(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
該光源を支持する光源支持体と、
上記光源に電力を供給する電源基板と、
該電源基板を支持する電源基板支持体と、
当該照明装置の外部より上記光源支持体が配置される第１の空間に空気を流入させ、流入させた空気を該第１の空間から当該照明装置の外部に排出する第１の空気流を形成する空気流発生装置と、
上記第１の空間と上記電源基板支持体が配置される第２の空間との間を仕切り、上記第１の空間へ流入した空気が上記第２の空間へ流入することを防止する隔壁と、を備え、
上記第１の空気流を形成するための空気の吸込口と空気の排出口とが、上記光源支持体の光源が支持される面と同一面上に形成されていることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
光源と、
該光源を支持する光源支持体と、
上記光源に電力を供給する電源基板と、
該電源基板を支持する電源基板支持体と、
当該照明装置の外部より上記光源支持体が配置される第１の空間に空気を流入させ、流入させた空気を該第１の空間から当該照明装置の外部に排出する第１の空気流を形成する空気流発生装置と、
上記第１の空間と上記電源基板支持体が配置される第２の空間との間を仕切り、上記第１の空間へ流入した空気が上記第２の空間へ流入することを防止する隔壁と、を備え、
上記空気流発生装置は、当該照明装置の外部より上記第２の空間に空気を流入させ、該流入させた空気により上記電源基板からの熱を当該照明装置の外部に放熱する第２の空気流を形成し、
上記電源基板支持体は、内部に上記第２の空気流の流路が形成される筒状をなし、
上記電源基板は、上記電源基板支持体の外周面と、当該照明装置本体の外郭部材の内周面との間の空間に配置されることを特徴とする照明装置。
【請求項３】
光源と、
該光源を支持する光源支持体と、
上記光源に電力を供給する電源基板と、
該電源基板を支持する電源基板支持体と、
当該照明装置の外部より上記光源支持体が配置される第１の空間に空気を流入させ、流入させた空気を該第１の空間から当該照明装置の外部に排出する第１の空気流を形成する空気流発生装置と、
上記第１の空間と上記電源基板支持体が配置される第２の空間との間を仕切り、上記第１の空間へ流入した空気が上記第２の空間へ流入することを防止する隔壁と、を備え、
上記光源支持体は、外周部に複数の貫通穴を有し、
上記空気流発生装置は、回転軸に垂直な面内に渦状の空気の流れを発生させる渦流ファンであり、
上記隔壁は、内部に上記渦流ファンが配置される有底筒状のケーシングよりなり、
上記ケーシングは、上記複数の貫通穴が該ケーシングの開口の内側に位置するように上記光源支持体に対向して配置されると共に、内周面における対向する位置に、上記渦流ファンの羽根の先端に近接する一対の突起が形成されていることを特徴とする照明装置。
【請求項４】
上記空気流発生装置は、上記隔壁に対して上記第１の空間側に配置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項５】
上記空気流発生装置は、当該照明装置の外部より上記第２の空間に空気を流入させ、該流入させた空気により上記電源基板からの熱を当該照明装置の外部に放熱する第２の空気流を形成することを特徴とする請求項１又は３に記載の照明装置。
【請求項６】
上記光源支持体は、外周部に複数の貫通穴を有し、
上記空気流発生装置は、回転軸の軸方向に空気の流れを発生させる軸流ファンであり、
上記軸流ファンが内部に配置される、筒状のケーシングを備え、
上記ケーシングは、上記複数の貫通穴のうちの一部が該ケーシングの一端側の開口の内側に位置するように上記光源支持体に対向して配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気流発生装置により放熱する照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境意識の向上に伴い、白熱電球や蛍光灯に替わる新しい光源として、半導体レーザや発光ダイオード等の固体発光素子が注目されている。特に、発光ダイオード（以下、ＬＥＤと記載）は、長寿命で、光変換効率も高く、ＬＥＤを光源として使用した照明装置が注目されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ＬＥＤを光源とするＬＥＤ照明装置が開示されている。このＬＥＤ照明装置では、一方の面にＬＥＤが複数配置された基板を有し、該基板におけるＬＥＤの放射光が透過する側に光透過板が設けられている。基板の他方の面側には、基板の他方の面に風を送る送風機と、ＬＥＤの点灯制御及び送風機の送風駆動などを行う駆動基板類とが配置されている。また、基板の他方の面には、ＬＥＤのリードフレームが長く突き出るように設けられおり、送風機からの送風にて該リードフレームの熱を奪うことでＬＥＤを冷却するようになっている。そして、ＬＥＤが配置された上記基板には、送風機が配置されている側の他方の面からＬＥＤが配置されている側の一方の面へと空気を通過させる孔が形成されており、ＬＥＤの熱を奪って暖められた空気が、該孔を介して光透過板側へと抜けるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１９９９８０号公報（２００９年９月３日公開）
【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、特許文献１のＬＥＤ照明装置は、光透過板の曇りを防止することを目的としているため、送風機による空気の流れにてＬＥＤを冷却するといった観点では十分と言えない。そのため、ＬＥＤおよび駆動基板類における温度上昇を効果的に抑制することができないといった問題がある。
【０００６】
例えば、第１の実施形態の構成では、暖められた空気が筐体内部を循環するようになっている。これでは、ＬＥＤを暖かい空気で冷却することとなり、冷却効果が十分ではない。しかも、ＬＥＤよりも熱的に弱い駆動基板類に対して、ＬＥＤの熱を奪うことでより高温となった空気を送ることとなるので、駆動基板類の温度上昇を抑制することはできず、寿命を低下させてしまう。
【０００７】
一方、第２の実施形態の構成では、駆動基板類で暖められた空気のみにてＬＥＤを冷却するようになっているので、暖められる前の空気を送り込む構成と比較して冷却効果が低い。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みなされてものであり、その目的は、送風機等を用いた空気の流れにて光源（ＬＥＤ等）を十分に冷却して光源の温度上昇を抑制すると共に、筐体内部に内蔵された電源基板（駆動基板類等）の温度上昇をも抑制す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】
【０００９】
本発明の照明装置は、上記の課題を解決するために、光源と、該光源を支持する光源支持体と、上記光源に電力を供給する電源基板と、該電源基板を支持する電源基板支持体と、当該照明装置の外部より上記光源支持体が配置される第１の空間に空気を流入させ、流入させた空気を該第１の空間から当該照明装置の外部に排出する第１の空気流を形成する空気流発生装置と、上記第１の空間と上記電源基板支持体が配置される第２の空間との間を仕切り、上記第１の空間へ流入した空気が上記第２の空間へ流入することを防止する隔壁と、を有することを特徴としている。
【００１０】
これによれば、第１の空気流は、照明装置の外部より光源支持体が配置されている第１の空間に引き込まれ、電源基板支持体が配置されている第２の空間を通ることなく照明装置の外部に排出される。したがって、光源で発生し、光源支持体等に伝わった熱を、効率良く奪って冷却することができ、光源の温度上昇を抑制することができる。しかも、光源で発生した熱を奪うことで暖められた空気が、電源基板支持体が配置されている第２の空間へ通流することはないので、電源基板の温度上昇を抑制することができる。
【００１１】
本発明の照明装置は、さらに、上記空気流発生装置は、上記隔壁に対して上記第１の空間側に配置されている構成とすることが好ましく、これにより、第１の空気流を容易に形成することができる。
【００１２】
本発明の照明装置は、さらに、上記第１の空気流を形成するための空気の吸込口と空気の排出口とが、上記光源支持体の光源が支持される面と同一面上に形成されている構成とすることが好ましい。
【００１３】
上記構成によれば、光源や電源基板等の熱源から熱を奪っていない、照明装置外部より取り込んで空気を光源支持体の面上を通流させることができるので効率的に光源から発生した熱を放熱できると共に、光源から発生した熱を奪った空気を即刻（熱を奪った直後）に排出できるので第２の空間への空気の流入防止効果をより一層高めることができる。
【００１４】
本発明の照明装置は、さらに、上記空気流発生装置は、当該照明装置の外部より上記第２の空間に空気を流入させ、該流入させた空気により上記電源基板からの熱を当該照明装置の外部に放熱する第２の空気流を形成する構成とすることもできる。
【００１５】
これによれば、第２の空気流にて電源基板を効果的に冷却することができるので、電源基板の温度上昇を効果的に抑制することができる。
【００１６】
本発明の照明装置は、さらに、上記電源基板支持体は、内部に上記第２の空気流の流路が形成される筒状をなし、上記電源基板は、上記電源基板支持体の外周面と、当該照明装置本体の外郭部材の内周面との間の空間に配置される構成とすることもできる。
【００１７】
これによれば、電源基板からの熱を放熱する第２の空気流は、筒状の電源基板支持体内部を通過するので、外郭部材の内側かつ電源基板支持体の外側に配置されている電源基板は、第２の空気流に直接曝露されることなく、電源基板支持体を介して冷却されることとなる。したがって、照明装置の外部より空気と共に埃等の粉塵も一緒に吸い込み、第２の空気流４３に粉塵が混入されていたとしても、それらが電源基板に付着することを防止することができ、上記粉塵の付着による電源基板故障を防止することができる。
【００１８】
そして、本発明の照明装置は、より具体的な構成として、上記光源支持体は、外周部に複数の貫通穴を有し、上記空気流発生装置は、回転軸に垂直な面内に渦状の空気の流れを発生させる渦流ファンであり、上記隔壁は、内部に上記渦流ファンが配置される有底筒状のケーシングよりなり、上記ケーシングは、上記複数の貫通穴が該ケーシングの開口の内側に位置するように上記光源支持体に対向して配置されると共に、内周面における対向する位置に、上記渦流ファンの羽根の先端に近接する一対の突起が形成されている構成としてもよい。
【００１９】
また、本発明の照明装置は、より具体的な別の構成として、上記光源支持体は、外周部に複数の貫通穴を有し、上記空気流発生装置は、回転軸の軸方向に空気の流れを発生させる軸流ファンであり、上記軸流ファンが内部に配置される、筒状のケーシングを備え、
上記ケーシングは、上記複数の貫通穴のうちの一部が該ケーシングの一端側の開口の内側に位置するように上記光源支持体に対向して配置する構成としてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、送風機等の空気流発生装置を用いた空気の流れにて光源を十分に冷却して光源の温度上昇を抑制すると共に、筐体内部に内蔵された電源基板の温度上昇をも抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の一形態である照明装置の縦断面図である。
【図２】（ａ）（ｂ）は共に、上記照明装置の外観を示す外観図であり、（ａ）が照明装置を斜め上方より見た外観図、（ｂ）が照明装置を斜め下方より見た外観図である。
【図３】上記照明装置における照明本体部を下面側から見た分解斜視図である。
【図４】上記照明装置における照明本体部を上面側から見た分解斜視図である。
【図５】上記照明装置の内部に備えられたケーシング、およびケーシングの内部に配置された渦流ファンを下方側よりみた下面図である。
【図６】（ａ）（ｂ）共に、上記照明装置の下面に形成された貫通穴が、ケーシングの内周面に形成された突起と渦流ファンの回転方向との関係で、吸込口あるいは排出口になることを示すための図面であり、（ａ）が照明装置の下面に形成された貫通穴より空気が出入りする様子を示す説明図、（ｂ）がケーシングの内周面に形成された突起とケーシング内部における空気の流れを示す説明図である。
【図７】上記照明装置の内部に備えられたケーシングを下方側よりみた下面図に対して、ケーシング内部への外部からの空気の吸込みおよびケーシング内部からの外部への空気の排出を示す説明図である。
【図８】上記照明装置の縦断面図に対して、照明装置内部における空気の流れを示す説明図である。
【図９】本発明の実施のその他の形態である照明装置の縦断面図である。
【図１０】その他の形態の照明装置における照明本体部を下面側から見た分解斜視図である。
【図１１】その他の形態の照明装置における照明本体部を上面側から見た分解斜視図である。
【図１２】その他の形態の照明装置の内部に備えられたケーシング、およびケーシングの内部に配置された軸流ファンを下方側よりみた下面図である。
【図１３】その他の形態の照明装置の内部に備えられたケーシングを下方側よりみた下面図に対して、ケーシング内部への外部からの空気の吸込みおよびケーシング内部からの外部への空気の排出を示す説明図である。
【図１４】その他の照明装置の縦断面図に対して、照明装置内部における空気の流れを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜第１の実施の形態＞
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００２３】
図１〜図４はそれぞれ、本実施の形態の照明装置１００を示す図面である。このうち、図１は本実施の形態の照明装置の縦断面図である。照明装置は図１における上側が天井に取り付けられる。図２の（ａ）（ｂ）は、照明装置の外観を示す外観図であり、（ａ）が照明装置を斜め上方より見た外観図、（ｂ）が照明装置を斜め下方より見た外観図である。図３は照明装置における照明本体部を下面側から見た分解斜視図であり、図４は照明装置における照明本体部を上面側から見た分解斜視図である。
【００２４】
まずは、図２の（ａ）（ｂ）を用いて、照明装置１００の外観について説明する。照明装置１００は、図２の（ａ）（ｂ）に示すように、上下に長く伸びたハンドベル型を成しており、ハンドベル型の照明本体部３０と、照明本体部３０の上面に形成された穴より伸びる棒状連結部３１を有する取り付け部３２とを備えている。
【００２５】
照明本体部３０は、ハンドベル型をした本体筐体部（外郭部材）３３を有している。本体筐体部３３は、広径側の開口端部が段差加工されてリム３３ａを形成している。そして、このリム３３ａの内周部分に、アルミ等よりなる円形のＬＥＤ支持体（光源支持体）２が、本体筐体部３３の開口を塞ぐように取り付けられている。
【００２６】
ＬＥＤ支持体２における外側を向く面（下面）には、照明装置１００の光源である複数のＬＥＤ１が取り付けられている。なお、光源としては、ＬＥＤに限るものではなく、ＥＬ等他のものであってもよい。ここで、複数のＬＥＤ１は、ＬＥＤ支持体２における外周部を除く内周側領域に取り付けられており、ＬＥＤ支持体２の外周部には、吸込口あるいは排出口となる貫通穴１０が設けられている。吸込口は、本体筐体部３３内に空気を吸い込むための穴であり、排出口は、本体筐体部３３内より空気を排出するための穴である。詳細については後述するが、貫通穴１０は、ケーシング１６の内周面に形成された突起の位置と、ケーシング１６の内部に配設される渦流ファン１７の回転方向との関係で、排出口あるいは吸込口の何れかとなる。なお、図２の（ａ）（ｂ）においては、ＬＥＤ支持体２の下面側に設けられている、後述する樹脂部材１３および保護パネル１２（図１参照）の記載を省略している。
【００２７】
取り付け部３２は、照明装置１００を天井等に取り付けるための固定部であり、棒状連結部３１と一体に構成されている。取り付け部３２の上面には、天井側から延びる電気配線類を照明装置１００内部に引き込むための配線用開口３４が形成されている。
【００２８】
次に、図１、図３および図４を用いて、照明装置１００の内部構造について説明する。
【００２９】
照明本体部３０の外郭となる本体筐体部３３の内部には、下面側から順に、保護パネル１２、樹脂部材１３、上記ＬＥＤ支持体２、放熱部材１５、渦流ファン１７、ケーシング１６、モータ２０、隔壁２１、電源基板２５、電源基板支持体２６、および連結管３５等が配置されている。
【００３０】
保護パネル１２は、照明装置１００の下面の最外面に配置されており、樹脂部材１３と、ＬＥＤ支持体２とで、３層構造のＬＥＤパネル部１１を構成する。保護パネル１２は、光出射面となる照明装置１００の下面を保護するものであり、光透過性の樹脂パネル等からなる。保護パネル１２の上面側に配置される樹脂部材１３は、ＬＥＤ支持体２に取り付けられた複数のＬＥＤ１を水分や粉塵から保護するものである。樹脂部材１３には、ＬＥＤ支持体２におけるＬＥＤ１が取り付けられている側の面（下面）の凹凸に合わせた型１３ｂが形成されており、ＬＥＤ支持体２の下面をＬＥＤ１ごと密着して覆うものである。樹脂部材１３も保護パネル１２と同様に、光透過性の樹脂材からなる。
【００３１】
ＬＥＤ支持体２は、上述したように、複数のＬＥＤ１を支持するものである。ここで、ＬＥＤ１はＬＥＤモジュールからなり、ＬＥＤ支持体２の外側を向く面、つまり下面に個々に実装されている。本実施の形態では、ＬＥＤ１は、２行×３列の６個配列を１ブロックとして、十字を描くように４ブロック配置されている。ＬＥＤ１としては、たとえば表面実装用のパッケージ型に構成された白色ＬＥＤが好適に用いられる。
【００３２】
また、図４においては図示していないが、ＬＥＤ支持体２に実装されたＬＥＤ１は、ＬＥＤ支持体２における実装面（下面）とは反対側の面である上面に端子が引き出され、この面にて互いに直列に接続されるなどの配線処理が成されている。
【００３３】
また、ＬＥＤ支持体２の下面に積層されるこれら樹脂部材１３および保護パネル１２には、ＬＥＤ支持体２に形成された貫通穴１０と対応する位置に、貫通穴１２ａ，１３ａがそれぞれ形成されている。
【００３４】
ＬＥＤ支持体２の上面側に配置される放熱部材（ヒートシンク）１５は、ＬＥＤ１で発生した熱を空気中に放出するものであり、ＬＥＤ支持体２の上面に接触して配置されている。放熱部材１５は、ＬＥＤ支持体２の上面に接触することで、ＬＥＤ１で発熱されＬＥＤ支持体２に伝わった熱をＬＥＤ支持体２より効率よく吸い取って空気と熱交換を行うことができる。また、本実施の形態では、放熱部材１５は、一方向に並ぶ立設壁状の複数のフィンを有しており、各フィンは、後述する空気流に沿う（空気流と平行になる）ように配置されている。これにより、冷却効果がより一層向上する。
【００３５】
放熱部材１５の上面側には、渦流ファン１７が配置されると共に、該渦流ファン１７をその内側に収容するように、有底筒状のケーシング１６が配置されている。渦流ファン１７は、回転軸に垂直な面内に渦状の空気の流れ（渦流）を発生させるものである。ケーシング１６は、さらに詳しく言うと、上面が閉塞されると共に、下方が開口されたカップ型をなしており、上面を形成する底の径よりも下方の開口の径が広がった形状を有し、開口の形状は円形である。
【００３６】
ＬＥＤ支持体２の上面側にケーシング１６が設置された状態で、ＬＥＤ支持体２に取り付けられたＬＥＤ１、およびＬＥＤ支持体２の外周部に形成された全ての貫通穴１０は、ケーシング１６の開口の内側に位置するよう構成されている。これにより、渦流ファン１７の渦流により、上記した吸込口として作用する一部の貫通穴１０より空気がケーシング１６内に吸い込まれる一方、排出口として作用する一部の貫通穴１０からケーシング１６内の空気が排出されることとなり、ケーシング１６内に、外部から内部へ、内部から外部へと流れる空気流が形成される。詳細については後述する。また、以降、ケーシング１６の内側に形成されるＬＥＤ支持体２が配置された空間を第１の空間Ｓ１と称する。
【００３７】
ケーシング１６の上面側には、渦流ファン１７を回転させる駆動源であるモータ２０が設置され、モータ２０の上面側には、隔壁２１が配置されている。また、ケーシング１６の上面には、モータ２０の配置空間をケーシング１６と隔壁２１との間に確保するべく、、立設柱１８が４箇所設置されている。
【００３８】
隔壁２１は、ＬＥＤ１を支持するＬＥＤ支持体２が配置されている第１の空間Ｓ１（図１参照）と、電源基板２５を支持する電源基板支持体２６が配置されている第２の空間Ｓ２（図２参照）とを仕切るものである。隔壁２１は、第１の空間Ｓ１と第２の空間Ｓ２との間を仕切り、該第１の空間Ｓ１へ照明装置１００の外部より流入した空気（外気）が上記第２の空間Ｓ２へ流入することを防止するものである。但し、本実施の形態の構成では、上述したように、ケーシング１６が、ＬＥＤ支持体２が配置されている第１の空間Ｓ１と電源基板支持体２６が配置されている第２の空間との間を仕切る隔壁として機能するので、上記隔壁２１は２つ目の隔壁に相当する。換言すると、本実施の形態の構成では、ケーシング１６と隔壁２１とがそれぞれ、第１の空間Ｓ１へ照明装置１００の外部より流入した空気が上記第２の空間Ｓ２へ流入することを防止している。
【００３９】
ケーシング１６および隔壁２１は、第１の空間Ｓ１へ照明装置１００の外部より流入した空気が一切、第２の空間Ｓ２に流入させない構成であることが理想であるが、第１の空間Ｓ１へ流入した上記空気の一部の第２の空間Ｓ２への流入を防止するものであってもよい。
【００４０】
電源基板２５は、ＬＥＤ１およびモータ２０に電力を供給するものであり、ＬＥＤ１の点灯制御及びモータ２０の駆動制御を行って渦流ファン１７の送風駆動などを行う制御基板でもある。なお、本実施の形態ではＬＥＤ１の点灯制御及びモータ２０の駆動制御を行う電源基板２５を一体的に構成しているが、ＬＥＤ１の点灯制御及びモータ２０の駆動制御を行う電源基板を夫々別々に設けてもよい。
【００４１】
隔壁２１の上面側には、上下方向に伸びる中空構造の電源基板支持体２６が配置されており、この電源基板支持体２６の周囲に、複数の電源基板２５が取り付けられている。本実施の形態では、電源基板支持体２６を４枚の樹脂製の成型板を内側に空間を確保して組み合わせることで中空の四角筒形状をなし、外側の４面に、電源基板２５が取り付けられている。
【００４２】
電源基板支持体２６の上下に開放された内部空間には、照明装置１００内部に引き込まれた天井側から延びる電気配線類と電源基板２５とを接続する電気配線や、電源基板２５とＬＥＤ１およびモータ２０等とを接続する電気配線が通されるようになっている。
【００４３】
なお、電源基板支持体２６の形状は上記四角筒形状に限らず、上記電気配線が挿通可能な筒形状であればよい。また、本実施の形態では電源基板２５は電源基板支持体２６の周囲４面に取り付けられているが、電源基板２５の取付位置はこれに限らず本体筐体部３３の内周面であってもよい。すなわち、電源基板２５は、電源基板支持体２６の外周面と本体筐体部３３の内周面の間の空間に配置されていればよい。
【００４４】
また、電源基板支持体２６の上部の内部空間には、照明本体部３０の上部に設けられた取り付け部３２の内部部品である連結管３５の下端部も挿入されており、天井側から延びる電気配線類は、該連結管３５の内部を通って照明本体部３０内部に引き込まれている。
【００４５】
連結管３５の下端部側の外周面には、連結管３５と照明本体部３０とを固定させるための鍔状固定部材３６が設けられている。連結管３５は、本体筐体部３３の内部に下面側の開口より挿入され、鍔状固定部材３６を本体筐体部３３の上面に付き当てた状態で、鍔状固定部材３６と本体筐体部３３の上面とが固定されることで、本体筐体部３３に取り付けられている。また、この連結管３５は、棒状連結部３１の内側を通って取り付け部３２の内部に挿入されており、取り付け部３２と固定されている。照明本体部３０と取り付け部３２とは、連結管３５を介して連結されている。
【００４６】
次に、図５〜図８を用いて、照明装置１００内部における空気の流れについて説明する。図５は照明装置の内部に備えられたケーシング、およびケーシングの内側に配置された渦流ファンを下方側よりみた下面図である。また、図６の（ａ）（ｂ）は、照明装置の下面に形成された貫通穴が、ケーシングの内周面に形成された突起と渦流ファンの回転方向との関係で、吸込口あるいは排出口になることを示すための図面であり、（ａ）が照明装置の下面に形成された貫通穴より空気が出入りする様子を示す説明図、（ｂ）がケーシングの内周面に形成された突起とケーシング内部における空気の流れを示す説明図である。図７は、照明装置の内部に備えられたケーシングを下方側よりみた下面図に対して、ケーシング内部への外部からの空気の吸込みおよびケーシング内部からの外部への空気の排出を示す説明図である。図８は、照明装置の縦断面図に対して、照明装置内部における空気の流れを示す説明図である。
【００４７】
図５に示すように、ケーシング１６の内周面には、対向する位置に一対の排出用突起１９ａが互いに向かい合うように形成されている。また、ケーシング１６の内周面には、各排出用突起１９ａより周方向に約９０°ずれた対向する位置に、一対の排出用突起１９ａが互いに向かい合うように形成されている。ここで、排出用突起１９ａは、整流用突起１９ｂよりも回転中心Ｘに向かって突出している。そのため、渦流ファン１７の回転駆動時、渦流ファン１７を構成する各羽根１７ａは、その先端が排出用突起１９ａに接触するかの如く排出用突起１９ａに近接した状態で回転する。一方、整流用突起１９ｂに対しては、各羽根１７ａは、その先端と整流用突起１９ｂとの間に空気が流れる空間を隔てた状態で回転する。
【００４８】
図５において、渦流ファン１７の回転方向が矢印Ｚ１の方向である場合、回転中心Ｘを原点とするｘｙ座標の第２象限に位置する空間では、羽根１７ａの回転に伴い、貫通穴１０より外部の空気が吸い込まれる。つまり、第２象限の位置する貫通穴１０が図６に示す吸込口１０ａとなる。
【００４９】
吸い込まれた空気は、羽根１７ａの回転に伴い第３象限へと移動していく。第３象限へ移動するにあたり、羽根１７ａは整流用突起１９ｂの近傍を通過するが、羽根１７ａの先端と整流用突起１９ｂとの間には空気が流れる空間が確保されているので、吸い込まれた空気は、該空間を通り抜けることができる。
【００５０】
第３象限に位置する空間では、羽根１７ａの回転に伴い空気が運ばれてくるが、１つ前（回転方向に対して）の羽根１７ａの先端が排出用突起１９ａに近づくにつれて空気圧が高くなり、羽根１７ａの先端が排出用突起１９ａに対向する位置に移動したときに空気圧が最も高くなる。そのため、空気は第１象限に位置する貫通穴１０より外部へと排出される。つまり、第３象限の位置する貫通穴１０が図６に示す排出口１０ｂとなる。
【００５１】
第４象限と第１象限に位置する各空間においても、第２象限と第３象限の位置する各空間内と同じように、空気の吸い込みと排出とが行われる。各空間における貫通穴１０からの空気の吸込力および排出力は、何れも、排出用突起１９ａに近いほど強い。
【００５２】
このような第１象限〜第４象限に位置する各空間における空気の吸い込みと排出とにより、照明装置１００においては、図６の（ａ）（ｂ）に示すように、下面から見て左右に分かれて、矢印４０にて示す、相対する２方向の空気の流れが形成されることとなる。この矢印４０にて示す空気の流れは、ＬＥＤ支持体２が配置される第１の空間Ｓ１に照明装置１００の外部より流入した空気が第２の空間Ｓ２に向かうようなことなく、第１の空間Ｓ１内で作用して照明装置１００の外部に排出されるものであり、このような流れの形成には、隔壁としての機能を有するケーシング１６が寄与している。以下、このような照明装置１００の外部より第１の空間Ｓ１に流入させ、該第１の空間Ｓ１から照明装置１００外部へと排出する空気流を第１の空気流４０と称する。
【００５３】
なお、図６の（ａ）（ｂ）では、便宜上、空気が平面内を移動しているように記載しているが、実際は、照明装置１００の下面に設けられた吸込口１０ａより吸い込まれた空気が、ケーシング１６内部を高さ方向にも移動して、同じく照明装置１００の下面に形成された反対側の排出口１０ｂから排出されるので、第１の空気流４０は上下方向にも幅をもついものである。
【００５４】
また、このように形成される第１の空気流４０を、渦流ファン１７の各羽根１７ａによる渦流を含めた大きな流れで表すと、図７に太矢印４０にて示すような流れとなる。つまり、ケーシング１６内部には、相対する排出用突起１９ａを結ぶ線分にて２分した２つの空間にそれぞれ、渦流ファン１７（モータ２０）の回転方向と逆方向に弧を描く第１の空気流４０が形成される。
【００５５】
このように、上記構成では、渦流ファン１７が、ＬＥＤ支持体２が配置される第１の空間Ｓ１に照明装置１００の外部より空気を流入させ、流入させた空気を該第１の空間Ｓ１から照明装置１００外部に排出する第１の空気流４０を形成し、ケーシング１６（あるいはケーシング１６と隔壁２１）が、第１の空間Ｓ１と電源基板支持体２６が配置される第２の空間Ｓ２との間を仕切り、第１の空間Ｓ１へ流入した上記空気が第２の空間Ｓ２へ流入することを防止している。
【００５６】
これにより、ＬＥＤ１で発生し、ＬＥＤ支持体２および放熱部材１５等に伝わった熱を、第１の空気流４０が効率良く奪って冷却することができ、ＬＥＤ１の温度上昇を抑制することができる。なお、放熱部材１５を必ずしも設ける必要はなく、第１の空間に流入した空気が直接ＬＥＤ支持体２の上面上を通流するように構成してもよい。
【００５７】
また、ケーシング１６により、ＬＥＤ１で発生した熱を奪うことで暖められた第１の空間Ｓ１の空気が第２の空間Ｓ２へ流入することが防止されて排出口１０ｂから排出されるので、ＬＥＤ１の熱が電源基板２５に伝わることを抑制することができる。これにより、電源基板２５の温度上昇も抑制することができる。また、ここで、たとえケーシング１６にて第１の空間Ｓ１の全ての空気の第２の空間Ｓ２への流入を防止できなくとも、その上に備えられた隔壁２１にて流入が再度防止されるので、第１の空間Ｓ１から第２の空間Ｓ２への空気の流入を効果的に阻止することができる。
【００５８】
さらに、本実施の形態では、図８に矢印４３にて示すように、照明装置１００内部を上から下へと流れる空気の流れ（軸流）も形成される。これは、ケーシング１６に設けられた配線用の穴を介して、第２の空間Ｓ２内の空気が渦流ファン１７の回転にてケーシング１６内側に引き込まれるためである。なお、ケーシング１６に設けられた配線用の穴とは、ケーシング１６の内側に設置された複数のＬＥＤ１と電源基板２５とを接続するための電気配線類を通すための穴である。以下、矢印４３にて示すような第２の空間Ｓ２に流入した照明装置１００外部からの空気の流れを第２の空気流４３と称する。
【００５９】
このような軸流状の第２の空気流４３が形成されることで、電源基板支持体２６の内周面上を通流する外部からの空気が電源基板支持体２６に伝導された電源基板２５の熱を効果的に放熱することができ、電源基板２５の温度上昇の抑制をより一層図ることができる。
【００６０】
さらに、渦流ファン１７が第２の空間Ｓ２内を上から下（第１の空間Ｓ１側へ向かう方向）に流れる第２の空気流４３を形成することで、第２の空気流４３自体が、逆流である第１の空気流４０が第２の空間Ｓ２に流入することを防止する障壁となるため、ＬＥＤ１の熱を奪った空気が第２の空間Ｓ２に流入し電源基板２５にＬＥＤ１の熱が伝わることをより確実に防止することができる。
【００６１】
なお、本実施の形態では、第２の空間Ｓ２内の空気がケーシング１６に設けられた電気配線類を通す穴からケーシング１６内側に引き込まれることで、本体筐体部３３内の気圧が下がり、天井側から延びる電気配線類を引き込むための配線用開口３４から空気が吸い込まれる。そして、吸い込まれた空気が、連結管３５および電源基板支持体２６の内部を通ってケーシング１６内側に吸い込まれ、排出口１０ｂより排出される。つまり、本実施の形態では、第２の空間Ｓ２内に引き込まれた照明装置１００外部からの空気をケーシング１６の内側に引き込んで、第１の空気流４０と合流させて排出口１０ｂから排出させている。
【００６２】
しかしながら、第２の空間Ｓ２内に引き込まれた外部からの空気をケーシング１６の外部に設けた別の排出穴から排出させる構成とする方がより好ましい。好ましい構成とすることで、ＬＥＤ１を冷却する第１の空気流４０に電源基板２５の熱を奪って暖められた第２の空気流４３が混ざらないので、ＬＥＤ１の冷却効果をより一層高めることができる。
【００６３】
さらに、本実施の形態では、吸込口１０ａあるいは排出口１０ｂを、ＬＥＤ支持体２におけるＬＥＤ１の支持面と同一面に設けている。これにより、迅速かつ効果的にＬＥＤ１を冷却できるといった効果がある。つまり、ＬＥＤ１支持される面と同一面上に吸込口１０ａおよび排出口１０ｂを設けることで、ＬＥＤ１や電源基板２５等の熱源から熱を奪っていない照明装置１００外部より取り込んだ空気をＬＥＤ支持体２の上面上を通流させることができるので効率的にＬＥＤ１から発生した熱を放熱できる。しかも、ＬＥＤ１から発生した熱を奪った空気を即刻（奪った直後）排出できるので第２の空間Ｓ２への空気の流入防止効果をより一層高めることができる。
【００６４】
また、本実施の形態では、吸込口１０ａあるいは排出口１０ｂとなる貫通穴１０を、照明装置１００の下面に設けている。照明装置１００においてＬＥＤ１は床面を照らすものであるので、下向きに配置される。つまり、上記構成では、吸込口１０ａおよび排出口１０ｂが、照明装置１００の下面に設けられるので、雨や粉塵を吸い込み難い。これにより、雨や粉塵の付着によるＬＥＤ１の故障を抑制することができる。
【００６５】
また、上記のように本実施の形態では、電源基板２５からの熱を放熱する第２の空気流４３は、四角筒形状の電源基板支持体２６内部を通過するよう形成されている。したがって、本体筐体部３３の内側かつ電源基板支持体２６の外側に配置されている電源基板２５は、第２の空気流４３に直接曝露されることなく、電源基板支持体２６を介して冷却されることとなる。これにより、たとえ配線用開口３４から空気と共に埃等の粉塵を吸い込み、第２の空気流４３に埃や粉塵が混入されていたとしても、それらが電源基板２５に付着することを防止することができ、上記粉塵の付着による電源基板２５の故障を防止することができる。
【００６６】
また、照明装置１００においては、ＬＥＤ支持体２の周囲全周を、本体筐体部３３のリム３３ａ部分で支持する構成としている。しかしながら、ＬＥＤ支持体２の熱が本体筐体部３３を介して電源基板２５に伝わる恐れがある場合は、ＬＥＤ支持体２の周囲を部分的に、本体筐体部３３のリム３３ａ部分で支持させる構成とすることが好ましい。
【００６７】
＜第２の実施の形態＞
以下、本発明の好ましい実施の他の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。なお、説明の便宜上、第１の実施の形態で用いた部材と同じ機能を有する部材には同じ符号を付して説明を省略する。
【００６８】
図９〜図１２はそれぞれ、本実施の形態の照明装置１０１を示す図面である。このうち、図９は本実施の形態の照明装置の縦断面図である。照明装置は図９における上側が天井に取り付けられる。図１０は照明装置における照明本体部を下面側から見た分解斜視図であり、図１１は照明装置における照明本体部を上面側から見た分解斜視図である。図１２は照明装置の内部に備えられたケーシングを下方側よりみた下面図である。
【００６９】
本実施の形態の照明装置１０１と第１の実施の形態の照明装置１００との違いは、空気流を形成するファンの違いにある。第１の実施の形態の照明装置１００では、回転軸に垂直な面内に渦流を発生させる渦流ファン１７を用いていた。これに対し、本実施の形態の照明装置１０１では、軸流ファン５６を使用している。軸流ファン５６とは、プロペラファンと称されるもので、回転軸の軸方向に軸状の空気の流れ（軸流）を発生させるものである。軸流ファン５６は、照明装置１０１の上から下へと軸流が形成されるように設置されている。
【００７０】
このように用いるファン（空気流発生装置）の違いにより、照明装置１０１では、照明装置１００におけるケーシング１６、隔壁２１、立設柱１８に代えて、ケーシング５７、隔壁５５、台座部５８を備えている。以下、照明装置１００との相違点のみ説明する。
【００７１】
軸流ファン５６は、放熱部材１５の上面側に配置され、該軸流ファン５６の上面側には、軸流ファン５６をその内側に収容するように、ケーシング５７が配置されている。ケーシング５７は、渦流ファン１７に対応したケーシング１６とは異なり、図１２に示すように、上面に開口５７ａが形成されている。軸流ファン５６は、この開口５７ａの下方に配置される。さらに詳しく言うと、ケーシング５７は、開口５７ａが形成された上面よりもカップの開口が広がった形状を有すると共に、ケーシング１６のような下方の開口が円形をなすカップ型ではなく、図１２に示すように、カップの外周が部分的に内側に入り込むように加工されている。これにより、ケーシング５７の下方の開口は、円形が部分的に内側に凹んだ４つ葉のクローバを模ったような形を呈している。このように、部分的に内側に凹ませた形状とするのは、ＬＥＤ支持体２の外周部に形成されている貫通穴１０の一部をケーシング５７の開口の内側に位置させ、一部をケーシング５７の外部に位置させるためである。
【００７２】
本実施の形態では、図１２に示すように、より長く形成された方の貫通穴１０がケーシング５７の開口の内側に位置し、より短く形成された方の貫通穴１０が、ケーシング５７の外側に位置するように構成されている。
【００７３】
これにより、ケーシング５７の外部に配置された貫通穴１０が吸込口１０ａとなり、ケーシング５７の内部に配置された貫通穴１０が排出口１０ｂとなる。なお、照明装置１００と同様、ＬＥＤ１は全て、ケーシング５７の内部に位置している。
【００７４】
再び図９〜１１に戻り、ケーシング５７の上面側には、立設柱１８に代わる台座部５８を介して隔壁５５が設けられている。隔壁５５は、ＬＥＤ１が配置されているＬＥＤ空間と、電源基板２５が配置されている電源基板空間とを分離するものであるが、ケーシング１６が隔壁として機能していた照明装置１００の隔壁２１と比べて、両空間を分離する性能が高くなっている。
【００７５】
なお、図１０、図１１では、照明装置１０１の下面の最外面に配置される保護パネル１２Ａとして、ＬＥＤ１に対応したレンズ１２ｃが形成されているものを例示している。
【００７６】
次に、図１３、図１４を用いて、照明装置１０１内部における空気の流れについて説明する。図１３は、照明装置の内部に備えられたケーシングを下方側よりみた下面図に対して、ケーシング内部への外部からの空気の吸込みおよびケーシング内部からの外部への空気の排出を示す説明図である。図１４は、照明装置の縦断面図に対して、照明装置内部における空気の流れを示す説明図である。
【００７７】
ケーシング５７内側で軸流ファン５６が回転駆動されることで、ケーシング５７の上面の開口５７ａから、ケーシング５７内側に空気を引き込むような流れが発生する。これにより、図１４において、矢印４５にて示すように、ケーシング５７の外部に位置する貫通穴１０を吸込口１０ａとして、本体筐体部３３内部に空気（外気）が吸い込まれる。吸い込まれた空気は、ケーシング５７の外側からその上面に回り込み、上面の開口５７ａからケーシング５７の内側に入り込む。ケーシング５７内側に入り込んだ空気は、ケーシング５７内側に位置する貫通穴１０を排出口１０ｂとして排出される。図１３に示すように、このような吸込口からの空気の吸い込み、および排出口からの空気の排出は、本実施の形態の構成では、それぞれ四方において実施される。
【００７８】
この矢印４５にて示す空気の流れが、ＬＥＤ支持体２が配置される第１の空間Ｓ１に照明装置１０１の外部より吸気を流入させ、流入させた空気が第２の空間Ｓ２に向かうようなことなく、第１の空間Ｓ１内で作用して照明装置１０１の外部に排出される第１の空気流４５であり、このような流れの形成には、隔壁５５が寄与している。
【００７９】
このように、上記構成では、軸流ファン５６が、ＬＥＤ支持体２が配置される第１の空間Ｓ１に照明装置１０１の外部より流入した空気を該第１の空間Ｓ１から外部に排出する第１の空気流４５を形成し、隔壁５５が、第１の空間Ｓ１と電源基板支持体２６が配置される第２の空間Ｓ２との間を仕切り、第１の空間Ｓ１へ外部より流入した空気が第２の空間Ｓ２へ流入することを防止している。
【００８０】
したがって、ＬＥＤ１で発生し、ＬＥＤ支持体２および放熱部材１５等に伝わった熱を、第１の空気流４５が効率良く奪って冷却することができ、ＬＥＤ１の温度上昇を抑制することができる。なお、実施の形態１同様、放熱部材１５は必須ではない。
【００８１】
また、隔壁５５が設けられることで、ＬＥＤ１で発生した熱を奪うことで暖められた第１の空間Ｓ１の空気が第２の空間Ｓ２への流入が防止されるので、ＬＥＤ１の熱が電源基板２５に伝わることを阻止することができる。これにより、電源基板２５の温度上昇も抑制することができる。実施の形態１と同様に、隔壁５５は、第１の空間Ｓ１の全ての空気の第２の空間Ｓ２への流入を防止できることが好ましいが、一部の流入を防止するものであってもよい。
【００８２】
そして、本実施の形態でも、図１４に矢印４６にて示すように、照明装置１０１内部を上から下へと流れる空気の流れ（軸流）も形成される。これは、実施の形態１の照明装置１００におけるケーシング１６と同様に、隔壁５５に設けられた配線用の穴を介して、若干量ではあるが、本体筐体部３３内の空気が軸流ファン５６の回転にてＬＥＤ空間内に引き込まれるためである。この矢印４６にて示す空気の流れが、第２の空間Ｓ２に照明装置１０１の外部より流入した空気の流れである第２の空気流４６を形成する。
【００８３】
このような軸流状の第２の空気流４６が形成されることで、電源基板支持体２６の内周面上を通流する外部からの空気が電源基板支持体２６に伝導された電源基板２５の熱を効果的に放熱することができ、電源基板２５の温度上昇の低減をより一層図ることができる。
【００８４】
さらに、軸流ファン５６が第２の空間Ｓ２内を上から下（第１の空間Ｓ１側へ向かう方向）に流れる第２の空気流４３を形成することで、第２の空気流４６自体が、逆流である第１の空気流４５が第２の空間Ｓ２に流入することを防止する障壁となるため、ＬＥＤ１の熱を奪った空気が第２の空間Ｓ２に流入し電源基板２５にＬＥＤ１の熱が伝わることをより確実に防止することができる。
【００８５】
なお、本実施の形態では、ケーシング５７として、カップの底面となる上面に開口５７ａが形成されており、カップの外周が部分的に内側に入り込むように加工されたケーシングを例示した。
【００８６】
しかしながら、軸流ファンのケーシングとしては、円筒形であればよく、円筒形のケーシングの開口の内側に、複数のＬＥＤ１の全てと排気穴となる貫通穴１０の一部が位置していればよい。
【００８７】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８８】
１  ＬＥＤ（光源）
２  ＬＥＤ支持体（光源支持体）
１０  貫通穴
１０ａ  吸込口
１０ｂ  排出口
１１  ＬＥＤパネル部
１２，１２Ａ  保護パネル
１３  樹脂部材
１５  放熱部材
１６  ケーシング（隔壁）
１７  渦流ファン（空気流発生装置）
１７ａ  羽根
１８  立設柱
１９ａ  排出用突起（突起）
１９ｂ  整流用突起
２０  モータ
２１  隔壁
２５  電源基板
２６  電源基板支持体
３０  照明本体部
３１  棒状連結部
３３  本体筐体部（外郭部材）
３３ａ  リム
３４  配線用開口
３５  連結管
３６  鍔状固定部材
４０  第１の空気流
４３  第２の空気流
４５  第１の空気流
４６  第２の空気流
５５  隔壁（隔壁）
５６  軸流ファン（空気流発生装置）
５７  ケーシング
５７ａ  開口
１００  照明装置
１０１  照明装置
ＬＥＤ  白色
Ｓ１  第１の空間
Ｓ２  第２の空間
Ｘ  回転中心
Ｚ１  矢印
【図１】
0005186027.tif 000002
【図２】
0005186027.tif 000003
【図３】
0005186027.tif 000004
【図４】
0005186027.tif 000005
【図５】
0005186027.tif 000006
【図６】
0005186027.tif 000007
【図７】
0005186027.tif 000008
【図８】
0005186027.tif 000009
【図９】
0005186027.tif 000010
【図１０】
0005186027.tif 000011
【図１１】
0005186027.tif 000012
【図１２】
0005186027.tif 000013
【図１３】
0005186027.tif 000014
【図１４】
0005186027.tif 000015