ＬＥＤ照明器具
【課題】照明器具本体が大型化することなく、ＬＥＤが発する熱の放熱性を高め高輝度化が可能なＬＥＤ照明器具を提供する。
【解決手段】複数のＬＥＤパッケージ３５を光源ケース３に収め、ＬＥＤ用電源ユニット１７を電源ケース５に収め、これら光源ケース３及び電源ケース５を結合して一体の照明器具本体７を構成し、この照明器具本体７を角度可変に構造物取付用の支持脚９に軸支部材２１で支持したＬＥＤ投光器１において、前記光源ケース３を熱伝導性の高い金属材から形成し前記ＬＥＤパッケージ３５の熱を放散させるとともに、前記軸支部材２１及び前記支持脚９を熱伝導性の高い金属材から形成し、前記光源ケース３を前記支持脚９の前記軸支部材２１で支持し前記光源ケース３の熱を前記支持脚９に伝熱させた。
【解決手段】複数のＬＥＤパッケージ３５を光源ケース３に収め、ＬＥＤ用電源ユニット１７を電源ケース５に収め、これら光源ケース３及び電源ケース５を結合して一体の照明器具本体７を構成し、この照明器具本体７を角度可変に構造物取付用の支持脚９に軸支部材２１で支持したＬＥＤ投光器１において、前記光源ケース３を熱伝導性の高い金属材から形成し前記ＬＥＤパッケージ３５の熱を放散させるとともに、前記軸支部材２１及び前記支持脚９を熱伝導性の高い金属材から形成し、前記光源ケース３を前記支持脚９の前記軸支部材２１で支持し前記光源ケース３の熱を前記支持脚９に伝熱させた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高出力なＬＥＤを光源に採用し、また、構造物取付用の支持脚を備えたＬＥＤ照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤを光源とした各種のＬＥＤ照明器具が知られている（例えば、特許文献１参照）。一方、ＬＥＤの高出力化に伴いＬＥＤの発熱量が増大していることから、ＬＥＤの寿命を延命するためにも、ＬＥＤの発熱対策が必要となっている。
そこで、従来の照明器具においては、照明器具本体に多数の放熱フィンを設け、照明器具本体に伝熱させたＬＥＤの熱を放熱フィンから放熱する技術や、照明器具本体自体がＬＥＤの発熱量に対して十分な熱容量を有しＬＥＤの発熱を吸収して、その表面から放熱する技術などの各種の技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３４５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、光源を構成するＬＥＤの数や出力が増えた場合には、従来の放熱技術では十分にＬＥＤの発熱を放熱する事ができず、照明器具本体を大型化して照明器具本体の熱吸収量や表面からの放熱量を高めたり冷却用ファンやヒートシンクを内蔵したりする必要がある。
したがって、照明器具本体を大型化しない限りは、ＬＥＤの出力を抑える必要が生じ、小型で高輝度なＬＥＤ照明器具を実現することは困難であった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、照明器具本体が大型化することなく、ＬＥＤが発する熱の放熱性を高め高輝度化が可能なＬＥＤ照明器具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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、複数のＬＥＤを光源ケースに収め、電源ユニットを電源ケースに収め、これら光源ケース及び電源ケースを結合して一体の照明器具本体を構成し、この照明器具本体を角度可変に構造物取付用の支持脚に支持軸で支持したＬＥＤ照明器具において、前記光源ケースを熱伝導性の高い金属材から形成し前記ＬＥＤの熱を放散させるとともに、前記支持軸及び前記支持脚を熱伝導性の高い金属材から形成し、前記光源ケースを前記支持脚に支持軸で支持し前記光源ケースの熱を前記支持脚に伝熱させたことを特徴とする。
【０００６】
また本発明は、上記ＬＥＤ照明器具において、前記光源ケースの照射開口とは反対側の背面側に放熱フィンを設け、前記ＬＥＤの設置面から前記放熱フィンに前記ＬＥＤの熱を伝導する熱伝導部を設けるとともに、前記ＬＥＤの設置面と前記電源ケースとの間に空洞部を設けたことを特徴とする。
【０００７】
また本発明は、上記ＬＥＤ照明器具において、前記熱伝導部には、前記ＬＥＤ同士の間に対応する位置に空洞部が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、上記ＬＥＤ照明器具において、複数の前記ＬＥＤのそれぞれを、熱伝導性及び絶縁性が高い１枚のセラミック板の上に配置し、当該セラミック板を前記光源ケースのＬＥＤの設置面に密着配置したことを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、上記ＬＥＤ照明器具において、複数のＬＥＤが１つのＬＥＤ基板に設けられてパッケージ化されたＬＥＤパッケージを前記１枚のセラミック板の上に複数配置するとともに、前記ＬＥＤパッケージに対応して凹状反射面が形成された反射体を前記セラミック板の上に配置し、前記凹状反射面の底部が緩衝材を介して前記ＬＥＤパッケージのそれぞれを押圧したことを特徴する。
【００１０】
また本発明は、上記ＬＥＤ照明器具において、耐電圧試験時に印加される電圧、前記セラミック板の誘電率、及び、前記セラミック板と前記ＬＥＤパッケージの接触面積に基づいて、前記耐電圧試験時に前記ＬＥＤと前記ＬＥＤ基板の間に加わる電圧が前記ＬＥＤの耐電圧以下となるように前記セラミック板の厚みを規定したことを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、上記ＬＥＤ照明器具において、前記光源ケースには取付用開口部を設け、前記電源ユニットには接続口を設け、前記接続口を前記取付用開口部に嵌め込んで前記光源ケース及び前記電源ケースを結合可能に構成し、前記接続口には前記取付用開口部に挿入するつば部を形成し、このつば部に沿って防水用パッキンを配置し、前記防水用パッキンを外側から押さえる押さえ部を前記取付用開口部に設け、前記押さえ部を前記取付用開口部の縁部から突出した凸状としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光源ケースを熱伝導性の高い金属材から形成しＬＥＤの熱を放散させるとともに、支持軸及び前記支持脚を熱伝導性の高い金属材から形成し、前記光源ケースを前記支持脚に支持軸で支持し前記光源ケースの熱を前記支持脚に伝熱させるため、光源ケースだけでは放熱仕切れないＬＥＤの発熱分が、支持軸を介して支持脚に伝熱されて処理されるため、照明器具本体を大型化せずとも、ＬＥＤが発する熱の放熱性が高められる。これにより高出力なＬＥＤを光源に採用することが可能となり、ＬＥＤ照明器具を大型化することなく高輝度化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係るＬＥＤ投光器の正面、平面、右側面及び背面を共に示す図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ線における断面を示す図である。
【図３】図１のＩＩ−ＩＩ線にける断面を示す図である。
【図４】図１のＸ部分を拡大して示す図である。
【図５】光源ケースと光源ユニットの組立図である。
【図６】ＬＥＤパッケージの構成を示す図である。
【図７】ＬＥＤパッケージと反射体を拡大して示す図である。
【図８】ＬＥＤユニットの構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明では、ＬＥＤ照明器具の一例としてＬＥＤ投光器を例示するが、本発明は、これに限らず、支持脚を有するＬＥＤ照明器具であれば任意の器具に適用することができる。
【００１５】
図１は、本実施形態に係るＬＥＤ投光器１の正面、平面、右側面及び背面を共に示す図である。また図２は図１のＩ−Ｉ線における断面を示す図であり、図３は図１のＩＩ−ＩＩ線にける断面を示す図である。
図１に示すように、ＬＥＤ投光器１は、光源ケース３及び電源ケース５を一体に結合してなる照明器具本体７と、この照明器具本体７を角度可変に支持した構造物取付用の支持脚９とを備えている。光源ケース３、電源ケース５及び支持脚９のそれぞれは、例えばアルミダイカスト等の高熱伝導性を有する材料から一体成形されている。
【００１６】
光源ケース３は、複数のＬＥＤパッケージ３５を有する光源ユニット３３を収めるケースであり、縦横の長さに比して厚みが小さい略箱型状を成し、正面には略矩形の照射開口１３が開口しガラス製或いは樹脂製の透明カバー１５が嵌め込まれ、この照射開口１３から正面に向けて光を照射する。光源ケース３の背面は略円弧状に膨らみ、この背面には上下に延びる多数の放熱フィン１１が一体に形成されている。
この光源ケース３の下端部には、光源ケース３の主要部の幅Ａよりも狭い幅Ｂに形成された支持脚取付部４が一体に形成されている。
【００１７】
電源ケース５は、ＬＥＤパッケージ３５への電力供給用の電源回路であるＬＥＤ用電源ユニット１７を内蔵する横長の箱型状のケースである。その横幅は光源ケース３の支持脚取付部４よりも若干小さく形成されており支持脚９との間に隙間が設けられている。この電源ケース５の背面にも、光源ケース３と同様に上下に延びる複数の放熱フィン１９が一体に設けられている。この電源ケース５は、光源ケース３の支持脚取付部４の下端に一体に結合され、これらによって照明器具本体７が構成される。
【００１８】
支持脚９は、建物の壁面や支柱等の構造物に照明器具本体７を角度可変に支持するための、全体的に略コ字状に形成された部材であり、開放端部が光源ケース３の支持脚取付部４の左右側面に軸支部材（支持軸）２１で回動自在に支持されている。軸支部材２１は、光源ケース３等と同様に例えばアルミダイカスト等の高熱伝導性を有する材料から成形され、光源ケース３と支持脚９を熱的に良好に結合する。
【００１９】
また、支持脚９の横幅は、光源ケース３の横幅Ａと同程度であり、照明器具本体７に対して支持脚９が横に突出しないように意匠的工夫がなされている。
このとき、支持脚９の両側から下方に延びる脚部９Ａは、幅Ａと幅Ｂの差で規定される太さＣを有し、従来のＬＥＤ投光器に比べて、その脚部９Ａの厚みを大きくすることで、脚部９Ａの熱容量を増加させている。この脚部９Ａの太さＣは、光源ケース３だけでは放熱仕切れないＬＥＤパッケージ３５の発熱分を伝導させて良好に放熱できる程度の太さとされている。これにより、照明器具本体７を大型化せずとも、ＬＥＤパッケージ３５が発する熱の放熱性が高められる。
【００２０】
また、上述したように、電源ケース５が支持脚９に接していないため、支持脚９から電源ケース５に熱が伝達することがないから、ＬＥＤ用電源ユニット１７に余計な熱が加わることがなく、当該ＬＥＤ用電源ユニット１７の熱による損傷が防止される。
【００２１】
ただし、電源ケース５を光源ケース３に一体的に連結して照明器具本体７を構成しているため、何ら対策を施さなければ、連結部分を通じて光源ケース３から電源ケース５に熱伝達が生じＬＥＤ用電源ユニット１７に影響を生じさせる、という問題がある。特に、ＬＥＤ用電源ユニット１７の発熱量は、複数のＬＥＤパッケージ３５を備える光源ユニット３３の発熱量よりも少ないことから、光源ケース３から熱が伝導し易くなり、その問題は顕著になる。電源ケース５を光源ケース３から離して別体に配置することで、上記の問題は解決されるが、そうすると、装置が大型化する。
また、ＬＥＤ投光器１は、屋外でも使用されることから、電源ケース５と光源ケース３を一体に結合した構成では、これら電源ケース５と光源ケース３の間から水や埃の浸入を防止するために、電源ケース５及び光源ケース３の密着性を高めて水密にする必要があり、結果として、光源ケース３から電源ケース５への熱の移動を招くこととなる。
【００２２】
本実施形態では、電源ケース５と光源ケース３の結合構造を次ぎのようにすることで上述の問題を解消している。
先ず、電源ケース５と光源ケース３の結合構造について説明すると、図２に示すように、光源ケース３の支持脚取付部４の下面の全体が電源ケース５の取付用開口部２３として開口するとともに、電源ケース５の上面全体が接続口２５として開口し、接続口２５の先端に周設されたつば部２５Ａを取付用開口部２３に嵌挿して、電源ケース５と光源ケース３が一体に結合される。
【００２３】
接続口２５のつば部２５Ａの外周には防水用パッキン２７が配置され、光源ケース３の取付用開口部２３の先端部に設けたパッキン押さえ部２９で外側から押さえ付けられることで水密が得られている。このパッキン押さえ部２９の先端部は、電源ケース５の接続口２５に周設された肩部３１に当接することで、電源ケース５の挿入を規制している。このパッキン押さえ部２９は、光源ケース３の背面側にあっては、図１に示すＸ部分を拡大した図４に示すように、取付用開口部２３の縁部から電源ケース５に向けて突出した凸状に形成されている。すなわち、取付用開口部２３の先端においては、凸状のパッキン押さえ部２９の先端部だけが電源ケース５に接触するため、接触面積を少なくできる。これにより、水密を図りつつ光源ケース３から電源ケース５へ熱が伝わり難くできる。
【００２４】
一方、電源ケース５の正面側においては、光源ケース３の取付用開口部２３に設けたパッキン押さえ部２９は、横幅全体に亘って延びて、防水用パッキン２７を露出させないようにして意匠性を高めている。ただし、この光源ケース３においては、光源ユニット３３の熱は背面側に導かれるようになっているため、正面側のパッキン押さえ部２９から電源ケース５への熱伝導の影響は非常に小さくなっている。以下では、光源ユニット３３の熱を背面側に導く構成について説明する。
【００２５】
図５は、光源ケース３と光源ユニット３３の組立図である。
光源ユニット３３は、複数のＬＥＤパッケージ３５を配線３４で直列に接続し、熱伝導性の高い１枚の矩形のセラミック板３７の上に所定の間隔で接着配置して構成され、係るセラミック板３７を光源ケース３の底面３Ａに密着させて設けられる。このように各ＬＥＤパッケージ３５を１枚のセラミック板３７に配置することで、それぞれの絶縁を図りつつ均等な冷却が図られる。
また光源ケース３には、各ＬＥＤパッケージ３５に対応して凹状反射面４３が形成された反射体４１が光源ユニット３３を上から押さえ付けるように取り付けられ、光源ユニット３３と光源ケース３の密着性が高められている。
【００２６】
係る構成により、光源ユニット３３が発する熱は、光源ケース３の底面３Ａに伝導される。光源ケース３においては、図２に示すように、光源ユニット３３が接する底面３Ａから背面側の放熱フィン１１にかけて中実の熱伝導部５１が光源ユニット３３の範囲Ｄに亘って設けられるとともに、光源ユニット３３の直下（支持脚取付部４の内部）には、光源ケース３と電源ケース５の正面側の嵌挿部分への熱伝導を阻止するための空洞部５３が設けられている。
これにより、光源ユニット３３から発した熱は、上記熱伝導部５１及び空洞部５３により、光源ケース３の背面の放熱フィン１１へ主として伝導される。このため、上述のように、光源ケース３の正面側のパッキン押さえ部２９から電源ケース５への熱伝導の影響が少なくなるのである。
【００２７】
また、上記空洞部５３は、光源ケース３の内部において、光源ユニット３３の直下から熱伝導部５１の直下にかけて、すなわち、電源ケース５の接続口２５の開口全体に亘って設けられている。これにより、熱伝導部５１から電源ケース５への直接的な熱伝導が阻止される。また、空洞部５３の背面側においては放熱フィン１１が設けられているため、電源ケース５に至る間に放熱が行われ、また、空洞部５３の左右側面（光源ケース３）においては、支持脚９に良好に伝熱されるため、電源ケース５に熱が伝わり難くなっている。
【００２８】
一方、熱伝導部５１においては、図２に示すように、ＬＥＤパッケージ３５と放熱フィン１１の間を避けた箇所に軽量化用の空洞部５２Ａ〜５２Ｄが設けられており、光源ユニット３３から放熱フィン１１への熱伝導を阻害せずに光源ケース３の軽量化が図られている。
【００２９】
ここで、光源ユニット３３は、上述の通り、１枚のセラミック板３７に複数のＬＥＤパッケージ３５を接着して構成されているため、ＬＥＤパッケージ３５の各々の間でセラミック板３７の密着性にバラツキが生じ易い。このようにバラツキが生じると放熱性が異なるため、ＬＥＤパッケージ３５の寿命にも違いが生じたりする。そこで、反射体４１が各ＬＥＤパッケージ３５を押圧することで密着性にバラツキが無いようにしている。
詳述すると、ＬＥＤパッケージ３５は、図６に示すように、金属板６１Ａの表面に絶縁層６１Ｂを設けたＬＥＤ基板６１の上に、２４×３個のＬＥＤ６５を格子状に配列してなる発光部６３とを備え、この発光部６３から面状光が照射される。なお、同図において、符号６６はＬＥＤ基板６１に形成されたアノード電極、符号６７はカソード電極を示す。係るＬＥＤパッケージ３５は約１１００ｌｍ以上の光束を出力する高出力なものであり、６個のＬＥＤパッケージ３５で上記光源ユニット３３が構成されている。
【００３０】
光源ユニット３３の上には、当該光源ユニット３３を光源ケース３の底面３Ａに押し付けるように上記反射体４１が設けられる。この反射体４１には、光源ユニット３３の各ＬＥＤパッケージ３５の発光部６３に対応して凹状反射面４３が形成されるが、この凹状反射面４３の底部４３Ａには、図７に示すように、柔軟性及び絶縁性を有する緩衝材７１が配置される。そして、各凹状反射面４３の底部４３Ａが緩衝材７１を介してＬＥＤ基板６１をセラミック板３７に押し付けることで、ＬＥＤパッケージ３５の各々がセラミック板３７に密着し、密着性のバラツキが解消されるのである。
【００３１】
このセラミック板３７には、高い熱伝導性とともに絶縁性を有する例えばアルミナ（酸化アルミニウム）が用いられている。このような絶縁性を有するセラミック板３７を用いることで、ＬＥＤ投光器１に対する耐電圧試験時に高電圧が印加された場合でも該発光部６３（ＬＥＤ６５）への過大な電圧印加を防止できるようになっている。
【００３２】
詳述すると、図８に示すように、光源ユニット３３は、ＬＥＤ基板６１が金属板６１Ａと絶縁層６１Ｂを有することから、金属板６１Ａと発光部６３（ＬＥＤ６５）の間に浮遊分布容量Ｃ１が生じる。同様に、この光源ユニット３３が取り付けられる光源ケース３と金属板６１Ａの間にはセラミック板３７が介在することから、これらの間に浮遊分布容量Ｃ２が生じる。そして、耐電圧試験時には、金属板６１Ａと発光部６３の間、及び、光源ケース３と金属板６１Ａの間には、それぞれ浮遊分布容量Ｃ１と浮遊分布容量Ｃ２により分圧された電圧が印加される。
金属板６１Ａと発光部６３の間の電圧をＶ１、光源ケース３と金属板６１Ａの間の電圧をＶ２とすると、
Ｖ１・Ｃ１＝Ｖ２・Ｃ２・・・（式１）
が成り立つ。
【００３３】
ＬＥＤ６５には、破壊を生じ得る電圧の最大値を規定したＬＥＤ耐電圧Ｖｔｈが設定されており、ＬＥＤ６５を保護するためには、このＬＥＤ耐電圧以下に電圧Ｖ１を抑える必要がある。
すなわち、
Ｖｔｈ≧Ｖ１＝Ｖ２・（Ｃ２／Ｃ１）・・・（式２）
を満足する必要がある。
【００３４】
また、浮遊分布容量Ｃ２は、セラミック板３７の板厚をｄ、ＬＥＤ基板６１との接触面積をＳ、真空誘電率をＥａ、セラミック板３７の誘電率をＥｂとすると、
Ｃ２＝Ｅａ・Ｅｂ・Ｓ／ｄ・・・（式３）
と表される。
また耐電圧試験時の印加電圧をＶｃとすると、Ｖ１＋Ｖ２＝Ｖｃであるから、この式と（式１）〜（式３）を用いて、電圧Ｖ１がＬＥＤ耐電圧Ｖｔｈ以下となる板厚ｄが次式により求められる。
ｄ≧Ｅａ・Ｅｂ・Ｓ・（Ｖｃ−Ｖｔｈ）／（Ｖｔｈ・Ｃ１）・・・（式４）
【００３５】
したがって、上記（式４）を満足するように、セラミック板３７の板厚ｄを設定することで、耐電圧試験時に発光部６３（ＬＥＤ６５）に印加される電圧をＬＥＤ耐電圧Ｖｔｈ以下とすることができる。
例えば、Ｅａ＝８．８５５×１０−１２、Ｅｂ＝９．４、Ｓ＝４４５．１ｍｍ２、Ｖｃ＝１５００Ｖ、Ｖｔｈ＝５００Ｖとすると、ｄ≧１．００１ｍｍとなり、セラミック板３７の厚みを約１ｍｍ以上とすれば発光部６３（ＬＥＤ６５）を良好に保護することができる。
また、これにより耐電圧試験時に発光部６３（ＬＥＤ６５）への過大な電圧印加による破損を防止するために、例えばコンデンサー（サージアブソーバ）やツェナーダイオード、バリスタ、抵抗などの電子部品を用いる必要がないため、ＬＥＤ用電源ユニット１７の大型化を招くこともない。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態によれば、光源ケース３を熱伝導性の高い金属材から形成し光源ユニット３３の熱を放散させるとともに、軸支部材２１及び支持脚９を熱伝導性の高い金属材から形成し、光源ケース３を支持脚９の軸支部材２１に支持し光源ケース３の熱を支持脚９に伝熱させる構成とした。
この構成により、光源ケース３だけでは放熱仕切れない光源ユニット３３の発熱分が、軸支部材２１を介して支持脚９に伝熱されて処理されるため、照明器具本体７を大型化せずとも、光源ユニット３３が発する熱の放熱性が高められる。これにより高出力な光源ユニット３３を光源に採用することが可能となり、ＬＥＤ投光器１を大型化することなく高輝度化が可能になる。
【００３７】
また本実施形態によれば、光源ケース３の照射開口１３とは反対側の背面側に放熱フィン１１を設け、光源ユニット３３の設置面である光源ケース３の底面３Ａから放熱フィン１１に光源ユニット３３の熱を伝導する熱伝導部５１を設けるとともに、光源ユニット３３が設置される底面３Ａと電源ケース５との間に空洞部５３を設ける構成とした。この構成により、光源ユニット３３の熱が熱伝導部５１を介して放熱フィン１１に優先的に伝導されるため、電源ケース５への熱伝導が抑制され、ＬＥＤ用電源ユニット１７の熱的損傷を防止することができる。
【００３８】
また本実施形態によれば、熱伝導部５１には、ＬＥＤパッケージ３５同士の間に対応する位置に軽量化用の空洞部５２Ａ〜５２Ｄを設けたため、放熱性を阻害せずに灯具の軽量化を図ることができる。
【００３９】
また本実施形態によれば、複数のＬＥＤパッケージ３５のそれぞれを、熱伝導性及び絶縁性が高い１枚のセラミック板３７の上に配置し、当該セラミック板３７を光源ケース３のＬＥＤの設置面である底面３Ａに密着配置する構成とした。
この構成により、各ＬＥＤパッケージ３５の絶縁を図りつつ均等に冷却することができる。
【００４０】
また本実施形態によれば、複数のＬＥＤパッケージ３５に対応して凹状反射面４３が形成された反射体４１をセラミック板３７の上に配置し、凹状反射面４３の底部が緩衝材７１を介してＬＥＤパッケージ３５のそれぞれを押圧する構成とした。
この構成により、各ＬＥＤパッケージ３５の間でセラミック板３７との間の密着性にバラツキを無くし均等に冷却されるようにできる。
【００４１】
また本実施形態によれば、耐電圧試験時に印加される電圧Ｖｃ、セラミック板３７の誘電率Ｅｂ、及び、セラミック板３７とＬＥＤパッケージの接触面積Ｓに基づいて、耐電圧試験時にＬＥＤパッケージ３５のＬＥＤ６５とＬＥＤ基板６１の金属板６１Ａの間に加わる電圧Ｖ１がＬＥＤ６５のＬＥＤ耐電圧Ｖｔｈ以下となるようにセラミック板３７の厚みｄを規定した。
これにより、耐電圧試験時に、ＬＥＤ６５への過大な電圧印加による破損を防止するために、例えばコンデンサー（サージアブソーバ）やツェナーダイオード、バリスタ、抵抗などの電子部品を用いる必要がないため、光源ユニット３３の大型化を招くこともない。
【００４２】
また本実施形態によれば、電源ケース５の接続口２５には、取付用開口部２３に挿入するつば部２５Ａを形成し、このつば部２５Ａに沿って防水用パッキン２７を設け、この防水用パッキン２７を外側から押さえる押さえ部２９を取付用開口部２３に設け、この押さえ部２９を取付用開口部２３の縁部２３Ａから突出した凸状とする構成とした。
この構成により、取付用開口部２３の先端においては、凸状のパッキン押さえ部２９の先端部だけが電源ケース５に接触するため、接触面積を少なくできる。これにより、水密を図りつつ光源ケース３から電源ケース５へ熱が伝わり難くできる。
【００４３】
なお、上述した実施の形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４４】
１ ＬＥＤ投光器（ＬＥＤ照明器具）
３ 光源ケース
３Ａ 底面（設置面）
５ 電源ケース
７ 照明器具本体
９ 支持脚
１１、１９ 放熱フィン
１３ 照射開口
１７ ＬＥＤ用電源ユニット
２１ 軸支部材（支持軸）
２３ 取付用開口部
２３Ａ 縁部
２５ 接続口
２７ 防水用パッキン
３３ 光源ユニット
３５ ＬＥＤパッケージ
３７ セラミック板
４１ 反射体
４３ 凹状反射面
４３Ａ 底部
５１ 熱伝導部
５２Ａ〜５２Ｄ 空洞部
５３ 空洞部
６１ ＬＥＤ基板
６１Ａ 金属板
６１Ｂ 絶縁層
６３ 発光部
６５ ＬＥＤ
７１ 緩衝材
ｄ 板厚
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高出力なＬＥＤを光源に採用し、また、構造物取付用の支持脚を備えたＬＥＤ照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤを光源とした各種のＬＥＤ照明器具が知られている（例えば、特許文献１参照）。一方、ＬＥＤの高出力化に伴いＬＥＤの発熱量が増大していることから、ＬＥＤの寿命を延命するためにも、ＬＥＤの発熱対策が必要となっている。
そこで、従来の照明器具においては、照明器具本体に多数の放熱フィンを設け、照明器具本体に伝熱させたＬＥＤの熱を放熱フィンから放熱する技術や、照明器具本体自体がＬＥＤの発熱量に対して十分な熱容量を有しＬＥＤの発熱を吸収して、その表面から放熱する技術などの各種の技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３４５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、光源を構成するＬＥＤの数や出力が増えた場合には、従来の放熱技術では十分にＬＥＤの発熱を放熱する事ができず、照明器具本体を大型化して照明器具本体の熱吸収量や表面からの放熱量を高めたり冷却用ファンやヒートシンクを内蔵したりする必要がある。
したがって、照明器具本体を大型化しない限りは、ＬＥＤの出力を抑える必要が生じ、小型で高輝度なＬＥＤ照明器具を実現することは困難であった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、照明器具本体が大型化することなく、ＬＥＤが発する熱の放熱性を高め高輝度化が可能なＬＥＤ照明器具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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、複数のＬＥＤを光源ケースに収め、電源ユニットを電源ケースに収め、これら光源ケース及び電源ケースを結合して一体の照明器具本体を構成し、この照明器具本体を角度可変に構造物取付用の支持脚に支持軸で支持したＬＥＤ照明器具において、前記光源ケースを熱伝導性の高い金属材から形成し前記ＬＥＤの熱を放散させるとともに、前記支持軸及び前記支持脚を熱伝導性の高い金属材から形成し、前記光源ケースを前記支持脚に支持軸で支持し前記光源ケースの熱を前記支持脚に伝熱させたことを特徴とする。
【０００６】
また本発明は、上記ＬＥＤ照明器具において、前記光源ケースの照射開口とは反対側の背面側に放熱フィンを設け、前記ＬＥＤの設置面から前記放熱フィンに前記ＬＥＤの熱を伝導する熱伝導部を設けるとともに、前記ＬＥＤの設置面と前記電源ケースとの間に空洞部を設けたことを特徴とする。
【０００７】
また本発明は、上記ＬＥＤ照明器具において、前記熱伝導部には、前記ＬＥＤ同士の間に対応する位置に空洞部が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、上記ＬＥＤ照明器具において、複数の前記ＬＥＤのそれぞれを、熱伝導性及び絶縁性が高い１枚のセラミック板の上に配置し、当該セラミック板を前記光源ケースのＬＥＤの設置面に密着配置したことを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、上記ＬＥＤ照明器具において、複数のＬＥＤが１つのＬＥＤ基板に設けられてパッケージ化されたＬＥＤパッケージを前記１枚のセラミック板の上に複数配置するとともに、前記ＬＥＤパッケージに対応して凹状反射面が形成された反射体を前記セラミック板の上に配置し、前記凹状反射面の底部が緩衝材を介して前記ＬＥＤパッケージのそれぞれを押圧したことを特徴する。
【００１０】
また本発明は、上記ＬＥＤ照明器具において、耐電圧試験時に印加される電圧、前記セラミック板の誘電率、及び、前記セラミック板と前記ＬＥＤパッケージの接触面積に基づいて、前記耐電圧試験時に前記ＬＥＤと前記ＬＥＤ基板の間に加わる電圧が前記ＬＥＤの耐電圧以下となるように前記セラミック板の厚みを規定したことを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、上記ＬＥＤ照明器具において、前記光源ケースには取付用開口部を設け、前記電源ユニットには接続口を設け、前記接続口を前記取付用開口部に嵌め込んで前記光源ケース及び前記電源ケースを結合可能に構成し、前記接続口には前記取付用開口部に挿入するつば部を形成し、このつば部に沿って防水用パッキンを配置し、前記防水用パッキンを外側から押さえる押さえ部を前記取付用開口部に設け、前記押さえ部を前記取付用開口部の縁部から突出した凸状としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光源ケースを熱伝導性の高い金属材から形成しＬＥＤの熱を放散させるとともに、支持軸及び前記支持脚を熱伝導性の高い金属材から形成し、前記光源ケースを前記支持脚に支持軸で支持し前記光源ケースの熱を前記支持脚に伝熱させるため、光源ケースだけでは放熱仕切れないＬＥＤの発熱分が、支持軸を介して支持脚に伝熱されて処理されるため、照明器具本体を大型化せずとも、ＬＥＤが発する熱の放熱性が高められる。これにより高出力なＬＥＤを光源に採用することが可能となり、ＬＥＤ照明器具を大型化することなく高輝度化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係るＬＥＤ投光器の正面、平面、右側面及び背面を共に示す図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ線における断面を示す図である。
【図３】図１のＩＩ−ＩＩ線にける断面を示す図である。
【図４】図１のＸ部分を拡大して示す図である。
【図５】光源ケースと光源ユニットの組立図である。
【図６】ＬＥＤパッケージの構成を示す図である。
【図７】ＬＥＤパッケージと反射体を拡大して示す図である。
【図８】ＬＥＤユニットの構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明では、ＬＥＤ照明器具の一例としてＬＥＤ投光器を例示するが、本発明は、これに限らず、支持脚を有するＬＥＤ照明器具であれば任意の器具に適用することができる。
【００１５】
図１は、本実施形態に係るＬＥＤ投光器１の正面、平面、右側面及び背面を共に示す図である。また図２は図１のＩ−Ｉ線における断面を示す図であり、図３は図１のＩＩ−ＩＩ線にける断面を示す図である。
図１に示すように、ＬＥＤ投光器１は、光源ケース３及び電源ケース５を一体に結合してなる照明器具本体７と、この照明器具本体７を角度可変に支持した構造物取付用の支持脚９とを備えている。光源ケース３、電源ケース５及び支持脚９のそれぞれは、例えばアルミダイカスト等の高熱伝導性を有する材料から一体成形されている。
【００１６】
光源ケース３は、複数のＬＥＤパッケージ３５を有する光源ユニット３３を収めるケースであり、縦横の長さに比して厚みが小さい略箱型状を成し、正面には略矩形の照射開口１３が開口しガラス製或いは樹脂製の透明カバー１５が嵌め込まれ、この照射開口１３から正面に向けて光を照射する。光源ケース３の背面は略円弧状に膨らみ、この背面には上下に延びる多数の放熱フィン１１が一体に形成されている。
この光源ケース３の下端部には、光源ケース３の主要部の幅Ａよりも狭い幅Ｂに形成された支持脚取付部４が一体に形成されている。
【００１７】
電源ケース５は、ＬＥＤパッケージ３５への電力供給用の電源回路であるＬＥＤ用電源ユニット１７を内蔵する横長の箱型状のケースである。その横幅は光源ケース３の支持脚取付部４よりも若干小さく形成されており支持脚９との間に隙間が設けられている。この電源ケース５の背面にも、光源ケース３と同様に上下に延びる複数の放熱フィン１９が一体に設けられている。この電源ケース５は、光源ケース３の支持脚取付部４の下端に一体に結合され、これらによって照明器具本体７が構成される。
【００１８】
支持脚９は、建物の壁面や支柱等の構造物に照明器具本体７を角度可変に支持するための、全体的に略コ字状に形成された部材であり、開放端部が光源ケース３の支持脚取付部４の左右側面に軸支部材（支持軸）２１で回動自在に支持されている。軸支部材２１は、光源ケース３等と同様に例えばアルミダイカスト等の高熱伝導性を有する材料から成形され、光源ケース３と支持脚９を熱的に良好に結合する。
【００１９】
また、支持脚９の横幅は、光源ケース３の横幅Ａと同程度であり、照明器具本体７に対して支持脚９が横に突出しないように意匠的工夫がなされている。
このとき、支持脚９の両側から下方に延びる脚部９Ａは、幅Ａと幅Ｂの差で規定される太さＣを有し、従来のＬＥＤ投光器に比べて、その脚部９Ａの厚みを大きくすることで、脚部９Ａの熱容量を増加させている。この脚部９Ａの太さＣは、光源ケース３だけでは放熱仕切れないＬＥＤパッケージ３５の発熱分を伝導させて良好に放熱できる程度の太さとされている。これにより、照明器具本体７を大型化せずとも、ＬＥＤパッケージ３５が発する熱の放熱性が高められる。
【００２０】
また、上述したように、電源ケース５が支持脚９に接していないため、支持脚９から電源ケース５に熱が伝達することがないから、ＬＥＤ用電源ユニット１７に余計な熱が加わることがなく、当該ＬＥＤ用電源ユニット１７の熱による損傷が防止される。
【００２１】
ただし、電源ケース５を光源ケース３に一体的に連結して照明器具本体７を構成しているため、何ら対策を施さなければ、連結部分を通じて光源ケース３から電源ケース５に熱伝達が生じＬＥＤ用電源ユニット１７に影響を生じさせる、という問題がある。特に、ＬＥＤ用電源ユニット１７の発熱量は、複数のＬＥＤパッケージ３５を備える光源ユニット３３の発熱量よりも少ないことから、光源ケース３から熱が伝導し易くなり、その問題は顕著になる。電源ケース５を光源ケース３から離して別体に配置することで、上記の問題は解決されるが、そうすると、装置が大型化する。
また、ＬＥＤ投光器１は、屋外でも使用されることから、電源ケース５と光源ケース３を一体に結合した構成では、これら電源ケース５と光源ケース３の間から水や埃の浸入を防止するために、電源ケース５及び光源ケース３の密着性を高めて水密にする必要があり、結果として、光源ケース３から電源ケース５への熱の移動を招くこととなる。
【００２２】
本実施形態では、電源ケース５と光源ケース３の結合構造を次ぎのようにすることで上述の問題を解消している。
先ず、電源ケース５と光源ケース３の結合構造について説明すると、図２に示すように、光源ケース３の支持脚取付部４の下面の全体が電源ケース５の取付用開口部２３として開口するとともに、電源ケース５の上面全体が接続口２５として開口し、接続口２５の先端に周設されたつば部２５Ａを取付用開口部２３に嵌挿して、電源ケース５と光源ケース３が一体に結合される。
【００２３】
接続口２５のつば部２５Ａの外周には防水用パッキン２７が配置され、光源ケース３の取付用開口部２３の先端部に設けたパッキン押さえ部２９で外側から押さえ付けられることで水密が得られている。このパッキン押さえ部２９の先端部は、電源ケース５の接続口２５に周設された肩部３１に当接することで、電源ケース５の挿入を規制している。このパッキン押さえ部２９は、光源ケース３の背面側にあっては、図１に示すＸ部分を拡大した図４に示すように、取付用開口部２３の縁部から電源ケース５に向けて突出した凸状に形成されている。すなわち、取付用開口部２３の先端においては、凸状のパッキン押さえ部２９の先端部だけが電源ケース５に接触するため、接触面積を少なくできる。これにより、水密を図りつつ光源ケース３から電源ケース５へ熱が伝わり難くできる。
【００２４】
一方、電源ケース５の正面側においては、光源ケース３の取付用開口部２３に設けたパッキン押さえ部２９は、横幅全体に亘って延びて、防水用パッキン２７を露出させないようにして意匠性を高めている。ただし、この光源ケース３においては、光源ユニット３３の熱は背面側に導かれるようになっているため、正面側のパッキン押さえ部２９から電源ケース５への熱伝導の影響は非常に小さくなっている。以下では、光源ユニット３３の熱を背面側に導く構成について説明する。
【００２５】
図５は、光源ケース３と光源ユニット３３の組立図である。
光源ユニット３３は、複数のＬＥＤパッケージ３５を配線３４で直列に接続し、熱伝導性の高い１枚の矩形のセラミック板３７の上に所定の間隔で接着配置して構成され、係るセラミック板３７を光源ケース３の底面３Ａに密着させて設けられる。このように各ＬＥＤパッケージ３５を１枚のセラミック板３７に配置することで、それぞれの絶縁を図りつつ均等な冷却が図られる。
また光源ケース３には、各ＬＥＤパッケージ３５に対応して凹状反射面４３が形成された反射体４１が光源ユニット３３を上から押さえ付けるように取り付けられ、光源ユニット３３と光源ケース３の密着性が高められている。
【００２６】
係る構成により、光源ユニット３３が発する熱は、光源ケース３の底面３Ａに伝導される。光源ケース３においては、図２に示すように、光源ユニット３３が接する底面３Ａから背面側の放熱フィン１１にかけて中実の熱伝導部５１が光源ユニット３３の範囲Ｄに亘って設けられるとともに、光源ユニット３３の直下（支持脚取付部４の内部）には、光源ケース３と電源ケース５の正面側の嵌挿部分への熱伝導を阻止するための空洞部５３が設けられている。
これにより、光源ユニット３３から発した熱は、上記熱伝導部５１及び空洞部５３により、光源ケース３の背面の放熱フィン１１へ主として伝導される。このため、上述のように、光源ケース３の正面側のパッキン押さえ部２９から電源ケース５への熱伝導の影響が少なくなるのである。
【００２７】
また、上記空洞部５３は、光源ケース３の内部において、光源ユニット３３の直下から熱伝導部５１の直下にかけて、すなわち、電源ケース５の接続口２５の開口全体に亘って設けられている。これにより、熱伝導部５１から電源ケース５への直接的な熱伝導が阻止される。また、空洞部５３の背面側においては放熱フィン１１が設けられているため、電源ケース５に至る間に放熱が行われ、また、空洞部５３の左右側面（光源ケース３）においては、支持脚９に良好に伝熱されるため、電源ケース５に熱が伝わり難くなっている。
【００２８】
一方、熱伝導部５１においては、図２に示すように、ＬＥＤパッケージ３５と放熱フィン１１の間を避けた箇所に軽量化用の空洞部５２Ａ〜５２Ｄが設けられており、光源ユニット３３から放熱フィン１１への熱伝導を阻害せずに光源ケース３の軽量化が図られている。
【００２９】
ここで、光源ユニット３３は、上述の通り、１枚のセラミック板３７に複数のＬＥＤパッケージ３５を接着して構成されているため、ＬＥＤパッケージ３５の各々の間でセラミック板３７の密着性にバラツキが生じ易い。このようにバラツキが生じると放熱性が異なるため、ＬＥＤパッケージ３５の寿命にも違いが生じたりする。そこで、反射体４１が各ＬＥＤパッケージ３５を押圧することで密着性にバラツキが無いようにしている。
詳述すると、ＬＥＤパッケージ３５は、図６に示すように、金属板６１Ａの表面に絶縁層６１Ｂを設けたＬＥＤ基板６１の上に、２４×３個のＬＥＤ６５を格子状に配列してなる発光部６３とを備え、この発光部６３から面状光が照射される。なお、同図において、符号６６はＬＥＤ基板６１に形成されたアノード電極、符号６７はカソード電極を示す。係るＬＥＤパッケージ３５は約１１００ｌｍ以上の光束を出力する高出力なものであり、６個のＬＥＤパッケージ３５で上記光源ユニット３３が構成されている。
【００３０】
光源ユニット３３の上には、当該光源ユニット３３を光源ケース３の底面３Ａに押し付けるように上記反射体４１が設けられる。この反射体４１には、光源ユニット３３の各ＬＥＤパッケージ３５の発光部６３に対応して凹状反射面４３が形成されるが、この凹状反射面４３の底部４３Ａには、図７に示すように、柔軟性及び絶縁性を有する緩衝材７１が配置される。そして、各凹状反射面４３の底部４３Ａが緩衝材７１を介してＬＥＤ基板６１をセラミック板３７に押し付けることで、ＬＥＤパッケージ３５の各々がセラミック板３７に密着し、密着性のバラツキが解消されるのである。
【００３１】
このセラミック板３７には、高い熱伝導性とともに絶縁性を有する例えばアルミナ（酸化アルミニウム）が用いられている。このような絶縁性を有するセラミック板３７を用いることで、ＬＥＤ投光器１に対する耐電圧試験時に高電圧が印加された場合でも該発光部６３（ＬＥＤ６５）への過大な電圧印加を防止できるようになっている。
【００３２】
詳述すると、図８に示すように、光源ユニット３３は、ＬＥＤ基板６１が金属板６１Ａと絶縁層６１Ｂを有することから、金属板６１Ａと発光部６３（ＬＥＤ６５）の間に浮遊分布容量Ｃ１が生じる。同様に、この光源ユニット３３が取り付けられる光源ケース３と金属板６１Ａの間にはセラミック板３７が介在することから、これらの間に浮遊分布容量Ｃ２が生じる。そして、耐電圧試験時には、金属板６１Ａと発光部６３の間、及び、光源ケース３と金属板６１Ａの間には、それぞれ浮遊分布容量Ｃ１と浮遊分布容量Ｃ２により分圧された電圧が印加される。
金属板６１Ａと発光部６３の間の電圧をＶ１、光源ケース３と金属板６１Ａの間の電圧をＶ２とすると、
Ｖ１・Ｃ１＝Ｖ２・Ｃ２・・・（式１）
が成り立つ。
【００３３】
ＬＥＤ６５には、破壊を生じ得る電圧の最大値を規定したＬＥＤ耐電圧Ｖｔｈが設定されており、ＬＥＤ６５を保護するためには、このＬＥＤ耐電圧以下に電圧Ｖ１を抑える必要がある。
すなわち、
Ｖｔｈ≧Ｖ１＝Ｖ２・（Ｃ２／Ｃ１）・・・（式２）
を満足する必要がある。
【００３４】
また、浮遊分布容量Ｃ２は、セラミック板３７の板厚をｄ、ＬＥＤ基板６１との接触面積をＳ、真空誘電率をＥａ、セラミック板３７の誘電率をＥｂとすると、
Ｃ２＝Ｅａ・Ｅｂ・Ｓ／ｄ・・・（式３）
と表される。
また耐電圧試験時の印加電圧をＶｃとすると、Ｖ１＋Ｖ２＝Ｖｃであるから、この式と（式１）〜（式３）を用いて、電圧Ｖ１がＬＥＤ耐電圧Ｖｔｈ以下となる板厚ｄが次式により求められる。
ｄ≧Ｅａ・Ｅｂ・Ｓ・（Ｖｃ−Ｖｔｈ）／（Ｖｔｈ・Ｃ１）・・・（式４）
【００３５】
したがって、上記（式４）を満足するように、セラミック板３７の板厚ｄを設定することで、耐電圧試験時に発光部６３（ＬＥＤ６５）に印加される電圧をＬＥＤ耐電圧Ｖｔｈ以下とすることができる。
例えば、Ｅａ＝８．８５５×１０−１２、Ｅｂ＝９．４、Ｓ＝４４５．１ｍｍ２、Ｖｃ＝１５００Ｖ、Ｖｔｈ＝５００Ｖとすると、ｄ≧１．００１ｍｍとなり、セラミック板３７の厚みを約１ｍｍ以上とすれば発光部６３（ＬＥＤ６５）を良好に保護することができる。
また、これにより耐電圧試験時に発光部６３（ＬＥＤ６５）への過大な電圧印加による破損を防止するために、例えばコンデンサー（サージアブソーバ）やツェナーダイオード、バリスタ、抵抗などの電子部品を用いる必要がないため、ＬＥＤ用電源ユニット１７の大型化を招くこともない。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態によれば、光源ケース３を熱伝導性の高い金属材から形成し光源ユニット３３の熱を放散させるとともに、軸支部材２１及び支持脚９を熱伝導性の高い金属材から形成し、光源ケース３を支持脚９の軸支部材２１に支持し光源ケース３の熱を支持脚９に伝熱させる構成とした。
この構成により、光源ケース３だけでは放熱仕切れない光源ユニット３３の発熱分が、軸支部材２１を介して支持脚９に伝熱されて処理されるため、照明器具本体７を大型化せずとも、光源ユニット３３が発する熱の放熱性が高められる。これにより高出力な光源ユニット３３を光源に採用することが可能となり、ＬＥＤ投光器１を大型化することなく高輝度化が可能になる。
【００３７】
また本実施形態によれば、光源ケース３の照射開口１３とは反対側の背面側に放熱フィン１１を設け、光源ユニット３３の設置面である光源ケース３の底面３Ａから放熱フィン１１に光源ユニット３３の熱を伝導する熱伝導部５１を設けるとともに、光源ユニット３３が設置される底面３Ａと電源ケース５との間に空洞部５３を設ける構成とした。この構成により、光源ユニット３３の熱が熱伝導部５１を介して放熱フィン１１に優先的に伝導されるため、電源ケース５への熱伝導が抑制され、ＬＥＤ用電源ユニット１７の熱的損傷を防止することができる。
【００３８】
また本実施形態によれば、熱伝導部５１には、ＬＥＤパッケージ３５同士の間に対応する位置に軽量化用の空洞部５２Ａ〜５２Ｄを設けたため、放熱性を阻害せずに灯具の軽量化を図ることができる。
【００３９】
また本実施形態によれば、複数のＬＥＤパッケージ３５のそれぞれを、熱伝導性及び絶縁性が高い１枚のセラミック板３７の上に配置し、当該セラミック板３７を光源ケース３のＬＥＤの設置面である底面３Ａに密着配置する構成とした。
この構成により、各ＬＥＤパッケージ３５の絶縁を図りつつ均等に冷却することができる。
【００４０】
また本実施形態によれば、複数のＬＥＤパッケージ３５に対応して凹状反射面４３が形成された反射体４１をセラミック板３７の上に配置し、凹状反射面４３の底部が緩衝材７１を介してＬＥＤパッケージ３５のそれぞれを押圧する構成とした。
この構成により、各ＬＥＤパッケージ３５の間でセラミック板３７との間の密着性にバラツキを無くし均等に冷却されるようにできる。
【００４１】
また本実施形態によれば、耐電圧試験時に印加される電圧Ｖｃ、セラミック板３７の誘電率Ｅｂ、及び、セラミック板３７とＬＥＤパッケージの接触面積Ｓに基づいて、耐電圧試験時にＬＥＤパッケージ３５のＬＥＤ６５とＬＥＤ基板６１の金属板６１Ａの間に加わる電圧Ｖ１がＬＥＤ６５のＬＥＤ耐電圧Ｖｔｈ以下となるようにセラミック板３７の厚みｄを規定した。
これにより、耐電圧試験時に、ＬＥＤ６５への過大な電圧印加による破損を防止するために、例えばコンデンサー（サージアブソーバ）やツェナーダイオード、バリスタ、抵抗などの電子部品を用いる必要がないため、光源ユニット３３の大型化を招くこともない。
【００４２】
また本実施形態によれば、電源ケース５の接続口２５には、取付用開口部２３に挿入するつば部２５Ａを形成し、このつば部２５Ａに沿って防水用パッキン２７を設け、この防水用パッキン２７を外側から押さえる押さえ部２９を取付用開口部２３に設け、この押さえ部２９を取付用開口部２３の縁部２３Ａから突出した凸状とする構成とした。
この構成により、取付用開口部２３の先端においては、凸状のパッキン押さえ部２９の先端部だけが電源ケース５に接触するため、接触面積を少なくできる。これにより、水密を図りつつ光源ケース３から電源ケース５へ熱が伝わり難くできる。
【００４３】
なお、上述した実施の形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４４】
１ ＬＥＤ投光器（ＬＥＤ照明器具）
３ 光源ケース
３Ａ 底面（設置面）
５ 電源ケース
７ 照明器具本体
９ 支持脚
１１、１９ 放熱フィン
１３ 照射開口
１７ ＬＥＤ用電源ユニット
２１ 軸支部材（支持軸）
２３ 取付用開口部
２３Ａ 縁部
２５ 接続口
２７ 防水用パッキン
３３ 光源ユニット
３５ ＬＥＤパッケージ
３７ セラミック板
４１ 反射体
４３ 凹状反射面
４３Ａ 底部
５１ 熱伝導部
５２Ａ〜５２Ｄ 空洞部
５３ 空洞部
６１ ＬＥＤ基板
６１Ａ 金属板
６１Ｂ 絶縁層
６３ 発光部
６５ ＬＥＤ
７１ 緩衝材
ｄ 板厚
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＬＥＤを光源ケースに収め、電源ユニットを電源ケースに収め、これら光源ケース及び電源ケースを結合して一体の照明器具本体を構成し、この照明器具本体を角度可変に構造物取付用の支持脚に支持軸で支持したＬＥＤ照明器具において、
前記光源ケースを熱伝導性の高い金属材から形成し前記ＬＥＤの熱を放散させるとともに、
前記支持軸及び前記支持脚を熱伝導性の高い金属材から形成し、前記光源ケースを前記支持脚に前記支持軸で支持し前記光源ケースの熱を前記支持脚に伝熱させたことを特徴とするＬＥＤ照明器具。
【請求項２】
前記光源ケースの照射開口とは反対側の背面側に放熱フィンを設け、前記ＬＥＤの設置面から前記放熱フィンに前記ＬＥＤの熱を伝導する熱伝導部を設けるとともに、前記ＬＥＤの設置面と前記電源ケースとの間に空洞部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明器具。
【請求項３】
前記熱伝導部には、前記ＬＥＤ同士の間に対応する位置に空洞部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤ照明器具。
【請求項４】
複数の前記ＬＥＤのそれぞれを、熱伝導性及び絶縁性が高い１枚のセラミック板の上に配置し、当該セラミック板を前記光源ケースのＬＥＤの設置面に密着配置したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のＬＥＤ照明器具。
【請求項５】
複数のＬＥＤが１つのＬＥＤ基板に設けられてパッケージ化されたＬＥＤパッケージを前記１枚のセラミック板の上に複数配置するとともに、前記ＬＥＤパッケージに対応して凹状反射面が形成された反射体を前記セラミック板の上に配置し、
前記凹状反射面の底部が緩衝材を介して前記ＬＥＤパッケージのそれぞれを押圧したことを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤ照明器具。
【請求項６】
耐電圧試験時に印加される電圧、前記セラミック板の誘電率、及び、前記セラミック板と前記ＬＥＤパッケージの接触面積に基づいて、前記耐電圧試験時に前記ＬＥＤと前記ＬＥＤ基板の間に加わる電圧が前記ＬＥＤの耐電圧以下となるように前記セラミック板の厚みを規定したことを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤ照明器具。
【請求項７】
前記光源ケースには取付用開口部を設け、前記電源ユニットには接続口を設け、前記接続口を前記取付用開口部に嵌め込んで前記光源ケース及び前記電源ケースを結合可能に構成し、
前記接続口には前記取付用開口部に挿入するつば部を形成し、このつば部に沿って防水用パッキンを配置し、前記防水用パッキンを外側から押さえる押さえ部を前記取付用開口部に設け、
前記押さえ部を前記取付用開口部の縁部から突出した凸状とした
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤ照明器具。
【請求項１】
複数のＬＥＤを光源ケースに収め、電源ユニットを電源ケースに収め、これら光源ケース及び電源ケースを結合して一体の照明器具本体を構成し、この照明器具本体を角度可変に構造物取付用の支持脚に支持軸で支持したＬＥＤ照明器具において、
前記光源ケースを熱伝導性の高い金属材から形成し前記ＬＥＤの熱を放散させるとともに、
前記支持軸及び前記支持脚を熱伝導性の高い金属材から形成し、前記光源ケースを前記支持脚に前記支持軸で支持し前記光源ケースの熱を前記支持脚に伝熱させたことを特徴とするＬＥＤ照明器具。
【請求項２】
前記光源ケースの照射開口とは反対側の背面側に放熱フィンを設け、前記ＬＥＤの設置面から前記放熱フィンに前記ＬＥＤの熱を伝導する熱伝導部を設けるとともに、前記ＬＥＤの設置面と前記電源ケースとの間に空洞部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明器具。
【請求項３】
前記熱伝導部には、前記ＬＥＤ同士の間に対応する位置に空洞部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤ照明器具。
【請求項４】
複数の前記ＬＥＤのそれぞれを、熱伝導性及び絶縁性が高い１枚のセラミック板の上に配置し、当該セラミック板を前記光源ケースのＬＥＤの設置面に密着配置したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のＬＥＤ照明器具。
【請求項５】
複数のＬＥＤが１つのＬＥＤ基板に設けられてパッケージ化されたＬＥＤパッケージを前記１枚のセラミック板の上に複数配置するとともに、前記ＬＥＤパッケージに対応して凹状反射面が形成された反射体を前記セラミック板の上に配置し、
前記凹状反射面の底部が緩衝材を介して前記ＬＥＤパッケージのそれぞれを押圧したことを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤ照明器具。
【請求項６】
耐電圧試験時に印加される電圧、前記セラミック板の誘電率、及び、前記セラミック板と前記ＬＥＤパッケージの接触面積に基づいて、前記耐電圧試験時に前記ＬＥＤと前記ＬＥＤ基板の間に加わる電圧が前記ＬＥＤの耐電圧以下となるように前記セラミック板の厚みを規定したことを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤ照明器具。
【請求項７】
前記光源ケースには取付用開口部を設け、前記電源ユニットには接続口を設け、前記接続口を前記取付用開口部に嵌め込んで前記光源ケース及び前記電源ケースを結合可能に構成し、
前記接続口には前記取付用開口部に挿入するつば部を形成し、このつば部に沿って防水用パッキンを配置し、前記防水用パッキンを外側から押さえる押さえ部を前記取付用開口部に設け、
前記押さえ部を前記取付用開口部の縁部から突出した凸状とした
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤ照明器具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１９８９５２（Ｐ２０１０−１９８９５２Ａ）
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４３７１７（Ｐ２００９−４３７１７）
【出願日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【出願人】（０００１２６２７４）株式会社アイ・ライティング・システム (56)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【出願人】（０００１２６２７４）株式会社アイ・ライティング・システム (56)
【Ｆターム（参考）】
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