JP2012508439A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
【解決手段】
仕切体の開口部に設置される耐火ハウジング（１１）を含んだ照明装置が開示されており、耐火ハウジング（１１）は前方側部と後方側部とを有しており、１０００℃を超える温度で溶解する材料で成る。ＬＥＤ照明要素（１７）が耐火ハウジング内で前方側部に設置されており、ヒートシンク（２１）は後方側部に設置されている。照明要素（１７）とヒートシンク（２１）は耐火ハウジングと熱的接触状態であり、使用中に照明要素が発生した熱を放散させる。使用中に照明要素（１７）が発生する熱は耐火ハウジング（１１）を介してヒートシンク（２１）に伝導される。
【選択図】 図２

Description

本発明は照明要素と、例えば壁または天井板（パネル）である仕切体に設けられた開口部に設置されるように設計されている耐火ハウジング（収容体）とを含んだ照明装置に関する。限定はしないが特に本発明は発光ダイオード（ＬＥＤ）照明要素を含んだ照明装置に関する。

ＬＥＤ照明要素を含んだ照明装置ではＬＥＤ照明要素の過熱を防止することが重要である。なぜなら過熱は照明要素の発光出力および使用寿命に悪影響を及ぼすからである。過熱は照明要素内の電子部品を故障させ、照明装置の早期の故障の原因となる。従って使用時に照明要素により発生した熱を放散させるために、例えばヒートシンク及び／又はファン（旋風装置）を有した冷却手段を備えたＬＥＤ照明装置を利用することが一般的である。

耐火規準に沿った耐火用の照明装置は、耐火防壁として作用する仕切体（例：壁または天井板）に設けられた開口部へ設置するように設計されている。そのような照明装置は、一般的に照明部を包囲する耐火ハウジングを含む。この耐火ハウジングは、仕切体の開口部に嵌め込まれ、耐火防壁の機能を維持するように設計されており、火災発生時に火炎が耐火防壁を貫通して耐火防壁の背後の空間に進入することを防止する。

典型的な従来式ＬＥＤ照明装置が図１において図示されている。この照明装置には、天井板２の開口部に嵌め込まれた、例えば、プレス加工された鋼鉄の耐火ハウジング１が含まれている。その断面図では耐火ハウジング１は２枚の側壁３と１枚の上端壁４とを有し、下端が開いた状態の箱形で提供されている。出縁部５はハウジングの開いた下端から両外側に延出し、仕切体２の下面と係合する。通気穴６が上端壁４に設けられている。

ＬＥＤ照明要素７は、耐火ハウジング１の内部に収容されているアルミニウム、ガラスまたは適したプラスチック材料、等々で成る枠部要素８に取り付けられている。例えばアルミニウム製の延出体であるヒートシンク９が、熱的接触状態で提供されている照明要素７の背部に取り付けられている。空間１０がヒートシンク９と耐火ハウジング１の上端壁４との間に提供されている。

利用時に照明要素７が発生する熱は、ヒートシンク９に伝導され、対流と輻射によって放散される。しかし、このプロセスは非効率的である。なぜなら、耐火ハウジング１がヒートシンク９を包囲しており、対流と輻射の両方による熱の放散を妨害しているからである。対流は、照明部がその前端で実質的に封止状態であり、照明部を通る空気の流れが妨げられていることによっても妨害される。

本発明の１つの目的は、上記の問題の少なくとも一部を緩和する照明装置の提供である。

本発明は、仕切体の開口部に設置されるように設計されており、前方側部（前面部）と後方側部（背面部）とを有している耐火ハウジングと、耐火ハウジング内で前方側部に設置されている照明要素と、使用中に照明要素から発生する熱を放散させるためのヒートシンクとを含んだ照明装置を提供する。この照明要素は耐火ハウジングと熱的接触状態で取り付けられており、使用時に照明要素が発生する熱は耐火ハウジングに伝導され、ヒートシンクは耐火ハウジングの後方側部と熱的接触状態で取り付けられており、耐火ハウジングからの熱を放散させる。この構造により使用時に照明要素から発生する熱は耐火ハウジングを介してヒートシンクへ伝導する。

ここで言う耐火とは、耐火部材が所定の温度に所定の時間だけ耐えることを意味する。例えば英国の建造物規準は、ある種の建物では照明器具が１０００℃程度の温度に対して耐久性を備えていることを要求する。例えば現行の適用規準はＢＳＥＮ１３６５−２：１９９９であり、これは天井に関する現行の欧州耐火規準である。他国では、あるいは別な種類の建物に関しては、例えば９００℃または１１００℃のごとき異なる耐火規準が適用されよう。本発明は特に約１０００℃に耐えることができる耐火部材に関するものである。

この照明装置は照明要素から熱を効率的に放散させることができる。なぜならヒートシンクは耐火ハウジングの内部ではなく、耐火ハウジングの後方側部に取り付けられているからである。従って、対流と輻射によって照明要素から熱を効率的に放散でき、照明要素を過熱させない。よって、発光出力の低下および照明要素の使用寿命の短縮は回避される。さらに耐火ハウジングの耐火性は保たれる。

有利には照明要素は半導体の照明要素であり、好適にはＬＥＤ照明要素である。

好適には耐火ハウジングは、側面の壁部（以下、側壁と呼ぶ）と、端面の壁部（以下、端壁と呼ぶ）とを有し、１つの側部が開口している箱型である。好適にはこの耐火ハウジングは、ハウジングの開口側において、側壁から両外側に延び出る出縁部を含む。好適にはヒートシンクは耐火ハウジングの端壁に取り付けられている。あるいはヒートシンクを、耐火ハウジングの別部分（例えば側壁）に取り付けることもできる。有利には、耐火ハウジングは鋼材で製造でき、好適には０．３から２ｍｍの範囲の厚みを有する。妥当な厚みを有したこの耐火ハウジング材料は十分な耐火品質を提供する。

この照明装置は枠部要素を含むことができる。好適にはこの枠部要素は外側に延出する出縁部を覆っている。好適には枠部要素は照明要素と耐火ハウジングの側壁との間で延伸する。

照明装置は、耐火ハウジングの開口側にわたり延伸する透明または半透明であるカバープレートを含むことができる。

本発明の別な態様では、仕切体に形成されている照明具設置穴を火炎が貫通することを防止する方法が提供される。この方法は、開口部を実質的に塞ぐか、あるいは覆うように設計された形態の照明装置の設置ステップを含んでいる。典型的にはこの仕切体は天井タイルのごとき天井板または天井要素である。有利には照明装置は１０００℃未満では溶解しない材料で製造された耐火ハウジングを含む。耐火ハウジングは約１０００℃の高温に９０分間曝されたとき崩壊しないように設計されている。

本発明の１つの実施態様を添付図面に従って以下で例示として解説する。

従来の照明装置の断面図である。 本発明の１実施例による照明装置の断面図である。

本発明の１実施例による照明装置１０が図２に図示されている。この照明装置は仕切体２（例：天井板）の開口部に嵌め込まれた耐火ハウジングを含む。この耐火ハウジング１１は１０００℃を越える融点を有した材料（例えば鋼材等の金属）製である。好適には耐火ハウジング１１はプレス加工された鋼鉄であり、典型的には０．３から２ｍｍの厚みである。耐火ハウジング１１は１０００℃未満では溶解しない。断面図では耐火ハウジングは２枚の側壁１３と１枚の上端壁１４とを有し、１つの側部が開いた箱型である。どのような形状でも構わないが、照明装置が平面図において方形であれば、耐火ハウジングはさらに２つの垂直壁（図示せず）も含むであろう。よって耐火ハウジング１１は外側に向いた前方側部と、仕切体２の背後の奥側において内側に向いた後方側部とを有する。出縁部１５は耐火ハウジングの開いた下端部から外側に延出し、仕切体２の下面と係合する。

ＬＥＤ照明要素１７は、１以上のＬＥＤをアルミニウムの取り付けプレート上に有しており、上端壁１４の下面に良好な熱的接触状態で設置されている。例えばガラス、アルミニウムまたは適切なプラスチック材料製の枠部要素１８は、耐火ハウジング１１内の側壁１３とＬＥＤ照明装置１７との間に設置されている。その下端で枠部要素１８は出縁部１５を覆うように外側に延出するカバープレート１９を含む。任意に、ガラスカバープレート２０が耐火ハウジング１１の開口側に提供されている。

例えばアルミニウム製の延伸体であるヒートシンク２１は耐火ハウジング１１の後方側部で端壁１４の上面に取り付けられており、耐火ハウジング１１との良好な熱的接触状態を提供する。ヒートシンク２１は仕切体２の背後の空間内へと上方に延びる。

使用時に、ＬＥＤ照明要素１７により発生した熱は耐火ハウジング１１に伝導され、さらに耐火ハウジング１１からヒートシンク２１に伝導される。その後、矢印（Ａ）で示すように熱は対流と空間への輻射により放散される。矢印（Ｂ）で示すように一部の熱は耐火ハウジング１１から仕切体２に伝導され、室内に放散される。この設計により熱はＬＥＤ照明装置１７から効率的に放散され、過熱が防止され、高い発光出力と長い使用寿命とが保証される。

火災発生時には、ＬＥＤ照明要素１７、枠部要素１８と１９およびカバープレート２０は溶解し、耐火ハウジング１１から落下するであろう。しかし仕切体２と鋼製の耐火ハウジング１１とで成る防火障壁は耐火規準の耐久時間以内では崩壊しない。例えば天井はＢＳＥＮ１３６５−２：１９９９が定める９０分を耐久基準とすることができる。すなわち火災の場合には９０分間熱に耐えるように設計されている。耐火ハウジング１１の材料と材料の厚みは天井の耐火規準に従って選択される。典型的には耐火ハウジング１１は約１０００℃の温度に耐えるように設計され、この温度の閾値以下では崩壊しないであろう。

少なくとも０．３ｍｍ厚の鋼材製の耐火ハウジングは１０００℃の熱に少なくとも９０分間耐えることが知られている。よって本発明の照明装置は、現行の耐火規準を満たし、従来の耐火照明装置と比較して構造が簡単で、製造コストが比較的に安価であり、設置が容易であるという利点を有する。

典型的には本発明の照明装置は従来の耐火照明装置よりも小型で軽量である。

Claims (13)

1. 仕切体の開口部に設置される耐火ハウジングを含んだ照明装置であって、
   前記耐火ハウジングは、前方側部と後方側部とを有しており、該耐火ハウジングは１０００℃を超える温度で溶解する材料で成り、
   前記照明装置は、さらに前記耐火ハウジング内で前記前方側部に設置されている照明要素と、使用中に前記照明要素が発生する熱を放散させるヒートシンクとを含んでおり、
   前記照明要素は、前記耐火ハウジングと熱的接触状態であり、
   使用中に前記照明要素が発生する熱は、前記耐火ハウジング内に伝導され、
   前記ヒートシンクは、前記耐火ハウジングの前記後方側部と熱的接触状態であり、前記耐火ハウジングから熱を放散させ、
   使用中に前記照明要素が発生する熱は、前記耐火ハウジングを介して前記ヒートシンクに伝導されることを特徴とする照明装置。
2. 照明要素は半導体の照明要素であることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
3. 照明要素はＬＥＤであることを特徴とする請求項２記載の照明装置。
4. 耐火ハウジングを構成する壁部は鋼鉄製であり、少なくとも０．３ｍｍの厚みであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の照明装置。
5. 耐火ハウジングは側壁と端壁を有し、１つの側部は開口していることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の照明装置。
6. 耐火ハウジングは、開口側において、側壁から外側に延出している出縁部を含んでいることを特徴とする請求項５記載の照明装置。
7. ヒートシンクは耐火ハウジングの端壁に取り付けられていることを特徴とする請求項５又は６記載の照明装置。
8. 枠部要素を含んでいることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の照明装置。
9. 枠部要素は外側に延出する出縁部を覆っていることを特徴とする請求項６の特徴を含んだ請求項８記載の照明装置。
10. 枠部要素は照明要素と耐火ハウジングの側壁との間で延伸していることを特徴とする請求項８又は９記載の照明装置。
11. 耐火ハウジングの開口側に設置された透明または半透明のカバープレートを含んでいることを特徴とする請求項５から１０のいずれかに記載の照明装置。
12. 請求項１から１１のいずれかに記載の照明装置を備えていることを特徴とする仕切体。
13. 火炎が、仕切体に設けられた開口部を通過するのを防止する方法であって、該開口部を実質的に塞ぐ、又は覆うために請求項１から１２のいずれかに記載の照明装置を設置するステップを含んでいることを特徴とする方法。
    

Images