WO2013058377A1

WO2013058377A1 - 灯具

Info

Publication number: WO2013058377A1
Application number: PCT/JP2012/077147
Authority: WO
Inventors: 伸尚青柳; 瑞木宇津野
Original assignee: サンケン電気株式会社
Priority date: 2011-10-21
Filing date: 2012-10-19
Publication date: 2013-04-25
Also published as: JP2013089557A

Abstract

　灯具１０は、下側に発光するようにＬＥＤが配置された照明ユニット３０ａ～３０ｈを環状になるように複数連結して構成される環状照明部１４と、環状照明部１４の中央空間に配置され、環状照明部１４に電力を供給する電源１５と、を備え、照明ユニット３０は、環状に連結されたときに隣り合う照明ユニット間に隙間が形成されない形状とされており、小型の製造装置で装置仕様を若干変更することで、美観を損なうことなく種々のバリエーションの照明部を製造して組み立てることを可能にする。

Description

灯具

　本発明は、電源を内蔵する灯具に関する。

　電源が灯具本体に内蔵された灯具が広く使用されている。近年では、省電力化、軽量化や長寿命化の観点から、ＬＥＤを光源として有する灯具が広まりつつある。

　例えば、特許文献１では、電源装置を灯具本体に内蔵し、光源としてＬＥＤを有する灯具（照明装置）が開示されており、電源装置の周囲に放熱フィンが配置されている。また、特許文献２では、発光ダイオードモジュールを光源として複数配置した灯具が開示されている。この灯具は、室内天井に吊り下げて使用する、もしくは天井面に直接に設置して使用するものである。

日本国特開２００８－９８０２０号公報日本国意匠登録第１２７２７９６号公報

　ところで、特許文献１，２に示されるように、従来の灯具では、灯具のうち光を照らす照明部の寸法が最も大きい。小型の製造装置で装置仕様を若干変更することで、美観を損なうことなく種々のバリエーションの照明部を製造して組み立てることが可能であれば、製造装置の設置スペースや生産性、製造コストなどの観点で大変好ましい。

　本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、小型の製造装置で装置仕様を若干変更することで、美観を損なうことなく種々のバリエーションの照明部を製造して組み立てることを可能にする灯具を提供することを課題とする。

　上記課題を解決するために、本発明に係る灯具は、所定方向に発光するように光源が配置された照明ユニットを環状になるように複数連結して構成される環状照明部と、前記環状照明部によって形成される中央空間に配置され、前記環状照明部に電力を供給する電源と、を備え、前記照明ユニットは、環状に連結されたときに隣り合う照明ユニット間に隙間が形成されない形状とされていることを特徴とする。

　本発明によれば、小型の製造装置で装置仕様を若干変更することで、美観を損なうことなく種々のバリエーションの照明部を製造して組み立てることを可能にする灯具が実現される。

本発明の一実施形態に係る灯具で、（ａ）は灯具の下面斜視図、（ｂ）は灯具の側面図である。本発明の一実施形態に係る灯具で、（ａ）は灯具の平面斜視図、（ｂ）は灯具の下面側のカバーを省略して描いた下面図である。本発明の一実施形態に係る灯具で、（ａ）は各照明ユニットがくさび部材によって連結されることを示す斜視図、（ｂ）は各照明ユニットがくさび部材によって連結されることを示す部分拡大斜視図、（ｃ）は（ｂ）の一部を更に拡大した部分拡大図、（ｄ）はくさび部材の平面図である。本発明の一実施形態に係る灯具で、（ａ）は灯具の模式的な側面断面拡大図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。本発明の一実施形態に係る灯具の変形例を示す下面斜視図である。本発明の一実施形態に係る灯具の変形例を示す下面斜視図である。試験例で得られた測定結果を示すグラフ図である。解析例で、遮蔽板部が設けられている場合の解析モデルを示す斜視図である。解析例で、遮蔽板部が設けられていない場合の解析モデルを示す斜視図である。

　以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、すでに説明したものと同一または類似の構成要素には同一または類似の符号を付し、その詳細な説明を適宜省略している。

　また、図面は模式的なものであり、寸法比などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法比などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは明らかである。

　また、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための例示であって、この発明の実施の形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものではない。この発明の実施の形態は、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。

　図１は本発明の一実施形態（以下、本実施形態という）に係る灯具１０を示す図であり、（ａ）は灯具１０を下方から見た斜視図（下面斜視図）、（ｂ）は灯具１０の側面図である。図２は本実施形態に係る灯具を示す図であり、（ａ）は灯具１０を上面から見た斜視図（平面斜視図）、（ｂ）は灯具１０の下面側の透明なカバー４６を省略して描いた下面図である。図３は本実施形態に係る灯具１０で隣り合う照明ユニット同士が連結されることを説明する図であり、（ａ）は各照明ユニットがくさび部材によって連結されることを示す斜視図、（ｂ）は各照明ユニットがくさび部材６０によって連結されることを示す部分拡大斜視図、（ｃ）は（ｂ）の一部を更に拡大した部分拡大図、（ｄ）はくさび部材６０の平面図である。また、図４で、（ａ）は灯具１０の模式的な側面断面拡大図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。

　本実施形態に係る灯具１０は、天井側に配置される灯具である。ここで、天井側に配置されるとは、天井に直接に設置される場合だけではなく、天井から吊り下げられた状態とされる場合も含む意味である。

　本実施形態では、灯具１０は、複数の照明ユニット３０ａ～３０ｈが環状に連結されて構成される環状照明部１４と、環状照明部１４によって形成される中央空間１８に配置され、環状照明部１４に電力を供給する電源１５を収納している電源ボックス１６と、中央空間１８を下方から見えないように覆い、かつ環状照明部１４との間に隙間Ｓ（図４（ｂ）参照）を形成する底板２０と、を備えている。

　（環状照明部）
　本実施形態では、環状照明部１４は８つの同寸法の照明ユニット３０ａ～３０ｈを有しており、照明ユニット３０ａ～３０ｈが環状に連結されている。各照明ユニットが同寸法であるので、以下、照明ユニット３０ａについて詳細に説明し、他の照明ユニット３０ｂ～３０ｈについては、照明ユニット３０ａと同じ部分の詳細な説明を省略する。

　　　（照明ユニット）
　図２（ｂ）に示すように、照明ユニット３０ａは、下面視で台形状となっている。本実施形態では、同寸法の８つの照明ユニット３０ａ～３０ｈが環状に隙間なく連結され得るように、照明ユニット３０ａの台形形状が決められている。すなわち、照明ユニット３０ａは、下面視で、中心線Ｍに対して線対称の等脚台形状となっており、中央空間１８側の角部の角度θ１が１１２．５°（９０°の直角に比べて２２．５°大きい角度）、外周側の角部の角度θ２が６７．５°となっている。この結果、環状照明部１４は下面側（使用状態での正面側）から見て正八角形状になっている。

　また、照明ユニット３０ａには、多数のＬＥＤ３２（図２（ｂ）参照）が光源として発光面側に配置されたＬＥＤ板３４を保持するＬＥＤ板保持部３６を備えている。ＬＥＤ板保持部３６は、ＬＥＤ板３４の発光面側を下方にして保持する構造になっており、図３（ｂ）や図４に示すように、中央空間１８側の端部近傍には、ＬＥＤ板３４をネジ止め等により保持するためのリブ３８が上側に張り出すように形成されている。ＬＥＤ板保持部３６の外周側の端部近傍にも、同様に、上側に張り出すようにリブ４０が形成されている。なお、ＬＥＤ板３４の中央空間１８側には、ＬＥＤ板保持部３６に保持されている例えばゴム製のパッキン部材４２が設けられている。

　また、ＬＥＤ板保持部３６の下面側には透明なカバー４６（図１（ａ）参照）が着脱自在に設けられている。図４（ａ）に示すように、ＬＥＤ板保持部３６は、灯具１０の中央側から周辺側にかけて、すなわち、灯具１０の半径方向内側から外側にかけて徐々に上昇している。また、ＬＥＤ板保持部３６の上方側には、灯具１０の半径方向内側から外側にかけて徐々に下降するように傾斜する背面側ケース板部５０ａが設けられている。

　背面側ケース板部５０ａには、後述のくさび部材６０を固定するための固定ネジ５２（図３（ｃ）、図４（ａ）参照）の頭部５３が位置する部分に段差部５４が形成されている。段差部５４には固定ネジ５２が貫通する貫通孔が形成されている。

　また、照明ユニット３０ａには、背面側ケース板部５０ａの中央空間１８側から上方に延び出し、電源ボックス１６を人目に付かないように隠して美観を良くする遮蔽板部５５ａが設けられている。そして、照明ユニット３０ａ～３０ｈの各遮蔽板部５５ａ～５５ｈで電源ボックス１６を取り囲むようになっている。

　背面側ケース板部５０ａ、ＬＥＤ板保持部３６ａ、遮蔽板部５５ａなど、照明ユニット３０の主要構成部材の材質は押し出し成形可能なものであることが好ましく、例えばアルミニウムである。

　　　（照明ユニット同士の連結）
　図３に示すように、照明ユニット３０ａは、隣り合う照明ユニット３０ｂに、背面側ケース板部５０ａ、５０ｂを互いに連結するくさび部材６０（連結金具）によって連結されている。そして、照明ユニット３０ａは、隣り合う照明ユニット３０ｈにもくさび部材６０によって同様に連結されている。すなわち、灯具１０には、隣り合う照明ユニット同士を連結するくさび部材６０が合計で８つ設けられている。

　くさび部材６０は、照明ユニット３０ａ～３０ｈを環状に組み立てる際に連結し易くかつ小型にするために、図３（ｄ）に示すように、平面視で中心線Ｃに対して線対称形状にされており、中心線Ｃに対する中央空間１８側の角度が中心線両側で何れも上記のθ１、中心線Ｃに対する外周側の角度が中心線両側で何れも上記のθ２とされている。

　ここで、背面側ケース板部５０ａには、くさび部材６０の位置を下方から規制して支える下側規制部５６と、くさび部材６０の位置を上方から規制して支える上側規制部５８とが形成されている。そして、図３（ｃ）および（ｄ）に示すように、くさび部材６０には、固定ネジ５２にネジ止めされる雌ネジ孔６２が所定位置に形成されており、くさび部材６０が下側規制部５６と上側規制部５８との間に挿入されて固定ネジ５２で固定されるようになっている。

　（電源ボックス）
　図４（ａ）に示すように、電源１５を収納している電源ボックス１６は、中央空間１８に収まる寸法とされており、天井側に設けられた灯具取付部（図示せず）に着脱自在に取付られ得る被取付部７４（図２（ａ）参照）を上部に有する。本実施形態では、電源ボックス１６は平面視で長方形状であり、ハウジング７２の長手方向両端部で遮蔽板部５５ｃ、５５ｇにそれぞれネジ止めされる構成になっている。なお、遮蔽板部５５ａ、５５ｂ、５５ｄ、５５ｅ、５５ｆ、５５ｈは電源ボックス１６から離れており電源ボックス１６にネジ結合はされていない。

　電源ボックス１６の底側には底板２０が配置されている。この底板２０は、ハウジング７２の底側にネジ止めされることで貼り付けられたように設けられており、照明ユニット３０ａと底板２０との間に隙間Ｓを形成している。詳細に説明すると、ＬＥＤ板保持部３６のリブ３８と底板２０との間に所定間隔Ｇの隙間Ｓが形成されている。他の照明ユニット３０ｂ～３０ｈと底板２０との間でも同様に隙間が形成されており、この構成により、隙間Ｓに下方から空気が流入し、電源ボックス１６の上方へ流出することで、空気流（例えば図４（ａ）に示す空気流Ｆ）によって電源ボックス１６および電源１５、照明ユニット３０ａ～３０ｈが空冷されるようになっている。

　隙間Ｓの間隔Ｇ（図４（ｂ）参照）は８．０ｍｍ程度が適度であることが多いが、環状照明部１４の寸法、電源１５の発熱量などを考慮して適宜変更してもよい。

　（作用、効果）
　以下、本実施形態の作用、効果について説明する。灯具１０を製造するには、照明ユニット３０、電源１５を収納した電源ボックス１６、くさび部材６０、底板２０などの灯具構成部品を工場で予め製造しておく。そして、灯具１０の設置場所にこれらを運搬する。

　設置場所では、くさび部材６０を用いて照明ユニット３０ａ～３０ｈを環状に組み立てて環状照明部１４を形成する。このようにして形成された環状照明部１４では、照明ユニット３０ａ～３０ｈの角度θ１、θ２が上記のように設定されているので、隣り合う照明ユニット間に隙間は形成されない。

　また、環状照明部１４の中央空間１８には、電源１５を収納した電源ボックス１６を配置する。電源ボックス１６を配置する際、遮蔽板部５５ｃ、５５ｇと電源ボックス１６とをネジ結合する。なお、図２（ａ）で二点鎖線で示すように、電源ボックス１６を中央空間１８に配置した際に電源ボックス１６を下方から支える電源支持板部７６を、遮蔽板部５５ｃ、５５ｇの内側の所定高さ位置に予め設けておいてもよく、これによりハウジング７２と遮蔽板部５５ｃ、５５ｇとのネジ結合が容易になる。

　このように、本実施形態では、灯具１０を構成する同寸法の照明ユニット３０ａ～３０ｈを製造しておくことで、照明ユニット同士の隙間が形成されないように環状照明部１４を組み立てることができ、照明ユニット同士の突き合わせ面（切断状の面）３１（図３（ｂ）および（ｃ）参照）は露出しない。従って、美観が損なわれない環状照明部１４を備えた灯具１０を組み立てることができ、予め環状に一体的に製造された大きな環状照明部を備えた灯具に比べ、美観に遜色はない。

　これにより、製造装置の小型化を図ることができる。また、予め照明ユニット３０などの灯具構成部品を量産しておくこともできる。また、製造装置を若干変更することで、種々のバリエーションの照明ユニットを製造することが可能である。例えば、本実施形態では８つの照明ユニット３０ａ～３０ｈで環状照明部１４が形成される例で説明したが、環状に連結する照明ユニット数に応じてθ１、θ２を変更することで、例えば、図５に示すように４つの照明ユニット８０ａ～８０ｄで構成される環状照明部８４を有する灯具８８や、図６に示すように６つの照明ユニット９０ａ～９０ｆで構成される環状照明部９４を有する灯具９８を、隣り合う照明ユニット間に隙間が形成されないように製造することが容易である。また、照明ユニット３０の主要構成部品であるＬＥＤ板保持部３６、背面側ケース板部５０は、押し出し成形で製造可能であり量産し易い。

　また、本実施形態では、隣り合う照明ユニット同士は、背面側ケース板部５０の内側に跨るくさび部材６０によって連結されている。従って、各照明ユニット３０ａ～３０ｈを底板２０で連結させなくても済む構成になっている。これにより、底板２０を照明ユニット３０ａ～３０ｈよりも上方に位置させて底板２０と照明ユニット３０ａ～３０ｈとの間に隙間Ｓを形成することができ、この隙間Ｓに下方から空気を流入させて、電源ボックス１６および電源１５、照明ユニット３０ａ～３０ｈを空冷することが可能になっている。また、くさび部材６０は背面側ケース板部５０の内側に設けられているので人目に付かず、美観が損なわれない。

　また、本実施形態では、美観を良くするために電源ボックス１６の周囲を取り囲むように遮蔽板部５５ａ～５５ｈを設けている。これにより、遮蔽板部５５によって、美観を良くすることだけでなく放熱効果も得ることができるので、ＬＥＤ３２の温度上昇を大きく抑えることができ、ＬＥＤ３２の長寿命化を図ることができる。

　また、背面側ケース板部５０の段差部５４に固定ネジ５２の頭部５３が位置しており、固定ネジ５２の頭部５３が目立たないようにされ、美観が良い。

　なお、本実施形態では、照明ユニット３０ａ～３０ｈが全て同寸法である例で説明したが、同形状でないようにすることも可能である。例えば、互いに対向する照明ユニット（照明ユニット３０ｃ、３０ｇなど）で、θ１、θ２を同じにしたまま長手方向長さを長くすることで、環状照明部１４を細長状としてもよい。
　また、隣り合う照明ユニット同士を連結する連結部材としてくさび部材６０で説明したが、クランプ部材等、連結に問題がない限り他の部材で連結することが可能である。

　また、本実施形態では、光源としてＬＥＤ３２が配置された例で説明したが、ＬＥＤ３２に限らず他の光源を配置することも可能である。

　また、本実施形態では、灯具１０を天井側に配置する例で説明したが、例えば側壁に設けることも可能であり、灯具１０を設置する際の灯具１０の向きは、どの方向にすることも可能である。そして、灯具１０が天井側に配置される例で説明したので、照明ユニット３０ａ～３０ｈでは、所定方向として下方へ発光するようにＬＥＤ３２が配置されていることで説明したが、灯具の配置目的などに応じて、ＬＥＤ３２の発光方向を適宜変えることが可能である。

　（試験例）
　本発明者は、隙間Ｓの間隔Ｇの好ましい値に関し、以下の試験を行って検討した。本試験例では、ＬＥＤを配列してなる２本の長尺状の発光体を、互いの隙間が可変であるように平行に配置した。なお、この配置では、隙間なしの状態、すなわち２本の発光体を接触させて配置することも可能とした。そして、隙間をパラメータとして変化させ、隙間とＬＥＤの温度との関係を実測で求めた。測定結果を図７に示す。

　図７から判るように、発光体同士の隙間がないときにはＬＥＤ温度は７７．５℃まで上昇した。そして、発光体同士の隙間が０～８．０ｍｍではグラフ上ではＬＥＤ温度が直線的に下がり、発光体同士の隙間が８．０ｍｍ以上では、ＬＥＤ温度がほぼ一定温度（７５．５℃）であるという結果になった。更に、隙間が８．０ｍｍ以上で放熱効果はほぼ一定であるという結果になった。

　この試験結果により、間隔Ｇ（図４（ｂ）参照）をあまり大きくしなくても８．０ｍｍ程度であれば効率的に放熱効果を得られると考えられる。

　（解析例）
　本発明者は、遮蔽板部５５ａの放熱効果について、以下のようにシミュレーション計算で熱解析した。図８は、遮蔽板部５５ａが設けられている場合の解析モデルを示す斜視図であり、図９は、遮蔽板部５５ａが設けられていない場合の解析モデルを示す斜視図である。

　ＬＥＤに１５Ｗの熱を加えて解析計算を行った結果、図８に示したように遮蔽板部５５が設けられている場合には、ＬＥＤの温度上昇は平均で４９℃であった、一方、図９に示したように遮蔽板部５５ａが設けられていない場合には、ＬＥＤの温度上昇は平均で５３℃であった。従って、遮蔽板部５５を設けることによって、ＬＥＤの温度上昇を４℃抑えることができ、放熱効果が約８％異なるという解析結果になった。

　以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施態様について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。本出願は、２０１１年１０月２１日出願の日本特許出願・出願番号２０１１－２３１６９６に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

　以上のように、本発明に係る灯具は、照明ユニットを環状になるように複数連結してなる環状照明部を備え、各照明ユニットは、環状に連結されたときに隣り合う照明ユニット間に隙間が形成されない形状とされているので、複数の照明ユニットを組み立ててなる美観を損なわない照明部を備えた灯具として用いるのに好適である。

　１０　灯具、
　１４　環状照明部、
　１５　電源、
　１６　電源ボックス、
　１８　中央空間、
　２０　底板、
　３０ａ～３０ｈ　照明ユニット、
　３２　ＬＥＤ（光源）、
　５５ａ～５５ｈ　遮蔽板部、
　６０　くさび部材（連結部材）、
　７２　ハウジング、
　８０ａ～８０ｄ　照明ユニット、
　８４　環状照明部、
　８８　灯具、
　９０ａ～９０ｆ　照明ユニット、
　９４　環状照明部、
　Ｓ　隙間

Claims

　所定方向に発光するように光源が配置された照明ユニットを環状になるように複数連結してなる環状照明部と、
　前記環状照明部によって形成される中央空間に配置され、前記環状照明部に電力を供給する電源と、
　を備え、
　前記照明ユニットは、環状に連結されたときに隣り合う照明ユニット間に隙間が形成されない形状とされていることを特徴とする灯具。
　環状に連結する照明ユニット数に応じて複数の前記照明ユニットの形状が決められている請求項１記載の灯具。
　複数の前記照明ユニットは、前記環状照明部の中心軸方向にみた平面視において対応する内角の角度が互いに等しい等脚台形状で且つ環状に連結する照明ユニット数をｎとして前記中央空間側に位置する内角の角度を９０°＋（１８０°／ｎ）とされている請求項２記載の灯具。
　複数の前記照明ユニットが全て同寸法である請求項３記載の灯具。
　隣り合う前記照明ユニットは、前記照明ユニットの内側に配置され、隣り合う照明ユニット間を跨る連結部材によって互いに連結されていることを特徴とする請求項１～４のうちいずれか１項に記載の灯具。
　天井側に配置される灯具であって、
　前記中央空間を下方から見えないようにし、かつ、前記照明ユニットとの間に隙間を形成する底板を備えたことを特徴とする請求項１～５のうちいずれか１項に記載の灯具。
　前記電源を収納する電源ボックスと、
　前記電源ボックスの周囲に配置されて前記電源ボックスを人目に付かなくする放熱性の遮蔽部材と、
　を備えたことを特徴とする請求項１～６のうちいずれか１項に記載の灯具。