JP2017076625A - Ｌｅｄ照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤ素子で発生した熱を、点灯回路を構成する電子部品に伝熱させず、該電子部品の劣化を防ぎ、なおかつＬＥＤ素子で発生した熱を、照明装置の外部に効率的に放熱させられる屋外灯を提供する。【解決手段】ＬＥＤ基板２を収容したＬＥＤランプ本体を、熱伝導性の取付手段で、被取付体に取り付けるＬＥＤ照明装置において、ＬＥＤランプ本体の外殻は、下面が開口した筺体１１と、該下面開口を覆う透光性カバー１２とを有する。ＬＥＤランプ本体から透光性カバーを通して光が照射される方向である開口側を下方向として上下方向と規定し、上下方向に垂直な方向を左右方向と規定するとき、取付手段が当該筺体の左右方向の一方側に固定され、ＬＥＤ基板がＬＥＤランプ本体の左右方向の他方側に配置され、ＬＥＤランプ本体の内部に、取付手段の一端側が挿入され、取付手段の一端側に、ＬＥＤ基板が熱伝導可能に接合される。【選択図】図５

Description

本発明は、屋外の支柱等に取り付けられるＬＥＤ照明装置に関し、特に放熱性に優れたＬＥＤ照明装置に関する。

近年、環境意識の高まりから、省電力化に優れたＬＥＤ素子を光源に使用したＬＥＤ照明装置が盛んに用いられるようになってきており、屋外の支柱等に取り付けられる道路灯、駐車場灯、防犯灯などにも使用されるようになってきている。一方、このような屋外灯には、高輝度のＬＥＤ素子が使用されるため、点灯時ＬＥＤ素子が高温になり、明るさ低下や、使用可能時間が短くなる等の問題が生じるため、ＬＥＤ素子の放熱を改善した照明器具が開発されている。

特許文献１に記載されている道路用照明器具では、金属製の取付板と、前記取付板の一端部側に配置されるＬＥＤユニットと、前記取付板の他端部側に配置される電源ユニットと、本体外側から内側に臨むように取り付けられる金属製のアームとを備え、前記取付板は、前記アームに固定されている。
また特許文献２に記載されているＬＥＤ照明灯では、複数個のＬＥＤ素子を有するＬＥＤ光源体と、前記ＬＥＤ光源体が取り付けられた放熱体とを備えており、前記放熱体の全長が蛍光灯規格に対応して設定されており、前記放熱体の長手方向両端部に、既存の蛍光灯器具のソケット部に係脱可能な端子状係合部を有している。

特開平２０１１−２４９１１０ 特開平２０１２−９３１６

しかしながら、特許文献１に記載されている道路灯では、金属製の取付板の片面にＬＥＤユニットが取り付けられ、その裏面に電源ユニットが取り付けられるため、ＬＥＤユニットから、電源ユニットに熱が伝導し、電源ユニットにある電子部品を劣化させる虞がある。
特許文献２に記載されているＬＥＤ照明灯においても、同公報の段落００２４や、図１から図４に示されているように、ＬＥＤ光源体が取り付けられた放熱体の裏側に点灯回路が取り付けられているため、ＬＥＤ素子からの熱が点灯回路に伝熱しやすく、電子部品の劣化を招く虞がある。

本発明は、以上のような課題を解決するため鋭意検討した結果なされたものであり、ＬＥＤ素子で発生した熱を、点灯回路を構成する電子部品に伝熱させず、該電子部品の劣化を防ぎ、なおかつＬＥＤ素子で発生した熱を、照明装置の外部に効率的に放熱させることによって、明るさが低下せず、長寿命なＬＥＤ照明装置を提供するものである。

本発明の一態様におけるＬＥＤ照明装置は、ＬＥＤ素子を実装したＬＥＤ基板を収容したＬＥＤランプ本体を、熱伝導性の取付手段で、屋外に設けられた支柱や壁面などの被取付体に取り付けるＬＥＤ照明装置において、当該ＬＥＤランプ本体の外殻は、下面が開口した筺体と、該下面開口を覆う透光性カバーとを有し、当該ＬＥＤランプ本体を構成する筺体において、当該ＬＥＤランプ本体から当該透光性カバーを通して光が照射される方向である当該開口側を下方向として上下方向と規定し、当該上下方向に垂直な方向を左右方向と規定するとき、当該取付手段が当該筺体の左右方向の一方側に固定され、当該ＬＥＤ基板が当該ＬＥＤランプ本体の左右方向の他方側に配置され、当該ＬＥＤランプ本体の内部に、当該取付手段の一端側が挿入され、当該取付手段の一端側に、当該ＬＥＤ基板が熱伝導可能に接合されていることを特徴とする。

本発明の他の態様におけるＬＥＤ照明装置にあたっては、前記ＬＥＤランプ本体の外殻は樹脂材料で形成されており、前記点灯回路基板は、樹脂製の電源ボックスに収容され、前記電源ボックスは、前記ＬＥＤランプ本体の外郭に取り付けられており、かつ前記電源ボックスと前記取付手段との間には、空間部が形成されていることを特徴とするものである。

本発明の他の態様におけるＬＥＤ照明装置にあたっては、前記点灯回路基板と、前記電源ボックスの内壁面との間に空間部が形成されていることを特徴とするものである。

本発明の他の態様におけるＬＥＤ照明装置にあたっては、前記電源ボックスに、通風用の貫通孔が形成されていることを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によれば、ＬＥＤ素子で発生した熱は、熱伝導性の取付手段に伝導し、ＬＥＤランプ本体の外に放熱され、かつ該点灯回路基板と取付手段の間には断熱するための空間があり、電子部品の熱劣化が防止されるので、明るさが低下せず、長寿命なＬＥＤ照明装置を提供できる。

本発明の他の態様におけるＬＥＤ照明装置によれば、前記ＬＥＤランプ本体の樹脂製外殻に樹脂製電源ボックスが取り付けられており、なおかつ前記電源ボックスと前記取付手段との間には、断熱性の空間があるので、ＬＥＤで発生した熱が更に点灯回路基板には伝導しにくくなっており、電子部品の熱劣化が抑制される。

本発明の他の態様におけるＬＥＤ照明装置によれば、点灯回路基板で発生した熱が、対流と循環によって周囲の空間に放熱され、電気部品の温度上昇が抑制される。

本発明の他の態様におけるＬＥＤ照明装置によれば、電子部品で発生した熱で暖められた空気が上昇し、電源ボックスの上面に形成された貫通孔を通って、前記取付手段や、前記ＬＥＤランプ本体の外殻に達し放熱され、冷却された空気が下降し、電源ボックスの下面に形成された貫通孔を通って、該電源ボックスに流入し電子部品が冷却されるので、更に電子部品の温度上昇が抑制される。

本実施形態に係わるＬＥＤ照明装置と被取り付け手段の外観図 本実施形態に係わるＬＥＤ照明装置の外観斜視図 本実施形態に係わるＬＥＤランプ本体の背面図 本実施形態に係わるＬＥＤ照明装置のＸ−Ｘ線断面図 本実施形態に係わる支持手段近傍のＸ−Ｘ線拡大断面斜視図 本実施形態に係わる電源ボックス近傍のＹ−Ｙ線、Ｚ−Ｚ線拡大断面斜視図 本実施形態に係わるＬＥＤ照明装置の分解斜視図

以下に本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお本実施形態は一例であり、これに限定されるものではない。図１は、本実施形態のＬＥＤ照明装置１００が被取付手段である支柱２００に取り付けられた外観図である。図２は、本実施形態に係わるＬＥＤ照明装置１００の外観斜視図である。図３は、本実施形態に係わるＬＥＤランプ本体１０の背面図である。図４は、本実施形態に係わるＬＥＤ照明装置１００のＸ−Ｘ線断面図である。図５は、本実施形態に係わる支持手段近傍のＸ−Ｘ線拡大断面斜視図である。図６は、本実施形態に係わる電源ボックス近傍のＹ−Ｙ線、Ｚ−Ｚ線拡大断面斜視図である。図７は、本実施形態に係わるＬＥＤ照明装置１００の分解斜視図である。

本実施形態に係わるＬＥＤ照明装置１００は、被取付手段である屋外に設けられた支柱２００に取り付けて使用される防犯灯であり、ＬＥＤランプ本体１０と、該ＬＥＤランプ本体１０を、支柱２００へ取り付けるための取付手段であるアーム２０とを備えている。なお被取付体は、支柱に限らず壁面、枠体等であってもよい。

ＬＥＤランプ本体１０の外郭は、下面開口の筐体１１と、該下面開口を覆う透光性カバー１２とから構成されている。ＬＥＤランプ本体１０の内部には、複数のＬＥＤ素子１を実装したＬＥＤ基板２と、ＬＥＤ基板２を載置する支持板３と、電子部品４が実装された点灯回路基板５を内蔵した電源ボックス６とが、概略収容されている。

アーム２０は鋼板を使用して、該アーム２０の断面が、アーム下面２１と２つのアーム側面２２、２３とからなるコの字形状で、被取付手段にヘの字状に屈曲するように成形されている。図１に示すように、アーム２０の一端側は、該アーム２０の開口部が上側を向くように、ＬＥＤランプ本体１０挿入されて固定され、他端側は、簡易取付金具２１０を使用して支柱２００に取り付けられる。

筐体１１は、ポリブチレンテレフタレート樹脂を用いて、細長い船形に成形されている。この筐体１１には、支柱２００に取り付けた時に、被照射面となる路面と対向する側に、略直方体形状の枠体で囲われた開口面が形成されている。また図３に示すように、支柱２００に対向する筐体１１の背面側の外殻には、アーム２０の断面形状に対応した上側にコの字が向いたコ字形の貫通スリット１３（図３の斜線部分）が備えられている。
アーム２０は、貫通スリット１３に、アーム２０の先端部が挿入されて、ＬＥＤランプ本体１０に固定される。本実施形態では、アーム２０は、筐体１１の長手方向の半分程度まで挿入されているが、全長に渡るように挿入されていてもよい。

透光性カバー１２は、ポリカーボネート樹脂を使用して船形に成形され、ＬＥＤ基板２を覆うように、筐体１１に取り付けられている。

ＬＥＤ素子１としては公知の種々のＬＥＤを用いることができる。本実施形態では、照明用の白色光を発光する高輝度タイプのＬＥＤ素子を用いている。またチップオンボード型のＬＥＤモジュールを使用してもよい。

ＬＥＤ基板２は、長尺の平板で公知のガラスエポキシ基板、金属基板、セラミックス基板等のプリント基板が用いられる。本実施形態では、電気絶縁樹脂で被覆された金属基板からなるプリント基板が用いられ、片面にＬＥＤ素子１が実装されている。更に各ＬＥＤ素子１を覆うように、ＬＥＤ基板２上に、所望の配光が得られるように複数のレンズ７が配置され、レンズ固定部材８で固定されている。

支持板３は、長尺形状のアルミニウム製の平板が使用され、図７に示すように、ＬＥＤ基板載置面３１と、該ＬＥＤ基板載置面の３辺から透光性カバー側に延出した３面３２とからなる下方開口の箱体として成形されている。ＬＥＤ基板載置面３１にＬＥＤ基板２が接合され、図５に示したように該支持板３の短辺側の一端が、アーム下面２１の先端部に接合され、図示していないネジで固定されている。ＬＥＤ素子１で発生した熱は、筐体１１が樹脂製で熱伝導性が小さいので、主に高熱伝導性の支持板３を通って、同様に高熱伝導性のアーム２０に伝導し、ＬＥＤランプ本体１０の外に放熱される。また透光性カバー１２側に延出した３面３２によって、支持板３の放熱面積が増加しており、ＬＥＤ素子１の放熱性が増している。

点灯回路基板５は、平板状のプリント基板であり、ＬＥＤ基板２と平行になるように、電源ボックス６に収納されている。電源ボックス６は略直方体のポリブチレンテレフタレート製のボックスで、点灯回路基板５が載置される電源ボックス本体６１と、電源ボックス蓋体６２とから構成されている。該電源ボックス６は、図５に示すように、アーム下面２１と、透光性カバー１２との間で、支柱２００に近い側に配置されている。すなわち、支柱２００に近い側の筐体１１の長手方向３分の１程度の部分に、電源ボックス６が配置され、残りの３分の２程度の部分に支持板３が配置されている。なお電源ボックス本体６１は、筐体１１の上面内壁から起立された電源ボックス固定ボス１４に設けられた孔に、図示していないネジで固定されている。

図６に示すように、電源ボックス固定ボス１４の軸長と、アーム２０の先端側が挿入されるアーム先端挟持部１５との厚みとによって、アーム２０と、電源ボックス６との間には、第１の空間部Ａが形成されており、電源ボックス６は、アーム２０に直接接触しないようになっている。なお、電源ボックス６の位置は、アーム下面２１と、筐体１１の上面内壁との間に位置していてもよく、また点灯回路基板５と電源ボックス６とが逆に配置されていてもよい。その場合も電源ボックス６は、アーム２０に接触しないように固定される。

また、電源ボックス本体６１の上面内壁から点灯回路基板支持突起６３が４隅に形成されており（図６、図７に一部が示されている）、点灯回路基板４と、電源ボックス本体６１との間に第２の空間Ｂが形成されている。これらの第１の空間部Ａと、第２の空間部Ｂと、樹脂製の電源ボックス６と、該電源ボックス６が樹脂製筐体１１に固定されていることによって、ＬＥＤ素子１で発生した熱が、点灯回路基板５に実装された電子部品４に伝導されず、電子部品４の温度上昇が抑制されている。また電子部品４は、空間部Ａ、空間部Ｂ、及び電源ボックス６内の空間に放熱されるので、温度上昇が抑えられている。

また、アーム２０の下側に電源ボックス６を配置し、更に電源ボックス本体６１の上側外壁と、電源ボックス蓋体６２の下側外壁に図示していない貫通孔を形成することによって、電子部品４で発生した熱で暖められた空気が上昇し、電源ボックス本体６１の前記貫通孔を通ってアーム２０に達し放熱し、冷却された空気が下降し、電源ボックス蓋体６２の前記貫通孔を通って、電源ボックス６に流入し電子部品４が冷却されるので、更に電子部品４の温度上昇が抑制される。

このように、本発明の伝熱経路によって、ＬＥＤ素子１で発生した熱は、電子部品４に伝わることなく、ＬＥＤランプ本体１０の外に放熱される。また電子部品４で発生した熱は対流によって放熱される。それによって、明るさが低下せず、長寿命なＬＥＤ照明装置１００を提供することができる。

１：ＬＥＤ素子
２：ＬＥＤ基板
３：支持板、３１：ＬＥＤ基板載置面、３２：延出した３面
４：電子部品
５：点灯回路基板
６：電源ボックス、６１：電源ボックス本体、６２：電源ボックス蓋体
６３：点灯回路基板支持突起
７：レンズ
８：レンズ固定部材
１０：ＬＥＤランプ本体
１１：筐体
１２：透光性カバー
１３：貫通スリット
１４：電源ボックス固定ボス
１５：アーム先端挟持部
２０：アーム（取付手段）
２１：アーム下面
２２、２３：アーム側面
１００：ＬＥＤ照明装置
２００：支柱（被取付手段）
２１０：簡易取付金具
Ａ：第１の空間部
Ｂ：第２の空間部

Claims (1)

1. ＬＥＤ素子を実装したＬＥＤ基板を収容したＬＥＤランプ本体を、熱伝導性の取付手段で、屋外に設けられた支柱や壁面などの被取付体に取り付けるＬＥＤ照明装置において、
   前記ＬＥＤランプ本体の外殻は、下面が開口した筺体と、該下面開口を覆う透光性カバーとを有し、
   前記ＬＥＤランプ本体を構成する筺体において、前記ＬＥＤランプ本体から前記透光性カバーを通して光が照射される方向である前記開口側を下方向として上下方向と規定し、前記上下方向に垂直な方向を左右方向と規定するとき、
   前記取付手段が前記筺体の左右方向の一方側に固定され、前記ＬＥＤ基板が前記ＬＥＤランプ本体の左右方向の他方側に配置され、
   前記ＬＥＤランプ本体の内部に、前記取付手段の一端側が挿入され、
   前記取付手段の一端側に、前記ＬＥＤ基板が熱伝導可能に接合され
   ていることを特徴としたＬＥＤ照明装置。

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