JP2012123947A - 照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】光源を収めた空間の結露を簡単な構造で防止できる照明器具を提供すること。
【解決手段】ＬＥＤ１７を収めた灯体１０の前面開口１５の周縁にパッキン１９を設け、当該パッキン１９に前記ＬＥＤの光を透過する透光板たる前面グローブ２０を支持し、当該パッキン１９を前記前面開口１５の周縁に係合する前面枠体１１で挟み込んで固定したシール構造２２を備え、前記パッキン１９は、少なくとも２枚の前記透光板たる前面グローブ２０及び内側前面グローブ２５を支持し、前面グローブ２０及び内側前面グローブ２５の間に結露防止用の空気層２３を設けるとともに、前記灯体１０の内側面１０Ｂと前記ＬＥＤ１７との間に結露防止用の空気層２４を形成する筒状部２７を一体に備える水中照明器具１を構成とした。
【選択図】図３

Description

本発明は、シール構造を有した照明器具に関する。

近年、公園の噴水等の水中に照明器具を設置した水中照明や、公園等の地中に照明器具を埋設した地中埋込照明が行われている。このような水中や地中に設置される照明器具は、内部部品を水分から保護するために必要な防浸、防雨のためのシール構造を備えている（例えば、特許文献１、及び特許文献２参照）。
このようなシール構造を備えた照明器具にあっては、内部の気密性が比較的高いことから内部に結露が生じ易い。そこで従来、透光パネル及びパッキン枠で形成した空間に光源を配置し、この空間を無大気層とすることで結露を防止する技術（例えば、特許文献３参照）などの各種の結露防止技術が提案されている。

特開２００８−７１６５１号公報 特開２００７−５９１０１号公報 特開２００５−１９１１０号公報

しかしながら、従来の結露防止技術は、結露防止のための構造や製造が複雑である、という問題がある。一方で、結露防止が不十分であると、例えば光源にＬＥＤ等の発光素子を用いた場合、発光素子を半田付けで実装した実装基板の半田部分が劣化し、寿命が短くなるといった問題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、光源を収めた空間の結露を簡単な構造で防止できる照明器具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、光源を収めた灯体の開口周縁にパッキンを設け、当該パッキンに前記光源の光を透過する透光板を支持し、当該パッキンを前記開口周縁に係合する枠体で挟み込んで固定したシール構造を備え、前記パッキンは、少なくとも２枚の前記透光板を支持し、前記透光板の間に結露防止用の空気層を設けるとともに、前記灯体の内側面と前記光源との間に結露防止用の空気層を形成する筒状部を一体に備えることを特徴とする照明器具を提供する。

また本発明は、上記照明器具において、前記枠体による押圧によって前記筒状部の先端が前記光源を収めた光源収容部の底面に密着することを特徴とする。

また本発明は、上記照明器具において、前記灯体の背面に蓋体を設け、前記灯体と蓋体との間に、当該灯体と同一素材から形成されたスペーサを着脱自在に設けたことを特徴とする。

本発明は、ＬＥＤ光源を収めた灯体と、前記灯体にアームを介して首振り自在に支持するベース体と、を備え、前記ベース体には、外部電源の電力から前記ＬＥＤ光源の点灯用電力を生成し前記灯体に供給する電源装置を収めたことを特徴とする水中照明器具を提供する。
また本発明は、上記水中照明器具において、前記ベース体には、送り配線を導出する送り配線導出部を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、灯体の開口周縁の側には、２枚の透光板によって結露防止用の空気層が設けられ、なおかつ、灯体の内側面と光源との間にも結露防止用の空気層が設けられることから、光源を収めた光源収容空間が結露防止用の空気層で包囲されることとなり、光源収容空間内の結露を高い性能で防止できる。また、これらの結露防止用の空気層は、パッキンと、このパッキンが支持する２枚の透光板とにより形成されることから、透光板を支持するパッキンを灯体に組み付けるだけの簡単な構造で、上記の高い結露防止性能が実現できる。

本発明の実施形態に係る水中照明器具の斜視図である。 水中照明器具の正面、側面及び背面を示す三面図である。 パッキンを拡大して示す断面図である。 陸上仕様に構成した器具本体の構成を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る水中照明器具１の斜視図である。図２は、水中照明器具１の正面、側面及び背面を示す三面図である。
水中照明器具１は、例えば噴水や水族館の水槽内、或いは海底に沈めて設置され、水中（水面下）から水面上の物体を投光照明する用途に用いられるものであり、同図に示すように、外部電源から点灯用電力を生成する電源装置３０（図２）を収容した電源ボックスとしてのベース体２と、電源装置３０の点灯用電力で点灯する器具本体３とを備えている。
これらベース体２及び器具本体３は、海中での使用に耐え得るように、熱伝導性の他に耐食性にも優れた材料で形成されており、本実施形態では、ＪＩＳ Ｈ ５３０２（１９９０）「アルミニウム合金ダイカスト」で規定されているＡＤＣ６を用いて形成されている。

ベース体２は、略円盤状の部材であり、その上面に器具本体３を首振り自在に支持するアーム４がボルト５で回転調整可能に固定されている。このベース体２は、器具本体３を水中底面で安定的に保持する程度の重さを有し、また、その底面には、水中底面にベース体２を安定的に取り付ける取付金具３１が固定されている。また、ベース体２の背面には、外部電源から延びる電線をベース体２に導入する外部電源用電線導入部６、及び、電源装置３０の点灯用電力を灯体１０に伝送する点灯用電線８を導出する点灯用電線導出部７が設けられている。また、この水中照明器具１は、いわゆる送り配線により外部電源に対して複数個が直列に接続可能に構成されている。すなわち、ベース体２の背面には、外部電源から供給された電力を伝送する送り配線用の電線を導出する送り配線導出部９が更に設けられており、この送り配線導出部９の電線を他の水中照明器具１の外部電源用電線導入部６に導入することで、複数個の水中照明器具１が送り配線接続される。かかる送り配線接続により外部電源の電力が各水中照明器具１に安定的に伝送されることから、外部電源から最遠方の水中照明器具１までの設置距離を従来よりも延長することができる。これにより、外部電源を陸上に設置した場合でも、外部電源からより遠い所に水中照明器具１を配置することができる。

器具本体３は、図１及び図２に示すように、円筒状の筐体である灯体１０と、この灯体１０の前面開口１５にネジ止め固定される前面枠体１１と、灯体１０の背面にネジ止め固定される背面蓋体１２とを備え、これら灯体１０、前面枠体１１、及び背面蓋体１２によって器具本体３の筐体１４が構成されている。上述のように、水中照明器具１は、海中等の腐食性の高い環境での使用に耐え得るように、この筐体１４は耐食性に優れた上記ＡＤＣ６を用いてアルミダイカスト成型により形成されている。かかる材料は熱伝導性にも優れるものである。

図２に示すように、背面蓋体１２は、ベース体２から延びる点灯用電線８を導入するための点灯用電線導入部１３が設けられている。
また灯体１０は、前面開口１５を有した有底の筒体であって、その底面１０Ａには板状のＬＥＤ基板１６が密着固定され、このＬＥＤ基板１６には反射体１８が固定されている。この灯体１０の背面５０の縁部に設けられたネジ溝に背面蓋体１２を図示せぬＯリングを挟んで螺合させることで、これら灯体１０と背面蓋体１２との間がシールされている。点灯用電線導入部１３から背面蓋体１２に導入された点灯用電線８は、灯体１０の背面５０に設けられた配線引込用の孔（図示せず）を通して灯体１０の中に引き込まれる。上述の通り、灯体１０と背面蓋体１２との間がシールされることで、配線引込用の孔のシール性が低くとも灯体１０への水の浸入が防止される。
ＬＥＤ基板１６は、発光素子たるＬＥＤ１７を半田により実装するものであり、本実施形態では、６個のＬＥＤ１７がＬＥＤ基板１６の上に略等間隔に実装されている。各ＬＥＤ１７の発熱を効率良く灯体１０に伝導すべく、ＬＥＤ基板１６には熱伝導性、及び絶縁性に優れたセラミック基板が用いられている。

ＬＥＤ１７は、平面視矩形状に形成された側面視薄板状の素子であり、上面全体から白色光を平面状に放射する白色ＬＥＤである。上述の通り、この水中照明器具１は、噴水や水槽、或いは海中で用いられものであり、光出力が低いと水面に届く光が弱くなることから水面上の物体の投光照明に用いることができない。そこで、各ＬＥＤ１７には、水中から水面上の投光照明が可能な程度の高出力のものが用いられる。このような高出力なＬＥＤ１７を内蔵した場合でも、この器具本体３では、ＬＥＤ基板１６を熱伝導性に優れたセラミック基板で構成し、当該ＬＥＤ基板１６を灯体１０の底面１０Ａに密着させているため、ＬＥＤ１７の熱がＬＥＤ基板１６を通じて灯体１０に伝導し、この灯体１０を含む筐体１４の全表面から水中に効率良く放熱され、内部の温度上昇が抑えられている。
反射体１８は、ＬＥＤ基板１６を覆って設置された例えばアルミニウムから成るものであり、ＬＥＤ１７に対応して開口し、所望の配光を形成する凹状（本実施形態では円錐状）の反射面１８Ａが形成されている。

灯体１０の前面には、透光板としての円板状の前面グローブ２０が設けられており、この前面グローブ２０は、水中の水圧に耐え得るように強化ガラスで形成されている。この前面グローブ２０の取付構造について詳述すると、器具本体３は、灯体１０の前面開口１５の周縁に設けられる環状の弾性を有する樹脂製のパッキン１９を備え、このパッキン１９に前面グローブ２０が支持されている。

図３は、パッキン１９を拡大して示す図断面である。
同図に示すように、パッキン１９の内側面には全周に亘って支持溝２１が形成されており、この支持溝２１に前面グローブ２０の縁部を嵌め込んで支持する。このパッキン１９は、環状の前面枠体１１と灯体１０の前面開口１５の周縁との間に挟み込まれて押圧状態で固定され、かかるパッキン１９と、前面枠体１１及び灯体１０とにより水の侵入を防ぐシール構造２２が構成されている。

灯体１０にあっては、前面開口１５が前面グローブ２０によって閉塞されることで、これら前面グローブ２０と灯体１０によって、光源たるＬＥＤ１７を収めた光源収容空間が形成される。
ここで、器具本体３を水中に設置し点灯させると、光源収容空間内の温度が上昇し、点灯前の光源収容空間内の湿気が、ＬＥＤ１７の発熱による高温状態と水中の冷却による器具本体３の低温状態の温度差によって前面グローブ２０の内面及び灯体１０の内面に結露が生じる。
そこで本実施形態では、図２及び図３に示すように、前面グローブ２０及び灯体１０のそれぞれの内側に結露防止用の空気層２３、２４を設け、光源収容空間を空気層２３、２４で包囲することによって結露の発生を防止することとしている。以下、かかる構造について詳述する。

図２及び３に示すように、器具本体３の前面には、前面グローブ２０の内側に、透光板たる円板状の内側前面グローブ２５が設けられている。この内側前面グローブ２５は、上記前面グローブ２０と同様に、パッキン１９の内側面に設けられた支持溝２６に縁部が嵌め込まれて支持される。これら前面グローブ２０、及び内側前面グローブ２５は、その間に結露を防止可能な空気層２３を形成する程度に離間して配置され、この空気層２３は、前面グローブ２０、内側前面グローブ２５、及びパッキン１９により密封される。

内側前面グローブ２５は、透明樹脂で形成されて軽量化が図られているとともに、水中照明器具１が実現する配光に応じた形状或いは素材で構成されている。すなわち、内側前面グローブ２５は、広角配光、狭角配光、及び中角配光のいずれかに適合した拡り角で透過光を広げるようなレンズ形状を成し、また、照射光を拡散させる場合には、内側前面グローブ２５に拡散効果を有する樹脂材が用いられる。
かかる内側前面グローブ２５を備えることで、前面グローブ２０との間に結露防止用の空気層２３を形成し、なおかつ、内側前面グローブ２５のレンズ形状により反射体１８による配光制御を簡単に補うことができる。

また、図３に示すように、パッキン１９には、灯体１０の内側面１０Ｂから離間して底面１０Ａに向かって延びる筒状部２７が一体に設けられており、この灯体１０の内側面１０Ｂと筒状部２７との間に、結露を防止可能な空気層２４が形成される。この筒状部２７の先端部２７Ａは、前面枠体１１のネジ止めによりパッキン１９が押圧されたときに灯体１０の底面１０Ａに押圧状態で密着し、これにより灯体１０の内側面１０Ｂと筒状部２７との間の空気層２４が密封される。

そして、これら空気層２３、２４で光源収容空間の前面及び側方の両方が包囲されるため、前面側の前面グローブ２０、及び側方の灯体１０の内側面１０Ｂのそれぞれでの結露発生を防止でき、結露から光源収容空間をより高いレベルで保護することができる。また、これにより、結露の影響によるＬＥＤ基板１６の半田の劣化を無くすことができる。
さらに、かかる空気層２３、２４が、前面グローブ２０及び内側前面グローブ２５を支持したパッキン１９を灯体１０に組み付けるだけで形成されるため、簡単な構成でありながらも高いレベルで結露を防止できる。
これに加え、前掲図２に示すように、背面蓋体１２が灯体１０の背面５０との間に空気層５２を形成する凹部１２Ａを有する、いわゆる椀型に形成されているため、光源収容空間の前面及び側方のみならず、背面も包囲することから、略全方位が空気層２３、２４、５２で囲まれることとなり、結露防止効果をより高めることができる。

また、このパッキン１９にあっては、前面枠体１１のネジ止めに伴って筒状部２７が灯体１０の底面１０Ａを押圧することで、前面グローブ２０及び内側前面グローブ２５を支持する支持溝２１、２６も押圧されることから、前面グローブ２０及び内側前面グローブ２５と支持溝２１、２６との間のシール性が高められ、空気層２３をより気密に保持し結露防止性能を高めることができる。

ところで、水中照明器具１は、器具本体３の筐体１４は周囲の水によって常に冷却されるため、筐体１４の熱容量が小さくとも器具本体３の内部の温度が抑えられることから、筐体１４の厚みや大きさは、陸上で使用する場合に比べて薄くなっている。換言すれば、水中照明器具１を陸上で使用するには放熱性能が足りず、そのままで使用することはできない。
しかしながら、水中照明器具１にパーツを追加するだけで陸上使用可能な照明器具が構成できれば、製造部品の共通化を図ることができ、製造コストや管理の面で大きなメリットが得られる。
そこで、本実施形態では、器具本体３の筐体１４に、熱容量増量用の部材を装着することで、陸上での使用に耐え得る熱容量を筐体１４にもたせることとしている。

図４は、陸上仕様の器具本体３の構成を示す図である。
なお、水中照明器具１のベース体２の構成については、陸上仕様でも共通であるため、図示及び説明を省略する。
器具本体３は、上述の通り、灯体１０の背面にネジ止めされた背面蓋体１２とを備えており、陸上仕様とする場合には、この背面蓋体１２と灯体１０との間に挟み込まれる無垢のスペーサ４０を備えている。このスペーサ４０は灯体１０と同一径の円柱状を成し、スペーサ４０を装着したときには、図２に示す灯体１０を背面側に延長した外観となり、スペーサ４０が目立たないようになっている。またスペーサ４０は、灯体１０と同一の素材でアルミダイカスト成型されており、灯体１０との接触面での熱抵抗が低く抑えられており、灯体１０を通じてＬＥＤ１７の発熱が良好に伝導される。
また、スペーサ４０と灯体１０との間は、スペーサ４０を灯体１０の背面５０の縁部に設けられたネジ溝に図示せぬＯリングを挟んで螺合させることでシールされており、またスペーサ４０と背面蓋体１２との間も同様に、スペーサ４０を背面蓋体１２の縁部に設けられたネジ溝に図示せぬＯリングを挟んで螺合させることでシールされている。
さらに、スペーサ４０には、点灯用電線導入部１３から背面蓋体１２に導入された点灯用電線８を灯体１０の背面５０に設けられた配線引込用の孔（図示せず）に通すための貫通孔（図示せず）が設けられており、上述の通り、スペーサ４０と、灯体１０及び背面蓋体１２とのそれぞれの間がシールされることで、これら配線引込用の孔、及び貫通孔から灯体１０への水の浸入が防止される。
なお、スペーサ４０と灯体１０の背面５０との間のシール性を高めるべく、これらの間に放熱性シートを介在させ、シール性と放熱性とを高める構成としても良い。

そして、このようなスペーサ４０を灯体１０に装着することで、器具本体３の筐体１４の熱容量を簡単に増加させることができ、陸上で使用時でも内部の温度が抑えられる器具として構成できる。すなわち製造時には、陸上用の照明器具の場合にスペーサ４０を灯体１０に装着するだけで良いので、水中照明器具１と部品の共通化を図ることができ、また簡単に組み立てが容易となる。
さらに、この筐体１４においては、放熱フィンではなく筐体１４の熱容量を増加させることで内部の温度を抑える構成としているため、無風状態下であっても、内部の温度を適切な温度に維持することができる。また放熱フィンの場合には、ゴミ等が詰まることにより冷却能力が低下することから清掃等のメンテナンス作業が必要となるが、本実施形態の筐体１４では、そのような能力低下が生じることがないため、清掃をせずとも内部の温度を長期に亘り安定して抑えることができる。

なお、水中照明器具１にあっては、上述の通り、筐体１４が耐食性、及び防水性に優れていることから、例えば温泉地にも設置して使用できる。
また、地中に埋設した筒体に、陸上仕様に構成した水中照明器具１を配置して、地中埋め込み型の照明器具として使用することもできる。

以上説明したように、本実施形態によれば、器具本体３の灯体１０の前面開口１５の周縁の側に、２枚の透光板たる前面グローブ２０、及び内側前面グローブ２５によって結露防止用の空気層２３を設け、なおかつ、灯体１０の内側面１０Ｂと光源たるＬＥＤ１７との間にも筒状部２７によって結露防止用の空気層２４を設ける構成とした。
この構成により、ＬＥＤ１７を収めた光源収容空間が結露防止用の空気層２３、２４で包囲されることとなり、光源収容空間内の結露を高いレベルで防止できる。また、これらの結露防止用の空気層２３、２４は、パッキン１９と、このパッキン１９が支持する２枚の前面グローブ２０、及び内側前面グローブ２５とにより形成されることから、これら前面グローブ２０、及び内側前面グローブ２５を支持したパッキン１９を灯体１０に組み付けるだけの簡単な構造で、上記の高い結露防止性能が実現できる。

また本実施形態によれば、前面枠体１１による押圧によってパッキン１９の筒状部２７の先端部２７Ａが光源収容部の底面１０Ａに密着する構成とした。
これにより、灯体１０の内側面１０Ｂとの間の空気層２４が密封され、結露防止性能が高められる。さらに、筒状部２７が光源収容部の底面１０Ａに密着することで、パッキン１９が前面グローブ２０、及び内側前面グローブ２５を支持する箇所も押圧されることから、これら前面グローブ２０及び内側前面グローブ２５の間の空気層２３の気密性が向上し、結露防止性能が高められる。

また本実施形態によれば、灯体１０の背面に背面蓋体１２を設け、前記灯体１０と背面蓋体１２との間に、当該灯体１０と同一素材から形成されたスペーサ４０を着脱自在に設ける構成としたため、水中照明器具１にスペーサ４０を装着するだけで、陸上での使用に耐え得る冷却性能を有した照明器具を簡単に構成できる。

なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能であることは勿論である。

１ 水中照明器具（照明器具）
２ ベース体
３ 器具本体
１０ 灯体
１０Ａ 底面
１０Ｂ 内側面
１１ 前面枠体（枠体）
１２ 背面蓋体（蓋体）
１４ 筐体
１５ 前面開口
１６ ＬＥＤ基板
１７ ＬＥＤ（光源）
１８ 反射体
１９ パッキン
２０ 前面グローブ（透光板）
２１、２６ 支持溝
２２ シール構造
２３、２４、５２ 空気層
２５ 内側前面グローブ（透光板）
２７ 筒状部
２７Ａ 先端部
３０ 電源装置
４０ スペーサ

Claims (3)

1. 光源を収めた灯体の開口周縁にパッキンを設け、当該パッキンに前記光源の光を透過する透光板を支持し、当該パッキンを前記開口周縁に係合する枠体で挟み込んで固定したシール構造を備え、
   前記パッキンは、少なくとも２枚の前記透光板を支持し、前記透光板の間に結露防止用の空気層を設けるとともに、前記灯体の内側面と前記光源との間に結露防止用の空気層を形成する筒状部を一体に備えることを特徴とする照明器具。
2. 前記枠体による押圧によって前記筒状部の先端が前記光源を収めた光源収容部の底面に密着することを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
3. 前記灯体の背面に蓋体を設け、前記灯体と蓋体との間に、当該灯体と同一素材から形成されたスペーサを着脱自在に設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の照明器具。

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