(57)【要約】  【課題】  複数搭載するＬＥＤモジュールの取付け姿勢を個別に調節し、設置場所に応じた配光を実現化すると共に、効率的に保守・点検・整備可能とするようメンテナンス性に秀れ、より経済的に設置、利用可能とする新たなＬＥＤ灯具技術を提供する。  【解決手段】  ＣＯＢ型ＬＥＤ３を組み込んだ高熱伝導率素材製ＬＥＤモジュール２を、高熱伝導率素材製姿勢調整台４に、放熱グリス層７または放熱シート７０を介して固定し、その複数個を高熱伝導率素材製取付けレール５に、放熱グリス層７または放熱シート７０を介して縦列配列状に着脱自在に固定してＬＥＤ光源ユニット１２とし、該ＬＥＤ光源ユニット１２の複数個を、高熱伝導率素材製容器型灯具本体１０内適所に対し、放熱グリス層７または放熱シート７０を介して着脱可能に固定してなるＬＥＤモジュール２、ＬＥＤ光源ユニット１２、およびそれらを利用したＬＥＤ灯具１である。【選択図】    図１
2014110153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
器状をなすよう先端開口からＬＥＤ装着室を凹設し、該ＬＥＤ装着室内底部に、搭載面壁を設けた高熱伝導率素材製放熱ホルダを設け、高熱伝導率素材製の実装基盤一面にＬＥＤチップを搭載してなるＣＯＢ型ＬＥＤの、該実装基盤一面とは反対面となる他面を、当該放熱ホルダＬＥＤ装着室内搭載面壁に対し、薄膜状放熱グリス層を介して接合・着脱可能に固定した上、該ＬＥＤチップの周囲近傍から前方がわにかけた全周囲に対応する、該放熱ホルダＬＥＤ装着室内壁にリフレクターを夫々配してなるものとしたことを特徴とするＬＥＤモジュール。
【請求項２】
器状をなすよう先端開口からＬＥＤ装着室を凹設し、該ＬＥＤ装着室内底部に、配線孔を貫通した搭載面壁を設けた高熱伝導率素材製放熱ホルダを設け、高熱伝導率素材製の実装基盤一面にＬＥＤチップを搭載し、耐熱性リード線を導出してなるＣＯＢ型ＬＥＤの、該実装基盤一面とは反対面となる他面を、当該放熱ホルダＬＥＤ装着室内搭載面壁に対し、薄膜状放熱グリス層を介して接合・着脱可能に固定すると共に、リード線を搭載面壁裏面がわに導出するよう組合せた上、該ＬＥＤチップの周囲近傍から前方がわにかけた全周囲に対応する、該放熱ホルダＬＥＤ装着室内壁にリフレクター、および、先端開口付近にレンズを夫々配してなるものとしたことを特徴とするＬＥＤモジュール。
【請求項３】
ＣＯＢ型ＬＥＤを高熱伝導率素材製放熱ホルダに組み込んだＬＥＤモジュールの搭載面壁裏面を、ＬＥＤモジュール搭載用支持座面およびレール装着用設置座面間に、ＬＥＤモジュールの支持高さ、支持角度、向きを設定可能な形状をなし、且つ配線孔を貫通してなる高熱伝導率素材製姿勢調整台の該支持座面に、薄膜状放熱グリス層または放熱シートを介して接合・着脱可能に固定した上、該ＬＥＤモジュールを組み合わせた姿勢調整台の複数個が、適宜間隔を隔てて縦列状配列可能な縦列固定面壁を設け、該縦列固定面壁とは反対がわに配線孔を貫通し、配線基盤装着凹部を設けてなる高熱伝導率素材製取付けレールの、縦列固定面壁に薄膜状放熱グリス層または放熱シートを介して、当該ＬＥＤモジュールを組み合わせた複数個の姿勢調整台の各設置座面を接合・着脱可能に固定すると共に、各リード線を配線基盤装着凹部がわに導出し、該装着凹部に装着した配線基盤の配線回路に電気的に接続してなるものとしたことを特徴とする、請求項１または２何れか一方記載のＬＥＤモジュールを利用したＬＥＤ光源ユニット。
【請求項４】
配線基盤の配線回路が、１個の取付けレールに配設するＬＥＤモジュール中一部の１個または複数個を発光可能な一部配線回路と、同１個の取付けレールに配設するＬＥＤモジュール中他部の、該一部配線回路に接続しない他部複数個または１個を発光可能な他部配線回路とに２分割し、それら一部および他部配線回路の夫々に独立した電源供給用の接続コネクタを設けてなるものとした、請求項３記載のＬＥＤ光源ユニット。
【請求項５】
高熱伝導率素材製容器型灯具本体内適所に対し、請求項３または４何れか一方記載のＬＥＤ光源ユニット複数の各取付けレール配線基盤装着凹部の外がわに延伸した各熱伝導脚部を、薄膜状放熱グリス層または放熱シートを介して接合・着脱可能に固定してなるものとした、請求項３または４何れか一方記載のＬＥＤ光源ユニットを利用したＬＥＤ灯具。                                                                                                                      
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を利用した照明灯具に関連するものであり、特に、複数個のＬＥＤ素子を搭載する照明用灯具を製造、提供する分野は勿論のこと、その輸送、保管、組立て、設置、利用およびメンテナンスに必要となる設備、器具類を提供、販売する分野から、それら資材や機械装置、部品類に必要となる素材、例えば、木材、石材、各種繊維類、プラスチック、各種金属材料等を提供する分野、それらに組み込まれる電子部品やそれらを集積した制御関連機器の分野、各種計測器の分野、当該設備、器具を動かす動力機械の分野、そのエネルギーとなる電力やエネルギー源である電気、オイルの分野といった一般的に産業機械と総称されている分野、更には、それら設備、器具類を試験、研究したり、それらの展示、販売、輸出入に係わる分野、将又、それらの使用の結果やそれを造るための設備、器具類の運転に伴って発生するゴミ屑の回収、運搬などに係わる分野、それらゴミ屑を効率的に再利用するリサイクル分野などの外、現時点で想定できない新たな分野までと、関連しない技術分野はない程である。                                                                                                                    
【背景技術】
【０００２】
（着目点）
近年、ＣＯＢ（ＣｈｉＰ  Ｏｎ  Ｂｏａｒｄ）タイプの高出力ＬＥＤは、性能面における技術開発が進み、発光効率が年々向上すると共に、１０Ｗクラスから１００Ｗクラス以上の高出力品が登場するようになり、大型照明灯具への応用も実現化されつつあるが、高出力ＣＯＢタイプＬＥＤを大型照明用として使う場合、他の光源ランプに比較すると、単体では光量を確保できないため、複数個の組み合せ使用が必須となり、各ＬＥＤの効率的放熱や配光制御を改善しなければ、高効率および長寿命を確保するのが難しくなるという難題がある。
【０００３】
また、従来までの蛍光灯やＨＩＤ（Ｈｉｇｈ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  Ｌａｍｐ）などに比較し、ＬＥＤは、遙かに長寿命となってはいるが、それを収容する箇体の寿命は、ＬＥＤの２倍以上確保できるため、経済的に利用しようとするには、必ずＬＥＤ光源の交換作業が不可欠となり、メンテナンス性を高めた構造とすることが要求されることになる。
【０００４】
（従来の技術）
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）および１（２）に提案されているものに代表されるように、ＬＥＤを搭載した基盤と、それを搭載する放熱用部品との間に放熱グリスや放熱ゴムなどを介在させ、放熱効率を改善したＬＥＤモジュールなどが散見される。
【０００５】
本願出願人は、これまでトンネルや建築物の照明用となる、同特許文献１（３）に見られるような、大型照明灯具を永年に亘り開発しており、前記特許文献１（１）および１（２）に示されているようなＬＥＤモジュールと、それを搭載する放熱用部品との間に放熱グリスや放熱ゴムなどを介在させ、冷却性能を高めることができるのではないかとの判断に至ったが、それだけでは大型照明灯具における複数個のＬＥＤ配光制御や、メンテナンス性などを改良することができないという課題を残すものとなっていた。                                                        
【特許文献１】（１）特開２００９−４８９１５号公報    （２）実用新案登録第３１５８２４３号公報    （３）特開平２０１２−３８５３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
（問題意識）
上述したとおり、従前までに提案のある各種ＬＥＤモジュールや、それを組み込んだＬＥＤ灯具類などは、何れもＬＥＤモジュールと、それを搭載する放熱用部品との間に放熱グリスや放熱ゴムなどを介在させて冷却効率を高めるようにしたものとしてなっているが、複数のＬＥＤモジュールを搭載するＬＥＤ灯具は、各ＬＥＤモジュールの取り付け姿勢を個別に調節し、設置場所に最適な配光を行う必要があり、さらに、長期間設置してＬＥＤモジュールに寿命を迎えた場合に、ＬＥＤ灯具を取り外して工場へ搬入し、ＬＥＤモジュールおよびそのユニットなどを新品や修理品に交換するなどして灯具本体を経済的に再生利用するのが望ましく、そうした経済性に秀れたメンテナンスを実現化可能とする新たなＬＥＤ灯具を開発すべきとの考えに至った。
【０００７】
（発明の目的）
そこで、この発明は、複数搭載するＬＥＤモジュールの取付け姿勢を個別に調節し、設置場所に応じた配光を実現化すると共に、効率的に保守・点検・整備可能とするようメンテナンス性に秀れ、より経済的に設置、利用可能とする新たなＬＥＤ灯具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ＬＥＤモジュール、新規な構造のＬＥＤ光源ユニット、それらを利用した新規な構造のＬＥＤ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。                                                                                                
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（発明の構成）
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ＬＥＤモジュールは、基本的に次のような構成から成り立っている。
即ち、器状をなすよう先端開口からＬＥＤ装着室を凹設し、該ＬＥＤ装着室内底部に、搭載面壁を設けた高熱伝導率素材製放熱ホルダを設け、高熱伝導率素材製の実装基盤一面にＬＥＤチップを搭載してなるＣＯＢ型ＬＥＤの、該実装基盤一面とは反対面となる他面を、当該放熱ホルダＬＥＤ装着室内搭載面壁に対し、薄膜状放熱グリス層を介して接合・着脱可能に固定した上、該ＬＥＤチップの周囲近傍から前方がわにかけた全周囲に対応する、該放熱ホルダＬＥＤ装着室内壁にリフレクターを夫々配してなるものとした構成を要旨とするＬＥＤモジュールである。
【０００９】
この基本的な構成からなるＬＥＤモジュールを、より具体的なものとして示すと、器状をなすよう先端開口からＬＥＤ装着室を凹設し、該ＬＥＤ装着室内底部に、配線孔を貫通した搭載面壁を設けた高熱伝導率素材製放熱ホルダを設け、高熱伝導率素材製の実装基盤一面にＬＥＤチップを搭載し、耐熱性リード線を導出してなるＣＯＢ型ＬＥＤの、該実装基盤一面とは反対面となる他面を、当該放熱ホルダＬＥＤ装着室内搭載面壁に対し、薄膜状放熱グリス層を介して接合・着脱可能に固定すると共に、リード線を搭載面壁裏面がわに導出するよう組合せた上、該ＬＥＤチップの周囲近傍から前方がわにかけた全周囲に対応する、該放熱ホルダＬＥＤ装着室内壁にリフレクター、および、先端開口付近にレンズを夫々配してなるものとした構成からなるＬＥＤモジュールとなる。
【００１０】
（関連する発明１）
上記したＬＥＤモジュールに関連し、この発明には、そのＬＥＤモジュールを組み込んだＬＥＤ光源ユニットも包含している。
即ち、ＣＯＢ型ＬＥＤを高熱伝導率素材製放熱ホルダに組み込んだＬＥＤモジュールの搭載面壁裏面を、ＬＥＤモジュール搭載用支持座面およびレール装着用設置座面間に、ＬＥＤモジュールの支持高さ、支持角度、向きを設定可能な形状をなし、且つ配線孔を貫通してなる高熱伝導率素材製姿勢調整台の該支持座面に、薄膜状放熱グリス層または放熱シートを介して接合・着脱可能に固定した上、該ＬＥＤモジュールを組み合わせた姿勢調整台の複数個が、適宜間隔を隔てて縦列状配列可能な縦列固定面壁を設け、該縦列固定面壁とは反対がわに配線孔を貫通し、配線基盤装着凹部を設けてなる高熱伝導率素材製取付けレールの、縦列固定面壁に薄膜状放熱グリス層または放熱シートを介して、当該ＬＥＤモジュールを組み合わせた複数個の姿勢調整台の各設置座面を接合・着脱可能に固定すると共に、各リード線を配線基盤装着凹部がわに導出し、該装着凹部に装着した配線基盤の配線回路に電気的に接続してなるものとした、この発明の基本をなす前記ＬＥＤモジュールを利用したＬＥＤ光源ユニットである。
【００１１】
（関連する発明２）
上記したＬＥＤモジュールおよびＬＥＤ光源ユニットに関連し、この発明には、それらを利用したＬＥＤ灯具も包含している。
即ち、高熱伝導率素材製容器型灯具本体内適所に対し、請求項３または４何れか一方記載のＬＥＤ光源ユニット複数の各取付けレール配線基盤装着凹部の外がわに延伸した各熱伝導脚部を、薄膜状放熱グリス層または放熱シートを介して接合・着脱可能に固定してなるものとした、この発明の基本をなす前記ＬＥＤモジュールおよびＬＥＤ光源ユニットを利用したＬＥＤ灯具ということができる。                                                                                    
【発明の効果】
【００１２】
以上のとおり、この発明のＬＥＤモジュールによれば、従前までのものとは違い、上記したとおりの固有の特徴ある構成から、ＣＯＢ型ＬＥＤが発光中に放出する熱を、薄膜状放熱グリス層を介して高熱伝導率素材製放熱ホルダＬＥＤ装着室内搭載面壁に効率的に伝達し、同放熱ホルダ外周壁を通じて周辺空気中に、および、搭載面壁を通じて姿勢調整台に夫々効率的に伝達可能なものとし、ＣＯＢ型ＬＥＤの温度を効果的に下げて耐久寿命を格段に延命化可能なものとすることができる上、放熱ホルダＬＥＤ装着室内壁にリフレクターを装着し、ＣＯＢ型ＬＥＤの光を効率的に照射可能とすることができ、従来品に比較して大幅に経済的な照明を実現化できるという秀れた特徴が得られるものである。
【００１３】
この発明のＬＥＤ光源ユニットによれば、従前までのものとは違い、ＬＥＤモジュール放熱ホルダと姿勢調整台との間、および、姿勢調整台と取付けレールとの間の夫々に、薄膜状放熱グリス層または放熱シートを介して接合・着脱可能に固定してあるから、ＬＥＤモジュールが発する熱を放熱ホルダから姿勢調整台を経て取付けレールへと高効率にて熱伝達可能とすることができると共に、姿勢調整台が、複数個のＬＥＤモジュール夫々を個別に、所望の高さ、向き、傾斜角度の姿勢となるよう設定・固定が可能となり、設置場所や照明条件などに応じた配光を自在に設定可能なものとすることができる上、複数個のＬＥＤモジュールを、その配線基盤諸共、取付けレールに一まとめにしてあるから、それを複数組み込むＬＥＤ灯具の生産時組立工数およびメンテナンス工数を大幅削減可能なものとすることができる。
【００１４】
加えて、配線基盤に電源供給用の接続コネクタを設けてなるものとすることにより、ＬＥＤ光源ユニットのＬＥＤ灯具本体への組み込み、および、メンテナンス時の取り外などに際し、接続コネクタにて配線の接続および切り離しを簡単、迅速に行うことができ、工具類によるカシメや半田付けなど工数の嵩む作業を削減して製造工数およびメンテナンス工数を大幅に削減することができるようになり、さらに、配線回路を一部配線回路と他部配線回路とに２分割し、夫々に独立した電源供給用の接続コネクタを設けてなるものとした場合には、ＬＥＤ光源ユニットに組み込んだ複数のＬＥＤモジュールを、交互に点灯させたり、一部のみ消灯したり、全部を点灯させたりといった様々な配光制御を実現化することができ、より経済的且つ使用電力を削減して自然環境に優しいものとし、さらに、非常時用バッテリーによるＬＥＤ点灯や安全設計として複数台の電源を搭載する場合の回路分割への対応などを容易に行えるものとする利点が得られる。
【００１５】
そして、この発明のＬＥＤモジュールおよびＬＥＤ光源ユニットを利用したＬＥＤ灯具によれば、各ＬＥＤモジュールが発生する熱を各ＬＥＤ光源ユニットから容器型灯具本体に伝達し、効率的に外部に放熱可能とするヒートシンクとすることができ、ＣＯＢ型ＬＥＤの寿命を大幅に延命化することができ、トンネルや建築物などの設置場所からＬＥＤ灯具を取り外し、工場に搬入して分解、メンテナンスするのに好都合なものとなって、従来の蛍光灯などより遙かに永い製品寿命を全うした後のＬＥＤ光源ユニットなど、老朽化したり破損してしまったりした部品だけを経済的に交換できるものとすることができ、従来までの照明灯具に比較して格段に経済的に利用することができるという大きな効果を奏するものとなる。                                                                            
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
上記したとおりの構成からなるこの発明の実施に際し、その最良もしくは望ましい形態について説明を加えることにする。
ＬＥＤモジュールの放熱ホルダは、ＣＯＢ型ＬＥＤを外部電力供給可能且つ放熱可能に収容・固定し、姿勢調整台に対して熱伝導するよう固定可能とする機能を分担し、高熱伝導率素材製の器状をなし、その先端開口からＬＥＤ装着室を凹設し、該ＬＥＤ装着室内底部にＣＯＢ型ＬＥＤ用の搭載面壁を設け、該ＬＥＤ装着室内搭載面壁に収容・固定したＣＯＢ型ＬＥＤの、同ＬＥＤチップ周囲近傍から前方がわに掛けた全周囲に対応する、同放熱ホルダＬＥＤ装着室内壁にリフレクターを配してなるものとしなければならず、照明性能や防塵性、耐熱性、放熱性および組立・分解作業性などを考慮すると、該搭載面壁の適所に、ＣＯＢ型ＬＥＤのリード線を外部に導出可能な配線孔を貫通し、先端開口付近にレンズを配してなるものとすべきであり、後述する実施例に示すように、アルミニウムやセラミックスなどの高熱伝導率素材製であって、外周囲に放熱用フィンを一体化し、ＬＥＤ装着室内搭載面壁に対し、薄膜状放熱グリス層を介してＣＯＢ型ＬＥＤを着脱可能に接合するよう組み込み、先端開口にレンズ枠を着脱自在に装着し、リフレクターおよびレンズを一体化可能なものとすべきである。
【００１７】
ＬＥＤ装着室底部の搭載面壁は、ＣＯＢ型ＬＥＤ設置底面と姿勢調整台支持座面とを平行か、所定角度に傾けた姿勢かの何れか一方にて固定可能とすると共に、高効率にて熱伝導可能とする機能を分担し、高熱伝導率素材製の放熱ホルダに熱的に一体化し、ＣＯＢ型ＬＥＤが発する熱を放熱ホルダ全体に伝えて放熱可能にすると共に、姿勢調整台に伝えて放熱可能なものとしなければならず、ＣＯＢ型ＬＥＤ設置底面、および姿勢調整台支持座面の双方間に、放熱グリス層または放熱シートを介在させて相互間が熱的に密着し、熱伝導面積をより広くするよう組み合わせ可能となるものにすべきである。
【００１８】
リフレクターは、ＣＯＢ型ＬＥＤが発する光の中、放熱ホルダＬＥＤ装着室内壁に向かう光を、放熱ホルダ先端開口を通じて外部に照射するよう反射する機能を分担し、ＣＯＢ型ＬＥＤに対峙する壁面を高反射率のミラーや防眩ミラーなどとすべきであり、平板面の組合せ、多角形面の組合せ、球形面、パラボラ面、それらの組合せ、または、その他の立体的形状からなるものとすることができる。
【００１９】
レンズは、ＣＯＢ型ＬＥＤが発する光を高効率にて透過し、且つＣＯＢ型ＬＥＤを防水、防塵して保護可能とする機能を分担し、ＣＯＢ型ＬＥＤが発する光を最小限度の屈折率にて透過可能な平板ガラス状のものとすることができる外、凸レンズや凹レンズ、非球面レンズ、フレネルレンズ、セグメントレンズ、それらの組合せ、その他のレンズとすることが勿論可能であり、有色または無色のガラス製や合成樹脂製のものなどとしても差し支えはない。
【００２０】
ＣＯＢ型ＬＥＤは、実装基盤にＬＥＤチップを一体化して放熱ホルダに機械的に組み込み可能とすると共に、ＬＥＤチップが発する熱を効率的に放熱ホルダに伝達可能とする機能を担い、高熱伝導率素材製の実装基盤一面にＬＥＤチップを搭載してなるものとし、該実装基盤一面とは反対面となる他面を、放熱ホルダＬＥＤ装着室内搭載面壁に対し、薄膜状放熱グリス層を介して接合・着脱可能なものとしなければならず、ＬＥＤチップから耐熱性リード線を導出してなるものとすべきであり、後述する実施例にも示してあるように、実装基盤をアルミニウム製やセラミックス製などとし、耐熱性リード線をビーメックス（登録商標）などの耐熱処理が施されたものにすると好都合のものとなる。
【００２１】
姿勢調整台は、取付けレールに着脱可能に取り付ける複数のＬＥＤモジュール、夫々の支持高さ、支持角度および向きなどを個別に設定可能とすると共に、ＬＥＤモジュールが発する熱を取付けレールに高効率にて伝達する機能を分担し、ＬＥＤモジュールの支持高さ、支持角度、向きを適宜設定可能な形状をなし、且つ配線孔を貫通してなる高熱伝導率素材製のものとしなければならず、姿勢調整台の支持座面に、薄膜状放熱グリス層または放熱シートを介してＬＥＤモジュールの搭載面壁裏面を接合・着脱可能に固定可能なものとすべきであり、後述する実施例にも示しているように、アルミニウム製やセラミックス製などで、平板や円柱、多角柱などの高さ調整台とすることができる外、設置座面に対して支持座面が所定角度傾斜してなる高さ・角度調整台とすることができ、さらに、該高さ・角度調整台は、その周回りに向きを変えて固定可能なものとするのが望ましい。
【００２２】
取付けレールは、ＬＥＤモジュールを組み合わせてなる複数個の姿勢調整台を互いに適宜間隔を隔てて縦列状配列とするよう固定し、ＬＥＤ灯具容器型灯具本体内適所に着脱自在、且つ、各姿勢調整台から伝わる各ＬＥＤモジュールの熱を、それ自体が放熱すると共に、高効率にて灯具本体に伝達可能とする機能を分担し、ＬＥＤモジュールを組み合わせた姿勢調整台の複数個が、適宜間隔を隔てて縦列状配列可能な縦列固定面壁を設け、該縦列固定面壁とは反対がわに配線孔を貫通し、配線基盤用装着凹部を設けてなる高熱伝導率素材製のものとし、縦列固定面壁に薄膜状放熱グリス層または放熱シートを介して、当該ＬＥＤモジュールを組み合わせた複数個の姿勢調整台の各設置座面を接合・着脱可能に固定すると共に、各リード線を配線基盤用装着凹部がわに導出し、該装着凹部に装着した配線基盤の配線回路に電気的に接続可能なものとするのが望ましく、後述する実施例に示すように、アルミニウム製やセラミックス製などとし、高熱伝導率素材製容器型灯具本体内適所に、配線基盤用装着凹部の外がわに延伸した各熱伝導脚部を、薄膜状放熱グリス層または放熱シートを介して接合・着脱可能なものとするのが望ましい。
【００２３】
配線基盤は、ＬＥＤ光源ユニット適所に着脱自在に組み込み可能となり、同ＬＥＤ光源ユニット取付けレールに搭載した複数個のＬＥＤモジュールに、夫々発光に要する電力を供給可能とする機能を分担し、ＬＥＤ光源ユニット各ＬＥＤモジュールのリード線を配線回路に接続可能なものとしなければならず、放熱ホルダ、姿勢調整台、取付けレールの各配線孔を通じて導出した各リード線を配線回路に接続可能なものとすべきであり、容器型灯具本体からＬＥＤ光源ユニット毎分離可能とするよう、電源供給用の接続コネクタを設けたものとするのが良く、後述する実施例にも示すように、配線回路が、１個の取付けレールに配設するＬＥＤモジュール中一部の１個または複数個を発光可能な一部配線回路と、同１個の取付けレールに配設するＬＥＤモジュール中、他部の、該一部配線回路に接続しない他部複数個または１個を発光可能な他部配線回路とに２分割し、それら一部および他部配線回路の夫々に独立した電源供給用の接続コネクタを設けてなるものとすることができる。
【００２４】
放熱グリス層および放熱シートは、高熱伝導率素材製部品間の接合壁面間に介在し、両部品間に生じる微細な隙間を高熱伝導率軟質素材にて充填状に満たし、両部品間の接触面積を広く確保して熱伝達効率を高める機能を担い、放熱グリス層は、ペースト状の高熱伝導率素材を部品接合面に層状に塗布するようにしたものであり、より具体的には、例えば、シリコーンを主成分とし、銀などの金属粒子を混入したものや、液体金属を主成分としたものや、高熱伝導率セラミック粒子を混入したものなどとすることができ、放熱シートは、高熱伝導率軟質素材製シートやフィルムを高熱伝導率素材製部品間の接合壁面間に積層状に介在可能なものであり、より具体的には、例えば、アクリル系樹脂製、エチレンプロピレン系樹脂製、ポリオレフィン系樹脂製、スチレン系樹脂製、塩ビ系樹脂製、ウレタン系樹脂製、ポリエステル系樹脂製、ポリアミド系樹脂製、フッ素系樹脂製、ブタジエン系樹脂製、その他の樹脂製シート、樹脂製フィルム、または、それらの積層シートまたはフィルムなどとすることが可能であって、表裏面の何れか一方か、または、双方に、高熱伝導率軟質素材製の粘着剤層を付加してなるものとすることができる。
【００２５】
容器型灯具本体は、複数のＬＥＤ光源ユニットを防水性、防塵性、放熱性をもって収容し、建築物適所に対して着脱自在に設置可能とする機能を担っており、アルミニウムやセラミックスなどのような高熱伝導率素材製としなければならず、外壁適所には放熱フィンを一体化してなるものとすることができ、後述する実施例にも示すように、容器状をなし、その開口には、強化ガラス製や硬質合成樹脂製の透明カバーを着脱自在に組合せてＬＥＤ灯具とすることができるものとするのがよい。
【００２６】
各部品同士の結合は、ボルト、ナット、ネジ、ビスのように工具類を用いて容易、且つ繰り返し着脱可能なものとすべきであり、各部品を破壊せず再利用可能とするクリップ類やジョイント類などを利用することも可能である。
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                                                                                                            
【図面の簡単な説明】
【００２７】
図面は、この発明のＬＥＤモジュール、ＬＥＤ光源ユニット、およびそれらを利用したＬＥＤ灯具の技術的思想を具現化した代表的な幾つかの実施例を示すものである。
【図１】分解したＬＥＤモジュールの各部品を示す平面図および正面図である。
【図２】分解したＬＥＤ光源ユニットの各部品を示す平面図および正面図である。
【図３】姿勢調整台の形状を変えた各ＬＥＤ光源ユニットを示す正面図である。
【図４】姿勢調整台の変形例を複数示す斜視図である。
【図５】取付けレールを示す平面図および正面図である。
【図６】配線基盤を示す平面図である。
【図７】ＬＥＤ光源ユニットの一例を示す三面図である。
【図８】ＬＥＤ光源ユニットの他の例を示す三面図である。
【図９】２分割した配線回路の一例を示す回路図である。
【図１０】２分割した配線回路の他の例を示す回路図である。
【図１１】ＬＥＤ灯具を断面化して示す側面図である。
【図１２】ＬＥＤ灯具を示す平面図である。
【図１３】取付けレール有りＬＥＤ灯具の熱分布を示す温度分布図。
【図１４】取付けレール無しＬＥＤ灯具の熱分布を示す温度分布図。
【実施例１】
【００２８】
図１ないし図１２に示す事例は、ＣＯＢ型ＬＥＤ３を組み込んだ高熱伝導率素材製ＬＥＤモジュール２を、高熱伝導率素材製姿勢調整台４に、放熱グリス層７または放熱シート７０を介して固定し、その複数個を高熱伝導率素材製取付けレール５に、放熱グリス層７または放熱シート７０を介して縦列配列状に着脱自在に固定してＬＥＤ光源ユニット１２とし、該ＬＥＤ光源ユニット１２の複数個を、高熱伝導率素材製容器型灯具本体１０内適所に対し、放熱グリス層７または放熱シート７０を介して着脱可能に固定してなるものとした、この発明のＬＥＤモジュール、ＬＥＤ光源ユニット、およびそれらを利用したＬＥＤ灯具における代表的な一実施例を示すものである。
【００２９】
それら各図からも明確に把握できるとおり、この発明のＬＥＤモジュール２は、その放熱ホルダ２０が、アルミニウム合金製またはセラミックス製の器状をなして先端開口２１からＬＥＤ装着室２２を凹設し、該ＬＥＤ装着室２２内底部に、ＣＯＢ型ＬＥＤ３固定用とするよう内がわ表面、外がわ裏面ともに平行・平滑面状の搭載面壁２３を設け、該搭載面壁２３の適所には、ＣＯＢ型ＬＥＤ３固定用の複数のネジ孔２４，２４、および、内がわ表面から外がわ裏面に縦貫する複数の配線孔２５，２５を穿設し、ＬＥＤ装着室２２内壁は、パラボラ型リフレクターＲを装着可能とする壁面形状とし、先端開口２１には、レンズＬ０およびレンズ枠Ｌ着脱自在に装着可能とする雄ネジを刻設し、ＬＥＤ装着室２２外壁には、放熱用フィン２６を突設し、搭載面壁２３の外周壁からネジ用バカ孔を均衡配置となる複数箇所に穿設したフランジ２７を一体化してなるものである。
【００３０】
図１および図２に示してあるように、ＣＯＢ型ＬＥＤ３は、当該放熱ホルダ２０ＬＥＤ装着室２２内搭載面壁２３に装着可能な寸法設定とした矩形状板のアルミニウム製またはセラミックス製実装基盤３２の一面に、放熱グリス層７または放熱シート７０を介するか、その他の高熱電度率の素材層を介するか、または直接かの何れかにてＬＥＤチップ３０を搭載し、ＬＥＤチップ３０に接続した、耐熱性リード線３１，３１（ビーメックス：登録商標）を導出したものとし、該一面とは反対がわの裏面を平滑面状の設置底面３３とした上、該実装基盤３２の外周縁適所には、複数のネジ用バカ孔またはネジ用バカ溝３４，３４を設けたものとしてある。
【００３１】
当該ＬＥＤモジュール２は、ＣＯＢ型ＬＥＤ３の設置底面３３を、放熱ホルダ２０ＬＥＤ装着室２２内搭載面壁２３に対し、薄膜状放熱グリス層７を介して密着接合させると共に、各リード線３１，３１を対応する配線孔２５，２５に挿し通した上、ネジ用バカ溝３４，３４をネジ孔２４，２４に対応させてネジＳ，Ｓにて着脱可能に結合する一方、同放熱ホルダ２０先端開口２１から、同ＬＥＤ装着室２２内壁に沿ってリフレクターＲを装着し、同先端開口２１にレンズＬ０を装着し、同先端開口２１の雄ネジにレンズ枠Ｌを螺着し、施蓋状に密閉し、一体化したものである。
【００３２】
図２ないし図４に示しているように、この発明のＬＥＤ光源ユニット１２は、その姿勢調整台４が、アルミニウム合金製またはセラミックス製の矩形平板状の高さ調整台４０や、ＬＥＤモジュール２搭載用支持座面４１およびレール装着用設置座面４２間に、ＬＥＤモジュール２の支持高さ、支持角度、向きなどを設定可能とする、一端面を斜めに切除した円柱形の高さ・角度調整台４５、または、それらの組合せからなるものとすることができ、各高さ調整台４０や高さ・角度調整台４５には、夫々支持座面４１から設置座面４２に掛けて直線状に貫通する配線孔４３，４３およびネジ孔４４，４４，……、またはネジ用バカ孔４４，４４，……を穿設したものとする。
【００３３】
図２ないし図１０に示すように、当該ＬＥＤ光源ユニット１２の取付けレール５は、ＬＥＤ灯具１容器型灯具本体１０内適所に収容、取付け可能な外郭形状と、アルミニウム合金製またはセラミックス製などであって、ＬＥＤモジュール２を組み合わせた姿勢調整台４，４，……の複数個が、適宜間隔を隔てて縦列状配列可能な平滑面状の縦列固定面壁５０を設け、該縦列固定面壁５０とは反対がわを配線基盤６用装着凹部５１とするよう、該配線基盤６用装着凹部５１の外がわに、容器型灯具本体１０内適所への接地面を平滑面状とし、複数適所にネジ用バカ孔５４，５４，……を穿設した熱伝導脚部５２，５２を夫々延伸し、該縦列固定面壁５０から配線基盤６用装着凹部５１に掛けて、各姿勢調整台４，４，……設置座面４２，４２，……の配線孔４３，４３，……、ネジ孔４４，４４，……、またはネジ用バカ孔４４，４４，……に対応する配線孔５３，５３，……やネジ孔５４，５４，……、またはネジ用バカ孔５４，５４，……を穿設してなるものとする。
【００３４】
図５および図６に示してあるもののように、配線基盤６は、取付けレール５配線基盤６用装着凹部５１に装着可能な形状、寸法に設定し、適所に配線孔やネジ孔またはネジ用バカ孔を穿設してなるものとした上、その配線回路６０に電源供給用の接続コネクタ（図示せず）を設けたものとし、図９に示すように、該配線回路６０は、必要に応じて１個の取付けレール５に配設するＬＥＤモジュール２，２，……中の半数を発光可能な一部配線回路６２と、同１個の取付けレール５に配設するＬＥＤモジュール２，２，……中の該一部配線回路６２に接続しない他の半数を発光可能な他部配線回路６３とに２分割し、それら一部および他部配線回路６２，６３の夫々には、独立した電源供給用の接続コネクタ６１，６１を設けてなるものとすることができる外、図１０に示すように、一部および他部配線回路６２，６３の夫々に過電流分を吸収可能な電流制限抵抗６４，６４を設けてなるものとすることができる。
【００３５】
図１ないし図８に示すように、この発明のＬＥＤ光源ユニット１２は、当該姿勢調整台４（４０および／または４５）支持座面４１に、薄膜状放熱グリス層７または放熱シート７０を介し、ＬＥＤモジュール２の搭載面壁２３裏面を接合状に搭載すると共に、放熱ホルダ２０搭載面壁２３，配線孔２５，２５から突出させたリード線３１，３１を、姿勢調整台４（４０および／または４５）支持座面４１配線孔４３，４３に挿し通し、設置座面４２配線孔４３，４３から突出するように組み合わせ、放熱ホルダ２０フランジ２７のネジ用バカ孔を通じて装着したネジＳ，Ｓを、姿勢調整台４（４０および／または４５）支持座面４１ネジ孔４４，４４，……に螺合・締付けするようにして一体化し、個々にＬＥＤモジュール２を所望高さおよび傾斜角度に設定したものとする。
【００３６】
さらに、取付けレール５縦列固定面壁５０の適宜間隔を隔てた複数箇所夫々に、ＬＥＤモジュール２と組み合わせた姿勢調整台４（４０および／または４５）設置座面４２を、放熱グリス層７または放熱シート７０を介して接合すると共に、リード線３１，３１が配線孔５３，５３を通過し、配線基盤６用装着凹部５１がわに貫通するよう組み合わせた上、配線基盤６用装着凹部５１に配線基盤６を装着し、同配線基盤６の各ネジ用バカ孔および取付けレール５の各ネジ用バカ孔５４，５４，……を通じて姿勢調整台４（４０および／または４５）ネジ孔４４，４４，……に達するようにしたネジＳ，Ｓを螺着し、取付けレール５の縦列固定面壁５０に複数個のＬＥＤモジュール２，２，……、およびそれらに結合した姿勢調整台４，４，……を結合し、配線基盤６用装着凹部５１に配線基盤６を結合したものとなし、各ＣＯＢ型ＬＥＤ３，３，……から、放熱ホルダ２０、姿勢調整台４、取付けレール５および配線基盤６を貫通して延伸させた各リード線３１，３１，……を配線回路６０一部配線回路６２、他部配線回路６３の各適所に電気的に接続したものとする。
【００３７】
図１ないし図１２に示しているように、この発明のＬＥＤ灯具１は、各ＬＥＤ光源ユニット１２取付けレール５の熱伝導脚部５２，５２を容器型灯具本体１０内適所に、放熱グリス層７または放熱シート７０を介して接合し、各熱伝導脚部５２，５２のネジ用バカ孔５４，５４，……と、容器型灯具本体１０内適所に夫々穿設した各ネジ孔とをネジＳ，Ｓ，……によって着脱自在に結合した上、各配線基盤６接続コネクタ６１，６１，……には、容器型灯具本体１０内に設けた電源コネクタＣ，Ｃ，……を着脱自在に接続したものとなし、容器型灯具本体１０の開口には透明カバー１１を施蓋状に組み合わせ、適宜閉鎖金具類を設けて密閉状に閉鎖するようにしたものである。
【００３８】
（実施例１の作用・効果）
以上のとおりの構成からなるこの発明のＬＥＤモジュール２は、図１および図２に示したように、ＣＯＢ型ＬＥＤ３を、薄膜状放熱グリス層７を介して組み込んだ放熱ホルダ２に、リフレクターＲ、レンズＬ０およびレンズ枠Ｌを組み合わせてＬＥＤチップ３０を外部環境から保護し、効率的な照明光照射を実現化すると共に、放熱用フィン２６が、より効率的に照明および放熱可能なものとし、該放熱ホルダ２搭載面壁２３と、姿勢調整台４（４０，４５）支持座面４１との間に、放熱グリス層７または放熱シート７０を介して接合し、ネジＳ，Ｓにて固定してあるから、ＣＯＢ型ＬＥＤ３が発する熱を放熱ホルダ２および姿勢調整台４（４０，４５）へと格段に効率的に伝達可能とし、しかも、図３および図４、図７および図８に示したもののように、姿勢調整台４を、高さ調整台４０としたものは、ＬＥＤモジュール２の取付けレール５への取付け高さ、および、周回りの向きを適宜変更して固定可能なものとすることができ、また、姿勢調整台４を、高さ・角度調整台４５としたものは、ＬＥＤモジュール２の取付けレール５への取付け高さ、取付け傾斜角度、および、周回りの向きを適宜変更可能なものとすることができる。
【００３９】
当該ＬＥＤモジュール２のメンテナンス作業としては、レンズ枠Ｌおよび各部のネジＳ，Ｓ，……を外すだけで全ての部品を交換することが可能となり、適宜清掃して新たな放熱グリス層７または放熱シート７０を必要箇所に介在させるようにして、再度交換部品をネジＳ，Ｓ，……に結合することが可能となる。
【００４０】
以上のとおりの構成からなるこの発明のＬＥＤ光源ユニット１２は、図２ないし図１０に示すように、複数個のＬＥＤモジュール２，２，……に組み合わせる個々の姿勢調整台４を、高さ調整台４０、高さ・角度調整台４５およびそれらの組合せの何れかとし、ネジＳ，Ｓ，……にて取付けレール５に固定するものとしてあるから、ＬＥＤ灯具１の設置場所毎に異なる照明ニーズに対応し、個々のＬＥＤモジュール２の高さ、向き、傾き角度などを自在に調節することが可能となる上、姿勢調整台４（４０，４５）設置座面４２と取付けレール５縦列固定面壁５０との間、および、取付けレール５熱伝導脚部５２，５２接地面と容器型灯具本体１０内取付け適所との間の夫々に放熱グリス層７または放熱シート７０を介在させて結合したものとしてあり、各ＬＥＤモジュール２，２，……が発する熱は、図１３に示すように、姿勢調整台４（４０，４５）取付けレール５および容器型灯具本体１０へと効率的に伝達可能なものとなり、Ｔａ周囲温度２５℃の場合、Ｔｃケース表面温度５９℃、Ｔｊジャンクション温度８９℃、Ｔａ周囲温度４０℃の場合、Ｔｃケース表面温度７４℃、Ｔｊジャンクション温度１０４℃となり、図１４に示すように、取付けレール５無しの場合、Ｔａ周囲温度２５℃の場合、Ｔｃケース表面温度６４℃、Ｔｊジャンクション温度９４℃、Ｔａ周囲温度４０℃の場合、Ｔｃケース表面温度７９℃、Ｔｊジャンクション温度１０９℃となるのに比較して、放熱性能を大幅に改善できるものとなる。
【００４１】
当該ＬＥＤ光源ユニット１２のメンテナンス作業もまた、各部のネジＳ，Ｓ，……を外すだけで、全ての部品を交換することが可能となり、適宜清掃して新たな放熱グリス層７または放熱シート７０を必要箇所に介在させるように組合せ直して、再度交換部品をネジＳ，Ｓ，……にて簡単に結合可能となる。
【００４２】
以上のとおりの構成からなるこの発明のＬＥＤ灯具１は、放熱性能を格段に高めてあるから、搭載した多数個のＣＯＢ型ＬＥＤ３，３，……の耐久寿命を大幅に延命化できる上、容器型灯具本体１０内適所に対し、複数個のＬＥＤモジュール２，２，……が一纏めになったＬＥＤ光源ユニット１２を、一括して脱着可能なものとしてあり、製造時の組立作業およびメンテナンス作業中の分解、組立作業などの作業効率を大幅にアップすることができ、生産コストおよびメンテナンスコストを大幅削減し、設置から保守・点検まで格段に経済的なものとすることができる。
【００４３】
（結  び）
叙述の如く、この発明のＬＥＤモジュール、ＬＥＤ光源ユニット、およびそれらを利用したＬＥＤ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、従前からの蛍光ランプなどを採用した灯具技術に比較して格段に耐久寿命を延ばせるものになると共に、メンテナンスの頻度を一段と削減し、遥かに経済的なものとすることができる上、製造工数およびメンテナンス工数を大幅に改善し得るものとなるから、従前までは照明用灯具の設置および維持管理に多大な経費を費やさざるを得ず、永年に亘り予算の捻出に苦慮して来た経緯から、国道や市町村道のような各種一般道路の照明管理コストを削減したいと希望する公共団体はもとより、自動車専用道路や高速道路などのトンネルを管理する企業や道路管理業界にあっても、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。                                                                                  
【符号の説明】
【００４４】
１      ＬＥＤ灯具
１０    同  容器型灯具本体
１１    同  透明カバー
１２    同  ＬＥＤ光源ユニット
２      ＬＥＤモジュール
２０    同  放熱ホルダ
２１    同  先端開口（雄ネジ）
２２    同  ＬＥＤ装着室
２３    同  搭載面壁
２４    同  ネジ孔
２５    同  配線孔
２６    同  放熱用フィン
２７    同  フランジ（ネジ用バカ孔）、
Ｌ      レンズ枠（雌ネジ）
Ｌ０    同  レンズ
Ｒ      リフレクター
３      ＣＯＢ型ＬＥＤ
３０    同  ＬＥＤチップ
３１    同  リード線
３２    同  実装基盤
３３    同  設置底面
３４    同  ネジ用バカ溝
４      姿勢調整台
４０    同  高さ調整台
４１    同  支持座面
４２    同  設置座面
４３    同  配線孔
４４    同  ネジ孔（ネジ用バカ孔）
４５    同  高さ・角度調整台
５      取付けレール
５０    同  縦列固定面壁
５１    同  配線基盤６用装着凹部
５２    同  熱伝導脚部
５３    同  配線孔
５４    同  ネジ孔（ネジ用バカ孔）
６      配線基盤
６０    同  配線回路
６１    同  接続コネクタ
６２    同  一部配線回路
６３    同  他部配線回路
６４    同  電流制限抵抗
７      放熱グリス層
７０    同  放熱シート
Ｓ      ネジ
Ｃ      電源コネクタ                                                                                              
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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