JP2019121421A - 電源装置および照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノイズの影響を防止できる電源装置、およびこの電源装置を用いた照明装置を提供する。【解決手段】電源装置14は、ケース30と、ケース30内に配置される電源回路31と、ケース30の一端側に設けられる電源端子台32と、ケース30の他端側に設けられる通信制御部34とを備える。通信制御部34は、通信コネクタ81を有する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、通信制御部を備えた電源装置、およびこの電源装置を用いた照明装置に関する。

従来、例えば、照明装置では、光源に点灯電源を供給するために電源装置が用いられている。

電源装置は、ケース内に電源回路が配置されており、ケースの一端側に、商用交流電源を入力するための電源線を接続する電源端子台と、調光信号を入力するための信号線を接続する信号端子台とが設けられ、また、ケースの他端側に、光源に対して電源回路からの点灯電源を出力する電源出力部が設けられている。

ケースの一端側に電源端子台と信号端子台とが設けられるため、強電側と弱電側とが接近し、電源系からの電源ノイズが信号系に重畳されたり、信号系からの信号ノイズが電源系に重畳するなど、互いに影響する虞があるので好ましいものではない。

特開２０１０−２５７５９０号公報

本発明が解決しようとする課題は、ノイズの影響を防止できる電源装置、およびこの電源装置を用いた照明装置を提供することである。

実施形態の電源装置は、ケースと、ケース内に配置される電源回路と、ケースの一端側に設けられる電源端子台と、ケースの他端側に設けられる通信制御部とを備える。通信制御部は、通信コネクタを有する。

本発明によれば、ノイズの影響を防止することが期待できる。

一実施形態を示す電源装置の分解斜視図である。 同上電源装置の斜視図である。 同上電源装置の斜視図である。 同上電源装置の断面図である。 同上電源装置のカバーを省略した平面図である。 同上電源装置の底面側から見た断面図である。 同上電源装置を用いた照明装置の使用状態の側面図である。

以下、一実施形態を、図面を参照して説明する。

図７に照明装置10の使用状態を示す。照明装置10は、天井板11に設けられた埋込孔12に埋め込み設置するダウンライトである。

オフィスや施設などでは、設置される複数の照明装置を通信可能に接続し、これら照明装置を遠隔制御する照明システムが用いられている。この照明システムでは、例えば、調光装置（制御装置）を備え、また、各照明装置に対応して固有のアドレスが設定されており、制御装置から各アドレスと調光率などを対応付けた調光信号（制御信号）を送信し、各照明装置では自己のアドレスの調光信号を受け付けて点灯状態を制御するように構成されている。

本実施形態では、調光信号に、例えばＤＭＸ規格に従った通信プロトコルや、このＤＭＸの拡張機能であるＲＤＭ規格に従った通信プロトコルが用いられる。この通信プロトコルによって調光装置と照明装置10が通信する。

照明装置10は、灯体13、およびこの灯体13に点灯電源を供給する電源装置14を備えている。灯体13は天井板11の埋込孔12に設置され、電源装置14は灯体13とは分離されていて天井板11上に設置される別置きタイプとして構成されている。

そして、灯体13は、下面側が開口された円筒状の器具本体20、この器具本体20内に配置される光源21および反射体やレンズなどの光学系、および器具本体20を天井板11に対して取り付けるための複数の取付ばね22などを備えている。

器具本体20は、天井板11の下面に当接する化粧枠部23を有する円筒状の本体部24、およびこの本体部24の上側に取り付けられ光源21が発生する熱を放熱する放熱器25などを備えている。

光源21は、発光素子を用いている。発光素子には、例えばＬＥＤや有機ＥＬなどが含まれる。光源21には点灯電源を供給するための電源ケーブル26が接続され、この電源ケーブル26が器具本体20の上面側から外部に引き出されている。電源ケーブル26の先端には、電源装置14と接続するための図示しない受電コネクタが設けられている。

次に、図１ないし図６に示すように、電源装置14は、ケース30、このケース30内に配置される電源回路31、ケース30の長手方向の一端側に配置される電源端子台32、およびケース30の長手方向の他端側に配置される電源出力部33および通信制御部34などを備えている。

ケース30は、天井板11の埋込孔12に挿入可能とする細長いボックス形状に形成されている。ケース30は、本体カバー37、およびこの本体カバー37の下部内側に組み合わされる底板38を備えている。これら本体カバー37および底板38は、例えば板金によって形成されている。

本体カバー37は、上面部40、この上面部40の幅方向の両側から折曲された側面部41を有する断面略コ字形に形成されている。両側の側面部41の両端下部には天井板11上などに設置される断面略Ｌ字状の脚部42が突設されている。

本体カバー37の一端側は、上面部40および側面部41とも端部まで連続して延設されている。

本体カバー37の他端側には、この本体カバー37の他端側の上部側が切り欠かれた形状となる段差部43が設けられている。段差部43は、本体カバー37の中央側の上面部40よりも低い高さに設けられる段差上面部44、および上面部40と段差上面部44との間の段差端面部45を備えている。段差上面部44には、幅方向に横長の窓孔46が設けられているとともに、この窓孔46に隣接して窓孔47が設けられている。これら窓孔46，47は、幅方向の一側に対して反対の他側に片寄った位置でかつ段差端面部45に近い位置に設けられている。

本体カバー37の段差端面部45には、窓孔46，47を覆うスイッチカバー48が着脱可能に取り付けられる。なお、後述するロータリースイッチ78などを省略する場合には、窓孔46，47を設けなくてもよく、スイッチカバー48を省略することができる。

底板38は、底板部50、この底板部50の長手方向の一端側から立ち上げられた一端側の端板部51、底板部50の長手方向の他端側から立ち上げられた他端側の端板部52、底板部50の幅方向の両側から立ち上げられた側板部53を備えている。

底板38の幅方向の寸法は、本体カバー37の両側の側面部41間に入る寸法に設けられている。そして、底板38は、本体カバー37の両側の側面部41の下部間に配置され、ねじ止めによって本体カバー37に取り付けられる。底板38の一端側の端板部51の両側部、および底板部50の他端側の両側部に、本体カバー37にねじ止めするための取付孔を有する取付片54が設けられている。

一端側の端板部51は、本体カバー37の一端側の端面を閉塞するように、本体カバー37の上面部40の位置に応じた高さに設けられている。他端側の端板部52は、本体カバー37の他端側つまり段差部43の端面を閉塞するように、本体カバー37の段差上面部44の位置に応じた高さに設けられている。したがって、一端側の端板部51の高さよりも他端側の端板部52の高さが低くなっている。

一端側の端板部51の外面に、電源端子台32が取り付けられる。この端板部51には、電源回路31と電源端子台32とを接続するための電源入力線55を通す配線溝51aが形成されている。他端側の端板部52には、電源出力部33が配置される接続孔56および通信制御部34の通信コネクタ81が対向配置される接続孔57が設けられている。電源出力部33が配置される接続孔56は端板部52の幅方向の一側に設けられ、通信制御部34の通信コネクタ81が対向配置される接続孔57は端板部52の幅方向の他側に設けられている。接続孔57は、２つで、端板部52の幅方向に並んで設けられている。

底板38は、この底板38の長手方向の長さが本体カバー37の長手方向の長さよりも短く、本体カバー37の両端から内側に引っ込んだ位置に配置される。したがって、底板38の両端の端板部51，52よりも本体カバー37の両端部が突出し、底板38の両端の端板部51，52と本体カバー37の両端部の内側との間に配線スペース58，59が形成されている。配線スペース58に電源端子台32が配置され、配線スペース59に電源出力部33が配置されているとともに通信制御部34の通信コネクタ81が対向配置されている。

また、電源回路31は、電源基板62、およびこの電源基板62上に実装された複数の回路部品63（回路部品63の一部のみ図示し、他は省略する）を備えている。電源基板62は下面側に配線パターンを有し、回路部品63のうち、電源基板62の上面側に配置されるリード部品のリード端子が電源基板62を貫通して配線パターンに接続されているとともに、抵抗などのチップ部品が配線パターンに面実装されている。

電源基板62は、この電源基板62の四隅がスペーサ64を介して底板38上に配置されるとともにねじ止めによって底板38上に取り付けられている。電源基板62は、底板38上の一端側すなわち端板部51側に寄った位置であって、底板38上の他端側に配置される通信制御部34から離反した位置に配置されている。

電源基板62の一端側から引き出された電源入力線55が電源端子台32に接続され、電源基板62の他端側から引き出された電源出力線65が電源出力部33に接続されている。また、電源基板62と通信制御部34とはシリアル通信を行うための通信線66で接続されている。

電源回路31は、電源端子台32を通じて入力される商用交流電源などの外部電源を直流電源などの所定の出力電源である点灯電源に変換し、電源出力部33に出力する。例えば、電源回路31は、交流電源を平滑整流する整流回路、平滑整流された直流電源を昇圧する力率改善回路、昇圧された直流電源を所定の点灯電源に降圧するスイッチング素子を有する降圧チョッパ回路、および降圧チョッパ回路のスイッチング素子を制御する制御部などを備えている。そして、電源回路31は、通信制御部34を通じて入力される照明システムの調光装置からの調光信号に応じて降圧チョッパ回路のスイッチング素子をスイッチング動作し、点灯電源の出力を制御する。また、電源回路31は、制御用電源を生成し、この制御用電源を通信制御部34に供給する。

また、電源端子台32は、底板38の端板部51の外面側に取り付けられ、本体カバー37の一端側の配線スペース58内に配置されている。電源端子台32は、端子台本体69、およびこの端子台本体69内に配置される複数の端子を備えている。

電源端子台32は、端子台本体69の最も広い一主面に複数の電線挿入孔70が設けられ、一主面に対しての一側面に電源入力線55が挿通される複数の配線孔71が設けられている。電線挿入孔70は、２つの電源線接続用と１つのアース線接続用の３つを一組とし、送り配線用を含めた２組設けられている。電源端子台32の内部に配置される端子には、電線挿入孔70から挿入される電源線および配線孔71を挿通する電源入力線55が接続される。

電源端子台32は、電線挿入孔70が設けられた一主面がケース30の一端側外方に向けられ、配線孔71が設けられた一側面が端板部51の配線溝51a側に向けられた状態で、底板38の端板部51の外面側に取り付けられている。

電源端子台32は、電線挿入孔70への挿入方向に対応した方向の厚みが、その挿入方向に直交する電源端子台32の高さ方向および幅方向の寸法よりも小さくなっている。すなわち、ケース30に取り付けられた電源端子台32は、ケース30の長手方向に対応した方向の厚みが、ケース30の高さ方向および幅方向に対応した方向の寸法よりも小さくなっている。これにより、電源端子台32を含めたケース30の長手方向の寸法を短くすることが可能となる。

また、電源出力部33は、灯体13から引き出されている電源ケーブル26の受電コネクタが着脱可能に接続される給電コネクタ74を備えている。給電コネクタ74は、底板38の端板部52の接続孔56を貫通した状態に取り付けられ、電源出力線65によって電源回路31に接続されている。さらに、電源出力部33は、ケース30の段差部43の下側に配置されている。なお、電源出力部33は電源出力線65を外部に引き出す引出部でもよく、この場合には外部に引き出される電源出力線65の先端に給電コネクタ74が設けられればよい。

また、通信制御部34は、通信制御基板77を備えている。この通信制御基板77の上面側に、アドレス設定部としての複数のロータリースイッチ78が並んで実装されているとともに、これらロータリースイッチ78の近傍に終端設定スイッチ79が実装されている。さらに、通信制御基板77の上面には、通信制御を行うＩＣなどの図示しない通信制御部が実装されている。

ロータリースイッチ78は、例えば６個で、アドレスなどの所定の設定を可能とする。例えば、３個のロータリースイッチ78で３ケタを表現し、調光カーブ、モードなどを設定する。また、残りの３個のロータリースイッチ78で３ケタを表現し、アドレスを設定する。また、ＤＭＸアドレスの場合には、３桁のロータリースイッチ78で、例えば１〜５１２ｃｈを設定する。

また、終端設定スイッチ79は、通信可能に一連に接続される複数の照明装置10のうち終端に配置される照明装置10では、送り用の通信コネクタ81に通信ケーブルが接続されないため、この場合に終端設定スイッチ79が切り換えられ、送り用の通信コネクタ81に抵抗を接続して閉回路とする。終端設定スイッチ79は、通信制御基板77の上面に設けられてもよいし、通信コネクタ81が実装される下面側で、通信コネクタ81とともに側面に露出するように配設してもよい。

通信制御基板77の下面には、通信コネクタ81が実装されている。通信コネクタ81は、例えばＲＪ４５などの通信ジャックが用いられ、ＬＡＮケーブルなどの通信ケーブルの通信プラグを着脱可能に接続可能とする。通信コネクタ81は、調光信号の入力用と他の照明装置10への調光信号の送り用とに２つ用いられ、通信制御基板77の幅方向に並んで配置されている。

通信制御基板77は、幅方向の両端部がスペーサ82を介して底板38上に配置されるとともにねじ止めによって底板38上に取り付けられている。通信制御基板77は電源基板62よりも高い位置に配置され、ロータリースイッチ78が本体カバー37の窓孔46に対向配置されるとともに終端設定スイッチ79が本体カバー37の窓孔47に配置され、また、各通信コネクタ81が底板38の端板部52の各接続孔57に対向配置される。

通信制御部34は、底板38上の幅方向の他側すなわち一側の電源出力部33とは反対側となる他側に配置されている。さらに、通信制御部34は、ケース30の段差部43の下側に配置されている。また、通信制御部34は、電源出力部33側に対して反対側となる通信制御部34の幅方向の他端側で、電源回路31と通信する通信線66が接続されている。

そして、通信制御部34は、電源回路31から制御用電源の供給を受けて動作し、照明システムの調光装置から送信されてくる調光信号のうち、ロータリースイッチで設定されているアドレスの調光信号を受け付け、受け付けた調光信号を電源回路31の制御部に送るように構成されている。

そして、照明装置10の設置について説明する。

図７において、天井板11上には、商用交流電源などの外部電源を供給する電源線85や、照明システムの調光装置と通信する例えばＬＡＮケーブルなどの通信ケーブル86が配線される。

天井板11の埋込孔12から電源線85を引き出し、電源装置14の電源端子台32に接続する。さらに、天井板11の埋込孔12から通信ケーブル86を引き出し、電源装置14の通信コネクタ81に接続する。このとき、通信可能に一連に接続される複数の照明装置10のうちの終端以外の照明装置10の場合には、天井板11の埋込孔12から他の照明装置10への送り配線用の電源線85および通信ケーブル86を引き出し、電源装置14に同様に接続する。一方、通信可能に一連に接続される複数の照明装置10のうちの終端の照明装置10の場合には、終端設定スイッチ79を切り換える。

灯体13の電源ケーブル26の受電コネクタを電源装置14の給電コネクタ74に接続する。

電源装置14の一端側を上方に向けた状態で、電源装置14の一端側から埋込孔12に挿入する。なお、天井板11の上方には天井構造物などがあるため、天井板11の上方の天井空間の高さは天井構造物などで制限されることがある。その場合には、埋込孔12に挿入した電源装置14の一端側下面が天井板11上に近付くように、電源装置14の姿勢を斜めに変更しながら挿入し、電源装置14の他端側も埋込孔12に挿入していく。このとき、電源装置14のケース30の他端側上面には段差部43が設けられているため、ケース30の他端側上面が埋込孔12の縁に引っ掛かりにくく、天井板11の上方の天井空間の高さが低い場合でも電源装置14を設置しやすくできる。なお、ケース30の一端側上面も同様に段差部を設ければ、設置性をより向上できる。そして、埋込孔12に挿入した電源装置14のケース30の脚部42を天井板11の上面に載置し、電源装置14を天井板11上に設置する。

灯体13の複数の取付ばね22を器具本体20に沿うように弾性に抗して押えた状態で、器具本体20の上部側から天井板11の埋込孔12に挿入する。挿入後に、複数の取付ばね22の押えを解除することにより、複数の取付ばね22が弾性によって展開する。展開する複数の取付ばね22が埋込孔12の上縁に当接することにより、灯体13を天井板11に対して上方に引き上げ、化粧枠部23が天井板11の下面に当接する。これにより、灯体13が天井板11に設置される。

そして、照明システムの調光装置からの調光信号が、通信ケーブル86を通じて一連に接続された複数の照明装置10に送信される。

照明装置10の通信制御部34では、送信されてくる調光信号のうち、自己のアドレスの調光信号を受け付け、受け付けた調光信号を電源回路31に送る。電源回路31は、通信制御部34からの調光信号に応じて光源21への点灯電源の出力を制御する。これにより、調光装置からの調光信号に応じた明るさで光源21が点灯する。

調光信号には、例えばＤＭＸ規格に従った通信プロトコルや、このＤＭＸの拡張機能であるＲＤＭ規格に従った通信プロトコルが用いられる。この通信プロトコルによって調光装置と照明装置10が通信する。ＬＡＮケーブルなどの通信ケーブルを用いて調光装置と照明装置10の間を接続することが可能となる。

このように構成された電源装置14では、ケース30の一端側に電源端子台32が設けられ、この電源端子台32が設けられるケース30の一端側とは反対の他端側に通信コネクタ81を有する通信制御部34が設けられるため、電源系の強電側と信号系の弱電側とに分けて離すことができ、電源系の強電側と信号系の弱電側とが互いに影響するのを防止できる。すなわち、電源系からの電源ノイズが信号系に重畳されたり、信号系からの信号ノイズが電源系に重畳するなど、互いに影響するのを防止できる。

また、ケース30の他端側に、電源回路31からの出力電源が出力される電源出力部33が設けられるため、電源系のなかでも入力側と出力側とに分けて離すことができ、電源系での入力側と出力側とが互いに影響するのを低減できる。すなわち、入力側に交流が入力され、出力側から直流を出力する場合には、入力側で発生したノイズが出力側に影響することを抑制することができる。

また、ケース30の他端側において通信制御部34と電源出力部33が幅方向に並設されるが、通信制御部34はこの通信制御部34の幅方向の電源出力部33側に対して反対側で電源回路31と接続されているため、信号系と電源系とに分けて離すことができ、信号系と電源系とが互いに影響するのを低減できる。

また、通信制御部34の通信コネクタ81は端子台などに比べて高さ寸法が小さいため、ケース30の他端側に段差部43を設け、この段差部43の下側に通信制御部34を配置することが可能となるため、通信制御部34の通信コネクタ81への通信ケーブル86の接続を可能としながら、段差部43による電源装置14の設置性を向上できる。

また、通信制御部34の通信コネクタ81と通信制御基板77とがケース30の他端側で上下に並んで配置されるため、例えば通信制御基板77を上下方向に沿って配置する場合に比べて、通信制御部34の高さを抑えることができ、段差部43の下側にも配置することができる。なお、通信コネクタ81と通信制御基板77とが上下に配置されれば、通信制御基板77の下側に通信コネクタ81が配置されていても、通信制御基板77の上側に通信コネクタ81が配置されていてもよい。

また、ケース30は、底板38の両端の端板部51，52よりも本体カバー37の両端部が突出し、底板38の両端の端板部51，52と本体カバー37の両端部の内側との間に配線スペース58，59が形成されているため、これら配線スペース58，59に配置される電源端子台32と電源線85の接続箇所、給電コネクタ74と受電コネクタの接続箇所、通信コネクタ81と通信ケーブル86の接続箇所に、埃などが堆積するのを防止できる。

なお、通信制御部34のアドレスは、アドレス設定部として複数のロータリースイッチ78によって設定する構成に限らず、調光装置からのアドレス設定信号によって設定するようにしてもよい。この場合、複数のロータリースイッチ78を省略でき、通信制御部34を簡素化することができる。

また、電源装置は、ダウンライトの電源用のみならず、他の照明装置の電源用にも適用できる。また、電源装置は、照明装置以外の電気機器の電源用にも適用できる。

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。

10 照明装置
13 灯体
14 電源装置
21 光源
30 ケース
31 電源回路
32 電源端子台
33 電源出力部
34 通信制御部
43 段差部
77 通信制御基板
81 通信コネクタ

Claims (6)

1. ケースと；
   前記ケース内に配置される電源回路と；
   前記ケースの一端側に設けられる電源端子台と；
   前記ケースの他端側に設けられる通信コネクタを有する通信制御部と；
   を備えることを特徴とする電源装置。
2. 前記ケースの他端側に設けられ、前記電源回路からの出力電源が出力される電源出力部を備える
   ことを特徴とする請求項１記載の電源装置。
3. 前記ケースの他端側の幅方向に前記通信制御部と前記電源出力部が並設されており、
   前記通信制御部は、前記通信制御部の幅方向の前記電源出力部側に対して反対側で前記電源回路と接続されている
   ことを特徴とする請求項２記載の電源装置。
4. 前記ケースは、前記ケースの他端側に、前記ケースの中央側の上面よりも低い高さに設けられる段差部を有し、
   前記通信制御部は、前記段差部の下側に配置されている
   ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の電源装置。
5. 前記通信制御部は、前記通信コネクタが接続される通信制御基板を有し、前記通信コネクタと前記通信制御基板とが前記ケースの他端側で上下に並んで配置されている
   ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一記載の電源装置。
6. 光源を有する灯体と；
   請求項１ないし５いずれか一記載の電源装置と；
   を具備することを特徴とする照明装置。

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