JP2011129452A - Lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池パネルを備えた照明装置に関し、より特定的には、太陽電池パネルを備えることで持ち運びが可能に構成された可搬型照明装置に関する。 The present invention relates to an illuminating device including a solar cell panel, and more particularly to a portable illuminating device configured to be portable by including a solar cell panel.
従来、太陽電池パネルを具備した可搬型照明装置としては、たとえば実用新案登録第3103994号公報(特許文献1)に開示のものがある。当該特許文献1に開示の可搬型照明装置は、トランク状の装置本体の正面および背面に太陽電池パネルおよびLED(Light-Emitting Diode)照明灯を配置するとともに、装置本体の内部に蓄電池を配置し、装置本体に手提げホルダーやショルダー等を付設して可搬型としたものである。この特許文献1に開示の可搬型照明装置においては、太陽光を太陽電池パネルで受光することで蓄電池に電力が蓄電され、この蓄電池に蓄電された電力がLED照明灯に供給されることで当該LED照明灯が周囲を照らすように動作する。 Conventionally, as a portable illuminating device provided with a solar cell panel, there is one disclosed in, for example, Utility Model Registration No. 3103994 (Patent Document 1). The portable lighting device disclosed in Patent Document 1 includes a solar cell panel and LED (Light-Emitting Diode) lamps on the front and back of a trunk-shaped device main body, and a storage battery inside the device main body. A portable holder is provided by attaching a hand holder or shoulder to the apparatus body. In the portable lighting device disclosed in Patent Literature 1, electric power is stored in the storage battery by receiving sunlight with a solar battery panel, and the electric power stored in the storage battery is supplied to the LED lighting lamp. The LED lighting works to illuminate the surroundings.
しかしながら、上記特許文献1に開示の可搬型照明装置は、装置本体がトランク状で大型に構成されているため、基本的に床面に載置されて使用されることが企図されたものと考えられる。そのため、照明装置としての機能は、未だ不十分であり、高所から付近を十分に照らすことができるようには構成されていない。また、上記特許文献1には、LED照明灯を装置本体から取り外して使用する使用態様も開示されているが、その場合には装置本体とLED照明灯とがコードにて接続されることになり、必ずしも取扱い性がよいものとは言えない。 However, the portable illuminating device disclosed in Patent Document 1 is considered to have been basically intended to be used by being placed on the floor surface because the main body of the device is trunk-shaped and large. It is done. Therefore, the function as an illuminating device is still insufficient, and it is not configured to sufficiently illuminate the vicinity from a high place. In addition, Patent Document 1 discloses a usage mode in which the LED illumination lamp is detached from the apparatus main body, and in that case, the apparatus main body and the LED illumination lamp are connected by a cord. However, it is not always easy to handle.
近年においては、太陽電池パネルの性能や蓄電池の性能の向上に伴い、装置本体をより小型かつ軽量に構成することが可能になってきている。ここで、可搬型照明装置においてその取扱い性を高めるためには、装置本体の薄型化が必須である。すなわち、装置本体を薄型に構成することができれば、携行がより容易になるばかりでなく、高所から付近を照らす場合等にもその使い勝手が非常に良好なものとなる。 In recent years, it has become possible to make the apparatus main body smaller and lighter with the improvement of the performance of the solar cell panel and the performance of the storage battery. Here, in order to improve the handleability of the portable illumination device, it is essential to reduce the thickness of the device body. That is, if the apparatus main body can be configured to be thin, not only will it be easier to carry, but it will also be very convenient when illuminating the vicinity from a high place.
しかしながら、可搬型照明装置の装置本体を薄型化することを考慮した場合には、以下の2点の問題を解決することが必要になる。 However, when considering reducing the thickness of the main body of the portable lighting device, it is necessary to solve the following two problems.
第1に、可搬型照明装置において装置本体を薄型化した場合には、装置本体の内部の空間が狭小化することに伴い、LEDが動作することによって生じる熱がスムーズに放熱されず、装置本体の内部にこもり易くなるという問題が生じる。当該問題が生じた場合には、結果としてLEDの寿命が短くなり、製品寿命を長く確保することが困難になってしまう。当該問題を解決するためには、LEDに印加する電流量を抑えることでLEDの発熱量を低減することが考えられるが、そのように構成した場合には、規定の量の電流をLEDに印加することができなくなるため、照明装置としての照明能力自体が低下してしまうことになる。 First, when the device main body is thinned in the portable lighting device, the heat generated by the operation of the LED is not smoothly dissipated as the space inside the device main body is narrowed, and the device main body There arises a problem that it becomes easy to stay inside. When this problem occurs, the life of the LED is shortened as a result, and it becomes difficult to ensure a long product life. In order to solve the problem, it is conceivable to reduce the amount of heat generated by the LED by suppressing the amount of current applied to the LED. In such a configuration, a specified amount of current is applied to the LED. As a result, the illumination capability itself as the illumination device is reduced.
第2に、可搬型照明装置において装置本体を薄型化した場合には、装置本体から出射される照明にムラが発生してしまう問題が生じる。すなわち、点光源であるLEDを用いてより広範囲にわたって均一な照射量を得ることができるようにするためには、LEDをアレイ状に配置するとともに、当該アレイ状に配置されたLEDの出射方向に所定の距離をもって拡散板を配置することが必要になるが、装置本体を薄型化した場合には、LEDと拡散板との間の距離を十分に確保することができず、照明ムラが生じてしまうことになる。当該問題を解決するためには、LEDをより密に配置することや、太陽電池パネルとLEDとの間の距離を詰めることが考えられるが、いずれの場合にも放熱性が悪化する原因となるため、そのまま当該構成を採用することはできない。 Secondly, when the apparatus main body is thinned in the portable illumination device, there is a problem that unevenness occurs in the illumination emitted from the apparatus main body. That is, in order to be able to obtain a uniform irradiation amount over a wider range using an LED that is a point light source, the LEDs are arranged in an array, and in the emission direction of the LEDs arranged in the array. Although it is necessary to dispose the diffusion plate at a predetermined distance, when the device main body is thinned, a sufficient distance between the LED and the diffusion plate cannot be secured, resulting in uneven illumination. It will end up. In order to solve the problem, it is conceivable to arrange the LEDs more densely or to narrow the distance between the solar cell panel and the LEDs, but in any case, the heat dissipation is deteriorated. Therefore, the configuration cannot be employed as it is.
したがって、本発明は、上述した問題点を解決すべくなされたものであり、装置本体を薄型化した場合にも、良好な放熱特性を得ることが可能でかつ照明ムラの発生も抑制できる、太陽電池パネルを備えた照明装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and even when the apparatus main body is thinned, it is possible to obtain good heat dissipation characteristics and suppress the occurrence of uneven illumination. It aims at providing the illuminating device provided with the battery panel.
本発明に基づく照明装置は、装置本体と、太陽電池パネルと、蓄電池と、照明ユニットと、シャーシとを備えている。上記装置本体は、正面および背面を有しており、上記太陽電池パネルは、上記装置本体にの上記正面に配置されている。上記蓄電池は、上記装置本体に収容され、上記太陽電池パネルで発電された電力を蓄電する。上記照明ユニットは、上記装置本体に収容され、上記蓄電池から電力が供給されることで発光し、上記装置本体の上記背面から上記装置本体の外部に向けて光を照射する。上記シャーシには、上記照明ユニットが組付けられている。ここで、上記照明ユニットは、光源と、当該光源を支持する支持部材とを含んでおり、上記シャーシは、上記太陽電池パネルと上記照明ユニットとの間に位置する平板状の放熱部を含んでいる。上記支持部材は、上記放熱部の一方の主面に熱伝導部材を介して密着させた状態とされることで上記放熱部に熱接触しており、上記太陽電池パネルは、上記放熱部の他方の主面に接着層を介して接着されることで上記シャーシに固定されている。 The illuminating device based on this invention is equipped with the apparatus main body, the solar cell panel, the storage battery, the illumination unit, and the chassis. The device body has a front surface and a back surface, and the solar cell panel is disposed on the front surface of the device body. The said storage battery is accommodated in the said apparatus main body, and stores the electric power generated with the said solar cell panel. The illumination unit is housed in the apparatus main body, emits light when power is supplied from the storage battery, and irradiates light from the back surface of the apparatus main body toward the outside of the apparatus main body. The lighting unit is assembled to the chassis. Here, the illumination unit includes a light source and a support member that supports the light source, and the chassis includes a flat plate-like heat radiation portion positioned between the solar cell panel and the illumination unit. Yes. The support member is in thermal contact with the heat dissipating part by being in close contact with one main surface of the heat dissipating part via a heat conducting member, and the solar cell panel is the other of the heat dissipating part. It is fixed to the chassis by being adhered to the main surface of the above through an adhesive layer.
上記本発明に基づく照明装置にあっては、上記支持部材が、上記シャーシとの間に上記熱伝導部材を介在させた状態で締結手段によって固定されることで上記シャーシに組付けられていることが好ましい。 In the lighting device according to the present invention, the support member is assembled to the chassis by being fixed by fastening means with the heat conducting member interposed between the support member and the chassis. Is preferred.
上記本発明に基づく照明装置にあっては、上記熱伝導部材が、絶縁性を有していてもよく、その場合には、上記支持部材の上記シャーシに対向する主面に金属製のパターンが設けられるとともに、上記熱伝導部材に上記パターンが接触していることが好ましい。 In the lighting device according to the present invention, the heat conducting member may have an insulating property, and in that case, a metal pattern is formed on a main surface of the supporting member facing the chassis. It is preferable that the pattern is in contact with the heat conducting member.
上記本発明に基づく照明装置にあっては、上記熱伝導部材が、高熱伝導性を有するシート状の部材からなることが好ましい。 In the illuminating device based on the said invention, it is preferable that the said heat conductive member consists of a sheet-like member which has high heat conductivity.
上記本発明に基づく照明装置にあっては、上記熱伝導部材が、高熱伝導性を有するグリスからなることが好ましい。 In the illuminating device based on the said invention, it is preferable that the said heat conductive member consists of grease which has high heat conductivity.
上記本発明に基づく照明装置にあっては、上記シャーシが、金属製の部材からなることが好ましい。 In the lighting device according to the present invention, the chassis is preferably made of a metal member.
上記本発明に基づく照明装置にあっては、上記光源が、LEDであることが好ましく、その場合には、上記支持部材が、プリント配線板であることが好ましい。 In the lighting device according to the present invention, the light source is preferably an LED, and in that case, the support member is preferably a printed wiring board.
上記本発明に基づく照明装置にあっては、上記放熱部が、上記照明ユニットにて生じた熱を放熱する機能と、上記太陽電池パネルを補強する機能とをあわせもっていることが好ましい。 In the lighting device according to the present invention, it is preferable that the heat dissipating unit has a function of dissipating heat generated in the lighting unit and a function of reinforcing the solar cell panel.
本発明によれば、装置本体を薄型化した場合にも、良好な放熱特性を得ることが可能でかつ照明ムラの発生も抑制できる、太陽電池パネルを備えた照明装置とすることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can be set as the illuminating device provided with the solar cell panel which can acquire a favorable heat dissipation characteristic, and can also suppress generation | occurrence | production of illumination nonuniformity, even when an apparatus main body is thinned.
以下、本発明の一実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態における可搬型照明装置は、昼間において太陽光を受光することで充電を行い、夜間において屋内または野外において照明装置として使用されることが企図されたものであり、各種レジャー用や被災時用として使用されるのみならず、建設現場や工事現場での使用、家庭での日常の使用等にまでその利用範囲が見込めるように構成されたものである。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the portable lighting device in the embodiment described below is intended to be charged by receiving sunlight in the daytime and used as a lighting device indoors or outdoors at night. It is configured not only to be used for leisure and disasters, but also to be used for construction sites and construction sites, daily use at home, and the like.
図1および図2は、本発明の実施の形態における可搬型照明装置の外観構造を示す図であり、図1(A)は正面図、図1(B)は右側面図、図2は背面図である。また、図3は、本実施の形態における可搬型照明装置の内部構造を示す図であり、図1(A)中に示すIII−III線に沿った模式断面図である。まず、これら図1ないし図3を参照して、本実施の形態における可搬型照明装置の構造について説明する。 1 and 2 are views showing the external structure of a portable lighting device according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 (A) is a front view, FIG. 1 (B) is a right side view, and FIG. FIG. FIG. 3 is a diagram showing the internal structure of the portable illumination device in the present embodiment, and is a schematic cross-sectional view taken along the line III-III shown in FIG. First, with reference to these FIG. 1 thru | or FIG. 3, the structure of the portable illuminating device in this Embodiment is demonstrated.
図1ないし図3に示すように、本実施の形態における可搬型照明装置1は、箱状に形成された装置本体10を備えている。装置本体10は、持ち運びが容易となるように小型化、薄型化および軽量化が十分に図られている。なお、装置本体10としては、より小型かつ薄型で軽量であることが好ましいが、性能の観点や持ち運びの容易さの観点から、その外形は、おおよそ高さ25cm〜30cm程度、幅35cm〜40cm程度、奥行き5cm〜10cm程度とされ、その重量は、おおよそ2.5〜3.0kg程度とされる。
As shown in FIGS. 1 to 3, the portable lighting device 1 according to the present embodiment includes a device
装置本体10は、枠状に構成されることで装置本体10の上面、下面、右側面および左側面を構成するフレーム10aと、当該フレーム10aに取付けられたシャーシ10bおよび回動部材12とを含んでいる。このうち、フレーム10aおよび回動部材12は、耐候性および剛性に優れた比較的軽量の部材にて構成されることが好ましい。当該観点から、フレーム10aおよび回動部材12は、たとえばアルミニウム合金やステンレス合金等の金属製の部材や、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)等の樹脂製の部材にて構成される。一方、シャーシ10bは、後述する放熱性の観点から、好適には、たとえばアルミニウム合金やステンレス合金等の金属製の部材にて構成される。
The apparatus
回動部材12は、一対のヒンジ13によってフレーム10aに回動自在に取付けられている。より詳細には、一対のヒンジ13は、それぞれが装置本体10の左右の側面の略中央部に位置しており、この部分において回動部材12の端部を回動自在に支持している。これにより、回動部材12の回動軸は、装置本体10の正面と平行に配置されることになり、回動部材12は、図1(B)に示すように矢印A1およびA2方向に向けて装置本体10回りに回動することになる。なお、回動部材12は、その回動範囲内の所定位置または任意の位置において、ロックされるように構成されていることが好ましい。
The rotating
シャーシ10bは、たとえば金属製の平板状の部材をプレス加工等することによって所定の形状に成形されており、その一部に放熱部11を含んでいる。放熱部11は、後述する太陽電池パネル20と照明ユニット50との間に位置しており、主として照明ユニット50にて発生する熱を効率的に放熱するための部位であるとともに、脆弱な太陽電池パネル20を補強するための部位でもある。なお、シャーシ10bは、フレーム10aにたとえば溶接やビス留め等にて固定されている。
The
装置本体10の正面には、太陽光を受光することで発電する太陽電池パネル20が配置されている。太陽電池パネル20は、光電変換部を含む太陽電池21と、太陽電池21の前方に位置し、当該太陽電池21を覆う透光性基板22とを主として含んでいる。好適には、太陽電池21としては、単結晶型や多結晶型あるいは非晶質型等のシリコン系太陽電池や化合物系太陽電池等が使用される。ここで、太陽電池21としては、複数の太陽電池セルが電気的に接続されてなる太陽電池集積体にて構成されていてもよい。透光性基板22は、太陽電池21の破損を防止する観点から設けられるものであり、光透過率や耐候性、耐衝撃性、耐水性等に優れたアクリロニトリルエチレンスチレン(AES)、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、ポリカーボネイト(PC)等の樹脂部材にて構成されることが好適である。なお、当該透光性基板22の厚みとしては、強度および光透過率の観点から、1mm以上5mm以下とされることが好ましい。
A
太陽電池パネル20は、シャーシ10bの前面を覆うようにフレーム10aおよびシャーシ10bに固定されている。ここで、太陽電池パネル20は、上述したシャーシ10bの放熱部11に対向して配置されており、当該放熱部11に接合されている。太陽電池パネル20のフレーム10aへの固定には、貼着や接着、嵌め込み、ビス留め等が好適に利用される。なお、太陽電池パネル20のシャーシ10bへの接合構造の詳細については、後述することとする。
The
一方、装置本体10の背面には、後述する照明ユニット50から照射される光の放射強度を均一化する拡散板としてのカバーレンズ14が配置されている。より詳細には、カバーレンズ14は、シャーシ10bの後面と距離をもって配置されており、フレーム10aに固定されることで装置本体10の背面において露出している。なお、カバーレンズ14としては、軽量化の観点から、透光性の樹脂材料を原料とした射出成形品が利用されることが好ましい。また、カバーレンズ14のフレーム10aへの固定には、接着や嵌め込み、ビス留め等が好適に利用される。
On the other hand, on the back surface of the apparatus
装置本体10の内部の空間には、太陽電池パネル20で発電された電力を蓄電する蓄電池40と、蓄電池40から電力が供給されることで発光する照明ユニット50と、当該可搬型照明装置1の全体を制御する制御部31(図4参照)を含むコントロールユニット30とが配置されている。
In the space inside the
コントロールユニット30は、装置本体10の内部の空間のうちの上部に配置されており、シャーシ10bの上部部分にたとえばビス留め等によって固定されている。コントロールユニット30は、箱状のケースと、箱状のケースによって覆われたプリント配線板とを含んでおり、このうちのプリント配線板に上述した制御部31や後述する各種回路32,33等が設けられている。
The
蓄電池40は、装置本体10の内部の空間のうちの下部に配置されており、シャーシ10bの下部部分にたとえばビス留め等によって固定されている。蓄電池40としては、たとえばリチウムイオン電池やニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、鉛電池等が利用可能である。
The
照明ユニット50は、装置本体10の内部の空間のうちの略中央部に配置されており、シャーシ10bに組付けられている。照明ユニット50は、支持部材としてのプリント配線板51と、当該プリント配線板51の表面に実装された光源としてのLED52とを含んでいる。プリント配線板51としては、好適にはガラス繊維を含有するエポキシ樹脂製の平板(いわゆるガラスエポキシ基板)が好適に利用される。LED52としては、半導体発光素子であるLED素子と、当該LED素子を封止する透光性の封止樹脂と、外部の電極に電気的に接続する電極とを備えた表面実装型のLEDが好適に利用される。LED52は、上述したプリント配線板51の表面にたとえばアレイ状に複数個実装されている。
The
ここで、照明ユニット50は、上述したシャーシ10bの放熱部11に対向して配置されており、当該放熱部11に熱接触するように当該放熱部11に組付けられている。具体的には、プリント配線板51のLED52が実装された方の主面がカバーレンズ14側を向くこととなるように、照明ユニット50が図示しない締結手段によってシャーシ10bに固定されている。なお、照明ユニット50のシャーシ10bへの組付け構造の詳細については、後述することとする。
Here, the
LED52から出射された光は、装置本体10の背面に配置されたカバーレンズ14を介して装置本体10の外部に向けて照射される。ここで、上述したように、プリント配線板51の表面には、複数個のLED52がアレイ状に配置されているため、照明ユニット50は、全体として面光源として機能することになり、その照明範囲が広範囲に確保されることになる。なお、LED52としては、好適に白色発光ダイオードが使用される。
The light emitted from the
装置本体10の右側面には、照明ユニット50の動作を切り替えることを可能にする操作部15と、当該可搬型照明装置1の動作状態等を表示する表示部16が設けられている。操作部15は、たとえば押しボタン等によって構成され、表示部16は、たとえばLED等によって構成される。表示部16は、可搬型照明装置1が充電状態にあるか否かを表示するための充電状態表示部や蓄電池40の残量の状態を表示するための残量表示部を含んでいることが好ましい。
On the right side surface of the apparatus
なお、装置本体10の内部の空間には、遮光シートが配置されていてもよい。当該遮光シートは、カバーレンズ14の前方であってかつシャーシ10bの後方に配置されることが好ましく、照明ユニット50の背面側を除く部分に配置され、照明ユニット50が設けられた部分を除く装置本体10の内部の構成がカバーレンズ14を介して視認できないように目隠しするためのものである。
A light shielding sheet may be disposed in the space inside the apparatus
図4は、本実施の形態における可搬型照明装置の機能ブロックの構成を示す図である。次に、この図4を参照して、本実施の形態における可搬型照明装置の機能ブロックの構成について説明する。 FIG. 4 is a diagram illustrating a functional block configuration of the portable illumination device according to the present embodiment. Next, with reference to this FIG. 4, the structure of the functional block of the portable illuminating device in this Embodiment is demonstrated.
図4に示すように、本実施の形態における可搬型照明装置1は、上述した太陽電池パネル20、蓄電池40、照明ユニット50、制御部31、操作部15および表示部16に加え、充電回路32および放電回路33を備えている。
As shown in FIG. 4, the portable lighting device 1 according to the present embodiment includes a charging
充電回路32は、太陽電池パネル20で発電された電力を制御部31の指令に基づいて蓄電池40に充電するための回路である。より詳細には、充電回路32は、太陽電池パネル20の発電電圧が一定値以上に達した場合に当該発電された電力を蓄電池40に送ることで蓄電池40の充電を行い、太陽電池パネル20の発電電圧が上記一定値未満となった場合に蓄電池40の充電を停止する。また、充電回路32は、蓄電池40が満充電された場合に蓄電池40の過充電を防止すべく蓄電池40の充電を停止し、蓄電池40の電圧が一定値以下になった場合に蓄電池40の充電の停止を解除して充電を再開する。また、充電回路32は、太陽電池パネル20から蓄電池40に送られる電力が過電流状態となることを防止する過電流保護回路や、蓄電池40から太陽電池パネル20への電流の逆流を防止する逆流防止回路等を含んでいてもよい。
The charging
放電回路33は、蓄電池40に蓄電された電力を制御部31の指令に基づいて照明ユニット50に供給するための回路である。より詳細には、放電回路33は、蓄電池40の電圧が一定値以上である場合に制御部31の指令に基づいて蓄電池40に蓄電された電力を照明ユニット50に供給し、蓄電池40の電圧が一定値未満である場合に過放電を防止すべく照明ユニット50に対する蓄電池40からの電力の供給を停止する。
The
操作部15は、上述しように照明ユニット50の動作を切り替えるための部位であり、具体的には、ユーザが操作部15を操作した場合にこれを制御部31に出力する。表示部16は、上述したように可搬型照明装置1が充電状態にあるか否かや蓄電池40の残量の状態を表示するための部位であり、たとえば可搬型照明装置1が充電状態にあるか否かを点灯/非点灯で表示し、蓄電池40の残量をその残量に応じた点灯数にて表示する。
The
また、制御部31は、上述したように可搬型照明装置1の全体を制御する部位であり、太陽電池パネル20からの発電電圧の情報や蓄電池40からの蓄電された電力の残量の情報、操作部15からのユーザの操作の有無の情報等の入力を受け、これに基づいて充電回路32や放電回路33、照明ユニット50の動作の制御を行なう。
Moreover, the
図5は、本実施の形態における可搬型照明装置の放熱部近傍の組付け構造を示す図であり、図3中に示す領域Vの要部拡大断面図である。また、図6および図7は、図5に示す放熱部近傍の組付け構造を実現するための具体的な組付け手順の一例を示す模式図である。次に、これら図5ないし図7を参照して、本実施の形態における可搬型照明装置の放熱部近傍の組付け構造および組付け手順について詳説する。 FIG. 5 is a view showing an assembly structure in the vicinity of the heat radiating portion of the portable lighting device according to the present embodiment, and is an enlarged cross-sectional view of a main part of a region V shown in FIG. 6 and 7 are schematic views showing an example of a specific assembling procedure for realizing the assembling structure in the vicinity of the heat dissipating section shown in FIG. Next, with reference to these FIG. 5 thru | or FIG. 7, the assembly structure and assembly procedure of the heat radiation part vicinity of the portable illuminating device in this Embodiment are explained in full detail.
図5に示すように、シャーシ10bの所定位置に設けられた放熱部11は、平板状の形状を有しており、その一方の主面に熱伝導部材としての熱伝導層62を介して照明ユニット50のプリント配線板51が熱接触するように組付けられており、その他方の主面に接着層61を介して太陽電池パネル20が接着されている。
As shown in FIG. 5, the
より詳細には、放熱部11の一方の主面上には、熱伝導層62が位置しており、当該熱伝導層62上に照明ユニット50のプリント配線板51が位置している。熱伝導層62は、照明ユニット50にて発生する熱を放熱部11に伝熱するためのものであり、たとえば高熱伝導性を有するシート状の部材やグリスからなる。ここで、高熱伝導性を有するシート状部材としては、好適にはたとえばポリフェニレンサルファイド樹脂製のシートが挙げられ、高熱伝導性を有するグリスとしては、好適にはたとえば高熱伝導性を有する粒子が添加されたシリコーングリス等が挙げられる。なお、プリント配線板51としては、熱伝導性を良好にするために、肉厚を薄く構成しておくことが好ましい。
More specifically, the heat
一方、放熱部11の他方の主面上には、接着層61が位置しており、当該接着層61上に太陽電池パネル20の太陽電池21が位置している。接着層61は、太陽電池パネル20を放熱部11に固定するためのものであり、好適にはたとえばエポキシ樹脂系の接着剤やアクリル樹脂系の接着剤が挙げられる。ここで、放熱部11および接着層61は、主として脆弱な太陽電池パネル20の強度を補強するための補強部材に相当し、太陽電池パネル20が接着層61を介して放熱部11に固定されることで太陽電池パネル20の機械的な強度が増すことになる。なお、接着剤として上述したエポキシ樹脂系の接着剤やアクリル樹脂系の接着剤を使用した場合には、当該接着剤が他の接着剤に比べて比較的熱伝導性に優れているため、太陽電池パネル20にて発生した熱を放熱部11に効率的に伝熱させることもでき、その結果、太陽電池パネル20にて発生した熱を放熱部11にて効率的に放熱させることも可能になる。また、太陽電池パネル20は、上述した太陽電池21および透光性基板22に加え、これらの間に充填されることでこれらを接着する充填層23を備えている。充填層23としては、エチレンビニルアセテート共重合体(EVA)やポリビニルブチラール(PVB)等を主成分とする熱可塑性の合成樹脂材料が好適に用いられる。
On the other hand, the
一般に、太陽電池21の前面(受光面)とは反対側の後面(非受光面)には、エチレン/酢酸ビニル共重合体等の封止樹脂を介してポリフッ化ビニルフィルム等のフッ素系樹脂フィルムやポリエチレンテレフタラート(PET)フィルム等の有機系フィルムからなる保護フィルムが設けられている場合が多く、その場合には、当該保護フィルムと放熱部11とが接着層61を介して接着されることになる。
Generally, a fluorine resin film such as a polyvinyl fluoride film is provided on the rear surface (non-light receiving surface) opposite to the front surface (light receiving surface) of the
これにより、本実施の形態における可搬型照明装置1においては、照明ユニット50にて発生した熱(すなわちLED52が駆動することで生じる熱)が熱伝導層62を介してシャーシ10bの放熱部11に伝熱されることになるとともに、太陽電池パネル20が接着層61を介してシャーシ10bの放熱部11に固定されることで太陽電池パネル20の強度が増すことになる。また、特に結晶系の太陽電池が組み込まれた太陽電池パネルを使用した場合には、太陽電池パネル20にて発生した熱(すなわち太陽光を受光することで生じる熱)が接着層61を介してシャーシ10bの放熱部11に伝熱されることで太陽電池パネル20の冷却が行なわれ、結果的に発電効率が高まるという効果も得られる。したがって、効率的に照明ユニット50を冷却することが可能になるとともに、脆弱な太陽電池パネル20の補強を行なうことが可能になる。なお、上述したように、放熱部11は、金属製の部材にて構成されていることが好ましく、放熱性、補強性(剛性)および軽量化の観点から、特にアルミニウム合金にて構成されていることが好ましい。
Thereby, in the portable lighting device 1 according to the present embodiment, the heat generated in the lighting unit 50 (that is, the heat generated by driving the LED 52) is transferred to the
ここで、照明ユニット50のシャーシ10bに対する固定は、ビス留め等を利用することが好適である。その場合には、プリント配線板51の周縁部にビス留め部を設けることにより、熱伝導層62としてのシート状の部材やグリスを介した状態でプリント配線板51とシャーシ10bとを密着させた状態とすることができる。したがって、当該ビス留め時にトルク管理等を行なうことにより、確実に放熱性の向上を図ることができる。
Here, it is preferable to fix the
上記組付け構造を実現するためには、まず、図6に示すように、太陽電池パネル20の後面の所定位置に接着剤61を塗布し、これにシャーシ10bの放熱部11を押し当て、当該押し当てた状態を維持しつつ接着剤61の硬化処理を行なう。その後、図7に示すように、熱伝導層62としてのシート状の部材をシャーシ10bの放熱部に載置し、その上から照明ユニット50を押し当て、当該状態を維持しつつ上述した締結手段(図示せず)によって照明ユニット50をシャーシ10bに固定する。これにより、熱伝導層62としてのシート状の部材は適切に圧縮されて照明ユニット50のプリント配線板51および放熱部11に密着することになり、図5に示す組付け構造が実現されることになる。
In order to realize the above assembly structure, first, as shown in FIG. 6, an adhesive 61 is applied to a predetermined position on the rear surface of the
なお、上記においては、熱伝導層62としてシート状の部材を用いた場合を説明したが、熱伝導層62としてグリスを用いる場合には、図6に示す手順を経た後に、シャーシ10bの放熱部11の露出面にグリスを塗布し、当該グリスが塗布された放熱部11上に照明ユニット50を押し当て、当該状態を維持しつつ上述した締結手段(図示せず)によって照明ユニット50をシャーシ10bに固定する。なお、その際には、熱伝導層62の厚みが均一化するように、グリスが放熱部11の全面に行き渡るようにする。
In the above description, the case where a sheet-like member is used as the heat
以上において説明した本実施の形態における可搬型照明装置1とすることにより、装置本体10の内部に配置したシャーシ10bに、照明ユニット50の放熱部としての機能と太陽電池パネル20を補強する機能とを合わせもたせることが可能になるとともに、加えて場合によっては、太陽電池パネル20の放熱部として機能を合わせもたせることが可能になる。そのため、照明ユニット50を組付けるためのシャーシと、太陽電池パネル20を補強するためのシャーシとを別々に設ける必要がなり、装置本体10の薄型化が可能になる。また、太陽電池パネル20に近接して照明ユニット50を配置することが可能となるため、装置本体10の薄型化を図った上で、照明ユニット50と拡散板としてのカバーレンズ14との間の距離も十分に確保することができる。したがって、装置本体10を薄型化した場合にも、良好な放熱特性を得ることが可能でかつ照明ムラの発生も抑制できる、太陽電池パネルを備えた照明装置とすることができる。
By using the portable lighting device 1 in the present embodiment described above, the
なお、照明ユニット50にて発生する熱をより効率的に放熱部11に伝熱するためには、プリント配線板51のLED52が実装されない側の主面に金属製のパターンを形成しておくことが好ましい。その場合には、プリント配線板51を貫通するスルーホールを設、LED52が実装される側の主面に設けられた金属製の配線パターンと上記LED52が実装されない側の主面に設けられた金属製のパターンとを当該スルーホールを用いて接続するように構成すればなおよい。ただし、その場合には、プリント配線板51とシャーシ10bとの絶縁性を確保することが必要となるため、熱伝導部材としての熱伝導層62は、絶縁性であることが必要である。
In order to more efficiently transfer the heat generated in the
今回開示した上記各実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。 The above-described embodiments disclosed herein are illustrative in all respects and are not restrictive. The technical scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 可搬型照明装置、10 装置本体、10a フレーム、10b シャーシ、11 放熱部、12 回動部材、13 ヒンジ、14 カバーレンズ、15 操作部、16 表示部、20 太陽電池パネル、21 太陽電池、22 透光性基板、23 充填層、30 コントロールユニット、31 制御部、32 充電回路、33 放電回路、40 蓄電池、50 照明ユニット、51 プリント配線板、52 LED、61 接着層(接着剤)、62 熱伝導層。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Portable illumination device, 10 apparatus main body, 10a frame, 10b chassis, 11 heat radiating part, 12 rotating member, 13 hinge, 14 cover lens, 15 operation part, 16 display part, 20 solar cell panel, 21 solar cell, 22 Translucent substrate, 23 filling layer, 30 control unit, 31 control unit, 32 charging circuit, 33 discharging circuit, 40 storage battery, 50 lighting unit, 51 printed wiring board, 52 LED, 61 adhesive layer (adhesive), 62 heat Conductive layer.
Claims (8)
前記装置本体の前記正面に配置された太陽電池パネルと、
前記装置本体に収容され、前記太陽電池パネルで発電された電力を蓄電する蓄電池と、
前記装置本体に収容され、前記蓄電池から電力が供給されることで発光し、前記装置本体の前記背面から前記装置本体の外部に向けて光を照射する照明ユニットと、
前記照明ユニットが組付けられたシャーシとを備え、
前記照明ユニットは、光源と、当該光源を支持する支持部材とを含み、
前記シャーシは、前記太陽電池パネルと前記照明ユニットとの間に位置する平板状の放熱部を含み、
前記支持部材は、前記放熱部の一方の主面に熱伝導部材を介して密着させた状態とされることで前記放熱部に熱接触し、
前記太陽電池パネルは、前記放熱部の他方の主面に接着層を介して接着されることで前記シャーシに固定されている、照明装置。 An apparatus body having a front surface and a back surface;
A solar cell panel disposed on the front surface of the apparatus body;
A storage battery that is housed in the device body and stores the electric power generated by the solar cell panel;
An illumination unit that is housed in the apparatus body, emits light when power is supplied from the storage battery, and emits light from the back surface of the apparatus body toward the outside of the apparatus body;
A chassis with the lighting unit assembled thereto,
The lighting unit includes a light source and a support member that supports the light source,
The chassis includes a flat plate-like heat dissipating part located between the solar cell panel and the lighting unit,
The support member is in thermal contact with the heat dissipating part by being in close contact with one main surface of the heat dissipating part via a heat conducting member,
The said solar cell panel is the illuminating device fixed to the said chassis by adhere | attaching on the other main surface of the said thermal radiation part via an adhesive layer.
前記支持部材の前記シャーシに対向する主面に金属製のパターンが設けられており、
前記熱伝導部材に前記パターンが接触している、請求項1または2に記載の照明装置。 The heat conducting member has an insulating property;
A metal pattern is provided on the main surface of the support member facing the chassis,
The lighting device according to claim 1, wherein the pattern is in contact with the heat conducting member.
前記支持部材が、プリント配線板である、請求項1から6のいずれかに記載の照明装置。 The light source is an LED;
The lighting device according to claim 1, wherein the support member is a printed wiring board.
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