(57)【要約】【課題】発光モジュールが発生する熱を器具本体の前面側から放熱できる照明装置を提供する。【解決手段】照明装置10は、発光モジュール12、器具本体11およびヒートパイプ13を備える。器具本体11は、前面側に環状の化粧枠部18を有し、化粧枠部18の内側に対向して発光モジュール12が配設される。ヒートパイプ13は、発光モジュール12が発生する熱を化粧枠部18側に伝達する。【選択図】図１
2018120765.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光モジュールと；
前面側に環状の化粧枠部を有し、この化粧枠部の内側に対向して前記発光モジュールが配設される器具本体と；
前記発光モジュールが発生する熱を前記化粧枠部側に伝達するヒートパイプと；
を備えることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記発光モジュールを保持する発光モジュールホルダと、前記ヒートパイプを保持するヒートパイプホルダとを有し、前記発光モジュールホルダと前記ヒートパイプホルダとの間で前記発光モジュールと前記ヒートパイプとを挟み込んで保持する保持部を備える
ことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記器具本体は、前記化粧枠部を設けた筒状の側壁部、およびこの側壁部に設けられ前記ヒートパイプの端部が挿入配置されるヒートパイプ挿入部を有する
ことを特徴とする請求項１または２記載の照明装置。
【請求項４】
前記ヒートパイプは、複数本用いられ、複数本の前記ヒートパイプの端部が前記化粧枠部の周方向に沿って等間隔に配設されている
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、発光モジュールを用いた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光モジュールを用いた照明装置は、複数の放熱フィンを設けた放熱器を用い、この放熱器に発光モジュールを配設し、発光モジュールが発生する熱を放熱器によって放熱していることが多い。
【０００３】
しかし、天井裏に断熱材を配置する断熱天井に設置される照明装置の場合、照明装置の背面側が断熱材で覆われてしまうため、放熱体の背面側からの放熱効果が期待できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−６７５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、発光モジュールが発生する熱を器具本体の前面側から放熱できる照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の照明装置は、発光モジュール、器具本体およびヒートパイプを備える。器具本体は、前面側に環状の化粧枠部を有し、化粧枠部の内側に対向して発光モジュールが配設される。ヒートパイプは、発光モジュールが発生する熱を化粧枠部側に伝達する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、発光モジュールが発生する熱を器具本体の前面側から放熱することが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態を示す照明装置の斜視断面図である。
【図２】同上照明装置の斜視断面図である。
【図３】同上照明装置の斜視図である。
【図４】同上照明装置の分解状態の斜視図である。
【図５】同上照明装置の平面図である。
【図６】同上照明装置の下面側から見た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、一実施形態を、図１ないし図６を参照して説明する。
【００１０】
照明装置10は、例えば天井部材（天井板）に形成された円形の埋込孔に埋め込み設置されるダウンライトである。なお、本実施形態では、照明装置10の前面側を下側、後面側を上側として説明する。
【００１１】
照明装置10は、器具本体11、発光モジュール12、ヒートパイプ13、保持部14、およびレンズ15を備えている。また、器具本体11等とは別置きで、発光モジュール12に給電する図示しない電源ユニットを備えている。
【００１２】
器具本体11は、例えばアルミニウム等の金属材料によって一体に形成されている。器具本体11は、下方に開口された円筒状の本体部17、およびこの本体部17の下端部から径方向外側へ向けて突設された環状の化粧枠部18を有している。そして、本体部17が天井部材の埋込孔に埋め込まれ、化粧枠部18が天井部材の下面側に配置される。
【００１３】
本体部17は、円筒状の側壁部20、頂部側の円板状の上面部21、側壁部20と上面部21との間の円錐状の傾斜面部22を有している。本体部17の内側に、下方に開口する照射開口23が形成されている。
【００１４】
本体部17の側壁部20の外周面には、天井部材に取り付けるための図示しない取付ばねが取り付けられる複数のばね取付部24が設けられている。
【００１５】
本体部17の側壁部20の外周面には、複数のヒートパイプ13の各端部がそれぞれ挿入される複数のヒートパイプ挿入部25が設けられている。複数のヒートパイプ挿入部25は、側壁部20の周方向に沿って等間隔となる位置に設けられている。ヒートパイプ挿入部25の上部側には、ヒートパイプ13の両側を保持する両側の保持壁26が突設され、これら両側の保持壁26間にヒートパイプ13を配置する保持溝27が上下方向に沿って設けられている。ヒートパイプ挿入部25の下部側には、保持溝27に連通するとともに上方に向けて開口する保持孔28が設けられている。この保持孔28にヒートパイプ13の端部が上方から挿入されている。
【００１６】
本体部17の上面部21には、中央に発光モジュール12が配置される開口部29が形成されているとともに、この開口部29の周辺部に保持部14を固定するための複数のボス部30が上方に突設されている。
【００１７】
本体部17の傾斜面部22の外面には、側壁部20のヒートパイプ挿入部25の各位置に対応した位置に、器具本体11に配設されるヒートパイプ13の両側域からガード部31が突設されている。これら両側のガード部31は、器具本体11に対してヒートパイプ13よりも外側に突出されている。
【００１８】
化粧枠部18は、側壁部20の下端部から径方向外側へ向けて環状に突設されている。化粧枠部18の下面側は、平面状に設けられている。化粧枠部18の上面側には複数の窪み部32が設けられ、器具本体11の軽量化、および化粧枠部18の放熱面積の拡大が図られている。
【００１９】
さらに、化粧枠部18の上面側には、ヒートパイプ挿入部25の各位置に対応して内径側と外径側とに連続するリブ33が設けられている。
【００２０】
また、発光モジュール12は、例えばＣＯＢモジュールが用いられている。すなわち、発光モジュール12は、基板35、この基板35の表面に実装された複数のＬＥＤチップである発光素子36、基板35の表面に複数の発光素子36を囲んで設けられた壁部37、およびこの壁部37の内側に複数の発光素子36を覆って設けられた蛍光体層38を有している。なお、発光モジュール12は、表面実装形ＬＥＤや、有機ＥＬ等の他の発光素子を用いてもよい。
【００２１】
発光モジュール12は、基板35の裏面側が放熱シート39を介してヒートパイプ13に熱的に接続される。
【００２２】
また、ヒートパイプ13は、複数本用いられている。本実施形態では、中央に配置される第１ヒートパイプ13a、この第１ヒートパイプ13aの両側にそれぞれ配置される第２ヒートパイプ13bおよび第３ヒートパイプ13cの３本が用いられている。
【００２３】
ヒートパイプ13は、例えば金属製で中空状に形成された長尺パイプ状の密閉容器41内に少量の液体が封入されるとともに、密閉容器41の内壁に毛細管構造が設けられている。ヒートパイプ13の密閉容器41の断面形状は扁平状に設けられている。
【００２４】
ヒートパイプ13は、中間部42、この中間部の両端から斜め下方に向けて折曲された傾斜部43、および各傾斜部43の下端から下方へ向けて折曲された端部44を有している。そして、ヒートパイプ13が器具本体11に配設された状態で、中間部42が器具本体11の上面部21に対向され、傾斜部43が器具本体11の傾斜面部22に対向され、両端部44が器具本体11の側壁部20の外面側でヒートパイプ挿入部25に挿入される。
【００２５】
３本のヒートパイプ13a，13b，13cの中間部42が密集状態で並設されて、発光モジュール12が熱的に接続される接続部45が形成されている。接続部45は、３本のヒートパイプ13a，13b，13cの中間部42の扁平な面で構成されている。
【００２６】
第１ヒートパイプ13aは、中間部42は直線状に設けられているとともに、中間部42から両端部44まで直線状に設けられている。
【００２７】
第２および第３ヒートパイプ13b，13cは、共通に形成されており、中間部42が略コ字形に折曲形成され、この中間部42の両端から両端部44までが互いに拡開するように設けられている。
【００２８】
ヒートパイプ13が器具本体11に配設された状態では、図５に示すように（図５はヒートパイプホルダを省略した照明装置10の平面図）、３本のヒートパイプ13a，13b，13cの傾斜部43および端部44は器具本体11の中心から放射方向に向けて配置され、３本のヒートパイプ13a，13b，13cの各端部44が化粧枠部18の周方向に沿って等間隔に配設されている。
【００２９】
また、保持部14は、発光モジュール12を下側から保持する発光モジュールホルダ47、およびヒートパイプ13を上側から保持するヒートパイプホルダ48を有している。
【００３０】
発光モジュールホルダ47は、絶縁性を有する樹脂製で、基板35の両端に嵌合する。さらに、発光モジュールホルダ47は、基板35に形成されている配線パターンに電気的に接続される端子49を有するソケットとしても構成されている。
【００３１】
ヒートパイプホルダ48は、金属製で、円板状に形成されている。下面には、ヒートパイプ13（３本のヒートパイプ13a，13b，13c）を嵌合する嵌合溝50が形成されている。ヒートパイプホルダ48の周辺部には、器具本体11の各ボス部30が嵌合する複数の凹部51が形成されているとともに、この凹部51を貫通して取付孔52が形成されている。
【００３２】
また、レンズ15は、器具本体11の内側に配設され、発光モジュール12から放射される光を所定の配光となるように制御する。
【００３３】
そして、照明装置10を組み立てるには、発光モジュールホルダ47とヒートパイプホルダ48との間に発光モジュール12、放熱シート39およびヒートパイプ13を配置し、発光モジュールホルダ47側からヒートパイプホルダ48側に螺着される図示しない複数のねじによって発光モジュールホルダ47とヒートパイプホルダ48とを締め付け固定する。
【００３４】
これにより、発光モジュールホルダ47とヒートパイプホルダ48との間に、発光モジュール12、放熱シート39およびヒートパイプ13が一体的に挟み込まれて保持されている。この状態で、複数のヒートパイプ13の各端部44が同一円周上で等間隔に配置されている。発光モジュール12の基板35が放熱シート39を介して各ヒートパイプ13の中間部42に密着して熱的に接続されている。
【００３５】
なお、各ヒートパイプ13の中間部42とヒートパイプホルダ48との間をはんだ付けし、各ヒートパイプ13とヒートパイプホルダ48とがはんだを介して熱的に接続するようにしてもよい。
【００３６】
続いて、各ヒートパイプ13の各端部44を器具本体11の各ヒートパイプ挿入部25に上方から挿入し、ヒートパイプホルダ48を器具本体11の上面部21に配置する。図示しない複数のボルトをヒートパイプホルダ48の各取付孔52から器具本体11の各ボス部30に螺着し、ヒートパイプホルダ48を器具本体11の上面部21に固定する。
【００３７】
これにより、各ヒートパイプ13の各端部44は、ヒートパイプ保持部25の保持孔28に挿入され、器具本体11の下部側つまり化粧枠部18側と熱的に接続される。各ヒートパイプ13の各傾斜部43は、器具本体11の傾斜面部22に隙間をあけて対向配置されるとともに、両側のガード部31間に配置される。各ヒートパイプ13の中間部42は、器具本体11の上面部21に隙間をあけて対向配置される。さらに、発光モジュール12は、器具本体11の上面部21の開口部29から器具本体11の内側に対向配置される。
【００３８】
なお、各ヒートパイプ13の各端部44と保持孔28との間をはんだ付けし、各ヒートパイプ13の各端部44と器具本体11の下部側つまり化粧枠部18側とがはんだを介して熱的に接続するようにしてもよい。
【００３９】
続いて、器具本体11の内側にレンズ15を取り付け、また、各取付ばねを器具本体11の各ばね取付部24に取り付け、組立完了となる。
【００４０】
なお、照明装置10の組立順序はこれに限定されるものではない。
【００４１】
そして、照明装置10を設置するには、天井部材の埋込孔に導かれている電源線を電源ユニットに接続し、この電源ユニットを埋込孔から天井部材の上面等に配置する。照明装置10と電源ユニットとを電線によって電気的に接続する。
【００４２】
複数の取付ばねを器具本体11に沿うように弾性変形させた状態で、器具本体11の本体部17を天井部材の埋込孔に挿入することにより、天井部材上で複数の取付ばねが側方に展開し、天井部材に対して器具本体11を上方に引き上げ、化粧枠部18が天井部材の下面に当接し、設置完了となる。
【００４３】
なお、断熱天井の場合には、天井部材に埋め込み設置された照明装置10の上面側が断熱材で覆われる。
【００４４】
そして、電源ユニットから所定の点灯電源が発光モジュール12に供給されることにより、発光モジュール12の発光素子36が発光し、発光モジュール12からの光がレンズ15に入射し、レンズ15で配光が制御された光が室内側の照明空間に照射される。
【００４５】
また、点灯時に発光モジュール12が発生する熱は、基板35から放熱シート39を介して各ヒートパイプ13の中間部42に伝わる。
【００４６】
各ヒートパイプ13は、中間部42において密閉容器41に封入されている液体が発光モジュール12からの熱で蒸発して蒸気化し、この蒸気が中間部42よりも温度の低い両端部44において液化する。ヒートパイプ13の両端部44で液化した液体は、毛細管構造によってヒートパイプ13の中間部42に送られ、再び熱によって蒸発する。この蒸発と液化のサイクルを繰り返すことによって、ヒートパイプ13の中間部42から両端部44に熱を効率よく伝達する。
【００４７】
器具本体11の上面側が断熱材で覆われている場合、器具本体11の下部側が室内側に露出しているため、器具本体11の下部側の温度が上部側の温度よりも低く、器具本体11の下部側からの放熱が期待できる。器具本体11の下部側では、熱源である発光モジュール12から最も離れるとともに広い表面積を有する化粧枠部18の温度が最も低くなりやすく、この化粧枠部18からの放熱が期待できる。
【００４８】
そのため、各ヒートパイプ13によって発光モジュール12が発生する熱を器具本体11の下部側である化粧枠部18側に効率よく伝達することにより、化粧枠部18から放熱を促進し、発光モジュール12の温度上昇を抑制することができる。
【００４９】
また、ヒートパイプ13の中間部42に伝わった熱の一部は、ヒートパイプ13の中間部42からヒートパイプホルダ48に伝わり、さらに、このヒートパイプホルダ48から器具本体11の上部側に伝わり、これらヒートパイプホルダ48および器具本体11の上部側からも放熱される。
【００５０】
以上のように、本実施形態の照明装置10では、ヒートパイプ13によって発光モジュール12が発生する熱を器具本体11の化粧枠部18側に効率よく伝達し、この化粧枠部18側から室内に効果的に放熱できるため、発光モジュール12が発生する熱を器具本体11の前面側から放熱することができる。
【００５１】
そのため、例えば器具本体11の上面側が断熱材で覆われる断熱天井の場合でも、照明装置11を設置して使用できるとともに、発光モジュール12の高出力化にも対応できる。
【００５２】
また、発光モジュールホルダ47とヒートパイプホルダ48との間で発光モジュール12およびヒートパイプ13を挟み込むため、発光モジュール12およびヒートパイプ13を位置決め保持できるとともに、発光モジュール12とヒートパイプ13との熱的な接続を良好にし、放熱性能を向上できる。
【００５３】
また、器具本体11の側壁部20に設けられたヒートパイプ挿入部25にヒートパイプ13の端部44を挿入配置するため、ヒートパイプ13の端部44を位置決め保持できるとともに、ヒートパイプ13の端部44と器具本体11との接触面積を多くし、放熱性能を向上できる。
【００５４】
また、複数本のヒートパイプ13の各端部44が、化粧枠部18の周方向に沿って等間隔に配置されるため、複数本のヒートパイプ13によって化粧枠部18側の周方向に均等に熱を伝え、放熱性能を向上できる。
【００５５】
また、ヒートパイプ13の中間部42および傾斜部43は、器具本体11に対して隙間をあけて対向配置されるため、ヒートパイプ13によって発光モジュール12の熱を化粧枠部18側に効率よく伝達することができ、放熱性能を向上できる。
【００５６】
また、ヒートパイプ13の扁平な面に発光モジュール12が配置されるため、発光モジュール12からヒートパイプ13への熱伝達を良好にできる。
【００５７】
また、器具本体11には、ヒートパイプ13の両側域に、ヒートパイプ13よりも外側に突出するガード部31が設けられているため、設置時等にヒートパイプ13が埋込孔の縁等に当たって損傷するのを防止できる。
【００５８】
なお、器具本体11の上面側に放熱フィンを設けてもよく、ヒートパイプ13による前面側から放熱と放熱フィンによる後面側からの放熱とを併用することにより、放熱性能をさらに向上でき、発光モジュール12の高出力化に対応できる。
【００５９】
なお、化粧枠部18は、器具本体11と一体に限らず、器具本体11とは別体に設け、器具本体11に取り付けるようにしてもよい。
【００６０】
また、照明装置10の形状は、円筒形状に限らず、四角形状でもよい。四角形状の場合には、天井部材の埋込孔の形状も四角形状となる。
【００６１】
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。
【符号の説明】
【００６２】
10    照明装置
11    器具本体
12    発光モジュール
13    ヒートパイプ
14    保持部
18    化粧枠部
20    側壁部
25    ヒートパイプ挿入部
47    発光モジュールホルダ
48    ヒートパイプホルダ
【図１】
2018120765.tif 000003
【図２】
2018120765.tif 000004
【図３】
2018120765.tif 000005
【図４】
2018120765.tif 000006
【図５】
2018120765.tif 000007
【図６】
2018120765.tif 000008