【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷蔵庫や冷凍庫あるいは冷蔵・冷凍庫といった低温貯蔵庫内における照明装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】低温貯蔵庫内部の照明用光源としては、白熱電球、蛍光灯、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子が使われている。
白熱電球は、コストが安い、演色性が良い、低電圧で動作し、ＯＮ・ＯＦＦの繰返し応答性が早いといった利点を有している。
【０００３】
しかしながら、フィラメントの抵抗発熱を利用する白熱電球では、その消費電力のうち可視光による放射成分に係る部分は１０％のみであり、消費電力の９０％は主に赤外線もしくは白熱電球からの熱伝導により発生する熱の形で消費されている。通常、内部温度が４℃に保たれている低温貯蔵庫（一般家庭用冷蔵庫や冷蔵販売ショーケース）では、６０Ｗの白熱電球が使用されているが、これは５０Ｗ強の照明に寄与しない光として電力を無駄に消費し、その発生熱によって低温貯蔵庫の冷却効率を減殺している。
【０００４】
通常、内部温度が−２０℃に保たれている低温貯蔵庫（一般家庭用冷蔵庫の冷凍室もしくは製氷室と呼ばれる部分、ウォークイン型等の業務用冷蔵庫）では、冷却効率の低下は顕著であり、光源として白熱電球を使用することは困難である（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
蛍光灯には、発熱量が少なく、特定フィルタと組み合わせることにより、照明光の相関色温度を高温度側に設定し、視覚的に涼しさ感や冷たさ感を演出することができるという利点がある（例えば特許文献２参照）。
しかしながら、蛍光灯は動作電圧が高く、感電事故の危険性を避け難い。また、開閉の頻度が多い冷蔵庫では、ＯＮ・ＯＦＦの応答性が遅いという難点がある。
さらに、白熱電球と蛍光灯は、発光が点状あるいは線状であるため、内部空間が広い場合には光を拡散させるためのカバー部材が別に必要となる。
【０００６】
ＥＬ素子を面状発光体として使用するときには、発熱が少ない、発光体の容積が小さいという利点がある（特許文献３参照）。
しかしながら、ＥＬ素子は、蛍光灯と同じく高い動作電圧（１００Ｖ）が必要であり、感電の危険性がある。また、ＥＬ素子は蛍光灯の印加周波数（５０−６０Ｈｚ）よりも更に高い周波数の交流電界（４００−６００Ｈｚ）を印加する必要があり、この周波数変換のためには特殊な電気回路が必要であり、このときにエネルギーの無駄が生じ、高周波交流電界の印加により低レベルの音が発生する。
また、ＥＬ素子は周波数を変えることにより、発光波長を変えることができるが、白色ランプとしてみたとき、その演色性は蛍光灯よりも一段と悪い。
【０００７】
別の光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用することが提案されている。発光ダイオードには、発熱が少なく、低電圧で動作し、ＯＮ、ＯＦＦの繰返し応答性が速く、耐久性が良いという利点がある。また、周波数変換のための特殊な電気回路を必要とせず、直流動作のため振動が発生しないという利点がある（例えば特許文献４参照）。
【０００８】
しかしながら、発光ダイオードを光源とした従来の低温貯蔵庫用照明装置では、平板状のマウントベースの表面に発光ダイオードを等間隔に並べて面状発光体を構成しているため、発光ダイオードに特有の指向性に依存して、その面状発光体の照明可能領域には一定の制約があり、ウォークイン型の業務用冷蔵庫などといった内部空間が広い低温貯蔵庫では、必要十分な照度に達しない領域が生じざるを得ない。
【０００９】
【特許文献１】実公昭５９−３０３８５号公報
【特許文献２】特開平０５−４５０４８号公報
【特許文献３】特開平０３−２６０５８７号公報）
【特許文献４】特開２００１−８２８６９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目的は、少ない消費電力によって、冷却効率を徒に低下させることなく、庫内空間を広範囲にわたって必要十分な照度で照明することができる低温貯蔵庫用照明装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の照明装置は、表面が外側に向けて凸曲面に形成されたマウントベースに複数個の発光ダイオードを全面にわたって並設することによって構成されたものである。
【００１２】
【発明の作用】発光ダイオードは一定の幅で指向性を有するものであるが、本発明の照明装置では、発光ダイオードが取り付けられるマウントベースの表面は、外側に凸曲面に形成されており、複数個の発光ダイオードがマウントベースの全面にわたって等間隔に並設されているため、本発明の照明装置の照明範囲は広角度なものとなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１に示したように内部空間が広いウォークイン型の業務用冷凍・冷蔵庫では、通常、６０Ｗ程度の照明が施されている。これに対して、最新の照明用高出力発光ダイオードとしては、１ｍｍスクエアのＩｎＧａＮ系ＬＥＤチップを搭載し、直流電流定格５００ｍＡ、発光波長３８０ｎｍ、発光出力１００ｍＷのものが提供されている（日亜化学工業株式会社：開発品番ＮＣＣＵ００１Ｅ）。これを使用すれば、マウントベースに取り付ける発光ダイオードの数量は６００個ということになる。
図１と図２に示した実施例では、マウントベース１としては、円筒形主体部１ａの下部に半球形端部１ｂを連結した形のものを使用した。上記発光ダイオードのパッケージ寸法は、１０．０ｍｍ（Ｗ）×１０．０ｍｍ（Ｄ）×２．３ｍｍｍ（Ｈ）であるので、円筒形主体部１ａと半球形端部１ｂの半径Ｒを１００ｍｍとし、円筒形主体部１ａの長さＬを２２０ｍｍとし、発光ダイオード２の間隔を５ｍｍとして等間隔に配置した。
【００１４】
マウントベース１の内部における発光ダイオード２への配線密度を減らし、配線作業を容易化したい場合や天井面５からの照明装置３の突き出し量を低減させたい場合には、マウントベース１の前記半径Ｒと長さＬ及び発光ダイオード２の配置間隔を適宜に増減させることができる。
１基当たりの発光ダイオード２の取付け数が減少した場合には、低温貯蔵庫４への照明装置３の設置数を増やすことができる。
【００１５】
発光ダイオードを白熱電球の代替物として使用する適用対象においては、違和感がなくて貯蔵物の識別性に優れている白色発光ダイオードを使用するのが望ましい。
この白色発光ダイオードとしては、（ａ）ＺｎＳｅ系の青緑色ＬＥＤからの青緑色光で導電性基板中の深い準位を励起し、白色光を得るようにしたＺｎＳｅ系の白色発光ダイオード、（ｂ）ＧａＮ系の青色ＬＥＤからの青色光を用いて蛍光材を励起し、白色光を得るようにしたＧａＮ系の白色発光ダイオード、（ｃ）青、緑、赤色の単発色ＬＥＤを組み合わせた方式の白色発光ダイオードなどが適宜に選択される。
尚、適用対象によっては青、緑、赤色の単発色ダイオードを使用することもできる。
【００１６】
図５に示したように商用電源からの交流１００Ｖは電源回路において直流変換され、定格電圧に減圧されて駆動回路の給電線に供給される。所要個数の発光ダイオード２群は当該給電線に対して並列に接続され、印加電流に対応して所定色相の発光出力が得られる。この発光は、発光ダイオード２のカバー手段を兼ねているレンズ体６を通して拡散され、庫内空間の隅々まで放射され、庫内を所定の照度にて照明する。
【００１７】
上記のように照明装置３の合計出力が６０Ｗになるように構成した場合には、通常の広さの内部空間を有する低温貯蔵庫では、天井面５の中央部に１基設置するだけで足りる。庫内空間が通常よりも広い場合や内部設備の配置形態によって陰ができる場合には、照明装置３は、側壁面１２や天井面５の他の部位に設置したり、必要に応じて複数基を設置することができる。
【００１８】
図４に示したように緊急脱出機構を内蔵した扉用ロックハンドル装置８が装着されている低温貯蔵庫４にあっては、扉７の背面に設置した緊急脱出操作部材９を明示的に表示するために、扉背面の上部または緊急脱出操作手段９の近傍に照明装置３を専用的に設置することもできる。これによって、庫内に閉じ込められた者は、緊急脱出操作手段９の存在を速やかに認識し、そこに表示された操作手順に従うことによって、即座に扉用ロックハンドル装置８による施錠を無効化し、迅速に庫内から脱出することができる。
【００１９】
発光ダイオード２の立体的曲面への集積によって構成される本発明の照明装置３では、消費電力は元々少ないのであるから、扉の開放状態と閉鎖状態を問わず、常時点灯して置くことができる。
更に電力消費を節減するためには、例えば図１と図５に示したように扉７の開閉によってＯＮ・ＯＦＦ動作する扉センサー１０を設置し、扉７の閉鎖状態においては天井面設置の照明装置３を消灯することもできる。この場合でも、緊急脱出に関係する扉背面設置の照明装置３は常時点灯に設定することもできる。
なお、冷気の無駄な漏出を防止するために、作業員が庫内に入ったときには、扉７を必ず閉鎖（無施錠）する使用形態の低温貯蔵庫においては、扉センサー１０とリレースイッチ１３を除去して、常時点灯方式に切換えられる。
【００２０】
上記実施の形態では、マウントベースは円筒形主体部と半球形部とで構成したが、マウントベース全体を一つの半球形ドーム状に構成することもできる。また、半径に対して長さの短い扁平状の円筒形主体部の先端に半球形部を複数個並べて設けることもできる。これら半球形部は、どのような切断面においても断面形状が真円となる真球形の一部であることには限らず、楕円球の一部で構成することもできる。いずれの半球面や曲面であっても、発光ダイオードの発光主軸が当該曲面の曲率の中心から放射状に延びるように配置するのが望ましい。本発明において重要な点は、マウントベースが立体的形状を有し、その外表面が凸曲面に形成されていることである。
上記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。本発明の保護範囲には、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ものである。
【００２１】
【発明の効果】以上のように本発明の低温貯蔵庫用照明装置では、表面が外側に向けて凸曲面に形成されたマウントベースに複数個の発光ダイオードを全面にわたって並設して照明装置を構成したので、少ない消費電力によって、冷却効率を徒に低下させることなく、庫内空間を広範囲にわたってむら無く照明することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る照明装置を天井面に設置した低音貯蔵庫の斜視図である。
【図２】図１の照明装置の正面図である。
【図３】図２の照明装置に使用した発光ダイオードを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。
【図４】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図１の照明装置の駆動用電気回路図である。
【符号の説明】
１ マウントベース
２ 発光ダイオード
３ 照明装置
４ 低温貯蔵庫
５ 天井面
６ レンズ
７ 扉
８ 扉用ロックハンドル装置
９ 緊急脱出操作手段
１０ 扉センサー
１１ 電源回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lighting device in a low-temperature storage such as a refrigerator, a freezer or a refrigerator / freezer.
[0002]
2. Description of the Related Art Incandescent lamps, fluorescent lamps, and electroluminescent (EL) elements are used as light sources for illumination inside a low-temperature storage.
The incandescent lamp has advantages such as low cost, good color rendering, operation at a low voltage, and fast ON / OFF repetitive response.
[0003]
However, in an incandescent lamp utilizing the resistance heating of the filament, only 10% of the power consumption is related to a radiation component by visible light, and 90% of the power consumption is mainly due to infrared rays or heat conduction from the incandescent lamp. It is consumed in the form of heat generated. Usually, in low-temperature storages (normal household refrigerators and refrigerated display cases) in which the internal temperature is maintained at 4 ° C., incandescent lamps of 60 W are used. And the generated heat reduces the cooling efficiency of the low-temperature storage.
[0004]
Usually, in a low-temperature storage where the internal temperature is kept at −20 ° C. (a part called a freezing room or an ice making room of a general household refrigerator, a commercial refrigerator such as a walk-in type), the cooling efficiency is remarkably reduced, It is difficult to use an incandescent light bulb as a light source (for example, see Patent Document 1).
[0005]
Fluorescent lamps have the advantage that they generate a small amount of heat and, when combined with a specific filter, can set the correlated color temperature of the illumination light to a higher temperature side to visually produce a cool or cool feeling. (For example, see Patent Document 2).
However, fluorescent lamps have a high operating voltage and it is difficult to avoid the risk of electric shock. In addition, a refrigerator that frequently opens and closes has a disadvantage that ON / OFF responsiveness is slow.
Furthermore, since the incandescent lamp and the fluorescent lamp emit light in a point or line, if the internal space is large, a cover member for diffusing the light is required separately.
[0006]
When the EL element is used as a planar light emitting body, there are advantages that heat generation is small and the volume of the light emitting body is small (see Patent Document 3).
However, the EL element requires a high operating voltage (100 V) like a fluorescent lamp, and there is a risk of electric shock. In addition, the EL element needs to apply an AC electric field (400-600 Hz) having a higher frequency than the application frequency (50-60 Hz) of the fluorescent lamp, and a special electric circuit is required for this frequency conversion. At this time, energy is wasted, and a low-level sound is generated by applying a high-frequency AC electric field.
The EL element can change the emission wavelength by changing the frequency, but when viewed as a white lamp, its color rendering properties are much worse than that of a fluorescent lamp.
[0007]
It has been proposed to use light emitting diodes (LEDs) as another light source. The light emitting diode has advantages that it generates less heat, operates at a low voltage, has a fast response to repeated ON and OFF, and has good durability. In addition, there is an advantage that no special electric circuit for frequency conversion is required, and no vibration is generated due to DC operation (for example, see Patent Document 4).
[0008]
However, in a conventional low-temperature storage lighting device using a light emitting diode as a light source, the light emitting diodes are arranged at equal intervals on the surface of a flat mount base to form a planar light emitting body, so that the directivity characteristic of the light emitting diodes is unique. There is a certain restriction on the illuminable area of the planar light emitter, and in a low-temperature storage having a large internal space such as a walk-in type commercial refrigerator, an area that does not reach the necessary and sufficient illuminance is unlikely to occur. Not get.
[0009]
[Patent Document 1] Japanese Utility Model Publication No. 59-30385 [Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 05-45048 [Patent Document 3] Japanese Patent Application Laid-Open No. 03-260587
[Patent Document 4] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-82869
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a low-temperature storage that can illuminate the interior space with a necessary and sufficient illuminance over a wide range with low power consumption and without unnecessarily lowering the cooling efficiency. It is to provide a lighting device.
[0011]
A lighting device according to the present invention is constructed by arranging a plurality of light emitting diodes on the entire surface of a mount base having a convexly curved surface facing outward. .
[0012]
The light-emitting diode has a certain width and directivity. However, in the lighting device of the present invention, the surface of the mount base on which the light-emitting diode is mounted is formed to have an outwardly convex curved surface. Since the light-emitting diodes are arranged at equal intervals over the entire surface of the mount base, the illumination range of the illumination device of the present invention is wide.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As shown in FIG. 1, a walk-in type freezer / refrigerator for business use having a large internal space is usually illuminated with about 60 W. On the other hand, the latest high-power light-emitting diodes for lighting are provided with a 1 mm square InGaN LED chip, a DC current rating of 500 mA, an emission wavelength of 380 nm, and an emission output of 100 mW (Nichia Chemical). Industrial Co., Ltd .: Development part number NCCU001E). If this is used, the number of light emitting diodes to be attached to the mount base is 600.
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the mount base 1 has a shape in which a hemispherical end 1b is connected to a lower portion of a cylindrical main body 1a. Since the package size of the light emitting diode is 10.0 mm (W) × 10.0 mm (D) × 2.3 mm (H), the radius R of the cylindrical main body 1 a and the hemispherical end 1 b is 100 mm, The length L of the cylindrical main body 1a was set to 220 mm, and the distance between the light emitting diodes 2 was set to 5 mm, and they were arranged at equal intervals.
[0014]
When the wiring density to the light emitting diode 2 inside the mount base 1 is to be reduced to facilitate the wiring work or when the projection of the lighting device 3 from the ceiling surface 5 is to be reduced, the radius R of the mount base 1 is to be reduced. , The length L and the arrangement interval of the light emitting diodes 2 can be appropriately increased or decreased.
When the number of light emitting diodes 2 attached per unit decreases, the number of lighting devices 3 installed in the low-temperature storage 4 can be increased.
[0015]
In an application in which a light emitting diode is used as a substitute for an incandescent lamp, it is desirable to use a white light emitting diode which does not have a sense of incongruity and is excellent in discrimination of a stored object.
Examples of the white light-emitting diode include: (a) a ZnSe-based white light-emitting diode that excites a deep level in a conductive substrate with blue-green light from a ZnSe-based blue-green LED to obtain white light; ) A GaN-based white light-emitting diode in which a fluorescent material is excited by using blue light from a GaN-based blue LED to obtain white light, and (c) a single-color LED of blue, green, and red is combined. A white light emitting diode or the like is appropriately selected.
It should be noted that a single-color diode of blue, green, or red may be used depending on an application object.
[0016]
As shown in FIG. 5, AC 100 V from a commercial power supply is DC-converted in a power supply circuit, reduced to a rated voltage, and supplied to a power supply line of a drive circuit. The required number of light emitting diodes 2 are connected in parallel to the power supply line, and a light emission output of a predetermined hue is obtained according to the applied current. This light emission is diffused through the lens body 6 also serving as a cover means of the light emitting diode 2, radiated to all corners of the interior space, and illuminates the interior with a predetermined illuminance.
[0017]
In the case where the total output of the lighting device 3 is configured to be 60 W as described above, in the low-temperature storage having a normal-sized internal space, it is sufficient to install one in the center of the ceiling surface 5. If the interior space is wider than usual or if shadows can be produced due to the layout of the internal equipment, the lighting device 3 may be installed at other portions of the side wall surface 12 or the ceiling surface 5 or may be installed in multiple units as necessary. Can be installed.
[0018]
As shown in FIG. 4, in the low-temperature storage 4 to which the door lock handle device 8 incorporating the emergency escape mechanism is mounted, the emergency escape operation member 9 installed on the back of the door 7 is explicitly displayed. For this purpose, the lighting device 3 can be exclusively installed in the upper part of the back of the door or in the vicinity of the emergency escape operation means 9. As a result, the person trapped in the refrigerator quickly recognizes the presence of the emergency escape operation means 9 and immediately disables the lock by the door lock handle device 8 by following the operation procedure displayed there, You can escape from the warehouse quickly.
[0019]
In the lighting device 3 of the present invention configured by integrating the light-emitting diodes 2 on a three-dimensional curved surface, power consumption is originally low, so that the lighting device 3 can be always lit regardless of whether the door is open or closed. .
In order to further reduce the power consumption, for example, as shown in FIGS. 1 and 5, a door sensor 10 that is turned ON / OFF by opening and closing the door 7 is installed, and when the door 7 is closed, the lighting on the ceiling surface is installed. The device 3 can also be turned off. Also in this case, the lighting device 3 installed on the back of the door related to the emergency escape can be set to be always lit.
In order to prevent useless leakage of cold air, the door sensor 10 and the relay switch 13 are removed in a low-temperature storage in which the door 7 is always closed (unlocked) when an operator enters the storage. As a result, the mode is switched to the constant lighting mode.
[0020]
In the above embodiment, the mount base is constituted by the cylindrical main part and the hemispherical part. However, the entire mount base may be constituted by one hemispherical dome. Further, a plurality of hemispherical portions may be provided side by side at the tip of a flat cylindrical main body having a shorter length than the radius. These hemispherical portions are not limited to a part of a true sphere whose cross-sectional shape is a perfect circle at any cut surface, and may be formed of a part of an elliptical sphere. Regardless of the hemispherical surface or the curved surface, it is desirable to arrange the light emitting diode such that the light emitting main axis of the light emitting diode extends radially from the center of curvature of the curved surface. An important point in the present invention is that the mount base has a three-dimensional shape, and its outer surface is formed in a convex curved surface.
The above embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The protection scope of the present invention includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the claims.
[0021]
As described above, in the lighting device for a low-temperature storage according to the present invention, a plurality of light emitting diodes are juxtaposed over the entire surface of a mount base whose surface is formed into a convex curved surface. Therefore, the interior space can be uniformly illuminated over a wide area with a small amount of power consumption, without unnecessarily reducing the cooling efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a bass storage in which a lighting device according to an embodiment of the present invention is installed on a ceiling surface.
FIG. 2 is a front view of the lighting device of FIG. 1;
3A and 3B show a light emitting diode used in the lighting device of FIG. 2, wherein FIG. 3A is a front view and FIG. 3B is a bottom view.
FIG. 4 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1;
5 is an electric circuit diagram for driving the lighting device of FIG. 1;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mount base 2 Light emitting diode 3 Lighting device 4 Cold storage 5 Ceiling surface 6 Lens 7 Door 8 Lock handle device for door 9 Emergency escape operation means 10 Door sensor 11 Power supply circuit