JP2011044269A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子基板と支持体との間に放熱板を設けないようにしつつ、発光素子基板の温度上昇を抑制することができる照明装置を提供する。
【解決手段】発光素子１が実装された発光素子基板２と、発光素子基板２に駆動電力を供給する電源回路が実装された電源回路基板８と、発光素子基板２及び電源回路基板８を支持する支持体４とを備え、発光素子基板２と電源回路基板８とが離隔し、該離隔した発光素子基板２と電源回路基板８との間の支持体４に、他物に取り付けるための取付孔４３を設けてある。発光素子基板２と電源回路基板８との間に、熱を遮蔽する遮蔽体５が設けてあり、電源回路基板８又は発光素子基板２に接続される部品９を発光素子基板２と電源回路基板８との間に位置させて支持体４に取り付けてある。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光素子が実装された発光素子基板と、該発光素子基板に駆動電力を供給する電源回路が実装された電源回路基板と、前記発光素子基板及び前記電源回路基板を支持する支持体とを備えた照明装置に関する。

従来の照明装置では、発光素子基板及び電源回路基板を支持体に支持させる場合に、金属製のフレーム（支持体）にアルミニウム等の金属製の放熱板を取り付けた後、放熱板の上に発光素子基板を発光素子の非実装面が接触するように取り付け、また、発光素子基板に隣接させて電源回路基板をフレームに直接取り付けていた（特許文献１及び２参照）。これにより、発光素子にて発生した熱及び電源回路基板から発光素子基板に流入した熱を放熱板から支持体に伝導させて放熱するようにしていた。

特開２００９−４１３１号公報 特開２００９−９８０４号公報

従来の照明装置では、例えば、天井に設置する場合、天井に取り付けるフレームに発光素子基板を支持させるとき、フレームとの間に放熱板を介装していたので、作業性が悪かった。また、フレームに天井等への取り付けのために設ける取付部を小さなスペースに収めたいという要望もあった。

本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、発光素子基板と支持体との間に設けていた放熱板を省略して作業性を改善しつつ、発光素子基板の温度上昇を抑制し、併せて、天井等への取り付けのために支持体に設ける取付部を小さなスペースに収めることができる照明装置を提供することを目的とする。

本発明に係る照明装置は、発光素子が実装された発光素子基板と、該発光素子基板に駆動電力を供給する電源回路が実装された電源回路基板と、前記発光素子基板及び前記電源回路基板を支持する支持体とを備えた照明装置において、前記発光素子基板と前記電源回路基板とが離隔し、該離隔した前記発光素子基板と前記電源回路基板との間の前記支持体に、他物に取り付けるための取付部を設けていることを特徴とする。

本発明によれば、離隔した発光素子基板と電源回路基板との間の支持体に取付部が収めてある。また、電源回路基板に実装された電源回路から発光素子基板に駆動電力が供給され、発光素子基板に実装された発光素子が発光した場合、電源回路の発熱により電源回路基板の温度が上昇するが、発光素子基板は電源回路基板と離隔して支持体に支持されているので、電源回路基板の熱は発光素子基板に伝わり難い。

本発明に係る照明装置は、発光素子が実装された発光素子基板と、該発光素子基板に駆動電力を供給する電源回路が実装された電源回路基板と、前記発光素子基板及び前記電源回路基板を支持する支持体とを備えた照明装置において、前記発光素子基板と前記電源回路基板との間に、熱を遮蔽する遮蔽体が設けてあることを特徴とする。

本発明によれば、電源回路基板に実装された電源回路から発光素子基板に駆動電力が供給され、発光素子基板に実装された発光素子が発光する。この場合、電源回路の発熱により電源回路基板の温度が上昇するが、電源回路基板の熱は発光素子基板と電源回路基板との間に設けた遮蔽体によって遮蔽されるので、電源回路基板の熱は発光素子基板に伝わり難い。また、支持体の内、遮蔽体を設けた付近にねじ等の固定部材を取り付けて、照明装置を天井などに取り付けることができる。

本発明に係る照明装置は、前記電源回路基板又は前記発光素子基板に接続される部品を前記発光素子基板と前記電源回路基板との間に位置させて前記支持体に取り付けてあることを特徴とする。
本発明によれば、発光素子基板と電源回路基板との間に位置して支持体に取り付けられた部品が電源回路基板又は前記発光素子基板に接続される。

本発明に係る照明装置は、前記部品は、前記電源回路に外部から供給される電力及び電源用の制御信号を中継する端子であることを特徴とする。
本発明によれば、外部から供給される電力及び電源用の制御信号は発光素子基板と電源回路基板との間に配置された端子によって中継されてから、電源回路に供給される。

本発明に係る照明装置は、前記電源回路基板が取り付けてある前記支持体の取付箇所に、放熱片が連設してあることを特徴とする。
本発明によれば、電源回路基板が取り付けてある支持体の取付箇所に連設された放熱片によって電源回路基板の熱が放熱される。

本発明に係る照明装置は、前記放熱片に、付加機能を有する部品を取り付けていることを特徴とする。
本発明によれば、付加機能を有する部品が電源回路基板の取付箇所の支持体に連設された放熱片に取り付けられる。

本発明に係る照明装置は、前記部品は、センサ類、スピーカ又は火災報知機であることを特徴とする。
本発明によれば、センサ類、スピーカ又は火災報知機が、電源回路基板の取付箇所の支持体に連設された放熱片に取り付けられる。

本発明に係る照明装置によれば、発光素子基板と電源回路基板とが離隔して支持体に支持され、電源回路基板の熱は発光素子基板に伝わり難く、また、離隔した発光素子基板と電源回路基板との間の支持体に設けた取付部によって支持体が他物に取り付けられるので、発光素子基板と支持体との間に設けていた放熱板を省略して作業性を改善しつつ、発光素子基板の温度上昇を抑制し、さらに天井等への取り付けのために支持体に設ける取付部を小さなスペースに収めることができる照明装置が提供される。

本発明に係る照明装置によれば、電源回路基板の熱は発光素子基板と電源回路基板との間に設けた遮蔽体によって遮蔽され、電源回路基板の熱は発光素子基板に伝わり難いので、発光素子基板と支持体との間に設けていた放熱板を省略して作業性を改善しつつ、発光素子基板の温度上昇を抑制することができ、また、天井等への取り付けのために支持体に取り付けるねじ等の固定部材を小さなスペースに収めることができる照明装置が提供される。

本発明の第１の実施の形態に係る照明装置の分解斜視図である。 図１に示す照明装置の平面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。 図２のＩＶ−ＩＶ線における断面図である。 図１に示す照明装置の下面側から見た平面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る照明装置の主要部の断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る照明装置の下面側から見た平面図である。 図７に示す照明装置の側面図である。 図７に示す照明装置の設置構造を示す断面図である。 本発明の第４の実施の形態に係る照明装置の分解斜視図である。 図１０に示す照明装置の下面側から見た平面図である。 図１０に示す照明装置の側面図である。 図１０に示す照明装置の側面図である。 図１０に示す照明装置の設置構造を示す断面図である。

以下、本発明に係る照明装置の実施の形態について、ストレート型とスクウエア型、及び、天井直付け型と天井埋め込み型を例にして図面に基づいて説明する。

第１の実施の形態
第１の実施の形態に係る照明装置はストレート型で天井直付け型である。図１は本発明の第１の実施の形態に係る照明装置の分解斜視図、図２は図１に示す照明装置の平面図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図、図４は図２のＩＶ−ＩＶ線における断面図、図５は図１に示す照明装置の下面側から見た平面図である。

複数個の発光ダイオード（以下、ＬＥＤと略す）１が長方形の発光ダイオード基板（以下、ＬＥＤ基板と略す）２の一面２ａに２次元のマトリックス状に等間隔で実装されている。ＬＥＤ１は例えば、ＬＥＤ素子と、該ＬＥＤ素子を封止し、蛍光体が分散された樹脂と、入力端子及び出力端子とを備えた表面実装型ＬＥＤである。ＬＥＤ１は配光特性がランバート分布の指向性を有し、ＬＥＤ１から出射される光はＬＥＤ１の光軸となす角度が９０度以下の範囲に含まれ、指向角は約１２０度である。

ＬＥＤ基板２には、各ＬＥＤ１に通電するための配線パターン（不図示）、各ＬＥＤ１に一定の電流を流すための制限抵抗（不図示）、及び、後述の電源回路基板８からの配線が接続されるコネクタ３が設けてある。ＬＥＤ基板２には、中央位置及び４隅の５箇所に夫々取付用の貫通孔２ｃが開設してある。

ＬＥＤ基板２は他面２ｂの側に位置してＬＥＤ基板２を保持するフレーム４が設けてある。フレーム４は、例えば鉄、アルミニウム製などの放熱性が良好な金属製である。フレーム４は、断面形状がコの字型の長尺部材であり、長方形状の底部板部４ａ、及び、該底部板部４ａの各長辺側の縁部から底部板部４ａに対して垂直方向に延設された２つの長方形状の側部板部４ｂを有する。各側部板部４ｂの底部板部４ａとは反対側の縁部の内側に、底部板部４ａと平行な方向の溝部４ｂ１を設けてある。さらに、該底部板部４ａ及び側部板部４ｂの両端部にネジ止めされるサイドカバー４ｃが設けてある。底部板部４ａには、ＬＥＤ基板２の各貫通孔２ｃに対応したネジ孔４１と、天井側から電力線及び調光用の電線を引き込むための引込孔４２と、天井への取り付け用の２個の長孔状の取付孔４３とが設けてある。

長手方向に一列状に配置された３枚のＬＥＤ基板２が底部板部４ａの中央側部分に配置され、各ＬＥＤ基板２の一面２ａの側に、長辺側が開口した台形の断面形状を有する反射シート６が配置される。反射シート６は、ＬＥＤ基板２の一面２ａの側とは反対側に高反射率の層を設けたポリカーボネート樹脂製であり、長方形状の底部板部６ａと、該底部板部６ａの各長辺側の縁部から斜め方向に延設された２つの長方形状の側部板部６ｂとを有する。底部板部６ａには、各ＬＥＤ１に対応した開口６１と、ＬＥＤ基板２の貫通孔２ｃに対応した貫通孔６２とが設けてある。

各ＬＥＤ基板２に反射シート６の高反射率の層の反対側が接するように重ね、反射シート６の貫通孔６２とＬＥＤ基板２の貫通孔２ｃとにネジを挿通させ、フレーム４のネジ孔４１にネジ止めすることにより、ＬＥＤ基板２と反射シート６とが底部板部４ａに取り付けられる。

各ＬＥＤ１から発光し、反射シート６で反射された光を拡散透過させる長方形のカバー７が、反射シート６の開口側に配置されている。カバー７は、フレーム４の側部板部４ｂの溝部４ｂ１の一端から挿入されて保持されている。

一列状に配置された３枚のＬＥＤ基板２の長手方向の両端部側の底部板部４ａに、該底部板部４ａから垂直方向に立設された２つの板部材５がネジ止めにより固定されている。前記カバー７は２つの板部材５によって溝部４ｂ１から外れないように規制される。また、電源回路基板８の側に設けた板部材５によって、電源回路基板８の熱がＬＥＤ基板２に伝わることが遮蔽される。

フレーム４の底部板部４ａの一端部側に、板部材５から離隔させて、コンデンサやトランス等の電子部品が実装された電源回路基板８が設けてある。電源回路基板８は、部品の実装面を底部板部４ａに向けた状態で一面が開口した箱状の電源カバー８ｂの内底部に絶縁シート８ａを挟んでネジ止めされ、前記電源カバー８ｂが底部板部４ａにネジ止めされている。電源カバー８ｂと板部材５との間の離隔したスペースに中継用の端子９を備えた端子台が設けられ、底部板部４ａにネジ止めされている。電力線及び調光用の電線が端子９から電源回路基板８に接続されている。これにより、離隔したＬＥＤ基板２と電源回路基板８との間に電源回路基板８に接続される部品（端子９）を配置することにより、該部品（端子９）と電源回路基板８との配線を極力短くするとともに、スペースを有効に活用し、小型化が可能となる。尚、上記ＬＥＤ基板２と電源回路基板８との間に配置する部品はＬＥＤ基板２に接続される部品でもよく、この場合には該部品とＬＥＤ基板２との配線を極力短くするとともに、スペースの有効活用、小型化が可能となる。

フレーム４のサイドカバー４ｃと板部材５との間のフレーム４の開口部分を覆う２枚の長方形のカバー１０が設けてある。該カバー１０は、サイドカバー４ｃを外した状態でフレーム４の側部板部４ｂの溝部４ｂ１に沿って挿入され、板部材５の縁部に当接した後、サイドカバー４ｃを取り付けることで保持される。尚、図５には、中央のカバー７と電源回路基板８側のカバー１０とを一部切り欠いた状態を示す。

次に、第１の実施の形態に係る照明装置の天井への取り付け方法について説明する。先ず、両側のカバー１０及びサイドカバー４ｃを取り外し、フレーム４の底部板部４ａの引込孔４２を通して天井に配設された電力線及び調光用の電線を引き込んだ状態で、フレーム４の底部板部４ａを天井側に設置したチャネル材等に当接させ、２つの取付孔４３からネジを挿通し、チャネル材等のネジ孔（不図示）にネジ止めすることにより、フレーム４が天井側に固定される。次に、引込孔４２を通して引き込んでおいた電力線及び調光用の電線を端子９に接続する。その後、カバー１０とサイドカバー４ｃとを取り付けて設置が終了する。

第２の実施の形態
第２の実施の形態に係る照明装置は第１の実施の形態の照明装置の一部を変形したものである。図６は本発明の第２の実施の形態に係る照明装置の主要部の断面図である。

第２の実施の形態では、電源回路基板８が配置されていない側のカバー１０は取り付けず、フレーム４の底部板部４ａに受光センサ１１を設置してある。該受光センサ１１が検出した室内の明るさの信号は図示しない調光制御部に入力され、調光制御部から前記調光用の電線を介して前記電源回路基板８へ入力される。

また、電源回路基板８が配置されている側のフレーム４の底部板部４ａに、電源回路基板８の熱を放熱するためのアルミニウム製などの放熱片１２が連設されている。これにより、電源回路基板８が取り付けてあるフレーム４の取付箇所に連設された放熱片１２によって電源回路基板８の熱が放出されるので、ＬＥＤ基板２が電源回路基板８から受ける熱が少なくなり、ＬＥＤ基板２の温度上昇をさらに抑制することができる。

さらに、該放熱片１２に付加機能を有する部品として火災報知機１３が取り付けてある。なお、火災報知機１３以外に、例えばスピーカを放熱片１２に取り付けてもよい。これにより、部品スペースの有効活用及び小型化を実現しつつ、付加機能を持たせることが可能となる。放熱片１２に取り付ける部品が火災報知機１３の場合は、該火災報知機によって火災の発生を報知することができ、利便性を向上させることができる。また放熱片に取り付ける部品がスピーカの場合は、該スピーカによって緊急の連絡等を行うことができ、また放熱片に取り付ける部品がセンサ類の場合は、該センサ類の検出信号に基づいて例えば照明装置の作動及び停止を制御することができる。

第３の実施の形態
第３の実施の形態に係る照明装置は第１の実施の形態の照明装置を天井埋め込み型に構成した点を除いて、第１の実施の形態と同様である。図７は本発明の第３の実施の形態に係る照明装置の下面側から見た平面図、図８は図７に示す照明装置の側面図、図９は図７に示す照明装置の設置構造を示す断面図である。尚、図７には、中央のカバー７と電源回路基板８側のカバー１０とを取り外した状態を示す。

第３の実施の形態では、内周寸法がフレーム４の底部板部４ａの外形寸法より少し大きい矩形環状の枠板１６を備え、フレーム４の底部板部４ａとは反対側の側部板部４ｂの縁部に外向きの延出部４ｂ２が設けてある。第３の実施の形態の照明装置を設置する場合は、フレーム４の底部板部４ａを上側にした状態で枠板１６を側部板部４ｂの延出部４ｂ２で受け止め、天井側の埋め込み部に垂下してあるアンカーボルト１４に底部板部４ａの２つの取付孔４３を挿通し、アンカーボルト１４側の受けナット１５ａに当接した底部板部４ａを締め付けナット１５ｂで締め付けて天井側に固定する。枠板１６は天井に接し、天井側の埋め込み部と照明装置との隙間を塞ぐとともに、照明装置の位置を安定に保持する。

第４の実施の形態
第４の実施の形態に係る照明装置は天井埋め込み型でスクウエア型にするための構成を除いて第１の実施の形態に係る照明装置と同様である。図１０は本発明の第４の実施の形態に係る照明装置の分解斜視図、図１１は図１０に示す照明装置の下面側から見た平面図、図１２は図１０に示す照明装置の側面図、図１３は図１０に示す照明装置の側面図、図１４は図１０に示す照明装置の設置構造を示す断面図である。

第４の実施の形態では、縦及び横方向に各２個並置された４個の矩形状のＬＥＤ基板２Ａと、各ＬＥＤ基板２Ａに対応した４枚の反射シート２１がフレーム２０の底部板部２０ａの中央部分に配置され、底部板部２０ａにネジ止めされる。フレーム２０は底部板部２０ａの縁部に連設された側部板部２０ｂと、底部板部２０ａ及び側部板部２０ｂの端部に取り付けられるサイドカバー２０ｃとを備える。拡散透過用のカバー２２が反射シート２１の開口側に配置されている。内周寸法がフレーム２０の底部板部２０ａの外形寸法より少し大きい矩形環状の枠板２４がフレーム２０を挟んでカバー２２と反対側に配置されている。フレーム２０の側部板部２０ｂの縁部に、カバー２２を保持する溝部２０ｂ１と、枠板２４を受け止める延出部２０ｂ２とが設けてある。電源回路基板３０がフレーム２０の底部板部２０ａのＬＥＤ基板２Ａとは反対側に取り付けてある。

第４の実施の形態の照明装置を設置する場合は、フレーム２０の底部板部２０ａを上側にした状態で枠板２４を側部板部２０ｂの延出部２０ｂ２で受け止め、天井側の埋め込み部に垂下してある連結部材２５の先端を底部板部２０ａの取付部（不図示）に連結することによって天井側に固定される。枠板２４は天井に接し、天井側の埋め込み部と照明装置との隙間を塞ぐとともに、照明装置の位置を安定に保持する。

以上の実施の形態では、発光素子として、表面実装型の発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いているが、他のタイプの発光ダイオード、あるいは、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等を用いてもよい。

また、以上の実施の形態では、照明装置を天井に設置した例を説明したが、天井以外の壁等の取付対象に設置するようにしてもよい。

１ 発光ダイオード（発光素子）
２ 発光ダイオード基板（発光素子基板）
２Ａ 発光ダイオード基板（発光素子基板）
４ フレーム（支持体）
５ 板部材（遮蔽体）
８ 電源回路基板
９ 端子（部品）
１２ 放熱板（放熱片）
１３ 火災報知機（部品）
２０ フレーム（支持体）
３０ 電源回路基板
４３ 取付孔（取付部）

Claims (7)

1. 発光素子が実装された発光素子基板と、該発光素子基板に駆動電力を供給する電源回路が実装された電源回路基板と、前記発光素子基板及び前記電源回路基板を支持する支持体とを備えた照明装置において、
   前記発光素子基板と前記電源回路基板とが離隔し、該離隔した前記発光素子基板と前記電源回路基板との間の前記支持体に、他物に取り付けるための取付部を設けていることを特徴とする照明装置。
2. 発光素子が実装された発光素子基板と、該発光素子基板に駆動電力を供給する電源回路が実装された電源回路基板と、前記発光素子基板及び前記電源回路基板を支持する支持体とを備えた照明装置において、
   前記発光素子基板と前記電源回路基板との間に、熱を遮蔽する遮蔽体が設けてあることを特徴とする照明装置。
3. 前記電源回路基板又は前記発光素子基板に接続される部品を前記発光素子基板と前記電源回路基板との間に位置させて前記支持体に取り付けてあることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
4. 前記部品は、前記電源回路に外部から供給される電力及び電源用の制御信号を中継する端子であることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
5. 前記電源回路基板が取り付けてある前記支持体の取付箇所に、放熱片が連設してあることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の照明装置。
6. 前記放熱片に、付加機能を有する部品を取り付けていることを特徴とする請求項５に記載の照明装置。
7. 前記部品は、センサ類、スピーカ又は火災報知機であることを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
   

Images