JP2011204866A - 発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】固体発光素子から発生する熱を、簡易な構成で効果的に放熱させることが可能な発光装置を提供する。
【解決手段】固体発光素子１１からなる発光部１２と；発光部を配設する支持部１３ｅおよび支持部の裏面側に外部と連通する空間部Ｋ１を形成した本体ケース１３と；発光部を覆うように本体ケースに嵌合される透光性カバー部材１４と；を具備する発光装置１０を構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、発光ダイオード等の固体発光素子を光源とした発光装置に関する。

近年、固体発光素子、特に、発光ダイオードを用いた発光装置は、白熱電球に代替可能な電球形のＬＥＤランプやダウンライト、スポットライト等の各種照明器具の光源として、また、薄型テレビ、液晶ディスプレイ、携帯電話、各種情報端末のバックライトさらには屋内外の看板広告等、多方面への展開が進んでいる。例えば、特許文献１には、発光ダイオードを光源とした看板用照明装置が示されている。

一方、発光ダイオードは点灯時に発熱量が比較的多く、この温度上昇により発光効率が低下して光束の低下が生じ、所定の照度が得られない問題がある。この問題を解決するため、例えば、特許文献１（特に段落番号［００１７］、図２参照）には、発光ダイオードが実装された基板が、支持体によって適用される機器の取付面に固定され、支持体には適宜に放熱材が設けれ、発光ダイオードで発生した熱を外部に放熱する発光素子ユニットが示されている。

特開２００９−１５２１４２号公報

しかしながら、特許文献１に示される発光素子ユニットは、ユニットの底部となる支持体の周囲には放熱材が十分に満たされるように充填され、またケースによって塞がれて構成されている。このため、適用される機器の取付面、例えば、看板用照明装置の取付パネルに取り付けた場合、ユニットの底部と平坦な取付パネルとが接触してしまい空間部分が形成されない。このため、支持体に設けられた放熱材は外気に触れることができず、発光ダイオードから発生する熱を効果的に放熱させることができない問題が生じる。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、固体発光素子から発生する熱を、簡易な構成で効果的に放熱させることが可能な発光装置を提供しようとするものである。

請求項１に記載の発光装置の発明は、固体発光素子からなる発光部と；発光部を配設する支持部および支持部の裏面側に外部と連通する空間部を形成した本体ケースと；発光部を覆うように本体ケースに嵌合される透光性カバー部材と；を具備していることを特徴とする。本発明によれば、発光部を配設する支持部および支持部の裏面側に外部と連通する空間部を形成した本体ケースにより、固体発光素子から発生する熱を、簡易な構成で効果的に放熱させることが可能となる。

本発明において、発光装置は、屋内外、特に屋外に設置される看板用照明装置に適用されることが好適であるが、屋内用の看板用照明装置、さらには、塵埃等が多い天井や壁面等に埋め込まれて設置されるダウンライト等、住宅用の各種照明器具、店舗、オフィスなど施設・業務用の各種照明器具、さらに、誘導灯、非常灯、表示灯などの各種照明装置や表示装置、さらには、大型の薄型テレビ、液晶ディスプレイ、各種情報端末等におけるバックライトの光源に適用されてもよい。発光装置は、上述した各種、多様な照明装置等に用いられるため、通常は複数個の発光装置を連接して使用されるが、１個の発光装置で構成されるものであってもよい。

固体発光素子は、発光ダイオード、半導体レーザ、有機ＥＬなどの固体発光素子で構成されることが許容される。これら固体発光素子からなる発光部は、固体発光素子を基板に実装することにより構成され、例えば、ＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）タイプのものを用いて、発光ダイオードを基板に実装して発光部を構成することが好ましいが、多数の発光ダイオードがＣＯＢ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｂｏａｒｄ）技術を用いて、マトリックス状や千鳥状または放射状など、規則的に一定の順序をもって一部または全体が面状に実装されて発光部が構成されるものであってもよい。固体発光素子は１個で構成されても、複数個で構成されてもよく、用途に応じて必要な個数は選択される。

発光部は固体発光素子を配設するための基板を有し、基板は、電気絶縁性の観点からエポキシ樹脂等の合成樹脂やガラスエポキシ材で構成されたものが好ましいが、熱伝導性の観点からセラミックスや、アルミニウム、銅等の熱伝導性の良好な金属で構成されたものであってもよい。また、基板の形状は、円形の発光部を構成するために円形の基板で構成されることが好ましいが、正方形や長方形等の矩形状をなしていても、三角形、六角形、八角形などの多角形状、さらには楕円形状等をなすものでもよく、目的とする配光特性を得るための全ての形状が許容される。

本体ケースの支持部の裏面側に形成された外部と連通する空間部とは、例えば、本体ケースを取付パネル等に取り付けた状態において、本体ケースにより囲まれて形成される空間が外気と通気可能であればよい。要は、発光部を配設する支持部は、点灯中に固体発光素子、例えば、発光ダイオードから発生する熱を直接受けるが、表側は透光性カバー部材により気密に覆われているため表面からの放熱は困難となる。このため、発光部を配設する支持部は直接熱影響を受け熱くなるが、支持部の裏側に外部と連通する空間部を形成することによって、支持部の裏側が外気によって冷却され、発光ダイオードから発生する熱を放熱することができるように構成されていればよい。

本体ケースは、電気絶縁性を有する、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の合成樹脂で構成することがコスト的にも有利であるが、例えば、発光ダイオード等の放熱性を考慮して、熱伝導性の良好なアルミニウム等の金属で構成したものであっても、コストが合えば、高熱伝導樹脂等の合成樹脂で構成してもよい。

透光性カバー部材は、例えば、シール部材による気密性を効果的に行う観点から、発光部を覆うように本体ケースの側面全体を覆って嵌めこまれることが好ましいが、側面全体を覆うことが条件ではなく、側面の一部を覆って嵌めこまれたものであってもよい。透光性カバー部材は、例えば、看板用照明装置に適用される場合、広範囲におよぶ広告内容を均一に照射するために、配光制御が可能なレンズ体や反射体等の光制御部を有していることが好ましいが、ここでは、光制御部を有さない透光性カバー部材であってもよい。また、本体ケースと透光性カバー部材との間に弾性を有するシール部材を介在させている。すなわち、単に透光性カバー部材を本体ケース上側から嵌め合わせることで、均一な圧力がかかるため、密閉性を容易に高めることができる。

また、透光性カバー部材は、例えば、透明なアクリル樹脂で有底の円筒状をなした形状に形成し、発光部を覆う部分および本体ケース側面に嵌合される部分を含め、全体が透光性を有して構成されることがコスト的にも有利であるが、一部、例えば、本体ケース側面に嵌合される部分は不透明となるように構成したものでもよく、少なくとも、発光部を覆う部分が透光性を有していればよい。また、透光性カバー部材は、合成樹脂やガラス等で透明に構成することが光ロスを少なくする観点から好ましいが、光を拡散させるために乳白色等の半透明となるようにしても、さらには、用途に応じて、着色等、各種の色からなる透光体で構成したものであってもよい。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発光装置において、前記空間部は、本体ケースの底部に突出して設けられる一対の取付片によって、外部と連通されることを特徴とする。本発明によれば、空間部は、本体ケースの底部に突出して設けられる一対の取付片によって、外部と連通されるので、固体発光素子から発生する熱を、一層簡易な構成で効果的に放熱させることが可能となる。本発明において、本体ケースの底部に突出して設けられる一対の取付片は、本体ケースに一体に形成されていることが好ましいが、樹脂成形等によってそれぞれを別体に構成し、機械的な係合手段や、接着手段等によって一体化したものであってもよい。

請求項１に記載の発明によれば、発光部を配設する支持部および支持部の裏面側に外部と連通する空間部を形成した本体ケースにより、固体発光素子から発生する熱を、簡易な構成で効果的に放熱させることが可能な発光装置を提供することができる。

請求項２に記載の発明によれば、空間部は、本体ケースの底部に突出して設けられる一対の取付片によって、外部と連通されるので、固体発光素子から発生する熱を、一層簡易な構成で効果的に放熱させることが可能な発光装置を提供することができる。

本発明の実施形態である発光装置を分解して示す斜視図。 同じく発光装置を示し、（ａ）は一部を切断して示す断面図、（ｂ）は（ａ）図におけるｂ−ｂ線に沿って断面した要部の断面図。 同じく発光装置における各構成部品の寸法関係を示す図。 同じく発光装置を用いた看板用照明装置を示し、（ａ）は一部を切り欠いて示す正面図、（ｂ）は発光装置を１６個連接した状態を示す正面図、（ｃ）は同じく４個連接した状態を示す正面図、（ｄ）は１個の発光装置を示す正面図。 同じく発光装置の変形例を示し、（ａ）は第１の変形例における発光装置の一部を切断して示す断面図、（ｂ）は第２の変形例を示し、発光装置を設置した状態を、一部を切り欠いて示す看板用照明装置の正面図、（ｃ）は第３の変形例における発光装置の一部を切断して示す断面図。

以下、本発明に係る発光装置の実施形態について説明する。

本実施例の発光装置は、看板用照明装置に、複数個連接されて用いられる小形の発光装置を構成したもので、図１〜図３に示すように、固体発光素子１１からなる発光部１２、発光部を配設する支持部１３ｅおよび支持部の裏面側に外部と連通する空間部Ｋ１を形成した本体ケース１３、発光部を覆うように本体ケースに嵌合される透光性カバー部材１４で構成する。

固体発光素子１１は、本実施例では発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」と称す）で構成し、ＬＥＤ１１は、同一性能を有する６個のＬＥＤチップ、本実施例では高輝度、高出力の青色ＬＥＤチップにより励起される黄色蛍光体により白色を発光する高輝度、高出力のＳＭＤ形のＬＥＤで構成する。このＳＭＤ形のＬＥＤ１１は、青色ＬＥＤチップから放射される青色光を透過させると共に、青色光によって黄色蛍光体を励起して黄色光に変換し、透過した青色光と黄色光が混光して白色の光が放射されるものである。

上記に構成されたＬＥＤ１１は、基板１２ａに実装されて発光部１２を構成する。基板１２ａは、略円板状をなすガラスエポキシ材で構成され一面側（表面側）に配線パターンが形成されると共に、その中央部に上記ＳＭＤ形のＬＥＤ１１が実装されて発光部１２が構成される。図中、１２ａ１は基板１２ａの外周に直径方向に対向して形成された切欠部で、基板１２ａを本体ケース１３に支持する際、位置決めを行うために用いられる。

本体ケース１３は、発光部１２を配設するための部材で、耐熱性を有し電気絶縁性を有する部材、本実施例では、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）からなる合成樹脂で構成する。本体ケース１３は、有底の略円筒状をなすケース体１３ａ、ケース体の円筒外周側面で形成される嵌合受部１３ｂ、嵌合受部の側面に直径方向に対向し、かつ円筒の軸方向（垂直方向）に沿って設けられ、電線を導入しガイドするための樋状の溝からなる一対の導入部１３ｃ、導入部の部分を除いて外周に段状に形成されたパッキング受部１３ｄ、有底円筒の上端部に形成される円形の平坦な面からなり、発光部１２を配設するための支持部１３ｅ、支持部１３ｅの裏面側に形成される空間部Ｋ１、支持部１３ｅの周囲に形成された環状の凹部からなる電線収容部１３ｆ、円筒底部に形成された一対の取付片１３ｇからなり、これら部材を樹脂成形によって一体に形成する。

上記において、一対の取付片１３ｇは、本体ケース１３を、例えば、看板用照明装置の取付パネル等に取り付けるための部材で、ケース体１３ａの底面から外方に突出するようにＬ字形をなして一体に形成され、取付パネルに取り付けた際に、パネルとの間に間隔Ｋ２が形成され、支持部１３ｅ裏面の空間部Ｋ１が外部に連通される。また、一対の導入部１３ｃは、支持部１３ｅの平坦な水平面に対して、略垂直方向に位置し形成されることによって、本体ケース１３の横方向への広がりを小さくし小形化を図っている。同時に、後述するように、電線導入部のシール部材に対して効率よく一定の力を加えることができる。また、本体ケースと透光性カバー部材との締結部品（ネジ等）などを減らすことができる。

図中、１３ｈは後述する透光性カバー部材１４を固定するための支持片、１３ｊは電線１６を止めるバンドＢを固定するための固定片、１３ｋはケース体１３ａの一端部の外周縁部に直径方向に対向し、かつ上方に突出して形成された位置決め突片で、基板１２ａの切欠部１２ａ１が嵌めこまれ基板１２ａが位置決めされる。これら部材もケース体１３ａと共に一体に樹脂成形によって形成される。これら本体ケース１３を構成する各部品は、樹脂によって一体に形成することが可能となるように構成を簡素化し、組み立て時における作業性を向上させてコスト上昇を抑制している。

透光性カバー部材１４は、本実施例では、透明なアクリル樹脂により一端部が閉塞され、他端部に開口部１４ａを有する円筒状をなす形状に樹脂成形により一体に形成する（以下、本実施例では、透光性カバー部材を単に「カバー部材」と称す）。円筒の閉塞された一端部には、発光部１２から放射された光の配光を制御するレンズ体１４ｂを一体に形成する。また、円筒の内側面は、本体ケース１３の側面に設けられた嵌合受部１３ｂに嵌合される。そして、図３に示すように、カバー部材１４の円筒内側面における内径寸法ｄ１は、本体ケース１３の側面外周部、換言すれば、嵌合受部１３ｂの外径ｄ２（図１）寸法以上（ｄ１≧ｄ２）に構成し、本体ケース１３の嵌合受部１３ｂとカバー部材１４の内側面との間に隙間Ｓが形成されるように構成する。

発光部１２から放射された光の配光を制御するレンズ体１４ｂは、光線を周囲に拡大するよう配光ビーム角が約８０°になるように光学設計がなされ、例えば、看板用照明装置に使用された場合に広い範囲にわたって均一に光が照射されるように構成される。なお、図中１４ｃは、本体ケース１３の支持片１３ｈに対応して設けられた支持片で、カバー部材１４をネジによって固定するための部材である。また、カバー部材１４の内側面上部には、内方に向けて突出する押え部１４ｄを、一体で、かつ放射方向に略等間隔に位置させて４個形成する。この押え部１４ｄは、発光部１２の基板１２ａを本体ケース１３の支持部１３ｅに対して上方から押えて支持するための部材である。上述したレンズ体１４ｂ、支持片１３ｈ、押え部１４ｄは、樹脂によって一体に形成することが可能となるように構成を簡素化し、本体ケース１３と同様に、組み立て時における作業性を向上させてコスト上昇を抑制している。

シール部材１５は、本体ケース１３の側面とカバー部材１４の内側面との間に形成される隙間Ｓに介在させることによって、カバー部材１４の内部、すなわち、発光部１２を外気から遮断して気密に封止するもので、本実施例では、弾性を有するシリコーンゴムで、所定の幅を有するバンド状で、かつリング状をなすパッキングで構成する（以下、本実施例では、シール部材を「パッキング」と称す）。パッキング１５は、本体ケース１３に略垂直方向に形成された電線を導入する一対の導入部１３ｃに対応して、電線１６を気密に挿通する一対の挿通部１５ａを一体に形成する。挿通部１５ａは、リング状をなすパッキング１５のリングの内周面に、直径方向に対向し、かつ、貫通する挿通孔１５ｂを有するように一体に形成する。図３に示すように、挿通孔１５ｂの内径ｄ３は、電線１６の外径寸法ｄ４寸法以下に（ｄ３≦ｄ４）形成し、パッキング１５の弾性を利用し、電線１６を無理に押し込むことによって、挿通孔１５ｂが拡開すると同時に、弾性による反発力で挿通孔１５ｂの内周面が電線１６の外周面に密着し、電線１６と挿通孔１５ｂとの間の気密性が確保される。図中１５ｃは、リング状のパッキング１５の外周面および内周面、さらに、内周面に一体に形成された挿通部１５ａの外周面にわたって一体に形成された凸条部で、本実施例では、３本のリングからなる凸状部が上下方向に所定の間隔を有して形成されている。これらの挿通部１５ａ、挿通孔１５ｂ、凸条部１５ｃは、シリコーンゴムの成形によって一体に形成することが可能となるように構成を簡素化し、本体ケース１３およびカバー部材１４と同様に、組み立て時における作業性を向上させてコスト上昇を抑制している。

なお、パッキング１５の内径ｄ５は、本体ケース１３の側面外周部すなわち、嵌合受部１３ｂの外径ｄ２寸法以下に（ｄ５≦ｄ２）形成する。また、パッキング１５の外径ｄ７は、カバー部材１４の内径ｄ１寸法以上（ｄ７≧ｄ１）、換言すれば、パッキングの厚さ寸法ｔ１は、隙間Ｓの間隔寸法ｔ２以上に（ｔ１≧ｔ２）形成する。また、挿通部１５ａの外径寸法ｄ９は、電線を導入するための導入部１３ｃの溝の内径寸法ｄ１０以上に（ｄ９≧ｄ１０）形成する。

電線１６は、発光部１２のＬＥＤ１１に別置きの電源ユニットから電源を供給するための電線で、＋側と−側で一本ずつの２芯の被覆電線で構成され、本体ケース１３の導入部１３ｃの溝に電線の被覆部分を挿入しその先端部分を、上記のようのパッキング１５の挿入孔１５ｂに押し込み、被覆を剥がした先端を基板１２ａの入力端子部に半田等によって接続する。また、電線は発光装置１０が複数個連接されて使用される場合の送り用の電線１７が用いられ、この送り用の電線も上記と同様に、給電用の電線を挿入した導入部１３ｃに対向して設けられた他方の導入部１３ｃに挿入され、さらに、パッキング１５の他方の挿通孔１５ｂに押し込まれ、先端が基板１２ａに設けられた送り端子に接続される。図２に示すように、本体ケース１３の底部から直径方向に、取付片１３ｇの突出方向と直交して、給電用の電線１６と送り用の電線１７が引き出される。

次に、上記に構成される発光装置１０の組み立て手順につき、説明する。まず、電源供給用の電線１６と送り用の電線１７の先端部分をパッキング１５の挿通部１５ａに押し込み、被覆を剥がした先端を挿通孔１５ｂから引き出し、基板１２ａの入力端子および送り端子に半田によって接続する。この際、余った電線は、本体ケース１３に形成された電線収容部１３ｆの凹部に収容する。これにより、挿通孔１５ｂの内径ｄ３は、電線１６の外径寸法ｄ４以下に（ｄ３≦ｄ４）形成してあるので、挿通孔１５ｂの内周面が電線１６の外周面に密着して電線１６、１７とパッキング１５との気密性が確保される。次に、本体ケース１３の左右に引き出された電線１６、１７をバンドＢで固定片１３ｊにネジによって固定する。

次に、一体化された基板１２ａ、パッキング１５および電線１６、１７を、本体ケース１３に差し込む。すなわち、各電線１６、１７を挿通したパッキングの挿通部１５ａを本体ケース１３の側面に略垂直方向に形成された導入部１３ｃの溝に嵌め込みながら、パッキング１５を弾性に抗し多少開きながら本体ケース１３の側面外周の嵌合受部１３ｂに嵌め込み、パッキング１５の下端部をパッキング受部１３ｄに当接させる。これにより、パッキング１５の内径ｄ５は、本体ケース１３の嵌合受部１３ｂの外径ｄ２寸法以下に（ｄ５≦ｄ２）形成し、かつ、パッキング１５の下端部が本体ケース１３のパッキング受部１３ｄに当接しているので、パッキング１５の内周面が本体ケース１３の嵌合受部１３ｂに密着して、パッキング１５と本体ケース１３との気密性が確保される。この際、パッキング１５はバンド状をなし、内周面に複数の凸条部１５ｃが形成され、かつ本体ケース１３の嵌合受部１３ｂ、すなわち、広い面積を有する本体ケースの側面で密着させることができるので、一層効果的な気密性を確保することができる。

また、挿通部１５ａの外径寸法ｄ９は、電線を導入するための導入部１３ｃの溝の内径寸法ｄ１０以上に（ｄ９≧ｄ１０）形成し、かつ挿通部１５ａの外周面にわたって凸条部１５ｃが形成されているので、挿通部１５ａの外周部が垂直な導入部１３ｃの内面に密着し、電線の導入部１３ｃにおける気密性がパッキング１５の挿通部１５ａによって確保される（図２（ｂ））。

次に、基板１２ａを本体ケース１３の支持部１３ｅに載置する。この際、基板１２ａの切欠部１２ａ１を本体ケース１３の突片１３ｋに嵌合させて位置決めする。次に、上記のように、本体ケース１３に対して基板１２ａ、パッキング１５、電線１６、１７が支持された状態で、カバー部材１４を、ＬＥＤ１１を実装した基板１２ａ、すなわち、発光部１２を覆うように被せながら、パッキング１５の外周に、パッキングの弾性に抗しながら押し込んで嵌めこむ。そして、カバー部材１４の支持片１４ｃと本体ケース１３の支持片１３ｈを合わせ、ネジによって固定する。

これにより、パッキング１５の外径ｄ７は、カバー部材１４の内径ｄ１以上に（ｄ７≧ｄ１）形成したので、パッキング１５の外周面とカバー部材１４の内側面に密着し隙間Ｓを塞ぎ、カバー部材１４と本体ケース１３との気密性が確保される。この際、パッキング１５はバンド状をなし、外周面および内周面に複数の凸条部１５ｃが形成され、かつ、広い面積を有する本体ケースの側面と、カバー部材の広い面積を有する内側面で密着させることができるので、一層効果的な気密性を確保することができる。同時に、カバー部材１４を本体ケース１３の上側から嵌め込むことによって、パッキング１５の挿通部１５ａに対して、図２（ｂ）に示す矢印ａ方向の力が加わり、挿通部１５ａ、すなわち、挿通部の外周面に形成された複数の凸条部１５ｃが垂直方向に形成された電線の導入部１３ｃの内側面に対して効率よく一定の力で押さえつけられて効果的に密閉させることができる。また、単に円筒のカバー部材１４を円筒の本体ケース１３の上側から嵌め合わせる単純な作業で、これら密閉される部分に周囲から均一な圧力がかかるため、密閉性を容易に高めることができる。

また、単にカバー部材１４を本体ケース１３の上側から嵌め合わせると同時に、カバー部材１４の内側面に形成された４個の押え部１４ｄによって、発光部１２の基板１２ａの周囲４箇所が、本体ケース１３の支持部１３ｅに対して上方から押えられて固定される。この際、必要に応じて、熱伝導性の良好なシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等のシートや接着剤等を介して、平坦な面をなす支持部１３ｅに密着して固定し、ＬＥＤ１１で発生する熱を支持部１３ｅの裏面側に効果的に伝達する。

これにより組み立て作業が終了する。この組み立て作業においては、従来のように、樹脂の充填作業および充填後の硬化、乾燥等の工程は必要がなく作業効率が低下することがなくコストが上昇する問題を解決することができる。同時に各構成部品は合成樹脂の一体成形が可能な簡素な構成をしており、組み立て作業も単純な作業で行うことができ、一層作業効率を向上させることができ、量産化に適した発光装置を提供することができる。

上記により、本体ケース１３とカバー部材１４および電線の挿通部１５ａにおける気密性が確保され、外気に対する発光部１２の気密性、すなわち、簡易な構成で防水、防塵等の機能を有するＬＥＤ１１を用いた発光装置１０が構成される。また、本実施例の発光装置１０は、カバー部材１４の外径が約５０ｍｍ程度の小形の発光装置として構成される。なお、本発明における気密性は、完全に外気の侵入を遮断するように構成することが好ましいが、例えば、放熱用の小さな通気孔等が形成されたものであってもよく、塵埃や雨水等が侵入しない程度に、実質的に気密性が保たれるものであればよい。

上記に構成された発光装置１０は、看板用照明装置の光源として使用される。上記構成の発光装置１０は、新規に構成する看板用照明装置の光源として使用することもできるが、既存の看板用照明装置における、例えば、直管形の蛍光ランプに代替が可能になるように小形に構成されている。以下、蛍光ランプを光源とした既存の看板用照明装置に対し、本発明の発光装置を蛍光ランプに代えて新たな省エネ形の看板用照明装置を構成する手順につき説明する。

既存の看板用照明装置２０は、いわゆる内照式の照明装置で、図４（ａ）に示すように、蛍光ランプが取り付けられた取付パネル２１と、広告用の文字、図形、模様等を表示した透光性部材で構成された前面パネル２２からなる。図中２３は、別置きの電源ユニットである。この既存の看板用照明装置において、省エネや長寿命化等を図るために、蛍光ランプに代えてＬＥＤを光源とした上記構成の発光装置１０を設置する。発光装置１０は、複数個、本実施例では、３６個が一列をなすように連接され、この一列をなす発光装置１０を折り曲げて、取付パネル２１に対し直線状に平行し、かつ蛇行させてマトリックス状に配置する。これは、既存の器具として設置されていた蛍光ランプに沿うように位置させて配置される。この際、発光装置１０は本体ケース１３に形成された一対の取付片１３ｇを取付パネル２１に対してネジ等の固定手段で固定する。この際、一対の取付片１３ｇは、ケース体１３ａの底面から外方に突出するようにＬ字形をなして形成され、取付パネル２１に取り付けることによって、取付パネル２１との間に間隔Ｋ２が自動的に形成され、この間隔Ｋ２を介して空間部Ｋ１が外部に連通される。なお、発光装置１０は、既存の蛍光ランプの配置密度より、密度を高くして配置することもできる。

上記により、光源をＬＥＤとした新たな看板用照明装置が簡単に構成される。この看板用照明装置を点灯すると、各発光装置１０からは、配光角約８０°に広がった配光特性をもって光が放射されることから、広い面積を有する前面パネル２２に対して略均等に照射することができ、従来の蛍光ランプに相当する、若しくは、それ以上に均等化された光の照射を行うことによって一層効果的な広告照明を行うことができる。

また、ＬＥＤ１１から発生する熱は、支持部１３ｅから裏面側の空間部Ｋ１に放出され、この空間部Ｋ１は間隔Ｋ２によって外部に連通されている。このため、図２（ａ）に矢印で示すように、外気が一方の間隔Ｋ２から空間部Ｋ１内に取り込まれ、支持部１３ｅの裏面側を冷却して他方の間隔Ｋ２から放出され、空間部Ｋ１に放出されたＬＥＤ１１の熱は効果的に外部に放出され、ＬＥＤ１１の温度上昇を防止する。同時に、ＬＥＤによる省エネ効果により消費電力を低減した省エネ型の看板用照明装置を提供することができる。また、発光装置１０は、図４（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示すように、幾つでも連接して使用することができ、既存、若しくは新規の各種サイズの看板用照明装置に適用することができ、汎用性に優れた発光装置を提供することができる。同時に、発光装置１０は、一列をなすように連接されているので、この一列をなす発光装置１０を単に折り曲げる作業によって、各種サイズの看板用照明装置に容易に適用することができ、施工性を向上させることができる。

また、看板用照明装置が屋外に設置された場合でも、仮に、取付パネル２１内に、雨水や塵埃が浸入しても、発光装置１０は防水、防塵等の機能を有しているので、水や塵による発光部１２の劣化等を生じることなく、また電気絶縁抵抗の劣化等による漏電等も生じることがなく、寿命の長い安全な看板用照明装置を提供することができる。また、一対の取付片１３ｇは、取付パネル２１に取り付けた際に、パネルとの間に間隔Ｋ２が形成されるので、取付パネル２１に付着した水滴等は、この間隔Ｋ２を通過して下方に落下し、発光装置１０の底部から侵入することが防止される。

以上、本実施例によれば、本体ケース１３には、発光部１２を配設する支持部１３ｅの裏面側に、外部と連通する空間部Ｋ１を形成したので、ＬＥＤ１１から発生する熱は、支持部１３ｅから裏面側の空間部Ｋ１に放出され、この空間部Ｋ１は間隔Ｋ２によって外部に連通されているので、効果的に外部に放出され、ＬＥＤ１１の温度上昇を防止することができる。これによりＬＥＤの発光効率の低下を抑えることができ、所定の光束をもった明るい照明を行うことができる。同時にＬＥＤの長寿命化を図ることができる。

特に、空間部Ｋ１を外気と連通させるための間隔Ｋ２は、本体ケース１３に一体に形成した取付片１３ｇで構成したので、間隔を形成するための格別な部品が不要となり、部品点数の削減によるコストの低減を図ることができる。

また、パッキング１５により本体ケース１３とカバー部材１４との間の気密性が確保されると同時に、パッキング１５に形成された挿通部１５ａによって本体ケース１３と電線との気密性が確保されるので、外気に対する発光部１２の防水、防塵等の機能を有する発光装置１０を提供することができる。特に、パッキング１５は、広い面積を有する本体ケース１３の側面およびカバー部材１４の広い面積を有する内側面で密着させることができるので、一層効果的な気密性を確保することができる。また、広い面積を有する側面部分で気密性を確保する構成のため、雨水や塵埃等の浸入経路が長くなり、一層効果的に水や塵等の侵入を防止することができる。特に、カバー部材１４を本体ケース１３の上側から嵌め込むことによって、パッキング１５の挿通部１５ａに対して、効率よく一定の力で押さえつけることができ、電線の導入部における気密性を一層確実に確保することができる。また、単にカバー部材１４を本体ケース１３の上側から嵌め合わせる単純な作業で、これら密閉される部分に均一な圧力がかかるため、密閉性を容易に高めることができる。

また、発光部１２の防水、防塵等の機能を構成する各構成部品は、一体に成形することが可能となるように構成を簡素化したので、組み立て時における作業性を向上させることができ、従来のように、樹脂の充填作業および充填後の硬化、乾燥等の工程が不要となり、コスト上昇を抑制した安価な発光装置を提供することができる。同時に組み立て作業も単純な作業で行うことができ量産化に適した発光装置を提供することができる。特に、パッキング１５は、電線を挿通する挿通部１５ａを有するように形成したので、パッキング材による成形によって一体に形成することが可能となり、組み立て時における作業性を一層向上させることができる。特に、本実施例では挿通部１５ａをパッキング１５に一体に形成したので、換言すれば、本体ケースとカバー部材との気密性を確保するシール部材に対して、電線の導入部分における気密性を確保するためのシール部材を一体に形成したので、一層構成を簡素化させることができる。同時に、電線をシールするための余分な部品を減らすことができ、部品点数の削減によるコスト低減を図ることができる。

また、組み立て作業において、カバー部材１４を本体ケース１３に対し嵌め込む作業によって、同時、かつ自動的に、発光部１２の基板１２ａがカバー部材１４の内側面に形成された押え部１４ｄにより、本体ケース１３の支持部１３ｅに対して上方から押えられて固定されるので、より一層作業性を向上させることができる。同時に、固定するための余分な部品が不要となりコストを一層低減させることができる。

また、本実施例の発光装置はＬＥＤを用いた小形で省エネ形の発光装置として構成されているので、新規な省エネ形の照明装置を提供できるだけでなく、既存の照明装置の光源に代替が可能であり、既存照明装置を簡単に省エネ形の照明装置に変えることができる。特に、看板用照明装置に適用した場合には、広い面積を有する発光パネルに対しても略均等に照射することができ、一層効果的な広告照明を行うことができる。また、発光装置は、幾つでも連接して使用することができ、汎用性に優れ、かつ施工性に優れた発光装置を提供することができる。

以上、本実施例において、図５（ａ）に示すように、基板１２ａを支持する支持部１３ｅの裏面に、空間部Ｋ１内に下方に伸びる多数の放熱フィン１３ｅ１、または放熱ピン等を一体に形成し、空間部に取り込まれた外気との熱交換を良好にして、一層効果的な放熱を行うようにしてもよい。また、本体ケース１３をアルミニウム等の熱伝導性の良好な金属で構成し、上記のような放熱フィン等を一体に形成すれば、より一層効果的な放熱を行うことができる。

さらに、図５（ｂ）に示すように、本体ケース１３の取付片１３ｇが水平方向になるように、換言すれば、電線１６、１７が垂直方向になるように設置すれば、外気が下方から上方に向かって自然に、間隔Ｋ２から空間部Ｋ１に流れるので、一層効果的な放熱を行うことができる。同時に、水滴も上方から下方に向かって自然に、間隔Ｋ２から下方に流れ落ちるので、発光装置１０の底部から侵入することが一層防止される。また、取付片１３ｇの取付パネル２１への施工に際しては、取付片１３ｇが水平に位置することから、高さｈ１の寸法取りだけですみ、一対の取付片１３ｇの両方の位置取りをする必要がなく、施工を簡単に行うことができる。このように、発光装置１０の看板への設置は、現場の作業者が看板の状態に合わせて、位置を選択して設置されるが、本実施例の発光装置であれば、如何なる方向に設置されても、放熱性と防水性が阻害されることがない。また、本体ケース等は合成樹脂で構成されているために、漏電、感電等の虞のない安全な発光装置を提供することができる。

また、風雨に曝されない屋内等に設置される小形の照明装置に場合には、図５（ｃ）に示すように、シール部材を１本のＯリングで構成し、また、取付片１３ｇをＬ字形に形成することなく、本体ケース１３から水平に突出させて構成し、より小形で薄形の発光装置を構成するようにしてもよい。

また、発光部１２の基板１２ａは、本体ケース１３の支持部１３ｅに対して、ネジ若しくは熱伝導性の良好なシリコーン樹脂やエポキシ樹脂からなる接着剤等の手段で固定してもよい。ネジによる固定の場合には、必要に応じて、熱伝導性の良好なシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等のシートや接着剤等を介して、平坦な面をなす支持部１３ｅに密着して固定する。これら構成により、ＬＥＤ１１の熱を一層効果的に支持部１３ｅの裏面側に伝達して空間部Ｋ１に放出させ、一層効果的な放熱を行うようにしてもよい。

なお、変形例を示す図５には、図１〜図４と同一部分に同一符号を付し、詳細な説明は省略した。以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上述の実施例に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の設計変更を行うことができる。

１０ 発光装置
１１ 固体発光素子
１２ 発光部
１３ 本体ケース
１３ｅ 支持部
１３ｇ 取付片
１４ 透光性カバー部材
Ｋ１ 空間部

Claims (2)

1. 固体発光素子からなる発光部と；
   発光部を配設する支持部および支持部の裏面側に外部と連通する空間部を形成した本体ケースと；
   発光部を覆うように本体ケースに嵌合される透光性カバー部材と；
   を具備していることを特徴とする発光装置。
2. 前記空間部は、本体ケースの底部に突出して設けられる一対の取付片によって、外部と連通されることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
   

Images