JP2011090995A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】照明装置に内蔵された点灯装置に不具合が発生した場合、速やかに点灯装置の使用環境を定量的に特定することができる照明装置を提供する。
【解決手段】蛍光灯ランプ２及び電子バラスト３からなる基本構成に、周囲環境温度を検知するための周囲温度測定装置５を設け、この周囲温度測定装置５を電子バラスト３の外部の温度が安定しているケース３Ａの外郭に設けた。これにより、電子バラスト３の外部において温度がどの程度上昇したのかを分析することができ、過酷な温度環境の特定が可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、放電灯、ハロゲンランプを含む白熱灯、ＬＥＤ（発光ダイオード）ランプ等の光源を点灯させる点灯装置を備えた照明装置に関する。

近年、放電灯、ハロゲンランプを含む白熱灯、ＬＥＤランプ等の光源を点灯させる点灯装置には、高効率化やエコロジーの進展から電子式のものが用いられるようになってきている。この電子式の点灯装置は電子バラストと呼ばれる。

ところで、点灯装置を構成する数々の電子部品は、『それぞれの使用温度』、『それぞれに印加される電圧あるいはそれぞれに供給される電流』、『それぞれの耐振動』の制限を考慮する必要があり、それぞれの限度値を超えて使用した場合には、故障や誤動作を引き起こすことがある。一般的な点灯装置は、常温・常湿の一般的な環境で使用することを前提に設計しており、商品コストと使用環境のバランスを考えると、一般的な環境から逸脱した想定外の使用環境は考慮しない設計が通例である。その為、想定外の使用環境で使用された場合は商品仕様書などで保証対象外としている。

現在の照明環境は、例えば店舗照明や住宅照明では、建造物の構造や使用条件などにより多様化されている。多様化と言っても常識的な使用環境であれば問題は無いが、点灯装置側から見たときに想定外と見受けられる過酷な環境下で使用されたと思われるトラブルが増加する傾向にある。例えば、天井裏に断熱材を使用したり、外壁にサイディングボードのような気密性の高い外壁材を使用してエアコンを常時使用したりすることで住環境を快適にしている反面、天井裏は温度が篭り非常に高温になっていることがある。最近実測された一例で、チェーン展開している有名な服飾系店舗のとある天井裏は日中夏場に６０℃近い温度になっていた。

電源事情についでも、配電盤に来ている電圧が１００Ｖであっても、各末端のコンセントの全てにおいて１００Ｖに安定化されているわけでは無く、電線も低いながら抵抗があるため、ＶＶＦ（Vinyl insulated Vinyl sheathed Flat-type）ケーブルなどでかなり延長された末端では、電圧降下の影響を受けて点灯装置に印加される電圧が８０Ｖ以下に低下していた事例も確認されている。

また振動の環境についても一様では無く、点灯装置が工場から出荷されてから現場で施工されるまでの輸送時の振動が想定以上で有る場合（取り扱い上の不備等による）や、実際現場に施工された後に定常／日定常的に振動がかかる様な環境（点灯装置が設定されている近傍に大型工作機器がある等）の場合がある。このような場合に、実装された電子部品が振動により損傷を受けたり、ひどい場合には部品が実装部より取れて破損してしまったりする場合もある。

一方、放電灯点灯装置の電子安定化器の寿命を検知して報知する技術として、特許文献１で開示されているものが知られている。この特許文献１で開示された放電灯点灯装置は、電子部品を含み、放電灯を点灯制御する電子安定化器と、前記電子安定化器の使用時間を積算する積算手段と、前記積算手段の出力を受けて前記電子安定化器が寿命であるか否かを判定し、寿命であるときに寿命信号を出力する寿命判別手段と、前記寿命判別手段からの寿命信号を受けて所定の制御を行う制御手段とを備える。

特開２０００−３４０３７８号公報

昨今の店舗やオフィス等も含む住環境の天井裏温度環境は高温化しており、特に夏場の日中ではＪＩＳＣ８１１７等で規定されているような２５±５℃とはかなりかけ離れた環境である。通常換気を良くするなど温度環境を改善する必要があるが、実際にはそれらの措置ができていない物件も多く存在している。このような高温環境化で使用すると点灯装置に使用されている数々の電子部品が温度ストレスによりダメージを受け、その結果、短寿命等の不具合を誘発する。特に寿命部品である電解コンデンサなどは、周囲温度が１０℃上昇すると寿命が１／２になってしまう。温度環境による不具合を定量的に証明するには、作業員が何日か張り付いて定期的に温度サイクルを測定する必要があり、非常に手間と時間が掛かってしまう。

また、上述した点灯装置を照明器具メーカに商品として販売する事業においては、『最終ユーザの特定』や『どのような環境で使用されたのか』を一つ一つ特定するのは困難であり、とりわけ使用環境が不明確な場合、うやむやのまま照明器具メーカの判断でクレーム処理を受け入れる場合が多い。クレームとして返ってきた商品を分析する際に、使用環境をある程度特定することが可能であれば、現場特有の問題（つまり想定外の環境）なのか、点灯装置側の瑕疵（製造不良や設計不良）なのかを明確にすることができる。これら使用環境の調査には各社時間と費用を多く費やしているのが現実であり、このことをすばやく解決することは、各社とも品質管理部門の長年の課題である。

本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、照明装置に内蔵された点灯装置に不具合が発生した場合、速やかに点灯装置の使用環境を定量的に特定することができる照明装置を提供することを目的とする。

本発明の照明装置は、光源と、前記光源を点灯させる点灯装置と、を備えた照明装置において、前記点灯装置内部の温度が安定している場所に設けられ、周囲環境温度を検知する外部使用環境検知手段を備えた。

上記構成によれば、点灯装置内部において温度がどの程度上昇したのかを分析することができる。これにより、過酷な温度環境の特定が可能となる。

本発明の照明装置は、光源と、前記光源を点灯させる点灯装置と、を備えた照明装置において、前記点灯装置外部の温度が安定している場所に設けられ、周囲環境温度を検知する外部使用環境検知手段を備えた。

上記構成によれば、点灯装置外部において温度がどの程度上昇したのかを分析することができる。これにより、過酷な温度環境を特定することが可能となる。

本発明の照明装置は、光源と、前記光源を点灯させる点灯装置と、を備えた照明装置において、前記点灯装置内部の振動にかかるモーメントが大きい場所付近に設けられ、周囲環境の振動又は外部からの衝撃を特定する外部使用環境検知手段を備えた。

上記構成によれば、点灯装置がどのような衝撃を受けたかを分析することができる。これにより、輸送時や工程作業時における取り扱い不備を特定することが可能となる。

本発明の照明装置は、光源と、前記光源を点灯させる点灯装置と、を備えた照明装置において、前記点灯装置内部の電源入力付近に設けられ、電源入力付近での発熱を検知することで、電源回路部の電源電圧の低下を特定する外部使用環境検知手段を備えた。

上記構成によれば、点灯装置がどの程度の時間、低圧電源にさらされたかを分析することができる。これにより、長期に亘る低電圧を特定することが可能となる。

上記構成において、前記光源は、放電灯、ハロゲンランプを含む白熱灯又はＬＥＤランプである。

本発明は、照明装置に内蔵された点灯装置に不具合が発生した場合、速やかに点灯装置の使用環境を定量的に特定することができる照明装置を提供することができる。

本発明の実施の形態１に係る照明装置の概略構成を示す図 図１の照明装置の点灯装置の温度測定に使用される周囲温度測定装置の一例を示す図 別置型の電子バラストを有する照明装置の概略構成を示す図 本発明の実施の形態２に係る照明装置の内部を示す図 本発明の実施の形態３に係る照明装置の電子バラストの回路基板の概観を示す斜視図 本発明の実施の形態４に係る照明装置の電子バラストの回路基板の概観を示す斜視図

以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る照明装置の概略構成を示す図である。同図において、本実施の形態の照明装置１は、ランプ負荷に蛍光灯ランプ２を使用し、点灯装置に蛍光灯用の電子バラスト３を使用したものである。なお、通常、器具内用の場合、電子バラスト３は照明装置１に内蔵され、天井に直付けする形態であったり天井に埋込む形態であったりする。

電子バラスト３の外部には周囲温度測定装置（外部使用環境検知手段）５が設けられている。周囲温度測定装置５は、これによる測定精度を高め統計的に処理をするために、電子バラスト製造工場での工程作業により決められた場所に設けられる。例えば、電子バラスト３の近辺で温度が安定している電子バラスト３のケース３Ａの外郭に設けられる。

図２は周囲温度測定装置５の一例を示す図である。図２に示す周囲温度測定装置５は、ミクロン株式会社等で製造販売されているヒート・ラベル（登録商標）と呼ばれるものであり、示温素子を紙ラベルに特殊加工するとともに、表面に指示温度（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５で、実際は数値で示される）を印刷したものである。この周囲温度測定装置５を温度測定箇所に貼っておき、当該箇所の温度が指示温度に達したときに灰白色のインジケータが黒色に変化する。例えば、測定箇所の温度がＴ１℃になると、図２の（ｂ）に示すように、Ｔ１℃に対応するインジケータ５１のみが黒色に変化する。さらに、測定箇所の温度がＴ２（＞Ｔ１）℃になると、図２の（ｃ）に示すように、Ｔ１℃に対応するインジケータ５１の他に、Ｔ２℃に対応するインジケータ５２が黒色に変化する。またさらに、測定箇所の温度がＴ３（＞Ｔ２）℃になると、図２の（ｄ）に示すように、Ｔ１℃及びＴ２℃のそれぞれに対応するインジケータ５１、５２の他に、Ｔ３℃に対応するインジケータ５３が黒色に変化する。このようにＴ５の温度まで測定することができる。周囲温度測定装置５は不可逆であるので確実な永久記録を取ることができる。

周囲温度測定装置５を使用することで電子バラスト３の外部温度を常時監視することなく温度分布や最高温度を知ることが可能となる。そして、電子バラスト３に不具合が発生した場合に周囲環境温度に異常が無かったかを速やかに判定することができる。また、作業員が何日か張り付いて定期的に温度サイクルを測定する必要がなくなり、大幅な人件費削減が可能となる。

このように本実施の形態の照明装置１によれば、周囲環境温度を検知するための周囲温度測定装置５を備え、この周囲温度測定装置５を電子バラスト３の外部の温度が安定している場所に設けたので、電子バラスト３の外部において温度がどの程度上昇したのかを分析することができ、過酷な温度環境の特定が可能となる。

なお、本実施の形態では、示温素子を紙ラベルに特殊加工するとともに、表面に指示温度を印刷してなる周囲温度測定装置５を用いたが、同様の機能を有した装置であればそれに特定するものではない。

ここで、図３に別置型の電子バラスト３１を有する照明装置１１の概略構成を示す。ダウンライト用照明器具の場合、ＨＩＤ（High Intensity Discharge lamp）用の電子バラストを別置型として設置する事例が多いが、別置型の電子バラスト３１の場合、その配置は現場工事に依存するため、熱源となるＨＩＤランプ７と近い位置に設置されると、天井裏の温度だけでなく、ＨＩＤランプ７からの輻射熱の影響を受けることが多い。そのため、電子バラスト３１が想定外で故障することがあるが、本発明ではその実態も容易に明らかにすることが可能となる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係る照明装置の内部を示す図である。同図において、本実施の形態の照明装置２０の基本構成は上述した実施の形態１の照明装置１と同様に、蛍光灯ランプ２（図示しない）と電子バラスト３２とを備えて構成されるが、これらに加えて周囲温度を測定する周囲温度測定装置（外部使用環境検知手段）５１Ａを備えている。

過度な周囲温度の上昇によるダメージは実質的に電子部品が受けることが多いため、電子バラスト３２の内部に周囲温度測定装置５１Ａを設けて、より厳密な分析を可能にしている。一般的に電子バラストは、寿命部品の周辺に自身の熱源となるトランスやスイッチング部品を配置しないように設計するノウハウが存在する。逆に言うと、寿命部品の周辺は電子バラストの内部でも比較的温度が安定している場所であり、周囲温度測定装置５１Ａを配置するには適した場所といえる。周囲温度測定には、実施の形態１で述べたようなシート形状のものを使用しても良いが、本実施の形態では、電子部品をコンパウンドするものを使用している。コンパウンドの材料には『放熱作用のあるシリコン剤』と『温度変化で材料の色が変わるような素材』が用いられる。このコンパウンドタイプの周囲温度測定装置５１Ａを取付ける場所としては、電子バラスト３２の内部で寿命部品近辺とする。すなわち、図４中の点線で示す場所つまり温度が安定している場所（温度判定領域と呼ぶ）３２１とする。これにより、市場で電子バラスト３２の不具合が発生した場合、電子バラスト３２の内部を定性的に確認するだけで速やかに周囲環境温度の異常の有無を判定できる。これにより、作業員が何日か張り付いて定期的に温度サイクルを測定する必要がなくなり、大幅な人件費削減が可能となる。

このように本実施の形態の照明装置２０によれば、周囲環境温度を検知するための周囲温度測定装置５１Ａを備え、この周囲温度測定装置５１Ａを電子バラスト３２の内部の温度が安定している場所に設けたので、電子バラスト３２の内部において温度がどの程度上昇したのかを分析することができ、過酷な温度環境の特定が可能となる。

（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３に係る照明装置の電子バラストの回路基板の概観を示す斜視図である。同図において、本実施の形態の照明装置４０の基本構成は、上述した実施の形態１の照明装置１と同様に蛍光灯ランプ２（図示略）と電子バラスト３３とを備えて構成されるが、これらに加えて周囲環境の振動又は外部からの衝撃を特定できる振動測定装置（外部使用環境検知手段）１０を備えている。

ここで、一般的に住環境空間は特別な用件が無い限り、過度な耐振動性能を持たせない設計としている。ところが、幹線道路に隣接する施設や店舗などでは想定外の振動を受け、電子バラスト内部の部品がダメージを受けてしまうこともある。例として、横浜市では、新幹線走行時の振動が７０ｄＢを超える地域については障害防止対策等を講じていることもある。電子バラスト内部で特にダメージを受けやすいのは重量部品が実装されている近辺で、重量部品の慣性モーメントにより部品が揺られるために実装部品が外れたり、プリント基板にクラックや半田クラックを引き起こしたりする。

本実施の形態の照明装置４０では、慣性モーメントが高い部品の近辺（例えばインバータトランス近辺）、又はその部品に隣接するように振動測定装置１０を設けている。電子バラスト３３における慣性モーメントが高い部品の代表としては、出力側ＯＵＴのトランス６０や大型の電解コンデンサ６１がある。振動測定装置１０として、例えばＳＨＯＣＫＷＡＴＣＨ社製の衝撃検知器が好適であり、なかでも同社のチューブタイプのものは事前に決められた許容レベルを超える衝撃や振動があった場合に内部の液体が透明から赤に変わり確かな証拠を残すものである。この振動測定装置１０を使用することで、市場で電子バラスト３３の不具合が発生した場合、電子バラスト３３の内部を定性的に確認するだけで、速やかに周囲環境で振動や衝撃の異常の有無を判定できる。これにより、輸送時や工程作業時における取り扱い不備を特定することが可能となる。

また、検査を経て出荷された商品にも関わらず市場から「壊れている」と不具合連絡を受けることがある。当該発明では、輸送中、あるいは受取先で取扱いに問題があったことの立証に役立ち、顧客への説明にも具体的な証拠として提示が可能になるメンテナンス業界の効率化や品質向上のために、少ない投資で多大な効果が期待できる。振動測定装置１０は、電子バラスト３３の内部に少なくとも１つ、複数設定する場合ではさらに当該効果を受けることが可能となる。

このように本実施の形態の照明装置４０によれば、周囲環境の振動又は外部からの衝撃を特定するための振動測定装置１０を備え、この振動測定装置１０を電子バラスト３３の振動にかかるモーメントが大きい場所付近に設けたので、電子バラスト３３がどのような衝撃を受けたかを分析することができる。これにより、輸送時や工程作業時における取り扱い不備を特定することが可能となる。

（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４に係る照明装置の電子バラストの回路基板の概観を示す斜視図である。同図において、本実施の形態の照明装置７０の基本構成は、上述した実施の形態１の照明装置１と同様に蛍光灯ランプ２（図示略）と電子バラスト３４を備えて構成されるが、これらに加えて電子バラスト３４の回路基板の部品実装面に電源電圧低下を特定する装置（外部使用環境検知手段）を備えている。この電源電圧低下を特定する装置の一例としては、上述した実施の形態１の照明装置１と同様のシート形状の周囲温度測定装置５を用いている。なお、同様の機能を有した装置であれば特に指定するものではない。

本実施の形態の照明装置７０では、周囲温度測定装置５を入力側ＩＮに位置するフィルタ（トランス）６２に隣接又は接触するように配置している。ここで、負荷に与える電力を一定にする機能がある通称チョッパ回路を具備した電子バラストの場合、入力電圧が低下した時には入力電流を増加させるよう働く。入力電流が増加により、熱は電流の２乗に比例するので、特に入力側ＩＮの電源回路部の発熱が大きくなる。周囲温度測定装置５を使用することで、市場で電子バラスト３４の不具合が発生した場合、電子バラスト３４の入力側ＩＮを定性的に確認するだけで、速やかに電源電圧に異常が無かったかを判定することができる。

このように本実施の形態の照明装置７０によれば、電源電圧の低下を特定するための周囲温度測定装置５を備え、この周囲温度測定装置５を電子バラスト３４の内部の電源入力側付近に設けたので、電子バラスト３４がどの程度の時間、低圧電源にさらされたかを分析することができ、長期に亘る低電圧を特定することが可能となる。

なお、上記実施の形態１〜４では、蛍光灯ランプと蛍光灯用の電子バラストを組み合わせたものとして説明をしたが、本発明の基本コンセプトから外れない組み合わせ、例えば１２Ｖ用ハロゲンランプと電子ダウンライトトランスの組み合わせ、ＬＥＤユニットとＬＥＤドライバの組み合わせいずれでも良いことは言うまでも無い。

また、上記実施の形態１〜４で述べた外部使用環境検知手段は、複合的に使用することも可能であり、組み合わせて使用した方が、市場でのトラブル要因を推定しやすくなることは言うまでも無い。

１、１１、２０、４０、７０ 照明装置
２ 蛍光灯ランプ
３、３１、３２、３３、３４ 電子バラスト
３Ａ ケース
５、５１Ａ 周囲温度測定装置
７ ＨＩＤランプ
１０ 振動測定装置
６０ 出力側トランス
６１ 電解コンデンサ
６２ フィルタ
３２１ 温度判定領域

Claims (5)

1. 光源と、
   前記光源を点灯させる点灯装置と、を備えた照明装置において、
   前記点灯装置内部の温度が安定している場所に設けられ、周囲環境温度を検知する外部使用環境検知手段を備えた照明装置。
2. 光源と、
   前記光源を点灯させる点灯装置と、を備えた照明装置において、
   前記点灯装置外部の温度が安定している場所に設けられ、周囲環境温度を検知する外部使用環境検知手段を備えた照明装置。
3. 光源と、
   前記光源を点灯させる点灯装置と、を備えた照明装置において、
   前記点灯装置内部の振動にかかるモーメントが大きい場所付近に設けられ、周囲環境の振動又は外部からの衝撃を特定する外部使用環境検知手段を備えた照明装置。
4. 光源と、
   前記光源を点灯させる点灯装置と、を備えた照明装置において、
   前記点灯装置内部の電源入力付近に設けられ、電源入力付近での発熱を検知することで、電源回路部の電源電圧の低下を特定する外部使用環境検知手段を備えた照明装置。
5. 前記光源は、放電灯、ハロゲンランプを含む白熱灯又はＬＥＤランプである請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の照明装置。

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