(57)【要約】【課題】固体発光素子においてロスとして発生する熱を適切に処理することが可能なトンネル用の照明装置を提供する。【解決手段】下方に取付部８を有する長尺な板材の側面に複数の固体発光素子４を並べて固定したフレーム３と、固体発光素子４に電源から電力を供給する配線と、フレーム３の取付部８を固定する反射面１２を内側に有する反射板５と、反射板５の反射面１２を開口部方向に向けて、その内側に固定収納するケース２と、ケース２の開口部を封鎖する透光性を有するカバー６と、を具備する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下方に取付部を有する長尺な板材の側面に複数の固体発光素子を並べて固定したフレームと、
前記固体発光素子に電源から電力を供給する配線と、
前記フレームの前記取付部を固定する反射面を内側に有する反射板と、
該反射板の前記反射面を開口部方向に向けて、その内側に固定収納するケースと、
該ケースの前記開口部を封鎖する透光性を有するカバーと、を具備することを特徴とするトンネル用照明装置。
【請求項２】
前記フレーム、及び前記反射板が、金属により構成されることを特徴とする請求項１に記載のトンネル用照明装置。
【請求項３】
前記フレームの長手方向に対し直交する断面において、前記反射面が、放物線形状として構成されると共に、前記固体発光素子が、該反射面である放物線形状の焦点に配設されることを特徴とする請求項１又は２に記載のトンネル用照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体発光素子を光源としたトンネル内の照明に用いられるトンネル用照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トンネル用照明装置としては、特許文献１に開示されるように、従来、蛍光ランプを光源した照明装置が主に使用されてきた。しかしながら、蛍光ランプは、突然玉切れを起こすことがあり、その場合は、ランプ交換を行うメンテナンスを実施する必要が発生していた。
【０００３】
上記問題を解決する新たな光源として、固体発光素子、特に発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」と記載する。）が注目を集めている。ＬＥＤは、寿命が長いこともさることながら、蛍光ランプと異なり、突然の玉切れが発生することがない。従って、トンネル用照明装置は、ＬＥＤを光源としたものとすることで、上記メンテナンスを行う必要がなくなるというメリットが生ずる。
【０００４】
ところで、ＬＥＤを光源として使用する場合には、それからロスとして発生する熱の処理が重要となる。もし、熱の処理が十分に行われていないと、ＬＥＤの寿命が短くなるなどの問題が生じる。特許文献２では、ＬＥＤからロスとして発生する熱を処理するために、フィンをＬＥＤに取り付けることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１６２５９号公報
【特許文献２】特開２００９−２４５６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、トンネル用照明装置は、トンネル内の漏水等からＬＥＤ等を守るために、防水型とする必要がある。即ち、前記トンネル用照明装置は、密閉された空間内にＬＥＤが配設される。従って、特許文献２に開示されるようにＬＥＤに前記フィンを取り付けたとしても、密閉された空間の外にＬＥＤでロスとして発生した熱を排出することはできない。即ち、特許文献２に開示される方法では、前記熱を適切に処理することはできない。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決することを目的としてなされたものであり、固体発光素子においてロスとして発生する熱を適切に処理することが可能なトンネル用照明装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１のトンネル用照明装置は、下方に取付部を有する長尺な板材の側面に複数の固体発光素子を並べて固定したフレームと、前記固体発光素子に電源から電力を供給する配線と、前記フレームの前記取付部を固定する反射面を内側に有する反射板と、該反射板の前記反射面を開口部方向に向けて、その内側に固定収納するケースと、該ケースの前記開口部を封鎖する透光性を有するカバーと、を具備することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２のトンネル用照明装置は、前記フレーム、及び前記反射板が、金属により構成されることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３のトンネル用照明装置は、前記フレームの長手方向に対し直交する断面において、前記反射面が、放物線形状として構成されると共に、前記固体発光素子が、該反射面である放物線形状の焦点に配設されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載のトンネル用照明装置は、複数の固体発光素子を並べて固定したフレームの取付部が、反射板の反射面に固定されている。また、前記反射板は、ケースに固定収納されている。これにより、前記固体発光素子でロスとして発生した熱は、フレームと、反射板とを介してケースに伝熱することができ、該ケースより、その外部へ排出することができる。また、前記反射板が有する熱容量により、前記熱が該反射板に蓄積しても、その温度上昇が抑えられるので、該反射板とフレームを介して接続されている前記固体発光素子の温度上昇も抑えられる。以上により、本トンネル用照明装置では、前記固体発光素子でロスとして発生した熱を適切に処理し、該熱により該固体発光素子が悪影響を受けることを防止することができる。
【００１２】
請求項２に記載のトンネル用照明装置は、金属により前記フレーム、及び前記反射板が構成されているので、前記固体発光素子でロスとして発生した熱を迅速に、該フレームを介して該反射板に拡散することができる。これにより、前記固体発光素子の周辺に前記熱が蓄積されることを防止することができる。
【００１３】
請求項３に記載のトンネル用照明装置は、前記固体発光素子から発せられた光が、放物線形状を有する前記反射面により平行光とされ照明に使用される。これにより、本トンネル用照明装置は、前記固体発光素子から発せられた光の拡散を抑え、その照明領域を明るく照らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態のトンネル用照明装置の斜視図。
【図２】図１のＡ方向から見たトンネル用照明装置の正面図。
【図３】フレームへの固体発光素子、パイプ、端子部の取付を説明する斜視図。
【図４】ケース、及び口金部を省略した、反射板の反射面とフレームの取付部との取付を説明する拡大斜視図。
【図５】図２のＢ−Ｂ面における拡大断面図。
【図６】図２のＣ−Ｃ面における拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を説明する。本発明のトンネル用照明装置１（以下、単に「照明装置１」と記載する。）は、ケース２、フレーム３、固体発光素子４、反射板５等を有し構成される。本照明装置１は、固体発光素子４でロスとして発生した熱を適切に処理することができ、該固体発光素子４の長寿命性等の優れた特徴を発揮させることができる照明装置である。
【００１６】
本照明装置１は、図１、及び２に示すように、一方向に開口部２ａを有した箱状のケース２を有しており、該ケース２が開口部２ａ方向へ固体発光素子４から発せられた光を放出し、照明を行う。ケース２内には、フレーム３、固体発光素子４、反射板５等の構成要素が配設されている。また、ケース２の開口部２ａは、図５、及び６に示すように、透光性を有するカバー６により封鎖されている。ケース２は、樹脂、金属等、カバー６は、樹脂、ガラス等、何れも防水性を有する材料により構成され、またケース２と、カバー６との間には、図外のパッキンが挿入されている。従って、ケース２とカバー６とから構成される内部空間７は密封状態となり、水の浸入が防止される。なお、図示した本照明装置１においては、フレーム３が２つ備えられているが、該フレーム３が１つ備えられるものであっても、３つ以上備えられるものであってもよい。
【００１７】
前記フレーム３は、金属等熱伝導性に優れた材料（例えば、アルミニウム。）より構成され、図３に示すように、長尺な板材により構成される。また、フレーム３には、その下方に、かつ、横方向に突出した反射板５への取付用の取付部８が設けられている。このフレーム３には、まず、長手方向に沿った左右の側面に、ライン状に並べられた複数の固体発光素子４が、図外の電子配線用の基板を介して固定される。そして、フレーム３の外側には、その長手方向に沿って、透光性を有し、前記取付部８との干渉を回避するために切欠が一方向に設けられた固体発光素子４の保護用のパイプ１１が、該フレーム３の端部方向からスライドさせることにより挿入されている。前記保護用パイプ１１が挿入された後、フレーム３の長手方向の両端には、ケース２に内側に相対し設けられている口金部９に挿抜可能、かつ、前記基板を介して固体発光素子に配線されている端子ピン１０ａを有する端子部１０が取り付けられる。なお、前記口金部９には、図外の電源から配線が行われているので、端子ピン１０ａが口金部９に挿入されることにより、固体発光素子４は、前記電源から電力の供給を受けることが可能となる。
【００１８】
前記固体発光素子４は、ＬＥＤ、エレクトロルミネッセンス等であり、特にＬＥＤに構成することが望ましい。これは、ＬＥＤが、蛍光ランプ等と比較して長寿命であり、突然のため切れも発生せず、発光効率も蛍光ランプに匹敵するからである。
【００１９】
前記反射板５は、金属等熱伝導性がよく、また固体発光素子４から発せられた光を効率よく反射できる材料（例えば、アルミニウム。）により構成され、内部空間７全域に配置されている。また、図４乃至６に示すように、反射板５はその内側に鏡面仕上げされた反射面１２が設けられている。
【００２０】
ここで、固体発光素子４、端子部１０、パイプ１１が取り付けられて一体となったフレーム３は、前記取り付けられた端子部１０の端子ピン１０ａが口金部９に挿入される。その後、前記反射面１２の内側の頂点部分には、上記一体となったフレーム３の取付部８が、互いの長手方向に沿って螺子、リベット８ａ等により接続される。また、反射板５は、前記反射面１２をケース２の開口部方向に向けた状態で、自身が具備する脚部５ａをケース２に螺子、リベット５ｂ等を使用して取り付けられている。
【００２１】
また、反射板５の反射面１２は、フレーム３（照明装置１）の長手方向に対し直交する断面が放物線形状に形成されており、その放物線形状の焦点には、固体発光素子４が配設されている（図５参照）。このように構成されることにより、固体発光素子４から発せられる光は、平行光とされて開口部２ａから放射されて、照明に使用される。
【００２２】
以上のように構成される本照明装置１での固体発光素子４でロスとして発生した熱は、固体発光素子４とケース２、カバー６が、内部空間７内の空気により接続されているため、当該空気を介して伝熱されるものの、空気の熱伝導率は低いため、当該空気を介した固体発光素子４からケース２、カバー６への伝熱は効率的には行われない。
【００２３】
そこで、本照明装置１においては、まず、固体発光素子４を、金属等熱伝導性に優れた材料より構成されているフレーム３に、図外の薄い（例えば、厚み１ｍｍ。）基板を介して固定している。これにより、前記熱は、フレーム３に迅速に拡散される。また、本照明装置１においては、フレーム３の取付部８を、反射板５の反射面１２に、互いの長手方向に沿って、固定している。すなわち、フレーム３の取付部８と、反射板５の反射面１２とを広い面積で固定しているので、フレーム３から反射板５（反射面１２）に効率よく伝熱することができる。また、反射板５は、フレーム３と同様に、金属等熱伝導性に優れた材料により構成しているため、前記熱は、この反射板５にも接続にも迅速に拡散される。加えて、照明装置１では、反射板５をカバー６が取り付けられているケース２に固定しているので、前記熱が固体発光素子４付近に蓄積されることを防止しつつ、該熱を、基板、フレーム３、反射板５を介してケース２、カバー６に効率よく伝熱して、内部空間７の外部へ排出することができる。
【００２４】
ところで、カバー６は樹脂等熱伝導性の低い材料されており、ケース２も樹脂等熱伝導性の低い材料により構成されることがある。このような場合には、上記のように、前記熱をケース２、カバー６に伝熱する経路を基板、フレーム３、及び反射板５により構成しても、ケース２、カバー６で前記熱の伝導速度が抑えられてしまい、該内部空間７の外部への前記熱の排出はスムーズに行われない。従って、このような場合には、固体発光素子４の温度上昇が危惧される。しかしながら、この問題も、本照明装置１では、上記構成により解消している。
【００２５】
具体的には、反射板５は、図２に示すように、内部空間７全域に配設されており、その体積がフレーム３と比較しても大きなものとなっているので、大きな熱容量を有している。従って、ケース２、カバー６からの、内部空間７の外部への排出がスムーズに行われない場合、即ち反射板５に滞在する熱量が多くなる場合であっても、該反射板５の温度上昇は、大きな熱容量を有していることに基づき、低く抑えられる。ここで、上記のように、固体発光素子４と反射板５は、熱伝導性に優れた材料により構成されているフレーム３、及び薄い基板を介して接続されている。即ち、固体発光素子４と反射板５の間での温度差は小さくなるため、上記のように反射板５の温度上昇が抑えられることで、固体発光素子４の温度上昇も低く抑えられる。
【００２６】
以上説明したように、本照明装置１は、固体発光素子４でロスとして発生した熱を、該固体発光素子４が配設されるフレーム３、反射板５とを介して、ケース２、カバー６に伝熱し、該ケース２、カバー６より内部空間７の外部へ排出できること、及び、反射板５の熱容量を利用して、固体発光素子４の温度上昇を抑えられることという特徴を有している。これら特徴により、本照明装置１は、密閉状態である内部空間７内に配設される固体発光素子４でロスとして発生した熱を、適切に処理することができ、もって、固体発光素子４に前記熱による悪影響が及ぶことを回避することができる。
【００２７】
さらに、本照明装置１では、反射板５の反射面１２が、フレーム３（照明装置１）の長手方向に対して直交する断面が放物線形状として構成されており、その放物線形状の焦点には、固体発光素子４が配設されている。このように構成されることにより、固体発光素子４から発せられる光は平行光とされて照明に使用される。以上に基づき、本照明装置１は、固体発光素子４から発せられた光の拡散を抑え、その照明領域を明るく照らすことができる。
【００２８】
なお、本実施の形態で示した照明装置１は、本発明に係るトンネル用照明装置の一態様にすぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、上記においては、鏡面仕上げされた金属からなる反射面１２を用いたものを説明したが、鏡面仕上げでない、金属からなる反射面の表面に所望の反射率、拡散率を備えた樹脂からなる反射部材を貼り付けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明に係るトンネル用照明装置は、道路用、鉄道用等を問わず適用することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１  トンネル用照明装置（照明装置）
２  ケース
４  固体発光素子
５  反射板
７  内部空間
８  取付部
【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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