JP2007035380A - 照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤ素子が実装されたＬＥＤユニットと、このＬＥＤユニットを収納する筐体とを備えた照明器具において、ＬＥＤ素子で発生した熱を効率良く排出できるようにする。
【解決手段】筐体３は、ＬＥＤユニット２の発光面に対向する第１の開口部３１と、ＬＥＤユニット２の側面を覆う側面部３２と、ＬＥＤユニットの背面を覆う背面部３３とを有し、側面部３２に第２の開口部３４が形成されている。ＬＥＤユニット２が筐体３に保持された状態で、第１の開口部３１から第２の開口部３４まで繋がる空気流通路が形成されているので、空気が対流によってこの隙間を流通する。このため、ＬＥＤユニット２の放熱性が向上し、ＬＥＤ素子から発生した熱を効率良く照明器具１の外部に排出することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子を光源とする照明器具に関する。

この種の照明器具として、ＬＥＤ素子が実装されたＬＥＤ実装基板と、ＬＥＤ実装基板を収納する筐体とを備え、ダウンライト等として用いられる照明器具が知られている。なお、以下においては、ＬＥＤ実装基板とこれに付随する部材をモジュール化したものをＬＥＤユニットという。

近年、このような照明器具においては、ＬＥＤ実装基板に実装するＬＥＤ素子の数を増やしたり、ＬＥＤ素子に供給する電流を増やしたりする等、高出力化する傾向にある。このため、ＬＥＤ素子からの発熱に起因する発光効率の低下や短寿命化を回避するために照明器具の放熱性の改善が重要な課題となっている。また、照明器具の放熱性が悪い場合、ＬＥＤ素子の短寿命化のみならず、ＬＥＤ素子を接続している半田や導電性樹脂の熱劣化、ＬＥＤ素子をシールしている封止樹脂の熱劣化等を引き起こす虞もある。特に、このような照明器具を、天井に設置されるダウンライトに用いた場合、筐体が天井裏に隠れてしまうため筐体内に熱がこもり易くなり、放熱性の改善が必須となる。

ところで、筐体の正面（ＬＥＤユニットの発光面に対向する面）と背面に開口部を備え、正面の開口部から背面の開口部まで繋がる空気流通路が形成されている照明器具が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような照明器具においては、空気流通路を介して空気を流通させることにより、ＬＥＤ素子から発生した熱を照明器具の外部に排出することが可能である。
特開２００５−１０８５４４号公報（第７頁、図５）

しかしながら、筐体の背面に開口部を形成した場合、空気流通路における空気の流通を妨げないようにするために、ＬＥＤユニットの背面側に配置される部材の設置スペースや形状が制限される虞がある。例えば、ＬＥＤ実装基板上に実装されたＬＥＤ素子を光源とする場合、通常、ＬＥＤ実装基板の正面（発光面）側にのみ光を出射し、ＬＥＤ実装基板の背面側には光を出射しないため、ＬＥＤユニット（ＬＥＤ実装基板）の背面側に制御基板（電源基板）等を配置する場合があるが、このような部材の設置スペースや形状が制限される虞がある。

また、照明器具をダウンライトとして用いた場合、屋内の断熱性、遮音性等を向上させるために、照明器具を覆うように断熱材等が天井裏に施工される場合があるが、筐体の背面に開口部を設けた場合、開口部が断熱材等で塞がれ、空気流通経路を確保することができなくなる虞がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ＬＥＤ素子で発生した熱を効率良く排出することができ、特に、ダウンライトとして用いる場合に好適な照明器具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、ＬＥＤ素子が実装されたＬＥＤユニットと、前記ＬＥＤユニットを収納すると共に保持する筐体とを備えた照明器具において、前記筐体は、前記ＬＥＤユニットの発光面に対向する第１の開口部と、前記ＬＥＤユニットの側面を覆う側面部と、前記ＬＥＤユニットの背面を覆う背面部とを有し、前記側面部には第２の開口部が形成され、前記ＬＥＤユニットは、その側面と前記側面部の内面との間に所定間隙をおいて保持されて、前記第１の開口部から前記第２の開口部まで繋がる空気流通路が形成されていることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の照明器具において、前記筐体の側面部の内面には、内方に突出し、前記空気流通路を通る空気が内方に向かうように誘導する第１の突出部が形成されていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１に記載の照明器具において、前記筐体の側面部の外面には、前記第２の開口部の周縁の一部から外方に突出し、前記筐体の内部から前記筐体の外部に向かう空気の流れを誘導する第２の突出部が形成されていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１に記載の照明器具において、前記筐体の側面部の内面には、前記第１の開口部の近傍から前記第２の開口部の近傍まで延び、前記第１の開口部から前記第２の開口部に向かう空気の流れを誘導する第３の突出部が突出形成されていることを特徴とする。

請求項１に記載の照明器具によれば、ＬＥＤユニットが筐体に保持された状態で、第１の開口部から第２の開口部まで繋がる空気流通路が形成されているので、空気が対流によってこの隙間を流通する。このため、ＬＥＤユニットの放熱性が向上し、ＬＥＤ素子から発生した熱を効率良く排出することができる。

また、筐体の側面部に第２の開口部が形成されているので、ＬＥＤユニットの背面側に配置される部材により空気流通路が塞がれることがない。このため、ＬＥＤユニットの背面側のスペースを有効に利用することができる。また、筐体の側面部に第２の開口部が形成されているので、照明器具を覆うように断熱材等が施工された場合であっても、空気流通路が確保される。このため、ダウンライトとして好適に使用することができる。

請求項２に記載の照明器具によれば、筐体の側面部の内面に、筐体の内方に向けて突出形成された第１の突出部を備え、この第１の突出部により空気流通路を通る空気が筐体の内方に向かうように誘導するようにしたので、ＬＥＤユニットの背面に沿って筐体の内方に向かう空気の流れによって、ＬＥＤユニットの中心付近から発生した熱を効率良く照明器具の外部に排出することができる。

請求項３に記載の照明器具によれば、筐体の側面部の外面に、第２の開口部の周縁の一部から筐体の外方に向けて突出形成された第２の突出部を備え、この第２の突出部により筐体の内部から筐体の外部に向かう空気の流れを誘導するようにしたので、第２の開口部において筐体の外部から筐体の内部に向かう空気の流れを効果的に防ぐことができ、筐体の内部から筐体の外部に向かう空気の流れによって、ＬＥＤ素子から発生した熱を効率良く照明器具の外部に排出することができる。

請求項４に記載の照明器具によれば、筐体の側面部の内面に、第１の開口部の近傍から第２の開口部の近傍まで延びる第３の突出部を突出形成し、この第３の突出部により第１の開口部から第２の開口部に向かう空気の流れを誘導するようにしたので、空気の流れを効率良く、第１の開口部から第２の開口部に導くことができ、ＬＥＤ素子から発生した熱を効率良く照明器具の外部に排出することができる。

以下、本発明の第１の実施形態について、ダウンライトとして用いられる照明器具を例にして説明する。図１に示されるように、照明器具１は、天井板１０に形成された取付孔等に取り付けられ、上方から床面等を照射するためのものであり、ＬＥＤ素子が実装されたＬＥＤユニット２と、ＬＥＤユニット２を収納すると共に保持する筐体３とを備えている。

ＬＥＤユニット２は、複数のＬＥＤ素子を実装するＬＥＤ実装基板を備えている。また、ＬＥＤユニット２は、その側面から突出形成され、筐体３によって保持される一対の軸２１を備えている。筐体３は、ＬＥＤユニット２の発光面（図１において、ＬＥＤユニット２の下面）に対向する第１の開口部３１と、ＬＥＤユニット２の側面を覆う側面部３２と、ＬＥＤユニット２の背面を覆う背面部３３とを有している。側面部３２は略円筒状に形成されており、収納されたＬＥＤユニット２の背面より上方に、一対の第２の開口部３４が形成されている。また、筐体３は、側面部３２の下端部付近に、ＬＥＤユニット２の軸２１を保持する軸受３５を備えている。

ＬＥＤユニット２は、軸２１が軸受３５で保持された状態で筐体３の内部に収納される。ＬＥＤユニット２は、筐体３に回転自在に保持されており、軸２１を中心に回転して照射方向が変更できるようになっている。また、ＬＥＤユニット２は、その側面と筐体３の側面部３２の内面との間に所定間隙をおいて筐体３に保持されており、照明器具１の内部には、第１の開口部３１から第２の開口部３４まで繋がる空気流通路が形成されている。より詳細には、ＬＥＤユニット２の外径及び高さは、少なくとも筐体３の内径及び高さよりもそれぞれ小さくなるように形成されており、ＬＥＤユニット２が筐体３に保持された状態で、第１の開口部３１から第２の開口部３４にかけて、ＬＥＤユニット２の周囲には隙間が形成される。

上述した第２の開口部３４は、軸２１及び軸受３５の上方に配置することが好ましい。ＬＥＤユニット２は、軸２１及び軸受３５を介して回転自在に筐体３に保持されており、ＬＥＤユニット２の発光面が、第１の開口部３１に対して所定角度を成すように傾けることが可能である。ＬＥＤユニット２の発光面が第１の開口部３１に対して所定角度を成すようにＬＥＤユニット２を傾けた際、軸２１付近の隙間に比べて、軸２１に対して垂直な水平方向Ａの隙間が広くなり、この広い方の隙間から筐体３の内部に空気が流入し易くなる。この隙間から筐体３の内部に流入した空気は、筐体３内で左右に広がって第２の開口部３４から排出されるため、第２の開口部３４を軸２１等の上方に配置することで空気流通路を長くすることができ、後に詳述する空気の流れによって照明器具１の放熱性を更に向上させることができる。なお、筐体３に用いられる材料や製造方法は、特に限定されるものではなく、例えば、プラスチック樹脂を用いて射出成形することにより筐体３を作成するようにしてもよい。

なお、ＬＥＤユニット２に電力を供給するための配線７は、例えば、図２に示されるように、ＬＥＤユニット２の背面の中央付近から引き出されて、筐体３の背面部３３に形成された孔を通って不図示の電源装置に接続される。

照明器具１に電源供給されると、筐体３内のＬＥＤユニット２は点灯を開始する。点灯時間の経過に従って、ＬＥＤユニット２内のＬＥＤ素子は発光とともに発熱し、ＬＥＤ素子から発せられた熱は、筐体３内の空気中に輻射熱等によって放出される。

また、ＬＥＤユニット２からの放熱によって、筐体３の内部と照明器具１の下方の空気との間に温度差が生じる。このため、図１、図３及び図４に示されるように、筐体３とＬＥＤユニット２の間に形成されている隙間において、第１の開口部３１から第２の開口部３４に向けて空気の対流が生じる。これによって、ＬＥＤユニット２から発せられた熱は、上方に流れて第２の開口部３４より照明器具１の外部に排出される。なお、図１、図３、図４、図６、図７及び図９においては、照明器具１における空気の流れを矢印Ｆで示している。

本実施形態の照明器具１によれば、ＬＥＤユニット２が筐体３に保持された状態で、第１の開口部３１から第２の開口部３４まで繋がる空気流通路が形成されているので、空気が対流によってこの隙間を流通する。このため、ＬＥＤユニット２の放熱性が向上し、ＬＥＤ素子から発生した熱を効率良く排出することができる。

また、筐体３の側面部３２に第２の開口部３４が形成されているので、ＬＥＤユニット２の背面側に配置される部材により空気流通路が塞がれることがない。このため、ＬＥＤユニット２の背面側のスペースを有効に利用することができる。

また、筐体３の側面部３２に第２の開口部３４が形成されているので、図５に示されるように、照明器具１を覆うように断熱材１１等が施工された場合であっても、空気流通路が確保される。このため、ダウンライトとして好適に使用することができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る照明器具について図６を参照して説明する。本実施形態の照明器具１は、筐体３の側面部３２の内面に、筐体３の内方に向けて突出形成された第１の突出部４を備える点で第１の実施形態と異なり、他の構成は第１の実施形態と同様である。

第１の突出部４は、第１の開口部３１と第２の開口部３４の間に形成されており、側面部３２の内面に対して略垂直に、筐体の内方に向かって突出形成されている。なお、図６に示されるように、第１の突出部４を、側面部３２の内面の全周に亘って形成（すなわち、筐体３の正面側から見たときにリング状になるように形成）してもよく、側面部３２の内面の一部に形成（すなわち、筐体３の正面側から見たときにリングの一部が欠けるように形成）してもよい。

第１の開口部３１から流入した空気は、ＬＥＤユニット２から発せられた熱により、上方へ向かおうとするが、本実施形態の照明器具１では、第１の突出部４により、図６の矢印Ｆで示されるように筐体３の内方に向かうように誘導される。一般に、ＬＥＤユニット２の発熱量は、中心付近が最も大きくなるが、本実施形態の照明器具１によれば、第１の突出部４により第１の開口部３１から流入した空気は、ＬＥＤユニット２の背面に沿って、発熱量の大きいＬＥＤユニット２の中心付近に誘導された後、第２の開口部３４から排出される。

このように、本実施形態の照明器具１によれば、筐体３の側面部３２の内面に、筐体３の内方に向けて突出形成された第１の突出部４を備え、この第１の突出部４により空気流通路を通る空気が筐体３の内方に向かうように誘導するようにしたので、ＬＥＤユニット２の背面に沿って筐体３の内方に向かう空気の流れによって、ＬＥＤユニット２の中心付近から発生した熱を効率良く照明器具１の外部に排出することができる。

次に、本発明の第３の実施形態に係る照明器具について図７を参照して説明する。本実施形態に係る照明器具１は、筐体３の側面部３２の外面に、第２の開口部３４の周縁の一部から筐体３の外方に向けて突出形成された第２の突出部５を備える点で第１の実施形態と異なり、他の構成は第１の実施形態と同様である。

第２の突出部５は、第２の開口部３４の下端部の周縁（第２の開口部の周縁の一部）から、斜め上方、且つ、筐体３の外方に向けて突出形成されている。第２の突出部５は、第２の開口部３４の上端部と略同じ高さまで延設されており、第２の突出部５の先端と第２の開口部３４の上端部の間には、所定間隔の隙間が形成されている。このように、第２の突出部５を形成することにより、対流によって下方から上方に向かう空気の流れを、筐体３の内部から筐体３の外部に向けて誘導することができる。

本実施形態の照明器具１によれば、筐体３の側面部３２の外面に、第２の開口部３４の周縁の一部から筐体３の外方に向けて突出形成された第２の突出部５を備え、この第２の突出部５により筐体３の内部から筐体３の外部に向かう空気の流れを誘導するようにしたので、第２の開口部３４において筐体３の外部から筐体３の内部に向かう空気の流れを効果的に防ぐことができ、筐体３の内部から筐体３の外部に向かう空気の流れによって、ＬＥＤ素子から発生した熱を効率良く照明器具１の外部に排出することができる。

次に、本発明の第４の実施形態に係る照明器具について図８及び図９を参照して説明する。本実施形態に係る照明器具１は、筐体３の側面部３２の内面に、第１の開口部３１の近傍から第２の開口部３４の近傍まで延びる第３の突出部６を突出形成した点で第１の実施形態と異なり、他の構成は第１の実施形態と同様である。

第３の突出部６は、第１の開口部３１と第２の開口部３４の間に形成されており、側面部３２の内面に対して略垂直に、筐体の内方に向かって突出形成されている。また、第３の突出部６は、側面部３２の内面の４箇所に形成されており、それぞれ板状に形成されている。これら第３の突出部６は、一対で第２の開口部３４を挟み込むように形成されており、これら一対の第３の突出部６の間隔は、第１の開口部３１側が広く、第２の開口部３４側が狭くなるように形成されている。第１の開口部３１から流入した空気は、対流によって筐体３の内部を上昇し、第３の突出部６によって第２の開口部３４付近に集められて第２の開口部３４から排出される。

本実施形態の照明器具１によれば、筐体３の側面部３２の内面に、第１の開口部３１の近傍から第２の開口部３４の近傍まで延びる第３の突出部６を突出形成し、この第３の突出部６により第１の開口部３１から第２の開口部３４に向かう空気の流れを誘導するようにしたので、空気の流れを効率良く、第１の開口部３１から第２の開口部３４に導くことができ、ＬＥＤ素子から発生した熱を効率良く照明器具１の外部に排出することができる。

次に、本発明の第５の実施形態に係る照明器具について図１０を参照して説明する。本実施形態に係る照明器具１は、第２の開口部３４が、筐体３の側面部３２の略全域に亘って、所定の割合（第２の開口部３４が形成されている部分と形成されていない部分の割合）で形成されている点で第１の実施形態と異なる。これら第２の開口部３４は、筐体３内の空気の流れがスムーズになるように、側面部３２の上下方向の配置及び周方向の配置が略均等になるように配置することが好ましい。本実施形態の照明器具１によれば、第２の開口部３４が、筐体３の側面部３２の略全域に亘って形成されているので、側面部３２の略全域からＬＥＤ素子から発生した熱を効率良く照明器具１の外部に排出することができる。

なお、本発明は上記各種実施形態の構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、照明器具１を、ダウンライト以外の照明器具として用いてもよい。

本発明の第１の実施形態に係る照明器具の斜視図。 同照明器具の配線の取付例を示す斜視図。 同照明器具のＡ−Ａ線断面図。 同照明器具のＢ−Ｂ線断面図。 同照明器具の施工例を示す断面図。 本発明の第２の実施形態に係る照明器具の断面図。 本発明の第３の実施形態に係る照明器具の断面図。 本発明の第４の実施形態に係る照明器具の斜視図。 同照明器具のＢ−Ｂ線断面図。 本発明の第５の実施形態に係る照明器具の断面図。

符号の説明

１ 照明器具
２ ＬＥＤユニット
３ 筐体
４ 第１の突出部
５ 第２の突出部
６ 第３の突出部
３１ 第１の開口部
３２ 側面部
３３ 背面部
３４ 第２の開口部

Claims (4)

1. ＬＥＤ素子が実装されたＬＥＤユニットと、前記ＬＥＤユニットを収納すると共に保持する筐体とを備えた照明器具であって、
   前記筐体は、前記ＬＥＤユニットの発光面に対向する第１の開口部と、前記ＬＥＤユニットの側面を覆う側面部と、前記ＬＥＤユニットの背面を覆う背面部とを有し、
   前記側面部には第２の開口部が形成され、
   前記ＬＥＤユニットは、その側面と前記側面部の内面との間に所定間隙をおいて保持されて、前記第１の開口部から前記第２の開口部まで繋がる空気流通路が形成されていることを特徴とする照明器具。
2. 前記筐体の側面部の内面には、内方に突出し、前記空気流通路を通る空気が内方に向かうように誘導する第１の突出部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。
3. 前記筐体の側面部の外面には、前記第２の開口部の周縁の一部から外方に突出し、前記筐体の内部から前記筐体の外部に向かう空気の流れを誘導する第２の突出部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。
4. 前記筐体の側面部の内面には、前記第１の開口部の近傍から前記第２の開口部の近傍まで延び、前記第１の開口部から前記第２の開口部に向かう空気の流れを誘導する第３の突出部が突出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。

Images