(57)【要約】【課題】放熱効率をより一層向上し得る照明器具を提供する。【解決手段】本発明の少なくとも一実施形態に係る照明器具は、半導体発光素子を含む発光部と、空気流入口を有し、前記発光部が支持される支持基板と、前記発光部及び前記支持基板を覆うように設けられ、前記空気流入口を介して外部空間と連通する内部空間を前記支持基板とともに形成するシェードと、を備え、前記シェードの内壁面には、前記シェードの高さ方向における中央領域において段差部を有し、前記支持基板は、前記シェードの前記内壁面の前記段差部に当接している。【選択図】  図１
2017041343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発光素子を含む発光部と、
空気流入口を有し、前記発光部が支持される支持基板と、
前記発光部及び前記支持基板を覆うように設けられ、前記空気流入口を介して外部空間と連通する内部空間を前記支持基板とともに形成するシェードと、
を備え、
前記シェードの内壁面には、前記シェードの高さ方向における中央領域において段差部を有し、
前記支持基板は、前記シェードの前記内壁面の前記段差部に当接していることを特徴とする照明器具。
【請求項２】
前記段差部は、前記シェードの全周にわたって連続的に形成されることを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
【請求項３】
前記段差部が、前記シェードの内壁面に設けられたリブによって形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の照明器具。
【請求項４】
前記段差部が、前記シェードの内壁面に設けられたテーパ面によって形成されたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の照明器具。
【請求項５】
前記シェードの少なくとも内壁面は、アルマイト皮膜によって覆われていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の照明器具。
【請求項６】
前記シェードの少なくとも内壁面は、研磨処理が施されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の照明器具。
【請求項７】
下端部が前記支持基板に固定され、鉛直方向に沿って延在する支柱部をさらに備え、
前記シェードの上部が、前記支柱部に対して固定されることを特徴とする請求項１乃至６何れか一項に記載の照明器具。
【請求項８】
前記支柱部の上端部は、造営材に固定され、
前記支持基板の上方において水平方向に沿って延在し、前記支柱部の前記上端部と前記下端部との間の中央部に固定される上部支持板と、
前記上部支持板に対して前記シェードを締結する締結部材と、
をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の照明器具。
【請求項９】
前記上部支持板には、前記空気流入口を介して前記内部空間に取り込まれた冷却空気を排出するための空気排出口が形成されていることを特徴とする請求項８に記載の照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ＬＥＤ等の半導体発光素子を光源として用いた照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保全の観点から、省エネルギー化に優れた半導体発光素子を光源に用いた照明器具の普及が進んでいる。例えばＬＥＤに代表される半導体発光素子は、長寿命で且つ発光効率が高いことを利点としている。
【０００３】
しかしながら、照明器具が適正な環境で使用されない場合、こういった利点が損なわれるおそれがある。すなわち、半導体発光素子は高温によって劣化が助長されるため、高温下で使用される場合には正規の寿命を確保できなくなる可能性がある。特に、高い照度が要求される照明器具においては、照明器具の基板に大電流が流れるため発熱量が大きくなり、早期の光束低下を引き起こす。さらに、基板への蓄熱は、素子間を接続する配線の断線や固定材の剥離などの不良を招くおそれもある。
【０００４】
そこで、照明器具から外部への放熱を促進するための放熱機構を備えたものが知られている。
例えば、特許文献１及び２には、ＬＥＤが取り付けられた基板に熱的に接続されたフィンを備えた照明器具が記載されている。この照明器具においては、ＬＥＤからの放熱は基板からフィンに伝わり、フィンの間を通る空気によって外部へ放熱されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１７０６７２号公報
【特許文献２】特開２０１４−１７０６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、半導体発光素子を用いた照明器具の普及をより一層推進する観点から、半導体発光素子や基板の温度上昇に起因した照明器具の寿命短縮をより効果的に抑制することが望まれている。このため、特許文献１及び２に記載されている照明器具の放熱効率をさらに向上させ得る放熱機構が求められている。
【０００７】
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、放熱効率をより一層向上し得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】
【０００８】
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る照明器具は、
半導体発光素子を含む発光部と、
空気流入口を有し、前記発光部が支持される支持基板と、
前記発光部及び前記支持基板を覆うように設けられ、前記空気流入口を介して外部空間と連通する内部空間を前記支持基板とともに形成するシェードと、
を備え、
前記シェードの内壁面には、前記シェードの高さ方向における中央領域において段差部を有し、
前記支持基板は、前記シェードの前記内壁面の前記段差部に当接している。
【０００９】
上記（１）の構成によれば、シェードの内壁面のうち高さ方向における中央領域に段差部が設けられており、この段差部に当接するように、発光部が支持される支持基板が設けられている。そのため、発光部からの放熱によって照明器具内に形成される空気の上昇流を形成するに際して、シェードの内壁面のうち支持基板よりも下方の領域によって、シェードと支持基板によって形成される内部空間に流入する直前における冷却空気を上方に向けて整流することができる。これにより、照明器具の内部における冷却空気の流れの損失を低減することが可能になり、シェードの下方から内部空間に流入する空気量が増大し、放熱効率を向上することができる。また、支持基板が段差部に当接しているので、支持基板をシェードに対して適正に位置決めすることができるとともに、支持基板とシェードの段差部との間の当接部を介した伝熱経路が確立されて、支持基板からシェードへの伝熱が促進されるので、照明器具の放熱効率を一層向上させることができる。
【００１０】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記段差部は、前記シェードの全周にわたって連続的に形成される。
【００１１】
上記（２）の構成によれば、支持基板とシェードの段差部との間の当接面積を増大させて、支持基板からシェードへの伝熱をより一層促進させることができる。また、シェードの段差部に対して支持基板を精度よく位置決めすることができる。
【００１２】
（３）一実施形態では、上記（１）又は（２）の構成において、
前記段差部が、前記シェードの内壁面に設けられたリブによって形成されている。
【００１３】
上記（３）の構成によれば、段差部としてシェードの内壁面にリブを形成することで、上記（１）で述べた段差部による技術的利得を享受できることに加えて、リブ（段差部）によるシェードの剛性向上効果を得ることができる。
【００１４】
（４）他の実施形態では、上記（１）乃至（３）の何れかの構成において、
前記段差部が、前記シェードの内壁面に設けられたテーパ面によって形成されている。
【００１５】
上記（４）の構成によれば、段差部としてシェードの内壁面にテーパ面を形成することで、上記（１）で述べた段差部による技術的利得を享受できることに加えて、テーパ面（段差部）の加工が容易になる。
【００１６】
（５）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（４）の何れかの構成において、
前記シェードの少なくとも内壁面は、アルマイト皮膜によって覆われている。
【００１７】
上記（５）の構成のように、放熱性に優れるアルマイト皮膜によってシェードの少なくとも内壁面を覆うことで、シェードから冷却空気への放熱を促進させることができる。このため、上記（１）で述べた伝熱経路を介して、支持基板からシェードに伝わった熱を効果的に散逸させることができ、支持基板の冷却効率をより一層高めることができる。
【００１８】
（６）一実施形態では、上記（１）乃至（５）の何れかの構成において、
前記シェードの少なくとも内壁面は、研磨処理が施されている。
【００１９】
上記（６）の構成のように、シェードの少なくとも内壁面に研磨処理を施すことで、半導体発光素子からの光をシェード内壁面で反射させて、照明器具の照度を向上させることができる。このため、例えば照明器具のグレア抑制のために発光部をシェードの奥深くに配置する場合であっても、シェードの内壁面において光が反射するので、照明器具の照度を十分に確保できる。
【００２０】
（７）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（６）の何れかの構成において、
前記照明器具は、
前記支持基板に固定される下端部と造営材に取付け可能に構成された上端部とを有し、鉛直方向に沿って延在する支柱部と、
前記支持基板の上方において水平方向に沿って延在し、前記支柱部の前記上端部と前記下端部との間の中央部に固定される上部支持板と、
前記上部支持板の上面に対して前記シェードを締結する締結部材と、
をさらに備える。
【００２１】
上記（７）の構成によれば、支柱部の中央部に固定される上部支持板の上面に対してシェードを締結部材によって締結するようにしたので、締結部材の締結力によって、支柱部に対して相対的に下方にシェードを押し下げ、シェードの段差部を支持基板に押し付けることができる。これにより、支持基板とシェードの段差部とが密接し、両者間における伝熱をより一層促進して、照明器具の放熱効率をより一層向上させることができる。
また、シェードを上部支持板の上面に対して締結する締結部材を設けたので、シェードの段差部と支持基板とを直接締結する必要がなくなり、シェードのデザインの自由度を高めることができる。
【００２２】
（８）幾つかの実施形態では、上記（７）の構成において、
前記上部支持板には、前記空気流入口を介して前記内部空間に取り込まれた冷却空気を排出するための空気排出口が形成されている。
【００２３】
上記（８）の構成によれば、空気流入口から内部空間に取り込んだ冷却空気によって照明器具の冷却を行った後、温かくなった冷却空気を上部支持板の空気排出口から外部に排出することで、冷却空気の循環流を形成し、照明器具を効率的に冷却することができる。また、水平方向に延在する上部支持板に空気排出口を形成することで、支持基板に形成された空気流入口から取り込まれた冷却空気が上部支持板の空気排出口に向かって上方に流れることになる。よって、支持基板と上部支持板とシェードとで囲まれる内部空間における冷却空気の流れの転向を抑制して、急激な転向に起因した冷却空気の流れ損失を抑制できる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、シェードの内壁面の中央領域に段差部が設けられており、発光部を支持する支持基板がこの段差部に当接するように設けられている。そのため、照明器具内に形成される空気の上昇流を、支持基板よりも下方の領域において整流することができ、下方の領域を通って内部空間に流入する空気量を増大させ、延いては放熱効率を向上させることができる。また、支持基板が段差部に当接しているので、支持基板をシェードに対して適正に位置決めすることができるとともに、支持基板とシェードの段差部との間の当接部を介した伝熱経路が確立されて、支持基板からシェードへの伝熱が促進されるので、照明器具の放熱効率を一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】一実施形態に係る照明器具の鉛直方向に沿った断面図である。
【図２】一実施形態に係る照明器具の底面図（図１のＡ−Ａ線矢視図）である。
【図３】一実施形態に係る照明器具の上面図（図１のＢ−Ｂ線矢視図）である。
【図４】一実施形態に係る照明器具の斜視図である。
【図５】一実施形態に係る照明器具周囲の空気流れを示す図である。
【図６Ａ】段差部の周辺構造を示す一構成例である。
【図６Ｂ】段差部の周辺構造を示す他の構成例である。
【図６Ｃ】段差部の周辺構造を示すさらに他の構成例である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００２７】
最初に、図１乃至図４を参照して、一実施形態に係る照明器具１の全体構成について説明する。なお、図１は、一実施形態に係る照明器具１の鉛直方向に沿った断面図である。図２は、一実施形態に係る照明器具１の底面図（図１のＡ−Ａ線矢視図）である。図３は、一実施形態に係る照明器具１の上面図（図１のＢ−Ｂ線矢視図）である。図４は、一実施形態に係る照明器具１の斜視図である。
【００２８】
幾つかの実施形態において、照明器具１は、図１及び図２に示すように、半導体発光素子を含む発光部２と、発光部２が支持される支持基板４と、発光部２及び支持基板４を覆うように設けられたシェード１０と、を備える。
なお、以下、「周方向」および「半径方向」とは、支持基板４の中心を基準とした場合における周方向および半径方向である。
【００２９】
また、照明器具１は、鉛直方向に沿って延在する支柱部３０と、支持基板４の上方に設けられた上部支持板２０と、を更に備えていてもよい。
さらに、照明器具１は、支持基板４の上面に取付けられたフィン８や、上部支持板２０の上方に設けられたカバープレート３５を、適宜備えていてもよい。
【００３０】
以下、各部位の具体的な構成例について説明する。
【００３１】
幾つかの実施形態では、発光部２は、半導体発光素子と、一又は複数の半導体発光素子が取り付けられる基板と、基板に取付けられるとともに半導体発光素子に接続される端子と、端子に接続され半導体発光素子に電流を流すためのリード線と、を含む半導体素子モジュール又は半導体素子パッケージである。
半導体発光素子は、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード素子；Light Emitting Diode）であってもよい。この場合、発光部２は、半導体発光素子としてのＬＥＤの点灯動作に必要な制御を行うための制御部を更に含んでいてもよい。また、発光部２は、全てが一体的に形成されて分解不可の構成であってもよい。
また、他の構成例では、発光部２は、上述した構成において、半導体発光素子としてＬＥＤに替えて半導体レーザが用いられてもよい。
図１及び図２に示す例示的な実施形態では、複数の発光部２が支柱部３０の周囲において周方向に並ぶように円板状の支持基板４の下面に設置されている。発光部２の個数は、照明器具１の仕様に応じて任意に設定可能である。なお、図１及び図２において、発光部２については詳細構造（リード線を含む各種の配線等）を省略して図示している。
【００３２】
支持基板４は、空気流入口５を有している。図１及び図２に示す例示的な実施形態では、円板状の支持基板４の外周側には複数の空気流入口５が周方向に沿って配列されている。また、支持基板４の中心部には一つの貫通穴６が設けられており、貫通穴６に支柱部３０が挿入された状態で支持基板４が支柱部３０に固定されるようになっている。固定の一例として、支持基板４は、かしめによって支柱部３０の下端部３１に固定される。さらに、支持基板４は、熱伝導率の高い材料で形成されてもよく、例えば、アルミニウム、鉄、または銅を含む金属、あるいは放熱性セラミックス材料等が用いられる。
【００３３】
フィン８は、熱伝導率の高い材料で形成されている。フィン８の材料としては、例えばアルミニウム、鉄、または銅を含む金属、あるいは放熱性セラミックス材料等が用いられる。また、フィン８は、支持基板４に対して熱的に接続されている。図示される例では、複数のフィン８が支柱部３０を中心として放射状に配列されており、各々のフィン８は支持基板４の上面に接触した状態で固定される。隣り合う２枚のフィン８の間には冷却用の空気が流れる空気流路が形成される。
【００３４】
シェード１０は、空気流入口５を介して外部空間５０と連通する内部空間１８を支持基板４とともに形成する。ここでいう内部空間１８とは、シェード１０と支持基板４の上面とによって形成される空間である。
図１及び図４に示す例示的な実施形態では、シェード１０は、上方から下方に向けて拡径した中空円錐台状に形成されている。他の実施形態では、シェード１０は円筒状であってもよいし、断面が多角形状の角筒状であってもよい。
また、図１及び図４に示す例示的な実施形態では、シェード１０の下端１１は、発光部２から照射された光が下方の照射領域（不図示）に到達するのを妨げないように半径方向外側に向かって突出しているのに対し、シェード１０の上端１４は、半径方向内側に向かって突出している。シェード１０の上端１４は、上部支持板２０によって支持されるようになっている。
なお、一例として、シェード１０は、スピニング加工（例えばヘラ絞り）によって作製されてもよい。また、シェード１０は、熱伝導率の高い材料で形成されてもよく、例えば、アルミニウム、鉄、または銅を含む金属、あるいは放熱性セラミックス材料等が用いられる。
【００３５】
また、シェード１０の内壁面１０ａには、シェード１０の高さ方向における中央領域１２において段差部１３が設けられている。
この段差部１３を境界として、シェード１０の内壁面１０ａのうち下方側領域は、シェード１０の内壁面１０ａのうち上方側領域よりも径方向外側に位置する。ここで、段差部１３とは、シェード１０の内壁面１０ａにおける上方領域と下方領域との間で径方向位置が不連続に急激に変化する箇所をいう。
なお、図１及び図４に示す例示的な実施形態では、段差部１３の形成位置においてシェード１０の内壁面１０ａおよび外壁面１０ｂの両方について半径方向位置が不連続に急変しているが、外壁面１０ｂには段差が形成されておらず、内壁面１０ａのみに段差が形成されていてもよい。その場合、高さ方向に関して、段差部１３の形成位置の上下においてシェード１０の肉厚が異なっていてもよい。
【００３６】
一実施形態では、上記構成を有する照明器具１において、支持基板４は、シェード１０の内壁面１０ａの段差部１３に当接している。具体的には、支持基板４の上面側が、シェード１０の内壁面１０ａの段差部１３の下面側に当接している。支持基板４と段差部１３とは、熱伝導性を向上させるために面接触していてもよい。あるいは、支持基板４と段差部１３とは、周方向において線接触していてもよいし、点接触していてもよい。
【００３７】
ここで、図５を参照して、点灯時における照明器具１の放熱作用について説明する。
図５は、一実施形態に係る照明器具１の周囲の空気流れ（図中矢印で示す流れ）を示す図である。
照明器具１の点灯時、発光部２は発熱し、その熱は支持基板４を介してフィン８やシェード１０に伝わり、シェード１０の内部空間１８および下方空間１９はシェード１０の外部空間５０よりも高温になる。なお、シェード１０の下方空間１９とは、シェード１０の内壁面１０ａと支持基板４の下面とで形成される空間である。このため、シェード１０の内部空間１８および下方空間１９の空気密度が外部空間５０よりも小さくなり、シェード１０の内部空間１８および下方空間１９内の高温空気に浮力が生じて、シェード１０の下方から内部空間１８および下方空間１９に空気が流入してシェード１０の内部に上昇気流が発生する（煙突効果）。このとき、シェード１０の下方空間（下方の領域）１９では、シェード１０の内部に引き込まれた空気がシェード１０の内壁面１０ａによって上方に向かって整流される。そして、整流された空気は、シェード１０の中央領域１２に設置された支持基板４の空気流入口５を通って内部空間１８に流入し、内部空間１８においてフィン８の間の空気流路を通って後述する空気排出口２１から排出される。こうして、シェードの内部を流れる空気によって、発光部２、支持基板４およびシェード１０は放熱し、冷却される。
【００３８】
上述した構成によれば、シェード１０の内壁面１０ａのうち高さ方向における中央領域１２に段差部１３が設けられており、この段差部１３に当接するように、発光部２が支持される支持基板４が設けられている。そのため、発光部２からの放熱によって照明器具１内に形成される空気の上昇流を、シェード１０の内壁面１０ａのうち支持基板４よりも下方の領域によって整流することができる。これにより、照明器具１の内部における冷却空気の流れの損失を低減することが可能になり、シェード１０の下方から内部空間１８に流入する空気量が増大し、放熱効率を向上することができる。また、支持基板４が段差部１３に当接しているので、支持基板４をシェード１０に対して適正に位置決めすることができるとともに、支持基板４とシェード１０の段差部１３との間の当接部を介した伝熱経路が確立されて、支持基板４からシェード１０への伝熱が促進されるので、照明器具１の放熱効率を一層向上させることができる。
【００３９】
また、支持基板４はシェード１０の内側の中央領域１２に取付けられるため、支持基板４のシェード１０への組み付け作業時に、シェード１０の内壁面１０ａに支持基板４が意図せずぶつかってしまった場合であっても、内壁面１０ａについた傷や凹みが外側から目立ち難いという利点も有する。さらに、シェード１０に設けた段差部１３によってシェード１０の剛性が向上することから、そもそも傷や凹みがつきにくいという効果も期待できる。
【００４０】
上記構成において、幾つかの実施形態では、図３に示すように、段差部１３は、シェード１０の全周にわたって連続的に形成されていてもよい。
これにより、支持基板４とシェード１０の段差部１３との間の当接面積を増大させて、支持基板４からシェード１０への伝熱をより一層促進させることができる。また、シェード１０の段差部１３に対して支持基板４を精度よく位置決めすることができる。
【００４１】
なお、他の実施形態では、段差部１３は、シェード１０の周方向において断続的に形成されていてもよい。この場合、段差部１３は、シェード１０の周方向において互いに離間して複数設けられてもよい。
【００４２】
また、上記構成において、幾つかの実施形態では、図５に示すように、シェード１０の下端１１から上端１４までの全高さをＨ０としたとき、段差部１３が形成されるシェード１０の高さ方向における中央領域１２は、シェード１０の下端１１を基準としたときに０．１Ｈ０以上且つ０．８Ｈ０以下の範囲、例えば０．３Ｈ０以上且つ０．６Ｈ０以下の範囲であってもよい。すなわち、シェード１０の下端１１を基準とした段差部１３の高さＨは、０．１Ｈ０以上且つ０．８Ｈ０以下（例えば０．３Ｈ０以上且つ０．６Ｈ０以下）であってもよい。
このように、段差部１３の高さＨを０．１Ｈ０以上且つ０．８Ｈ０以下とすることにより、シェード１０の下方空間１９おける空気の整流効果が確実に得られるとともに、放熱のための内部空間１８の容積を十分に確保することができ、シェード１０の内部空間１８に流入する空気量を十分に確保して放熱を促進することができる。また、段差部１３の高さＨを０．１Ｈ０以上に設定することにより、発光部２がシェード１０によって囲まれた空間の内部に位置するようになり、照明器具１のグレアを抑制することができる。
【００４３】
さらに、上記構成において、支持基板４に取付けられた発光部２が、照明カバー７によって覆われていてもよい。照明カバー７は、発光部２から照射される光を阻害しないように、透光性材料で形成される。また、照明カバー７は、発光部２を覆うように、支持基板４に固定されてもよい。この照明カバー７も、支持基板４と同様に、シェード１０の高さ方向における中央領域１２に設けられてもよい。すなわち、照明カバー７は、０．１Ｈ０以上且つ０．８Ｈ０以下の高さ方向範囲に含まれるように配置されてもよい。
【００４４】
図１乃至図４に戻って各部位の具体的な説明を続ける。
【００４５】
幾つかの実施形態では、支柱部３０は、鉛直方向に沿って延在し、支柱部３０の下端部３１が支持基板４に固定される。
【００４６】
一実施形態において、支柱部３０は、支持基板４に固定される下端部３１と造営材４０に取付け可能に構成された上端部３２とを有し、鉛直方向に沿って延在する。
図１に示された例示的な実施形態では、支柱部３０の上端部３２は、ブラケット３６を介して造営材４０に取付けられている。ブラケット３６の上部は締結部材３７によって造営材４０に固定され、ブラケット３６の下部に締結部材３８によって支柱部３０の上端部３２が固定される。なお、造営材４０は、例えば天井や柱などの建物の構造材であり、照明領域の上方に位置する。
なお、上記実施形態では、支柱部３０がブラケット３６を介して造営材４０に取付けられた構成となっているが、支柱部３０は、ワイヤ等の連結部材（不図示）を介して造営材４０に取付けられてもよい。
【００４７】
また、幾つかの実施形態では、上部支持板２０は、支持基板４の上方において水平方向に沿って延在し、支柱部３０の上端部３２と下端部３１との間の中央部３３に固定される。
図１、図３及び図４に示される例示的な実施形態では、上部支持板２０は、円板状に形成されており、その中心部には一つの貫通穴２２が設けられている。この貫通穴２２に支柱部３０が挿入された状態で、上部支持板２０と支柱部３０が固定されるようになっている。固定の一構成例として、上部支持板２０は、支柱部３０に固定された第１環状部２４と第２環状部２６との間に挟み込まれることによって、支柱部３０に対して固定される。第１環状部２４は、円筒状に形成され、支柱部３０の外周を囲むように配置される。この状態で、締結部材（例えばリベット）２５によって第１環状部２４と支柱部３０が締結される。第２環状部２６も支柱部３０の外周を囲むように配置され、支柱部３０に固定される。なお、第２環状部２６は、支柱部３０の外周面に設けられたフランジのように、支柱部３０と一体的に設けられてもよい。そして、上部支持板２０の下面に第２環状部２６が当接し、上部支持板２０の上面に第１環状部２４が当接し、第２環状部２６と第１環状部２４との間に上部支持板２０が挟み込まれることによって、上部支持板２０は支柱部３０に対して固定される。
【００４８】
なお、上述したように、支柱部３０の下端部３１には支持基板４が固定されている。すなわち、支柱部３０は、上端部３２がブラケット３６を介して造営材４０に固定されるとともに、上方から下方へ向けて順に、後述するカバープレート３５、中央部３３に位置する上部支持板２０、下端部３１に位置する支持基板４が取り付けられている。
【００４９】
幾つかの実施形態では、上記構成において照明器具１は、上部支持板２０の上面に対してシェード１０を締結する締結部材２３を更に備える。
図１、図３及び図４に示す例示的な実施形態では、上部支持板２０の外周側縁部の上面に、シェード１０の上端１４（シェード１０のうち内周側に突出した部位）の下面が当接した状態で、上部支持板２０およびシェード１０の上端１４を締結部材２３が締結するようになっている。この場合、シェード１０の上端１４にはバカ穴が設けられ、上部支持板２０には雌ねじが切られたねじ穴が設けられ、これらの穴を貫通するように締結部材２３が挿入されて、上部支持板２０およびシェード１０の上端１４を締結するようにしてもよい。
【００５０】
上記構成によれば、支柱部３０の中央部３３に固定される上部支持板２０の上面に対してシェード１０を締結部材２３によって締結するようにしたので、締結部材２３の締結力によって、支柱部３０に対して相対的に下方にシェード１０を押し下げ、シェード１０の段差部１３を支持基板４に押し付けることができる。これにより、支持基板４とシェード１０の段差部１３とが密接し、両者間における伝熱をより一層促進して、照明器具１の放熱効率をより一層向上させることができる。
また、シェード１０を上部支持板２０の上面に対して締結する締結部材２３を設けたので、シェード１０の段差部１３と支持基板４とを直接締結する必要がなくなり、シェード１０のデザインの自由度を高めることができる。
【００５１】
また、一実施形態において、上部支持板２０には、空気流入口５を介して内部空間１８に取り込まれた冷却空気を排出するための空気排出口２１が形成されていてもよい。図３及び図４に示す例示的な実施形態では、上部支持板２０の周方向に沿って複数の空気排出口２１が配列されている。
【００５２】
上記構成によれば、空気流入口５から内部空間１８に取り込んだ冷却空気によって照明器具１の冷却を行った後、温かくなった冷却空気を上部支持板２０の空気排出口２１から外部に排出することで、冷却空気の循環流を形成し、照明器具１を効率的に冷却することができる。また、水平方向に延在する上部支持板２０に空気排出口２１を形成することで、支持基板４に形成された空気流入口５から取り込まれた冷却空気が上部支持板２０の空気排出口２１に向かって上方に流れることになる。よって、支持基板４と上部支持板２０とシェード１０とで囲まれる内部空間１８における冷却空気の流れの転向を抑制して、急激な転向に起因した冷却空気の流れ損失を抑制できる。
【００５３】
なお、上部支持板２０の上方にはカバープレート３５が設けられていてもよい。カバープレート３５は、埃等の異物が空気排出口２１から内部空間１８に侵入することを防止するように構成される。図示される例では、カバープレート３５は、上部支持板２０と同一の径または上部支持板２０よりも大径に形成された円板形状を有している。また、上部支持板２０とカバープレート３５との間にスペーサ３４が設けられており、上部支持板２０の空気排出口２１からの空気の排気が阻害されないようになっている。
【００５４】
次に、図６Ａ〜図６Ｃを参照して、段差部１３の各構成例について説明する。
【００５５】
図６Ａは、段差部１３の周辺構造を示す一構成例である。
同図に示す例示的な実施形態では、段差部１３が、シェード１０の内壁面に設けられたテーパ面１３１によって形成されている。テーパ面１３１は、下方側の端部が上方側の端部よりも径方向外側に位置するように形成されている。例えば、段差部１３がシェード１０の全周にわたって連続的に設けられている場合、テーパ面１３１は、上方から下方に向けて拡径するように形成されてもよい。
【００５６】
このように、段差部１３としてシェード１０の内壁面１０ａにテーパ面１３１を形成することで、段差部１３による技術的利得（放熱効率向上や位置決め精度向上）を享受できることに加えて、テーパ面（段差部１３）１３１の加工が容易になる。
【００５７】
また、上記構成において、支持基板４の外縁部が、テーパ面１３１に対応した傾斜を有するテーパ状の当接面４ａであってもよい。すなわち、支持基板４の外縁部が切り欠かれて、テーパ状の当接面４ａを形成している。これにより、シェード１０のテーパ面１３１と、支持基板４の当接面４ａとが面接触するので、伝熱特性を高めることができ、照明器具１の放熱性をより一層向上させることができる。
【００５８】
図６Ｂ及び図６Ｃは、段差部の周辺構造を示す他の構成例である。
図６Ｂ及び図６Ｃに示す例示的な実施形態では、段差部１３が、シェード１０の内壁面１０ａに設けられたリブ１３２、１３３によって形成されている。
図６Ｂに示される例では、リブ１３２は、シェード１０の一部が、例えば、絞り加工により内周側に屈曲することによって形成されている。そして、リブ１３２の下面１３２ａと、支持基板４の上面４ｂとが当接するようになっている。
図６Ｃに示される例では、リブ１３３は、例えば、曲げプレス加工により作製され、シェード１０とは別体に構成された断面Ｌ字状部材であり、このＬ字状部材が取付部材１３４（例えばねじ）によってシェード１０に取付けられている。そして、リブ１３３の下面１３３ａと、支持基板４の上面４ｂとが当接するようになっている。
【００５９】
このように、段差部１３としてシェード１０の内壁面１０ａにリブ１３２，１３３を形成することで、段差部１３による技術的利得（放熱効率向上や位置決め精度向上）を享受できることに加えて、リブ（段差部１３）１３２，１３３によるシェード１０の剛性向上及び形状精度の向上効果を得ることができる。
【００６０】
一実施形態では、シェード１０の少なくとも内壁面１０ａは、アルマイト皮膜によって覆われている。すなわち、アルマイト皮膜は、シェード１０の内壁面１０ａの全面に設けられている。
【００６１】
このように放熱性に優れるアルマイト皮膜によってシェード１０の少なくとも内壁面１０ａを覆うことで、シェード１０から冷却空気への放熱を促進させることができる。このため、上述した伝熱経路を介して、支持基板４からシェード１０に伝わった熱を効果的に散逸させることができ、支持基板４の冷却効率をより一層高めることができる。
なお、シェード１０の外壁面１０ｂは、デザイン性やコスト面等の観点からアルマイト皮膜を設けず他の塗装処理が施されていてもよい。あるいは、放熱性をより一層高めるために、シェード１０の外壁面１０ｂの少なくとも一部にアルマイト皮膜が設けられていてもよい。
【００６２】
また、一実施形態では、シェード１０の少なくとも内壁面１０ａは、研磨処理が施されている。すなわち、研磨処理は、シェード１０の内壁面１０ａの全面に施されている。
【００６３】
このように、シェード１０の少なくとも内壁面に研磨処理を施すことで、半導体発光素子（発光部２）からの光をシェード１０の内壁面で反射させて、照明器具１の照度を向上させることができる。このため、例えば照明器具１のグレア抑制のために発光部２をシェード１０の奥深くに配置する場合であっても、シェード１０の内壁面で光が反射するので、照明器具１の照度を十分に確保できる。
【００６４】
上述したように、本発明の少なくとも一実施形態によれば、シェード１０の内壁面の中央領域１２に段差部１３が設けられており、発光部２を支持する支持基板４がこの段差部１３に当接するように設けられている。そのため、照明器具１内に形成される空気の上昇流を、支持基板４よりも下方の領域において整流することができ、下方の領域を通って内部空間１８に流入する空気量を増大させ、延いては放熱効率を向上させることができる。また、支持基板４が段差部１３に当接しているので、支持基板４をシェード１０に対して適正に位置決めすることができるとともに、支持基板４とシェード１０の段差部１３との間の当接部を介した伝熱経路が確立されて、支持基板４からシェード１０への伝熱が促進されるので、照明器具１の放熱効率を一層向上させることができる。
【００６５】
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
【００６６】
例えば、上記実施形態では、図３に示すように上面視において略円形の照明器具１について具体的に説明したが、照明器具１の形状はこれに限定されるものではなく、例えば、上面視において多角形状であってもよい。
また、上記実施形態では、照明器具１がフィン８を備える場合について説明したが、照明器具１はフィン８を備えない構成としてもよい。
【００６７】
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【符号の説明】
【００６８】
１          照明器具
２          発光部
４          支持基板
５          空気流入口
７          照明カバー
８          フィン
１０        シェード
１０ａ      内壁面
１０ｂ      外壁面
１１        下端
１２        中央領域
１３        段差部
１４        上端
１５        締結部材
１８        内部空間
１９        下方空間
２０        上部支持板
２１        空気排出口
２４        第１環状部
２６        第２環状部
３０        支柱部
３４        スペーサ
３５        カバープレート
３６        ブラケット
３７        締結部材
４０        造営材
５０        外部空間
１３１      テーパ面
１３２，１３３      リブ
【図１】
2017041343.tif 000003
【図２】
2017041343.tif 000004
【図３】
2017041343.tif 000005
【図４】
2017041343.tif 000006
【図５】
2017041343.tif 000007
【図６Ａ】
2017041343.tif 000008
【図６Ｂ】
2017041343.tif 000009
【図６Ｃ】
2017041343.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月17日(2016.10.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発光素子を含む発光部と、
空気流入口を有し、前記発光部が支持される支持基板と、
前記発光部及び前記支持基板を覆うように設けられ、前記空気流入口を介して外部空間と連通する内部空間を前記支持基板とともに形成するシェードと、
を備え、
前記シェードの内壁面には、前記シェードの高さ方向における中央領域において段差部を有し、
前記支持基板は、前記シェードの前記内壁面の前記段差部に当接し、
前記発光部により熱せられた空気が、前記支持基板よりも下方において前記シェードによって囲まれた下方空間から前記空気流入口を介して前記内部空間に流入し、該内部空間を上向きに通過するように構成された
ことを特徴とする照明器具。
【請求項２】
半導体発光素子を含む発光部と、
空気流入口を有し、前記発光部が支持される支持基板と、
前記発光部及び前記支持基板を覆うように設けられ、前記空気流入口を介して外部空間と連通する内部空間を前記支持基板とともに形成するシェードと、
を備え、
前記シェードの内壁面には、前記シェードの高さ方向における中央領域において段差部を有し、
前記支持基板は、前記シェードの前記内壁面の前記段差部に当接し、
前記シェードの前記内壁面のうち前記支持基板よりも下方の部位によって上方に向かって整流された空気が前記空気流入口を介して前記内部空間に取り込まれるように構成された
ことを特徴とする照明器具。
【請求項３】
半導体発光素子を含む発光部と、
空気流入口を有し、前記発光部が支持される支持基板と、
前記発光部及び前記支持基板を覆うように設けられ、前記空気流入口を介して外部空間と連通する内部空間を前記支持基板とともに形成するシェードと、
を備え、
前記シェードの内壁面には、前記シェードの高さ方向における中央領域において段差部を有し、
前記支持基板は、前記シェードの前記内壁面の前記段差部に当接し、
前記段差部は、前記空気流入口に対して径方向外側において、前記シェードの高さをＨ０としたとき、前記シェードの下端を基準として０．３Ｈ０以上の高さに位置する
ことを特徴とする照明器具。
【請求項４】
半導体発光素子を含む発光部と、
空気流入口を有し、前記発光部が支持される支持基板と、
前記発光部及び前記支持基板を覆うように設けられ、前記空気流入口を介して外部空間と連通する内部空間を前記支持基板とともに形成するシェードと、
を備え、
前記シェードの内壁面には、前記シェードの高さ方向における中央領域において段差部を有し、
前記支持基板は、前記シェードの前記内壁面の前記段差部に当接し、
前記シェードの上部には、前記支持基板の上方において、前記空気流入口を介して前記内部空間に取り込まれた冷却空気を排出するための空気排出口が形成されていることを特徴とする照明器具。
【請求項５】
前記段差部は、前記シェードの全周にわたって連続的に形成されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の照明器具。
【請求項６】
前記段差部が、前記シェードの内壁面に設けられたリブによって形成されたことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の照明器具。
【請求項７】
前記段差部が、前記シェードの内壁面に設けられたテーパ面によって形成されたことを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の照明器具。
【請求項８】
前記シェードの少なくとも内壁面は、アルマイト皮膜によって覆われていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の照明器具。
【請求項９】
前記シェードの少なくとも内壁面は、研磨処理が施されていることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の照明器具。
【請求項１０】
下端部が前記支持基板に固定され、鉛直方向に沿って延在する支柱部をさらに備え、
前記シェードの上部が、前記支柱部に対して固定されることを特徴とする請求項１乃至９何れか一項に記載の照明器具。
【請求項１１】
前記支柱部の上端部は、造営材に固定され、
前記支持基板の上方において水平方向に沿って延在し、前記支柱部の前記上端部と前記下端部との間の中央部に固定される上部支持板と、
前記上部支持板に対して前記シェードを締結する締結部材と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の照明器具。
【請求項１２】
前記上部支持板には、前記空気流入口を介して前記内部空間に取り込まれた冷却空気を排出するための空気排出口が形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の照明器具。