JP6026297B2 - 照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、天井埋込型のダウンライト等の照明器具に関するものである。

近年、高輝度で長寿命であるＬＥＤ（発光ダイオード）を光源として使用する照明器具が普及してきている。

ところが、ＬＥＤの最大の問題は、投入した電力の大部分が熱となり、自身が発する熱によって発光効率や耐久寿命が低下するという点である。このため、照明器具にヒートシンクを設け、このヒートシンクによる放熱によってＬＥＤの発熱を抑える冷却構造も実用化されている（例えば、特許文献１参照）。

ここで、ヒートシンクを備えた従来の照明器具を図６に示す。

即ち、図６は従来の照明器具の設置状態を示す断面図であり、図示の照明器具１０１は、天井埋込型のダウンライトであって、器具本体１０２にはヒートシンク１０３が取り付けられており、このヒートシンク１０３の下面には、ＬＥＤ１０４を実装して成る基板１０５が放熱シート１０６を介して取り付けられている。そして、器具本体１０２の両側には、板バネ状の取付バネ１０７が設けられている。

而して、ダウンライト１０１は、両側の取付バネ１０７を押し縮めた状態で天井壁１１０に開口する孔１１０ａに下方から通された後、取付バネ１０７が自身の弾性によって広がって孔１１１０ａの周縁に係止されることによって図示のように固定される。

斯かるダウンライト１０１において、ＬＥＤ１０４が起動されてこれが発光すると、その光は天井壁１１０の孔１１０ａを通過して下方に照射され、下方の照明に供される。これと同時に、ＬＥＤ１０４は発光によって熱を発生するが、その熱は基板１０５から放熱シート１０６を経てヒートシンク１０３へと伝導し、ヒートシンク１０３から天井内へと放熱され、この放熱によってＬＥＤ１０４の温度上昇が抑えられる。

特開２０１２−２０４１９９号公報

ところで、近年の照明器具の高出力化に伴い、ヒートシンクには高い放熱性能が求められているが、ヒートシンクはアルミダイカスト等によって構成されているため、図６に示すダウンライト１０１においては、ヒートシンク１０３のサイズは天井壁１１０の孔１１０ａを通過し得る大きさに制限される。

ヒートシンクの放熱性能を高めるには、その表面積（伝熱面積）を大きく、放熱フィンの間隔を或る程度空ける必要があるが、図６に示すようなダウンライト１０１にあっては限界がある。又、ヒートシンク１０３の高さを高くしても、熱源であるＬＥＤ１０４からの距離が長くなるため、放熱性能の向上は少ない。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、被取付部材の孔の大きさによって制限されることなく、ヒートシンクの放熱性能を高めることができる照明器具を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、器具本体に光源と放熱フィンを有するヒートシンクを背中合わせに取り付けて構成され、被取付部材に開口する孔から挿入され、前記器具本体に設けられた取付バネによって被取付部材の孔の周縁に固定される照明器具において、前記放熱フィンを可撓性シートによって拡開可能に構成し、該放熱フィンを押し縮めた状態で前記被取付部材の孔を通過させた後に当該放熱フィンが拡開するようにしたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記放熱フィンを前記取付バネの付勢力によって拡開させるようにしたことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記放熱フィンを専用のバネの付勢力によって拡開させるようにしたことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記放熱フィンを多方向に拡開させるようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、放熱フィンを押し縮めた状態で天井壁等の被取付部材の孔を通過させ、その後は放熱フィンを拡開させるようにしたため、放熱フィンの表面積（伝熱面積）を拡大させ、間隔も広げることができる。この結果、当該照明器具が通過する被取付部材の孔の大きさに制限を受けることなく、ヒートシンクの放熱性能を高めることができ、ＬＥＤ等の光源を効率良く冷却してその温度上昇を抑えることができる。尚、放熱フィンを多方向に拡開させるようにすれば、その表面積を更に拡大させることができる。

本発明の実施の形態１に係る照明器具の断面図であって、（ａ）は設置前の状態、（ｂ）は設置後の状態をそれぞれ示す。 本発明の実施の形態１に係る照明器具のヒートシンクの状態を示す平面図であって、（ａ）は収縮状態、（ｂ）は拡開状態をそれぞれ示す。 本発明の実施の形態１に係る照明器具においてヒートシンクの形状を孔の形状に合わせた例を示す図であって、（ａ）は収縮状態、（ｂ）は拡開状態をそれぞれ示す。 本発明の実施の形態２に係る照明器具の設置状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態３に係る照明器具におけるヒートシンクの状態を示す図であって、（ａ）は収縮状態を示す平面図、（ｂ）は拡開状態を示す平面図、（ｃ）は拡開状態を示す側断面図である。 従来の照明器具の設置状態を示す断面図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１に係る照明器具の断面図であって、（ａ）は設置前の状態、（ｂ）は設置後の状態を示す図、図２は同照明器具のヒートシンクの状態を示す平面図であって、（ａ）は収縮状態、（ｂ）は拡開状態を示す図である。

本実施の形態に係る照明器具１は、天井埋込型のダウンライトであって、このダウンライト１においては、器具本体２に設置されたヒートシンク３のベース３ａの下面に、光源であるＬＥＤ４が実装された基板５が放熱シート６を介して取り付けられている。つまり、器具本体２には、ＬＥＤ４と基板５とがヒートシンク３と背中合わせに取り付けられている。そして、器具本体２の両側には板バネ状の取付バネ７が設けられている。

ところで、本実施の形態では、ヒートシンク３の放熱フィン３ｂは、熱伝導率の高い可撓性の紙製放熱シートによって構成されており、ベース３ａ上に立設された放熱フィン３ｂは、蛇腹状に折り返されて扇子状に成形されている。そして、この放熱フィン３ｂの両端は、両側の各取付バネ７にそれぞれ取り付けられている。

而して、ダウンライト１の設置に際しては、図１（ａ）に示すように、取付バネ７とヒートシンク３の放熱フィン３ｂが被取付部材である天井壁１０の円形の孔１０ａの内径よりも小さく押し縮められた状態で、ダウンライト１が天井壁１０の孔１０ａに下方から通される。このときのヒートシンク３の放熱フィン３ｂの状態を図２（ａ）に示すが、収縮状態にある放熱フィン３ｂの間隔は狭い状態にある。

ダウンライト１が天井壁１０の孔１０ａを通過すると、図１（ｂ）に示すように、両側の板バネ７は自らの弾性によって開いて孔１０ａの周縁に係止されるため、ダウンライト１が天井壁１０の裏側に収納された状態で固定される。そして、これと同時にヒートシンク３の放熱フィン３ｂが取付バネ７の付勢力によって扇形に拡開するため、その表面積（伝熱面積）が拡大するとともに、図２（ｂ）に示すように放熱フィン３ｂの間隔も広げられる。この結果、天井壁１０の孔１０ａの大きさに制限を受けることなく、ヒートシンク３の放熱性能が高められ、ＬＥＤ４が効率良く冷却されてその温度上昇が抑えられる。

ところで、図３（ａ）に示すように、ヒートシンク３の放熱フィン３ｂの形状を、該放熱フィン３ｂが収縮状態にあるときに天井壁１０の孔１０ａの円形状に合わせておけば、これが図３（ｂ）に示すように拡開したときの表面積を更に拡大させることができ、ヒートシンク３の放熱性能を一段と高めることができる。

＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態を図４に基づいて以下に説明する。

図４は本発明の実施の形態２に係る照明器具の設置状態を示す断面図であり、本図においては図１に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。

前記実施の形態１においては、ヒートシンク３の放熱フィン３ｂの両端を両側の取付バネ７に取り付け、該放熱フィン３ｂを取付バネ７の付勢力によって拡開させるようにしたが、本実施の形態では、専用のバネ８を設け、このバネ８によって放熱フィン３ｂを拡開させるようにしており、他の構成は前記実施の形態１のそれと同じである。従って、本実施の形態においても、前記実施の形態１と同様の効果が得られる。

＜実施の形態３＞
次に、本発明の実施の形態３を図５に基づいて以下に説明する。

図５は本発明の実施の形態３に係る照明器具におけるヒートシンクの状態を示す図であって、（ａ）は収縮状態を示す平面図、（ｂ）は拡開状態を示す平面図、（ｃ）は拡開状態を示す側断面図である。

本実施の形態では、ヒートシンク３の放熱フィン３ｂが収縮状態にあるときには、図５（ａ）に示すように、放熱フィン３ｂは星形（ヒトデ形）に折り畳まれており、ダウンライト１が天井壁１０の孔１０ａを通過すると、図５（ｂ），（ｃ）に示すように放熱フィン３ｂが４つの取付バネ７によって直交する２方向に広げられ、該放熱フィン３ｂが図示のように袋状に拡開するようにしている。

而して、本実施の形態のように、ヒートシンク３の放熱フィン３ｂを２多方向に拡開させるようにすれば、その表面積を更に拡大させることができ、ヒートシンク３の放熱性能を効果的に高めることができる。

尚、本実施の形態では、ヒートシンク３の放熱フィン３ｂを２方向に拡開させたが、３方向以上の多方向に拡開させるようにしても良い。

ところで、以上は本発明をダウンライトに対して適用した形態について説明したが、本発明は、壁や床に埋設される他の任意の照明器具に対しても同様に適用可能であることは勿論である。

又、以上の実施の形態では、放熱フィンを熱伝導率の高い紙製放熱シートによって構成したが、これには、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、マグネシア、アルミナシリケート、シリコン、鉄、炭化珪素、炭素、窒化硼素、アルミナ、シリカ、アルミニウム、銅、銀、金等の熱伝導粉末を繊維に結合してシート上に抄紙したものや、黒鉛紙の紙面の両面にアルミニウム又はその合金等では挟み込まれたものがある。

更に、以上の実施の形態では、放熱フィンを構成する可撓性シートを紙製放熱シートによって説明したが、これに代えて熱伝導粉末を添加して成る樹脂放熱シートや、薄いアルミニウムや銅とグラファイトによる積層構造を持つ金属性放熱シート等を用いても良く、可撓性があり熱伝導率・熱放射率等の放熱特性が高いものであれば、使用可能である。

１ ダウンライト（照明器具）
２ 器具本体
３ ヒートシンク
３ａ ヒートシンクのベース
３ｂ ヒートシンクの放熱フィン
４ ＬＥＤ（光源）
５ 基板
６ 放熱シート
７ 取付バネ
８ バネ
１０ 天井壁（被取付部材）
１０ａ 天井壁の孔

Claims (4)

1. 器具本体に光源と放熱フィンを有するヒートシンクを背中合わせに取り付けて構成され、被取付部材に開口する孔から挿入され、前記器具本体に設けられた取付バネによって被取付部材の孔の周縁に固定される照明器具において、
   前記放熱フィンを可撓性を有する放熱シートによって拡開可能に構成し、該放熱フィンを押し縮めた状態で前記被取付部材の孔を通過させた後に当該放熱フィンが拡開するようにしたことを特徴とする照明器具。
2. 前記放熱フィンを前記取付バネの付勢力によって拡開させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の照明器具。
3. 前記放熱フィンを専用のバネの付勢力によって拡開させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の照明器具。
4. 前記放熱フィンを多方向に拡開させるようにしたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の照明器具。
   

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