自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置の配置構造
【課題】容易に交換可能な複数のＬＥＤを用い、自動車運搬船の倉内に要求される最低照度を上回るＬＥＤ光源の配置をすると共に基板形状の工夫により指向性の改善及びＬＥＤ放熱板を兼用させた自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置を提供する。
【解決手段】自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置１０において、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）１を二列に配列してなる照明装置１０であって、各列の前記ＬＥＤ１は、当該指向特性に対応して外側に傾斜する外側傾斜面２１を有し、かつ、前記ＬＥＤ１の指向特性に対応して内側に傾斜して延伸される内側傾斜面２２を有する反射板２とからなる。
【解決手段】自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置１０において、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）１を二列に配列してなる照明装置１０であって、各列の前記ＬＥＤ１は、当該指向特性に対応して外側に傾斜する外側傾斜面２１を有し、かつ、前記ＬＥＤ１の指向特性に対応して内側に傾斜して延伸される内側傾斜面２２を有する反射板２とからなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置、特に、自動車運搬船の車積付区画内（倉内）でラッシングホールを積荷の自動車固縛金具との間に取付ける際の作業ＬＥＤ照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の作業照明装置は、従来、蛍光灯からなる照明装置が使用されていた。
【０００３】
しかしながら、照明装置としての使用時間から見ると蛍光灯に使用される蛍光管は寿命が短く、また、紫外線領域で発光するので昆虫等が多数集合し、その死骸等の清掃に作業が必要となる。さらに、蛍光灯本体の重量が重く、なるべく重量を軽減できればそれに越したることはなく、また、蛍光灯に使用される蛍光管には水銀が使用されるので、できればこの観点からも蛍光管の使用を避けることが望まれる。
【０００４】
そこで、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）を使用した作業照明装置とすることを工夫したが、自動車運搬船の倉内照明装置は、積み付け作業エリアで最低３０ルクス確保することが義務づけられているので、従来まで使用される蛍光灯の有する照度と同程度の照度が得られるものとする必要がある。
【０００５】
また、蛍光灯は、上記の照度を維持するために、約１年〜１．５年で蛍光管を交換する必要があった。そこで、ＬＥＤ照明とするに際しても、上記照度の維持と交換期間や交換費用等を考慮して、長寿命のＬＥＤ光源とする必要がある。
【０００６】
複数のＬＥＤを配置し、照明装置として使用する例は、種々存するが、複数のＬＥＤを用い、必要にして充分な所定の照度を得ることができるようにしたものは見いだしがたい。
【０００７】
しかしながら、照明装置の反射板として、山形ないしは波形の反射板を利用する例としては、「照明むらが目立たない省電力型の内照式の照明」とするものについては、本発明とはその目的ないし作用効果は異なるものであるが、例えば、実開平５−２９０８３号公報に開示のものがある。
【０００８】
当該実開平５−２９０８３号公報に開示のものは、考案の名称「内照式看板」に係り、「一面に開口を有する薄い箱状のケースと、このケース内に一定の間隔で平行に配置された複数の・・・光源と、・・・・反射板は反射面が白色半光沢であり、・・・かつ断面は両側に水平部を有する山形である」構成からなるものであり、このような構成ゆえに、「照明むらを生じることなしに従来の内照式看板の蛍光灯本数を１／２に減らすことができ、設備費、電力代、補修費の節減が可能(同)公報明細書段落番号００１７参照）」等の効果を奏するものである。
【０００９】
しかしながら、当該公報に開示のものは蛍光灯の使用を前提とするものであり、ＬＥＤの指向特性等を考慮する本発明のものとは異なる。
【特許文献１】実開平５−２９０８３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明は、容易に交換可能な複数のＬＥＤを用い、自動車運搬船の倉内に要求される最低照度を上回るＬＥＤ光源の配置をすると共に基板形状の工夫により指向性の改善及びＬＥＤ放熱板を兼用させた自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本願請求項１に係る発明は、自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置において、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）を二列に配列してなる照明装置であって、各列の前記ＬＥＤは、当該ＬＥＤの指向特性に対応して外側に傾斜する外側傾斜面を有し、かつ、前記ＬＥＤの指向特性に対応して内側に傾斜して延伸される内側傾斜面を有する逆Ｗ字形状の反射板とからなることを特徴とする。
また、本願請求項２に係る発明は、前記請求項１に係る自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置において、前記反射板の外側傾斜面は、前記ＬＥＤの指向特性が±６０度程度のものである場合には、外側傾斜面が垂直に対して２５度の外側への傾斜角を有することを特徴とする。
さらに、本願請求項３に係る発明は、前記請求項２に係る自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置において、前記反射板の内側傾斜面は、前記ＬＥＤの指向特性が±６０度程度のものである場合には、前記外側傾斜面に対して内側に１２０度の内側への傾斜角を有することを特徴とする。
また、本願請求項４に係る発明は、前記請求項１に記載の自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置において、前記ＬＥＤは、ＬＥＤ一個当たりの光束が２００ルーメン程度である場合には、一列に５個のＬＥＤを配列してなることを特徴とする。
さらに、本願請求項５に係る発明は、前記請求項１に記載の自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置において、前記二列に配列してなる複数のＬＥＤは、二列に渡って交互に等間隔に配置されたことを特徴とする。
また、本願請求項６に係る発明は、前記請求項１に係る自動車船運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置において、前記逆Ｗ字形状の反射板は、取り付けられる前記ＬＥＤの放熱フィンとしてＬＥＤのジャンクション部分の温度を低減させ、取り付けられるＬＥＤの寿命を延ばすものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
自動車運搬船の倉内に要求される最低照度を上回るＬＥＤ光源の配置をすると共に基板および反射板形状の工夫により指向性の改善及びＬＥＤ放熱板を兼用させた。それにより、ＬＥＤの省電力化、軽量化，水銀レス、害虫レスなどの付帯効果を得ることが出来た。また、灯具重量の軽減による積付台数の増加或いは運送燃料費削減にもつながる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係る自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置を実施するための最良の形態について図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
まず、自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置を実施するための最良の形態を実施例１として、検討した。
【実施例１】
【００１５】
〔使用するＬＥＤの決定〕
本実施例１に係る自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置に使用するＬＥＤ特性、特に、その指向特性および光量について検討した。
【００１６】
まず、この種の照明装置は、自動車運搬船の倉内高さは一般的に１．９５ｍ〜５．１５ｍに取り付けられるものではあるが、前述の自動車運搬船の車積付区画内（倉内）でのラッシングホールと積荷の自動車固縛金具との間に取付け作業高さを考慮して、この作業領域で最低照度以上を確保するために、適切なＬＥＤを検討した。
【００１７】
この検討は、図１に示す直線光源による直射照度計算の模式図に基づいて、蛍光灯と同様の直線光源による直射照度の計算式を適用して検討した。図１は、直線光源による直射照度計算の模式図であり、図１において、Ｉは、光源の長さ、Ｉθは、θ方向の単位当たりの光度、ｈは、高さ、ｄは、ＬＥＤ直下からの水へ距離、θは、ＬＥＤ直下方向と計算点Ｐ方向のなす角である。
【００１８】
上記の模式図の図１において、
法線照度は、Ｅｎ＝ Ｉθ／２｛ｌ／（ｈ２＋ｄ２＋ｌ２）＋ｌ／√（ｈ２＋ｄ２）×ｔａｎ−１〔ｌ／√（ｈ２＋ｄ２）〕｝で決定することができ、
【００１９】
また、水平面照度は、Ｅｈ＝ｈ／√（ｈ２＋ｄ２）×Ｅｎ、
鉛直面照度は、次式で表すことができる。
Ｅｖ＝ｄ√（ｈ２＋ｄ２）×Ｅｎ
Ｅｘ＝Ｉθ／２×√（ｈ２＋ｄ２）×／ｌ２（ｈ２＋ｄ２＋ｌ２）
【００２０】
この結果、ＬＥＤ１個当たりの光束は２００ルーメンであり、これを１０個設けたとして、２００（ｌｍ）×１０個＝２０００（ｌｍ）が導かれる。
したがって、ＬＥＤ性能から鉛直面照度（Ｅｘ）に当てはめると次の照度が得られる。
【００２１】
すなわち、Ｉθ＝２０００（ｌｍ）、ｈ＝２．２５ｍ、ｄ＝０ｍ、Ｉ＝１．２２ｍのとき、
Ｗｘ＝１０１ルクス（ｌｘ）
【００２２】
さらに、このＬＥＤは、図２に示すような指向特性を有することから、作業領域高さを考慮して、その取り付け高さを２．２５ｍとし、その取り付け高さにおいて、鉛直下の照度を８０ルクス以上を確保し、また、鉛直下を基準に水平方向に４．５ｍ離れた床面照度を３０ルクス以上を確保できるようにＬＥＤの取付角度を求めた。図２は、本実施例１に係る自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置に使用するＬＥＤの指向特性を示す計測概略図である。
【００２３】
また、上記のような指向特性を有し、必要な最低照度を確保するためには、使用するＬＥＤの取付角度の選定が重要である。
図３は、ＬＥＤの光束を考慮して最適な配列を検討するために、光源である一つのＬＥＤからの照度が、ＬＥＤ光源の直下から水平方向に離れた場合に、どの程度の照度の低減が生じるかを計測する計測要領を示す図であって、光源の水平照度低減の概略を示す図である。図３において、光源として４０Ｗの直管蛍光灯と同等の光束を有するＬＥＤ光源を用い、ＬＥＤを２５度傾斜させた光源を使用した。
【００２４】
図４は、ＬＥＤ(光源)の取付角度と光源からの距離における照度を示す図であり、１個当たり１５０ルーメンの光束を有するＬＥＤを１０個並べたものを光源とし、光源から、それぞれ、２．２５ｍ、２．５ｍ、３．０ｍ、３．５ｍ、４．０ｍ、４．５ｍ、５．０ｍ、５．５ｍ、６．０ｍの計測ポイントにおいて、光源の計測角度を０°から６０°を傾斜させて、その照度を測定し、その結果を表にしたものである。なお、ＬＥＤの条件としては、グローブ内に収容されたものを使用し、光源計測角度０〜６０度まで各５度毎に計測したものである。
【００２５】
その結果、光源から最大４．０ｍの距離であっても、２５°の傾斜のものでは、その測定ポイントにおいて３０ルクス以上を達成できることが知り得た。
そこで、各ＬＥＤ本体の取付傾斜角度を約２５°とした。このことは、図２のような指向特性を有し、上限側の半値角度約６０°であるようなＬＥＤを使用する限りは、その半値角度をプラスして８５°とすれば、半値角内の光束が有効に利用されることとなり、すなわち、図３に示されるように、ＬＥＤの鉛直下ばかりでなく水平方向４．５ｍ離れた床面照度を３０ルクス以上を確保できるため、ＬＥＤの取付角度を２５°傾斜させて取り付けた。
【００２６】
次に、本実施例に係るＬＥＤを複数個配置して構成したＬＥＤ灯具について、高さ２．２５ｍから順次６ｍまでの各高さ（２．２５ｍ、２．５ｍ、３ｍ、４ｍ、５ｍ、６ｍ）の配光に関して相関を検討した。図５は、取付高さ（ｍ）に対する照射角度を示す配光曲線を示す図であり、図５に示されるように、照射角度６０度では、高さ２．２５ｍ高さに配置すれば、最低限３０ルクスの照度を確保できることが知り得る。
【００２７】
また、上記の計測結果に基づいて、高さ２．２５ｍ高さにＬＥＤを配置し、直下から周辺に離れるにしたがってどの程度の照度が確保できるかを検討した。
図６は、２，２５ｍの取付高さにＬＥＤを複数個配置して構成したＬＥＤ灯具において、直下から水平方向への照度低減の関係を示す図である。
【００２８】
図６に示すように、ＬＥＤ直下では、８５．２（ｌｘ）のものが、離れるにしたがって、照度が減少し、直下から４．０ｍ離れた地点では、３０．０（ｌｘ）を計測することができ、２．２５ｍ高さに設置すると、周辺４ｍまで上記最低限照度を確保できることを知り得た。
【００２９】
この計測結果を船上で同高さで計測した結果と比較すると、各ポイントでの数値が若干異なっていることが知りうる。この違いの大きな要因は、ＬＥＤからの発光源の反射によるものと推測され、特に、鉛直下は、この影響が一番大きく受けていると推察される。また、光源から離れていくに従い逆に反射の影響を受けにくくなり、照度が算出の結果求められる推定数値より低くなる傾向にあることが知りうる。
〔ＬＥＤを取り付ける反射板の検討〕
【００３０】
上記の計測および算出結果を考慮して、本発明に係る自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置を実施するための最良の形態について、実施例１に係る自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置を試作・検討した。本実施例１に係る自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置は、従来使用される蛍光灯の輝度、光束，照度をターゲットにＬＥＤ光源の改善されたＬＥＤを採用し、かつ、ＬＥＤが有する指向性（１２０°）をＬＥＤ装備基板の形状を改善し、１８０°の指向性となるように改善したものである。すなわち、蛍光灯の有する性能に替わるＬＥＤ照明装置としたものであり、従来のＬＥＤチップを平面的に必要な光束分だけ並べただの照明装置に比し、光束が拡散され、改善されるものである。
【００３１】
本実施例１に係る自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置について、図面に基づいて詳細に説明する。
図７は、本実施例１に係る自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置の概略構成を示す図であり、図７中、符号１は、ＬＥＤをＬＬ４１２７９−ＴＨＷＷＳＡ−ＫＩＴ（ＩＤＥＣサンシャインキットＳＡグレード白色：ＩＤＥＣオプトデバイス株式会社製）であり、当該ＬＥＤは、上記必要条件を満たすものであり、ＪＩＳＦ０８０８電気器具環境試験通則に準拠するものである、すなわち、上記計測・検討結果から４０Ｗ直管蛍光灯（１灯）と同等の光量を有するものである。
【００３２】
このＬＥＤの定格（初期電気／光学特性）の詳細は以下のものである。
【００３３】
【表１】
【００３４】
また、図７において、符号２は、およそ１２０ｃｍの全長を有し、取付直径３０ｍｍφを有する前記ＬＥＤ１を一列に各５個を所定の間隔に配置でき、側部に反射面２１、２１、２２、２２を有する全幅約１２ｃｍの断面逆Ｗ字形状の反射板である。すなわち、前記ＬＥＤ１を外側に向けた傾斜面に所定の等間隔で配置できる幅と長さを有し、かつ長さ方向に５個の上記ＬＥＤ１を配置できるように構成された逆Ｗ字形状の反射板であり、上述してきたように、当該ＬＥＤ１の指向性を考慮して、外側に２５度傾斜させた反射面２１、２１を有し、その延長には内側に向けて１３０度傾斜させた反射面２２、２２を有する。当該断面逆Ｗ字形状の反射板２は、ＬＥＤを取り付ける基板として機能すると共に、当該ＬＥＤ１から発生する熱に対する放熱板としても機能するものである。具体的には、前記ＬＥＤ１の取付に対し、３６ｍｍの幅を有し、それが、それぞれ６５度の角度で外側に折れ曲げられ、さらに、その折れ曲げの延長条に１３０度の角度で内側に折れ曲げられ、２０ｍｍの幅の反射面２２を有する断面逆Ｗ字形状の反射板２から構成される。
なお、ＬＥＤの寿命は、ＬＥＤのジャンクション温度に依存される。したがって、ＬＥＤ寿命を延命する際の最良の策としては、ＬＥＤのジャンクション部の温度を効率よく下げることができる形状の放熱フィン構造とすることである。このため、本実施例１に係る自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置では、そのＬＥＤ取付板に改良を加え、ＬＥＤ放射光を効率よく反射・拡散せしめる反射板とすると共に、幅広な構成とし、広い放熱面積を有するＬＥＤ放熱フィンとして利用することにより、ＬＥＤジャンクション部分の温度を下げ、ＬＥＤの寿命を延ばすように工夫したものである。
【００３５】
さらに、符号３は、前記断面逆Ｗ字形状の反射板２が収容されるシャーシであり、４は、当該シャーシ３上を覆うカバーである。そして、５、５は、当該シャーシ３を天井等の壁面に取り付ける取付金具、６、６はネジである。また、符号７は、これらのＬＥＤに電力を供給する電源であり、３３Ｗ、２７０ｍＡの出力定格のものが使用される。符号１０は、本実施例１に係る動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置１０であり、これらの各部材が組み立てられて完成される。
【００３６】
また、図８は、上記断面逆Ｗ字形状の反射板２の概略断面形状を示す図であり、前記ＬＥＤ１は、外側に２５度傾斜する面２１、２１に所定の間隔で配置され、前記反射面２１、２１の延長は、およそ１３０度内側に傾斜する反射面２２、２２を有する。
【００３７】
図９は、本実施例１に係る動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置に使用するＩＤＥＣオプトデバイス株式会社製ＬＥＤ（ＩＤＥＣサンシャインキットＳＡグレード白色：ＬＥＤをＬＬ４１２７９−ＴＨＷＷＳＡ−ＫＩＴ）１の概略形状を示す図であり、図９（ａ）は、取付外形形状の概略を示す図であり、図９（ｂ）は、使用されるＬＥＤ３０の概略形状、図９(ｃ)は、同側面図である。図９において、符号３０は、ＬＥＤ、３１は、発光面、３２は、アノード、３３は、カソード、３４は、アノード側電極、３５は、カソード側電極、３６は、取付枠を示す。また、当該ＬＥＤ１は、図示外止めネジによって、反射板２に交換可能に取り付けられる。したがって、当該ＬＥＤ１に劣化等が生じ、交換しなければならないときは、当該止めネジ(図示外)を外してＬＥＤ１を容易に交換することができる。
【００３８】
また、図１０は、本実施例１に係る自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置を倉内天井に布設した状態を示す図である。
【００３９】
このように構成された本実施例１に係る自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置１０としたので、自動車運搬船の倉内に要求される最低照度３０ルクスを上回るＬＥＤ光源の倉内作業照明装置とすることができ、その結果、断面逆Ｗ字形状の反射板２の採用によって、狭い指向性のＬＥＤであっても、広範囲を照らすことができるように指向性の改善を図ることができ、その結果、ＬＥＤの使用は、自動車運搬船の倉内作業照明に関し、省電力化、軽量化を達成することができる。また、断面逆Ｗ字形状の反射板２とすることにより、広範な面積としたために、広範な面積がＬＥＤ１に対して放熱フィンの役割を果たし、この結果、ＬＥＤ１のジャンクション部の温度を低減させるので、ＬＥＤ１の寿命を延ばすことができるとともに、ＬＥＤの使用は、付随的に水銀レス、害虫レス等の付帯効果を得ることができる。また、灯具重量の軽減による積付台数の増加或いは運送燃料費削減にもつながり、さらには、従来の蛍光灯による照明に対して、長寿命であり、交換期間や交換費用等を軽減できるという優れた効果を有する。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本願発明は、自動車運搬船の倉内作業用ＬＥＤ照明装置として利用される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は、直線光源による直射照度計算の模式図である。
【図２】図２は、本実施例１に係る自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置に使用するＬＥＤの指向特性を示す計測概略図である。
【図３】図３は、ＬＥＤの光束を考慮して最適な配列を検討するために、光源である一つのＬＥＤからの照度が、ＬＥＤ光源の直下から水平方向に離れた場合に、どの程度の照度の低減が生じるかの計測要領を示す図である。
【図４】図４は、ＬＥＤ(光源)の取付角度と光源からの距離における照度を示す図である。
【図５】図５は、取付高さ（ｍ）に対する照射角度を示す配光曲線を示す図である。
【図６】図６は、２，２５ｍの取付高さにＬＥＤを複数個配置して構成したＬＥＤ灯具において、直下から水平方向への照度低減の関係を示す図である。
【図７】図７は、本実施例１に係る自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置の概略構成を示す図である。
【図８】図８は、上記断面Ｗ字形状反射板２の概略断面形状を示す図である。
【図９】図９は、本実施例１に係る動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置に使用するＬＥＤ１の概略形状を示す図である。
【図１０】図１０は、本実施例１に係る自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置を倉内天井に布設した状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１ ＬＥＤ(発光ダイオード)
２ 反射板
３ シャーシ
４ カバー
５ 取付金具
６ ネジ
１０ 照明装置
２１ 傾斜面
２１、２２ 反射面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置、特に、自動車運搬船の車積付区画内（倉内）でラッシングホールを積荷の自動車固縛金具との間に取付ける際の作業ＬＥＤ照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の作業照明装置は、従来、蛍光灯からなる照明装置が使用されていた。
【０００３】
しかしながら、照明装置としての使用時間から見ると蛍光灯に使用される蛍光管は寿命が短く、また、紫外線領域で発光するので昆虫等が多数集合し、その死骸等の清掃に作業が必要となる。さらに、蛍光灯本体の重量が重く、なるべく重量を軽減できればそれに越したることはなく、また、蛍光灯に使用される蛍光管には水銀が使用されるので、できればこの観点からも蛍光管の使用を避けることが望まれる。
【０００４】
そこで、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）を使用した作業照明装置とすることを工夫したが、自動車運搬船の倉内照明装置は、積み付け作業エリアで最低３０ルクス確保することが義務づけられているので、従来まで使用される蛍光灯の有する照度と同程度の照度が得られるものとする必要がある。
【０００５】
また、蛍光灯は、上記の照度を維持するために、約１年〜１．５年で蛍光管を交換する必要があった。そこで、ＬＥＤ照明とするに際しても、上記照度の維持と交換期間や交換費用等を考慮して、長寿命のＬＥＤ光源とする必要がある。
【０００６】
複数のＬＥＤを配置し、照明装置として使用する例は、種々存するが、複数のＬＥＤを用い、必要にして充分な所定の照度を得ることができるようにしたものは見いだしがたい。
【０００７】
しかしながら、照明装置の反射板として、山形ないしは波形の反射板を利用する例としては、「照明むらが目立たない省電力型の内照式の照明」とするものについては、本発明とはその目的ないし作用効果は異なるものであるが、例えば、実開平５−２９０８３号公報に開示のものがある。
【０００８】
当該実開平５−２９０８３号公報に開示のものは、考案の名称「内照式看板」に係り、「一面に開口を有する薄い箱状のケースと、このケース内に一定の間隔で平行に配置された複数の・・・光源と、・・・・反射板は反射面が白色半光沢であり、・・・かつ断面は両側に水平部を有する山形である」構成からなるものであり、このような構成ゆえに、「照明むらを生じることなしに従来の内照式看板の蛍光灯本数を１／２に減らすことができ、設備費、電力代、補修費の節減が可能(同)公報明細書段落番号００１７参照）」等の効果を奏するものである。
【０００９】
しかしながら、当該公報に開示のものは蛍光灯の使用を前提とするものであり、ＬＥＤの指向特性等を考慮する本発明のものとは異なる。
【特許文献１】実開平５−２９０８３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明は、容易に交換可能な複数のＬＥＤを用い、自動車運搬船の倉内に要求される最低照度を上回るＬＥＤ光源の配置をすると共に基板形状の工夫により指向性の改善及びＬＥＤ放熱板を兼用させた自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本願請求項１に係る発明は、自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置において、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）を二列に配列してなる照明装置であって、各列の前記ＬＥＤは、当該ＬＥＤの指向特性に対応して外側に傾斜する外側傾斜面を有し、かつ、前記ＬＥＤの指向特性に対応して内側に傾斜して延伸される内側傾斜面を有する逆Ｗ字形状の反射板とからなることを特徴とする。
また、本願請求項２に係る発明は、前記請求項１に係る自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置において、前記反射板の外側傾斜面は、前記ＬＥＤの指向特性が±６０度程度のものである場合には、外側傾斜面が垂直に対して２５度の外側への傾斜角を有することを特徴とする。
さらに、本願請求項３に係る発明は、前記請求項２に係る自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置において、前記反射板の内側傾斜面は、前記ＬＥＤの指向特性が±６０度程度のものである場合には、前記外側傾斜面に対して内側に１２０度の内側への傾斜角を有することを特徴とする。
また、本願請求項４に係る発明は、前記請求項１に記載の自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置において、前記ＬＥＤは、ＬＥＤ一個当たりの光束が２００ルーメン程度である場合には、一列に５個のＬＥＤを配列してなることを特徴とする。
さらに、本願請求項５に係る発明は、前記請求項１に記載の自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置において、前記二列に配列してなる複数のＬＥＤは、二列に渡って交互に等間隔に配置されたことを特徴とする。
また、本願請求項６に係る発明は、前記請求項１に係る自動車船運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置において、前記逆Ｗ字形状の反射板は、取り付けられる前記ＬＥＤの放熱フィンとしてＬＥＤのジャンクション部分の温度を低減させ、取り付けられるＬＥＤの寿命を延ばすものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
自動車運搬船の倉内に要求される最低照度を上回るＬＥＤ光源の配置をすると共に基板および反射板形状の工夫により指向性の改善及びＬＥＤ放熱板を兼用させた。それにより、ＬＥＤの省電力化、軽量化，水銀レス、害虫レスなどの付帯効果を得ることが出来た。また、灯具重量の軽減による積付台数の増加或いは運送燃料費削減にもつながる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係る自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置を実施するための最良の形態について図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
まず、自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置を実施するための最良の形態を実施例１として、検討した。
【実施例１】
【００１５】
〔使用するＬＥＤの決定〕
本実施例１に係る自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置に使用するＬＥＤ特性、特に、その指向特性および光量について検討した。
【００１６】
まず、この種の照明装置は、自動車運搬船の倉内高さは一般的に１．９５ｍ〜５．１５ｍに取り付けられるものではあるが、前述の自動車運搬船の車積付区画内（倉内）でのラッシングホールと積荷の自動車固縛金具との間に取付け作業高さを考慮して、この作業領域で最低照度以上を確保するために、適切なＬＥＤを検討した。
【００１７】
この検討は、図１に示す直線光源による直射照度計算の模式図に基づいて、蛍光灯と同様の直線光源による直射照度の計算式を適用して検討した。図１は、直線光源による直射照度計算の模式図であり、図１において、Ｉは、光源の長さ、Ｉθは、θ方向の単位当たりの光度、ｈは、高さ、ｄは、ＬＥＤ直下からの水へ距離、θは、ＬＥＤ直下方向と計算点Ｐ方向のなす角である。
【００１８】
上記の模式図の図１において、
法線照度は、Ｅｎ＝ Ｉθ／２｛ｌ／（ｈ２＋ｄ２＋ｌ２）＋ｌ／√（ｈ２＋ｄ２）×ｔａｎ−１〔ｌ／√（ｈ２＋ｄ２）〕｝で決定することができ、
【００１９】
また、水平面照度は、Ｅｈ＝ｈ／√（ｈ２＋ｄ２）×Ｅｎ、
鉛直面照度は、次式で表すことができる。
Ｅｖ＝ｄ√（ｈ２＋ｄ２）×Ｅｎ
Ｅｘ＝Ｉθ／２×√（ｈ２＋ｄ２）×／ｌ２（ｈ２＋ｄ２＋ｌ２）
【００２０】
この結果、ＬＥＤ１個当たりの光束は２００ルーメンであり、これを１０個設けたとして、２００（ｌｍ）×１０個＝２０００（ｌｍ）が導かれる。
したがって、ＬＥＤ性能から鉛直面照度（Ｅｘ）に当てはめると次の照度が得られる。
【００２１】
すなわち、Ｉθ＝２０００（ｌｍ）、ｈ＝２．２５ｍ、ｄ＝０ｍ、Ｉ＝１．２２ｍのとき、
Ｗｘ＝１０１ルクス（ｌｘ）
【００２２】
さらに、このＬＥＤは、図２に示すような指向特性を有することから、作業領域高さを考慮して、その取り付け高さを２．２５ｍとし、その取り付け高さにおいて、鉛直下の照度を８０ルクス以上を確保し、また、鉛直下を基準に水平方向に４．５ｍ離れた床面照度を３０ルクス以上を確保できるようにＬＥＤの取付角度を求めた。図２は、本実施例１に係る自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置に使用するＬＥＤの指向特性を示す計測概略図である。
【００２３】
また、上記のような指向特性を有し、必要な最低照度を確保するためには、使用するＬＥＤの取付角度の選定が重要である。
図３は、ＬＥＤの光束を考慮して最適な配列を検討するために、光源である一つのＬＥＤからの照度が、ＬＥＤ光源の直下から水平方向に離れた場合に、どの程度の照度の低減が生じるかを計測する計測要領を示す図であって、光源の水平照度低減の概略を示す図である。図３において、光源として４０Ｗの直管蛍光灯と同等の光束を有するＬＥＤ光源を用い、ＬＥＤを２５度傾斜させた光源を使用した。
【００２４】
図４は、ＬＥＤ(光源)の取付角度と光源からの距離における照度を示す図であり、１個当たり１５０ルーメンの光束を有するＬＥＤを１０個並べたものを光源とし、光源から、それぞれ、２．２５ｍ、２．５ｍ、３．０ｍ、３．５ｍ、４．０ｍ、４．５ｍ、５．０ｍ、５．５ｍ、６．０ｍの計測ポイントにおいて、光源の計測角度を０°から６０°を傾斜させて、その照度を測定し、その結果を表にしたものである。なお、ＬＥＤの条件としては、グローブ内に収容されたものを使用し、光源計測角度０〜６０度まで各５度毎に計測したものである。
【００２５】
その結果、光源から最大４．０ｍの距離であっても、２５°の傾斜のものでは、その測定ポイントにおいて３０ルクス以上を達成できることが知り得た。
そこで、各ＬＥＤ本体の取付傾斜角度を約２５°とした。このことは、図２のような指向特性を有し、上限側の半値角度約６０°であるようなＬＥＤを使用する限りは、その半値角度をプラスして８５°とすれば、半値角内の光束が有効に利用されることとなり、すなわち、図３に示されるように、ＬＥＤの鉛直下ばかりでなく水平方向４．５ｍ離れた床面照度を３０ルクス以上を確保できるため、ＬＥＤの取付角度を２５°傾斜させて取り付けた。
【００２６】
次に、本実施例に係るＬＥＤを複数個配置して構成したＬＥＤ灯具について、高さ２．２５ｍから順次６ｍまでの各高さ（２．２５ｍ、２．５ｍ、３ｍ、４ｍ、５ｍ、６ｍ）の配光に関して相関を検討した。図５は、取付高さ（ｍ）に対する照射角度を示す配光曲線を示す図であり、図５に示されるように、照射角度６０度では、高さ２．２５ｍ高さに配置すれば、最低限３０ルクスの照度を確保できることが知り得る。
【００２７】
また、上記の計測結果に基づいて、高さ２．２５ｍ高さにＬＥＤを配置し、直下から周辺に離れるにしたがってどの程度の照度が確保できるかを検討した。
図６は、２，２５ｍの取付高さにＬＥＤを複数個配置して構成したＬＥＤ灯具において、直下から水平方向への照度低減の関係を示す図である。
【００２８】
図６に示すように、ＬＥＤ直下では、８５．２（ｌｘ）のものが、離れるにしたがって、照度が減少し、直下から４．０ｍ離れた地点では、３０．０（ｌｘ）を計測することができ、２．２５ｍ高さに設置すると、周辺４ｍまで上記最低限照度を確保できることを知り得た。
【００２９】
この計測結果を船上で同高さで計測した結果と比較すると、各ポイントでの数値が若干異なっていることが知りうる。この違いの大きな要因は、ＬＥＤからの発光源の反射によるものと推測され、特に、鉛直下は、この影響が一番大きく受けていると推察される。また、光源から離れていくに従い逆に反射の影響を受けにくくなり、照度が算出の結果求められる推定数値より低くなる傾向にあることが知りうる。
〔ＬＥＤを取り付ける反射板の検討〕
【００３０】
上記の計測および算出結果を考慮して、本発明に係る自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置を実施するための最良の形態について、実施例１に係る自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置を試作・検討した。本実施例１に係る自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置は、従来使用される蛍光灯の輝度、光束，照度をターゲットにＬＥＤ光源の改善されたＬＥＤを採用し、かつ、ＬＥＤが有する指向性（１２０°）をＬＥＤ装備基板の形状を改善し、１８０°の指向性となるように改善したものである。すなわち、蛍光灯の有する性能に替わるＬＥＤ照明装置としたものであり、従来のＬＥＤチップを平面的に必要な光束分だけ並べただの照明装置に比し、光束が拡散され、改善されるものである。
【００３１】
本実施例１に係る自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置について、図面に基づいて詳細に説明する。
図７は、本実施例１に係る自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置の概略構成を示す図であり、図７中、符号１は、ＬＥＤをＬＬ４１２７９−ＴＨＷＷＳＡ−ＫＩＴ（ＩＤＥＣサンシャインキットＳＡグレード白色：ＩＤＥＣオプトデバイス株式会社製）であり、当該ＬＥＤは、上記必要条件を満たすものであり、ＪＩＳＦ０８０８電気器具環境試験通則に準拠するものである、すなわち、上記計測・検討結果から４０Ｗ直管蛍光灯（１灯）と同等の光量を有するものである。
【００３２】
このＬＥＤの定格（初期電気／光学特性）の詳細は以下のものである。
【００３３】
【表１】
【００３４】
また、図７において、符号２は、およそ１２０ｃｍの全長を有し、取付直径３０ｍｍφを有する前記ＬＥＤ１を一列に各５個を所定の間隔に配置でき、側部に反射面２１、２１、２２、２２を有する全幅約１２ｃｍの断面逆Ｗ字形状の反射板である。すなわち、前記ＬＥＤ１を外側に向けた傾斜面に所定の等間隔で配置できる幅と長さを有し、かつ長さ方向に５個の上記ＬＥＤ１を配置できるように構成された逆Ｗ字形状の反射板であり、上述してきたように、当該ＬＥＤ１の指向性を考慮して、外側に２５度傾斜させた反射面２１、２１を有し、その延長には内側に向けて１３０度傾斜させた反射面２２、２２を有する。当該断面逆Ｗ字形状の反射板２は、ＬＥＤを取り付ける基板として機能すると共に、当該ＬＥＤ１から発生する熱に対する放熱板としても機能するものである。具体的には、前記ＬＥＤ１の取付に対し、３６ｍｍの幅を有し、それが、それぞれ６５度の角度で外側に折れ曲げられ、さらに、その折れ曲げの延長条に１３０度の角度で内側に折れ曲げられ、２０ｍｍの幅の反射面２２を有する断面逆Ｗ字形状の反射板２から構成される。
なお、ＬＥＤの寿命は、ＬＥＤのジャンクション温度に依存される。したがって、ＬＥＤ寿命を延命する際の最良の策としては、ＬＥＤのジャンクション部の温度を効率よく下げることができる形状の放熱フィン構造とすることである。このため、本実施例１に係る自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置では、そのＬＥＤ取付板に改良を加え、ＬＥＤ放射光を効率よく反射・拡散せしめる反射板とすると共に、幅広な構成とし、広い放熱面積を有するＬＥＤ放熱フィンとして利用することにより、ＬＥＤジャンクション部分の温度を下げ、ＬＥＤの寿命を延ばすように工夫したものである。
【００３５】
さらに、符号３は、前記断面逆Ｗ字形状の反射板２が収容されるシャーシであり、４は、当該シャーシ３上を覆うカバーである。そして、５、５は、当該シャーシ３を天井等の壁面に取り付ける取付金具、６、６はネジである。また、符号７は、これらのＬＥＤに電力を供給する電源であり、３３Ｗ、２７０ｍＡの出力定格のものが使用される。符号１０は、本実施例１に係る動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置１０であり、これらの各部材が組み立てられて完成される。
【００３６】
また、図８は、上記断面逆Ｗ字形状の反射板２の概略断面形状を示す図であり、前記ＬＥＤ１は、外側に２５度傾斜する面２１、２１に所定の間隔で配置され、前記反射面２１、２１の延長は、およそ１３０度内側に傾斜する反射面２２、２２を有する。
【００３７】
図９は、本実施例１に係る動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置に使用するＩＤＥＣオプトデバイス株式会社製ＬＥＤ（ＩＤＥＣサンシャインキットＳＡグレード白色：ＬＥＤをＬＬ４１２７９−ＴＨＷＷＳＡ−ＫＩＴ）１の概略形状を示す図であり、図９（ａ）は、取付外形形状の概略を示す図であり、図９（ｂ）は、使用されるＬＥＤ３０の概略形状、図９(ｃ)は、同側面図である。図９において、符号３０は、ＬＥＤ、３１は、発光面、３２は、アノード、３３は、カソード、３４は、アノード側電極、３５は、カソード側電極、３６は、取付枠を示す。また、当該ＬＥＤ１は、図示外止めネジによって、反射板２に交換可能に取り付けられる。したがって、当該ＬＥＤ１に劣化等が生じ、交換しなければならないときは、当該止めネジ(図示外)を外してＬＥＤ１を容易に交換することができる。
【００３８】
また、図１０は、本実施例１に係る自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置を倉内天井に布設した状態を示す図である。
【００３９】
このように構成された本実施例１に係る自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置１０としたので、自動車運搬船の倉内に要求される最低照度３０ルクスを上回るＬＥＤ光源の倉内作業照明装置とすることができ、その結果、断面逆Ｗ字形状の反射板２の採用によって、狭い指向性のＬＥＤであっても、広範囲を照らすことができるように指向性の改善を図ることができ、その結果、ＬＥＤの使用は、自動車運搬船の倉内作業照明に関し、省電力化、軽量化を達成することができる。また、断面逆Ｗ字形状の反射板２とすることにより、広範な面積としたために、広範な面積がＬＥＤ１に対して放熱フィンの役割を果たし、この結果、ＬＥＤ１のジャンクション部の温度を低減させるので、ＬＥＤ１の寿命を延ばすことができるとともに、ＬＥＤの使用は、付随的に水銀レス、害虫レス等の付帯効果を得ることができる。また、灯具重量の軽減による積付台数の増加或いは運送燃料費削減にもつながり、さらには、従来の蛍光灯による照明に対して、長寿命であり、交換期間や交換費用等を軽減できるという優れた効果を有する。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本願発明は、自動車運搬船の倉内作業用ＬＥＤ照明装置として利用される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は、直線光源による直射照度計算の模式図である。
【図２】図２は、本実施例１に係る自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置に使用するＬＥＤの指向特性を示す計測概略図である。
【図３】図３は、ＬＥＤの光束を考慮して最適な配列を検討するために、光源である一つのＬＥＤからの照度が、ＬＥＤ光源の直下から水平方向に離れた場合に、どの程度の照度の低減が生じるかの計測要領を示す図である。
【図４】図４は、ＬＥＤ(光源)の取付角度と光源からの距離における照度を示す図である。
【図５】図５は、取付高さ（ｍ）に対する照射角度を示す配光曲線を示す図である。
【図６】図６は、２，２５ｍの取付高さにＬＥＤを複数個配置して構成したＬＥＤ灯具において、直下から水平方向への照度低減の関係を示す図である。
【図７】図７は、本実施例１に係る自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置の概略構成を示す図である。
【図８】図８は、上記断面Ｗ字形状反射板２の概略断面形状を示す図である。
【図９】図９は、本実施例１に係る動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置に使用するＬＥＤ１の概略形状を示す図である。
【図１０】図１０は、本実施例１に係る自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置を倉内天井に布設した状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１ ＬＥＤ(発光ダイオード)
２ 反射板
３ シャーシ
４ カバー
５ 取付金具
６ ネジ
１０ 照明装置
２１ 傾斜面
２１、２２ 反射面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＬＥＤ（発光ダイオード）を二列に配列してなる照明装置において、各列の前記ＬＥＤは、当該ＬＥＤの指向特性に対応して外側に傾斜する外側傾斜面を有し、かつ、前記ＬＥＤの指向特性に対応して内側に傾斜して延伸される内側傾斜面を有する逆Ｗ字形状の反射板とからなることを特徴とする自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
前記反射板の外側傾斜面は、前記ＬＥＤの指向特性が±６０度程度のものである場合には、外側傾斜面が垂直に対して２５度の外側への傾斜角を有することを特徴とする請求項１に記載の自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置。
【請求項３】
前記反射板の内側傾斜面は、前記ＬＥＤの指向特性が±６０度程度のものである場合には、前記外側傾斜面に対して内側に１２０度の内側への傾斜角を有することを特徴とする請求項２に記載の自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置。
【請求項４】
前記ＬＥＤは、ＬＥＤ一個当たりの光束が２００ルーメン程度である場合には、一列に５個のＬＥＤを配列してなることを特徴とする請求項１に記載の自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置。
【請求項５】
前記二列に配列してなる複数のＬＥＤは、二列に渡って交互に等間隔に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置。
【請求項６】
前記逆Ｗ字形状の反射板は、取り付けられる前記ＬＥＤの放熱フィンとしてＬＥＤのジャンクション部分の温度を低減させ、取り付けられるＬＥＤの寿命を延ばすものであることを特徴とする請求項１に記載の自動車船運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置。
【請求項１】
複数のＬＥＤ（発光ダイオード）を二列に配列してなる照明装置において、各列の前記ＬＥＤは、当該ＬＥＤの指向特性に対応して外側に傾斜する外側傾斜面を有し、かつ、前記ＬＥＤの指向特性に対応して内側に傾斜して延伸される内側傾斜面を有する逆Ｗ字形状の反射板とからなることを特徴とする自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
前記反射板の外側傾斜面は、前記ＬＥＤの指向特性が±６０度程度のものである場合には、外側傾斜面が垂直に対して２５度の外側への傾斜角を有することを特徴とする請求項１に記載の自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置。
【請求項３】
前記反射板の内側傾斜面は、前記ＬＥＤの指向特性が±６０度程度のものである場合には、前記外側傾斜面に対して内側に１２０度の内側への傾斜角を有することを特徴とする請求項２に記載の自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置。
【請求項４】
前記ＬＥＤは、ＬＥＤ一個当たりの光束が２００ルーメン程度である場合には、一列に５個のＬＥＤを配列してなることを特徴とする請求項１に記載の自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置。
【請求項５】
前記二列に配列してなる複数のＬＥＤは、二列に渡って交互に等間隔に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の自動車運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置。
【請求項６】
前記逆Ｗ字形状の反射板は、取り付けられる前記ＬＥＤの放熱フィンとしてＬＥＤのジャンクション部分の温度を低減させ、取り付けられるＬＥＤの寿命を延ばすものであることを特徴とする請求項１に記載の自動車船運搬船の倉内作業ＬＥＤ照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１１５９４９（Ｐ２０１０−１１５９４９Ａ）
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８８７９６（Ｐ２００８−２８８７９６）
【出願日】平成２０年１１月１１日（２００８．１１．１１）
【特許番号】特許第４４１０８３２号（Ｐ４４１０８３２）
【特許公報発行日】平成２２年２月３日（２０１０．２．３）
【出願人】（００００００３０９）ＩＤＥＣ株式会社 (188)
【出願人】（０００１４６８１４）株式会社新来島どっく (101)
【出願人】（５０９０５０６１６）極東イレコム株式会社 (1)
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月１１日（２００８．１１．１１）
【特許番号】特許第４４１０８３２号（Ｐ４４１０８３２）
【特許公報発行日】平成２２年２月３日（２０１０．２．３）
【出願人】（００００００３０９）ＩＤＥＣ株式会社 (188)
【出願人】（０００１４６８１４）株式会社新来島どっく (101)
【出願人】（５０９０５０６１６）極東イレコム株式会社 (1)
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