特許 6131891 照明器具およびヒートシンク

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6131891

(24)【登録日】2017年4月28日

(45)【発行日】2017年5月24日

(54)【発明の名称】照明器具およびヒートシンク

(51)【国際特許分類】

   F21V 29/83 20150101AFI20170515BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20170515BHJP

   F21V 29/74 20150101ALI20170515BHJP

   F21V 29/503 20150101ALI20170515BHJP

   F21S 8/06 20060101ALI20170515BHJP

   F21S 8/04 20060101ALI20170515BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20170515BHJP

【ＦＩ】

   F21V29/83

   H05K7/20 B

   F21V29/74

   F21V29/503

   F21S8/06 200

   F21S8/04 110

   F21S8/04 120

   F21S8/04 310

   F21Y115:10

【請求項の数】21

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2014-58241(P2014-58241)

(22)【出願日】2014年3月20日

(65)【公開番号】特開2015-111540(P2015-111540A)

(43)【公開日】2015年6月18日

【審査請求日】2015年12月17日

(31)【優先権主張番号】特願2013-223293(P2013-223293)

(32)【優先日】2013年10月28日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】390014546

【氏名又は名称】三菱電機照明株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100082175

【弁理士】

【氏名又は名称】高田 守

(74)【代理人】

【識別番号】100106150

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 英樹

(74)【代理人】

【識別番号】100115543

【弁理士】

【氏名又は名称】小泉 康男

(72)【発明者】

【氏名】屋敷 明日美

(72)【発明者】

【氏名】村井 卓生

(72)【発明者】

【氏名】松原 大介

(72)【発明者】

【氏名】神野 昌幸

(72)【発明者】

【氏名】丹下 理和

【審査官】 山崎 晶

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００９／１１０１８１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−１６５１５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１５５６７３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−０４５６３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２１３８４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｖ ２９／００ − ９９／００

Ｈ０１Ｌ ２３／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

板状のベース部と、前記ベース部の一面側から突出する複数の放熱フィンとを有するヒートシンクと、
前記ベース部の他面側に配置された光源部と、
前記ヒートシンクの外周を覆い、上部に排気口を有する外装と、
前記外装の内側で前記ヒートシンクを支持する支持部材と、
を備え、
前記ヒートシンクを前記光源部側から見たとき前記放熱フィンが前記ベース部の外縁より外側へ張り出しており、
前記放熱フィンより下側に位置する吸気口から空気が前記外装の内側に流入し、当該空気を前記排気口から排出し、
前記複数の前記放熱フィンは、平行に配置されており、
前記支持部材は、前記放熱フィンの面に対向する側から前記ヒートシンクを支持する照明器具。

【請求項2】

板状のベース部と、前記ベース部の一面側から突出する複数の放熱フィンとを有するヒートシンクと、
前記ベース部の他面側に配置された光源部と、
前記ヒートシンクの外周を覆い、上部に排気口を有する外装と、
を備え、
前記ヒートシンクを前記光源部側から見たとき前記放熱フィンが前記ベース部の外縁より外側へ張り出しており、
前記放熱フィンより下側に位置する吸気口から空気が前記外装の内側に流入し、当該空気を前記排気口から排出し、
前記外装は、内側の空間を前記ベース部に平行な平面で切断した断面積が上方に向かって減少する錐台状の部分を有し、
前記排気口は、前記錐台状の部分の上面に開口し、前記錐台状の部分の周壁には開口しない照明器具。

【請求項3】

面積当たりの光源発熱量が周囲の領域に比べて小さい中央領域を有する請求項１または請求項２に記載の照明器具。

【請求項4】

前記ベース部に平行な方向の前記放熱フィンの長さは、当該放熱フィンに沿った前記ベース部の長さの１．４３倍以下である請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の照明器具。

【請求項5】

前記吸気口の開口面積と前記排気口の開口面積とが等しい請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の照明器具。

【請求項6】

前記ベース部の中央に位置し、前記光源部側から前記放熱フィン側へ空気が通過可能な開口を有する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の照明器具。

【請求項7】

前記複数の前記放熱フィンのうちの少なくとも一部は、前記ベース部と反対側の辺に凹部を有するコの字型の形状である請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の照明器具。

【請求項8】

前記コの字型の放熱フィンの前記凹部の前記ベース部に垂直な方向の長さは、当該放熱フィンの前記ベース部に垂直な方向の長さの１／２以下であり、前記凹部の前記ベース部に平行な方向の長さは、当該放熱フィンの前記ベース部に平行な方向の長さの１／２以下である請求項７に記載の照明器具。

【請求項9】

前記コの字型の放熱フィンの前記凹部の内側の縁は、当該放熱フィンの外縁に平行である請求項７または請求項８に記載の照明器具。

【請求項10】

前記ヒートシンクを前記光源部側から見たとき前記放熱フィンの両端部が前記ベース部の外縁より外側へ張り出している請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の照明器具。

【請求項11】

前記ベース部の外縁より外側へ張り出した前記放熱フィンの端部と前記外装との間に間隔がある請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の照明器具。

【請求項12】

前記複数の前記放熱フィンは、第１放熱フィンと、前記ベース部側の端部から前記ベース部と反対側の端部までの全長が前記第１放熱フィンより短い第２放熱フィンとを含み、前記第１放熱フィンと前記第２放熱フィンとが交互に配置されている請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の照明器具。

【請求項13】

板状のベース部と、前記ベース部の一面側から突出する複数の放熱フィンとを有し、前記ベース部の他面側に光源部を配置して用いられるヒートシンクであって、
前記複数の前記放熱フィンのうちの少なくとも一部は、前記ベース部と反対側の辺に凹部を有するコの字型の形状であり、
前記ヒートシンクを前記ベース部側から見たとき前記コの字型の放熱フィンの両端部が前記ベース部の外縁より外側へ張り出しており、
前記ベース部から前記凹部までの距離は、前記コの字型の放熱フィンの前記ベース部に垂直な方向の長さの１／２以上であるヒートシンク。

【請求項14】

前記凹部の前記ベース部に平行な方向の長さは、当該放熱フィンの前記ベース部に平行な方向の長さの１／２以下である請求項１３に記載のヒートシンク。

【請求項15】

前記コの字型の放熱フィンの前記凹部の内側の縁は、当該放熱フィンの外縁に平行である請求項１３または請求項１４に記載のヒートシンク。

【請求項16】

前記ヒートシンクは、前記ベース部の前記一面側から見て、放射状に配置された前記放熱フィンと、前記放熱フィンに比べて前記ベース部の中央寄りの位置で放射状に配置された内側フィンとを有し、前記放熱フィンの内周側の一部分と、前記内側フィンの外周側の一部分とが隙間を介して重なり合う請求項２に記載の照明器具。

【請求項17】

前記ベース部からの前記内側フィンの高さが、前記ベース部からの前記放熱フィンの高さより高い請求項１６に記載の照明器具。

【請求項18】

前記光源部の発熱領域の、前記ベース部を介して反対側の領域に前記内側フィンが配置される請求項１６または請求項１７に記載の照明器具。

【請求項19】

前記内側フィンの構成材料の熱伝導率が前記放熱フィンの構成材料の熱伝導率より高い請求項１６から請求項１８のいずれか一項に記載の照明器具。

【請求項20】

前記放熱フィンと前記内側フィンとが周方向に交互に配置される請求項１６から請求項１９のいずれか一項に記載の照明器具。

【請求項21】

板状のベース部と、
前記ベース部の一面側に放射状に配置された外側フィンと、
前記ベース部の一面側に、前記外側フィンに比べて前記ベース部の中央寄りの位置で放射状に配置された内側フィンと、
を有し、
前記外側フィンの外周側の一部分は、前記ベース部の外縁より外側へ張り出し、
前記外側フィンの内周側の一部分と、前記内側フィンの外周側の一部分とが隙間を介して重なり合い、
前記ベース部からの前記内側フィンの高さが、前記ベース部からの前記外側フィンの高さより高く、
前記外側フィンは、前記ベース部の外縁より外側へ張り出す範囲と、前記隙間を介して前記内側フィンと重なり合う範囲との間にある部分を有する、空冷用のヒートシンク。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、照明器具およびそのヒートシンクに関する。

【背景技術】

【0002】

ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子を光源に用いた照明器具が広く用いられている。ＬＥＤのような発光素子は、高温になると、発光効率が低下するとともに寿命も短くなってしまう。そのため、このような照明器具の設計においては放熱面も十分留意する必要がある。

【0003】

従来、大光束の高天井用シーリングライト等の照明器具では、ＬＥＤの発熱量が大きく、放熱フィンが大きくなるために放熱効率が悪くなり重量も大きくなる。放熱効率の良い形状を作るためにアルミダイカストのように成形性のよいもので放熱フィンを作る場合が多い。しかしながら、アルミダイカストは、アルミ材などの製材に比べて熱伝導率が悪い点で不利である。

【0004】

特許文献１には、発光素子が配設された基板の熱を放熱フィンから放熱する放熱部を備え、放熱部は、分離可能な一対の第１放熱用部材を互いに接合して構成され、一対の第１放熱用部材の互いに接合される各接合面の少なくとも一方には、接合状態において電源ケーブルを挿通させる挿通孔を構成する凹部が形成されている照明器具が開示されている。

【0005】

特許文献２には、光源を収容する筐体と、筐体に形成された開口部から光源からの光が放射されるように光源を保持し、筐体内の所定の位置に固定するとともに、光源から発生する熱を放熱する放熱部と、放熱部に形成された１または複数の通気口と、筐体内の所定の位置に光源を固定する放熱部と対向する筐体内部の天面に形成された１または複数の放熱穴とを備える照明装置が開示されている。

【0006】

特許文献３には、所定間隔で積層した複数枚の放熱フィンに中央部の高さ寸法が小さく両端部に向かうにつれて放熱フィンの高さ寸法を大きくすることにより、フィンの頂部と電源装置との間に空気の通り道を設けた照明器具が開示されている。

【0007】

特許文献４には、発熱体と対向し、発熱体から熱を奪う基体を備え、基体において発熱体と対向する対向部分の熱抵抗が対向部分の周囲である周囲部分の熱抵抗よりも高いヒートシンクが開示されている。基体は、発熱体と対向する受熱面と、受熱面と対向する放熱面を有し、放熱面は、複数のフィンを備え、対向部分に対応する放熱面の領域である第１領域に備えられたフィンの熱抵抗は、周囲部分に対応する放熱面の領域である第２領域に備えられたフィンの熱抵抗よりも高くされている。

【0008】

特許文献５には、放熱フィン部分にエンボス加工を施すことにより放熱面積を広げる技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２０１１−２２２４３３号公報

【特許文献2】特開２０１０−１９２１８０号公報

【特許文献3】特開２０１３−１１４８１３号公報

【特許文献4】特開２００９−１８８３２９号公報

【特許文献5】実用新案登録第３１４４１０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

照明器具が大光束のものになってくると、ＬＥＤの数を増加させる必要がある。ＬＥＤの数を増加させると、発熱量も増加してしまう。例えば通常の１Ｗタイプの表面実装型ＬＥＤ（１つ当たり１００ルーメン）を光源として用いて４００Ｗクラスの大光束モジュールを作る場合、ＬＥＤを４００個実装しなければならない。

【0011】

大光束の高天井シーリングライト等の器具では、ＬＥＤの発熱量が大きく、ヒートシンクが大きくなる。特に、冷却手段としてファンを用いない照明器具においては、ヒートシンクの放熱効率の悪さと、重量が問題となっている。

【0012】

大光束照明器具の基本構成としては、ＬＥＤ光源の背面側に放熱用のヒートシンクを有し、埃よけや光源反射部材として傘を有する。このような構成の照明器具においては、照明器具の大光束化によりヒートシンクの体積が増え、放熱効率が低下するとともに重量が大きくなってしまうという問題がある。また、埃よけとしての傘によって更に温度上昇してしまうという問題がある。

【0013】

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、効率の良い放熱が可能な照明器具およびそのヒートシンクを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明に係る照明器具は、板状のベース部と、ベース部の一面側から突出する複数の放熱フィンとを有するヒートシンクと、ベース部の他面側に配置された光源部と、ヒートシンクの外周を覆い、上部に排気口を有する外装と、外装の内側でヒートシンクを支持する支持部材と、を備え、ヒートシンクを光源部側から見たとき放熱フィンがベース部の外縁より外側へ張り出しており、放熱フィンより下側に位置する吸気口から空気が外装の内側に流入し、当該空気を排気口から排出し、複数の放熱フィンは、平行に配置されており、支持部材は、放熱フィンの面に対向する側からヒートシンクを支持するものである。
また、本発明に係る照明器具は、板状のベース部と、ベース部の一面側から突出する複数の放熱フィンとを有するヒートシンクと、ベース部の他面側に配置された光源部と、ヒートシンクの外周を覆い、上部に排気口を有する外装と、を備え、ヒートシンクを光源部側から見たとき放熱フィンがベース部の外縁より外側へ張り出しており、放熱フィンより下側に位置する吸気口から空気が外装の内側に流入し、当該空気を排気口から排出し、外装は、内側の空間をベース部に平行な平面で切断した断面積が上方に向かって減少する錐台状の部分を有し、排気口は、錐台状の部分の上面に開口し、錐台状の部分の周壁には開口しないものである。
また、本発明に係るヒートシンクは、板状のベース部と、ベース部の一面側から突出する複数の放熱フィンとを有し、ベース部の他面側に光源部を配置して用いられるヒートシンクであって、複数の放熱フィンのうちの少なくとも一部は、ベース部と反対側の辺に凹部を有するコの字型の形状であり、ヒートシンクをベース部側から見たときコの字型の放熱フィンの両端部がベース部の外縁より外側へ張り出しており、ベース部から凹部までの距離は、コの字型の放熱フィンのベース部に垂直な方向の長さの１／２以上であるものである。
また、本発明に係るヒートシンクは、板状のベース部と、ベース部の一面側に放射状に配置された外側フィンと、ベース部の一面側に、外側フィンに比べてベース部の中央寄りの位置で放射状に配置された内側フィンと、を有し、外側フィンの外周側の一部分は、ベース部の外縁より外側へ張り出し、外側フィンの内周側の一部分と、内側フィンの外周側の一部分とが隙間を介して重なり合い、ベース部からの内側フィンの高さが、ベース部からの外側フィンの高さより高く、外側フィンは、ベース部の外縁より外側へ張り出す範囲と、隙間を介して内側フィンと重なり合う範囲との間にある部分を有する、空冷用のヒートシンクである。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、ヒートシンクのベース部より外側へ張り出した部分の放熱フィンに吸気口から流入する空気が効率良く当たるとともに、外装の内壁に沿って形成される風路の風が効果的に放熱フィンの表面に当たるため、効率の良い放熱が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施の形態１の照明器具の斜視図である。

【図2】図１に示す照明器具を光源部と反対側から見た平面図である。

【図3】図１に示す照明器具を光源部側から見た底面図である。

【図4】図１に示す照明器具の側面図である。

【図5】図１に示す照明器具の外装を取り外した側面図である。

【図6】図１に示す照明器具の外装を取り外した側面図である。

【図7】本発明の実施の形態１の照明器具の光源部およびヒートシンクの他の構成例を示す斜視図である。

【図8】本発明の実施の形態１の照明器具の光源部およびヒートシンクの他の構成例を示す斜視図である。

【図9】図８に示す光源部とヒートシンクとを分離した状態の斜視図である。

【図10】本発明の実施の形態１の照明器具の他の構成例を示す斜視図である。

【図11】本発明の実施の形態２の照明器具の斜視図である。

【図12】本発明の実施の形態３の照明器具の外装を取り外した斜視図である。

【図13】本発明の実施の形態３の照明器具の光源部およびヒートシンクを光源部側から見た底面図である。

【図14】本発明の実施の形態３の照明器具の光源部およびヒートシンクを光源部と反対側から見た平面図である。

【図15】本発明の実施の形態４の照明器具が備える光源部およびヒートシンクの斜視図である。

【図16】本発明の実施の形態５の照明器具が備える光源部およびヒートシンクの斜視図である。

【図17】本発明の実施の形態６の照明器具が備える光源部およびヒートシンクの斜視図である。

【図18】本発明の実施の形態７の照明器具を光源部側から見た斜視図である。

【図19】本発明の実施の形態７の照明器具から外装を取り外した状態を光源部と反対側から見た斜視図である。

【図20】本発明の実施の形態７の照明器具から外装を取り外した状態を光源部側から見た斜視図である。

【図21】本発明の実施の形態７の照明器具から外装を取り外した状態の側面図である。

【図22】本発明の実施の形態７の照明器具から外装を取り外した状態を光源部と反対側から見た平面図である。

【図23】本発明の実施の形態７の照明器具から外装を取り外した状態を光源部から見た底面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。また、本発明は、以降に示す各実施の形態のあらゆる組み合わせを含むものとする。

【0018】

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の照明器具の斜視図である。図１に示すように、本実施の形態１の照明器具１Ａは、光源部２と、ヒートシンク３と、外装４と、支持部材５と、支柱６とを有する。この照明器具１Ａは、シーリングライトとして用いられるものであり、特に、天井に吊り下げて使用される高天井シーリングライトとして好適である。

【0019】

図２は、図１に示す照明器具１Ａを光源部２と反対側すなわち上側から見た平面図である。図３は、図１に示す照明器具１Ａを光源部２側すなわち下側から見た底面図である。図４は、図１に示す照明器具１Ａの側面図である。図５は、図１に示す照明器具１Ａの外装４を取り外した側面図である。図５は、図１に示す照明器具１Ａの外装４を取り外した側面図である。図６は、図１に示す照明器具１Ａの外装４を取り外した側面図である。図５と図６は、９０°異なる方向から見た図である。

【0020】

これらの図に示す本実施の形態１の照明器具１Ａが備える光源部２は、基板２ａと、基板２ａに実装された複数のＬＥＤ光源２ｂとを有する。基板２ａに実装されるＬＥＤ光源２ｂの個数は、照明器具１Ａに要求される光束の大きさなどに基づき設定される。基板２ａは長方形をなす。複数のＬＥＤ光源２ｂは、行列状に配置されている。基板２ａは、金属系基板、セラミック基板などを用いることが好ましい。ＬＥＤ光源２ｂとしては、特に限定されないが、例えば、面実装型小型ＬＥＤパッケージなどを用いることができる。また、本発明における光源部の構成は図示の構成に限定されるものではない。例えば、チップ・オン・ボード（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ：ＣＯＢ）型のＬＥＤ光源を光源部としても良い。また、本発明における光源部は、ＬＥＤ光源以外の光源、例えば有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）光源などを用いるものでも良い。

【0021】

図１および図３に示すように、本実施の形態１では、光源部２は、ＬＥＤ光源２ｂの配置されていない中央領域２ｃを有する。中央領域２ｃは、その周囲の領域に比べて、面積当たりの光源発熱量が小さい。一般に、ヒートシンク３が大型になるほど、ヒートシンク３の中央部分に熱がこもり易い。これに対し、本実施の形態１では、周囲の領域に比べて面積当たりの光源発熱量が小さい中央領域２ｃを設けたことにより、ヒートシンク３の中央部分に伝わる熱量を低減できるので、ヒートシンク３の中央部分に熱がこもることを抑制できる。なお、図示の構成では中央領域２ｃのＬＥＤ光源２ｂの個数をゼロとしているが、中央領域２ｃにおける面積当たりのＬＥＤ光源２ｂの配置個数を、その周囲の領域に比べて少なくした場合にも、上記と同様の効果が得られる。

【0022】

ヒートシンク３は、光源部２の背面側すなわちＬＥＤ光源２ｂと反対側に位置するベース部３ａと、ベース部３ａの光源部２と反対側の面から突出する複数の放熱フィン３ｂとを有する。ベース部３ａは、光源部２の範囲を包含する大きさの長方形の板状をなす。光源部２は、ベース部３ａに対し例えばネジ止めなどで固定される。光源部２とベース部３ａとの間には、高熱伝導性を有する熱伝導シートなどを介挿しても良い。光源部２の基板２ａが金属製の場合には、光源部２とベース部３ａとの間に絶縁部材を設けることが望ましい。上記熱伝導シートを絶縁部材としても良い。

【0023】

放熱フィン３ｂは、ベース部３ａに対し垂直に突出する。放熱フィン３ｂは、長方形をなす。複数の放熱フィン３ｂは、互いに平行に配置されている。図３に示すように、ヒートシンク３を光源部２側から見たとき、放熱フィン３ｂはベース部３ａの外縁より外側へ張り出す。放熱フィン３ｂの両端部がそれぞれベース部３ａの外縁より外側へ張り出す。ヒートシンク３を光源部２側から見たときの放熱フィン３ｂの長さは、放熱フィン３ｂに沿ったベース部３ａの長さより長い。

【0024】

ヒートシンク３の材質としては、熱伝導率の高い金属が好ましく、例えばアルミニウムまたはその合金などが好ましい。ベース部３ａと放熱フィン３ｂとは、別パーツで構成されている。ベース部３ａと放熱フィン３ｂとは、例えばカシメ、溶接などの方法により接合される。光源部２からベース部３ａに伝わった熱は、更に放熱フィン３ｂに伝わる。そして、放熱フィン３ｂの表面から放熱される。ヒートシンク３によれば、このようにして放熱面積を増やすことができる。放熱フィン３ｂの表面には、空気の自然対流が生じることにより、放熱が促進される。ヒートシンク３は、単純な形状であるため、別パーツで構成されるベース部３ａおよび放熱フィン３ｂを組み立てることによって形成できる。よって、ベース部３ａおよび放熱フィン３ｂを熱伝導率の高い金属の製材などを加工したパーツで構成できる。このため、熱伝導率の低いアルミダイカストなどで製造する必要のある複雑な形状のヒートシンクに比べて、優れた放熱性が得られる。ベース部３ａと放熱フィン３ｂとを別の材料で構成しても良い。例えば、放熱フィン３ｂの材質をアルミニウムとし、ベース部３ａの材質をアルミニウムより熱伝導率が高い銅としても良い。ベース部３ａの熱伝導率を放熱フィン３ｂの熱伝導率より高くすることにより、より優れた放熱性が得られる。

【0025】

外装４は、ヒートシンク３の外周を覆う。図１および図２に示すように、外装４は、光源部２と反対側の部分、すなわち上部に、空気を排出する排気口４ａを有する。ベース部３ａの外縁より外側へ張り出した放熱フィン３ｂの端部と外装４との間には、間隔がある。すなわち、外装４とヒートシンク３とは接触していない。外装４は、ヒートシンク３との間に間隔をあけてヒートシンク３の外周を全周に渡り覆う下側部分４ｂと、その上側に設けられた上側部分４ｃとを有する。外装４をベース部３ａに平行な平面で切断した断面形状は、正方形または長方形である。下側部分４ｂの内側の空間をベース部３ａに平行な平面で切断した断面積は一定である。上側部分４ｃの内側の空間をベース部３ａに平行な平面で切断した断面積は、上方に向かって減少する。上側部分４ｃの形状は、四角錐台と同様の形状である。排気口４ａは、上側部分４ｃの上面に開口する。排気口４ａは、円形をなす。外装４の下側部分４ｂの下部には、空気が流入する吸気口７となる開口が形成される。吸気口７は、ヒートシンク３の外周側に全周に渡り形成される環状をなす。放熱フィン３ｂの端部と外装４との間に間隔を設けたことにより、吸気口７の開口面積を大きくできる。図４に示すように、外装４の下端の高さと、ヒートシンク３の下端（ベース部３ａの下面）の高さとはほぼ等しい。

【0026】

吸気口７は、ベース部３ａの外縁より外側へ張り出した部分の放熱フィン３ｂより下側に位置する。逆に言えば、ベース部３ａの外縁より外側へ張り出した部分の放熱フィン３ｂは、吸気口７より上側に位置する。このため、熱源となる光源部２の熱により空気の対流が生じると、その空気が吸気口７から外装４の内部に流入し、放熱フィン３ｂに沿って流れる。この空気は、外装４の内側を通って、排気口４ａから外部へ排出される。排気口４ａ付近の圧力と吸気口７付近の圧力との差により、外装４の下部の吸気口７から吸気する。外装４の内壁に沿って空気が流れることにより、放熱フィン３ｂから効率良く放熱することが可能となる。このように、照明器具１Ａによれば、ベース部３ａより外側へ張り出した部分の放熱フィン３ｂに吸気口７から流入する空気が効率良く当たるとともに、外装４の内壁に沿って形成される風路の風が効果的に放熱フィン３ｂの表面に当たるため、自然対流により効率の良い放熱が可能となる。その結果、ＬＥＤ光源２ｂの温度が低くなるので、ＬＥＤ光源２ｂの発光効率を向上するとともに長寿命化が図れる。特に、本実施の形態１では、光源部２側から見たとき放熱フィン３ｂの両端部がそれぞれベース部３ａの外縁より外側へ張り出していることで、放熱効率を更に向上できる。

【0027】

また、外装４を設けたことにより、ヒートシンク３等に埃が堆積することを抑制できる。また、外装４によってヒートシンク３を見えなくすることにより、意匠性を向上できる。なお、本発明における放熱フィンの形状は、長方形に限定されるものではない。例えば、放熱フィンの形状を、外装４の上側部分４ｃの傾斜した内壁に沿って斜めに切り欠いた形状にしても良い。そのような形状にすることにより、外装４の傾斜した内壁に沿う風を放熱フィンに効率良く当てることができる。

【0028】

図３に示すように、ベース部３ａに平行な方向の放熱フィン３ｂの長さをＬ１とし、当該放熱フィン３ｂに沿ったベース部３ａの長さをＬ２としたとき、Ｌ１がＬ２の１．４３倍以下であることが好ましい。Ｌ１をＬ２の１．４３倍以上に長くしても、ＬＥＤ光源２ｂの温度をそれ以上に低減する効果は低くなるからである。また、放熱性を十分に向上し、ＬＥＤ光源２ｂの温度を十分に低減する観点から、Ｌ１がＬ２の１．１倍以上であることが好ましく、Ｌ１がＬ２の１．３倍以上であることがより好ましい。

【0029】

図１に示すように、支持部材５は、外装４の内側でヒートシンク３を支持する。支持部材５は、２本のアーム部５ａと、基部５ｂとを有する。アーム部５ａの先端すなわち下端がヒートシンク３のベース部３ａに固定されている。アーム部５ａは、放熱フィン３ｂの面に対向する側からヒートシンク３を支持する。すなわち、アーム部５ａは、ヒートシンク３のベース部３ａの外縁より外側へ張り出した放熱フィン３ｂの端部に対向しない。このため、支持部材５が放熱フィン３ｂ間の空気の対流の妨げとなることがない。基部５ｂは、２本のアーム部５ａの基端部すなわち上端部の間に位置する。基部５ｂの一部と、外装４の排気口４ａの一部とが重なっている。排気口４ａと重なる部分の基部５ｂには、空気が通過可能な穴５ｃが形成されている。すなわち、穴５ｃは排気口４ａに重なっている。

【0030】

支持部材５の基部５ｂの上面には支柱６の下端部が固定されている。支柱６の上端部は、天井に取り付けられる。照明器具１Ａは、支柱６により天井から吊り下げられる。外装４の上側部分４ｃの上面が支持部材５の基部５ｂに固定される。支柱６は、下方に向かって外径が小さくなる円錐台状の部分を有する。

【0031】

吸気口７と排気口４ａとの圧力差で空気の対流が起きることから、吸気口７の開口面積と排気口４ａの開口面積とがほぼ同面積であるのが好ましい。ここでの吸気口７の開口面積とは吸気口７の有効開口面積を言い、排気口４ａの開口面積とは排気口４ａの有効開口面積を言うものとする。本実施の形態１では、光源部２側から見たとき（図３）の外装４の開口面積すなわち下側部分４ｂの開口面積から、ヒートシンク３および支持部材５の投影面積を引いた面積が吸気口７の有効開口面積に相当する。また、排気口４ａの有効開口面積は、支持部材５の基部５ｂと重なっていない部分の排気口４ａの面積と、基部５ｂの穴５ｃの総面積との和に相当する。

【0032】

図７および図８は、本発明の実施の形態１の照明器具の光源部およびヒートシンクの他の構成例を示す斜視図である。図９は、図８に示す光源部とヒートシンクとを分離した状態の斜視図である。図７から図９に示す構成例では、放熱フィン３ｂのベース部３ａ側の端部からその反対側の端部までの長さが、図１から図６の構成に比べて、長くなっている。また、図８および図９に示す構成例では、光源部２の中央領域における面積当たりのＬＥＤ光源２ｂの配置個数が、当該中央領域の周囲の領域における面積当たりのＬＥＤ光源２ｂの配置個数と同じになっている。

【0033】

図１０は、本発明の実施の形態１の照明器具の他の構成例を示す斜視図である。図１０に示す照明器具１Ｂは、外装４の形状が異なること以外は図１から図６の照明器具１Ａと同様である。図１０に示す照明器具１Ｂの外装４をベース部３ａに平行な平面で切断した断面形状は、円形である。図１０に示す照明器具１Ｂの外装４の内側の空間をベース部３ａに平行な平面で切断した断面積は、上方に向かって減少する。図１０に示す照明器具１Ｂでは、図１から図６の照明器具１Ａと同様の効果が得られる。また、図示を省略するが、本発明では、ヒートシンク３のベース部３ａおよび光源部２の形状も長方形に限定されるものではなく、円形などの他の形状でも同様の効果が得られる。

【0034】

実施の形態２．
次に、図１１を参照して、本発明の実施の形態２について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。図１１は、本発明の実施の形態２の照明器具の斜視図である。

【0035】

図１１に示す本実施の形態２の照明器具１Ｃは、実施の形態１の支持部材５に代えて、光源取り付け台８によって光源部２およびヒートシンク３を支持する点に特徴を有する。光源取り付け台８は、照明器具１Ｃの外装４の下部に取り付けられている。照明器具１Ｃが備える光源部２は、基板２ａに設けられた面積の大きい一つの発光領域２ｄを有する。発光領域２ｄは、長方形をなす。光源部２は、光源取り付け台８の下面に熱伝導シートを介して取り付けられている。ヒートシンク３は、光源取り付け台８の上面に取り付けられている。すなわち、光源取り付け台８は、ヒートシンク３のベース部３ａと光源部２との間に挟まれている。光源取り付け台８には、複数の吸気口８ａが形成されている。吸気口８ａは、ヒートシンク３のベース部３ａの外縁より外側へ張り出した部分の放熱フィン３ｂより下側に位置する。外装４の上部には、実施の形態１と同様の排気口４ａが形成されている。照明器具１Ｃが備える支柱６の断面形状は、矩形状をなす。支柱６の下端部に外装４の上端部が固定されている。本実施の形態２の照明器具１Ｃでは、吸気口８ａから外装４内に空気が流入し、当該空気が排気口４ａから排出される。本実施の形態２の照明器具１Ｃによれば、実施の形態１と同様の効果が得られる。また、光源取り付け台８の素材として絶縁性が高く輻射率の高いアルミナなどの部材を用いた場合には、光源部２と光源取り付け台８との間に熱伝導シートを入れる必要がなくなる。

【0036】

実施の形態３．
次に、図１２から図１４を参照して、本発明の実施の形態３について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。図１２は、本発明の実施の形態３の照明器具の外装４を取り外した斜視図である。図１３は、本発明の実施の形態３の照明器具の光源部２およびヒートシンク３を光源部２側すなわち下側から見た底面図である。図１４は、本発明の実施の形態３の照明器具の光源部２およびヒートシンク３を光源部２と反対側すなわち上側側から見た平面図である。

【0037】

これらの図に示すように、本実施の形態３では、ヒートシンク３のベース部３ａおよび光源部２の中央部分に、空気が通過可能な開口９が形成されている。本実施の形態３では、光源部２側で熱せられた空気が開口９を通って放熱フィン３ｂの間に流入する。このため、放熱フィン３ｂの中央部分の空気の流れが良くなり、熱がこもり易いヒートシンク３の中央部分の放熱効率が向上するので、実施の形態１に比べて更に優れた放熱性が得られる。本実施の形態３は、上述した事項以外は実施の形態１と同様であるので、これ以上の説明を省略する。

【0038】

実施の形態４．
次に、図１５を参照して、本発明の実施の形態４について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。図１５は、本発明の実施の形態４の照明器具が備える光源部２およびヒートシンク３の斜視図である。

【0039】

図１５に示すように、本実施の形態４のヒートシンク３が備えるすべての放熱フィン３ｃは、ベース部３ａと反対側の辺に凹部３ｄを有するコの字型の形状をなす。すなわち、放熱フィン３ｃの形状は、長方形の一つの辺から小さい長方形（凹部３ｄ）を切り欠いた形状である。発熱量が多い照明器具では、ヒートシンク３が大型になるため、ヒートシンク３の中央部分には自然対流による気流が通りにくくなる。このため、ヒートシンク３の中央部分では、放熱フィン３ｃの放熱効果が低くなる。本実施の形態４では、放熱フィン３ｃをコの字型とし、放熱効果が低い放熱フィン３ｃの中央部分において長方形の凹部３ｄに相当する部分を無くすことで、放熱効果をほとんど低下させずに放熱フィン３ｃの重量を十分に軽くすることができる。このため、ヒートシンク３全体としても、放熱効果をほとんど低下させることなく、ヒートシンク３を十分に軽量化できる。

【0040】

放熱フィン３ｃの凹部３ｄのベース部３ａに垂直な方向の長さＬ３は、放熱フィン３ｃのベース部３ａに垂直な方向の長さＬ４の１／２以下であることが好ましい。放熱フィン３ｃの凹部３ｄのベース部３ａに平行な方向の長さＬ５は、放熱フィン３ｃのベース部３ａに平行な方向の長さＬ６の１／２以下であることが好ましい。凹部３ｄの大きさが上記のような範囲であれば、ヒートシンク３の放熱効果の低下をより確実に抑制できる。また、放熱フィン３ｃの凹部３ｄの内側の縁は、放熱フィン３ｃの凹部３ｄ以外の外縁に平行である。このため、放熱フィン３ｃの凹部３ｄを形成する加工の際、放熱フィン３ｃの外縁を位置決めの基準とすることで凹部３ｄを正確な位置に形成でき、製造が容易になる。

【0041】

図１５に示す光源部２は、基板２ａに設けられた面積の大きい一つの発光領域２ｅを有する。発光領域２ｅは、大きな長方形から小さな長方形の中央領域２ｃを除去した形状をなす。このため、中央領域２ｃは、その周囲の領域に比べて、面積当たりの光源発熱量が小さい。この中央領域２ｃを設けたことにより、ヒートシンク３の中央部分に伝わる熱量を低減できるので、放熱フィン３ｃの放熱効果が低いヒートシンク３の中央部分に熱がこもることをより確実に抑制できる。本実施の形態４は、上述した事項以外は実施の形態１と同様であるので、これ以上の説明を省略する。

【0042】

実施の形態５．
次に、図１６を参照して、本発明の実施の形態５について説明するが、上述した実施の形態１および４との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。図１６は、本発明の実施の形態５の照明器具が備える光源部２およびヒートシンク３の斜視図である。

【0043】

図１６に示すように、本実施の形態５のヒートシンク３は、実施の形態４と同様のコの字型の放熱フィン３ｃ（第１放熱フィン）と、第２放熱フィン３ｅとを有する。第２放熱フィン３ｅの形状は、長方形である。第２放熱フィン３ｅのベース部３ａ側の端部からその反対側の端部までの全長は、放熱フィン３ｃのベース部３ａ側の端部からその反対側の端部までの全長より短い。第２放熱フィン３ｅのベース部３ａ側の端部からその反対側の端部までの全長は、放熱フィン３ｃのベース部３ａ側の端部から凹部３ｄまでの長さとほぼ同じである。放熱フィン３ｃと第２放熱フィン３ｅとは交互に配置されている。本実施の形態５によれば、放熱フィン３ｃのベース部３ａから遠い部分すなわち凹部３ｄの両側に位置する部分のフィンピッチを広く取ることができ、放熱効果が高まる。本実施の形態５は、上述した事項以外は実施の形態１および４と同様であるので、説明を省略する。

【0044】

実施の形態６．
次に、図１７を参照して、本発明の実施の形態６について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。図１７は、本発明の実施の形態６の照明器具が備える光源部２およびヒートシンク３の斜視図である。

【0045】

図１７に示すように、本実施の形態６のヒートシンク３は、第１放熱フィン３ｆと、第２放熱フィン３ｇとを有する。第１放熱フィン３ｆおよび第２放熱フィン３ｇの形状は、長方形である。第２放熱フィン３ｇのベース部３ａ側の端部からその反対側の端部までの全長は、第１放熱フィン３ｆのベース部３ａ側の端部からその反対側の端部までの全長より短い。第１放熱フィン３ｆと第２放熱フィン３ｇとは交互に配置されている。本実施の形態６によれば、第１放熱フィン３ｆのベース部３ａから遠い部分すなわち第２放熱フィン３ｇより長い部分のフィンピッチを広く取ることができ、放熱効果が高まる。本実施の形態６は、上述した事項以外は実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。

【0046】

実施の形態７．
次に、図１８から図２３を参照して、本発明の実施の形態７について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。図１８は、本発明の実施の形態７の照明器具１Ｄを光源部２側から見た斜視図である。図１９から図２３は、本発明の実施の形態７の照明器具１Ｄから外装４を取り外した状態を示す図であり、図１９は光源部２と反対側から見た斜視図、図２０は光源部２側から見た斜視図、図２１は側面図、図２２は光源部２と反対側から見た平面図、図２３は光源部２から見た底面図である。

【0047】

図１８に示すように、本実施の形態７の照明器具１Ｄは、光源部２と、ヒートシンク１０と、ヒートシンク１０の外周を覆う外装４とを備える。ヒートシンク１０は、円板状のベース部１１と、ベース部１１の一面側に放射状に配置された複数の外側フィン１２（放熱フィン）とを有する。すなわち、ベース部１１の周方向に沿って複数の外側フィン１２が間隔をあけて配置されることで、これらの外側フィン１２が放射状を呈する。放射状に並ぶ外側フィン１２の外周側の一部分は、ベース部１１の外縁より外側へ張り出している。ベース部１１の他面側に光源部２が配置されている。光源部２は、円環状の光源固定枠１５によりヒートシンク１０に固定されている。光源固定枠１５は、ベース部１１の他面側に、ベース部１１と同心的に固定されている。光源部２の基板２ａの四隅がベース部１１と光源固定枠１５との間に挟まれることで光源部２が固定されている。

【0048】

外装４は、おおむね円筒状をなし、ヒートシンク１０の外周側に同心的に配置される。外装４の下端部と、ヒートシンク１０との間には、空気が流入する吸気口７となる開口が形成される。図１８では、外装４の上側の部分の図示を省略しているが、外装４の上部には空気を排出する排気口が設けられている。

【0049】

図２３に示すように、光源部２の基板２ａは正方形をなす。基板２ａに実装された複数のＬＥＤ光源２ｂは、おおむね円形の領域に配置されている。また、光源部２は、ＬＥＤ光源２ｂが配置されていない中央領域２ｃを有する。

【0050】

図１９から図２１に示すように、ヒートシンク１０は、放射状に配置された複数の内側フィン１３をさらに備える。ベース部１１の外縁より小さい仮想円の周方向に沿って複数の内側フィン１３が間隔をあけて配置されることで、これらの内側フィン１３が放射状を呈する。内側フィン１３は、ベース部１１の一面側から垂直に突出している。内側フィン１３は、外側フィン１２に比べて、ベース部１１の中央寄りに位置する。ベース部１１からの内側フィン１３の高さは、ベース部１１からの外側フィン１２の高さより高い。すなわち、ベース部１１に垂直な方向の内側フィン１３の長さは、ベース部１１に垂直な方向の外側フィン１２の長さより長い。

【0051】

図２２に示すように、ベース部１１の一面側から見て、ベース部１１の外縁より外側へ張り出している外側フィン１２の外周側の一部分１２ａの長さは、それ以外の部分の長さより短い。また、放射状に並ぶ外側フィン１２の内周側の一部分１２ｂと、放射状に並ぶ内側フィン１３の外周側の一部分１３ａとは、隙間を介して重なり合う。すなわち、外側フィン１２の内周側の端部は、内側フィン１３の外周側の端部に比べて内周側に位置する。内側フィン１３の総数と外側フィン１２の総数とは等しい。内側フィン１３は、周方向に沿って、外側フィン１２と交互に配置される。

【0052】

内側フィン１３は、光源部２の発熱領域（すなわちＬＥＤ光源２ｂの配置領域）の、ベース部１１を介して反対側（裏面側）の領域に配置される。ベース部１１の中央部分には、内側フィン１３が配置されていない。すなわち、内側フィン１３の内周側の端部は、ベース部１１の中心に達していない。この内側フィン１３が配置されていない中央部分は、ＬＥＤ光源２ｂが配置されていない光源部２の中央領域２ｃの裏面側の領域に相当する。

【0053】

以上説明した実施の形態７によれば、実施の形態１と同様の効果に加えて、以下のような効果が得られる。
（１）吸気口７から吸入された空気が外側フィン１２により内側フィン１３へ誘導されることで、内側フィン１３へ空気を効率良く当てて放熱することができる。このとき、吸気口７から吸入された空気は、外側フィン１２に沿って流れ、外側フィン１２の内周側の一部分１２ｂと内側フィン１３の外周側の一部分１３ａとの隙間を通って、内側フィン１３へ流れる。
（２）内側フィン１３は、光源部２の発熱領域の裏面側の領域に配置されているので、光源部２の発する熱は主に内側フィン１３へ伝熱する。上記（１）で内側フィン１３が効率良く放熱することで、光源部２の温度が低くなるので、光源部２の発光効率の向上および長寿命化が図れる。
（３）ベース部１１からの内側フィン１３の高さが、ベース部１１からの外側フィン１２の高さより高いことで、外側フィン１２および内側フィン１３に沿って渦流が起きるために、さらに効率良く内側フィン１３に空気を当てることができる。また、内側フィン１３の表面積が大きくなるので、光源部２をより低温にできる。
（４）外側フィン１２と内側フィン１３とが周方向に沿って交互に配置されることで、上記（１）の効果をより確実に発揮することができる。

【0054】

外側フィン１２と内側フィン１３とを同じ材料で構成しても良いが、外側フィン１２と内側フィン１３とを異なる材料で構成しても良い。特に、内側フィン１３の構成材料の熱伝導率を外側フィン１２の構成材料の熱伝導率より高くすることが好ましい。例えば、内側フィン１３を金属材料で構成し、外側フィン１２を放熱樹脂で構成しても良い。外側フィン１２の主な役割は、空気を内側フィン１３へ誘導することであるので、内側フィン１３に比べて熱伝導率が多少低くても、ヒートシンク１０の放熱性能はさほど低下しない。このため、外側フィン１２を放熱樹脂等の軽量な材料で構成することで、ヒートシンク１０の放熱性能の低下を抑制しつつ、ヒートシンク１０を軽量化できる。

【符号の説明】

【0055】

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 照明器具、２ 光源部、２ａ 基板、２ｂ ＬＥＤ光源、２ｃ 中央領域、２ｄ，２ｅ 発光領域、３ ヒートシンク、３ａ ベース部、３ｂ，３ｃ 放熱フィン、３ｄ 凹部、３ｅ，３ｇ 第２放熱フィン、３ｆ 第１放熱フィン、４ 外装、４ａ 排気口、４ｂ 下側部分、４ｃ 上側部分、５ 支持部材、５ａ アーム部、５ｂ 基部、５ｃ 穴、６ 支柱、７ 吸気口、８ 光源取り付け台、８ａ 吸気口、９ 開口、１０ ヒートシンク、１１ ベース部、１２ 外側フィン、１２ａ，１２ｂ 一部分、１３ 内側フィン、１３ａ 一部分、１５ 光源固定枠

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】