JP2010129178A - 液冷式ｌｅｄ照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤ光源の消灯時における配管や循環ポンプの一時的な温度上昇を防いで高い信頼性を確保することができる液冷式ＬＥＤ照明装置を提供すること。
【解決手段】ＬＥＤ光源１０と、
受熱ジャケット、放熱ラジエータ、循環ポンプ、リザーブタンク及びファンを備えた液冷システム３と、
前記ＬＥＤ光源１０に電力を供給するＬＥＤ光源駆動用電源２８と、
前記液冷システム３に電力を供給する液冷システム駆動用電源３０と、
を含んで構成される液冷式ＬＥＤ照明装置において、
前記ＬＥＤ光源駆動用電源２８による前記ＬＥＤ光源１０への電力供給が停止した後においても前記液冷システム駆動用電源３０から前記液冷システム３への電力供給を一定時間だけ継続するタイマー回路（制御手段）２９を設ける。
【選択図】図５

Description

本発明は、ＬＥＤ光源を液冷システムによって冷却する方式を採用した液冷式ＬＥＤ照明装置に関するものである。

近年、車両用前照灯や屋外照明灯等の照明装置としては、キセノンランプやナトリウムランプ等の大光量ランプを光源とするものから、長寿命で低消費電力のＬＥＤを光源とするものへの置き換えが進んでおり、ＬＥＤを光源とするＬＥＤ照明装置に対しては更なる高出力化が望まれている。

ところで、現在普及しているキセノンランプは２００Ｗ〜２０００Ｗ程度の出力のものが多く、これに代わるＬＥＤ照明装置への投入電力も増加していく傾向にあり、最近では１つのＬＥＤ照明装置への投入電力が２００Ｗを超えるものも開発されてきている。

こうようなＬＥＤ照明装置の大電力化に伴ってＬＥＤ光源の発熱量も増加するため、温度によって寿命や出力が変化するＬＥＤ光源においては、温度をより低く安定して駆動するための冷却構造が重要な開発課題となっている。その冷却構造として例えば特許文献１には、ＬＥＤ実装基板を金属製の放熱固定板に金属製の放熱カバーによって押圧固定するとともに、該ＬＥＤ実装基板が固定された放熱固定板を透光性カバーと樹脂ケースによって形成された密閉空間内に配置し、放熱固定板には複数の放熱フィンを形成する構成が提案されている。この構成では、ＬＥＤ光源で発生した熱は、ＬＥＤ実装基板を介して放熱固定板に伝導されるとともに、放熱カバーを介して放熱固定板に伝導され、この放熱固定板に伝導された熱は放熱フィンから樹脂ケースを経て大気中に放散されるためにＬＥＤ光源が冷却される。

ところが、上記のような自然冷却放熱構造では高い冷却効果を期待することができず、更なる高出力化に対応するには限界がある。

そこで、閉ループの循環経路で冷却液を循環させてＬＥＤ光源を冷却する液冷システムが提案されている（例えば、特許文献２参照）。この液冷システムは、受熱ジャケット、放熱ラジエータ、循環ポンプ、リザーブタンク及びファンを備え、循環ポンプによって冷却液を循環経路を循環させ、ＬＥＤ光源で発生した熱を受熱ジャケットにおいて冷却液によって受熱し、受熱して温度の上昇した冷却液を放熱ラジエータにおける外気との熱交換によって冷却するという動作を繰り返すことによってＬＥＤ光源を液冷するシステムである。

ここで、上記液冷システムを備えた液冷式ＬＥＤ照明装置の基本構成と点灯時及び消灯時の制御フローを図１５〜図１７に基づいて説明する。

図１５は従来の液冷式ＬＥＤ照明装置の電力供給系の基本構成を示すブロック図であり、商用電源等の電源入力（主電源）１２６にはＬＥＤ点灯用ＳＷ１２７が接続され、このＬＥＤ点灯用ＳＷ１２７には、ＬＥＤ光源１１０に電力を供給するためのＬＥＤ光源駆動用電源１２８と、冷却システムのファン（ＦＡＮ）や循環ポンプに電力を供給するための液冷システム駆動用電源１３０が並列に接続されている。

図１６は液冷式ＬＥＤ照明装置の点灯時の制御フローを示すフローチャートであり、同図に示すように主電源１２６が入力され（ステップＳ４１）、ＬＥＤ点灯用ＳＷ１２７がＯＮされると（ステップＳ４２）、ＬＥＤ光源駆動用電源１２８と液冷システム駆動用電源１３０が同時にＯＮされ（ステップＳ４３，Ｓ４４）、ＬＥＤ光源１１０が点灯するとともに（ステップＳ４５）、液冷システムが駆動されてＬＥＤ光源１１０が冷却される。

又、図１７は液冷式ＬＥＤ照明装置の消灯時の制御フローを示すフローチャートであり、同図に示すようにＬＥＤ点灯用ＳＷ１２７がＯＦＦされると（ステップＳ５１）、ＬＥＤ光源駆動用電源１２８がＯＦＦされてＬＥＤ光源が消灯されるとともに（ステップＳ５２）、液冷システム駆動用電源１３０がＯＦＦされて液冷システムのファン（ＦＡＮ）と循環ポンプが停止され（ステップＳ５３）、液冷式ＬＥＤ照明システムが全停止される（ステップＳ５４）。
特開２００２−２９９７００号公報 特開２００６−０４７９１４号公報

ところが、従来の液冷式ＬＥＤ照明装置においては、図１７のフローチャートに示すように、ＬＥＤ点灯用ＳＷ１２７をＯＦＦすると同時に液冷システム駆動用電源１３０もＯＦＦされて液冷システムのファンと循環ポンプが停止されるため、冷却液が受熱した熱の外気への放熱性が著しく低下するとともに、冷却液の循環が停止して受熱ジャケットから先の伝熱が遮断されて断熱状態となってしまう。

液冷式ＬＥＤ照明装置には、ＬＥＤ光源の温度が１５０℃以下となるような放熱性能が要求され、例えば外気温度が２０℃程度と考えると、通常動作時には受熱ジャケットやその内部の冷却液の温度はＬＥＤ光源の温度と外気温度の中間程度となるために最高で８５℃程度となる。

従って、前述のようにＬＥＤ光源の消灯と同時に液冷システムを停止したために受熱ジャケットが断熱状態となった場合には、ＬＥＤ光源や受熱ジャケットに蓄積された熱が放熱ラジエータで放熱できなくなり、ＬＥＤ光源の温度上昇はないものの、受熱ジャケットやその内部の冷却液の温度が一時的に上昇し、その熱が配管内の液体を伝わって循環ポンプやゴムホースの温度上昇を招いてしまう。

ここで、従来の液冷式ＬＥＤ照明装置の各部位（ＬＥＤ光源、受熱ジャケット、循環ポンプ及び放熱ラジエータ）の点灯時と消灯直後の温度（外気温度２５℃）を測定した結果を表１に示す。

例えば、ゴムホースは一時的に１１０℃程度まで上昇し、その耐熱温度を超えてしまうために装置の信頼性が低下する要因となっていた。又、冷却液が高温となると、その体積が膨張するためにゴムホースの冷却液通過量が増大し、リザーブタンクを大型化する必要がある等の問題があった。

循環ポンプについても、その寿命が温度によって大きく影響されることが知られているが、前述のようにＬＥＤ光源の消灯と同時に液冷システムが停止すると循環ポンプの温度も一時的に１００℃程度まで上昇するため、このことも装置の信頼性を低下される要因となっていた。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、ＬＥＤ光源の消灯時における配管や循環ポンプの一時的な温度上昇を防いで高い信頼性を確保することができる液冷式ＬＥＤ照明装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、
ＬＥＤ光源と、
受熱ジャケット、放熱ラジエータ、循環ポンプ、リザーブタンク及びファンを備えた液冷システムと、
前記ＬＥＤ光源に電力を供給するＬＥＤ光源駆動用電源と、
前記液冷システムに電力を供給する液冷システム駆動用電源と、
を含んで構成される液冷式ＬＥＤ照明装置において、
前記ＬＥＤ光源駆動用電源による前記ＬＥＤ光源への電力供給が停止した後においても前記液冷システム駆動用電源から前記液冷システムへの電力供給を一定時間だけ継続する制御手段を設けたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記制御手段は、ＬＥＤ点灯用ＳＷからのＯＦＦ信号によって動作するタイマー回路を備えており、該タイマー回路からの出力信号に応じて前記液冷システムへの電力供給を一定時間だけ継続することを特徴とする請求項１記載の液冷式ＬＥＤ照明装置。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記制御手段は、前記ＬＥＤ光源、前記受熱ジャケット又は該受熱ジャケットに接する金属ベースの何れかに固定された温度検出素子を含む温度制御回路を備えており、該温度制御回路からの出力信号に応じて前記液冷システムへの電力供給を一定時間だけ継続することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記制御手段は、前記ＬＥＤ光源駆動用電源による前記ＬＥＤ光源への電力供給が停止した後に前記温度検出素子によって検出される温度が所定の閾値以上である場合には、その温度が閾値以下となるまで前記液冷システムへの電力供給を継続することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項３又は４記載の発明において、前記制御手段は、前記ＬＥＤ光源駆動用電源による前記ＬＥＤ光源への電力供給を開始したときに前記温度検出素子によって検出される温度が所定の閾値以下である場合には、その温度が閾値以上となるまで前記液冷システムへの電力供給を行わないことを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項３〜５の何れかに記載の発明において、前記温度検出素子は、サーミスタ又は温度検出ＩＣであることを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項１〜６の何れかに記載の発明において、前記液冷システム駆動用電源から前記液冷システムへの電力供給が遮断されて該液冷システムが停止すると点灯するパイロットランプを設けたことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、ＬＥＤ光源駆動用電源によるＬＥＤ光源への電力供給が停止して該ＬＥＤ光源を消灯した後においても、液冷システム駆動用電源から液冷システムへの電力供給を一定時間だけ継続してファンや循環ポンプを引き続き駆動するようにしたため、ゴムホース等の配管や循環ポンプの一時的な温度上昇が防がれ、当該液冷式ＬＥＤ照明装置の信頼性が高められる。

請求項２記載の発明によれば、ＬＥＤ光源を消灯した後においても、タイマー回路によって設定された時間だけ液冷システムのファンや循環ポンプが引き続き駆動されるため、ゴムホース等の配管や循環ポンプの一時的な温度上昇が防がれて当該液冷式ＬＥＤ照明装置に高い信頼性が確保される。

請求項３及び４記載の発明によれば、ＬＥＤ光源を消灯した後に温度検出素子によって検出される温度が所定の閾値以上である場合には、その温度が閾値以下となるまで液冷システムへの電力供給を継続してファンや循環ポンプを引き続き駆動するようにしたため、ゴムホース等の配管や循環ポンプを設定温度まで確実に下げることができる。

請求項５記載の発明によれば、ＬＥＤ電源を点灯したときに温度検出素子によって検出される温度が所定の閾値以下である寒冷時には、その温度が閾値以上となるまで液冷システムへの電力供給を遮断して冷却を行わないようにしたため、当該液冷式ＬＥＤ照明装置全体を必要な動作温度まで迅速に高めることができる。

請求項６記載の発明によれば、サーミスタや温度検出ＩＣによってＬＥＤ光源、受熱ジャケット又は該受熱ジャケットに接する金属ベースの何れかの温度を正確に検出して液冷システムを適正に制御することができる。

請求項７記載の発明によれば、ＬＥＤ光源を消灯した後に液冷システムが所定時間だけ引き続き駆動され、その後、液冷システムへの電力供給が遮断されて該液冷システムが停止すると、そのことがパイロットランプの点灯によって報知されるため、それを確認してから主電源ＳＷをＯＦＦすることができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

先ず、本発明に係る液冷式ＬＥＤ照明装置の基本構成を図１〜図４に基づいて説明する。

図１は本発明に係る液冷式ＬＥＤ照明装置の内部構造を示す斜視図、図２は同液冷式ＬＥＤ照明装置の灯体部の分解斜視図、図３は同灯体部の平断面図、図４は同液冷式ＬＥＤ照明装置の液冷システムの基本構成図である。

本発明に係る液冷式ＬＥＤ照明装置１は、図１に示すように、灯体部２に液冷システム３を組み込んで構成されており、これらの全体は不図示の樹脂製ケースによって覆われている。

先ず、上記灯体部２の構成を図２及び図３に基づいて説明すると、該灯体部２においては、光照射方向とは反対方向（図の上方）に向かってカバーレンズ４、ＬＥＤ光源モジュール５、金属ベース６、受熱ジャケット７、駆動回路ボックス８及びハウジング９が順次配置されており、ＬＥＤ光源モジュール５、金属ベースプレート６、受熱ジャケット７及び駆動回路ボックス８は、カバーレンズ４とハウジング９によって形成される空間内に収容されている。

前記ＬＥＤ光源モジュール５は、計９個設けられており、それぞれはＬＥＤ光源１０とコネクタ１１を基板１２に実装して構成されている。そして、各ＬＥＤ光源モジュール５は、図３に示すように、銅やアルミニウム等の熱伝導率の高い金属から成る前記金属ベース６に絶縁性熱伝導シート１３を介して取り付けられている。

そして、９個のＬＥＤ光源モジュール５は、図２に示すように、縦横３列のマトリックス状に配置されており、前記カバーレンズ４の各ＬＥＤ光源モジュール５に対応する位置にはレンズカット部４ａがそれぞれ形成されている。

又、金属ベース６のＬＥＤ光源モジュール５が取り付けられた側とは反対側の面には前記受熱ジャケット７が取り付けられており、金属ベース６と受熱ジャケット７は互いに面接触している。ここで、受熱ジャケット７は、中空の矩形板状に成形されており、図３に示すように、その内部には冷却液（不凍液）の通路となる中空部Ｓが形成されるとともに、外気との熱交換によって冷却された冷却液が流入する流入口７ａと当該受熱ジャケット７において受熱した冷却液を排出する排出口７ｂが設けられている（図２参照）。

更に、受熱ジャケット７の金属ベースプレート６が取り付けられた側とは反対側の面には前記駆動回路ボックス８が取り付けられており、図示しないが、この駆動回路ボックス８内にはＬＥＤ光源１０を駆動するための定電流電源回路を含む電子部品や回路部品が収容されている。

前記ハウジング９には、図２に示すように、これには配管連結用のジョイント１４，１５が取り付けられており、一方のジョイント１４には、受熱ジャケット７の流入口７ａに連結された配管（ゴムホース）１６が接続され、他方のジョイント１５には、受熱ジャケット７の排出口７ｂに連結された配管（ゴムホース）１７が連結されている。

次に、前記液冷システム３の構成を図１及び図４に基づいて説明する。

液冷システム３は、熱交換器である前記受熱ジャケット７と、該受熱ジャケット７において受熱して温度が高くなった冷却液を外気との熱交換によって冷却する放熱ラジエータ１８と、該放熱ラジエータ１８に冷却風を供給するファン１９と、冷却液を閉ループ内で循環させる循環ポンプ２０及び冷却液を貯留するリザーブタンク２１を備えており、ファン１９は放熱ラジエータ１８と対向する位置に配置されている。

そして、放熱ジャケット７の排出口７ｂに配管１７（図２参照）を介して連結されたジョイント１５から延びる配管（ゴムホース）２２は、放熱ラジエータ１８の流入口１８ａに連結されており、放熱ラジエータ１８の排出口１８ｂから延びる配管（ゴムホース）２３は、リザーブタンク２１の流入口２１ａに連結されている。そして、リザーブタンク２１の排出口２１ｂから延びる配管（ゴムホース）２４は、循環ポンプ２０の吸入口２０ａに連結され、循環ポンプ２０の吐出口２０ｂから延びる配管（ゴムホース）２５は、受熱ジャケット７の流入口７ａに配管１６（図２参照）を介して連結されたジョイント１４に連結されている。このようにして受熱ジャケット７、放熱ラジエータ１８、リザーブタンク２１及び循環ポンプ２０は配管２２〜２５（１６，１７）によって連結されて開ループを成す循環経路が形成されており、その循環経路を冷却液が循環することによって所要の冷却作用がなされる。

即ち、循環ポンプ２０によって循環経路を循環する冷却液は、受熱ジャケット７においてＬＥＤ光源１０において発生する熱を受熱してＬＥＤ光源１０を冷却し、受熱して温度の高くなった冷却液は、配管２２を通って放熱ラジエータ１８へと導入される。放熱ラジエータ１８においては、ファン１９によって供給される冷却風によって冷却液の熱が外部に放熱されて該冷却液が冷却され、温度の下がった冷却液は、配管２３を通ってリザーブタンク２１に貯留され、リザーブタンク２１から配管２４を通って循環ポンプ２０へと送られ、該循環ポンプ２０によって昇圧された後に配管２５を通って受熱ジャケット７へと導入されてＬＥＤ光源１０の冷却に供される。そして、以上の作用（冷却サイクル）が連続的に繰り返されてＬＥＤ光源１０が冷却され、その温度上昇が抑えられる。

而して、本発明は、以上のように構成された液冷式ＬＥＤ照明装置１において、ＬＥＤ光源１０を消灯した後においても液冷システム３の駆動を一定時間だけ継続する制御手段を設けたことを特徴とする。以下、制御手段による液冷システム３の制御についての実施の形態を説明する。

＜実施の形態１＞
図５は本発明の実施の形態１に係る液冷式ＬＥＤ照明装置の電力供給系の基本構成を示すブロック図であり、同図に示すように、商用電源等の電源入力（主電源）２６にはＬＥＤ点灯用ＳＷ２７が接続され、このＬＥＤ点灯用ＳＷ２７には、ＬＥＤ光源１０に電力を供給するためのＬＥＤ光源駆動用電源２８と、当該ＬＥＤ点灯用ＳＷ２７からの信号によって動作するタイマー回路２９が接続されている。

又、前記電源入力（主電源）２６には、冷却システム３のファン（ＦＡＮ）１９や循環ポンプ２０に電力を供給するための液冷システム駆動用電源３０が並列に接続されている。そして、液冷システム駆動用電源３０には前記タイマー回路２９が接続されている。尚、図５に破線にて示すように、電源入力（主電源）２６と液冷システム駆動用電源３０との間に液冷システム用ＳＷ３１を設け、この液冷システム用ＳＷ３１にタイマー回路２９を接続しても良い。又、図６に示すように、図５に示す構成において電源入力（主電源）２６の後に主電源ＳＷ３２を設けても良く、或いは図７に示すように、ＬＥＤ点灯用ＳＷ２７を独立に設け、このＬＥＤ点灯用ＳＷ２７からのＯＦＦ信号によってタイマー回路２９を動作させるようにして良い。

而して、本実施の形態は、ＬＥＤ点灯用ＳＷ２７をＯＦＦしてＬＥＤ光源駆動用電源２８によるＬＥＤ光源１０への電力供給を停止してＬＥＤ光源１０が消灯した後においても、タイマー回路２９がＬＥＤ点灯用ＳＷ２７からのＯＦＦ信号を受けて動作し、液冷システム駆動用電源３０から液冷システム３への電力供給を設定時間だけ継続してファン（ＦＡＮ）１９と循環ポンプ２０を引き続き駆動することを特徴とする。

先ず、点灯時の制御フローを図８に示すフローチャートに従って以下に説明する。

主電源２６が入力されると（ステップＳ１）、液冷システム駆動用電源３０がＯＮされてファン１９と循環ポンプ２０が作動し（ステップＳ２）、図４に示す循環回路を冷却液が循環して前述のようにＬＥＤ光源１０を冷却する。その後、ＬＥＤ点灯用ＳＷ２７がＯＮされると（ステップＳ３）、ＬＥＤ光源駆動用電源２８がＯＮしてＬＥＤ光源１０に電力が供給され（ステップＳ４）、ＬＥＤ光源１０が点灯する（ステップＳ５）。

次に、消灯時の制御フローを図９に示すフローチャートに基づいて説明すると、ＬＥＤ点灯用ＳＷ２７がＯＦＦされると（ステップＳ１１）、ＬＥＤ光源駆動用電源２８がＯＦＦされ（ステップＳ１２）、ＬＥＤ光源１０への電力供給が遮断されて該ＬＥＤ光源１０が消灯するとともに、ＬＥＤ点灯用ＳＷ２７のＯＦＦ信号がタイマー回路２９に送信されて該タイマー回路２９が動作し、ＬＥＤ点灯ＳＷ２７がＯＦＦされて所定の設定時間が経過したか否かが判断される（ステップＳ１３）。

ＬＥＤ点灯ＳＷ２７がＯＦＦされてから所定の設定時間が経過するまでの間（ステップＳ１３での判断結果がＮＯである場合）は液冷システム駆動用電源３０から液冷システム３への電力供給が継続され、該液冷システム３は引き続き駆動されてＬＥＤ光源１０が冷却され続ける。そして、ＬＥＤ点灯ＳＷ２７がＯＦＦされてから所定の設定時間が経過すると（ステップＳ１３での判断結果がＹＥＳである場合）、液冷システム駆動用電源３０がＯＦＦされてファン１９と循環ポンプ２０の運転が停止し（ステップＳ１４）、液冷システム３での冷却液の循環も停止する。すると、不図示のパイロットランプが点灯し（ステップＳ１５）、液冷システム３が停止したことがパイロットランプの点灯によって報知されるため、それを確認してから例えば図６及び図７に示す主電源ＳＷ３２をＯＦＦして当該液冷式ＬＥＤ照明装置１を全停止することができる（ステップＳ１６）。

以上のように、本実施の形態では、ＬＥＤ光源駆動用電源２８によるＬＥＤ光源１０への電力供給が停止して該ＬＥＤ光源１０を消灯した後においても、タイマー回路２９によって液冷システム駆動用電源３０から液冷システム３への電力供給を一定時間だけ継続してファン１９や循環ポンプ２０を引き続いて駆動するようにしたため、ゴムホースから成る配管１６，１７，２２〜２５や循環ポンプ２０の一時的な温度上昇が防がれ、当該液冷式ＬＥＤ照明装置１の信頼性が高められる。

ここで、本実施の形態に係る液冷式ＬＥＤ照明装置１の各部位（ＬＥＤ光源１０、受熱ジャケット７、循環ポンプ２０及び放熱ラジエータ１８）の点灯時と消灯直後の温度（外気温度２５℃）を測定した結果を表２に示す。

表２に示す結果を表１に示した従来の温度測定結果と比較することによって明らかなように、本実施の形態に係る液冷式ＬＥＤ照明装置１によれば、消灯直後の各部位の温度上昇を抑えることができる。

＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２について説明する。

図１０〜図１２は本発明の実施の形態２に係る液冷式ＬＥＤ照明装置の電力供給系の基本構成を示すブロック図であり、これらの図に示される電力供給系は図５〜図７に示すタイマー回路２９を温度制御回路３３に置き換えることによって構成されている。

上記温度制御回路３３は、ＬＥＤ光源１０、受熱ジャケット７又は該受熱ジャケット７に接する金属プレート６の何れかに固定された不図示の温度検出素子を備えており、該温度検出素子からの検出信号に応じて液冷システム３への電力供給を一定時間だけ継続する。ここで、温度検出素子にはサーミスタ又は温度検出ＩＣが使用されている。

而して、本実施の形態に係る液冷式ＬＥＤ照明装置１の寒冷下以外の通常の点灯時の制御フローは前記実施の形態１のそれ（図８参照）と同じであるため、これについての説明は省略する。

従って、ここでは消灯時と寒冷下での点灯時の制御フローを図１３と図１４に基づいてそれぞれ説明する。

図１３に示すように、消灯時にＬＥＤ点灯用ＳＷ２７がＯＦＦされると（ステップＳ２１）、ＬＥＤ光源駆動用電源２８がＯＦＦされ（ステップＳ２２）、ＬＥＤ光源１０への電力供給が遮断されて該ＬＥＤ光源１０が消灯するとともに、ＬＥＤ点灯用ＳＷ２７のＯＦＦ信号が温度制御回路３３に送信されて該温度制御回路３３が動作し、温度検出素子によって検出される温度が所定の閾値以下であるか否かが判断される（ステップＳ２３）。

温度検出素子によって検出される温度が閾値よりも高い間（ステップＳ２３での判断結果がＮＯである場合）は液冷システム駆動用電源３０から液冷システム３への電力供給が継続され、該液冷システム３は引き続き駆動されてＬＥＤ光源１０が冷却され続ける。そして、温度検出素子によって検出される温度が閾値以下に下がると（ステップＳ２３での判断結果がＹＥＳである場合）、液冷システム駆動用電源３０がＯＦＦされてファン１９と循環ポンプ２０の運転が停止し（ステップＳ２４）、液冷システム３での冷却液の循環も停止する。すると、不図示のパイロットランプが点灯し（ステップＳ２５）、液冷システム３が停止したことがパイロットランプの点灯によって報知されるため、それを確認してから例えば図１１及び図１２に示す主電源ＳＷ３２をＯＦＦして当該液冷式ＬＥＤ照明装置１を全停止することができる（ステップＳ２６）。

以上のように、本実施の形態では、ＬＥＤ光源駆動用電源２８によるＬＥＤ光源１０への電力供給が停止して該ＬＥＤ光源１０を消灯した後においても、温度検出素子によって検出される温度が閾値以下に下がるまでの間は液冷システム駆動用電源３０から液冷システム３への電力供給をそのまま継続してファン１９や循環ポンプ２０を引き続いて駆動するようにしたため、ゴムホース空成る配管１６，１７，２２〜２５や循環ポンプの一時的な温度上昇が防がれ、当該液冷式ＬＥＤ照明装置の信頼性が高められる。

次に、寒冷下での点灯時の制御フローを図１４に基づいて説明する。

外気温度が低い寒冷下でＬＥＤ光源１０を点灯する場合、主電源が入力され（ステップＳ３１）、ＬＥＤ点灯用ＳＷ２７がＯＮされると（ステップＳ３２）、ＬＥＤ光源駆動用電源２８がＯＮしてＬＥＤ光源１０に電力が供給され（ステップＳ３３）、ＬＥＤ光源１０が点灯する（ステップＳ３４）。

又、同時に温度検出素子によって検出される温度が所定の閾値以上であるか否かが判断され（ステップＳ３５）、その温度が閾値よりも低い間（ステップＳ３５での判断結果がＮＯである場合）は液冷システム駆動用電源３０のＯＦＦ状態が維持され、液冷システム３への電力供給がなされず（ステップＳ３６）、該液冷システム３は駆動されない。そして、温度検出素子によって検出される温度が閾値以上に上がると（ステップＳ３５での判断結果がＹＥＳである場合）、液冷システム駆動用電源３０がＯＮされてファン１９と循環ポンプ２０が駆動され（ステップＳ３７）、液冷システム３での冷却液の循環が開始されて所要の冷却作用がなされる。尚、この場合も、ＬＥＤ光源１０を消灯するときの制御は図１３に示すフローに従ってなされる。

以上のように、本実施の形態では、ＬＥＤ電源１０を点灯したときに温度検出素子によって検出される温度が所定の閾値以下である寒冷時には、その温度が閾値以上となるまで液冷システム３への電力供給を遮断して冷却を行わないようにしたため、当該液冷式ＬＥＤ照明装置１の全体を必要な動作温度まで迅速に高めることができる。

本発明に係る液冷式ＬＥＤ照明装置は、街路灯、庭園灯、各種競技場照明灯等の屋外照明用として利用することができる。

本発明に係る液冷式ＬＥＤ照明装置の内部構造を示す斜視図である。 本発明に係る液冷式ＬＥＤ照明装置の灯体部の分解斜視図である。 本発明に係る液冷式ＬＥＤ照明装置の灯体部の平断面図である。 本発明に係る液冷式ＬＥＤ照明装置の液冷システムの基本構成図である。 本発明の実施の形態１に係る液冷式ＬＥＤ照明装置の電力供給系の基本構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る液冷式ＬＥＤ照明装置の電力供給系の変形例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る液冷式ＬＥＤ照明装置の電力供給系の変形例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る液冷式ＬＥＤ照明装置の点灯時の制御フローを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係る液冷式ＬＥＤ照明装置の消灯時の制御フローを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る液冷式ＬＥＤ照明装置の電力供給系の基本構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２に係る液冷式ＬＥＤ照明装置の電力供給系の変形例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２に係る液冷式ＬＥＤ照明装置の電力供給系の変形例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２に係る液冷式ＬＥＤ照明装置の消灯時の制御フローを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る液冷式ＬＥＤ照明装置の寒冷下での点灯時の制御フローを示すフローチャートである。 従来の液冷式ＬＥＤ照明装置の電力供給系の基本構成を示すブロック図である。 従来の液冷式ＬＥＤ照明装置の点灯時の制御フローを示すフローチャートである。 従来の液冷式ＬＥＤ照明装置の消灯時の制御フローを示すフローチャートである。

符号の説明

１ 液冷式ＬＥＤ照明装置
２ 灯体部
３ 液冷システム
４ カバーレンズ
４ａ カバーレンズのレンズカット部
５ ＬＥＤ光源モジュール
６ 金属ベース
７ 受熱ジャケット
７ａ 受熱ジャケットの流入口
７ｂ 受熱ジャケットの排出口
８ 駆動回路ボックス
９ ハウジング
１０ ＬＥＤ光源
１１ コネクタ
１２ 基板
１３ 絶縁性熱伝導シート
１４，１５ ジョイント
１６，１７ 配管
１８ 放熱ラジエータ
１８ａ 放熱ラジエータの流入口
１８ｂ 放熱ラジエータの排出口
１９ ファン
２０ 循環ポンプ
２０ａ 循環ポンプの吸入口
２０ｂ 循環ポンプの吐出口
２１ リザーブタンク
２１ａ リザーブタンクの流入口
２１ｂ リザーブタンクの排出口
２２〜２５ 配管
２６ 電源入力（主電源）
２７ ＬＥＤ点灯用ＳＷ
２８ ＬＥＤ光源駆動用電源
２９ タイマー回路（制御手段）
３０ 液冷システム駆動用電源
３１ 液冷システム用ＳＷ
３２ 主電源ＳＷ
３３ 温度制御回路（制御手段）
Ｓ 受熱ジャケットの中空部

Claims (7)

1. ＬＥＤ光源と、
   受熱ジャケット、放熱ラジエータ、循環ポンプ、リザーブタンク及びファンを備えた液冷システムと、
   前記ＬＥＤ光源に電力を供給するＬＥＤ光源駆動用電源と、
   前記液冷システムに電力を供給する液冷システム駆動用電源と、
   を含んで構成される液冷式ＬＥＤ照明装置において、
   前記ＬＥＤ光源駆動用電源による前記ＬＥＤ光源への電力供給が停止した後においても前記液冷システム駆動用電源から前記液冷システムへの電力供給を一定時間だけ継続する制御手段を設けたことを特徴とする液冷式ＬＥＤ照明装置。
2. 前記制御手段は、ＬＥＤ点灯用ＳＷからのＯＦＦ信号によって動作するタイマー回路を備えており、該タイマー回路からの出力信号に応じて前記液冷システムへの電力供給を一定時間だけ継続することを特徴とする請求項１記載の液冷式ＬＥＤ照明装置。
3. 前記制御手段は、前記ＬＥＤ光源、前記受熱ジャケット又は該受熱ジャケットに接する金属ベースの何れかに固定された温度検出素子を含む温度制御回路を備えており、該温度制御回路からの出力信号に応じて前記液冷システムへの電力供給を一定時間だけ継続することを特徴とする請求項１記載の液冷式ＬＥＤ照明装置。
4. 前記制御手段は、前記ＬＥＤ光源駆動用電源による前記ＬＥＤ光源への電力供給が停止した後に前記温度検出素子によって検出される温度が所定の閾値以上である場合には、その温度が閾値以下となるまで前記液冷システムへの電力供給を継続することを特徴とする請求項３記載の液冷式ＬＥＤ照明装置。
5. 前記制御手段は、前記ＬＥＤ光源駆動用電源による前記ＬＥＤ光源への電力供給を開始したときに前記温度検出素子によって検出される温度が所定の閾値以下である場合には、その温度が閾値以上となるまで前記液冷システムへの電力供給を行わないことを特徴とする請求項３又は４記載の液冷式ＬＥＤ照明装置。
6. 前記温度検出素子は、サーミスタ又は温度検出ＩＣであることを特徴とする請求項３〜５の何れかに記載の液冷式ＬＥＤ照明装置。
7. 前記液冷システム駆動用電源から前記液冷システムへの電力供給が遮断されて該液冷システムが停止すると点灯するパイロットランプを設けたことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の液冷式ＬＥＤ照明装置。

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