JP2010146902A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発光ダイオードの高温化を防止または抑制することができる照明装置を提供する。
【解決手段】発光ダイオード１６ｅの背面側にヒートシンク１６ａ，１６ｂを配設した一対の発光ユニット１５ａ，１５ｂと；発光ダイオード１６ｅの点灯回路基板１８ｃを収容ボックス１８ａ内に収容した点灯回路ユニット１８と；所定の間隔を置いて複数の投光開口部が設けられており、この複数の投光開口部に発光ユニットがそれぞれ配設されると共に、これら発光ユニット１５ａ，１５ｂの間に点灯回路ユニット１８を配設した本体８を有する灯体２と；を具備している。
【選択図】 図１

Description

光源としてＬＥＤ（発光ダイオード）を用いた照明装置に関する。

従来、この種の照明装置の一例としては、空港の滑走路やその誘導路の出入口に設置される滑走路警戒灯等の航空標識灯がある。

このような従来のＬＥＤ滑走路警戒灯では、一つの密閉空間に形成された灯体内に、発光ダイオードを具備した発光ユニットと、発光ダイオードの点灯回路とを、遮熱せずに単に、収容したものが知られている（例えば特許文献１，２参照）。
特開２００１−３９３９３号公報 特開２０００−３４８５０１号公報

しかしながら、このような従来の滑走路警戒灯では、一つの密閉空間を形成する灯体内に、発光ダイオードとその点灯回路とを共に遮熱せずに単に収容するので、発光ダイオードが点灯回路の発熱からの熱的影響を受け易くなり、発光ダイオードが高温化して劣化し易くなる上に、発光効率が低下し易い。このために、点灯後の温度ドリフトによる光度低下が大きな課題となっている。

また、特許文献１記載の滑走路警戒灯では、密閉空間を形成する灯体内の空気をファンにより単に撹拌して、本体内の発光ダイオードや点灯回路等を冷却を図っているのに過ぎないので、その冷却効果を向上させるためには灯体内の空間を増大させる必要がある。このために、本体の大形化を招くという課題がある。

また、灯体が大形化すると、外気温度が低下したときに、結露が発生し易くなり、光源の前方で結露が発生したときに、光度が低下するという課題も発生する。

本発明は、発光ダイオードの高温化を防止または抑制することができる照明装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る照明装置は、発光ダイオードの背面側にヒートシンクを配設した複数の発光ユニットと；発光ダイオードの点灯回路を容器内に収容した点灯回路ユニットと；所定の間隔を置いて複数の投光開口部が設けられており、この複数の投光開口部に発光ユニットがそれぞれ配設されると共に、これら発光ユニットの間に点灯回路ユニットを配設した本体を有する灯体と；を具備していることを特徴とする。

この発明において、各発光ユニットの発光ダイオードは単数でも複数でもよく、その発光色はいずれでもよい。また、「発光ダイオードの背面にヒートシンクを配設する」とは、例えば放熱フィンを具備したヒートシンクのベースに、発光ダイオードの背面を直接または間接に取り付ける場合をいう。発光ダイオードの背面にヒートシンクを配設しているので、この発光ダイオードの発熱をヒートシンクにより放熱し、冷却することができる。

さらに、点灯回路ユニットは、例えば一端が開口した有底筒状の容器の当該底部内面に、点灯回路基板を取り付け、この容器の開口端を灯体の本体に取り付けることが好ましい。点灯回路基板を容器内に収容しているので、この容器により点灯回路の発熱を遮熱することができる。このために、発光ユニットの発光ダイオードに与える熱的影響を低減できる。

請求項２に係る照明装置は、灯体には、投光開口部を覆うように取り付ける透光性部材と、発光ユニットおよび点灯回路ユニットとが防水手段を介してそれぞれ取り付けられていることを特徴とする。

この発明において、「防水手段」とは、例えば弾性体からなるパッキンやシリコーン樹脂等の硬化性充填材料である。

請求項３に係る照明装置は、ヒートシンクの背面側に所定の間隙を置いて保護カバーが配設されていることを特徴とする。

この発明において、ヒートシンクの背面側と保護カバーとの間に間隙があるので、この間隙の通風によるヒートシンクの放熱性能の向上を図ることができる。

保護カバーは、外部からヒートシンクを保護するためのものである。また、太陽熱等外部からの熱がヒートシンクに直接放射され、熱伝達されることを防止または抑制しヒートシンクに日影を形成し得る部材であってもよい。その保護目的に応じた材質および形状を有していればよい。

請求項１記載の照明装置によれば、発光ダイオードの発熱をヒートシンクにより放熱するので、その放熱効果の向上を図ることができる。また、点灯回路の発熱を、その容器により遮熱することができる。このために、点灯回路の発熱が発光ダイオードに与える熱的影響を低減できるので、発光ダイオードの高温化を防止または抑制することができる。その結果、灯体の大形化と、その大形化に伴う結露の発生を防止または抑制することができる。

請求項２記載の照明装置によれば、灯体の本体には、投光開口部を覆う透光性部材と、発光ユニットおよび点灯回路ユニットとが防水手段をそれぞれ介して取り付けられているので、灯体の防水性を向上させることができる。このために、照明装置を屋外に設置することができる。

請求項３記載の照明装置によれば、ヒートシンクを外部から保護するので、その放熱効果を維持することができる。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、これら複数の添付図面中、同一または相当部分には同一符号を付している。

図１は本発明の一実施形態に係る発光ダイオード信号灯の分解斜視図、図２は図１で示す発光ダイオード信号灯の斜視図、図３は図２の側面図、図４は図２のＩＶ−ＩＶ線断面図、図５は図２の平面図である。

これら図２、図３に示すように発光ダイオード信号灯１は、例えば光度３０００ＣＤ型に構成されており、アルミニウム製等の横長角筒状の灯体２の左右両側面を、コ字状帯板状の支持枠３により揺動可能に支持し、この支持枠３の底部中央部にポール４の図中上端を固定している。

ポール４は、その全体が例えばアルミニウム製の略円筒により形成され、可折接手４ａを設けている。可折接手４ａは、その図中上端部に設けた取付金具（図示省略）により支持枠３の底部中央に取り付けられている。可折接手４ａの内部には、外部から図示しない電源コードが導入され、この電源コードは、後述する発光ダイオードに電気的に接続されている。可折接手４ａは、空港の滑走路と誘導路との交差点近傍等所定位置に設置されている支持部材（図示省略）に取り付けられ、支持部材において重力の作用方向に対して鉛直方向および水平方向に回動することができる。これにより、灯体２は、重力の作用方向に対して鉛直方向および水平方向に回動される。

支持枠３は、そのコ字状開口内に、角筒状の灯体２の図中ほぼ下半部を収容した状態で、この灯体２の左右両側面に、左右一対のコ字状開口端部に設けた一対のヒンジピン５ａ，５ｂを取付け、灯体２を図１中前後方向に揺動可能に支持している。また、支持枠３はその左右一対の側板部に、一対のヒンジピン５ａ，５ｂよりも図２中、若干下方において、その揺動角を保持するための左右一対の締付けボルト６ａ，６ｂを設けている。これら締付けボルト６ａ，６ｂは灯体２の左右両側面にねじ込み可能に配設されて、支持枠２の一対の円弧状スリット７ａ，７ｂを垂直方向外方へ挿通して外部に突出し、この突出外端部に、スリット７ａ，７ｂの図２中、上下方向の開口幅よりも大径のつまみ７ａ１，７ｂ１を設け、これらつまみ７ａ１，７ｂ１を手で所要方向に回動させて締め付けることにより、灯体２の揺動角を保持するようになっている。

図１に示すように灯体２は、偏平有底角筒状の本体８と、この本体８の底部に相当する前面板８ａのほぼ全面を覆う偏平有底角筒状のカバー９とを具備している。図２に示すようにカバー９は、その図中下端部に設けた左右一対のヒンジ１０ａ，１０ｂにより本体８に揺動可能に連結され、カバー９が図中上方で開閉可能に取り付けられている。また、これら本体８とカバー９の図１，図２中、上端部には、カバー９が本体前面板８ａを覆う閉状態を保持するラチェット機構（図示省略）が配設されている。このラチェット機構は、そのラチェット状態を解除する解除ボタン（図示省略）があり、この解除ボタンの押圧等の操作により、そのラチェット状態を解除することにより、カバー９を適宜開閉できる。

カバー９は、その偏平有底角筒の底部に相当する前面板９ａに、左右一対の円形等の投光開口９ｂ，９ｃをそれぞれ形成している。図１に示すように、これら一対の投光開口９ｂ，９ｃの外面側には、その開口周縁部に円形のスポンジ製やゴム製のパッキンＰ，Ｐをそれぞれ貼着している。そして、これら外側の左右一対のパッキンＰ，Ｐ上には、透光性部材の一例である例えばアクリル等の樹脂や強化ガラス製等で円形平板状のレンズ１１ａ，１１ｂを固着して照射窓１２ａ，１２ｂに構成している。

一方、一対の投光開口９ｂ，９ｃの内面側には、これら投光開口９ｂ，９ｃよりも若干大径の円板状のコントラスト板１３ａ，１３ｂがそれぞれ固着されている。これらコントラスト板１３ａ，１３ｂは、後述する複数の発光ダイオードの発光部に対応する部分を透光部１３ｃにそれぞれ形成し、これら透光部１３ｃ以外の部分１３ｄを、その透光部１３ｃを透過する光の光色とコントラストを強調し得る黒色等所要色に着色している。これらコントラスト板１３ａ，１３ｂの外周縁部には円環状のパッキンＰをそれぞれ取り付けている。一方、図２にも示すようにカバー９の前面板９ａの外面（前面）には、左右一対の照射窓１２ａ，１２ｂの図中上部に円弧つば状のフード１４ａ，１４ｂをそれぞれ突設している。これらフード１４ａ，１４ｂにより、左右の照射窓１２ａ，１２ｂに直射日光が当ってコントラストが低下することを防止すると共に、雨水が直接照射窓１２ａ，１２ｂに当ることの防止を図っている。

そして、偏平有底角筒状の本体８は、その底部に相当する前面板８ａに、照射窓１２ａ，１２ｂに対応してほぼ同形同大の透孔８ｂ，８ｃを投光開口として同心状に形成している。これら一対の透孔８ｂ，８ｃの内面側には、左右一対の発光ユニット１５ａ，１５ｂの前面を同心状に当接させて本体に固着している。これら発光ユニット１５ａ，１５ｂはヒートシンク１６ａ，１６ｂのベース１６ｃ，１６ｄの前面に、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）１６ｅ，１６ｅ，…を、円形や楕円等の所要の配光パターンで光を放射するように所要の配列で配列し、その背面をそれぞれ固着している。各ＬＥＤ１６ｅは、例えば小形矩形の基板上に黄色発光のＬＥＤ本体を配設し、このＬＥＤ本体上に、レンズを一体的に形成してなるレンズホルダを同心状に配設して構成されている。これらＬＥＤ基板の背面はヒートシンク１６ａ，１６ｂの平板状のベース１６ｃ，１６ｄの前面に直接固着されている。これらベース１６ｃ，１６ｄの背面には複数の放熱フィン１６ｆ，１６ｇをそれぞれ配設している。

そして、これらヒートシンク１６ａ，１６ｂのベース１６ｃ，１６ｄの前面上には、円板状の整列板１７ａ，１７ｂを同心状に固着している。これら整列板１７ａ，１７ｂは、透明円板よりなる基板１７ｃ，１７ｄに、上記ＬＥＤ１６ｅの平面形状とその配列にそれぞれ適合した、例えば複数の矩形の透孔１７ｅ，１７ｅ，１７ｅ，…をそれぞれ形成し、透明基板１７ｃ，１７ｄの外周縁部には、パッキンＰ，Ｐをそれぞれ嵌合し固定している。そして、整列板１７ａ，１７ｂは、その透孔１７ｅ，１７ｅ，１７ｅ，…内に各ＬＥＤ１６ｅのレンズ等の前面発光部を挿通し、若干突出させた状態でパッキンＰがそれぞれ密着するようにヒートシンク１６ａ，１６ｂのベース１６ｃ，１６ｄに固着している。

図１，図４に示すように、本体８は、その前面板８ａの内面に、左右一対の発光ユニット１６ａ，１６ｂの間において、点灯回路ユニット１８を固定している。点灯回路ユニット１８は、容器の一例である偏平有底角筒状の収容ボックス１８ａ内に、点灯回路基板１８ｃを配設している。

すなわち、収容ボックス１８ａは、その開口端に矩形枠状の外向フランジ１８ｂを一体に突設し、この開口端の外周縁部上に矩形枠状のパッキンＰを同心状に固着している。また、収容ボックス１８ａは、その底部内面に点灯回路基板１８ｃを固着している。点灯回路基板１８ｃは、左右一対の発光ユニット１５ａ，１５ｂの各ＬＥＤ１６ｅをほぼ同等の明るさで、点灯させる調光可能の点灯回路を基板に形成している。この点灯回路基板１８ｃはその出力側を、図示省略のリード線またはハーネスを介して各ＬＥＤ１６ｅに電気的に接続する一方、その入力側を図示しない電源線に接続している。また、この収容ボックス１８ａは、その開口端側を、そのパッキンＰを本体前面板８ａの内面に密着させた状態で固着している。

そして、図３〜図５に示すように、左右一対のヒートシンク１６ａ，１６ｂの背面側に、この背面を所要の間隙を置いて覆うように、保護カバーの一例であるほぼ矩形平板状の遮熱板１９を本体前面板８ａに、軸の長い複数の長軸ボルト２０，２０，…により固定している。

発光ダイオード信号灯１は、以上のように構成されているので、点灯回路ユニット１８から左右一対の発光ユニット１５ａ，１５ｂの各ＬＥＤ１６ｅに所要の電力が給電されると、これらＬＥＤ１６ｅが点灯し、左右一対の発光ユニット１５ａ，１５ｂから、例えば黄色光等の可視光が放射される。この放射光は、さらに左右一対のコントラスト板１３ａ，１３ｂ、レンズ１１ａ，１１ｂをそれぞれ通過して外部に放射される。この放射光は点灯回路ユニット１８により調光される。

そして、発光ダイオード１６ｅの背面にヒートシンク１６ａ，１６ｂを配設しているので、この発光ダイオード１６ｅの発熱をヒートシンク１６ａ，１６ｂによりそれぞれ放熱し、冷却することができる。

さらに、点灯回路ユニット１８は、例えば一端が開口した有底筒状の収容ボックス１８ａ内に収容しているので、この収容ボックス１８ａにより点灯回路基板１８ｃの発熱を遮熱することができる。このために、発光ユニット１５ａ，１５ｂの発光ダイオード１６ｅに与える熱的影響を低減できるので、発光ダイオード１６ｅの高温化を防止または抑制できる。

また、遮熱板１９は、外部から異物がぶつかってヒートシンクが破損したり、汚れたりすることが防止できる。また、遮熱板１９は、ヒートシンク１６ａ，１６ｂの背面を、所要の間隙を置いて覆うので、ヒートシンク１６ａ，１６ｂに日光が直射することを防止または抑制することができる。さらに、ヒートシンク１６ａ，１６ｂの背面側と遮熱板１８との間に間隙があるので、この間隙の通風によりヒートシンク１６ａ，１６ｂの放熱性能の向上を図ることができる。このために、発光ダイオード１６ｅの高温化をさらに防止または抑制することができる。その結果、灯体２の大形化と、その大形化に伴う結露の発生を防止または抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る発光ダイオード信号灯の分解斜視図。 図１で示す発光ダイオード信号灯の斜視図。 図２の右側面図。 図２のＩＶ−ＩＶ線断面図。 図２の平面図。

符号の説明

１…照明装置、２…灯体、３…支持枠、４…ポール、４ａ…可折継手、５ａ，５ｂ…一対のヒンジピン、６ａ，６ｂ…一対の締付ボルト、８…本体、８ａ…本体の前面板、８ｂ，８ｃ…投光開口、９…カバー、１１ａ，１１ｂ…左右一対のレンズ（透光性部材）、１３ａ，１３ｂ…一対のコントラスト板、１４ａ，１４ｂ…一対のフード、１５ａ，１５ｂ…一対の発光ユニット、１６ａ，１６ｂ…一対のヒートシンク、１６ｃ，１６ｄ…一対のベース、１６ｅ…発光ダイオード（ＬＥＤ）、１７ａ，１７ｂ…一対の整列板、１８…点灯回路ユニット、１８ａ…収容ボックス（容器）、１９…遮熱板。

Claims (3)

1. 発光ダイオードの背面側にヒートシンクを配設した複数の発光ユニットと；
   発光ダイオードの点灯回路を容器内に収容した点灯回路ユニットと；
   所定の間隔を置いて複数の投光開口部が設けられており、この複数の投光開口部に発光ユニットがそれぞれ配設されると共に、これら発光ユニットの間に点灯回路ユニットを配設した本体を有する灯体と；
   を具備していることを特徴とする照明装置。
2. 灯体には、投光開口部を覆うように取り付ける透光性部材と、発光ユニットおよび点灯回路ユニットとが防水手段を介してそれぞれ取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
3. ヒートシンクの背面側に所定の間隙を置いて保護カバーが配設されていることを特徴とする請求項２記載の照明装置。

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