(57)【要約】  本願の発明に係る電源装置は、グロースタータ形の照明器具に取り付けるための、半導体発光素子を搭載した照明ランプの電源装置であって、第１入力端と、第２入力端と、有している入力端と、入力端と、入力端に接続され、半導体発光素子を点灯させるための電圧を生成する電源回路と、入力端と電源回路との間に接続されたヒューズと、を備えている。
2017146049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
グロースタータ形の照明器具に取り付けるための、半導体発光素子を搭載した照明ランプの電源装置であって、
第１入力端と、第２入力端と、を有している入力端と、入力端と、
前記入力端に接続され、前記半導体発光素子を点灯させるための電圧を生成する電源回路と、
前記入力端と前記電源回路との間に接続されたヒューズと、
を備えている電源装置。
【請求項２】
前記ヒューズは、
前記第１入力端と前記電源回路との間に接続された第１ヒューズと、
前記第２入力端と前記電源回路との間に接続された第２ヒューズと、
を備えている請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記入力端と前記電源回路との間において、一端に前記第１入力端が接続され、他端に前記第２入力端が接続され、前記第１入力端と前記第２入力端との間に印加される電圧が閾値よりも高くなると抵抗値が低くなる保護部を備え、
前記ヒューズは、前記保護部の温度に応じて溶断する溶断特性である請求項１または２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記保護部はバリスタである請求項３に記載の電源装置。
【請求項５】
前記ヒューズは、前記保護部と接触している請求項３または４に記載の電源装置。
【請求項６】
前記ヒューズは、前記保護部と接着部材で接着されている請求項５に記載の電源装置。
【請求項７】
前記入力端と前記電源回路との間において、一端に前記第１入力端が接続され、他端に前記第２入力端が接続されたコンデンサを備える請求項１〜６の何れか１項に記載の電源装置。
【請求項８】
前記コンデンサの容量値は、前記照明器具に取り付けられたグロースタータが放電状態と導通状態を交互に繰り返すような容量値である請求項７に記載の電源装置。
【請求項９】
前記コンデンサの容量値は、０．１５μＦである請求項７または８に記載の電源装置。
【請求項１０】
グロースタータ形の照明器具に取り付けるための、半導体発光素子を搭載した照明ランプの電源装置であって、
第１入力端と、第２入力端と、を有している入力端と、
前記入力端に接続され、前記半導体発光素子を点灯させるための電圧を生成する電源回路と、
前記入力端と前記電源回路との間において、一端に前記第１入力端が接続され、他端に前記第２入力端が接続されたコンデンサと、
を備えている電源装置。
【請求項１１】
前記コンデンサは、前記照明器具に取り付けられたグロースタータが放電状態と導通状態を交互に繰り返すような容量を備えている請求項１０に記載の電源装置。
【請求項１２】
前記入力端と前記電源回路との間において、一端に前記第１入力端が接続され、他端に前記第２入力端が接続され、前記第１入力端と前記第２入力端との間に印加される電圧が閾値よりも高くなると抵抗値が低くなる保護部を備えている請求項１０または１１に記載の電源装置。
【請求項１３】
グロースタータ形の照明器具に取り付けるための、半導体発光素子を搭載した照明ランプの電源装置であって、
第１入力端と、第２入力端と、を有している入力端と、
前記入力端に接続され、前記半導体発光素子を点灯させるための電圧を生成する電源回路と、
前記入力端と前記電源回路との間において、一端に前記第１入力端が接続され、他端に前記第２入力端が接続され、前記第１入力端と前記第２入力端との間に印加される電圧が閾値よりも高くなると抵抗値が低くなる保護部と、
を備えている電源装置。
【請求項１４】
前記保護部はバリスタである請求項１２または１３に記載の電源装置。
【請求項１５】
請求項１から１４の何れか１項に記載の電源装置と、
前記半導体発光素子と、
を備えている照明ランプ。
【請求項１６】
グロースタータ形の照明器具と、
前記照明器具に取り付けられた請求項１５に記載の照明ランプと、
前記照明器具が備える、グロースタータを取り付けるためのグローソケットに取り付けられ、前記グローソケットを導通するためのダミースタータと、
を備えている照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電源装置、照明ランプおよび照明装置に係り、グロースタータ形照明器具に取り付け可能なＬＥＤランプに用いられる電源装置、それを用いたＬＥＤランプおよびＬＥＤ照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来使用されている蛍光ランプの点灯方式は、主にグロースタータ形、ラピッドスタート形、高周波点灯専用形（インバータ形）の３通りに大別される。このうち、グロースタータ形は、点灯装置を含む照明器具を簡素に設計できること、および低価格であることから広く普及している。グロースタータ形の点灯方式では、直管タイプのＦＬ管、環タイプのＦＣＬ管といった専用ランプとグロースタータが用いられる。【０００３】
近年、グロースタータ形の照明装置において蛍光ランプの代替としてＬＥＤランプを使用する方法が提案されている（例えば、特許文献１〜３）。この方法では、使用者が蛍光ランプをＬＥＤランプへ交換する作業のみで、容易にＬＥＤ照明装置への置き換えができる。このため、この方法は益々普及が加速すると考えられる。一方、非特許文献１には、グロースタータ形の照明器具に対してＬＥＤランプを装着する方法について国際基準が規定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本特開２００４−１９２８３３号公報
【特許文献２】日本特開２００８−１０３３０４号公報
【特許文献３】日本特開２００８−２７７１８８号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】ＩＥＣ６２７７６  Ｅｄｉｔｉｏｎ  １．０  ２０１４−１２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１〜３に開示されたＬＥＤ照明装置は、いずれも非特許文献１に開示された国際基準を前提としていない。国際基準（ＩＥＣ６２７７６  Ｅｄｉｔｉｏｎ  １．０  ２０１４−１２）に基づいて、グロースタータ形の照明装置からＬＥＤ照明装置を構成する場合、蛍光ランプとＬＥＤランプを交換し、グロースタータとダミースタータを交換する。この方法では、グロースタータとダミースタータを交換するのを忘れ易い。ここで、グロースタータとダミースタータを交換するのを忘れると、ＬＥＤランプに高電圧が印加される場合がある。このとき、照明装置が高温になる可能性がある。【０００７】
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたもので、第１の目的は、グロースタータ形の照明装置において、蛍光ランプが、半導体発光素子を搭載した照明ランプと交換され、グロースタータとダミースタータの交換がされなかった場合に、照明装置を高温から保護する事ができる電源装置を得ることである。
第２の目的は、グロースタータ形の照明装置において、蛍光ランプが、半導体発光素子を搭載した照明ランプと交換され、グロースタータとダミースタータの交換がされなかった場合に、照明装置を高温から保護する事ができる照明ランプを得ることである。
第３の目的は、グロースタータ形の照明装置において、蛍光ランプが、半導体発光素子を搭載した照明ランプと交換され、グロースタータとダミースタータの交換がされなかった場合に、高温からの保護機能を備えた照明装置を得ることである。
第４の目的は、グロースタータ形の照明装置において、使用者にグロースタータとダミースタータの交換を促す事ができる電源装置を得ることである。
第５の目的は、グロースタータ形の照明装置において、使用者にグロースタータとダミースタータの交換を促す事ができる照明ランプを得ることである。
第６の目的は、グロースタータ形の照明装置において、使用者にグロースタータとダミースタータの交換を促す事ができる照明装置を得ることである。
第７の目的は、グロースタータ形の照明装置において、蛍光ランプが、半導体発光素子を搭載した照明ランプと交換され、グロースタータとダミースタータの交換がされなかった場合に、照明ランプを高電圧から保護する事ができる電源装置を得ることである。
第８の目的は、グロースタータ形の照明装置において、蛍光ランプが、半導体発光素子を搭載した照明ランプと交換され、グロースタータとダミースタータの交換がされなかった場合に、高電圧から保護機能を備えた照明ランプを得ることである。
第９の目的は、グロースタータ形の照明装置において、蛍光ランプが、半導体発光素子を搭載した照明ランプと交換され、グロースタータとダミースタータの交換がされなかった場合に、照明ランプを高電圧から保護する事ができる照明装置を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電源装置は、グロースタータ形の照明器具に取り付けるための、半導体発光素子を搭載した照明ランプの電源装置であって、第１入力端と、第２入力端と、を有している入力端と、入力端と、該入力端に接続され、該半導体発光素子を点灯させるための電圧を生成する電源回路と、該入力端と該電源回路との間に接続されたヒューズと、を備えている。【０００９】
また、本発明にかかる電源装置は、グロースタータ形の照明器具に取り付けるための、半導体発光素子を搭載した照明ランプの電源装置であって、第１入力端と、第２入力端と、を有している入力端と、該入力端に接続され、該半導体発光素子を点灯させるための電圧を生成する電源回路と、該入力端と該電源回路との間において、一端に該第１入力端が接続され、他端に該第２入力端が接続されたコンデンサと、を備えている。【００１０】
さらに、本発明に係る電源装置は、グロースタータ形の照明器具に取り付けるための、半導体発光素子を搭載した照明ランプの電源装置であって、第１入力端と、第２入力端と、を有している入力端と、該入力端に接続され、該半導体発光素子を点灯させるための電圧を生成する電源回路と、該入力端と該電源回路との間において、一端に該第１入力端が接続され、他端に該第２入力端が接続され、該第１入力端と該第２入力端との間に印加される電圧が閾値よりも高くなると抵抗値が低くなる保護部と、を備えている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明における電源装置では、入力端と電源回路との間にヒューズが設けられる。電源装置が高温になるとヒューズが溶断する。このとき、入力端と電源回路の接続が遮断される。従って、電源装置への電源供給が停止する。この結果、電源装置への高電圧の印加が停止され、照明装置の温度上昇を抑制することが出来る。このため、照明装置を高温から保護することが出来る。【００１２】
また、本発明における電源装置では、入力端と電源回路との間にコンデンサが設けられる。コンデンサの容量によって、電源装置の入力インピーダンスが調整される。照明装置において、グロースタータとダミースタータの交換が実施されていない状態では、電源装置の入力インピーダンスの調整によって、グロースタータに印加される電圧が調整される。従って、コンデンサの容量の調整により、グロースタータに印加される電圧が調整できる。グロースタータに印加される電圧を、グロースタータが放電状態と導通状態を交互に繰り返すような電圧に調整すると、照明ランプは点灯と消灯を交互に繰り返すことになる。このとき、照明ランプの点滅によってグロースタータの交換が行われていないことを使用者に通知することができる。従って、使用者にグロースタータとダミースタータの交換を促す事ができる。【００１３】
さらに、本発明における電源装置では、入力端と電源回路との間において、第１入力端子と第２入力端子の間に保護部が接続される。入力端に閾値よりも高い電圧が印加されると、保護部の抵抗値が低くなる。従って、入力端に高電圧が印加された場合、保護部の抵抗値が低下し、高電圧成分がバイパスされる。この結果、電源回路に高電圧が印加されるのを防止する事が可能になる。従って、照明装置を高電圧から保護することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】グロースタータ形の蛍光灯照明システムのブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１のＬＥＤ照明システムのブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る照明ランプの回路ブロック図（その１）である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る照明ランプの回路ブロック図（その２）である。
【図５Ａ】本発明の実施の形態１に係る照明ランプの平面図である。
【図５Ｂ】本発明の実施の形態１に係る照明ランプの正面図である。
【図５Ｃ】本発明の実施の形態１に係る照明ランプの底面図である。
【図５Ｄ】本発明の実施の形態１に係る照明ランプの左側面図である。
【図５Ｅ】本発明の実施の形態１に係る照明ランプの右側面図である。
【図６Ａ】本発明の実施の形態１に係る照明ランプの構造を示す平面図である。
【図６Ｂ】本発明の実施の形態１に係る照明ランプの構造を示す正面図である。
【図６Ｃ】本発明の実施の形態１に係る照明ランプの構造を示す底面図である。
【図６Ｄ】本発明の実施の形態１に係る照明ランプの構造を示す左側面図である。
【図６Ｅ】本発明の実施の形態１に係る照明ランプの構造を示す右側面図である。
【図７Ａ】本発明の実施の形態１に係る電源装置の平面図である。
【図７Ｂ】本発明の実施の形態１に係る電源装置の正面図である。
【図７Ｃ】本発明の実施の形態１に係る電源装置の側面図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係るダミースタータの外観図である。
【図９Ａ】本発明の実施の形態１に係るダミースタータの構造を示す左側面図である。
【図９Ｂ】本発明の実施の形態１に係るダミースタータの構造を示す正面図である。
【図９Ｃ】本発明の実施の形態１に係るダミースタータの構造を示す断面図である。
【図９Ｄ】本発明の実施の形態１に係るダミースタータの構造を示す右側面図である。
【図９Ｅ】本発明の実施の形態１に係るダミースタータの構造を示す平面図である。
【図９Ｆ】本発明の実施の形態１に係るダミースタータの構造を示す底面図である。
【図１０】グロースタータ形の照明器具にグロースタータおよび本発明の実施の形態１に係る照明ランプが取り付けられた照明システムのブロック図である。
【図１１】図１０に示す照明システムの動作を示すタイムチャート（その１）である。
【図１２】図１０に示す照明システムの動作を示すタイムチャート（その２）である。
【図１３】本発明の実施の形態２に係る照明ランプおよびダミースタータの外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施の形態に係る電源装置、照明ランプおよび照明装置について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。
【００１６】
実施の形態１．
図１は、グロースタータ形の蛍光灯照明システム８８のブロック図である。蛍光灯照明システム８８はグロースタータ形である。蛍光灯照明システム８８では、始動装置であるグロースタータ８２０を用いて蛍光ランプ９００のフィラメントを予熱して点灯させる。蛍光灯照明システム８８では、外部供給電源５０からグロースタータ形照明装置８０に電力が供給される。外部供給電源５０は、商用交流電源である。
【００１７】
グロースタータ形照明装置８０は、グロースタータ形の照明器具１００に蛍光ランプ９００およびグロースタータ８２０を取り付けることで構成される。グロースタータ形の照明器具１００は、点灯装置１１０、ソケット８５１およびグローソケット８４１を備える。ソケット８５１には、蛍光ランプ９００が取り付けられる。ソケット８５１は、蛍光ランプ９００の接続に適合した形状のソケットである。また、グローソケット８４１にはグロースタータ８２０が取り付けられる。グローソケット８４１は、グロースタータ８２０の接続に適合した形状のソケットである。本実施の形態において、照明器具１００は、トラフ型、笠付き、逆富士型、逆富士型（２灯用）、埋め込み型の形状のものを含む。
【００１８】
蛍光灯照明システム８８では、外部供給電源５０、グロースタータ形の点灯装置１１０および蛍光ランプ９００が直列回路を形成する。蛍光ランプ９００にはグロースタータ８２０が並列に接続される。
【００１９】
点灯装置１１０は、磁気式安定器である。磁気式安定器は、磁気回路式安定器または銅鉄型安定器とも呼ばれる。点灯装置１１０は、グロースタータ形の蛍光灯照明システム８８において蛍光ランプ９００を点灯させる規格を備える。点灯装置１１０は磁気を通す鉄心に銅の巻線を巻きつけた構造のチョークコイルを備える。チョークコイルの電気特性により、蛍光ランプ９００は放電を開始する。また、チョークコイルは蛍光ランプ９００の放電状態を安定に維持させる。また、点灯装置１１０において、チョークコイルのインダクタンスを調整することによって、グロースタータ８２０の放電電流を制御することができる。
【００２０】
蛍光ランプ９００は、グロースタータ形の蛍光ランプである。本実施の形態において、蛍光ランプ９００は直管蛍光ランプである。
【００２１】
グロースタータ８２０は、蛍光ランプ９００のフィラメントに予熱電流を流すための電流経路となる。また、グロースタータ８２０は、蛍光ランプ９００が備えるフィラメント間に放電電圧を発生させる機能を備える。グロースタータ８２０は端子対８２２を備える。端子対８２２は、第１端子８２２ａと第２端子８２２ｂから構成される。第１端子８２２ａおよび第２端子８２２ｂには電極が接続されている。第１端子８２２ａおよび第２端子８２２ｂに接続される電極のうち、少なくとも一方は可動電極である。
【００２２】
グロースタータ８２０は、部品仕様として放電開始電圧ＶＤｐが設定されている。第１端子８２２ａと第２端子８２２ｂとの間に放電開始電圧ＶＤｐを超える端子間電圧ＶＤが印加されると端子対８２２間で放電が生じる。この時、グロースタータ８２０は放電状態となる。放電に伴う温度上昇によって、可動電極が変形する。この結果、端子対８２２に接続される電極どうしが接触する。この時、グロースタータ８２０は導通状態となる。導通状態では、放電は生じないため電極の温度が降下する。温度降下により、可動電極は温度上昇時とは逆に変形する。この結果、端子対８２２に接続される電極どうしは再び離間する。
【００２３】
次に、蛍光灯照明システム８８について説明する。蛍光灯照明システム８８は、外部供給電源５０がグロースタータ形照明装置８０に供給されることによって動作する。外部供給電源５０から交流電力が供給されるとグロースタータ８２０が放電状態となる。放電に伴う温度上昇によって、端子対８２２に接続される電極どうしが接触する。この結果、グロースタータ８２０は導通状態となる。この時、蛍光灯照明システム８８は閉回路を形成する。このため、蛍光ランプ９００のフィラメントに電流が流れ、フィラメントが予熱される。
【００２４】
このとき、グロースタータ８２０は導通状態であり、温度降下が生じる。従って、端子対８２２に接続される電極どうしは再び離間する。電極どうしが離間すると蛍光灯照明システム８８は回路が開放される。このとき、点灯装置１１０の両端に高い逆起電力が発生する。逆起電力は、千数百Ｖ程度である。この逆起電力がトリガとなり、蛍光ランプ９００は予熱されたフィラメント間で放電を開始する。この結果、蛍光ランプ９００は点灯する。
【００２５】
蛍光ランプ９００がフィラメント間で放電を持続し、点灯している状態では、端子対８２２間の電圧が放電開始電圧ＶＤｐを下回る。このとき、グロースタータ８２０は放電状態でも接触状態でもない停止状態となる。
【００２６】
図２は、本発明の実施の形態１のＬＥＤ照明システム１１のブロック図である。ＬＥＤ照明システム１１は、蛍光灯照明システム８８から蛍光ランプ９００およびグロースタータ８２０を取り外し、照明ランプ３００およびダミースタータ１２０を取り付けることで構成される。ＬＥＤ照明システム１１において、外部供給電源５０から照明装置１０に電力が供給される。照明装置１０は、グロースタータ形の照明器具１００、照明ランプ３００およびダミースタータ１２０を備える。
【００２７】
照明ランプ３００には、半導体発光素子が搭載されている。本実施の形態において、半導体発光素子はＬＥＤ素子である。ダミースタータ１２０は、グローソケット８４１を導通する機能を備える。ＬＥＤ照明システム１１は、外部供給電源５０、半導体発光素子に点灯電力を供給するための電源装置３２０、点灯装置１１０およびダミースタータ１２０が直列に接続された構成である。
【００２８】
照明ランプ３００は、ソケット８５１に装着可能な口金を備える。口金は、外部供給電源５０側に接続される第１口金３５０および、点灯装置１１０側に接続される第２口金３５６から構成される。照明ランプ３００は、第１口金３５０および第２口金３５６によって、照明器具１００に固定される。第１口金３５０は、端子対３５１を備える。第２口金３５６は端子対３５７を備える。端子対３５１、３５７はソケット８５１と接続される。
【００２９】
本実施の形態において、照明ランプ３００は直管ＬＥＤランプである。照明ランプ３００は、電源装置３２０、発光部３１０、配線部および外郭部を備える。電源装置３２０は半導体発光素子を点灯させるための電圧を生成する。発光部３１０は半導体発光素子を搭載している。配線部は、電源配線部材３３２および光源配線部材３３３を備える。外郭部は、カバー３４０、第１口金３５０および第２口金３５６から構成される。電源装置３２０および発光部３１０は外郭部の内部に配置される。カバー３４０は透光性を備える。
【００３０】
端子対３５１を介して、外部供給電源５０から電源装置３２０に電力が供給される。従って、第１口金３５０は給電口金となる。第２口金３５６が備える端子対３５７の内部はヒューズ３３６を介して導通している。従って、端子対３５７は点灯装置１１０とダミースタータ１２０との間を導通する機能を備える。なお、ヒューズ３３６の溶断特性は、点灯装置１１０の特性に応じて選択される。例えば、長さが２ｆｔである蛍光ランプ９００に適合した点灯装置１１０と接続される照明ランプ３００では、溶断電流が１６０ｍＡ程度のヒューズ３３６を選択するとよい。また、例えば、長さが４ｆｔである蛍光ランプ９００に適合した点灯装置１１０と接続される照明ランプ３００では、溶断電流が２００ｍＡ程度のヒューズ３３６を選択するとよい。
【００３１】
ダミースタータ１２０は、グローソケット８４１を導通するために取り付けられる。ダミースタータ１２０はグローソケット８４１に対応した端子１２２を備える。端子１２２は第１端子１２２ａおよび第２端子１２２ｂから構成される。第１端子１２２ａは照明ランプ３００の第１口金３５０側と接続される。第２端子１２２ｂは照明ランプ３００の第２口金３５６側と接続される。
【００３２】
図３は、本発明の実施の形態１に係る照明ランプの回路ブロック図（その１）である。第１口金３５０が備える端子対３５１は、電源配線部材３３２を介して電源装置３２０が備える入力端３２９と接続される。このため、電源装置３２０は入力端３２９から交流電力を受電する。交流電力は入力部３２３を介して電源回路３３０に入力される。
【００３３】
電源回路３３０は、半導体発光素子を点灯させるための電圧を生成する。電源回路３３０に入力された交流電力は、整流部３２４に入力される。整流部３２４において交流電力は直流電力に変換される。整流部３２４の出力電力は平滑部３２５で平滑され、出力部３２６に入力される。出力部３２６の入力電力および出力電力は検出部３２８によって検知される。制御部３２７は、検出部３２８によって検知された電力値に基づいて出力部３２６を制御する。この結果、出力部３２６の出力電流が一定になるように、定電流制御が実施される。
【００３４】
以上から、電源回路３３０において定電流が出力される。従って、電源装置３２０は定電流回路となる。定電流負荷である発光部３１０には、光源配線部材３３３を介して電源装置３２０から電力が供給される。この結果、発光部３１０に搭載される半導体発光素子に、点灯のための直流電力が供給される。電源装置３２０は、外部供給電源５０から入力された交流電力を直流電力に変換するとともに発光部３１０に出力するＡＣ−ＤＣ変換回路である。
【００３５】
図４は、本発明の実施の形態１に係る照明ランプの回路ブロック図（その２）である。入力端３２９は第１入力端３２９ａおよび第２入力端３２９ｂを備える。入力部３２３はヒューズを備える。ヒューズは、入力端３２９と電源回路３３０との間に接続される。また、ヒューズは、第１ヒューズ３２３ａおよび第２ヒューズ３２３ｂを備える。第１ヒューズ３２３ａは、第１入力端３２９ａと電源回路３３０との間に接続される。第２ヒューズ３２３ｂは、第２入力端３２９ｂと電源回路３３０との間に接続される。
【００３６】
また、入力部３２３はヒューズと電源回路３３０との間において、コンデンサ３２３ｃを備える。コンデンサ３２３ｃは、一端が第１入力端３２９ａと接続され、他端が第２入力端３２９ｂと接続される。また、入力部３２３は、コンデンサ３２３ｃと電源回路３３０との間においてバリスタ３２３ｄを備える。バリスタ３２３ｄは、一端が第１入力端３２９ａと接続され、他端が第２入力端３２９ｂと接続される。整流部３２４はダイオード３２４ａを備える。
【００３７】
図５Ａは、本発明の実施の形態１に係る照明ランプ３００の平面図である。図５Ｂは、本発明の実施の形態１に係る照明ランプ３００の正面図である。図５Ｃは、本発明の実施の形態１に係る照明ランプ３００の底面図である。図５Ｄは、本発明の実施の形態１に係る照明ランプ３００の左側面図である。図５Ｅは、本発明の実施の形態１に係る照明ランプの右側面図である。第１口金３５０は、端子対３５１および筐体３５２から構成される。第２口金３５６は、端子対３５７および筐体３５８から構成される。筐体３５２、３５８は筒状の形状を備える。第１口金３５０および第２口金３５６は、ソケット８５１に装着可能な外形を備える。また、端子対３５１、３５７はソケット８５１に対応した端子形状のものを用いることができる。端子対３５１、３５７として、図５Ａ〜Ｅに示すＧ１３タイプ、またはＧＸ１６タイプなどを採用することができる。
【００３８】
図６Ａは、本発明の実施の形態１に係る照明ランプ３００の構造を示す平面図である。図６Ｂは、本発明の実施の形態１に係る照明ランプ３００の構造を示す正面図である。図６Ｃは、本発明の実施の形態１に係る照明ランプ３００の構造を示す底面図である。図６Ｄは、本発明の実施の形態１に係る照明ランプ３００の構造を示す左側面図である。図６Ｅは、本発明の実施の形態１に係る照明ランプ３００の構造を示す右側面図である。なお、図６Ａ〜Ｅにおいて、便宜上、外郭部の一部が省略されている。電源装置３２０は、電源基板３２２および回路部品３２１から構成される。回路部品３２１は、電源基板３２２に実装されている。また、電源基板３２２には配線パターンが形成される。配線パターンおよび回路部品３２１の一部は定電流回路を構成する。
【００３９】
電源基板３２２は、電源基板３２２の法線方向が照明ランプ３００の長手方向に対して垂直になるように配置される。電源装置３２０は筐体３５２に保持された状態で、第１口金３５０の内部に一部が収納されている。電源装置３２０のうち、第１口金３５０から露出する部分はカバー３４０の内部に収納されている。この構成では、電源装置３２０を第１口金３５０に収まるように配置される場合と比較して、電源基板３２２の面積を大きくすることが出来る。このため、電源基板３２２上に配置される回路部品３２１間の間隔を広く確保することが可能になる。従って、放熱性が向上し、電源装置３２０の動作熱の発生を分散させることが可能になる。
【００４０】
照明ランプ３００において、筐体３５２、３５８およびカバー３４０に樹脂を採用することがある。本実施の形態では、電源基板３２２の面積を大きくすることで、電源装置３２０の発熱が抑制される。従って、樹脂部分が受ける熱量を抑制することが出来る。さらに、電源基板３２２の面積を大きくすることで、部品間の間隔が広くなる。従って、照明ランプ３００の外部から侵入する高電圧ノイズに対する絶縁耐性が向上する。
【００４１】
発光部３１０は、半導体発光素子３１１、光源基板３１２および基体３１３から構成される。光源基板３１２は、電源基板３２２と隣り合う位置に配置される。光源基板３１２は、基体３１３の表面に配置される。基体３１３は、放熱機能を備えたヒートシンクである。半導体発光素子３１１は光源基板３１２の表面に実装される。発光部３１０は、カバー３４０の内壁によって保持された状態で、カバー３４０に収納されている。
【００４２】
光源基板３１２は、紙フェノール、ガラス、金属および、これらの何れかを混合した材料を採用することが出来る。なお、光源基板３１２はリジットタイプでもフレキシブルタイプでも良い。本実施の形態において、半導体発光素子３１１はＬＥＤ素子である。これに対し半導体発光素子３１１は、有機ＥＬ素子または半導体レーザであるとしても良い。
【００４３】
図７Ａは、本発明の実施の形態１に係る電源装置３２０の平面図である。図７Ｂは、本発明の実施の形態１に係る電源装置３２０の正面図である。図７Ｃは、本発明の実施の形態１に係る電源装置３２０の側面図である。第２ヒューズ３２３ｂは、バリスタ３２３ｄの外表面に接触するように配置される。また、第２ヒューズ３２３ｂは、接着部材３２３ｅによってバリスタ３２３ｄと固定されている。
【００４４】
図８は、本発明の実施の形態１におけるダミースタータ１２０の外観図である。ダミースタータ１２０は、端子１２２および筐体１２１を備える。ダミースタータ１２０は、グローソケット８４１に対応した外形のものを採用することができる。また、端子１２２はグローソケット８４１に装着可能なものを採用する。端子１２２には、図８に示すＰタイプ、またはＥタイプなどを採用することが出来る。
【００４５】
図９Ａは、本発明の実施の形態１に係るダミースタータ１２０の構造を示す左側面図である。図９Ｂは、本発明の実施の形態１に係るダミースタータ１２０の構造を示す正面図である。図９Ｃは、本発明の実施の形態１に係るダミースタータ１２０の構造を示す断面図である。図９Ｄは、本発明の実施の形態１に係るダミースタータ１２０の構造を示す右側面図である。図９Ｅは、本発明の実施の形態１に係るダミースタータ１２０の構造を示す平面図である。図９Ｆは、本発明の実施の形態１に係るダミースタータの構造を示す底面図である。第１端子１２２ａおよび第２端子１２２ｂは、筐体１２１の内部で接続されている。従って、グローソケット８４１にダミースタータ１２０を取り付けることで、グローソケット８４１を導通することが可能になる。また、第１端子１２２ａおよび第２端子１２２ｂは、ヒューズ１２３を介して接続されている。
【００４６】
図１０は、グロースタータ形の照明器具１００にグロースタータ８２０および本発明の実施の形態１に係る照明ランプ３００が取り付けられた照明システム７７のブロック図である。グロースタータ形照明装置８０から本実施の形態に係る照明装置１０へのリニューアル施工では、蛍光ランプ９００と照明ランプ３００を交換し、グロースタータ８２０とダミースタータ１２０を交換する必要がある。このリニューアル施工では、グロースタータ８２０とダミースタータ１２０を交換するのを忘れ易い。
【００４７】
図１０は、正しく施工されず、グロースタータ８２０を交換せずに、蛍光ランプ９００と照明ランプ３００が交換された状態の照明装置７０を示す。一般に、グロースタータを交換せずに、ＬＥＤランプが取り付けられた照明装置では、グロースタータが発生させる高電圧の逆起電力によって、ＬＥＤ照明装置が損傷する可能性がある。
【００４８】
ここで、図４で示したように、本実施の形態に係る電源装置３２０は、バリスタ３２３ｄを備える。バリスタは、バリアブル・レジスタ（ｖａｒｉａｂｌｅ  ｒｅｓｉｓｔｏｒ）とも呼ばれる。バリスタ３２３ｄは、両端に印加される電圧が閾値より低い場合には電気抵抗が非常に大きい。しかし、両端に印加される電圧が閾値よりも高い場合には電気抵抗が小さくなる。
【００４９】
バリスタ３２３ｄは、一端が第１入力端３２９ａと接続され、他端が第２入力端３２９ｂと接続される。グロースタータ８２０が高電圧を発生させると、端子対３５１を介して入力端３２９に高電圧が印加される。このとき、バリスタ３２３ｄの両端には閾値よりも高い電圧が印加される。従って、バリスタ３２３ｄは低抵抗となる。この結果、バリスタ３２３ｄがバイパスとなり、高電圧が電源回路３３０および発光部３１０に印加されるのを防止することが可能になる。
【００５０】
従って、本実施の形態に係る電源装置３２０では、照明システム７７のようにグロースタータ８２０が交換されなかった場合において、高電圧から電源回路３３０および半導体発光素子３１１を保護することが可能になる。従って、照明装置７０を高電圧による損傷から保護することが可能になる。
【００５１】
また、ダミースタータ１２０が正しく取り付けられた照明装置１０において、照明ランプ３００または照明装置１０の外部から過大な電圧が印加される場合がある。バリスタ３２３ｄによって、このような高電圧からも照明装置１０を保護することができる。バリスタ３２３ｄは、５００Ｖ〜１，５００Ｖの電圧をバイパスさせる特性を有する。また、バリスタ３２３ｄは５００Ｖ〜１，５００Ｖの電圧耐性を備えている。
【００５２】
本実施の形態では、電源装置３２０はバリスタ３２３ｄを備えるものとした。これに対し、バリスタ３２３ｄを、高電圧からの保護機能を備えた保護部と置き換えても良い。保護部は、第１入力端３２９ａと第２入力端３２９ｂとの間に印加される電圧が閾値よりも高くなると抵抗値が低くなる機能を備える。保護部には、ガスチューブアレスタ、マイクロギャップアレスタまたはシリコン系サージアブソーバーを使用することができる。
【００５３】
また、図４で示したように、電源装置３２０はコンデンサ３２３ｃを備える。コンデンサ３２３ｃは電源装置３２０の入力インピーダンスを調整している。照明装置７０において、外部供給電源５０が供給する交流電圧ＶＡＣは、点灯装置１１０、グロースタータ８２０および照明ランプ３００の入力インピーダンスで分圧される。コンデンサ３２３ｃは、グロースタータ８２０の端子対８２２に接続される電極間に放電開始電圧ＶＤｐを超える電圧が印加されるように容量値が選択されている。端子対８２２に接続される電極間に印加される電圧は、１５０Ｖ〜１８０Ｖに設定する。
【００５４】
図１１は、図１０に示す照明システム７７の動作を示すタイムチャート（その１）である。ＶＡＣ［Ｖ］は、外部供給電源５０から照明装置７０に入力される交流電圧を示す。ＴＧ［℃］は、グロースタータ８２０が備える可動電極の温度変化を示す。ＶＤ［Ｖ］は、グロースタータ８２０の電極間の電圧を示す。ＶＩＮ［Ｖ］は、電源装置３２０が備える入力端３２９に入力される交流電圧を示している。ＩＬＥＤ［Ａ］は、負荷回路である発光部３１０に流れる電流を示している。
【００５５】
時刻ｔ０において、交流電力が外部供給電源５０から照明装置７０に供給されると、グロースタータ８２０の端子対８２２に接続される電極間に電圧が印加される。ここで、上述したように、コンデンサ３２３ｃは、グロースタータ８２０が備える電極間に放電開始電圧ＶＤｐを超える電圧が印加されるように容量値が選択されている。従って、グロースタータ８２０が備える電極間で放電が開始される（モード１）。放電に伴い、グロースタータ８２０が備える可動電極の温度が上昇する。モード１では、発光部３１０には点灯電力が供給されないので、照明ランプ３００は消灯状態となる。
【００５６】
グロースタータ８２０が備える可動電極は、温度の上昇に伴い変形する。この結果、時刻ｔ１において可動電極が規定の変形量に達し、グロースタータ８２０が備える電極どうしが接触する（モード２）。この結果、グロースタータ８２０は導通状態となる。モード２において、照明システム７７は閉回路を構成する。この時、発光部３１０には点灯電力が供給され、照明ランプ３００は点灯状態となる。
【００５７】
モード２において、グロースタータ８２０が備える電極どうしは接触した状態であり、放電をしていない。このため、グロースタータ８２０が備える電極の温度は降下する。この結果、可動電極は逆に変形し、電極どうしは再び離間する。従って、照明装置７０は再びモード１に移行する。以降、照明システム７７はモード１とモード２を交互に繰り返す。
【００５８】
このように、本実施の形態における電源装置３２０を用いると、グロースタータ８２０が交換されなかった場合に照明ランプ３００が点灯と消灯とを交互に繰り返す（以下、点滅ともいう）。グロースタータ８２０が交換されなかった場合に、照明ランプ３００は正常に点灯状態を継続することがなく、（正常ではない）点滅を繰り返す。このため、照明装置７０が正しく施工されていないことを使用者に通知することができる。従って、使用者にグロースタータ８２０とダミースタータ１２０の交換を促す事ができる。ここで、本実施の形態における使用者は、一般の消費者の他、専門の知識または資格を有する専門の施工業者を含む。
【００５９】
可動電極の温度上昇速度は、グロースタータ８２０が備える電極間に印加される電圧によって決定される。従って、コンデンサ３２３ｃの容量値を調整することでモード１およびモード２の周期を調整できる。モード１およびモード２の周期は、使用者によって照明ランプ３００の点滅が視認されやすいように、数秒〜十数秒の範囲で調整される。なお、コンデンサ３２３ｃの容量値を０．１５μＦ程度に調整すると、照明ランプ３００が視認されやすい点滅を繰り返す。
【００６０】
モード１とモード２が切り替わる際には、点灯装置１１０の両端に高電圧の逆起電力が発生する。本実施の形態では、電源装置３２０はバリスタ３２３ｄを備える。このため、電源回路３３０を構成する回路部品３２１および半導体発光素子３１１を高電圧から保護することが出来る。
【００６１】
また、ダミースタータ１２０が正しく取り付けられた照明装置１０において、照明ランプ３００または照明装置１０の外部から高い周波数のノイズが流入する場合がある。コンデンサ３２３ｃは、この外来ノイズをバイパスする機能を備える。このため、外来ノイズの電源回路３３０への流入が抑制される。従って、定電流回路の誤動作を防止することができる。
【００６２】
図１２は、図１０に示す照明システム７７の動作を示すタイムチャート（その２）である。グロースタータ８２０が交換されていない照明システム７７では、点灯装置１１０の両端に高電圧の逆起電力が発生する場合がある。この高電圧により、照明装置７０の温度が上昇する可能性がある。
【００６３】
ここで、図４で示したように、本実施の形態における電源装置３２０は、第１ヒューズ３２３ａおよび第２ヒューズ３２３ｂを備える。電源装置３２０の温度が上昇し、規定の温度に達すると第１ヒューズ３２３ａまたは第２ヒューズ３２３ｂが溶断する。図４に示すように、第１ヒューズ３２３ａおよび第２ヒューズ３２３ｂは、入力端３２９と電源回路３３０との間に接続される。このため、第１ヒューズ３２３ａまたは第２ヒューズ３２３ｂが溶断することで、電源回路３３０への電源供給が停止する。従って、電源装置３２０の動作が停止する。この結果、照明装置７０の温度上昇が抑制される。
【００６４】
上述したように、本実施の形態に係る電源装置３２０を用いると、グロースタータ８２０が交換されていない照明システム７７において、照明ランプ３００が点滅する。モード１とモード２が切り替わる際の逆起電力は千数百Ｖ程度である。この逆起電力は、バリスタ３２３ｄによってバイパスされる。バリスタ３２３ｄは、バイパスされる逆起電力によって発熱し、徐々に温度が上昇する。図１２において、Ｔｐ［℃］は、照明システム７７を動作させた場合におけるバリスタ３２３ｄの温度推移の一例を示す。
【００６５】
図７Ａ〜Ｃで示したように、本実施の形態に係る電源装置３２０では、第２ヒューズ３２３ｂは、バリスタ３２３ｄの外表面に接触するように配置される。また、第２ヒューズ３２３ｂは、接着部材３２３ｅによってバリスタ３２３ｄと固定されている。このように、第２ヒューズ３２３ｂは、バリスタ３２３ｄの温度を直接検知できるように配置されている。
【００６６】
第２ヒューズ３２３ｂはバリスタ３２３ｄの温度を検知する。検知した温度が、温度ＴＦ［℃］に達すると第２ヒューズ３２３ｂは溶断する。つまり、第２ヒューズ３２３ｂはバリスタ３２３ｄの温度に応じて溶断する溶断特性を有する。ＴＦ［℃］は第２ヒューズ３２３ｂが溶断する温度である。第２ヒューズ３２３ｂが溶断することで、電源回路３３０への電源供給が停止する。これにより、図１２に示すようにバリスタ３２３ｄの温度が下降する。このとき、照明装置７０の温度上昇が抑制され、高温から照明装置７０を保護することが可能になる。
【００６７】
以上から、本実施の形態に係る電源装置３２０を用いると、正しく施工されていない照明システム７７において、照明ランプ３００が点滅を繰り返す。これにより、グロースタータ８２０が交換されていないことを使用者に通知することができる。照明ランプ３００が点滅を繰り返している状態において点灯装置１１０の両端に発生する逆起電力は、バリスタ３２３ｄによってバイパスされる。このため、照明装置７０は高電圧から保護される。しかし、使用者が照明ランプ３００の点滅を認知できず、点滅が長時間にわたって継続して繰り返されると照明装置７０の温度が上昇する可能性がある。ここで、本実施の形態では、バリスタ３２３ｄの温度が上昇すると、第２ヒューズ３２３ｂが溶断する。従って、電源装置３２０の動作が停止し、照明装置７０の温度上昇が抑制される。以上から、第１口金３５０、照明ランプ３００、および照明装置７０が高温状態で損傷したり劣化したりすることを防止することが可能になる。
【００６８】
第２ヒューズ３２３ｂが溶断するまでの時間は、短い場合（ｔｆ１）は例えば３０秒程度、長い場合（ｔｆ３）は例えば３００秒程度である。第２ヒューズ３２３ｂが溶断するまでの時間は、回路部品３２１および第１口金３５０が備える筐体３５２の耐熱性を考慮して決定する。また、第２ヒューズ３２３ｂが溶断する温度ＴＦ［℃］は、電源装置３２０が備える回路部品３２１および第１口金３５０が備える筐体３５２の耐熱性を考慮して決定する。
【００６９】
本実施の形態では、第２ヒューズ３２３ｂは、バリスタ３２３ｄと接着部材３２３ｅで接着されるものとした。これに対し、第２ヒューズ３２３ｂは、バリスタ３２３ｄの温度が検知できるようにバリスタ３２３ｄに近接して配置するものとしても良い。また、第２ヒューズ３２３ｂは、接着部材３２３ｅを用いずに、バリスタ３２３ｄと接触して設けられるものとしても良い。
【００７０】
また、本実施の形態では、第２ヒューズ３２３ｂはバリスタ３２３ｄの温度を検知する。これに対し、第２ヒューズ３２３ｂは、回路部品３２１のうちバリスタ３２３ｄ以外の発熱する部品の温度を検知するものとしても良い。この場合、第２ヒューズ３２３ｂは検知対象の回路部品３２１に接触して配置することが好ましい。
【００７１】
また、本実施の形態では第２ヒューズ３２３ｂがバリスタ３２３ｄの温度を検知するものとした。これに対し、第１ヒューズ３２３ａがバリスタ３２３ｄの温度を検知するものとしてもよい。また、第１ヒューズ３２３ａおよび第２ヒューズ３２３ｂが共にバリスタ３２３ｄの温度を検知するものとしてもよい。
【００７２】
また、ダミースタータ１２０が正しく取り付けられた照明装置１０においても、外部から過大な電流が流入した場合に、第１ヒューズ３２３ａまたは第２ヒューズ３２３ｂを溶断して、回路を開放させることが出来る。従って、照明装置１０においても高温から電源装置３２０または発光部３１０を保護することが可能になる。
【００７３】
実施の形態２．
図１３は、本発明の実施の形態２に係る照明ランプ３００ａおよびダミースタータ１２０ａの外観図である。本実施の形態において、照明ランプ３００ａおよびダミースタータ１２０ａは、注意喚起表示３６０、１２４を備える。照明ランプ３００ａが備える注意喚起表示３６０には、ＬＥＤスタータと共に使用するべき事が表示される。ここで、ＬＥＤスタータは本実施の形態におけるダミースタータ１２０ａを意味する。また、ダミースタータ１２０ａに表示される注意喚起表示１２４には、ＬＥＤ管と共に使用するべき事が表示される。ここでＬＥＤ管は本実施の形態における照明ランプ３００ａを意味する。
【００７４】
注意喚起表示３６０、１２４によって、グロースタータ形照明装置８０から本実施の形態に係る照明装置１０へのリニューアル施工の際に、グロースタータ８２０を交換することを使用者に促すことが可能になる。注意喚起表示３６０、１２４は、図１３に示した例に限らない。注意喚起表示３６０、１２４は、正しい使用方法および施工方法を示す内容であれば良い。また、注意喚起表示３６０、１２４は、非正常な施工状態において照明ランプ３００ａが点滅することを示す内容でも良い。
【符号の説明】
【００７５】
１０  照明装置、１００  照明器具、１２０  ダミースタータ、３００、３００ａ  照明ランプ、３１１  半導体発光素子、３２０  電源装置、３２３ａ  第１ヒューズ、３２３ｂ  第２ヒューズ、３２３ｃ  コンデンサ、３２３ｄ  バリスタ、３２３ｅ  接着部材、３２９  入力端、３２９ａ  第１入力端、３２９ｂ  第２入力端、３３０  電源回路、８２０  グロースタータ、８４１  グローソケット
【図１】
2017146049.tif 000003
【図２】
2017146049.tif 000004
【図３】
2017146049.tif 000005
【図４】
2017146049.tif 000006
【図５Ａ】
2017146049.tif 000007
【図５Ｂ】
2017146049.tif 000008
【図５Ｃ】
2017146049.tif 000009
【図５Ｄ】
2017146049.tif 000010
【図５Ｅ】
2017146049.tif 000011
【図６Ａ】
2017146049.tif 000012
【図６Ｂ】
2017146049.tif 000013
【図６Ｃ】
2017146049.tif 000014
【図６Ｄ】
2017146049.tif 000015
【図６Ｅ】
2017146049.tif 000016
【図７Ａ】
2017146049.tif 000017
【図７Ｂ】
2017146049.tif 000018
【図７Ｃ】
2017146049.tif 000019
【図８】
2017146049.tif 000020
【図９Ａ】
2017146049.tif 000021
【図９Ｂ】
2017146049.tif 000022
【図９Ｃ】
2017146049.tif 000023
【図９Ｄ】
2017146049.tif 000024
【図９Ｅ】
2017146049.tif 000025
【図９Ｆ】
2017146049.tif 000026
【図１０】
2017146049.tif 000027
【図１１】
2017146049.tif 000028
【図１２】
2017146049.tif 000029
【図１３】
2017146049.tif 000030
【国際調査報告】
2017146049.tif 000031
2017146049.tif 000032
2017146049.tif 000033
2017146049.tif 000034