JP5314798B1 - 融雪型led交通信号機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 レンズカバー11と、発熱シート体12と、LEDマスク板13と、LEDレンズモジュール14と、プリント基板保護カバー15と、を順次配置してなるLED信号灯1と;前記LED信号灯1を収容する信号機本体2と;を具備してなる融雪型LED信号機を提供するものである。
【選択図】 図4
Description
近年、この交通信号機として、LEDの特徴である消費電力が少なく、長寿命である特徴を生かしたLED交通信号機の設置が国の施策の一つとして各県で既に行われており、現在では、全国の信号機設置数の1/3〜1/4が、電球からLEDに置き換えられている。
それでも従来の電球(60W)式交通信号機においては、電球自体が発熱することから、その発熱のせいで着雪や着氷等の問題の発生は、まだ現在ほど深刻ではなかった。
このため、特に積雪地及び標高の高い所に設置されるLED交通信号機について、着雪・着氷や霜の付着・凍結防止への対策が強く要望されている。
レンズカバー11と、発熱シート体12と、LEDマスク板13と、LEDレンズモジュール14と、プリント基板保護カバー15と、を順次配置してなるLED信号灯1と;
前記LED信号灯1を収容する信号機本体2と;
を具備してなり、
前記発熱シート体12と前記LEDマスク板13として、前記LEDレンズモジュール14に配置されているLED電球14Aが入り込む透孔12A,13Aをそれぞれ開けたものを用い、
前記LEDマスク板13上に前記発熱シート体12を一体となるように貼り合わせ、前記LEDレンズモジュール14をマスクしてなる融雪型LED信号機を提供するものである。
請求項2に係る本発明は、
発熱シート体12が、遠赤外線面状発熱シート122をラミネートフィルムでラミネート加工したものである請求項1記載の融雪型LED交通信号機を提供するものである。
請求項3に係る本発明は、
前記遠赤外線面状発熱シート122が、ナノカーボン塗料を布に含浸した発熱体を、絶縁シートでラミネートしたものである請求項2記載の融雪型LED交通信号機を提供するものである。
請求項4に係る本発明は、
前記遠赤外線面状発熱シート122が、交流電源からの通電により発熱するものである、請求項2又は3に記載の融雪型LED交通信号機を提供するものである。
請求項5に係る本発明は、
さらに、サーモスタットを具備してなる、請求項1〜4のいずれかに記載の融雪型LED交通信号機を提供するものである。
請求項6に係る本発明は、
前記遠赤外線面状発熱シート122が、信号の点灯と連動して、交流電源からの通電により発熱するものである、請求項2又は3に記載の融雪型LED交通信号機を提供するものである。
即ち、本発明によれば、遠赤外線面状発熱シートが発熱し、遠赤外線を放射して、LED信号灯1の一番外側(前面)のレンズカバー11を十分に温めることができることから、ここへの着雪・着氷、霜の付着、凍結を速やかにかつ確実に除去し、また、それらの付着を抑止し(防止し)、良好な視認性を得ることができる。
従って、本発明によれば、着雪・着氷や霜の付着、凍結等を迅速かつ確実に抑止し、良好な視認性を得ることのできるLED交通信号機を提供することができ、本発明は、道路交通の安全の確保と交通の流れの円滑を図るために有効に利用することができる。
レンズカバー11と、発熱シート体12と、LEDマスク板13と、LEDレンズモジュール14と、プリント基板保護カバー15と、を順次配置してなるLED信号灯1と;
前記LED信号灯1を収容する信号機本体2と;
を具備してなるものである。
図1は、本発明の融雪型LED交通信号機の一態様を示す斜視図であり、図2は、図1のX−X線断面説明図である。図3は、LED信号灯1の一態様を示す図であり、図4は、図3に示すLED信号灯1の分解説明図である。図5は、発熱シート体12の分解説明図である。
本発明の融雪型LED交通信号機Aは、基本的には、LED信号灯1と、信号機本体2と、を具備したものであって、その内部構造、即ち、信号機本体2内に収容されているLED信号灯1に特徴がある。
融雪型LED交通信号機Aとしては、道路用の交通信号機、鉄道用の交通信号機など、交通用の信号機であれば特に制限されない。道路用の交通信号機としては、車両用の交通信号機、歩行者用の交通信号機、自転車用の交通信号機、路面電車用の交通信号機などが挙げられる。
また、融雪型LED交通信号機Aの形状としては、縦型の交通信号機であってもよいし、横型の交通信号機であってもよい。
本発明の融雪型LED交通信号機Aの信号機本体2内に収容されているLED信号灯1は、
レンズカバー11と、発熱シート体12と、LEDマスク板13と、LEDレンズモジュール14と、プリント基板保護カバー15と、を順次配置してなるものである。
図1、2、3、4から明らかなように、LED信号灯1はこれを構成する、レンズカバー11と、発熱シート体12と、LEDマスク板13と、LEDレンズモジュール14と、プリント基板保護カバー15と、のうち、LED信号灯1の一番外側(図4では左側)のレンズカバー11の部分が、信号機本体2から突出した如き構造となっており、ここに着雪・着氷したり、霜の付着、凍結があったりする。
従って、このLED信号灯1の一番外側(前面)のレンズカバー11をいかに温めたりすることができるかが重要である。
このLEDレンズモジュール14では、プリント基板と、このプリント基板上に配置されている複数のLED電球と、を一体的に形成して、一つの構成体としている。
LEDレンズモジュール14のプリント基板上には、複数のLED電球が配置されている。図では、プリント基板上に、複数のLED電球を円周状に配置したものを示しているが、これに限定されるものではない。LED電球の数は、LED信号灯1の大きさ等を考慮して、適宜選定すればよい。
また、LED電球の色は、例えば、赤信号用であれば、発光色が赤色のものを使用すればよい。
図中、符号16は、放熱のために、プリント基板保護カバー15に備えられている通気孔である。
なお、プリント基板保護カバー15は、通常、スチール製又はステンレス・スチール製のものであるが、必要に応じてプラスチック製のものとすることもできる。
従って、図でレンズカバー11側からみると、このレンズカバー11の右側に順次、発熱シート体12、LEDマスク板13、LEDレンズモジュール14、プリント基板保護カバー15、を配置して、LED信号灯1を形成している。
通常は、LEDマスク板13と発熱シート体12を別々に作製し、LEDマスク板13上に発熱シート体12を一体となるように貼り合わせたものを用いることができるが、可能であれば、両者を一体成形したものを用いることもできる。
発熱シート体12は、LEDレンズモジュール14中の複数のLED電球の照明を妨げることがないように、LEDレンズモジュール14に配置されているLED電球が入り込む透孔13Aと同様の透孔12Aを開けている。
基本的に、発熱シート体12とLEDマスク板13とは、基本的に同じ形状をしたものである。
このLEDマスク板13も、図4に示した形状のものに限定されず、用途に応じて、通常使用されているもの(例えば、歩行者用信号機の場合には、人形図形の形状など)を用いることができる。
LEDマスク板13は、LEDレンズモジュール14(これを構成する、プリント基板と、このプリント基板上に配置されている複数のLED電球と)を保護すると共に、LED照明を際立たせる役目を果たしている。
ラミネートフィルムとしては、通常、ポリプロピレンからなるフィルムが用いられるが、ポリ塩化ビニルやポリエステルなどからなるフィルムを用いることもできる。ラミネートフィルムの厚さは特に限定されないが、通常、20〜100μm程度である。
ラミネート加工の方法も特に限定されないが、通常、糊がコーティングされたラミネートフィルムに熱を加えて糊を溶かしながら圧着するホットラミネートが用いられる。
ラミネートフィルムは、遠赤外線面状発熱シート122の表面を保護するために、少なくとも遠赤外線面状発熱シート122の表裏両面を覆うように配置すべきである。
このようにLEDマスク板13側にアルミ箔125を配置することにより、発熱シート体1からの発熱及び遠赤外線を、LEDマスク板13側後方に配置されているLEDレンズモジュール14のLED電球側へはほとんど放射させることなく、前方のレンズカバー11側へ遠赤外線面状発熱シート122からの発熱及び遠赤外線を効果的に放射することができる。
このようにアルミ箔125は、反射板と断熱板としての役割を持つものであり、遠赤外線面状発熱シート122から照射される遠赤外線が、前方のレンズカバー11側へ集中的に向くようにしている。
また、アルミ箔などによって反射させて、遠赤外線の放射方向を規制した場合(前方のレンズカバー11側へ放射するように規制した場合)には、前面への効果が大きく、着雪・着氷や霜の付着、凍結等による視覚妨害を防止する効果がより大きいものである。
さらに、このように発熱シート体12内に、「アルミ箔125」を介在させることにより、遠赤外線面状発熱シート122として、ナノカーボン塗料を布に含浸した発熱体を、「絶縁シート」でラミネートしたものを用いることと相まって、LEDレンズモジュール14のLED電球やプリント基板を、発熱及び遠赤外線から保護することができる。
遠赤外線面状発熱シート122の特長は、シート全体の電気抵抗を均一化することにより、面に均等な発熱と放射が瞬時で得られる。
電熱線などによる熱伝導的な加熱と異なり、遠赤外線面状発熱シート122による加熱は、主に遠赤外線による熱線伝播的な加熱であって、物質を透過することから、また、LEDマスク板13上に発熱シート体12を一体となるように貼り合わせたりすることから、遠赤外線は融雪型LED交通信号機Aの正面全面に作用し、正面全面から放射される。このため、庇が必ずしも必要ではなくなり、庇は必要に応じて適宜設置すればよいことになる。このように庇が不要となると、庇に上に積雪もないことになり、より広角的に信号灯としての視認性が得られる。
遠赤外線面状発熱シート122から発生する遠赤外線は、6〜12μmの波長であって、有害電磁波も出ない、安心・安全な遠赤外線である。
また、使用に際しては、この遠赤外線面状発熱シート122は、耐久性に優れ、維持メンテナンス費用も少なくて済む。
即ち、前記遠赤外線面状発熱シート122は、通常、交流電源からの通電により発熱及び遠赤外線を放射するものであるが、この他に、例えば、クリーンエネルギーである太陽光発電パネルで得られる電力を蓄電した充電式電池(直流電源)からの通電により発熱するものであってもよい。後者の場合には、メンテナンスフリーとなる。いずれの場合も、遠赤外線面状発熱シート122の仕様、取付け位置は、同様である。
本発明の融雪型LED交通信号機は、このようなLED信号灯1と、このLED信号灯1を収容する信号機本体2とからなるものである。
信号機本体2は、上記のようなLED信号灯1を収容する筺体であって、例えば正面から見たときに、図1からも分かるように、角のとれた略四角形状を有しているが、勿論、これに限定されるものではなく、LED交通信号機の種類等により、異なる形状を有するものであってもよい。
なお、信号機本体2は、通常、アルミニウム製やステンレス・スチール製である。
本発明の融雪型LED交通信号機は、サーモスタットの設定温度内で、信号の点灯と連動して、通電するようにされている。
バイメタル式のサーモスタットを用いることにより、発熱シート体12内の遠赤外線面状発熱シート122が稼動する範囲を設定する。
このようなバイメタル式のサーモスタット3を用いて、例えば気温5℃以下に下がると電源ONとなって発熱し、気温10℃で電源OFFとなるように設定しておくと、気温5℃以下とならなければ通電することのない省エネ型のものとなる。このサーモスタット3は、図2に示すように、信号機本体2の内部に取り付けられている。
そして、気温が上がり、例えば気温が10℃となると、バイメタル式のサーモスタット3の働きで電源OFFとなる。
なお、対照として、登録実用新案第3163928号のLED信号機についても同様にして、遠赤外線面状発熱シートを発熱させ、遠赤外線を放射させて、融雪スピード、通電時間、消費電力、プリント基板への影響を評価すると共に、サーモグラフィーでLED信号灯アセンブリー1の温度分布を測定した。結果を表1及び図7に示す。
従って、本発明のLED交通信号機は、着雪・着氷や霜の付着・凍結等を迅速かつ確実に抑止することができるものと期待される。
1:LED信号灯
2:信号機本体
3:サーモスタット
11:レンズカバー
12:発熱シート体
13:LEDマスク板
13A:透孔
14:LEDレンズモジュール
14A:LED電球
15:プリント基板保護カバー
16:通気孔
Claims (6)
- レンズカバー11と、発熱シート体12と、LEDマスク板13と、LEDレンズモジュール14と、プリント基板保護カバー15と、を順次配置してなるLED信号灯1と;
前記LED信号灯1を収容する信号機本体2と;
を具備してなり、
前記発熱シート体12と前記LEDマスク板13として、前記LEDレンズモジュール14に配置されているLED電球14Aが入り込む透孔12A,13Aをそれぞれ開けたものを用い、
前記LEDマスク板13上に前記発熱シート体12を一体となるように貼り合わせ、前記LEDレンズモジュール14をマスクしてなる融雪型LED信号機。
- 発熱シート体12が、遠赤外線面状発熱シート122をラミネートフィルムでラミネート加工したものである請求項1記載の融雪型LED交通信号機。
- 前記遠赤外線面状発熱シート122が、ナノカーボン塗料を布に含浸した発熱体を、絶縁シートでラミネートしたものである請求項2記載の融雪型LED交通信号機。
- 前記遠赤外線面状発熱シート122が、交流電源からの通電により発熱するものである、請求項2又は3に記載の融雪型LED交通信号機。
- さらに、サーモスタットを具備してなる、請求項1〜4のいずれかに記載の融雪型LED交通信号機。
- 前記遠赤外線面状発熱シート122が、サーモスタットの設定温度内で、信号の点灯と連動して、交流電源からの通電により発熱するものである、請求項2又は3に記載の融雪型LED交通信号機。
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