(57)【要約】【課題】器具本体を支持部材に支持する取付部材を利用して放熱を促進し、発光素子の温度上昇を効果的に抑制する照明器具を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、外周面に放熱フィン２１を有する熱伝導性の本体２と、この本体２に熱的に結合されて配設された発光素子８２を光源とする光源部８と、前記本体２の周囲に配設され、前記本体２を支持する熱伝導性を有する支持部材４と、前記本体２の放熱フィン２１を前記支持部材４に接続して本体２を支持部材４に取付けるとともに、放熱フィン２１から支持部材４へ熱を伝達する取付部材６とを備える照明器具１である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に放熱フィンを有する熱伝導性の本体と；
この本体に熱的に結合されて配設された発光素子を光源とする光源部と；
前記本体の周囲に配設され、前記本体を支持する熱伝導性を有する支持部材と；
前記本体の放熱フィンを前記支持部材に接続して本体を支持部材に取付けるとともに、放熱フィンから支持部材へ熱を伝達する取付部材と；
を具備することを特徴とする照明器具。
【請求項２】
前記前記本体の放熱フィンと支持部材との間は、取付部材によって離間され、間隙が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源としてＬＥＤ等の発光素子を用い、その光源の放熱性を向上できる照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ等の発光素子は、その温度が上昇するに従い、光の出力が低下し、耐用年数も短くなる。このため、ＬＥＤやＥＬ素子等の固体発光素子を光源とする照明器具にとって、耐用年数を延したり発光効率等の特性を改善したりするために、発光素子の温度が上昇するのを抑制することが必要である。
【０００３】
ＬＥＤを光源に採用した照明器具において、ＬＥＤから発生する熱の放熱性を向上するものが提案されている(例えば、特許文献１及び特許文献２参照)。特許文献１に示された照明器具は、器具本体の他端部に、側壁に開口部が設けられた凹部を形成し、器具本体とこの凹部を流れる外気によって放熱を効果的に行うものである。また、特許文献２に示されたものは、放熱性を有する取付板に光源ブロックを取付け、この取付板を放熱性を有する取付部を用いて器具本体に取付け、光源ブロックの熱を器具本体に伝熱し、放熱させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１８６７７６号公報
【特許文献２】特開２００６−１７２８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、これら特許文献１及び特許文献２に示された照明器具は、器具本体が、本体の周囲に配設される支持部材に取付けられる関係において、本体を支持部材に支持する取付部材を利用して放熱効果の向上を図るものではない。
本発明は、器具本体を支持部材に支持する取付部材を利用して放熱を促進し、発光素子の温度上昇を効果的に抑制する照明器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の照明器具は、外周面に放熱フィンを有する熱伝導性の本体と；この本体に熱的に結合されて配設された発光素子を光源とする光源部と；前記本体の周囲に配設され、前記本体を支持する熱伝導性を有する支持部材と；前記本体の放熱フィンを前記支持部材に接続して本体を支持部材に取付けるとともに、放熱フィンから支持部材へ熱を伝達する取付部材と；を具備することを特徴とする。
本発明及び以下の発明において、特に指定しない限り用語の定義及び技術的意味は次による。
【０００７】
本体は、例えば、アルミニウム合金製のダイカストで形成できる。しかし、熱伝導性を備えていれば、格別その材料が限定されるものではない。放熱フィンは、本体の外周面の表面積を大きくするものであり、ひれ、平板、山形など形状に限定されず、突出して形成されていればよく、その形状は限定されない。
光源部が本体に熱的に結合されるとは、例えば、発光素子が実装される基板が本体に接触し、熱伝導が行われるような状態を意味している。
【０００８】
発光素子とは、ＬＥＤや有機ＥＬ等の固体発光素子である。発光素子が基板に実装される場合、その実装は、発光素子を直接基板に実装するチップ・オン・ボード方式や発光素子のパケージを表面実装方式によって実装されるのが好ましい。しかし、本発明の性質上、実装方式は特に限定されない。また、発光素子の個数には特段制限はない。
【０００９】
本体の周囲に配設される支持部材は、フレーム状であってもよいし、また、本体を包囲するような形態であってもよい。要は、本体を支持できる形態であればよい。
取付部材は、本体を支持部材に取付ける機能と熱伝達の機能とを兼用するものであり、例えば、熱伝導性を有する金属材料で形成することができる。
【００１０】
請求項２に記載の照明器具は、請求項１に記載の照明器具において、前記前記本体の放熱フィンと支持部材との間は、取付部材によって離間され、間隙が形成されていることを特徴とする。
この構成により、間隙に外気を流通させることができ、放熱フィン、支持部材の放熱を促進することができる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、器具本体を支持部材に支持する取付部材を利用して放熱を促進し、発光素子の温度上昇を効果的に抑制できる照明器具を提供することができる。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明に加え、放熱フィンと支持部材との間に間隙が形成されるので、さらに放熱が促進される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る照明器具を示す正面図である。
【図２】同配光部材を取外して示す分解斜視図である。
【図３】同主として光源部を示す断面図である。
【図４】同取付部材と本体の放熱フィンの一部を拡大して示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施形態に係る照明器具は、天井Ｃに埋め込むタイプのダウンライト１であり、これを図１乃至図４を参照して説明する。各図において同一部分には同一符号を付し、重複した説明は省略する。ダウンライトは、図１及び図２に示すように、器具本体２と、配光部材３と、支持部材４と、フレーム５と、取付部材６と、図示しない電源ユニットとを備えている。なお、支持部材４の両側には、天井裏に設けられた梁に固定されるＣチャネル形の固定具７が設けられている。
【００１４】
装置本体２は、熱伝導性を有して概略筒状に形成され、内周面が前面側、すなわち、照射方向に向かって広がる傾斜状に形成されている。本体２は、熱伝導性の良好な材料、例えば、アルミニウム合金製のダイカストで形成されている。さらに、本体２の外周面には、鉛直方向に延びる複数の放熱フィン２１が形成されている。また、本体２の内側には詳細を後述する光源部８が配設されている。
【００１５】
配光部材３は、前面側へ向かって広がる円錐状に形成されている。配光部材３は、例えば、アルミニウム等の金属材料で形成され、内周面が反射面として構成されている。また、配光部材３には、前面側に向かうに従い広がった略円形の開口端部に、化粧枠として外周方向に延びる環状のフランジ３１が一体に形成されている。
【００１６】
このように構成された配光部材３は、光源部８の周囲を囲むように配設されている。配光部材３は、前面側に向かって広がる傾斜状の形態によって、光源部８から出射される光を配光制御する機能を有する。例えば、グレアを抑制する機能を有する。
【００１７】
支持部材４は、器具本体２を取付けて支持し、天井裏に設置するための部材である。支持部材４は、亜鉛めっき鋼板等の熱伝導性を有する金属材料で略コ字状に形成されていて、本体２の周囲を囲むような形態をなしている。支持部材４は、本体２の背面側に位置する天板４１と、天板４１の両側から鉛直方向に垂下するように配設された側板４２とから構成されている。この側板４２は、一端側（図示上、上側）が天板４１に取付けられ、他端側（図示上、下側）がフレーム５に取付けられている。
【００１８】
フレーム５は、円筒状部５１を有するリング状に形成されている。そして、この円筒状部５１には、円筒状部５１の内周側に弾性的に突出するバタフライ状の板ばね５２が取付けられている。したがって、図２に示すように、配光部材３は、フレーム５の開口を貫通して差し込まれ、光源部８の周囲を囲むように配設されて板ばね５２の弾性力によって保持される。
【００１９】
詳細を後述する取付部材６は、本体２を支持部材４に支持する部材であり、熱伝導性を有し、一端側が本体２の放熱フィン２１に取付けられ、他端側が支持部材４の天板４１に取付けられている。この取付部材６は、本体２の外周における対向する２箇所に設けられている。
【００２０】
図示しない電源ユニットは、電源回路や端子台を備えており、器具本体２と電気的に接続されている。具体的には、光源部８に電力を供給するための電源線やアース線が接続されている。
次に、光源部８は、図３に示すように、基板８１と、この基板８１に実装された発光素子８２と、反射体８３とを備えている。
【００２１】
基板８１は、略円形の板状をなし、表面側には、光源となる発光素子８２が複数個実装されている。発光素子８２は、ＬＥＤのパッケージであり、このＬＥＤのパッケージが基板４に表面実装方式で実装されている。また、このＬＥＤのパッケージは、通電によって白色系の光を放射するようになっている。
【００２２】
基板８１には、各発光素子８２の放熱性を高めるうえで、アルミニウム等の熱伝導性が良好で放熱性に優れた金属材料をベース板として適用するのが好ましい。本実施形態では、このような基板８１として、アルミニウム製のべース板の一面に絶縁層が積層された金属製のべース基板が用いられている。なお、ベース板の材料は、絶縁材とする場合には、セラミックス材料又はガラスエポキシ樹脂等の合成樹脂材料を適用できる。
【００２３】
基板８１の表面側には、ポリカーボネートやＡＳＡ樹脂等によって形成された反射体８３が配設されている。反射体８３は、表面にアルミニウムの蒸着が施されており、発光素子８２から放射される光を発光素子８２ごとに個別に配光制御し、効率的に照射する機能をなしている。
【００２４】
反射体８３は、円板状をなし、各発光素子８２に対向して、発光素子８２と同数の複数の開口８３ａが形成されており、各開口８３ａの内側は、略椀状の反射面８３ｂが形成されている。この反射面８３ｂは、光の照射方向に向かって拡開しており、開口８３ａごとにひとつの反射面８３ｂが形成されている。
このように構成された光源部８は、本体２の内側に固定手段である取付ねじ８４によって取付けられ配設されている。
【００２５】
より詳しくは、本体２は、内側が凹設されており、基板８１の裏面側が密着して配設される熱伝導部２２を有している。この熱伝導部２２の内面側は、平坦面に形成され円形状である。反射体８３の中央裏面側には、ねじ穴が形成されている。反射体８３は、ねじ穴にねじ込まれる取付けねじ８４によって熱伝導部２２に固定される。取付けねじ８４は、熱伝導部２２及び基板８１のねじ貫通孔を通って、ねじ穴にねじ込まれる。取付けねじ８４の締付け力は反射体８３を熱伝導部２２側へ引っ張る方向に働く。したがって、反射体８３の裏面側のリブが基板８１の表面側に当接し、基板８１の表面側を押圧するようになる。
【００２６】
この場合、基板８１は、反射体８３の裏面側と熱伝導部２２の内面側との間に配置されている。このため、反射体８３を熱伝導部２２に固定することにより、基板８１は、反射体８３の裏面側と熱伝導部２２の内面側との間に挟み込まれる。したがって、基板８１に直接的に固定手段が作用することはない。
以上のように光源部８は、本体２の内側に取付けられる。そして、基板８１は、熱伝導部２２と熱的に結合されるようになる。
【００２７】
また、反射体８３の表面側には、透光性のカバー９がリング状の押え部材１０によって支持され配設されている。このカバー９は、円形状でありガラス材料から形成されている。
【００２８】
なお、本体２の内側には、内ケース１１が熱伝導部２２に固定されて配設されている。内ケース１１は、本体２の内周面に沿って略円筒状をなしていて、亜鉛めっき鋼板等の金属材料に白色塗装が施されて形成されている。前記押え部材１０は、この内ケース１１にねじ止めされて固定されている。
【００２９】
次に、取付部材６は、図４に代表して示すように、略コ字状に折曲された接続部材６１と、棒状のパイプ部材６２とから構成されている。接続部材６１は、亜鉛めっき鋼板等の金属材料から形成され、長方形状の主面６３とその両側に折り曲げられた接触面６４及びパイプ部材６２の固定面６５を有している。
【００３０】
接触面６４には、パイプ部材６２が通る貫通孔６４ａ及びその両側にねじ貫通孔６４ｂが形成されている。固定面６５には、パイプ部材６２を固定するためのねじ貫通孔６５ａが形成されている。
【００３１】
パイプ部材６２は、真鍮のパイプ材から形成されており、両端にねじ穴が形成されている。このパイプ部材６２は、接触面６４の貫通孔６４ａから挿入されて、固定面６５のねじ貫通孔の部位に当接され、固定面６５の図示上、下側から取付ねじ６２ａによってねじ止めされて接続部材６１と一体化されている（図３参照）。
【００３２】
このように構成された取付部材６は、接触面６４が本体２の放熱フィン２１に、固定手段としての取付ねじ６６によって固定されて取付けられる。放熱フィン２１の上面側には、ねじ穴が形成されたやや幅の広くなった載置面２１ａが形成されている。この載置面２１ａに接触面６４が載置され、ねじ貫通孔６４ｂを貫通する取付ねじ６６がねじ込まれて、面接触し、取付部材６は放熱フィン２１に取付けられる。
【００３３】
一方、図１乃至図３に示すように、パイプ部材６２の上端側のねじ穴には、支持部材４の天板４１に形成されたねじ貫通孔を貫通する取付ねじ６２ｂがねじ込まれている。これによって、取付部材６は、支持部材４に取付けられる。結果的には、取付部材６は、本体２の放熱フィン２１と支持部材４とを接続し、また、本体２は、取付部材６によって、支持部材４に取付けられることとなる。この場合、本体２の放熱フィン２１の上面と支持部材４、すなわち、天板４１との間は、取付部材６によって、所定間隔離間され、間隙Ｓが形成されるようになっている。
【００３４】
次に、本実施形態の作用を説明する。電源ユニットに通電されると、光源部８の基板８１に電力が供給されることによって、発光素子８２が発光する。各発光素子８２から出射された光の多くは、透光性のカバー９を透過して前方に照射される。一部の光は、各発光素子８２に対応する反射体８３の各反射面８３ｂで一旦反射されることによって配光制御され、カバー９を透過して前方に照射される。そして、これら前方に照射された光は、配光部材３によって全体的に配光制御されて照射される。
【００３５】
発光素子８２の発光中は熱が発生する。発光素子８２から発生する熱は、主として基板８１の裏面側から本体２の熱伝導部２２へ伝わる。この熱は、本体２の端の方まで全体に伝導され、放熱フィン２１まで伝導され放熱される。また、放熱フィン２１に伝導された熱は、さらに、取付部材６の接触面６４から主面６３、固定面６５へと伝わる。次いでこの熱は、パイプ部材６２を経て支持部材４へと伝導される。したがって、発光素子８２から発生する熱は、この伝導過程で効果的に放熱される。
【００３６】
加えて、本体２の放熱フィン２１と支持部材４との間には、間隙Ｓが形成されているので、この部分に外気が流れ放熱フィン２１及び支持部材４の放熱が促進される。
【００３７】
以上のように本実施形態によれば、本体２を支持部材４に取付ける取付部材６を利用して、この取付部材によって本体２の放熱フィン２１と支持部材４とを接続し、放熱フィン２１から支持部材４へ熱を伝達して放熱を促進するようにしたので、発光素子８２の温度上昇を効果的に抑制することができる。さらに、放熱フィン２１と支持部材４との間の間隙Ｓによって、放熱フィン２１及び支持部材４の放熱が促進される。
【符号の説明】
【００３８】
１・・・照明器具（ダウンライト）、２・・・本体、４・・・支持部材、
６・・・取付部材、８・・・光源部、２１・・・放熱フィン、
８２・・・発光素子（ＬＥＤ）、Ｓ・・・間隙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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