JP2014220184A - ランプおよび照明器具 - Google Patents
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Abstract
【課題】溶断体の溶断時に高温溶融物の飛散が防止されるヒューズ抵抗器具備するランプおよびこのランプを装着する照明器具を提供する。【解決手段】ランプ1は、光源2と、一端側4aに口金20、他端側4bに光源2が設けられた外囲器4と、口金20を介して電力を入力して、光源2を点灯する点灯装置5と、一対の電極50,50、一対の電極50,50に接続されて一対の電極50,50間に設けられた溶断体40、溶断体40を電気絶縁して保護する絶縁体51および一対の電極50,50にそれぞれ接続された一対のリード線39a,39bを有する抵抗器本体47、抵抗器本体47を保護する保護体48、保護体48の両側48a,48bを塞ぐように保護体48内に設けられた電気絶縁性および耐熱性を有する充填体49,49を有し、口金20および点灯装置5に電気接続されたヒューズ抵抗器27と、を具備している。【選択図】図4
Description
本発明の一実施形態は、ヒューズ溶断時の高温溶融物の飛散を防止可能なヒューズ抵抗器を具備するランプおよびこのランプを装着する照明器具に関する。
ランプとしての電球形蛍光ランプは、例えば、一端側に略円筒部および他端側に開口部を有するカバー(ケース)を備え、略円筒部にE形口金を取り付け、開口部にホルダを介して蛍光ランプと、蛍光ランプを覆う透光性のグローブとを取り付けている。ホルダは、開口部に係止され、グローブは、開口部に例えば接着材により固着されている。そして、カバー内には、蛍光ランプを点灯する点灯装置が収納されている。点灯装置は、ヒューズにより異常電流から保護されている(例えば特許文献1参照。)。
近年、電球形蛍光ランプに替えて、LEDを光源とする電球形LEDランプが急速に使用されている。この電球形LEDランプは、基板の一面側にLED(発光ダイオード)が実装された発光モジュール、一端側にE形口金を取り付け、他端側に発光モジュールを配置しているカバー(外囲器)、カバー内に配設されたLEDを点灯する点灯装置およびカバーの他端側に設けられた発光モジュールを覆うグローブを具備している。そして、点灯装置は、ヒューズ抵抗器を備え、そのヒューズ抵抗器をE形口金の内部に配置しているものがある(例えば特許文献2参照。)。ヒューズ抵抗器は、点灯装置の異常によりE形口金側から流入する入力電流が異常に増加したときに、溶断することで点灯装置を保護する。
しかしながら、ヒューズ抵抗器は、素早く切れるものではなく、電流増加により発熱し、本体の外表面およびリード線を保護している保護チューブが溶融して、本体が露出することがある。そして、内部導線(溶断体)の溶断時に、高温溶融物が飛散して、ランプの樹脂製カバーや点灯装置の回路部品などを溶融するという問題がある。また、高温溶融物がランプの外部まで飛散することがあり、この場合、照明器具本体や照明器具下の物品等を損傷させるという問題がある。
本実施形態は、溶断体の溶断時に高温溶融物の飛散が防止されるヒューズ抵抗器を具備するランプおよびこのランプを装着する照明器具を提供することを目的とする。
本実施形態のランプは、光源、外囲器、点灯装置およびヒューズ抵抗器を有して構成される。外囲器は、一端側に口金が設けられ、他端側に光源が設けられている。
点灯装置は、外囲器内に配設された回路基板と、この回路基板に実装された回路部品を有してなる。そして、点灯装置は、外囲器の口金を介して電力を入力して、光源を点灯するように形成されている。
ヒューズ抵抗器は、抵抗器本体、保護体および充填体を有して構成される。抵抗器本体は、一対の電極、溶断体、絶縁体および一対のリード線を有してなる。一対のリード線は、1対の電極にそれぞれ接続されている。溶断体は、一対の電極に接続されて一対の電極間に設けられている。絶縁体は、溶断体を電気絶縁して保護するものである。
保護体は、抵抗器本体を保護している。充填体は、電気絶縁性および耐熱性を有するものであり、保護体の両側を塞ぐように保護体内に設けられている。
保護体は、抵抗器本体を保護している。充填体は、電気絶縁性および耐熱性を有するものであり、保護体の両側を塞ぐように保護体内に設けられている。
本発明の実施形態によれば、ヒューズ抵抗器は、その抵抗器本体を保護する保護体の両側が充填体により塞がれているので、溶断体の溶断時の高温溶融物の飛散を防止できることが期待できる。
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、本発明の第1の実施形態について説明する。本実施形態は、ランプである。
本実施形態のランプ1は、図1に示すように、電球用ソケットに着脱される電球形LEDランプ(LED電球)であり、例えばミニクリプトン電球タイプに構成されている。ランプ1は、光源としての発光体2、取付け体3を有する外囲器4、点灯装置5およびグローブ6を有して形成されている。そして、点灯装置5を過電流から保護するヒューズ抵抗器27を備えているものである。
発光体2は、実装基板7および複数個のLED素子8を有して形成されている。実装基板7は、例えば厚さ1.2mmの合成樹脂板例えばガラスエポキシ板からなり、外形が例えば正四角形に形成されている。LED素子8は、パッケージ品であり、例えば白色光を放射するものが用いられている。複数個のLED素子8は、実装基板7の一面7a側に同心円状に実装され、図示しない配線パターンにより直列接続されている。直列接続されたLED素子8は、実装基板7の一面7a側に設けられたコネクタ9に接続されている。そして、コネクタ9に電気接続された出力線10により、点灯装置5に接続されている。
LED素子8は、点灯装置5から所定の定電流が供給されると、点灯(発光)し、白色光を放射する。この白色光は、グローブ6を通過して外部空間に出射される。
外囲器4は、本実施形態においては、高熱伝導率を有する金属材料例えばアルミニウム(Al)からなる外ケース11と、取付け体3とから形成されている。外囲器4は、全体として、一端側4aから他端側4bに緩やかに径大する略逆円錐台の筒状に形成されている。そして、外ケース11は、その他端側4bに内側に突出するダボ12が設けられている。このダボ12は、周回方向に120゜間隔で3個が形成されている。また、外ケース11の他端側4bの内面4eには、嵌合凹部13が周回方向に等間隔で複数個形成されている。そして、外ケース11の他端側4bの端面4dは、平面に形成されている。外ケース11は、アルミダイキャストにより、上述のように成型されている。
そして、外囲器4(外ケース11)の端面4dに放熱板14が載せられている。放熱板14は、ねじ15により、端面4dに固定されている。放熱板14には、ねじ15を挿通する挿通孔16が設けられ、ダボ12にねじ15の図示しないねじ孔が設けられている。そして、放熱板14に、発光体2が取り付けられている。発光体2の実装基板7は、放熱板14に密接して、図示しないねじにより固定されている。こうして、外囲器4の他端側4bに光源としての発光体2が設けられている。なお、外囲器4の外ケース11は、熱伝導性の良好な樹脂またはセラミックなどで形成されてもよい。
外ケース11内には、取付け体3が挿入されて取り付けられている。取付け体3は、一端側3aが略円筒状に形成され、他端側3bが外ケース11の内面4eに密接する外形形状の筒状に形成されている。そして、取付け体3は、電気絶縁性および高熱伝導性を有する合成樹脂、例えばポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂により形成されている。
取付け体3は、その他端側3bに設けた嵌合爪17が外ケース11の嵌合凹部13に係止して外ケース11に取り付けられている。嵌合爪17は、周回方向に等間隔に嵌合凹部13と同数が設けられている。
そして、取付け体3は、その一端側3a(外囲器4の一端側4a)の外面に凸条19が螺旋状に形成されていて、この凸条19に口金としてのE形口金20が螺合されている。E形口金20は、取付け体3の一端側3aの外面にかしめられて固定されている。
E形口金20は、例えばE17形であり、凸条19に螺合されてかしめられて固定される雄ねじ部21、この雄ねじ部21の先端側21aに設けられる絶縁部22およびこの絶縁部22の頂点に設けられる頂上接続部23を有して構成されている。
雄ねじ部21は、例えばアルミニウム(Al)からなり、底部21bを有する略円筒状に形成され、頂上接続部23は、例えば真鍮からなり、円錐状の外面23aを有する略円柱状に形成されている。絶縁部22は、例えばガラスまたはセラミックからなり、円錐状に形成されて、雄ねじ部21の底部21bに接着されて取り付けられ、頂点に頂上接続部23を設けている。
雄ねじ部21および頂上接続部23は、電球用ソケットを介して外部電源にそれぞれ電気接続される。絶縁部22は、それぞれ金属である雄ねじ部21および頂上接続部23を離間して電気絶縁している。こうして、E形口金20は、取付け体3に雄ねじ部21が取り付けられることにより、外囲器4の一端側4aに取り付けられている。
そして、E形口金20と金属である外ケース11とは、E形口金20と外ケース11の端面4cとの間の取付け体3の外周面24により絶縁されている。外ケース11は、高熱伝導率を有する例えばアルミニウム(Al)により形成されることにより、発光体2に発生した熱を迅速に伝熱して、外面4fから放出させる。したがって、外ケース11が高熱伝導率かつ電気絶縁性を有する合成樹脂やセラミックで形成されるものであれば、取付け体3を外ケース11と一体に成形して外囲器4を形成してもよい。
点灯装置5は、回路基板25、この回路基板25に実装された多種類の回路部品26およびヒューズ抵抗器27を備えて形成されている。
点灯装置5は、回路基板25、この回路基板25に実装された多種類の回路部品26およびヒューズ抵抗器27を備えて形成されている。
回路基板25は、ガラスエポキシ材などの合成樹脂板からなり、外囲器4の一端側4a(取付け体3の一端側3a)から他端側4b(取付け体3の他端側3b)に亘る長形に形成されて、外囲器4の一端側4aから他端側4bに沿う方向に配設されている。取付け体3の内面3cには、一端側3aから他端側3bに亘って、互いに正対する一対の基板取付け溝28,28(図1中、一方のみを示す。)が直線状に設けられている。この一対の基板取付け溝28,28に回路基板25の幅方向の両端部が圧入されて取り付けられている。
そして、回路基板25は、取付け体3の一端側3aから他端側3bに向かうにつれ、段階的に幅広に形成され、回路部品26の実装面積を可能な限り大きくしている。また、回路基板25は、一端側25aに一対の入力端子29,29(図1中、一方のみを示す。)が設けられ、他端側25bに出力用のコネクタ30を配設している。
回路部品26は、図3に示すように、発光体2のLED素子8を点灯する点灯回路31を形成している。点灯回路31は、ヒューズ抵抗器27、入力端子29,29に接続された整流器32、この整流器32にコンデンサC1を介して接続された降圧チョッパ回路33およびこの降圧チョッパ回路33を制御する制御回路34を有して形成されている。降圧チョッパ回路33および制御回路34は、既知の回路構成により形成されている。降圧チョッパ回路33の出力は、出力端子35,35に接続されている。出力端子35,35からの出力は、コネクタ30を介して発光体2に給電されている。ヒューズ抵抗器27は、一方の入力端子29と、商用交流電源Vsとの間に接続されている。入力端子29,29は、ヒューズ抵抗器27を介して商用交流電源Vsに接続される。
点灯回路31は、入力端子29,29に商用交流電源Vsの交流電圧(AC100V)が印加すると、交流電圧を整流器32により直流電圧に変換し、降圧チョッパ回路33および制御回路34で所定の直流電圧に変換する。これにより、出力端子35,35からLED素子8に定電流が流れる。すなわち、図1に示すように、コネクタ30に出力線10の一方のコネクタ36が装着され、発光体2のコネクタ9に出力線10の他方のコネクタ37が装着されている。放熱板14には、出力線10を通す切り欠き部14aが設けられている。
図2において、ヒューズ抵抗器27は、長形の略円柱状の本体部38、この本体部38の長手方向両側からそれぞれ導出した一対のリード線39a,39bおよび本体部38内に設けられた不図示の後述する溶断体40を有してなるディスクリート部品である。ヒューズ抵抗器27は、点灯回路31の降圧チョッパ回路33の動作による高調波を商用交流電源Vs側に伝播させにくくするとともに、定格電流(許容電流)を超える過電流が継続して流れると、溶断体40が発熱し、本体部38が加熱されて本体部38内が溶融し、やがて溶断体40が溶断して、入力電流を遮断するものである。そして、本実施形態では、溶断体40が溶断したときに、本体部38や溶断体40の高温溶融物が飛散しないように、飛散防止手段が設けられている。当該飛散防止手段については、後述の実施例において詳述する。
ヒューズ抵抗器27は、その一方のリード線39aがE形口金20の頂上接続部23にはんだ付けまたは溶接により接続され、その他方のリード線39bが回路基板25の一方の入力端子29にはんだ付けにより接続されている。一方のリード線39aは、絶縁部22に形成された貫通孔41および頂上接続部23に形成された貫通孔42を通って、頂上接続部23の外面23a側で頂上接続部23に接続されている。
ヒューズ抵抗器27は、その本体部38がE形口金20内であって、回路基板25から浮いて回路基板25上に位置するとともに、その本体部38の長手方向が取付け体3の一端側3aから他端側3bに沿うように設けられている。このため、一方のリード線39aが直接にE形口金20の頂上接続部23に接続され、他方のリード線39bが一方のリード線39a側に折り返され、さらに回路基板25側に折り返されて回路基板25の一方の入力端子29に接続されている。ヒューズ抵抗器27と、回路基板25との間には、背の低い回路部品26aが実装されている。なお、ヒューズ抵抗器27の本体部38は、E形口金20内に位置していなくてもよく、また、その一部が回路基板25の外側に位置していてもよい。
そして、回路基板25の他方の入力端子(図示しない。)は、ワイヤ43によりE形口金20の雄ねじ部21に接続されている。こうして、点灯装置5は、E形口金20に印加される商用交流電源Vsの交流電圧をヒューズ抵抗器27およびワイヤ43により入力する。すなわち、回路基板25の点灯回路31は、E形口金20を介してLED素子8の消費電力を含む電力を入力する。
図1において、グローブ6は、透光性を有する樹脂材料からなっている。ここでは、例えばポリカーボネート(PC)樹脂により、他端側6bが閉塞され一端側6aが開口されるとともに発光体2を覆うように略球面状に成型されている。そして、グローブ6は、一端側6aの係止部44が外囲器4の他端側4bの被係止部45に係止して外囲器4に取り付けられている。
次に、本発明の第1の実施形態の作用について述べる。
次に、本発明の第1の実施形態の作用について述べる。
電球形LEDランプ1は、照明器具の電球用ソケットに装着される。そして、E形口金20に商用交流電源Vsの交流電圧が印加すると、点灯装置5が動作し、点灯装置5から発光体2の複数個のLED素子8に所定の定電流(電力)が供給される。複数個のLED素子8は、点灯し、発光体2から白色光が放射される。白色光は、略球面状のグローブ6を透過して外部空間に放射される。
電球形LEDランプ1は、点灯回路31の異常動作や点灯回路31での短絡等の電気事故により、入力端子29,29にヒューズ抵抗器27の定格電流や許容電流を超える過電流が流れることがある。ヒューズ抵抗器27は、過電流が流れると、溶断体40が発熱する。この熱は、本体部38に熱伝導する。本体部38は、加熱されて、本体部38内が次第に溶融する。本体部38内の溶融が進行すると、溶断体40自体も溶融する。
そして、過電流の継続により、溶断体40の溶融が進行すると、溶断体40が溶断する。この溶断時のショックによって、溶融した溶断体40および本体部38がそれぞれ高温溶融物となって飛び散るように破裂する。しかしながら、ヒューズ抵抗器27は、飛散防止手段が設けられているので、溶融した溶断体40および本体部38のそれぞれの飛散が防止される。すなわち、ヒューズ抵抗器27の溶断時に、取付け体3内にヒューズ抵抗器27の高温溶融物が飛散することがなく、樹脂製の取付け体3、点灯装置5の回路基板25や回路部品26などの熱損傷や発火等が防止される。
そして、ヒューズ抵抗器27の溶断により、E形口金20から点灯装置5に電流が流れなくなり、点灯装置5の動作が停止し、LED素子8が消灯する。発光体2から白色光が放射されなくなる。
本実施形態のランプ1によれば、ヒューズ抵抗器27は、溶断したときに高温溶融物の飛散が防止される構成であるので、外囲器4の樹脂製の取付け体3や点灯装置5などが熱損傷や発火するなどの電気事故を防止することができるという効果を有する。
次に、ヒューズ抵抗器27の実施例について詳述する。なお、ヒューズ抵抗器27は、各実施例のヒューズ抵抗器を総称するものであり、実施例毎においては異なる符号を付す。また、各実施例において、同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
図4は、実施例1のヒューズ抵抗器46を一部断面して示す概略正面図である。ヒューズ抵抗器46は、抵抗器本体47、保護体48および充填体49を有して形成されている。
抵抗器本体47は、図5に示すように、一対の電極50,50、溶断体40、絶縁体51および一対のリード線39a,39bを有して形成されている。一対の電極50,50は、銅やアルミニウムなどの金属板であり、円盤に形成され、円柱状の固定体52の両側に接着されて固定されている。固定体52は、ガラスやセラミックスなどの絶縁物からなっている。
溶断体40は、例えば銅ニッケル合金の金属線であり、固定体52に螺旋状に巻回されて一対の電極50,50間に設けられ、両端が例えば溶接により一対の電極50,50にそれぞれ接続されている。溶断体40は、所定の抵抗値を有し、一対の電極50,50間に流れる電流に応じて発熱する。
一対の電極50,50には、一対のリード線39a,39bがそれぞれ例えば溶接により接続されている。一対のリード線39a,39bは、例えば太めの丸い電線であり、銅や真鍮などにより形成されている。
そして、一対の電極50,50、固定体52および溶断体40を包囲して絶縁体51が設けられている。絶縁体51は、例えばフェノール樹脂やエポキシ樹脂などの難燃性絶縁樹脂であり、一対の電極50,50、固定体52および溶断体40に塗装して成型されている。絶縁体51は、一対の電極50,50よび溶断体40を外部と電気絶縁し、一対の電極50,50、固定体52および溶断体40を外部から保護している。
そして、抵抗器本体47は、市販のヒューズ抵抗器とすることができる。すなわち、一対の電極50,50、溶断体40、絶縁体51および一対のリード線39a,39bを有してなる市販のヒューズ抵抗器は、本実施形態の抵抗器本体47に包含される。当該市販品は、材料や形状などがメーカー毎に異なるので、図5において説明した抵抗器本体47は、一例に過ぎないものである。
図4において、抵抗器本体47は、円筒状に形成された保護体48に収納されて保護されている。この保護体48の両側48a,48bの開口53a,53bから抵抗器本体47のリード線39a,39bがそれぞれ引き出されている。そして、保護体48の両側48a,48bの開口53a,53bを塞ぐようにして保護体48内に充填体49が充填されている。この充填体49は、電気絶縁性および耐熱性を有する無機物、例えば無機セメントであり、本実施形態では、開口53a,53bと、抵抗器本体47の一対の電極50,50との空間に充填されている。保護体48内において、充填体49,49間は、密閉されている。
保護体48は、多孔質のセラミックスにより円筒状に形成されている。したがって、保護体48と抵抗器本体47との間隙54は、セラミックスの不図示のポーラス(気孔)により外部空間に通気している。そして、保護体48および充填体49,49は、ヒューズ抵抗器46の本体部38となっているとともに、飛散防止手段を構成している。
ヒューズ抵抗器46は、一対のリード線39a,39bに定格電流(許容電流)を超える過電流が継続して流れると、抵抗器本体47の溶断体40が激しく発熱する。この熱は、抵抗器本体47の絶縁体51に熱伝導して絶縁体51を徐々に溶融する。また、熱は、固定体52に熱伝導して固定体52を溶融する。特に、固定体52がガラスなど融点の低い絶縁物であると、より速く溶融する。また、溶断体40自体も徐々に溶融していく。
絶縁体51に熱伝導した熱は、保護体48と抵抗器本体47との間隙54の空気を熱膨張させる。この熱膨張した空気は、セラミックスのポーラス(気孔)を通って外部空間に放出される。したがって、間隙54の空気圧が強まることがなく、保護体48には亀裂などが発生しない。
そして、溶断体40は、溶融が進行すると、ついに溶断する。この溶断のショックによって、抵抗器本体47の溶断体40、絶縁体51および固定体52のそれぞれの溶融物が高温溶融物となって飛び散る。高温溶融物は、保護体48および充填体49,49に当たって、保護体48内に留まる。こうして、ヒューズ抵抗器47は、溶断体40が溶断したときに、保護体48および充填体49,49により、抵抗器本体47の高温溶融物が外部空間に飛散することを防止している。
図6は、本実施例のヒューズ抵抗器55であり、図4に示すヒューズ抵抗器46において、保護体48の外表面48cおよび内表面48dに赤外線反射膜56が形成されたものである。赤外線反射膜56は、例えば酸化チタン(TiO2)を外表面48cおよび内表面48dに蒸着して形成している。なお、赤外線反射膜56は、赤外線反射に加えて可視光を反射するものであってもよい。
一対のリード線39a,39bに過電流が流れると、抵抗器本体47の溶断体40が発熱し、赤外線が放射される。赤外線は、赤外線反射膜56により抵抗器本体47側に反射される。抵抗器本体47は、溶断体40の発熱と反射された赤外線とより、より加熱されるようになる。これにより、溶断体40の溶断時間が短縮される。また、赤外線反射膜56は、ヒューズ抵抗器55の外部空間への熱放射を抑制する。したがって、ランプ1に過電流が流れたときに、外囲器4の取付け体3や点灯装置5等の加熱を抑制することができる。
なお、赤外線反射膜56は、保護体48の外表面48cまたは内表面48dのいずれか一方に形成されていればよいものである。また、保護体48は、多孔質のセラミックスに限らず、ポーラス(気孔)を有さないセラミックスであってもよい。
本実施例のヒューズ抵抗器57は、図7に示すように、抵抗器本体47、保護体58、充填体としての第1のビーズ59,59、複数個の第2のビーズ60および保護チューブ61を有して形成されている。
保護体58は、セラミックスからなり、図4の保護体48と同様の円筒状に形成されている。そして、両側58a,58bの開口53a,53bから一対のリード線39a,39bを引き出すようにして抵抗器本体47を収納している。保護体58のセラミックスは、多孔質であっても多孔質でなくてもよい。
第1のビーズ59,59は、抵抗器本体47の両側に設けられて保護体58の両側58a,58bに収納されている。第1のビーズ59,59は、セラミックスからなり、それぞれリード線39a,39bを通す貫通孔62を有する円柱状に形成されている。本実施例では、保護体58の開口53a,53bと、抵抗器本体47の一対の電極50,50との間に位置する円柱に形成され、保護体58の開口53a,53bを塞いでいる。
第2のビーズ60は、保護体58の両側58a,58bの外側にそれぞれ複数個が設けられている。第2のビーズ60は、セラミックスからなり、第1のビーズ59と同様にリード線39a,39bを通す貫通孔63を有する円柱状に形成されている。
保護チューブ61は、例えば二酸化珪素(SiO2)を素材とするガラス繊維(ガラス編組チューブ)であり、円柱状に形成され、抵抗器本体47および複数個のビーズ60を収納している。抵抗器本体47の一対のリード線39a,39bは、第1のビーズ59,59の貫通孔62,62および複数個の第2のビーズ60の貫通孔63を通って、保護チューブ61の両側61a,61bから外部に引き出されている。
ヒューズ抵抗器57は、抵抗器本体47の溶断体40が溶断したときに、保護体58および第1のビーズ59,59により、抵抗器本体47の高温溶融物の飛散が阻止される。したがって、ランプ1の外囲器4の取付け体3や点灯装置5等の損傷や発火等が防止される。保護体58および第1のビーズ59,59は、抵抗器本体47の高温溶融物の飛散防止手段を形成している。
そして、溶断体40の発熱によって加熱された抵抗器本体47の熱は、保護体58、第1のビーズ59,59および複数個の第2のビーズ60に熱伝導されて保護チューブ61全体に熱伝導される。したがって、保護チューブ61は、局部的な温度上昇が防止されるので、溶融を抑制できる。
また、保護チューブ61は、一対のリード線39a,39bを引き出すようにして保護体58および複数個の第2のビーズ60を収納するので、ヒューズ抵抗器57は、保護体58および複数個の第2のビーズ60を集束させることができるとともに、一対のリード線39a,39bの折曲を可能とし、これにより、ランプ1の組み立て時の作業性を向上させることができる。
本実施例のヒューズ抵抗器64は、図8に示すように、図5に示す抵抗器本体47、保護体65および充填体66を有して形成されている。保護体65は、非多孔質のセラミックスからなり、図4の保護体48と同様の円筒状に形成されている。そして、両側65a,65bの開口53a,53bから一対のリード線39a,39bを引き出すようにして抵抗器本体47を収納している。なお、保護体64のセラミックスは、多孔質であってもよい。
充填体66は、例えば二酸化珪素(SiO2)を素材とする綿状のガラス繊維または綿状のセラミックス繊維であり、抵抗器本体47を覆って保護体65内に設けられている。充填体66は、抵抗器本体47を覆って保護体65内に設けられているとともに、両側65a,65bの開口53a,53bを塞いでいる。
一対のリード線39a,39bに過電流が流れると、溶断体40の発熱により抵抗器本体47自体が加熱される。抵抗器本体47は、充填体66および保護体65を加熱する。しかし、充填体66は、綿状のガラス繊維またはセラミックス繊維からなり、保護体65は、セラミックスからなるので、熱に強く、充填体66および保護体65は、抵抗器本体47の加熱が継続しても、容易に溶融しない。
そして、抵抗器本体47の溶断体40の溶融が進行して溶断すると、溶断のショックによって、抵抗器本体47の溶融物が高温溶融物となって飛び散る。しかし、この高温溶融物は、充填体66および保護体65によって外部への飛散が阻止される。こうして、ヒューズ抵抗器64は、抵抗器本体47の溶断体40が溶断したときに、充填体66および保護体65により、抵抗器本体47の高温溶融物が外部空間に飛散することを防止している。充填体66および保護体65は、抵抗器本体47の高温溶融物の飛散防止手段となっている。
図9は、本実施例のヒューズ抵抗器67を一部断面して示す概略正面図である。ヒューズ抵抗器67は、図8に示すヒューズ抵抗器64において、保護体65の両側65a,65bにそれぞれキャップ68,68が設けられたものである。キャップ68,68は、例えばセラミックスからなり、断面凸形の円柱体に形成されており、充填体66を閉じ込めるようにして保護体65の両端65a,65bに無機接着剤69により固着されている。キャップ68,68は、一対のリード線39a,39bを挿通する挿通孔70がそれぞれ設けられているとともに保護体65とほぼ同等の外径を有するように形成されている。
キャップ68,68は、保護体65に固着されているので、抵抗器本体47の溶融物が高温溶融物となって飛び散ったときに、そのショックによって充填体66が外部空間に飛び出し、飛び散ることを防止する。キャップ68,68は、充填体66および保護体65とともに抵抗器本体47の高温溶融物の飛散防止手段となっている。
図10は、本実施例のヒューズ抵抗器81を一部断面して示す概略正面図である。ヒューズ抵抗器81は、図9に示すヒューズ抵抗器67において、保護体65に替えて底部82を有する保護体83が設けられたものであり、残余の構成はヒューズ抵抗器67と同様である。保護体83は、セラミックスからなり、一端83aに底部82を有する以外、保護体65と同様に形成されている。底部82には、リード線39aを挿通する挿通孔84が形成されている。
保護体83の底部82および保護体83の他端83bのキャップ68は、抵抗器本体47の溶融物が高温溶融物となって飛び散ったときに、そのショックによって充填体66が外部空間に飛び出し、飛び散ることを防止する。保護体83の底部82およびキャップ68は、充填体66および保護体83とともに抵抗器本体47の高温溶融物の飛散防止手段となっている。
図11は、本実施例のヒューズ抵抗器85を一部断面して示す概略正面図である。ヒューズ抵抗器85は、図5に示す抵抗器本体47、保護体86および充填体87を有して形成されている。
保護体86は、円筒状のガラス編組チューブからなっている。ガラス編組チューブは、二酸化珪素(SiO2)を主体とするガラス繊維を例えば2重に編組して耐熱ワニスを含浸させたものであり、柔軟性とともに例えば180℃が連続可能な超難燃性を有している。保護体86は、抵抗器本体47を収納し、両側86a,86bの開口88a,88bからリード線39a,39bをそれぞれ引き出している。
そして、保護体86の両側86a,86bの開口88a,88bを塞ぐようにして保護体86内に充填体87が設けられている。この充填体87は、電気絶縁性および耐熱性を有する無機物、例えばシリコーン樹脂であり、本実施例では、開口88a,88bと、抵抗器本体47の一対の電極50,50との空間に充填されている。保護体86内において、充填体87,87間は、密閉されている。また、抵抗器本体47および保護体86間は、間隙89となっている。保護体86および充填体87,87は、ヒューズ抵抗器85の本体部38となっているとともに、飛散防止手段を構成している。
ヒューズ抵抗器85は、一対のリード線39a,39bに定格電流(許容電流)を超える過電流が継続して流れると、激しく発熱し、抵抗器本体47と保護体86との間隙89の空気を熱膨張させる。この熱膨張した空気は、ガラス編組チューブの不図示の通気孔を通って外部空間に放出される。したがって、間隙89の空気圧が強まることがなく、充填体87,87への押圧力が抑制される。
そして、抵抗器本体47の溶断体40が溶断し、そのショックによって抵抗器本体47の溶融物が高温溶融物となって飛び散る。高温溶融物は、保護体86および充填体87,87に当たって、保護体86内に留まる。こうして、ヒューズ抵抗器85は、抵抗器本体47が溶断したときに、保護体86および充填体87,87により、抵抗器本体47の高温溶融物が外部空間に飛散することを防止している。
なお、本実施例において、充填体87,87は、ガラスビーズやセラミックスビーズを用いてもよく、あるいは無機接着剤を用いて保護体86内に充填してもよい。
本実施例のヒューズ抵抗器90は、図12に示すように、図11に示す抵抗器本体47および保護体86と、充填体91と有して形成されている。充填体91は、例えば二酸化珪素(SiO2)を素材とする綿状のガラス繊維または綿状のセラミックス繊維であり、抵抗器本体47を覆って保護体86内に設けられている。充填体91は、抵抗器本体47を覆って保護体86内に設けられているとともに、保護体86の両側86a,86bの開口88a,88bを塞いでいる。
ヒューズ抵抗器90は、一対のリード線39a,39bに過電流が継続して流れると、抵抗器本体47が激しく発熱し、充填体91および保護体86を加熱する。しかし、充填体91は、綿状のガラス繊維またはセラミックス繊維からなり、保護体86は、超難燃性のガラス編組チューブからなるので、熱に強く、充填体91および保護体86は、抵抗器本体47の加熱が継続しても、容易に溶融しない。
そして、抵抗器本体47の溶断体40の溶断のショックによって、抵抗器本体47の溶融物が高温溶融物となって飛び散る。しかし、この高温溶融物は、充填体91および保護体86によって外部への飛散が阻止される。こうして、ヒューズ抵抗器90は、抵抗器本体47の溶断体40が溶断したときに、充填体91および保護体86により、抵抗器本体47の高温溶融物が外部空間に飛散することを防止している。充填体91および保護体86は、抵抗器本体47の高温溶融物の飛散防止手段となっている。なお、充填体91は、電気絶縁性および耐熱性を有するシリコーン樹脂であってもよい。
本実施例のヒューズ抵抗器92は、図13に示すように構成される。ヒューズ抵抗器92は、図12に示すヒューズ抵抗器90において、保護体86の外表面86cに無機接着剤としてのセメント接着剤93が塗布されたものである。セメント接着剤93は、少なくとも抵抗器本体47を包囲するように、保護体86の外表面86cに設けられている。
セメント接着剤93は、抵抗器本体47の高温溶融物が保護体86であるガラス編組チューブの不図示の通気孔を通って外部空間に飛散することを防止する。セメント接着剤93は、充填体91および保護体86とともに抵抗器本体47の高温溶融物の飛散防止手段となっている。
本実施例のヒューズ抵抗器94は、図14に示すように、抵抗器本体47、熱収縮チューブ95および保護体96を有して形成されている。
熱収縮チューブ95は、熱せられたときに収縮する形状が予め抵抗器本体47に沿う形状となっているものであり、一対のリード線39a,39bを含む抵抗器本体47を収納するように、熱せられて所定の形状に形成されている。一対のリード線39a,39bは、ランプ1のE形口金20および入力端子29への接続部分は、熱収縮チューブ95から露出している。
保護体96は、図11のヒューズ抵抗器85において説明したガラス編組チューブからなり、円筒状に形成され、熱収縮チューブ95を収納している。すなわち、保護体96は、熱収縮チューブ95を介して一対のリード線39a,39bを含む抵抗器本体47を収納している。そして、保護体96は、抵抗器本体47の絶縁体51に位置する熱収縮チューブ部分95aに密着するように形成されている。すなわち、保護体96は、熱収縮チューブ部分95aから外側に押し広げられるようにして設けられている。熱収縮チューブ95は、保護体96の両端96a,96b内を塞ぐ充填体となっている。
ヒューズ抵抗器94は、一対のリード線39a,39bに過電流が流れると、溶断体40の発熱により抵抗器本体47自体が加熱される。抵抗器本体47の加熱が継続すると、抵抗器本体47の熱により、熱収縮チューブ95は、徐々に溶融する。しかし、保護体96は、超耐熱性を有するガラス編組チューブからなるので、容易に溶融しない。
そして、抵抗器本体47の溶断体40の溶融が進行して溶断すると、溶断のショックによって、抵抗器本体47および熱収縮チューブ95のそれぞれの溶融物が高温溶融物となって飛び散る。しかし、この高温溶融物は、保護体96によって外部への飛散が阻止される。こうして、ヒューズ抵抗器94は、抵抗器本体47の溶断体40が溶断したときに、保護体96により、抵抗器本体47および熱収縮チューブ95のそれぞれの高温溶融物が外部空間に飛散することを防止している。保護体96は、抵抗器本体47および熱収縮チューブ95の高温溶融物の飛散防止手段となっている。
そして、ヒューズ抵抗器94は、その保護体96が抵抗器本体47の絶縁体51に位置する熱収縮チューブ部分95aに密着するように形成されているので、保護体96が抵抗器本体47および熱収縮チューブ95から位置ずれしたり、ランプ1の組み立て時における脱落などを防止できるという効果を有する。
本実施例のヒューズ抵抗器97は、図15に示すように、抵抗器本体47、熱収縮チューブ95および保護体98を有して形成されている。
保護体98は、例えば二酸化珪素(SiO2)を素材とするガラス繊維であり、リボンに形成されている。そして、熱収縮チューブ95全体を熱収縮チューブ95が露出しないように巻回している。保護体98の両端は、例えば無機系接着剤により、熱収縮チューブ95または一対のリード線39a,39bに固定されている。
一対のリード線39a,39bに過電流が流れると、抵抗器本体47の溶断体40の発熱により抵抗器本体47自体が加熱される。抵抗器本体47の加熱が継続すると、抵抗器本体47の熱により、熱収縮チューブ95は、徐々に溶融する。しかし、保護体98は、ガラス繊維のリボンからなるので、熱に強く、容易に溶融しない。
そして、溶断体40の溶融が進行して溶断すると、溶断のショックによって、抵抗器本体47および熱収縮チューブ95のそれぞれの溶融物が高温溶融物となって飛び散る。しかし、この高温溶融物は、保護体98によって外部への飛散が阻止される。こうして、ヒューズ抵抗器97は、抵抗器本体47の溶断体40が溶断したときに、保護体98により、抵抗器本体47および熱収縮チューブ95のそれぞれの高温溶融物が外部空間に飛散することを防止している。保護体98は、抵抗器本体47および熱収縮チューブ95の高温溶融物の飛散防止手段となっている。
本実施例のヒューズ抵抗器99は、図16に示すように、抵抗器本体47および図15に示す保護体98を有して形成されている。保護体98は、一対のリード線39a,39bを含む抵抗器本体47を抵抗器本体47が露出しないようにして巻回している。一対のリード線39a,39bは、ランプ1のE形口金20および入力端子29への接続部分は、保護体98から露出している。
一対のリード線39a,39bに過電流が流れると、抵抗器本体47の溶断体40の発熱により抵抗器本体47自体が加熱される。抵抗器本体47の加熱が継続すると、抵抗器本体47自体が徐々に溶融する。しかし、保護体98は、ガラス繊維からなるので、熱に強く、容易に溶融しない。
そして、溶断体40の溶融が溶断したときに、溶断のショックによって、抵抗器本体47の溶融物が高温溶融物となって飛び散る。しかし、この高温溶融物は、保護体98によって外部への飛散が阻止される。こうして、ヒューズ抵抗器99は、抵抗器本体47の溶断体40が溶断したときに、保護体98により、抵抗器本体47のそれぞれの高温溶融物が外部空間に飛散することを防止している。保護体98は、抵抗器本体47の高温溶融物の飛散防止手段となっている。
本実施例のヒューズ抵抗器100は、図17に示すように、抵抗器本体47、保護チューブ101および保護体102を有して形成されている。
保護チューブ101は、本実施形態では、実施例10および実施例11の熱収縮チューブ95を用いている。保護チューブ101は、一対のリード線39a,39bを含む抵抗器本体47を収納するように設けられている。一対のリード線39a,39bは、ランプ1のE形口金20および入力端子29への接続部分が保護チューブ101から露出している。
保護体102は、耐熱性を有する積層ガラスからなり、少なくとも抵抗器本体47の絶縁体51に位置する保護チューブ部分101aに設けられている。すなわち、保護体102は、保護チューブ部分101aや一対のリード線39a,39bを通す貫通孔103が個々に設けられた多数のガラス板102aを積層してなり、保護チューブ部分101aおよびその長手方向両側を隙間なく包囲するようにして、保護チューブ101を介して抵抗器本体47に装着されている。ガラス板102aは、ホウケイ酸ガラスなどの耐熱ガラスからなり、耐熱性の接着剤により互いに固着されている。
一対のリード線39a,39bに過電流が流れると、抵抗器本体47の溶断体40の発熱により抵抗器本体47自体が加熱される。抵抗器本体47の加熱が継続すると、抵抗器本体47の熱により、保護チューブ101が徐々に溶融するとともに、抵抗器本体47自体も徐々に溶融する。しかし、保護体102は、耐熱性のガラス板102aを積層してなるので、熱に強く、容易に溶融しない。
そして、溶断体40の溶融が進行して溶断すると、溶断のショックによって、抵抗器本体47および保護チューブ101のそれぞれの溶融物が高温溶融物となって飛び散る。しかし、この高温溶融物は、保護体102によって外部への飛散が阻止される。こうして、ヒューズ抵抗器100は、抵抗器本体47の溶断体40が溶断したときに、保護体102により、抵抗器本体47および保護チューブ102のそれぞれの高温溶融物が外部空間に飛散することを防止している。保護体102は、抵抗器本体47および保護チューブ101の高温溶融物に対する飛散防止手段となっている。
上述の実施例1〜13に示すように、ヒューズ抵抗器27は、抵抗器本体47の溶断体40が溶断したときに、高温溶融物の飛散を防止する飛散防止手段を形成しているので、外囲器4や点灯装置5などの熱損傷や発火等を防止できるものである。
なお、本実施形態において、発光体2は、半導体発光素子としてパッケージ品のLED素子8を用いたが、これに限らず、LEDベアチップを用いて形成してもよい。また、半導体発光素子として、有機エレクトロルミネセンス(EL)素子を用いてもよい。
また、外囲器4は、滑らかに径大する略円錐台の筒状に限らず、円筒や角筒などの筒状であってもよい。また、グローブ6は、略球面状でなくてもよく、他端側6bが閉塞され一端側6aが開口されていればその形状が限定されるものでなく、例えば椀状や正方形の箱状であってもよい。また、グローブ6は、透光性のガラスで形成されてもよい。
また、ランプ1は、グローブ6を具備しなくてもよく、例えば発光体2を透光性樹脂でレンズ状に封止したものであってもよい。また、口金は、E形口金20に限らず、差し込み形やGX53形などであってもよい。そして、ランプ1は、電球形LEDランプに限らず、光源が蛍光ランプである電球形蛍光ランプであってもよい。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。本実施形態のランプ104は、図18示すように構成される。なお、図1と同一部分には、同一符号を付して説明は省略する。
ランプ104は、図1に示すランプ1において、ヒューズ抵抗器27を複数個本実施形態では3個のヒューズ抵抗器105に置換したものである。複数個のヒューズ抵抗器105は、直列接続されて、E形口金20の頂上接続部23および点灯装置5の一方の入力端子29に接続されている。複数個のヒューズ抵抗器105は、同一品であり、それらの合成抵抗は、ヒューズ抵抗器27と同一に設定されている。ヒューズ抵抗器105は、その溶断体40の抵抗値が異なる以外、ヒューズ抵抗器27と同様に形成されている。
ヒューズ抵抗器27は、その抵抗値のばらつきにより、溶断体40の溶断時間がばらつく。抵抗値がばらつきの最大値側であると、溶断体40の溶断時間がかなり長くなることがあり、外囲器4内の加熱時間が長時間になって、外囲器4内において熱損傷や発火等に至る危険性が高くなる。
これに対し、複数個のヒューズ抵抗器105は、それらの抵抗値の最も小さい溶断体40が通常早く溶断する。したがって、複数個のヒューズ抵抗器105は、それらの抵抗値のばらつきの影響を抑制できる。ランプ104は、各ヒューズ抵抗器105の溶断体40の溶断時間が同時に長くなりにくく、これにより、外囲器4内の加熱時間が長時間になることが防止されやすく、熱損傷や発火等に至る危険性を低減できるという効果を有する。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。本実施形態のランプ106は、図19に示すように構成される。なお、図1と同一部分には、同一符号を付して説明は省略する。
ランプ106は、図1に示すランプ1において、ヒューズ抵抗器27と直列に接続された温度ヒューズ107を具備している。そして、ヒューズ抵抗器27と温度ヒューズ107は、電気絶縁性を有する熱伝導性樹脂108により結合されているものである。熱伝導性樹脂108は、例えばシリコーン樹脂を用いることができる。
E形口金20から点灯装置5に過電流が流れると、ヒューズ抵抗器27が発熱する。この熱は、熱伝導性樹脂108を介して迅速に温度ヒューズ107に熱伝達される。温度ヒューズ107は、直ちに温度上昇して遮断する。これにより、ランプ106は、ヒューズ抵抗器27に過電流が流れたときに、外囲器4内での熱損傷や発火等の電気事故が防止できるという効果を有する。
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。図20は、本発明の第4の実施形態を示す照明器具の一部切り欠き概略正面図、図21は、同じく他の照明器具の一部切り欠き概略正面図である。なお、図1と同一部分には、同一符号を付して説明は省略する。
図20に示す照明器具111は、図1に示すランプ(電球形LEDランプ)1を使用するダウンライトであり、天井112に埋設されている。そして、外形が有底の略円筒状に形成された器具本体113にソケットとしての電球用ソケット114が配設されている。器具本体113は、器具本体113と一体的に設けられているカバー体115と板バネ116,116により、天井112に挟持されて、天井112に固定されている。そして、電球用ソケット114に、電球形LEDランプ1が取り付けられている。
電球用ソケット114が通電されると、ランプ1の点灯装置5(図示しない。)が動作し、発光体2(図示しない。)の各LED素子8(図示しない。)に所定の定電流が供給される。これにより、複数個のLED素子8が点灯し、グローブ6から白色光が放射される。グローブ6から放射された白色光は、直接光および器具本体113の内面113aで反射された反射光となって、カバー体115の透光部117から床面側に出射される。
図21に示す照明器具121は、天井112に吊り下げられる吊下げ形照明器具であり、外形が有底の円筒状である器具本体122に図1に示すランプ(電球形LEDランプ)1のE形口金20(図示しない。)が取り付けられるソケットとしての電球用ソケット123が配設されている。器具本体122は、先端に引掛シーリングキャップ124を有する電源コード125を接続している。
そして、引掛シーリングキャップ124は、天井112に配設されている引掛シーリングボディ126に取り付けられている。これにより、電源コード125等を介して電球用ソケット123に外部電源が供給される。引掛シーリングキャップ124および引掛シーリングボディ126は、シーリングカバー127により覆われている。そして、ランプ1は、電球用ソケット123に装着されている。
ランプ1は、図示しない壁スイッチのオンオフ操作に応じて点灯される。そして、グローブ6から放射された白色光が床面側を照明する。
ランプ1は、図示しない壁スイッチのオンオフ操作に応じて点灯される。そして、グローブ6から放射された白色光が床面側を照明する。
本実施形態の照明器具111,121によれば、ランプ1は、点灯装置5などの異常により、入力電流が過電流になると、ヒューズ抵抗器27が溶断するとともに、ヒューズ抵抗器27の高温溶融物が飛散しないので、ランプ1の熱損傷や発火等を防止することができて、安全性や信頼性が向上するという効果を有する。
なお、本実施形態の照明器具は、埋め込み形や吊り下げ形に限らず、直付け形の照明器具であってもよい。また、本発明の上述した実施形態は、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。これらの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ものである。
1,104,106…ランプ、 2…光源としての発光体、 4…外囲器、 5…点灯装置、 20…口金としてのE形口金、 25…回路基板、 26…回路部品、 27,46,55,57,64,67,81,85,90,92,94,97,99,100,105…ヒューズ抵抗器、 39a,39b…一対のリード線、 40…溶断体、 47…抵抗器本体、 50,50…一対の電極、 51…絶縁体、 48,58,65,83,86,96,98,102…保護体、 49,66,87,91…充填体、 61,101…保護チューブ、 95…熱収縮チューブ、 107…温度ヒューズ、 108…熱伝導性樹脂、 111,121…照明器具、 113,122…器具本体、 114,123…ソケットとしての電球用ソケット
Claims (6)
- 光源と;
一端側に口金が設けられ、他端側に前記光源が設けられた外囲器と;
この外囲器内に配設された回路基板およびこの回路基板に実装された回路部品を有し、前記口金を介して電力を入力して、前記光源を点灯する点灯装置と;
一対の電極、この一対の電極に接続されて一対の電極間に設けられた溶断体、この溶断体を電気絶縁して保護する絶縁体および前記一対の電極にそれぞれ接続された一対のリード線を有する抵抗器本体と、この抵抗器本体を収納する保護体と、この保護体の両側を塞ぐように前記保護体内に設けられた電気絶縁性および耐熱性を有する充填体とを有し、前記口金および前記点灯装置に電気接続されたヒューズ抵抗器と;
を具備していることを特徴とするランプ。 - 前記ヒューズ抵抗器は、直列接続された複数個からなることを特徴とする請求項1記載のランプ。
- 前記保護体は、筒状のセラミックスからなることを特徴とする請求項1たは2記載のランプ。
- 前記保護体は、ガラス編組チューブからなることを特徴とする請求項1または2記載のランプ。
- 前記保護体は、ガラス繊維のリボンからなることを特徴とする請求項1または2記載のランプ。
- 請求項1ないし5いずれか一記載のランプと;
このランプの前記口金が接続されるソケットを有する器具本体と;
を具備していることを特徴とする照明器具。
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