(57)【要約】【課題】放熱性を向上でき、絶縁性も確保できる照明装置を提供する。【解決手段】照明装置は、発光モジュール36、金属製の発光モジュール取付板38、および金属製の発光モジュール放熱板39を備える。発光モジュール36は、金属をベースとする基板41、およびこの基板41の一面に実装された発光素子42を有する。基板41には、金属製のねじ44が挿通される取付孔41aが設けられている。発光モジュール取付板38は、基板41の他面が対向するように発光モジュール36を一面に配置するとともに、取付孔41aから挿通されるねじ44が貫通する貫通孔38aを有する。貫通孔38aの径は、取付孔41aの径よりも大きく設けられている。発光モジュール放熱板39は、発光モジュール取付板38の他面に配置され、基板41の取付孔41aから挿通されて発光モジュール取付板38の貫通孔38aを貫通するねじ44が螺着される。【選択図】図１
2016143517.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属をベースとする基板、およびこの基板の一面に実装された発光素子を有し、前記基板に金属製のねじが挿通される取付孔が設けられた発光モジュールと；
前記基板の他面が対向するように前記発光モジュールを一面に配置するとともに、前記基板の前記取付孔から挿通される前記ねじが貫通する貫通孔を有し、前記貫通孔の径が前記取付孔の径よりも大きく設けられた金属製の発光モジュール取付板と；
前記発光モジュール取付板の他面に配置され、前記基板の前記取付孔から挿通されて前記発光モジュール取付板の前記貫通孔を貫通する前記ねじが螺着される金属製の発光モジュール放熱板と；
を具備することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記ねじが挿通されるとともに前記取付孔および前記貫通孔に配置され、軸方向の長さが前記基板の一面から前記発光モジュール放熱板の一面までの距離よりも小さく設けられている絶縁性を有するスペーサを具備する
ことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記発光素子に電力を供給する電源回路と；
前記電源回路を取り付けた金属製の電源放熱板と；
を具備することを特徴とする請求項１または２記載の照明装置。
【請求項４】
筐体を具備し、
前記筐体に、前記電源放熱板と前記発光モジュール放熱板とが互いの間に隙間をあけてそれぞれ取り付けられている
ことを特徴とする請求項３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、発光モジュールを用いた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光素子を基板に実装した発光モジュールを用いた照明装置がある。この照明装置では、発光素子が発生する熱を放熱しやすくするために、発光モジュールの基板を金属製の取付板にねじで締め付け固定し、発光素子が発生する熱を基板から取付板に伝えて放熱している。
【０００３】
また、照明装置の高出力化に伴い、さらなる放熱性の向上が必要となる場合、金属をベースとした基板を用いることがある。金属をベースとした基板は、発光素子が発生する熱を効率よく吸収して取付板に伝えることができる。
【０００４】
しかし、金属製のねじを用いて基板を発光モジュール取付板に締め付け固定しているため、金属をベースとした基板を用いることには絶縁性に課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１２５６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、放熱性を向上でき、絶縁性も確保できる照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の照明装置は、発光モジュール、金属製の発光モジュール取付板、および金属製の発光モジュール放熱板を備える。発光モジュールは、金属をベースとする基板、およびこの基板の一面に実装された発光素子を有する。基板には、金属製のねじが挿通される取付孔が設けられている。発光モジュール取付板は、基板の他面が対向するように発光モジュールを一面に配置するとともに、基板の取付孔から挿通されるねじが貫通する貫通孔を有する。貫通孔の径は、取付孔の径よりも大きく設けられている。発光モジュール放熱板は、発光モジュール取付板の他面に配置され、基板の取付孔から挿通されて発光モジュール取付板の貫通孔を貫通するねじが螺着される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、放熱性を向上させ、絶縁性も確保することが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態を示す照明装置の光源ユニットの断面図である。
【図２】同上照明装置の筐体および電源ユニットの斜視図である。
【図３】同上照明装置の筐体および光源ユニットの斜視図である。
【図４】同上照明装置の筐体およびカバーの斜視図である。
【図５】同上照明装置の発光モジュール放熱板および電源放熱板を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、一実施形態を、図１ないし図５を参照して説明する。
【００１１】
図２ないし図４に示すように、照明装置10は、例えば電柱やポール等に取り付けられる防犯灯や街路灯等である。
【００１２】
照明装置10は、筐体11、この筐体11内に配置される光源ユニット12および電源ユニット13、筐体11の下面に取り付けられるカバー14等を備えている。
【００１３】
そして、筐体11は、例えばアルミニウムなどの金属製で、内部に収容空間17が形成されているとともに、下面が開口されている。筐体11の一端側である基端側に例えば電柱やポール等に取り付けられる取付部18が一体に形成されている。筐体11は、その基端側から反対の他端側である先端側にかけての長手方向の長さが長く、長手方向に直交する幅方向の長さが短い形状に形成されている。
【００１４】
筐体11の下面周辺部には、光源ユニット12の周辺部が配置される環状の配置部19が形成されているとともに、この配置部19の周囲に環状の凹溝20が形成されている。この凹溝20にはカバー14との間に挟み込まれる環状のパッキング21が配置される。さらに、筐体11の下面周辺部の四隅にはカバー14を筐体11に固定するためのねじ22が螺着するボス23が形成されている。
【００１５】
筐体11の内周面には、光源ユニット12を筐体11に固定するための複数のねじ24が螺着する複数のボス25、および電源ユニット13を筐体11に固定するための複数のねじ26が螺着する複数のボス27がそれぞれ形成されている。
【００１６】
筐体11の基端側には、電源ユニット13に交流電力を供給する電源ケーブル28が挿通する配線孔が形成されている。この配線孔には電源ケーブル28が挿通するブッシング29が嵌め込まれ、ブッシング29が筐体11にねじ30で固定される押え金具31で筐体11に固定されている。さらに、筐体11の基端側には、筐体11内外を連通する通気孔32が形成されている。この通気孔32は、空気を通し、雨などの液体は通さないフィルタ33で閉塞されている。
【００１７】
また、図３に示すように、光源ユニット12は、発光モジュール36、絶縁シート37、発光モジュール取付板38および発光モジュール放熱板39を備えている。本実施形態では、２つの発光モジュール36が用いられている。
【００１８】
発光モジュール36は、基板41、および基板41に実装された複数の発光素子42およびコネクタ43を備えている。基板41は、例えばアルミニウム等の金属をベースとし、その金属のベースの一面である下面に絶縁層を介して配線パターンが形成され、この配線パターン上に発光素子42およびコネクタ43が実装されている。基板41には、基板41を発光モジュール取付板38に取り付けるための複数のねじ44が挿通する複数の取付孔41aが設けられている。取付孔41aは基板41の中央領域で複数の発光素子42の間に設けられている。また、発光素子42は、ＳＭＤ（Surface Mount Device）形のＬＥＤが用いられ、基板41の一面に分散して配置されている。なお、ＬＥＤを用いる場合には、発光モジュール36としてＣＯＢ（Chip On Board）モジュールを用いてもよい。また、発光素子42としては、ＥＬ（Electro Luminescence）素子等を用いてもよい。
【００１９】
絶縁シート37は、絶縁性を有するとともに、粘着性および熱伝導性を有し、基板41と略同じ外形に形成されている。絶縁シート37には、基板41の複数の取付孔41aと同軸となる位置に複数の貫通孔37aが設けられている。そして、絶縁シート37は、基板41の他面である上面と発光モジュール取付板38の一面である下面との間に介在されてこれらを絶縁する。
【００２０】
発光モジュール取付板38は、例えばアルミニウム等の金属製で、筐体11の下面開口に近似した形状である略長方形の平板状に形成され、周辺部が筐体11の配置部19に配置される。発光モジュール取付板38の下面には、絶縁シート37を介して発光モジュール36の基板41の上面が取り付けられる。発光モジュール取付板38の基板取付箇所には、基板41の複数の取付孔41aと同軸となる位置に基板41を発光モジュール取付板38に取り付けるための複数のねじ44が貫通する複数の貫通孔38aが設けられている。発光モジュール取付板38の基板取付箇所の周辺部には、発光モジュール取付板38と発光モジュール放熱板39とを固定するための複数のねじ46が挿通する複数の取付孔38bが設けられている。発光モジュール取付板38の周辺部には、発光モジュール取付板38を筐体11に固定するための複数のねじ24が挿通する複数の取付孔38cが設けられている。発光モジュール取付板38の一端側の周縁部には、電源ユニット13とコネクタ43とを電気的に接続する図示しない出力ケーブルを通すための配線溝47が形成されている。
【００２１】
発光モジュール放熱板39は、例えばアルミニウム等の金属製で、発光モジュール取付板38の他面に接合される板部49、およびこの板部49の幅方向の両側から発光モジュール取付板38とは反対方向に向けて折り曲げられた縁部50を備えている。板部49には、基板41の取付孔41aおよび発光モジュール取付板38の貫通孔38aと同軸となる位置にねじ44が螺着する固定孔39aが形成されているとともに、発光モジュール取付板38の取付孔38bと同軸となる位置にねじ46が螺着する固定孔39bが形成されている。両側の縁部50の外面間の寸法は筐体11の両側の内側面間の寸法に近く、縁部50の外面が筐体11の内側面に接触することも可能となっている。
【００２２】
図１に示すように（図１は、図３に対して上下方向を逆に示している）、ねじ44は、ねじ山が形成されたねじ部52、およびねじ部52の一端の頭部53を有している。ねじ部52には、例えば樹脂等の絶縁性を有するワッシャ54が挿通されるとともに、例えば樹脂等の絶縁性を有する筒状のスペーサ55が挿通されている。ねじ44は、ねじ部52が基板41の取付孔41a、絶縁シート37の貫通孔37aおよび発光モジュール取付板38の貫通孔38aを貫通して発光モジュール放熱板39の固定孔39aに螺着されることにより、ワッシャ54と発光モジュール放熱板39との間に基板41、絶縁シート37および発光モジュール取付板38を挟み込んで互いに密着させる。基板41の取付孔41aの径はねじ部52の直径よりも大きく、基板41の取付孔41aと絶縁シート37の貫通孔37aとが略同径で、ワッシャ54の直径は基板41の取付孔41aの径よりも大きく、発光モジュール取付板38の貫通孔38aの径は基板41の取付孔41aおよび絶縁シート37の貫通孔37aの径よりも大きい関係を有している。スペーサ55は、基板41の取付孔41a、絶縁シート37の貫通孔37aおよび発光モジュール取付板38の貫通孔38aの内側に挿入配置されて、ねじ部52と基板41および発光モジュール取付板38との間に所定の絶縁距離を確保する。スペーサ55の軸方向の長さは、発光素子42が実装された基板41の一面から発光モジュール取付板38に接する発光モジュール放熱板39の一面までの距離よりも小さく設けられている。
【００２３】
そして、発光モジュール取付板38と発光モジュール放熱板39とがねじ46で固定され、発光モジュール取付板38に絶縁シート37を介して発光モジュール36の基板41が配置されるとともに、ねじ44で基板41、発光モジュール取付板38および発光モジュール放熱板39が固定されることにより、光源ユニット12が一体に組み立てられている。これにより、基板41、絶縁シート37、発光モジュール取付板38および発光モジュール放熱板39が互いに密着されている。
【００２４】
また、図２に示すように、電源ユニット13は、電源回路58、絶縁板59および電源放熱板60を備えている。
【００２５】
電源回路58は、回路基板62、およびこの回路基板62上に実装された複数の電子部品63を有している。回路基板62は、プリント配線基板であり、一面である下面に配線パターンが形成されており、他面である上面にリード線を有する電子部品63が配置され、配線パターンに回路基板62を貫通したリード線やチップ状の電子部品63がはんだ付け接続されている。なお、回路基板62には発熱しやすい電子部品63に対応して放熱シート64が貼り付けられている。そして、電源回路58は、電源ケーブル28が電気的に接続されるとともに発光モジュール36との間に図示しない出力ケーブルが接続されており、電源ケーブル28によって供給される交流電力を所定の直流電力に変換し、この直流電力を出力ケーブルによって発光モジュール36の発光素子42に供給し、発光素子42を発光させる。
【００２６】
絶縁板59は、絶縁性を有し、回路基板62の下面を覆うとともに、電源回路58の幅方向の両側を覆うように、絶縁板59の幅方向の両側が折曲されている。そして、絶縁板59は、電源回路58と筐体11および電源放熱板60との間に介在されてこれらを絶縁する。
【００２７】
電源放熱板60は、例えばアルミニウム等の金属製で、板部66、およびこの板部66の幅方向の両側から電源回路58とは反対方向に向けて折り曲げられた縁部67を備えている。板部66から絶縁板59および回路基板62に絶縁性を有する複数の保持具68が挿通され、複数の保持具68によって電源放熱板60に回路基板62が保持されている。電源放熱板60は、筐体11の下面開口から複数のボス27に当接するように挿入され、ボス27に螺着されるねじ26によって筐体11に固定されている。両側の縁部67の外面間の寸法は筐体11の両側の内側面間の寸法に近く、縁部67の外面が筐体11の内側面に接触することも可能となっている。
【００２８】
また、カバー14は、透光性を有する例えば合成樹脂やガラスによって、下方に突出するドーム形状に形成されている。カバー14の四隅がねじ22によって筐体11に固定されている。
【００２９】
そして、保持具68で電源放熱板60に絶縁板59および回路基板62が保持されることにより、電源ユニット13が一体に組み立てられている。
【００３０】
次に、照明装置10を組み立てるには、一体に組み立てられている電源ユニット13を筐体11内に組み込むとともにねじ26で筐体11に固定し、続いて、一体に組み立てられている光源ユニット12を筐体11に組み込むとともにねじ24で筐体11に固定し、最後に、カバー14をねじ22で筐体11に取り付ける。
【００３１】
光源ユニット12および電源ユニット13を筐体11に組み込んだ状態では、発光モジュール取付板38の周辺部が筐体11に接触し、さらに発光モジュール放熱板39の縁部50が筐体11の内周面に接触する可能性があり、また、電源放熱板60の板部66が筐体11のボス27に接触し、さらに電源放熱板60の縁部67が筐体11の内周面に接触する可能性がある。また、図５に示すように、発光モジュール放熱板39の縁部50と電源放熱板60の縁部67とは、互いに接触することなく、互いの間に隙間ｓがあけられている。
【００３２】
このように構成された照明装置10は、取付部18および別途用いられる取付金具によって例えば道路の脇に設置された電柱やポール等に設置される。その際、電源回路58の電源ケーブル28は交流電源に接続され、筐体11はアース接続される。照明装置10の設置状態では、筐体11の先端側が斜め上方に向けて傾斜し、光源ユニット12およびカバー14が道路の中心側に対向されている。
【００３３】
そして、照明装置10では、電源回路58によって交流電力を直流電力に変換し、この直流電力を発光モジュール36の発光素子42に供給し、発光素子42を発光させる。
【００３４】
発光時に発光素子42が発生する熱は、金属をベースとする基板41に効率よく熱伝導され、この基板41から発光モジュール取付板38に熱伝導されるとともに、発光モジュール取付板38に密着されている発光モジュール放熱板39に熱伝導され、発光モジュール取付板38の周辺部から筐体11に熱伝導されて、筐体11から外気中に放熱される。なお、発光モジュール放熱板39が筐体11に接触している場合には、発光モジュール放熱板39からも筐体11に熱伝導される。
【００３５】
このとき、発光モジュール取付板38に加えて発光モジュール放熱板39を用い、発光モジュール取付板38に発光モジュール放熱板39を密着させているため、発光素子42が発生する熱を吸収する熱容量が増大し、発光素子42が発生する熱を発光モジュール取付板38および発光モジュール放熱板39の全体に効率的に拡散させて、筐体11に熱伝導することができ、発光素子42が発生する熱の放熱性を向上できる。
【００３６】
さらに、電源回路58の動作時に電子部品63が発生する熱は、電源放熱板60に伝わり、この電源放熱板60から筐体11に伝わって、筐体11から外気中に放熱される。なお、電源放熱板60が筐体11に接触している場合には、電源放熱板60から筐体11に効率よく熱伝導される。
【００３７】
筐体11に組み込まれた発光モジュール放熱板39と電源放熱板60とは、互いに接触することなく、互いの間に隙間ｓがあけられているため、発光モジュール放熱板39の熱と電源放熱板60の熱とが互いに影響してしまうのを防止できる。
【００３８】
したがって、発光素子42が発生する熱の放熱性、および電源回路58が発生する熱の放熱性をそれぞれ向上できるため、照明装置10の高出力化に対応できる。
【００３９】
また、放熱性の向上のために、金属をベースとする基板41、金属製の発光モジュール取付板38、および金属製の発光モジュール放熱板39を用い、これらを金属製のねじ44で固定することから、絶縁性が懸念される。
【００４０】
そこで、発光モジュール取付板38の貫通孔38aの径を、基板41の取付孔41aおよび絶縁シート37の貫通孔37aの径よりも大きくしている。そのため、基板41から発光モジュール取付板38までの沿面距離を十分にとることができ、基板41と発光モジュール取付板38との間の絶縁性を確保することができる。
【００４１】
さらに、基板41とねじ44の頭部53との間に絶縁性を有するワッシャ54を介在するとともに、基板41および発光モジュール取付板38とねじ44のねじ部52との間にスペーサ55を介在するため、基板41とねじ44との間の絶縁性を確保することができる。
【００４２】
スペーサ55の軸方向の長さは、発光素子42が実装された基板41の一面から発光モジュール取付板38に接する発光モジュール放熱板39の一面までの距離よりも小さく設けられているため、ねじ44の締め付けによって、基板41、発光モジュール取付板38および発光モジュール放熱板39を密着させて、これらの間での良好な熱伝導性を確保することができる。
【００４３】
したがって、放熱性の向上のために、金属をベースとする基板41、金属製の発光モジュール取付板38、および金属製の発光モジュール放熱板39を用い、これらを金属製のねじ44で固定する構造であっても、絶縁性を確保することができる。
【００４４】
このように、本実施形態の照明装置10は、放熱性を向上させ、絶縁性も確保することができる。
【００４５】
また、放熱板39，60の幅方向の両側に縁部50，67が折り曲げられているため、放熱板39，60の強度を向上させ、歪みの発生を防止することができ、しかも、筐体11に放熱板39，60を組み込むことで、縁部50，67の外面が筐体11の内周面に接触した場合には、放熱板39，60から筐体11への放熱性を向上できる。
【００４６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４７】
10    照明装置
11    筐体
36    発光モジュール
38    発光モジュール取付板
38a   貫通孔
39    発光モジュール放熱板
41    基板
41a   取付孔
42    発光素子
44    ねじ
55    スペーサ
58    電源回路
60    電源放熱板
【図１】
2016143517.tif 000003
【図２】
2016143517.tif 000004
【図３】
2016143517.tif 000005
【図４】
2016143517.tif 000006
【図５】
2016143517.tif 000007