(57)【要約】【課題】ヒートシンクの放熱性を向上させた照明装置を提供すること。【解決手段】照明装置１は、開口部１７を備える前板部１５と筒部１６を備えるトップカバー３と、前方から後方にこの順番で積層されたＬＥＤ基板５、ヒートシンク６および冷却ファン７を有する。ＬＥＤ基板５は、発光部２１を開口部１７から露出させた状態で開口部１７を封鎖している。ヒートシンク６は、トップカバー３に収納されており、軸線Ｌ方向および筒部１６に接近する方向に延びる複数枚の放熱フィン２６を備える。トップカバー３はＬＥＤ基板５に近い前板部側部分１６ａに空気流通口２を備える。トップカバー３内において冷却ファン７と空気流通口２５は複数枚の放熱フィン２６の間を経由するカバー内空気流路６５で接続されている。冷却ファン７が駆動されるとカバー内空気流路６５を通過して空気流通口２５から吹き出される冷却気流Ｓが形成される。【選択図】図７
2015088419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を備える前板部および当該前板部の外周縁から当該前板部と交差する方向に延びる筒部を備えるカバーと、
ＬＥＤを搭載する発光部を前記開口部から前記カバーの外側に露出させた状態で当該開口部を封鎖しているＬＥＤ基板と、
前記ＬＥＤ基板に積層されて前記カバー内に収納されているヒートシンクと、
前記ヒートシンクの前記ＬＥＤ基板とは反対側に積層された冷却ファンと、
前記カバーにおいて前記冷却ファンよりも前記ＬＥＤ基板に近い前記筒部の前板部側部分に形成されている空気流通口と、
前記カバー内において前記冷却ファンと前記空気流通口との間を前記ヒートシンクに形成されている複数枚の放熱フィンの間を経由して接続するカバー内空気流路と、
を有することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１において、
各放熱フィンは、前記ＬＥＤ基板、前記ヒートシンクおよび前記冷却ファンの積層方向並びに前記筒部に接近する方向に延びていることを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記筒部は、角筒状であり、
前記ヒートシンクは、前記積層方向から見たときに前記筒部の隅に位置するヒートシンク側連結部を備え、
前記冷却ファンは、前記積層方向に回転軸を向けて配置されたファン本体と、前記ファン本体を囲む角形の枠状フレームとを備え、
前記複数枚の放熱フィンは、前記ヒートシンク側連結部の周方向の両側に設けられており、
前記枠状フレームは、当該枠状フレームの隅であって前記積層方向から見たときに前記ヒートシンク側連結部と重なる位置に当該ヒートシンク側連結部に連結されるファン側連結部を備えており、
前記空気流通口は、前記筒部において前記ヒートシンク側連結部の外周側に位置している前記筒部の角部分を除いた部位に形成されていることを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記カバー内の温度を検出する温度検出器を有し、
前記温度検出器は、前記ヒートシンク側連結部と当該ヒートシンク側連結部の隣に配置された前記放熱フィンの間に配置されていることを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項３において、
前記筒部は、四角筒状であり、
前記ヒートシンクは、前記積層方向から見たときに前記筒部の四隅のそれぞれに位置するヒートシンク側連結部を備え、
前記冷却ファンは、四角形の枠状フレームを備え、
前記枠状フレームは、少なくとも前記ヒートシンク側の端部分が前記筒部に挿入されており、
前記筒部の内周壁面が、前記ヒートシンクおよび前記枠状フレームを前記筒部の内側に配置するためのガイドとなっていることを特徴とする照明装置。
【請求項６】
請求項４において、
前記温度検出器の出力に基づいて前記ＬＥＤを駆動制御するＬＥＤ駆動回路を搭載する回路基板を有し、
前記回路基板は、前記冷却ファンの前記ヒートシンクとは反対側に隙間を開けて配置されており、当該回路基板と前記枠状フレームの各ファン側連結部との間に配置されたスペーサーを介して前記ファン側連結部に固定されていることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源としてＬＥＤを用いた照明装置に関する。より詳細には、ＬＥＤを冷却するヒートシンクの放熱性を向上させた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光源としてＬＥＤを用いた照明装置は特許文献１に記載されている。同文献の照明装置は、ＬＥＤが搭載された器具本体と、この器具本体に一体に取り付けられたヒートシンクと、ヒートシンクの器具本体とは反対側に配置された冷却ファンを備えている。ヒートシンクは、器具本体、ヒートシンクおよび冷却ファンの配列方向に沿って延びる複数枚の放熱フィンを備えており、これら複数枚の放熱フィンは放射状に配列されている。ヒートシンクは露出状態とされており、冷却ファンの駆動により形成される冷却気流は、冷却ファンからヒートシンクに向かった後に、ヒートシンクの外周側に抜けていく。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２２６９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＬＥＤからの熱が効率よく放出されない場合には、自己の発熱に起因してＬＥＤが損傷したり、素子の寿命が短縮したりする。従って、照明装置には、ＬＥＤからの熱を効率よく放出することが求められている。
【０００５】
ここで、特許文献１の照明装置において、ＬＥＤからの熱の放出を更に効率よく行うためには、ヒートシンクを大型のものにすることが考えられる。しかし、大型のヒートシンクを用いると、照明装置の重量が嵩むという問題がある。また、照明装置が大型化するという問題がある。
【０００６】
以上の点に鑑みて、本発明の課題は、ヒートシンクを大型化せずにヒートシンクの放熱性を向上させることができる照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の照明装置は、開口部を備える前板部および当該前板部の外周縁から当該前板部と交差する方向に延びる筒部を備えるカバーと、ＬＥＤを搭載する発光部を前記開口部から前記カバーの外側に露出させた状態で当該開口部を封鎖しているＬＥＤ基板と、前記ＬＥＤ基板に積層されて前記カバー内に収納されているヒートシンクと、前記ヒートシンクの前記ＬＥＤ基板とは反対側に積層された冷却ファンと、前記カバーにおいて前記冷却ファンよりも前記ＬＥＤ基板に近い前記筒部の前板部側部分に形成されている空気流通口と、前記カバー内において前記冷却ファンと前記空気流通口との間を前記ヒートシンクに形成されている複数枚の放熱フィンの間を経由して接続するカバー内空気流路と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、冷却ファンを駆動したときに形成される冷却気流がカバー内において冷却ファンと空気流通口との間を接続するカバー内空気流路を流れる。ここで、空気流通口は冷却ファンよりもＬＥＤ基板に近い前板部側部分に形成されているので、冷却気流が冷却ファンに近い位置でヒートシンクの外周側に吹きだしてしまうことがなく、カバー内を積層方向に長く流通する。この結果、ヒートシンクを露出状態で配置した場合と比較して、放熱フィンからの放熱が促進されるので、ヒートシンクの放熱性が向上する。これにより、ＬＥＤからの熱を効率よく放出できる。ここで、冷却気流としては、冷却ファンの空気吹き出し方向によって、冷却ファンから複数枚の放熱フィンの間を経由して空気流通口から吹き出されるもの、または、空気流通口から吸い込まれて複数枚の放熱フィンの間を経由して冷却ファンに向かうもの、のいずれかが形成される。
【０００９】
本発明において、各放熱フィンは、前記ＬＥＤ基板、前記ヒートシンクおよび前記冷却ファンの積層方向並びに前記筒部に接近する方向に延びていることが望ましい。このようにすれば、ＬＥＤ基板を取り付けたヒートシンクをカバーに収納することにより、複数枚の放熱フィンの間の空間を空気流通口に連通させることができる。従って、カバー内空気流路を設けることが容易である。
【００１０】
本発明において、前記筒部は、角筒状であり、前記ヒートシンクは、前記積層方向から見たときに前記筒部の隅に位置するヒートシンク側連結部を備え、前記冷却ファンは、前記積層方向に回転軸を向けて配置されたファン本体と、前記ファン本体を囲む角形の枠状フレームとを備え、前記複数枚の放熱フィンは、前記ヒートシンク側連結部の周方向の両側に設けられており、前記枠状フレームは、当該枠状フレームの隅であって前記積層方向から見たときに前記ヒートシンク側連結部と重なる位置に当該ヒートシンク側連結部に連結されるファン側連結部を備えており、前記空気流通口は、前記筒部において前記ヒートシンク側連結部の外周側に位置している前記筒部の角部分を除いた部位に形成されていることが望ましい。
【００１１】
このようにすれば、筒部の隅にヒートシンク側連結部が位置し、ヒートシンク側連結部の外周側に位置する筒部の角部分には空気流通口が設けられないので、カバー内空気流路は筒部の隅を除いた空間に設けられることになる。ここで、冷却ファンとして角形の枠状フレームを備え、枠状フレームの隅にファン側連結部が設けられているものを用いる場合には、積層方向から見たときに枠状フレームの隅（ファン側連結部）と重なる位置には、冷却気流は形成されない。従って、筒部の隅にカバー内空気流路を設けておかなくても、カバー内で冷却気流の流れが滞ることはない。この一方で筒部の隅をヒートシンクと冷却ファンの連結に利用すれば、カバー内においてカバー内空気流路を設けていないデッドスペースを活用して冷却ファンとヒートシンクを連結できる。また、カバー内空気流路が筒部の隅を除いた部分に設けられるので、筒部においてヒートシンク側連結部の外周側に位置している角部分を、筒部と前板部とを連結する連結部として残した場合でも、この角部分が冷却気流の流れを滞らせることがない。なお、角筒状には、例えば、三角筒状、四角筒状、五角筒状、六角筒状など、三角以上の多角形の角筒の形状が含まれる。
【００１２】
本発明において、前記カバー内の温度を検出する温度検出器を有し、前記温度検出器は、前記ヒートシンク側連結部と当該ヒートシンク側連結部の隣に配置された前記放熱フィンの間に配置されていることが望ましい。このようにすれば、冷却気流による影響の少ない場所でカバー内の温度を検出することができる。
【００１３】
本発明において、前記筒部は、四角筒状であり、前記ヒートシンクは、前記積層方向から見たときに前記筒部の四隅のそれぞれに位置するヒートシンク側連結部を備え、前記冷却ファンは、四角形の枠状フレームを備え、前記枠状フレームは、少なくとも前記ヒートシンク側の端部分が前記筒部に挿入されており、前記筒部の内周壁面が、前記ヒートシンクおよび前記枠状フレームを前記筒部の内側に配置するためのガイドとなっていることが望ましい。このようにすれば、四角形の枠状フレームを備える冷却ファンは汎用品として市場に流通しているので、冷却ファンの調達が容易となる。また、筒部の内周壁面がヒートシンクおよび枠状フレームを筒部の内側に配置するためのガイドとなっているので、ヒートシンクと冷却ファンをこの順番でカバーの内周壁面にそって挿入するだけで、ヒートシンクおよび冷却ファンを積層状態とすることができ、照明装置の組立てが容易となる。
【００１４】
この場合において、前記温度検出器の出力に基づいて前記ＬＥＤを駆動制御するＬＥＤ駆動回路を搭載する回路基板を有し、前記回路基板は、前記冷却ファンの前記ヒートシンクとは反対側に隙間を開けて配置されており、当該回路基板と前記枠状フレームの各ファン側連結部との間に配置されたスペーサーを介して前記ファン側連結部に固定されていることが望ましい。このようにすれば、カバー内の温度に基づいてＬＥＤを駆動制御することができる。また、冷却ファンに吸い込まれる空気、或いは、冷却ファンから吹き出される空気に回路基板を晒すことができるので、ＬＥＤ駆動回路からの熱を、回路基板を介して、放出することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ヒートシンクを外周側から部分的に囲うカバーを備えることにより、ヒートシンクを大型化せずにヒートシンクの放熱性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明を適用した照明装置の斜視図および側面図である。
【図２】図１（ａ）のＡ−Ａ線における照明装置の断面図である。
【図３】照明装置の分解斜視図である。
【図４】カバーに収納されたヒートシンクおよび冷却ファンの斜視図である。
【図５】ヒートシンクがカバーに収納された状態の説明図である。
【図６】回路基板を収納したキャップの斜視図である。
【図７】図１（ａ）のＢ−Ｂ線における照明装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（全体構成）
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態の照明装置を説明する。図１（ａ）は本発明を適用した照明装置を下方から見た場合の斜視図であり、図１（ｂ）は照明装置の側面図である。図２は図１（ａ）のＡ−Ａ線における照明装置１の断面図である。照明装置１は水銀灯などに替えて設置できるダウンライトであり、ＬＥＤ２を光源としている。以下の説明では、図１に示すように、ＬＥＤ２が搭載されている照明装置１の前側を下方に向けた状態とし、図の下方を前方、図の上方を後方とする。
【００１８】
図１に示すように、照明装置１は、全体として直方体形状をしている。照明装置１は、直方体形状の箱型をしたトップカバー（カバー）３と、トップカバー３に後方から被せられたキャップ４を備えている。図２に示すように、トップカバー３には、ＬＥＤ基板５、ヒートシンク６および冷却ファン７が前方から後方に向かってこの順番に積層された状態で搭載されている。ＬＥＤ基板５、ヒートシンク６および冷却ファン７は同軸に配置されており、その軸線Ｌ方向はＬＥＤ基板５、ヒートシンク６および冷却ファン７の積層方向である。キャップ４には回路基板８が搭載されている。回路基板８はＬＥＤ２を駆動制御するＬＥＤ駆動回路９と、冷却ファン７を駆動制御する冷却ファン駆動回路１０を搭載している。
【００１９】
トップカバー３は熱伝導率の高い金属、例えば、アルミニウム、鉄などから形成されている。トップカバー３は、図１に示すように、前板部１５と、前板部１５の外周縁から前板部１５と直交する後方に延びる筒部１６を備えている。前板部１５は四角形の平板であり、筒部１６は四角筒状である。前板部１５の中央部分には四角形の開口部１７が設けられている。また、前板部１５には開口部１７の周縁の一部分を外周側に切り欠いて形成された切り欠き部１８が設けられている。なお、本例では、トップカバー３は、前板部１５を構成する平板状の前板部材３ａと、筒部１６を構成する筒部材３ｂの２部材から構成されている。
【００２０】
開口部１７にはＬＥＤ基板５が嵌め込まれている。ＬＥＤ基板５は、四角形をしており、ＬＥＤ２を搭載する発光部２１を開口部１７からトップカバー３の外側に露出させた状態で開口部１７を封鎖している。本例では、発光部２１は前板部１５の下面よりも前方に突出している。ＬＥＤ基板５からはＬＥＤ２に電力を供給するためのリード線２２が引き出されている。リード線２２は切り欠き部１８を介してトップカバー３内に引き込まれている。切り欠き部１８はリード線２２によって封鎖されている。ここで、ＬＥＤ基板５は発光部２１を前方に向けた状態でヒートシンク６の前端面に取り付けられている。冷却ファン７はヒートシンク６の後端面に載置されている。
【００２１】
筒部１６には、長方形の空気流通口２５が設けられている。空気流通口２５は、図１（ｂ）に示すように、冷却ファン７よりもＬＥＤ基板５に近い筒部１６の前板部側部分１６ａに形成されている。本例では、空気流通口２５は筒部１６の前端部分に設けられている。空気流通口２５からはヒートシンク６に設けられた複数枚の放熱フィン２６の前端側部分が露出している。
【００２２】
空気流通口２５は、その長手方向が前板部１５に沿っており、短手方向が軸線Ｌ方向に沿っている。空気流通口２５は、筒部１６を構成している４枚の各側板部分２７〜３０のそれぞれに設けられている。各側板部分２７〜３０に設けられた空気流通口２５は同一形状である。筒部１６において周方向で隣り合う空気流通口２５の間の角部分３１は、前板部１５（前板部材３ａ）と筒部１６（筒部材３ｂ）を連結する連結部となっている。
【００２３】
キャップ４は、略四角形状の蓋板部３５（図６参照）と、蓋板部３５の前方で蓋板部３５の外周側に位置する角筒状の枠板部３６を備えている。また、キャップ４は、蓋板部３５の各辺を構成している各縁部分から外周側に向かって前方に湾曲して枠板部３６に連続する一定幅の各湾曲板部３７と、周方向で隣り合う湾曲板部３７の間で蓋板部３５、湾曲板部３７および枠板部３６とを連続させている段部３８を備えている。
【００２４】
枠板部３６はトップカバー３の筒部１６よりも外周側に位置している。また、枠板部３６は軸線Ｌ方向に一定の高さ寸法を備えており、枠板部３６の前端とトップカバー３の後端は軸線Ｌ方向で同じ高さ位置にある。段部３８は前方に向かって窪んでいる。段部３８は、周方向で隣り合う湾曲板部３７のそれぞれの端部分を封鎖している一対の封鎖板部３９と、各封鎖板部３９の前端縁から蓋板部３５と平行に延びて枠板部３６に連続する略四角形の横板部４０を備えている。
【００２５】
ここで、本例の照明装置１には、トップカバー３の前板部１５に、発光部２１からの光線を前方に案内するリフレクタが取り付けられる場合がある。
【００２６】
（内部構造）
図３は照明装置１の分解斜視図である。図４はトップカバー３に収納されたヒートシンク６と、トップカバー３の後方に配置した冷却ファン７の斜視図である。図５はヒートシンク６がトップカバー３に収納された状態の説明図である。図４、図５において、ヒートシンク６にはＬＥＤ基板５が固定されている。図６（ａ）は回路基板８がキャップ４に支持された状態を後方から見た場合の斜視図であり、図６（ｂ）は回路基板８がキャップ４に支持された状態を前方から見た場合の斜視図である。
【００２７】
ヒートシンク６は、図３に示すように、全体として直方体形状をしている。また、ヒートシンク６は、図４、図５に示すように、軸線Ｌ方向から見た形状が四角形の柱部４５と、柱部４５の４つの角部分から外周側に向かって放射状に延びる４本の縦板部４６を備えている。各縦板部４６の先端部分は冷却ファン７を固定するためのヒートシンク側連結部４７となっている。ヒートシンク６がトップカバー３に挿入された状態を軸線Ｌ方向から見たときに、各ヒートシンク側連結部４７は、筒部１６の四隅のそれぞれに位置している。ヒートシンク側連結部４７は、軸線Ｌ方向から見た形状がＣ字形状をしており、軸線Ｌ方向に貫通するネジ孔４８を備えている。
【００２８】
周方向で隣り合うヒートシンク側連結部４７の間には、複数枚の放熱フィン２６が平行に形成されている。すなわち、ヒートシンク側連結部４７の周方向の両側には複数枚の放熱フィン２６が平行に形成されている。各放熱フィン２６は一定厚さを備えている。また、各放熱フィン２６は、柱部４５または縦板部４６から外周側に向かって延びるとともに、軸線Ｌ方向に延びている。ヒートシンク６がトップカバー３に収納された状態では、各放熱フィン２６はその外周側で対向する筒部１６の各側板部分２７〜３０と直交している。
【００２９】
ここで、図５に示すように、ヒートシンク側連結部４７とヒートシンク側連結部４７の隣に配置された放熱フィン２６の間には、トップカバー３内の温度を検出するためのサーミスタ（温度検出器）４９が配置されている。
【００３０】
ヒートシンク６の下面には、図３に示すように、ＬＥＤ基板５がＬＥＤ基板固定用ネジ５１により固定されている。ＬＥＤ基板５はその裏面がヒートシンク６の柱部４５に当接した状態で、柱部４５を前方から被っている。
【００３１】
冷却ファン７はトップカバー３の後端開口１６ｂからトップカバー３内に挿入されている。冷却ファン７は、図４に示すように、軸線Ｌ方向に回転軸を向けているファン本体５５と、ファン本体５５を囲む四角形の枠状フレーム５６を備えている。ファン本体５５は中央に設けられた円盤部５５ａと、円盤部５５ａの外周側に設けられた複数枚の羽５５ｂを備えている。ファン本体５５の回転中心軸は軸線Ｌと一致している。
【００３２】
枠状フレーム５６はトップカバー３の後端部分に嵌合している。枠状フレーム５６の四隅にはファン側連結部５７が設けられている。ファン側連結部５７は、軸線Ｌを中心とする円弧面を備える縦板部５７ａと、縦板部５７ａの前端縁および後端縁から軸線Ｌと直交する方向に延びる一対の横板部５７ｂを備えている。一対の横板部５７ｂには軸線Ｌ方向に貫通するファン貫通孔５８が同軸に形成されている。
【００３３】
冷却ファン７が駆動されてファン本体５５が回転すると、冷却ファン７はヒートシンク６の側に空気を吹き出す。すなわち、枠状フレーム５６の前端開口は冷却ファン７の空気吹き出し口７ａ（図３参照）となっており、枠状フレーム５６の後端開口は冷却ファン７の空気吸い込み口７ｂ（図４参照）となっている。ここで、冷却ファン７は、市場において流通している汎用品であり、その調達が容易である。
【００３４】
ＬＥＤ基板５が搭載されたヒートシンク６および冷却ファン７がトップカバー３に挿入され、ＬＥＤ基板５が開口部１７に嵌め込まれた状態を軸線Ｌ方向から見た場合には、図５に示すように、ヒートシンク側連結部４７とファン側連結部５７が重なり、ヒートシンク側連結部４７のネジ孔４８とファン側連結部５７のファン貫通孔５８が同軸に配置される。ここで、図２に示すように、冷却ファン７はファン側連結部５７がヒートシンク側連結部４７に有頭ネジ６１によって連結されることにより、ヒートシンク６に固定される。冷却ファン７がヒートシンク６に固定された状態を軸線Ｌ方向から見た場合には、ファン本体５５の円盤部５５ａがヒートシンク６の柱部４５と重なり、羽５５ｂは各放熱フィン２６と重なる位置を移動する。
【００３５】
また、ＬＥＤ基板５が搭載されたヒートシンク６および冷却ファン７がトップカバー３に挿入され、開口部１７にＬＥＤ基板５が嵌め込まれた状態では、複数枚の放熱フィン２６の間の空間の前端側部分が空気流通口２５に連通する。これにより、トップカバー３内には、冷却ファン７と空気流通口２５を複数枚の放熱フィン２６の間の空間を経由して接続するカバー内空気流路６５が形成される。カバー内空気流路６５は冷却ファン７が駆動されたときに形成される冷却気流Ｓの流路である。
【００３６】
なお、トップカバー３の筒部１６の四隅にはヒートシンク側連結部４７およびファン側連結部５７が位置している。また、ヒートシンク側連結部４７の外周側に位置する筒部１６の角部分３１は前板部１５と筒部１６を連結する連結部となっており、角部分３１には空気流通口２５が形成されていない。従って、カバー内空気流路６５は、筒部１６の四隅を除いた部分に設けられている。
【００３７】
ここで、本例では、冷却ファン７として四角形の枠状フレーム５６を備え、枠状フレーム５６の四隅にファン側連結部５７が設けられているものを用いているので、冷却ファン７を駆動した場合でも、軸線Ｌ方向から見たときに枠状フレーム５６の四隅（ファン側連結部５７）と重なる空間には冷却気流Ｓは形成されない。従って、筒部１６の四隅にカバー内空気流路６５を設けておかなくても、トップカバー３内で冷却気流Ｓの流れが滞ることはない。この一方で、筒部１６の四隅に位置するヒートシンク側連結部４７とファン側連結部５７をヒートシンク６と冷却ファン７の連結に利用しているので、トップカバー３内においてカバー内空気流路６５を設けていないデッドスペースを活用して冷却ファン７とヒートシンク６を連結できる。また、カバー内空気流路６５が筒部１６の四隅を除いた部分に設けられるので、筒部１６においてヒートシンク側連結部４７の外周側に位置している角部分３１を、筒部１６と前板部１５とを連結する連結部として残した場合でも、この筒部１６の角部分３１が冷却気流Ｓの流れを滞らせることがない。
【００３８】
次に、回路基板８は、図２に示すように、冷却ファン７とは反対側に位置する後面にＬＥＤ駆動回路９および冷却ファン駆動回路１０を搭載している。ＬＥＤ駆動回路９はサーミスタ４９の出力に基づいてＬＥＤ２への給電を制御する。
【００３９】
図３に示すように、回路基板８は冷却ファン７の枠状フレーム５６の輪郭形状と略同一の大きさを備える四角形の剛性の基板である。回路基板８の四隅には回路基板８を固定するための基板側固定部７１が設けられている。基板側固定部７１には軸線Ｌ方向に貫通する基板貫通孔７２が形成されている。
【００４０】
回路基板８は、図２に示すように、冷却ファン７の後方に冷却ファン７とは隙間を開けて配置されている。より詳細には、回路基板８は、基板側固定部７１の前面側（冷却ファン７の側）に配置された円筒状のスペーサー７５を介してファン側連結部５７に支持されている。また、図６（ｂ）に示すように、回路基板８は、キャップ４の蓋板部３５、枠板部３６および湾曲板部３７の間に隙間を開けた状態でキャップ４に固定されている。より詳細には、キャップ４の内側面において各段部３８を構成する横板部４０の下面部分は回路基板８の基板側固定部７１を固定するためのキャップ側固定部４１となっており、回路基板８は基板側固定部７１の後面側をキャップ側固定部４１の内周側部分に当接させた状態でキャップ４に固定されている。キャップ側固定部４１には、図２に示すように、軸線Ｌ方向に貫通するキャップ貫通孔４２が設けられている。ここで、ＬＥＤ基板５から引き出されたリード線２２、サーミスタ４９から引き出された配線（不図示）は、冷却ファン７の四隅に設けられた配線引き回し用切り欠き部（不図示）を介して引き回されて回路基板８に接続される。
【００４１】
（照明装置の組立て）
照明装置１を組み立てる際には、図４、図５に示すように、ＬＥＤ基板５を取り付けた状態のヒートシンク６を、ＬＥＤ基板５を前板部１５の側に向けた状態でトップカバー３に挿入する。この際に、ＬＥＤ基板５をトップカバー３の前板部１５の開口部１７に嵌め込む。これにより開口部１７はＬＥＤ基板５で閉鎖され、切り欠き部１８はリード線２２で封鎖され、発光部２１はトップカバー３から外側に突出した状態となる。
【００４２】
次に、ヒートシンク６の後方から冷却ファン７をトップカバー３に挿入する。これにより、ヒートシンク６および冷却ファン７がトップカバー３内で積層された状態が形成される。また、これにより、カバー内には、冷却ファン７と空気流通口２５との間を複数枚の放熱フィン２６の間の空間を介して接続するカバー内空気流路６５が形成される。
【００４３】
冷却ファン７がヒートシンク６に積層されると、図２に示すように、冷却ファン７の枠状フレーム５６の後端はトップカバー３の筒部１６の後端よりも僅かに前方に位置する。すなわち、冷却ファン７は、枠状フレーム５６の全体がトップカバー３内に挿入された状態となる。ここで、図３に示すように、トップカバー３の前板部１５の四隅には、それぞれカバー貫通孔７４が設けられている。そこで、図２に示すように、４本の有頭ネジ７８を、カバー貫通孔７４を介してヒートシンク側連結部４７のネジ孔４８に捻じ込んで、ヒートシンク６をトップカバー３に固定する。
【００４４】
トップカバー３の側の組立てと並行して、図６（ｂ）に示すように、回路基板８の基板側固定部７１の後面側にキャップ４のキャップ側固定部４１を当接させ、基板側固定部７１の前面側にスペーサー７５を配置する。その後、図６（ａ）に示すように、４本の有頭ネジ６１のそれぞれを、キャップ４の蓋板部３５の側からキャップ貫通孔４２、基板貫通孔７２およびスペーサー７５の中心孔７６に貫通させ、各有頭ネジ６１の先端側部分をスペーサー７５から突出させる。しかる後に、図２に示すように、スペーサー７５から突出している有頭ネジ６１の先端側部分を、ファン貫通孔５８を介してヒートシンク側連結部４７のネジ孔４８に捻じ込む。また、有頭ネジ６１の捻じ込みに際して、サーミスタ４９をヒートシンク６の放熱フィン２６とヒートシンク側連結部４７の間に挿入する。これにより、冷却ファン７、回路基板８およびキャップ４がヒートシンク６に固定され、照明装置１の組立てが完了する。
【００４５】
ここで、本例では、トップカバー３の筒部１６は四角形の角筒状であり、ヒートシンク６は全体として直方体形状をしており、冷却ファン７はファン本体５５を囲む四角形の枠状フレーム５６を備えている。また、筒部１６の内周壁面１６ｃ（図４参照）は、ヒートシンク６および枠状フレーム５６を筒部１６の内側に配置するためのガイドとなっている。従って、ＬＥＤ基板５を取り付けたヒートシンク６と冷却ファン７をこの順番でトップカバー３の内周壁面１６ｃに沿って挿入するだけで、ＬＥＤ基板５、ヒートシンク６および冷却ファン７を積層状態とすることができる。よって、照明装置１の組立てが容易である。また、本例では、ＬＥＤ基板５を取り付けたヒートシンク６と冷却ファン７をこの順番でトップカバー３に挿入するだけで、トップカバー３内において冷却ファン７と空気流通口２５を接続するカバー内空気流路６５を形成することができる。
【００４６】
（照明装置の動作）
図７は図１のＢ−Ｂ線における照明装置１の断面図である。照明装置１に電力が供給されると、ＬＥＤ駆動回路９を介してＬＥＤ２に電力が供給され、ＬＥＤ２が発光する。また、冷却ファン駆動回路１０を介して冷却ファン７に電力が供給され、冷却ファン７が動作する。さらに、サーミスタ４９によるトップカバー３内の温度の検出が開始され、その出力がＬＥＤ駆動回路９に入力される状態となる。
【００４７】
ＬＥＤ２の発光に伴い、ＬＥＤ２は発熱する。ＬＥＤ２の熱は、ＬＥＤ基板５からヒートシンク６に伝わり、その放熱フィン２６から放出される。ここで、冷却ファン７の動作により、照明装置１内には、冷却気流Ｓが形成される。冷却気流Ｓは、図７において矢印で示すように、キャップ４とトップカバー３の隙間から吸い込まれ、冷却ファン７およびカバー内空気流路６５を介して空気流通口２５から吹き出される。
【００４８】
本例では、空気流通口２５が冷却ファン７よりもＬＥＤ基板５に近い前板部側部分１６ａに形成されている。従って、冷却気流Ｓが冷却ファン７に近い位置でヒートシンク６の外周側に吹きだしてしまうことがなく、冷却気流Ｓがカバー内空気流路６５に沿ってＬＥＤ基板５に近い側まで流れる。この結果、ヒートシンク６を露出状態で配置した場合と比較して、放熱フィン２６からの放熱が促進されるので、ヒートシンク６の放熱性が向上する。これにより、ＬＥＤ２からの熱を効率よく放出できる。
【００４９】
また、本例では、回路基板８の前面が冷却気流Ｓに晒されるので、ＬＥＤ駆動回路９および冷却ファン駆動回路１０からの熱を、回路基板８を介して放出することができる。
【００５０】
さらに、本例では、ヒートシンク６は、トップカバー３内に収納されており空気流通口２５を除いた部分がトップカバー３によって被われている。従って、ヒートシンク６への埃の付着によってヒートシンク６の放熱性が低下することを防止あるいは抑制できる。
【００５１】
ここで、本発明者らは、本例の照明装置１と、本例の照明装置１から筒部１６を省略してヒートシンク６の外周側を露出させた状態とした照明装置について、それぞれの動作時における温度状態をシミュレーションにより比較した。この結果、本例の照明装置１の方がヒートシンク６の外周側を露出させた状態の照明装置よりもその温度状態を低く維持できることを確認している。すなわち、ヒートシンク６の外周側であって冷却ファン７に近い部分を被うトップカバー３を備える照明装置１の方が、ヒートシンク６の放熱性が向上しており、ヒートシンク６の外周側を露出させた状態の照明装置よりもＬＥＤ２からの熱を放出できることを確認している。
【００５２】
次に、照明装置１の設置場所の環境温度が高温となっている場合などには、照明装置１の点灯が長時間に及ぶとＬＥＤ２からの熱を十分に放出することができずに、ＬＥＤ２が過度に高温状態となることがある。このような場合には、ＬＥＤ基板５からヒートシンク６に伝わるＬＥＤ２の熱がトップカバー３内の温度を上昇させる。トップカバー３内の温度の上昇は、サーミスタ４９により検知される。
【００５３】
その後、トップカバー３内の温度の上昇によりサーミスタ４９の抵抗値が低下してサーミスタ４９からの出力が予め設定した閾値を超えると、ＬＥＤ駆動回路９はＬＥＤ２へ供給する電力を低減させてＬＥＤ２の発熱を抑制する。従って、自己の発熱に起因してＬＥＤ２が損傷したり、ＬＥＤ２の寿命が短縮したりすることを防止できる。
【００５４】
ここで、サーミスタ４９は、図５に示すように、ヒートシンク側連結部４７とヒートシンク側連結部４７の隣に配置された放熱フィン２６の間に配置されている。従って、サーミスタ４９は冷却ファン７が形成する冷却気流Ｓの影響が少ない状態でトップカバー３内の温度を検出できる。すなわち、ヒートシンク側連結部４７の近傍の空間は、軸線Ｌ方向から見た場合に、冷却ファン７のファン側連結部５７と重なっており、冷却ファン７が形成する冷却気流Ｓが直接吹き付けられることがない。従って、サーミスタ４９は冷却気流Ｓによる影響の少ない場所でトップカバー３内の温度を精度よく検出することができる。よって、ＬＥＤ駆動回路９は、サーミスタ４９からの出力に基づいてＬＥＤ２の発熱状態を精度よく把握することができる。
【００５５】
（その他の実施の形態）
上記の例では、トップカバー３は、前板部材３ａと筒部材３ｂの２部材から構成されているが、１枚の金属製の板材からトップカバー３を形成することもできる。
【００５６】
また、トップカバー３は四角筒状の筒部１６を備えるものであるが、例えば、三角筒状、五角筒状、六角筒状などの多角形の角筒の形状を備えるものとすることができる。この場合には、軸線Ｌ方向から見た場合に筒部の形状に対応する形状を備えるヒートシンクおよび冷却ファンを用い、ヒートシンクのヒートシンク側連結部および冷却ファンのファン側連結部がトップカバーの筒部の各隅に位置するように構成する。
【００５７】
また、上記の例では、ＬＥＤ基板５の全体がトップカバー３の開口部１７に嵌め込まれることにより、ＬＥＤ基板５が開口部１７を封鎖しているが、ＬＥＤ基板５を開口部１７よりも大きなものとし、ＬＥＤ基板５の外周縁部分をトップカバー３の内側から前板部１５の開口部１７の縁に当接させることによりＬＥＤ基板５が開口部１７を封鎖するようにしてもよい。この場合にも、ＬＥＤ基板５の発光部２１を開口部１７から外側に露出させた状態とする。
【００５８】
また、上記の例では、有頭ネジ６１、７８を用いて各部材を固定しているが、１本の有頭ネジを用いて各部材を固定してもよい。この場合には、例えば、有頭ネジとして、後方からキャップ貫通孔４２、基板貫通孔７２、スペーサー７５の中心孔７６、ファン貫通孔５８、ヒートシンク側連結部４７のネジ孔４８およびカバー貫通孔７４を貫通してトップカバー３から前方に突出する長さのものを用いる。また、この有頭ネジに螺合可能なボルトを用意して、トップカバー３から前方に突出した有頭ネジ６１の先端部分に螺合させる。或いは、有頭ネジとして、前方からカバー貫通孔７４、ヒートシンク側連結部４７のネジ孔４８、ファン貫通孔５８、スペーサー７５の中心孔７６、基板貫通孔７２およびキャップ貫通孔４２を貫通してキャップ４の後方に突出する長さのものを用いる。また、この有頭ネジに螺合可能なボルトを用意して、キャップ４から後方に突出した有頭ネジの先端部分に螺合させる。
【００５９】
なお、上記の例では、トップカバー３内の温度を検出するためにサーミスタ４９を用いているが、サーミスタ４９とは異なる温度センサを用い、当該温度センサからの出力に基づいてＬＥＤ２への給電を制御してもよい。
【００６０】
また、上記の例では、冷却ファン７は、その枠状フレーム５６の全体がトップカバー３に収納されているが、枠状フレーム５６の後端部分がトップカバー３の後端開口１６ｂよりも後方に突出した状態となっていてもよい。
【００６１】
さらに、上記の例では、冷却ファン７はヒートシンク６の側に向かって空気を吹き出しているが、例えば、冷却ファン７の上下を逆にして、冷却ファン７がヒートシンク６とは反対側に空気を吹き出すようにして配置することもできる。この場合でも、トップカバー３内に冷却ファン７と空気流通口２５を接続するカバー内空気流路６５が形成されているので、冷却気流は、冷却ファン７に近い位置で放熱フィン２６の間から外周側に抜けてしまうことがない。また、空気流通口２５が冷却ファン７よりもＬＥＤ基板５に近い位置に設けられているので、冷却気流はトップカバー３内においてＬＥＤ基板５に近い位置から形成される。従って、放熱フィン２６からの放熱が促進され、ＬＥＤ２からの熱を効率よく放出できる。
【００６２】
また、上記の例では、軸線Ｌ方向から見た場合のトップカバー３の筒部１６の形状、ヒートシンク６の形状および冷却ファン７の形状は対応するものであるが、例えば、トップカバーとして筒部が六角筒状のものを用い、ヒートシンクとして軸線Ｌ方向から見た場合の形状が全体として六角形のものを用い、冷却ファンとしてその枠状フレームが四角形のものを用いることができる。また、トップカバーとして筒部の形状が六角筒状のものを用い、ヒートシンクとして軸線Ｌ方向から見た場合の形状が全体として五角形のものを用い、冷却ファンとしてその枠状フレームが四角形のものを用いることができる。さらに、トップカバーとして筒部の形状が五角筒状のものを用い、ヒートシンクとして軸線Ｌ方向から見た場合の形状が全体として五角形のものを用い、冷却ファンとしてその枠状フレームが四角形のものを用いることができる。すなわち、軸線Ｌ方向から見た場合のトップカバーの筒部の形状、ヒートシンクの形状および冷却ファンの形状が対応する角形状でない場合でも本発明を適用することができる。この場合には、ヒートシンクにおける少なくとも一つのヒートシンク側連結部を筒部の隅に位置させる。また、冷却ファンの枠状フレームに設けられたファン側連結部を、筒部の隅に位置したヒートシンク側連結部に軸線Ｌ方向で積層した状態として、ヒートシンクと冷却ファンを連結する。
【符号の説明】
【００６３】
１・・・照明装置
２・・・ＬＥＤ
３・・・トップカバー（カバー）
５・・・ＬＥＤ基板
６・・・ヒートシンク
７・・・冷却ファン
８・・・回路基板
１５・・・前板部
１６・・・筒部
１６ａ・・・前板部側部分
１６ｃ・・内周壁面
１７・・・開口部
２１・・・発光部
２５・・・空気流通口
２６・・・放熱フィン
３１・・・角部分
４７・・・ヒートシンク側連結部
４９・・・サーミスタ（温度検出器）
５５・・・ファン本体
５６・・・枠状フレーム
５７・・・ファン側連結部
６５・・・カバー内空気流路
７５・・・スペーサー
Ｌ・・・軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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