は、図１に示す実施形態１のＬＥＤ光源ユニット１００が、本体部に取付けられたＬＥＤ照明器具の例である。

図３は、本実施形態のＬＥＤ照明器具における本体部の一例を示す上方向からの斜視図である。図３に示すように、本例の本体部２００は、短手方向Ｘの端部に、被取付部２０１を有する。例えば、ＬＥＤ光源ユニット１００が直管型である場合、本体部２００は、家庭および施設の天井等において、直管型蛍光灯が設置されていたものを、ＬＥＤ光源ユニット１００の設置に転用してもよい。このようにすれば、ＬＥＤ光源ユニット１００により、家庭用および施設用等の照明器具としてこれまで用いられていた直管型蛍光灯を代替することができる。

図４は、本実施形態のＬＥＤ照明器具の一例を示す上方向からの斜視図である。図４に示すように、本実施形態のＬＥＤ照明器具１０００は、図３に示す本体部２００の被取付部２０１に、図１に示す実施形態１のＬＥＤ光源ユニット１００の取付部材２０が取付けられた構成である。本実施形態のＬＥＤ照明器具１０００は、図１に示す実施形態１のＬＥＤ光源ユニット１００を含むので、実施形態１と同様の効果を奏する。

以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。

本発明によれば、ＬＥＤを点灯または消灯したときに発生する音鳴りを抑制可能なＬＥＤ光源ユニットを提供することができる。本発明のＬＥＤ光源ユニットは、例えば、家庭用および施設用等、幅広い用途に用いることが可能である。

１０ＬＥＤ実装基板
１１ＬＥＤ
１２実装面
２０取付部材
２１取付部
３０カバー部材
３１カバー部
３２接触部
４０電源部
１００光源ユニット
２００本体部
２０１被取付部
１０００ＬＥＤ照明器具

Claims

ＬＥＤ実装基板が配置された取付部材と、カバー部材と、を含むＬＥＤ光源ユニットであって、
前記カバー部材は、前記ＬＥＤ実装基板の実装面を覆うカバー部と、前記取付部材と接触する接触部と、を含み、
前記接触部は、前記取付部材と対向する面において、前記取付部材と接触しない平坦部と、前記取付部材と接触する凸部と、からなり、
前記接触部の内の少なくとも前記凸部表面における摩擦係数を、前記カバー部表面の摩擦係数より小さくしたことを特徴とするＬＥＤ光源ユニット。
前記接触部表面における光反射率を、前記カバー部表面の光反射率より高くした、請求項１記載のＬＥＤ光源ユニット。
前記カバー部材において、前記接触部を、前記カバー部と異なる材料により形成した、請求項１または２に記載のＬＥＤ光源ユニット。
前記カバー部材において、前記接触部の内の少なくとも前記凸部表面を、前記カバー部表面と異なる材料により被覆した、請求項１または２に記載のＬＥＤ光源ユニット。
前記接触部の内の少なくとも前記凸部表面を、拡散剤を含むポリカーボネートにより被覆した、請求項４に記載のＬＥＤ光源ユニット。
前記取付部材が、ヒートシンクである、請求項１または２に記載のＬＥＤ光源ユニット。