JP2007250513A - Ｌｅｄ照明灯 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＬＥＤを光源として屋外等に設置されても暴風雨に対する耐久性と高い照明効率を有するＬＥＤ照明灯を提供する。
【解決手段】 屋外等に設置されている照明灯を、細長い樋状支持体２０と、その中に充填された透明又は不透明な可塑性物質からなる詰め物３０と、その詰め物の中に発光端からの光が外部を照射可能に埋設されてなる複数個のＬＥＤ４０とから構成する。そして、前記ＬＥＤの前面側に前記支持体に支持されるレンズ体５０設けるとともに、そのレンズ体を、ＬＥＤから受けた発散性光線を収束又は平行させるフレネルレンズ５１と、そのフレネルレンズを被覆する透明な被覆板５２とから構成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ＬＥＤ照明灯、特に歩道橋や欄干のある橋等の屋外において、設置されるＬＥＤ照明灯に関するものである。

従来から歩道橋や高欄・欄干を有する橋の屋外照明灯として、ポールに支持されたポール照明灯が使われている。ポール照明灯は高い個所から高輝度の放電ランプにより周辺を照らすので、広い空間領域を明るくするという効果を発揮している。

しかしながら、ポール照明灯には、そのランプ寿命がきて、ランプを交換しようとするとき高所作業車の出動が必要になるという問題があるのみならず、高い個所から広範囲を照らすために歩道橋近くを走る車の運転者には眩し過ぎるという問題がある。

そこで、近年、歩道橋の欄干等の比較的低位な位置に蛍光灯を設置して、歩道橋を低い位置から明るくしようとする動きがある。しかしながら、蛍光灯は、比較的嵩張るのみならず、外部に露出された状態で設置されるので、比較的高所で風雨に曝され易く、ひいては寿命が短くするという問題を擁していている。

そこで本発明者は、蛍光灯に代わって屋外に設置しても嵩張ることがなく寿命の長い照明灯、歩道橋に設置可能な照明灯等を開発すべく、鋭意研究したところ、照明灯として、特開２００２−１４１５５５号公報で提案されているＬＥＤを光源とする照明灯（公知技術）が使用できるのではないかとの考えに至り、その実用化を試みた。
特開２００２−１４１５５５号

しかしながら、前記公知技術をそのまま採用しても、次のような問題がなお存在するという事実を見出した。すなわち、その照明灯は比較的風雨に曝される個所に設置されるため、ＬＥＤを極力外部に露出させることなく固定する必要があること、及び歩道橋照明としての明るさを有するワットをもつ蛍光灯に比較して照度が低いこと等の問題を解決する必要があることが判明した。

そこで本発明者はさらに上記問題を解決すべく、研究を続けたところ、ＬＥＤを特定の支持体に特定の材料により保持させるとともに、前記支持体に特定のレンズ体を取り付けて、ＬＥＤから発せられる光線を制御して、明るさが必要な個所にＬＥＤからの光を収束すればよいという事実を見出し、本発明を完成した。従って、本発明の課題は、ＬＥＤを光源として屋外、特に歩道橋に設置されても暴風雨に耐える耐久性のある照明灯であって、複数個のＬＥＤを備えた単なる照明灯よりも特定個所に対する照明効率を高めることが可能なＬＥＤ照明灯を提供することにある。

本発明は、前記の課題を解決するために、ＬＥＤ照明灯を、細長い樋状支持体と、その中に充填された透明な又は不透明な詰め物と、その詰め物の中に発光端からの光が外部を照射可能に埋設されてなる複数個のＬＥＤとから構成する。このような構成を採用することにより、ＬＥＤの殆どが詰め物の中に埋設されるので、ＬＥＤ照明灯が歩道橋において暴風雨に曝されても支持体中の詰め物に確実に保持される。前記詰め物が可塑性物質からできているので、複雑な外形形状を有するＬＥＤをその周囲から包囲してＬＥＤを保持するとともに、光を放射する特定個所だけ外部に露出させるか、又は透明の詰め物でＬＥＤを完全に埋設させる手段を採用して、発光端からの光が外部を照射可能にする。さらに支持体そのものが樋状にしたので、前記支持体は、可塑性詰め物を保持し易い。

本発明は、同様に前記課題をより効果的に解決するために、ＬＥＤ照明灯を、細長い樋状支持体と、その中に充填された透明又は不透明な詰め物と、その詰め物の中に発光端からの光が外部を照射可能に埋設されてなる複数個のＬＥＤと、それらのＬＥＤの前面側において前記支持体に支持されているレンズ体とから構成する。この構成を採用することにより、ＬＥＤが発する光を特定の方向に収束できる。

この態様において前記レンズ体として、前記ＬＥＤから受けた発散性光線を偏向させ、ひいては収束又は平行光とすることが可能になる。この効果をより効率化するために、前記レンズ体として、鋸刃状横断面を有する平行な集合溝面を有するレンズを使用する。しかしながら、その集合溝面をそのまま露出させておくと、ＬＥＤ照明灯が屋外で使用されるので、その集合溝面が粉塵で汚染される。そこで本発明に係るＬＥＤ照明灯のレンズ体に前記集合溝面を被覆する透明板を設けるという構成を採用する。

本発明は、前記の手段を採用することにより、ＬＥＤを光源として屋外、特に歩道橋に設置されても暴風雨に耐える耐久性のある照明灯であって、複数個のＬＥＤを備えた単なる照明灯よりも特定個所に対する照明効率を高めることにより、従来蛍光灯照明と同等以上の性能を有する明るさを確保したＬＥＤ照明灯を提供できるという優れた効果を発揮する。

次に、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の実施形態を詳述する。図１〜図７に示すように、本発明に係るＬＥＤ照明灯１は、細長い樋状支持体２０と、その中に充填された透明又は不透明な詰め物３０と、その詰め物の中に埋設されている複数個のＬＥＤ４０とから構成されている。

前記樋状支持体２０は、鉄、真鍮、アルミニウム等の金属板を曲げ加工した後、塗装したもの、めっきしたもの又は合成樹脂成形品からできており、長さが３０〜４０ｃｍ、幅が３〜４ｃｍ、高さが０．７〜１．５ｃｍの樋状をなしているが、図８及び図９に示すように、その両端部に、雄ねじ２４や溶接などにより堰状の仕切り２１を固定することにより、蓋無しの長尺箱体を形成している。なお、前記二つの仕切り２１のうち、一つ仕切り２１には予めＬＥＤ４０のリード線４１を挿通するための挿通孔２２が設けられている。

前記詰め物３０は、合成樹脂、合成ゴム等の可塑性物質、好ましくは、さらに耐候性、耐水性及び放熱性等を加味して、シリコン樹脂から構成されている。樋状支持体２０の中にＬＥＤ４０及びレンズ体を支持する両雄ねじ部材（いずれも後述する）等の部品を設置した後、それら部品の周囲から前記詰め物３０を樋状支持体２０の中に充填することにより、ＬＥＤ４０を、その発光端だけが露出するように、又は詰め物として透明な充填材が使用される場合、ＬＥＤ４０が完全に埋設されるよう、詰め物３０の中に埋設する。

前記詰め物３０を充填するに先立って、樋状支持体２０の中に、図９及び図１０に示すように、雄ねじ２３により、複数個、例えば８個のＬＥＤ４０を樋状支持体２０に固定する。そして複数個のＬＥＤ４０を直列接続して後述する電気回路を形成できるように、ＬＥＤ４０にリード線４１を接続するとともに、仕切り２１の挿通孔２２を通して、樋状支持体２０の外方に導く。同時に、前記仕切り２１の折曲げ固定端２５を、樋状支持体２０の中に固定している雄ねじ２４の先端部に両雌ねじ２５の下端部を嵌合させる。

このようにして、図１に示すように、ＬＥＤ４０をそのまま外部に露出させたＬＥＤ照明灯１が製作されるが、本発明においてはさらにＬＥＤ照明灯１の表面側に、図２又は図３に示すように、ＬＥＤ４０から受けた発散性光線を収束又は散乱させるためのレンズ体５０、好ましくはフレネルレンズ５１を有するレンズ体が設けられる。そして、前記フレネルレンズ５１には、図１１及び図１２に示すように、ＬＥＤ４０から発せられる発散性光線４３を平行にする鋸刃状の屈折面５２が形成されている。さらに、本発明に係るフレネルレンズ５１おいては、その製作効率を向上させるという見地から、その屈折面５２が、長手方向に向かって連続して延びる、鋸刃状展開面からなっている。なお、本発明において前記屈折面５２をフレネルレンズ５１の横幅Ｗの約半分にすることもできる。

さらに、本発明に係るフレネルレンズ５１の屈折面５２側には、図２に示すように、樋状支持体２０に立設された両雌ねじ２６に透明な被覆板５３がねじ２７より固定されており、前記屈折面５２に塵埃が付着するのを阻止している。

本発明に係るＬＥＤ照明灯は、従来の蛍光灯や高輝度放電灯に代えて種々の分野で使用可能であるが、図１３に示すように屋外、特に歩道橋６０の欄干６１のように水平又は垂直部材６２に添うように設置して、使用される。このとき、交流電流が、図１４に示すような安定装置７０を介して、ＬＥＤ照明灯１の端子４２に供給されるようにする。安定装置７０は、整流・平滑手段７１、ＤＣ−ＤＣ変換手段７２、電流検出手段７３及び電圧制御手段７４とから構成され、ＬＥＤ４０に直流電流が安定供給されるようになっている。

以上のように構成されたＬＥＤ照明灯１が歩道橋６０に設置されると、それは、蛍光照明灯に比較して、次のような効果を発揮する。本発明に係るＬＥＤ照明灯においては、ＬＥＤ特有の効果である発光源の寿命が蛍光照明灯の３倍以上に延びるとともに、消費電力が約１／４以下になり、その結果、著しくメンテナンス効果と省エネルギー効果を発揮する。従って、本発明に係るＬＥＤ照明灯を、ポール照明灯に置き換えて、歩道橋の欄干等に取り付けると、照明灯の寿命を著しく延長できるとともに、そのメンテナンスのために高所作業車を使用する必要がないのみならず、車の運転者に対する眩しさを解消できる。

本発明に係るＬＥＤ照明灯は、比較的小型であり、樋状支持体に設置されたＬＥＤがその周りから発光端部だけ残して詰め物に埋め込まれているので、ＬＥＤ照明灯が歩道橋のような屋外に使用され、その結果風雨に曝されることがあっても、ＬＥＤが破損したり雨水が浸入したりすることがない。

本発明に係るＬＥＤ照明灯の発光面側に設けられているレンズ体で、ＬＥＤの発散光線を収束でき、その結果、レンズ体が設けられてないＬＥＤ照明灯に比較して光量を有効に利用できる。

本発明に係るＬＥＤ照明灯に使用されるレンズ体のフレネルレンズは、樋状支持体の長手方向に同一断面で形成されているので、フレネルレンズの生産効率を向上させることができる。

前記レンズ体にフレネルレンズを被覆する透明な被覆板が設けられているので、本発明に係るＬＥＤ照明灯が屋外に使用されても、フレネルレンズの表面に塵埃が付着するのが防止される。

本発明は、屋内外の高輝度放電照明灯や蛍光照明灯が利用される分野、特に屋外において蛍光照明灯が利用される分野に広く利用できる。

本発明に係るＬＥＤ照明灯の第一実施態様を示す斜視図である。 同様に前記ＬＥＤ照明灯にレンズ体を取り付けた第二実施態様を示す部分斜視図である。 前記ＬＥＤ照明灯に他のレンズ体を取り付けた第三実施態様を示す斜視図である。 前記第一実施態様の平面図である。 前記第二実施態様を示す側面図である。 前記第二実施態様を示す底面図である。 同実施態様の背面図である。 同実施態様の正面図である。 同実施態様の縦断面図である。 図９におけるＸ−Ｘ矢視断面図である。 レンズ体の正面図である。 ＬＥＤから発せられる散乱光線がレンズ体を通過する状態を示す説明図である。 本発明に係るＬＥＤ照明灯の応用例を示す部分斜視図である。 本発明のＬＥＤ照明灯に使用される回路図である。

符号の説明

１：ＬＥＤ照明灯、２０：樋状支持体、２１：仕切り、２２：挿通孔、２３：雄ねじ、２４：雄ねじ、２５：折曲げ固定端、２６：両雌ねじ、２７：ねじ、３０：詰め物、４０：ＬＥＤ、４１：リード線、４２：端子、４３：発散性光線、５０：レンズ体、５１：フレネルレンズ、５２：屈折面、５３：被覆板、６０：歩道橋、６１：欄干、６２：水平・垂直部材、７０：安定装置、７１：整流・平滑手段、７２：ＤＣ−ＤＣ変換手段、７３：電流検出手段、７４：制御手段、Ｗ：横幅。

Claims (7)

1. 細長い樋状支持体（２０）と、その中に充填された透明又は不透明な詰め物（３０）と、その詰め物の中に発光端からの光が外部を照射可能に埋設されてなる複数個のＬＥＤ（４０）とからなるＬＥＤ照明灯。
2. 細長い樋状支持体（２０）と、その中に充填された透明又は不透明な詰め物（３０）と、その詰め物の中に発光端からの光が外部を照射可能に埋設されてなる複数個のＬＥＤ（４０）と、それらのＬＥＤの前面側において前記支持体に支持されているレンズ体（５０）とからなるＬＥＤ照明灯。
3. 前記詰め物（３０）は、可塑性物質からなっている請求項１又は請求項２記載のＬＥＤ照明灯。
4. 前記可塑性物質がシリコン樹脂からできている請求項３記載のＬＥＤ照明灯。
5. 前記レンズ体（５０）は、前記ＬＥＤから受けた発散性光線を収束又は平行させる短冊形平面を有するフレネルレンズである請求項２記載のＬＥＤ照明灯。
6. 前記フレネルレンズは、その長手方向に連続して延びる鋸刃状屈折面（５１）を備えている請求項５記載のＬＥＤ照明灯。
7. 前記レンズ体（５０）は、その屈折面（５１）側に透明な被覆板（５２）を備えている請求項４記載のＬＥＤ照明灯。

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