特許 5700359 電源装置及び照明装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5700359

(24)【登録日】2015年2月27日

(45)【発行日】2015年4月15日

(54)【発明の名称】電源装置及び照明装置

(51)【国際特許分類】

   F21V 23/00 20150101AFI20150326BHJP

   F21Y 101/02 20060101ALN20150326BHJP

【ＦＩ】

   F21V23/00 150

   F21Y101:02

【請求項の数】3

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2011-54625(P2011-54625)

(22)【出願日】2011年3月11日

(65)【公開番号】特開2012-190717(P2012-190717A)

(43)【公開日】2012年10月4日

【審査請求日】2014年2月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003757

【氏名又は名称】東芝ライテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101834

【弁理士】

【氏名又は名称】和泉 順一

(72)【発明者】

【氏名】羽田 彩弥香

(72)【発明者】

【氏名】工藤 啓之

(72)【発明者】

【氏名】益子 智信

(72)【発明者】

【氏名】加藤 剛

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 浩史

(72)【発明者】

【氏名】鎌田 禎治

(72)【発明者】

【氏名】高橋 浩司

【審査官】 田中 友章

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０２−２４７９０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２７７７１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−６４６３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１５８１４４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｖ ２３／００

Ｆ２１Ｙ １０１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

取付部位を有し、絶縁性を有する取付部材と；
底壁、両側壁及び両端壁を有して箱状に形成され、前記取付部材の略中央部に配置されて、両側壁から取付部位に向かう幅方向への所定の絶縁距離を略均等に設けて前記取付部材に取付けられた金属製のケースと；
このケース内に収容されたプリント配線基板と、このプリント配線基板に実装された回路部品とを有する電源回路と；
を具備することを特徴とする電源装置。

【請求項2】

前記プリント基板は、前記金属製のケース内に収容されるとともに、全周を折曲形成された絶縁性シートによって包囲されていることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。

【請求項3】

装置本体と；
この装置本体に設けられた光源部と；
この装置本体に配設された前記光源部を点灯制御する請求項１又は請求項２に記載の電源装置と；
を具備することを特徴とする照明装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、絶縁性能を向上できる電源装置及びこの電源装置が配設された照明装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば、防犯灯や街路灯などの屋外で用いられる照明装置は、耐久性、強度確保の面等からその外郭である本体が金属材料で形成されることがある。また、この本体内に取付けられ、光源を点灯制御する電源回路を収納するケースも金属材料によって形成されることがある。これら照明装置の本体に金属材料を用いた場合は、安全上の観点から接地する必要がある。本体が金属材料で形成された照明装置に接地を施した場合には、接地電位と同電位の部分と充電部との間に雷等を起因としたサージ電圧が発生する。

【0003】

したがって、接地電位と同電位の部分と充電部との間に雷サージに耐えうる絶縁性能を確保することが必要となる。例えば、雷サージ等による高電圧に対し、絶縁性能を確保するためにケースと電源回路を構成するプリント配線基板における配線パターンとの間に所定の距離を確保することが必要とされる場合があり、配線パターンを形成する範囲、つまり、配線パターンのレイアウトが制限されてしまうという問題が生じる。
このため、配線パターンのレイアウトの制限を回避し、絶縁性能を確保すべく、電源回路の上下面に絶縁シートを配設したものが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−１０８８７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記のような構成では、雷サージ等による高電圧に対して絶縁性能が不足で、高電圧が充電部、例えば、金属製のケースに印加されると、充電部であるケースを介して回路部品に過電圧がかかり回路部品が破壊されてしまう虞が生じる。

【0006】

本発明は、上記課題に鑑みなされたもので、接地電位と同電位の部分と充電部との間の絶縁性能を向上することができる電源装置及びこの電源装置が配設された照明装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の実施形態による電源装置は、取付部位を有し、絶縁性を有する取付部材を有している。

【0008】

また、底壁、両側壁及び両端壁を有して箱状に形成され、前記取付部材の略中央部に配置されて、両側壁から取付部位に向かう幅方向への所定の絶縁距離を略均等に設けて前記取付部材に取付けられた金属製のケースを備えている。
さらに、ケース内に収容されたプリント配線基板と、このプリント配線基板に実装された回路部品とを有する電源回路とを備えている。

【発明の効果】

【0009】

本発明の実施形態によれば、接地電位と同電位の部分と充電部との間の絶縁性能を向上することができる電源装置及びこの電源装置が配設された照明装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る照明装置を示す斜視図である。

【図2】同照明装置においてグローブを取外して示す分解斜視図である。

【図3】同照明装置においてグローブを取外して示す斜視図である。

【図4】同照明装置において図３中のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。

【図5】電源装置を背面側から見て示す平面図である。

【図6】同照明装置を電柱に取付けた状態を示す側面図である。

【図7】本発明の第２の実施形態に係る電源装置を示す分解斜視図である。

【図8】図４に相当する断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の第１の実施形態について図１乃至図６を参照して説明する。本実施形態は、照明装置として防犯灯を示している。防犯灯は、道路に立設された電柱や公園等のポール、工場の外壁等に設置されて使用されるもので、主として歩行者の安全を確保するものである。

【0012】

図１は、防犯灯を示す斜視図であり、図２は、グローブを取外して示す分解斜視図であり、図３は、グローブを取外して示す斜視図である。図４は、断面図であり、図５は、電源装置を背面側から見て示す平面図である。また、図６は、防犯灯を電柱に取付けた状態を示す側面図である。なお、各図において同一部分には、同一符号を付し重複した説明は省略する。

【0013】

防犯灯は、装置本体１と、グローブ２と、光源部３と、電源装置４とを備えている。装置本体１は、金属材料で作られており、例えば、アルミダイカスト製であり、下方を開口した略船形に形成されており、後述する光源部３、電源装置４や自動点滅器が配設されている。また、装置本体１の内周面の背面側には、電源装置４を取付けるための４つの取付ボス１１やその他の取付ボスが一体的に立設されている。

【0014】

図２乃至図４に示すように、装置本体１の開口側には、両側に傾斜面を有する略山形状の金属製の取付板１２が開口側に凸になるように取付けられていて、この取付板１２の傾斜面に光源部３が取付けられている。なお、この取付板１２は、反射板として構成してもよい。

【0015】

グローブ２は、装置本体１の下方開口を覆うように取付けられる上方が開口した略船形に形成されている。このグローブ２の先端側は、装置本体１とヒンジ２１で開閉可能に連結されており、後端側は、ねじ止めされるようになっている。

【0016】

グローブ２は、図１及び図４に示すように、アクリル樹脂等の透光性の材料から作られており、長手方向における内面の両側には、複数の凸条からなるプリズムが一体的に形成されている。プリズムは、長手方向に稜線が連続するように形成されており、光源部３から出射される光を屈折させて主に側方（長手方向と直交する方向）に配光する機能を有している。

【0017】

光源部３は、基板３１と、この基板３１に実装された複数の発光素子３２とを備えている。また、基板３１の前面側には、各発光素子３２と対向するようにレンズ部が形成された図示を省略するアクリル樹脂等の透明材料から形成されたレンズ部材が配置されるようになっている。

【0018】

基板３１は、略長方形状に形成されており、絶縁材であるガラスエポキシ基板（ＦＲ−４）やガラスコンポジット基板（ＣＥＭ−３）の平板からなり、表面側には銅箔で形成された配線パターンが形成されている。なお、基板３１の材料は、絶縁材とする場合には、セラミックス材料や他の合成樹脂材料を適用できる。さらに、金属製とする場合は、アルミニウム等の熱伝導性が良好で放熱性に優れたべース板の一面に絶縁層が積層された金属製のべース基板を適用できる。
このような基板３１が前記取付板１２における両側の傾斜面にそれぞれ図示しない固定手段によって取付けられている。

【0019】

発光素子３２は、ＬＥＤであり、表面実装型のＬＥＤパッケージである。概略的にはセラミックスや耐熱性の合成樹脂で形成された本体に配設されたＬＥＤチップと、このＬＥＤチップを封止するエポキシ系樹脂やシリコーン樹脂等のモールド用の透光性樹脂とから構成されている。

【0020】

ＬＥＤチップは、青色光を発光する青色のＬＥＤチップである。透光性樹脂には、蛍光体が混入されており、白色光を出射できるようにするために、青色の光とは補色の関係にある黄色系の光を放射する黄色蛍光体が使用されている。
なお、ＬＥＤは、砲弾型のＬＥＤを実装するようにしてもよく、実装方式や形式は、格別限定されるものではない。

【0021】

また、基板３１の表面上には、全面に亘って白色のレジスト層を形成するのが好ましい。このレジスト層は、反射層として作用し、発光素子３２から出射される光のうち、基板３１の表面に向かう光を前面側に反射させることができ、発光素子３２から出射される光を有効に利用することができる。
電源装置４は、商用交流電源ＡＣに電源線によって接続されるようになっており、交流電源ＡＣを受けて直流出力を生成するものである。

【0022】

電源装置４は、例えば、全波整流回路の出力端子間に平滑コンデンサを接続し、この平滑コンデンサに直流電圧変換回路及び電流検出手段を接続して構成されている。したがって、電源装置４は、リード線等の配線接続部材によって光源部３に接続されており、その直流出力を供給し、光源部３を点灯制御するようになっている。なお、電源装置４は、各基板３１に対応して２個設けるようにしてもよい。

【0023】

このような電源装置４は、図２、図４及び図５に示すように、前記取付板１２の背面側に配設されていて、絶縁性を有する取付部材４１と、金属製の箱状のケース４２と、このケース４２内に収容された電源回路４３とを備えて構成されている。また、電源回路４３は、プリント配線基板４４及びプリント配線基板４４に実装された回路部品４５を有している。

【0024】

取付部材４１は、絶縁性を有する板状の合成樹脂材料によって形成されており、略長方形状をなしている。また、この取付部材４１は、所定の耐熱性、耐久性を有している。具体的には、ベークライト板が用いられている。

【0025】

取付部材４１には、装置本体１の背面側に立設された取付ボス１１に対応して装置本体１への取付部位として４つのねじ穴４１ａが形成されているとともに、ケース４２を取付けるための２つのねじ穴４１ｂが形成されている。

【0026】

ケース４２は、金属製の平板を折曲して箱状に形成されている。例えば、鋼板材が用いられて、底壁４２ａ、長手方向に沿った一対の両側壁４２ｂ及び一対の両端壁４２ｃを備えて箱状に折曲されて形成されている。したがって、底壁４２ａと対向する面側には、開口部４２ｄが形成されている。

【0027】

また、両端壁４２ｃにおける開口部４２ｄ側には、対角線上に取付片４２ｅが外周方向へ突出して形成されている。この取付片４２ｅを取付ねじによって取付部材４１のねじ穴４１ｂにねじ込むことにより、ケース４２は、取付部材４１に取付けられる（図５参照）。
さらに、両側壁４２ｂにおける底壁４２ａ寄りには、プリント配線基板４４をケース４２に係止するための係止爪４２ｆが複数個所に形成されている。

【0028】

プリント配線基板４４は、略長方形状に形成され、表面上には、銅箔で形成された配線パターンが形成されていて、コンデンサ、巻線部品やトランジスタ等のスイッチング素子、また、入出力用の端子台等の電源回路４３を構成するうえで必要な回路部品４５が実装されている。

【0029】

このような電源回路４３は、ケース４２内に収容されている。具体的には、プリント配線基板４４の周縁がケース４２の係止爪４２ｆに係止されて取付けられている。

【0030】

また、図４及び図５に代表して示すように、ケース４２は、取付部材４１の略中央部に配置されて取付けられている。さらに、取付部材４１は、取付部位としてのねじ穴４１ａが取付ボス１１に対応して取付けられるようになっている。

【0031】

この状態においては、ケース４２の両側壁４２ｂから取付部位としてのねじ穴４１ａに向かう幅方向への所定の絶縁距離Ｌが確保されるようになっている。つまり、取付部材４１は、絶縁性を有しているので、接地電位となる金属製の取付ボス１１から金属製のケース４２の両側壁４２ｂまでの絶縁距離Ｌが確保されるように構成されている。具体的には、絶縁距離Ｌは、十数ｍｍ以上が確保されるようになっていて、取付ボス１１からそれぞれの側壁４２ｂまでの絶縁距離Ｌは、略均等に設定されている。

【0032】

このような構成によれば、取付部材４１は、絶縁性を有しており、ケース４２と取付ボス１１との間には、所定の絶縁距離Ｌが確保できるので、絶縁性能を向上することが可能となる。このため、ケース４２とプリント配線基板４４や金属部品との間の絶縁距離を緩和して構成することができ、例えば、プリント配線基板４４における充電部、つまり、配線パターンを形成する範囲が制限されず、配線パターン形成におけるレイアウトの自由度を高めることが可能となる。

【0033】

また、ケース４２は、取付部材４１の略中央部に配置されて、取付ボス１１から両側壁４２ｂまでの絶縁距離Ｌは、略均等に設定されているので、取付部材４１には、電源回路４３やケース４２の重量が略均等にかかるようになる。したがって、長期間の使用においても、取付部材４１の変形を抑制して強度的に安定して電源回路４３を保持することが可能となる。

【0034】

さらに、電源装置４は、略山形状に形成された取付板１２の背面側に位置して取付けられているので、略山形状が形成する凹部状のスペースを利用して配設することがで、装置本体１の小形化が期待できる。

【0035】

以上のように構成された防犯灯は、例えば、図６に示すように、装置本体１の後壁部を取付けバンド５を介して道路に立設されている電柱６に巻き付け固定され、地上から約５ｍの高さに取付けられる。

【0036】

このように設置された防犯灯は、屋外が暗くなると自動点滅器のスイッチが自動的にＯＮし、光源部３に電源側から電源装置４を介して電力が供給され、発光素子３２が点灯する。また、屋外が明るくなると自動点滅器のスイッチが自動的にＯＦＦし、発光素子３２が消灯する。

【0037】

防犯灯の点灯状態においては、発光素子３２から出射される光は、図示しないレンズ部材を通過し、透光性のグローブ２を透過して外方に放射される。より詳しくは、発光素子３２から出射される光は、グローブ２の長手方向における両側面に形成されたプリズムによって、側方に屈折されて道路の進行方向に飛ばされ、道路の進行方向を照射する。また、グローブ２の長手方向における中央部からは、直下方向に飛ばされ、直下方向を照射する。したがって、道路の進行方向及び直下方向が効果的に照射されるようになる。
一方、発光素子３２の点灯中は、発光素子３２から熱が発生する。この熱は、基板３１に伝わって、基板３１の裏面側から取付板１２に伝導され放熱される。

【0038】

また、例えば、雷サージ等による高電圧が装置本体１に印加されたとしても取付部材４１によってケース４２と取付ボス１１との間には、絶縁距離Ｌが確保されているので、過電圧が回路部品４５に印加されて回路部品４５が破壊されるのを回避することが可能となる。

【0039】

以上のように本実施形態によれば、絶縁性能を向上して、過電圧によって回路部品４５が破壊されるのを抑制することができるとともに、プリント配線基板４４における配線パターン形成におけるレイアウトの自由度を高めることが可能となる。
また、絶縁性を有する取付部材４１の変形を抑制して強度的に安定して電源回路４３を保持することができる。

【0040】

次に、本発明の第２の実施形態について図７及び図８を参照して説明する。図７は、主として電源装置４を示す分解斜視図であり、図８は、防犯灯を示す断面図である。なお、第１の実施形態と同一又は相当部分には、同一符号を付し重複した説明は省略する。

【0041】

本実施形態では、電源回路４３の全周を折曲形成された絶縁シート４６で包囲するように構成したものである。そして、この絶縁シート４６で包囲された電源回路４３をケース４２内に収容するものである。また、取付部材４１は、金属材料で形成されたものを用いている。

【0042】

絶縁シート４６は、ポリエステルフィルム等の電気絶縁材で形成されており、１枚のシートを折曲して６面を有する箱状に形成するものである。絶縁シート４６は、底面部４６ａ、両側面部４６ｂ、両端面部４６ｃ及び上面部４６ｄを有している。また、底面部４６ａと両側面部４６ｂとの接続部には、折曲段部４６ｅが形成され、さらに、上面部４６ｄの前縁部にはフラップ４６ｆが連接されている。

【0043】

このように箱状に形成される絶縁シート４６内には、電源回路４３が収容される。この場合、図８に示すように、前記折曲段部４６ｅによってプリント配線基板４４の周縁が支持されるようになる。したがって、電源回路４３は、絶縁シート４６の６面によって全周が包囲され覆われてケース４２内に収容される。このため、電源回路４３は、簡単な構成により、絶縁性能が確保されるようになる。

【0044】

さらに、絶縁シート４６の外周面とケース４２の内周面との間に生じる間隙にシリコーン樹脂等の絶縁性樹脂Ｒを充填するのが好適である。これにより一層絶縁性能を高めることが可能となる。
以上のように本実施形態によれば、絶縁性能を向上して、過電圧によって回路部品４５が破壊されるのを抑制することができる。

【0045】

なお、本実施形態における取付部材４１は、金属材料で形成されたものを用いているが、第１の実施形態と同様に、絶縁性を有する合成樹脂材料で形成したものを用いてもよい。この場合、さらなる絶縁性能の向上が期待できる。

【0046】

本発明は、上記実施形態の構成に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、光源としてはＬＥＤに限らず、ＨＩＤランプや蛍光ランプ等であってもよい。
また、照明装置としては、屋外で使用されるものに限らず、屋内で使用されるものであってもよい。屋外又は屋内で使用される各種照明装置に適用可能である。

【符号の説明】

【0047】

１・・・装置本体、２・・・グローブ、３・・・光源部、４・・・電源装置、
３１・・・基板、３２・・・発光素子（ＬＥＤ）、４１・・・取付部材、
４１ａ・・・取付部位（ねじ穴）、４２・・・ケース、４２ａ・・・底壁、
４２ｂ・・・側壁、４２ｃ・・・端壁、４３・・・電源回路、
４４・・・プリント配線基板、４５・・・回路部品、４６・・・絶縁シート、
Ｌ・・・絶縁距離

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】