JP2019515422A

JP2019515422A - Ｌｅｄ照明器具

Info

Publication number: JP2019515422A
Application number: JP2018554710A
Authority: JP
Inventors: ドンカットーニ，
Original assignee: シャット−アール−シールドインコーポレイテッド
Priority date: 2016-04-25
Filing date: 2017-04-24
Publication date: 2019-06-06
Also published as: WO2017189395A1; EP3449182A1; EP3449182A4; US20200363027A1; US11092296B2; US20170307204A1; AU2022256220A1; AU2017257467A1; US10767849B2

Abstract

耐腐蝕性及び蒸気気密性を有する発光ダイオード（ＬＥＤ）照明器具。ＬＥＤ照明器具は、危険な場所又は領域での使用のために好適である。この照明器具は、上に外部ヒートシンクフィンが配置されたハウジングと、ハウジングの上に設置された駆動装置箱と、ハウジング内の、発光ダイオードを有する少なくとも一つの発光ダイオード印刷回路板とを含む。【選択図】図１

Description

関連出願の記載
本願は、２０１６年４月２５日に出願された米国仮出願６２／３２６８９９を優先権主張しており、前記出願の内容は、参照によって、その全体が完全にここに記載されているものとして組み入れられる。

発明の分野
本発明は、照明器具に関し、特に、蒸気気密性、防水性、耐腐蝕性、及び防爆性を有し、かつ危険な場所での使用のために好適なＬＥＤ照明器具に関する。

照明器具は通常、鋳造アルミニウムのハウジングから作られている。鋳造アルミニウムのハウジングは、光源によって発生された熱を放散（放熱）させるために、及び光源にエネルギーを電源から供給するために使用される。発光ダイオード（ＬＥＤ）照明器具の場合、ＬＥＤのジャンクション温度が、ＬＥＤの製造業者によって供給されるＬＭ８０データにおいて報告されている温度内に維持されることが極めて重要でありかつ必須である。もし温度が維持されずに許容可能なしきい値を超えると、ＬＥＤの寿命は、かなり短縮され、色特性が変化することがあり、ルーメン出力が減少する。

既存の鋳造アルミニウムの照明器具は、放熱のための良好な解決策である。なぜなら、アルミニウムは、良好な熱伝導性を有し、ＬＥＤ光源から熱を伝達してＬＥＤの所望のジャンクション温度を維持するからである。アルミニウムは、放熱性は良好であるが、耐腐蝕性はあまり良好でなく、設計上の制限を有し、しかも重い。

不十分に設計されたアルミニウムのヒートシンクハウジングを高出力のＬＥＤと共に使用すると、これらの問題の多くを生み出すことがある。

腐食は、アルミニウムの照明器具にとって、かなりの問題である。腐食に対する助けとして、アルミニウムの照明器具のコーティングにおける進歩があった。これは、高価な多段階コーティングを含むが、これらのコーティングは、特にコーティングが欠けた場合には、塩分及び他の種類の化学物質並びに汚染物質を有する環境において腐食をなおも受けやすい。これらのコーティング及びアルミニウムの照明器具は、保護コーティングを有さない照明器具の内側及び外側の両方から容易に劣化しやすい。アルミニウムのＬＥＤ照明器具のハウジングの別の欠点は、材料の費用、及び組み立てのための二次作業を行なう必要性である。

従って、耐腐蝕性の照明器具であって、高い費用及び高い重量を含むアルミニウムのＬＥＤ照明器具の有する既存の問題を解決する照明器具に対する必要性が存在する。

さらに、火災及び爆発は、製造工場及び他の産業上の設備では主要な安全上の関心である。「職業上の安全及び健康管理」（ＯＳＨＡ）などの規制団体があり、それらは、提示される危険の度合いに応じて潜在的に危険な状況を示す場所を分類するシステムを確立している。ＯＳＨＡＰｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ３０７３は、「危険場所」を、「爆発又は火災を生じるのに十分な量の引火性の液体、気体、蒸気、又は可燃性のダストが存在する領域」として定義している。これらの物質の爆発及び引火の可能性に対して保護するために、危険場所では、好適な設備が使用されなければならない。

国立電気規約（ＮＥＣ）及びカナダ電気規約（ＣＥＣ）は、「危険場所」を、「引火性の気体又は蒸気、可燃性のダスト、又は発火性の繊維もしくは飛散物の存在のために、正常な又は異常な条件において潜在的な危険（例えば、火災、爆発など）が存在しうる領域」として定義している。従って、ＵＬ分類（クラス１、区分１及び２、並びにクラス２、区分１及び２）に従って危険場所での使用のために定格化される及び／又は防爆性として定格化される耐腐蝕性の照明器具に対する必要性が存在する。

また、上述の問題を解決するだけでなく、高いルーメン出力からの熱を放散する能力を高めた耐腐蝕性の照明器具に対する必要性も存在する。

本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）照明器具に関する。ＬＥＤ照明器具は、耐腐蝕性であり、蒸気気密性であり、危険場所のために定格化されている。

本発明のある実施形態では、照明器具は、上に外部ヒートシンクフィンが配置されたハウジングと、ハウジングの上に設置された駆動装置箱と、ハウジング内の、発光ダイオードを有する少なくとも一つの発光ダイオード印刷回路板とを含む。

本発明のある実施形態では、照明器具は、耐腐蝕性の外部表面を有し、この外部表面は、プラスチック構造のものであり、細菌を取り込んで増殖させることがあり得る外来粒子の汚染を回避するために、いかなる外部冷却フィンも有さない。

本発明のある実施形態では、照明器具は、ハウジング内に配置されたフィンを有するハウジングと、ハウジング内に設置された駆動装置箱と、ハウジング内のヒートシンクであって、上方に面するヒートシンクフィンと下方に面するヒートシンクフィンとを有するヒートシンクと、ハウジング内の、発光ダイオードを有する少なくとも一つの発光ダイオード印刷回路板と、ハウジング内のレンズと、ハウジングに取り付けられたレンズカバーとを含み、レンズカバーが、ヒートシンクの下方に面するヒートシンクフィンとインターロックするレンズカバーフィンを有し、上方に面するヒートシンクフィンが、ハウジングのハウジングフィンとインターロックする。

本発明のさらなる適用領域は、以下に与えられる詳細な記述から明らかになるだろう。これらの詳細な記述及び特定の実施例は、本発明の好ましい実施形態を示すが、例示のためのみの目的を意図されており、本発明の範囲を限定することを意図されない。

本発明は、詳細な記述及び添付の図面からさらに十分に理解されるだろう。なお、これらの図面は、必ずしも縮尺通りではない。

図１は、本発明による照明器具の透視図である。

図２は、図１の照明器具の中央を通してとられた断面図である。

図３Ａは、任意選択的な穴を有する図１の照明器具の透視図である。

図３Ｂは、図１の照明器具の角度を付けられた上面を示す透視図である。

図４は、本発明によるウォールパックを有する照明器具の透視図である。

図５は、図４のウォールパックを有する照明器具の分解図である。

図６は、図４のウォールパックを有する照明器具の上面図である。

図７は、図４のウォールパックを有する照明器具の側面図である。

図８は、本発明によるウォールパックの分解図である。

図９は、本発明によるトラニオン設置ブラケットを有する図１の照明器具の透視図である。

図１０は、図９のトラニオン設置ブラケットを有する照明器具の側面図である。

図１１は、図９のトラニオン設置ブラケットを有する照明器具の上面図である。

図１２は、図９のトラニオン設置ブラケットを有する照明器具の前面図である。

図１３は、本発明による調整可能なウォールパック又は投光照明装置を有する図１の照明器具の透視図である。

図１４は、図１３の調整可能なウォールパック又は投光照明装置を有する図１の照明器具の上面図である。

図１５は、図１３の調整可能なウォールパック又は投光照明装置を有する図１の照明器具の側面図である。

図１６は、図１３の調整可能なウォールパック又は投光照明装置を有する図１の照明器具の分解図である。

図１７は、本発明による内部インターロックフィンを有する照明器具の透視図である。

図１８は、本発明による内部インターロックフィン又はリブを有する照明器具の分解図である。

図１９は、本発明による内部インターロックフィンを有する照明器具の部分断面図である。

図２０は、本発明による照明器具のインターロックフィンの透視図である。

図２１は、本発明による照明器具のインターロックフィンの断面図である。

本発明の実施形態の以下の記述は、単に説明のためにすぎず、本発明やその用途を限定することを何ら意図されない。本発明は、幅広い潜在的な用途を有しており、それは、産業の幅広い領域にわたって適応可能であることを想定される。以下の記述は、本発明を実施可能にするための記述を与える目的のための例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。

図１を参照すると、そこには照明器具１００が与えられている。この照明器具は、発光ダイオード（ＬＥＤ）源からの熱を放散し、腐食に対する追加の保護を与え、重量の主要な減少及び費用の減少を達成し、危険な場所又は領域での使用のために好適であり、防水性でかつ防爆性を有する。

図１に示されるように、照明器具１００は一般的に、駆動装置箱のカバー又は蓋１０、駆動装置を中に有する駆動装置箱１２、外部に多数のフィン１６を有するハウジング１４、及び照明器具１００を設置するための設置プレート１８を含む。好ましくは、ハウジング１４は、単一成形されたハウジングの形である。しかし、ハウジング１４が多数の部品の成形されたハウジングの形であることも想定され、その場合も本発明の範囲内である。

図２は、図１の照明器具の中央を通してとられた断面図である。図２に示されるように、設置プレート１８は、駆動装置箱の蓋１０の上に配置されている。駆動装置箱の蓋１０は、ヒンジ、カム、ピン、又はそれらの組み合わせのような接続片によって駆動装置箱１２に取り付けられている。図２に示されるように、駆動装置箱の蓋１０は、駆動装置箱の蓋１０の開閉のために駆動装置箱１２の側面に配置されたヒンジピン２２によって駆動装置箱１２に取り付けられている。いかなる接続片も、駆動装置箱１０が開閉可能であるように駆動装置箱の蓋１０を駆動装置箱１２に接続するために使用されることができる。図に示されるように、好ましくは、接続片は、ヒンジである。駆動装置箱の蓋１０がヒンジピン２２によって固定される側とは反対の側には、駆動装置箱の蓋１０の閉鎖を確実にするためのつまみねじ２０などの締結装置がある。つまみねじ２０が好ましいが、駆動装置箱１２に対する駆動装置箱の蓋１０の閉鎖を確実にするためにいかなる種類の固定機構も使用されることができる。一つ以上のガスケット２４が駆動装置箱の蓋１０の下に与えられている。ガスケットは、駆動装置箱１２の表面と駆動装置箱の蓋１０の表面の間に配置されている。駆動装置箱の蓋１０が閉鎖されて締結装置で固定されるとき、ガスケットは、圧縮されて、これらの二つの部品の間に防水性の封止を作り出す。駆動装置箱１２は、駆動装置設置プレート２６の上に配置された少なくとも一つの駆動装置２８を含む。好ましくは、駆動装置設置プレート２６は、アルミニウム製である。

ハウジング１４は、一つ以上のガスケット３０を含む。ガスケット３０は、ガスケット領域の内部の開口を封止するために駆動装置箱１２とハウジング１４の間に配置されている。開口は、ＬＥＤ板３４からの電線を駆動装置箱１２の底を通して接続して、ＬＥＤ駆動装置に電力を供給するための接続を形成することを可能にする。ガスケット３０は、駆動装置箱１２からの水、ダスト、又は汚染物質の侵入を防止する。

ハウジング１４は、１００００ルーメン以上のルーメン出力のためのＬＥＤ板設置プレート３２を含む。ＬＥＤ板設置プレート３２は、ハウジング１４の表面へ熱を均一に伝達するのに役立つ。好ましくは、ＬＥＤ板設置プレート３２は、アルミニウム製である。好ましくは、ＬＥＤ板設置プレート３２は、ＬＥＤ３６（単数又は複数）が上に設置された少なくとも一つのＬＥＤ板３４を有する。ハウジング１４は、レンズ３８及びレンズカバー４２を含み、レンズカバー４２は、レンズ３８が上に設置されたＬＥＤ板３６をカバーする。

少なくとも一つのガスケット４０が、レンズカバー４２の近くに配置されている。ガスケット４０は、ハウジング１４とレンズ３８の間に配置されている。ガスケット４０は、レンズカバー４２がハウジングに対して固定されるときに圧縮される。この圧縮されたガスケットは、レンズ３８を封止して、水、ダスト又は汚染物質がＬＥＤの空洞中に侵入するのを防止する。好ましくは、ガスケットは、クラスＩＩ、区分１、グループＥ，Ｆ、及びＧ場所についての同封物におけるＵＬ８４４セクション１２．２，１２．３ジョイントを満たすために、平坦な表面又は接触領域の３／１６インチ幅の最小値を有する。

図２に示されるように、駆動装置箱１２は、ハウジング１４の上に直接設置される。これは、よりコンパクトな設計を可能にする。しかし、駆動装置箱１２をハウジング１４の上に配置すると、駆動装置箱１２の中に配置されている駆動装置２８及びＬＥＤ３６からの熱を放散するのが困難になる。照明器具１００が克服すべき別の問題は、ＩＰ６９Ｋ及びＮＳＦ証明のための要求を満たすこと、又は苛酷な環境における産業のために基本的に防水性であること、及び／又は設備を洗浄するための又は戸外用途のための動力洗浄機の使用を可能にすることである。照明器具１００は、ＮＳＦＣ−２洗浄能力ガイドラインを満たすために駆動装置箱１２とハウジング１４の間にいかなる充填されていない空間も有さない。ガスケット３０は、駆動装置箱１２とハウジング１４の間で、そのジョイントを防水性及び防塵性にするために使用される。これにより、それは、空気流の動きを制限し、熱がＬＥＤ３６及び駆動装置２８から伝達されてＬＥＤ３６を安全作動温度に維持することを困難にする。安全作動温度を超えると、ＬＥＤについての保証が潜在的に無効になることがある。照明器具１００は、好ましくは少なくとも一つのＬＥＤ印刷回路板３４についてアルミニウムの熱拡散ＬＥＤ駆動装置プレート２６及びアルミニウムの設置プレート３２を使用することによって、この空気流の欠如を克服する。

照明器具１００は、７０００ルーメンを超えることができるルーメン出力を有する。照明器具１００は、１００００ルーメン以上に到達することができるルーメン出力を有する。この増大されたルーメン出力は、３５００又は７０００ルーメンのルーメン出力を有する照明器具と比べて多くの熱を発生する、より高い、又はより強力な、又はより多数のＬＥＤを要求する。具体的には、駆動装置箱１２はＬＥＤ３６を保持するハウジング１４に対して封止されているという事実を考慮して、照明器具１００は、高出力のＬＥＤから発生する追加の熱を補償するように設計されている。従って、高性能の熱伝導性材料が使用される。

１００００ルーメン以上のタイプの照明器具１００の場合、熱伝導性材料のレベルについて平面で少なくとも１５ワット／メートルケルビンが、電子構成要素を安全作動温度内に維持するために好ましい。１００００ルーメン以上の高ルーメン出力タイプに関するＬＥＤからの熱を放散するために、ＬＥＤは、アルミニウムの放熱板の上に設置され、次いで熱伝導性のハウジング中に設置される。これは、ＬＥＤ板から熱伝導性ハウジングへの熱の良好な伝達を可能にする。ＬＥＤ板と熱伝導性ハウジングとの間の空隙を削除して熱を伝達するために、熱界面材料（ｔｈｅｒｍａｌｉｎｔｅｒｆａｃｅｍａｔｅｒｉａｌ）が使用される。

商業的に入手可能な熱伝導性プラスチック又は樹脂の例は、ＳｔａｎｙｌＴＣ５５１，ＳａｂｉｃＬＮＰＫｏｎｄｕｉｔＣｏｍｐｏｕｎｄＯＸ１０３２４，Ｂａｙｅｒ／ＣｏｖｅｓｔｒｏＭａｋｒｏｌｏｎ８０３０である。これらのプラスチックは、平面で１３Ｗ／ｍＫ〜２３Ｗ／ｍＫの範囲のワット／メートルケルビン定格を有する。

照明器具１００は、多くの異なる用途のための多用途照明器具である。照明器具１００は、ＰＰＳなどの他の熱伝導性ポリマーを含む照明器具とは異なり、ＵＬ危険場所のために分類される。組み立て接合部は、平坦な接触領域の３／１６インチ幅の最小値を有するガスケットを持つ。好ましくは、ガスケットは、ポリテトラフルオロエチレン又は他の同様の特性を有する材料を含む。ガスケットは、もしガスケットが露出される表面温度が９０℃（１９４°Ｆ）を超えないのなら、植物繊維のシートパッキング材料からなることができる。ガスケットは、接着剤又はセメントによって取り付けられることができる。

レンズ３８は、ポリカーボネート、高耐衝撃性アクリル又は安全ガラスを含むことができる。好ましくは、レンズ３８は、例えばポリスチレンよりもずっと耐衝撃性及び耐熱性のある材料からなる。レンズ３８は、レンズカバー４２と共に、レンズ装置を形成する。本発明の好ましい側面において、レンズ装置は、防水性である。レンズ装置は、レンズ装置のレンズ３８に隣接するガスケット４０を含む。

照明器具１００は、主にプラスチックの構成要素からなり、既存のＬＥＤ照明器具における外部金属（金属のねじは除く）の全てなどの従来の金属の大部分を使用していない。図２に示されるように、好ましくは、照明器具は、ＬＥＤ板及び駆動装置のためのアルミニウムの設置プレートを含む。好ましくは、照明器具１００は、５０００ルーメン又は１００００ルーメンのルーメン出力を有する。しかし、駆動装置箱１２の中のいかなる金属の部品も、環境から完全に封止されている。照明器具１００は、耐腐蝕性であり、腐食を防止するのを助けるために従来の鋳造アルミニウムのＬＥＤハウジングでは要求されるような二次コーティングを必要としない。照明器具１００は、苛酷な環境（これは、４０℃又は５０℃までの上昇した周囲温度、及び−４０℃の極低温をも含む）で使用されるのに好適である。ＬＥＤのための許容可能なジャンクション温度を維持するために必要な（ハウジングを成形するために使用される熱伝導性樹脂の特性における）ワット／メートルケルビンは通常、平面で１０Ｗ／ｍＫ〜２５Ｗ／ｍＫである。

本発明の特徴として、ハウジング１４は、熱伝導性であり、熱伝導性のプラスチック樹脂又はその組み合わせからなる。熱伝導性のプラスチック樹脂は、ベース樹脂材料を含む。ベース樹脂材料は、いかなる数の異なるプラスチック樹脂からも選択される。かかる樹脂の例は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミド（ナイロン）、ポリカーボネート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、熱可塑性エラストマー、ポリフタルアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリアリールエーテルケトン、及びそれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。異なる種類の樹脂は、異なる物理的特性を与える。熱伝導性を達成するために、ベース樹脂には、黒鉛又は窒化ホウ素などの少なくとも一種の熱伝導性フィラーが添加されて、樹脂の熱特性が変化される。ベース樹脂中に熱伝導性フィラーを添加すると、脆弱性及び衝撃強度に劇的な影響を有しうる。ナノ粒子も、熱伝導性及び強度特性を増大させるために化合物に添加されることができる。

かかる樹脂の使用は、二次コーティングを不要とし、耐腐蝕性を与える。この特徴は、海岸地域及び海洋用途のような塩分環境を有する苛酷な環境のために特に重要である。食品加工などの多くの産業及び商業環境は、照明器具を含む加工領域を洗浄するために動力洗浄機及び洗浄用化学物質を使用する。選択された樹脂は、とりわけ、腐食性の化学洗浄剤、腐食性の塩、並びに海洋及び苛酷な環境に対して保護する。

本発明の好ましい側面では、熱伝導性のポリカーボネートが、ハウジング１４のための熱伝導性のプラスチック樹脂として使用される。熱伝導性のプラスチック樹脂の選択のための基準は、ＬＥＤ光源からの熱を伝達するのに十分に熱伝導性であるということである。熱伝導性は、メートル厚さあたり１ケルビンの温度勾配について、１平方メートルの表面積当たりのワットで測定された、材料を通過する熱の割合である。これは、Ｗ／ｍＫとして表わされる。

熱伝導性の材料は、ＬＥＤからの熱を伝達するために適切な量のＷ／ｍＫを有することが必要である。

照明器具については、熱伝導性のプラスチック樹脂についての熱伝導性は、二つの異なる方向で測定される。第一方向は、熱を水平方向に伝達する平面における方向であり、第二方向は、熱を垂直方向に伝達する平面を通る方向である。熱伝導性のプラスチック樹脂についての熱伝導性は、いずれの方向においても、少なくとも１Ｗ／ｍＫの範囲であり、好ましくは１Ｗ／ｍＫ〜４０Ｗ／ｍＫの範囲であり、より好ましくは３Ｗ／ｍＫ〜２０Ｗ／ｍＫの範囲である。これは、平面において１Ｗ／ｍＫから２０Ｗ／ｍＫ以上まで変動しうる。ハウジングは、外部ヒートシンクフィン１６を有する。これらのフィンは、表面積を増大させ、熱の放散を助けるための自然の対流を可能にするために熱を伝達する。

熱伝導性のプラスチック樹脂を使用する別の利点は、これらがアルミニウムよりも低い熱膨張係数（ＣＴＥ）を有し、ガスケットなどの照明器具を含む構成要素の組み立て体に伝達される応力を減少させることができることである。熱伝導性のプラスチック樹脂の使用はまた、照明器具の過剰の重量を削減し、これは設置を容易にするのを助ける。照明器具１００は、アルミニウムの照明器具と比べて、最大５０％軽量である。

図３Ａは、占有センサー（図示されず）又は電力接続（図示されず）を設置するための任意選択的な穴４４を有する図１の照明器具の透視図である。

照明器具１００は、そのルーメン出力量の割にはコンパクトである。照明器具１００の重量は、５〜８ポンドの範囲である。コンパクトな照明器具の例示的な寸法は、約１３インチの幅×１０インチの奥行×７インチの高さであり、特定の保証についての時間の長さに応じて１１０００ルーメン又はそれ以上の範囲を作り出す（これは特定の時間数について、約１１０００ルーメンを得ることが可能であるが、より多くの電流をＬＥＤ中に注入することによってより多くのルーメンを得ることができるということを意味し、これは、ＬＥＤが熱くなるためにＬＥＤの耐久時間数を減少する）。

上述のように、及び図２に示されるように、ルーメン出力の量の割にはコンパクトであるためには、電源（ＡＣからＤＣ）は、ハウジング１４の上に配置された駆動装置箱１２の内部に設置される。この設置位置は、熱放散に対して悪影響を与える。なぜなら、ＬＥＤ板３４が配置されている駆動装置箱１２の下に、放散されるべき熱があるからである。従って、ハウジング１４についての熱伝導性のプラスチックの選択においてＷ／ｍＫの量を決定するときに、熱放散が考慮に入れられる。ＬＥＤ板から熱を放散させて駆動装置の温度を許容可能な範囲に維持するために、ＬＥＤ板３４は、アルミニウムの設置プレート３２に設置される。熱界面材料が、ＬＥＤ板とＬＥＤ設置プレートとの間で使用されることができる。設置プレートは、ＬＥＤ板から熱を取り去り、この熱をハウジング１４の嵌合表面に均一に分散させる。熱界面材料が、ＬＥＤ設置板３２とハウジング１４の間に使用されることができる。好ましくは、高反射性材料（白）３５が、照明器具のルーメン出力を増大させるために使用される。例えば、かかる材料は、照明器具のルーメン出力を２０％増大させることができる。

好ましくは、電源を含む駆動装置箱１２は、熱伝導性材料から作られていない。これは、ＵＬ５ＶＡ火炎定格を有するＵＬ要求及び戸外用途のために要求される−３０℃衝撃テストに合格するためである。好ましくは、ハウジング用及び／又は駆動装置箱用のプラスチックは、耐腐食性のものである。好ましくは、駆動装置箱１２は、最小５Ｖａ火炎定格を有するＵＬ１５９８、区分５．７．１．２に適合するために、非熱伝導性のポリカーボネートからなるが、かかる材料に限定されない。

照明器具１００の別の特有の特徴は、それが、熱を放散するためのハウジング１００中の熱通気孔の存在を許さないＩＰ６９定格を有することである。熱通気孔の追加は、照明器具中への水の侵入を可能にするだろう。

照明器具１００は、ダスト又は高圧スプレーから水の侵入を防止するために全ての嵌合表面にガスケットを有する（図２及び図５参照）。照明器具は、戸外及び海洋用途のための規制及びガイドラインを満たす。照明器具１００は、様々な構成要素のために様々なプラスチック樹脂を含む。照明器具１００は、以下の証明に適合するが、これらに限定されない：ＵＬ１５９８，１５９８ａ（海洋及び戸外用途）、湿潤場所、危険場所における使用のための照明器具についての規格−ＵＬ８４４クラス１区分２及びクラス２区分１及び２、ＵＳＤＡ，ＩＰ６９Ｋ，ＮＳＦＣ−２，及びＮＥＭＡ４，４ｘ，５。

図３Ｂは、図１の照明器具１００の角度を付けられた上部表面を示す透視図である。照明器具１００は、例えば、水が流れるための角度を付けられた上部表面１１，１５を有する。この特徴は、水が収集されて照明器具の上に残留して、細菌が増殖することを防止するために設計されている。図３Ｂに示されるように、駆動装置箱の蓋１０は、一つ以上の角度を付けられた側面及び縁１１を有する。ハウジング１４は、水が収集されて照明器具の上に残留して、細菌が増殖することを防止するために、一つ以上の角度を付けられた上部表面１５を有する。

照明器具は、面照明、ウォールパックライト、又は投光照明として使用されるように設計されている。照明器具１００は、様々な方法で設置されることができる。それらの例は、表面、トラニオン表面、ペンダント、ウォールパック、調整可能なウォールパック、ポール及び投光照明を含むが、これらに限定されない。例えば、照明器具１００は、風荷重を有するポールにおいて使用されることができる。

本発明のある実施形態において、図４は、本発明によるウォールパック装置２５０を有する照明器具２００の透視図である。図５は、図４のウォールパック装置２５０を有する照明器具２００の分解図である。

図４に示されるように、照明器具２００は、一般的に、駆動装置箱の蓋２１０、駆動装置箱２１２、ハウジング２１４、外部ヒートシンクフィン２１６、設置プレート２１８、及びウォールパック装置２５０を含む。

図５の照明器具２００の分解図に言及すると、照明器具２００は、一般的に、設置プレート２１８、駆動装置の蓋２１０、ガスケット２２４、駆動装置２２８、駆動装置設置プレート２２６、ねじ２２０、駆動装置箱２１２、ガスケット２３０、ねじ２３１、ハウジング２１４、外部ヒートシンクフィン２１６、印刷回路板（ｐｃｂ）設置プレート（好ましくはアルミニウム製）２３２、ＬＥＤ印刷回路板２３４、ＬＥＤ２３６、ガスケット２４０、レンズ２３８、レンズカバー２４２、及びウォールパック装置２５０を含む。好ましくは、設置プレート２１８は、表面設置を容易にするために平坦であり、駆動装置箱の蓋２１０を有する単一成形された片である。

図６は、図４のウォールパック装置２５０を有する照明器具２００の上面図である。

図７は、図４のウォールパック装置２５０を有する照明器具２００の側面図である。

図８は、本発明によるウォールパック装置２５０の分解図である。図８に示されるように、ウォールパック装置２５０は、一般的に、固定ナット２５２、ウォッシャー２５４、前部ウォールパック設置ブラケット２６０の外部表面への取り付けのための第一ウォールパックガスケット２５６、ねじ２５８（固定つまみねじなど）、設置ヒンジピン２６２、前部ウォールパック設置ブラケット２６０と後部ウォールパック設置プレート２６８の間の第二ウォールパックガスケット２６４、及び水準器２６６を含む。本発明の特徴として、駆動装置箱２１２、駆動装置箱の蓋２１０、レンズカバー２４２、前部ウォールパックブラケット２６０、及び後部ウォールパック設置プレート２６８は、同一の材料から作られている。かかる材料の例は、ポリカーボネートとポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のブレンドである。かかる材料の商業的に入手可能な例は、ＢａｙｅｒＭａｋｒｏｌｏｎＥＬ７０３である。

図９は、本発明によるトラニオン設置ブラケット２７０を有する照明器具１００の透視図である。トラニオン設置ブラケット２７０は、設置プレート１８に取り付けられているか又は固定されている。好ましくは、トラニオン設置ブラケット２７０は、調整可能である。図１０は、図９のトラニオン設置ブラケット２７０を有する照明器具１００の側面図である。図１１は、図９のトラニオン設置ブラケット２７０を有する照明器具１００の上面図である。図１２は、図９のトラニオン設置ブラケット２７０を有する照明器具１００の前面図である。

図１３は、本発明による調整可能なウォールパック又は投光照明装置２８０を有する図１の照明器具１００の透視図である。ウォールパックは、通常、壁の表面に設置されている。ウォールパックは、通常、光を下方へ又は壁から離れて外側へ照射する。投光照明は、地面に、ポールに、又は対象を光で照射するためにいかなる他の表面にも設置されることができる。図１３に示されるように、調整可能なウォールパック又は投光照明装置２８０は、多数の設置オプションを与えるために溝及び／又は穴２８２を有する。図１４は、図１３の調整可能なウォールパック又は投光照明装置２８０を有する図１の照明器具１００の上面図である。図１５は、図１３の調整可能なウォールパック又は投光照明装置２８０を有する図１の照明器具１００の側面図である。

図１６は、調整可能なウォールパック又は投光照明装置２８０を有する図１の照明器具１００の分解図である。調整可能なウォールパック又は投光照明装置２８０は、一般的に、駆動装置１２へのボルト（図示されず）での取り付けのためのガスケット２８４、ガスケット２８４への取り付けのための第一回転トラニオン設置ブラケット２８６、及び第一回転トラニオン設置ブラケット２８６への取り付けのための第二回転トラニオン設置ブラケット２８８を含む。好ましい特徴として、第一回転トラニオン設置ブラケット２８６及び第二回転トラニオン設置ブラケット２８８はそれぞれ、調整可能な多数位置回転ブラケットである。

本発明のある実施形態において、内部インターロックフィンを有する照明器具が与えられる。図１７は、本発明による照明器具３００の透視図である。

図１８は、本発明による内部インターロックフィン（リブとも称される）を有する照明器具３００の分解図である。

５０００ルーメン及び１００００ルーメン以上よりずっと高いルーメン出力の設計が、内部のアルミニウム製ＬＥＤヒートシンクと外部の熱伝導性ハウジングとの間の特有の界面を使用して製造されることができる。この界面は、アルミニウム製のヒートシンクフィンから外部の熱伝導性のプラスチックシェルの嵌合する内部フィンへと熱を効率的に伝達する。

高い（１００００ルーメン又はそれ以上）ルーメン出力の照明器具の別の特徴は、それがアルミニウム製ヒートシンクと外部ハウジングとの間の界面を組み入れるということである。この界面は、ハウジングの内部の隣接フィンの間にＬＥＤヒートシンクのフィンをトラップすることによって達成される。熱界面材料の使用は、熱伝達を増大させ、空隙を削除させるために使用されることができる。

照明器具の別の特徴は、外部の熱伝導性ハウジングが、ＬＥＤヒートシンクフィンと相互作用する内部フィンを有するということである。

別の特徴として、照明器具のための外部シェルは、ハウジングカバーとハウジングとに分割されることができる。駆動装置及び高電圧をカバーするプラスチックは、戸外要求のために好適なＵＬ１５９８について定格化された樹脂である。ＵＬ１５９８は、プラスチックを３時間乾燥させて、次にポリマー同封物についての衝撃試験に供することからなる（ＵＬ１５９８、区分１６．４１）。ハウジングは、熱放散のために使用される外部フィンの必要性を削除する熱伝導性のプラスチック樹脂からなる。

図１８に示されるように、照明器具３００は、一般的に、ハウジングカバー３１０、ハウジングカバー３１０とハウジング３１４の間のジョイントを封止するガスケット３１２、内部ハウジングフィン３１６を有するハウジング３１４、駆動装置３１８、ハウジング３１４とレンズカバー３３８の間のジョイントを封止するガスケット３２０、センサー３２２、上方に面するフィン３２４及び下方に面するフィン３２７を有するヒートシンク３２６、ＬＥＤ印刷回路版（ｐｃｂ）３３０の背面の熱界面材料３２８、ＬＥＤ印刷板３３０の上のＬＥＤ３３２、レンズ３３６への取り付けのためのガスケット３３４、及び上方に面するレンズカバーフィン３４０を上に有するレンズカバー３３８を含む。好ましくは、ハウジングカバー３１０、ハウジング３１４、及びレンズカバー３３８はそれぞれ、熱伝導性プラスチックからなる。熱伝導性プラスチックの例は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミド（ナイロン）、ポリカーボネート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、熱可塑性エラストマー、ポリフタルアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリアリールエーテルケトン、及びそれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。好ましくは、ヒートシンク３２６は、ダイキャストアルミニウムからなる。

図１９は、照明器具３００の部分断面図である。図１９は、ハウジングカバー３１０、ガスケット３１２、ハウジング３１４、設置のための成形されたねじ３４２、ガスケット３２０、駆動装置３１８、駆動装置設置プレート３４４（好ましくはアルミニウム製）、非常用の予備電池３４６、ヒートシンク３２６（好ましくは鋳造アルミニウム製）、上方に面するフィン３２４（好ましくは鋳造アルミニウム製）、印刷回路板３３０、ＬＥＤ３３２、ＬＥＤ板設置ボス３４８、ガスケット３３４（好ましくはシリコーン製）、レンズ（好ましくはポリカーボネート製）、及びレンズカバー３３８を示す。

図２０は、本発明による照明器具３００のインターロックフィンの透視図である。図２０に示されるように、ハウジング３１４のフィン３１６は、ヒートシンク３２６のフィン３２４と嵌合するか又はインターロックする。レンズカバー３３８のレンズカバーフィン３４０は、ヒートシンク３２６のフィン３２７と嵌合するか又はインターロックする。好ましい実施形態では、ハウジングフィン３１６は、下方の方向から上方に面するヒートシンクフィン３２４の方に来て、上方に面するヒートシンクフィン３２４とインターロックする。好ましい実施形態では、レンズカバーフィン３４０は、上方の方向から来て、下方に面するヒートシンクフィン３２７とインターロックする。

図２１は、本発明による照明器具３００のインターロックフィンの断面図である。断面図で見られるように、熱界面材料３５０は、フィン３１６とヒートシンクフィン３２４とヒートシンク３２６の間のいかなる間隙、並びにレンズカバーフィン３４０とヒートシンクフィン３２７とヒートシンク３２６の間のいかなる間隙をも充填する。熱界面材料の例は、グリース又は熱パッドを含むが、これらに限定されない。

本発明の他の特徴の中でも、照明器具１００，２００、及び３００は、１０°スポット投光などの様々なビーム角度の光パターンを提供するための二次光学素子としての使用を提供する。

照明器具１００，２００、及び３００は、Ｕｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒ’ｓＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ（ＵＬ）８４４クラス１、区分２及びクラス２、区分１及び２に従ってＵＬ８４４防爆性であるとみなされる。照明器具１００及び２００も、危険場所又は危険領域での使用のために好適である。

照明器具１００，２００、及び３００は、住宅、産業、及び商業環境において使用されるのに好適である。産業及び商業環境の例は、食品加工工場、工業設備、空港、戸外照明、海洋設備、低温貯蔵／冷蔵庫、洗浄領域、構造部位、廃水処理プラント、及び屋内プールを含むが、これらに限定されない。

従って、本発明が広い利用及び用途を受け入れる余地があることは当業者により容易に理解されるだろう。ここに述べられた以外の本発明の多くの実施態様及び適応、並びに多くの改変、修正及び均等配置が、本発明の内容または範囲から逸脱することなく、本発明及びその前記記載から明らかとなるか、または合理的に示唆されるだろう。従って、本発明がここにその好適な実施態様に関して詳細に説明されたが、この開示は本発明の単なる例示及び実施例であり、本発明の完全なかつ可能な開示を提供する目的のためにだけなされていることは理解されるべきである。前記開示は、本発明を限定することまたはそうでなくてもいずれかのかかる他の実施態様、適応、改変、修正及び均等配置を排除することを意図しておらずまたは解釈されるべきでない。

Claims

上に外部ヒートシンクフィンが配置されたハウジングと、ハウジングの上に設置された駆動装置箱と、ハウジング内の、発光ダイオードを有する少なくとも一つの発光ダイオード印刷回路板とを含むことを特徴とする照明器具。
ハウジングが、単一成形されたハウジングであることを特徴とする、請求項１に記載の照明器具。
照明器具が、駆動装置箱とハウジングの間にガスケットをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の照明器具。
照明器具が、防水性であることを特徴とする、請求項３に記載の照明器具。
照明器具の出力が、５０００ルーメンであることを特徴とする、請求項１に記載の照明器具。
照明器具の出力が、１００００ルーメン以上であることを特徴とする、請求項１に記載の照明器具。
ハウジングが、熱伝導性のプラスチック樹脂からなることを特徴とする、請求項１に記載の照明器具。
熱伝導性のプラスチック樹脂が、ベース樹脂材料を含むことを特徴とする、請求項７に記載の照明器具。
ベース樹脂材料が、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミド（ナイロン）、ポリカーボネート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、熱可塑性エラストマー、ポリフタルアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリアリールエーテルケトン、及びそれらの組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする、請求項８に記載の照明器具。
ベース樹脂材料が、ポリカーボネートであることを特徴とする、請求項９に記載の照明器具。
熱伝導性のプラスチック樹脂が、平面において少なくとも１５ワット／メートルケルビンの定格を有することを特徴とする、請求項７に記載の照明器具。
照明器具が、ＵＬ危険場所のために分類されることを特徴とする、請求項１に記載の照明器具。
ガスケットが、平坦な接触領域の３／１６インチの最小値を有することを特徴とする、請求項３に記載の照明器具。
ハウジングが、ポリカーボネートからなるレンズをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の照明器具。
照明器具が、面照明、ウォールパックライト、又は投光照明であることを特徴とする、請求項１に記載の照明器具。
発光ダイオード印刷回路板が、ハウジング内のアルミニウムの放熱板の上に設置されていることを特徴とする、請求項１に記載の照明器具。
ハウジング内に配置されたフィンを有するハウジングと、ハウジング内に設置された駆動装置箱と、ハウジング内のヒートシンクであって、上方に面するヒートシンクフィンと下方に面するヒートシンクフィンとを有するヒートシンクと、ハウジング内の、発光ダイオードを有する少なくとも一つの発光ダイオード印刷回路板と、ハウジング内のレンズと、ハウジングに取り付けられたレンズカバーとを含む照明器具であって、レンズカバーが、ヒートシンクの下方に面するヒートシンクフィンとインターロックするレンズカバーフィンを有し、上方に面するヒートシンクフィンが、ハウジングのハウジングフィンとインターロックすることを特徴とする照明器具。
ハウジングが、熱伝導性のプラスチック樹脂からなることを特徴とする、請求項１７に記載の照明器具。
熱伝導性のプラスチック樹脂が、ベース樹脂材料を含むことを特徴とする、請求項１８に記載の照明器具。
ベース樹脂材料が、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミド（ナイロン）、ポリカーボネート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、熱可塑性エラストマー、ポリフタルアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリアリールエーテルケトン、及びそれらの組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする、請求項１９に記載の照明器具。