(57)【要約】【課題】基体およびグローブ内に蓄積された熱を外部に放熱して、パワーＬＥＤの発光効率を高く保つとともに、ＬＥＤやモータ等の回転灯の構成要素の寿命を確保して、長寿命化の図られた回転灯を提供する。【解決手段】回転灯１００は、基体１３と、基体１３に装着され、少なくとも一部が透光性を有するグローブ１２と、基体１３とグローブ１２とによって規定された空間内に配置された発光ダイオード６０と、空間内に配置され、発光ダイオード６０からの光を反射可能な反射鏡６１と、空間内に配置され、反射鏡６１を回転駆動可能な駆動源１１と、基体１３とグローブ１２との少なくとも一部を構成し、熱を外部に発散する放熱部６２ｄとを備える。【選択図】図１
2008071606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、
前記基体に装着され、少なくとも一部が透光性を有するグローブと、
前記基体と前記グローブとによって規定された空間内に配置された発光ダイオードと、
前記空間内に配置され、前記発光ダイオードからの光を反射可能な反射鏡と、
前記空間内に配置され、前記反射鏡を回転駆動可能な駆動源と、
前記基体と前記グローブとの少なくとも一部を構成し、前記熱を外部に発散する放熱部と、
を備えた回転灯。
【請求項２】
前記放熱部を前記グローブに設け、該放熱部の熱伝達率を前記グローブの熱伝達率よりも高くした、請求項１に記載の回転灯。
【請求項３】
前記放熱部を前記基体に設け、該放熱部の熱伝達率を前記基体の熱伝達率よりも高くした、請求項１に記載の回転灯。
【請求項４】
前記発光ダイオードと前記放熱部とを連結し、前記発光ダイオードからの熱を前記放熱部に伝達可能な伝熱部材をさらに備えた、請求項１から請求項３のいずれかに記載の回転灯。
【請求項５】
前記放熱部が外方に露出する面積は、前記発光ダイオードと前記伝熱部材との接触面積より大きい、請求項４に記載の回転灯。
【請求項６】
前記放熱部を前記グローブの上壁部に設けた、請求項１または請求項２に記載の回転灯。
【請求項７】
前記放熱部は、該放熱部のうち外方に露出する部分に設けられた放熱板を含む、請求項１から請求項６のいずれかに記載の回転灯。
【請求項８】
光源として機能可能な発光ダイオードと、
前記発光ダイオードからの光を反射可能な反射鏡と、
前記反射鏡を回転駆動可能な駆動源と、
前記透光性を有するグローブと、
前記グローブと結合して、前記発光ダイオード、前記反射鏡および前記駆動源を収容すると共に、前記グローブよりも熱伝達率が高い基体と、
前記基体と前記発光ダイオードとを連結し、前記発光ダイオードからの熱を前記基体に伝達可能な伝達部材と、
を備えた回転灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転灯に関し、特に光源として発光ダイオードが採用された回転灯に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の回転灯としては、光源に白熱電球を用いた回転灯が知られている。しかし、白熱電球を用いた回転灯は、短期に電球が切れるという問題があり、また、消費電力も大きく、維持管理に多くの手間がかかるものとなっていた。
【０００３】
そこで、近年、回転灯の光源として白熱電球より寿命の長いＬＥＤ光源が用いられるようになっている。ＬＥＤ光源が用いられた回転灯としては、たとえば、特開２００２−１６３９０３号公報に記載された回転灯が知られている。この回転灯においては、ＬＥＤ光源素子により構成された光源の周囲を反射器が回転することにより、ＬＥＤ発光素子から発せられた光を水平方向に反射する。
【特許文献１】特開２００２−１６３９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようなＬＥＤ光源を光源として用いた回転灯においては、基体とグローブによってＬＥＤ光源、反射ミラーおよび反射ミラーを回転させるモータ等が収容されている。そして、外部から水等の異物の浸入を抑制するために密閉されている。そして、ＬＥＤ光源が発熱し、この熱がグローブおよび基体によって規定された空間内にこもり、内部の温度が高くなる。このため、モータの軸受けなどに塗布された潤滑油が蒸発し、回転軸の摩擦が高くなるなどの弊害が生じる。また、モータの周囲の温度が上昇すると、モータ自体の出力が低減するなどの弊害が生じやすい。このように、回転灯内部の構成要素に弊害が生じることにより、回転灯自体の寿命が短命化している。
【０００５】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、基体およびグローブ内に蓄積された熱を外部に放熱して、モータ等の回転灯の構成要素の寿命を確保して、長寿命化の図られた回転灯を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る回転灯は、１つの局面では、基体と、基体に装着され、少なくとも一部が透光性を有するグローブと、基体とグローブとによって規定された空間内に配置された発光ダイオードと、空間内に配置され、発光ダイオードからの光を反射可能な反射ミラーと、空間内に配置され、反射ミラーを回転駆動可能な駆動源と、基体とグローブの少なくとも一部を構成し、熱を外部に発散する放熱部とを備える。好ましくは、上記放熱部をグローブに設け、該放熱部の熱伝達率をグローブの熱伝達率よりも高くする。好ましくは、上記放熱部を基体に設け、該放熱部の熱伝達率を基体の熱伝達率よりも高くする。好ましくは、上記発光ダイオードと放熱部とを連結し、発光ダイオードからの熱を放熱部に伝達可能な伝熱部材をさらに備える。好ましくは、上記放熱部が外方に露出する面積は、発光ダイオードと伝熱部材との接触面積より大きくする。好ましくは、上記放熱部をグローブの上壁部に設ける。好ましくは、上記放熱部は、該放熱部のうち外方に露出する部分に設けられた放熱板を含む。
【０００７】
本発明に係る回転灯は、他の局面では、光源として機能可能な発光ダイオードと、発光ダイオードからの光を反射可能な反射ミラーと、反射ミラーを回転駆動可能な駆動源と、透光性を有するグローブと、グローブと結合して、発光ダイオード、反射ミラーおよび駆動源を収容すると共に、グローブよりも熱伝達率が高い基体と、基体と発光ダイオードとを連結し、発光ダイオードからの熱を基体に伝達可能な伝達部材とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る回転灯によれば、回転灯内部の熱を外部に放熱することができる。このため、回転灯内部の温度上昇を抑制することができ、モータやＬＥＤ光源等の回転灯の各構成要素の劣化を抑制することができ、回転灯の長寿命化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（実施の形態１）
図１から図４を用いて、本実施の形態に係る回転灯１００について説明する。図１は、本実施の形態１に係る回転灯１００の断面図である。図１に示されるように、本実施の形態１に係る回転灯１００は、基体１３と、この基体１３に装着され、透光性を有するグローブ１２とを備えている。そして、この基体１３とグローブ１２とによって規定された空間内には、パワーＬＥＤ（Light Emitting Diode）（発光ダイオード）６０と、このパワーＬＥＤ６０からの光を反射可能な反射ミラー６１と、反射ミラー６１を回転させるモータ１１とを備えている。さらに、回転灯１００は、グローブ１２の少なくとも一部を構成し、少なくとも一部がグローブ１２の周囲に位置する空間に露出する外部放熱部６２ｄを備えている。
【００１０】
そして、パワーＬＥＤ６０が長時間発光し続けることにより、パワーＬＥＤ６０からの熱が基体１３およびグローブ１２内に蓄熱する。基体１３およびグローブ１２内の熱は、外部放熱部６２ｄを介して外部に放熱される。
【００１１】
このように、基体１３およびグローブ１２内の熱が外部に放熱されることにより、基体１３およびグローブ１２内の温度が所定温度以上となることを抑制することができる。このため、たとえば、モータ１１の回転軸を回転可能に支持する軸受け内の潤滑油が蒸発するなどの弊害が生じることを抑制することができる。
【００１２】
特に、外部放熱部６２ｄの熱伝達率は、グローブ１２の熱伝達率より高い材料から構成されている。たとえば、外部放熱部６２ｄは、銅、鉄、アルミニウムなどの金属材料または、金属粉末が樹脂内に混練された複合材料等から構成されている。そして、グローブ１２は、ポリカーボネイドやアクリル樹脂などの透光性を有する材料から構成されている。このため、基体１３およびグローブ１２によって規定された空間内の熱を、積極的に外部放熱部６２ｄから放熱させることができる。
【００１３】
特に、外部放熱部６２ｄは、グローブ１２および基体１３の周囲に位置する空間に露出すると共に、基体１３およびグローブ１２内の空間にも露出している。このため、基体１３およびグローブ１２内の空間内の空気の熱と、グローブ１２および基体１３の周囲に位置する空気の熱とは、熱伝達率の高い外部放熱部６２ｄを介して熱交換される。このため、良好に回転灯１００本体内の空気を冷却することができる。
【００１４】
一般に、基体１３およびグローブ１２内において、高温となった空気は、基体１３およびグローブ１２によって規定された空間の上方に向けて変位する。その一方で、外部放熱部６２ｄは、グローブ１２の上壁部１２ａに設けられているため、外部放熱部６２ｄを介して、グローブ１２および基体１３内の高温となった空気と、グローブ１２の周囲に位置する空気とが熱交換される。このため、グローブ１２および基体１３内の空気と外部の空気との温度差が大きく、高い熱交換効率を得ることができる。これにより、グローブ１２と基体１３とによって規定された空間内に充填された空気を良好に冷却することができる。
【００１５】
特に、外部放熱部６２ｄは、グローブ１２の上壁部１２ａを略覆うように平板状に形成されており、外部の空気と回転灯１００内の空気との熱交換する面積が広く確保されている。このように、外部放熱部６２ｄは、外方に露出する部分が平板状の放熱板とされている。これにより、外部放熱部６２ｄの熱交換効率の向上を図ることができる。
【００１６】
回転灯１００は、さらに、外部放熱部６２ｄとパワーＬＥＤ６０とを連結して、パワーＬＥＤ６０からの熱を外部放熱部６２ｄに伝導可能な伝導放熱部６２ｃを備えている。より具体的には、パワーＬＥＤ６０には、パワーＬＥＤ６０に電力を供給する配線が形成され、金属性のアルミプリント基板２が設けられており、パワーＬＥＤ６０は、このアルミプリント基板２を介して伝導放熱部６２ｃが設けられている。
【００１７】
このため、パワーＬＥＤ６０に生じた熱は、アルミプリント基板２を介して、伝導放熱部６２ｃに伝熱され、外部放熱部６２ｄに伝熱される。そして、外部放熱部６２ｄから回転灯１００の周囲の空間に放熱される。
【００１８】
すなわち、発熱源のパワーＬＥＤ６０からの熱を積極的に外部に放熱することにより、パワーＬＥＤ６０自体が熱を帯びることを抑制することができる。これにより、パワーＬＥＤ６０のチップ内のジャンクション温度の上昇を抑えられるから、ＬＥＤ発光効率を高く保つことができ、パワーＬＥＤ６０の長寿命化を図ることができる。さらに、発熱源としてのパワーＬＥＤ６０から積極的に熱を奪うことにより、基体１３およびグローブ１２内の空気の温度上昇を抑制することができる。
【００１９】
ここで、外部放熱部６２ｄのうち外部に露出する部分の面積は、パワーＬＥＤ６０とアルミプリント基板２との接触面積およびアルミプリント基板２と伝導放熱部６２ｃとの接触面積より大きい。すなわち、外部放熱部６２ｄが、回転灯１００の周囲に位置する空間に放熱する放熱面積を、パワーＬＥＤ６０から吸熱する吸熱面積より広くしている。これにより、外部放熱部６２ｄ内に供給される供給熱量が、外部に放熱する放熱量を上回ることを抑制している。
【００２０】
パワーＬＥＤ６０の上方に伝導放熱部６２ｃおよび外部放熱部６２ｄが配置されている。ここで、熱は、下方に向けて伝熱する場合よりも、上方に向けて伝熱しやすい傾向にあるため、パワーＬＥＤ６０からの熱は、良好に伝導放熱部６２ｃおよび外部放熱部６２ｄに良好に伝熱させることができる。
【００２１】
図２は、グローブ１２と外部放熱部６２ｄと接続状態を示す分解図である。この図２および図１に示されるように、グローブ１２の上壁部１２ａには、開口部１２ｂが形成されている。この開口部１２ｂの開口縁部には、外部放熱部６２ｄを支持する環状の支持部１２ｄが形成されている。
【００２２】
そして、支持部１２ｄに間隔を空けて穴部が形成されており、ネジ部２１によって、外部放熱部６２ｄは、グローブ１２に固定されている。開口部１２ｂの開口縁部と外部放熱部６２ｄの周縁部との間には、Ｏリング６４が装着されており、開口部１２ｂの開口縁部と外部放熱部６２ｄの周縁部との間を密封している。これにより、基体１３とグローブ１２とによって規定された空間内に雨などの異物が侵入することを抑制することができる。
【００２３】
図３は、本実施の形態１に係る回転灯１００の斜視図である。この図３および図１に示すように、伝導放熱部６２ｃと外部放熱部６２ｄとは、ネジ部２１によって固定されている。グローブ１２の上壁部１２ａ側に配置されたパワーＬＥＤ６０に電流を供給する配線２２は、グローブ１２の上壁部１２ａから周壁部１２ｃに沿って延在している。
【００２４】
図１において、パワーＬＥＤ６０は、グローブ１２の上壁部１２ａ側に配置されており、このパワーＬＥＤ６０の下方に反射ミラー６１が回転可能に設けられている。反射ミラー６１は、反射面６１ａとパワーＬＥＤ６０の光軸Ｑとが交差するように配置されている。反射面６１ａは、略放物面形状とされており、その焦点位置にパワーＬＥＤ６０が位置するようになっている。そして、パワーＬＥＤ６０からの光は、グローブ１２の上壁部１２ａ側から基体１３に向けて放射され、このパワーＬＥＤ６０からの光は、反射ミラー６１の反射面６１ａで平行光として反射される。そして、反射された平行光は、グローブ１２の周壁部１２ｃと通って、外方に放射される。
【００２５】
ここで、外部放熱部６２ｄおよび伝導放熱部６２ｃは、グローブ１２の上壁部１２ａに形成されている。このため、外部放熱部６２ｄおよび伝導放熱部６２ｃは、パワーＬＥＤ６０および反射ミラー６１からの反射光を阻害することがなく、回転灯１００の視認性が確保されている。反射ミラー６１は、円盤形状の台２０の上面上に形成されている。この台２０は、軸部５に回転可能に設けられている。そして、複数のギア８、６、１０を介して、モータ１１に接続されている。そして、モータ１１が駆動することにより、反射ミラー６１も回転して回転灯１００の周囲に向けて反射光を放射する。
【００２６】
ここで、モータ１１は、基体１３内に収容されており、パワーＬＥＤ６０は、グローブ１２の上壁部１２ａ側に配置されている。このように、発熱するパワーＬＥＤ６０とモータ１１とを離間させることで、パワーＬＥＤ６０で生じた熱が、モータ１１に達することを抑制することができる。特に、モータ１１をパワーＬＥＤ６０より下方に配置すると共に、モータ１１とパワーＬＥＤ６０との間に反射ミラー６１やシャーシ４を配置することで、パワーＬＥＤ６０によって熱せられた空気が、モータ１１近傍にまで達することを抑制することができる。シャーシ４は、基体１３の開口部付近に配置されており、グローブ１２と基体１３との境界部分に位置している。シャーシ４は、基体１３とグローブ１２との各開口部を略覆うように配置されており、基体１３内の空間とグローブ１２内の空間とを仕切るように配置されている。
【００２７】
なお、本実施の形態１に係る回転灯１００において、外部放熱部６２ｄは、グローブ１２の上壁部１２ａに形成された開口部１２ｂにはめ込まれているが、これに限られない。たとえば、グローブ１２の外表面上に、外部放熱部６２ｄを配置してもよい。さらに、グローブ１２に形成された貫通孔を通して、外部放熱部６２ｄに連設される伝導放熱部６２ｃをさらに設けてもよい。
【００２８】
なお、本実施の形態１においては、グローブ１２に外部放熱部６２ｄが設けられているが、これに限られず、基体１３に設けてもよい。この場合、外部放熱部６２ｄの熱伝達率を基体１３の熱伝達率より高い材料から外部放熱部６２ｄを構成する。これにより、外部放熱部６２ｄから積極的に外部に熱を放熱することができると共に、観察者の視点が回転灯１００より上方に位置する場合においても、反射ミラー６１を視認することができる。
【００２９】
図４は、上記図１から図３に示された回転灯１００の第１変形例を示す断面図である。なお、上記図１から図３に示された構成と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３０】
この図４に示す回転灯１０１によれば、外部放熱部６２ｄは、外方に露出する部分に設けられた放熱板６２ｅと、この放熱板６２ｅを支持すると共に外部放熱部６２ｄからの熱を放熱板６２ｅに伝達する伝導放熱部６２ｆとを備えている。
【００３１】
このため、外部放熱部６２ｄのうち、外部に露出する部分の表面積が広くなり、放熱効率の向上を図ることができる。これにより、パワーＬＥＤ６０からの熱および回転灯１０１内の熱をさらに効率よく外方に発散させることができる。この図４の例においては、放熱板６２ｅは、１つとされているが、さらに、間隔を隔て複数設けてもよい。また、放熱板６２ｅに外部の空気が流通するための穴やルーバ等を設けて、冷却効率の向上を図ってもよい。
【００３２】
図５および図６は、本実施の形態１に係る回転灯の第２変形例を示す断面図および正面図である。この図５および図６に示された回転灯１０２においては、下端部がグローブ１２の中央部に位置する伝導放熱部６２ｆと、この伝導放熱部６２ｆの下端部の周面に配置された複数のパワーＬＥＤ６０とを備えている。そして、伝導放熱部６２ｆの上端部は、外部放熱部６２ｄに接続されている。このため、この回転灯１０２においても、上記回転灯１００と同様に、パワーＬＥＤ６０からの熱を外部放熱部６２ｄから外部に発散させることができる。そして、反射ミラー６５は、伝導放熱部６２ｆのうち、パワーＬＥＤ６０が配置された部分の周囲を取り囲むように形成されている。具体的には、複数のパワーＬＥＤ６０からなる光源の後方から、光源の側方に達し、さらに、前方にまで突出する形状とされている。
【００３３】
（実施の形態２）
図７および図８を用いて、本実施の形態２に係る回転灯２００について説明する。なお、上記図１から図６に示された構成と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。図７は、本実施の形態２に係る回転灯２００の正面視したときの断面図であり、図８は、側断面図である。
【００３４】
本実施の形態２に係る回転灯２００は、グローブ１２により熱伝達率の高い基体１３と、基体１３とパワーＬＥＤ６０との間を連結し、パワーＬＥＤ６０からの熱を基体１３に伝達可能な伝達部材６７とを備えている。
【００３５】
基体１３は、具体的には、銅、鉄またはアルミニウム等の金属材料や、樹脂内に金属片が散りばめられた複合材料から構成してもよい。さらに、伝達部材６７も、基体１３と同様の材料から構成してもよい。
【００３６】
このように、基体１３を放熱体として機能させることで、新たな構成を追加せずに、基体１３およびグローブ１２内の空気を冷却することができる。
【００３７】
さらに、伝達部材６７内に、配線２２が通る穴部６７ａを形成することにより、配線管としても機能させることができる。なお、伝達部材６７の下端部に、幅広部６８を形成して、伝達部材６７の安定性を確保すると共に、伝達部材６７から基体１３への伝熱効率の向上を図ることができる。
【００３８】
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、回転灯であって、特に、光源として発光ダイオードが採用された回転灯に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施の形態１に係る回転灯の断面図である。
【図２】グローブと外部放熱部と接続状態を示す分解図である。
【図３】実施の形態１に係る回転灯の斜視図である。
【図４】図１から図３に示された回転灯の第１変形例を示す断面図である。
【図５】実施の形態１に係る回転灯の第２変形例を示す断面図である。
【図６】実施の形態１に係る回転灯の第２変形例を示す側面図である。
【図７】実施の形態２に係る回転灯の正面視したときの断面図である。
【図８】実施の形態２に係る回転灯の側断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１１  モータ、１２  グローブ、１２ａ  上壁部、１２ｃ  周壁部、１２ｄ  支持部、１２ｂ  開口部、１３  基体、６１  反射ミラー、６１ａ  反射面、６２ｃ，６２ｆ  伝導放熱部、６２ｄ  外部放熱部、６２ｅ  放熱板、１００，１０１，１０２，２００  回転灯。
【図１】
2008071606.tif 000003
【図２】
2008071606.tif 000004
【図３】
2008071606.tif 000005
【図４】
2008071606.tif 000006
【図５】
2008071606.tif 000007
【図６】
2008071606.tif 000008
【図７】
2008071606.tif 000009
【図８】
2008071606.tif 000010