JP6142997B2

JP6142997B2 - 照明装置

Info

Publication number: JP6142997B2
Application number: JP2013144763A
Authority: JP
Inventors: 戸田　雅宏; 雅宏戸田; 寺坂　博志; 博志寺坂
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2013-07-10
Filing date: 2013-07-10
Publication date: 2017-06-07
Anticipated expiration: 2033-07-10
Also published as: JP2015018671A

Description

本発明の実施形態は、照明装置に関する。

従来、例えばＬＥＤ素子などの光源を用いた防犯灯や街路灯などの照明装置では、金属製の筐体を用い、この筐体の下面側に光源を配置し、筐体内に点灯回路などを収納した延焼防止構造の照明装置がある。

このような屋外に設置される照明装置では、雷サージを抑制する必要があるため、点灯回路と金属製の筐体との間に所定の絶縁距離を確保し、雷サージに対して点灯回路を保護するようにしている。

特開２０１３−１２５６７４号公報

従来、雷サージ対策のために点灯回路と金属製の筐体との間に所定の絶縁距離を確保しているが、これでは、筐体が大きくなり、小形の筐体を用いる照明装置の場合には耐雷サージ性能の確保が難しくなる問題がある。

本発明が解決しようとする課題は、小形化しても耐雷サージ性能を確保できる照明装置を提供することである。

実施形態の照明装置は、金属製の筐体を備える。筐体の下面側に光源を配置する。筐体内には、回路基板、および回路基板に実装された複数の電子部品を有し、かつ、回路基板の一端側に電源入力部を有するとともに他端側に光源と接続される負荷出力部を有する点灯回路を配置する。点灯回路の電源入力部側を除く点灯回路の周囲を覆って点灯回路と筐体との間に介在する絶縁体を設ける。電源入力部と筐体との間の最短距離は、電源入力部以外の電子部品と筐体との間の最短距離より短い。

本発明によれば、点灯回路の電源入力部側を除く点灯回路の周囲を覆って点灯回路と筐体との間に介在する絶縁体を設けることにより、小形化しても耐雷サージ性能を確保でき、さらに、絶縁体の簡素化が可能となることが期待できる。

一実施形態を示す照明装置の長手方向に沿った断面図である。同上照明装置の幅方向に沿った断面図である。同上照明装置の分解状態の斜視図である。

以下、一実施形態を、図１ないし図３を参照して説明する。

図において、照明装置10は、電柱やポールなどに取り付けられる防犯灯や街路灯などで、例えば長さ２５０ｍｍ、幅９５ｍｍ、高さ７４ｍｍ程度の小形タイプである。この照明装置10は、灯体11、およびこの灯体11を電柱やポールなどに取り付ける取付部12を有している。

灯体11は、金属製の筐体15、この筐体15の下面を覆って筐体15との間に収容空間16を形成する金属製の取付板17、この取付板17の下面側に配置される光源ユニット18、この光源ユニット18を覆う透光性カバー19、収容空間16に収容される点灯回路20および絶縁体21を有している。なお、金属製の筐体15の一部を金属製の取付板17が構成しており、この金属製の取付板17が金属製の筐体15の一部として含まれる。

そして、筐体15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取付部12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長手方向の長さが長く、長手方向に直交する幅方向の長さが短い形状に形成されている。

筐体15の下面周辺部の内側には、取付板17の周辺部が接触して取り付けられる環状の取付部24が形成されているとともに、この取付部24の周囲に環状の凹溝25が形成されている。この凹溝25には透光性カバー19との間に介在される環状のパッキング26が配置されている。さらに、筐体15の下面周辺部の四隅には透光性カバー19をねじ止めするためのボス27が形成されている。

筐体15の上面の中央領域には、筐体15の下面周辺部および取付部24と平行となる平面部28が形成されている。この平面部28の周辺から筐体15の下面周辺部にかけては、湾曲した形状に形成されている。

平面部28には、筐体15の先端側に寄った位置に、平面部28に対して垂直となる軸を中心とした円形の採光孔29が形成されている。この採光孔29には、その採光孔29の内側から、環状のパッキング30を介して透光部材31が嵌め込まれており、採光孔29を閉塞している。透光部材31は、絶縁性および透光性を有する合成樹脂やガラスによって形成され、パッキング30を介して採光孔29に嵌め込まれるカップ状の透光部32、および平面部28の下面に設けられたボスにねじ止めされる一対の取付脚部33を有している。

筐体15の内側で周壁面には、取付板17をねじ止めするための複数のボス34、および点灯回路20をねじ止めするための複数のボス35がそれぞれ一体に形成されている。

筐体15の基端側には、点灯回路20に電源を供給する電源ケーブルが挿通する配線孔36が形成されている。この配線孔36には電源ケーブルが挿通した状態で配線孔36を閉塞するブッシング37が嵌め込まれている。さらに、筐体15の基端側には、筐体15内と外部とを連通する通気孔38が形成されている。この通気孔38は、空気を通し、雨などの液体は通さないフィルタ39で閉塞されている。

また、取付板17は、例えばアルミニウムなどの金属製で、筐体15内に下面開口側から照明光が入らないように筐体15の下面開口を閉塞するとともに筐体15の取付部24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17は、取付板17の周辺部が筐体15の取付部24に当接した状態で複数のボス34にねじ止めされ、筐体15の取付部24に圧接されて熱伝導可能としている。筐体15の内部と取付板17との間に収容空間16を形成している。取付板17の一端側の周縁部に配線溝17aが形成されている。

また、光源ユニット18は、発光モジュール42、およびレンズモジュール43を有している。

発光モジュール42は、例えば金属製の基板44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光源としての複数の半導体発光素子であるＬＥＤ素子45が実装されているとともにコネクタ46が実装されている。ＬＥＤ素子45は、基板44の長手方向に沿って一列または複数列に配列されている。ＬＥＤ素子45の実装方式は、ＳＭＤ（Surface Mount Device）方式、およびＣＯＢ（Chip On Board）方式のいずれでもよい。なお、半導体発光素子としては、ＥＬ（Electro Luminescence）素子などを用いてもよい。また、コネクタ46は、基板44の一端側に配置されている。

レンズモジュール43は、例えば透光性を有する合成樹脂やガラスによって形成され、平板状の板部47、および各ＬＥＤ素子45の位置に対応して形成された複数のレンズ部48を有している。レンズ部48は、ＬＥＤ素子45が発生する光を例えば照明装置10の幅方向に広がる配光となるように制御する。

そして、レンズモジュール43で発光モジュール42を取付板17との間に挟み込み、その状態でレンズモジュール43が取付板17にねじ止めされ、発光モジュール42の基板44が取付板17に圧接されている。

また、透光性カバー19は、例えば透光性を有する合成樹脂やガラスによって形成され、周辺部には筐体15の凹溝25に侵入してパッキング26に接触する環状のパッキング押え51を有している。そして、透光性カバー19の四隅が筐体15のボス27にねじ止めされ、パッキング押え51がパッキング26に圧接されている。

また、点灯回路20は、電子式点灯回路であり、回路基板54、およびこの回路基板54上に実装された複数の電子部品55を有している。回路基板54は、プリント配線基板であり、上面がリード線を有する電子部品55を実装する実装面、下面が電子部品55をはんだ付けによって電気的に接続する配線パターン面に形成されている。そして、回路基板54は、絶縁体21を介して取付板17に保持され、金属製の筐体15および取付板17に対して絶縁状態に保たれている。

点灯回路20は、商用交流電源に接続され、交流電力を所定の直流電力に変換してＬＥＤ素子45に供給し、ＬＥＤ素子45を点灯させる。回路基板54の一端側は商用交流電源に接続される電源入力部56であり、この電源入力部56には配線孔36から筐体15内に引き込まれる電源ケーブルが接続されるコネクタ57が実装され、また、回路基板54の他端側は直流電力を出力する負荷出力部58であり、この負荷出力部58にはコネクタ59が実装されている。この負荷出力部58のコネクタ59と発光モジュール42のコネクタ46とが接続ケーブルによって接続される。接続ケーブルは取付板17の配線溝17aを通じて配線される。

回路基板54上には、筐体15の採光孔29および透光部材31に対向する位置に照度センサ60が実装されている。照度センサ60は、この照度センサ60の照度検出面の中心が採光孔29および透光部材31の中心と一致されているとともに、回路基板54の回路パターンに電気的に接続され、すなわち点灯回路20に接続されている。

そして、電源入力部56と筐体15との間の最短距離Ａは、電源入力部56以外の電子部品55と筐体15との間の最短距離Ｂより短い関係を有している。

なお、取付板17は、筐体15の下面開口を閉塞しているが、上述した接続ケーブルを通すために配線溝17aが設けられているため、配線溝17aと接続ケーブルとの隙間を通じてＬＥＤ素子45が発生した照明光が筐体15内に入り、照度センサ60で誤検出するおそれがある。そこで、照度センサ60は回路基板54の他端側である負荷出力部58側に配置されるのに対して、配線溝17aは回路基板54の一端側である電源入力部56側に対応して取付板17の一端側に設けることにより、配線溝17aを通じて筐体15内に入った照明光が照度センサ60に届きにくくし、照度センサ60での誤検出への影響を低減することができる。

また、絶縁体21は、絶縁性を有する支持板63および絶縁部材64を備え、電源入力部56を除く点灯回路20の周囲を覆って点灯回路20と筐体15および取付板17との間に介在されている。

支持板63は、回路基板54の外形より大きい外形寸法に形成されており、複数の支持具によって支持板63の内側域でかつ支持板63から離反した状態に回路基板54を支持している。この支持板63の周辺部が筐体15のボス35に絶縁部材64を介してねじ止めされ、この支持板63によって点灯回路20が筐体15内に支持されている。

絶縁部材64は、例えば絶縁シートが用いられており、筐体15内に配置可能なように上面部65および幅方向両側の側面部66を有する断面略コ字形に折り曲げ形成されている。両側面部66の先端には、筐体15のボス35と支持板63との間に挟み込まれて支持板63に接するように取り付けられる縁部67が折り曲げ形成されている。

絶縁体21は、電源入力部56を除く点灯回路20の周囲を覆って点灯回路20と筐体15および取付板17との間に介在されているが、一端側および他端側は点灯回路20を覆わずに開口されている。ただし、電源入力部56より後で交流電源を処理する電子部品55と筐体15との間、および負荷出力部58と筐体15との間は、十分な絶縁性が確保される所定の絶縁距離が設けられている。

絶縁部材64の上面部65には、採光孔29および透光部材31に対向する位置に、透光部材31を透過した外光を照度センサ60に入射させるための窓孔68が形成されている。窓孔68の寸法は透光部材31よりも小さい寸法とされている。

このように構成された照明装置10は、取付部12および別途用いられる取付金具によって例えば道路の脇に設置された電柱やポールなどに設置される。その際、点灯回路20は電源ケーブルによって交流電源に接続され、筐体15はアース接続される。照明装置10の設置状態では、灯体11の先端側が斜め上方に向けて傾斜し、光源ユニット18および透光性カバー19が道路の中心側に対向されている。

そして、照明装置10では、外光が筐体15の上面に設けられた採光孔29に配置された透光部材31および絶縁部材64の窓孔68を通じて照度センサ60に入射し、照度センサ60で明るさを検出する。

点灯回路20は、照度センサ60で検出する明るさが基準値より低くなることによりＬＥＤ素子45を点灯させ、一方、照度センサ60で検出する明るさが基準値より高くなることによりＬＥＤ素子45を消灯させる。

ＬＥＤ素子45の点灯時に発生する熱は基板44から取付板17に熱伝導されるとともに取付板17から筐体15に熱伝導され、筐体15から大気中に効率よく放熱される。

また、照明装置10は、金属製の筐体15と金属製の取付板17との間に形成された収容空間16に点灯回路20を収容しているため、延焼防止構造に構成されている。

また、照明装置10は、誘電雷による例えば１５ｋＶ程度の耐雷サージ性能を備えている。誘電雷とは、落雷の雷電流による電磁界の急激な変化の影響で、電磁誘導が配電線に発生し、配電線に接続された照明装置10などに被害を及ぼす雷害のことをいう。仮に、雷サージによって筐体15と電子部品55との間でアークが発生すると、放電電流が通過した電子部品55が破損してしまうことになる。

照明装置10では、点灯回路20の電源入力部56側を除く点灯回路20の周囲を覆って点灯回路20と筐体15との間に介在する絶縁体21を備えている。そのため、絶縁体21で筐体15と点灯回路20の電子部品55との間を絶縁し、雷サージによって筐体15と電子部品55との間でアークが発生するのを防止できる。さらに、絶縁体21では点灯回路20の電源入力部56側を覆っていないことで、雷サージによって電源入力部56と筐体15との間にアークを積極的に発生させ、電源入力部56および電源ケーブルを通じて交流電源側に逃がすようにできる。そのため、雷サージは、アース接続されている筐体15を通じてアース側に流れるか、電源ケーブルを通じて交流電源側に流れ、点灯回路20には影響を及ぼさない。

さらに、電源入力部56と筐体15との間の最短距離Ａは、電源入力部56以外の電子部品55と筐体15との間の最短距離Ｂより短い関係を有していることにより、電源入力部56と筐体15との間でアークが発生しやすく、雷サージが電源ケーブルを通じて交流電源側に流れやすくできる。

このように、絶縁体21によって耐雷サージ性能を確保できるため、小形の照明装置10であるために筐体15と電子部品55との間の距離が近くなっても、耐雷サージ性能を確保できる。

また、絶縁体21では負荷出力部58側の端面を覆っていないが、筐体15と負荷出力部58側との間には十分な絶縁距離を形成することができるため、負荷出力部58側に雷サージが影響を及ぼさない。

以上のように、本実施形態の照明装置10は、点灯回路20の電源入力部56側を除く点灯回路20の周囲を覆って点灯回路20と筐体15との間に介在する絶縁体21を設けていることにより、小形化しても耐雷サージ性能を確保できる。

さらに、絶縁体21が、点灯回路20の電源入力部56側を除く点灯回路20の周囲を覆うだけの構造であるため、例えば点灯回路20の全体を覆う樹脂ケースなどの構造の場合に比べて、絶縁構造を簡素化でき、小形化もできる。

また、照度センサ60で明るさを検出して点灯制御を行う照明装置10の場合、筐体15の採光孔29の透光部材31を入射する外光を照度センサ60に導くために絶縁体（絶縁部材64）21に窓孔68をあけているが、この窓孔68は絶縁性を有する透光部材31に対向していることにより、十分な絶縁性が確保され、耐雷サージ性能が低下することはない。

なお、照度センサ60を備えず、筐体15に採光孔29を有さない照明装置10の場合には、絶縁体（絶縁部材64）21に窓孔68を設けないことにより、十分な絶縁性が確保され、耐雷サージ性能が低下することはない。

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
15 筐体
20 点灯回路
21 絶縁体
29 採光孔
31 透光部材
45 光源としてのＬＥＤ素子
54 回路基板
55 電子部品
56 電源入力部
58 負荷出力部
60 照度センサ
68 窓孔

Claims

金属製の筐体と；
前記筐体の下面側に配置された光源と；
前記筐体内に配置され、回路基板およびこの回路基板に実装された複数の電子部品を有し、かつ、前記回路基板の一端側に電源入力部を有するとともに他端側に前記光源と接続される負荷出力部を有する点灯回路と；
前記点灯回路の電源入力部側を除く前記点灯回路の周囲を覆って前記点灯回路と前記筐体との間に介在する絶縁体と；
を具備し、
前記電源入力部と前記筐体との間の最短距離は、前記電源入力部以外の前記電子部品と筐体との間の最短距離より短い
ことを特徴とする照明装置。
前記筐体の上面側には絶縁性を有する透光部材で閉塞された採光孔が形成され、
前記絶縁体には前記透光部材に対向する窓孔が形成され、
前記点灯回路は前記絶縁体の前記窓孔に対向して前記採光孔から前記透光部材を通じて入射する外光を検出する照度センサを備えている
ことを特徴とする請求項１記載の照明装置。