JP2016162596A - 照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】ノイズ対策を確実にできる照明器具を提供する。
【解決手段】照明器具12は、筐体20、発光モジュール41、電源ユニット25、入力側ノイズフィルタ61および出力側ノイズフィルタ68を備える。発光モジュール41は、筐体20に配置される。電源ユニット25は、電源回路53、電源回路53に外部からの電力を供給する入力配線58、電源回路53と発光モジュール41とを接続する出力配線65、および電源回路53を支持し筐体20内に取り付けられる支持板74を有する。電源回路53は入力配線58から供給される電力を所定の電力に変換して出力配線65から発光モジュール41に供給する。入力側ノイズフィルタ61は、入力配線58に設けられ、支持板74の一面に配置される。出力側ノイズフィルタ68は、出力配線65に設けられ、支持板74の一面に配置される。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、発光モジュールおよび電源ユニットを内蔵した照明器具に関する。

従来、例えば防犯灯や街路灯などの照明器具では、筐体内に発光モジュールおよびこの発光モジュールに電力を供給する電源ユニットを配置している。電源ユニットには、外部から電力を供給する入力配線が接続されているとともに、発光モジュールに接続される出力配線が接続されている。そして、電源ユニットは、発光モジュールの発光素子を所定の明るさで点灯させるために入力配線から供給される電力を所定の電力に変換し、変換した電力を出力配線から発光モジュールに供給している。このような電源ユニットには、電力入力側にノイズを除去するノイズフィルタが設けられている。

特開２０１３−１２５６７４号公報

電源ユニットにはノイズ対策が施されているが、発光素子の高出力化に伴って出力が大きくなると、これまでのノイズ対策では不十分な場合がある。

本発明が解決しようとする課題は、ノイズ対策を確実にできる照明器具を提供することである。

実施形態の照明器具は、筐体、発光モジュール、電源ユニット、入力側ノイズフィルタおよび出力側ノイズフィルタを備える。発光モジュールは、筐体に配置される。電源ユニットは、電源回路、電源回路に外部からの電力を供給する入力配線、電源回路と発光モジュールとを接続する出力配線、および電源回路を支持し筐体内に取り付けられる支持板を有する。電源回路は入力配線から供給される電力を所定の電力に変換して出力配線から発光モジュールに供給する。入力側ノイズフィルタは、入力配線に設けられ、支持板の一面に配置される。出力側ノイズフィルタは、出力配線に設けられ、支持板の一面に配置される。

本発明によれば、ノイズ対策を確実にすることが期待できる。

一実施形態を示す照明器具の断面図である。 同上照明器具の分解状態の斜視図である。 同上照明器具の電源ユニットの平面図である。 同上照明器具を用いた照明装置の斜視図である。 同上照明装置の回路図である。

以下、一実施形態を、図１ないし図５を参照して説明する。

図４に照明装置10の斜視図を示す。照明装置10は、屋外照明装置であり、例えば防犯灯や街路灯である。照明装置10では、地面に設置されるポール11の上端近傍に照明器具12が設置され、ポール11の上端に太陽電池パネル（ソーラーパネル）13が設置され、ポール11にバッテリー14（図５参照）およびコントローラ15（図５参照）が設置されている。

図５に照明装置10の回路図を示す。コントローラ15は、充電時に、太陽電池パネル13で発電される電力をバッテリー14に充電し、また、照明器具12の点灯時に、バッテリー14に充電されている電力を放電させて照明器具12に供給するように構成されている。

図１および図２に照明器具12を示す。照明器具12は、筐体20、この筐体20の下面を覆って筐体20との間に収容空間21を形成する取付板22、この取付板22の下面に取り付けられる光源ユニット23、この光源ユニット23を覆って筐体20の下面に取り付けられる透光カバー24、および収容空間21に配置される電源ユニット25を有している。

そして、筐体20は、例えばアルミニウムなどの金属製で、下面側が開口され、一端側である基端側にはポール11に取り付けるための取付部28が一体に形成されており、その基端側から反対の他端側である先端側にかけての寸法が長く、幅方向の寸法が短い形状に形成されている。

筐体20の下面周辺部の内側には、取付板22の周辺部が接触して取り付けられる環状の接触部29が形成されているとともに、この接触部29の周囲に環状の凹溝30が形成されている。この凹溝30には透光カバー24との間に介在される環状のパッキング31が配置されている。さらに、筐体20の下面周辺部の四隅には透光カバー24をねじ止めするためのボス32が形成されている。また、筐体20の内側で周壁面には、取付板22をねじ止めするための複数のボス33が一体に形成され、さらに、筐体20の内側で上壁面には、電源ユニット25をねじ止めするための複数のボス34が一体に形成されている。

筐体20の基端側には電源ユニット25に電力を供給する外部配線35が挿通する配線孔36が形成されている。配線孔36には外部配線35が挿通するとともに配線孔36を閉塞するためのブッシング37が嵌め込まれ、このブッシング37が取付金具38によって筐体20にねじ止めされている。

また、取付板22は、例えばアルミニウムなどの金属製で、筐体20の下面開口を閉塞するとともに筐体20の接触部29に当接可能とする略長方形板状に形成されている。この取付板22は、取付板22の周辺部が筐体20の接触部29に接触した状態で複数のボス33にねじ止めされ、筐体20の接触部29に圧接されている。取付板22の基端側近傍であって基端側の端部よりも内側に入り込んだ位置には、配線孔22aが形成されている。取付板22の下面には光源ユニット23が取り付けられるが、配線孔22aは取付板22の基端部と光源ユニット23との間に配置されていて開口されている。

また、光源ユニット23は、発光モジュール41、およびレンズモジュール42を有している。

発光モジュール41は、例えば金属製の基板（光源基板）43上に絶縁層を介して配線パターンが形成され、この配線パターン上に複数の発光素子44およびコネクタ45が実装されている。発光素子44は、例えばＬＥＤであり、パッケージ内にＬＥＤチップを搭載して蛍光体層で封止したＳＭＤ（Surface Mount Device）パッケージが用いられている。なお、発光モジュール41にはＣＯＢ（Chip On Board）モジュールを用いてもよく、あるいは、発光素子44としてＥＬ（Electro Luminescence）素子などを用いてもよい。コネクタ45は、基板43の基端側に配置されている。

レンズモジュール42は、例えば透光性を有する樹脂材料やガラスによって形成され、平板状の板部46、および各発光素子44の位置に対応して形成された複数のレンズ部47を有している。レンズ部47は、発光素子44からの光を所定方向に向けて配光する。

そして、取付板22とレンズモジュール42との間に発光モジュール41の基板43を挟み込んだ状態で、レンズモジュール42および発光モジュール41が取付板22にねじ止めされ、発光モジュール41の基板43が取付板22の下面に密着されている。

また、透光カバー24は、例えば透光性を有する樹脂材料やガラスによって形成され、周辺部には筐体20の凹溝30に侵入してパッキング31に接触する環状の圧接部50を有している。そして、透光カバー24の四隅が筐体20のボス32にねじ止めされ、圧接部50が筐体20の凹溝30との間でパッキング31に圧接されている。

また、図１ないし図３に示すように、電源ユニット25は、外部のバッテリー14から供給される直流電力を発光素子44の点灯用となる所定の直流電力に変換し、変換した直流電力を発光モジュール41に供給する電源回路53を備えている。電源回路53は、発光モジュール41の高出力化に伴い、出力電流が２５０ｍＡよりも大きく、例えば４００ｍＡ程度となっている。

電源回路53は、電源基板54、およびこの電源基板54上に実装された複数の電気部品55を有している。電源回路53は例えばＤＣ−ＤＣコンバータであり、電力を変換するスイッチング素子やこのスイッチング素子のスイッチングを制御するＩＣなどが電気部品55として含まれている。電源基板54は絶縁板の表面に配線パターンが形成されたプリント配線基板であり、電源基板54の上面に複数の電気部品55が実装されている。電源基板54の一端が電源回路53の入力側であり、この電源基板54の入力側に入力コネクタ56が実装されている。電源基板54の他端が電源回路53の出力側であり、この電源基板54の出力側に出力コネクタ57が実装されている。

電源回路53にはバッテリー14からの直流電力を入力する入力配線58が接続されている。入力配線58は、両端にコネクタ59，60がそれぞれ取り付けられた２線式配線であり、一方のコネクタ59が入力コネクタ56に接続され、他方のコネクタ60が筐体20内に引き込まれる外部配線35に設けられているコネクタ35aに接続される。

入力配線58の中間部には入力配線58を流れる電流に含まれるノイズを低減する入力側ノイズフィルタ61が装着されている。入力側ノイズフィルタ61は、円筒状のフェライトコア62を円筒状の絶縁ケース63に収納したものである。入力側ノイズフィルタ61の内側に入力配線58が挿通されるとともに入力側ノイズフィルタ61の内側と外側とに亘って入力配線58が少なくとも１回以上巻き付けられている。入力側ノイズフィルタ61とコネクタ59との間の入力配線58は絶縁チューブ64に挿通されている。絶縁チューブ64は例えば透明なビニールチューブで構成されている。

電源回路53には発光モジュール41に直流電力を出力する出力配線65が接続されている。出力配線65は、両端にコネクタ66，67がそれぞれ取り付けられた２線式配線であり、一方のコネクタ66が出力コネクタ57に接続され、他方のコネクタ67が発光モジュール41のコネクタ45に接続される。

出力配線65の中間部には出力配線65を流れる電流に含まれるノイズを低減する出力側ノイズフィルタ68が装着されている。出力側ノイズフィルタ68は、円筒状のフェライトコア69を円筒状の絶縁ケース70に収納したものである。出力側ノイズフィルタ68の内側に出力配線65が挿通されるとともに出力側ノイズフィルタ68の内側と外側とに亘って出力配線65が少なくとも１回以上巻き付けられている。出力側ノイズフィルタ68とコネクタ67との間の出力配線65は絶縁チューブ71に挿通されている。絶縁チューブ71は例えば織物素材で構成されている。

さらに、電源ユニット25は、電源回路53を支持する支持板74を備えている。支持板74は、絶縁材料によって、電源基板54の外形よりも大きい外形の平板状に形成されている。支持板74の一面である上面の略中央に、複数のスペーサ75によって支持板74との間に所定の間隙をあけて電源基板54が取り付けられている。

支持板74の両側には、ボス34にねじ止めするための取付溝76が形成されている。

支持板74の一端側には、入力側ノイズフィルタ61の両側で入力配線58をそれぞれ保持する入力側保持部77が形成されている。入力側保持部77は、支持板74の一端側近傍に設けられた保持孔78を有している。保持孔78に挿通される保持具としての結束バンド79によって支持板74の上面に保持されている。このように、入力側ノイズフィルタ61の両側で入力配線58が支持板74の上面に保持されることにより、入力側ノイズフィルタ61が支持板74の上面に配置された状態に保持されている。

支持板74の両側には、出力側ノイズフィルタ68の両側で出力配線65をそれぞれ保持する出力側保持部80が形成されている。出力側保持部80は、支持板74の両側に設けられた切欠き溝81とこの切欠き溝81に並んで支持板74の中央寄り位置に設けられた保持孔82とを有している。切欠き溝81と保持孔82とに挿通される保持具としての結束バンド83によって支持板74の上面に保持されている。このように、出力側ノイズフィルタ68の両側で出力配線65が支持板74の上面に保持されることにより、出力側ノイズフィルタ68が支持板74の上面に配置された状態に保持されている。また、支持板74の一端側の切欠き溝81は、出力配線65を支持板の上面側から下面側に通す配線挿通部84として構成されている。

そして、電源ユニット25は、電源回路53が支持板74の上面に支持され、電源回路53に接続される入力配線58の中間部および出力配線65の中間部がそれぞれ支持板74の上面に取り付けられているとともに、入力側ノイズフィルタ61および出力側ノイズフィルタ68がそれぞれ支持板74の上面に配置されて保持されている。さらに、入力配線58および出力配線65は支持板74の一端側から導出されているが、出力配線65の先端側（コネクタ67側）が配線挿通部84を通じて支持板74の下面に配置されることにより、入力配線58と出力配線65とが支持板74で隔てられている。

そして、照明器具12の組立時において、筐体20に電源ユニット25の支持板74がねじ止めされ、入力配線58のコネクタ60が筐体20内に導入されている外部配線35のコネクタ35aに接続される。出力配線65の先端側（コネクタ67側）が取付板22の配線孔22aに挿通された後、筐体20に取付板22がねじ止めされ、出力配線65のコネクタ67が取付板22に予め取り付けられている発光モジュール41のコネクタ45に接続される。最後に、筐体20に透光カバー24をねじ止めする。

照明器具12の組立状態では、電源回路53は、筐体20と取付板22との間に形成された収容空間21に、筐体20および取付板22に対して所定の絶縁距離をあけた状態に収容されている。

次に、本実施形態の作用を説明する。

コントローラ15は、太陽電池パネル13から出力される電力値（例えば電圧値）を常に監視している。

例えば日の出により夜間から昼間に移行し、日照量の増加に対応して太陽電池パネル13で発電する電力値が所定の閾値を上回ると、コントローラ15は、充電可能と判断し、太陽電池パネル13で発電される電力をバッテリー14に充電する。なお、このとき、照明器具12の発光モジュール41が点灯中であれば、バッテリー14から照明器具12への電力供給を停止する。

一方、日没によって昼間から夜間に移行し、日照量の減少に対応して太陽電池パネル13で発電される電力値が所定の閾値を下回ると、コントローラ15は、放電可能と判断し、バッテリー14に蓄えられた電力を放電し、照明器具12に供給する。照明器具12に供給される直流電力を電源ユニット25の電源回路53に入力し、この電源回路53で所定の直流電力に変換して発光モジュール41に供給し、発光モジュール41の発光素子44が点灯する。

また、電源回路53では、入力配線58に装着された入力側ノイズフィルタ61によって入力電力に含まれるノイズを低減し、ノイズによる影響を抑制することができる。

さらに、発光モジュール41の高出力化に伴い、電源回路53からの出力電流が２５０ｍＡよりも大きくなる場合、電源回路53からの出力電力にもノイズが重畳しやすくなるが、出力配線65に装着された出力側ノイズフィルタ68によって出力電力に含まれるノイズを低減し、ノイズによる影響を抑制することができる。

したがって、電源回路53からの出力電流が２５０ｍＡよりも大きくなる場合でも、ノイズ対策を確実にすることができる。

また、入力側ノイズフィルタ61および出力側ノイズフィルタ68を支持板74の同じ上面にそれぞれ配置しているため、組立性が良好で、コンパクトにまとめることができる。

さらに、入力配線58は外部配線35との接続のため、および出力配線65は発光モジュール41との接続のために、これら入力配線58および出力配線65は支持板74の一端側からそれぞれ導出されることになるが、出力配線65の先端側（コネクタ67側）が配線挿通部84を通じて支持板74の下面に配置されることにより、入力配線58と出力配線65とが支持板74で隔てられる。そのため、入力配線58と出力配線65とが接触するのが防止され、入力配線58と出力配線65が接触することによるノイズが互いに影響し合うのを防止できる。

また、出力配線65を通す取付板22の配線孔22aは、取付板22の基端側近傍であって基端側の端部よりも内側に入り込んだ位置に形成されている。すなわち、取付板22の下面には光源ユニット23が取り付けられるが、配線孔22aは、取付板22の基端部と取付板22の下面に取り付けられる光源ユニット23との間に配置されている。そのため、取付板22の基端部に出力配線65を通す構造を設けた場合に比べて、出力配線65を短くすることができる。

なお、電源ユニット25の電源回路53を支持する支持板74は電源基板54を兼用してもよい。この場合、支持板74（電源基板54）には、筐体20への取付箇所から十分な絶縁距離を確保される位置に配線パターンを形成して電気部品55を実装するようにすればよい。

また、照明装置10には、さらに風車発電機を付加してもよい。風車発電機はポール11の上端に設置し、風車用コントローラによって風車発電機が発電する電力をバッテリー14に充電するようにする。

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。

12 照明器具
20 筐体
25 電源ユニット
41 発光モジュール
53 電源回路
58 入力配線
61 入力側ノイズフィルタ
65 出力配線
68 出力側ノイズフィルタ
74 支持板

Claims (2)

1. 筐体と；
   前記筐体に配置される発光モジュールと；
   電源回路、この電源回路に外部からの電力を供給する入力配線、および前記電源回路と前記発光モジュールとを接続する出力配線、および一面に前記電源回路を支持し前記筐体内に取り付けられる支持板を有し、前記電源回路は前記入力配線から供給される電力を所定の電力に変換して前記出力配線から前記発光モジュールに供給する電源ユニットと；
   前記入力配線に設けられ、前記支持板の前記一面に配置された入力側ノイズフィルタと；
   前記出力配線に設けられ、前記支持板の前記一面に配置された出力側ノイズフィルタと；
   を具備することを特徴とする照明器具。
2. 前記入力配線および前記出力配線は、前記支持板で隔てられて離反されている
   ことを特徴とする請求項１記載の照明器具。

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