説明

回転灯

【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。

【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。

【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。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2008−71606(P2008−71606A)
【公開日】平成20年3月27日(2008.3.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−248848(P2006−248848)
【出願日】平成18年9月14日(2006.9.14)
【出願人】(391013999)アロー電子工業株式会社 (5)
【Fターム(参考)】