JP6036119B2 - 照明器具 - Google Patents
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Description
特に、LEDを光源とした照明器具では、通常、LEDの発熱を外部に放熱するための放熱フィンが器具本体の天面等の外側面に形成されている。このため、寒冷地で屋外使用すると、器具本体に雪が降り積もった場合には、この雪が放熱フィンに集まったLEDの熱で融かされ器具本体の外縁から水滴となって滴下し、器具本体の底面側の照射開口の周囲に氷柱が形成され易くなる。
また本発明は、上記照明器具において、前記天面の面内には、内部に溜まる水が前記器具本体の後端の側に向かう凹部が設けられていることを特徴とする。
これに加え、寒冷地使用においては、器具本体の天面の熱で雪が融けることとなるが、ベース部の一面で発光素子基板をグローブで覆った略全域に延在させたことから、天面では側面に至る広範囲に熱が伝えられ、当該側面の温度が天面の温度に近い温度になる。この側面の中側にグローブが取り付けられることから、雪融け水は側面から滴下することとなるが、このとき、この側面の温度は、天面の温度、すなわち雪が融ける温度に近い温度となっているため、側面での氷柱形成が抑制される。
特に、天面が傾斜するため、この傾斜に対応する所定の側面に雪融け水が誘導される。これにより、天面の温度との温度差を抑えるべき側面を限定でき設計が容易となる。
図1は本実施形態に係る防犯灯1の設置態様を示す図である。
防犯灯1は、図1に示すように、街路8の街路脇8Aに立設された支柱9に取り付けられ、夜間に点灯し、街路8が延びる街路方向Gに広い範囲を照らす器具である。防犯灯1は、その照射範囲の全域において、街路8の路面8Rから所定高さ(例えば1.5メートル)で規定の明るさが得られるように設計されている。
防犯灯1は、図1〜図3に示すように、器具本体30と、支持アーム部3とを備えている。器具本体30は概略板状に形成され、その底面30Aの略全域から照明光を照射する。
支持アーム部3は、器具本体30の天面30Bに設けられ、図1に示すように、この器具本体30の底面30Aを街路8に対面させた姿勢で器具本体30を支柱9に支持する。
この支持アーム部3は、図2、及び図3に示すように、アーム本体3Aと、ブラケット7とを有する。アーム本体3Aは中空の柱状体であり、その一端3Bが器具本体30の天面30Bに接続され、他端3Cには、支柱9への固定用のブラケット7が取り付けられている。
器具本体30は、これらの図に示すように、基板ベース部2と、LED基板21と、グローブ6とを備えている。
基板ベース部2は、略矩形の厚さT(図4)が薄い箱型に形成されており、図6に示すように、その底面にはLED基板21を取り付ける取付面10が設けられている。また基板ベース部2の上面は、器具本体30の天面30Bを構成し、この上面に、図4、及び図5に示すように、上記アーム本体3Aが一体に形成されている。また基板ベース部2の天面30Bの縁部から下方に垂直に上記厚さTに対応した長さで延びた底面視矩形枠状の側面が器具本体30の周りを囲む外側面30Cを構成している。
アーム本体3Aの内部には、図1に示すように、端部3B側の上部に、センサ用遮光窓を構成するブッシング39が挿入されている。また、図4に示すように、アーム本体3Aの内部のブッシング39に対応する位置には、明るさセンサ40が設けられている。明るさセンサ40には、センサ用遮光窓を介して外部の光が入射され、明るさセンサ40は、アーム本体3Aの周囲の明るさを検知可能となっている。電源装置34には、明るさセンサ40の検知信号に基づき、周囲の明るさに応じて電源回路35を制御し点灯/消灯を行う点灯回路が設けられており、これにより、自律的な点灯制御が行われる。
このとき、取付面10とグローブ6の間の空間、すなわち、LED基板21が配置されている空間は、パッキン14によって断熱されることからグローブ6の側からLED22の発熱が放熱されず、その発熱の大部分が取付面10を通じて天面30Bに伝達されて放熱される。
なお、グローブ6は、板状に限らず、外側の面を球面形状としても良い。
氷柱は、器具本体30に積もった雪が融け、水滴が器具本体30から滴下する時点で寒気に晒され氷結することで形成される。すなわち、氷柱が発生するには、雪が一旦融ける必要があることから、仮に器具本体30の表面温度が雪を融かす温度に達しなければ氷柱は発生しない。しかしながら、高出力なLED22を光源とした場合には、その発熱により器具本体30の温度が上昇して雪を融かすことから、何ら対策を施さなければ雪融け水により氷柱が形成される、という問題がある。
この問題は、単純には、雪融け水が器具本体30から滴下する滴下位置をヒータ等で加熱し、滴下位置の温度を水が氷結しない温度に常に維持することで解決であるが、消費電力が増える、という問題がある。
また滴下位置を加熱する熱源に光源の発熱を使用することも考えられる。すなわち、点灯により発熱する光源を滴下位置、又は近傍に配置すれば、光源の発熱で滴下位置が常に加熱され氷柱の発生が抑制される。しかしながら、この場合、光源の配置に制約が生じ、さらに、配光を制御する光学素子の設計が容易ではない。
これにより、高温部の温度が雪を融かす温度に達した場合には、それと同程度の温度に滴下位置の温高が達することから、この滴下位置での水滴の氷結が防止され、氷柱の発生が抑制される。
一般に、発光素子を光源とする照明器具においては、発光素子と、この発光素子に直流電力を供給する電源装置(DC−DCコンバータやAC−DCコンバータ等の電力変換装置)とが熱源になる。この防犯灯1では、器具本体30の外の支持アーム部3に電源装置34を配設することで、器具本体30の内部から電源装置34による熱源を取り除き、LED22のみを残している。これにより、電源装置34の発熱を考慮せずにLED22の発熱に基づき高温部を形成するように設計すれば良いため、器具本体30の設計が容易となる。
特に、この器具本体30では、図5に示すように、底面30Aを覆うグローブ6の縁部6Aと取付面10の縁10Aと間のマージンKが、そこに上記パッキン14と、グローブ6を基板ベース部2にネジ37で止めるためのネジ孔36(図6)とを設けるために必要最低限の幅に制限されている。すなわち、グローブ6の内側においては、当該グローブ6の器具への取付に要する取付け代と、その内部の防水に要するシール部材の配置用のスペースとを割いた残りの全領域に亘ってLED基板21がいっぱいに延在する。これにより、器具本体30の天面30Bにおいては、このLED基板21に対応した広い範囲に熱が伝達されて広い面状の上記高温部が構成されることとなる。
すなわち、天面30Bに一体に繋がる外側面30Cが水滴の滴下位置となるから、天面30Bが広く面状に加熱された際には、その縁部の外側面30Cにも熱が伝わることから、これにより、高温部である天面30Bと外側面30Cの温度差が小さくなり、この外側面30Cの先端30Dでの氷柱の形成が抑制される。
また、この防犯灯1では、図5に示すように、取付面10は、LED基板21を外側面30Cの先端30Dと略同じ高さ(より正確には、先端30Dから高さγの範囲内)に配置している。これにより、LED基板21を先端30Dよりも比較的高い位置に設けた場合に比べ、器具本体30の最下端である先端30DにLED基板21の熱が伝わり易くなり、天面30B側と先端30Dの温度差が更に抑えられ、大きな氷柱防止効果が得られる。
すなわち本実施形態によれば、底面(一面)にLED基板21が設けられた基板ベース部2の上面(他面)で器具本体30の天面30Bを構成したため、放熱フィン等を器具本体30に設けなくとも当該天面30BからLED22の発熱を放熱できる。
これに加え、寒冷地使用においては、天面30Bの熱で雪が融けることとなるが、基板ベース部2の底面では、LED基板21がグローブ6で覆われた略全域に延在させたことから、天面30Bでは外側面30Cに至る広範囲に熱が伝えられ、当該外側面30Cの温度が天面30Bの温度に近い温度に維持される。この外側面30Cの内側にグローブ6が取り付けられることから、雪融け水は外側面30Cから滴下することとなるが、このとき、この外側面30Cの温度は、天面30Bの温度、すなわち雪が融ける温度に近い温度となっているため、この外側面30Cでの氷柱形成が抑制される。
これに加え、天面30Bの雪融け水は防犯灯1の後端62に誘導されるから、この後端62以外の箇所、すなわち防犯灯1の先端61、及び側面で氷柱が形成されることは無い。これにより、街路に向かう光が氷柱で遮られることが確実に防止される。
これにより、光学部材を器具本体30に内蔵する必要がないから、当該器具本体30の厚みT、すなわち外側面30Cの高さを抑えることができる。これにより、外側面30Cにおいて、先端30Dと天面30Bの側との温度差を抑え、水滴の滴下位置となる先端30Dの温度が天面30Bに近付けられる。
なお、LED基板21を基板ベース部2の外側面30Cの先端30Dよりも低い位置に配置しても良い。
この構成により、天面30Bの後端62が水滴の滴下位置となるが、この後端62には、電源装置34の発熱が連結部63を通じて後端62に伝達され温度低下が防止されることから、この滴下位置での氷柱の発生がより効果的に抑えられる。
例えば上述した実施形態では、屋外設置型の照明器具の一例として防犯灯1を例示したが、これに限らず、本発明は、街路灯や道路灯、投光器にも適用できる。
また、発光素子の一例としてLED22を例示したが、これに限らず、有機EL等の他の発光素子でも良い。
2 基板ベース部(ベース部)
3 支持アーム部
5 レンズ(光学部材)
6 グローブ
10 取付面
14 パッキン
21 LED基板(発光素子基板)
22 LED(発光素子)
30 器具本体
30A 底面
30B 天面
30C 外側面
30D 先端
34 電源装置
60 凹部
60A 内側面
61 先端
62 後端
63 連結部
Claims (5)
- 発光素子が設けられた発光素子基板と、
前記発光素子基板が一面に取り付けられ、前記発光素子基板の発光素子の発熱を他面に伝え、当該他面が器具本体の天面を構成し、側面が前記器具本体の外側面を構成するベース部と、
前記ベース部の一面に前記側面の内側で取り付けられるグローブと、
前記天面に一端が結合され前記器具本体の後端の側に他端が延び、前記天面を後端で先端の側より低くして支持し、前記発光素子基板に電力を供給する電源装置が収められた中空の柱状の支持アーム部と、を備え、
前記発光素子基板が前記グローブで覆った略全域に配置され、
前記支持アーム部は、前記電源装置の発熱を前記器具本体の後端に伝えて加熱する部位を備えたことを特徴とする照明器具。 - 前記天面の面内には、内部に溜まる水が前記器具本体の後端の側に向かう凹部が設けられている
ことを特徴とする請求項1に記載の照明器具。 - 前記天面の水を前記器具本体の後端に位置する側面から滴下させ、前記器具本体の後端に位置する側面と前記天面の間の温度差が抑えられていることを特徴とする請求項1または2に記載の照明器具。
- 前記発光素子の光を配光制御する光学部材を前記グローブの外側の面に設けたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の照明器具。
- 前記発光素子基板を前記ベース部の側面の先端と略同じ高さ、又は下に配置したことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の照明器具。
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