説明

リサイクル可能な照明装置

【課題】容易に解体でき、樹脂と金属に分別し、リサイクル処理により再利用可能な部品の割合が99%(重量)以上であるリサイクル可能な照明装置を提供する。
【解決手段】リサイクル可能な照明装置100は、筒状部材10と、LED20と、端子板40a,40bと、放熱手段(兼配線)41a,41bと、パイプ50と、エンドキャップ60a,60bとから構成されている。筒状部材10、パイプ50およびエンドキャップ60a,60bは、リサイクル可能な樹脂から成型され、端子板40a,40bおよび放熱手段(兼配線)41a,41bは金属から形成される。また、放熱手段41a,41bは、2つの半筒状部材10a,10bにより挟まれるように配置される。これにより、360度方向に照明できると共に、LEDを配置する配線基板が使用せず、解体して樹脂と金属に分別し、リサイクル処理が容易である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、発光ダイオード(LED)が光源として用いられたリサイクル可能な照明装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
現在、蛍光灯は広く使用されている。しかし、蛍光灯は使用後に廃棄された蛍光管から出る水銀が環境を汚染する問題があり、リサイクルが困難である。また、近年、より省エネルギーの照明装置が求められている。
【0003】
そのため、発光ダイオードを光源とする管状照明装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載された管状のLED照明装置1は、発光ダイオードを多数、アレイ状に並べたLEDアレイが用いられている。
【0004】
図4は、特許文献1に記載された従来のLED照明装置の構成例を示す図である。図4に示すように、管状のLED照明装置1は、金属または成形品で作られたレールの上部に透光性材料で作られたカバーで覆われている。カバーはレール上部の内側に巻き込んで装着され、レールと密着して装着される。管状のLED照明装置1の内部には、端子4を装着した口金基板3と、複数のLED基板5と、電源基板7とが管の長手方向に一平面状に装着されている。
【0005】
また、図4に示す管状のLED照明装置において、LED照明装置本体2の両端に端子4が装備され、電源基板7とLED6を直並列に装着した5枚のLED基板5とがコネクタ8により電気的に接続されている。
【0006】
また、電源基板6には電源回路が実装されている。LED基板5には多数のLED6が直並列に実装され、電源電圧に対応させる。また、口金基板3には送風器が実装されている。
【0007】
【特許文献1】特開2007−257928号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかし、上述した特許文献1の蛍光灯型LED照明装置は、LEDを配置する基板を用いるため、基板等のリサイクル処理が困難であり、リサイクル率が低いという問題点があった。
【0009】
また、特許文献1の蛍光灯型LED照明装置は、大量のLEDが使用されているため、コストが高く、リサイクルするために解体、分別処理も困難であるという欠点がある。
【0010】
また、基板のリサイクルにおいて、現状では基板にある金・銀・鉄・アルミ・ニッケル・タンタル等の貴金属を回収することのみであり、基板そのものが再利用できない。
【0011】
そこで、本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、容易に解体でき、樹脂と金属に分別し、リサイクル処理により再利用可能な部品の割合が99%(重量)以上であるリサイクル可能な照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明に係るリサイクル可能な照明装置は、透明または半透明のリサイクル可能な樹脂から成型され、2つの半筒状部材を組み立てて構成された筒状部材と、前記筒状部材の中に配置されたチップ型発光ダイオードからなる光源体と、前記光源体の端子をそれぞれ装着すると共に、該光源体への配線手段としての複数の金属製U字形端子板と、前記2つの半筒状部材により挟まれるように筒状部材の内部に配置され、金属線または金属パイプからなり、前記光源体からの熱を筒状部材に分散させる放熱手段と、前記筒状部材の外部に装着され、透明または半透明のリサイクル可能な樹脂から成型されたパイプと、前記パイプの両端に装着され、リサイクル可能な樹脂から成型されたエンドキャップとを備え、廃棄になった場合、解体して樹脂と金属に分別し、リサイクル処理により再利用可能な部品の割合が少なくとも99%(重量)であることを特徴とする。
【0013】
例えば、前記筒状部材は、内周面の長手方向に対して所定間隔を置いて幅方向に帯状とされ、先端が鋭角であるプリズム効果を有する多数の内面突部が列設されると共に、外周面には、内面突部と対応する位置に長手方向に対して所定間隔を置いて幅方向に帯状とされ、レンズ効果を有する多数の外面凸部または外面凹部が形成される。
【0014】
また例えば、ポリカーボネート、アクリル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレン、塩化ビニルのいずれかからなる。
【0015】
また例えば、前記金属製U字形端子板および放熱手段は、銅またはアルミニウムからなる。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、LEDを配置する配線基板が使用せず、かつ内部に電源回路を設けずに、解体して樹脂と金属に分別し、リサイクル処理が容易であり、かつリサイクル処理により再利用可能な部品の割合が99%(重量)以上になることができる。
【0017】
また、チップ型発光ダイオードを用いることで、ハイパワーで高い照度を実現でき、さらに発光ダイオードの数を削減することができると共に、リサイクルするために解体、分別処理が容易にできる。
【0018】
また、透明または半透明樹脂から成型され、2つの半筒状部材を組み立てて構成される筒状部材を用いることで、配線基板を使用せず、製作コストの削減を図ることができると共に、光は360度方向から照射することが可能となる。
【0019】
また、筒状部材は、内周面の長手方向に対して所定間隔を置いて幅方向に帯状とされ、先端が鋭角であるプリズム効果を有する多数の内面突部が列設されることで、輝度むらをなくし、照明領域をより均一に照明することができ、さらに効率よく取り出すことができる。また、筒状部材の外周面には、内面突部と対応する位置に長手方向に対して所定間隔を置いて幅方向に帯状とされ、レンズ効果を有する多数の外面凸部または外面凹部が形成されることで、拡光効果を向上することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態のリサイクル可能な照明装置について説明する。
【0021】
図1は、本発明の第1の実施の形態のリサイクル可能な照明装置100の構成を示す分解図である。図2は、リサイクル可能な照明装置100の構成を示す断面図である。
【0022】
図1、図2に示すように、リサイクル可能な照明装置100は、筒状部材10と、光源体としてのLED(発光ダイオード)20と、端子板40a,40bと、放熱手段(兼配線)41a,41bと、パイプ50と、エンドキャップ60a,60bとから構成されている。このリサイクル可能な照明装置100において、リサイクル可能な樹脂からなる筒状部材10、パイプ50、およびエンドキャップ60a,60bの割合が83%(重量)であり、金属からなる端子板40a,40bおよび放熱手段41a,41bの割合が16%(重量)であり、他にLED20、ハンダ等が1%(重量)未満である。
【0023】
筒状部材10は、透明または半透明樹脂から成型される2つの半筒状部材10a,10bより接着して構成される。接着は、接着剤を用いて、または超音波溶接を用いて行うことが考えられる。接着剤を使用する場合は、接着剤として、コニシ社製のシリル化ウレタン樹脂系接着剤を用いることで、樹脂の再生には影響がない。
【0024】
また、筒状部材10の内周面に先端が鋭角であるプリズム効果を有する複数の内面突部11が形成される。この内面突部11は、筒状部材10の長手方向に対して所定間隔をおき横方向に帯状とされ、筒状部材10と同一材料で一体に成型される。ここで、2つの半筒状部材10a,10bを同一金型で成型することで、コストを抑えることができる。
【0025】
また、突部11の間の底辺はレンズ効果を有する凹形の曲面12、例えば半円形に形成されている。これにより、突部11の間の底辺での光反射が少なくなり、光の外部への出射量が多くなる。また、突部11の間は所定距離を有するようになされている。突部11の間の距離は筒状部材10の直径に比例する。また、突部11の先端の角度θ(先端部が曲面状に形成される場合、突部11の両側辺より形成された角度)は、30度以下に、例えば17〜18度に形成されるのが望ましい。突部11の先端の角度θは、筒状部材10の直径に比例して設計される。この例においては、突部11の先端の角度θを18度とした。
【0026】
また、筒状部材10の外周面にレンズ効果を有する多数の外面凸部13が形成される。この外面凸部13は、内面突部11と対応する位置に長手方向に対して所定間隔を置いて幅方向に帯状とされ、筒状部材10と同一材料で一体に成型される。
【0027】
筒状部材10の一端に凹部15a,15bが設けられ、他端に凸部14a(図示せず),14bが設けられている。これらの凹部15a,15bおよび凸部14a,14bは、エンドキャップ60a,60bと嵌合することができると共に、複数の照明ユニットを連結して照明装置を構成する場合、他の照明ユニットと嵌合することができる。
【0028】
また、筒状部材10の材質は、リサイクル可能な樹脂で、例えば透明性、耐衝撃性、耐燃性に優れたポリカーボネートが望ましい。
【0029】
LED20は、光源体として、例えばチップ型発光ダイオードを用いられる。この例に場合、ハイパワーで高い照度を実現できるチップ型発光ダイオードが両端にそれぞれ1個の発光ダイオードが配置されている。
【0030】
リード線31a,31bは、リサイクル可能なビニール被覆金属線からなり、チップ型発光ダイオードへの電力供給用リード線である。
【0031】
端子板40a,40bは、銅等の金属製で、配線手段の一部として所定面積を有するU字形端子板である。端子板40a,40bの間には、LED20が設けられ、このLED20は、端子板40a,40bとそれぞれ電気的に接続される。端子板40a,40bの形状をU字形端子板にすることで、放熱効果を兼有することができる。なお、端子板40a,40bの底面部に複数の光通過用開口部を設ける。これにより、複数の照明ユニットを連結して照明装置を構成する場合、連結部の照度を向上することができる。
【0032】
放熱手段41a,41bは、銅等の金属製で、光源体20から放出された熱を拡散させると共に、電力を供給するための配線部材としても機能する。放熱手段41a,41bは、2つの半筒状部材10a,10bにより挟まれるように半筒状部材10a,10bの継ぎ目の内部の内面突部11の位置に配置される。放熱手段41a,41bはそれぞれ筒状部材10の両端に配置された端子板40a,40bにハンダ付けにより接続されており、端子板40a,40bを介して光源体20のプラス端子とマイナス端子に接続される。また、放熱手段41a,41bの一端がそれぞれリード線31a,31bに接続される。
【0033】
パイプ50は、筒状部材10の外部に装着され、透明または半透明のリサイクル可能な樹脂(例えば、ポリカーボネート等)から形成された円筒状ものである。このパイプ50に両端には、エンドキャップ60a,60bが装着される。エンドキャップ60a,60bも透明または半透明のリサイクル可能な樹脂(例えば、ポリカーボネート等)から形成されたものである。
【0034】
エンドキャップ60aには、リード線31a,31bを挿通するための穴が設けられ、また、嵌合部61a(図示せず),61bが設けられている。この嵌合部61a,61bは、筒状部材10の端部に設けられた凹部15a,15bに嵌合して位置決めすることができる。また、エンドキャップ60bには、嵌合部62a,62bが設けられている。この嵌合部62a,62bは、筒状部材10の他端部に設けられた凸部14a,14bに嵌合して位置決めすることができる。
【0035】
パイプ50およびエンドキャップ60a,60bにより、照明装置100を密封状態にすることができる。また、平滑の外表面を有する。
【0036】
図3は、リサイクル可能な照明装置100のリサイクル処理過程を示すフローチャートである。図3に示すように、リサイクル可能な照明装置100が廃棄された後に、ステップS1で、リサイクル可能な照明装置100に付いているリード線31a,31bを切断し回収する。回収したリード線31a,31bはリサイクル処理等により再利用可能である。
【0037】
次に、ステップS2で、リサイクル可能な照明装置100をプレスして破砕する。これにより、筒状部材10、パイプ50、およびエンドキャップ60a,60b等樹脂製部品が破砕され、端子板40a,40bおよび放熱手段41a,41b等金属部品と分離可能の状態にされる。
【0038】
次に、ステップS3で、筒状部材10、パイプ50、およびエンドキャップ60a,60b等樹脂製部品の廃材と端子板40a,40bおよび放熱手段41a,41b等金属部品の廃材とを分離させる。ここで、例えば振動法等を用いて樹脂と金属を分離させる。
【0039】
次に、ステップS4で、筒状部材10、パイプ50、およびエンドキャップ60a,60b等樹脂製部品の廃材を回収する。同時に、ステップS5で、端子板40a,40bおよび放熱手段41a,41b等金属部品の廃材を回収する。
【0040】
次に、ステップS6で、筒状部材10、パイプ50、およびエンドキャップ60a,60b等樹脂製部品の廃材を樹脂材料に再生する。一方、ステップS7で、端子板40a,40bおよび放熱手段41a,41b等金属部品の廃材を金属材料に再生する。再生後の樹脂材料、金属材料は、再利用可能である。これにより、リサイクル可能な照明装置100より、83%(重量)のポリカーボネート樹脂と16%(重量)の金属(銅)が回収、再生される。
【0041】
このように本実施の形態においては、リサイクル可能な照明装置100は、筒状部材10と、LED20と、端子板40a,40bと、放熱手段(兼配線)41a,41bと、パイプ50と、エンドキャップ60a,60bとから構成されている。筒状部材10は、内周面の長手方向に対して所定間隔を置いて幅方向に帯状とされ、先端が鋭角であるプリズム効果を有する多数の内面突部11が列設されると共に、外周面において内面突部11と対応する位置に長手方向に対して所定間隔を置いて幅方向に帯状とされ、レンズ効果を有する多数の外面凸部13が形成される。
【0042】
これにより、LEDを配置する配線基板が使用せず、かつ内部に電源回路を設けずに、解体して樹脂と金属に分別し、リサイクル処理が容易であり、かつリサイクル処理により再利用可能な部品の割合が99%(重量)以上になることができる。
【0043】
また、チップ型LEDを用いることで、ハイパワーで高い照度を実現でき、さらにLEDの数を削減することができると共に、リサイクルするために解体、分別処理が容易にできる。
【0044】
また、透明または半透明樹脂から成型され、2つの半筒状部材10a,10bを組み立てて構成される筒状部材10を用いることで、配線基板を使用せず、製作コストの削減を図ることができると共に、光は360度方向から照射することが可能となる。
【0045】
また、筒状部材10は、内周面の長手方向に対して所定間隔を置いて幅方向に帯状とされ、先端が鋭角であるプリズム効果を有する多数の内面突部が列設されることで、輝度むらをなくし、照明領域をより均一に照明することができ、さらに効率よく取り出すことができる。また、筒状部材10の外周面には、内面突部と対応する位置に長手方向に対して所定間隔を置いて幅方向に帯状とされ、レンズ効果を有する多数の外面凸部または外面凹部が形成されることで、拡光効果を向上することが可能となる。
【0046】
なお、上述した実施の形態においては、筒状部材10が円筒状に形成されるものについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、楕円形断面を有する筒状に、または、長方形断面を有する筒状にしてもよい。この場合、楕円形断面または長方形断面の短軸方向の幅が小さいため、光の出射効率がよい。また、筒状部材と同じ断面形状の手摺り本体を用いることが望ましい。
【0047】
また、上述した実施の形態において、筒状部材10の外周面において内面突部11と対応する位置に長手方向に対して所定間隔を置いて幅方向に帯状とされ、レンズ効果を有する多数の外面凸部13が形成される場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、筒状部材10の外周面に、プリズムパターンを加工するようにしてもよい。
【0048】
また、筒状部材10の外周面にレンズ効果を有する多数の外面凹部を形成するようにしてもよい。例えば、外面凹部は内面突部11と対応する位置に長手方向に対して所定間隔を置いて幅方向に帯状とされる。
【0049】
また、上述した実施の形態において、筒状部材10の内面突部11は、先端の角度θが30度以下の三角形のものについて説明したが、これに限定されるものではない。三角形の上部が曲面にしたもの、または三角形の上部をカットされたものもこの発明に適用できる。また、上記以外のプリズム効果を有する形状にしてもよい。
【0050】
また、上述した実施の形態において、筒状部材10の両端に光源体としてLED20が配置されている場合について説明したが、これに限定されるものではない。長尺の筒状部材10の場合、筒状部材10の両端および内部の複数位置にLED20を配置するようにしてもよい。
【0051】
また、上述した実施の形態において、内部の放熱手段として2本の金属線41a,41bを用いたが、これに限定されるものではない。例えば、4本または6本の金属線または金属パイプを用いてもよい。
【0052】
また、リサイクル可能な樹脂として、アクリル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレン、塩化ビニル等樹脂を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0053】
この発明は、発光ダイオード(LED)が光源として用いられた照明装置に利用することができると共に、LED照明装置のリサイクル率を向上する目的に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【0054】
【図1】本発明の実施の形態のリサイクル可能な照明装置100の構成を示す分解図である。
【図2】リサイクル可能な照明装置100の構成を示す断面図である。
【図3】リサイクル可能な照明装置100のリサイクル処理過程を示すフローチャートである。
【図4】従来のLED照明装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【0055】
1 管状のLED照明装置
2 LED照明装置
3 口金基板
4 端子
5 LED基板
6 LED
7 電源基板
8 コネクタ
10 筒状部材
10a,10b 半筒状部材
11 内面突部
12 底辺
13 外面凸部
14a,14b 凸部
15a,15b 凹部
20 LED
31a,31b リード線
40a,40b 端子板
41a,41b 放熱手段
60a,60b エンドキャップ
61a,61b 嵌合部
62a,62b 嵌合部
100 リサイクル可能な照明装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
透明または半透明のリサイクル可能な樹脂から成型され、2つの半筒状部材を組み立てて構成された筒状部材と、
前記筒状部材の中に配置されたチップ型発光ダイオードからなる光源体と、
前記光源体の端子をそれぞれ装着すると共に、該光源体への配線手段としての複数の金属製U字形端子板と、
前記2つの半筒状部材により挟まれるように筒状部材の内部に配置され、金属線または金属パイプからなり、前記光源体からの熱を筒状部材に分散させる放熱手段と、
前記筒状部材の外部に装着され、透明または半透明のリサイクル可能な樹脂から成型されたパイプと、
前記パイプの両端に装着され、リサイクル可能な樹脂から成型されたエンドキャップとを備え、
廃棄になった場合、解体して樹脂と金属に分別し、リサイクル処理により再利用可能な部品の割合が少なくとも99%(重量)であることを特徴とするリサイクル可能な照明装置。
【請求項2】
前記筒状部材は、内周面の長手方向に対して所定間隔を置いて幅方向に帯状とされ、先端が鋭角であるプリズム効果を有する多数の内面突部が列設されると共に、外周面には、内面突部と対応する位置に長手方向に対して所定間隔を置いて幅方向に帯状とされ、レンズ効果を有する多数の外面凸部または外面凹部が形成されることを特徴とする請求項1に記載のリサイクル可能な照明装置。
【請求項3】
リサイクル可能な樹脂は、ポリカーボネート、アクリル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレン、塩化ビニルのいずれかからなることを特徴とする請求項1または2に記載のリサイクル可能な照明装置。
【請求項4】
前記金属製U字形端子板および放熱手段は、銅またはアルミニウムからなる請求項1乃至3のいずれかに記載のリサイクル可能な照明装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2010−129228(P2010−129228A)
【公開日】平成22年6月10日(2010.6.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−300096(P2008−300096)
【出願日】平成20年11月25日(2008.11.25)
【出願人】(506419364)株式会社 近藤工芸 (9)
【Fターム(参考)】