JP2012195127A - Ｌｅｄ照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】熱伝導と空気の対流による熱伝達によって高い冷却効果を得ることができるＬＥＤ照明装置を提供すること。
【解決手段】放熱筐体２とその一端開口部を覆う透光性カバー３によって画成される空間Ｓ内にＬＥＤ光源４とリフレクタ５を収容するとともに、前記放熱筐体２の他端に口金６を取り付けて構成されるＬＥＤ照明装置１において、前記放熱筐体２と前記透光性カバー３及び前記口金６との嵌合部に、前記空間Ｓに連なる通気孔７，１１を形成する。又、前記通気孔７，１１をクランク状に形成する。更に、前記通気孔７，１１を周方向に複数形成する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）を光源として使用するＬＥＤ照明装置に関するものである。

ＬＥＤは高輝度で省電力、高寿命等の特長を有することから、近年、街路灯、道路灯等の他、一般照明用としてもＬＥＤを光源とするＬＥＤ照明装置が使用されるようになってきつつある。

ところで、ＬＥＤ照明装置はＬＥＤの発光によって発熱するため、これを効率良く冷却してＬＥＤの発光効率や寿命の低下を防ぐ必要がある。従来のＬＥＤ照明装置の冷却には放熱筐体に設けられた放熱フィンからの放熱が専ら採用され、放熱フィンの形状や数量の最適化、別体の放熱フィンの組み合わせ等によって放熱性能を高める工夫がなされている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−１６３９５５号公報

しかしながら、放熱フィンを用いた熱伝導による放熱だけでは冷却効果に限界があるという問題がある。特に、ＬＥＤ照明装置の筐体の内部は、他の伝導部材が電源等に電気的に接触することによるショート等の発生を回避するために密閉構造とされているため、放熱効果には限界があった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とする処は、熱伝導と空気の対流による熱伝達によって高い冷却効果を得ることができるＬＥＤ照明装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、放熱筐体とその一端開口部を覆う透光性カバーによって画成される空間内にＬＥＤ光源とリフレクタを収容するとともに、前記放熱筐体の他端に口金を取り付けて構成されるＬＥＤ照明装置において、前記放熱筐体と前記透光性カバー及び前記口金との嵌合部に、前記空間に連なる通気孔を形成したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記通気孔をクランク状に形成したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記放熱筐体と前記口金との嵌合部に形成された前記通気孔を、前記放熱筐体と前記ＬＥＤ光源のＬＥＤ基板に形成された孔を介して前記空間に連通させたことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記通気孔を周方向に複数形成したことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、放熱筐体と透光性カバー及び口金との嵌合部にそれぞれ形成された連通孔を介して筐体内の空間に空気が流入するとともに、空間から空気が流出するために空間内で空気の対流が発生し、この空気の対流による熱伝達と放熱筐体からの熱伝導による放熱の双方によってＬＥＤ照明装置が効率良く冷却されてその温度上昇が抑えられる。

請求項２記載の発明によれば、通気孔をクランク状（迷路状）に形成したため、外部から針金等の伝導部材を差し込んでも、この伝導部材が空間の内部まで届くことがなく、ＬＥＤ光源等に伝導部材が電気的に接触することによるショート等の不具合の発生が防がれる。

請求項３記載の発明によれば、放熱筐体と口金との嵌合部に形成された通気孔は、放熱筐体とＬＥＤ基板に形成された孔を介して空間に連通するため、該通気孔から空間への空気の流入又は空間からの空気の流出によって空間内に空気の対流が発生する。

請求項４記載の発明によれば、放熱筐体と透光性カバー及び口金との嵌合部に周方向に形成された複数の通気孔を介して空気が空間に対して周方向に均等に流出入するため、空間内に空気の強くて均一な対流が発生し、この空気の対流による熱伝達によってＬＥＤ照明装置が効率良く冷却される。

本発明に係るＬＥＤ照明装置の斜視図である。 本発明に係るＬＥＤ照明装置の正面図である。 本発明に係るＬＥＤ照明装置の平面図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。 図４のＢ部拡大詳細図である。 本発明に係るＬＥＤ照明装置の分解斜視図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係るＬＥＤ照明装置の斜視図、図２は同ＬＥＤ照明装置の正面図、図３は同ＬＥＤ照明装置の平面図、図４は図３のＡ−Ａ線断面図、図５は図４のＢ部拡大詳細図、図６は同ＬＥＤ照明装置の分解斜視図である。

本実施の形態に係るＬＥＤ照明装置１は、図４に示すように、カップ状の放熱筐体２とその一端（図４の上端）開口部を覆う円弧曲面状の薄い透明な透光性カバー３によって画成される空間Ｓ内にＬＥＤ光源４とリフレクタ５を収容するとともに、放熱筐体２の他端（図４の下端）に口金６を取り付けて構成されている。

上記放熱筐体２は、熱伝導性の高い樹脂又はアルミニウム等の金属によって一体に形成されており、透光性カバー３が嵌め込まれる開口部の周縁には、図６に示すように、透光性カバー３の周縁を嵌合保持するためのＬ字状に屈曲する複数（本実施の形態では９つ）の嵌合保持部２ａが周方向に適当な間隔で形成されており、これらの嵌合保持部２ａの間にはＬ字状の切欠き２ｂがそれぞれ形成されている。

従って、放熱筐体２の開口部の周縁に形成された複数の嵌合保持部２ａに透光性カバー３の周縁を嵌め込んで取り付ければ、図４及び図５に示すように、放熱筐体２と透光性カバー３との嵌合部にはＬ字状に屈曲したクランク状（迷路状）の通気孔７が周方向に複数（本実施の形態では９つ）形成され、空間Ｓは複数の通気孔７を介して外部に連通している。

前記透光性カバー３は光透過性の透明な樹脂によって一体成形されており、この透光性カバー３には、所望の配光が得られるように適宜レンズカットが施されたもの、又はレンズカットの無い素通しのものが使用されるが、レンズカットが施されたインナレンズを空間Ｓ内に別に設けても良い。

前記ＬＥＤ光源４は、図６に示すように円板状のＬＥＤ基板８の中央上面にＬＥＤチップ９を実装して構成されており、ＬＥＤ基板８のＬＥＤチップ９の周囲には複数（図示例では９つ）の矩形状の孔１０が同一円周上に等角度ピッチで形成されている。

又、前記リフレクタ５は、中央部に漏斗状に窪んだ反射面５ａを備えており、この反射面５ａはＬＥＤ光源４のＬＥＤチップ９から出射する光を図４の上方に向けて反射させる機能を果たすものであって、この反射面５ａには銀色塗装やアルミ蒸着等の反射処理が施されている。

更に、前記口金６は、不図示のソケットに螺着される金属製のネジ部６ａとその上部に被着されるテーパ筒状の樹脂部６ｂとで構成されており、樹脂部６ｂの周縁が放熱筐体２の他端部（図２及び図４の下端部）に嵌着されることによって該口金６が放熱筐体２の他端に取り付けられる。

ところで、図示しないが、放熱筐体２の下端部の口金６の嵌合部にも前記嵌合保持部２ａ及び切欠き２ｂと同様のＬ字状に屈曲する複数（本実施の形態では各９つ）の嵌合保持部と切欠きがそれぞれ形成されており、複数の嵌合保持部に口金６の樹脂部６ｂの上端外周を嵌め込んで取り付ければ、図４及び図５に示すように、放熱筐体２と口金６の樹脂部６ｂとの嵌合部にはＬ字状に屈曲したクランク状（迷路状）の通気孔が周方向に複数（９つ）形成され、空間Ｓは複数の通気孔１１を介して外部に連通している。

ここで、図４及び図５に示すように、放熱筐体２には複数（本実施の形態では９つ）の孔１２が上下方向に形成されており、これらの孔１２はＬＥＤ基板８に形成された同数の前記孔１０と前記通気孔１１にそれぞれ連通している、従って、空間Ｓは、ＬＥＤ基板８に形成されたと孔１０と放熱筐体２に形成された孔１２及び通気孔１１を介して外部に連通している。

而して、以上のように構成されたＬＥＤ照明装置１がその口金６を不図示のソケットにねじ込むことによって不図示の電源に電気的に接続され、ＬＥＤ光源４のＬＥＤチップ９に電流が供給されると、該ＬＥＤチップ９が起動されて発光し、その光はリフレクタ５の反射面５ａによって図２及び図４の上方へと反射され、透光性カバー３を通過して上方へと出射して照明に供される。

ところで、ＬＥＤチップ９は発光によって発熱するが、その熱の一部は放熱筐体２へと伝導し、該放熱筐体２の表面から外部へと放熱される。又、本実施の形態では、放熱筐体２と透光性カバー３及び口金６との嵌合部にそれぞれ形成された連通孔７，１１を介して放熱筐体２内の空間Ｓに空気が流入するとともに、空間Ｓから空気が流出するために空間Ｓ内で空気の対流が発生し、この空気の対流による熱伝達によって熱が外部へと散逸される。この結果、ＬＥＤ照明装置１は、放熱筐体２からの放熱と空間Ｓ内での空気の対流による熱伝達によって効率良く冷却されてその温度上昇が抑えられる。

そして、本実施の形態では、放熱筐体２と透光性カバー３及び口金６との嵌合部にそれぞれ形成された連通孔７，１１をクランク状（迷路状）に形成したため、図５に示すように外部から針金等の伝導部材１３を差し込んでも、この伝導部材１３が空間Ｓの内部まで届くことがなく、ＬＥＤ光源４等に伝導部材１３が電気的に接触することによるショート等の不具合の発生が防がれる。

更に、本実施の形態では、放熱筐体２と透光性カバー３及び口金６との嵌合部に通気孔７，１１を周方向に複数（本実施の形態では９つ）形成したため、これら複数の通気孔７，１１を介して空気が空間Ｓに対して周方向に均等に流出入することとなり、この結果、空間Ｓ内に空気の強くて均一な対流が発生し、この空気の対流による熱伝達によってＬＥＤ照明装置１が一層効率良く冷却される。

本発明は、一般照明灯具や街路灯、道路灯等の主に屋外照明灯具に対して好適に適用可能である。

１ ＬＥＤ照明装置
２ 放熱筐体
２ａ 放熱筐体の嵌合保持部
２ｂ 放熱筐体の切欠き
３ 透光性カバー
４ ＬＥＤ光源
５ リフレクタ
５ａ リフレクタの反射面
６ 口金
６ａ 口金のネジ部
６ｂ 口金の樹脂部
７ 通気孔
８ ＬＥＤ基板
９ ＬＥＤチップ
１０ ＬＥＤ基板の孔
１１ 通気孔
１２ 放熱筐体の孔
１３ 伝導部材
Ｓ 空間

Claims (4)

1. 放熱筐体とその一端開口部を覆う透光性カバーによって画成される空間内にＬＥＤ光源とリフレクタを収容するとともに、前記放熱筐体の他端に口金を取り付けて構成されるＬＥＤ照明装置において、
   前記放熱筐体と前記透光性カバー及び前記口金との嵌合部に、前記空間に連なる通気孔を形成したことを特徴とする形成したことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
2. 前記通気孔をクランク状に形成したことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ照明装置。
3. 前記放熱筐体と前記口金との嵌合部に形成された前記通気孔を、前記放熱筐体と前記ＬＥＤ光源のＬＥＤ基板に形成された孔を介して前記空間に連通させたことを特徴とする請求項１又は２記載のＬＥＤ照明装置。
4. 前記通気孔を周方向に複数形成したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のＬＥＤ照明装置。
   

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