JP2012150968A

JP2012150968A - マイナスイオン発生電極内臓のｌｅｄユニットを有する照明器具

Info

Publication number: JP2012150968A
Application number: JP2011008279A
Authority: JP
Inventors: Koji Abu; 孝次阿武
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-01-18
Filing date: 2011-01-18
Publication date: 2012-08-09

Abstract

【課題】
独立部材のＬＥＤユニットにマイナスイオン発生器の機能の一部、例えばマイナスイオン発生電極をコネクター等で接続できるようにして、部品相互のプロダクトライフの違いや製品の多品種化に柔軟に対応できるようにする。
【解決手段】
ＬＥＤユニットのＬＥＤレンズもしくは拡散用カバーの一部を凹ませ感電しないように安全に電極を露出させてマイナスイオン吹き出し口を設け、専用電源はＬＥＤ素子基板用の電源とは別個に導かれるが高圧コネクター等を介して照明器具本体側の電極用高圧ユニットと接続されてなる。請求項２ではＬＥＤユニットに電極用高圧ユニットをも有してなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、マイナスイオン発生器を有するＬＥＤ照明器具に関するものである。

屋内環境の要素として照明と空気の質が重要視されているが、特定の場所を選ばず、かつ電源を得やすいことから照明器具にマイナスイオン発生器が設けられたものがあった。近年、エコロジーの観点から照明器具は急速にＬＥＤ化しつつある。初期の高コスト問題も量産化で解消されつつあり、白熱電球はもちろん蛍光灯もいずれ近いうちにＬＥＤタイプに置き換えられるものと思われる。この動きにあわせてＬＥＤタイプの照明器具にマイナスイオン発生器が設けられたものも徐々に出始めてはいる。例えば、本出願人が出願したマイナスイオン発生器を有する電球型ＬＥＤランプ（特許文献１）及び、照明装置（特許文献２）などがある。
実用新案登録３１６０９６１号特開２０１０-０４０２６７号前述のマイナスイオン発生器を有する電球型ＬＥＤランプは、通常のソケットで使用可能な電球型で、グローブ型カバーの頂部に電極を露出させた凹部があり、この穴は指が電極に触れず安全でかつ効率的にマイナスイオンを放散できるという特徴を有する。しかもグローブ型カバーはＬＥＤ素子に埃が付着しないよう密封構造をとっている。後者の照明器具は、通常のランプもしくは複数のＬＥＤ素子を有する照明器具とファン駆動のマイナスイオン発生器とが組み合わされたもので、従来ならばマイナスイオン発生器を交換する場合に照明も同時に消えてしまう欠点があったがこれを解決している。言葉を変えれば、ＬＥＤを含むそれぞれ独立した照明システムとマイナスイオン発生システムをひとつのハウジング内で合体させたものといえ、同時にプロダクトライフの違いに対応できるという特徴を有している。

ＬＥＤ照明器具は従来の照明システムに比して複雑な部品構成となるために高価であり、かつＬＥＤの耐用時間が４００００時間とされても他の電子部品もしくは樹脂部材などが先に故障することも考えられ、又はＬＥＤ素子そのものが何らかの理由で故障する場合もあるためと更には演色効果の違いを出せるようにするためにも交換しやすいようにＬＥＤのユニット化が進んでいる。このＬＥＤのユニット構造は、複数のＬＥＤ素子を載せた配線基盤の上に、ＬＥＤ素子の光の拡散を図るため複数のすり鉢状の反射室を持つ樹脂製の反射部材が密着して載せられ、又その上に拡散用のＬＥＤレンズを設置したタイプや、単純なものでは、複数のＬＥＤ素子を載せた配線基盤の上に単に乳白の拡散カバーで覆うというタイプもある。そのいずれもＬＥＤ素子を載せた配線基盤は照明器具本体側のヒートシンクに密着させて冷却するようになっており、電気を供給するリード線はヒートシンクの穴を通じてコネクターで接続できるようになっており、コネクターを外せば容易にＬＥＤユニットを交換できる。

又、ＬＥＤユニットではないタイプでも、ＬＥＤ素子は単位面積当たりの輝度が高く光の直進性が高いので乳白の拡散カバーまたはフレネルレンズのようなＬＥＤレンズがなければ適切な照明効果が得られない。更には埃や衝撃から守り、そして清掃時のためにも何らかの保護カバーを必要としていた。

従来の技術でも述べたように、特定の場所を選ばず電源を得やすいことからＬＥＤ照明器具にマイナスイオン発生器が設けられたものが商品化されている。前記したマイナスイオン発生器を有する電球型ＬＥＤランプ（特許文献１）ならば、口金式であり構造も比較的簡単であるから問題は少ない。しかし、スクエア型もしくは直管型といった複数のＬＥＤ素子を持ち広い面積を照明するタイプでは、照明器具本体の構造は電球型と比べて複雑であり、特に今後進展するであろうＬＥＤのユニット化に伴って、マイナスイオン発生電極の露出方法に課題があった。マイナスイオンをファン等の動力を使わず効果的に放散させるためには、電極の位置と構造が問題であった。実験で確認されているが、放出された電子が電極の周辺構造が不適切だと電気的に中和されてしまい結果的にマイナスイオンの量が減ってしまうからである。

本発明が解決しようという課題は、独立部材のＬＥＤユニットにマイナスイオン発生器の機能の一部、例えばマイナスイオン発生電極をコネクターで接続できるようにして、部品相互のプロダクトライフの違いや製品の多品種化に柔軟に対応できるようにするものである。

本発明は前記した課題を解決するために、ＬＥＤユニットに設けられた一体で成型された拡散用カバーもしくはＬＥＤレンズの表面の一部を凹ませ、その中心に電極を露出させたマイナスイオン吹き出し口を設けるが、マイナスイオン吹き出し口の仔細は後述するマイナスイオン吹き出し口の寸法等の例で述べる。固定された電極の後端から出る電源リード線は照明器具本体側に設けられた電極用高圧ユニットに高圧用コネクター等を介して接続される。この場合、ＬＥＤユニットへの電源リード線もやはり同様の経路でコネクターを介して専用電源装置に接続される。マイナスイオン吹き出し口の位置は、ＬＥＤ素子のレイアウトにもよるが陰影が出にくい場所を選定する。マイナスイオン吹き出し口の数は照明器具の大きさに合わせて適宜設定すればよい。電極は金属性放電針もしくは炭素繊維集合体のいずれでもかまわないが、動いたり抜け落ちたりしないようにしっかり固定されなければならない。マイナスイオン吹き出し口の寸法は電気用品安全法に規定される試験指を用いてこれを穴に差し込んだとき直接電極に触れないように穴の形状及び寸法を設定する必要がある。大気圧の条件下では電圧をより高くし、更に電極の先端が鋭くなればなるほど電子は放出されやすいことは良く知られている。又、放電は、例えば放電針を使った場合のコロナ放電で視認できるように、放電は針先端から対極に向けて起こる。電気的対極のない空中放電の場合は針先から円錐状に広がり拡散していくのだが、その電子密度は限定的であるが針先端及び針先に近い領域が高いものと考えられるのでこの円錐状領域を電子の放射界とすればよい。この電子の放射界は電圧など条件にもよるが先端部を中心にして概ね３０度から6０度に開いた円錐体にとみなしても差し支えないと考える。又、電子の放射界はマイナスイオンの放射界と近似と見て差し支えない。放出された電子はすぐに大気中の水分子と結合しマイナスイオンとなるからである。ところで先に述べた試験指は最大直径が１２ｍｍなので、ＬＥＤレンズもしくは拡散用カバーに設けるマイナスイオン吹き出し口は当然それ以下の寸法でなければならない。つまり、マイナスイオン吹き出し口の穴径は１２ｍｍ以下であり、かつ電極の先端は差し込んだ試験指に触れず、しかもマイナスイオン吹き出し口の縁辺は３０度程度に開いた電子の放射界の外にあることが望ましい。これは電子の密度が高いいわば有効放射界である。電極の位置は、前記した条件から考えて、試験指の先端から1ｍｍから５ｍｍ離したところが最適と考えられる。この許容範囲は電極先端先の加工度や印加する電圧の大きさで変動するので調節すればよい。このようにすれば感電せずしかも放電で放出されるマイナスイオンの量も効果的に確保できるようになる。ＬＥＤレンズおよび拡散用カバー素材は透光性に優れかつ耐熱性と耐アーク性及び耐衝撃性を有する強靭な樹脂成形品であれば望ましい。このようにしてマイナスイオン発生用の電極内臓のＬＥＤユニットが構成されるが、ＬＥＤ及び電極へ電力を供給する二個のコネクターを接続した後、照明器具本体のヒートシーリングとＬＥＤユニットをしっかり螺止させればマイナスイオン発生器を有するＬＥＤ照明器具として完成する。

又、ＬＥＤユニットの内部にマイナスイオン発生用電極のみならず電極用高圧ユニットを有せしめ、かつ、その電源はコネクターを介して照明器具本体にある専用電源に接続されてなるものでも構わない。しかしこの場合、マイナスイオン発生用高圧ユニットがＬＥＤ素子の配置に大きく影響しないよう注意する必要がある。

本発明は上記のように、ＬＥＤユニットがマイナスイオン発生用電極のみを内臓していて、かつそれぞれの電源用のリード線がコネクター等で接続できる構造であるため、部材管理及び組み立て作業が容易となり、製品構成上からＬＥＤユニットの交換が必要となった場合でも容易に実施できる効果を有する。

又、ＬＥＤユニット内にマイナスイオン発生用電極のみならず電極用高圧ユニットを有せしめ、かつその電源はコネクターを介して照明器具本体に接続されてなるが、さまざまなＬＥＤユニットとの組み合わせの自由度が更に高まり有用である。

マイナスイオン吹き出し口は面積が小さくとも最外部にあり、かつ放散効果が高いので動力ファンの必要がなくコストダウン効果がある。動力ファンが不要なので作動音がしないという効果も有する。

本発明のマイナスイオン発生用電極内臓のＬＥＤユニットを有する照明器具１の実施例形態を請求項１から請求項２を含めて図１から図６に基づき説明する。

図１は本発明の請求項１に記載されるマイナスイオン発生電極内臓のＬＥＤユニット１を有する照明器具の実施例を斜視図を用いて主な部品構成と位置関係を表している。専用電源装置６は照明器具本体１２とねじ17等で一体にするかあるいは離してリード線１４で接続されるものでも構わない。回路収納部１９はヒートシンク５の構造を利用して設けるが、放熱効果を阻害しない工夫をする。

図２は本発明の請求項１に記載されるマイナスイオン発生電極内臓のＬＥＤユニットを有する照明器具１のＬＥＤユニット２の構造概念を断面で示す図である。マイナスイオン発生用電極１３とＬＥＤ素子基板１８との絶縁対策は十分とらねばならない。なお、反射ブロック１６とＬＥＤレンズもしくは拡散用カバー１１との間の空間は求める光源特性に合わせて設定すればよい。放熱板２０はヒートシンク５に面で接触させるため凹凸があってならない。

図３は本発明の請求項２に記載されるマイナスイオン発生電極内臓のＬＥＤユニットを有する照明器具１の実施例を斜視図を用いて主な部品構成と位置関係を表している。この図では専用電源装置６等は割愛しているが図１とほぼ同様である。ＬＥＤユニット２の裏側に設置される電極用高圧発生ユニット９はヒートシンク５の回路収納部連絡穴２１より外形が小さくなくてはならない。

図４は本発明の請求項２に記載されるマイナスイオン発生電極内臓のＬＥＤユニットを有する照明器具１のＬＥＤユニット２の構造概念を断面で示す図である。反射ブロック１６はなくても構わない。電極用高圧発生ユニット９は外形を小さくするために縦長にしてもよい。

図５は請求項１及び請求項２の実施例で、正方形に構成した場合を示す平面図である。この場合、マイナスイオン吹き出し口３の位置及び数量は必要に応じて選択できる。

図６は請求項１及び請求項２の実施例で、直線型に構成した場合を示す平面図である。この場合もマイナスイオン吹き出し口３の位置及び数量は必要に応じて選択できる。

本発明は以上のように構成されるので、低コスト及び簡単な構造でありながら高機能のＬＥＤ照明を広く普及させることが可能である。

請求項１の実施例を表す斜視図である。請求項１のＬＥＤユニットを断面で示す概念図である。請求項２の実施例を表す斜視図である。請求項２のＬＥＤユニットを断面で示す概念図である。請求項１及び請求項２の実施例で、正方形に構成した場合を示す平面図である。請求項１及び請求項２の実施例で、直線型に構成した場合を示す平面図である。

１マイナスイオン発生用電極内臓のＬＥＤユニットを有する照明器具
２ＬＥＤユニット
３マイナスイオン吹き出し口
４シェード
５ヒートシンク
６専用電源装置
７コネクター付リード線
８高圧用コネクター付リード線
９電極用高圧発生ユニット
１０ＬＥＤ素子
１１ＬＥＤレンズもしくは拡散用カバー
１２照明器具本体
１３マイナスイオン発生用電極
１４リード線
１５マイナスイオン
１６反射ブロック
１７ねじ
１８ＬＥＤ素子基板
１９回路収納部
２０放熱板
２１回路収納部連結穴
２２電源

Claims

専用電源部を含む照明器具本体と、コネクター等で接続可能なＬＥＤユニットから構成されるＬＥＤ照明器具において、ＬＥＤユニットの発光側に設けられたＬＥＤレンズもしくは拡散用カバーの表面の一部を凹ませてその中心にマイナスイオン発生用電極を露出させてマイナスイオン吹き出し口を設けるが、マイナスイオンが周囲の素材に電気的に中和されずに効率よく放出できるとともに指が触れても感電することがないよう電気用品安全法に規定される適切な寸法と位置に電極を固定させ、かつ電極は照明器具本体側に設けられた電極用高圧ユニットと高圧用コネクターを介して接続されてなるマイナスイオン発生用電極内臓のＬＥＤユニットを有する照明器具。
ＬＥＤユニットにマイナスイオン発生のための電極用高圧ユニットをも有し、かつ、その電源はコネクター等を介して照明器具本体にある専用電源に接続されてなる請求項１記載のマイナスイオン発生用電極内臓のＬＥＤユニットを有する照明器具。