JP2011150910A

JP2011150910A - グローブ型ｌｅｄ照明装置

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Publication number: JP2011150910A
Application number: JP2010011644A
Authority: JP
Inventors: Eiji Iwasa; 英治岩佐; Isao Ushigoe; 功牛越
Original assignee: Lead Co Ltd; Nidec Pigeon Corp
Current assignee: Lead Co Ltd; Nidec Pigeon Corp
Priority date: 2010-01-22
Filing date: 2010-01-22
Publication date: 2011-08-04
Anticipated expiration: 2030-01-22
Also published as: JP5421137B2

Abstract

【課題】グローブ内にＬＥＤ光源体を封装した構成において、効率的な放熱と良好な配光分布を得る。
【解決手段】上方外周部に多数個の放熱フィン１３を形成したホルダ部材２の光源体取付部１４にＬＥＤ実装部位２２の外周面にＬＥＤ光源体４を実装したステム部材３を着脱し、ステム部材３がＬＥＤ実装部位２２の先端部を空間部３３の中心よりやや上方に位置させてホルダ部材２のグローブ取付部位１１に取り付けたグローブ８により封装される。ＬＥＤ光源体４のＬＥＤ素子５から発生する発生熱をステム部材３の放熱空間部２４からホルダ部材２の通線・熱伝導空間部１２へと伝達して放熱フィン１３から放熱する。
【選択図】図２

Description

本発明は、多数個の発光ダイオード（ＬＥＤ：LIGHT EMITTING DIODE）を発光体とするＬＥＤ光源体をグローブ内に封装したグローブ型ＬＥＤ照明装置に関する。

ＬＥＤ素子は、電源の供給により駆動して大きな輝度で発光する素子であり、小型で発光効率がよく、低電力消費、高寿命等の特性を有することから照明装置或いは表示装置等の様々な用途に用いられている。照明装置においては、一般に光源体を着脱するホルダ部材に対して、光源体の機械的保護、絶縁保持、防水・防塵を図り、また照明光の拡散・均一化による照明特性の向上を図るために、適宜のカバーが取り付けられる。例えば特許文献１には、ＬＥＤを光源とした街路灯が記載されている。

照明装置等においては、ＬＥＤ素子が発光する際に比較的大きな熱も発生することにより、例えば特許文献１に記載されるＬＥＤを光源とした街路灯のようにカバーによって内部の高密閉性が必要になるほどカバー内において熱が籠もって高温化する。かかる照明装置等においては、内部の高温化によりＬＥＤ素子の特性が変化して発光状態が不安定となり、寿命の低下や駆動回路の電子部品の損傷等の様々な問題が発生する。

このため、照明装置等においては、様々な放熱構造を設けて発生熱を外部に効率的に放熱することにより高温化を低減する対応が図られている。例えば特許文献２には、吊下げ型の照明装置であり、放物線形状の反射鏡の開口部にＵＶカットフィルタとともにＬＥＤ素子と基板とからなるＬＥＤモジュールを配置し、ＬＥＤモジュールにヒートシンクとファンとからなる放熱構造を付設して反射鏡内に籠もる熱を放熱している。かかる照明装置は、照明光の放射面の中央部に位置して外部に露出した放熱構造が設けられた構造であることから、特殊な外観による使用場所の制限或いは中央部分の照明効率が低くなるといった問題がある。照明装置は、例えば街路灯のように地上に向けた照明光ばかりでなく上方へも向かって広く照明光を放射することが必要な用途には適用できない。

特許文献３には、金属製のケースの内面にＬＥＤモジュールを配置するとともに、外面に放熱フィンを一体に形成し、ＬＥＤモジュールを封止するようにしてケースにカバーレンズを組み付けた照明装置が記載されている。照明装置は、内部に籠もる熱をケースを介して放熱フィンに伝達して放熱が行われるようにする。かかる照明装置は、照明器具等への取付側となるケース底面に放熱フィンを形成したことにより、全体として大型なる。

ところで、ＬＥＤ照明装置においては、ＬＥＤ素子を基板に実装して光源体を構成することから、上述した特許文献１のように下方に向かって照明光を放射するいわゆる面発光型が一般であった。ＬＥＤ照明装置においても、従来の電球型照明装置のように球形等のグローブを備え、このグローブから上方や側方にも向けて広い範囲で照明光を放射する仕様の要求が大きい。ＬＥＤ照明装置は、光源となるＬＥＤ素子の指向性が高く、かかる要求を満たす配向分布を有するものは提供されていない。

特開２００９−１６１８０号公報特開２００６−５９６２５号公報特開２００９−２２４２９１号公報

本発明は、グローブ内にＬＥＤ光源体を封装することにより防水性を保持するとともにＬＥＤから発生した熱を効率的に放熱して高温化による特性劣化を低減して良好な配光分布を得ることが可能なグローブ型ＬＥＤ照明装置を提供することを目的とする。

上述した目的を達成する本発明に係るグローブ型ＬＥＤ照明装置は、熱伝導性素材により一体に形成されたホルダ部材及びステム部材と、多数個のＬＥＤ光源体と、ステム部材を封装する中空体のグローブとを備える。グローブ型ＬＥＤ照明装置は、ホルダ部材が、長さ方向に貫通する通線・熱伝導空間部が形成されかつこの通線・熱伝導空間部の開口部を囲む部位を光源体取付部とするとともにこの光源体取付部の上方外周部に放熱部が形成されたホルダ本体部位と、内部に通線・熱伝導空間部と連通する長さ方向に貫通する通線空間部が形成された器具取付部位と、ホルダ本体部位の光源体取付部の外周部に突出しグローブ取付部を形成したグローブ取付部位を有してなる。グローブ型ＬＥＤ照明装置は、ステム部材が、外周面に絶縁皮膜処理を施すとともにこの外周面の平面領域をＬＥＤ実装領域となして所定の長さに形成されたＬＥＤ実装部位と、このＬＥＤ実装部位の一方側に形成されてホルダ部材のホルダ本体部位に着脱される取付フランジ部位と、ＬＥＤ実装部位の内部に取付フランジ部位側に開口して形成された放熱空間部を有して熱伝導性素材により一体に形成される。グローブ型ＬＥＤ照明装置は、ＬＥＤ光源体が、ＬＥＤ素子と、１個〜複数個のＬＥＤ素子を実装した基板からなり、ステム部材のＬＥＤ実装領域上に実装される。グローブ型ＬＥＤ照明装置は、グローブが、開口部位にホルダ部材のグローブ取付部位と相対して取付部を形成した空間部を有する中空体からなり、ホルダ部材に対して取付部をグローブ取付部位に取り付けて取り付けられた状態で、空間部の中心よりやや上方にＬＥＤ実装部位の先端部を位置させてステム部材を封装する。

本発明に係るグローブ型ＬＥＤ照明装置においては、ＬＥＤ光源体を実装したステム部材がホルダ部材に対して、取付フランジ部位をホルダ本体部位の相対する光源体取付部に取り付ける。グローブ型ＬＥＤ照明装置においては、グローブがホルダ部材に対して、取付部をグローブ取付部位の相対するグローブ取付部に取り付けられる。グローブ型ＬＥＤ照明装置においては、これによりグローブの空間部が密閉空間部を構成してその内部にステム部材を封装する。グローブ型ＬＥＤ照明装置においては、ホルダ部材がグローブを、そのグローブ取付部により開口部を覆って取り付けることにより、グローブの空間部内に水や埃等が入らないようにして防水性、密閉性が保持されるようにする。

グローブ型ＬＥＤ照明装置においては、ＬＥＤ光源体に対してホルダ部材の器具取付部位に形成した通線空間部内を通線した電源供給線から電源が供給されることによりＬＥＤ素子が駆動して発光し、グローブ内で拡散されて照明光を外部へと放射する。グローブ型ＬＥＤ照明装置においては、ステム部材を封装したグローブの空間部が密閉空間部を構成することによりＬＥＤ素子から発生した熱が内部に籠もって高温化し、ＬＥＤ素子の発光特性を低下させてしまう。グローブ型ＬＥＤ照明装置においては、ＬＥＤ素子から発生した熱が連通された放熱空間部と通線・熱伝導空間部を介しかつ一部がステム部材のＬＥＤ実装部位を介して取付部位からホルダ部材の光源体取付部へと伝達されることにより、ホルダ部材の光源体取付部の上方外周部に形成した放熱部から効率的に放熱されるようにする。グローブ型ＬＥＤ照明装置においては、これによりグローブ内における高温化が抑制されて安定かつ良好な照明を行う。

グローブ型ＬＥＤ照明装置においては、ホルダ部材にグローブを取り付けて空間部内にステム部材を封装した状態において、空間部の中心よりやや上方にステム部材のＬＥＤ実装部位の先端部が位置する。グローブ型ＬＥＤ照明装置においては、指向性の大きいＬＥＤ素子を有するＬＥＤ光源体から出射された照明光が外周及び下方とともに上方にも向かってグローブ全体から放射されるようにして広い範囲を照明する良好な配光分布を得る。

以上のように構成された本発明に係るグローブ型ＬＥＤ照明装置によれば、上方外周部に多数個の放熱部を形成したホルダ部材に対して外周面のＬＥＤ実装部位にＬＥＤ光源体を立体的に配置して実装するステム部材を着脱し、このステム部材をＬＥＤ実装部位の先端部が空間部の中心よりやや上方に位置されてホルダ部材のグローブ取付部位に取り付けたグローブにより封装することにより、防水、防塵特性が確実に保持される。グローブ型ＬＥＤ照明装置によれば、指向性の高いＬＥＤ素子を有するＬＥＤ光源体を用いて、このＬＥＤ光源体から出射された照明光がグローブ全体から四方に向かって広範囲に放射されて良好な配光分布を得るグローブ型照明装置を実現する。グローブ型ＬＥＤ照明装置によれば、ホルダ部材に対してステム部材がＬＥＤ素子からの発生熱を直接伝達する熱伝導構造を構成して取り付けられる。グローブ型ＬＥＤ照明装置によれば、ＬＥＤ素子から発生した熱をステム部材のＬＥＤ実装部位を介して取付部位からホルダ部材の光源体取付部へと伝達し、光源体取付部の外周部に形成した放熱部から効率的に放熱することにより、グローブ内における高温化を抑制してＬＥＤ素子の発光特性や駆動回路の特性低下等の発生を低減して安定かつ良好な照明が行われるようになる。

本発明に係るグローブ型ＬＥＤ照明装置の実施の形態として示す照明装置の斜視図である。照明装置のグローブを取り外した状態で示す正面図である。照明装置のグローブを取り外した状態で示す斜視図である。照明装置に備えるホルダ部材の半断面図である。照明装置に備えるグローブ部材の平面図である。グローブ部材の断面図である。照明装置における放熱特性の説明図であり、同図（Ａ）は熱伝導経路の説明図、同図（Ｂ）は各部位温度の経時変化特性図である。従来の照明装置における放熱特性の説明図であり、同図（Ａ）は熱伝導経路の説明図、同図（Ｂ）は各部位温度の経時変化特性図である。照明装置における配光分布の特性図である。従来のＬＥＤ照明装置における配光分布の説明図であり、同図（Ａ）は正面図、同図（Ｂ）はその配光分布の特性図である。水銀灯照明装置における配光分布の説明図であり、同図（Ａ）は正面図、同図（Ｂ）はその配光分布の特性図である。

以下、本発明に係るグローブ型ＬＥＤ照明装置の実施の形態として図面に示した照明装置１について詳細に説明する。照明装置１は、例えば街路灯或いは門柱灯等の屋外用の照明装置として好適に用いられるグローブ型のＬＥＤ照明装置である。照明装置１は、図１及び図２に示すように、ホルダ部材２と、ステム部材３と、ＬＥＤ素子５と基板６とからなる多数個のＬＥＤ光源体４と、バルブ７と、グローブ８を備える。

照明装置１は、ホルダ部材２が、詳細を省略するが街路灯等の器具側の取付部に固定される。照明装置１は、ホルダ部材２に対してＬＥＤ光源体４を実装しバルブ７を組み合わせたステム部材３を着脱自在とし、このステム部材３を封装した状態でホルダ部材２に対してグローブ５が取り付けられるようにする。照明装置１は、器具側において手動のスイッチ操作或いは外部の明るさや時間設定による自動スイッチ操作により、ＬＥＤ光源体４への電源供給のオン−オフ操作が行われる。

ホルダ部材２は、熱伝導性が良好でありかつ耐候性や耐腐食性或いは機械的剛性を有する、例えばアルミ材やアルミ合金材等を素材としたダイキャスト部材からなる。ホルダ部材２は、図３及び図４に示すようにホルダ本体部位９と、器具取付部位１０と、グローブ取付部位１１が一体に形成されてなる。

ホルダ本体部位９は、図４に示すように通線・熱伝導空間部１２と、多数個の放熱フィン１３と、光源体取付部１４とから構成される。ホルダ本体部位９は、上方部位から下方部位に向かって次第に大径となる全体が円錐台形状の筒体、すなわち釣り鐘形状を呈して形成される。通線・熱伝導空間部１２は、ホルダ本体部位９の内部を長さ方向に貫通し、小径側の上方部位においてやや小径とされた軸孔部位からなる。通線・熱伝導空間部１２は、後述するように街路灯等の器具側の電源供給部と接続された電源供給線１５を挿通させてステム部材３へと導き、ＬＥＤ光源体４に電源供給が行われるようにする。通線・熱伝導空間部１２は、ステム部材３側から伝導される熱を内部からも長さ方向の全域かつ全周に亘って外周部へと行き渡るように伝導し、放熱フィン１３により効率的な放熱が行われるようにする。

放熱フィン１３は、ホルダ本体部位９の外周部に、互いに周方向に並び、それぞれが薄厚の長さ方向の立壁部位から構成される。放熱フィン１３は、ホルダ本体部位９の外周部に多数個が形成されることにより表面積を大きくしてステム部材３側から伝導される熱が効率よく放熱されるようにする。放熱フィン１３は、上述した形状と配列構造によりホルダ部材２の成形時において型抜きが容易に行われることで型構造を簡易とし、また雨水等の流れを良好としさらに塵埃等の付着も低減させる。放熱フィン１３は、ホルダ本体部位９の機械的強度を向上するとともに、外周部に意匠的外観の向上が図られるようにする。なお、放熱フィン１３は、ホルダ本体部位９に対して、上述した形状や配列を以って形成した構造に限定されないことは勿論である。放熱フィン１３は、後述するように取り付けられるステム部材３に対して上方に位置してホルダ本体部位９の外周部に形成される。

光源体取付部１４は、ホルダ本体部位９の大径側の内面（底面）に、通線・熱伝導空間部１２の開口部を囲んで形成されたやや大径の段落ち凹部により構成される。光源体取付部１４には、後述するようにステム部材３を取付ネジにより固定するために複数個のネジ孔が形成されている。なお、光源体取付部１４は、上述した段落ち凹部とネジ孔の構成に限定されないことは勿論であり、後述するステム部材３を必要に応じて着脱させる適宜の構造であればよい。光源体取付部１４は、例えば段落ち凹部の内周壁に内周ネジを形成してステム部材３をねじ込み固定する構造であってもよく、端子部材として機能する受け金具を組み合わせた構造であってもよい。

器具取付部位１０は、上述したホルダ本体部位９の小径側に一体に形成される。器具取付部位１０は、街路灯の取付部に対してホルダ部材２を着脱する部位であり、ホルダ本体部位９よりも小径とされて内部にホルダ本体部位９の通線・熱伝導空間部１２と連通して長さ方向に貫通する通線空間部１６が形成された筒状部位からなる。器具取付部位１０は、通線空間部１６が、街路灯側の取付部から引き出された電源供給線１５を挿通させてホルダ本体部位９の通線・熱伝導空間部１２内に通線させる。器具取付部位１０には、詳細を省略するが外周部に適宜のロック部１７が設けられており、街路灯側の取付部に対して例えば差し込むことにより保持されるようにする。

なお、器具取付部位１０は、例えばねじ込み構造等により街路灯側の取付部に対して着脱されるようにしてもよい。器具取付部位１０は、筒状部位に限定されず、街路灯側の取付部の構造に合わせて適宜の構造に形成される。照明装置１は、光源としてＬＥＤ素子５を用いることによりいわゆる球切れがほとんど生じることはなく、街路灯側の取付部に対して着脱する構造はさほど重要では無い。

グローブ取付部位１１は、上述したホルダ本体部位９の光源体取付部の外周部に、図３及び図４に示すように大径の主面部１８とその外周縁に沿って立設された環状壁部１９からなる下向きの盆状に突出形成された部位からなる。グローブ取付部位１１は、主面部１８にグローブ８を取り付ける取付部を構成する主面部１８を貫通する複数の孔付きスタッド２０が形成されるとともに、環状壁部１９に連設された多数のリブ２１が形成される。グローブ取付部位１１は、孔付きスタッド２０から取付ネジ３４をねじ込むことによりグローブ８を固定する。

グローブ取付部位１１は、環状壁部１９が後述するグローブ８の開口部位よりもやや大径に形成され、その内周壁に例えば図示しないパッキンが全周に亘って取り付けられる。グローブ取付部位１１は、環状壁部１９とパッキンが、後述するようにグローブ８を取り付けた状態でこの開口部位の周囲を覆うことによりその空間部３３の密閉性を保持して内部への雨水や塵埃等の進入を防止する。グローブ取付部位１１は、これにより防水性や密閉性が保持されるようにする。

グローブ取付部位１１は、例えば孔付きスタッド２０を介して環状壁部１９の内部に係合部を有するリング状の受け金具を取り付けるようにしてもよい。グローブ取付部位１１は、この受け金具にグローブ８を差し込んで所定角度回転させることによりグローブ８を取り付けて固定することも可能である。なお、グローブ取付部位１１は、上述した構造に限定されないことは勿論であり、従来のグローブ型照明装置に備えられる様々なグローブ取付構造により構成してもよい。グローブ取付部位１１は、いずれの構造であっても、主面部１８と環状壁部１９によりグローブ８の開口部位を覆うように構成することは勿論である。

ステム部材３も、熱伝導性が良好でありかつ耐候性や耐腐食性或いは機械的剛性を有する、例えばアルミ材やアルミ合金材等を素材としたダイキャスト部材からなる。ステム部材３は、図３及び図５、図６に示すようにＬＥＤ実装部位２２と、このＬＥＤ実装部位２２の一方側に一体に形成された取付フランジ部位２３と、ＬＥＤ実装部位２２の内部に形成された放熱空間部２４から構成される。ステム部材３は、ＬＥＤ実装部位２２の外周面に多数個のＬＥＤ光源体４を実装し、取付フランジ部位２３を介して上述したホルダ部材２のグローブ取付部位１１に着脱される。

ＬＥＤ実装部位２２は、外周面に絶縁皮膜処理が施され、所定の長さを有する有底多角形の筒状体からなる。ＬＥＤ実装部位２２は、取付フランジ部位２３側の大筒部２５と、この大筒部２５に連設されて先端側に向かって次第に小口径となる中間筒部２６と、この中間筒部２６に連設されさらに先端側に向かって次第に小口径となる外周ＬＥＤ実装筒部２７と、このＬＥＤ実装筒部２７の先端部において放熱空間部２４を閉塞する底面ＬＥＤ実装部２８とからなる段付き筒状体に形成される。ＬＥＤ実装部位２２は、大筒部２５の外周部に通線ブッシュ２９を嵌め込むことにより電源供給線１５を外周側へと引き出すブッシュ嵌合孔３０が形成されている。なお、通線ブッシュ２９は、ブッシュ嵌合孔３０との間で電源供給線１５を保護するとともに防水性も保持される。

ＬＥＤ実装部位２２は、外周ＬＥＤ実装筒部２７が、平面とされた各側面にそれぞれＬＥＤ光源体４を実装してＬＥＤ実装領域を構成する。外周ＬＥＤ実装筒部２７は、図６に示すように各側面が底面ＬＥＤ実装部２８側に向かって４０°〜７５°の傾斜角度θを付されて次第に傾斜する傾斜面とされる。外周ＬＥＤ実装筒部２７は、これにより多面錐台形状に形成され、各側面にそれぞれＬＥＤ光源体４を下方下がりの状態で実装する。

ＬＥＤ実装部位２２は、底面ＬＥＤ実装部２８が平坦面に形成され、ＬＥＤ光源体４を実装する。ＬＥＤ実装部位２２は、ブッシュ嵌合孔３０を介して大筒部２５の外周部に引き出した電源供給線１５と外周ＬＥＤ実装筒部２７及び底面ＬＥＤ実装部２８に実装した各ＬＥＤ光源体４を中間筒部２６の外側面を経て導いた接続線によりそれぞれ接続する。ＬＥＤ実装部位２２は、接続線について、例えば上述したように絶縁皮膜処理を施した外周面上に互いに絶縁を保持して形成した配線パターンにより構成する。

なお、ＬＥＤ実装部位２２は、上述した構成に限定されないことは勿論であり、例えば全体が所定の長さを有し下方に向かって連続した傾斜面を有する多面錐台形状に形成してもよい。ＬＥＤ実装部位２２は、大筒部２５から電源供給線１５を外周側へと引き出すようにしたが、例えば電源供給線１５を放熱空間部２４内において分岐して適当な部位から外周側へと引き出して各ＬＥＤ光源体４と接続するようにしてもよい。

ステム部材３は、取付フランジ部位２３が、上述したＬＥＤ実装部位２２の上端外周部に一体に形成される。取付フランジ部位２３は、上述したホルダ部材２の光源体取付部１４の凹部形状とほぼ等しい外形形状の円盤状に形成され、光源体取付部１４に固定する取付ネジをねじ込む複数個の取付孔が形成されている。取付フランジ部位２３は、放熱空間部２４内に電源供給線１５を引き込んだ状態で光源体取付部１４内に嵌合し、相対する取付孔とネジ孔を位置合わせして取付ネジをねじ込んで光源体取付部１４内に固定されることにより、ステム部材３がホルダ部材２に取り付けられるようにする。

なお、照明装置１は、上述した光源体取付部１４と取付フランジ部位２３によってステム部材３をホルダ部材２に取り付ける構造に限定されることは無いことは勿論である。照明装置１は、例えば光源体取付部１４が内周ネジを有する筒状の受け金具により構成されるとともに取付フランジ部位２３側が外周ネジを有し、ねじ込み構造によってステム部材３をホルダ部材２に取り付けるようにしてもよい。照明装置１は、適宜の着脱構造によりステム部材３をホルダ部材２に取り付ける。

ステム部材３は、放熱空間部２４が、ＬＥＤ実装部位２２の内部に、上方を上述したホルダ部材２の通線・熱伝導空間部１２と連通され下方を底面ＬＥＤ実装部２８により閉塞された軸方向の空間部として構成される。放熱空間部２４は、図５及び図６に示すように大筒部２５と中間筒部２６の対応部位において外周壁を残して内部を貫通する空間部として構成され、外周ＬＥＤ実装筒部２７の対応部位において芯部位と外周面の内壁とを一体化する複数個の放射状リブ壁３１により複数の個別放熱空間部３２に区分されている。放熱空間部２４は、かかる構成により外周ＬＥＤ実装筒部２７に実装したＬＥＤ光源体４からの発生熱が個別放熱空間部３２内へと放射されるようにし、外周ＬＥＤ実装筒部２７の高温化を抑制するとともに放熱効率の向上が図られるようにする。

ステム部材３は、例えば放射状リブ壁３１が外周ＬＥＤ実装筒部２７のＬＥＤ光源体４を実装する各平面部に対応して形成することが好ましい。ステム部材３は、外周ＬＥＤ実装筒部２７を構成する外周壁がＬＥＤ光源体４の実装位置において発生熱により高温化することから、放射状リブ壁３１を介して個別放熱空間部３２内への放熱が効率的に行われる。ステム部材３は、例えば放射状リブ壁３１の側面に軸方向に並んで多数の凹凸を形成する等して大きな表面積となるように形成することにより、より放熱効率の向上が図られるようになる。

ステム部材３には、外周ＬＥＤ実装筒部２７及び底面ＬＥＤ実装部２８にそれぞれＬＥＤ光源体４が実装される。ＬＥＤ光源体４は、上述したように１個〜複数個のＬＥＤ素子５と、ＬＥＤ素子５を実装した基板６から構成される。ＬＥＤ光源体４は、図３に示すように外周ＬＥＤ実装筒部２７の平面からなる各外側面上に上下方向に並んで１個或いは複数個が実装されるとともに、底面ＬＥＤ実装部２８上にも実装される。ＬＥＤ光源体４は、上述したようにステム部材３の外周面に形成された配線パターンを介して電源供給線１５と接続される。

ＬＥＤ光源体４は、電源供給線１５から電源が供給されるとＬＥＤ素子５が駆動して発光する。ＬＥＤ光源体４は、照明装置１の照明色光や照度仕様に応じて各色ＬＥＤ素子の組み合せやステム部材３への実装個数が設定される。

ＬＥＤ光源体４は、図２に示すようにホルダ部材２のグローブ取付部位１１に組み付けたバルブ７により封装される。バルブ７は、例えば透明なアクリル樹脂や適宜の合成樹脂材により細長のキャップ状に成形され、開口部をグローブ取付部位１１に取り付ける。バルブ７は、一般の電球等と同様にステム部材３の外周面に実装されたＬＥＤ光源体４を保護する。なお、バルブ７は、例えば適宜の着色を施すことにより、ＬＥＤ光源体４からの出射光をやわらかな照明光とするとともに外部から直接視認されないように作用する。また、照明装置１は、ＬＥＤ素子５を光源とすることによりほとんどメンテナンスが不要となり、またホルダ本体２とステム部材４を一体化した状態で設置等が行われるために、特にバルブ７を設けたものに限定されないことは勿論である。

グローブ８は、上述したようにＬＥＤ光源体４を実装したステム部材３を取り付けた状態のホルダ部材２に対して、ステム部材３を封装するように着脱される。グローブ８は、例えば乳白色や適宜の着色ガラス或いは耐熱性合成樹脂材を素材にして形成され、ＬＥＤ光源体４からの出射光を拡散してやわらかな照明光として放射する。グローブ８は、図２に示すようにホルダ部材２のグローブ取付部位１１よりも大きな外径を有し、その一部に環状壁部１９の内径よりもやや小径とされた開口部位を形成するようにカットして内部に空間部３３を有する球形の中空体からなる。

グローブ８には、詳細を省略するが開口部位の開口縁にホルダ部材２のグローブ取付部位１１に形成した環状壁部１９の内周面に嵌合される環状嵌合壁が形成されるとともに、孔付きスタッド２０に対応位置して複数の孔付き取付部が一体に形成される。グローブ８は、環状嵌合壁を環状壁部１９内に嵌合するとともに取付部を相対する孔付きスタッド２０に位置合わせして組み合わされる。グローブ８は、ホルダ本体部位９側から孔付きスタッド２０に嵌挿された止めネジ３４が取付部にねじ込まれることにより固定されて、ホルダ部材２のグローブ取付部位１１に取り付けられる。グローブ８は、環状壁部１９とパッキンにより開口部位の周囲が密閉されて内部への雨水や塵埃等の進入が防止される。

グローブ８は、上述したようにホルダ部材２のグローブ取付部位１１に取り付けることにより、ホルダ部材２のホルダ本体部位９に取り付けたステム部材３をその空間部３３内に封装する。グローブ８は、この状態で図２に示すように、ステム部材３のＬＥＤ実装部位２２の先端部、すなわち底面ＬＥＤ実装部２８が空間部３３の中心ＯよりもΔＨの間隔をもったやや上方に位置させる。グローブ８は、これにより指向性の大きいＬＥＤ素子５を有するＬＥＤ光源体４からの出射光が上方に向かっても放射されるようにし、全体から広い範囲を照明する良好な配光分布を得る。

なお、グローブ８は、上述した球形の中空体に限定されず、内部空間を有する様々な形状の中空体であってもよいことは勿論である。また、グローブ８については、ホルダ部材２とともに従来のグローブ型照明装置のグローブ及びホルダ部材を互換使用することが可能である。

以上のように構成された照明装置１は、上述したように街路灯或いは門柱灯等の屋外用の照明装置として用いられる。照明装置１においては、ステム部材３に対してＬＥＤ光源体４が、ＬＥＤ実装部位２２の外周面にそれぞれ実装される。照明装置１においては、ステム部材３がホルダ部材２に対して、取付フランジ部位２３をホルダ本体部位９の相対する光源体取付部１４に取り付けられる。照明装置１においては、グローブ８がホルダ部材２に対して、取付部をグローブ取付部位１１のグローブ取付部に取り付けることによりその空間部３３内にステム部材３を封装する。照明装置１においては、グローブ８がホルダ部材２に取り付けた状態で、その開口部位をグローブ取付部位１１の環状壁部１９やパッキンにより封止されて空間部３３の防水性、密閉性を保持する。

照明装置１においては、ホルダ部材２の器具取付部位１０から引き出した電源供給線１５を街路灯等の器具側の電源供給部と接続し、器具取付部位１０を器具側の取付部に取り付ける。照明装置１においては、器具側で手動或いは自動によるスイッチ操作が行われて電源供給線１５からＬＥＤ光源体４のＬＥＤ素子５に電源供給が行われる。照明装置１においては、電源供給によってＬＥＤ素子５が駆動し、所定色の照明光が出射される。照明装置１においては、ＬＥＤ素子５からの出射光をバルブ７又はグローブ８により拡散して外部へと放射することで、照明を行う。

照明装置１においては、ホルダ部材２に対してステム部材３が、光源体取付部１４に取付フランジ部位２３を取り付けて通線・熱伝導空間部１２と放熱空間部２４を連通させることにより、ホルダ部材２とステム部材３の間において一体的な熱伝導経路を構成する。照明装置１においては、発光に伴ってＬＥＤ素子５から発生した熱が、図７（Ａ）に示すように放熱構造によって効率よく放熱することにより、密封雰囲気のバルブ７やグローブ８内に籠もって高温化してＬＥＤ素子５の発光特性を低下させることが無いようにする。

照明装置１においては、ステム部材３において、ＬＥＤ光源体４から内部の放熱空間部２４への放熱が行われ、放熱空間部２４を介してホルダ部材２の通線・熱伝導空間部１２への輻射伝導が行われる。また、照明装置１においては、ＬＥＤ素子５から発生した熱が、同図矢印で示すようにステム部材３のＬＥＤ実装部位２２を介して取付フランジ部位２３からホルダ部材２側の光源体取付部１４へと伝達される。

照明装置１においては、ホルダ部材２が、上述したように光源体取付部１４の外周部に多数個の放熱フィン１３を形成したことにより、これら放熱フィン１３を介して外気へと放熱が行われるようにする。照明装置１においては、これによりグローブ８の空間部３３内の温度Ｔｃ、ＬＥＤ光源体４の温度Ｔｊ、ステム部材３の温度Ｔｂｕの高温化を抑制してＬＥＤ素子５の安定した発光特性が保持されるようにし、また基板６に搭載された回路素子等の熱損傷の発生を防止する。

照明装置１においては、図７（Ｂ）に示すように、長時間の使用によりＬＥＤ光源体４から大量の熱が発生するが、上述した放熱構造によって効率的な放熱が行われることにより外気温度Ｔａに対して大きな温度差が生じることは無く、高温化が抑制されて安定かつ良好な照明を行う。照明装置１においては、ＬＥＤ素子５の発光に伴って、同図に示すようにＬＥＤ光源体４の温度Ｔｊが急激に上昇し、これによりステム部材３の温度Ｔｂｕとグローブ８の空間部３３内の温度Ｔｃも次第に上昇する。照明装置１においては、上述した放熱構造を備えることにより、ＬＥＤ光源体４の温度Ｔｊ、ステム部材３の温度Ｔｂｕ及びグローブ８の空間部３３内の温度Ｔｃの温度上昇が、長時間の使用にかかわらずある程度の範囲で抑制される。照明装置１においては、これによりグローブ８の空間部３３とともにＬＥＤ光源体４やステム部材３の高温化を抑制して安定かつ良好な照明を行う。

図８に比較例として示した照明装置４０は、従来のソケット型着脱構造を備えたＬＥＤ照明装置である。従来の照明装置４０は、ホルダ本体４１に対してＬＥＤ光源体４を搭載したステム部材４２が、詳細を省略するいわゆるソケット金具４３を介して取り付けられる。従来の照明装置４０においては、ホルダ本体４１とステム部材４２がソケット金具４３を介することにより、熱伝導経路を途中で分断された構造となっている。

したがって、従来の照明装置４０においては、ステム部材４２からホルダ本体４１の間において効率的な放熱構造が構成されていないことから、図８（Ａ）に示すようにＬＥＤ光源体４から発生した熱がグローブ８の空間部３３内に放射され、矢印で示すように空間部３３内において対流を生じさせる。従来の照明装置４０においては、これにより発生熱がグローブ８の空間部３３内に籠もって高温化させる。

従来の照明装置４０においては、図８（Ｂ）に示すように、ＬＥＤ素子５の発光に伴って、同図に示すようにＬＥＤ光源体４の温度Ｔｊが急激に上昇し、これによりステム部材４２の温度Ｔｂｕとグローブ８の空間部３３内の温度Ｔｃも次第に上昇する。照明装置４０においては、効率的な放熱構造が構成されていないことから、時間経過に伴ってＬＥＤ光源体４の温度Ｔｊ、ステム部材４２の温度Ｔｂｕ及びグローブ８の空間部３３内の温度Ｔｃの温度上昇が次第に上昇し、ＬＥＤ素子５の発光特性が劣化する。

照明装置１においては、上述したようにステム部材３が、ＬＥＤ実装部位２２を有底多角形の筒状体に形成するとともに、下側に向かって４０°〜７５°の傾斜角度θを付した傾斜平面からなる複数の外周ＬＥＤ実装筒部２７及び底面ＬＥＤ実装部２８にそれぞれＬＥＤ光源体４を実装する。また、照明装置１においては、上述したようにホルダ部材２にグローブ８を取り付けて空間部３３内にステム部材３を封装した状態において、空間部３３の中心Ｏよりやや上方にステム部材３のＬＥＤ実装部位２２の先端部を構成する底面ＬＥＤ実装部２８が位置する。

照明装置１においては、グローブ８の空間部３３内においてステム部材３を介して多数個のＬＥＤ光源体４があたかも立体的に配置されて実装された構造となる。照明装置１においては、複数の外周ＬＥＤ実装筒部２７に実装されたＬＥＤ光源体４から主として側方へと照明光の放射が行われるとともに、底面ＬＥＤ実装部２８に実装されたＬＥＤ光源体４から主として下方に向かって照明光の放射が行われる。照明装置１においては、指向性の大きいＬＥＤ素子５から出射された照明光が、上述したＬＥＤ光源体４の配置によりグローブ８の空間部３３内において四方に向けて放射される。照明装置１においては、これにより図９に示すように照明光が側面方向と下方とともに上方にも向けて放射され、広い範囲を照明する良好な配光分布を得る。

図１０に比較例として示した照明装置５０は、ホルダ部材５１に対して基板上に多数個のＬＥＤ素子を実装した平面型のＬＥＤ光源体５２を備えたＬＥＤ照明装置である。照明装置５０においては、例えば基板上に多数個のＬＥＤ素子を放射状に配列して実装し、基板をホルダ部材５１の取付部に直接取り付けて構成する。照明装置５０においては、同図（Ａ）に示すようにグローブ８の空間部３３内において上方に位置してＬＥＤ光源体５２が配置された構造となる。したがって、照明装置５０においては、指向性の大きいＬＥＤ素子５から出射された照明光が、同図（Ｂ）に示すように主としてグローブ８の空間部３３内で下側に向かって放射されるために照明領域が狭くなり、照明光が上方に向かっても放射されて周囲を照らす街路灯に適用する場合には不向きとなる。

図１１に比較例として示した照明装置６０は、ホルダ部材６１に対してソケット構造６２を介して水銀灯６３を取り付けた従来の街路灯として一般に用いられていた水銀灯照明装置である。照明装置６０においては、同図（Ａ）に示すように水銀灯６３がグローブ８の空間部３３内においてその先端をほぼ中心に位置するようにして収納される。したがって、照明装置６０においては、水銀灯６３から出射された照明光が、グローブ８の空間部３３内において拡散され同図（Ｂ）に示すように上方に向かっても広く放射される。照明装置６０は、これにより例えば歩行者が夜間でも遠くから設置位置を確認可能として安心感を与えるようにする。

照明装置６０においては、上述したように良好な照明光の拡散特性を有している。照明装置６０においては、水銀灯６３を光源とすることにより、球切れ交換等のメンテナンス作業が必要となり、また電力消費量も大きいといった問題がある。

照明装置１においては、小型で発光効率がよく、低電力消費、高寿命等の特性を有するＬＥＤ素子５を有するＬＥＤ光源体４を備え、ＬＥＤ光源体４の問題点であったＬＥＤ素子５の発熱による高温化、指向性による照明範囲等の問題を解決する。照明装置１においては、上述した各比較例の照明装置４０、５０、６０と比較して優位性に優れ、支柱やホルダ部材或いはグローブ等を互換使用することが可能な街路灯を構成する。照明装置１においては、指向性の大きなＬＥＤ素子５を光源として用いるにもかかわらず、上述した水銀灯６３を光源とした照明装置６０と同等の配向分布が得られ街路灯に適用して極めて好適である。

なお、本発明は、上述した実施の形態として示した型枠１に限定されるものでは無く、特許請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、構成要件について様々な変更、置換が行われることは勿論である。

１照明装置、２ホルダ部材、３ステム部材、４ＬＥＤ光源体、５ＬＥＤ素子、６基板、７バルブ、８グローブ、９ホルダ本体部位、１０器具取付部位、１１グローブ取付部位、１２通線・熱伝導空間部、１３放熱フィン（放熱部）、１４光源体取付部、１５電源供給線、１６通線空間部、１９環状壁部、２０孔付きスタッド、２２ＬＥＤ実装部位、２３取付フランジ部位、２４放熱空間部、２５大筒部、２６中間筒部、２７外周ＬＥＤ実装筒部、２８底面ＬＥＤ実装部、３１リブ壁、３２個別放熱空間部、３３空間部

Claims

内部に長さ方向に貫通する通線・熱伝導空間部が形成されかつこの通線・熱伝導空間部の開口部を囲む部位を光源体取付部とするとともにこの光源体取付部の上方外周部に放熱部が形成されたホルダ本体部位と、内部に上記通線・熱伝導空間部と連通する長さ方向に貫通する通線空間部が形成された器具取付部位と、上記ホルダ本体部位の上記光源体取付部に突出形成されグローブ取付部を形成したグローブ取付部位を有して熱伝導性素材により一体に形成されたホルダ部材と、
外周面の平面領域をＬＥＤ実装領域として所定の長さに形成されたＬＥＤ実装部位と、このＬＥＤ実装部位の一方側に形成されて上記ホルダ部材の上記ホルダ本体部位に着脱される取付フランジ部位と、上記ＬＥＤ実装部位の内部に上記取付フランジ部位側に開口して形成された放熱空間部を有して熱伝導性素材により一体に形成されたステム部材と、
発光ダイオード（ＬＥＤ）素子と、１個〜複数個のＬＥＤ素子を実装した基板からなり、上記ステム部材の上記ＬＥＤ実装領域上に実装された多数個のＬＥＤ光源体と、
開口部位に上記ホルダ部材の上記グローブ取付部位と相対して取付部を形成した空間部を有する中空体からなり、上記取付部を上記グローブ取付部位に取り付けて上記ホルダ部材に取り付けられた状態で上記空間部が密閉空間部を構成するとともにその中心より上方に上記ＬＥＤ実装部位の先端部を位置させて上記ステム部材を封装するグローブ
とを備え、
上記ホルダ部材に対して上記ステム部材を、上記光源体取付部に上記取付フランジ部位を取り付けて上記通線・熱伝導空間部と上記放熱空間部を連通させて一体化してなり、上記ＬＥＤ光源体の上記ＬＥＤから発生する発生熱を上記ステム部材から上記ホルダ部材へと伝達して上記放熱部により放熱するグローブ型ＬＥＤ照明装置。
上記ホルダ部材に形成された上記放熱部は、多数個の放熱フィンで構成される請求項１に記載のグローブ型ＬＥＤ照明装置。
上記ステム部材は、上記放熱空間部が、上記ＬＥＤ実装領域に対応する部位において芯部位と上記外周面の内壁とを一体化する複数個の放射状リブ壁により区分された複数の個別放熱空間部により構成される請求項１又は請求項２に記載のグローブ型ＬＥＤ照明装置。
上記ステム部材は、上記ＬＥＤ実装部位が、側面に４０°〜７５°の傾斜角度を付した多面錐台形状の有底筒状部位からなる請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のグローブ型ＬＥＤ照明装置。