(57)【要約】      （修正有）【課題】レンズの温度を上昇させ、着雪を溶かすことを可能にする。【解決手段】LEDからの熱を放熱するレンズに密着させたヒートシンクとLEDを設置したLED用基板６からなるヒートシンクユニットに、着雪を溶かす温度に上昇するに十分な熱容量の、周囲を切り込み溝２（以降スリットと呼ぶ）に囲まれた小ヒートシンク部３を構成し、前記小ヒートシンク部に設置したLEDから発生する熱を前記小ヒートシンク部に密着した灯器のレンズに熱を伝導、拡散させることによりレンズの温度を上昇させレンズの雪着を防ぐ。【選択図】図３
2015084125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
LEDを光源とする信号機において、レンズに密着したヒートシンクとLEDを設置したLED用基板からなるヒートシンクユニットに設置されたLEDの熱量にて着雪を防ぐに十分な温度上昇させる熱容量のスリットで囲まれた小ヒートシンク部を構成することで前記LEDからの熱にて密着部温度を上昇させ、前記レンズの着雪を防止する構造を備えた信号機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、LEDを使用した、歩道信号機及び交通信号機などにおいての灯光部透明保護カバー(以降レンズと呼ぶ)及び表示部の着雪を防止するための構造である。
【背景技術】
【０００２】
従来の歩道信号機及び交通信号機などの信号機においては、白熱電球やハロゲンランプ等の、高熱を発生する光源を用いていたが、電力消費量の大きさからコスト削減のため電力消費量の少ないLEDを使用しているが、LEDは白熱電球やハロゲンランプ等に比べて、発熱量が低いため、歩道信号機の表示部及び交通信号機のレンズに着雪が生じる問題が生じた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、LEDを用いた信号機のレンズ及び表示部における着雪を防止する構造である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
LEDからの熱を放熱するレンズに密着させたヒートシンクとLEDを設置したLED用基板からなるヒートシンクユニットに、着雪を溶かす温度に上昇するに十分な熱容量の、周囲を切り込み溝（以降スリットと呼ぶ）に囲まれた小ヒートシンク部を構成し、前記小ヒートシンク部に設置したLEDから発生する熱を前記小ヒートシンク部に密着した灯器のレンズに熱を伝導、拡散させることによりレンズの温度を上昇させレンズの雪着を防ぐ。
【発明の効果】
【０００５】
小ヒートシンク部からの熱によりレンズの着雪を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】従来の信号機図(1a) 従来の信号機灯器部正面図図(2a) 従来の信号機灯器部右側面図
【図２】図(1b) 従来の信号機灯器部正面図図(2b) 従来の信号機灯器部右側面断面図図(3b) 従来の信号機灯器部正面図のレンズを外した図
【図３】図(1c) 本発明の信号機灯器部正面図図(2c) 本発明の信号機灯器部右側面断面図図(3c) 本発明の信号機灯器部正面図のヒートシンクユニット(H)正面図
【図４】本発明による信号機灯器の組み立て斜視図
【図５】図(1d) 本発明の信号機灯器部正面図レンズへの熱伝導拡散図図(2d) 本発明の信号機灯器部右側面断面図小ヒートシンク部からレンズへの熱伝導拡散図
【図６】図(1e)ヒートシンクユニット正面図      図(2e)ヒートシンクユニット側面図
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を、図を使用して説明する。
図1における図(1a)は,従来のLEDを光源とする、交通信号機の赤.青、黄3つの灯器の、内の１つの正面図であり図(2a)は、その側面である。
図2における図(1b)は、従来のLEDを光源とする信号機灯器の一例で、フードを省いた灯器の正面図であり、レンズは筐体の一部でLEDの熱を放熱するヒートシンク部に嵌め込まれている。図(2b)は、前図(1b)の右側面断面図（筐体内部の電気部品の図は省く）であり、前記レンズと前記レンズを嵌め込む、前記LEDからの熱を放熱するヒートシンクの役割をなす灯器の筐体の一部を構成する、ヒートシンク部で構成されている。
交通信号機の、1灯器あたりのLEDの電気消費電力は15W程度であり、灯器点灯時において、灯器の筐体の一部を構成するヒートシンク部に設置された全LEDからの熱で前記ヒートシンク部の温度を着雪を防ぐ温度に上昇させるには、前記ヒートシンク部と筐体の熱容量の点から困難であるので、前記ヒートシンク部からの熱伝導、拡散にてその熱をさらに着雪を防ぐような高温度に前記レンズ全体の温度を上昇させるには通常の交通信号機用レンズ（直径25ｃｍ程度）の大きさ及び材料（ガラス、アクリル等）の点からも困難であった。
図(3b)は、前図(1b)における灯器のレンズを取り払った正面図であり20個のLEDがヒートシンク部に設置されている。
図3は、本発明による信号機灯器を示している。図(1c)は、本発明による信号機灯器正面図であり（1）は筐体である。図(2c)は、前図(1c)の右側面断面図（筐体内部の電気部品の図は省く）であり、（H）はLEDの熱を放熱するヒートシンク（5）とLEDを設置したLED用基板（6）からなるヒートシンクユニットである。
図(3c)は図(2c)におけるA-A断面図であり、前記ヒートシンクユニット（H）に構成されたヒートシンク（5）は、スリット（2）に囲まれた５つのLEDを設置した前記LEDからの熱において着雪を溶かす温度に上昇させる熱容量の小さなヒートシンク部（3）とそれを取り囲む15個のLEDを設置した大ヒートシンク部（4）の2つの部分から構成されている。
（7）は、LED用基板（6）に設置された各LEDの灯光ためのヒートシンク（5）に設けられた２０個の加工穴である。
図4は、本発明による信号機灯器の組み立て斜視図であり、レンズとヒートシンクユニット（H）は、それぞれの面同志が密着するように接着する。
図5は、本発明による信号機灯器の着雪を防ぐ構造を示した図（1ｄ）は、レンズにヒートシンクユニット（H）をレンズ越しに見た、信号機灯器正面図であり、図(2d)は、右側面断面図である。
小ヒートシンク部（3）は、外気温度センサー（図示しない）などにて着雪温度を読み取ると、設置されたLEDの消費電力を大きくすることにより（LEDの輝度をあげること）、LEDからの発熱を増加し熱容量（熱容量＝発生した熱量/温度上昇値）の小さい小ヒートシンク部（3）の温度を上昇させる、温度が上昇すると、熱は温度の低い大ヒートシンク（4）に矢印で示したように伝導拡散するが、小ヒートシンク部（3）の周囲はスリットにて、その伝導拡散が妨げられるのでスリットのない場合に比較して熱伝導拡散による急激な温度低下は防ぐことができる。
図6における図(1e)は、ヒートシンクユニット(H)の正面図であり、図(2e)は側面図であり、熱伝導性の良いアルミ等の材料からなる厚み（T）のヒートシンク（5）とLEDとLEDを設置するLED用基板（6）から構成されている。厚みT及び小ヒートシンク部（3）の大きさを調整することにより、小ヒートシンク部（3）の熱量量を調整できる。つまり同じ電力においてもこの部分の上昇温度を調整できる。
光源となるLEDは、ポッティングによりLED用基板(6)に一体として制作される場合もある。
レンズに貼り付ける、ヒートシンクユニット（H）は、LED用基板(6)側でもヒートシンク(5)側でもどちらでも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０００８】
本発明は、信号機の着雪防止として利用できる
【符号の説明】
【０００９】
1.   
本発明によるLEDを光源とする信号用灯器の筐体
2.   
スリット
3.   
小ヒートシンク部
4.   
大ヒートシンク部
5.   
ヒートシンク
6.   
LED用基板
7.   
加工穴
H  ヒートシンクとLED用基板からなるヒートシンクユニット
T  ヒートシンク厚み
【図１】
2015084125.tif 000003
【図２】
2015084125.tif 000004
【図３】
2015084125.tif 000005
【図４】
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【図５】
2015084125.tif 000007
【図６】
2015084125.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成25年11月7日(2013.11.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を、図を使用して説明する。
図1における図(1a)は,従来のLEDを光源とする、交通信号機の赤.青、黄3つの灯器の、内の１つの正面図であり図(2a)は、その側面である。
図2における図(1b)は、従来のLEDを光源とする信号機灯器の一例で、フードを省いた灯器の正面図であり、レンズは筐体の一部でLEDの熱を放熱するヒートシンク部に嵌め込まれている。図(2b)は、前図(1b)の右側面断面図（筐体内部の電気部品の図は省く）であり、前記レンズと前記レンズを嵌め込む、前記LEDからの熱を放熱するヒートシンクの役割をなす灯器の筐体の一部を構成する、ヒートシンク部で構成されている。
交通信号機の、1灯器あたりのLEDの電気消費電力は15W程度であり、灯器点灯時において、灯器の筐体の一部を構成するヒートシンク部に設置された全LEDからの熱で前記ヒートシンク部の温度を着雪を防ぐ温度に上昇させるには、前記ヒートシンク部と筐体の熱容量の点から困難であるので、前記ヒートシンク部からの熱伝導、拡散にてその熱をさらに着雪を防ぐような高温度に前記レンズ全体の温度を上昇させるには通常の交通信号機用レンズ（直径25ｃｍ程度）の大きさ及び材料（ガラス、アクリル等）の点からも困難であった。
図(3b)は、前図(1b)における灯器のレンズを取り払った正面図であり20個のLEDがヒートシンク部に設置されている。
図3は、本発明による信号機灯器を示している。図(1c)は、本発明による信号機灯器正面図であり（1）は筐体である。図(2c)は、前図(1c)の右側面断面図（筐体内部の電気部品の図は省く）であり、（H）はLEDの熱を放熱するヒートシンク（5）とLEDを設置したLED用基板（6）からなるヒートシンクユニットである。
図(3c)は図(2c)におけるA-A断面図であり、前記ヒートシンクユニット（H）に構成されたヒートシンク（5）は、スリット（2）に囲まれた５つのLEDを設置した前記LEDからの熱において着雪を溶かす温度に上昇させる熱容量の小さなヒートシンク部（3）とそれを取り囲む15個のLEDを設置した大ヒートシンク部（4）の2つの部分から構成されている。
（7）は、LED用基板（6）に設置された各LEDの灯光ためのヒートシンク（5）に設けられた２０個の加工穴である。
図4は、本発明による信号機灯器の組み立て斜視図であり、レンズとヒートシンクユニット（H）は、それぞれの面同志が密着するように接着する。
図5は、本発明による信号機灯器の着雪を防ぐ構造を示した図であり図（1ｄ）は、ヒートシンクユニット（H）をレンズ越しに見た、信号機灯器正面図であり、図(2d)は、右側面断面図である。
小ヒートシンク部（3）は、外気温度センサー（図示しない）などにて着雪温度を読み取ると、設置されたLEDの消費電力を大きくすることにより（LEDの輝度をあげること）、LEDからの発熱を増加し熱容量（熱容量＝発生した熱量/温度上昇値）の小さい小ヒートシンク部（3）の温度を上昇させる、温度が上昇すると、熱は温度の低い大ヒートシンク（4）に矢印で示したように伝導拡散するが、小ヒートシンク部（3）の周囲はスリットにて、その伝導拡散が妨げられるのでスリットのない場合に比較して熱伝導拡散による急激な温度低下は防ぐことができる。
図6における図(1e)は、ヒートシンクユニット(H)の正面図であり、図(2e)は側面図であり、熱伝導性の良いアルミ等の材料からなる厚み（T）のヒートシンク（5）とLEDとLEDを設置するLED用基板（6）から構成されている。厚みT及び小ヒートシンク部（3）の大きさを調整することにより、小ヒートシンク部（3）の熱容量を調整できる。つまり小ヒートシンク部（3）に設置されたLEDへの同じ電力供給においてもこの部分の上昇温度を調整できる。
光源となるLEDは、アクリル等を使用したポッティングにより、レンズとLED用基板(6)に一体として制作される場合や、またLED用基板（6）がヒートシンク（5）と一体として制作される場合もある。
レンズに貼り付ける、ヒートシンクユニット（H）は、LED用基板(6)側でもヒートシンク(5)側でもどちらでも可能である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
LEDを光源とする信号機において、レンズにLEDの熱量にて着雪を防ぐに十分な温度上昇させる熱容量のヒートシンクとLEDを設置したLED用基板からなるヒートシンクユニットを接着することで前記LEDからの熱にてレンズ温度を上昇させ、前記レンズの着雪を防止する構造を備えた信号機。
【請求項２】
LEDを光源とする信号機において、レンズに接着したヒートシンクとLEDを設置したLED用基板からなるヒートシンクユニットに設置されたLEDの熱量にて着雪を防ぐに十分な温度上昇させる熱容量のスリットで囲まれた小ヒートシンク部を構成することで前記LEDからの熱にて前記小ヒートシンク部の接着部温度を上昇させ、前記レンズの着雪を防止する構造を備えた信号機。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2015084125.tif 000009