JP2014006995A - 直管形ｌｅｄランプおよび直管形ｌｅｄ照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外部のＬＥＤ駆動電源と接続される直管形ＬＥＤランプにおいて、互換性や安全性の問題、及び電気絶縁性を改良したＬＥＤランプを提供する。
【解決手段】複数のＬＥＤ素子１４０が配置されたＬＥＤ回路からなるＬＥＤ基板１５０、１６０を収容した直管形ＬＥＤランプ１００において、直管形ＬＥＤランプ１００の両端に２個の給電用口金１２０、１３０が設けられ、２個の給電用口金１２０、１３０のそれぞれに備えられた直流電源の正極側および負極側に接続される１対の口金ピン１２１、１２２と、１３１、１３２に、それぞれ接続される２つのＬＥＤ回路とからなり、１対の口金ピンの先端側に、曲げ部が設けられた直管形ＬＥＤランプ。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＬＥＤを光源に使用したＬＥＤ照明装置に係わり、特に直管形のＬＥＤ照明装置に関するものである。

近年、環境意識の高まりから、省電力化に優れたＬＥＤ素子を光源に使用したＬＥＤランプが盛んに用いられるようになってきた。特に最近は、既設の蛍光灯用灯具にそのまま装着できる直管形ＬＥＤランプが市場に広がってきている。
しかしながら、このような直管形ＬＥＤランプは、互換性や安全性の面で問題が発生する可能性があり、既設の蛍光灯器具には装着できない形状の口金やソケットを備えた直管形ＬＥＤランプが開発されている。

そこでこの問題を解決するものとして特許文献１に示されるような直管形ランプがある。この直管形ランプは、内部に発光ダイオードを収納した直管状の発光管と、前記発光管の軸方向一端側に設けられた給電用口金と、前記発光管の軸方向他端側に設けられた接地用口金とを備え、前記給電用口金には、給電用のランプソケットの給電用接触子に電気的に接続される給電端子が設けられ、前記接地用口金には、接地用のランプソケットの接地用接触子に電気的に接続される接地端子が設けられ、前記給電端子は、前記給電用のランプソケットを介して直流電源の正極側及び負極側にそれぞれ接続される２本の口金ピンからなり、前記２本の口金ピンは前記軸方向に沿って配置され、且つ、前記２本の口金ピンの先端側はそれぞれ外側方向へ略直角に突出しており、前記接地端子の形状は、前記軸方向から見た場合に前記接地用のランプソケットへの装着方向に細長い形状に形成されたことを特徴とするものである。

特許第４８６２１０２号

しかしながら、上記特許文献１の直管形ランプに、例えば定格電圧が３ＶのＬＥＤ素子を８０個直列に実装したＬＥＤ基板を収納し、直流電源と接続すると、２本の口金ピン間には、２４０Ｖの直流電圧が印加されることになる。このような直流の高電圧が、沿面距離が短い前記２本の口金ピン間に印加されると、絶縁耐圧が十分ではなくなり、短絡する虞があり、最悪の場合火災が発生する。またＬＥＤの発光部である直管においても絶縁耐圧が取れない構造となっている。
本発明では、互換性や安全性の面で問題が発生せず、なおかつ片側の口金の２本の口金ピンに、直流電源の正極側、負極側を接続しても、短絡がしにくく、また絶縁耐圧も取れる構造の直管形ＬＥＤランプ、および直管形ＬＥＤ照明装置を提供するものである。

請求項１に記載の発明にあたっては、複数のＬＥＤ素子が配置されたＬＥＤ回路からなるＬＥＤ基板を収容した直管形ＬＥＤランプにおいて、前記直管形ＬＥＤランプの両端に２個の給電用口金が設けられ、前記２個の給電用口金のそれぞれに備えられ、直流電源の正極側および負極側に接続される１対の口金ピンと、前記１対の口金ピンに、それぞれ接続される２つの前記ＬＥＤ回路とからなり、前記１対の口金ピンの先端側に、曲げ部が設けられたことを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明にあたっては、前記２つのＬＥＤ回路の一方のＬＥＤ回路に実装されているＬＥＤ素子の色温度と、他方のＬＥＤ回路に実装されているＬＥＤ素子の色温度とが、互いに異なることを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明にあたっては、前記２つのＬＥＤ回路の間に、電気絶縁部材が配置されていることを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明にあたっては、透光性材料から成形された前記電気絶縁部材が、前記ＬＥＤ基板面に設置され、照射面側に向けて突出していることを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明にあたっては、ＬＥＤ駆動電源と、前記口金ピンが装着されるソケットと、を設けたＬＥＤ照明灯具と、請求項１ないし４のいずれかに記載の直管形ＬＥＤランプと、が備えられたことを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、所望の明るさを得るのに必要なＬＥＤ素子の個数のうち、半分の個数のＬＥＤ素子へ、一方の口金から直流電力を供給する。そして、残りの半分の個数のＬＥＤ素子へ、他方の口金から直流電力を供給する。これによって、前記課題で記載した２４０Ｖの直流電圧が片側の一対の口金ピン間に印加されることはなくなり、１２０Ｖの印加に抑えることができ、互換性や安全性の面での問題を解決し、更に短絡の虞を解決し、絶縁耐圧を確保した直管形ＬＥＤランプを提供することができる。

請求項２の発明によれば、照明の色合いを変えることができ、なおかつ短絡の虞を減らし、絶縁耐圧を確保した直管形ＬＥＤランプを提供することができる。

請求項３の発明によれば、ＬＥＤ基板間の沿面距離を増加させることによって、更に絶縁耐圧を上げた信頼性の高い直管形ＬＥＤランプを提供することができる。

請求項４の発明によれば、照射ムラのない直管形ＬＥＤランプを提供することができる。

請求項５の発明によれば、互換性や安全性の面で問題が発生せず、なおかつ短絡の虞を減らし、絶縁耐圧に優れた直管形ＬＥＤ照明装置を提供することができる。

直管形ＬＥＤ照明装置の外観図 実施形態１の直管形ＬＥＤランプの概略構成図 図２のＸ−Ｘ断面図 ＬＥＤ駆動電源のブロック図 、 実施形態１の照明装置のブロック図 実施形態２の直管形ＬＥＤランプの概略構成図

以下に本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお本実施形態は一例であり、これに限定されるものではない。
図１は本実施形態の直管形ＬＥＤ照明装置１０の外観図、図２、図７は直管形ＬＥＤランプ１００、３００の概略構成図、図３は図２のＸ−Ｘ断面、図４はＬＥＤ駆動電源のブロック図、図５、図６は照明装置１０のブロック図である。

（実施形態１）
まず、本実施形態の構成について説明する。
本実施形態の直管形ＬＥＤ照明装置１０は、直管形ＬＥＤ照明灯具２００に装着された１本の直管形ＬＥＤランプ１００で構成されている。

直管形ＬＥＤランプ１００は、透光性円筒管１１０の両端に係合された給電用口金１２０、１３０と、円筒管１１０の内部に収納された複数のＬＥＤ素子１４０が実装された２枚のＬＥＤ基板１５０、１６０と、ＬＥＤ基板１５０、１６０と絶縁部材１７０を載置したアルミニウム製の支持基材１８０とを備えている。
直管形ＬＥＤ照明灯具２００は、２つのＬＥＤ駆動電源２１０、２２０と、給電用口金１２０、１３０が装着するソケット２３０、２４０とを備えている。

円筒管１１０は、光拡散材を練り込んだポリカーボネート樹脂を使用して、両端が開口した円筒形状に成形したものであり、ＬＥＤ素子からの出射光を拡散透過させるものである。
給電用口金１２０には、ＬＥＤ駆動電源２１０の正極側に接続される先端がＬ字状に折り曲げられた口金ピン１２１と、ＬＥＤ駆動電源２１０の負極側に接続される先端がＬ字状に折り曲げられた口金ピン１２２とが設置されている。
同様に給電用口金１３０には、ＬＥＤ駆動電源２２０の正極側に接続される先端がＬ字状に折り曲げられた口金ピン１３１と、ＬＥＤ駆動電源２２０の負極側に接続される先端がＬ字状に折り曲げられた口金ピン１３２とが設置されている。

口金ピン１２１、１２２は、ＬＥＤ基板１５０のＬＥＤ回路に接続されており、口金ピン１３１、１３２は、ＬＥＤ基板１６０のＬＥＤ回路に接続されている。
ＬＥＤ基板１５０、１６０には、それぞれ定格電圧３ＶのＬＥＤ素子が４０個づつ直列に実装されている。
また支持基材１８０上の、ＬＥＤ基板１５０、１６０の間には、電気絶縁部材１７０が載置されている。電気絶縁部材１７０は、無色透明なポリカーボネート製で、略半円形状に成形したものを使用した。これによって、ＬＥＤ基板１５０、１６０間の沿面距離を大きくでき絶縁耐圧が取れ、また透光性円筒管１１０に影を発生させることのない直管形ＬＥＤランプを作製することができる。

ＬＥＤ駆動電源２１０、２２０は、商用交流電源を、一定の大きさの直流に変換するものであり、図３に示した回路から構成されている。
ソケット２３０、２４０には、Ｌ字状に折り曲げられた口金ピン１２１、１２２、１３１、１３２が差し込まれ、これら口金ピンと電気的に接触する接触子２３１、２３２、２４１、２４２が設置されている。

次に、本実施形態の電力供給経路について説明する。
まず、商用の交流電源が、ＬＥＤ駆動電源２１０、２２０に供給される。次に、ＬＥＤ駆動電源２１０から出力される直流電力が、ＬＥＤ駆動電源２１０の正極側と電気的に接続したソケット２３０の接触子２３１と、ＬＥＤ駆動電源２１０の負極側と電気的に接続したソケット２３０の接触子２３２とを介して、口金１２０の口金ピン１２１、１２２に供給され、更にＬＥＤ基板１５０に供給され、ＬＥＤ素子１４０が所定の輝度で発光する。
同様にＬＥＤ駆動電源２２０から出力される直流電力が、ＬＥＤ駆動電源２２０の正極側と電気的に接続したソケット２４０の接触子２４１と、ＬＥＤ駆動電源２２０の負極側と電気的に接続したソケット２４０の接触子２４２とを介して、口金１３０の口金ピン１３１、１３２に供給され、更にＬＥＤ基板１６０に供給され、ＬＥＤ素子１４０が所定の輝度で発光する。
口金ピン１２１と１２２の間、１３１と１３２の間の電圧は直流１２０Ｖであり、短絡の虞は小さく、長期的にも信頼性の高い照明装置となっている。

なお、図６に示したように、ＬＥＤ駆動電源２５０の正極側と接触子２３１とを接続し、ＬＥＤ駆動電源２５０の負極側と接触子２４１とを接続し、接触子２３２と接触子２４２とを接続して、１個のＬＥＤ駆動電源２５０で２つのＬＥＤ基板１５０、１６０に直流電力を供給するようにしてもよい。

（実施形態２）
図７は、直管形ＬＥＤランプ３００の概略構成図であり、照射光の色合いを調整可能とするために、１個のＬＥＤ基板３３０に、色温度３０００ＫのＬＥＤ素子３１０が実装された（破線で示した）回路３１１が配線され、色温度５０００ＫのＬＥＤ素子３２０が実装された（破線で示した）回路３２１が配線されている。また色温度３０００ＫのＬＥＤ素子３１０と、色温度５０００ＫのＬＥＤ素子３２０とは、互いに隣り合うように実装されている。
回路３１１は、実施形態１と同様の口金１２０の口金ピン１２１、１２２に接続され、回路３２１は、口金ピン１３１、１３２に接続されている。
直管形ＬＥＤ照明灯具２００は、実施形態１と同一である。
２つのＬＥＤ駆動電源２１０、２２０を、それぞれ独立に制御することによって、３０００Ｋから５０００Ｋの間で色温度を可変できる直管形ＬＥＤランプ３００が得られる。
なお片面に２つの系統の回路が配線されている場合だけでなく、多層基板を使用して、それぞれの層に色温度違いのＬＥＤ素子が実装された回路を配線してもよい。

１０：ＬＥＤ照明装置
１００、３００：ＬＥＤランプ
１１０：透光性円筒管
１２０、１３０：給電用口金
１２１、１２２、１３１、１３２：口金ピン
１４０、３１０、３２０：ＬＥＤ素子
１５０、１６０、３３０：ＬＥＤ基板
１７０：電気絶縁部材
１８０：支持基材
２００：照明灯具
２１０、２２０、２５０：ＬＥＤ駆動電源
２３０、２４０：ソケット
２３１、２３２、２４１、２４１：接触子
３１１、３２１：ＬＥＤ回路

Claims (5)

1. 複数のＬＥＤ素子が配置されたＬＥＤ回路からなるＬＥＤ基板を収容した直管形ＬＥＤランプにおいて、
   前記直管形ＬＥＤランプの両端に２個の給電用口金が設けられ、
   前記２個の給電用口金のそれぞれに備えられ、直流電源の正極側および負極側に接続される１対の口金ピンと、
   前記１対の口金ピンに、それぞれ接続される２つの前記ＬＥＤ回路とからなり、
   前記１対の口金ピンの先端側に、曲げ部が設けられたことを特徴とした直管形ＬＥＤランプ。
2. 前記２つのＬＥＤ回路の一方のＬＥＤ回路に実装されているＬＥＤ素子の色温度と、他方のＬＥＤ回路に実装されているＬＥＤ素子の色温度とは、互いに異なることを特徴とした請求項１に記載の直管形ＬＥＤランプ。
3. 前記２つのＬＥＤ回路の間に、電気絶縁部材が配置されていることを特徴とした請求項１または２に記載の直管形ＬＥＤランプ。
4. 透光性材料から成形された前記電気絶縁部材が、
   前記ＬＥＤ基板面に設置され、
   照射面側に向けて突出していることを特徴とした請求項３に記載の直管形ＬＥＤランプ。
5. ＬＥＤ駆動電源と、前記口金ピンが装着されるソケットと、を設けたＬＥＤ照明灯具と、
   請求項１ないし４のいずれかに記載の直管形ＬＥＤランプと、が備えられた直管形ＬＥＤ照明装置。