JP2013145646A - Ｌｅｄランプ及びその点灯装置、並びに照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】同一ランプに内蔵された互いに異なる光源を個別に点灯制御することのできるＬＥＤランプ及びその点灯装置、並びに照明器具を提供する。
【解決手段】直列接続された複数個のＬＥＤ１Ａ並びにＬＥＤ１Ａの直列回路の両端と各別に接続された１対の電極をそれぞれ有する第１光源１０及び第２光源１１と、透光性材料によって直管状に形成され且つ各光源１０，１１を内部に収納する管体１２と、管体１２の端部を封止する１対の口金１３，１４と、一方の口金１３に設けられて各光源１０，１１の一方の電極と個別に接続される１対の給電ピン１５，１６と、他方の口金１４に設けられて各光源１０，１１の他方の電極と共通に接続される共通ピン１７とを備え、各光源１０，１１は、その給電経路が互いに独立する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤランプ及びその点灯装置、並びに照明器具に関する。

従来から、既存の蛍光灯用照明器具に使用可能なＬＥＤランプが提供されており、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１に記載のＬＥＤランプは、ＬＥＤモジュールと、ＬＥＤモジュールを収納する円筒状をした直管のガラス管と、ガラス管の両端部の各々に配された口金とを有する。ＬＥＤモジュールは、帯状をした実装基板と、実装基板の表面に長手方向に列設された複数個のＬＥＤとを有する。これらＬＥＤは、実装基板の配線パターンによって電気的に直列接続されている。

直管のガラス管は、ＪＩＳ（日本工業規格）に規定されている蛍光灯の製造に用いられる両端封止前のガラス管と同じ寸法規格のものが用いられる。口金は、キャップ状をした本体と一対の口金ピンとから成る。口金は、既存の直管蛍光灯用の照明器具の筐体に対向配置された一対のソケットに装着され、口金を介して外部電源から供給される電力によって、ＬＥＤが点灯される。

特許第４７５５３２３号公報

ところで、上記従来例では、１つのＬＥＤモジュールのみを点灯可能な構成となっているため、他のＬＥＤモジュールを同一のガラス管内に収納したとしても個別に点灯させることができない。このため、例えばＬＥＤモジュールとして常用光源及び非常用光源のように互いに異なる光源を個別に点灯制御させたい場合には、非常用光源を上記ＬＥＤランプとは別体に設ける必要があり、１つのＬＥＤランプとして扱うことができないという問題があった。

本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、同一ランプに内蔵された互いに異なる光源を個別に点灯制御することのできるＬＥＤランプ及びその点灯装置、並びに照明器具を提供することを目的とする。

本発明のＬＥＤランプは、直列接続された複数個のＬＥＤ並びに前記ＬＥＤの直列回路の両端と各別に接続された１対の電極をそれぞれ有する第１光源及び第２光源と、透光性材料によって直管状に形成され且つ前記各光源を内部に収納する管体と、前記管体の端部を封止する１対の口金と、一方の前記口金に設けられて前記各光源の一方の前記電極と個別に接続される１対の給電ピンと、他方の前記口金に設けられて前記各光源の他方の前記電極と共通に接続される共通ピンとを備え、前記各光源は、その給電経路が互いに独立することを特徴とする。

本発明の点灯装置は、前記ＬＥＤランプを点灯する点灯装置であって、外部電源からの電力供給を受けて前記第１光源を点灯制御する第１点灯部と、前記外部電源からの電力供給を受けて充電する２次電池を有し、前記２次電池からの電力供給を受けて前記第２光源を点灯制御する第２点灯部とを備え、前記第２点灯部は、前記外部電源からの電力供給が途絶えると前記第２光源を点灯させることを特徴とする。

本発明の照明器具は、前記ＬＥＤランプが備える前記各給電端子と前記共通端子とが各別に接続される受け側端子を各々有する１対のソケットと、前記ソケット及び前記点灯装置を保持する器具本体とを備えることを特徴とする。

本発明は、同一ランプに内蔵された互いに異なる光源を個別に点灯制御することができるという効果を奏する。

本発明に係るＬＥＤランプ及び点灯装置の実施形態を示す概略図である。 （ａ）〜（ｄ）は同上のＬＥＤランプの概略図である。 従来のＬＥＤランプ及び点灯装置の一例を示す概略図である。 本発明に係る照明器具の実施形態を示す図で、（ａ）は全体斜視図で、（ｂ）は分解斜視図である。

以下、本発明に係るＬＥＤランプ及びその点灯装置、並びに照明器具の実施形態について図面を用いて説明する。先ず、本実施形態のＬＥＤランプ１について説明する。本実施形態のＬＥＤランプ１は、図１，２に示すように、第１光源１０と、第２光源１１と、管体１２と、口金１３，１４とを備える。

第１光源１０は、常用光源、すなわち停電などの異常が発生していない通常時に用いられる光源であって、白色光を放射する複数個のＬＥＤ１Ａの直列回路と、直列回路の両端に接続された１対の電極（図示せず）とを有している。また、第２光源１１は、非常用光源、すなわち停電などの異常時に用いられる光源であって、第１光源１０と同様に、白色光を放射する複数個のＬＥＤ１Ａの直列回路と、直列回路の両端に接続された１対の電極（図示せず）とを有している。なお、第２光源１１は非常用光源であるため、火災時における点灯にも耐え得るように、そのＬＥＤ１Ａには、第１光源１０に用いられるＬＥＤ１Ａよりも耐熱性を有するものを選定するのが望ましい。具体的には、第２光源１１のＬＥＤ１Ａは、１４０度の環境下で３０分間或いは６０分間点灯することができる程度の耐熱性を有するのが望ましい。また、同様の理由により、第２光源１１と後述する第２給電ピン１６とを繋ぐ配線、及び第２光源１１と後述する共通ピン１７とを繋ぐ配線には、耐熱性を有するものを選定するのが望ましい。

管体１２は、ガラスなどの透光性材料によって直管状に形成され、第１光源１０と第２光源１１とが長手方向に沿って並ぶようにして収納され、その両端部が口金１３，１４で封止される。

口金１３，１４は、日本電球工業会規格で規格化されているJEL801「Ｌ形ピン口金GX16t-5付直管形ＬＥＤランプシステム（一般照明用）」におけるＬＥＤランプの口金と同一の構造を有し、金属材料によって有底円筒状に形成されている。一方の口金１３の底面からは、１対のＬ形端子ピン１５，１６が突出している。図２（ｂ）における上側のＬ形端子ピン（以下、「第１給電ピン」と呼ぶ。）１５は、管体１２の内部において第１光源１０の一方の電極（アノード）と接続されている。また、図２（ｂ）における下側のＬ形端子ピン（以下、「第２給電ピン」と呼ぶ。）１６は、管体１２の内部において第２光源１１の一方の電極（アノード）と接続されている。

他方の口金１４の底面からは、図２（ｂ），（ｄ）に示すように、平面視長円形状のフランジが先端に設けられた共通ピン１７が突出している。この共通ピン１７は、管体１２の内部において各光源１０，１１の他方の電極（カソード）と接続されている。

次に、本実施形態の点灯装置２について説明する。本実施形態の点灯装置２は、図１に示すように、第１光源１０を点灯制御する常用点灯部である第１点灯部２０と、第２光源１１を点灯制御する非常用点灯部である第２点灯部２１とを備える。

第１点灯部２０は、電源回路２０Ａと、点灯回路２０Ｂとを有する。電源回路２０Ａは、外部電源である商用電源ＡＣ１から供給される交流電力を直流電力に変換するものであって、従来周知の昇圧チョッパ回路を有する。点灯回路２０Ｂは、電源回路２０Ａから出力される直流電力を降圧する降圧チョッパ回路と、降圧チョッパ回路のスイッチング素子をＰＷＭ制御することで第１光源１０に供給する電力を調整する制御回路とを有する。なお、上記の昇圧チョッパ回路や降圧チョッパ回路、ＰＷＭ制御用の制御回路は何れも従来周知であるので、詳細な説明及び図示を省略する。

第２点灯部２１は、２次電池２１Ａと、充電回路２１Ｂと、停電検出回路２１Ｃと、制御回路２１Ｄと、非常用点灯回路２１Ｅと、充電モニタ２１Ｆとを有する。２次電池２１Ａは、停電などにより商用電源ＡＣ１からの電力供給が途絶えた場合の非常用電源である。充電回路２１Ｂは、商用電源ＡＣ１からの電力供給により２次電池２１Ａを充電する。２次電池２１Ａは、後述する制御回路２１Ｄに動作電力を供給する。

停電検出回路２１Ｃは、商用電源ＡＣ１からの電力供給状態を監視することで停電の有無を検出するもので、停電の有無を示す検出信号を制御回路２１Ｄに出力している。制御回路２１Ｄは、停電検出回路２１Ｃからの検出信号に基づいて非常用点灯回路２１Ｅを制御する。すなわち、制御回路２１Ｄは、検出信号により商用電源ＡＣ１が停電していると判断すると、非常用点灯回路２１Ｅに制御信号を出力する。そして、非常用点灯回路２１Ｅは、制御信号により第２光源１１への給電を開始する。非常用点灯回路２１Ｅは、２次電池２１Ａから供給される直流電力を昇圧する昇圧チョッパ回路を有する。この昇圧チョッパ回路で昇圧された直流電力が第２光源１１に供給されることにより、第２光源１１が点灯する。

充電モニタ２１Ｆは、２次電池２１Ａの充電状態を表示するもので、緑色に発光するＬＥＤ（図示せず）を有する。制御回路２１Ｄは、２次電池２１Ａの両端電圧に基づいて、２次電池２１Ａの充電状態を判断する。そして、制御回路２１Ｄは、２次電池２１Ａが十分に充電されていると判断すると、非常用点灯回路２１Ｅに制御信号を出力する。すると、非常用点灯回路２１Ｅは、制御信号により充電モニタ２１Ｆへの給電を開始して、充電モニタ２１Ｆから緑色の光を発光させる。これにより、点検者は、２次電池２１Ａが正常であるか否かを目視により点検することができる。

上記のＬＥＤランプ１及び点灯装置２は、口金１３，１４がそれぞれ着脱自在に装着される第１ソケット３及び第２ソケット４を介して接続される。第１ソケット３は、合成樹脂材料によって半円筒状に形成されたソケット本体３０と、ソケット本体３０内に収納されてＬＥＤランプ１の各給電ピン１５，１６と各別に接続される１対の受け側端子３１，３２とを備える。第２ソケット４は、合成樹脂材料によって半円筒状に形成されたソケット本体４０と、ソケット本体４０内に収納されてＬＥＤランプ１の共通ピン１７と接続される受け側端子４１とを備える。ここで、第１ソケット３の一方の受け側端子３１は第１点灯部２０の出力端に接続され、他方の受け側端子３２は第２点灯部２１の出力端に接続される。また、第２ソケット４の受け側端子４１は、アースに接続される。

以下、本実施形態のＬＥＤランプ及び点灯装置の特徴を説明するに当たり、従来のＬＥＤランプ及び点灯装置の一例について図面を用いて説明する。なお、本実施形態のＬＥＤランプ及び点灯装置と共通する部位については同じ番号を付して説明を省略する。この従来のＬＥＤランプ１は、図３に示すように、複数（図示では３つ）の白色光源１００と、管体１２と、口金１３，１４と、第１給電ピン１５及び第２給電ピン１６と、共通ピン１７とを備える。各白色光源１００は、白色光を放射する複数個のＬＥＤ（図示せず）を直列及び並列に接続して成る。各白色光源１００は、第１給電ピン１５と第２給電ピン１６との間に並列に接続される。また、共通ピン１７は、図示しないがヒートシンク等の非充電金属部に接続される。

この従来の点灯装置１０１は、図１に示すように、電源回路１０１Ａと、点灯回路１０１Ｂとを有する。電源回路１０１Ａは、商用電源ＡＣ１から供給される交流電力を直流電力に変換するものであって、従来周知の昇圧チョッパ回路を有する。点灯回路１０１Ｂは、電源回路１０１Ａから出力される直流電力を降圧する降圧チョッパ回路と、降圧チョッパ回路のスイッチング素子をＰＷＭ制御することで各白色光源１００に供給する電力を調整する制御回路とを有する。なお、点灯回路１０１Ｂの出力端は、第１ソケット３の各受け側端子３１，３２に各別に接続される。

ここで、口金１３が第１ソケット３に装着されると、１対の給電ピン１５，１６が受け側端子３１，３２とそれぞれ接続される。同様に、口金１４が第２ソケット４に装着されると、共通ピン１７が受け側端子４１と接続される。その結果、点灯回路１０１Ｂは、第１ソケット３を介して各白色光源１００と接続される。しかしながら、この従来のＬＥＤランプ及び点灯装置では、点灯回路１０１Ｂに第１給電ピン１５及び第２給電ピン１６の何れもが接続され、点灯回路１０１Ｂから各白色光源１００への給電経路が１つだけである。このため、各白色光源１００から構成される１つのＬＥＤモジュールのみが点灯可能であり、他のＬＥＤモジュールを点灯することができない。

これに対して、本実施形態のＬＥＤランプでは、図１に示すように、第１点灯部２０の出力端が第１給電ピン１５及び共通ピン１７に各別に接続され、第２点灯部２１の出力端が第２給電ピン１６及び共通ピン１７に各別に接続される。その結果、第１点灯部２０は、各ソケット３，４を介して第１光源１０と接続され、第２点灯部２１は、各ソケット３，４を介して第２光源１１と接続され、各光源１０，１１の給電経路が互いに独立するようになっている。したがって、本実施形態のＬＥＤランプ及び点灯装置では、各光源１０，１１を各点灯部２０，２１で個別に点灯制御することができる。

上述のように、本実施形態のＬＥＤランプでは、第１点灯部２０から第１光源１０への給電経路と、第２点灯部２１から第２光源１１への給電経路とが互いに独立している。このため、本実施形態のＬＥＤランプ及び点灯装置では、常用光源である第１光源１０と、非常用光源である第２光源１１という同一ランプ（管体１２）に内蔵された互いに異なる光源を個別に点灯制御することができる。このため、本実施形態のＬＥＤランプでは、上記のように第１光源１０を常用光源、第２光源１１を非常用光源とすることで非常用光源を別途設ける必要がなく、常用光源と非常用光源とを１つのＬＥＤランプとして扱うことができる。

また、本実施形態の点灯装置では、商用電源ＡＣ１が停電して商用電源ＡＣ１からの電力供給が途絶えると、２次電池２１Ａからの電力供給を受けて非常用点灯回路２１Ｅが第２光源１１を点灯させるようになっている。このため、第１光源１０が点灯不可能な非常時においても耐熱性を有する第２光源１１を点灯させることができる。

以下、本発明に係る照明器具の実施形態について説明する。なお、以下の説明では、図４（ａ）における上下を上下方向と定めるものとする。本実施形態の照明器具５は、図４（ａ），（ｂ）に示すように天井取付型であって、器具本体５０と、２つのＬＥＤランプ１が各々装着される２対のソケット（図示せず）と、点灯装置２と、反射板５４とを備える。各対のソケットは、既に説明した第１ソケット３及び第２ソケット４を１組としたものである。

器具本体５０は、金属板によって下面が開口した矩形箱形に形成され、その内部は隔壁５１によって長手方向の一端側の第１収納空間５２と、長手方向の他端側の第２収納空間５３とに区切られている。第１収納空間５２の内底面には、長尺の金属板がＶ字形に折曲されてなる反射板５４が取り付けられる。また、第１収納空間における長手方向に対向する内側面の一方に２つの第１ソケット３が並設され、前記内側面の他方に２つの第２ソケット４が並設される。なお、点灯装置２のうち第１点灯部２０は、長尺箱形の筐体に収納された状態で第１収納空間５２の内底面に取り付けられて反射板５４で覆い隠される。また、点灯装置２のうち第２点灯部２１は、第２収納空間５３の内底面に取り付けられるが、充電モニタ２１Ｆは第１収納空間５２の内底面に取り付けられる。

第１収納空間５２の内底面には、外部電源と接続される電源ケーブルＣＢ１の一端が接続される端子台５５が取り付けられる。この端子台５５と各点灯部２０，２１との間には配線（図示せず）が設けられている。したがって、端子台５５に電源ケーブルＣＢ１の一端を接続することで、外部電源から各点灯部２０，２１に給電される。なお、第１収納空間５２の内底面には、電源ケーブルＣＢ１を挿通させるための電線挿通孔５０Ａが設けられている。

また、第１収納空間５２の内底面には、その長手方向に沿って一定の間隔を空けて、天井に取り付けられた１対の吊りボルトＢ１を挿通させるための１対のボルト挿通孔５０Ａが設けられている。これらボルト挿通孔５０Ａに天井から垂下される吊りボルトＢ１をそれぞれ挿通し、座金５７を嵌めてナット５６を締め付けることにより、器具本体５０が吊りボルトＢ１を介して天井に取り付けられる。

第２収納空間５３の内底面には、充電モニタ２１Ｆ及び２次電池２１Ａを除いて長尺箱形の筐体に収納した第２点灯部２１が取り付けられる。２次電池２１Ａは、第２点灯部２１が収納された筐体とは別に取り付けられており、その一端にはコネクタＣＮ１が設けられている。このコネクタＣＮ１と、第２点灯部２１に設けられたコネクタＣＮ１とを接続することで、第２点灯部２１の充電回路２１Ｂにより２次電池２１Ａが充電される。また、商用電源ＡＣ１の停電時には、２次電池２１Ａから第２点灯部２１に給電される。第２収納空間５３は、矩形板状のカバー５８が取り付けられることにより閉塞される。

なお、照明器具５は上述の天井取付型のものに限定される必要はなく、ＬＥＤランプ１が装着される少なくとも１対のソケットと、ＬＥＤランプ１及び点灯装置２を保持する器具本体とを備えるものであればよい。

１ ＬＥＤランプ
１Ａ ＬＥＤ
１０ 第１光源
１１ 第２光源
１２ 管体
１３，１４ 口金
１５ 第１給電ピン
１６ 第２給電ピン
１７ 共通ピン
２ 点灯装置
２０ 第１点灯部
２１ 第２点灯部
３ 第１ソケット
４ 第２ソケット

Claims (3)

1. 直列接続された複数個のＬＥＤ並びに前記ＬＥＤの直列回路の両端と各別に接続された１対の電極をそれぞれ有する第１光源及び第２光源と、透光性材料によって直管状に形成され且つ前記各光源を内部に収納する管体と、前記管体の端部を封止する１対の口金と、一方の前記口金に設けられて前記各光源の一方の前記電極と個別に接続される１対の給電ピンと、他方の前記口金に設けられて前記各光源の他方の前記電極と共通に接続される共通ピンとを備え、前記各光源は、その給電経路が互いに独立することを特徴とするＬＥＤランプ。
2. 請求項１に記載のＬＥＤランプを点灯する点灯装置であって、外部電源からの電力供給を受けて前記第１光源を点灯制御する第１点灯部と、前記外部電源からの電力供給を受けて充電する２次電池を有し、前記２次電池からの電力供給を受けて前記第２光源を点灯制御する第２点灯部とを備え、前記第２点灯部は、前記外部電源からの電力供給が途絶えると前記第２光源を点灯させることを特徴とする点灯装置。
3. 請求項１に記載のＬＥＤランプが備える前記各給電端子と前記共通端子とが各別に接続される受け側端子を各々有する１対のソケットと、前記ソケット及び請求項２に記載の点灯装置を保持する器具本体とを備えることを特徴とする照明器具。

Images