(57)【要約】【課題】発光ダイオードの熱を地中に放熱させることにより、発光効率の低下を抑制できる埋込型標識灯を提供することを目的とする。【解決手段】路盤Ｇに埋設され上部が開口されている有底筒状の金属製の基台１と、基台の開口に直接的又は間接的に配設され、内部空間に連通する投光窓２ｂを備えた金属製の標識灯本体２と、複数の発光ダイオード３を並べて備えるとともに、発光ダイオードのレンズ部３ａからの放射光が投光窓を透光するように標識灯本体の内部空間に配設された発光ダイオードユニットＬＵと、路盤と基台間に充填される熱伝導性の金属が混練された固着材Ｓと具備している。【選択図】　図１
2004124365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
路盤に埋設され上部が開口されている有底筒状の金属製の基台と；
基台の開口に直接的又は間接的に配設され、内部空間に連通する投光窓を備えた金属製の標識灯本体と；
複数の発光ダイオードを並べて備えるとともに、発光ダイオードのレンズ部からの放射光が投光窓を透光するように標識灯本体の内部空間に配設された発光ダイオードユニットと；
路盤と基台間に充填される熱伝導性の金属が混練された固着材と；
を具備していることを特徴とする埋込型標識灯。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空港の滑走路や道路の路面などに用いられる埋込形標識灯に関する。
【０００２】
【従来の技術】現行の空港などに用いられる標識灯は、光源にハロゲン電球などの白熱電球を用いているが、ハロゲン電球などの光源に代えて発光ダイオードを用いることが考えられている（以下、特許文献１及び２参照）。このように光源を発光ダイオードに変更すれば、省エネルギーになるとともに、寿命が著しく長くなるので、環境にやさしくなるばかりか、メンテナンス費用を大幅に節約することができる。
【０００３】
また、一般的に、標識灯本体を載置する例えばアルミ鋳物などの金属で構成されている基台は、以下の非特許文献１に説明されているように、その周りが樹脂系接着剤などの比較的熱伝導性の低い材料によって充填されて路盤に固着される。
【０００４】
【特許文献１】
特表平１１−５１４１３６号公報
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−５０２０３号公報
【０００６】
【非特許文献１】
「航空灯火・電気施設工事　共通仕様書」（平成１１年、運輸省航空局監修、（社）電気設備学会編集発行の２１ページから４１ページ）
【発明が解決しようとする課題】発光ダイオードは、その素子の温度が上昇したとき、発光出力が低下するという性質があるため、密閉空間内に配置されるこの種の埋込型標識灯の光源として発光ダイオードを適用させた場合、発光ダイオードの温度が上昇する傾向にあり、発光効率が悪化してしまう。
【０００７】
上述のように、標識灯本体を載置する基台は、例えばアルミ鋳物などの金属で構成されており、同様に標識灯本体も金属製のため、発光ダイオードの熱は、本体及び基台を介して地中に伝熱されると考えられていたが、基台が路盤に埋設されるときには、その周りが樹脂系接着剤などの比較的熱伝導性の低い材料によって充填されるため、効果的に放熱されるものではなかった。
【０００８】
本発明は、発光ダイオードの熱を地中に放熱させることにより、発光効率の低下を抑制できる埋込型標識灯を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を達成するための手段】本発明の埋込型標識灯は、路盤に埋設され上部が開口されている有底筒状の金属製の基台と、基台の開口に直接的又は間接的に配設され、内部空間に連通する投光窓を備えた金属製の標識灯本体と、複数の発光ダイオードを並べて備えるとともに、発光ダイオードのレンズ部からの放射光が投光窓を透光するように標識灯本体の内部空間に配設された発光ダイオードユニットと、路盤と基台間に充填される熱伝導性の金属が混練された固着材と、を具備していることを特徴とする。
【００１０】
本発明および以下の各発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は次による。
【００１１】
＜標識灯について＞標識灯は、空港用、道路用など多用な用途のいずれであってもよい。しかし、本発明の標識灯は、それがどのような形態および用途であったとしても、光源に発光ダイオードが用いられている点で共通している。なお、空港用の標識灯である埋込形航空標識灯の場合、たとえば滑走路中心線灯、誘導路中心線灯などに適用することができる。
【００１２】
＜標識灯本体について＞「標識灯本体」とは、標識灯から発光ダイオードユニットを除いた残余の部分をいう。標識灯本体は、例えばアルミニウムなどの金属を主体とし、少なくとも内部空間に連通する投光窓を備えている。内部空間は、少なくとも後述する発光ダイオードユニットを取り付け、電源を接続するために必要な大きさでなければならない。投光窓は、内部空間に連通して、複数の発光ダイオードの発光を合成して標識灯としての所定の配光特性で標識灯から外方へ投射するために寄与する。
【００１３】
また、投光窓は、発光ダイオードの発光を合成して標識灯としての所定の配光特性で標識灯から外方へ投射するために、発光ダイオードからの光を必要に応じて光学的に処理することが許容される。たとえば、発光ダイオードからある仰角で投射された光を屈折して、さらに小さな仰角にして外部へ投射するように構成することができる。この場合には、投光窓にプリズムを装着することができる。また、投光窓にレンズを装着して、発光ダイオードからの投射光の配光特性をさらに横方向に広げることもできる。さらに、プリズムとレンズの作用を併用してもよい。しかし、光学的な処理を行わない場合には、単に透明ガラスなどの透明体を投光窓に装着することにより、標識灯の内部空間を外部から液密にシールすることができる。なお、プリズム、レンズなどを投光窓に装着する場合には、これらを装着する際に、標識灯の内部空間を外部から液密にシールすることができる。また、投光窓は、標識灯本体に必要に応じて複数たとえば２個を互い違いや適当な角度を付与して対向するように配設することができる。
【００１４】
また、標識灯本体は、以上の構成に加えて外部から電源を導入するための電源導入部、標識灯を設置するための取付部などを具備することができる。さらに、標識灯が空港用の埋込形標識灯の場合、標識灯本体は、基台および灯体を主体として構成することができる。基台は、上端が開口した円筒状の箱状をなしていて、予め路面に開口端が露出した状態で埋設され、地中に埋設された配線ケーブルに接続する。また、開口端には灯体の周縁を支承する支承周段部を備えている。灯体は、上面に緩やかに突出した膨出部を備えてほぼ円盤状をなし、上面の膨出部に横方向に向けた投光窓および投光窓からの投射光を支障なく誘導するための光導出溝を形成している。そして、灯体は、その周縁を基台の支承段部に支承された状態で開口端に着脱可能に装着される。
【００１５】
＜発光ダイオードユニットについて＞発光ダイオードユニットは、複数の発光ダイオードを並べて備えるとともに、発光ダイオードのレンズ部からの放射光が投光窓を透光するように標識灯本体の内部空間に配設されているもので、発光ダイオードの軸が投光窓の内端面に対して直角になるような状態でレンズ部の先端が投光窓に向いているだけでなく、発光ダイオードの軸が投光窓の内端面に対して適度な角度になるような状態でレンズ部が投光窓に向いている状態を含むものとする。
【００１６】
また、発光ダイオードユニットは、これを標識灯本体の投光窓に１対１で対応するように適数標識灯の内部空間に配設する。
【００１７】
（発光ダイオードについて）各発光ダイオードは、少なくとも発光ダイオードチップおよび透光性合成樹脂製のレンズ部を含んでいる。レンズ部は、その内部に発光ダイオードチップを埋設していて、発光ダイオードの軸方向から見た外径が横長形状たとえば横長楕円形状、横長長円形状などをなしているとともに、軸方向の配光特性が例えば横長形状をなしている。また、発光ダイオードは、その光度および発光色が特段限定されるものではない。しかし、最少数の発光ダイオードで標識灯としての所要の光度を得るために、発光ダイオード１つ当りの光度は、１０ｃｄ以上であることが望ましい。
【００１８】
発光色については、標識灯の要求する光色たとえば青緑色の発光を行う発光ダイオードを用いれば、青緑色の光のみを透過し、その他の色光を遮断するための色フィルタ−を使用しなくてよくなるから、色フィルターによる光度の減退を除去して、その分器具効率を高めることができる。なお、発光ダイオードの数は４０個以下であると実装上都合がよい。空港用埋込形標識灯、特に誘導路中心線灯においては、横すなわち水平方向に所定角度まで広がった所定の配光特性を満足させるため、用いる発光ダイオードは、横方向に広がった配光特性を有していることが好ましい。
【００１９】
次に、複数の発光ダイオードを点灯するには、発光ダイオードの順方向に直流が流れるようにすればよい。しかし、その点灯電源は、直流電源および交流電源のいずれであってもよい。すなわち、１チップの発光ダイオードの光度は、標識灯の所要光度より明らかに小さい場合が圧倒的に多いので、複数の発光ダイオードを用いるのであるが、交流電源を用いて発光ダイオードを点灯する場合には、たとえば使用する複数の発光ダイオードを偶数のブロックに分けて、それぞれのブロック内で直列接続してから、各ブロックを二つに分けて互いに逆並列に接続する。これにより、半数の発光ダイオードは、交流電圧の一方の極性に対して順方向になり、残余の半数の発光ダイオードは、交流電圧の他方の極性に対して順方向になる。
【００２０】
また、一対の発光ダイオードを逆並列に接続した発光ダイオードペアの複数を直列接続して交流電源に接続することもできる。もちろん、直流電源を用いて発光ダイオードを点灯する場合、その順方向に直流が流れるような極性に接続する。
【００２１】
（発光ダイオードのその他の構成について）
【００２２】
１．整列板について発光ダイオードのレンズ部を挿通して支持する複数の挿通孔を形成した整列板を発光ダイオードユニットの一部として備えることができる。そして、整列板を固定すれば、発光ダイオードユニットを標識灯本体に対して発光ダイオードを所定の向きに固定することができ、振動や衝撃に対しても所定の配光特性を維持することができる。また、整列板は、発光ダイオードを所定角度傾斜して配設する場合に、挿通孔を所定角度傾斜させて形成することにより、発光ダイオードの傾斜を正確に、しかも不用意に傾斜が変化しないように設定できるので、甚だ効果的である。また、整列板を熱伝導性の金属たとえばアルミニウムで製作することにより、発光ダイオードの放熱が良好になる。
【００２３】
２．配線基板について複数の発光ダイオードを所要に接続するために、配線基板を用いることができる。
【００２４】
３．発光ダイオードユニットの固着具について整列板および配線基板を所定間隔にほぼ平行に離間させた状態にして、両者を固着具で一体化することができる。さらに、発光ダイオードユニットの標識灯の内部空間への取り付けを固着具の一部を利用して行うように構成してもよい。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２６】
図１は、本発明の標識灯の第１の実施形態としての空港用の航空標識灯を示す断面図である。図２は、航空標識灯本体の平面図である。
【００２７】
アルミニウム鋳物製の基台１は、その上端が開口した浅い有底円筒状をなしていて、開口端を路面から露出した状態で路面に埋設される。基台の側面には図示しない適数の配線引込孔が形成され、配線引込孔に装着された防水ブッシュを介してケーブルが引き込まれる。また、基台１の開口端には、一段下がった位置に内向きの環状支承座１ａが形成されている。
【００２８】
また、基台１の周囲と路盤Ｇとの間は、例えばエポキシ樹脂又はゴム系接着剤に銅又はアルミニウムなどの高熱伝導度の金属フィラーを混練した固着材Ｓが充填され、基台１は路盤Ｇに強固に固着されている。
【００２９】
灯体２は、アルミニウムよりなる灯体容器２ａ、投光窓２ｂおよび図示しない端子台を主体として構成されている。灯体容器２ａは、上部灯体２ａ１および下部灯体２ａ２を覆合して構成されている。上部灯体２ａ１は、その上面に膨出部２ａ１１および光導出溝２ａ１２を備えている。膨出部２ａ１１は、中央に円形の平坦な頂面および頂面から上部灯体２ａの周縁にわたる円錐斜面からなる切頭円錐形状をなして上部灯体２ａ１の上面に画成されている。
【００３０】
光導出溝２ａ１２は、図２において灯体容器２ａの中心を中心とする点対称の位置に、その一対が互い違いに配設されている。そして、光導出溝２ａ１２は、膨出部２ａ１２の切頭円錐斜面に開口するとともに、灯体容器２ａの内部に連通し、その連通部に投光窓２ｂが形成される。なお、光導出溝２ａ１２は、その所望数を配設することができる。また、図２に示すように、灯体容器２ａの周縁部には、上部灯体２ａ１および下部灯体２ａ２を結合して灯体容器２ａを形成する複数のボルト挿通孔２ａ１３と、灯体容器２ａを基台１に固着するための複数のボルト挿通孔２ａ１４とが形成されている。下部灯体２ａ２は、皿状をなしていて、図示しないスタッドボルトによって上部灯体２ａ１に覆合され、上部灯体２ａ１と協働して内部空間２ａ３を形成している。
【００３１】
また、図示していないが、基台１に接続して電源を得るための端子台が配設される。投光窓２ｂは、プリズム２ｂ１を灯体２ａの光導出溝２ａ１２の内部に上記内部空間２ａ３側から挿入し、プリズム２ｂ１の内端の周縁をパッキン２ｂ２および押さえ金具２ｂ３により上部灯体２ａ１の内面に液密に固着して備えている。
【００３２】
発光ダイオードユニットＬＵは、図３に示すように発光ダイオード３、整列板４、配線基板５および回路部品６を備えて構成されている。発光ダイオード３は、図４に示すように、レンズ部３ａ、図示していない発光ダイオードチップ、ステム部３ｂおよびリード線３ｃを備えて構成されている。レンズ部３ａは、透明合成樹脂を成形して形成され、横長の楕円形状をなしていて、その短径：長径比が３．５：１０に設定されている。
【００３３】
発光ダイオードチップは、レンズ部３ａ内に埋設されている。ステム部３ｂは、レンズ部３ａの基端を支持しているとともに、その下面から一対のリード線３ｃが導出している。整列板４は、アルミニウムからなり、全体として横長の四角形状をなしていて、かつ複数の挿通孔４ａを整列して備えている。挿通孔４ａは、発光ダイオード３の頭部すなわちレンズ部３ａを挿通するために楕円形状をなしている。配線基板５は、複数の発光ダイオード３の背方に配設されて、発光ダイオード３のリード線３ｃを実装し、所要に配線している。
【００３４】
回路部品６は、発光ダイオード３に流れる電流を調整する抵抗器などからなり、配線基板５の発光ダイオード３の実装面と反対側の面に実装されている。
【００３５】
図４は、本発明の標識灯の他の実施形態を示す断面図である。
【００３６】
基台１は、その上端が開口した有底円筒状をなしていて、開口端を路面から露出した状態で路面に埋設される。基台１の側面には適数の配線引込孔１ｂが形成され、配線引込孔１ｂに装着された防水ブッシュ１ｃを介して直列接続幹線ケーブルＷｍが引き込まれる。また、図示しない同様な構造を介して分岐ケーブルＷｂが基台１から導出される。
【００３７】
また、基台１の周囲と路盤Ｇとの間は、例えばエポキシ樹脂又はゴム系接着剤に銅又はアルミニウムなどの高熱伝導度の金属フィラーを混練した固着材Ｓが充填され、基台１は路盤Ｇに強固に固着されている。
【００３８】
基台１の開口端には、一段下がった位置に内向きの環状座１ａが形成されている。下部灯体２ａ２は、皿状をなしていて、図示しないスタッドボルトによって上部灯体２ａ１に覆合され、上部灯体２ａ１と協働して内部空間２ａ３を形成している。また、中央に端子台２ｃを備えている。端子台２ｃは、絶縁ブッシュ２ｃ１および端子２ｃ２を備え、下部灯体２ａ２を貫通して灯体容器ｃ２ａの下面に配設されている。絶縁ブッシュ２ｃ１は、下部灯体２ａ２を貫通して装着され、端子２ｃ２は絶縁ブッシュ２ｃ１内を下部灯体２ａ２に対して絶縁されて貫通していて、灯体容器２ａの外部において分岐ケーブルＷｂを接続し、また内部において配線基板５を介して発光ダイオード３に接続している。
【００３９】
また、基台１の内底部には、電気的回路ＬＤＣが配設されている。電気的回路ＬＤＣは、絶縁トランスなどを含んで構成され、配線基板ＰＢに実装されているとともに、防水ケースＷＴＣに収納されている。
【００４０】
防水ケースＷＴＣは、２つ割構成であって、その接合面はＯリングＯＲにより防水処理されている。また、防水ケースＷＴＣには、一対の配線挿通孔Ｈ１、Ｈ２が形成され、防水ブッシュＷＴＢを介して内部に直列接続幹線ケーブルＷｍが引き込まれ、分岐ケーブルＷｂへの接続線ＣＣが導出されている。分岐ケーブルＷｂは、接続線ＣＣに防水コネクタＷＣＮを介して基台１の内部で接続している。整列板４は、その横方向に配列する複数の挿通孔４ａが隣接するものとの間に一定の角度差たとえば２．５°を内向きに持たせて形成されている。これにより、複数の発光ダイオード３は、順次内向き傾斜となって挿通孔４ａに挿通して支持される。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、基台の周囲と路盤との間に充填される固着材は、熱伝導性の金属が混練されているため、標識灯本体内に配設された発光ダイオードの熱は、標識灯本体及び基台を介して地中に放散され易くなり、その結果、発光ダイオードの発光効率の低下を抑制できる埋込型標識灯を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の埋込型標識灯の実施形態としての空港用の航空標識灯を示す断面図。
【図２】図１に示した本発明の埋込型標識灯の標識灯本体を示す平面図。
【図３】発光ダイオードユニットを示す拡大正面図および拡大側面図。
【図４】本発明の標識灯の他の実施形態を示す断面図。
【符号の説明】
１・・・基台　　　　　　　　　　１ａ・・・環状支承座
２・・・灯体　　　　　　　　　　２ａ…灯体容器
２ａ１・・・上部灯体　　　　　　２ａ１１…膨出部
２ａ１２・・・光導出溝　　　　　２ａ１３・・・ボルト挿通孔
２ａ１４・・・ボルト挿通孔　　　２ａ２・・・下部灯体
２ａ３・・・内部空間　　　　　　２ｂ・・・投光窓
２ｂ１・・・プリズム　　　　　　２ｂ２・・・パッキン
２ｂ３・・・押さえ金具　　　　　ＬＵ・・・発光ダイオードユニット
３・・・発光ダイオード　　　　　３ａ・・・レンズ部
３ｂ・・・ステム部　　　　　　　３ｃ・・・リード線
４・・・整列板　　　　　　　　　４ａ・・・挿通孔
５・・・配線基板　　　　　　　　７・・・固着具
Ｇ・・・路盤　　　　　　　　　　Ｓ・・・固着材
【図１】
2004124365.tif 000003
【図２】
2004124365.tif 000004
【図３】
2004124365.tif 000005
【図４】
2004124365.tif 000006