JP2012146559A

JP2012146559A - 照明器具

Info

Publication number: JP2012146559A
Application number: JP2011005004A
Authority: JP
Inventors: Yuzuru Tanaka; 譲田中
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-01-13
Filing date: 2011-01-13
Publication date: 2012-08-02

Abstract

【課題】ゆらぎ光を発生させるとともに、温度低減効果によって、ＬＥＤ光源の温度特性を改善し、発光効率を高めることができ、しかも、器具本体をコンパクト化できる照明器具を提供する。
【解決手段】照明器具１０において、ＬＥＤ光源１６と、ＬＥＤ光源１６の光出射方向前方に設けられる透光性の中空パネル１８と、中空パネル１８に入れられる透光性の液体１９と、中空パネル１８と別体で設けられ中空パネル１８に接続されて液体１９を循環させる液体循環手段２０と、を設けた。また、照明器具１０は、液体循環手段２０が、中空パネル１８に往管２４および還管２５を介して接続されるポンプ３０と、ポンプ３０をＬＥＤ光源１６の点灯または消灯と連動して駆動または停止するスイッチ３１と、を具備することが好ましい。
【選択図】図２

Description

本発明は、液体の屈折を利用する照明器具に関するものである。

従来より、照明器具には、液体を利用して様々な効果を得ようとするものが知られている。例えば特許文献１に開示のＬＥＤ表示灯は、ＬＥＤが発した熱を液体が受け、この液体に接しているレンズを介して放熱させるため、ＬＥＤの内部に熱が停滞しない。これにより、従来と同一の電流値を通電しても発光効率がアップし高照度の光源が得られる。

また、特許文献２に開示の照明装置は、複数のＬＥＤ素子がアレイ配置され、その光路に、蛍光体を溶解した流動体を収容する有機蛍光体セルからなる調光層が配置される。有機蛍光体セルは、下部に流動体の導入口を、上部に流動体の排出口を備え、これら導入口および導出口は、管路により接続されている。この管路により、有機蛍光体セル内の流動体は循環する。管路には、冷却器または放熱器が設けられていてもよい。この照明装置によれば、調光パネルが、蛍光体を溶解した流動体からなる透明な発光層を有しているため、光散乱が生ずることがなく、照明装置の光取り出し効率が向上する。また、流動体を循環させることにより、素子からの熱が放熱または冷却により除去され、蛍光体の温度を低温に保持できる。その結果、蛍光体の発光効率を高め、蛍光強度の増大を可能とする。

また、特許文献３に開示の投影光を波紋状とするための光フィルター装置は、分離して層を形成する複数種類の液体により液の接触面での造波を確保し、一番上の液体が蓋面に接するように空間無く配置する。これにより、液体の蒸発による液体の減少や漏れ、異物の混入、装置内の曇り、天井面への水滴の張り付きによる透過光の固定化等を解決している。

特開昭６１−２８６８７８号公報（請求項１、図１）特開２００８−３４２０１号公報（請求項７、図１、段落００２０）特開２００８−４７５０２号公報（請求項１、図１、段落０００８）

しかしながら、特許文献１のＬＥＤ表示灯と、特許文献２の照明装置とは、液体による冷却効果は得られるものの、水面の波紋等を使って光を波形に屈折させる所謂ゆらぎ光を発生させることはできない。一方、特許文献３に開示の投影光を波紋状とするための光フィルター装置は、光源からの光を波形に屈折させることはできるが、光源の冷却効果は得ることができない。このため、特に、近年のＬＥＤ光源を使用した照明器具に同様の構成を採用すれば、光フィルター装置の増設に加え、大きなヒートシンクを確保しなければならないことも相まって、照明器具が大型化した。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、ゆらぎ光を発生させるとともに、温度低減効果によって、ＬＥＤ光源の温度特性を改善し、発光効率を高めることができ、しかも、器具本体をコンパクト化できる照明器具を提供することにある。

本発明の照明器具は、ＬＥＤ光源と、前記ＬＥＤ光源の光出射方向前方に設けられる透光性の中空パネルと、前記中空パネルに入れられる透光性の液体と、前記中空パネルと別体で設けられ該中空パネルに接続されて前記液体を循環させる液体循環手段と、を具備するものである。

そして、本発明の照明器具は、前記液体循環手段が、前記中空パネルに往管および還管を介して接続されるポンプと、前記ポンプを前記ＬＥＤ光源の点灯または消灯と連動して駆動または停止するスイッチと、を具備するものである。

また、本発明の照明器具は、前記中空パネルのパネル内上部に空気層が設けられ、前記中空パネルのパネル内下部に前記液体が流動するものである。

さらに、本発明の照明器具は、前記パネル内下部の前記液体の液面に、可撓性を有する透光性の薄膜が可撓自在に設けられたものである。

本発明に係る照明器具によれば、ゆらぎ光による癒しの効果を発生させるとともに、水冷による温度低減効果によって、ＬＥＤ光源の温度特性を改善し、発光効率を高めることができる。これに加え、水冷による温度低減効果によって、ヒートシンクを小型または別体にでき、器具本体をコンパクト化できる。

本発明に係る第１実施形態の照明器具の斜視図図１に示した照明器具の概略の構成図図２に示した中空パネルの拡大図本発明に係る第２実施形態の照明器具の構成図

以下、本発明の照明器具の実施形態について、図面を用いて説明する。
（第１実施形態）
図１は本発明に係る第１実施形態の照明器具の斜視図、図２は図１に示した照明器具の概略の構成図、図３は図２に示した中空パネルの拡大図である。
第１実施形態の照明器具１０は、天井１１に設けられて下方を照明するダウンライトとして用いることができる。照明器具１０は、器具本体１２と、枠体１３と、電源部１４とを有する。器具本体１２は、例えば円筒形状に形成される。枠体１３は、器具本体１２の外径寸法と同一の外径寸法を有する円筒形状に形成され、天井１１に設けられた取付穴を覆う鍔部１５を有する。

器具本体１２は、ＬＥＤ光源１６と、ヒートシンク部１７と、中空パネル１８と、液体１９と、液体循環手段２０と、を有する。ＬＥＤ光源１６は、ＬＥＤ実装基板２１に光源である複数のＬＥＤ２２を実装してなる。ＬＥＤ実装基板２１は、ＬＥＤ２２が下側となるように設けられ、その上面にはヒートシンク部１７が良好な熱伝導が確保されるように接触して固定される。これにより、ＬＥＤ２２の駆動による発熱がヒートシンク部１７に伝わって効果的に放熱されるようになされている。

ＬＥＤ実装基板２１には、別体に設けられた電源部１４が電源配線２３によって接続される。電源部１４には不図示の電源端子台が設けられ、電源端子台は外部の商用電源に電気的に接続される。なお、電源部１４は、後述の実施形態のように、器具本体１２に設けることもできる。

ヒートシンク部１７は、ＬＥＤ実装基板２１から伝達される熱を放熱する作用を有する。放熱は周囲の空気と熱交換によって行われる。ヒートシンク部１７は、熱交換効率を高めるために、空気との接触面積を増やす多数のフィンを設けてもよい。また、ヒートシンク部１７は、後述する往管２４と還管２５を接触して取り付けてもよい。これにより、往管２４と還管２５とを流れる液体１９と熱交換を行わせることができる。

中空パネル１８は、ＬＥＤ光源１６の光出射方向前方に設けられる。中空パネル１８は、例えばアクリル樹脂、ガラス等の透光性の素材からなる。第１実施形態では、円筒下部開口側を覆うように円板状に形成される。この他、中空パネル１８は、矩形状やその他の多角形状に形成されても勿論よい。図３に示すように、中空パネル１８には、往管２４と還管２５とが接続される液入口部２６と液出口部２７とが設けられている。

中空パネル１８にはパネル外形に相似した中空部２８が形成され、液体１９は、この中空部２８に入れられる。後述するように、この中空部２８には空気層２９が設けられる。液体１９は透光性を有する。この液体１９としては、例えば水を用いることができる。液体１９は、適宜な色に着色されていてもよい。液体１９を着色することにより、ＬＥＤ光源１６から光りが中空パネル１８を透過すると、着色光となって出射される。この他、液体１９には、透明な微粒子フィラー（例えば平均粒径数１００μｍ〜数ｍのシリカや粉砕石英等）や、微小ミラー片を混合させることも複合的な屈折率変換効果を得る上で有効である。

液体循環手段２０は、中空パネル１８と別体で設けられ、中空パネル１８に接続されて液体１９を循環させる。液体循環手段２０は、中空パネル１８に往管２４および還管２５を介して接続されるポンプ３０と、ポンプ３０をＬＥＤ光源１６の点灯または消灯と連動して駆動または停止するスイッチ３１と、を具備する。

ＬＥＤ光源１６が駆動されると、スイッチ３１によってポンプ３０も駆動される。ポンプ３０は駆動されることによって、還管２５から吸引した液体１９を往管２４へ吐出する。これより、中空パネル１８の液体１９は、一定量に保持されつつ循環される。往管２４および還管２５の経路は、任意であってよいが、好ましくは図２に示すように、ヒートシンク部１７の外周に沿って、ヒートシンク部１７に接触させて配管する。これにより、ヒートシンク部１７と液体１９との相互の熱伝導を可能にできる。図２に示すポンプ３０の位置は一例であり、この他、ポンプ３０は中空パネル１８の液体１９と同一高さに配置されてもよい。

スイッチ３１は、例えば電源部１４の内部に設けることができるが、電源部１４と別体に設けてもよい。スイッチ３１は、ＬＥＤ光源１６へ電源を供給および遮断すると同時に、ポンプ３０に対しても電源を供給および遮断する。このスイッチ３１は、開閉器と、複数の接点を有するリレーとによって回路を構成したものにできる。

図３に示すように、中空パネル１８のパネル内上部３２には空気層２９が設けられる。従って、液体１９は、中空パネル１８のパネル内下部３３で流動自在となる。パネル内上部３２に空気層２９が設けられることで、中空パネル１８に液面３４が形成されることになる。つまり、液面３４は、異なる媒質である空気層２９と液体１９との境界面となる。

液体１９の液面３４には、可撓性を有する透光性の薄膜３５を可撓自在に設けることができる。薄膜３５としては、例えばシリコンシート等を用いることができる。薄膜３５は、液体１９の流動によって波打つものとする。薄膜３５を液面３４に浮かせることで、薄膜３５が無い場合に比べ、緩やかな波打ちを液面３４の全体に形成することが可能となる。

次に、上記構成を有する照明器具１０の作用を説明する。
照明器具１０は、スイッチ３１がオンされると、ＬＥＤ光源１６が駆動されるとともに、ポンプ３０が駆動されて中空パネル１８の液体１９が流動する。ＬＥＤ光源１６からの光が中空パネル１８に入射すると、中空パネル１８の内部に入れた液体１９の流動によって液面３４が波打ち、液体１９を通過した光が不規則な方向に屈折される。屈折した光は中空パネル１８の前方から出射されることにより、ゆらぎ光となって照射面に照射される。

また、中空パネル１８の液体１９が、液体循環手段２０によって循環され、ＬＥＤ光源１６から吸熱した熱を放熱する。この水冷による温度低減効果によって、ＬＥＤ光源１６は、温度が低温に保持される。これにより、発光効率が高められ、従来と同一の電流値を通電しても光強度が増大する。また、水冷による温度低減効果によって、ヒートシンク部１７の小型化が可能となる。

照明器具１０では、液体循環手段２０の主要部材であるポンプ３０が往管２４と還管２５とを介して中空パネル１８に接続され、そのポンプ３０がスイッチ３１によってＬＥＤ光源１６の点灯、消灯に連動して動作する。ポンプ３０は、ＬＥＤ光源１６が駆動されると、出射光にゆらぎを生じさせ、放熱の必要のあるときのみ駆動して、無駄な電力が消費されない。

また、照明器具１０では、中空パネル１８のパネル内上部３２に空気層２９が設けられることで、液体１９の表面に、確実に液面３４が形成され、液面３４に生じさせた波によってゆらぎ光を生じやすくできる。

さらに、照明器具１０では、液面３４に薄膜３５が設けられることで、薄膜３５が大きく波打ち、緩やかなゆらぎによるより効果的な照明効果が得られるようになる。そして、液体１９への異物の混入や蒸発も防止できる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態の照明器具３６を説明する。
図４は本発明に係る第２実施形態の照明器具３６の構成図である。なお、図１〜図３に示した部材と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
第２実施形態の照明器具３６は、中空パネル１８の液体１９が、器具本体３７と別体に設けられた液体循環手段３８によって循環される。つまり、ＬＥＤ光源１６から吸熱した熱を器具本体３７とは別の場所で放熱する。また、この第２実施形態では、器具本体３７に電源部１４が設けられている。電源部１４の発熱もヒートシンク部３９によって放熱可能となっている。

この第２実施形態による照明器具３６によれば、液体循環手段３８によって循環される液体１９で、ＬＥＤ光源１６からの熱が器具本体３７とは別の場所で放熱される。この水冷による温度低減効果によって、ＬＥＤ光源１６は、温度が低温に保持され、発光効率が高められ、従来と同一の電流値を通電しても光強度が増大する。また、水冷による温度低減効果によって、ヒートシンク部３９の小型化が可能となる。

従って、上記した各実施形態に係る照明器具１０、照明器具３６によれば、ゆらぎ光による癒しの効果を発生させるとともに、水冷による温度低減効果によって、ＬＥＤ光源１６の温度特性を改善し、発光効率を高めることができる。これに加え、水冷による温度低減効果によって、ヒートシンク部１７、ヒートシンク部３９を小型または別体にでき、器具本体１２、器具本体３７をコンパクト化できる。

１０，３６照明器具
１６ＬＥＤ光源
１８中空パネル
１９液体
２０，３８液体循環手段
２４往管
２５還管
２９空気層
３０ポンプ
３１スイッチ
３２パネル内上部
３３パネル内下部
３４液面
３５薄膜

Claims

ＬＥＤ光源と、
前記ＬＥＤ光源の光出射方向前方に設けられる透光性の中空パネルと、
前記中空パネルに入れられる透光性の液体と、
前記中空パネルと別体で設けられ該中空パネルに接続されて前記液体を循環させる液体循環手段と、を具備する照明器具。
請求項１に記載の照明器具において、
前記液体循環手段が、
前記中空パネルに往管および還管を介して接続されるポンプと、
前記ポンプを前記ＬＥＤ光源の点灯または消灯と連動して駆動または停止するスイッチと、を具備する照明器具。
請求項１または請求項２に記載の照明器具において、
前記中空パネルのパネル内上部に空気層が設けられ、
前記中空パネルのパネル内下部に前記液体が流動する照明器具。
請求項３に記載の照明器具において、
前記パネル内下部の前記液体の液面に、可撓性を有する透光性の薄膜が可撓自在に設けられた照明器具。