(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】ＬＥＤ２０が実装された本体１１の略中央には、その表面側より裏面側まで貫通して空気が流通可能な連通口１１ａが開設され、該連通口１１ａの周囲よりＬＥＤ２０は実装される。また、本体１１の裏面側に設けられた放熱体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。各ヒートパイプ５１は、前記連通口１１ａを取り囲む状態に配設され、各放熱フィン５５には、前記連通口１１ａと同軸上に合致する通気口５６が開設されている。【選択図】図１
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【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、
前記本体には、その表面側より裏面側まで貫通して空気が流通可能な連通口が開設され、該連通口の少なくとも周囲より前記光源は実装され、
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ヒートパイプを少なくとも有し、該ヒートパイプを、前記本体の裏面側にて、前記連通口を取り囲む状態に配設したことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記連通口は、前記本体の略中心に開設され、前記光源は、前記連通口を中心として放射状に広がる状態に配置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】
前記ヒートパイプは、略Ｌ字形に形成され、一端側の直線部分である受熱部と、他端側の直線部分である放熱部とが、互いに略直角に折れ曲がって一体に連なり、
複数の前記ヒートパイプは、前記受熱部が折れ曲がり箇所を内側に向け、前記連通口を中心とする半径方向に延びて放射状に広がる状態で前記本体の裏面側に接続され、前記放熱部は前記連通口の周囲に近接して周方向に並び、前記本体の裏面側より垂直に延びた状態に配設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、複数の前記ヒートパイプと、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、
前記各放熱フィンは、同一の大きさの円盤状に形成され、その略中心に表面側より裏面側まで貫通して空気が流通可能な通気口が開設され、該通気口が前記連通口の中心と同軸上に合致して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固定されたことを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記各放熱フィンに、それぞれ周方向に沿って並ぶ複数の補助孔を穿設したことを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
【請求項６】
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として構成されたことを特徴とする請求項４または５に記載の照明装置。
【請求項７】
前記光源の前方を覆う状態で前記本体に配設されるレンズおよび／またはグローブにも、前記連通口と中心が合致する開口部を開設したことを特徴とする請求項１，２，３，４，５または６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】
このような問題を解決し得る照明装置として、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２〜５参照)。ここでの放熱ユニットは、何れも複数の放熱フィンを備えたものであり、特に、放熱効率を高めるための工夫として、放熱フィンに自然対流を促すための空気の通過経路が設けられていた。
【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】特許第４９４５４３３号公報
【特許文献４】特開２０１１−１６５７０３号公報
【特許文献５】特開２０１２−２１６９８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、何れも光源からの熱の放熱は単に放熱ユニットに頼るだけの構造であり、その放熱ユニット自体の工夫としても、放熱フィンに空気の通過経路が設けられただけである。そのため、放熱フィンでの自然対流が促されても、放熱ユニットの範囲に留まるものであり、照明装置全体としての放熱効率を高めるには限界があった。
【０００７】
従って、最近の投光器における大容量化の要望に対応するには、前記放熱ユニットをそのまま採用するだけでは足りず、無理に大容量化するとなれば、放熱フィンを大きくしたり、数を増やさなければならず、照明装置全体の大型化や重量増加を招くだけでなく、さらにはコストアップの要因になるという問題が生じていた。
【０００８】
その他、前述したような特許文献２に記載の発光モジュールを光源とする照明装置では、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。
【０００９】
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】
【００１０】
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、
前記本体（１１）には、その表面側より裏面側まで貫通して空気が流通可能な連通口（１１ａ）が開設され、該連通口（１１ａ）の少なくとも周囲より前記光源（２０）は実装され、
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ヒートパイプ（５１）を少なくとも有し、該ヒートパイプ（５１）を、前記本体（１１）の裏面側にて、前記連通口（１１ａ）を取り囲む状態に配設したことを特徴とする照明装置（１０）。
【００１１】
［２］前記連通口（１１ａ）は、前記本体（１１）の略中心に開設され、前記光源（２０）は、前記連通口（１１ａ）を中心として放射状に広がる状態に配置されたことを特徴とする前述の［１］に記載の照明装置（１０）。
【００１２】
［３］前記ヒートパイプ（５１）は、略Ｌ字形に形成され、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）とが、互いに略直角に折れ曲がって一体に連なり、
複数の前記ヒートパイプ（５１）は、前記受熱部（５２）が折れ曲がり箇所を内側に向け、前記連通口（１１ａ）を中心とする半径方向に延びて放射状に広がる状態で前記本体（１１）の裏面側に接続され、前記放熱部（５３）は前記連通口（１１ａ）の周囲に近接して周方向に並び、前記本体（１１）の裏面側より垂直に延びた状態に配設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）。
【００１３】
［４］前記放熱体（５０）は、複数の前記ヒートパイプ（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、
前記各放熱フィン（５５）は、同一の大きさの円盤状に形成され、その略中心に表面側より裏面側まで貫通して空気が流通可能な通気口（５６）が開設され、該通気口（５６）が前記連通口（１１ａ）の中心と同軸上に合致して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たことを特徴とする前述の［３］に記載の照明装置（１０）。
【００１４】
［５］前記各放熱フィン（５５）に、それぞれ周方向に沿って並ぶ複数の補助孔（５７）を穿設したことを特徴とする［４］に記載の照明装置（１０）。
【００１５】
［６］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として構成されたことを特徴とする前述の［４］または［５］に記載の照明装置（１０）。
【００１６】
［７］前記光源（２０）の前方を覆う状態で前記本体（１１）に配設されるレンズおよび／またはグローブ（４０）にも、前記連通口（１１ａ）と中心が合致する開口部（４１）を開設したことを特徴とする前述の［１］，［２］，［３］，［４］，［５］または［６］に記載の照明装置（１０）。
【００１７】
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、本体（１１）には、その表面側より裏面側まで貫通して空気が流通可能な連通口（１１ａ）が開設され、該連通口（１１ａ）の少なくとも周囲より光源（２０）は本体（１１）の表面側に実装される。そして、本体（１１）の裏面側には、ヒートパイプ（５１）が前記連通口（１１ａ）を取り囲む状態に配設されている。
【００１８】
光源（２０）を点灯させると、該光源（２０）から発生した熱は本体（１１）の表面側から裏面側まで伝わり、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。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、他端側である放熱部（５３）まで移動する。放熱部（５３）で作動液は冷却され凝縮して液化し、重力あるいは毛細管現象により再び受熱部（５２）に戻るが、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。
【００１９】
しかも、本体（１１）の表面側にて、光源（２０）から発生した熱により暖められた空気は、前記連通口（１１ａ）を通って裏面側まで流出し得る。これにより、本体（１１）の外周外側のみならず、本体（１１）の内側でも、周囲の空気の自然対流を促すことができ、連通口（１１ａ）を取り囲むヒートパイプ（５１）に接する空気の流量も増大し、放熱効率を高めることができる。特に、本体（１１）の表面側が下方を向く設置状況であれば、本体（１１）の下側で暖められた空気は、密度が低下した分の浮力で前記連通口（１１ａ）から積極的に上方へと流れ、煙突効果によって、いっそう自然対流を促すことができる。
【００２０】
このように、本体（１１）に連通口（１１ａ）を設けたことにより、放熱体（５０）の放熱効率を高めることができ、光源（２０）の大容量化の要望にも対応することが可能になると共に、放熱体（５０）の大きさや数も必要最小限に抑えることができる。よって、光源（２０）を大容量化しても、装置全体の小型化および軽量化を実現することができ、しかも、コストも低減することができる。
【００２１】
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。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。
【００２２】
前記［２］に記載の照明装置（１０）によれば、前記連通口（１１ａ）は、前記本体（１１）の略中心に開設され、前記光源（２０）は、前記連通口（１１ａ）を中心として放射状に広がる状態に配置されるので、該連通口（１１ａ）を通る空気の流れは、本体（１１）の表面全体ないし光源（２０）全体に局所的な偏りなく影響を及ぼすことができる。
【００２３】
前記［３］に記載の照明装置（１０）によれば、ヒートパイプ（５１）は、略Ｌ字形に形成され、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）とが、互いに略直角に折れ曲がって一体に連なる。そして、複数のヒートパイプ（５１）は、前記受熱部（５２）が折れ曲がり箇所を内側に向け、前記連通口（１１ａ）を中心とする半径方向に延びて放射状に広がる状態で本体（１１）の裏面側に接続され、前記放熱部（５３）は前記連通口（１１ａ）の周囲に近接して周方向に並び、本体（１１）の裏面側より垂直に延びた状態に配設される。
【００２４】
このような複数のヒートパイプ（５１）の配置によって、本体（１１）の連通口（１１ａ）を中心とする各ヒートパイプ（５１）で取り囲まれた筒状の空間が形成される。この筒状の空間が前記連通口（１１ａ）に続く空気の通路となり、積極的に空気の自然対流を促すことができると共に、ヒートパイプ（５１）の放熱部（５３）に対して空気が接触する効率も高めることができる。
【００２５】
前記［４］に記載の照明装置（１０）によれば、放熱体（５０）は、複数のヒートパイプ（５１）のみならず、複数の放熱フィン（５５）も組み合わせて成り、各放熱フィン（５５）は、同一の大きさの円盤状に形成され、その略中心に表面側より裏面側まで貫通して空気が流通可能な通気口（５６）が開設されている。そして、各放熱フィン（５５）は、その通気口（５６）が前記連通口（１１ａ）の中心と同軸上に合致して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る。
【００２６】
これにより、各ヒートパイプ（５１）の放熱部（５３）にて、作動液の熱は各放熱フィン（５５）に伝達され、各放熱フィン（５５）の表面積の分だけ空気との接触面積も拡がり、放熱効率をさら高めることができる。特に、本体（１１）の連通口（１１ａ）を中心とする各ヒートパイプ（５１）で取り囲まれた筒状の空間は、さらに、各放熱フィン（５５）の通気口（５６）の内周縁によっても取り囲まれることになり、よりいっそう積極的に空気の自然対流を促すことができると共に、ヒートパイプ（５１）の放熱部（５３）のみならず放熱フィン（５５）に対して空気が接触する効率も高めることができる。
【００２７】
前記［５］に記載の照明装置（１０）によれば、各放熱フィン（５５）に、それぞれ周方向に沿って並ぶ複数の補助孔（５７）を穿設したため、前記連通口（１１ａ）と各通気口（５６）が連通する筒状の空間だけでなく、その周囲の補助孔（５７）においても空気の流れを促進することができ、さらに放熱体（５０）全体における放熱効率を高めることができる。なお、補助孔（５７）の配置は、各放熱フィン（５５）同士で、それぞれの中心が放熱体（５０）の軸心と平行な直線上に並ぶように配置しても良く、あるいは中心が周方向に所定角度ずつずれるように配置しても良い。
【００２８】
前記［６］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として構成されるため、取り扱いが容易であり、本体（１１）に対する取り付け作業も容易に行うことができる。
【００２９】
前記［７］に記載の照明装置（１０）によれば、光源（２０）の前方を覆う状態で本体（１１）に配設されるレンズおよび／またはグローブ（４０）にも、前記本体（１１）の連通口（１１ａ）と中心が合致する開口部（４１）を開設したため、さらに、本体（１１）の連通口（１１ａ）からレンズ等の開口部（４１）に続く内部空間での大きな自然対流を促すことができ、装置全体として、よりいっそう放熱効率を高めることができる。
【発明の効果】
【００３０】
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】
【００３１】
【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後方から見た斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る照明装置を示す正面図である。
【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】本発明の実施の形態に係る照明装置を示す平面図である。
【図６】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７】本発明の実施の形態に係る照明装置の本体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本体に放熱体を取り付けて片側半分を破断した状態を示す斜視図である。
【図９】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１０】比較対象とす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。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
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１０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を後方から見た斜視図である。図３は、照明装置１０を示す正面図、図４は、照明装置１０を示す背面図である。図５は、照明装置１０を示す平面図、図６は、照明装置１０を示す側面図である。図７は、照明装置１０の本体１１を示す正面図、図８は、照明装置１０の本体１１に放熱体５０を取り付けて片側半分を破断した状態を示す斜視図である。
【００３３】
図１〜図８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（図示せず）と、該レンズ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。
【００３４】
図８に示すように、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角形で底浅のケース状に形成され、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および図８に示すように、本体１１の略中央には、その表面側より裏面側まで貫通して空気が流通可能な円形の連通口１１ａが開設されている。また、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。
【００３５】
プリント配線基板１２は、一体成形品とする必要はなく、図７に示すように、前記連通口１１ａより放射状に６等分されたものを組み合わせている。６等分されたものの各頂部は、前記連通口１１ａを塞がないように切り欠かれており、プリント配線基板１２の中心には、前記連通口１１ａと合致する開口部１２ａが開設されている。このようなプリント配線基板１２には、図示省略したが全域に亘り回路配線端子が形成されており、回路配線端子上に複数のＬＥＤ２０が実装されている。よって、ＬＥＤ２０は、本体１１の表面側にて前記連通口１１ａの少なくとも周囲より実装されることになる。
【００３６】
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（連通口１１ａ）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７では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。
【００３７】
図示省略したが前記レンズは、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を一体成形したものである。ここで凸レンズ部が、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。
【００３８】
前記レンズも一体成形品とする必要はなく、前記プリント配線基板１２の場合と同様に、前記連通口１１ａより放射状に６等分されたものを組み合わせると良い。ここでレンズの中心にも、前記連通口１１ａを塞がないための開口部を設けることになる。なお、前記レンズは、前記本体１１の表面側に実装される。
【００３９】
図１および図３に示すように、グローブ４０は、前記レンズ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の中心にも、前記本体１１の連通口１１ａと合致する開口部４１が開設されている。かかる開口部４１は単なる孔ではなく、該開口部４１の内側には、グローブ４０内側を外部から閉じるための内周壁が形成されている。この内周壁の先端縁は、図示省略したが前記本体１１の連通口１１ａの周囲に当接する状態で固定される。
【００４０】
グローブ４０は、前記ＬＥＤ２０やレンズ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、同じく前記本体１１の外周縁に沿ったフランジに対してネジ等で固定される。かかる固定箇所では、グローブ４０内での防水性が担保されるようにパッキン等を介在させると良い。
【００４１】
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、前記レンズを本体１１の側に取り付けるが、前記レンズをグローブ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。
【００４２】
次に、本発明の根幹を成す放熱体５０について説明する。図４〜図６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。かかる放熱体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として構成されている。
【００４３】
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、全て同じ長さで全体的に略Ｌ字形に折り曲げられている。かかるヒートパイプ５１は、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とが、互いに略直角に折れ曲がって一体に連なって成る。
【００４４】
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。
【００４５】
図４に示すように、各ヒートパイプ５１は、前記受熱部５２が折れ曲がり箇所を内側に向け、前記連通口１１ａを中心とする半径方向に延びて放射状に広がる状態で前記本体１１の裏面側に接続されている。ここでの接続は、ネジ止め、カシメ、あるいは溶接等による。また、各ヒートパイプ５１の放熱部５３は、前記連通口１１ａの周囲に近接して周方向に並び、前記本体１１の裏面側より垂直に延びた状態に配設されている。なお、本体１１の裏面側に、受熱部５２を部分的に埋め込む溝を設ければ、放熱体５０の取り付け時の位置決めが容易となり、本体１１に対する受熱部５２の接触面積も増やすことができる。
【００４６】
図２、図５および図８に示すように、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から成り、全て同一の大きさの円盤状に形成されている。放熱フィン５５の略中心には、その表面側より裏面側まで貫通して空気が流通可能な通気口５６が開設されている。通気口５６は、前記連通口１１ａと同軸上に合致する円形に形成されている。また、放熱フィン５５には、後述する各ヒートパイプ５１の放熱部５３を圧入する複数の小孔のほか、その内側で周方向に沿って等間隔に並ぶ複数の補助孔５７が穿設されている。
【００４７】
各放熱フィン５５は、それぞれ通気口５６が前記連通口１１ａの中心と同軸上に合致して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がそれぞれの小孔に貫通して固定されている。かかる放熱フィン５５では、それぞれの補助孔５７は、互いに中心が放熱体５０の軸心と平行な直線上に並ぶように配置される。なお、補助孔５７に関しては必ずしも直線上に並べる必要はなく、例えば放熱フィン５５の周方向に所定角度ずらして配置しても良い。
【００４８】
なお、本体１１には、図示省略したが照明装置１０を天井等の据え付け箇所に取り付けるための取り付けブラケットが設けられている。また、本体１１の外部には、図示省略したが電源ユニットが設けられている。この電源ユニットは、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。また、電源ユニットには、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。
【００４９】
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。ここで照明装置１０は、図５に示すように、グローブ４０が真下を向く設置状況であれば、最も放熱効率を高めることができるが、グローブ４０が水平面に対して直角とならない程度に下方へ傾かせても良い。照明装置１０の光源には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。
【００５０】
図５において、ＬＥＤ２０からの照射光は、内部にあるレンズを通った後、グローブ４０をそのまま透過して下方へ照射される。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。
【００５１】
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、重力あるいは毛細管現象により再び受熱部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って、本体１１の熱は外部に放熱される。
【００５２】
さらに、グローブ４０の下側でＬＥＤ２０からの熱により暖められた空気は、グローブ４０にある開口部４１ないし内部のレンズ等にある開口部４１、さらに本体１１自体にある連通口１１ａを通って、本体１１の上側（裏面側）へ上昇する。これにより、照明装置１０の外側のみならず内側でも、周囲の空気の自然対流を促すことができる。特に、連通口１１ａ等の開口は、本体１１の略中心に開設されており、ＬＥＤ２０は、前記連通口１１ａを中心として放射状に広がる状態に配置されているので、該連通口１１ａを通る空気の流れは、本体１１の表面全体に局所的な偏りなく影響を及ぼすことができる。
【００５３】
また、放熱体５０における前述した各ヒートパイプ５１の配置によれば、本体１１の連通口１１ａを中心として各ヒートパイプ５１の放熱部５３で取り囲まれた筒状の空間が形成される。各放熱部５３に貫通した状態で上下に並ぶ各放熱フィン５５にも、前記連通口１１ａの中心と同軸上に並ぶ通気口５６が開設されており、前述した筒状の空間は、各放熱フィン５５の通気口５６の内周縁によっても取り囲まれることになり、その内部における煙突効果を十分に発揮させることができる。
【００５４】
すなわち、グローブ４０、本体１１、ないし放熱体５０の内部を貫く筒状の空間は、鉛直方向に延びており、その内部で暖められた空気は、各放熱フィン５５の通気口５６を通って上昇し、これに伴いグローブ４０の開口部４１から外部の空気が流入する。このような煙突効果によって空気の流れが整えられるため、積極的に空気の自然対流を促すことができ、放熱体５０に接する空気の風速も増すことで、照明装置１０全体における放熱効率を高めることができる。
【００５５】
しかも、各放熱フィン５５には、それぞれ周方向に沿って並ぶ複数の補助孔５７も穿設したため、前記連通口１１ａと各通気口５６が連通する筒状の空間だけでなく、その周囲の補助孔５７においても空気の流れを促進することができ、さらに放熱体５０全体における放熱効率を高めることができる。なお、放熱体５０は、ブロック状のユニットとして構成されるため、取り扱いが容易であり、本体１１に対する取り付け作業も容易に行うことができる。
【００５６】
以上の照明装置１０によれば、ＬＥＤ２０の大容量化の要望にも対応することが可能になると共に、放熱体５０の大きさや数も必要最小限に抑えることができる。よって、ＬＥＤ２０を大容量化しても、装置全体の小型化および軽量化を実現することができ、しかも、コストも低減することができる。
【００５７】
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。
【００５８】
図９は、前記連通口１１ａを開設した本体１１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１０は、前記連通口１１ａを備えていない本体１１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。図９および図１０において、本体１１や放熱体５０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。
【００５９】
図９および図１０の結果を比較しても分かるように、連通口１１ａを開設した本体１１では、連通口１１ａを備えない本体１１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。具体的な測定値としては、連通口１１ａを開設した本体１１における最高温度は１３７．５℃であるのに対して、連通口１１ａを備えない本体１１における最高温度は１３９．６℃であり、両者には明らかな温度差が見受けられた。この結果は、連通口１１ａの存在により放熱効率が高まったことを示している。
【００６０】
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。
【００６１】
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。さらに、本実施の形態では、レンズとグローブ４０を別々に設けたため、それぞれに開口部４１を形成するが、何れか一方のみを備える場合には、備えられたレンズまたはグローブ４０に開口部４１を設けることになる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
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】
【００６３】
１０…照明装置
１１…本体
１１ａ…連通口
１２…プリント配線基板
１２ａ…開口部
２０…ＬＥＤ
４０…グローブ
４１…開口部
５０…放熱体
５１…ヒートパイプ
５２…受熱部
５３…放熱部
５５…放熱フィン
５６…通気口
５７…補助孔
【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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