照明装置

【課題】天井裏の高さが低いが横方向にスペースある場合、或いは、天井裏の高さは高いが横方向にスペースがない場合のいずれの場合でも施工できる施工性の良い照明装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の照明装置は、表面に発光素子が設けられた基板と、前記基板の裏面に取り付けられ、前記発光素子から生じた熱が伝達して空気中に放熱するヒートシンク５であって、複数のフィンを有し、前記複数のフィンのうち最も外側に配置しているフィン５ｂにスリットが形成されたヒートシンク５と、前記スリットに挿入可能な脚部１６を有し、前記発光素子に電流を供給する電源ユニット２と、を備えたものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天井に埋め込むダウンライト等の照明装置及び照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）を光源とする照明装置の内、消費電力の小さいものについては器具の本体部に制御電源が収納された構造のものが従来技術として知られている。
例えば、天井に埋め込むダウンライトのなどの照明装置では、ＬＥＤが実装された基板に取り付けられた放熱板の役割がある筒状本体の内部に電源回路基板が収納されている。この筒状本体は天井に埋め込まれるものであり、天井面の位置からＬＥＤ素子が発光して室内を照らすものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、ＬＥＤ素子を有するダウンライト本体と電源ユニットとが別体で構成されており、天井裏にて口出し線で接続される構成のものがある（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−３０１８１０号公報（００１５、００１６、００２０段落、図２）
【特許文献２】特開２０１０−２５７５９０号公報（００２１〜００２３、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の特許文献１の照明装置では、器具と制御電源部が一体となっているため、器具の取り扱いがしやすく、施工性に優れるとう利点があるが、調光機能や複数の電源電圧への対応などの機能をもつ照明装置の場合、制御電源基板が大きくなる傾向があり、結果的に器具の天井内への埋め込み高さが大きくなる問題がある。
また、従来の特許文献２の照明装置では、天井裏の空間が低い環境に対応する器具として、灯具部分と制御電源部分を独立させ、両物間を電線にて接続された器具構造のものあるが、分離された器具の構造が施工時に取り扱い難く、施工性が悪いという課題があり、天井裏の高さに制限がある特定の場所にのみ使用される傾向がある。
上記の理由により、製造業者は施工される環境に合わせて埋め込み深さの低い器具と施工性の良い一体型の２種類の機種を製造する必要があるという課題があった。
【０００６】
本発明は、天井裏の高さが低いが横方向にスペースある場合、或いは、天井裏の高さは高いが横方向にスペースがない場合のいずれの場合でも施工できる施工性の良い照明装置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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の照明装置は、表面に発光素子が設けられた基板と、前記基板の裏面に取り付けられ、前記発光素子から生じた熱が伝達して空気中に放熱するヒートシンクであって、複数のフィンを有し、前記複数のフィンのうち最も外側に配置しているフィンにスリットが形成されたヒートシンクと、前記スリットに挿入可能な脚部を有し、前記発光素子に電流を供給する電源ユニットと、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、放熱フィンのスリットに電源ユニットの脚部を取り付けたり、取り外したり
、施工場所の状況に応じて照明装置を施工できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１の照明ユニット１から電源ユニット２を取り外した状態の照明装置１００の斜視図。
【図２】図１の照明装置１００の側面図。
【図３】実施の形態１の照明ユニット１に電源ユニット２を取り付けた状態の照明装置１００の斜視図。
【図４】図３の照明装置１００の側面図。
【図５】実施の形態１の照明装置１００の下面図。
【図６】実施の形態１の照明装置１００の分解図。
【図７】実施の形態１の照明装置１００の板バネ９の拡大図。
【図８】図６の照明装置１００のＡ−Ａ断面図。
【図９】図８の照明装置１００の照明ユニット１に電源ユニット２に取り付けた状態の断面図。
【図１０】実施の形態２の照明ユニット４１から電源ユニット４２を取り外した状態の照明装置２００の斜視図。
【図１１】実施の形態２の照明ユニット４１から電源ユニット４２を取り付けた状態の照明装置２００の斜視図。
【図１２】図１１のＢ−Ｂ断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
本実施の形態１の照明装置１００について図１乃至図９を用いて説明する。
【００１１】
まず、図１及び図２を用いて照明装置１００の構成について説明する。尚、図１及び図２は、照明ユニット１から電源ユニット２を取り外した状態を図示している。
【００１２】
照明装置１００は照明ユニット１と電源ユニット２を備えており、照明ユニット１と電源ユニット２は口出し線である柔軟な配線３で電気的に接続されている。配線３は折り曲げられたり捻られたりすることができる。
【００１３】
照明ユニット１は、基板収納部４とヒートシンク５を備えている。基板収納部４には発光するＬＥＤ素子が設けられた基板が収納されている。尚、基板収納部４の詳細な構成については図５を用いて後述する。ヒートシンク５は、基板収納部４の底部に取り付けられている。基板収納部４に設けられているＬＥＤ素子から生じる熱がヒートシンク５に伝わる。ＬＥＤ素子で生じた熱はヒートシンク５から空気中に放熱され、基板収納部４に収納されている基板及びＬＥＤ素子が冷却される。基板収納部４は下方が開口しており、その反対側の上方の端面にヒートシンク５が取り付けられている。
【００１４】
ヒートシンク５の構成について説明する。ヒートシンク５はアルミダイカストなどの熱伝導性のよい金属で構成されている。ヒートシンク５は複数枚の内側放熱フィン５ａ及び内側放熱フィン５ａの外側に配置する一対の外側放熱フィン５ｂを備える。内側放熱フィン５ａは隙間を空けて平行に並んだ複数枚の略板状のフィンから構成されている。外側放熱フィン５ｂは内側放熱フィン５ａの両外側に内側放熱フィン５ａと略平行に設けられている。外側放熱フィン５ｂは、内側放熱フィン５ａの長手方向と略直交する方向において、内側放熱フィン５ａよりも厚みがある。
ヒートシンク５は、基板収納部４の上端面に設けられており、ＬＥＤ素子が設けられている基板がヒートシンク５に直接ネジ止め等により取り付けられている。ＬＥＤ素子は、基板収納部４内においてヒートシンク５とは反対側に形成された開口から下方を照射する。
尚、本実施の形態１では、内側放熱フィン５ａは８枚の放熱フィンから構成され、外側放熱フィン５ｂは２枚の放熱フィンから構成されているヒートシンク５を図示している。
【００１５】
外側放熱フィン５ｂは、高さ方向における中腹に側面端部から一定距離まで水平方向のスリット６が形成されている。スリット６は、水平方向における外側放熱フィン５ｂの中腹近傍まで形成されている。尚、スリット６は、水平方向でなくてもＬＥＤ素子が実装されている基板と平行であったり、基板収納部４の後述する取付枠２３と平行であってもよい。
【００１６】
スリット６の上部において、外側放熱フィン５ｂには凹部７が形成されている。
凹部７は、外側放熱フィン５ｂの上端面からその反対側にある基板収納部４に向けて開口から底部が形成されている。
【００１７】
照明装置１００は天井に形成された開口に埋め込まれ、ＬＥＤ素子が設けられている基板収納部４の下面の開口が天井の開口から露出し、ＬＥＤ素子が下方を照射する。
基板収納部４の外周には３つの取付用板バネ８が設けられている。天井面に形成された開口に照明装置１００が埋め込まれると、取付用板バネ８が天井の面方向おける開口の外側方向へ付勢力を与える。この取付用板バネ８の付勢力により、照明装置１００は天井の開口に引っかかって脱落が防止されている。
【００１８】
電源ユニット２は、略直方体のケース１５の内部に制御電源基板を備えており、外部の商用電源から供給される交流電流を任意の電圧の直流電流に変換、または任意の周波数の交流電流に変換し、照明ユニット１のＬＥＤ素子に電力を供給するものである。また、電源ユニット２内の制御電源基板は、点灯回路なども実装されており、ＬＥＤ素子の点灯を制御することができる。
ケース１５の下部四隅には、板状の脚部１６が設けられている。脚部１６が設けられている部分のケース１５の側面は、ケース１５の下面よりも下方に延びており、その端部が略直角に折れ曲がって脚部１６が形成されている。脚部１６は、ケース１５の下面より下方向に位置しており、脚部１６はケース１５の側面と直交している。
脚部１６の上側の表面には固定用穴１７が形成されている。尚、固定用穴１７は、板バネ９の後述するエンボス部２８が嵌ればよく、貫通孔であっても窪みであってよい。
尚、脚部１６がケース１５の側面と直交して設けられているとは、電源ユニット２を水平な台の上に載せた状態で脚部１６は水平方向に配置されていることである。
【００１９】
電源ユニット２には給電コネクタ１８が設けられており、給電コネクタ１８は電力源となる外部の商用電源と接続される。この商用電源が給電コネクタ１８を通じて前述の制御電源基板に電力を供給する。
【００２０】
次に図３、図４を用いて照明ユニット１に電源ユニット２が取り付けられた状態の照明装置１００について説明する。
ヒートシンク５の外側放熱フィン５ｂに形成されたスリット６に電源ユニット２の脚部１６が水平方向から挿入されている。尚、スリット６の開口側の端部はテーパ状になっており、脚部１６がスリット６に挿入し易いようになっている。
スリット６に脚部１６が挿入されるとヒートシンク５の上面の一部分に電源ユニット２が載る。ヒートシンク５の上面とは基板収納部４とは反対側の端面のことである。
また、配線３は、内側放熱フィン５ａのフィン同士の間の隙間で折れ曲がっている。
【００２１】
照明装置１００の製造者は、照明装置１００を図１及び図２の状態で工場から出荷する場合、照明ユニット１と電源ユニット２をそれぞれ別々に梱包する必要ある。また、照明ユニット１と電源ユニット２が別々に梱包されていると配送時の配線３が断線する可能性もある。しかしながら、図３及び図４の状態で照明装置１００を出荷すると、照明ユニット１と電源ユニット２を一緒に梱包することができ、梱包部材の使用量を削減することができる。また、照明ユニット１に電源ユニット２が取り付けられているので配線３が断線することも防止できる。
【００２２】
また、スリット６に挿入された板状の脚部１６がスリット６の内周面で外側放熱フィン５ｂと面接触しているので、外側放熱フィン５ｂと脚部１６を介して、ヒートシンク５の熱がケース１５に伝導する。ケース１５に伝わった熱は、ケース１５の表面から放熱されるので、ケース１５を放熱部材として利用することができる。
【００２３】
ここで、図５を用いて基板収納部４の構成について説明する。
図５は、図１乃至図４の照明ユニット１の下面図である。基板収納部４下面の中央には複数のＬＥＤ素子２０が設けられている。これらのＬＥＤ素子２０を囲むように反射板２１が設けられている。反射板２１の周囲には反射面２２が形成されており、ＬＥＤ素子２０から生じた光は反射板２１及び基板収納部４の内周面である反射面２２で反射して天井の設けられた照明装置１００の下方を照射する。
反射面２２の周囲には取付枠２３が設けられている。照明装置１００が天井に設置されたとき、取付枠２３が天井の開口の端部と当接する。
【００２４】
図６は、照明装置１００の部分分解図である。外側放熱フィン５ｂの上面に形成された凹部７には、板バネ９及びネジ１０が取り付けられる。凹部７と板バネ９の詳細な構成について以下に説明する。
【００２５】
図７は、板バネ９の斜視図である。板バネ９は中央に窪みが設けられている。板バネ９の中央の窪みの両側には平面部２５ａ、２５ｃが設けられており、中央の窪みの底が平面部２５ｂとなる。平面部２５ａには穴２７が形成されており、平面部２５ｂにはエンボス部２８が形成されている。エンボス部２８は、平面部２５ａ、２５ｂとは反対側に突き出た半球状の凸部である。
尚、平面部２５ｂと平面部２５ａとは傾斜部２６ａで繋がっており、平面部２５ｂと平面部２５ｃとは傾斜部２６ｂで繋がっている。
【００２６】
図８には、図６中の照明装置１００のＡ−Ａ断面図を示している。図８は特に外側放熱フィン５ｂの断面を示したものである。
図８を用いて、外側放熱フィン５ｂの凹部７の形状について説明する。まず、凹部７は２段底になっており、１段目の底である第１底面３１にはネジ穴３０が形成されており、２段目の底である第２底面３２には前述したスリット６が配置している。つまり、スリット６の基板収納部４側の内周面が第２底面３２となる。
【００２７】
図９には、図８の断面図の照明ユニット１に電源ユニット２に取り付けた状態を示している。第２底面３２に配置されたスリット６に電源ユニット２の脚部１６が挿入されている。
また、外側放熱フィン５ｂの凹部７には板バネ９が取り付けられており、板バネ９は固定部材であるネジ１０によって外側放熱フィン５ｂに固定されている。
凹部７、板バネ９及びネジ１０の配置について説明する。板バネ９の平面部２５ａ及び平面部２５ｃは凹部７の第１底面３１に配置されており、板バネ９の平面部２５ｂは凹部７の第２底面３２に配置している。
平面部２５ａに形成された穴２７と第１底面３１に形成されたネジ穴３０の位置は略一致しており、この穴２７及びネジ穴３０にネジ１０が挿入されることによって板バネ９は外側放熱フィン５ｂに固定される。
板バネ９の平面部２５ｂのエンボス部２８は、第２底面３２で電源ユニット２の脚部１６の固定用穴１７に嵌っている。
また、板バネ９の平面部２５ｃは板バネ９の付勢力で第１底面３１に押さえつけられている。
【００２８】
このように、ネジ１０で板バネ９を固定しているので、スリット６から脚部１６を引き引き抜こうとすると、板バネ９がエンボス部２８の傾斜に沿って浮き上がり、脚部１６が固定用穴１７に嵌った板バネ９のエンボス部２８に引っかかる構成となっている。このように脚部１６は板バネ９のエンボス部２８である程度固定されているので、電源ユニット２は照明ユニット１から簡単には外れないが、スリット６と平行に電源ユニット２を照明ユニット１から引き抜く力をより強く加えると、脚部１６の固定用穴１７からエンボス部２８が外れる。したがって、使用者は、ネジ１０を外して板バネ９を凹部７から取り外すことなく電源ユニット２を引き抜く力を加えるだけで、電源ユニット２を照明ユニット１から取り外すことができ、また反対に、脚部１６をスリット６に差し込む場合、板バネ９が浮き上がる程度の力を加えれば、脚部１６の固定用穴１７にエンボス部２８が嵌るので、容易に脚部１６をスリット６に差し込むことができるので、電源ユニット２を照明ユニット１に簡単に取り付けることができる。
【００２９】
以上のように、簡単に照明ユニット１に電源ユニット２を容易に取り付けたり、取り外したりすることができるので、施行場所の天井裏の空間の広さに応じた施工性のよい照明装置１００とすることができる。また、このような照明装置１００を提供することにより、設置業者は設置環境に合わせて適した照明装置を選択して購入する必要もなくなる。
【００３０】
実施の形態２．
本実施の形態２では、照明装置２００について説明する。尚、以下の照明装置２００の説明において、実施の形態１と同一部分には同一の符号を付して説明は省略する。
実施の形態１では、電源ユニット２の脚部１６及び照明ユニット１のスリット６が、天井取り付け時にそれぞれ水平方向を向いている照明装置１００について説明したが、本実施の形態２では、電源ユニット４２の脚部５６及び照明ユニット４１のスリット４６が垂直方向を向いている構成の照明装置２００について説明する。
【００３１】
図１０、図１１には、本実施の形態２の照明装置２００の斜視図を示している。図１０は電源ユニット４２を照明ユニット４１に取り付ける前の状態、図１１は電源ユニット４２を照明ユニット４１に取り付けた後の状態をそれぞれ図示している。
【００３２】
本実施の形態２の照明装置２００の電源ユニット４２は、実施の形態１の照明装置１００の電源ユニット２と同様に略直方体形状をしており、その四隅には電源ユニット４２の側面が延長して形成された４つの脚部５６が設けられている。それぞれの脚部５６には、固定用穴５７が形成されている。脚部５６は、実施の形態１の脚部１６と同様にケース１５の下面より下方に延びて配置されている。
【００３３】
照明装置２００の照明ユニット４１のヒートシンク４５の構成について説明する。実施の形態１と同様にヒートシンク４５は基板収納部４に取り付けられている。ヒートシンク４５は複数枚の内側放熱フィン４５ａ及び内側放熱フィン４５ａの外側に配置する外側放熱フィン４５ｂを備える。内側放熱フィン４５ａは隙間を空けて平行に並んだ複数枚の略板状のフィンから構成されている。外側放熱フィン４５ｂは内側放熱フィン４５ａの両外側に内側放熱フィン４５ａと略平行に設けられている。外側放熱フィン４５ｂは、内側放熱フィン４５ａの長手方向と略直交する方向において、内側放熱フィン４５ａよりも厚みがある。
【００３４】
外側放熱フィン４５ｂは、内側放熱フィン４５ａの長手方向と平行にスリット４６が形成されている。
スリット４６には、電源ユニット４２の板状の脚部５６が挿入される。
外側放熱フィン５ｂの外周側側面には凹部４７が形成されている。凹部４７には、実施の形態１と同様に板バネ９が設けられており、ネジ１０によって板バネ９が外側放熱フィン４５ｂに固定されている。この板バネ９とネジ１０の凹部４７内における配置については、図１２を用いて後述する。
【００３５】
図１２は、図１１のＢ−Ｂ断面図であり、スリット４６に脚部５６が挿入されている状態を図示している。
照明装置２００の凹部４７も実施の形態１の凹部７と同様に２段底になっており、１段目の底である第１底面６１にはネジ穴６０が形成されており、２段目の底である第２底面６２には前述したスリット４６が配置している。つまり、スリット４６の内側放熱フィン４５ａ側の内周面が第２底面６２となる。第２底面６２に配置されたスリット４６に電源ユニット４２の脚部５６が挿入されている。
また、外側放熱フィン４５ｂの凹部４７には板バネ９が取り付けられており、板バネ９はネジ１０によって外側放熱フィン４５ｂに固定されている。
凹部４７は、外側放熱フィン４５ｂの外周面から内側放熱フィン４５ａ側に向けて開口から底部が形成されている。
【００３６】
凹部４７、板バネ９及びネジ１０の配置について説明する。板バネ９の平面部２５ａ及び平面部２５ｃは凹部４７の第１底面６１に配置されており、板バネ９の平面部２５ｂは凹部４７の第２底面６２に配置している。
平面部２５ａに形成された穴２７と第１底面６１に形成されたネジ穴６０の位置は略一致しており、この穴２７及びネジ穴６０にネジ１０が挿入されることによって板バネ９は外側放熱フィン４５ｂに固定される。
板バネ９の平面部２５ｂのエンボス部２８は、第２底面６２で電源ユニット２の脚部５６の固定用穴１７に嵌っている。
また、板バネ９の平面部２５ｃは板バネ９の付勢力で第１底面６１に押さえつけられている。
【００３７】
このように、凹部４７内で板バネ９をネジ１０で固定しているので、スリット４６から脚部５６を引き引き抜こうとすると、板バネ９がエンボス部２８の傾斜に沿って浮き上がり、脚部５６が固定用穴５７に嵌った板バネ９のエンボス部２８に引っかかる構成となっている。脚部５６は板バネ９のエンボス部２８である程度固定されているので、電源ユニット４２は照明ユニット４１から簡単には外れないが、スリット４６と平行に電源ユニット４２を照明ユニット４１から引き抜く力を加えると、脚部５６の固定用穴５７からエンボス部２８が外れる。したがって、使用者は、板バネ９を凹部４７から取り外すことなく電源ユニット２を引き抜く力を加えるだけで、電源ユニット４２を照明ユニット４１から取り外すことができ、また反対に脚部５６をスリット４６に差し込む場合、板バネ９が浮き上がる程度の力を加えれば、脚部５６の固定用穴５７にエンボス部２８が嵌るので、容易に脚部５６をスリット４６に差し込むことができるので、電源ユニット４２を照明ユニット４１に簡単に取り付けることができる。
【００３８】
以上のように、実施の形態１の照明装置１００と同様に、簡単に照明ユニット４１に電源ユニット４２を容易に取り付けたり、取り外したりすることができるので、施行場所の天井裏の空間の広さに応じた施工性のよい照明装置２００とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、放熱フィン及び電源ユニットを有する照明装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１、４１照明ユニット、
２、４２電源ユニット、
３配線、
４基板収納部、
５、４５ヒートシンク、
５ａ、４５ａ内側放熱フィン、
５ｂ、４５ｂ外側放熱フィン、
６、４６スリット、
７、４７凹部、
８取付用板バネ、
９板バネ、
１０ネジ、
１５ケース、
１６、５６脚部、
１７、５７固定用穴、
１８給電コネクタ、
２０ＬＥＤ素子、
２１反射板、
２２反射面、
２３取付枠、
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ平面部、
２６ａ、２６ｂ傾斜部、
２７穴、
２８エンボス部、
３０、６０ネジ穴、
３１、６１第１底面、
３２、６２第２底面、
１００、２００照明装置。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に発光素子が設けられた基板と、
前記基板の裏面に取り付けられ、前記発光素子から生じた熱を伝達して空気中に放熱するヒートシンクであって、複数のフィンを有し、前記複数のフィンのうち最も外側に配置しているフィンにスリットが形成されたヒートシンクと、
前記スリットに挿入可能な脚部を有し、前記発光素子に電流を供給する電源ユニットと、
を備えた照明装置。
【請求項２】
前記スリットは前記基板と平行に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記スリットは前記フィンと平行に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項４】
前記脚部には穴が形成されており、
前記穴に嵌る突状部を有する板バネと、
前記スリットに前記脚部が挿入された状態で、前記板バネを前記ヒートシンクに固定する固定部材と、
を備える請求項１乃至３のいずれかに記載の照明装置。

【図１】