JP6578270B2

JP6578270B2 - 照明器具

Info

Publication number: JP6578270B2
Application number: JP2016252167A
Authority: JP
Inventors: 隆一古閑; 戸田　雅宏; 雅宏戸田; 高橋　浩司; 浩司高橋
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2016-12-27
Filing date: 2016-12-27
Publication date: 2019-09-18
Anticipated expiration: 2031-09-27
Also published as: JP2017084810A

Description

本発明の実施形態は、光源としてＬＥＤ等の発光素子を用い、その発光素子の放熱性を向上できる照明器具に関する。

ＬＥＤ等の発光素子を用いた街路灯が存在している。

特開２００７−１８８６８５号公報

このように発光素子としてＬＥＤを用いる場合に、街路灯のケースの内部に熱が籠もることがあり、放熱性の向上に関するニーズが存在していた。

実施形態の照明器具は、内面に設けられる複数のボスと、内面に設けられ上端部が前記ボスの上端部よりも上側に突出する複数のリブを有し、上側に開口を有し、下側に底面を有する箱状に形成された金属製の器具本体と；前記リブの上端部に接触する金属製の放熱板に載置され、複数の発光素子が実装されている略長方形の第１の基板と；前記複数の発光素子を点灯させるための回路部品を実装した略長方形の第２の基板と：透光性樹脂からなり、前記器具本体に取り付けられるカバーと；を具備し、前記第１の基板は、長手方向及び短手方向の長さが、それぞれ、前記第２の基板の長手方向及び短手方向の長さよりも長く、前記第２の基板よりも面積が広い基板であり、前記金属製の放熱板を介して前記複数のリブに載置されることで、前記第２の基板よりも前記上側の前記器具本体内に固定され、前記第２の基板は、絶縁部材の仕切板を介して、前記複数のボスを用いて固定されることにより、前記第１の基板よりも前記下側の前記器具本体内に固定されており、前記第１の基板の短手方向における前記複数のリブ同士の距離および前記第１の基板の短手方向の距離は、前記第１の基板の短手方向における前記複数のボス同士の距離よりも長いことを特徴とする。

本発明によれば、第１の基板および第２の基板における放熱性の向上が期待できる。

本発明の実施形態に係る照明器具を、下面側を上方に向けて示した斜視図である。図１に示す照明器具を分解して示す斜視図である。図１に示す照明器具を上方から透視して内部を示した上面図である。図３に示す照明器具のＦ４−Ｆ４線に沿った断面図である。図４に示す照明器具の放熱経路を模式的に示した断面図である。図１に示す照明器具の第２の基板および仕切板を分解して示す斜視図である。

本発明の実施形態に係る照明器具について、図１から図６を参照して説明する。本実施形態の照明器具（照明装置）は、主として屋外で使用されるいわゆる街路灯（防犯灯）である。

図１から図４に示すように、照明器具１１は、本体部（器具本体）１２、カバー１３、１２と連続的に設けられるとともに１２を屋外の柱等に取り付けるための取付部１６と、を備える。さらに、照明器具１１は、１２の内部空間１４に設けられる第１の基板１７と、第２の基板１８と、第２の基板１８を本体部（器具本体）１２から分離された位置に支持して本体部１２に取り付ける支持部２１を有し、第１の基板１７の裏面（他方の面３１Ｂ）に密着して設けられるレンズ２３と、を備える。さらに、照明器具１１は、本体部１２とカバー１３との間に介在されるリング状のパッキン２４と、外界の光を感知するセンサ（照度センサ）２５と、センサ２５を覆うセンサカバー２６と、センサ２５のノイズを防止するためのコンデンサ４２と、を備えている。

第１の基板（プリント回路板）１７は、一方の面３１Ａとそれとは反対側の他方の面３１Ｂとを有する基板本体３１と、基板本体３１の一方の面３１Ａに実装された複数の発光素子３２と、を含んでいる。発光素子３２のそれぞれは、例えばＬＥＤで構成されている。また、発光素子３２としては、有機ＥＬ素子等の固体発光素子なども適用できる。第１の基板１７の発熱量は、照明器具１１全体の発熱量のうちの概ね８割〜９割程度を占めている。

第２の基板（プリント回路板）１８は、複数の発光素子３２を点灯させるための複数の回路部品３３および回路を含んでいる。図４に示すように、第２の基板１８は、支持部２１によって本体部１２から分離された位置（浮いた位置）で支持されている。第２の基板１８は、後述する仕切板３６からも分離された位置に支持されている。第２の基板１８は、１２の外部にある電源と接続されている。また、第２の基板１８は、センサ２５と接続されており、センサ２５を介して昼間に外界の光を感知した際（例えば、外界の照度があるしきい値以上の場合）には発光素子３２を消灯させる。また、第２の基板１８は、外界の光をセンサ２５で感知できない夜間（例えば、外界の照度があるしきい値以下の場合）には発光素子３２を点灯させる。第２の基板１８の発熱量は、照明器具１１全体の発熱量のうちの概ね１割から２割程度を占めている。

図２、図４に示すように放熱板２２は、金属、例えば鉄によって長円形の板状に形成されている。放熱板２２は、後述するリブ３４および縁部３９を介して本体部１２と熱的に接続されている。図２に示すように、レンズ２３は、透光性のある樹脂材料によって方形板状に一体成形されている。図４等に示すように、レンズ２３は、発光素子３２に対応する位置に複数の凹部２３Ａおよび複数の凸部２３Ｂを有しており、発光素子３２からの光を所望の角度に案内して、照明器具１１の配光を制御する。

図４等に示すように、本体部１２は、金属、例えばアルミダイカストによって段付きの箱状に成形されている。本体部１２は、図６に示すように、その両側面で、内部空間１４の後述する第１の部分１４Ａに対応する位置に、複数のリブ３４を有している。図４、図６に示すように、複数のリブ３４のそれぞれは、本体部１２の内面から突出して設けられており、放熱板２２の１つの面と接触している。本体部１２は、リブ３４によって、放熱板２２との接触面積を多くして良好な熱伝導性を確保しつつ、本体部１２の極端な重量増加を抑制している。図４に示すように、第１の基板１７は、放熱板２２およびリブ３４を介して１２と熱的に接続されている。

図１、図２に示すように、カバー１３は、透光性のある樹脂材料によって半球状に成形されている。カバー１３は、ねじ３５等の固定部材によって本体部１２に固定されている。図４に示すように、内部空間１４は、第１の基板１７および放熱板２２が設けられた第１の部分１４Ａと、第２の基板１８が設けられた第２の部分１４Ｂと、を含んでいる。

支持部２１は、内部空間１４を第１の部分１４Ａと第２の部分１４Ｂとに仕切る仕切板３６と、第２の基板１８を仕切板３６に固定するためのロッキングサポート３７と、を含んでいる。図４、図６に示すように、仕切板３６は、第１の基板１７と第２の基板１８との間の位置に設けられており、本体部１２から突出した計４個のボス３８に対して第２のねじ４１等で固定されている。仕切板３６は、例えば合成樹脂材料によって方形の板状に形成されており、第２の基板１８を固定的に支持している。仕切板３６は、内部空間を第１の部分１４Ａと第２の部分１４Ｂとに仕切るだけでなく、第２の基板１８を１２から絶縁して落雷等に起因した第２の基板１８の故障を防ぐ役割も果たしている。

ロッキングサポート３７は、樹脂材料、例えばナイロン等によって成形されている。ロッキングサポート３７は、一対の返し部３７Ａを有しており、この返し部３７Ａの間に第２の基板１８を挟みこんでこれを保持することができる。第２の基板１８は、仕切板３６およびロッキングサポート３７によって、内部空間１４の第２の部分１４Ｂ内に固定的に保持される。このように、本実施形態の照明器具１１では、第２の基板１８が発光素子３２などの発熱部品から可能な限り熱的に隔離された構造を採用している。

続いて、図５を参照して、本実施形態の照明器具の放熱経路について説明する。第２の基板１８から発光素子３２に電力を供給すると、発光素子３２が発光するとともに、発光素子３２において熱が発生する。この発光素子３２で生じた熱は、主として放熱板２２に伝達され、放熱板２２から例えばリブ３４や本体部１２の縁部３９を介して本体部１２側に伝達される。発光素子３２からの熱は、主として本体部１２のうち、第１の部分１４Ａに対応する部分から外界に向けて放出される。このため、発光素子３２からの熱が第２の基板１８側に伝達されにくくなっている。一方、第２の基板１８から発生した熱は、内部空間１４（第２の部分１４Ｂ）中の空気を介して本体部１２に伝達される。このとき、第２の基板１８からの熱は、本体部１２のうち、第２の部分１４Ｂに対応する部分から外界に向けて放出される。このため、第２の基板１８からの熱が発光素子３２側に伝えられにくい構造となっている。

第１の実施形態によれば、照明器具１１は、内部空間１４を有する本体部１２と、一方の面３１Ａに複数の発光素子３２が設けられ、本体部１２と熱的に接続されて内部空間１４に設けられる第１の基板１７と、内部空間１４に設けられ、発光素子３２を点灯させる第２の基板１８と、第２の基板１８を本体部１２から分離された位置に支持する支持部２１と、を備える。この構成によれば、第１の基板１７からの熱は本体部１２側に積極的に伝えられ、第２の基板１８側に伝達されにくくすることができる。同様に、第２の基板１８からの熱が本体部１２に伝達されにくくなり、当該熱が本体部１２を介して第１の基板１７側に伝達されにくくすることができる。これらによって、第１の基板１７と第２の基板１８との間で、互いに熱的な悪影響を及ぼし合うことを防止することができる。

また、第１の基板１７の一方の面３１Ａとは反対側の他方の面３１Ｂに密着して設けられるとともに本体部１２と熱的に接続される放熱板２２を備える。この構成によれば、発光素子３２からの熱を効率よく本体部１２側に伝達させることができる。これによって、発光素子３２の熱が第２の基板１８側に伝達されることを防ぎ、第２の基板１８に熱暴走や異常動作を生じてしまうことを防止することができる。

支持部２１は、仕切板３６を含み、この仕切板３６は、第１の基板１７と第２の基板１８との間の位置に設けられ、内部空間１４を第１の基板１７のある第１の部分１４Ａと第２の基板１８のある第２の部分１４Ｂとに仕切る。この構成によれば、仕切板３６によって内部空間１４を二つの部分に分けることができ、発光素子３２から本体部１２に向かう熱の伝達経路と、第２の基板１８から空気を介して本体部１２に向かう熱の伝達経路と、を互いに分離することができる。これによって、発光素子３２の熱が第２の基板１８側に伝達されたり、第２の基板１８からの熱が第１の基板１７側に伝達されたりすることが極力防止され、第１の基板１７と第２の基板１８との間で熱的な分離性をより一層向上できる。

また、照明器具１１は、本体部１２の内面から突出して設けられ放熱板２２と接触する複数のリブ３４を備える。この構成によれば、放熱板２２と本体部１２との間の接触面積を増加させて、放熱板２２から本体部１２に向かう熱の伝導効率を向上することができる。これによって、発光素子３２からの熱を効率よく本体部１２側に伝達し、発光素子３２からの熱の放熱性を向上することができる。また、本体部１２における重量の増加を最小限にすることができる。

この場合、リブ３４は、第１の部分１４Ａに設けられる。この構成によれば、リブ３４によって発光素子３２から本体部１２に向かう熱の伝達効率を向上しつつ、発光素子３２からの熱がリブ３４を伝って第２の部分１４Ｂにある第２の基板１８に伝達されることを防止できる。

以上に本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１１…照明器具、１４…内部空間、１４Ａ…第１の部分、１４Ｂ…第２の部分、１７…第１の基板、１８…第２の基板、２１…支持部、２２…放熱板、３１Ａ…一方の面、３１Ｂ…他方の面、３２…発光素子、３４…リブ、３６…仕切板

Claims

内面に設けられる複数のボスと、内面に設けられ上端部が前記ボスの上端部よりも上側に突出する複数のリブを有し、上側に開口を有し、下側に底面を有する箱状に形成された金属製の器具本体と；
前記リブの上端部に接触する金属製の放熱板に載置され、複数の発光素子が実装されている略長方形の第１の基板と；
前記複数の発光素子を点灯させるための回路部品を実装した略長方形の第２の基板と：
透光性樹脂からなり、前記器具本体に取り付けられるカバーと；
を具備し、
前記第１の基板は、長手方向及び短手方向の長さが、それぞれ、前記第２の基板の長手方向及び短手方向の長さよりも長く、前記第２の基板よりも面積が広い基板であり、前記金属製の放熱板を介して前記複数のリブに載置されることで、前記第２の基板よりも前記上側の前記器具本体内に固定され、
前記第２の基板は、絶縁部材の仕切板を介して、前記複数のボスを用いて固定されることにより、前記第１の基板よりも前記下側の前記器具本体内に固定されており、
前記第１の基板の短手方向における前記複数のリブ同士の距離および前記第１の基板の短手方向の距離は、前記第１の基板の短手方向における前記複数のボス同士の距離よりも長いことを特徴とする照明器具。