特開 2017-84724 照明装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-84724(P2017-84724A)

(43)【公開日】2017年5月18日

(54)【発明の名称】照明装置

(51)【国際特許分類】

   F21S 8/02 20060101AFI20170414BHJP

   F21V 19/00 20060101ALI20170414BHJP

   F21V 29/503 20150101ALI20170414BHJP

   F21V 29/70 20150101ALI20170414BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20170414BHJP

   F21Y 115/20 20160101ALN20170414BHJP

【ＦＩ】

   F21S8/02 400

   F21S8/02 100

   F21V19/00 150

   F21V19/00 170

   F21V29/503 100

   F21V29/70

   F21Y101:02

   F21Y105:00 100

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2015-214631(P2015-214631)

(22)【出願日】2015年10月30日

(71)【出願人】

【識別番号】514105011

【氏名又は名称】株式会社東光高岳

(71)【出願人】

【識別番号】597146721

【氏名又は名称】ヤマセ電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091281

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 雄一

(72)【発明者】

【氏名】新井 雅也

(72)【発明者】

【氏名】加藤 修

(72)【発明者】

【氏名】浅井 晃

【テーマコード（参考）】

3K013

3K243

【Ｆターム（参考）】

3K013BA01

3K013CA05

3K013CA07

3K013CA16

3K243MA01

(57)【要約】

【課題】防水性・防滴性を向上させる構造を採用するとともに、発光素子からの熱を効率よく放熱し、高い発光効率と長寿命を実現する照明装置を提供する。
【解決手段】複数の発光素子が下面に配置される発光素子基板２１と、発光素子基板２１の上面と面接触する取付板２３ａおよびこの取付板２３ａから突出する複数の突出片２３ｂを有する放熱部２３と、複数の突出片２３ｂと面接触して放熱する複数の放熱面２２ｂおよび複数の発光素子の発光を透過拡散する透過部２２ａを有する照明カバー２２と、 を備える照明装置とした。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

取り付け箇所に固着される筐体ベース、および、配線から給電される電源駆動部、を有するベースユニットと、
前記筐体ベースに取り付けられ、前記電源駆動部により駆動されて発光照明を行う発光ユニットと、を備えるものであり、
前記発光ユニットは、
複数の発光素子が一方の面に配置される発光素子基板と、
前記発光素子基板の他方の面と面接触する取付板、および、前記取付板から突出する複数の突出片、を有する放熱部と、
前記複数の突出片と面接触して放熱する複数の放熱面、および、前記複数の発光素子の発光を透過拡散する透過部、を有する照明カバーと、
を備えることを特徴とする照明装置。

【請求項2】

請求項１に記載の照明装置において、
前記放熱部は、第１半体と第２半体に二分したものであり、前記照明カバーから突出するツメ部が前記第１半体と前記第２半体をそれぞれ反対側の外側方向へ押圧して前記複数の突出片を前記複数の放熱面に押しつけることを特徴とする照明装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の照明装置において、
前記発光素子基板は、アルミニウム系金属をベース基板に持つアルミ基板であり、かつ、前記放熱部は、アルミニウム系金属により形成されたものであることを特徴とする照明装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、放熱機能を高めた照明装置に関する。

【背景技術】

【0002】

天井面に取り付けられる照明装置であって、特に放熱能力を高めた照明装置についての先行技術が、例えば特許文献１（特開２０１３−１２７９３１号公報）に開示されている。この特許文献１のＬＥＤ照明装置では、特に、チップ型のＬＥＤによる発熱を、正面パネル部から外面露出している側面パネル部に効率よく伝えて放熱する。これにより、ＬＥＤ照明装置内部の温度を低く抑え、高い発光効率と長寿命を実現している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−１２７９３１号公報（段落番号［００１７］，図８）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

先行技術のＬＥＤ照明装置は、側面パネル部が外面に露出するため、露出箇所から内部へ水分が滲入するおそれがあり、湿潤環境ではそのまま使用できない。しかしながら、防滴性・防水性を高める水密構造を採用すると、反対に放熱性が悪くなって内部に熱がこもり、チップ型のＬＥＤの発光効率が低減し、かつ寿命が短くなる。外気の循環換気がないため、チップ型のＬＥＤで発熱した熱を、ＬＥＤ照明装置の内部から外部へ効率よく逃すことが困難である。

【0005】

一般的にＬＥＤ等の発光素子を搭載する照明装置では、高い放熱性と高い防滴性・防水性をともに実現することは容易ではなく、いずれか一方を犠牲にしていた。放熱性と防滴性・防水性をともに向上するという課題については着目されていなかった。

【0006】

そこで、新たに見いだされた上記の課題を解決するために本発明はなされたものであり、その目的は、防水性・防滴性を向上させる構造を採用するとともに、発光素子からの熱を効率よく放熱し、高い発光効率と長寿命を実現する照明装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するための請求項１に係る発明は、
取り付け箇所に固着される筐体ベース、および、配線から給電される電源駆動部、を有するベースユニットと、
前記筐体ベースに取り付けられ、前記電源駆動部により駆動されて発光照明を行う発光ユニットと、を備えるものであり、
前記発光ユニットは、
複数の発光素子が一方の面に配置される発光素子基板と、
前記発光素子基板の他方の面と面接触する取付板、および、前記取付板から突出する複数の突出片、を有する放熱部と、
前記複数の突出片と面接触して放熱する複数の放熱面、および、前記複数の発光素子の発光を透過拡散する透過部、を有する照明カバーと、
を備えることを特徴とする照明装置である。

【0008】

また、請求項２に係る発明は、
請求項１に記載の照明装置において、
前記放熱部は、第１半体と第２半体に二分したものであり、前記照明カバーから突出するツメ部が前記第１半体と前記第２半体をそれぞれ反対側の外側方向へ押圧して前記複数の突出片を前記複数の放熱面に押しつけることを特徴とする照明装置である。

【0009】

また、請求項３に係る発明は、
請求項１または請求項２に記載の照明装置において、
前記発光素子基板は、アルミニウム系金属をベース基板に持つアルミ基板であり、かつ、前記放熱部は、アルミニウム系金属により形成されたものであることを特徴とする照明装置である。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、防水性・防滴性を向上させる構造を採用するとともに、発光素子からの熱を効率よく放熱し、高い発光効率と長寿命を実現する照明装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明を実施するための形態の照明装置の斜視断面図である。

【図2】本発明を実施するための形態の照明装置の正面断面図である。

【図3】本発明を実施するための形態の照明装置の分解斜視図である。

【図4】本発明を実施するための形態の照明装置の組立を説明するための図であり、図４（ａ）はツメ部による放熱部への力の付与の説明図、図４（ｂ）は放熱面と突出片とによる接触の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

続いて、本発明の実施形態の照明装置について図面を参照して説明する。照明装置１は、図１で示すように、大別して上側のベースユニット１０と、下側の発光ユニット２０と、を備える。ベースユニット１０は、取り付け箇所（たとえば、図示しないが天井面や壁面など）に固定される。発光ユニット２０は、ベースユニット１０に取り付けられる。後述するがベースユニット１０から発光ユニット２０へ給電駆動され、発光ユニット２０の発光素子（例えばチップ型のＬＥＤ、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）、無機ＥＬ素子など）が発光して照明する。

【0013】

これらベースユニット１０と発光ユニット２０の詳細について説明する。なお、本発明では放熱系構成に重点を置いて説明するものであり、電気系構成については簡単な説明としている。

【0014】

ベースユニット１０は、図２，図３で示すように、筐体ベース１１、取り付け用ブラケット１２、蓄電池１３を備え、また図２で示すように、電源駆動回路１４、電源駆動線１５を備え、さらにまた図３で示すように、ネジ１６、蓄電池用コード１７、配線用コード１８を備えている。

【0015】

筐体ベース１１は、図２，図３で示すように、略皿状に形成され、下側に開口が形成されている。筐体ベース１１は、例えば、プラスチックの射出成形体である。後述するが下側で照明カバー２２が取り付けられる。筐体ベース１１は、その開口の周縁にベース側フランジ部１１ａが突設される。

【0016】

取り付け用ブラケット１２は、図２，図３で示すように、正面から視てＬ字状に形成されており、筐体ベース１１の上側であって左右両側に対をなして取り付けられている。取り付け用ブラケット１２は、図３に示すように、孔１２ａからネジ１６を通過させて、取り付け箇所に照明装置１を取り付けるために用いられる。

【0017】

蓄電池１３は、図２，図３で示すように、筐体ベース１１の上側に取り付けられている。電源駆動回路１４は、図２で示すように、筐体ベース１１の中側に取り付けられている。電源駆動線１５は、図２で示すように、発光素子基板２１と電気的に接続され、電源駆動回路１４が発光素子基板２１に給電し、また、調光制御を行う。

【0018】

蓄電池用コード１７は、図３で示すように、コネクタ連結により電源駆動回路１４と蓄電池１３とを電気的に接続する。
配線用コード１８は、コネクタ連結により、取り付け箇所に設けられた図示しない配線と電源駆動回路１４とを電気的に接続し、電源駆動回路１４に給電を行う。これら蓄電池１３や電源駆動回路１４は、本発明の電源駆動部を構成する。

【0019】

電源駆動回路１４は、例えば、配線用コード１８を通じて得られる交流を直流に変換するＡＣ／ＤＣ変換回路部、このＡＣ／ＤＣ変換回路部で変換された直流を発光素子２１ａが適切な輝度で発光するように調整する調光回路部、および、蓄電池１３を充電する充電回路などを有している。なお、電源駆動回路１４は、上記のような回路に限定するものではなく、この他の各種回路を採用することができる。

【0020】

続いて発光ユニット２０について説明する。発光ユニット２０は、図２，図３，図４で示すように、発光素子基板２１、照明カバー２２、放熱部２３を備え、図３で示すように、基板留めネジ２４、カバー留めネジ２５を備える。

【0021】

発光素子基板２１は、アルミ基板である。アルミ基板とは、熱伝導性が高いアルミニウム系金属製のベース板の一方の面（図４（ａ），（ｂ）では下側の面）に絶縁層が形成され、この絶縁層に回路パターンが形成された基板である。発光素子基板２１の他方の面（図４（ａ），（ｂ）では上側の面）では、アルミニウム系金属製のベース板が露出している。発光素子基板２１の下側の回路面は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、この回路パターンに結線されるように発光素子２１ａが複数個にわたり表面実装される。発光素子２１ａは、詳しくは点発光を行うチップ型のＬＥＤや、面発光を行う有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）・無機ＥＬ素子などである。本形態の発光素子２１ａは、一般的なチップ型のＬＥＤとして説明するものであり、図２，図４では発光素子としてＬＥＤが図示されている。

【0022】

照明カバー２２は、図３，図４で示すように、さらに透過部２２ａ、放熱面２２ｂ、カバー側フランジ部２２ｃ、シール２２ｄを備え、また、図４で示すように、ツメ部２２ｅ、ピン２２ｆ、雌ネジ部２２ｇを備える。照明カバー２２はプラスチックの射出成形体である。

【0023】

透過部２２ａは、発光素子基板２１の複数の発光素子２１ａの発光を透過拡散させる最底の面である。この照明カバー２２は、形状付与後に着色されるか又は着色された半透明のプラスチック素材を採用したものであり、発光素子２１ａが発光する光が透過部２２ａを透過する際に、その着色を反映させた光を照射することができる。なお、透過部２２ａにおいて、発光素子２１ａの下側で拡散プリズム部を形成して、光をさらに拡散させるようにしても良い。

【0024】

放熱面２２ｂは、後述する放熱部２３の複数の突出片２３ｂと面接触する。本形態では、図３で示すように、８面の放熱面２２ｂを有し、そのうちの６面で６枚の突出片２３ｂと接触するようになされている。本形態では３枚の隣接する突出片２３ｂと３面の放熱面２２ｂとの形状が一致するように構成されている。なお、放熱面２２ｂや突出片２３ｂの数は実情に応じて適宜設計できる。

【0025】

カバー側フランジ部２２ｃは、照明カバー２２の開口の周縁に突設される。
シール２２ｄは、カバー側フランジ部２２ｃに設けられる環状のゴム体であり、ベース側フランジ１１ａと密接するときに内部空間を外界から封止する。

【0026】

ツメ部２２ｅは、図４（ａ）で示すように、透過部２２ａの裏側から突出するように設けられるツメであり、後述するが放熱部２３に対して照明カバー２２と密着するような力を付勢する。

【0027】

ピン２２ｆは、図４（ａ），（ｂ）で示すように、透過部２２ａの裏側から突出するように設けられるピンであり、後述するが放熱部２３に対して照明カバー２２と密着するような力を付勢する。

【0028】

雌ネジ部２２ｇは、透過部２２ａの裏側から突出するように設けられ、後述するが発光素子基板２１や放熱部２３を照明カバー２２に固定するときに用いられる。

【0029】

放熱部２３は、図３，図４で示すように、取付板２３ａ、突出片２３ｂを備える。放熱部２３は、アルミニウム系金属の折り曲げ加工部品あるいはプレス加工部品を用いることができ、一体に形成されている。

【0030】

取付板２３ａは、発光素子基板２１の上側の面と当接する板体であり、本形態では図３に示すように略８角形の形状を有している。

【0031】

突出片２３ｂは、本形態では６枚有するものであり、取付板２３ａの８辺のうちの６辺から折り曲げられた状態で突出する片である。

【0032】

基板留めネジ２４は、図３，図４で示すように、発光素子基板２１と放熱部２３とに挿通させた状態で、照明カバー２２の雌ネジ部２２ｇに螺挿し、発光素子基板２１と放熱部２３とを当接させた状態で照明カバー２２に固定する。

【0033】

カバー留めネジ２５は、図３で示すように、照明カバー２２のカバー側フランジ部２２ｃに挿通させた状態で、筐体ベース１１のベース側フランジ１１ａに螺挿し、筐体ベース１１と照明カバー２２とを固定する。

【0034】

続いて照明装置１の組立について説明する。まず、発光素子基板２１と放熱部２３を照明カバー２２に取り付ける。この際、放熱部２３の複数の孔に基板留めネジ２４を通し、さらにこれら基板留めネジ２４を発光素子基板２１の孔に挿通し、この基板留めネジ２４を、照明カバー２２の上側の面に形成されている複数の雌ネジ部２２ｇに螺挿してネジ留めし、照明カバー２２に取り付ける。

【0035】

この取り付け時に、図４（ａ）で示すように、照明カバー２２から突出する一対のツメ部２２ｅが放熱部２３の孔に入れられると、ツメ部２２ｅのばね効果（素材の弾性）により、放熱部２３の中央付近で矢印Ａ，Ｂのようにそれぞれ反対側の外側方向へ押圧して、図示しない切れ目箇所が割れて第１半体と第２半体に二分し、さらに、図４（ｂ）で示すように、複数の突出片２３ｂが矢印Ｅ方向（放熱面側）に移動して複数の突出片２３ｂを照明カバー２２の放熱面２２ｂに押しつける。

【0036】

同様に照明カバー２２から突出するピン２２ｆが放熱部２３の孔に入れられると、図４（ａ）で示すように、ピン２２ｆのばね効果（素材の弾性）により、放熱部２３で矢印Ｃ，Ｄのようにそれぞれ反対側の外側方向へ押圧し、図４（ｂ）で示すように、複数の突出片２３ｂが矢印Ｅ方向（放熱面側）に移動して複数の突出片２３ｂを照明カバー２２の放熱面２２ｂに押しつける。これらツメ部２２ｅやピン２２ｆにより、突出片２３ｂは、照明カバー２２の放熱面２２ｂに強い押圧力にて面接触する。このように発光素子基板２１、照明カバー２２、および、放熱部２３を、基板留めネジ２４で組み立て、一体に取り付ける構造とする。

【0037】

この組み立て後の照明カバー２２を、さらに筐体ベース１１に取り付ける。この際、図２で示すように、発光素子基板２１と、筐体ベース１１内の電源駆動回路１４と、の間で電源駆動線１５による配線を完了させる。そして、図３で示すように、照明カバー２２のカバー側フランジ部２２ｃの孔に対して複数のカバー留めネジ２５を挿通させた状態で、筐体ベース１１のベース側フランジ１１ａにネジ留めする。この際、シール２２ｄがベース側フランジ１１ａとカバー側フランジ部２２ｃとを密封する。このシール２２ｄにより密閉構造で防浸形の照明装置１を形成する。そして蓄電池用コード１７や配線用コード１８をコネクタ連結する。これにより照明装置１の組立が完成する。

【0038】

そして、照明装置１をネジ１６で取り付け箇所に固定する。最終的に配線用コード１８を取り付け箇所付近の配線と接続し、照明装置１の設置が完了する。

【0039】

このような照明装置１を点灯すると、複数の発光素子２１ａが発光し、この光が照明カバー２２の透過部２２ａを透過拡散し照明する。

【0040】

この照明装置１では、発光素子基板２１のベース基板を熱伝導性の高いアルミニウム系金属製とし、このベース基板に対し、アルミニウム系金属製の放熱部２３の略８角形の取付板２３ａを密着させ、同じくアルミニウム系金属製で表面積の大きい複数（本形態では６枚）の突出片２３ｂを、それぞれ複数箇所（本形態では６箇所）の放熱面２２ｂと密着させている。

【0041】

したがって、発光素子基板２１が発する熱が、放熱部２３の取付板２３ａ、放熱部２３の突出片２３ｂと経由し、突出片２３ｂの熱が、表面積の大きい放熱面２２ｂへ伝達され、放熱面２２ｂから外部の大気中に放熱されるというものであり、放熱効率が向上している。特に発光素子基板２１と放熱部２３とはともに熱伝導率が高いアルミニウム系金属で形成されているので、熱伝導が効率よく行われ、発光素子基板２１からの放熱が良好に行われる。また、放熱面２２ｂが６箇所あり、広い箇所にて放熱する。

【0042】

このため、発光素子２１ａの発熱を効率よく放熱でき、発光素子２１ａの温度を低く抑えることができる。また、発光素子２１ａの寿命が熱により短縮する事態を防ぎ、長寿命化の実現に寄与する。

【0043】

以上、本発明の実施形態について説明した。なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載に基づいて把握される技術的範囲には、発明の要旨を逸脱しない範囲を含む。

【0044】

例えば、本発明の照明装置の電源駆動部は蓄電池およびその周囲を覆う蓄電池カバーの両方を搭載しない形態としても良い。また、突出片と放熱面との間に軟性の透明樹脂等を介在させて隙間がないように密着し、放熱効率を高めるようにしても良い。また、発光素子が具体的にはチップ型のＬＥＤであるとして説明したが、ＬＥＤに代えて、上記のように有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）や無機ＥＬ素子を採用することが可能である。また、その他の発熱を伴う発光体を、本発明の発光素子として採用することが可能である。

【0045】

以上、本発明の照明装置は、湿潤環境で使用できるようにするため、密閉構造の防浸形となっているが、それにも拘わらず、発光素子の発熱を、取付板を経由して照明カバーの放熱面に効率よく伝熱して放熱することにより、発光素子の温度を低く抑えて高い発光効率と長寿命を実現することができる。

【産業上の利用可能性】

【0046】

本発明の照明装置は、特に暗渠、隧道、ケーブル洞道、または共同溝内の天井面や壁面というように、湿潤環境下で設置される防浸型の装置としての利用に好適である。また、湿潤環境下に限定する趣旨ではなく、通常の建家内や道路の照明等各所での利用も可能である。

【符号の説明】

【0047】

１：照明装置
１０：ベースユニット
１１：筐体ベース
１１ａ：ベース側フランジ部
１２：取り付け用ブラケット
１２ａ：取り付け用孔
１３：蓄電池
１４：電源駆動回路
１５：電源駆動線
１６：ネジ
１７：蓄電池用コード
１８：配線用コード
２０：発光ユニット
２１：発光素子基板
２１ａ：発光素子
２２：照明カバー
２２ａ：透過部
２２ｂ：放熱面
２２ｃ：カバー側フランジ部
２２ｄ：シール
２２ｅ：ツメ部
２２ｆ：ピン
２２ｇ：雌ネジ部
２３：放熱部
２３ａ：取付板
２３ｂ：突出片
２４：基板留めネジ
２５：カバー留めネジ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】