JP6242774B2 - トンネル用照明灯具 - Google Patents
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Description
LED照明技術は、照明環境を維持・向上しつつ、照明コスト・消費電力の節減を可能にするものとして、多方面において近年、急速に普及し、その有効性が確認され、省電力化および維持経費の削減を目的とした道路・トンネル用照明などへの導入が広く進められているが、特に、トンネル照明は、基本照明、入口部照明、出口部照明、および、特殊構造部照明(分合流部、非常駐車帯、歩道部等)があり、入口部および出口部照明は、高い野外輝度から基本照明までの境界部、移行部、緩和部の領域を設定し、基本部の10倍程度の設計路面輝度を必要とし、これに従い照明灯具もより大きな定格光束が必須となり、こうした要求性能を満たすため、より高輝度のLEDを搭載し、且つLED搭載数を増加するなどし、照明灯具の照明性能を大幅に高めたものとする必要がなり、それを実現化するには、灯具筐体内LED配置の自由度や、放熱性能をより高めるため、基本照明用の他、入口部照明用、出口部照明用、および、特殊構造部照明用など、用途に応じて寸法の異なる複数種類の筐体を製造しなければならず、個別に金型を準備すると製造コストが嵩み、販売・設置価格やメンテナンスコストの高騰を招く虞があった。
こうした状況を反映し、その打開策となるような提案もこれまでに散見されない訳ではない。
例えば、下記の特許文献1(1)に提案されているものに代表されるように、複数のLEDチップ、該複数のLEDチップを支持する金属基板、該金属基板を複数配置する支持部材からなる光源装置、および、電源装置を筐体に取付けたトンネル用照明装置であって、前記支持部材は断面視凸字形状とした金属板からなり、前記金属基板の裏面に当接するよう接続すると共に、前記支持部材の裏面には断面視凸字形状とした金属板からなるヒートシンクを熱接触するよう取り付け、該ヒートシンクと前記筐体とを熱接触して接続したものとし、部品同士の熱接触面積を増加させ、放熱性を高めたトンネル用LED照明放熱構造や、同特許文献1(2)に見られるような、金属素材と樹脂組成物からなり、平均厚みが0.2〜2.0mmであるアルミニウム押出し成型品などの金属素材と、平均厚みが0.5mm〜3mmであり、かつ分散度θが45度以上である樹脂組成物とを一体化成型してなり、軽量化、放熱性を有し、安価に製造可能なものとした金属・樹脂組成物複合成型品などが散見される。
上述したとおり、従前までに提案のある各種トンネル用LED照明放熱構造などは、何れもヒートシンクの形状を見直し、放熱面積を拡大したものが多く、照明性能および筐体サイズに応じて個別・複数の灯具筐体用金型を準備しなければならず、製造コストが嵩むという欠点が残るものであり、また、アルミニウム押出し成型品などの金属素材に、分散度θが45度以上の樹脂組成物を一体化成型した金属・樹脂組成物複合成型品などは、分解不可能なものとせざるを得ず、保守・整備が不可欠なトンネル用のLED照明灯具に、そのまま利用することができないという致命的な欠点があり、永年、様々な照明装置の開発、製造、提供、設置、および保守・整備に携わり、既に自らにおいて特許文献1(3)および1(4)のようなトンネル照明用灯具を完成、提供し続けてきている中、それらから得られた様々な知見、および、多方面からの情報などに基づき、製造コストの削減は勿論のこと、従来のセラメタ(セラミックメタルハイドランプ)灯具に置き換え可能とするよう、高出力化、小型・軽量化、放熱性向上などの多くの課題を悉く解決し、これまで困難とされてきたトンネル入口用LED照明を実用化可能とする構成につき、更なる改善の可能性を痛感するに至ったものである。
そこで、この発明は、様々な灯具の光量に合わせた、複数種類の灯具筐体を、より効率的に低廉にて生産可能とする上、灯具仕様に応じた充分な放熱性を確実に達成可能とした新たなLED照明技術の開発はできないものかとの判断から、逸速くその開発、研究に着手し、長期に渡る試行錯誤と幾多の試作、実験とを繰り返してきた結果、今回、遂に新規な構造のトンネル用照明灯具を実現化することに成功したものであり、以下では、図面に示すこの発明を代表する実施例と共に、その構成を詳述することとする。
図面に示すこの発明を代表する実施例からも明確に理解されるように、この発明のトンネル用照明灯具は、基本的に次のような構成から成り立っている。
即ち、一定幅寸法、任意長さ寸法とした矩形底壁、および、該矩形底壁幅両端から、夫々一定深さ寸法に幅端側壁を立ち上げ、長さ寸法方向任意位置を垂直に切断した断面外郭形状を何れも一定の概略凵形とした高熱伝導率素材製筐体枠を設け、該筐体枠の長さ寸法方向両端木口を前記幅端側壁と同じ一定深さ寸法とするよう、密閉状閉鎖可能な高熱伝導率素材製長端側板を結合・一体化し、両幅端側壁、両長端側板の矩形枠状に連続する照明用開口に、防水パッキンを介在可能とする密閉用枠部を設け、矩形器型灯具筐体とした上、電源モジュール、調光モジュールおよび光源モジュールなどの光源装置を適所に収容し、該灯具筐体密閉用枠部に防水パッキンを介在し、矩形透明板を着脱自在に装着・密閉化してなるものとした構成を要旨とするトンネル用照明灯具である。
灯具筐体は、この発明のトンネル用照明灯具、外装の主要部分となり、一定幅・一定深さ寸法をないし、個別に任意の長さ寸法に設定可能であって、所望の収容容積とするよう、長さを変えて製造可能なものとなる機能を担い、充分な耐久強度を有し、水分などが内部に浸入しないよう密閉可能、且つ内部に収容する光源装置が発する熱を、効率的に外部へ伝達・放熱可能なものとしなければならず、より具体的には、一定幅寸法、任意長さ寸法とした矩形底壁、および、該矩形底壁幅両端から、夫々一定深さ寸法に幅端側壁を立ち上げ、長さ寸法方向任意位置を垂直に切断した断面外郭形状を何れも一定の概略凵形とした高熱伝導率素材製筐体枠を設け、該筐体枠の長さ寸法方向両端木口を前記幅端側壁と同じ一定深さ寸法とするよう、密閉状閉鎖可能な高熱伝導率素材製長端側板を結合・一体化し、光源装置を収容可能な矩形器型のものとすべきであり、後述する実施例に示すように、金属製筐体枠を押出し成型したアルミニウム合金製のものとするのが望ましい。
以下では、図面に示すこの発明を代表する実施例と共に、その構造について詳述することとする。
以上のとおりの構成からなるこの発明のトンネル用照明灯具1は、図1ないし図4に示すように、灯具筐体2筐体枠3を押出し成型したアルミニウム合金製とし、共通長端側板4,4をアルミニウム合金ダイカスト製としたから、製造の押出し成型加工段階にて、筐体枠3の長さ寸法Lを自由に設定することができ、寸法毎に個別の金型を要する従来のダイカスト製一体型灯具筐体に比較して、格段に経済的に、複数種類の仕様・寸法の灯具筐体2を、効率的に生産することができ、しかも長端側板4,4を互換性のある共通部品としたことにより、ダイカスト用の金型を統一し、部品点数を削減して一段と経済的に製造可能なものとすることができる。
叙述の如く、この発明のトンネル用照明灯具は、その新規な構成によって所期の目的を遍く達成可能とするものであり、しかも製造も容易で、従前品のように仕様の異なる灯具筐体を、個別に準備した金型によって製造していたものに比較して、製造コストを大幅に削減することができる上、小型・軽量化、大光量化、且つ低廉化して遥かに経済的なものとすることができる上、メンテナンス作業性を大幅に改善し得るものとなることから、従前までは、LED照明の採用が困難とされてきたトンネル入口用灯具として利用可能なものとなり、より経済的で安全性に秀れた新たな照明技術の実現化を目指す照明機器業界はもとより、耐久性能に秀れ、維持管理が容易な照明技術の提供を希望する道路管理業界および照明管理業界においても高く評価され、広範に渡って利用、普及していくものになると予想される。
2 矩形器型灯具筐体
20 同 固定脚
3 筐体枠
30 同 矩形底壁
31 同 幅端側壁
32 同 両端木口
33 同 補強用凸条部
4 長端側板
40 同 嵌合縁
5 取付け機構
50 同 ネジ孔
51 同 貫通孔
52 同 ネジ
6 照明用開口
60 同 防水パッキン
61 同 密閉用枠部
62 同 矩形透明板
63 同 緊締金具
7 光源装置
70 同 電源モジュール
71 同 調光モジュール
72 同 ノイズフィルタ
73 同 雷サージフィルタ
8 光源モジュール
80 同 COB・LED
81 同 配光制御レンズ
9 放熱板
90 同 深層域
91 同 表層域
92 同 支持脚板
93 同 反射シート
Claims (7)
- 一定幅寸法、任意長さ寸法とした矩形底壁、および、該矩形底壁の幅両端から、夫々一定深さ寸法に幅端側壁を立ち上げ、長さ寸法方向任意位置を垂直に切断した断面外郭形状を何れも一定の概略凵形とした高熱伝導率素材製の筐体枠を設け、該筐体枠の長さ寸法方向両端木口を前記幅端側壁と同じ一定深さ寸法とするよう、密閉状閉鎖可能な高熱伝導率素材製の長端側板を結合・一体化し、両幅端側壁、両長端側板の矩形枠状に連続する照明用開口に、防水パッキンを介在可能とする密閉用枠部を設け、矩形器型の灯具筐体とし、該灯具筐体の底壁に対し、両幅端側壁に平行な姿勢とするよう、幅寸法方向に適宜間隔を隔てて立設された高熱伝導率素材製の複数の支持脚板を介して、放熱板が、該底壁に平行姿勢となり、且つ該底壁に対して熱的および機械的に着脱可能に装着され、該放熱板が、該灯具筐体の内部を少なくとも底壁寄りの深層域と、照明用開口寄りの表層域とに区画し、該深層域の両幅端側壁および複数の支持脚板の間の、該筐体枠の長さ寸法方向の中央寄りとなる適所に調光モジュールを配し、発熱量の多い電源モジュールは2分割し、夫々が独立して電源供給できるようにすると共に、該深層域の両端木口に臨む外がわ寄りに配置するよう該底壁に設け、該放熱板に対して光源モジュールを該表層域に配する如く搭載して光源装置を収容し、前記密閉用枠部に防水パッキンを介在し、矩形透明板を着脱自在に装着・密閉化してなるものとしたことを特徴とするトンネル用照明灯具。
- 一定幅寸法、任意長さ寸法とした矩形底壁、および、該矩形底壁の幅両端から、夫々一定深さ寸法に幅端側壁を立ち上げ、長さ寸法方向任意位置を垂直に切断した断面外郭形状を何れも一定の概略凵形とした高熱伝導率素材製の筐体枠を設け、該筐体枠の長さ寸法方向両端木口を前記幅端側壁と同じ一定深さ寸法とするよう、密閉状閉鎖可能な高熱伝導率素材製の長端側板を結合・一体化し、両幅端側壁、両長端側板の矩形枠状に連続する照明用開口に、防水パッキンを介在可能とする密閉用枠部を設け、矩形器型の灯具筐体とし、該灯具筐体の底壁に対し、両幅端側壁に平行な姿勢とするよう、幅寸法方向に適宜間隔を隔てて立設された高熱伝導率素材製の複数の支持脚板を介して、放熱板が、該底壁に平行姿勢となり、且つ該底壁に対して熱的および機械的に着脱可能に装着され、該放熱板が、該灯具筐体の内部を少なくとも底壁寄りの深層域と、照明用開口寄りの表層域とに区画し、該深層域の両幅端側壁および複数の支持脚板の間の、該筐体枠の長さ寸法方向の中央寄りとなる適所に調光モジュールを配し、発熱量の多い電源モジュールは2分割し、夫々が独立して電源供給できるようにすると共に、該深層域の両端木口に臨む外がわ寄りに配置するよう該底壁に設け、該放熱板に対して光源モジュールを該表層域に配する如く搭載して光源装置を収容し、前記密閉用枠部に防水パッキンを介在し、矩形透明板を着脱自在に装着・密閉化し、必要に応じて該筐体枠長さ寸法の長短を適宜設定し、それに応じた寸法の矩形透明板を装着し、光源装置収容容積および配置設定などを製造毎、自由に設定可能なものとしたことを特徴とするトンネル用照明灯具。
- 一定幅寸法、任意長さ寸法とした矩形底壁、および、該矩形底壁の幅両端から、夫々一定深さ寸法に幅端側壁を立ち上げ、長さ寸法方向任意位置を垂直に切断した断面外郭形状を何れも一定の概略凵形とするよう押出し成型した金属製の筐体枠を設け、該筐体枠の長さ寸法方向両端木口を前記幅端側壁と同じ一定深さ寸法とするよう、密閉状閉鎖可能な金属製の共通長端側板を、取付け機構を介して結合・一体化し、両幅端側壁、両長端側板の矩形枠状に連続する照明用開口に、防水パッキンを介在可能とする密閉用枠部を設け、矩形器型の灯具筐体とし、該灯具筐体の底壁に対し、両幅端側壁に平行な姿勢とするよう、幅寸法方向に適宜間隔を隔てて立設された高熱伝導率素材製の複数の支持脚板を介して、放熱板が、該底壁に平行姿勢となり、且つ該底壁に対して熱的および機械的に着脱可能に装着され、該放熱板が、該灯具筐体の内部を少なくとも底壁寄りの深層域と、照明用開口寄りの表層域とに区画し、該深層域の両幅端側壁および複数の支持脚板の間の、該筐体枠の長さ寸法方向の中央寄りとなる適所に調光モジュールを配し、発熱量の多い電源モジュールは2分割し、夫々が独立して電源供給できるようにすると共に、該深層域の両端木口に臨む外がわ寄りに配置するよう該底壁に設け、該放熱板に対して光源モジュールを該表層域に配する如く搭載して光源装置を収容し、前記密閉用枠部に防水パッキンを介在し、矩形透明板を着脱自在に装着・密閉化してなるものとしたことを特徴とするトンネル用照明灯具。
- 一定幅寸法、任意長さ寸法とした矩形底壁、および、該矩形底壁の幅両端から、夫々一定深さ寸法に幅端側壁を立ち上げ、長さ寸法方向任意位置を垂直に切断した断面外郭形状を何れも一定の概略凵形とするよう押出し成型したアルミニウム合金製の筐体枠を設け、該筐体枠の長さ寸法方向両端木口を前記幅端側壁と同じ一定深さ寸法とするよう、密閉状閉鎖可能なアルミニウム合金ダイカスト製の共通長端側板を、取付け機構を介して結合・一体化し、両幅端側壁、両長端側板の矩形枠状に連続する照明用開口に、防水パッキンを介在可能とする密閉用枠部を設け、矩形器型の灯具筐体とし、該灯具筐体の底壁に対し、両幅端側壁に平行な姿勢とするよう、幅寸法方向に適宜間隔を隔てて立設された高熱伝導率素材製の複数の支持脚板を介して、放熱板が、該底壁に平行姿勢となり、且つ該底壁に対して熱的および機械的に着脱可能に装着され、該放熱板が、該灯具筐体の内部を少なくとも底壁寄りの深層域と、照明用開口寄りの表層域とに区画し、該深層域の両幅端側壁および複数の支持脚板の間の、該筐体枠の長さ寸法方向の中央寄りとなる適所に調光モジュールを配し、発熱量の多い電源モジュールは2分割し、夫々が独立して電源供給できるようにすると共に、該深層域の両端木口に臨む外がわ寄りに配置するよう該底壁に設け、該放熱板に対して光源モジュールを該表層域に配する如く搭載して光源装置を収容し、前記密閉用枠部に防水パッキンを介在し、矩形透明板を着脱自在に装着・密閉化してなるものとしたことを特徴とするトンネル用照明灯具。
- 灯具筐体が、その内部を少なくとも底壁寄りの深層域と、照明用開口寄りの表層域とに区画可能とした1枚または複数枚の放熱板を、該底壁に平行姿勢とするよう着脱可能に装着し、該深層域がわに電源モジュール、調光モジュールなどを配し、該表層域がわに光源モジュールを配してなるものとした、請求項1ないし4何れか一記載のトンネル用照明灯具。
- 光源モジュールが、複数個のCOB(chip on board)LED(Light Emitting Diode)を灯具筐体内の長さ寸法方向に所定間隔を隔てて一直線上に並べるか、または、平行する二本以上の直線上に並べるかの何れか一方の配置とし、各COB・LEDの夫々に独立する配光制御レンズを組み合わせてなるものとした、請求項1ないし5何れか一記載のトンネル用照明灯具。
- 灯具筐体が、少なくとも外表面に電気絶縁性を与える樹脂系塗料による焼き付け塗装を施し、必要に応じてフッ素系塗料による重ね塗り塗装を施してなる、請求項1ないし6何れか一記載のトンネル用照明灯具。
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