JP2014103000A

JP2014103000A - 直管形ランプおよび照明装置

Info

Publication number: JP2014103000A
Application number: JP2012254501A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Ono; 鉄也大野; Masahiko Kamata; 征彦鎌田
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2012-11-20
Filing date: 2012-11-20
Publication date: 2014-06-05
Also published as: CN203463999U

Abstract

【課題】点灯回路を内蔵しながら不燃構造とした直管形ランプ、およびこの直管形ランプを用いた照明装置を提供する。
【解決手段】直管形ランプ13は、発光素子33を有する光源ユニット23、発光素子33を点灯させる点灯回路24、光源ユニット23および点灯回路24を収容するランプ本体22を備える。ランプ本体22は、少なくとも一部に透光性を有する直管形の管体20、および管体20の端部に配置される口金21aを備える。点灯回路24を絶縁体25で覆い、絶縁体25を介して点灯回路24を不燃カバー26aで覆う。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、光源として発光素子を用いた直管形ランプ、およびこの直管形ランプを用いた照明装置に関する。

従来、光源として発光素子であるＬＥＤ素子を用いた直管形ランプでは、ＬＥＤ素子を有する光源ユニットを樹脂製の透光性を有する直管形の管体内に収容し、この管体の両端に端子を突設した樹脂製の口金が取り付けられている。

また、管体内にＬＥＤ素子を点灯させる点灯回路を収容し、口金が接続されるソケットを通じて外部から供給される商用交流電源を点灯回路で直流電源に変換してＬＥＤ素子に供給するようにした点灯回路内蔵形の直管形ランプがある。

特開２０１０−１２３３５８号公報

しかしながら、点灯回路内蔵形の直管形ランプでは、経年変化や直管形ランプの誤使用などにより点灯回路の電子部品が異常発熱を起こした場合、その電子部品の周囲に配置されている樹脂部品が熱損傷するおそれがあり、不燃構造が採られていなかった。

本発明が解決しようとする課題は、点灯回路を内蔵しながら不燃構造とした直管形ランプ、およびこの直管形ランプを用いた照明装置を提供することである。

実施形態の直管形ランプは、発光素子を有する光源ユニット、発光素子を点灯させる点灯回路、光源ユニットおよび点灯回路を収容するランプ本体を備える。ランプ本体は、少なくとも一部に透光性を有する直管形の管体、および管体の端部に配置される口金を備える。点灯回路を絶縁体で覆い、絶縁体を介して点灯回路を不燃カバーで覆う。

本発明によれば、ランプ本体に収容される点灯回路を絶縁体で覆い、この絶縁体を介して点灯回路を不燃カバーで覆うことにより、点灯回路を内蔵しながら不燃構造とした直管形ランプを提供することが期待できる。

第１の実施形態を示す直管形ランプの断面図である。同上直管形ランプの斜視図である。同上直管形ランプの点灯回路の回路図である。同上直管形ランプを用いた照明装置の斜視図である。同上直管形ランプの適合した使用状態のブロック図である。同上直管形ランプの不適合な使用状態のブロック図である。第２の実施形態を示す直管形ランプの断面図である。同上直管形ランプの端面図である。

以下、第１の実施形態を、図１ないし図６を参照して説明する。

図４に照明装置11の斜視図を示す。照明装置11は、例えば２灯用の埋込形照明器具である。

照明装置11は、長尺な器具本体12、この器具本体12内に配置される直管形ランプ13、および器具本体12の両端に対向配置されて直管形ランプ13の両端が装着されるソケット14a，14bなどを備えている。

図１および図２に示すように、直管形ランプ13は、少なくとも一部に透光性を有する直管形の管体20、およびこの管体20の両端部にそれぞれ配設された一対の口金21a，21bを有するランプ本体22を備えている。このランプ本体22内に、光源ユニット23および点灯回路24が収容されている。さらに、点灯回路24を覆う絶縁体25、およびこの絶縁体25を介して点灯回路24を覆う一対の不燃カバー26a，26bが配置されている。

管体20は、透光性および絶縁性を有する樹脂材料によって円筒状に形成されている。なお、管体20からの光照射方向の側が透光性を有していれば、光照射方向に対して反対側は透光性を有していなくてもよい。

両端の口金21a，21bは、絶縁性を有する樹脂材料によって共通の形状および構造に形成されている。口金21a，21bは、筒状の周面部28、およびこの周面部28の端面を閉塞する端面部29を有している。口金21a，21bの周面部28は管体20と同じ外径に形成され、周面部28の端面と管体20の端面とが接合されている。口金21a，21bの端面部29の外面には、直管形ランプ13の管軸を通り径方向に沿って突出する突条部30が形成され、この突条部30から管軸を中心として一対の端子31が突出されている。一対の端子31は、断面四角形状の平金属板にて形成されており、直管形ランプ13の長手方向に沿って突出する脚部31a、およびこれら脚部31aの先端から他方の脚部31aに対して互いに離れるように外側方向に向けて突出する屈曲部31bを有するＬ形に折曲形成されている。そして、一対の端子31を備えた口金21a，21bは、日本電球工業会規格ＪＥＬ８０１「Ｌ形口金付直管形ＬＥＤランプシステム」に準拠している。

光源ユニット23は、例えばＬＥＤ素子やＥＬ素子などの複数の発光素子33、実装面に複数の発光素子33が実装された基板34、および基板34の実装面とは反対側に接合された放熱体35を備えている。発光素子33がＬＥＤ素子の場合には、表面実装形のＳＭＤ（Surface Mount Device）パッケージが用いられたり、基板34に複数のＬＥＤ素子を実装するＣＯＢ（Chip On Board）モジュールが用いられる。

点灯回路24は、一端側の口金21aから商用交流電源を入力し、発光素子33を点灯させる直流電力に変換して発光素子33に供給する。点灯回路24は、管体20の一端部の内側で、管体20内に収容されている光源ユニット23と管体20の一端に取り付けられる口金21aとの間の点灯回路収容部37に収容されている。点灯回路24は、複数の電子部品38が実装された回路基板39を有し、この回路基板39の一面の搭載面にコンデンサやインダクタなどのリード部品が搭載され、他面の配線パターン面に抵抗やスイッチング素子などの面実装部品などが実装されている。そして、回路基板39の搭載面が、基板34の発光素子33が実装された実装面と略面一になるように配置されている。なお、40は回路基板39に対して垂直に立設された補助基板であり、電子部品38の一部が実装されている。

絶縁体25は、それぞれ樹脂材料で形成された管体20および口金21aで構成されており、これら管体20および口金21aによって点灯回路24を覆っている。

不燃カバー26a，26bは、例えばアルミニウムや鋼板などの金属材料で共通の形状および構造に形成され、管体20の両端部および両端の口金21a，21bの外側を覆ってそれぞれ配置されている。一端の不燃カバー26aには、点灯回路24の周囲を覆う円筒状の点灯回路カバー部42、口金21aの周面を覆う円筒状の口金周面カバー部43、および口金21aの端面を覆う口金端面カバー部44が一体に形成されており、絶縁体25である管体20および口金21aを介して点灯回路24を覆っている。点灯回路カバー部42および口金周面カバー部43は、同じ外径で一連の円筒状に形成されている。また、口金端面カバー部44には、この口金端面カバー部44より突条部30が突出する開口部45、および不燃カバー26a，26bを口金21a，21bにねじ止めするための取付孔46がそれぞれ形成されている。なお、他端の不燃カバー26bは、点灯回路24を覆うことはないが、不燃カバー26aと同様に、点灯回路カバー部42、口金周面カバー部43および口金端面カバー部44を備えている。

なお、直管形ランプ13は、両端の口金21a，21bの一対の端子31が平行に突設されており、これら一対の端子31が並ぶ方向に平行な面と光源ユニット23の基板34の実装面とが平行になるように設けられている。

また、図３に点灯回路24の回路図を示す。点灯回路24は、口金21aの一対の端子31にノイズフィルタ回路Ｆを介して整流手段48の入力端が接続され、この整流手段48の出力端に平滑コンデンサC1が接続され、この平滑コンデンサC1に整流平滑された電源電圧を所定の直流出力に変換して発光素子33に供給する点灯手段49が接続されている。点灯手段49は、例えばＤＣ−ＤＣコンバータなどで構成され、平滑コンデンサC1と並列にトランスT1の一次巻線、ＭＯＳＦＥＴなどのスイッチング素子Q1および抵抗R1の直列回路が接続され、トランスT1の二次巻線にダイオードD1および発光素子33の直列回路が接続されているとともに、発光素子33と並列に平滑用の電解コンデンサC2が接続されている。

口金21aの端子31およびノイズフィルタ回路Ｆと整流手段48の電源入力側との間に検出手段50が接続されている。この検出手段50は、入力される電源が交流か直流かの電源種類を検出する電源種類検出手段、または、入力される交流電源の周波数を検出する周波数検出手段である。

検出手段50によって検出された情報は制御手段51に出力され、この制御手段51によって点灯手段49を制御する。制御手段51は、検出手段50が電源種類検出手段である場合、この電源種類検出手段によって検出された電源が、交流であれば点灯手段49を動作させて発光素子33を点灯させ、直流であれば点灯手段49を動作させないように制御する。または、制御手段51は、検出手段50が周波数検出手段である場合、この周波数検出手段によって検出された周波数が、商用交流電源の周波数であれば点灯手段49を動作させて発光素子33を点灯させ、商用交流電源の周波数以外であることが検出されれば点灯手段49を動作させないように制御する。

また、器具本体12の一端側のソケット14aは商用交流電源を直管形ランプ13に供給する供給用であり、他端側のソケット14bは直管形ランプ13の保持用である。

そして、直管形ランプ13の一端側の口金21aを一端側のソケット14aに、他端側の口金21bを他端側のソケット14bに接続するように、直管形ランプ13を器具本体12に装着する。これにより、図５に示すように、商用交流電源Ｅが、一端側のソケット14aから直管形ランプ13の一端側の口金21aを通じて点灯回路24に供給される。

商用交流電源Ｅが供給された点灯回路24が交流電力を所定の直流電力に変換して発光素子33に供給し、発光素子33が発光する。発光素子33が発光する光は、管体20を透過して照明空間に照射する。

また、点灯回路24が絶縁体25である管体20の端部および口金21aによって覆われ、これら管体20の端部および口金21aが不燃カバー26aで覆われている。そのため、例えば経年変化などによって点灯回路24の電子部品38が異常発熱し、さらに管体20の端部および口金21aが熱損傷するおそれがあっても、これら点灯回路24、管体20の端部および口金21aを不燃カバー26aで覆っていることにより、外部への熱損傷の影響を防止できる。

しかも、不燃カバー26aが絶縁体25を介して点灯回路24を覆うため、点灯回路24の絶縁性を確保することができる。

このように、ランプ本体22に収容される点灯回路24を絶縁体25で覆い、この絶縁体25を介して点灯回路24を不燃カバー26aで覆うことにより、点灯回路24を内蔵した不燃構造の直管形ランプ13を提供できる。

また、絶縁体25を管体20の端部および口金21aで構成することにより、別の絶縁部材を用いる必要がなく、部品点数を削減し、組立性を向上できる。

また、不燃カバー26aが、点灯回路24の周囲を覆う点灯回路カバー部42、口金21aの周面を覆う口金周面カバー部43、および口金21aの端面を覆う口金端面カバー部44を有するため、点灯回路24の周辺部で熱損傷が発生する可能性のある各部位を不燃カバー26aで覆い、不燃構造を確実にすることができる。

なお、管体20を、例えばガラスやセラミックスなどの透光性を有する不燃材料で形成してもよい。この場合、不燃カバー26aおよび管体20によって、直管形ランプ13の全体を不燃構造とすることができる。

また、不燃カバー26aを管体20および口金21aの外側に配置したが、不燃カバー26aを管体20および口金21aの内側に配置して不燃構造としてもよい。この場合、不燃カバー26aと点灯回路24との間に管体20および口金21aとは別の絶縁体25を配置すればよい。

また、図５に示す照明装置に直管形ランプ13を適合した組み合わせで装着している状態では、制御手段51は、検出手段50が電源種類検出手段である場合に入力電源が交流であることを検出することにより、または、検出手段50が周波数検出手段である場合には入力電源の周波数が商用交流電源の周波数であることを検出することにより、点灯手段49を動作させて発光素子33を点灯させる。

また、発光素子を用いる直管形ランプにおいては点灯回路を内蔵しない非点灯回路内蔵形の直管形ランプも存在しており、この直管形ランプを使用する照明装置は、図６に示すように、器具側に点灯装置53が配設され、この点灯装置53により商用交流電源Ｅを所定の直流電力に変換して直管形ランプに供給するように構成されている。

図６に示す照明装置に、前記実施形態の直管形ランプ13を接続できたとした場合、点灯装置53で変換された直流電力が直管形ランプ13の点灯回路24に入力されることになる。このとき、点灯回路24の制御手段51は、検出手段50が電源種類検出手段である場合に入力電源が直流であることを検出することにより、または、検出手段50が周波数検出手段である場合に入力電源が直流であるので商用交流電源の周波数以外であることを検出することにより、点灯手段49を動作させないように制御する。そのため、直管形ランプ13の不適合な組み合わせでの誤使用を防止でき、点灯回路24を保護できる。

さらに、検出手段50は、整流手段48の出力側で電源種類または周波数を正確に検出することは困難であるが、整流手段48の入力側で電源種類または周波数を検出することにより、電源種類または周波数を正確に検出することができる。

次に、図７および図８に第２の実施形態を示す。なお、第１の実施形態と同じ構成および作用効果については同じ符号を用いてその説明を省略する。

第２の実施形態の直管形ランプ13は、不燃カバー26aが金属材料で形成された口金21aによって構成されている。

口金21aは、円筒状の周面部28、およびこの周面部28の端面を閉塞する端面部29を有し、端面部29には一対の端子31が口金21aとは所定の絶縁距離をあけて絶縁された状態で突出する一対の開口部55が形成されている。

口金21aの内側には、絶縁体25の一部を構成する絶縁性を有する樹脂材料によって形成された絶縁部材56が配置されている。この絶縁部材56は、口金21aの内面に樹脂層を形成した一体構造でもよいし、口金21aとは別体で形成して口金21aの内側に配置してもよい。

この場合、点灯回路24が絶縁体25である管体20の端部および絶縁部材56によって覆われ、これら管体20の端部および絶縁部材56が不燃カバー26aである口金21aで覆われている。そのため、例えば経年変化などによって点灯回路24の電子部品38が異常発熱し、さらに管体20の端部および絶縁部材56が熱損傷するおそれがあっても、これら点灯回路24、管体20の端部および絶縁部材56を不燃カバー26aである口金21aで覆っていることにより、外部への熱損傷の影響を防止できる。

しかも、不燃カバー26aである口金21aが絶縁体25を介して点灯回路24を覆うため、点灯回路24の絶縁性を確保することができる。

なお、直管形ランプ13の一端側に点灯回路24を収容していて不燃カバー26aで覆っており、直管形ランプ13の他端側には点灯回路24が収容されないが、不燃カバー26aと同様の不燃カバー26bで覆うことにより、直管形ランプ13の両端部の外観を共通とし、直管形ランプ13の外観を良好にできる。また、直管形ランプ13の他端側には、不燃カバー26bを用いなくてもよく、この場合には、直管形ランプ13の給電側の端部と非給電側の端部とが区別しやすく、器具への直管形ランプ13の装着が容易になる。

また、点灯回路24が回路基板39の一面側のみに電子部品38を配置するようにした場合には、回路基板39の他面側は不燃カバー26aで覆わなくてもよい。この場合、電子部品38が配置される回路基板39の一面側を、基板34の発光素子33が実装される実装面に対して反対側、すなわち発光素子33の光を照射する方向に対して反対側に向けることにより、光を照射する側には不燃カバー26aが配置しなくてもよく、光が不燃カバー26aで遮られることが無く、光照射効率を向上できる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

11 照明装置
13 直管形ランプ
14a，14b ソケット
20 管体
21a 口金
22 ランプ本体
23 光源ユニット
24 点灯回路
25 絶縁体
26a 不燃カバー
33 発光素子
42 点灯回路カバー部
43 口金周面カバー部
44 口金端面カバー部
48 整流手段
49 点灯手段
50 電源種類検出手段または周波数検出手段としての検出手段
51 制御手段

Claims

発光素子を有する光源ユニットと；
発光素子を点灯させる点灯回路と；
少なくとも一部に透光性を有する直管形の管体、および管体の端部に配置される口金を備え、光源ユニットおよび点灯回路を収容するランプ本体と；
点灯回路を覆う絶縁体と；
絶縁体を介して点灯回路を覆う不燃カバーと；
を具備していることを特徴とする直管形ランプ。
絶縁体が絶縁材料で形成された管体および口金であり、
不燃カバーが管体および口金の外側に配置されている
ことを特徴とする請求項１記載の直管形ランプ。
不燃カバーは、点灯回路を覆う点灯回路カバー部、口金の周面を覆う口金周面カバー部、および口金の端面を覆う口金端面カバー部を有している
ことを特徴とする請求項２記載の直管形ランプ。
管体が不燃材料で形成されている
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の直管形ランプ。
不燃カバーが金属材料で形成された口金である
ことを特徴とする請求項１記載の直管形ランプ。
点灯回路は、
発光素子を点灯させる点灯手段と、
外部から入力される電源が交流か直流かの電源種類を検出する電源種類検出手段と、
電源種類検出手段によって検出された電源が、交流である場合には点灯手段を動作させ、直流である場合には点灯手段を動作させない制御手段と
を有する
ことを特徴とする請求項１ないし５いずれか一記載の直管形ランプ。
点灯回路は、
発光素子を点灯させる点灯手段と、
外部から入力される交流電源の周波数を検出する周波数検出手段と、
周波数検出手段によって検出された周波数が、商用交流電源の周波数である場合には点灯手段を動作させ、商用交流電源の周波数以外であることが検出された場合には点灯手段を動作させない制御手段と
を有する
ことを特徴とする請求項１ないし５いずれか一記載の直管形ランプ。
点灯回路は、外部から入力される交流電源を整流して点灯手段に供給する整流手段を有し、
電源種類検出手段は、整流手段の入力側で電源種類を検出する
ことを特徴とする請求項６記載の直管形ランプ。
点灯回路は、外部から入力される交流電源を整流して点灯手段に供給する整流手段を有し、
周波数検出手段は、整流手段の入力側で交流電源の周波数を検出する
ことを特徴とする請求項７記載の直管形ランプ。
請求項１ないし９いずれか一記載の直管形ランプと；
直管形ランプを接続するソケットと；
を具備していることを特徴とする照明装置。