(57)【要約】      （修正有）【課題】重量化が抑制されて、防水性が図られる大型のＬＥＤ照明器具を提供する。【解決手段】ＬＥＤ照明器具１は、発光ダイオード８および電源回路部品９を実装している基板７を有してなるＬＥＤモジュール２と、第１の開口１２を有する箱状に形成され、ＬＥＤモジュール２を収容している透光性のカバー３と、少なくともＬＥＤモジュール２の充電部を覆うようにカバー３内に充填されている透光性かつ絶縁性を有する充填材４と、第２の開口１６を有する箱状に形成され、カバー３を着脱可能に取り付けている器具本体５とを具備している。【選択図】図１
2010225546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオードと、この発光ダイオードを点灯させる電源回路部品と、前記発光ダイオードが一面側に実装されるように前記発光ダイオードおよび前記電源回路部品を実装している基板とを有してなるＬＥＤモジュールと；  第１の開口を有する箱状に形成され、前記発光ダイオードと対向配置されるように前記ＬＥＤモジュールを収容している透光性のカバーと；  少なくとも前記ＬＥＤモジュールの充電部を覆うように前記カバー内に充填されている透光性かつ絶縁性を有する充填材と；  第２の開口を有する箱状に形成され、前記第１および第２の開口が連通するように前記カバーが着脱可能に取り付けられる器具本体と；を具備していることを特徴とするＬＥＤ照明器具。
【請求項２】
前記電源回路部品は、前記発光ダイオードが実装される一面側に実装され、前記カバーと前記電源回路部品との間には不透明材が設けられていることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）を利用した照明器具に関し、特に防水性を有するＬＥＤ照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ照明器具は、被照射面を適度な明るさで照明する必要があるので、数多くの発光ダイオードを基板に実装し、当該基板に直接的又は間接的に放熱板（ヒートシンク）を設けて、発光ダイオードに発生した熱を放熱板から放熱させている。  
【０００３】
また、ＬＥＤ照明器具は、省エネや省メンテナンス等の観点から防犯灯のような屋外用照明器具として利用されつつある。この屋外用照明器具は、器具本体の内部に水分が侵入しないように、ある程度の防水性が要求されるものである。例えば、屋外での使用にも耐えうる発光ユニットおよび照明装置が提案されている（特許文献１参照。）。  
【０００４】
この従来技術の照明装置は、その発光ユニットが発光部と当該発光部に電気的に接続された受電端子とを有するＬＥＤモジュールと、このＬＥＤモジュールを装着する装着面を底面とする装着凹入部を有するヒートシンクと、前記装着面に取着された前記ＬＥＤモジュールの受電部子と接続して外部から前記発光部に給電する接続端子を有して、前記ＬＥＤモジュールを前記ヒートシンクに固定する固定具と、前記ヒートシンクの装着凹入部に充填され、前記ＬＥＤモジュールの受電端子と前記固定具の接続端子との接続部分を被覆する埋込樹脂体とを備えるものであり、例えば、発光ユニットが屋外で使用されても、前記ＬＥＤモジュールと前記固定具との間に水分が侵入するようなことを無くすことができるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３１０１３８号公報（第４、８頁、第４図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の発光ユニットは、ＬＥＤモジュールがヒートシンクに設けられた装着凹入部に装着される構成であるので、ヒートシンクが大形化し、器具本体が大形化するという欠点を有する。ヒートシンクの大形化は、発光部に発生した熱を放熱させる観点からは好ましいことではあるが、例えヒートシンクが比較的軽量のアルミニウム（Ａｌ）から形成されていても重量化するという欠点を有する。したがって、当該発光ユニットは、防犯灯や街路灯などの大型の屋外用照明器具には、適用しづらいものである。  
【０００７】
本発明は、重量化が抑制されて、防水性が図られる大型の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】
【０００８】
請求項１に記載のＬＥＤ照明器具の発明は、発光ダイオードと、この発光ダイオードを点灯させる電源回路部品と、前記発光ダイオードが一面側に実装されるように前記発光ダイオードおよび前記電源回路部品を実装している基板とを有してなるＬＥＤモジュールと；第１の開口を有する箱状に形成され、前記発光ダイオードと対向配置されるように前記ＬＥＤモジュールを収容している透光性のカバーと；少なくとも前記ＬＥＤモジュールの充電部を覆うように前記カバー内に充填されている透光性かつ絶縁性を有する充填材と；第２の開口を有する箱状に形成され、前記第１および第２の開口が連通するように前記カバーが着脱可能に取り付けられる器具本体と；を具備していることを特徴とする。  
【０００９】
本発明および以下の発明において、特に言及しない限り、各構成は以下による。  
【００１０】
電源回路部品は、基板の一面側またはその反対側の他面側あるいは一面側および他面側の両方のいずれに実装されてもよい。  
【００１１】
基板は、ガラスエポキシ材や紙フェノール材などの樹脂材であってもよく、アルミニウム（Ａｌ）板などの金属板やセラミック板であってもよい。金属板の場合、その表面に形成された絶縁層を介して面実装形の発光ダイオードや電源回路部品が実装される。  
【００１２】
充填材は、透光性および絶縁性の他、高熱伝導性を有しているのが望ましく、例えばシリコーン樹脂やウレタン樹脂などの樹脂を用いることができる。  
【００１３】
「ＬＥＤモジュールの充電部」とは、発光ダイオードおよび電源回路部品のそれぞれの電極やリード、基板のパッド部分やはんだ付け部分などである。  
【００１４】
器具本体は、金属製または樹脂製のいずれであってもよいが、高熱伝導性を有するものが好適であり、例えばアルミダイキャストやポリブチレンテレフタレート樹脂などで形成することができる。  
【００１５】
本発明によれば、ＬＥＤモジュールは、カバー内に収容され、少なくともその充電部が透光性および絶縁性を有する充填材で覆われるので、カバー内に水分が浸入しても、ＬＥＤモジュールの漏電や短絡および充電部の腐食などが防止される。そして、発光ダイオードの放射光は、充填材を透過し、透光性のカバーから外部に出射される。また、発光ダイオードの点灯に伴ってＬＥＤモジュールに発生した熱は、充填材を介してカバー又は器具本体から外気に放出される。これにより、発光ダイオードの温度上昇が抑制される。  
【００１６】
請求項２に記載のＬＥＤ照明装置の発明は、請求項１に記載のＬＥＤ照明器具の発明において、前記電源回路部品は、前記発光ダイオードが実装される一面側に実装され、前記カバーと前記電源回路部品との間には不透明材が設けられていることを特徴とする。  
【００１７】
不透明材は、例えば、カバーの内面に塗布された塗料、カバーの内面側に設けられた薄くかつ屈曲性を有する金属板や樹脂板である。また、不透明材は、完全に不透明である必要はなく、透過率５０％以下の透明性を有していてもよい。  
【００１８】
本発明によれば、不透明材により、カバーの外部から電源回路部品が見えにくくなる。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１の発明によれば、ＬＥＤモジュールは、その充電部がカバー内に充填された透光性および絶縁性の充填材によって覆われることにより、例えカバー内に水分が浸入してもＬＥＤモジュールの漏電、短絡や充電部の腐食などが防止されるので、防水性を有し、屋外でも使用することができるとともに、カバー内に充填される充填材は、比較的比重が小さく、また、放熱体も大形化して形成する必要はないので、重量化が防止され、比較的軽量化される大型のＬＥＤ照明器具を提供することができる。  
【００２０】
請求項２の発明によれば、ＬＥＤ照明器具を見上げたときに、カバー内の電源回路部品が見えにくいので、人に違和感などを与えにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施例１を示すＬＥＤ照明器具の概略横断面図。
【図２】本発明の実施例２を示すＬＥＤ照明器具の概略縦断面図。
【図３】本発明の実施例３を示すＬＥＤ照明器具の概略横断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明は、カバー内にＬＥＤモジュールを収容し、少なくともＬＥＤモジュールの充電部を覆うようにカバー内に透光性かつ絶縁性を有する充填材を充填し、カバーが着脱可能に器具本体に取り付けられたものである。そして、放熱体をＬＥＤモジュールの基板および器具本体の内面にそれぞれ熱結合させてＬＥＤモジュールに発生した熱を器具本体から外気に放出させるものである。
【実施例１】
【００２３】
図１は、本発明の実施例１を示すＬＥＤ照明器具の概略横断面図である。ＬＥＤ照明器具１は、屋外に設置される防犯灯であり、ＬＥＤモジュール２、カバー３、充填材としての樹脂４、器具本体５および放熱体６を有して構成されている。  
【００２４】
ＬＥＤモジュール２は、基板７、発光ダイオード（ＬＥＤ）８および電源回路部品９を有して形成されている。基板７は、長方形の例えばガラスエポキシ材からなり、両面７ａ，７ｂが平坦状に形成され、一面（表面）７ａ側に発光ダイオード８および電源回路部品９を実装している。発光ダイオード８は、面実装形であり、可視光例えば白色光を放射するように形成されている。そして、その複数個が基板７の長手方向の中央部側から一端側に直線状にかつ等間隔に配設されている。複数個の発光ダイオード８は、基板７の一面７ａに形成された図示しない配線パターン（銅泊パターン）により直列接続されて電源回路部品９に接続されている。  
【００２５】
電源回路部品９は、発光ダイオード８を点灯させる電源回路の部品であり、トランジスタＱ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ１、図示しないインダクタ、抵抗やトランスなどの多数の部品からなり、基板７の長手方向の他端側部分に配設されている。また、電源回路部品９のうちのリードを有する部品は、基板７の一面７ａの反対側である他面（背面）７ｂ側ではんだ付けされている。他面７ｂには、図示しない配線パターンが形成され、電源回路部品９同士を電気接続している。そして、他面７ｂからは、雄コネクタ１０付きのリード線１１が導出されている。電源回路は、リード線１１から交流電源（ＡＣ１００Ｖ）を入力し、交流電源を所定の直流電源に変換して、発光ダイオード８に定電流を供給するように形成されている。  
【００２６】
カバー３は、透光性の例えばアクリル樹脂からなり、第１の開口１２および長手方向の両側に鍔部（突出部）１３，１３を有する略蒲鉾形の箱状に形成されている。そして、カバー３は、発光ダイオード８が第１の開口１２の反対側となるように、すなわち発光ダイオード８がカバー３の底部３ａに正対し、発光ダイオード８と対向配置するようにＬＥＤモジュール２を収容している。そして、鍔部１３，１３には、カバー３を器具本体５に取り付けるための孔１４，１４が設けられている。  
【００２７】
また、カバー３は、長手方向の他端側であってＬＥＤモジュール２の電源回路部品９との間であって正対する内面３ａ側に不透明材１５が設けられている。不透明材１５は、カバー３の内面３ａに塗布された例えば黒色塗料であり、カバー３の透明性を減衰させている。  
【００２８】
樹脂４は、透光性および電気絶縁性を有するとともに、高熱伝導性を有する例えばシリコーン樹脂からなり、カバー３内に充填されて、ＬＥＤモジュール２全体を覆っているものである。すなわち、ＬＥＤモジュール２の充電部である発光ダイオード８の電極、電源回路部品９の電極やリードの他、基板７の他面７ｂにおける電源回路部品９のはんだ付け部分も、樹脂４により覆われている。樹脂４は、ＬＥＤモジュール２がカバー３内に仮固定された後、カバー３内に注入され、固化することによって、ＬＥＤモジュール２をカバー３内に固着している。  
【００２９】
そして、シリコーン樹脂４の比重は、１．２程度であり、金属のうちで比較的比重の小さいアルミニウム（Ａｌ）の比重２．７と比較しても非常に小さいので、カバー３内にＬＥＤモジュール２が収容され、シリコーン樹脂４が充填されても、カバー３全体は、重量化されないものである。  
【００３０】
器具本体５は、例えばアルミダイキャストからなり、第２の開口１６および長手方向の両側に鍔部（突出部）１７，１７を有し、当該第２の開口１６の縁部および鍔部１７，１７がカバー３に設けられた第１の開口１２の縁部および鍔部１３，１３とそれぞれ重なり合うことのできる略蒲鉾形の箱状に形成されている。そして、鍔部１７，１７には、カバー３の孔１４，１４に対応する孔１８，１８が設けられている。  
【００３１】
そして、器具本体５は、防水パッキン１９を介在させるとともに、第２の開口１６およびカバー３の第１の開口１２が連通するようにして、カバー３を取り付けている。すなわち、器具本体５の第２の開口１６の縁部および鍔部１７，１７と、カバー３の第１の開口１２の縁部および鍔部１３，１３とをそれぞれ防水パッキン１９を介在させて正対させ、防水パッキン１９を貫通させて器具本体５の孔１８，１８およびカバー３の孔１４，１４を挿通させたねじ２０，２０にナット２１，２１を螺着させ、ねじ２０，２０の頭部とナット２１，２１により器具本体５、防水パッキン１９およびカバー３を共締めしている。  
【００３２】
なお、カバー３の鍔部１３，１３および器具本体５の鍔部１７，１７以外の部位でも、器具本体５にカバー３をねじ止めすることに
より、カバー３の器具本体５への取付けがより強固になる。そして、ねじ２０，２０およびナット２１，２１を取り外すことにより、カバー３は、器具本体５から取り外される。こうして、器具本体５は、カバー３を着脱可能に取り付けている。  
【００３３】
そして、器具本体５の一端側側面５ａには、孔２２が形成されている。この孔２２には、防水用ブッシュ２３が設けられている。そして、防水用ブッシュ２３を挿通して、外部から器具本体５内に電源線２４が導入されている。電源線２４の先端には、雌コネクタ２５が接続されている。雌コネクタ２５は、ＬＥＤモジュール２の基板７から導出されたリード線１１の雄コネクタ１０と接続されている。ＬＥＤモジュール２は、電源線２４を介して図示しない商用交流電源が入力される。  
【００３４】
また、器具本体５は、その上面５ｄ側が略く字状に形成された継手２６に図示しないねじ等により固定されている。継手２６は、図示しない電柱、支柱や壁面などに、地上面に対して垂直方向となるように固定されている。これにより、器具本体５およびカバー３等は、地上面に対して上向きに傾斜している。器具本体５から導出している電源線２４は、継手２６にバンド２７等により固定されるとともに、商用交流電源側に導かれている。  
【００３５】
放熱体６は、高熱伝導性を有する金属例えばアルミニウム（Ａｌ）からなり、上面６ａおよび下面６ｂが平坦状であり、かつ所定の厚さを有する長方形であって、他端側下面６ｂｂ側が切り欠き部２８に形成されている。この切り欠き部２８は、基板７の電源回路部品９のはんだ付け部分と離間している。そして、切り欠き部２８と基板７の他面（背面）７ｂとの隙間には樹脂４が充填されており、放熱体６とＬＥＤモジュール２の充電部とが電気的に絶縁されている。また、切り欠き部２８側には、雄コネクタ１０付きのリード線１１を挿通させる孔２９が形成されている。  
【００３６】
そして、放熱体６は、その下面６ｂが基板７の電源回路部品９のはんだ付け部分を除く他面７ｂを図示しない接着材により貼り付けている。すなわち、基板７は、接着材により放熱体６に固着されている。また、放熱体６は、器具本体５にカバー３が取り付けられているときには、器具本体５の一端側側面５ａ、他端側側面５ｂ、この両側面５ａ，５ｂ間の前面（図示しない。）および背面５ｃのそれぞれの内面に当接する大きさに形成されている。こうして、放熱体６は、ＬＥＤモジュール２の基板７および器具本体５の内面にそれぞれ熱結合している。  
【００３７】
次に、本発明の実施例１の作用について述べる。  
【００３８】
電源線２４およびリード線１１を介してＬＥＤモジュール２が給電されると、発光ダイオード８が点灯する。発光ダイオード８から放射された可視光（白色光）は、透光性の樹脂４を透過し、透明性のカバー３を通過して、被照射面である地上面側に出射される。これにより、地上面側が照明される。そして、カバー３は、ＬＥＤモジュール２の電源回路部品９と正対する内面３ａに不透明材としての黒色塗料１５が塗布されているので、地上面側からＬＥＤ照明器具１を見上げたときに、カバー３を通して電源回路部品９が見えにくくなっている。  
【００３９】
そして、発光ダイオード８の点灯に伴ってＬＥＤモジュール２に発生した熱は、基板７から基板７に固着されている放熱体６に伝熱され、放熱体６から放熱体６に接触している器具本体５に伝熱されて、器具本体５から外気に放出される。放熱体６は、高熱伝導性を有する例えばアルミニウム（Ａｌ）により形成され、器具本体５は、高熱伝導性を有する例えばアルミダイキャストにより形成されているので、ＬＥＤモジュール２に発生した熱は、迅速に伝熱されて外気に放出される。これにより、発光ダイオード８の温度上昇が抑制されて、発光ダイオード８を長寿命することができ、発光ダイオード８から放射される可視光の色調の変化を防止することができる。  
【００４０】
このように、本願発明は、透光性のカバー３を樹脂４の受け皿として機能させ、発光ダイオード８と電源回路部品９との同時に樹脂充填することができ、少ない工程で防水器具を製造することができる。また、発熱部品を樹脂充填することによって、ＬＥＤ照明器具１全体の均熱化を促進することができる。そして、本実施例１では、発光ダイオード８と電源回路部品９とが共通の基板７の一面７ａ側に実装されており、より少ない樹脂４でＬＥＤモジュール２を覆うことができる。  
【００４１】
また、カバー３は、防水パッキン１９を介して器具本体５に取り付けられているので、カバー３および器具本体５の間からカバー３内に雨水などの水分が侵入しづらくなっている。例え水分がカバー３内に侵入しても、ＬＥＤモジュール２は、カバー３内に充填された絶縁性の樹脂４によって覆われているので、水分によるＬＥＤモジュール２の漏電、短絡や充電部の腐食などを防止することができる。すなわち、ＬＥＤ照明器具１は、防水性を有し、屋外でも屋外用照明器具として使用することができる。  
【００４２】
また、カバー３内に充填された樹脂例えばシリコーン樹脂４は、その比重が１．２程度と比較的小さく、また、放熱体６は、ＬＥＤモジュール２の基板７および器具本体５にそれぞれ熱結合させる程度の大きさで形成されればよく、大形化して形成する必要はないので、カバー３の重量化が防止される。したがって、比較的軽量化される大型のＬＥＤ照明器具１を提供することができる。また、シリコーン樹脂４は、その屈折率が１．４程度と空気の１．０と比較して大きいので、カバー３から出射される出射光の光量が多くなり、出射効率を向上させることができる。  
【００４３】
そして、カバー３は、ＬＥＤモジュール２の電源回路部品９と正対する内面３ａに不透明材としての黒色塗料１５が塗布されているので、ＬＥＤ照明器具１を見上げたときに、カバー３内の電源回路部品９が見えにくいものであり、これにより、人に違和感などを与えにくくすることができる。  
【００４４】
また、カバー３は、器具本体５に着脱可能に取り付けられるので、発光ダイオード８を有するカバー３を交換することにより、光束の低下したＬＥＤモジュール２を交換することができる。また、異なる発光色のＬＥＤ照明器具１に替えることもできる。  
【００４５】
なお、カバー３は、器具本体５にねじ２０およびナット２１を用いて着脱可能に固定したが、これに限らず、他の着脱手段例えばラッチ装置を用いてもよい。
【実施例２】
【００４６】
図２は、本発明の実施例２を示すＬＥＤ照明器具の概略縦断面図である。なお、図１と同一部分には、同一符号を付して説明は省略する。  
【００４７】
図２に示すＬＥＤ照明器具３０は、図１に示すＬＥＤ照明器具１において、基板７の一面７ａ側に複数個の発光ダイオード８が直線状に実装され、基板７の他面７ｂ側に電源回路部品９が実装されたＬＥＤモジュール３１を有している。また、カバー３に代えて、略直方体の箱状に形成されたカバー３２を設けている。そして、発光ダイオード８がカバー３２の底面３２ａに近接するようにしてＬＥＤモジュール３１全体が樹脂４により覆われたものである。また、放熱体３３は、略直方体に形成され、器具本体５の内面に図示しない接着材やねじ等により固着されている。そして、器具本体５にカバー３２を取り付けたときに、樹脂４を放熱体３３に接触させている。  
【００４８】
ＬＥＤモジュール３１が給電されると、発光ダイオード８が点灯する。発光ダイオード８は、カバー３２の底面３２ａに近接しているので、その放射光が透光性の樹脂４にほとんど吸収されなく、効率よく、カバー３２から外部に出射される。また、発光ダイオード８は、基板７の一面７ａ側の長手方向の領域に亘って実装され、図１のＬＥＤモジュール２と比較して、その数量が多くなっているので、カバー３２から出射される光量が多くなるものである。したがって、被照射面（地上面）を明るく照明することができる。  
【００４９】
そして、発光ダイオード８の点灯により、ＬＥＤモジュール３１に発生した熱は、樹脂４に伝熱される。樹脂４は、高熱伝導性を有する例えばシリコーン樹脂からなるので、迅速に伝熱し、樹脂４全体が略均一な温度となる。そして、樹脂４に接触している放熱体３３に伝熱され、器具本体５から外気に放出される。樹脂４と放熱体３３との接触面積は、図１に示す樹脂４と放熱体６との接触面積に比べて大きいので、ＬＥＤモジュール３１に発生した熱は、迅速に伝熱される。これにより、発光ダイオード８の温度上昇がより抑制され、発光ダイオード８をより長寿命にすることができる。  
【００５０】
そして、ＬＥＤモジュール３１は、その全体が絶縁性を有する樹脂４により覆われているので、例えカバー３２内に水分が浸入しても、ＬＥＤモジュール３１の漏電、短絡および充電部の腐食などを防止される。すなわち、ＬＥＤ照明器具３０は、防水性を有し、屋外でも使用することができる。
【実施例３】
【００５１】
図３は、本発明の実施例３を示すＬＥＤ照明器具の概略横断面図である。なお、図１および図２と同一部分には、同一符号を付して説明は省略する。  
【００５２】
図３に示すＬＥＤ照明器具３４は、図１に示すＬＥＤ照明器具１において、基板７の一面７ａ側であって長手方向の中央部７Ｃに電源回路部品９が実装され、長手方向の両端側７Ｄ，７Ｅに発光ダイオード８が実装されたＬＥＤモジュール３５を有している。そして、電源回路部品９に正対する部位が膨出部３６に形成された箱状のカバー３７が設けられている。膨出部３６の内面３６ａには、不透明材としての黒色塗料１５が塗布されている。そして、発光ダイオード８がカバー３７の底面３７ａに近接するように、かつ、電源回路部品９が膨出部３６の内面３６ａに接近するようにして、ＬＥＤモジュール３５全体が樹脂４により覆われている。樹脂４は、器具本体５にカバー３７を取り付けたときに、放熱体３３に接触させている。  
【００５３】
ＬＥＤモジュール３５は、その発光ダイオード８がカバー３７の内面３７ａに近接し、その電源回路部品９が膨出部３６の内面３６ａに接近しているので、カバー３７内に充填され、ＬＥＤモジュール３５を覆う樹脂４の充填量を少なくすることができる。この分、樹脂４のコストが低減され、重量が小さくなるので、ＬＥＤ照明器具３４のコスト上昇を抑制することができるとともに、ＬＥＤ照明器具３４をより軽量化することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明のＬＥＤ照明器具１，３０，３４は、屋外での防犯灯や街路灯などの屋外用照明器具として利用可能であるとともに、建物内における浴室用照明器具や一般用照明器具としても利用可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１，３０，３４…ＬＥＤ照明器具、２，３１，３５…ＬＥＤモジュール、３，３２，３７…カバー、４…充填材としての樹脂、５…器具本体
【図１】
2010225546.tif 000003
【図２】
2010225546.tif 000004
【図３】
2010225546.tif 000005