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【発明の名称】 マイナスイオン発生機能付き照明器具
【発明者】 【氏名】伊藤 正志

【要約】 【課題】照明手段としてエネルギー変換効率の高いLEDランプを使用すると共に、マイナスイオン発生装置の電極構造をLEDランプのLEDの配置に適合させながら、高濃度なマイナスイオンを発生する照明器具を提供する。

【構成】LED14は、光の3原色であるR(赤色光)、G(緑色光)、B(青色光)の何れかを発光するものが同じ割合で設置される。リング電極18はプリント基板13の周囲に配置される陽極(アース電位)である。棒電極16は、プリント基板13の中心部に配置され、その先端部がプリント基板面から飛び出るようにしている。これにより、棒電極16の先端部からリング電極18の方向に向かう散布角の広い電束(電気力線)が生成され、この電束の作用により空気分子がイオン化されるので、この電束の方向に沿ってマイナスイオンが発生する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
マイナスイオン発生手段と照明手段を備えたマイナスイオン発生機能付き照明器具であって、
前記照明手段は、
基板と、
前記基板上に配列された複数個のLEDと、
前記複数個のLEDの各々に電流を供給する電流供給手段と、から成り、
前記マイナスイオン発生手段は、
前記基板の中心軸に沿ってその先端部が前記基板平面を突き抜ける状態で設置された棒状電極と、
前記基板の周囲に沿って設置された閉曲線状電極と、
前記閉曲線状電極の電位をアース電位とし、前記棒状電極に負電位を印加する電圧印加手段と、から成ることを特徴とするマイナスイオン発生機能付き照明器具。
【請求項2】
前記棒状電極が前記基板を突き抜けている部分の長さは、1乃至3〔cm〕であることを特徴とする請求項1に記載のマイナスイオン発生機能付き照明器具。
【請求項3】
前記棒状電極に印加される前記負電位の値は、マイナス5乃至10〔KV〕であることを特徴とする請求項2に記載のマイナスイオン発生機能付き照明器具。
【請求項4】
前記棒状電極に印加される前記負電位の値は、その中心値がマイナス8〔KV〕であることを特徴とする請求項3に記載のマイナスイオン発生機能付き照明器具。
【請求項5】
前記負電位は、振幅が最大2〔KV〕の脈流分を含むことを特徴とする請求項3又は4に記載のマイナスイオン発生機能付き照明器具。
【請求項6】
前記棒状電極及び前記閉曲線状電極を構成する素材は、鉄、銅、真鍮、ニッケル、アルミニウム、又はステンレス若しくはこれらの金属の合金により構成されていることを特徴とする請求項1に記載のマイナスイオン発生機能付き照明器具。
【請求項7】
前記閉曲線状電極の形状は、円形であることを特徴とする請求項1に記載のマイナスイオン発生機能付き照明器具。
【請求項8】
前記複数個のLEDは、赤色発光用LED、緑色発光用LED、青色発光用LEDから構成されていることを特徴とする請求項1に記載のマイナスイオン発生機能付き照明器具。
【請求項9】
前記電流供給手段は、前記赤色発光用LED、前記緑色発光用LED及び前記青色発光用LEDへ供給する電流値を可変する調整手段を備えていることを特徴とする請求項8に記載のマイナスイオン発生機能付き照明器具。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、マイナスイオン発生機能付き照明器具に係り、特に、光源としてLED素子を使用すると共に、健康促進効果を有するマイナスイオンの発生手段を備えたマイナスイオン発生機能付き照明器具に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体発光素子であるLED(Light Emitting Diode)は、光の3原色であるR(赤色光)、G(緑色光)、B(青色光)のいずれについても、それぞれ発光するものが開発されており、従来の光源に比べてエネルギー変換効率が格段に高いことから、交通信号にも利用されると共に、これら光の3原色に対応したLEDを混合使用して白色光を得るLEDランプも開発されている。
【0003】
図7は、LEDランプを使用した従来の照明装置のランプ部の構成を示すものであり、図7(a)は側面透視図を示し、図7(b)は下面図を示す。図7に示す照明装置のランプ部は、電力を取り入れる口金91と、口金91に固着されたカバー底部92と、カバー底部92の底部に取り付けられたプリント基板93と、プリント基板93上に配設された複数個のLED94と、カバー底部92の底部を覆うカバー95と、を具備する。
【0004】
一方、健康生活(エコライフ)を充実させる器具として、マイナスイオン発生装置が開発されており、マイナスイオン発生装置として単独で使用される他、このマイナスイオン発生装置を他の生活用品に取り付けた製品も提案されている。
【0005】
マイナスイオン発生装置を他の生活用品に取り付けた製品として、例えば、マイナスイオン発生装置をテーブルタップに取り付けた「マイナスイオン発生装置付きテーブルタップ」(例えば、特許文献1参照)や、マイナスイオン発生装置を空調機器に取り付けた「マイナスイオン発生装置付き空調機器」(例えば、特許文献2参照)が提案されている。
【0006】
そして、マイナスイオン発生装置を照明器具に取り付けたものとして、横長の蛍光灯を使用するスタンド型照明器具内にマイナスイオン発生装置を取り付けたものが提案されている(例えば、特許文献3及び特許文献4参照)。また、スタンド照明器具に取り付けるマイナスイオン発生装置に、照明用の発光を照射することによりマイナスイオンを発生するトルマリン(電気石)を使用したものが提案されている(例えば、特許文献5,6参照。)。
【0007】
さらには、縦長の蛍光灯を使用するスタンド型照明器具の管球中心部にマイナスイオン発生装置を取り付けたものが提案されている(例えば、特許文献7参照)。また、縦長の螺旋型蛍光灯を使用するスタンド型照明器具の管球中心部にマイナスイオン発生装置を取り付けたものが提案されている(例えば、特許文献8参照)。
【特許文献1】特開2003−338348号公報
【特許文献2】特開2005−61672号公報
【特許文献3】特開2003−257234公報
【特許文献4】特開2004−127648公報
【特許文献5】特開2004−6167公報
【特許文献6】特開2004−241326公報
【特許文献7】特開2004−6167公報
【特許文献8】特開2004−241326公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかし、このような従来のマイナスイオン発生装置の利用形態にあっては、例えば特許文献1に示す「マイナスイオン発生装置付きテーブルタップ」や、特許文献2に示す「マイナスイオン発生装置付き空調機器」の場合、室内全体にマイナスイオンが拡散するために、ユーザの身体近辺(特に呼吸器官)に濃厚なマイナスイオンを集めることができないという問題点があった。
【0009】
また、従来のマイナスイオン発生装置付きの照明器具にあっては、例えば特許文献3及び特許文献4に示すような、横長の蛍光灯を使用するスタンド型照明器具内にマイナスイオン発生装置を取り付けたものの場合、光源として蛍光灯を使用するので、エネルギー変換効率が悪いという問題点に加えて、マイナスイオン発生装置の取付部分が嵩張り、コスト高になるという問題点があった。
【0010】
また、特許文献5及び特許文献6に示すような、照明用の発光を照射することによりマイナスイオンを発生するトルマリン(電気石)を光源とする場合は、照明用の発光の一部をトルマリンの照射に割かなければならないので、照明効率が悪くなるという問題点があった。
【0011】
さらに、前述の特許文献7及び特許文献8に示すような、スタンド型照明器具の管球中心部にマイナスイオン発生装置を取り付けたものの場合、光源として蛍光灯を使用するので、エネルギー変換効率が悪いという問題点に加えて、マイナスイオン発生装置の電極構造として、マイナスイオンの発生量が少なく、使用者側に発散されるマイナスイオンの量が少ないという問題点があった。
【0012】
このため、本発明は、照明手段としてエネルギー変換効率の高いLEDランプを使用すると共に、マイナスイオン発生装置の電極構造をLEDランプのLEDの配置に適合させつつ、高効率で且つ使用者側により多くのマイナスイオン量が拡散するようにしたマイナスイオン発生機能付き照明器具の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0013】
このため、本発明は、マイナスイオン発生手段と照明手段を備えたマイナスイオン発生機能付き照明器具であって、前記照明手段は、基板と、前記基板上に配列された複数個のLEDと、前記複数個のLEDの各々に電流を供給する電流供給手段と、から成り、前記マイナスイオン発生手段は、前記基板の中心軸に沿ってその先端部が前記基板平面を突き抜ける状態で設置された棒状電極と、前記基板の周囲に沿って設置された閉曲線状電極と、前記閉曲線状電極の電位をアース電位とし、前記棒状電極に負電位を印加する電圧印加手段と、から成ることを特徴とするマイナスイオン発生機能付き照明器具を提供するものである。
【0014】
ここで、前記棒状電極が前記基板を突き抜けている部分の長さは、1乃至3〔cm〕であり、前記棒状電極に印加される前記負電位の値は、マイナス5乃至10〔KV〕であることを特徴とする。そして、前記棒状電極に印加される前記負電位の値は、その中心値がマイナス8〔KV〕であり、前記負電位は、振幅が最大2〔KV〕の脈流分を含むことを特徴とする。
【0015】
また、前記棒状電極及び前記閉曲線状電極を構成する素材は、鉄、銅、真鍮、ニッケル、アルミニウム、又はステンレス若しくはこれらの金属の合金により構成されており、前記閉曲線状電極の形状は、円形であることを特徴とする。
【0016】
さらには、前記複数個のLEDは、赤色発光用LED、緑色発光用LED、青色発光用LEDから構成されており、前記電流供給手段は、前記赤色発光用LED、前記緑色発光用LED及び前記青色発光用LEDへ供給する電流値を可変する調整手段を備えていることを特徴とする。これにより、白色を含む極めて多彩な光色を得ることができるのである。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、照明手段としてエネルギー変換効率の高いLEDランプを使用すると共に、高効率で且つ使用者側により多くのマイナスイオン量が拡散するようにしたマイナスイオン発生機能付き照明器具を提供できたのである。
【0018】
また、マイナスイオン発生装置の電極構造は、LEDランプのLEDランプの配置に適合させているので、別途の配置箇所を必要とせず、また、電極構造もシンプルであるので、製造コストを僅少にできる効果がある。
【0019】
また、基板中央部を突き抜けた棒状電極から基板周囲の閉曲線状電極に向かう電束に沿ってマイナスイオンが散布されるので、マイナスイオンの散布角が広くなり、マイナスイオンの極在や偏在を防ぐ効果が生じる。
【0020】
さらに、使用者にエネルギー変換効率の高い照明光を提供することができると共に、健康促進に役立つマイナスイオンを、この使用者が書物等を読み取る長時間に渡って提供し続けることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0022】
図1は、本発明の実施の形態に係るマイナスイオン発生機能付き照明器具のランプ部の構成を示すものであり、図1(a)は側面透視図を示し、図1(b)は下面図を示す。図1に示すように、本発明の実施の形態に係るマイナスイオン発生機能付き照明器具のランプ部は、電力を取り入れる口金11と、口金11に固着されたカバー底部12と、カバー底部12の底部に取り付けられたプリント基板13と、プリント基板13上に配設された複数個のLED(Light Emitting Diode)14と、カバー底部12の底部を覆うカバー15と、マイナスイオン発生装置の陰極を構成する棒電極16(請求項1記載の棒状電極)と、棒電極16を絶縁するための棒電極被覆17と、マイナスイオン発生装置の陽極を構成するリング電極18(請求項1記載の閉曲線状電極)と、を具備する。
【0023】
LED14は、プリント基板13上に複数個設置するものとし、しかも、光の3原色であるR(赤色光)、G(緑色光)、B(青色光)の何れかを発光するものを同程度の割合で設置することができる。この時、R(赤色光)を発光する1個のLEDと、G(緑色光)を発光する他の1個のLEDと、B(青色光)を発光する他の1個のLEDとで構成される組を、コンパクトな一体構造としてプリント基板13上に複数組配置することが好ましい。LED14は、可視光LEDでありさえすればよく、例えば、上記の他に、橙色、黄色、白色、等の各色光を発光するものを使用することができる。なお、LED14を発光させる電気回路については周知の回路であるので、ここでの図示及び説明を省略する。
【0024】
カバー15は、密閉型のカバーではなく、随所に、マイナスイオンを通過させるための開孔部を有するものとすることが可能であり、例えば、編み目部分を有する構造であってもよい。
【0025】
棒電極16は、鉄、銅、真鍮、ニッケル、アルミニウム、ステンレス、等の金属を素材として構成され、口金11内の陰極用接続端子(図示は省略)と電気的に接続されると共に、プリント基板13の中心部に配置される。棒電極16の先端部分は棒電極被覆17で覆わずに露出させるが、この露出部分に、別途、絶縁性の塗料を薄く塗布してもよい。棒電極16の断面形状は、円を含む任意の閉曲線であってよい(即ち、断面形状が必ずしも多角形である必要はない)。
【0026】
一方、リング電極18は、鉄、銅、真鍮、ニッケル、アルミニウム、ステンレス、等の金属を素材として構成され、プリント基板13の周囲に配置される。この配置は、後述するように、発生するマイナスイオンの散布角を広くすることに役立つものである(図2参照)。尚、リング電極18は被覆せずに露出させているが、その電位はアース電位(0〔V〕)であるので人体が触れても感電等の問題は生じない。
【0027】
本実施形態では、プリント基板13の平面図の形状を円形としたが、一般に、本発明では、プリント基板13の平面図の形状として、任意の多角形を用いることが可能であり、この時、カバー底部12、カバー15、及びリング電極18の形状は、このプリント基板13の平面図の形状に適合させるものとする。
【0028】
図2は、本実施の形態に係るマイナスイオン発生機能付き照明器具の電極部分の構造を示す側面図である。
【0029】
図3は、本実施の形態に係るマイナスイオン発生機能付き照明器具の電極部分の詳細構造と、印加電圧とを示す説明図である。
【0030】
以下、図2及び図3を参照して、本実施の形態に係るマイナスイオン発生機能付き照明器具の電極部分におけるマイナスイオンの発生状況を説明図する。
【0031】
リング電極18は陽極であるが、図3に示すように、アース電位とする。また、棒電極16には、図3に示すように、このアース電位に対して負の高電圧(例えば、−8〔KV〕)が印加される。その結果、図2に示すように、棒電極16の先端部からリング電極18の方向に向かう散布角の広い電束(電気力線)が生成され、この電束の作用により空気分子がイオン化されるので、この電束の方向に沿ってマイナスイオンが発生する。
【0032】
図4は、本実施の形態に係るマイナスイオン発生機能付き照明器具の電極に印加される電圧の波形を示すグラフであり、図4(a)は棒電極(陰極)に印加される電圧の直流波形を示し、図4(b)は棒電極(陰極)に印加される電圧の脈流波形を示す。
【0033】
図4(a)に示すように、棒電極16には、アース電位のリング電極18に対して直流の負の高電圧(ここでは−8〔KV〕)が印加することができる。
【0034】
また、図4(b)に示すように、棒電極16には、アース電位のリング電極18に対して脈流の負の高電圧(ここでは−8〔KV〕)が印加することができる。電源回路の特性としては、図4(b)に示す脈流の負の高電圧が一般的であるが、マイナスイオン発生装置の電極に印加する電圧としては、マイナスイオンの発生効率の点で、むしろ、図4(b)に示す脈流の負の高電圧の方が好ましい。
【0035】
図5は、本実施の形態に係るマイナスイオン発生機能付き照明器具の電極に印加される負の高電圧を発生させる昇圧回路を示す回路図であり、図5(a)はトランス式の昇圧回路を示し、図5(b)はチョッパー式の昇圧回路を示す。
【0036】
図5(a)に示すトランス式の昇圧回路の場合、AC100〔V〕電源の電圧は、変圧器T1で昇圧され、高耐圧の整流器を構成するダイオードD1,D2,D3を介して整流され、電流量を制限するための抵抗R1を介して取り出され、さらに、コンデンサC1で安定化されることにより、リング電極18に印加されるアース電位(GND)と、棒電極16に印加される前記アース電位に対する負電位(ここでは−8〔KV〕)とが出力される。
【0037】
図5(b)に示すチョッパー式の昇圧回路の場合、AC100〔V〕電源の電圧は、変圧器T2を介して、両波整流器を構成するダイオードD1,D2,D3,D4を介して整流され、コンデンサC2で安定化されると共に、コイルL1、パルス回路PG、及びトランジスタTr1で構成されるチョッパー回路で昇圧され、さらに、高耐圧の整流器を構成するダイオードD1,D2,D3を介して整流された後、コンデンサC3で安定化されることにより、リング電極18に印加されるアース電位(GND)と、棒電極16に印加される前記アース電位に対する負電位(ここでは−8〔KV〕)とが出力される。
【0038】
尚、棒電極16に印加される前記アース電位に対する負電位は、例えば、−8〔KV〕と、高圧の負電位であるが、出力側から見てハイインピーダンスの回路となっているため、電流量が僅少となるように制限されるので、人体が誤って触れたとしても無害である。
【0039】
図6は、本実施の形態に係るマイナスイオン発生機能付き照明器具の全体構成を1例として示した外観図である。図6に示すマイナスイオン発生機能付き照明器具は、スタンド型の照明器具であり、このスタンド部には電源スイッチSWと、LDランプの発光の色調を調整するためのボリュームR,G,Bと具備する。このボリュームR,G,Bは、それぞれR(赤色光)、G(緑色光)、B(青色光)の発光量を調整するためのものである。このスタンド部の内部には、R(赤色光)、G(緑色光)、B(青色光)の発光量を調整するための光量調整回路や、前述の昇圧回路(図5)を内蔵することができる。また、この他に、このスタンド部には、前述の昇圧回路の作動を停止させてマイナスイオンの発生を中断させるためのスイッチを設けることもできる。尚、LEDはそこに流れる電流量に比例して発光するので、光量調整回路は、供給電流を可変する電流供給回路により構成される。
【0040】
このように、本発明に係るマイナスイオン発生機能付き照明器具においては、マイナスイオン発生手段が、照明用LEDを設置した円形状の基板平面13を突き抜ける状態で設置された棒状電極16と、該基板13の周囲に沿って設置された閉曲線状電極18と、該閉曲線状電極18の電位をアース電位とし、前記棒状電極16に負電位を印加する電圧印加手段とから成ることにより、基板13中央部を突き抜けたこの棒状電極16から基板13周囲の閉曲線状電極18に向かう電束に沿ってマイナスイオンが散布されるので、マイナスイオンの散布角が広くなり、マイナスイオンの極在や偏在を防いで、健康促進に役立つマイナスイオンを、使用者に対して供給し続けることができるのである。
【0041】
ここで、棒状電極16が前記基板13を突き抜けている部分の長さは、1乃至3〔cm〕であり、棒状電極16に印加される前記負電位の値は、マイナス5乃至10〔KV〕であることを特徴とする。そして、この棒状電極16に印加される負電位の値は、その中心値がマイナス8〔KV〕であり、その負電位は、振幅が最大2〔KV〕の脈流分を含むようにするとマイナスイオンの拡散性が向上するのである。
【産業上の利用可能性】
【0042】
本発明は、マイナスイオン発生機能付き照明器具に係り、特に、光源としてLED素子を使用すると共に、健康促進効果を有するマイナスイオンの発生手段を備えたマイナスイオン発生機能付き照明器具に関するものであり、産業上の利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【0043】
【図1】本発明の実施の形態に係るマイナスイオン発生機能付き照明器具のランプ部の構成を示すものであり、(a)は側面透視図を示し、(b)は下面図を示す。
【図2】本実施の形態に係るマイナスイオン発生機能付き照明器具の電極部分の構造を示す側面図である。
【図3】本実施の形態に係るマイナスイオン発生機能付き照明器具の電極部分の詳細構造と、印加電圧とを示す説明図である。
【図4】本実施の形態に係るマイナスイオン発生機能付き照明器具の電極に印加される電圧の波形を示すグラフであり、(a)は棒電極(陰極)に印加される電圧の直流波形を示し、(b)は棒電極(陰極)に印加される電圧の脈流波形を示す。
【図5】本実施の形態に係るマイナスイオン発生機能付き照明器具の電極に印加される負の高電圧を発生させる昇圧回路を示す回路図であり、(a)はトランス式の昇圧回路を示し、(b)はチョッパー式の昇圧回路を示す。
【図6】本実施の形態に係るマイナスイオン発生機能付き照明器具の全体構成の例を示した外観図である。
【図7】LEDランプを使用した従来の照明装置のランプ部の構成を示すものであり、(a)は側面透視図を示し、(b)は下面図を示す。
【符号の説明】
【0044】
11:口金
12:カバー底部
13:プリント基板(LED取付用)
14:LED
15:カバー
16:棒電極(陰極)
17:棒電極被覆
18:リング電極(閉曲線状電極)(陽極)
PG:パルス発生回路
【出願人】 【識別番号】000154233
【氏名又は名称】株式会社富士計器
【出願日】 平成18年6月28日(2006.6.28)
【代理人】 【識別番号】100098589
【弁理士】
【氏名又は名称】西山 善章

【識別番号】100097559
【弁理士】
【氏名又は名称】水野 浩司

【識別番号】100101889
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 俊郎

【識別番号】100121083
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 宏義

【識別番号】100138391
【弁理士】
【氏名又は名称】天田 昌行

【識別番号】100132067
【弁理士】
【氏名又は名称】岡田 喜雅


【公開番号】 特開2008−10226(P2008−10226A)
【公開日】 平成20年1月17日(2008.1.17)
【出願番号】 特願2006−177596(P2006−177596)