(57)【要約】【課題】導電性部位の腐食を防止することができる電源装置をおよびそれを備えた電気器具を提供する。【解決手段】プリント基板５は箱状のケースに収納され、当該ケース内にはプリント基板５を覆う形で充填剤８が充填されている。プリント基板５の表面には、回路パターンを形成する導電性部位６ａ〜６ｃと、プリント基板５上に文字および記号を印刷している印字部位９ａと、導電性部位６ａ〜６ｃのうち制御電源回路の出力端に生じる直流電位よりも高い直流電位を生じる導電性部位６ａを充填剤８に接触させないように覆う保護部位９ｂとが設けられている。印字部位９ａと保護部位９ｂとは、合成樹脂製であって同一の被膜から形成されている。【選択図】図１
2007288065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧を出力する主電源回路と、主電源回路の動作を制御する制御回路と、主電源回路より低い直流電圧を制御回路に供給する制御電源回路とが実装されたプリント基板を箱状のケース内に備え、当該ケース内にプリント基板を覆う形で充填剤が充填された電源装置であって、プリント基板の表面には、回路パターンを形成する導電性部位と、プリント基板上に文字および記号を印刷している印字部位と、導電性部位のうち制御電源回路の出力端に生じる直流電位よりも高い直流電位を生じる導電性部位を充填剤に接触させないように覆う保護部位とが設けられ、印字部位と保護部位とは、合成樹脂製であって同一の被膜から形成されていることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記充填剤の材料は、ウレタン樹脂とエポキシ樹脂とから選択されていることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
前記被膜の材料は、ケイ素樹脂とケイ素ゴムとから選択されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記被膜の材料は、負イオンを中和する中和剤を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の電源装置。
【請求項５】
前記主電源回路の出力電圧と、前記制御電源回路の出力電圧との差は３００Ｖより大きいことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電源装置。
【請求項６】
前記プリント基板に実装され磁性体部材を有する巻線部品が設けられ、巻線部品の磁性体部材は前記充填剤に接触しており、直流電位を生じる前記導電性部位は、プリント基板の厚み方向において巻線部品と重なる部位を避けて形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の電源装置。
【請求項７】
前記充填剤は、前記巻線部品の巻線部には接触しないように充填されていることを特徴とする請求項６記載の電源装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の電源装置を器具本体に備えることを特徴とする電源装置を備えた電気器具。
【請求項９】
前記主電源回路に接続され高周波電流を出力するインバータ回路と、インバータ回路の出力を入力とする誘導コイルと、放電ガスを封入したバルブからなり誘導コイルに近接配置された無電極放電ランプとを器具本体に備えることを特徴とする請求項８記載の電源装置を備えた電気器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板を収納したケース内に充填剤が充填されている電源装置およびそれを備えた電気器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電気器具の電源装置１として、図１０に示すように、プリント基板５を収納したケース７内に、プリント基板５を覆う形でエポキシ樹脂やウレタン樹脂などからなる充填剤８を充填することにより、プリント基板５上に実装されている部品Ａの耐湿性や耐振動性を高めたものが知られている。このケース７は、上面開口の箱状であって開口面に蓋２２が覆着されている。また、図１０の例では、ケース７の底面とプリント基板５との間にセラミックボール２３を敷き詰め、プリント基板５に実装されている発熱部品Ａの放熱効率を高めている（たとえば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−２２６４６５号公報（第４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、この種の充填剤８中には、充填剤８の硬化の際に反応せずに残ったものがイオン化したもの、充填剤８やケース７や被充填物（プリント基板５および部品Ａ）に含まれる不純物がイオン化したもの、難燃性を高めるために充填剤８に添加された難燃剤がイオン化したものなど、導電体を腐食させる要素が多数存在している。
【０００４】
これらの要素のうち負の電荷を持つもの(以下、負イオンという)は、プリント基板５上において正の直流電位を生じる部位との間に生じるクーロン力により充填剤８の中を移動し、正の直流電位を生じる導電体に引き寄せられる。正の直流電位を生じる導電体に負イオンが到達すると、この導電体は腐食（たとえば酸化、イオン化など）することにより導電率が低下する。なお、充填剤８中には正の電荷を持つもの（以下、正イオンという）も存在するが、この正イオンについては実施形態として説明する。
【０００５】
正の直流電位を生じる導電体のうち、はんだ接合された部分は、はんだの厚みが一般的に百〜数百μｍあるので、はんだが腐食により全て溶出し断線にまで至ることはない。一方、プリント基板５上で回路パターンを形成する導電性部位（パターン部）は数十μｍの厚みのものが多く、最も一般的な導電性部位の厚みは１８μｍである。このため、単位面積当たりの導電性部位に用いられる導電体（主として銅）の量は少なく、この導電性部位に負イオンが集められた状態で電源装置を長時間使用した場合、導電体が腐食により溶出し導電性部位が断線する可能性もある。また、正の直流電位を生じる導電性部位に集まった負イオンが、自身の酸性により付近の充填剤８を分解し、さらに負イオンを発生させる自己触媒機能を有する場合もあり、この場合には導電性部位の腐食を早めることになる。
【０００６】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであって、導電性部位の腐食を防止することができる電源装置をおよびそれを備えた電気器具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】
請求項１の発明では、直流電圧を出力する主電源回路と、主電源回路の動作を制御する制御回路と、主電源回路より低い直流電圧を制御回路に供給する制御電源回路とが実装されたプリント基板を箱状のケース内に備え、当該ケース内にプリント基板を覆う形で充填剤が充填された電源装置であって、プリント基板の表面には、回路パターンを形成する導電性部位と、プリント基板上に文字および記号を印刷している印字部位と、導電性部位のうち制御電源回路の出力端に生じる直流電位よりも高い直流電位を生じる導電性部位を充填剤に接触させないように覆う保護部位とが設けられ、印字部位と保護部位とは、合成樹脂製であって同一の被膜から形成されていることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、制御電源回路の出力端に生じる直流電位よりも高い直流電位を生じる導電性部位が、充填剤に接触しないように合成樹脂製の保護部位で覆われることにより保護されることになるので、当該導電性部位の腐食を防止することができる。しかも、保護部位は、プリント基板上に文字および記号を印刷している印字部位と同一の被膜から形成されているので、プリント基板の製造時に保護部位を印字部位と同時に形成することができる。したがって、保護部位を設けずに印字部位を設けた構成と比較しても、プリント基板の製造工程が増えることはない。なお、印字部位で印刷される文字および記号には部品外形や部品記号や部品定数などを含む。また、正の直流電位を生じる全ての導電性部位を保護部位で覆った場合には、充填剤中に存在し負の電荷を持つ負イオンが、最も高い直流電位を生じる導電性部位に局所的に集中し、負イオンが集中する保護部位に関して導電性部位を保護する性能が経年的に劣化する可能性がある。一方、直流電位よりも高い直流電位を生じる導電性部位のみを保護部位で覆った場合には、保護部位で覆われていない導電性部位にも負イオンが分散し、負イオンの局所的な集中を緩和することができるので保護部位の劣化を遅らせることができる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記充填剤の材料が、ウレタン樹脂とエポキシ樹脂とから選択されていることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、充填剤の材料にウレタン樹脂あるいはエポキシ樹脂が用いられるので、ケイ素樹脂を充填剤に用いた場合と比較して、充填剤が安価になる。また、ウレタン樹脂やエポキシ樹脂はケイ素樹脂と比較して硬化阻害が起こりにくいという利点もある。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記被膜の材料が、ケイ素樹脂とケイ素ゴムとから選択されていることを特徴とする。
【００１２】
ケイ素樹脂やケイ素ゴムはシロキサン結合を骨格としており、シロキサン結合は分解による劣化が生じにくい。請求項３の構成によれば、被膜の材料にケイ素樹脂あるいはケイ素ゴムが用いられているので被膜が劣化しにくい。また、はんだ付け時にフラックスやはんだくずが被膜に付着しにくいという利点もある。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明において、前記被膜の材料が、負イオンを中和する中和剤を含むことを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、負イオンを中和する中和剤が被膜に含まれるので、被膜に接触した負イオンは中和剤で中和されることになり、この被膜から形成されている保護部位で覆われた導電性部位の負イオンによる腐食を確実に防止することができる。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかの発明において、前記主電源回路の出力電圧と、前記制御電源回路の出力電圧との差が３００Ｖより大きいことを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、主電源回路の出力電圧と、制御電源回路の出力電圧との差は３００Ｖより大きいので、主電源回路の出力電圧を制御電源回路の出力電圧とは３００Ｖ以上も異なる高い値に設定することができる。ここにおいて、主電源回路の出力電力が一定であれば、主電源回路の出力電圧が高いほど出力電流は小さくなるので、主電源回路の出力電圧を高く設定することにより、電源装置に用いられる導体や半導体素子内での損失が低減し、高効率な電源装置とすることができる。
【００１７】
請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかの発明において、前記プリント基板に実装され磁性体部材を有する巻線部品が設けられ、巻線部品の磁性体部材は前記充填剤に接触しており、直流電位を生じる前記導電性部位が、プリント基板の厚み方向において巻線部品と重なる部位を避けて形成されていることを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、巻線部品の磁性体部材が充填剤に接触しているものの、直流電位を生じる導電性部位が、プリント基板の厚み方向において巻線部品と重なる部位を避けて形成されているので、巻線部品からの熱により充填剤の温度が上昇して導電性部位の腐食が促進されることを回避できる。
【００１９】
請求項７の発明は、請求項６の発明において、前記充填剤が、前記巻線部品の巻線部には接触しないように充填されていることを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、充填剤が巻線部品の巻線部には接触しないので、仮に充填剤の誘電率が大きくても、充填剤が巻線部に接触することにより巻線部品の浮遊容量を増大させ、巻線部品のインダクタンス値を低下させてしまうことはない。また、仮に充填剤が巻線部に接触していると、巻線部品に印加される電圧により誘電損失が発生し、巻線部品の損失が増えるとともに充填剤の温度が上昇するという不具合があるが、請求項７の構成によればこれらの不具合も回避できる。さらに、充填剤が巻線部からの熱を受けにくいことによって、充填剤の温度上昇が抑制されるという効果もある。
【００２１】
請求項８の発明は、請求項１ないし請求項７のいずれかの電源装置を器具本体に備えることを特徴とする。
【００２２】
この構成によれば、充填剤を充填することによりプリント基板上の部品の耐湿性、耐振動性を高めた電源装置を用いながらも、請求項１の構成により導電性部位の腐食を防止することができる。したがって、長期間の使用に際しても電源装置が故障しにくく信頼性の高い電気器具を提供することができる。
【００２３】
請求項９の発明は、請求項８の発明において、前記主電源回路に接続され高周波電流を出力するインバータ回路と、インバータ回路の出力を入力とする誘導コイルと、放電ガスを封入したバルブからなり誘導コイルに近接配置された無電極放電ランプとを器具本体に備えることを特徴とする。
【００２４】
この構成によれば、無電極放電ランプは長寿命であり、また電源装置においては、請求項１の構成により導電性部位の腐食を防止しており、長期間の使用に際しても故障しにくいので、長期間に亘ってメンテナンスが不要な電気器具を提供することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は、制御電源回路の出力端に生じる直流電位よりも高い直流電位を生じる導電性部位が、充填剤に接触しないように合成樹脂製の保護部位で覆われることにより保護されているので、当該導電性部位の腐食を防止することができる。しかも、保護部位は、プリント基板上に文字および記号を印刷している印字部位と同一の被膜から形成されているので、プリント基板の製造時に保護部位を印字部位と同時に形成することができる。したがって、保護部位を設けずに印字部位を設けた構成と比較しても、プリント基板の製造工程が増えることはない。なお、印字部位で印刷される文字および記号には部品外形や部品記号や部品定数などを含む。また、正の直流電位を生じる全ての導電性部位を保護部位で覆った場合には、充填剤中に存在し負の電荷を持つ負イオンが、最も高い直流電位を生じる導電性部位に局所的に集中し、負イオンが集中する保護部位に関して導電性部位を保護する性能が経年的に劣化する可能性がある。一方、直流電位よりも高い直流電位を生じる導電性部位のみを保護部位で覆った場合には、保護部位で覆われていない導電性部位にも負イオンが分散し、負イオンの局所的な集中を緩和することができるので保護部位の劣化を遅らせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
（実施形態１）
本実施形態の電源装置１は、図２に示すように、直流電圧Ｖｍを出力する主電源回路２（図６参照）と、主電源回路２の動作を制御する制御回路３（図６参照）と、主電源回路２よりも低い直流電圧Ｖｓを制御回路３に印加する制御電源回路４（図６参照）とが実装されたプリント基板５を備えている。プリント基板５の表面には、回路パターンを形成する導電性部位６ａ〜６ｃが設けられている。ここでは、厚み方向の両面に導電性部位６ａ〜６ｃが設けられた両面プリント基板をプリント基板５として用いている。電源装置１は、このプリント基板５が箱状のケース７内に収納され、当該ケース７内に、プリント基板５が浸る位置まで合成樹脂製の充填剤８を充填することにより構成されている。ケース７は図２の上面を開口面としており、この開口面には蓋（図示せず）が覆着される。なお、充填剤８には難燃性を向上させるために難燃剤が添加されている。
【００２７】
ところで、プリント基板５の表面には、部品外形や部品記号や部品定数等の文字および記号をプリント基板５上に印刷している印字部位９ａが設けられている。この印字部位９ａは、印刷技術を用いて合成樹脂製の被膜から作成されており、プリント基板５設計の際にプリント基板５上の必要な箇所に任意に形成することが可能である。また、この印字部位９ａを形成する被膜は厚みが５０μｍ以上ある。
【００２８】
本実施形態では、図１に示すように、プリント基板５の導電性部位６ａ〜６ｃのうち、ゼロ電位（０Ｖ）を基準電位として、制御電源回路４の出力端の正の直流電位Ｖｓよりも高い直流電位を生じる導電性部位６ａを充填剤８に接触させないように、当該導電性部位６ａを覆う位置に保護部位９ｂを設け、当該保護部位９ｂの上から充填剤８を充填している。保護部位９ｂは、印字部位９ａと同一の被膜（合成樹脂製）から形成されている。つまり、制御電源回路４の出力端の直流電位Ｖｓよりも高い直流電位を生じる導電性部位６ａと充填剤８との間に保護部位９ｂが介在することになる。ここでは、主電源回路２の出力端となる導電性部位６ａを保護部位９ｂで覆うようにしてある。
【００２９】
上述した構成によれば、導電性部位６ａと充填剤８との間に介在する保護部位９ｂにより導電性部位６ａが保護されることになるので、この導電性部位６ａの腐食を防止することができ、長期間の使用に際しても信頼性の高い電源装置１を実現することができる。
【００３０】
しかも、保護部位９ｂを形成する合成樹脂製の被膜は、プリント基板５上に文字および記号を印刷している印字部位９ａを形成するために従来からプリント基板５に設けられているものであって、且つ上述のように印刷技術によりプリン基板５上の必要箇所に任意に形成できるものであるから、導電性部位６ａを保護する保護部位９ｂを印字部位９ａと同時に形成することができる。したがって、本実施形態の電源装置１は、保護部位９ｂを設けずに印字部位９ａを設けた構成と比較しても、プリント基板５の製造工程が増えることはなく、結果的に導電性部位６ａの腐食を防ぐために保護部位９ｂを設けることによるコストアップを抑えることができる。さらに、印字部位９ａおよび保護部位９ｂを形成している被膜は厚みが５０μｍ以上あるので、導電性部位６ａを保護するのに好適な材料である。本実施形態の電源装置１について、高い直流電位を生じる導電性部位６ａ（主電源回路２の出力端）と充填剤８との間に保護部位９ｂを介在させて長時間の動作試験を行ったところ、導電性部位６ａの腐食が防止されることが確認できた。なお、本実施形態では、交流電位を生じる導電性部位６ｂに関しては保護部位９ｂで覆っていない。
【００３１】
ところで、高い直流電位を生じる部位のうち、はんだ接合された部分は、はんだの厚みが一般的に百〜数百μｍあるので、はんだが腐食しても断線にまで至ることはない。一方、高い直流電位を生じる部位のうち、プリント基板５上で回路パターンを形成する導電性部位（パターン部）６ａ〜６ｃは数十μｍの厚みのものが多く、最も一般的な導電性部位６ａ〜６ｃの厚みは１８μｍである。このため、単位面積当たりの導電性部位６ａ〜６ｃに用いられる導電体の量は少なく、この導電体が腐食すると断線にまで至る可能性がある。そこで、本実施形態では、高い直流電位を生じる導電性部位６ａのみを保護部位９ｂで覆って保護する構成を採用している。
【００３２】
また、仮に、正の直流電位を生じる全ての導電性部位６ａ〜６ｃを保護部位９ｂで覆ってしまうと、導電性部位６ａ〜６ｃを腐食させる要素のうち負の電荷を持つもの(以下、負イオンという)が最も高い直流電位を生じる１箇所に集中し、負イオンが集中する保護部位９ｂに関して導電性部位６ａ〜６ｃを保護する性能が経年的に劣化する可能性がある。本実施形態では、制御回路３や制御電源回路４などにおいて低い直流電位を生じる導電性部位６ｃは負イオンに対してそれほど強い吸引力を持たず、断線に至るまでの負イオンを集めないこと、および、一般に細かく広い部位に配線されているため特定箇所への負イオンの集中が起こりにくいことから、制御回路３や制御電源回路４の出力端などの低い直流電位（Ｖｓ以下）を生じる導電性部位６ｃに関しては、図３に示すように保護部位９ｂで覆わずに負イオンをある程度引き寄せるようにしてある。この構成によれば、より高い直流電位Ｖｍを生じる導電性部位６ａ（主電源回路２の出力端）への負イオンの集中が抑制され、導電性部位６ａを覆う保護部位９ｂの劣化が防止されることも動作実験により判明した。
【００３３】
ここでは、プリント基板５表面にはんだレジスト１０と呼ばれるコーティング層を設け、プリント基板５における耐湿性を向上させるとともに塵埃の堆積を防止し、法令などで定められた絶縁距離の短縮化を図っている。保護部位９ｂおよび印字部位９ａはこのはんだレジスト１０上に形成されている。ただし、はんだレジスト１０はそもそも不要箇所にはんだが付着することを防止するものであって、はんだ接合する部位以外のほぼ全面に設けられているので、当該はんだレジスト１０には、高い直流電位を生じる導電性部位６ａに選択的に設けられた保護部位９ｂのように、制御回路３や制御電源回路４における低い直流電位は負イオンを集めるように作用させ、導電性部位６ａへの負イオンの集中を抑制させるという機能はない。なお、仮に、はんだレジスト１０を本発明の保護部位９ｂのように高い直流電位Ｖｍを生じる導電性部位６ａにのみ設けると、プリント基板５上にはんだレジスト１０で覆われていない部位ができ、プリント基板５の耐湿性や塵埃の堆積防止の性能が損なわれるので、絶縁距離を短縮できず、プリント基板５が大型化するという問題を生じる。
【００３４】
また、本実施形態では、充填剤８の材料にウレタン樹脂やエポキシ樹脂などの有機高分子を用いている。これにより、ケイ素樹脂（シリコン樹脂）など他の材料を充填剤８に用いた場合と比較して、充填剤８が安価になる利点がある。しかも、硬化阻害などの課題が少なく、ケイ素樹脂などの充填剤８では硬化阻害のため充填できない構造の電源装置１においても充填剤８の充填が可能となる。そして、充填剤８の充填によって、放熱性の向上による放熱設計が容易になり、且つ、電源装置１の防水性、耐湿性が向上し、電源装置１自体や電源装置１を備えた電気器具の防水、耐湿のための構造を簡略化することができる。さらに、硬化阻害などの課題が少ないことにより、部品の選定範囲が広がったり製造工程の管理が容易になったりするので、より安価で信頼異性の高い電源装置１を実現できる。
【００３５】
ただし、充填剤８の材料にウレタン樹脂やエポキシ樹脂を用いた場合には、充填剤８自身が高温・高湿度環境下に置かれると加水分解を起こすことがある。したがって、たとえばウレタン樹脂を採用した場合には充填剤８中に元々存在する導電体を腐食させる要素に加えて、エステル結合とウレタン結合とのいずれかの結合が切断されることにより、酸、負イオンを発生する。加水分解により生じた酸、負イオンもまた、導電性部位６ａを腐食（酸化、イオン化）する要因となるが、本実施形態のように充填剤８と導電性部位６ａとの間に保護部位９ｂを介在させた構成によれば、導電性部位６ａの腐食を防止できる。
【００３６】
さらに、保護部位９ｂにおいて、導電性部位６ａを保護する効果を高めるために、負イオンを中和する中和剤を保護部位９ｂおよび印字部位９ａを形成する被膜の材料に添加してある。これにより、充填剤８内の負イオンが、高い直流電位の導電性部位６ａに引き寄せられると、当該導電性部位６ａに到達する前に中和剤で中和されることになり、保護部位９ｂや導電性部位６ａの腐食を抑制することができる。また、負イオンが集まってくる部位のみに中和剤を添加すればよいので、少量の中和剤で大きな効果が得られる。
【００３７】
この中和剤の一例としては、カルボジイミド化合物などが挙げられる。特に、充填剤８がウレタン樹脂である場合には、カルボジイミド化合物は、充填剤８中の負イオンおよび加水分解により発生した酸、負イオンを中和するだけでなく、加水分解により発生した酸、負イオンがさらに充填剤８（ウレタン樹脂）を分解する自己触媒作用を防ぐ作用もある。
【００３８】
また、充填剤８の材料にケイ素樹脂またはケイ素ゴムを用いるようにしてもよい。
【００３９】
なお、従来から、充填剤８中に存在し正の電荷を持つ正イオンが相対的に負の直流電位を生じる部位に蓄積し、ツリー状の導電部を作成し、絶縁性能を劣化させる問題はマイグレーションとして広く知られている。このマイグレーションは、正イオンとは相対的に負の直流電位を生じる箇所で起きるので、ゼロ電位を基準電位とした正の直流電位を発生させる主電源回路１を実装したプリント基板５上では、ゼロ電位側で発生する。ゼロ電位は、回路動作上の基準電位や動作電流の帰還ルートや、ノイズ対策用シールドなどに広く用いられており、プリント基板５上の広範囲に分散されている。このため、マイグレーションの問題となる正イオンは広い範囲に分散させられ、絶縁性能の劣化などの問題が発生するまでの時間は長くかかる。したがって、このような正イオンによるマイグレーションを防止する構成は、導電性部位６ａの腐食を防止する本発明とは異なるものである。
【００４０】
さらに、マイグレーションによって作成された導電部は、僅かな電流が流れただけで発熱することにより消失するので、このことを利用して、マイグレーションが発生しやすい箇所に多くの電流を流すように設計することが考えられる。これにより、絶縁劣化による徴少電流の影響を受けにくくしたり、マイグレーションで生じた導電部を徴少電流により消失させたりすることができる。一方、本発明で課題としているのは導電性部位６ａの腐食の防止であり、マイグレーションに対する保護に用いる電流による不良箇所の消失、といった手段を用いることはできない。
【００４１】
（実施形態２）
本実施形態の電源装置１は、図４に示すように、プリント基板５上に、磁性体部材１１を有する巻線部品１２が実装されている点が実施形態１とは相違する。
【００４２】
本実施形態では、巻線部品１２の磁性体部材１１を充填剤８に接触させている。このため、巻線部品１２で発生した熱が充填剤８に伝わり充填剤８の温度が上昇し、充填剤８中の酸や負イオンの発生量が増加したり、酸や負イオンの移動度が上昇したりすることにより、高い直流電位を生じる導電性部位６ａに酸や負イオンが集中しやすくなり、導電性部位６ａが腐食しやすい状態となる可能性がある。そこで、プリント基板５の厚み方向において巻線部品１２と重なる部位、つまりプリント基板５上への巻線部品１２の投影面および当該投影面の裏面上には、図５に示すように、直流電位を生じる導電性部位６ａ，６ｃを設けないようにしている。これにより、プリント基板５において巻線部品１２からの熱の影響を受けやすい巻線部品１２直下の部位に導電性部位６ａが存在しないので、上述のように充填剤８の温度上昇により導電性部位６ａが腐食しやすくなることを回避できる。
【００４３】
なお、充填剤８の材料にケイ素樹脂を用いた場合には、巻線部品１２で生じる熱を充填剤８に放熱させることにより、巻線部品１２の通電時の温度上昇を抑制することができる。これにより、巻線部品１２の小型化や長寿命化を図り、巻線部品１２の信頼性を高めることが可能となる。
【００４４】
また、充填剤８は一般的に空気の誘電率よりも高い誘電率を有するので、電磁ノイズの原因となる高周波電気成分は充填剤８中を伝わりやすい。このため、充填剤８を使用した電源装置１においては、プリント基板５上の部品（図５の巻線部品１２、フィルムコンデンサＣ１〜Ｃ３、半導体素子Ｓ１，Ｓ２）や導電性部位６ａ〜６ｃ（パターン部）の高周波電気成分が充填剤８を通して他の導電性部位６ａ〜６ｃに伝播し、誤動作を引き起こしやすくなる。特に高周波電流が流れる巻線部品１２では高周波磁界を発生させるので、電磁ノイズの発生源となりやすい。この種の電磁ノイズに対処するためにフィルタ回路などを設ける必要がある。ここにおいて本実施形態では、プリント基板５上で電磁ノイズが特に多い巻線部品１２直下に導電性部位６ａ〜６ｃを配置していないので、電磁ノイズによる誤動作が発生しにくく、またフィルタ回路を小型化あるいは省略できるという利点がある。
【００４５】
さらに、本実施形態では保護部位９ｂおよび印字部位９ａを形成する被膜の材料が、ケイ素樹脂とケイ素ゴムとから選択されている。ケイ素樹脂やケイ素ゴムは、シロキサン結合を骨格としている。
【００４６】
保護部位９ｂには、導電性部位６ａを保護する機能が要求されるが、万一、保護部位９ｂ自体が劣化すると、保護部位９ｂが剥離したり隙間が生じたりして導電性部位６ａを保護できなくなる可能性がある。シロキサン結合は分解による劣化が生じにくいことが知られている。すなわち、ケイ素樹脂またはケイ素ゴムを前記被膜の材料に用いた場合、印字部位９ａの本来の目的である部品定数、部品記号などの印刷について何ら問題を生じることなく、保護部位９ｂの耐久性を向上させ導電性部位６ａを確実に保護することができる。
【００４７】
また、はんだ付け時に、フラックスやはんだくずが保護部位９ｂや印字部位９ａに付着するとプリント基板５における絶縁性能が低下し、また反応性の高いフラックスが付着すると充填剤８の硬化時に充填剤８の硬化不良を発生させるおそれがある。ここにおいて、ケイ素樹脂またはケイ素ゴムを前記被膜の材料に用いた場合、はんだ付け時におけるフラックスやはんだくずの付着を減少させる効果もある。
【００４８】
その他の構成および機能は実施形態１と同様である。
【００４９】
（実施形態３）
本実施形態では、図６に示すように、実施形態２において説明した電源装置１を器具本体１３に備える電気器具を例示する。具体的には、主電源回路２に接続され高周波電流を出力するインバータ回路１４と、インバータ回路１４の出力を入力とする誘導コイル１５と、誘導コイル１５の近傍に配置され金属蒸気と不活性ガスとの混合気体である放電ガス（たとえば水銀および希ガス）を封入したバルブからなる無電極放電ランプ１６とを器具本体に備え、電源装置１からの電力供給により無電極放電ランプ１６を点灯させる照明器具を電気器具として示す。なお、制御回路３はインバータ回路１４の動作を制御する機能も有する。
【００５０】
ところで、実施形態１で説明したように、制御電源回路４から出力される正の直流電位Ｖｓにも負イオンは集まるが、制御電源回路４の出力端に負イオンが集まることは、より高い直流電位を生じる主電源回路２の出力端である導電性部位６ａを保護することになる。このため、制御電源回路４の出力端に生じる直流電位Ｖｓと主電源回路２の出力端に生じる直流電位Ｖｍとの電位差Ｖが大きいほど、主電源回路２側の直流電位Ｖｍに集められる負イオンの割合が大きくなる。したがって、主電源回路２の出力端となる導電性部位６ａが保護部位９ｂで覆われていない従来の電源装置１では、当該導電性部位６ａの腐食は、この電位差Ｖが大きいほど早く進行し、導電性部位６ａが腐食することにより電源装置１の動作に不具合が発生するまでの時間Ｔは次式のように電位差Ｖの指数関数で表される。次式でａは相対値定数を示す。
【００５１】
Ｔ＝ａＶ＾（−ｎ）
なお、上式でｎは、導電性部位６ａの材料やプリント基板５の材料などにより決まる定数であって０．３〜０．７程度の値となる。横軸を電位差Ｖ、縦軸を不具合が発生するまでの時間Ｔとした図７に、上式でａ＝１０、ｎ＝０．４とした場合の電位差Ｖと時間Ｔとの関係を示す。
【００５２】
すなわち、導電性部位６ａが保護部位９ｂで覆われていない従来の電源装置１であっても、図７のように、電位差Ｖが１００〜２００Ｖの低い値をとる場合には、電位差Ｖを再設計により僅かに調節するだけで、不具合発生までの時間Ｔを大幅に長くすることが可能である。しかし、電位差Ｖが３００Ｖ以上になると、不具合発生までの時間Ｔがほとんど変化しないので、電位差Ｔを調節するだけで不具合発生までの時間Ｔを長くすることは困難となる。
【００５３】
さらに、主電源回路２の出力電力が一定であれば、主電源回路２の出力電圧Ｖｍが高いほど、出力電流は少なくなり、電源装置１に用いられる導体や半導体素子内での損失が低減し、高効率な電源装置１とすることができる。したがって、導電性部位６ａが保護部位９ｂで覆われていない従来の電源装置１では、電位差Ｖが３００Ｖを超えない範囲で、主電源回路２の出力電圧Ｖｍを極力高く設定することが望ましい。しかし、導電性部位６ａに生じる直流電位Ｖｍが高いほど、負イオンを集める吸引力が大きくなるので、導電性部位６ａが保護部位９ｂで覆われていない従来の電源装置では、導電性部位６ａに生じる直流電位Ｖｍが高いほど導電性部位６ａが腐食しやすくなるという問題があった。従来の電源装置１では、不具合発生までの時間Ｔは、主電源回路２の出力電圧Ｖｍの上昇に伴って指数関数的に短くなる。
【００５４】
これに対して、本実施形態の電源装置１は、主電源回路２の出力端となる導電性部位６ａを保護部位９ｂで覆うことにより、導電性部位６ａの腐食を防止しているので、３００Ｖ以上の電位差Ｖがあるような場合においても、不具合発生までの時間Ｔを長くすることが可能である。また、主電源回路２の出力電圧Ｖｍが高くても、導電性部位６ａが腐食することはない。そこで、本実施形態では、電位差Ｖが３００Ｖよりも大きくなるように主電源回路２の出力電圧Ｖｍを高く設定することにより、電源装置１に用いられる導体や半導体素子内での損失を低減し、高効率な電源装置１を実現している。
【００５５】
また、本実施形態では、図８に示すように、無電極放電ランプ１６を囲むように配置され無電極放電ランプ１６からの光を拡散させる拡散板１７が設けられ、この拡散板１７の外側に電源装置１が収納されたケース７と共に無電極放電ランプ１６を密閉するグローブ１８および傘１９を設けることにより、防水性および耐湿性を有した屋外用の電気器具を構成している。グローブ１８は、無電極放電ランプ１６の光を透過させるように、透明なガラスあるいはプラスチックにより形成されている。なお、無電極放電ランプ１６とケース７との間には放熱板２０が設けられている。この種の屋外用の電気器具では、電気器具の使用期間中において、金属材料の腐食や、グローブ１８あるいは傘１９の破損等により、雨水が電気器具内に浸入したり、電気器具内の湿度が上昇したりしても使用できるように、ケース７に充填剤８を充填することは一般的である。
【００５６】
一方、無電極放電ランプ１６は、他の照明用ランプに比べて長寿命であるという特徴を有する。一般に提供されている無電極放電ランプ１６においては、寿命が６００００時間のものがあり、この無電極放電ランプ１６は、１日１０時間点灯させても約１６年間は交換が原則不要である。このため、寿命が１００００時間程度の照明用ランプを負荷とした電気器具では、たとえば１００００時間ごとのランプ交換の際に電源装置１の外観検査等のメンテナンスが行われることが多いのに対して、無電極放電ランプ１６を負荷とした本実施形態の場合、ランプ交換がほとんど行われないので電源装置１の外観検査等のメンテナンスも行われないことが多い。特に、この種の電気器具は無電極放電ランプ１６の長寿命の特性を活かし、道路灯や街路灯、高所の天井灯などのメンテナンスを行いにくい箇所に設置されることが多いので、なおさらメンテナンスが行われないことが多い。このため、電源装置１の負荷に無電極放電ランプ１６を用いる場合、より長い期間に亘って電源装置１に高い信頼性が求められる。
【００５７】
ここで、本実施形態に用いた電源装置１は、導電性部位６ａの腐食を防止できるので、無電極放電ランプ１６の寿命が切れる前に導電性部位６ａの腐食により電源装置１が故障するという不具合を回避することができ、屋外用であって無電極放電ランプ１６を負荷とする電気器具に好適である。
【００５８】
ところで、充填剤８の誘電率は空気の誘電率より大きいので、巻線部品１２の巻線部２１に充填剤８が付着した場合、巻線部品１２の浮遊容量が増大し、巻線部品１２のインダクタンス値を低下させることにより、本来の設計とは違った動作を引き起こすことがある。この巻線部品１２を電磁ノイズ対策フィルタとして用いている場合には、浮遊容量を通じて電磁ノイズが通過し電源装置１の電磁ノイズ発生量が増えたり、増大した電磁ノイズに対応するために巻線部品１２を大型化する必要が生じたりする。そこで、本実施形態では、充填剤８の充填量を図９に示すように、巻線部品１２の磁性体部材１１に充填剤８が接触しながらも、巻線部２１には充填剤８が接触しないように設定してある。さらにこの構成では、充填剤８が巻線部２１からの熱を受けにくくなるので、充填剤８の温度上昇が抑制される効果もある。
【００５９】
無電極放電ランプ１６を負荷とする電気器具は、誘導コイル１５により無電極放電ランプ１６内の放電ガスに高周波電磁界を作用させて無電極放電ランプ１６を点灯させるので、電磁ノイズの発生源となりやすいが、本実施形態では、上述したように電磁ノイズの発生に対しても容易に対処できるという利点がある。
【００６０】
また、仮に巻線部２１が充填剤８に接触していると、巻線部品１２に印加される電圧により誘電損失が発生するので、誘電損失により巻線部品１２の損失が増え、電源装置１の効率が低下するだけでなく、充填剤８の温度が上昇し上述のように導電性部位６ａが腐食しやすくなるという不具合があるが、本実施形態のように巻線部２１を充填剤８と接触しないように配設することにより、これらの不具合も回避できる。
【００６１】
なお、その他の構成および機能は実施形態２と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施形態１の要部を示す断面図である。
【図２】同上の構成を示す断面図である。
【図３】同上の要部を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態２の構成を示す断面図である。
【図５】同上に用いるプリント基板を示す上面図である。
【図６】本発明の実施形態３の構成を示すブロック図である。
【図７】電位差と不具合発生時間との関係を示すグラフである。
【図８】同上の電気器具の構成を示す断面図である。
【図９】同上の構成を示す断面図である。
【図１０】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  電源装置
２  主電源回路
３  制御回路
４  制御電源回路
５  プリント基板
７  ケース
８  充填剤
１１  磁性体部材
１２  巻線部品
１３  器具本体
１４  インバータ回路
１５  誘導コイル
１６  無電極放電ランプ
２１  巻線部
６ａ〜６ｃ  導電性部位
９ａ  印字部位
９ｂ  保護部位
【図１】
2007288065.tif 000003
【図２】
2007288065.tif 000004
【図３】
2007288065.tif 000005
【図４】
2007288065.tif 000006
【図５】
2007288065.tif 000007
【図６】
2007288065.tif 000008
【図７】
2007288065.tif 000009
【図８】
2007288065.tif 000010
【図９】
2007288065.tif 000011
【図１０】
2007288065.tif 000012