JP6811606B2 - 埋込型照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、埋込型照明器具に関する。

従来、天井等に形成された取付穴に埋め込まれて取り付けられるダウンライト型の埋込型照明器具が知られている（例えば、特許文献１参照）。ダウンライト型の埋込型照明器具は、ＬＥＤが基板回路に配置されて構成されたＬＥＤモジュールと、電源ユニットと、を有している。電源ユニットはケース部に収容され、ＬＥＤモジュールは、光源配置部に配置されている。埋込型照明器具においては、天井等の取付面の取付穴に光源配置部が配置され、ケース部は、天井板の上面に載置される。

特開２０１５−０５０００８号公報

上記公報に記載された埋込型照明器具では、例えば、ＬＥＤモジュールにおいて発生する熱の放熱効果を高めるためのヒートシンクや冷却ファンが設けられる等、部品点数が多くなり、埋込型照明器具を構成する部品の点数を減らすことは困難であった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、部品点数が少なく、且つ、ＬＥＤモジュール及び電源ユニットにより発生する熱を放熱可能な埋込型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本発明は、被取付部（例えば、後述の被取付部Ｃ）に埋め込まれて取り付けられる埋込型照明器具（例えば、後述の埋込型照明器具１００）であって、光源部（例えば、後述の電源部５１）と、前記光源部に給電する電源部（例えば、後述の電源部５１）と、放熱部（例えば、後述の放熱フィン６２２）を有し、前記光源部及び前記電源部が水平方向に並列的に配置された状態で、前記光源部及び前記電源部を覆うカバー材（例えば、後述のカバー材６０）と、を備える埋込型照明器具を提供する。

前記カバー材は、熱伝導性を有する金属により構成されていることが好ましい。また、前記カバー材は、上カバー部（例えば、後述の上カバー部６１）と、下カバー部（例えば、後述の下カバー部７１）とを有し、前記上カバー部及び前記下カバー部は、それぞれ一体成形されて構成されていることが好ましい。また、前記電源部は、電源回路（例えば、後述の電源回路５１１）を有し、前記電源回路は、前記上カバー部に固定されていることが好ましい。

本発明によれば、部品点数が少なく、且つ、ＬＥＤモジュール及び電源ユニットにより発生する熱を放熱可能な埋込型照明器具を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る埋込型照明器具１００を示す下方斜視図である。 本発明の一実施形態に係る埋込型照明器具１００を示す上方斜視図である。 本発明の一実施形態に係る埋込型照明器具１００を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る埋込型照明器具１００を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る埋込型照明器具１００を示す分解斜視図である。

以下、本発明の第一実施形態について、図面を参照して詳しく説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る埋込型照明器具１００を示す下方斜視図である。図２は、本発明の一実施形態に係る埋込型照明器具１００を示す上方斜視図である。図３は、本発明の一実施形態に係る埋込型照明器具１００を示す平面図である。

埋込型照明器具１００は、図１に示すように、建物構造体のエントランスやガーデンルームやカーポート等の天井等の被取付部Ｃに形成された、例えば、丸型の取付穴Ｈに埋め込まれて設置されるダウンライトである。被取付部Ｃは、金属板Ｃ１により構成されるエントランスのアーチの天井である。
以下の説明では、埋込型照明器具１００の上下方向を、埋込型照明器具１００が被取付部Ｃに設置された状態における上下方向（図４における上下方向）として定義して説明する。図４は、本発明の一実施形態に係る埋込型照明器具１００を示す断面図である。

埋込型照明器具１００は、光源部２１と、電源部５１と、カバー材６０とを備えている。
カバー材６０は、光源部２１と、電源部５１とを収容する上カバー部６１と、上カバー部６１の下部を覆う下カバー部７１と、を有するカバーを構成する。

上カバー部６１は、熱伝導性を有する金属、具体的にはダイカストにより一体成形されたアルミニウム合金により構成されており、主として光源部２１が固定されるヒートシンク６２と、ヒートシンク６２に一体成形されて接続され、主として電源部５１を覆って収容する電源収容部６４と、を有している。

ヒートシンク６２の下部は、光源固定部６２１を有しており、光源固定部６２１には、光源部２１が設けられている。ヒートシンク６２の上部は、光源固定部６２１に一体成形された放熱部としての放熱フィン６２２を有している。

光源部２１は、埋込型照明器具１００の照射面側に向けて光を出射する部分である。光源部２１は、図４等に示すように、光源固定部６２１に固定されており、基板２２と、基板２２に固定されレンズ２３が装着されたＬＥＤ素子とを備えている。基板２２は、平板状に加工された基板面に、点光源である１つまたは複数のＬＥＤ素子を備えたＬＥＤモジュールを構成する。ＬＥＤ素子には、レンズ２３が対向して配置されている。基板２２は、ヒートシンク６２の光源固定部６２１の底面４４ａに当接して配置され、ネジ等の取付部材により取り付けられる。基板２２は、図示しない配線によって電源部５１と電気的に接続されている。基板２２は光源固定部６２１の底面４４ａに当接している為、ＬＥＤ素子の点灯時には、電流が流れて発熱した基板２２の熱は、光源固定部６２１に伝達される。

なお、本実施形態では、光源として表面実装型のＬＥＤ素子を用いるが、光源の種類は表面実装型のＬＥＤ素子に限定されず、例えばＣＯＢ型発光モジュールや有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）などであっても実現可能である。また、基板２２は、熱伝導性シート（図示せず）や放熱グリスを介して光源固定部６２１に取り付けてもよく、これにより、より高い放熱性を得ることができる。

レンズ２３は、ＬＥＤ素子が発した光（発光光）を配光制御するための光学部材である。レンズ２３は、透光性の高い化学的に安定した光学材料（例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート、ガラスなど）を適用して形成される。また、本実施形態のレンズ２３は、用途に合わせた形状に形成してもよい。本実施形態では、レンズ２３は、図４に示すように、凸メニスカスレンズで構成されるレンズ本体２４を有している。レンズ本体２４は、出射面の中央部が下側に向かって突出した凸曲面形状に形成されている。また、レンズ本体２４は、入射面の中央部が下側に向かって凹む凹曲面形状に形成されている。

光源固定部６２１の下面（底面４４ａ）側には、反射部３１が設けられている。反射部３１は、光源部２１を中心にして下方に向かって傘状に開いた形状の光源用リフレクターを構成する。反射部３１は、図４に示すように、開口部３２と、断面視略ハ字状の周壁部３３と、を有している。反射部３１は、光源固定部６２１の開口部から延設される周壁部３３が下方に行くに従って広がる放物面状に形成される。周壁部３３の内周面は、光源部２１のＬＥＤ素子から発光される光を反射する反射面を構成する。また、周壁部３３の外周面には、図５に示すように、等間隔で略半円形状の凹部３３１が複数形成されている。図５は、本発明の一実施形態に係る埋込型照明器具１００を示す分解斜視図である。反射部３１の下端部は、ＬＥＤカバー８１の上面に対向するように配置されている。

ＬＥＤカバー８１は、埋込型照明器具１００の光源部２１からの出射光を制限する。ＬＥＤカバー８１は、光源部２１からの出射光を外部に出射する開口部３２を覆っており、図４等に示すように、反射部３１の開口部３２を閉塞するように配置される。開口部３２を塞ぐＬＥＤカバー８１の部分は、平坦な円板形状を有しており、その周縁部は、上方へ延びるように形成されている。このＬＥＤカバー８１の周縁部は、ＬＥＤカバー８１の周縁部と、下カバー部７１の開口を形成する下端フランジ部７２２の上面との間に、パッキン９１が挟まれた状態で支持されている。

ＬＥＤカバー８１は、透光性を有する部材で形成されており、絶縁性材料により形成される。具体的には、ＬＥＤカバー８１は、例えば、平板状のアクリル樹脂により形成されている。ＬＥＤカバー８１は、ヒートシンク６２の光源固定部６２１内に配置されたＬＥＤ素子からの光を透過させる透光性カバーを構成する。ＬＥＤカバー８１は、例えば、埋込型照明器具１００を被取付部Ｃに取り付けた場合に、使用者に視認される側（図４における下側）に出射面を形成する。また、ＬＥＤカバー８１の上面は、光源部２１からの光を入射する。

電源収容部６４は、箱状に形成されており、下方へ向けて開口する電源部収容空間６４１を有している。電源収容部６４は、図４等に示すように、水平方向においてヒートシンク６２に並列的に配置された位置関係を有している。このため、電源部収容空間６４１に収容されている電源部５１は、水平方向において光源部２１に並列的に配置された位置関係を有している。

ここで、「水平方向において、電源部５１と光源部２１とが並列的に配置された位置関係」とは、厳密に水平方向において、電源部５１と光源部２１とが並んでいる位置関係で配置されていることを意味するのみならず、本実施形態のように、光源部２１と電源部収容空間６４１とが、水平方向において並列的に配置された位置関係を有することにより、電源部５１と光源部２１とが、水平方向においてほぼ並列的に配置された位置関係を有することを意味する。電源部５１は、電源部収容空間６４１に収容され、電源収容部６４に固定されている。

電源部５１は、光源部２１が有するＬＥＤ素子に給電を行い、ＬＥＤ素子を点灯させるための電源装置である。電源部５１は、直方形状に加工されたプリント配線板５１２上に複数の電子部品５１３が実装された電源回路５１１により構成されている。電源収容部６４は、電源回路５１１の周囲を覆うとともに電源収容部６４内の所定位置に電源回路５１１を保持する。複数の電子部品５１３は、動作時に発熱する部品が含まれている。電子部品５１３から発する熱は、電源収容部６４に伝わる。電源部５１は、図示しないトランスにより降圧された直流電流を、基板２２に実装された複数のＬＥＤ素子に供給可能な適切なスペックの直流電流に変換する制御を行う。電源部５１は、先端部に図示しないコネクタ及びトランスを有する電源線５１５を介して、外部商用電源と電気的に接続される。

放熱フィン６２２は、光源固定部６２１の上面から上側へ複数突出して形成される板状の放熱部材である。複数の放熱フィン６２２は、ヒートシンク６２と電源収容部６４とを結ぶ方向（図３、図４における左右方向）に平行に、電源収容部６４に至るまで延びて形成されている。光源部２１が発生した熱は、光源固定部６２１を介してヒートシンク６２全体に伝達され、放熱フィン６２２から放熱される。

下カバー部７１は、熱伝導性を有する金属、具体的にはダイカストにより一体成形されたアルミニウム合金により構成されており、主として光源部２１の下側に対向する光源部対向部７２と、光源部対向部７２に一体成形されて接続され、主として電源部５１の下側に対向する電源部対向部７４と、を有している。

光源部対向部７２は、図５に示すように、円筒形状部７２１と、下端フランジ部７２２とを有している。円筒形状部７２１は、上下方向に軸心の延びる方向が一致する位置関係を有している。円筒形状部７２１の外面には、上下方向に延びる取付バネ係合溝７２４が形成されている。取付バネ係合溝７２４は、平面視で円形状を有する円筒形状部７２１において、円筒形状部７２１と電源部対向部７４とを結ぶ方向に直交する方向（図３における上下方向）における直径位置に一対形成されている。

一対の取付バネ係合溝７２４の上端部に相当する円筒形状部７２１の上端部には、それぞれビスにより取付バネ７６の上端部が固定されている。取付バネ７６の大部分は、取付バネ係合溝７２４に配置されている。取付バネ７６は、ステンレス鋼により構成され、複数個所で折り曲げられた帯状且つ板状の板バネにより構成されている。取付バネ７６の下端部は、円筒形状部７２１の半径方向外側へ広がる形状に形成されている。従って、取付バネ７６は、取付バネ７６の下端部が円筒形状部７２１の半径方向外側へ広がるように付勢する。取付バネ７６の下端部は、被取付部の丸型の取付穴Ｈの周縁部分に係合して、被取付部Ｃに埋込型照明器具１００は固定される。即ち、埋込型照明器具１００を被取付部Ｃの取付穴Ｈに設置した場合、取付バネ７６は、取付バネ７６が広がろうとする弾性力によって取付穴Ｈの周縁を押圧する。それにより、埋込型照明器具１００は被取付部Ｃに固定される。

下端フランジ部７２２は、円筒形状部７２１の下端部に一体成形されて接続されており、円筒形状部７２１の半径方向外側へ板状に広がると共に、円筒形状部７２１の半径方向内側へ板状に広がり、光源部２１からの出射光を外部に出射する円形の開口を形成している。円筒形状部７２１の半径方向内側へ板状に広がる下端フランジ部７２２の部分には、シリコーン樹脂により構成される環状のパッキン９１（図５参照）を介して、ＬＥＤカバー８１の周縁部が載置されて支持されている。

電源部対向部７４は、円筒形状部７２１の上端部であって、平面視で円形状に形成された円筒形状部７２１の周方向において、一対の取付バネ係合溝７２４の間の位置（図３における円筒形状部７２１の右部）に、一体成形されて接続されている。電源部対向部７４は、長方形状の板状に形成されており、上カバー部６１に固定された電源部５１に対向する位置関係を有している。

上述の構成の下カバー部７１は、シリコーン樹脂製のカバー部間パッキン９２を介して、上カバー部６１にビスによって固定されている。
具体的には、カバー部間パッキン９２は、上カバー部６１、下カバー部７１の周縁部に沿った平板状の環状に形成されており、上カバー部６１の周縁部と、下カバー部７１の周縁部とによって挟まれている。

カバー部間パッキン９２の周縁部であって、電源部対向部７４の周縁部と電源収容部６４の周縁部とによって挟まれている部分は、更に下方へ延びて形成されている。この部分は、長方形状に形成された電源部対向部７４の周囲の辺のうちの、円筒形状部７２１に一体的に接続されていない一対の長辺及び１つの短辺の側面を覆っている。

また、カバー部間パッキン９２の周縁部であって、円筒形状部７２１の周縁部と光源固定部６２１の周縁部とによって挟まれている部分の一部、より具体的には、電源部対向部７４に接続されている円筒形状部７２１の側とは反対の円筒形状部７２１の側の部分と、電源部収容部に接続されている光源固定部６２１の側とは反対の光源固定部６２１の側の部分と、によって挟まれるカバー部間パッキン９２の部分の近傍の部分（図４の左端部近傍の部分）は、更に下方へ延びて形成されている。この部分は、図４に示すように、円筒形状部７２１の内周面と、ＬＥＤカバー８１の周縁部から上側に延びる部分の外周面との間に入り込んでいる。

本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
被取付部Ｃに取り付けられる埋込型照明器具１００は、光源部２１と、光源部２１に給電する電源部５１と、放熱部としての放熱フィン６２２を有し、光源部２１及び電源部５１が水平方向に並列的に配置された状態で、光源部２１及び電源部５１を覆うカバー材６０と、を備える。

これにより、光源部２１及び電源部５１により発生する熱を放熱フィン６２２より十分に放熱することができる。また、光源部２１及び電源部５１が水平方向に並列的に配置された状態となるため、上下方向において、光源部２１の上端と電源部５１の上端とをほぼ同じ高さとすることが可能となり、埋込型照明器具１００の高さを、従来と比較して、圧倒的に低くすることが可能となる。また、電源部５１と光源部２１との間の電気的な配線を容易とすることが可能となる。

また、放熱フィン６２２、光源部２１、及び、電源部５１が、カバー材６０により覆われて収容されるため、部品点数を減らすことが可能である。また、電源部５１が埋込型照明器具１００の外部に露出することを回避可能である。また、電源部５１と光源部２１との間に従来設けられていたシール部材を省くことが可能となる。

また、カバー材６０は、熱伝導性を有する金属により構成されている。これにより、効率的に光源部２１において発生した熱の放熱を行うことが可能となり、埋込型照明器具１００の小型化を実現することが可能となる。更に、ヒートシンク６２含めたカバー材６０の全体をアルミダイカストにすることで、より効率的に放熱を行い、より小型化を実現することが可能となる。

また、カバー材６０は、上カバー部６１と、下カバー部７１とを有し、上カバー部６１及び下カバー部７１は、それぞれ一体成形されて構成されている。これにより、より部品点数を減らした、製造が容易な埋込型照明器具１００とすることが可能となる。また、上カバー部６１と下カバー部７１とにより囲まれる空間を、気密とすることが容易となる。

また、電源部５１は、電源回路５１１を有し、電源回路５１１は、上カバー部６１に固定されている。これにより、電源部５１で発生した熱を、光源部２１において発生した熱とともに、放熱することが可能となる。また、万が一電源部収容空間６４１内に浸水が生じた場合であっても、電源回路５１１が水に浸かることを回避することが可能となる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
例えば、埋込型照明器具の各部の構成は、本実施形態における各部の構成に限定されない。例えば、上カバー部と、下カバー部とを有するカバー材の形状は、本実施形態におけるカバー材６０の形状に限定されない。

２１…光源部
５１…電源部
６０…カバー材
６１…上カバー部
７１…下カバー部
７６…取付バネ
８１…ＬＥＤカバー
１００…埋込型照明器具
５１１…電源回路
６２２…放熱フィン（放熱部）
Ｃ…被取付部

Claims (4)

1. 被取付部に埋め込まれて取り付けられる埋込型照明器具であって、
   光源部と、
   前記光源部に給電する電源部と、
   放熱部を有し、前記光源部及び前記電源部が水平方向に並列的に配置された状態で、前記光源部及び前記電源部を覆うカバー材と、を備え、
   前記カバー材は、上カバー部と、下カバー部とを有し、
   前記放熱部は、放熱フィンを有し、
   前記上カバー部に一体成形されて接続されたヒートシンクの上部は、前記放熱フィンを有している埋込型照明器具。
2. 前記カバー材は、熱伝導性を有する金属により構成されている請求項１に記載の埋込型照明器具。
3. 前記上カバー部及び前記下カバー部は、それぞれ一体成形されて構成されている請求項１又は請求項２に記載の埋込型照明器具。
4. 前記電源部は、電源回路を有し、
   前記電源回路は、前記上カバー部に固定されている請求項３に記載の埋込型照明器具。

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