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発明の名称 照明器具
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−35380(P2007−35380A)
公開日 平成19年2月8日(2007.2.8)
出願番号 特願2005−215070(P2005−215070)
出願日 平成17年7月25日(2005.7.25)
代理人 【識別番号】100084375
【弁理士】
【氏名又は名称】板谷 康夫
発明者 前原 稔 / 川南 博生
要約 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。
特許請求の範囲
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、LED(Light Emitting Diode)素子を光源とする照明器具に関する。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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。
【0004】
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。
【特許文献1】特開2005−108544号公報(第7頁、図5)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
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。
【0006】
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。
【0007】
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。
【課題を解決するための手段】
【0008】
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。
【0009】
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。
【0010】
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。
【0011】
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。
【発明の効果】
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る照明器具の斜視図。
【図2】同照明器具の配線の取付例を示す斜視図。
【図3】同照明器具のA−A線断面図。
【図4】同照明器具のB−B線断面図。
【図5】同照明器具の施工例を示す断面図。
【図6】本発明の第2の実施形態に係る照明器具の断面図。
【図7】本発明の第3の実施形態に係る照明器具の断面図。
【図8】本発明の第4の実施形態に係る照明器具の斜視図。
【図9】同照明器具のB−B線断面図。
【図10】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】
【0040】
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




 

 


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