(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022107087
(43)【公開日】2022-07-21
(54)【発明の名称】LED直管ランプ
(51)【国際特許分類】
F21K 9/278 20160101AFI20220713BHJP
F21V 23/00 20150101ALI20220713BHJP
F21V 23/04 20060101ALI20220713BHJP
H05B 45/357 20200101ALI20220713BHJP
H05B 45/375 20200101ALI20220713BHJP
H05B 45/38 20200101ALI20220713BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20220713BHJP
【FI】
F21K9/278
F21V23/00 110
F21V23/00 120
F21V23/04 100
H05B45/357
H05B45/375
H05B45/38
F21Y115:10
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021001770
(22)【出願日】2021-01-08
(71)【出願人】
【識別番号】520445439
【氏名又は名称】株式会社MCS
(74)【代理人】
【識別番号】100104444
【弁理士】
【氏名又は名称】上羽 秀敏
(74)【代理人】
【識別番号】100132506
【弁理士】
【氏名又は名称】山内 哲文
(72)【発明者】
【氏名】鎌田 拓史
【テーマコード(参考)】
3K014
3K273
【Fターム(参考)】
3K014AA01
3K273AA10
3K273BA26
3K273CA02
3K273CA14
3K273EA06
3K273EA22
3K273EA43
3K273GA12
3K273GA14
3K273GA27
3K273HA15
(57)【要約】
【課題】簡単な構成で、外部電源の両側接続及び片側接続のいずれにも対応できるLED直管型ランプを提供する。
【解決手段】LED直管ランプ10は、筐体2と、筐体2の長手方向の両端に設けられた一対の口金3と、一対の口金3の一方の口金に設けられた第1端子ピン1a及び第2端子ピン1bと、一対の口金3の他方の口金に設けられた第3端子1cピン及び第4端子ピン1dと、第1端子ピン1aに接続され、第1端子ピン1a及び、第2~第4端子ピン1b~1dのいずれかの端子ピンを介して供給される交流電圧を直流電圧に変換する電源装置4と、LED5と、電源装置4と第2端子ピン1bとの電気的な導通と、電源装置4と第3端子ピン1cとの電気的な導通とを切り替えるスイッチ7と、を備える。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
管状の筐体と、
前記筐体の長手方向の両端に設けられた一対の口金と、
前記一対の口金の一方の口金に設けられた第1端子ピン及び第2端子ピンと、
前記一対の口金の他方の口金に設けられた第3端子ピン及び第4端子ピンと、
前記筐体内において前記第1端子ピンに接続され、前記第1端子ピン及び、前記第2~第4端子ピンのいずれかの端子ピンを介して供給される交流電圧を直流電圧に変換する電源装置と、
前記電源装置から出力される直流電圧によって発光するLEDと、
前記電源装置と前記第2端子ピンとの電気的な導通と、前記電源装置と前記第3端子ピンとの電気的な導通とを切り替えるスイッチと、を備える、LED直管ランプ。
【請求項2】
前記スイッチは、前記筐体の外側から操作可能に構成される、請求項1に記載のLED直管ランプ。
【請求項3】
前記第2端子ピンが、外部の交流電源に接続されていることを検出する第1検出部と、
前記第3端子ピンが、外部の交流電源に接続されていることを検出する第2検出部と、
前記第1検出部により前記第2端子ピンが外部の交流電源に接続されていることを検出した場合、前記スイッチを制御して、前記電源装置と前記第2端子ピンとを導通させて、前記電源装置と前記第3端子ピンの導通を切断し、前記第2検出部により前記第3端子ピンが外部の交流電源に接続されていることを検出した場合、前記スイッチを制御して、前記電源装置と前記第3端子ピンとを導通させ、前記電源装置と前記第2端子ピンの導通を切断する、スイッチ制御部とを、さらに備える、請求項1又は2に記載のLED直管ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、一対のソケットに接続されるLED直管ランプに関する。
【背景技術】
【0002】
LED(Light Emitting Diode)素子を用いたLED照明器具が普及している。LED照明器具として、直管型の蛍光灯のソケットに取り付け、蛍光灯のソケットから電力供給を受けてLED素子を点灯させるLED直管ランプがある。
【0003】
例えば、特許第4328379号公報には、安定器を持つ蛍光灯ソケットに使用可能なLED照明灯であって、既に設置されている蛍光灯フレームをそのまま使用するようにしたLEDモジュール蛍光灯(LED蛍光灯)が開示されている。このLED蛍光灯は、本体と、本体の両端の固定カバーを備える。両端の固定カバーのそれぞれには、接続ピンが備えられる。本体には、LEDモジュールと駆動回路が設けられる。駆動回路は、両側の固定カバー接続ピンに、それぞれ電気的に連結される第1電源入力部及び第2電源入力部と、駆動部と、フィードバック部を含む。第1電源入力部及び第2電源入力部は、それぞれ、入力電源の過電圧及び過電流を防止する保護部と、保護部の出力電源のノイズを除去するノイズ除去部と、ノイズ除去部の出力電源を平滑化する平滑部とを含む。第1電源入力部又は第2電源入力部の一方に電源が印加されるとき、反対側の第2電源入力部又は第1電源入力部からの電源の流出がないので、人体が接触しても安全な両方向入力電源処理が可能となる。
【0004】
実用新案登録第3214340号は、外部電源に接続される2つの導電ピンにより一端又は両端に兼用で導電可能なLED灯管が開示されている。LED灯管は、2つの導電ピン群と、極性変換回路モジュールと、昇降圧回路モジュールと、LED発光ユニットとを有する。各導電ピン群は、2本のピンからなる。極性変換回路モジュールは、2つの電圧変換装置(ブリッジ整流器)を含み、2つの電圧変換装置には導電ピン群がそれぞれ接続される。昇降圧回路モジュールは、交流を直流に変換するよう、極性変換回路モジュールに電気的に接続され、LED発光ユニットは、直流を受け付けるべく、昇降圧回路モジュールに電気的に接続される。各ピンのうちの二つのピンから外部電源(商用交流電圧)がいずれか1つの電圧変換装置(ブリッジ式整流器)を通過し、昇降圧回路モジュールより電流転換されてLED発光ユニットに伝送される。これによって一端給電方式又は両端給電方式に適合可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特許第4328379号公報
【特許文献2】実用新案登録第3214340号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記従来のLED直管ランプは、外部電源が両側のピンに接続された場合、及び、外部電源が片側のピンのみ接続された場合の両方に対応するため、電源入力のための回路を2系統備える構成である。そのため、部品点数が多くなり、構造は複雑になる。
【0007】
本発明は、簡単な構成で、外部電源の両側接続及び片側接続のいずれにも対応できるLED直管型ランプ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】
【0008】
本発明の実施形態におけるLED直管ランプは、管状の筐体と、前記筐体の長手方向の両端に設けられた一対の口金と、前記一対の口金の一方の口金に設けられた第1端子ピン及び第2端子ピンと、前記一対の口金の他方の口金に設けられた第3端子ピン及び第4端子ピンと、前記筐体内において前記第1端子ピンに接続され、前記第1端子ピン及び、第2~第4端子ピンのいずれかの端子ピンを介して供給される交流電圧を直流電圧に変換する電源装置と、前記電源装置から出力される直流電圧によって発光するLEDと、前記電源装置と前記第2端子ピンとの電気的な導通と、前記電源装置と前記第3端子ピンとの電気的な導通とを切り替えるスイッチと、を備える。
【0009】
上記LED直管ランプは、電源装置を両端の4つの端子ピンのうち1つの第1端子ピンに接続しておき、第1端子ピンと同じ側の第2端子ピンと電源装置との導通と、第1端子ピンとは反対側の第3端子ピンと電源装置との導通とを、スイッチにより切り替えるよう構成される。両側の端子ピンに外部電源が接続される場合は、第1端子ピンと第3端子ピンが外部電源に接続される。この場合、スイッチにより、電源装置を、第1端子ピン及び第3端子ピンに接続し、第2端子ピンから切り離すことができる。片側の端子ピンに外部電源が接続される場合は、第1端子ピンと第2端子ピンが外部電源に接続される。この場合、スイッチにより、電源装置を、第1端子ピン及び第2端子ピンに接続し、第3端子ピンから切り離すことができる。このように、両側の端子ピンからの電源入力、及び、片側の端子ピンからの電源入力のいずれの場合も、スイッチを切り替えることで、外部電源と電源装置との入力経路を適切に確立ことができる。そのため、簡単な構成で、外部電源の両側接続及び片側接続のいずれにもLED直管型ランプを提供できる。
【0010】
前記スイッチは、前記筐体の外側から操作可能に構成されてもよい。これにより、外部からのスイッチ操作により、LED直管ランプの両側の端子ピンへの外部電源の接続に対応する態様と、片側の端子ピンへの外部電源の接続に対応する態様とを切り替えることができる。例えば、作業者が、LED直管ランプを設置する際に、外部電源が両側接続か、片側接続かを判断し、スイッチによって切り替えることができる。
【0011】
前記LED直管ランプは、前記第2端子ピンが、外部の交流電源に接続されていることを検出する第1検出部と、前記第3端子ピンが、外部の交流電源に接続されていることを検出する第2検出部と、前記第1検出部により第2端子ピンが外部の交流電源に接続されていることを検出した場合、前記スイッチを制御して、前記電源装置と前記第2端子ピンとを導通させて、前記電源装置と前記第3端子ピンの導通を切断し、前記第2検出部により第3端子ピンが外部の交流電源に接続されていることを検出した場合、前記スイッチを制御して、前記電源装置と前記第3端子ピンとを導通させ、前記電源装置と前記第2端子ピンの導通を切断する、スイッチ制御部とを、さらに備えてもよい。
【0012】
上記構成によれば、第1検出部、第2検出部及びスイッチ制御部により、両側からの電源入力か、片側からの電源入力かを判断し、自動的に、電源装置と外部電源との経路を適切に確立するように、スイッチを切り替えることができる。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、簡単な構成で、外部電源の両側接続及び片側接続のいずれにも対応できるLED直管型ランプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【
図1】実施形態1におけるLED直管型ランプの構成例を示す下面図
【
図2】
図1に示すLED直管ランプの回路構成例を示す図
【
図5】外部電源が両側接続された場合の他の例を示す図
【
図7】実施形態2におけるLED直管ランプの構成例を示す下面図
【
図8】
図7に示すLED直管ランプの回路構成例を示す図
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。
【0016】
[実施形態1]
図1は、本実施形態1のLED直管ランプ10の構成例を示す下面図である。LED直管ランプ10は、一対のソケットS1、S2に接続される。ソケットS1、S2は、蛍光灯のソケットと同じ形状である。すなわち、LED直管ランプ10は、蛍光灯ソケットに接続可能なLEDランプである。LED直管ランプ10は、管状の筐体2と、筐体2の長手方向の両端に設けられた一対の口金3を備える。一対の口金3のうち一方の口金には、第1端子ピン1a及び第2端子ピン1bが設けられる。他方の口金には、第3端子ピン1cと第4端子ピン1dが設けられる。長手方向からみて、第1端子ピン1aと第3端子ピン1cが対応する位置に配置され、第2端子ピン1bと第4端子ピン1dが対応する位置に配置される。第1~第4端子ピン1a~1dは、口金3から長手方向外方に突出する。第1~第4端子ピン1a~1dは、蛍光灯用のソケットに挿入可能な構造を有する。
【0017】
なお、LED直管ランプ10の第1~第4端子ピン1a~1dの形状は、これらに限られないが、例えば、G5、G13、R17d又はRx17d等のように既存の蛍光灯のソケットに装着可能な形状であってもよいし、JEL801その他の口金の形状であってもよい。
【0018】
LED直管ランプ10は、筐体2内に、電源装置4と、LED5を備える。電源装置4は、第1端子ピン1aに接続される。電源装置4は、外部電源から供給される交流電圧を直流電圧に変換する。外部電源の電圧は、第1端子ピン1a及び第2端子ピン1bか、又は、第1端子ピン1a及び第3端子ピン1cを介して供給される。電源装置4は、LED5に接続され、LED5に直流電力を出力する。
図1に示す例では、電源装置4及びLED5は、筐体2内の基板6に実装される。なお、電源装置4が実装される基板は、LED5が実装される基板と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【0019】
電源装置4は、外部電源から供給される電力を、LED5を駆動するための電力に変換する。電源装置4は、例えば、AC/DC変換器を含む。電源装置4の構成は、特定のものに限定されないが、例えば、電源装置4は、整流回路及び平滑化回路を含んでもよい。また、電源装置4は、昇降圧回路を含んでもよい。
【0020】
LED5は、電源装置4から出力される直流電圧によって発光する。LED直管ランプ10の筐体2は、LED5の光を透過する透明カバーを含む。LED5の光は、筐体2の透明カバーを介して外部へ照射される。
【0021】
LED直管ランプ10は、スイッチ7を備える。スイッチ7は、電源装置4と第2端子ピン1bとの電気的な導通と、電源装置4と前記第3端子ピン1cとの電気的な導通とを切り替える。
図1に示す例では、スイッチ7は、筐体2の外側から切り替え操作可能に構成される。すなわち、スイッチ7の操作部が筐体2の外側に露出する。スイッチ7の操作部は、例えば、口金3の外周に設けられる。これにより、スイッチ7により遮断されるLED5の光を少なくできる。
【0022】
図2は、
図1に示すLED直管ランプ10の回路構成例を示す図である。
図2に示す例では、電源装置4は、第1端子ピン1aに接続される。電源装置4は、一例として、整流回路41と平滑化コンデンサ42を有する。整流回路41は、例えば、ダイオードブリッジとしてもよい。
【0023】
電源装置4と第2端子ピン1bとの間、及び、電源装置4と第3端子ピン1cとの間にスイッチ7が設けられる。スイッチ7は、電源装置4と第2端子ピン1bとの間の電気的な接続と切断、及び、電源装置4と第3端子ピン1cとの間の電気的な接続と切断を、切り替える。スイッチ7の切り替えは、例えば、外部からの操作により行われる。
【0024】
図2に示す構成により、外部電源が両側接続された場合、及び片側接続された場合のいずれにおいても、スイッチ7の切り替えにより、電源装置4を外部電源と適切に接続することができる。以下に、
図3~
図5を参照し、その具体例を説明する。
【0025】
図3は、外部電源が片側接続された場合の例を示す図である。この例では、外部電源(例えば、商用電源)は、LED直管ランプ10の両端の口金3のうち一方の口金の端子ピン1a、1bに接続され、他方の口金の端子ピン1c、1dには接続されない。すなわち、片側の2つの端子ピン1a、1bに外部電源の交流電圧が入力される。この場合、スイッチ7を、電源装置4と第2端子ピン1bとの間を電気的に接続し、且つ、電源装置4と第3端子ピン1cとの間を電気的に切断するように切り替える。これにより、外部電源の交流電圧を電源装置4に供給できる。また、外部電源が接続されない端子ピン1c、1dは、電源装置4から電気的に遮断され、外部電源から供給された電圧が、端子ピン1c、1dに出力されない。
【0026】
図4は、外部電源が両側接続された場合の例を示す図である。この例では、外部電源は、LED直管ランプ10の両端の口金3のうち一方の口金の端子ピン1aと他方の口金の端子ピン1cに接続され、口金の端子ピン1a、1dには接続されない。すなわち、LED直管ランプ10の両側の対向する2つの端子ピン1a、1cに外部電源の交流電圧が入力される。この場合、スイッチ7を、電源装置4と第3端子ピン1cとの間を電気的に接続し、且つ、電源装置4と第2端子ピン1bとの間を電気的に切断するように切り替える。これにより、外部電源の交流電圧を電源装置4に供給できる。また、外部電源が接続されない端子ピン1b、1dは、電源装置4から電気的に遮断され、外部電源から供給された電圧が、端子ピン1b、1dに出力されない。
【0027】
図5は、外部電源が両側接続された場合の他の例を示す図である。この例では、外部電源は、LED直管ランプ10の両端の口金3のうち一方の口金の2つの端子ピン1a、1bと他方の口金の2つの端子ピン1c、1dに接続される。すなわち、LED直管ランプ10の両側の2つの端子ピン1a、1b、1c、1dに外部電源の交流電圧が入力される。この場合、
図4の場合と同様に、スイッチ7を、電源装置4と第3端子ピン1cとの間を電気的に接続し、且つ、電源装置4と第2端子ピン1bとの間を電気的に切断するように切り替える。これにより、外部電源の交流電圧を電源装置4に供給できる。
【0028】
図6は、
図1に示すスイッチ7付近の拡大図である。
図6に示す例では、LED直管ランプ10の表面において、スイッチ7の近傍に、スイッチ7の操作を示す表示7a、7bが付与される。
図6に示す例では、スイッチ7の操作位置と、外部電源の接続形態との関連を示す情報が表示される。このような表示により、外部電源の接続形態に応じて、作業者は、適切にスイッチ7を切り替えることができる。
図6では、スイッチ7をある方向(矢印Uで示す方向)に移動させる操作は、外部電源が両側に接続される形態に対応することが表示され、スイッチ7を別の方向(矢印Dで示す方向)に移動させる操作は、外部電源が片側に接続される形態に対応することが表示される。
【0029】
図6に示す例では、スイッチ7は、3つの状態を切り替えるよう構成される。3つの状態のうち第1の状態は、電源装置4を第2端子ピン1bと接続し第3端子ピン1cと切断する状態である。第2の状態は、電源装置4を第3端子ピン1cと接続し第2端子ピン1bと切断する状態である。第3の状態は、電源装置4を第2端子ピン1b、及び第3端子ピン1cのいずれとも切断する状態である。なお、スイッチ7は、第1の状態と第2の状態の1つの状態を切り替える構成であってもよい。
【0030】
[実施形態2]
図7は、実施形態2におけるLED直管ランプ10の構成例を示す下面図である。
図8は、
図7に示すLED直管ランプ10の回路構成例を示す図である。
図7に示すLED直管ランプ10aは、筐体2の表面にスイッチが設けられていない点で、
図1に示すLED直管ランプ10と異なる。LED直管ランプ10aにおいて、スイッチは、筐体2内に設けられる。例えば、筐体2内の電源装置4が実装される基板6に、スイッチが設けられる。
【0031】
図8に示すように、電源装置4は、第1端子ピン1aと接続される。スイッチ7は、電源装置4と第2端子ピン1bとの電気的な導通と、電源装置4と第3端子ピン1cとの電気的な導通とを切り替える。これらの点は、実施形態1と同様である。
図8に示す例では、さらに、LED直管ランプ10は、第1検出部11、第2検出部12及びスイッチ制御部13を備える。第1検出部11、第2検出部12及びスイッチ制御部13は、例えば、筐体2内の基板6に実装される。
【0032】
第1検出部11は、第2端子ピン1bが外部電源に接続されていることを検出する。すなわち、第1検出部11は、第2端子ピン1bへの交流電圧の入力を検出する。例えば、第1検出部11は、第2端子ピン1bとスイッチ7の間の線路上のノードの電圧を検出することで、外部電源の接続を検出することができる。
【0033】
第2検出部12は、第3端子ピン1cが、外部の交流電源に接続されていることを検出する。すなわち、第2検出部12は、第3端子ピン1cへの交流電圧の入力を検出する。例えば、第2検出部12は、第3端子ピン1cとスイッチ7の間の線路上のノードの電圧を検出することで、外部電源の接続を検出することができる。第1検出部11及び第2検出部12の構成は、特定のものに限定されないが、例えば、電圧検出回路で構成することができる。
【0034】
スイッチ制御部13は、第1検出部11の検出結果、及び第2検出部12の検出結果に基づいて、スイッチ7を制御する。スイッチ制御部13は、第1検出部11及び第2検出部12に接続される。スイッチ制御部13は、第1検出部11により第2端子ピン1bが外部電源に接続されていることが検出された場合、電源装置4を、第2端子ピン1bと導通させて第3端子ピン1cと切断するようスイッチ7を制御する。第2検出部12により第3端子ピン1cが外部電源に接続されていることが検出された場合、スイッチ制御部13は、電源装置4を、第3端子ピン1cと導通させて第2端子ピン1bと切断するようスイッチ7を制御する。第2端子ピン1b及び第3端子ピン1cのいずれにおいて、外部電源の接続が検出されていない場合、スイッチ制御部13は、電源装置4を、第2端子ピン1b及び第3端子ピン1cの両方から切断するようスイッチ7を制御してもよい。
【0035】
図8に示す構成により、LED直管ランプ10aは、外部電源が両側接続か片側接続かを検知して、自動的に、端子ピン1a~1dと電源装置4との接続関係が適切になるようスイッチ7を切り替えることができる。作業者によるスイッチ切り替え操作が不要になる。例えば、実施形態1において
図3~
図5に示した例と同様に、外部電源の接続形態に応じて、スイッチ制御部13が、スイッチ7を切り替えることができる。これにより、外部電源が両側接続の場合、及び、片側接続の場合のいずれの場合も対応することができる。
【0036】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば、上記例では、スイッチ7は、1つであり、3つの端子を有する構成であるが、2つのスイッチ、すなわち、電源装置4と第2端子ピン1b間の導通と切断を切り替えるスイッチ、及び、電源装置4と第3端子ピン1c間の導通と切断を切り替えるスイッチが、スイッチ7として設けられてもよい。
【0037】
上記例では、第4端子ピン1dは、筐体内の回路に電気的に接続されていない。第4端子ピン1は、例えば、第3端子ピン1cと電気的に接続されてもよい。
【0038】
スイッチ7は、機械的に配線間の切断と導通を切り替える機械スイッチであってもよいし、半導体の状態を制御する電気信号により配線間の導通のオン/オフを切り替える半導体スイッチであってもよい。実施形態1におけるスイッチ1は、機械スイッチが好ましく、実施形態2におけるスイッチは、半導体スイッチが好ましい。
【0039】
電源装置4、LED5、及びスイッチ7は、同じ基板に実装されてもよいし、異なる基板に実装されてもよい。
図8に示す構成において、例えば、電源装置4、LED5、スイッチ7、第1検出部11、第2検出部12及びスイッチ制御部13を同じ基板上に実装することができる。
【0040】
LEDの駆動回路の構成は、上記例に限られない。例えば、LED直管ランプに、LEDの光の調節する調光回路がさらに設けられてもよい。
【符号の説明】
【0041】
1a 第1端子ピン
1b 第2端子ピン
1c 第3端子ピン
1d 第4端子ピン
2 筐体
3 口金
4 電源装置
5 LED
7 スイッチ
10 LED直管ランプ
11 第1検出部
12 第2検出部
13 スイッチ制御部
S1、S2 ソケット