(57)【要約】【課題】所定の透光性を有する透光性部材を用い、火災発生時の延焼を防止することが可能な照明装置を提供する。【解決手段】照明装置１０は、不燃材で構成される器具本体１１を有し、複数の光源体１２は器具本体に設けられる。合成樹脂製の透光性部材１４は、複数の光源体を個々に覆うとともに延焼が生じないように所定の間隔を有して各光源体が露出しないように配設される。【選択図】        図１
2012043676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不燃材で構成される器具本体と；
器具本体に設けられる複数の光源体と；
複数の光源体を個々に覆うとともに、延焼が生じないように所定の間隔を有して各光源体が露出しないように配設される合成樹脂製の透光性部材と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
不燃材で構成される器具本体と；
器具本体に設けられる複数の光源体と；
器具本体に設けられ、不燃性で熱伝導性を有する部材で構成された支持部材と；
複数の光源体を個々に覆うとともに、露出部分の直径寸法が４０ｍｍ以下で構成され、かつこの直径寸法以上の間隔を有して配設され、支持部材に対して熱伝導が可能になるように支持されて各光源体が露出しないように配設される合成樹脂製の透光性部材と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【請求項３】
前記透光性部材は、隣接する透光性部材の間隔寸法を約４０ｍｍ以上とし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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、車両等の火災事故に対応することが可能な照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種、例えば、鉄道車両用の照明装置においては、火災事故が発生した場合、特に合成樹脂で構成されたグローブに引火し、天井に沿って長く付設されたグローブに次々と延焼する危険性があり、鉄道車両用照明カバー材の燃焼規格が厳しく決められている。このため、鉄道車両用照明カバー材としてガラスクロスベースの光透過性不燃シート等が開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１９７８５４号公報
【特許文献２】特開２００２−２２１６０９号公報
【特許文献３】特開２００１−５５６４６号公報
【特許文献４】特開２００９−４０１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この種の光透過性不燃シートは、照明装置に用いられる従来の光学材料に比べて全光線透過率が低く、例えば、高効率発光ダイオードの特徴を活かすことが難しくなる。また、不燃シートはそれ自体で形状保持が難しく、器具への加工性が悪くコストを押し上げる要因となる。
【０００５】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、所定の透光性を有する透光性部材を用い、火災発生時の延焼を防止することが可能な照明装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態における照明装置は、不燃材で構成される器具本体を有し、複数の光源体は器具本体に設けられる。合成樹脂製の透光性部材は、複数の光源体を個々に覆うとともに延焼が生じないように所定の間隔を有して各光源体が露出しないように配設される。
【発明の効果】
【０００７】
本実施形態によれば、所定の透光性を有する透光性部材を用い、火災発生時の延焼を防止することが可能な照明装置を提供することが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係る照明装置を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は本（ａ）図のｃ−ｃ線に沿い切断し拡大して示す断面図。
【図２】第１の実施形態における実施例５に係る照明装置の正面図。
【図３】第１の実施形態における変形例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は一部を断面して示す側面図。
【図４】第２の実施形態に係る照明装置を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は本（ａ）図のｃ−ｃ線に沿い切断し拡大して示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、照明装置の実施形態につき図に従い説明する。
【第１の実施形態】
【００１０】
本実施形態の照明装置は、鉄道車両用の長尺なベースライト形の照明装置１０を構成するもので、図１（ａ）（ｂ）に示すように、不燃材で構成される器具本体１１、器具本体に設けられる複数の光源体１２、器具本体に設けられ、不燃性で熱伝導性を有する部材で構成された支持部材１３、複数の光源体を個々に覆うとともに、延焼が生じないように所定の間隔を有して配設され、支持部材に対して熱伝導が可能になるように支持されて各光源体が露出しないように配設される合成樹脂製の透光性部材１４で構成する。
【００１１】
器具本体１１は、不燃材、本実施形態では薄板からなる白色のカラー鋼板をプレス加工することによって構成され、横断面形状が浅い台形をなし、上面部(器具を天井に設置した状態では下面部)を開放した長尺状の箱体となるように構成する。器具本体１１は、本実施形態では、全長寸法Ｌ１が約１２５０ｍｍ、幅寸法Ｗ１が約１５０ｍｍ、高さ寸法Ｈ１が約８０ｍｍになるように構成した。
【００１２】
光源体１２は、図１（ｃ）に示すように、固体発光素子１２ａと固体発光素子を実装した回路基板１２ｂからなる。固体発光素子は、本実施形態では発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」と称す）で構成され、この複数個のＬＥＤチップは、ＬＥＤチップにより励起される蛍光体により白色（昼白色、昼光色、電球色を含む）を発光するＣＯＢ形の円形の発光部に構成される。なお、複数個のＬＥＤで構成したＳＭＤタイプの発光モジュールに構成されたものであってもよい。
【００１３】
回路基板１２ｂは、熱伝導性の良好な金属、本実施形態では平板状の略正方形をなすアルミニウムで構成され、その表面（図１（ｃ）における上方の面）に電気絶縁層を介して銅箔からなる配線パターンが形成され、この配線パターン上に複数個の各ＬＥＤチップ１２ａがマトリックス状に実装され蛍光体が充填されて、略円形をなすＣＯＢ形の発光モジュールからなる光源体１２が構成される。各光源体１２は、直流電源からなる点灯装置１５に直列に接続されて点灯される。点灯装置１５は、器具本体１１に内蔵されている。なお、点灯装置は、器具本体とは別置きに設置されるものであってもよい。
【００１４】
支持部材１３は、不燃性で熱伝導性を有する部材、本実施形態では、厚さ寸法ｔ１が約１ｍｍ以上の金属やセラミックスで構成され、器具本体１１の開放された上面部を塞ぐことができるように長尺の平板状に形成される。支持部材１３は、光源体１２を支持するための複数の支持孔１３ａを、略等間隔に所定の間隔を有して形成する。支持孔１３ａは、孔の内面にネジ山（雌ネジ）を形成する。
【００１５】
そして、支持孔１３ａから光源体１２の円形の発光部が臨むようにして、回路基板１２ｂをネジ等の固定手段によって支持部材１３の裏面側に固定する。この際、シリコーン樹脂等の熱伝導性を有しかつ電気絶縁性を有するシートを介在させ、回路基板と支持部材との電気絶縁を図って固定する。これにより、支持部材１３に光源体１２が所定の間隔を有して配設されるとともに、ＬＥＤ１２ａで発生した熱が、熱伝導性を有する支持部材１３および鋼板製の器具本体１１から外部に効果的に放熱される。
【００１６】
透光性部材１４は、透光性を有する合成樹脂、本実施形態では、照明器具のグローブ材としても広く用いられている乳白色のＰＣ（ポリカーボネート）樹脂で構成する。透明なＰＭＭＡ（アクリル）樹脂でもよい。透光性部材１４は、光源体１２を個々に独立して覆うように円形のドーム形に形成された透光部１４ａと、透光部の開口部に一体に鍔状に突出して形成された取付部１４ｂからなる。外部に露出する透光性部材１４の直径寸法φ１は、本実施形態では、取付部１４ｂの外径寸法である。また、取付部は、その外周面に支持部材１３の支持孔１３ａに形成されたネジ山に対してねじ込むことができるネジ（雄ネジ）が形成される。
【００１７】
上記に構成された透光性部材１４は、複数の光源体１２を個々に独立して覆うとともに、延焼が生じないように所定の間隔を有し、各光源体１２が露出しないように配設され、かつ支持部材１３に対して熱伝導が可能になるように支持される。すなわち、複数の光源体１２が支持された支持部材１３の各支持孔１３ａに対して、透光性部材１４の取付部１４ｂを支持孔１３ａにねじ込んで固定する。これにより、複数の光源体１２は、透光性部材１４により個々に独立して覆われ各光源体が露出しないように配設される。同時に、取付部１４ｂが支持孔１３ａにねじ込まれることによって、透光性部材１４が支持部材１３に熱的に密着して連結され、透光性部材１４の熱（燃焼時の熱）が、熱伝導性を有する金属からなる支持部材１３に対し、さらに支持部材を介し器具本体１１に対しても熱伝導が可能になるように支持される。
【００１８】
また、隣接する透光性部材１４間の間隔寸法ａ（本実施形態では、隣接する透光性部材１４における取付部１４ｂの外径間の寸法）は、φ１が４０ｍｍ以下の場合はφ１以上、φ１が４０ｍｍ以上の場合には４０ｍｍ以上になるように構成した。この間隔寸法ａは、各支持孔１３ａの間隔寸法により設定される。
【００１９】
上記により、鉄道車両用の長尺なベースライト形の照明装置１０が構成される。この照明装置は、全光束で蛍光灯器具のＦＬ４０Ｗ１若しくは２灯用の光束が得られるＬＥＤを光源とした照明装置として構成される。そして、この照明装置が車両の天井面に対して、その長手方向に沿って複数台が連結され設置されて使用される。
【実施例１】
【００２０】
本実施例は、上記に構成された照明装置において、支持部材１３をアルミニウム板（熱伝導率：２３６Ｗ／ｍ・Ｋ）で構成した。アルミニウム板の厚さ寸法ｔ１は約２ｍｍ、透光性部材１４の直径寸法φ１を約４０ｍｍ、隣接する透光性部材１４間の間隔寸法ａを約４０ｍｍとして構成し、次のような燃焼試験を行った。すなわち、エタノール系着火剤（１ｇ）を用いてＰＣ製の透光性部材１４の燃焼試験を行ったところ、隣接するＰＣ製の透光性部材１４への延焼、樹脂のドリップ（溶融滴下）現象は認められなかった。さらに、燃焼の継続性もなく、着火剤が燃え尽きると速やかに火は消えた。
【００２１】
これは、不燃性のアルミニウム製の支持部材１３に、複数の光源体１２を配設し、個々の光源体に独立して、かつ所定の間隔を有して透光性部材１４を設けることによって、１個の透光性部材に引火しても、その熱が熱伝導性の良好なアルミニウムからなる支持部材１３に、さらに器具本体１１に伝達され、さらに隣接する透光性部材の間が不燃性のアルミニウムで構成されていることから、隣接した透光性部材への延焼が防止される。同時に、支持部材１３に熱が逃げることで溶融樹脂温度の高い範囲が狭くなるため樹脂のドリップ現象が生じなくなった。さらに、燃焼の継続性もなくなった。また、支持部材１３や器具本体１１の熱伝導性は、燃焼の継続性に大きく依存しており、アルミニウムの板厚を上げれば、さらにこれらの現象が生じ難くなった。また、ＰＣ樹脂の替わりに非難燃のＰＭＭＡ樹脂を用いた場合でも、隣接する透光性部材への延焼、樹脂のドリップ、燃焼の継続性はなかった。
【実施例２】
【００２２】
本実施例は、上記に構成された照明装置において、支持部材１３を器具本体１１と同様の薄板からなる白色のカラー鋼板（熱伝導率：８４Ｗ／ｍ・Ｋ）で構成した。鋼板の厚さ寸法ｔ１は約２ｍｍ、透光性部材１４の直径寸法φ１を約４０ｍｍ、隣接する透光性部材１４間の間隔寸法ａを約５０ｍｍとして燃焼試験を行った。すなわち、エタノール系着火剤（１ｇ）を用いてＰＣ製の透光性部材１４の燃焼試験を行ったところ、実施例１と同様に、隣接するＰＣ製の透光性部材１４への延焼、樹脂のドリップ現象、燃焼の継続性は認められなかった。また、ＰＣ樹脂の替わりに非難燃のＰＭＭＡ樹脂を用いた場合でも同様であった。
【００２３】
なお、本実施例における照明装置は、格別な支持部材を構成することなく、カラー鋼板からなる器具本体１１自体の上面部を支持部材となし、光源体１２およびこの光源体を個々に覆うように透光性部材１４を配設することが可能になり、全体をコスト的に有利な鋼板を用いた照明装置を構成することが可能になる。
【実施例３】
【００２４】
本実施例は、上記に構成された照明装置において、支持部材１３を窒化アルミニウムからなるセラミックス板（熱伝導率：１５０Ｗ／ｍ・Ｋ）で構成した。セラミックス板の厚さ寸法ｔ１は約２ｍｍ、透光性部材１４の直径寸法φ１を約４０ｍｍ、隣接する透光性部材１４間の間隔寸法ａを約４５ｍｍとして燃焼試験を行った。すなわち、エタノール系着火剤（１ｇ）を用いてＰＣ製の透光性部材１４の燃焼試験を行ったところ、実施例１と同様に、隣接するＰＣ製の透光性部材１４への延焼、樹脂のドリップ現象、燃焼の継続性は認められなかった。また、ＰＣ樹脂の替わりに非難燃のＰＭＭＡ樹脂を用いた場合でも、同様であった。
【実施例４】
【００２５】
本実施例は、上記に構成された照明装置において、支持部材１３を銅板（熱伝導率：３９８Ｗ／ｍ・Ｋ）で構成した。銅板の厚さ寸法ｔ１は、実施例１〜３より薄い約１ｍｍ、透光性部材１４の直径寸法φ１を約３０ｍｍ、隣接する透光性部材１４間の間隔寸法ａを約３０ｍｍとして燃焼試験を行った。すなわち、エタノール系着火剤（１ｇ）を用いてＰＣ製の透光性部材１４の燃焼試験を行ったところ、実施例１と同様に、隣接するＰＣ製の透光性部材１４への延焼、樹脂のドリップ現象、燃焼の継続性は認められなかった。また、ＰＣ樹脂の替わりに非難燃のＰＭＭＡ樹脂を用いた場合でも同様であった。
【００２６】
上記の各実施例から明らかなように、透光性部材１４として不燃性を有しない、従来から照明装置のグローブなどに広く使用されているＰＣ樹脂やＰＭＭＡ樹脂からなる透光性部材であっても、隣接する透光性部材１４間の間隔寸法ａは、透光性部材１４の直径寸法φ１以上であれば、隣接する透光性部材への延焼の可能性は極めて低く、樹脂のドリップ現象、燃焼の継続性が生じないことが判明した。これは、直径寸法φ１が４０ｍｍ以下の場合、支持部材１３へ熱が伝導されやすくなり、透光性部材１４の温度上昇が抑制されるためと考えられる。なお、支持部材１３としては、熱伝導性能、器具全体の重量、コスト的な要因等を加味するとアルミニウムを用いることが、この種の照明装置においては好適であり、間隔寸法ａは約４０ｍｍ以上にすることが好ましい。
【００２７】
また、支持部材の厚さ寸法は、約１ｍｍ以上であれば、透光性部材１４の温度上昇を抑制することができ、熱伝導性能、器具全体の強度等を加味すると約２ｍｍ以上が好ましい値であることが判明した。また、上限値は、熱伝導性能、器具全体の重量、コスト的な要因等を加味すると約５ｍｍ程度が上限値で、約４ｍｍ程度が好適な上限値である。
【実施例５】
【００２８】
本実施例は、上記に構成された照明装置において、図２に示すように、透光性部材１４の直径寸法φ１を約１５０ｍｍ、隣接する透光性部材１４間の間隔寸法ａを約４０ｍｍとして構成した。この直径寸法は、器具本体１１の幅寸法と同等の寸法であり、本実施例は、透光性部材１４の直径寸法φ１が４０ｍｍ以上であって、隣接する透光性部材１４間の間隔寸法ａを、４０ｍｍ以上離したものである。
【００２９】
上記の照明装置において、上述した実施例１〜４と同様に、支持部材１３をカラー鋼板、セラミックス板、アルミニウム板、銅板にして、同様の燃焼試験を行ったところ、実施例１と同様に、隣接するＰＣ製の透光性部材１４への延焼、燃焼の継続性は認められなかった。また、ＰＣ樹脂の替わりに非難燃のＰＭＭＡ樹脂を用いた場合でも同様であった。
【００３０】
これは、仮に１つの透光性部材が燃焼しても、４０ｍｍ以上離間して隣接する透光性部材には、炎が到達せず、また熱が伝わっても器具本体側へ放熱されるためと考えられる。
【００３１】
以上、本実施形態によれば、ＰＣ樹脂やＰＭＭＡ樹脂等の所定の透光性を有する透光性部材を用い、火災発生時の延焼、樹脂のドリップ現象、燃焼の継続性をなくし、拡大被害のリスクをなくすことが可能な、例えば、鉄道やバス等の車両用に適した照明装置を提供することができる。また、通常点灯時においては、光源体から発生する熱を、熱伝導性を有する支持部材を利用して放熱させることができ、発光効率の低下を抑制することが可能な照明装置を提供することができる。
【００３２】
また、グローブ等を構成する透光性部材として全光線透過率の低い光透過性不燃シートを用いることなく、従来から広く用いられているＰＣ樹脂やＰＭＭＡ樹脂等の使用が可能となり、例えば、高効率発光ダイオードの特徴を十分に活かすことが可能となる。また、不燃シートはそれ自体で形状保持が難しく、器具への加工性が悪くコストを押し上げる要因となっていたが、これらの加工性やコストの問題も一気に解消することができ、設計の自由度が高く、コスト的にも有利で、かつ火災時においても安全性に優れた照明装置を提供することが可能となる。
【００３３】
本実施形態において、透光性部材１４は、実施例２で述べたように、格別な支持部材に配設することなく、器具本体１１自体に配設されるものであってもよい。また、光源体は、ＬＥＤを光源とした電球形の口金付ランプで構成してもよい。図３に示す照明装置は、外径φ２が約４３ｍｍの口金付ランプ３０を、アルミニウム製の支持部材１３に対して、隣接する間隔寸法ａを約４０ｍｍとなるように配設し、ＰＣ製のグローブ３１の下面を支持部材１３に密着させて支持したものであり、上記実施例１と同様の作用効果を奏することが可能となる。図３中、３２は、口金付ランプ３０を装着するためのソケットであり、器具本体１１の底板に支持され、口金付ランプの口金をソケット３２にねじ込むことによって、グローブ３１の下面がすり鉢状に形成された支持孔１３ａに密着されて装着される。
【００３４】
さらに、本実施形態では、光源体の発光源をＬＥＤで構成したことにより、白熱電球やミニクリプトン電球に比して発熱量が少なく、火災発生時の延焼、樹脂のドリップ現象、燃焼の継続性を、より一層なくすことが可能となるが、光源体としては、ＬＥＤに限定されることなく、高さ寸法等に制約が生じやすくなるが白熱電球やミニクリプトン電球等で構成したものであってもよい。また、光源体はＬＥＤに替えて、半導体レーザ、有機ＥＬなどの固体発光素子で構成されるものであってもよい。光源体の形状は丸形でなく四角形等の多角形形状や楕円形状等をなすものであってもよい。
【００３５】
また、支持部材１３は、ＬＥＤから発生する熱を伝達しやすい構成にすることで、火災時の延焼防止のための熱伝導性能と、通常点灯時におけるＬＥＤの放熱性能を上げることも可能である。例えば、支持部材１３の表面を波状に加工して放熱フィンを形成したり、赤外線吸収率の高い高放熱性塗料をコーティングするなど、熱伝導性と放熱性能をさらに向上させるようにしてもよい。
【００３６】
また、透光性部材１４は、単一の光源体を個々に独立して覆うように構成したが、複数の光源体を、群としてまとめ単一の光源体として構成した場合には、群として構成された光源体を個々に独立して覆うように構成してもよく、透光性部材によって覆われる光源体の個数は、特定された個数に限定されない。さらに透光性部材は、長手方向に沿って直線状に配設したが、例えば、千鳥状などに配設してもよく、規則的に特定された配置には限定されない。また略等間隔に配設されることが好ましいが、所定の間隔寸法を有していれば、異なる間隔に配設されたものであってもよい。
【実施形態２】
【００３７】
本実施形態は、実施形態１のグローブを構成する透光性部材１４に替えて、透明または半透明の合成樹脂からなるブロック状の導光体２０からなる透光性部材で構成し、複数の光源体を個々に独立して覆うとともに、延焼が生じないように所定の間隔を有して各光源体が露出しないように支持部材に配設された照明装置である。以下、その構成を、実施形態１と同一部分に同一の符合を付し共通する部分の詳細な説明を省略し、図４に従い説明する。
【００３８】
器具本体１１、光源体１２、支持部材１３は、実施形態１と同様の構成を有し、導光体２０はブロック幅寸法ｘを約２０ｍｍ以下とし、器具本体１１の長手方向に対して傾斜するように位置させて支持部材１３の支持孔１３ａに固定する。この場合、導光体２０と支持孔１３ａは、熱伝導性の良好なシリコーン樹脂やエポキシ樹脂からなる接着剤を用いて接着し、導光体２０の熱が支持部材１３に良好に伝達できるように構成するとよい。なお、本実施形態における器具本体１１の全長寸法Ｌ１は約１２５０ｍｍ、幅寸法は約１５０ｍｍ、高さ寸法Ｈ１は約５０ｍｍに構成した。
【００３９】
上記に構成された照明装置において、導光体２０を非難燃のＰＭＭＡ樹脂でブロック幅寸法ｘを約２０ｍｍ、長手方向の寸法を約２５０ｍｍとしたブロック状に構成して、実施例１〜４と同様の燃焼試験を行った。すなわち、支持部材を板厚約２ｍｍのアルミニウム板となし、隣接する導光体の間隔寸法ａを約４０ｍｍとしたもの（実施例６）、支持部材を板厚約２ｍｍのカラー鋼板となし、隣接する導光体の間隔寸法ａを約５０ｍｍとしたもの（実施例７）、支持部材を板厚約２ｍｍのセラミックス板となし、隣接する導光体の間隔寸法ａを約４５ｍｍとしたもの（実施例８）、支持部材を板厚約１ｍｍの銅板となし、隣接する導光体の間隔寸法ａを約３０ｍｍとしたもの（実施例９）をそれぞれで構成し、着火剤（１ｇ）を用いて燃焼試験を行ったところ、実施例１〜４と同様に、隣接するＰＭＭＡ製の透光性部材１４への延焼、樹脂のドリップ現象、燃焼の継続性は認められなかった。
【００４０】
これにより、不燃性を有しないＰＭＭＡ製の導光体であっても、ブロック幅を約２０ｍｍ以下にすれば、樹脂のドリップ現象、燃焼の継続性は生じず、間隔寸法ａを４０ｍｍ以上とすることで、延焼の可能性は極めて低いことが判明した。
【００４１】
なお、本実施形態における他の構成、作動、作用効果、変形例等は、実施形態１と同様である。以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上述の各実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の設計変更を行うことができる。
【符号の説明】
【００４２】
１０  照明装置
１１  器具本体
１２  光源体
１３  支持部材
１４  透光性部材
【図１】
2012043676.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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