JP6610878B2

JP6610878B2 - 照明器具

Info

Publication number: JP6610878B2
Application number: JP2015230493A
Authority: JP
Inventors: 祐輔一条; 裕行倉持; 正司中山
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2015-11-26
Filing date: 2015-11-26
Publication date: 2019-11-27
Anticipated expiration: 2035-11-26
Also published as: JP2017098140A

Description

本発明の実施形態は、発光モジュールを用いた照明器具に関する。

従来、照明器具として、例えば、施設などの天井に設置されるダウンライトなどの施設用照明器具がある。

このような照明器具では、床面の照度を確保するために、反射体などを用いて光を効率よく下方へ照射する構造を採るのが一般的であり、天井側に光を照射することは考慮されていなかった。

特開２０１３−２０１０８０号公報

本発明が解決しようとする課題は、主照射方向である下方への光の照射量を維持しながら、天井側にも光を照射できる照明器具を提供することである。

実施形態の照明器具は、器具本体、発光モジュール、拡散カバーおよび反射体を備える。器具本体は、下面に光源取付面を有する。発光モジュールは、基板、および基板に実装された複数の発光素子を有し、光源取付面に配設される。拡散カバーは、発光モジュールに対向する前面部、および前面部の周辺から光源取付面に向かって突出する側面部を有し、発光モジュールを覆う。反射体は、拡散カバーの前面部に対向する入射開口を有する。
拡散カバーは、光源取付面と反射体との間に位置し、光源取付面と反射体との間の側部空間を通じて側面部から器具背面側に光を照射する。

本発明によれば、主照射方向である下方への光の照射量を維持しながら、天井側にも光を照射することが期待できる。

一実施形態を示す照明器具の断面図である。同上照明器具の断面図である。同上照明器具の上方から見た斜視図である。同上照明器具の下方から見た分解状態の斜視図である。同上照明器具の下方から見た斜視図である。同上照明器具の拡散カバーおよび透明カバーの鉛直角と光束との関係を示す表である。同上照明器具の拡散カバーおよび透明カバーをそれぞれ用いた場合の配光図である。

以下、一実施形態を、図１ないし図７を参照して説明する。

図２に示すように、照明器具10は、天井埋込み形ダウンライトである。天井構造物である器具設置部11の下方に天井を構成する天井板12が設けられ、この天井板12に設けられた埋込み孔13に照明器具10が埋込み設置される。さらに、照明器具10は、器具設置部11から突設された２本の吊ボルト14に取り付けられる。

図２ないし図５に示すように、照明器具10は、器具本体17、器具支持体18、反射体取付体19、取付枠20および反射体21を備えている。

そして、器具本体17は、シャーシ23、このシャーシ23の下部に取り付けられた放熱器24、この放熱器24の下面に配設された光源部25、およびシャーシ23の上部に取り付けられた電源部26を備えている。なお、器具本体17は、水平方向の周囲が略四角形状の外形状を有しており、以下、一方の側面が互いに対向する方向を第１の方向ａ、他方の側面が互いに対向する方向であって第１の方向ａに対して交差する方向を第２の方向ｂという。

シャーシ23は、金属板によって形成されている。シャーシ23は、電源部26を搭載する搭載部29を備え、この搭載部29の第１の方向ａの両側に放熱器24を取り付ける放熱器取付部30が設けられている。

放熱器24は、例えば、アルミニウムなどの金属材料で、第２の方向ｂに沿って押出成形により一体に形成されている。放熱器24は、正方形に形成された光源取付部32、およびこの光源取付部32の上面から突出する複数のフィン33を備えている。光源取付部32の下面に光源部25を取り付ける四角形状であって例えば正方形で平面状の光源取付面32aが形成されている。複数のフィン33は第１の方向ａに沿って所定の間隔をあけて並設され、複数のフィン33の間は上方および第２の方向ｂにそれぞれ開口されている。そして、放熱器24の第１の方向ａの側面がシャーシ23の放熱器取付部30に取り付けられている。

光源部25は、放熱器24の光源取付面32aに配設される発光モジュール35、およびこの発光モジュール35を覆う拡散カバー36を備えている。

発光モジュール35は、四角形状であって例えば正方形状の基板37、およびこの基板37の前面に実装された複数の発光素子38を備えている。複数の発光素子38によって発光部および発光面が構成されている。発光素子38には、例えばＬＥＤが用いられている。基板37の背面が絶縁シートｓ（図１参照）を介して放熱器24の光源取付面32aに配設されている。

図１ないし図５に示すように、拡散カバー36は、透光性および光拡散性を有している。例えば、透光性を有する樹脂材料に拡散材を混入して所定の光拡散性を得ている。拡散カバー36は、発光モジュール35に対向する四角形状であって例えば正方形で平板状の前面部36a、およびこの前面部36aの周辺から背面側に向けて突出された周囲の側面部36bを有している。前面部36aには、複数のボス36cが前面部36aの背面側に突設されているとともに、前面部36aの前面四隅から突出部36dが突設されている。

拡散カバー36は、発光モジュール35を覆って放熱器24の光源取付面32aに配設され、拡散カバー36の複数のボス36cを挿通する複数のねじ39で放熱器24に締め付け固定されている。複数のねじ39で締め付け固定される拡散カバー36と放熱器24の光源取付面32aとの間に基板37が位置決めされて挟み込まれ、基板37の背面が放熱器24の光源取付面32aに押し付けられている。

拡散カバー36の前面部36aの外形は発光モジュール35の基板37の外形よりも大きく、拡散カバー36の側面部36bの外形は放熱器24の光源取付面32aの外形と略等しい。拡散カバー36の側面部36bは、放熱器24の光源取付面32aに対向し、その放熱器24の光源取付面32aに向けて突出されているが、放熱器24の光源取付面32aに接触していなくても接触していてもよい。

拡散カバー36の光拡散性は、各発光素子38からの光が拡散カバー36を透過して床面に照射された際に、各発光素子38からの強い光が床面の一部領域に投影されて輝度むらが発生しないように設定されている。

また、電源部26は、交流電源を入力し、所定の直流電源に変換して発光モジュール35に供給し、発光素子38を発光させる電源回路40を備えている。電源回路40は、シャーシ23の搭載部29に搭載された電源ボックス41内に収容されている。

また、器具支持体18は、器具支持部43、およびこの器具支持部43の両端から下方へ向けて折曲された取付枠取付部44を備えている。器具支持部43は、両端が器具本体17の第１の方向ａの両側部から突出するようにして、シャーシ23の搭載部29の下面に配設されるとともに、シャーシ23に対してねじ止め固定されている。器具本体17の第１の方向ａの両側部から突出する器具支持部43の両端側には、器具本体17を器具設置部11に対して取り付けるための器具取付部45が設けられている。器具取付部45は、吊ボルト14が挿通される取付孔46によって構成されている。

また、反射体取付体19は、器具本体17の第２の方向ｂに長い長方形の反射体支持部48、およびこの反射体支持部48の第１の方向ａの両側部から上方に折曲されて器具本体17に取り付けられる器具本体取付部49を備えている。反射体支持部48は、拡散カバー36よりも下方に配置され、拡散カバー36の突出部36dに当接し、拡散カバー36の前面部36aとの間に所定の間隙が設けられている。反射体支持部48の中央には、光源部25（発光モジュール35）に対向する開口部50が形成されている。開口部50は、発光モジュール35の外形よりも大きく、拡散カバー36よりも小さい寸法の正方形に形成されている。反射体支持部48の第１の方向ａである長手方向の両側部には、反射体21を取り付ける反射体取付部51がそれぞれ設けられている。反射体取付部51は、複数の取付孔52を備えている。そして、反射体取付体19は第２の方向ｂに開口されているため、器具背面側に拡散カバー36の側面部36bが露出されている。

また、取付枠20は、円筒状に形成されている。取付枠20は、円筒状の筒部54、およびこの筒部54の下端から外径方向に突出するフランジ部55を有している。筒部54は、器具支持体18の両端の取付枠取付部44に取り付けられている。フランジ部55は、照明器具10を埋込み孔13に埋め込み設置する際、天井板12の下面に当接可能となっている。

また、反射体21は、化粧枠57と反射板58とを一体的に組み合わされて構成されている。

化粧枠57は、円板状の上面部59、この上面部59から光照射方向である下方へ向けて拡開する傾斜円筒状の側面部60、および側面部60の下端から外径方向に突出する化粧枠部61を備えている。化粧枠部61は、この化粧枠部61の径が埋込み孔13の径よりも大きく、天井板12の下面に当接可能としている。化粧枠57の上面部59の中央には、光源部25の拡散カバー36に対向する開口部62が形成されている。開口部62は、発光モジュール35の外形よりも大きく、拡散カバー36の外形よりも小さい四角形であって例えば正方形に形成されている。化粧枠57の上面部59の周辺には、開口部62に対して第２の方向ｂの両側に複数の取付孔59a，59bが設けられている。例えば、化粧枠57の中心軸に対して対称位置に、一対の取付孔59aがそれぞれ設けられているとともに、一対の取付孔59aとは異なる対称位置に一対の取付孔59bがそれぞれ設けられている。一対の取付孔59aは周方向にだるま孔形状に設けられ、一対の取付孔59bは丸孔形状に設けられている。

反射板58は、円板状の上面部63、およびこの上面部63から光照射方向である下方へ向けて拡開する傾斜円筒状の側面部64を備えている。反射板58の上面部63の中央には、光源部25に対向する開口部65が形成されている。開口部65は、発光モジュール35の外形よりも大きく、拡散カバー36の外径よりも小さい四角形であって例えば正方形に形成されている。反射板58の上面部63の周辺には、開口部65に対して第２の方向ｂの両側に、各取付孔59a，59bの位置に対応して複数の挿通孔63a，63bが形成されている。挿通孔63aは取付孔59aが露出するように長孔状に設けられ、挿通孔63bは取付孔59bが露出するように丸孔形状に設けられている。

そして、反射板58の上面部63および側面部64が化粧枠57の上面部59および側面部60の内面側に配置され、反射板58の上面部63が化粧枠57の上面部59に複数のねじ66によって固定されている。ねじ66は、上面部59，63の開口部62，65に対して第１の方向ａの両側に配設されている。開口部62，65は、反射体21の入射開口21aとして構成されている。

反射体21は、反射体取付体19の反射体取付部51に、取付手段としての複数のねじ67およびナット68で取り付けられている。

次に、照明器具10の設置について説明する。

図２において、器具本体17から反射体21のみを外した状態で、器具本体17を天井板12の埋込み孔13に挿入し、器具支持体18の両側の器具取付部45（取付孔46）に吊ボルト14の先端を通し、吊ボルト14の先端に取付具としてナット70を螺着し、器具支持体18を吊ボルト14に取り付ける。この作業は、取付枠20と器具本体17との間を通じて行われる。なお、器具本体17を天井板12の埋込み孔13に挿入する際に、天井側に予め配線されている電源線を電源部26に接続する。

器具本体17の設置後、反射体21を取付枠20の内側に挿入し、この反射体21を複数のねじ67によって反射体取付部51に取り付ける。

このとき、反射体21のだるま孔形状の取付孔59aに通すためのねじ67を反射体取付部51に仮螺合（緩めた状態に螺合）し、取付枠20の内側に挿入する反射体21のだるま孔形状の取付孔59aの大径部分をそのねじ67に通し、反射体21を回動させてだるま孔形状の取付孔59aの幅狭の溝部分をそのねじ67に移動させることにより、反射体21をそのねじ67に引っ掛けて仮止めすることができる。

そのため、例えば、仮止めした反射体21から一旦、手を離して、取付孔59aを挿通するねじ67を反射体取付部51に締め付け固定したり、ねじ67を取付孔59bに挿通して反射体取付部51に締め付け固定することができ、作業性を向上できる。また、ねじ67を取付孔59bに挿通して反射体取付部51に螺着することにより、反射体21を回転止めし、反射体21の取付孔59aがねじ67から外れるのを防止できる。

そして、照明器具10の点灯時に、発光素子38が発光すると、発光素子38からの光が、拡散カバー36に入射し、拡散されて拡散カバー36の表面から出射する。

拡散カバー36の前面部36aの表面から出射する光は、反射体21の入射開口21aから反射体21の内側に入射し、反射体21の下面開口から主照射方向である下方へ照射される。

このとき、拡散カバー36を用いていることにより、各発光素子38からの光が拡散カバー36を透過して床面に照射された際に、各発光素子38からの強い光が床面の一部領域に投影されて照度むらが発生するのを防止することができる。

また、発光素子38からの光の一部は、側面部36bに直接入射し、または、拡散カバー36の内面で反射して側面部36bに入射し、側面部36bの表面から出射する。あるいは、拡散カバー36の前面部36aに入射した光の一部が、側面部36bに導光されて側面部36bの表面から出射する。拡散カバー36の側面部36bの表面から出射する光は、器具背面側に照射され、つまり、器具設置部11と天井板12との間の天井側空間に照射される。

このように器具設置部11と天井板12との間の天井側空間に光が照射されることにより、天井側空間が明るくなり、天井側空間でのメンテナンス作業の際の作業性を向上できる。

また、天井板12がない天井構造の場合には、照明器具10が露出する状態に天井に設置されるが、この場合、照明器具10から天井側にも光を照射することにより、空間全体を明るくすることができる。

そして、図６には、拡散カバー36と比較例の透明カバーとで、鉛直角と光束との関係を試験した結果を示す。鉛直角０°が直下方向、鉛直角９０°が水平方向、鉛直角１８０°が真上方向となる。また、図７には、拡散カバー36および比較例の透明カバーをそれぞれ用いた場合の配光図を示す。横軸が鉛直角、縦軸が光束である。

鉛直角０°〜１８０°の全光束は拡散カバー36と比較例の透明カバーともに同じ値であるが、鉛直角０°〜９０°の光束は拡散カバー36が比較例の透明カバーよりも減少し、鉛直角９０°〜１８０°の光束は拡散カバー36が比較例の透明カバーよりも増加した。

すなわち、器具背面側への光の割合は、拡散カバー36が比較例の透明カバーよりも０．９％増加した。

そのため、比較例の透明カバーでは全光束に対する器具背面側への光割合を１．４％以下であるが、拡散カバー36は全光束に対する器具背面側への光割合を１．５％以上とすることができる。

したがって、本実施形態の照明器具10によれば、主照射方向である下方への光の照射量を維持しながら、天井側にも光を照射できる。

さらに、拡散カバー36は、光源取付面32aと反射体21との間に位置するため、光源取付面32aと反射体21との間の側部空間を通じて、拡散カバー36の側面部36bから器具背面側に光を照射することができる。

また、拡散カバー36の前面部36aと反射体取付体19との間に隙間を設けているため、拡散カバー36の前面部36aから出射する光の一部をその隙間から器具背面側に照射することができる。

さらに、反射体取付体19と反射体21との間に隙間を設けているため、拡散カバー36の前面部36aから出射する光の一部をその隙間から器具背面側に照射することができる。

なお、拡散カバー36の第１の方向ａに配置される反射体取付体19の側面部分の一部を切り欠いて、拡散カバー36の側面部36bを露出させることにより、器具背面側へ照射される光の割合を増加させることができる。

また、照明器具10は、天井埋込形照明器具に限らず、天井直付形照明器具や天井吊下形照明器具などにも適用できる。

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は意図していない。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。

10 照明器具
17 器具本体
21 反射体
21a 入射開口
32a 光源取付面
35 発光モジュール
36 拡散カバー
36a 前面部
36b 側面部
37 基板
38 発光素子

Claims

下面に光源取付面を有する器具本体と；
基板、およびこの基板に実装された複数の発光素子を有し、前記光源取付面に配設された発光モジュールと；
前記発光モジュールに対向する前面部、およびこの前面部の周辺から前記光源取付面に向かって突出する側面部を有し、前記発光モジュールを覆う拡散カバーと；
前記拡散カバーの前記前面部に対向する入射開口を有する反射体と；
を具備し、
前記拡散カバーは、前記光源取付面と前記反射体との間に位置し、前記光源取付面と前記反射体との間の側部空間を通じて前記側面部から器具背面側に光を照射する
ことを特徴とする照明器具。