JP7190766B2 - Led照明装置 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載のLED照明装置は、発光素子を実装した基板と、当該基板を表面に載置して保持する光源保持部と、を有し、前記光源保持部の表面にねじ止めされ、前記基板を覆うカバーを備え、前記カバーの縁部の複数箇所を前記基板に向かって凹ませて、前記ねじ止め用のねじ止め部を設けている。
一方で、放熱特性を高めたいという要望もある。
本発明は、放熱特性を高めることができるLED照明装置を提供することを目的とする。
実施形態の一態様に係るLED照明装置は、光源としての複数個のLED素子がLED基板に実装されてなるLEDモジュールと、前記LEDモジュールを覆う透光性カバーと、前記LEDモジュールと前記透光性カバーとが表面に装着される金属ベース板と、前記金属ベース板の裏面に固定され且つ当該金属ベース板の裏側に延伸する複数のフィンとを備え、前記複数のフィンは、金属板からなり、表裏に延伸する一対のフィン部と、前記一対のフィン部の表側端を連結し、前記金属ベース板の裏面に固定される連結部とを有し、前記複数のフィンは、前記連結部が放射状又は平行となる状態で、配される。
実施形態の別態様に係るLED照明装置において、前記連結部は、貫通孔を複数個有し、前記金属ベース板は、前記貫通孔に嵌合する凸部を有する。
実施形態の別態様に係るLED照明装置において、前記連結部は表側に突出する凸部を複数個有し、前記金属ベース板は、前記凸部と嵌合する凹部を有する。
実施形態の別態様に係るLED照明装置において、前記複数のフィンは、裏側から見ると、中央を挟んで対向する状態で配され、対向する2つのフィンの連結部が一直線上に位置する。
実施形態の別態様に係るLED照明装置において、前記金属ベース板は、周縁から表側に延出する鍔部を有する。
明細書に係るLED照明装置は、光源としての複数個のLED素子がLED基板に実装されてなるLEDモジュールと、前記LEDモジュールを覆う透光性カバーと、前記LEDモジュールと前記透光性カバーとが表面に装着される円形状の金属ベース板と、前記金属ベース板の裏面に固定され且つ当該金属ベース板の径方向に延伸する複数のフィンと、前記複数のフィンの裏面に配されるフィンカバー体とを備え、前記フィンカバー体は、環状部を有し、前記環状部から前記金属ベース板側に延出する複数の脚部を有し、前記脚部は、前記複数のフィン間に配される。
明細書に係るLED照明装置において、前記フィンカバー体は、前記環状部よりも前記径方向の内側に配される内環状部を有し、前記内環状部と前記環状部とを連結する連結部を有し、前記脚部は、前記環状部と前記連結部における前記環状部側に跨る状態で設けられる。
明細書に係るLED照明装置において、前記脚部は、延伸する方向と直交する断面がコ字状である。
明細書に係るLED照明装置において、前記フィンカバー体は、前記環状部の外周縁から表側に外開き状に延伸するカバー部を有する。
明細書に係るLED照明装置は、気密性を確保しつつ軽量化することができるLED照明装置を提供することを目的とするものであり、光源としての複数個のLED素子がLED基板に実装されてなるLEDモジュールと、前記LEDモジュールを覆う透光性カバーと、前記LEDモジュールと前記透光性カバーとが表面に装着される薄肉の金属ベース板とを備え、前記金属ベース板は、前記LEDモジュールと前記透光性カバーとを装着するための装着具を表面に有する。この構成によれば、金属ベース板の表面に装着具を設けているため、金属ベース板を薄くできる。これにより金属ベース板を薄くでき、軽量化を図ることができる。
明細書に係るLED照明装置において、前記透光性カバーは、前記LEDモジュールを覆う被覆部と、前記金属ベース板の表面に対向する環状部を有し、前記環状部と前記金属ベース板との間であって前記透光性カバー用の装着具の内側にパッキンが配されている。これによりLEDモジュールを収容する空間の気密性を維持できる。
明細書に係るLED照明装置において、前記金属ベース板の裏面に、当該金属ベース板より薄い金属板で構成された複数個のフィンが立設されている。これにより、フィンの軽量化を図ることができる。
明細書に係るLED照明装置において、前記複数個のフィンにおいて、前記金属ベース板とは反対側の端部を覆うフィンカバー体を有し、前記フィンカバー体は前記フィンの裏側端が嵌合する溝を有する。フィンの振動等を規制することができる。
明細書に係るLED照明装置において、前記金属ベース板は外周縁に表側に延出する鍔部を有し、前記鍔部の内周面が前記透光性カバーの前記環状部の外周面に当接又は近接する。これにより、金属ベース板の裏側周縁やフィン形成部に油滴や水滴の滞留や塵の堆積が生じ難くできる。
1.概要
第1実施形態に係るLED照明装置(以下、単に「照明装置」とする。)1は、大型店舗、倉庫、工場等の屋内でソケット(図示省略)に装着されて使用される、所謂、口金付きの高輝度ランプである。
照明装置1は、図1~図4に示すように、LED素子131を備える光源部3、光源部3を支持する支持部5、光源部3を覆うカバー部7、ソケット側に接続される接続部9を少なくとも有する。照明装置1は、前記各部を構成するために、LEDモジュール13、ヒートシンク15、透光性カバー17、口金付き筒体19を有する。本実施形態では、ヒートシンク15を保護するフィンカバー体16を有する。
以下、各部について説明する。
(1)光源部
主に図4及び図5を用いて説明する。
光源部3は具体的にはLEDモジュール13により構成される。LEDモジュール13は、複数個のLED素子131と、複数のLED素子131を実装するLED基板133とから構成される。LEDモジュール13は受電用のコネクタ135をLED基板133に有している。コネクタ135は図8や図10に示す電源側のコネクタ184に着脱自在に接続される。
LED素子131は、定格点灯時の1個の消費電力が0.1[W]以上1[W]以下に設定された、所謂、「Middle Power」タイプである。ここでの1個のLED素子131の消費電力は0.2[W]である。
LED素子131として、発光効率の高いMiddle Powerタイプを使用することで、全体のLED素子131の発熱量を抑えることができ、後述の板金タイプのヒートシンク15を利用できる。また、1個当たりのLED素子131の消費電力を0.1[W]以上1[W]以下に設定することで発熱量を低くでき、LED基板133に高密度で実装できる。さらに、1個当たりのLED素子131の発熱量を抑えることにより、薄肉の金属板をプレス成形してなる所謂板金フィンを使用することできる。これにより、例えば1個当たりの消費電力が1[W]より大きい所謂High Powerタイプを使用する場合の熱伝導性の優れた材料でLEDモジュールを実装する支持部材とフィンとを一体化させた厚肉のヒートシンク(アルミダイキャスト品)を使用する必要がなくなり、大幅な軽量化を図ることができる。
LED基板133は支持部5の一例であるヒートシンク15に装着するためのモジュール装着部133b,133cを有している。ここでの装着にはヒートシンク15から延伸するねじ体(モジュール装着部151bである。)とナット体139aとが利用される。モジュール装着部133bは、貫通孔により構成され、円形状のLED基板133の径方向の中間部位であって周方向に間隔をおいて複数個(ここでは3個である。)ある。モジュール装着部133cは、欠けにより構成され、円形状のLED基板133の外周縁であって周方向に間隔をおいて複数個(ここでは6個である。)ある。欠けは外周縁から中心に向かって延伸している。なお、モジュール装着部133cは貫通孔により構成してもよい。
図4及び図5を用いて説明する。
支持部5はヒートシンク15の金属ベース板151により構成されている。ヒートシンク15は、金属ベース板151と複数のフィン153とから構成されている。金属ベース板151及びフィン153は厚みが5[mm]以下の金属板をプレス加工して構成される。このため、フィン153は板金タイプのフィンと言える。なお、金属ベース板151とフィン153の材料はアルミニウムである。
金属ベース板151はLED基板133の形状に対応して円形状をしている。金属ベース板151は、表面にLEDモジュール13を搭載するモジュール支持部151aを有している。
金属ベース板151は、モジュール支持部151aにLEDモジュール13を装着するモジュール装着部151bを有している。つまり、金属ベース板151は、当該金属ベース板151を構成する金属板に貫通孔を設けることなく、LEDモジュール13を装着するためのモジュール装着具を表面に有している。なお、モジュール装着具の符号も「151b」を利用する。
ねじ部は円形状の金属ベース板151の半径方向の中間部位と外周に近い部位であって周方向に間隔をおいて複数個(ここでは9個である。)設けられている。なお、モジュール装着部151bはLEDモジュール13のモジュール装着部133b,133cに対応している。
ねじ部は、LED基板133のモジュール装着部133b,133cである貫通孔や欠けを挿通し、LED基板133の表側でナット体139aと螺合する。
すなわち、筒体連結部151cは、口金付き筒体19と裏面で当接し且つ連結体14と表面で当接する当接部分151dと、口金付き筒体19が当接部分151dに当接する際に口金付き筒体19の延伸片が通過するための貫通孔151eとを有している。ここでは、口金付き筒体19と連結体14との係合状態を固定する固定体139b用の貫通孔151fを有している。なお、固定体139bは、表側から連結体14の貫通孔145aと金属ベース板151の貫通孔151fを挿通して、図9に示す口金付き筒体19のねじ穴193dに螺合する。
凹入部分151gの底部分である当接部分151d及び連結体14は円環状をし、中央の貫通孔151hや開口141aが、口金195側に接続された電気ケーブル185a,185b(図10参照)を通すための孔となっている。
一例としてのカバー装着具151jはねじ孔又はねじ穴を有する金属筒体により構成されている。ここでは内周面に雌ねじを有する金属筒体が利用されている。カバー装着部151jは金属ベース板151を構成する金属板にカバー装着具(151j)が打ち込み又は溶接で固定されて金属板と一体化される。なお、カバー装着具が金属板と一体化されたカバー装着部151jは、金属板の表面に設けられたボス151kとボス151kに設けられたねじ穴151lとなる。カバー装着部151jは金属ベース板151の外周縁に近い部位であって周方向に等間隔をおいて複数個(ここでは、6個である。)設けられている。ねじ穴151lにはワッシャ付きねじ体139cが螺合する。
なお、透光性カバー17を金属ベース板151に装着した際に、ワッシャ付きねじ体139cにおいてねじ穴151lに螺合している雄ねじ部の長さは、ねじ穴151lの深さ(長さ)よりも短い。これにより、カバー装着具151jが金属ベース板151を構成する金属板から外れたり、金属板に孔をあけたりするようなことを防げる。これにより、LEDモジュール13を収容空間の密閉性を維持できる。
金属ベース板151の外周縁は表側に延伸する表鍔部151mとなっている。表鍔部151mは金属ベース板151を機械的に強化するリブとしての機能を有している。表鍔部151mの内周面は透光性カバー17の外周面に当接又は近接する。
ここでのフィン153は金属板を「コ」字にプレスして構成される。フィン153は、表裏に延伸する一対のフィン部153a,153aと、一対のフィン部153a,153aの表側端を連結する連結部153bとを有する。なお、ここでの連結部153bは一対のフィン部153a,153aに対して直交する状態で連結している。
連結部153bは裏側から見たときに細長の等脚台形状をしている。長さの短い底辺が金属ベース板151の中心側に位置するように、複数個のフィン153が周方向に等角度をおいて放射状に配されている。
連結部153bは、金属ベース板151の径方向に間隔をおいた複数個所(ここでは2箇所である。)で、金属ベース板151に固定されている。ここでの固定は溶接が用いられ、図5において連結部153bの溶接個所の符号「153c」で示し、図4において金属ベース板151の溶接個所を符号「153p」で示す。なお、連結部153bが金属ベース板151に固定された状態では、フィン部153aは金属ベース板151に対して立設する。
連結部153bは、金属ベース板151の径方向に間隔をおいた複数個所(ここでは2箇所である。)に貫通孔153dを有している。貫通孔153dは金属ベース板151の凸部151qと嵌合する。なお、凸部151qは裏側に突出し、表側が少し凹んでいる。
図6及び図7を用いて説明する。
透光性カバー17は透光性の樹脂材料により構成されている。樹脂材料として例えばポリカーボネートが利用されているが、他の樹脂であってもよい。透光性カバー17は、LEDモジュール13の外周側に位置する環状部171と、LEDモジュール13を覆う被覆部173とを有している。
環状部171はLED基板133の外形に対応した外観形状をしている。ここでは、LED基板133が円形状であるため、環状部171は円環状をしている。
環状部171は、周方向に配された円弧状の複数の平坦部分171aと、周方向に隣接する平坦部分171a間に設けられた表側に凹入する凹入部分171bと、平坦部分171aの内側に設けられた溝部分171cとを有している。なお、溝部分171cにはパッキン12aが収容される。
環状部171は、平坦部分171aの表面の外周縁から表側に延出する表鍔部分171dを有してもよい。表鍔部分171dは凹入部分171bの外周部分に連結している。
環状部171は凹入部分171bの底に貫通孔171eを有している。貫通孔171eの大きさは、金属ベース板151に透光性カバー17を被せた際に、金属ベース板151のボス151kが貫通孔171eに嵌る大きさである。凹入部分171bの深さは、金属ベース板151に透光性カバー17の表鍔部分171dが当接するように透光性カバー17を被せた際に、ボス151kの表面が凹入部分171bの底の表面と一致する又は底の表面よりも少し裏側に位置するような深さである。凹入部分171bの凹入を構成する内側部分(内側壁)は図7に示すように溝部分171cを構成する外側部分(外側壁)となっている。
環状部171は、周方向に隣接する凹入部分171bの間であって溝部分171cを構成する外側部分(外側壁)と表鍔部分171dとを連結するリブ部分171fを表側に有してもよい。
被覆部173は環状部171の内周側から表側に膨出する。被覆部173は表側に移るにしたがって直径が小さくなる筒状部分173aと、筒状部分173aの表端からドーム状に膨出するドーム状部分173bとを有する。筒状部分173aの裏側端部は環状部171の溝部分171cの凹入を構成する内側部分(内側壁)となっている。なお、被覆部173は表裏のいずれかに光拡散処理面を有してもよい。但し、照明装置1の設置位置と人が存在する領域とが十分に離れている場合は光拡散処理面を有さなくてもよい。
透光性カバー17の金属ベース板151への装着の一例について図6及び図7を用いて説明する。
透光性カバー17の溝部分171cにパッキン12a(図6では金属ベース板151側にある。)を収容した状態で、透光性カバー17の貫通孔171eに金属ベース板151のボス171kが嵌るように透光性カバー17を金属ベース板151に被せ、固定体139cであるワッシャ付きねじ体139cを金属ベース板151のボス171kのねじ穴171lに螺合させる。なお、貫通孔171eは、透光性カバー17の径方向に長い形状、例えば長円状をしている。これにより、透光性カバー17の寸法が熱膨張等により変化しても、膨張による固定位置の変化分を吸収できる。
図1~図3を用いて説明する。
口金付き筒体19は筒体191と口金195とを有している。口金付き筒体19における口金195側と反対側がヒートシンク15に装着される。
筒体191は細長い鍔付き有底筒状をしている。筒体191は、細長状の筒状部192と、筒状部192の一端から張り出す鍔部193と、筒状部192の他端を塞ぐ底部194(図6参照)とを有する。
筒状部192は円筒状に近い筒状をしている。筒状部192は内周面に中心軸と平行な方向に延伸するリブ192aを周方向に間隔をおいて複数個(ここでは3個である。)備えている。なお、筒状部192にはLED素子131を保護する突入電流防止回路18が収容されている。
筒状部192における他端部は、図6に示すように口金195を装着するための口金装着部分192bとなっている。ここでの口金195はエジソンタイプであり、具体的にはE39タイプである。口金装着部分192bは、他端部に対して一端側に近い部分より細くなった段差状となっており、この段差部分に口金195のシェル部の雌ねじに螺合する雄ねじが設けられている。
鍔部193はパッキン12b用の溝部193cを横鍔部分193aに有する。ここでの溝部193cは、表側から見たときに、筒状部192の中心軸を中心とする円形状をしている。パッキン12bは筒体191とヒートシンク15の金属ベース板151との間の気密性を確保するためのものである。なお、溝部193cの深さは負荷が作用していないパッキン12bの太さよりも小さい。
鍔部193はねじ穴193dを横鍔部分193aに有している。このねじ穴193dは、図4や図5に示す連結体14を固定するためのねじ体139b用である。鍔部193が連結された状態では、口金付き筒体19と連結体14とヒートシンク15とが金属ベース板151を挟んで固定される。
延伸片193eは、図9に示すように、筒状部192の中心軸と平行な方向に延伸する縦延伸部193fと、縦延伸部193fの延伸先端から中心軸に向かって延伸する横延伸部193gとを有する。延伸片193eを表側から見たとき、延伸片193eは三角形状をしている。ここでの三角形は直角三角形状をし、直角部分が延伸先端(中心軸側)にある。なお、直角部分と対向する辺は円弧状となっている。縦延伸部193fの延伸量は、図10に示すように、横鍔部分193aの表側端が金属ベース板151の凹入部分151gに当接した際に、金属ベース板151の貫通孔151eと連結体14の貫通孔143aとを延伸片193eが挿通し、連結体14の貫通孔143aの周辺の係合部143bに係合できる量である。
底部194は、図8に示すように、中央部分に開口194aを有している。開口194aは口金195に接続された一対のリード線198a,198bを通すためのものである。なお、筒状部192のリブ192aは底部194の内面と連結している。
主に図11を用いて説明する。
フィンカバー体16はヒートシンク15のフィン153の裏側部分を保護する。フィンカバー体16は樹脂材料により構成されている。フィン153の保護によりフィン153を構成する金属板の厚みを薄くできる。
フィンカバー体16は、例えば、内環状部161、外環状部163、連結部165、脚部167、カバー部169を有する。
内環状部161は、環状部分161aと有底筒状部分161bを有する。環状部分161aはここでは円環状をしている。有底筒状部分161bは環状部分161aの内周縁から表側に延伸している。有底筒状部分161bは、筒状部分161cと底部分161dとを有し、底部分161dに開口161eを有している。筒状部分161cの裏側端が環状部分161aに連結されている。筒状部分161cは表側に移るにしたがって細くなる円筒状をしている。
有底筒状部分161bはフィンカバー体16を口金付き筒体19に装着するための貫通孔161fを底部分161dに有している。有底筒状部分161bは筒状部分161cと底部分161dとに跨るリブ部分161gを裏側に有している。リブ部分161gは周方向に間隔をおいて複数個(ここでは6個である。)ある。
外環状部163は環状部分163aを有する。環状部分163aはここでは円環状をしている。
外環状部163は、図11の(b)に示すように、フィン153(フィン部153a)の周方向の動きを規制する規制部分163bを有している。規制部分163bは、表側に筒状に延出する筒状延出部分163cと、延出先端に設けられた複数の溝部分163dとを有する。ここでの溝部分163dは三角状をし、溝部分163dにフィン部153aが嵌る。より具体的には、フィンカバー体16は三角状の溝部分163dの底にフィン部153aの裏側であって外側端が当接するように構成されている。この観点からは、規制部分163bはフィン部153aを支持する支持部分とも言える。
フィン部153aにフィンカバー体16を取り付ける際、フィン153の先端の位置が溝部分163dの底から一方方向に少しずれていても、三角形状の2辺の一部に当接していれば、フィンカバー体16を回転させて調整すれば、フィン153の先端を三角形の辺に沿って底の位置に移動させることができる。すなわち、三角形状の溝部分163dは、フィン153に対し、フィンカバー体16を取り付ける際のガイド機能を有している。
連結部165は内環状部161と外環状部163とを連結する。連結部165は径方向に延伸して内環状部161と外環状部163とを連結する。連結部165は周方向に間隔をおいて複数個所(ここでは6箇所である。)で連結する。これにより軽量化を図ることができる。
脚部167は外環状部163及び連結部165における外環状部163側部分に跨る状態で設けられている。脚部167は表側に延伸する。延伸量は、フィンカバー体16をヒートシンク15に装着した際にフィン部153aの裏側端が規制部分161h,163bの溝部分161j,163dに嵌るように設定されている。脚部167は、延伸方向と直交する断面が「コ」字状となっている。脚部167はフィン153間に配される。
カバー部169はフィン153の外周側であって裏側を覆う。カバー部169は外環状部163の外周縁から表側に外開き状に延伸する。
図12を用いて説明する。
連結体14は、金属ベース板151の中央の凹入部分151g(図4参照)に収容される。連結体14は、ヒートシンク15と口金付き筒体19とを連結する際に、ヒートシンク15及び口金付き筒体19に対して相対的に回転して、口金付き筒体19の延伸片193eと係合する。このため、連結体14は、回転可能な形状をし、表側から見たときに例えば円状をしている。ここでは、中央に開口141aを有する円環状をしている。
連結体14は板状の円環部141を有している。円環部141の裏面側は面一な平面である。連結体14は口金付き筒体19と連結するための連結部143を円環部141に有している。連結部143は周方向に間隔をおいて複数個(ここでは3個である。)ある。
貫通孔143aは、口金付き筒体19の延伸片193e(図9参照)の通過を許容する受入口143dと、延伸片193eの相対的な回転を許容する回転孔143eとを有する。表側から見た受入口143dの一例としての形状は延伸片193eの横延伸部193gと同じ形状(図13の(a)参照)をし、ここでは三角形状をしている。表側から見た回転孔143eの一例としての形状は延伸片193eの縦延伸部193fと同じ形状をし、ここでは円弧状(図13の(a)参照)をしている。
係合部143bは、図10に示すように、回転孔143eに対して相対的に回転した延伸片193eの横延伸部193gが係合できるように表側に筋状に突出している。つまり、円環部141の表面と横延伸部193gとの間に隙間が存在するため、延伸片193eが係合できるように係合部143bが表側に突出する。係合部143bは回転孔143eの内側に、回転孔143eに沿って円弧状に設けられている。係合部143bの受入口143d側は、受入口143dから離れるにしたがって突出量が多くなる傾斜面となっている。これにより連結体14の回転をスムーズに行える。
連結体14は、連結体14の回転移動を止めるための回転止め部145を円環部141に有している。回転止めには、図4及び図5に示すように、固定体であるねじ体139bが利用され、ねじ体139bが挿通する貫通孔により回転止め部145が構成される。
連結体14は円環部141の内周縁から表側に延伸する内鍔部147aを有している。連結体14は円環部141の外周縁から表側に延伸する外鍔部147bを有している。
連結体14は、LEDモジュール13へ入力される突入電流を防止する突入電流防止回路18(図8及び図10参照)を固定する回路固定部149を有している。回路固定部149は、図8及び図10に示すように、突入電流を防止する例えばフューズやダイオード等の電子部品181を実装する基板183を固定する。回路固定部149は円環部141の内周側に設けられた2つの「コ」字片149aにより構成される。「コ」字片149aは表裏方向に延伸し、「コ」字片149aの溝に基板183が挿入される。
LEDモジュール13のヒートシンク15への装着は、図4に示すように、金属ベース板151を挿通せずにモジュール支持部151aに設けられたモジュール装着部151b(ねじ部)を利用している。
透光性カバー17のヒートシンク15への装着は、図12に示すように金属ベース板151を挿通せずにモジュール支持部151aに設けられたカバー装着部151jを利用して、図6に示すようにLEDモジュール13を囲繞するパッキン12aの外周側部分で行われる。
このため、ヒートシンク15の表側であってLEDモジュール13を収容する空間の密閉性は確保できる。
また、金属ベース板151の外周縁には、透光性カバー17の外周側面を覆うように、表鍔部151mが設けられている。このため、金属ベース板151の表面と透光性カバー17の裏面との間にオイルや埃が浸入するのを防止できる。なお、オイルは空気中のオイル成分がフィン153に付着し、ヒートシンク15に沿って透光性カバー17側に垂下したもの等である。また、金属ベース板151に表側に延伸する表鍔部151mがあるため、フィン153や金属ベース板151の裏側にオイルや水滴の滞留や埃等の堆積が生じ難くできる。
口金付き筒体19のヒートシンク15への装着は、図10に示すように、金属ベース板151を挿通する口金付き筒体19の延伸片193eを利用して、金属ベース板151の裏面に配されるパッキン12bの内側部分で行われる。
このため、金属ベース板151の裏側であってLEDモジュール13を収容する空間と連通する口金付き筒体19内の密閉性は確保できる。
また、口金付き筒体19の鍔部193の縦鍔部分193bが、金属ベース板151と口金付き筒体19の連結部分である凹入部分151gの外周面を覆っている。このため、金属ベース板151と口金付き筒体19との連結部分からオイルや埃が浸入するのを防止できる。
口金付き筒体19の連結に際し連結体14を使用することで容易に行うことができる。図13は、金属ベース板151の凹入部分151gに配された連結体14の貫通孔143aに口金付き筒体19の延伸片193eを挿通させた状態を表側から見た図である。
口金付き筒体19の連結は、図13の(a)に示す状態から、同図の矢印A方向に連結体14を回転させることで行える。特に係合部143bは傾斜面を有しているため、金属ベース板151と口金付き筒体19の鍔部193との間に隙間があっても、連結体14の回転により当接する。これにより密閉性を確保できる。
第1実施形態のLED照明装置1は口金195を介してソケットに装着されると共に受電している。LED照明装置は、建物の梁や壁等の造営材に装着され、ソケット以外から受電する構造であってもよい。このような構造のLED照明装置を第2実施形態として以下説明する。
第2実施形態に係るLED照明装置(以下、単に「照明装置」とする。)1001は、大型店舗、倉庫、工場等の屋内で梁等に直付けで装着されて使用される。
照明装置1001は、図14~図16に示すように、支持部5により支持された光源部3(図示なし)がカバー部7で覆われてなる光源体1003、光源体1003に接続され且つ受電用の電気ケーブル1185を有する接続部1005と、光源体1003を梁等に固定するための固定部1007とを有する。ここで、光源部3、支持部5、カバー部7は第1実施形態におけるこれらと同じ構造を有する。
照明装置1001は、前記各部を構成するために、LEDモジュール13、ヒートシンク15、透光性カバー17、筒体1015、フレーム1017、取付アーム1019を有する。第2実施形態でもヒートシンク15を保護するフィンカバー体16を有する。
ここでは、第1実施形態と異なる接続部1005を構成する筒体1015と、固定部1007を構成するフレーム1017と取付アーム1019とについて以下説明する。
図17を用いて説明する。
筒体1015は、第1実施形態の口金付き筒体19における口金195側が異なる構造であり、ヒートシンク15への連結側の構造は同じである。
筒体1015は筒状体1151とケーブルグランド1155とを備える。筒状体1151はケーブルグランド1155を他端側に装着する点で、第1実施形態の筒体191と異なる。このため、筒状体1151における他端部側について説明し、一端部側の説明は省略する。
筒状体1151は他端側に底部1152を有している。底部1152の中央には貫通孔1153があり、この貫通孔1153にケーブルグランド1155が装着されている。底部1152の内面には筒状延伸部1154が設けられている。筒状延伸部1154の横断面形状はケーブルグランド1155のナット体1156に外嵌できる形状をしている。ここでは、正六角形状をしている。
ケーブルグランド1155は、突入電流防止回路18を構成する基板183に接続される電気ケーブル1185が密閉状態で挿通する本体1157と、筒状体1151の筒状延伸部1154の内部に配され且つ本体1157の第1ねじ部1157aと螺合するナット体1156と、筒状体1151の外部に配され且つ本体1157の第2ねじ部1157bと螺合するシールナット体1158とを有する。なお、電気ケーブル1185の他端部は図外の商用電源側と接続される。
図15及び図16を用いて説明する。
固定部1007は、光源体1003に取り付けられるフレーム1017と、フレーム1017に装着される取付アーム1019とを備える。
フレーム1017は、光源体1003に取り付けられる環状の本体部1017aと、本体部1017aの外周縁から裏側に筒状に張り出す筒部1017bとを有している。本体部1017aは、透光性カバー17の環状部171の貫通孔171eに対応して設けられた貫通孔1017cを複数有している。フレーム1017は、ねじ体1018aが表側からフレーム1017の貫通孔1017c、透光性カバー17の貫通孔171eに嵌合しているヒートシンク15のカバー装着部151jのねじ穴151l(図6参照)に螺合する。筒部1017bは、取付アーム1019を取り付けるためのねじ体1018b用の一対のねじ孔(図示省略)を対向する部位に有している。なお、フレーム1017はここではアルミダイキャスト品が利用されている。
なお、取付アーム1019は、両端部1019a,1019a間の中央部1019bに梁等への取付用の貫通孔1019cを複数有する。
上記の取付アーム1019は端部1019a,1019aの貫通孔を結ぶ仮想軸を回転軸として姿勢調整可能にフレーム1017に取り付けられているが、例えば、図18に示すように、取付アーム2019の中央部2019bを梁等に対して姿勢調整可能に取り付けられるようにしてもよい。この場合、中央部2019bに固定用の貫通孔2019cと、貫通孔2019cを中心とした円弧状の貫通孔2019dを設けることで実施できる。なお、図18に示す照明装置2001は投光器としても利用できる。
また、実施形態や変形例に記載していていない例や、要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれる。
1.フィン
実施形態に係るフィン153は金属板を「コ」字にプレスして構成されていたが、他の形状にプレスされてもよい。他の形状としては、逆「U」字状、逆「V」字状、「L」字状、蛇腹状(三角波状、正弦波状)等がある。
フィン153は金属ベース板151に対して周方向に間隔をおいて放射状に設けられていたが、例えば平行に配してもよい。複数のフィン153の高さは、同じであってもよいし、異なってもよい。複数のフィン153の材料は同じであってもよいし、異なってもよい。
実施形態に係るヒートシンク15は、薄肉の金属板を利用しているため、軽量化が図れる。
フィン153の厚みは0.2[mm]以上1.2[mm]以下がよく、0.3[mm]以上0.8[mm]以下が好ましい。フィン153の厚みは0.2[mm]より小さくなると金属ベース板151への取り付けが困難になるからである。フィン153の厚みが1.2[mm]より大きくなると、軽量化の効果が得られないためである。
金属ベース板151の厚みは1.0[mm]以上3.0[mm]以下が好ましい。金属ベース板151が1.0[mm]より小さくなるとフィン153の取付が困難になるためである。金属ベース板151が3.0[mm]より大きくなると、軽量化の効果が得られないためである。なお、金属ベース板151はフィン153の厚みの2倍以上好ましい。
なお金属ベース板151及びフィン153はアルミニウムが好ましい。特に純アルミニウムの方がアルミニウム合金よりも放熱性の観点から好ましい。
実施形態では、金属ベース板151の凸部151qがフィン153の貫通孔153dに嵌合して、フィン153の金属ベース板151への位置合わせを行っている。しかしながら、例えば、フィン153の貫通孔153dを凹みで構成してもよい。逆に、フィンに凸部を設け、金属ベース板に凹部を設けてもよい。さらに、LEDモジュールを密閉状態で収容する必要がない場合は金属ベース板に貫通孔を設けてもよい。
実施形態でのLEDモジュール13の金属ベース板151への装着具としてねじ部(151b)を利用していたが、例えばねじ部と頭部とを有するねじ体を利用してもよい。
また、例えば、装着具としてねじ孔を有する金属筒体(例えばナット体である。)を利用してもよい。この場合、LEDモジュールのLED基板の貫通孔は金属筒体と嵌合できる大きさにする必要があり、当該貫通孔よりも大きなワッシャや頭部を有するねじ体により螺着される。
実施形態での透光性カバー17の金属ベース板151へのカバー装着部151jとしてボス151kに設けられたねじ穴151lを利用し(カバー装着具として貫通雌ねじを有する金属筒体を利用し)ていたが、例えば、カバー装着具としてナット体を利用してもよい。
実施形態におけるフィンカバー体16のフィン部153aと嵌合する溝に相当する溝部分161j,163dを構成する辺が直線状をした三角形状(「V」字状)をしていたが、例えば、溝を構成する辺が曲線状をした「U」字状であってもよいし、溝を構成する辺が折れ線状をし全体が三角形状をしてもよい。この場合も、溝を構成する辺がガイド機能を有する。また、三角形状以外の溝の形状であってもよい。他の形状としては、フィン部153aの厚みに対応する幅の矩形状の溝等がある。
実施形態の溝部分161j,163dは、フィン部における金属ベース板の径方向の両端部と嵌合するように2つ設けられていたが、例えば、フィン部における金属ベース板の径方向の中間部と嵌合する溝を有してもよい。但し、フィン部の両端と嵌合することで、フィン部の移動や振動を効率よく規制することができる。内環状部161と外環状部163に溝部分161j,163dを設けているので容易に実施できる。
13 LEDモジュール
15 ヒートシンク
16 フィンカバー体
17 透光性カバー
131 LED素子
133 LED基板
151 金属ベース板
151b モジュール装着部
151j カバー装着部
153 フィン
161j 溝部分
163d 溝部分
Claims (5)
- 光源としての複数個のLED素子がLED基板に実装されてなるLEDモジュールと、
前記LEDモジュールを覆う透光性カバーと、
前記LEDモジュールと前記透光性カバーとが表面に装着される金属ベース板と、
前記金属ベース板の裏面に固定され且つ当該金属ベース板の裏側に延伸する複数のフィンと
を備え、
前記複数のフィンは、
金属板からなり、
表裏に延伸する一対のフィン部と、
前記一対のフィン部の表側端を連結し、前記金属ベース板の裏面に固定される連結部とを有し、
前記複数のフィンは、前記連結部が放射状又は平行となる状態で、配され、
前記金属ベース板は、周縁から表側に延出する板状の鍔部を有し、
前記鍔部は、前記透光性カバーの外周側面を覆うように設けられている
LED照明装置。 - 前記鍔部の内周面は、前記透光性カバーの外周側面と当接又は近接する
請求項1に記載のLED照明装置。 - 前記連結部は、貫通孔を複数個有し、
前記金属ベース板は、前記貫通孔に嵌合する凸部を有する
請求項1又は2に記載のLED照明装置。 - 前記連結部は表側に突出する凸部を複数個有し、
前記金属ベース板は、前記凸部と嵌合する凹部を有する
請求項1又は2に記載のLED照明装置。 - 前記複数のフィンは、裏側から見ると、中央を挟んで対向する状態で配され、
対向する2つのフィンの前記連結部が一直線上に位置する
請求項1~4の何れか1項に記載のLED照明装置。
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