JP6134452B1 - サージ保護機能を備えたライトコントローラ - Google Patents

Abstract

【課題】 サージ保護機能を備えたライトコントローラを提供することを課題とする。【解決手段】 ライトコントローラユニット（１）とサージ保護ユニット（２Ａ、２Ｂ）とライトコントローラ台座（３）とを含むサージ保護機能を備えたライトコントローラであって、従来のライトコントローラユニットとライトコントローラ台座をベースに、ライトコントローラユニット（１）内部にサージ保護ユニット（２Ａ）を統合し、又はプラグ方式のサージ保護ユニット（２Ｂ）を提供し、該サージ保護ユニット（２Ａ、２Ｂ）とライトコントローラユニットの電源ライン（Ｌｉｎ）側とニュートラル（Ｎ）側を並列接続し、該サージ保護ユニット（２Ａ、２Ｂ）の接地線（ＰＥ）側が接地接続部材（４）を通じてライトコントローラ台座（３）上に対応するよう設置された導電体と接続し、該導電体が大地に接続する。ライトコントローラとサージ保護機能を１つに統合して効果的にサージ電流を放出し、サージ電圧を抑制でき、且つ容易に取り付けと交換するため、今後メンテナンス費用を削減できる。【選択図】 図１ｂ

Description

本発明は、ライトコントローラに関し、特に、サージ保護機能を備えたライトコントローラに関する。

近年、世界経済の急速発展に伴い、エネルギーの需要が大幅に増加し、エネルギーの需給のアンバランスが日増しに顕著し、省エネ・消費電力低下が益々重要となっている。中国の街路灯の照明が現在運用している制御方法は、專用制御線、負荷付き制御線、時間制御等の制御方法があり、従来の街路灯照明制御方法の多くは集中制御或いは定時制御とするため、電気エネルギー消費が起きた。この大きな背景において、より一層有効な省エネの制御方法であるライトコントロールが開発された。ライトコントロールの原理は、受光素子の光源に対する強弱の変化に基づいて照明電源の導通・遮断を制御して照明電源について最も省エの制御を実現する。ライトコントローラは灯器の外に取り付けられ、クイックプラグ方式を用い、帯電状態下で操作でき、取り付け又は交換時も一人だけで作業が可能で、数分間で完成でき、メンテナンス費用を大幅に削減する。

ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、発光ダイオード）街路灯の幅広く応用に伴い、ライトコントローラ及びＬＥＤ照明は、街路灯照明システムの省エネ・消費電力低下のダブルエンジンで、ライトコントローラが灯器の頂端に位置し、且つ駆動電源の前端にあり、取り付け・交換が簡単で迅速な利点を有する。ＬＥＤ街路灯及びライトコントローラは、過電圧及びサージ電流に対し極めて敏感で、信頼できる防護措置がない状態において、往々にして雷雨又は雷過電圧により全域或いは全体の街路灯照明システムに麻痺が起き、重大な経済的損失及び安全の落とし穴をもたらし、サージ防護機器はすでにライトコントローラ、ＬＥＤ駆動器、ＬＥＤ光源の耐サージの必要な装置となっている。

サージ防護機器は、ライトコントローラ、ＬＥＤ駆動器、ＬＥＤ光源の安全を保護する時、長時間のサージ印加下で容易に損傷し、常に交換しなければならない。現在ＬＥＤ街路灯のサージ防護機器の多くは、灯器内部に取り付けられ、ＬＥＤ街路灯の灯器が通常高さ５〜１０ｍの灯柱上端に取り付けられ、サージ防護機器の取り付け及び交換がリフトで高所作業を行い、且つ停電状態下でサージ防護機器を交換しなければならず、時間が１時間かかり、取り付け・メンテナンス費用が非常に高く、取り付け・メンテナンスを担当する作業員の安全性が比較的低い。

本発明は、従来技術内で直面する課題を解決し、ライトコントローラとサージ防護機器機を結合したデバイスを提供し、照明のエネルギー消費に対する管理を実現でき、落雷及びサージ保護機能を提供でき、同時にサージ防護機器の取り付け、メンテナンス費用が高い難題を克服することで、ライトコントロール照明の省エネ・消費電力低下に貢献し、また照明システムの寿命及び安全性を向上し；特に安全メンテナンスの高所複雑性及び危険性を大幅に低下し、メンテナンス員の生命安全を高めることを目的とする。

本発明は、サージ保護機能を備えたライトコントローラを提供する。該ライトコントローラは、ライトコントローラユニットとサージ保護ユニットとライトコントローラ台座とからなり、ライトコントローラユニットが筐体とライトコントロール回路と底蓋とプラグとを含み、該筐体が底蓋の上方に設けられ、ライトコントロール回路が筐体と底蓋の間の収容空間内に設けられ、底蓋の下方に第１プラグを取り付け、ライトコントロール回路の出力端が第１プラグと電気的に接続する。サージ保護ユニットは、密閉チャンバを包括し、該密閉チャンバ内にサージ保護回路を設けており、該サージ保護回路が少なくとも１個の保護デバイスを包括する。サージ保護ユニットは、数量の異なる保護デバイスによってディファレンシャルモード、コモンモード或いはオールモードのソリューションとして設計する。各保護デバイスの製造方法は、単独で電圧依存性抵抗器の採用、電流ヒューズと電圧依存性抵抗器の直列接続の採用、過熱保護部品と電圧依存性抵抗器の直列接続の採用、電流ヒューズと過熱保護部品と電圧依存性抵抗器の直列接続の採用という４種類あり、４種類方法の安全性が低い、普通、良好、大変良好に逓増し、本発明が第３種の方法を用いてサージ保護デバイスを製造し；必要な時コモンモード保護のサージ保護デバイス上にガス放電管を直列接続して対地漏洩電流を遮断する。ライトコントローラ台座にプラグに対応するジャックを設ける。サージ保護ユニットとライトコントローラユニットの電源ライン（Ｌｉｎ）側とニュートラル（Ｎ）側を並列接続し、該サージ保護ユニットの接地線（ＰＥ）側が少なくとも１個の接地接続部材を通じてライトコントローラ台座上に対応するよう設置された導電体と接続し、該導電体が大地に接続する。

好適な実施形態として、該接地接続部材は、順次に接続する接地部材ロックカバーと弾性部材と接地部材突き当てピンとを含み、ライトコントローラ台座上に設けられた接地導電体がライトコントローラ台座上の取付用ネジとし、接地接続部材の接地部材突き当てピンと取付用ネジの頭部が接続する。本発明において接地接続部材を設ける目的は、ライトコントローラユニットのプラグをライトコントローラジャックに差し込んだ時、接地接続部材の接地部材突き当てピンが弾性部材の弾性力を利用して取付用ネジと良好な電気的な接続を形成することで、ライトコントローラジャックハウジングを固定する取付用ネジで接地線を圧着して大地と接続し、サージ電流放出通路を形成する。

１つの態様において、本発明は、内蔵式構造を提供し、サージ保護ユニット全体がライトコントローラユニット内部に統合し、一体として形成し、取り付ける時ライトコントローラユニットのプラグをライトコントローラ台座のジャックに差し込むだけでよい。この種の内蔵式構造は、従来のライトコントローラユニット内にサージ保護ユニットを増設する。よって、本発明のライトコントローラユニット内を２つのゾーンに分け、１つのゾーンはサージ保護デバイスを用いてディファレンシャルモード、コモンモード或いはオールモードソリューションとして設計したサージ保護ユニットを設けるために用いられ；もう１つのゾーンがライトコントローラ回路を設けるために用いられ、従来のライトコントローラ機能を持たせる。具体的に該サージ保護ユニットは、ライトコントローラユニット内のライトコントロール回路付きＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ、回路基板）基板上に設けられ、ライトコントローラユニットとＰＣＢ基板を共用する。このほかに、ライトコントローラユニットの底蓋上に接地接続弾性部材を更に設けており、該接地接続部材の位置及び数量はいずれもライトコントローラ台座のケーシングを固定する取付用ネジと対応する。ライトコントローラユニットのプラグをライトコントローラ台座に差し込んで取付を終えた時、弾性力を利用して該取付用ネジと良好な電気的接続を形成し、該接地接続部材がライトコントローラ内部とサージ保護ユニット的（ＰＥ）側で接続してサージ電流を大地に放出する通路を形成する。

別の態様において、本発明は、変換式構造を提供し、ライトコントローラユニット及びライトコントローラジャックの内部構造をいかなる修正しない前提において、サージ保護ユニットを独立体とし製造してライトコントローラユニットとライトコントローラ台座の間に配置する。該独立式サージ保護ユニットは、その上に設けられた接続部材を通じてライトコントローラユニットと接続して一体として構成し、該接続部材がメスジャック側とオスプラグ側とを含む。取り付ける時、ライトコントローラユニットのプラグを独立式サージ保護ユニット内の接続部材のメスジャック側に差し込み、且つ独立式サージ保護ユニット内の接続部材のオスプラグ側をライトコントローラ台座のジャックに差し込み、接続部材の設置により独立式サージ保護ユニットに変換機能を持たせることで、ライトコントローラユニットと独立式サージ保護ユニットは２者構造において分離するもので、機能上において１つに統合した。この種の変換式構造中において、独立式サージ保護ユニットを正常に動作させるため、接地接続部材を設けて独立式サージ保護ユニットの（ＰＥ）側に接続してサージ電流を大地に放出通路を形成するために用いられる。この態様は、統合時形態の利点を有する以外に、独立式サージ保護ユニットとライトコントローラユニットを分離すると共に迅速に交換することで、今後メンテナンス及びデバイス交換の費用を大幅に削減できる。

このほかに、本発明の変換式構造において独立式サージ保護ユニットは、パイ状構造を呈し、上部カバーと、下部カバーと、上部カバーと下部カバーの間に位置する密閉チャンバとを含み、上部カバーと下部カバーが一体として固結され、上部カバー上にライトコントローラユニット内のプラグ挿入に供する挿貫通孔を有する。上部カバー、下部カバーの間は、当業者が熟知するいかなる方法で連接でき、例えば上部カバー、下部カバー上に係止凸部、係止凹部或いは内ネジ、外ネジ等の着脱可能方式で連接し、若しくは接着、リベット接合、溶接等といった着脱不可方式で連接できるものとするが、これに限られるものではない。

好適な実施形態として、上部カバーと下部カバーの間はネジとナットで固結でき、具体的に、上部カバーに上部カバー中心穴を設け、下部カバーに下部カバー中心穴を設け、ネジが順次に上部カバー中心穴及び下部カバー中心穴を貫通し、下部カバー底部に防水パッキンを更に設けると共にネットで締め付ける。

好適な実施形態として、本発明のサージ保護ユニット内に少なくとも１個の保護デバイスを設け、保護デバイスは直列接続する電圧依存性抵抗器と少なくとも１個の過熱保護部品とを含む。好適な実施形態として、必要な時コモンモード保護の電圧依存性抵抗器上にガス放電管を直列接続直列接続して対地漏洩電流を遮断する。

上記少なくとも１個の過熱保護部品は、機械式熱動切離装置、温度ヒューズの切離方式、低融点合金で形成した切離装置、バイメタル式サーマルサーキットブレーカ、電流ヒューズとすることができ、上記いずれかの１種又は２種以上の過熱保護部品の直列接続組み合わせとすることもよい。本発明において温度ヒューズの過温度保護方式で加熱保護を行い、具体的実施形態は「合金型温度ヒューズを設けた電圧依存性抵抗器」の技術で実施する。

サージ保護ユニット内のサージ保護回路は、過熱保護機能を有する電圧依存性抵抗器で構成される。本発明において該サージ保護回路は、具体的に３個の防護素子を包括し、各保護デバイスが直列接続する電圧依存性抵抗器と温度ヒューズとを含み、４個の電極と放電管とを更に含む。３個の電圧依存性抵抗器は、第１電極と第２電極の間、第２電極と第３電極の間、第３電極と第４電極の間に設けられ；３個の温度ヒューズは、各々第１電極、第３電極、第４電極上に位置し、温度ヒューズの一端が位置する電極と電気的に接続し；及び第２電極がニュートラル（Ｎ）側の接続部材と電気的に接続し；第３電極にある温度ヒューズの多端がライン（Ｌｉｎ）側の接続部材と電気的に接続する。放電管入力極の接続線は、各々第１電極にある温度ヒューズの他端と第４電極にある温度ヒューズの他端と放電管の一端を電気的に接続し；放電管出力極の接続線が放電管の他端と接地部材突き当てピンと電気的に接続する。

本発明は、統合式又は変換式のサージ保護ユニットの設置を通じてライトコントローラにライトコントロール照明を制御すると同時に、サージ電圧及びサージ電流の防護機能を更に持たせる。本発明において、接地接続弾性部材がライトコントローラ台座にあるジャック上の取付用ネジと接続してサージ電流を大地に放出する通路を形成し；差込式接続部材の設置は、サージ保護ユニットの簡単な取り付けと交換、及びサージ保護ユニットとライトコントロールユニットの分離交換を実現し；同時にサージ防護機器の取り付け、メンテナンス費用が高い難題を克服することで、ライトコントロール照明の省エネ・消費電力低下に貢献し、また照明システムの寿命及び安全性を向上し；特に安全メンテナンスの高所複雑性及び危険性を大幅に低下し、メンテナンス員の生命安全を高め；サージ保護ユニット内回路の異なるモードの接続は、ＬＥＤ照明電源システムのコモンモード、ディファレンシャルモード、オールモードの保護要求を実現した。

技術モード応用の価値に鑑み、本発明のコア点は、サージ保護ユニットが小型電子機器内に内蔵されるモード又は迅速に交換できる変換モードとして製造でき、ＬＥＤ街路灯及びライトコントローラ製品のみに限定して応用することはなく、例えばサウンドコントローラ、モニタ等その他の小型電子・電気機器にも応用できる。

次の添付図面を参照して本発明を更に説明する。
本発明の実施例１に係るサージ保護機能を備えたライトコントローラの内蔵式原理ブロック図である。 本発明の実施例２に係るサージ保護機能を備えたライトコントローラのパイ状変換式原理ブロックである。 本発明の実施例１の外観を示す模式図である。 本発明の実施例１の構造を示す模式図である。 本発明の実施例に係るサージ保護ユニットのオールモード保護回路図である。 本発明の実施例に係るサージ保護ユニットのオールモード保護回路図である。 本発明の実施例１に係るサージ保護ユニット構造を示す模式図である。 本発明内の接地接続部材の構造を示す模式図である。 本発明の実施例２の外観を示す模式図である。 本発明の実施例２の上面図である。 本発明の実施例２に係るサージ保護ユニットの内部構成図である。 本発明の実施例２に係るサージ保護ユニットの素子実物接続を示す模式図である。

本明細書において、同じ図面のマークが同じ部品を示し、具体的図面を記述する時、表示される全ての部品或いは素子が対応の図面と一緒に討論する必要があることではない。

以下、添付図面を参照しながら実施例で本発明をより全面的に説明する。若干の実施例を例示したが、本発明が実際の応用において様々な形式を行うことができ、本明細書内で例示する実施例に限定されるものではなく、これら実施例を例示する目的は本発明をより一層理解するためのである。

図１ａ、図１ｂは、各々本発明の実施例１、実施例２に係るサージ保護機能を備えたライトコントローラの原理ブロック図であり、ＬＥＤ街路灯の電源上に運用できる。図１ａ、図１ｂに示すように、本発明のライトコントローラは、ライトコントローラユニット１とサージ保護ユニット２Ａ、２Ｂとライトコントローラ台座３とを含む。サージ保護ユニット２Ａ、２Ｂは、ライトコントローラユニット１の電源ライン（Ｌｉｎ）側、ニュートラル（Ｎ）側と並列接続し、サージ保護ユニット２Ａ、２Ｂの接地線（ＰＥ）側が接地接続部材４を通じてライトコントローラ台座３上の導電体と接続し、該導電体が導線を通じて大地と接続することで、サージ保護機能を備えたライトコントローラを形成する。

図２ｂ−１、図２ｂ−２は、本発明の実施例におけるサージ保護ユニット２Ａ、２Ｂの回路図である。図２ｂ−１に示すように、ＬＥＤ街路灯及びライトコントローラ１の動作電流は、Ｌ−Ｎ間のディファレンシャルモード保護のサージ保護デバイス内の温度保護切離装置である温度ヒューズを通過しないが、この温度ヒューズが断線した時、ＬＥＤ街路灯が通常通り動作する。図２ｂ−２に示すように、ＬＥＤ街路灯及びライトコントローラ１の動作電流は、Ｌ−Ｎ間のディファレンシャルモード保護のサージ保護デバイス内の温度保護切離装置である温度ヒューズを通過し、この温度ヒューズが断線した時、ＬＥＤ街路灯が電源を切り離して動作を停止する。
≪実施例１≫

図２及び図２ａは、本発明の実施例１に係るサージ保護機能を備えたライトコントローラの外観及び構造を示す模式図である。図に示すように、上から下へ順次にライトコントローラユニット１、ライトコントローラユニット１に内蔵するサージ保護ユニット２Ａ及びライトコントローラ台座３となり、サージ保護ユニット２Ａ全体をライトコントローラユニット１内に統合してからライトコントローラ台座３を組み合わせて使用し、サージ保護機能を備えたライトコントローラを構成する。本実施例において、従来の標準ライトコントローラユニット１及び従来の標準ライトコントローラ台座３を用い、２者がプラグとジャックの差込による結合を通じて汎用性を実現する。

ライトコントローラユニット１は、筐体１０１とライトコントロール回路付きＰＣＢ基板１０２と三組の電気接続部材１０３と底蓋１０４とプラグ１０５とを含み、具体的に言うと筐体１０１が台座１０４上方に設けられ、筐体１０１と台座１０４の間に収容空間を構成し、該収容空間内にライトコントロール回路付きＰＣＢ基板１０２を設けており、該ＰＣＢ板１０２はライトコントロール機能を実現する回路を含む以外に、サージ保護ユニット２Ａを設けるためのスペースを残しておき；底蓋１０４上に三組の電気接続部材１０３を設けており、底蓋１０４下方に標準プラグ１０５、つまり第１プラグを更に設け、該第１プラグ１０５は３枚の金属片とすることが好適である。ライトコントロール回路付きＰＣＢ基板１０２の出力側は、三組の電気接続部材１０３を通じて各々プラグ１０５の３枚の金属片に接続する。

図２ａに示すように、該ライトコントローラユニット１の筐体１０１と台座１０４の間にある収容空間内にサージ保護ユニット２Ａを更に設けており、具体的に言うとライトコントロール回路付きＰＣＢ基板１０２上に設ける。該サージ保護ユニット２Ａの電源ライン（Ｌｉｎ，Ｌｏｕｔ）側とニュートラル（Ｎ）側はプリント回路基板（ＰＣＢ）を利用してライトコントローラユニット１の入力側に並列接続する。本実施例１において、図２ｃに示すように、サージ保護ユニット２Ａは、筒状ケーシング２０１Ａと、ライトコントロール回路と共用するＰＣＢ板１０２と、筒状ケーシングとＰＣＢ板１０２とからなる密閉チャンバとを含み、該筒状ケーシングが難燃性等級のＵＬ９４Ｖ０等級に適合するエンジニアリング・プラスチック材料で製造され、サージ保護ユニット２Ａ内部のサージ保護デバイスがライトコントローラユニット１上の電子部品と電気的に絶縁されて製品全体の体積を縮小し、該密閉チャンバ内にサージ保護回路をパッケージしており同時に該密閉チャンバ内にＵＬ９４Ｖ０難燃性等級、耐高温の絶縁ポッティング材を充填する。よって、該サージ保護ユニット２Ａの全体は、ライトコントローラユニット１内に接続して長時間使用できる。

本実施例１において、サージ保護ユニットのサージ保護回路は、ニーズに応じてディファレンシャルモードのみ、コモンモードのみを備え、又はディファレンシャルモードとコモンモードを同時に備えたオールモード保護方式を形成でき；本実施例の典型設計としてオールモード保護を用いることができ、３個の保護デバイスを包括し、各保護デバイスがいずれも直列接続する電圧依存性抵抗器と過熱保護部品とを含み、該過熱保護部品が温度ヒューズとすることができる。このほかに、ニーズに応じてコモンモード保護の電圧依存性抵抗器上にガス放電管を直列接続して対地間保護の正常動作時の漏洩電流を切り離すために用いる。本実施例において、過熱保護部品は、電圧依存性抵抗器の劣化故障及び過渡過電圧を受けた時にリアルタイムで回路を遮断し、電圧依存性抵抗器の発火を防止する。本発明において温度ヒューズで実施する以外に、当業者が熟知する形態のいずれかで実施でき、機械的手段による引外し方式、温度ヒューズ、低融点合金又はバイメタルの溶融による回路遮断等の方式を含むが、これに限定されない。

本実施例１におけるサージ保護ユニットに設けられた過熱保護部品を電圧依存性抵抗器の故障保護とし、「合金型温度ヒューズを設けた電圧依存性抵抗器」の技術を用いて実施する。具体的に言うと、３個の電圧依存性抵抗器２０４Ａの表面に電極２０５Ａ、２０６Ａ、２０７Ａを半田付け、３個の温度ヒューズ２１０Ａが最短熱伝導経路で電極２０５Ａ、２０６Ａ、２０７Ａを通じて各々３個の電圧依存性抵抗器２０４Ａと各自電気的に直列接続した後でサージ保護デバイスとなる。３個のサージ保護デバイスのリード線をＰＣＢ基板１０２上に半田付け、コモンモード保護のサージ保護デバイス上にガス放電管２１４Ａを直列接続する。

ライトコントローラ台座３は、円柱形本体を包括し、本体の中間に３個の係止凹部／スロットを設け、この３個の係止凹部／スロットが該ライトコントローラ台座上のジャック３０１を構成し、ライトコントローラユニット１のプラグ１０５とマッチ及び差込接続するために用いられる。本体エッジの円周方向に沿って少なくとも１個の穴３０４を設け、取付用ネジ３０２を挿入して取付用ナット３０３で締め付けることに供し、該取付用ネジ３０２がライトコントローラ台座を固定するために用いられ、同時に導線を通じて大地と接続し；取付用ネジ３０２の頭部は、電気接点形状として製造して接地導電体となり、接地接続部材４と良好な電気的接続を形成し、且つ頭部のエッジに締め付けトルクを形成する角度を設ける。本実施例において取付用ネジ３０２の数量は、実際のニーズに応じて１個又は複数個とすることができ、２個の対称設置の取付用ネジを設けることが好適であるが、これに限られるものではない。

本実施例において、サージ保護ユニット２Ａ全体をライトコントローラユニット１内に統合した時、サージ保護ユニット２Ａが電源ライン（Ｌｉｎ，Ｌｏｕｔ）側、ニュートラル（Ｎ）側以外に、接地線（ＰＥ）側を設けなければならないため、本発明においてライトコントロールユニット１の底蓋１０４上に少なくとも１個の接地接続弾性部材４を設けており、サージ保護ユニット２Ａの接地線（ＰＥ）側に接続するために用いられる。該接地接続部材４が設置する位置及び数量は、ライトコントローラ台座３上にある取付用ネジ３０２の位置及び数量と対応する。接地接続部材の数量は、実際のニーズに応じて設けることができ、例えば１個或いは複数である。本実施例において２個の対称設置の接地接続部材４を設けることが好適であるが、これに限られるものではない。

図３を参照すると、接地接続部材４の具体構造は、順次に接続する接地部材ロックカバー４０１と弾性部材４０２と接地部材突き当てピン４０３とを含む。本発明において弾性部材４０２はこの技術の分野内で使用できる任意のばねとすることができ、例えば引張ばね、圧縮ばね、トルクばね、湾曲ばね等で、弾性材料で構成される他の部材とすることもよい。該接地接続部材４の接地部材突き当てピン４０３、弾性部材４０２、接地部材ロックカバー４０１が順次に底蓋１０４上にある取付貫通孔１０６内に入る。

使用時、サージ保護ユニット２Ａを有するライトコントローラユニット１のプラグ１０５をライトコントローラ台座３のジャック３０１に合わせると共に下向き押圧してプラグ１０５をジャック３０１に差し込ませることで、ライトコントローラユニット１内のライトコントロール回路１０２を導通させ、従来のライトコントローラ機能を持たせる。プラグ１０５を差し込んだ後、接地接続部材４の接地部材突き当てピン４０３の末端が弾性部材の弾性力を利用してライトコントローラ台座３の取付用ネジ３０２の頭部と接触して良好な電気的接続を形成することで、サージ保護ユニット２Ａの接地線（ＰＥ）側が接地接続部材４、取付用ネジ３０２を通じて大地と導通し、サージ発生の時、サージ電流を取付用ネジ３０２に接続する導線を通じて大地に導き、従ってサージ保護を形成し、サージ防護機器の機能を備える。

本実施例１は、従来のライトコントローラ機能を変更しない前提において、標準ライトコントローラユニット内部にサージ保護ユニットを増設し、また接地接続部材を増設してサージ保護ユニットの接地線（ＰＥ）側と大地の接続を実現し、サージ電流を大地に放出する通路を形成することで、本発明に係るオールモードサージ保護機能を備えたライトコントローラを構成する。サージ保護ユニット全体をライトコントローラユニット内に統合し、２者の機能を１つに統合するが、ライトコントローラの取付方式を変更しないため、本発明に係るサージ保護機能を備えたライトコントローラは、一般的なライトコントローラと同じように、クイックプラグ方式を用いて直接灯器の外に取り付けられることができる。こうすると、交換時電源を切断することなく、ただ一人だけで作業可能で、時間短縮・省力し、特に欧米等の手間賃が比較的高い国において、今後メンテナンス費用を大幅に削減し、作業員の操作安全性も高める。
≪実施例２≫

本発明の実施例１に係るサージ保護ユニット２Ａの全体をライトコントローラユニット１内に統合することにより、ライトコントローラ又はサージ保護ユニット内のいずれかが損傷した時、アセンブリ全体を交換しなければならない。サージ保護ユニットのみがサージ連続印加による劣化或いは過渡過電圧の破壊により交換する必要がある場合、無駄を減らすため、ライトコントローラも一緒に交換する必要がなく、これらの課題を解決するため、本発明は更に実施例２を提出した。

図４、図４ａは、本発明の実施例２に係るサージ保護機能を備えたライトコントローラの外観を示す模式図及び上面図である。図中、上から下に順次にライトコントローラユニット１、サージ保護ユニット２Ｂ、ライトコントローラ台座３とする。ライトコントローラユニット１の内部構造及び機能、ライトコントローラ台座３の構造及び機能は、いずれも実施例１と同じであるが、本実施例２において、サージ保護ユニット２Ｂの全体をライトコントローラユニット１内に統合しておらず、その上に設けられた接続部材を通じてライトコントローラユニット１とライトコントローラ台座３と各々差し込んで接続し、この３者はプラグとジャックの差込接続方式により３段積層構造を形成し、ライトコントローラユニット１と台座３がこの分野内で汎用されている標準ライトコントローラアセンブリを用いることができる。

図５は、本実施例２に係るサージ保護ユニット２Ｂの内部構造を示す模式図である。図５に示すように、該サージ保護ユニット２Ｂは、上部カバー２０１Ｂと下部カバー２０２とを含み、上部カバー２０１Ｂと下部カバー２０２の間にある密閉空間内にサージ保護デバイスを設ける。絶縁要求を保証するため、難燃性等級のＵＬ９４Ｖ０等級に適合するエンジニアリング・プラスチック材料を用いて上部カバー２０１Ｂ及び下部カバー２０２を製造でき、更に２者の間にＵＬ９４Ｖ０難燃性等級、耐高温の絶縁ポッティング材を充填して絶縁効果を奏することができる。使用時、図に示すように、上部カバー２０１Ｂと下部カバー２０２をマッチして一体として固結し、該全体がパイ状を呈するが、これに限られるものではなく、ニーズに応じて任意の形状として製造できる。これ以外に、上部カバー２０１Ｂと下部カバー２０２の間は、当業者が熟知するいかなる方式で固結でき、例えば上部カバー、下部カバー上に係止凸部、係止凹部或いは内ネジ、外ネジ等の着脱可能方式で連接し、若しくは接着、リベット接合、溶接等の着脱不可方式で連接できるものとするが、これに限られるものではない。

本実施例２において、上部カバー２０１Ｂ及び下部カバー２０２は、ネジとナット方式により連接し、具体的に言うと、上部カバー２０１Ｂ、下部カバー２０２の中心ゾーンに各々中心穴２２１、２２２を設け、ネジ２１７を上部カバー中心穴２２１及び下部カバー中心穴２２２に挿通し、下部カバー２０２の底部にナット２１８で締め付け、このほかに、防水パッキン２１６を設けて更に密封できる。上部カバー２０１Ｂ内に３個の挿通孔２２０を更に設け、図５に示す扇形ゾーンが挿通孔２２０であり、３個の挿通孔が各々ライトコントローラユニット１プラグ１０５の３枚の金属片に対応することで、プラグ１０５が挿通孔２２０に挿入してサージ保護ユニット２Ｂの接続部材と接続できる。下部カバー２０２内に３個の電気接続部材２０８，２１１，２１５を設けており、各々ライン側（Ｌｉｎ）接続部材２０８、負荷側（Ｌｏｕｔ）接続部材２１１、ニュートラル側（Ｎ）接続部材２１５とする。３個の電気接続部材２０８、２１１、２１５の構造が類似し、形状が基本的に一致するが、Ｌ、Ｎ側の誤接続を防止するため、いずれかの接続部材（例えばＮ側）のプラグサイズをやや大きく設置できる。ライン側「Ｌｉｎ」電気接続部材２０８を例にすると、図５に示すように、ライン側「Ｌｉｎ」電気接続部材２０８の一端が弾性金属片を折り曲げて成形したメスジャック側２０８Ａで、該メスジャック側２０８Ａは挿通孔２２０に挿入するプラグ１０５を受けることで、ライトコントローラユニット１とサージ保護ユニット２Ｂの差込接続を実現する。電気接続部材２０８の対向他端は、下部カバー２０２から下方に向かって延出するオスプラグ側２０８Ｂで、該オスプラグ側２０８Ｂがプラグ１０５と全く同じ、ライトコントローラ台座３のジャック３０１内に挿入することで、サージ保護ユニット２Ｂとライトコントローラ台座３の差込接続を実現するために用いられる。このほかに、メスジャック側２０８Ａとオスプラグ側２０８Ｂの間は抵抗溶接又はリベット接合方式で連接し、或いは実際のニーズに応じて一体成形としてもよい。

本実施例２は、同様に２個の対称の接地接続弾性部材４も設け、サージ保護ユニット２Ｂの接地線（ＰＥ）側に接続するために用いられる。該接地接続部材４の構造、数量は、実施例１と同じであり、図３を参照する。実施例１との相違点は、図５に示すように本実施例２において該接地接続部材４の接地部材突き当てピン４０３、弾性部材４０２、接地部材ロックカバー４０１が順次に下部カバー２０２上にある取付貫通孔２１９内に入る。

本実施例２において、サージ保護回路は同様にも３個のサージ保護デバイスを包括し、各サージ保護デバイスはいずれも一緒に直列接続する電圧依存性抵抗器と過熱保護部品とを含み、ニーズに応じてディファレンシャルモードのみ、コモンモードのみを備え、又はディファレンシャルモードとコモンモードを同時に備えたオールモード保護方式を形成でき；このほかに、ニーズに応じてコモンモード保護の電圧依存性抵抗器上にガス放電管を直列接続して対地間保護の正常動作時の漏洩電流を切り離すために用いる。本実施例において、過熱保護部品は、温度保護切離装置である温度ヒューズ２１０Ｂとする。該過熱保護部品は、当業者が熟知する形態のいずれかで実施でき、機械的手段による引外し方式、温度ヒューズ、低融点合金又はバイメタルの溶融による回路遮断等の方式を含むが、これに限定されない。前記過熱保護部品は、機械式熱動切離装置、温度ヒューズ、低融点合金の切離装置、バイメタル式サーマルサーキットブレーカ又は電流ヒューズ或いは上記のいずれか一種若しくは２種以上の直列接続組み合わせとすることができる。

図６は、図５内のサージ保護ユニット２Ｂ回路一部の実物接続様子を示す模式図である。図６に示すように、３個のサージ保護デバイスと放電管を平らに敷く方式で上部カバー２０１Ｂと下部カバー２０２の間にある密閉空間内に置き、サージ保護回路は、第１電極２０３Ｂと３枚の電圧依存性抵抗器２０４Ｂと第２電極２０５Ｂと第３電極２０６Ｂと第４電極２０７Ｂと３個の温度保護切離装置である温度ヒューズ２１０Ｂと放電管入力極の接続線２１２Ｂと放電管出力極の接続線２１３Ｂと放電管２１４Ｂとを、含む。３枚の電圧依存性抵抗器２０４Ｂは、各々第１電極２０３Ｂと第２電極２０５Ｂの間、第２電極２０５Ｂと第３電極２０６Ｂの間、第４電極２０７Ｂと第３電極２０６Ｂの間に半田付け；３個の温度保護切離装置である温度ヒューズ２１０Ｂは、各々第１電極２０３Ｂ、第３電極２０６Ｂ、第４電極２０７Ｂ上に位置し、各温度保護切離装置である温度ヒューズ２１０Ｂの一端が位置する電極と電気的に接続し；第２電極２０５Ｂはニュートラル側「Ｎ」接続部材２１５と電気的に接続し；第３電極２０６Ｂ上の温度保護切離装置である温度ヒューズ２１０Ｂの他端がライン側「Ｌｉｎ」接続部材２０８と電気的に接続し；放電管入力極の接続線２１２Ｂは、各々第１電極２０３Ｂ上にある温度保護切離装置である温度ヒューズ２１０Ｂの他端、第４電極２０７Ｂ上にある温度保護切離装置である温度ヒューズ２１０の他端、放電管２１４Ｂの一端を電気的に接続し；放電管出力極の接続線２１３Ｂが放電管２１４Ｂの他端、接地部材突き当てピン４０３と電気的に接続する。

使用時、ライトコントローラユニット１のプラグ１０５をサージ保護ユニット２Ｂの上部カバー２０１Ｂの３個の挿通孔２２０に合わせると共に下向き押圧し、プラグ１０５を挿通孔２２０に挿通して３個の電気接続部材２０８、２１１、２１５のメスジャック側２０８Ａに各々挿入して良性な接触を形成させる。ライトコントローラユニット１のプラグ１０５が差し込まれた後、サージ保護ユニット２Ｂの下部カバー２０２から延出する電気接続部材２０８、２１１、２１５のオスプラグ側２０８Ｂをライトコントローラジャック３のジャック３０１に合わせると共に下向き押圧し、オスプラグ側をジャック３０１に差し込ませることで、ライトコントローラユニット１内のライトコントロール回路１０２を導通させ、従来のライトコントローラ機能を持たせ；同時に接地接続部材４の接地部材突き当てピン４０３の末端が弾性部材４０２の弾性力を利用してライトコントローラ台座３上の取付用ネジ３０２の頭部と接触して良好な電気的接続を形成することで、サージ保護ユニット２Ｂの接地線（ＰＥ）側が接地接続部材４、取付用ネジ３０２を通じて大地と導通し、サージ発生の時、サージ電流を取付用ネジ３０２で接続する導線を通じて大地に導き、オールモードサージ防護機器の機能を持たせる。

本実施例２は、従来のライトコントローラ機能を変更することなく、ライトコントローラの構造を改良することもなく、ライトコントローラ上の締付ネジを改良して良好な接触導電性を持たせて大地に接続し、従来のライトコントローラユニットとライトコントローラ台座の間にサージ保護ユニットを増設し、またサージ保護ユニット上に設けられた差込式電気接続部材及び接地接続部材を通じてサージ保護機能を実現し、またライトコントローラ及びサージ保護ユニットの簡単な取り付け及び交換の柔軟性を助ける。この種の構造は、実施例２が実施例１のクイックプラグ、直接取り付け等の利点を有するだけではなく、実施例１内のライトコントローラユニット及びサージ保護ユニットを分けて交換する問題も解決し、サージ保護ユニット内で異なる電気的接続を通じてＬＥＤ照明電源システムのコモンモード、ディファレンシャルモード、オールモードの保護要求を実現した。

当業者にとって、本発明の様々な修正及びその他の実施形態を容易に想到し、本発明の前記明細書及び関連図面に例示する内容は、有益な技術教示を有する。よって、本発明は、開示されている特定実施例に限定されることなく、更に特許請求の範囲内で保護を請求する様々な修正及びその他の実施形態を意図に包括する。本明細書内に若干の特定用語を使用したとしても、通用及び記述的な意味のみに使い、且つ制限を構成するものではない。

１ ライトコントローラユニット
１０１ 筐体
１０２ ライトコントロール回路付きＰＣＢ基板
１０３ 電気接続部材
１０４ 底蓋
１０５ プラグ
１０６ 接地接続部材４の取付貫通孔
２Ａ、２Ｂ サージ保護ユニット
２０１Ａ、２０１Ｂ 上部カバー
２０２ 下部カバー
２０３Ａ、２０３Ｂ 第１電極
２０４Ａ、２０４Ｂ ３枚の電圧依存性抵抗器
２０５Ａ、２０５Ｂ 第２電極
２０６Ａ、２０６Ｂ 第３電極
２０７Ａ、２０７Ｂ 第４電極
２０８ ライン側Ｌ接続部材
２０８Ａ ライン側Ｌ接続部材のメスジャック側
２０８Ｂ ライン側Ｌ接続部材のオスプラグ側
４０３ 接地部材突き当てピン
２１０Ａ、２１０Ｂ ３個の温度保護切離装置である温度ヒューズ
２１１ 負荷側Ｌ接続部材
２１１Ａ 負荷側Ｌ接続部材のメスジャック側
２１１Ｂ 負荷側Ｌ接続部材のオスプラグ側
２１２Ｂ 放電管入力極の接続線
２１３Ｂ 放電管出力極の接続線
２１４Ａ、２１４Ｂ 放電管
２１５ ニュートラル側Ｎ接続部材
２１５Ａ ニュートラル側Ｎ接続部材のメスジャック側
２１５Ｂ ニュートラル側Ｎ接続部材のオスプラグ側
２１６ 防水パッキン
２１７ ネジ
２１８ ナット
２１９ 取付貫通孔
２２０ ライトコントローラ挿通孔
２２１ 上部カバー中心穴
２２２ 下部カバー中心穴
３ ライトコントローラ台座
３０１ ジャック
３０２ 取付用ネジ
３０３ 取付用ナット
３０４ 穴
４ 接地接続部材
４０１ 接地部材ロックカバー
４０２ ばね
４０３ 接地部材突き当てピン

Claims (9)

1. ライトコントローラユニット（１）とサージ保護ユニット（２Ａ、２Ｂ）とライトコントローラ台座（３）と、を含むサージ保護機能を備えたライトコントローラであって、
   前記ライトコントローラユニット（１）はプラグ（１０５）を包括し、前記ライトコントローラ台座（３）がプラグ（１０５）に対応するジャック（３０１）を包括し、
   前記ライトコントローラユニット（１）と前記サージ保護ユニット（２Ａ、２Ｂ）が連接して一体として構成し、構成した前記一体が前記ライトコントローラ台座（３）と連接し、
   前記サージ保護ユニット（２Ａ、２Ｂ）とライトコントローラユニット（１）の電源ライン（Ｌｉｎ）側とニュートラル（Ｎ）側を並列接続し、前記サージ保護ユニット（２Ａ、２Ｂ）の接地線（ＰＥ）側が少なくとも１個の接地接続部材（４）を通じて前記ライトコントローラ台座（３）上に対応するよう設置された導電体と接続し、前記導電体が大地に接続することを特徴とするサージ保護機能を備えたライトコントローラ。
2. 前記接地接続部材（４）は、順次に接続する接地部材ロックカバー（４０１）と弾性部材（４０２）と接地部材突き当てピン（４０３）とを含み、
   前記導電体が前記ライトコントローラ台座（３）上の取付用ネジ（３０２）とし、
   前記接地接続部材（４）の前記接地部材突き当てピン（４０３）と前記取付用ネジ（３０２）の頭部が接続することを特徴とする請求項１に記載のサージ保護機能を備えたライトコントローラ。
3. 前記サージ保護ユニット（２Ａ）が前記ライトコントローラユニット（１）内部に統合し、一体として構成し、前記ライトコントローラユニット（１）のプラグ（１０５）と前記ライトコントローラ台座（３）のジャック（３０１）を差し込んで接続することを特徴とする請求項１又は２に記載のサージ保護機能を備えたライトコントローラ。
4. 前記サージ保護ユニット（２Ａ）は、前記ライトコントローラユニット（１）内のライトコントロール回路付きＰＣＢ基板（１０２）上に設けられることを特徴とする請求項３に記載のサージ保護機能を備えたライトコントローラ。
5. 前記サージ保護ユニット（２Ｂ）は、前記ライトコントローラユニット（１）と前記ライトコントローラ台座（３）の間に配置され、その上に設けられた接続部材（２０８、２１１、２１５）を通じて前記ライトコントローラユニット（１）と連接して一体として構成することを特徴とする請求項１又は２に記載のサージ保護機能を備えたライトコントローラ。
6. 前記接続部材（２０８、２１１、２１５）は、メスジャック側（２０８Ａ、２１１Ａ、２１５Ａ）とオスプラグ側（２０８Ｂ、２１１Ｂ、２１５Ｂ）とを含み、取り付ける時、前記ライトコントローラユニット（１）のプラグ（１０５）をサージ保護ユニット（２Ｂ）内の前記接続部材（２０８、２１１、２１５）の前記メスジャック側（２０８Ａ、２１１Ａ、２１５Ａ）に差し込み、且つ前記サージ保護ユニット（２Ｂ）内の前記接続部材（２０８、２１１、２１５）の前記オスプラグ側（２０８Ｂ、２１１Ｂ、２１５Ｂ）を前記ライトコントローラ台座（３）の前記ジャック（３０１）に差し込むことを特徴とする請求項５に記載のサージ保護機能を備えたライトコントローラ。
7. 前記サージ保護ユニット（２Ａ、２Ｂ）内に少なくとも１個の保護デバイスを設け、前記各保護デバイスは直列接続する電圧依存性抵抗器と少なくとも１個の過熱保護部品とを含むことを特徴とする請求項２に記載のサージ保護機能を備えたライトコントローラ。
8. 前記過熱保護部品は、機械式熱動切離装置、温度ヒューズ、低融点合金の切離装置、バイメタル式サーマルサーキットブレーカ又は電流ヒューズ或いは上記のいずれか一種若しくは２種以上の直列接続組み合わせとすることができることを特徴とする請求項７に記載のサージ保護機能を備えたライトコントローラ。
9. 前記電圧依存性抵抗器上にガス放電管を更に直接接続することを特徴とする請求項７に記載のサージ保護機能を備えたライトコントローラ。

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