(57)【要約】【課題】光源から発生する熱を簡易な構成で迅速に放出することが可能となり、重量増加やコストアップを招くことなく光源の過熱を確実に防止することができる照明装置を提供する。【解決手段】光源２０が実装された本体１１の裏面側には放熱体５０が設けられ、放熱体５０は、複数のヒートパイプ５１と、各ヒートパイプ５１が貫通した複数の放熱フィン５５とを組み合わせて成る。各放熱フィン５５は、互いに平行に対向して並ぶ状態に配され、各ヒートパイプ５１の放熱部５３がそれぞれに貫通しており、各放熱フィン５５の周縁のうち長辺５５ａの一端縁同士が、それぞれ基準面に対して互い違いに並ぶ凹凸状に固定されている。【選択図】図１
2015144044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源が実装された本体と、該本体にて前記光源が実装された表面側とは反対側の裏面側に設けられた放熱体と、を備えた照明装置において、
前記放熱体は、前記本体が前記光源より受熱した熱を吸収する複数のヒートパイプと、各ヒートパイプが貫通する状態で接続されて熱を放出する複数の放熱フィンと、を組み合わせて成り、
前記各ヒートパイプは、一端側の受熱部が前記本体の裏面側に接続され、他端側の放熱部は前記本体の裏面側より離隔する状態に延出し、
前記各放熱フィンは、互いに平行に対向して並ぶ状態に配され、前記各ヒートパイプの放熱部がそれぞれに貫通しており、各放熱フィンの周縁のうち、同一方向を向く少なくとも一端縁同士が、それぞれ基準面に対して互い違いに並ぶ凹凸状に固定されたことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記各放熱フィンは、同一の大きさの矩形状に形成され、それぞれ対となる長辺および短辺が同一方向を向いて並ぶ状態に配され、かつ長辺および／または短辺の端縁同士が、それぞれ基準面に対して互い違いに並ぶ凹凸状に固定されたことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記各ヒートパイプの放熱部は、それぞれ各放熱フィンに対して、前記本体の裏面側からの距離が互い違いに異なる位置で千鳥配列状に貫通して固定されたことを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記放熱体は、前記各ヒートパイプと前記各放熱フィンとが予め互いに固定されたブロック状のユニットを成しており、前記本体の裏面側には複数のユニットを設けたことを特徴とする請求項１，２または３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記各ユニットは、少なくとも何れか２つが前記本体の裏面側で上下に対向し、それぞれの各放熱フィン間の隙間が上下方向に連なる通気空間を形成することを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源が実装された本体と、該本体にて前記光源が実装された表面側とは反対側の裏面側に設けられた放熱体と、を備えた照明装置に関し、そのうち特に、屋外の競技場等に設置される投光器に適用されるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、照明装置の一種である投光器には、一般に光源として高輝度高効率の特長を有するメタルハライドランプやナトリウムランプ等の放電灯が使われていた。しかしながら、このような放電灯は電力消費量が多くランニングコストが嵩むだけでなく、点灯時に放電管内の圧力が高くなるという特性がある。そのため、経年劣化が進んだ寿命末期にはランプが破裂する可能性があり、安全面での不安もあった。
【０００３】
そこで、最近では、放電灯の代わりにＬＥＤ（発光ダイオード）を光源とした投光器も提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、このようにＬＥＤを光源として使用する場合、ＬＥＤは点灯駆動時に多量の熱を発生するため、ＬＥＤが過熱状態になることを防止する放熱の工夫が必要となる。ところが、特許文献１では、放熱に関する構成は一切示唆されていなかった。よって、ＬＥＤ本来の耐久性や長寿命が損なわれる虞があった。
【０００４】
また、投光器ではないが、ＬＥＤを光源とした照明装置において、ＬＥＤから発生した熱を吸収して放出する放熱ユニットを備えたものが既に提案されている（例えば、特許文献２参照）。ここでの放熱ユニットは、複数のヒートパイプと、各ヒートパイプが貫通する状態で接続された複数の放熱フィンとから成り、既に知られている従来の放熱ユニットとほぼ同様な構成のものであった（例えば、特許文献３，４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２０８５０２号公報
【特許文献２】特開２０１３−０７７５７５号公報
【特許文献３】特開２０１１−１６５７０３号公報
【特許文献４】特開平７−１７６６６０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、前述した従来の放熱ユニットでは、何れも放熱フィンは同じ大きさの矩形に形成され、これらは４辺がそれぞれ同一平面上に並ぶように揃えられた状態で配置されていた。このような構造により、密に隣り合う各放熱フィン同士が、それぞれ全面積に亘って互いに温め合う現象が起き、放熱ユニット全体における放熱効率が大幅に減殺されてしまっていた。従って、ＬＥＤの過熱を十分に防止するためには、放熱フィンの数や大きさを増やさなければならず、重量増加を招いたり、コストアップの要因になるという問題が生じていた。
【０００７】
その他、前述したような特許文献１に記載のＬＥＤを光源とする投光器、あるいは特許文献２に記載の照明装置でも、発光モジュールが実装されたプリント配線基板を、前面側が開口したハウジングの内部に収納する構造であり、このハウジングの前面側に発光モジュールからの光を前方へ照射する透光カバーを配設していた。よって、投光器の大容量化に伴いハウジングが大きくなると、徒に重量増加を招くと共に、組み立て作業や据え付け作業も面倒になる。また、特許文献２に記載のファンにより強制通気するものでは、なおさら重量増加やコストアップを招くという問題があった。
【０００８】
本発明は、以上のような従来の技術の有する問題点に着目してなされたものであり、光源から発生する熱を簡易な構成で迅速に放出することが可能となり、重量増加やコストアップを招くことなく光源の過熱を確実に防止して、光源の適正な明るさや寿命を維持することができ、また、大容量化に伴う重量の増加を抑えることができ、組み立て作業や据え付け作業を簡易に行うことが可能となる照明装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した目的を達成するための本発明の要旨とするところは、以下の各項の発明に存する。  
［１］光源（２０）が実装された本体（１１）と、該本体（１１）にて前記光源（２０）が実装された表面側とは反対側の裏面側に設けられた放熱体（５０）と、を備えた照明装置（１０）において、
前記放熱体（５０）は、前記本体（１１）が前記光源（２０）より受熱した熱を吸収する複数のヒートパイプ（５１）と、各ヒートパイプ（５１）が貫通する状態で接続されて熱を放出する複数の放熱フィン（５５）と、を組み合わせて成り、
前記各ヒートパイプ（５１）は、一端側の受熱部（５２）が前記本体（１１）の裏面側に接続され、他端側の放熱部（５３）は前記本体（１１）の裏面側より離隔する状態に延出し、
前記各放熱フィン（５５）は、互いに平行に対向して並ぶ状態に配され、前記各ヒートパイプ（５１）の放熱部（５３）がそれぞれに貫通しており、各放熱フィン（５５）の周縁のうち、同一方向を向く少なくとも一端縁同士が、それぞれ基準面に対して互い違いに並ぶ凹凸状に固定されたことを特徴とする照明装置（１０）。
【００１０】
［２］前記各放熱フィン（５５）は、同一の大きさの矩形状に形成され、それぞれ対となる長辺および短辺が同一方向を向いて並ぶ状態に配され、かつ長辺および／または短辺の端縁同士が、それぞれ基準面に対して互い違いに並ぶ凹凸状に固定されたことを特徴とする前述の［１］に記載の照明装置（１０）。
【００１１】
［３］前記各ヒートパイプ（５１）の放熱部（５３）は、それぞれ各放熱フィン（５５）に対して、前記本体（１１）の裏面側からの距離が互い違いに異なる位置で千鳥配列状に貫通して固定されたことを特徴とする前述の［１］または［２］に記載の照明装置（１０）。
【００１２】
［４］前記放熱体（５０）は、前記各ヒートパイプ（５１）と前記各放熱フィン（５５）とが予め互いに固定されたブロック状のユニットを成しており、前記本体（１１）の裏面側には複数のユニットを設けたことを特徴とする前述の［１］，［２］または［３］に記載の照明装置（１０）。
【００１３】
［５］前記各ユニットは、少なくとも何れか２つが前記本体（１１）の裏面側で上下に対向し、それぞれの各放熱フィン（５５）間の隙間が上下方向に連なる通気空間を形成することを特徴とする前述の［４］に記載の照明装置（１０）。
【００１４】
次に、前述した解決手段に基づく作用を説明する。  
前記［１］に記載の照明装置（１０）によれば、光源（２０）より発生した熱は放熱体（５０）に伝わり放出されるため、光源（２０）が過度に発熱することを防止することができる。すなわち、光源（２０）から発生した熱は本体（１１）の裏面側まで伝わり、放熱体（５０）のヒートパイプ（５１）の一端側である受熱部（５２）に達する。
【００１５】
ヒートパイプ（５１）内には、作動液（例えば、純水やハイドロフルオロカーボン等）が減圧封入されており、一端側の受熱部（５２）で加熱された作動液は蒸発して気化し、ヒートパイプ（５１）内を移動して他端側である放熱部（５３）に至る。放熱部（５３）にて作動液は放熱フィン（５５）に熱を伝達し、空気によって冷却された作動液は凝縮して液化し、毛細管現象等により再び受熱部（５２）に戻る。このように作動液が蒸発ないし凝縮を繰り返して移動することにより、本体（１１）の熱は外部に放熱される。
【００１６】
放熱体（５０）において、各放熱フィン（５５）は互いに平行に対向して並んでおり、各ヒートパイプ（５１）の放熱部（５３）がそれぞれに貫通しているが、各放熱フィン（５５）の周縁のうち、同一方向を向く少なくとも一端縁同士が、それぞれ基準面に対して互い違いに並ぶ凹凸状に固定されている。これにより、各放熱フィン（５５）は、それぞれ全面積に亘って互いに温め合うように干渉することはなく、少なくとも前記凹凸状に並ぶ一端縁では、１つの放熱フィン（５５）を間にして対向し合う放熱フィン（５５）間に大きな幅の空間が確保され、放熱効率を高めることができる。
【００１７】
また、光源（２０）や放熱体（５０）が設けられている本体（１１）を、本照明装置（１０）全体のフレーム構造とすることにより、別途ハウジングを用意する必要はなくなり、他にレンズやカバー等の部品も本体（１１）に直接取り付けることが可能となる。これにより、照明装置（１０）全体の大容量化に伴う重量の増加を抑えることができ、組み立て作業や据え付け作業を簡易に行うことが可能となる。
【００１８】
前記［２］に記載の照明装置（１０）によれば、各放熱フィン（５５）は、同一の大きさの矩形状に形成され、それぞれ対となる長辺および短辺が同一方向を向いて並ぶ状態に配され、かつ長辺および／または短辺の端縁同士が、それぞれ基準面に対して互い違いに並ぶ凹凸状に固定される。
【００１９】
これにより、異なる大きさ形状の放熱フィン（５５）を複数種類用意する必要はなく、放熱体（５０）の部品を共通化した上で、これらの端縁同士を基準面に対して互い違いに並ぶ凹凸状に配置することができる。具体的には、縦長形状の矩形であれば、これらの両側縁となる長辺は、それぞれ両側の基準面に揃えた状態で、上下の短辺のみを隣り合う同士で高さ方向に互い違いに異なる位置に固定すれば良い。あるいは、上下の短辺は揃えて、左右の長辺を互い違いに配置したり、さらに、短辺および長辺の両方とも、互い違いにずらして配置することも考えられる。
【００２０】
前記［３］に記載の照明装置（１０）によれば、各ヒートパイプ（５１）の放熱部（５３）は、それぞれ各放熱フィン（５５）に対して、前記本体（１１）の裏面側からの距離が互い違いに異なる位置で千鳥配列状に貫通して固定される。これにより、前記放熱フィン（５５）のみならず、各ヒートパイプ（５１）同士の干渉も極力避けることができ、よりいっそう放熱効率を高めることができる。
【００２１】
前記［４］に記載の照明装置（１０）によれば、放熱体（５０）は、各ヒートパイプ（５１）と各放熱フィン（５５）とが予め互いに固定されたブロック状のユニットを成す。そして、複数のユニットを、本体（１１）の裏面側に設けることにより、本体（１１）の裏面側の全域に分散するように複数のユニットを適宜配置することができ、局所的に放熱されない箇所が生じたり、放熱箇所が偏ることを防止することができる。
【００２２】
前記［５］に記載の照明装置（１０）によれば、放熱体（５０）の各ユニットは、少なくとも何れか２つが前記本体（１１）の裏面側で上下に対向し、それぞれの各放熱フィン（５５）間の隙間が上下方向に連なる通気空間を形成する。これにより、加熱された空気の流れを円滑にすることが可能となり、さらに放熱効率を高めることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る照明装置によれば、光源から発生する熱を簡易な構成で迅速に放出することが可能となり、重量増加やコストアップを招くことなく光源の過熱を確実に防止して、光源の適正な明るさや寿命を維持することができる。  
また、照明装置全体の大容量化に伴う重量の増加を抑えることができ、組み立て作業や据え付け作業を簡易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態に係る照明装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る照明装置を示す正面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る照明装置を示す側面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る照明装置を示す背面図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図２のVI−VI線断面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る照明装置の本体の表面側を示す正面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る照明装置の放熱体を配置した本体の裏面側を示す斜視図である。
【図９】図８の部分拡大図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る照明装置の放熱体を配置した本体を示す背面図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る照明装置の放熱体を配置した本体を示す平面図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る照明装置の放熱体を配置した本体を示す側面図である。
【図１３】本発明の実施の形態に係る照明装置の放熱体を拡大して示す側面図である。
【図１４】本発明の実施の形態に係る照明装置の放熱体を拡大して示す斜視図である。
【図１５】本発明の実施の形態に係る照明装置の放熱体を拡大して示す正面図である。
【図１６】本発明の実施の形態に係る照明装置の放熱体を拡大して示す側面図である。
【図１７】本発明の実施の形態に係る照明装置の放熱効果を確認した熱解析の結果を示す説明図である。
【図１８】本発明の実施の形態に係る照明装置の放熱効果を確認した熱解析の結果を示す説明図である。
【図１９】本発明の実施の形態に係る照明装置の放熱効果を確認した熱解析の結果を示す説明図である。
【図２０】従来の照明装置の放熱効果を確認した熱解析の結果を示す説明図である。
【図２１】従来の照明装置の放熱効果を確認した熱解析の結果を示す説明図である。
【図２２】従来の照明装置の放熱効果を確認した熱解析の結果を示す説明図である。
【図２３】本発明の実施の形態に係る照明装置と従来の照明装置における熱解析の結果を比較した棒グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面に基づき本発明を代表する一実施の形態を説明する。  
図１〜図２３は、本発明の一実施の形態を示している。  
図１は、照明装置１０を示す斜視図、図２は、照明装置１０を示す正面図である。図３は、照明装置１０を示す側面図、図４は、照明装置１０を示す背面図である。図５は、図２のＶ−Ｖ線断面図、図６は、図２のVI−VI線断面図である。図７は、照明装置１０の本体１１の表面側を示す正面図である。
【００２６】
図１〜図７に示すように、照明装置１０は、光源であるＬＥＤ（発光ダイオード）２０が実装された本体１１と、該本体１１に対向して配設されたレンズ３０と、該レンズ３０からの照射光を透過させるグローブ４０のほか、前記本体１１に設けられた放熱体５０（図５参照）を有する。以下、照明装置１０を屋外の競技場等に設置する投光器に適用した例について説明する。
【００２７】
先ず、本体１１は、照明装置１０のフレーム構造を兼ねるものであり、全体として略６角形の板状に形成され、主としてアルミニウム合金等の金属により相当の強度に構成されている。図７に示すように、本体１１の表面側には、ＬＥＤ２０を実装するプリント配線基板１２が配設されている。プリント配線基板１２には、図示省略したが回路配線端子が形成されており、この回路配線端子上に複数のＬＥＤ２０が実装される。なお、プリント配線基板１２は、一体成形品とする必要はなく、本実施の形態では、本体１１の中心より放射状に６等分されたものを組み合わせている。
【００２８】
ここでＬＥＤ２０は、発光素子を略砲弾型のモールドに埋め込んだＬＥＤランプに限らず、リード線上に実装された発光素子のみからなるＬＥＤチップでも良い。ＬＥＤ２０の発光色は、適宜選択し得る設計事項である。また、複数のＬＥＤ２０は、例えば本体１１の中心から外側へ向かって同心６角形状に順次並ぶように配置される。なお、図５〜図７においてＬＥＤ２０の個々の形状は省略し、全体として符号２０を付して表している。
【００２９】
また、本体１１の中心には丸孔１３が穿設されている。この丸孔１３は、前記プリント配線基板１２のＬＥＤ２０に接続された信号線（図示せず）を、本体１１の表面側から裏面側に導くように通すものである。図５に示すように、本体１１の裏面側には、その中央に端子台ユニット１４が配設されており、前記丸孔１３を通した信号線のもう一端は端子台ユニット１４に接続されている。
【００３０】
端子台ユニット１４は、専用ケースで密閉された構造であり、本体１１の裏面より離隔した状態に取り付けられている。この端子台ユニット１４の周囲を囲むように、本体１１の裏面側には複数の放熱体５０が設けられている。放熱体５０について詳しくは後述する。端子台ユニット１４は、各ＬＥＤ２０に電源を供給するものであり、外部へ延ばす図示省略した電源線も接続されている。なお、端子台ユニット１４には、各ＬＥＤ２０の点灯駆動を制御するための制御ユニットを含ませるように構成しても良い。
【００３１】
図５、図６において、レンズ３０は、各ＬＥＤ２０からの照射光を前方に向けるものであり、各ＬＥＤ２０の直ぐ前方を覆う状態に配設されている。レンズ３０は、具体的には例えば、薄板状で無色透明なベース板上に、個々のＬＥＤ２０に対応する凸レンズ部３１を一体成形したものである。ここで凸レンズ部３１が、個々のＬＥＤ２０に対応して、それぞれの照射光を光軸方向に収束させて前方へ指向させる。
【００３２】
レンズ３０は、一体成形品とする必要はなく、例えばプリント配線基板１２の場合と同様に、本体１１の中心より放射状に６等分されたものを組み合わせると良い。ここでレンズ３０の中心にも、前記本体１１の丸孔１３に合致させて、該丸孔１３を外部より視認可能とする開口部を設けると良い。なお、レンズ３０も、前記本体１１の表面側に配設されている。
【００３３】
グローブ４０は、前記レンズ３０からの照射光を前方へ透過させるものであり、前記本体１１の周縁に合致する６角形で底浅のケース状に形成されている。グローブ４０は、前記ＬＥＤ２０やレンズ３０を取り囲んで収納するように、前記本体１１の前面側に取り付けられる。ここでの取り付けは、グローブ４０の外周縁に沿ったフランジが前記本体１１の周縁にネジ等で固定されるが、グローブ４０内にて防水性が担保されるように、取り付け箇所にはパッキン等を介在させると良い。
【００３４】
グローブ４０の材質は、具体的には例えばポリカーボネート等の透明な合成樹脂が適するが、無色透明に限らずＬＥＤの発光色に合わせて着色しても良い。また、グローブ４０は、単に照射光を透過させるだけでなく、光を拡散させる機能を付加しても良い。さらに、本実施の形態では、前記レンズ３０を本体１１の側に取り付けたが、前記レンズ３０をグローブ４０側に取り付けるようにしても良く、あるいは、グローブ４０自体にレンズの機能を付加しても良い。
【００３５】
次に、本発明の根幹を成す放熱体５０について説明する。図８は、放熱体５０を配置した本体１１の裏面側を示す斜視図、図９は、図８の部分拡大図である。図１０は、放熱体５０を配置した本体１１の背面図、図１１は、放熱体５０を配置した本体１１の平面図、図１２は、放熱体５０を配置した本体１１の側面図である。図１３は、放熱体５０を拡大して示す側面図、図１４は、放熱体５０を拡大して示す斜視図である。図１５は、放熱体５０を拡大して示す正面図、図１６は、放熱体５０を拡大して示す側面図である。
【００３６】
図８〜図１６に示すように、放熱体５０は、前記本体１１がＬＥＤ２０より受熱した熱を吸収する複数のヒートパイプ５１と、各ヒートパイプ５１が貫通する状態で接続されて熱を放出する複数の放熱フィン５５と、を組み合わせて成る。以下、放熱体５０とは、個々のユニットを指すほか、各ユニットをまとめて総称する場合もある。
【００３７】
ヒートパイプ５１は、熱伝導率の高い銅やアルミニウム等の金属より加工した専用の管材の内部に、減圧状態で作動液（例えば、純水やハイドロフルオロカーボン等）を密閉封入したものであり、全体的に略Ｕ字形に折り曲げられている。本実施の形態では、放熱体５０は、長さの異なる大小２種類のヒートパイプ５１Ａ，５１Ｂから構成されている。以下、２種類のヒートパイプ５１Ａ，５１Ｂを総称する場合は、単にヒートパイプ５１と表記する。
【００３８】
ヒートパイプ５１は、図９において略Ｕ字形のうち、一端側の直線部分である受熱部５２と、他端側の直線部分である放熱部５３、それに受熱部５２と放熱部５３との間を結ぶ湾曲した中間部５４とが一体に連なって成る。このようなヒートパイプ５１は、受熱部５２の温度上昇によって蒸発した作動液が放熱部５３に移動し、放熱部５３で放熱した後に作動液は凝縮して再び液化することで、本体１１の熱を外部に放熱する。
【００３９】
ヒートパイプ５１は、ヒートパイプ５１Ａとヒートパイプ５１Ｂとが交互に等間隔で平行に並ぶように配置され、後述する放熱フィン５５が予め組み合わされて固定されており、放熱体５０は、ブロック状のユニットとして構成されている。ヒートパイプ５１Ａとヒートパイプ５１Ｂの全体の長さは同じであり、ヒートパイプ５１Ａは、中間部５４が短い分だけ受熱部５２が長く、ヒートパイプ５１Ｂは、中間部５４が長い分だけ受熱部５２が短い。なお、現行品の通り、全体の長さが同じヒートパイプ５１Ａ，５１Ｂを用いることで、コスト削減に有利となる。あるいは、ヒートパイプ５１Ｂの受熱部５２も、ヒートパイプ５１Ａと同じ長さに伸ばすことで、放熱効率に有利となる。
【００４０】
ここで各ヒートパイプ５１の受熱部５２は、それぞれ同一の平面上に並ぶように配置されており、各受熱部５２は、前記本体１１の裏面側に対して、ネジ止め、カシメ、あるいは溶接等によって一体に接続されている。なお、本体１１の裏面側に、各ヒートパイプ５１の受熱部５２を部分的に埋め込む溝を設けておけば、放熱体５０の取り付け時における位置決めが容易であると共に、本体１１に対する受熱部５２の接触面積を増やすことができる。
【００４１】
一方、各ヒートパイプ５１の放熱部５３は、それぞれ中間部５４を介して前記本体１１の裏面側より離隔する状態に延出しており、次述する放熱フィン５５を貫通するように配置されている。ここで各放熱部５３の高さ位置は、中間部５４が短いヒートパイプ５１Ａでは、その中間部５４が短い分だけ、本体１１の裏面側からの距離が短く低い位置となり、中間部５４が長いヒートパイプ５１Ｂでは、その中間部５４が長い分だけ、本体１１の裏面側からの距離が長く高い位置となる。従って、各ヒートパイプ５１の放熱部５３は、それぞれ各放熱フィン５５に対して、本体１１の裏面側からの距離が互い違いに異なる位置で千鳥配列状に貫通して固定されている。
【００４２】
放熱フィン５５は、熱伝導率の高い銅やアルミニウム等の金属製の薄板材であり、同一の大きさの矩形状に形成されている。複数の放熱フィン５５は、互いに平行に対向して並ぶ状態に配され、前記各ヒートパイプ５１の放熱部５３がそれぞれに貫通して固定されている。ここで各放熱フィン５５の周縁のうち、同一方向を向く少なくとも一端縁同士が、それぞれ基準面に対して互い違いに並ぶ凹凸状に固定されている。なお、厳密に言えば、放熱フィン５５のうち、両端に並ぶ一対は他のものより、長辺方向の全長が多少短い。また、図１３に示すように、必ずしも連続して全ての端縁が凹凸状に並ぶ必要はなく、隣り合う端縁同士が基準面上に並ぶ配置が一部に含まれていても構わない。
【００４３】
図１４に示すように、各放熱フィン５５は、それぞれの対となる長辺５５ａおよび短辺５５ｂが同一方向を向いて並ぶ状態に配され、かつ長辺５５ａの端縁同士が、それぞれ基準面に対して互い違いに並ぶ凹凸状に固定されている。ここで、長辺５５ａの端縁同士が互いにずれた長さ分だけ、１つおきに並ぶ長辺５５ａの端縁間の隙間が、他より２倍の幅に広がる空間が形成される。なお、図１５に示すように、短辺５５ｂの端縁同士は、前述した両端を除き基準面上に揃って並ぶが、この短辺５５ｂの端縁同士も、それぞれ基準面に対して互い違いに並ぶ凹凸状に配置しても良い。
【００４４】
図１０に示すように、放熱体５０の各ユニットは、前記本体１１の裏面側にて、端子台ユニット１４を取り囲むように合計６つ配設されている。ここで各ユニットのうち、端子台ユニット１４を間にして上下に２つずつ配設されたものは、それぞれ上下に対向しており、各ユニットにおける放熱フィン５５間の隙間は上下方向に連なる通気空間を形成している。なお、図５に示すように、端子台ユニット１４は、支柱部材１４ａを介して本体１１の裏面より離隔した状態に取り付けられており、前記通気空間の途中を遮ることはない。
【００４５】
さらに、図５に示すように、本体１１の裏面側における両端部には、それぞれ後方に立ち上がるアーム取付部７０が突設されており、各アーム取付部７０間には、照明装置１０を天井等の据え付け箇所に取り付けるためのアーム７１および台座７２が設けられている。アーム７１の上端側でアーム取付部７０に枢支するヒンジ部７３には、角度調整可能に支持して照射角度を調整できるアジャスタ機構が設けられている。台座７２は、アーム７１の両端を一体に繋げる部位であり、アーム７１と台座７２は１つの金属片を折り曲げて形成されている。この台座７２は、据え付け箇所にボルト等で固定する部位である。
【００４６】
次に、本実施の形態に係る照明装置１０の作用について説明する。  
本照明装置１０は、例えば屋外の競技場の天井等における据え付け箇所に設置されて使用される。台座７２を据え付け箇所に固定した後、グローブ４０の向きは、アーム７１のヒンジ部７３を中心として角度調整が可能であり、照明装置１０を任意の照射角度に支持することができる。照明装置１０の光源にＬＥＤ２０を用いたことにより、ＬＥＤの特性として、低消費電力、長寿命であり交換等の手間や電力費を安価に抑えることができる。
【００４７】
図６において、ＬＥＤ２０からの照射光は、レンズ３０を通って前方へ向けられ、グローブ４０をそのまま透過して前方へ照射される。ここでグローブ４０は、本体１１の表面側を密閉するように取り付けられており、その内部に水や埃等の異物が浸入することを防ぐことができる。ＬＥＤ２０の点灯中に発生した熱は、ＬＥＤ２０が実装されているプリント配線基板１２が配設された本体１１の表面側より裏面側に伝わり、裏面側にある放熱体５０のヒートパイプ５１の一端側である受熱部５２に伝達される。
【００４８】
ヒートパイプ５１内には作動液が減圧封入されており、一端側の受熱部５２で加熱された作動液は蒸発して気化し、ヒートパイプ５１内を移動して他端側である放熱部５３に至る。放熱部５３にて作動液の熱は放熱フィン５５に伝達され、冷却された作動液は凝縮して液化し、毛細管現象等により再び受熱部５２に戻る。このように、作動液の蒸発ないし凝縮の繰り返しに伴う潜熱移動により、本体１１の熱は外部に放熱される。
【００４９】
放熱体５０においては、各放熱フィン５５は互いに平行に対向して並んであり、各ヒートパイプ５１の放熱部５３がそれぞれに貫通している。ここで各放熱フィン５５の周縁のうち、同一方向を向く長辺５５ａの端縁同士が、それぞれ基準面に対して互い違いに並ぶ凹凸状に固定されている。これにより、各放熱フィン５５は、それぞれ全面積に亘って互いに温め合うように干渉することはなく、少なくとも前記凹凸状に並ぶ一端縁では、１つの放熱フィン５５を間にして対向し合う放熱フィン５５間に大きな幅の空間が確保され、放熱効率を高めることができる。
【００５０】
特に、前記放熱フィン５５は、全て同一の大きさの矩形状のものであるため、異なる大きさ形状の放熱フィンを複数種類用意する必要はなく、放熱体５０を構成する各ユニットの部品を共通化することができる。さらに、複数のユニットが、本体１１の裏面側の全域に分散するように配置されており、局所的に放熱されない箇所が生じたり、放熱箇所が偏ることを防止することができる。
【００５１】
図１０に示すように、放熱体５０である各ユニットのうち、端子台ユニット１４を間にして上下に２つずつ配設されたものは、それぞれ上下に対向しており、各ユニットにおける放熱フィン５５間の隙間は上下方向に連なる通気空間を形成する。これにより、各放熱フィン５５間で加熱された空気が上昇する際、その流れが途中で遮られたり滞留することなく、下方の放熱体５０から上方の放熱体５０へと連続して、加熱された空気が円滑に流れることが可能となり、さらに放熱効率を高めることができる。
【００５２】
しかも、放熱体５０の各ユニットでは、図１６に示すように、各ヒートパイプ５１の放熱部５３が、それぞれ各放熱フィン５５に対して、本体１１の裏面側からの距離が互い違いに異なる位置で千鳥配列状に貫通して固定されている。これにより、前述した放熱フィン５５同士のみならず、各ヒートパイプ５１同士の干渉も極力避けることができ、よりいっそう放熱効率を高めることができる。
【００５３】
また、光源２０や放熱体５０が設けられている本体１１は、本照明装置１０において全体的な構造を支えるフレーム構造となっている。これにより、ＬＥＤ２０等を収納するためのハウジングを別途用意する必要はなくなり、レンズ３０やグローブ４０等の部品も本体１１に直接取り付けることが可能となる。従って、照明装置１０全体の大容量化に伴う重量の増加を抑えることができ、組み立て作業や据え付け作業を簡易に行うことが可能となる。
【００５４】
図１７〜図１９は、前記各放熱フィン５５の端縁を互い違いに並べた本照明装置１０について、放熱効率を確認した熱解析の温度分布を示している。一方、図２０〜図２２は、前記各放熱フィン５５の端縁を揃えて並べた従来の照明装置について、放熱効率を確認した熱解析の温度分布を示している。また、図２３は、本照明装置１０と前述の従来の照明装置における最高温度の結果を比較した棒グラフである。
【００５５】
図１７〜図２２において、本体１１の表面上（片側半分のみ図示）で濃淡の濃い箇所ほど温度が高く、逆に濃淡の薄い箇所ほど温度が低く放熱効率が高いことを示している。図１７〜図１９の結果と、図２０〜図２２の結果を比較しても分かるように、本照明装置１０では従来の照明装置よりも最高温度が低く抑えられており、明らかに放熱効率が高いことが確認できる。図２３にも示したように、本照明装置１０における最高温度は９０．７℃であるのに対して、従来の照明装置における最高温度は９２．７℃であり、両者には明らかな温度差が見受けられる。これは、本照明装置１０では放熱効率が高いことを示している。
【００５６】
以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。例えば、照明装置１０として投光器を例に説明したが、他の様々な照明装置に適用しても良い。また、照明装置１０の正面視における形状は略６角形であるが、他に例えば８角形、円形、あるいは正方形等と、他の形状や大きさに構成しても良い。
【００５７】
また、前記放熱体５０は、全て同じ大きさの形状のユニットとして構成されているが、大きさや形状の異なるユニットを用意して、これらを所定のレイアウトで配置するようにしても良い。また、放熱体５０のヒートパイプ５１は、同じ長さのヒートパイプ５１Ａ，５１Ｂを用いたり、あるいは異なる長さの大小２種類のヒートパイプを用意して、これらを交互に並べるように配置しても良い。ただし、何れの場合も中間部５４の長さは異なるように設定する。
【００５８】
これは、仮に中間部５４の長さが同じであれば、熱が干渉してしまうためである。また、中間部５４の長さが同じだと、ヒートパイプ５１が放熱部５３を貫通する位置が一直線に並んでしまうため、放熱部５３を貫通する位置が千鳥に配置されている場合と比較して構造強度的に弱くなってしまうからである。ここで、例えは放熱部５３が一直線に並んでしまうと、当該部位を軸として放熱フィン５５がぐらつく虞がある。また、ヒートパイプ５１の内部の作動液の相違により、放熱効率の異なる種類のヒートパイプを用意して、これらを混在させるように構成しても良い。
【００５９】
さらに、放熱体５０の放熱フィン５５に関しては、それぞれの短辺５５ｂは、両端の基準面に揃えた状態で、上下の長辺５５ａのみを隣り合う同士で高さ方向に互い違いに異なる位置に固定したが、他に例えば、上下の長辺５５ａは揃えて、左右の短辺５５ｂを互い違いに配置したり、また、長辺５５ａおよび短辺５５ｂの両方とも、互い違いにずらして配置しても良い。さらに、放熱フィン５５の大きさや形状を異ならせて、放熱フィン５５を並べた際に、それぞれの端縁同士が揃わないように固定しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明に係る照明装置は、屋外の競技場のほか、建物外観のライトアップや看板照明を始め駐車場、展示場、工場の作業用スポット等と幅広い用途に利用することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１０…照明装置
１１…本体
１２…プリント配線基板
１３…丸孔
１４…端子台ユニット
１４ａ…支柱部材
２０…ＬＥＤ
３０…レンズ
３１…凸レンズ部
４０…グローブ
５０…放熱体
５１…ヒートパイプ
５１Ａ…ヒートパイプ
５１Ｂ…ヒートパイプ
５２…受熱部
５３…放熱部
５４…中間部
５５…放熱フィン
５５ａ…長辺
５５ｂ…短辺
７０… アーム取付部
７１…アーム
７２…台座
７３…ヒンジ部
【図１】
2015144044.tif 000003
【図２】
2015144044.tif 000004
【図３】
2015144044.tif 000005
【図４】
2015144044.tif 000006
【図５】
2015144044.tif 000007
【図６】
2015144044.tif 000008
【図７】
2015144044.tif 000009
【図８】
2015144044.tif 000010
【図９】
2015144044.tif 000011
【図１０】
2015144044.tif 000012
【図１１】
2015144044.tif 000013
【図１２】
2015144044.tif 000014
【図１３】
2015144044.tif 000015
【図１４】
2015144044.tif 000016
【図１５】
2015144044.tif 000017
【図１６】
2015144044.tif 000018
【図１７】
2015144044.tif 000019
【図１８】
2015144044.tif 000020
【図１９】
2015144044.tif 000021
【図２０】
2015144044.tif 000022
【図２１】
2015144044.tif 000023
【図２２】
2015144044.tif 000024
【図２３】
2015144044.tif 000025