JP2009176578A

JP2009176578A - 柱状発光体

Info

Publication number: JP2009176578A
Application number: JP2008014281A
Authority: JP
Inventors: Takashi Asanuma; 孝浅沼
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2008-01-24
Filing date: 2008-01-24
Publication date: 2009-08-06

Abstract

【課題】柱状発光体において、設置する場所の立地環境や用途に応じて光源や太陽電池の配置を容易に最適化可能にする。
【解決手段】照明柱（柱状発光体）１は、４角柱形状の柱状体２と、発光ダイオード３ａを光源として有する面状発光部３と、太陽電池部４とを備えている。柱状体２には、互いに同一形状の矩形の凹部２ａが複数形成されており、面状発光部３や太陽電池部４は、輪郭が、凹部２ａと略同形状になるように形成されており、それぞれ、任意の凹部２ａに取付可能とされている。設置する場所の立地環境や用途に応じて、面状発光部３や太陽電池部４の数や配置を容易に変更することができ、また、種々の用途にそれぞれ適合する照明柱２２１の製造コストを低減することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、地面等に設置され太陽電池により発電した電力を用いて発光部を発光させる柱状発光体に関する。

従来より、歩道照明やガーデンライト等に用いられる柱状発光体として、太陽電池（ソーラーパネル）により発電した電力を用いて、発光ダイオード等の光源を発光させるようにした照明柱が知られている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、特許文献１に開示されているような太陽電池を用いた照明柱においては、一般に、光源や太陽電池が柱状体本体に固定されているため、光源や太陽電池の数を増やしたり配置を変更したりすることができない。すなわち、できるだけ照明量を増やしたい場合や、日照時間が少なく発電効率が悪い設置場所において十分な発電量を確保したい場合等、立地環境や用途等に応じて仕様を最適化させるには、それぞれ専用の照明柱を設計、製造しなければならず、照明柱の製造コストが高くなる。また、光源や太陽電池の配置が予め決まっているため、立地環境や用途等の変化に応じて、照明柱の設置後等にその照明柱の光源や太陽電池の位置や数等の態様を変更することはできない。
特開２００４−２０７１０９号公報

本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、設置する場所の立地環境や用途に応じて光源や太陽電池の配置を容易に最適化することができる柱状発光体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、互いに略同一形状の複数個の孔部を有する柱状体と、輪郭が前記孔部と略同一形状である面状発光部と、輪郭が前記孔部と略同一形状である太陽電池部と、を有し、前記複数の孔部のうち、任意の孔部に前記面状発光部が配置され、他の孔部に前記太陽電池部が配置されてなるものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記面状発光部は、固体発光素子を光源として有しているものである。

請求項１の発明によれば、複数個の孔部のうち任意の部位に面状発光部を配置したり太陽電池部を配置したりすることができるので、柱状発光体を設置する場所の立地環境や柱状発光体の使用目的等に応じて面状発光部及び太陽電池の配置を最適化することができる。従って、同一の部品を用いて、様々な用途や設置場所にそれぞれ適した構成の柱状発光体を組み立てることができ、柱状発光体の製造コストを低減することができる。

請求項２の発明によれば、直流成分の電流で発光する固体発光素子を用いて、太陽電池部で発電した電力を、交流変換することなく、直流のままで比較的簡単に活用することができるので、電源回路等の部品点数を削減して製造コストを低減することができる。

以下、本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。図１乃至図３は、本実施形態に係る柱状発光体（以下、照明柱という）を示す。照明柱１は、例えば歩道脇や庭等の地面上に立設されて用いられ、夜間等に照明柱１の周囲を照明する柱状の照明器具である。照明柱１は、例えば金属製の柱状体２と、光源として複数個の発光ダイオード（固体発光素子）３ａを有する矩形板状の面状発光部３と、面状発光部３と同様の矩形板状に構成され表面に入射した光から直流の電力を発生する太陽電池４ａを有する太陽電池部４とを備える。面状発光部３及び太陽電池部４は、柱状体２に取り付けられる。照明柱１は、その設置面に略垂直に立設するための設置板５を有する。なお、照明柱１は、このように設置板５を用いて設置されるものに限られず、例えば柱状体２の下端部の適当長さ部分を地中に埋め込んで固定する埋め込み式のものであってもよい。柱状体２の内部には、太陽電池部４により発電された電力を蓄えるための蓄電池（図示せず）や、太陽電池部４にて発電された直流の電力を蓄電池に蓄えたり、蓄電池から面状発光部３に直流の電力を供給するように制御を行う電気回路等を有する電力制御部（図示せず）が配置されている。電力制御部は、例えばタイマ回路等を有しており、例えば、毎日、所定の点灯時刻から所定の消灯時刻までの間、蓄電池から直流の電力を面状発光部３に供給し、面状発光部３を点灯させる。この照明柱１は、外部電源の供給を要さず、蓄電池に蓄えられた太陽電池部４により発電された電力を用いて面状発光部３を点灯させるので、様々な場所に比較的自由かつ容易に配置することができる。

図２に示すように、柱状体２は、内部が空洞の四角柱形状である。柱状体２の各側面には、互いに同じ寸法の矩形形状に側面から凹むように、凹部（孔部）２ａが縦に３段に形成されている。このように形成された複数の凹部２ａの中央部には、それぞれ、柱状体２の外部から内部に貫通する窓部２ｂが形成されている。また、図３に示すように、各凹部２ａの窪みの４隅近傍には、その凹部２ａが設けられている柱状体２の側面に略垂直な方向が軸方向となるように形成された取付ネジ孔２ｃが形成されている。

面状発光部３には、矩形形状の基板上に縦横方向に行列を成すように複数の発光ダイオード３ａが設けられている。また、太陽電池部４には、太陽電池４ａが、太陽電池部４の表面に光が入射されることにより発電可能に、面状発光部３ａと略同一形状の輪郭を有する基板上に並べられている。

ここで、面状発光部３及び太陽電池部４は、それぞれ１つ毎に点灯機能や発電機能を奏し、容易に取り扱い可能なように、ユニット化されている。これらの面状発光部３及び太陽電池部４は、それぞれ、柱状体２の複数の凹部２ａのうち任意の凹部２ａに配置することができる。面状発光部３及び太陽電池部４の背部には、例えば先端部に接続コネクタ３ｂ，４ｂがそれぞれ設けられた接続ケーブル３ｃ，４ｃが、それぞれ設けられている。面状発光部３や太陽電池部４は、この接続コネクタ３ｂ，４ｂを電力制御部等から配設されたケーブルに接続することにより、電力制御部に接続された状態で配置される。面状発光部３及び太陽電池部４は、それぞれの矩形形状の４隅近傍の取付ネジ孔２ｃに対応する位置に形成された貫通孔３ｄ，４ｄを有している。面状発光部３及び太陽電池部４は、それぞれ、１つにつき４つの取付ネジ６がそれぞれ貫通孔３ｄ，４ｄを介して取付ネジ孔２ｃに螺結されることにより、柱状体２に固定される。このとき、面状発光部３及び太陽電池部４のそれぞれの基板の周囲には、図３に示すように、例えばゴム製のパッキン３ｅ，４ｅが取り付けられている。パッキン３ｅ，４ｅが取り付けられることにより、柱状体２の凹部２ａとその凹部２ａに固定された面状発光部３や太陽電池部４との間に隙間等が存在しなくなる。これにより、面状発光部３や太陽電池部４が柱状体２に取り付けられた状態で、その面状発光部３や太陽電池部４と凹部２ａとの間から水滴や粉塵等が柱状体２の内部に侵入することを防止し、柱状体２の内部に収納されている蓄電池や電力制御部等の故障等を防止することができ、照明柱１の耐候性を向上させている。

このように、本実施形態においては、複数の凹部２ａにそれぞれ任意に面状発光部３を配置したり太陽電池部４を配置したりすることができるので、照明柱１を設置する場所の立地環境や照明柱１の使用目的等に応じて面状発光部３及び太陽電池部４の配置を最適化することができる。図１に示す照明柱１は、柱状体２の４面に各３段に設けられた凹部２ａのうち、最も上部の１段の４面の凹部２ａにはそれぞれ太陽電池部４を配置し、その下方の２段の凹部２ａにはそれぞれ面状発光部３を配置している。このような面状発光部３及び太陽電池部４の配置は、例えば、照明する時間は短くてもよいが、面状発光部３の点灯面積を大きく確保したい場合等に特に適している。

図４（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、本実施形態に係る一変形例を示すものであり、これらの２つの変形例に係る照明柱１０１，２０１は、上述の照明柱１において面状発光部３及び太陽電池部４の配置を変更したものである。図４（ａ）に示す照明柱１０１は、それぞれの凹部２ａについて、その凹部２ａに配置される面状発光部３又は太陽電池部４が、当該凹部２ａの上下方向に隣り合う凹部２ａや当該凹部２ａと同じ段でその凹部２ａが設けられている側面に隣設する側面の凹部２ａに取り付けられた面状発光部３又は太陽電池部４とは異なる種類になるようにされている。このように照明柱１０１を構成することにより、照明柱１０１を、例えば、照明柱１０１の側面の点灯態様がその側面と隣接する側面の点灯態様とは異なるような、面毎に点灯面に変化があるようにユーザに感じさせるデザインとすることができる。他方、図４（ｂ）に示す照明柱２０１は、例えば、面状発光部３が、中段の１つの凹部２ａのみに配置されており、他の凹部２ａには太陽電池部４が配置されている。このように照明柱２０１を構成することにより、照明柱２０１の設置場所の立地環境について、日照時間が短い場合であっても、太陽電池部４による発電面積を大きく取り、面状発光部３を点灯させるのに必要な発電量を確保して、面状発光部３を点灯させることができる。

本実施形態及びその変形例においては、同一の部品を用いて、様々な用途や設置場所にそれぞれ適した構成の照明柱１，１０１，２０１を組み立てることができ、照明柱１，１０１，２０１の製造コストを低減させることができる。また、照明柱の面状発光部３や太陽電池部４の配置を、取付ネジ６等を取り外したりすることにより容易に変更することができるので、例えば設置後に周囲の環境や用途等の状況が変化した場合であっても、照明柱１，１０１，２０１の構成を容易に変更でき、現在の状況に適合させることができる。さらにまた、面状発光部３や太陽電池部４のいずれかが故障した場合であっても、容易にその交換作業を行うことができ、また、故障した面状発光部３又は太陽電池部４のみを交換すればよいため、照明柱１，１０１，２０１のメンテナンス性を向上することができる。

また、本実施形態においては、面状発光部３の光源として発光ダイオード３ａを用いているので、太陽電池部４で発電した電力を、直流変換することなく、直流のままで比較的簡単に活用することができる。従って、電力制御部の電源回路等の部品点数を削減して、照明柱１，１０１，２０１の製造コストを低減することができる。また、面状発光部３の光源として発光ダイオード３ａを用いているので、点灯時の消費電力が他の方式の光源を用いた場合よりも比較的少なくなり、太陽電池部４で発電した電力が少なくても比較的長時間点灯させることができる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図５及び図６は、第２の実施形態に係る照明柱を示す。以下の説明において、上述の第１の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、第１の実施形態と相違する部分についてのみ説明する。第２の実施形態においては、照明柱２１は、面状発光部２３や太陽電池部２４が予め取り付けられた一段構成のブロック３０ａ，３０ｂを３個用いて構成されている。

図５に示すように、照明柱２１は、上方から、１個のブロック３０ａと、２個のブロック３０ｂとが縦一列に柱状体をなすように積み立てられ、最下部のブロック３０ｂの下方に上述の第１の実施形態の設置板５と同様に設置面に固定される設置板２５が配置され、ブロック３０ａの上面にカバー２６が配置されている。図６に示すように、ブロック３０ａは、例えば金属製で四角柱状のブロック本体２２の４面に、それぞれ面状発光部２３が表面を露出するように固着されている。また、ブロック３０ｂは、ブロック本体２２の４面にそれぞれ太陽電池部２４が露出するように固着されている。面状発光部２３及び太陽電池部２４は、取付ネジ６による柱状体２への取付取り外しが行われない点で、上述の第１の実施形態の面状発光部３や太陽電池部４と相違する。すなわち、面状発光部２３及び太陽電池部２４は、面状発光部３及び太陽電池部４と同様な貫通孔３ｄ，４ｄや、パッキン３ｅ，４ｅを有しない。面状発光部２３及び太陽電池部２４は、例えば、それぞれ、ブロック本体２２に、ブロック本体２２の外部から内部に水滴等が侵入しないように予め固着されている。

図６に示すように、ブロック本体２２の上面の角部近傍部位の４箇所には、ブロック本体２２の上面から上方に突出する貫入突起２２ｄが形成されている。貫入突起２２ｄには、それぞれブロック本体２２の側面に垂直な方向が軸方向となる組立ネジ孔が形成されている。また、ブロック本体２２の側面下部には、貫入突起２２ｄの組立ネジ孔の位置に対応する位置に、貫通孔２２ｅが形成されており、ブロック本体２２の下面は、貫入突起２２ｄに対応するように貫入孔（図示せず）が形成されている。例えばブロック３０ｂの上にブロック３０ａ等を積み重ねて照明柱２１を組み立てるには、図に示すように、下方のブロック３０ｂの貫入突起２２ｄを上方のブロック３０ａの貫入孔に貫入させて積み重ねる。そして、ブロック３０ｂにブロック３０ａを積み重ねた状態で、ブロック３０ａの各貫通孔２２ｅを通して各貫入突起２２ｄに組付ネジ８を螺結することにより、２つのブロック３０ａ，３０ｂを積み重ねた状態で互いに連結することができる。

設置板２５及びカバー２６も、ブロック３０ａ，３０ｂを連結するのと同様にして、それぞれブロック３０ｂ，ブロック３０ａに取り付けられる。すなわち、設置板２５は、例えば、上面にブロック本体２２の貫入突起２２ｄと略同様に形成された貫入突起（図示せず）を有しており、その貫入突起がブロック３０ｂの貫入孔に貫入された状態で組付ネジ８が螺結されることにより、ブロック３０ｂに取り付けられる。また、カバー２６は、図に示すように、ブロック３０ａの上面から突出する貫入突起２２ｄが貫入されるようにブロック３０ａの上面に配置された状態で、側面に設けられた貫通孔２６ｅを貫通するようにして組付ネジ８が螺結されることにより、ブロック３０ａに取り付けられる。ブロック３０ａの上面をカバー２６で覆うことにより、水や異物のブロック３０ａの内部への侵入を防止している。

なお、各部材を上記のように連結したり取り付けたりする際には、その部材間の隙間をシールするようなシール部材（図示せず）を設けるのが望ましい。シール部材としては、例えば、部材間に挟むようにして配置する環状のゴム製パッキン等や、部材間に充填可能な樹脂充填剤等を用いることができる。これにより、部材間から水や異物が照明柱２１の内部に侵入することを防止することができ、内部の蓄電池や電力制御部等の故障を防止することが可能である。

ここで、第２の実施形態においては、照明柱２１は、面状発光部２３のみを有するブロック３０ａと、太陽電池部２４のみを有するブロック３０ｂとの２種類を用いて構成されているが、各ブロック３０ａ，３０ｂの配置を変更したり、面状発光部２３と太陽電池部２４とを様々に組み合わせてブロック本体２２に取り付けたブロック３０ｃ，…，３０ｆを用いたりすることにより、照明柱２１とは別の照明柱を組み立てることができる。図７（ａ）乃至（ｆ）は、ブロック３０ａ，…，３０ｆを示す。ブロック３０ａ，３０ｂの構成は、上述したとおりである。ブロック３０ｃは、ブロック本体２２の４面のうち１面に面状発光部２３を配し、他の３面に太陽電池部２４を配したものである。ブロック３０ｄは、ブロック本体２２の４面のうち一面とその一面の反対の面の２面に面状発光部２３を配し、他の２面に太陽電池部２４を配したものである。ブロック３０ｅは、ブロック本体２２の４面のうち隣り合う２面に面状発光部２３を配し、他の２面に太陽電池部２４を配したものである。ブロック３０ｆは、ブロック本体２２の４面のうち３面に面状発光部２３を配し、他の１面に太陽電池部２４を配したものである。

図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、第２の実施形態の一変形例に係る照明柱を示すものである。図８（ａ）に示す照明柱１２１は、下方に太陽電池部２４のみを有するブロック３０ｂを２段積み重ね、その上に、一面とその一面の反対の面との２面に面状発光部２３が配されたブロック３０ｄを１つ配置してなるものである。この照明柱１２１は、照明柱２１と比較し、面状発光部２３が少なく、点灯時の消費電力が小さい。また、太陽電池部２４の数が多いため、発電する電力量が若干多い。従って、例えば、必要とする点灯時間が短い場合や、立地環境が太陽電池部２４の１つ当たりに発電する量が少なくなるような場合等に、照明柱２１よりも照明柱１２１を設置することを選択することが有効である。

また、図８（ｂ）、（ｃ）にそれぞれ示す照明柱２２１，３２１は、共に面状発光部２３を一面にだけ有するブロック３０ｃを４段積み重ねて構成されている。照明柱２２１は、各ブロック３０ｃの面状発光部２３の向きが一方向に揃うように構成されている。照明柱３２１は、各ブロック３０ｃが、面状発光部２３の向きが下から１段目と３段目のブロック３０ｃにおいて一方向に揃い、下から２段目と４段目のブロック３０ｃにおいては１段目とは９０度異なる方向に揃うような、互い違いの配置になるように構成されている。これらの照明柱２２１，３２１は、太陽電池部２４を多く有するブロック３０ｄを４段分用いることにより、面状発光部２３の面積を多くして点灯時の光量を多くしつつ、太陽電池部２４により発生させる電力量を確保し、長時間点灯させることができる。また、照明柱３２１は、用いるブロック３０ｄの種類と数が照明柱２２１と同一であるが、面状発光部２３の向きを変更して組み立てることにより、照明柱２２１とは異なる態様で点灯するように構成されており、より広範囲に光を出射することができる。

このように、第２の実施形態においても、ブロック３０ａ，…，３０ｆの種類、数、配列等の組み合わせ、各ブロックの向き等を変更することにより、太陽光等の照射や周囲の景観などの立地環境や、照明用途などに応じて、照明柱２１，１２１，２２１，３２１の態様を最適化することができる。照明柱２１，１２１，２２１，３２１を、汎用性のあるブロック３０ａ，…，３０ｆを用いて立地環境や用途毎に最適化した構成にすることができるので、照明柱の製造コストを低減することができる。

図９は、第２の実施形態のブロック３０ａ，…，３０ｆの変形例を示す。照明柱を構成する各ブロックとしては、面状発光部３及び太陽電池部４の配置を変更可能なブロックを用いることができる。このようなブロックは、図に示すように、例えば第１の実施形態と同様の凹部２ａ、窓部２ｂ、取付ネジ孔２ｃ等を側面に設けたブロック本体４２を用いて、ブロック本体４２の任意の凹部２ａに面状発光部３や太陽電池部４を取り付けて構成することができる。各ブロックについて面状発光部３及び太陽電池部４の配置を変更したりすることができるので、さらに容易に照明柱の態様を最適化したり、メンテナンス作業等を行ったりすることができる。

なお、本発明は上記第１及び第２の実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、照明柱は、周囲の明るさを検知可能な照度センサを有しており、周囲が所定の明るさより暗い時に面状発光部を点灯させるように構成されていてもよい。このとき、照度センサは、例えば、面状発光部又は太陽電池部の一部に設ければよい。また、照明柱は、面状発光部及び太陽電池部の他にも、例えば照度センサや光の反射板等、面状発光部等に替えて凹部に取付可能な他の機能を有する部材が取り付けられているものであってもよい。さらにまた、面状発光部や太陽電池部は、取付ネジ等を用いて柱状体やブロック本体に取り付けられるものではなくてもよく、また、柱状体には、面状発光部や太陽電池部が取り付けられる孔部として、上記のような窓部を有する凹部に替えて、例えば貫通孔や、窓部を有しない凹部が形成されていてもよい。すなわち、例えば、面状発光部や太陽電池部は、単に押込により凹部に脱落しないように取り付けられたり、柱状体に凹部に替えて形成された貫通孔に、他の取付金具等を用いて脱落しないように保持させるようにして取り付けられていてもよい。

さらにまた、面状発光部は、光源として、上記した発光ダイオード（ＬＥＤ）に替えて、例えば有機エレクトロルミネセンス等のような直流成分の電流により発光する固体発光素子を用いてもよい。このときにも、発光ダイオードを光源として用いた場合と同様の効果を得ることができる。また、面状発光部は、例えば面状に配設した蛍光灯等を光源として用いて構成されていてもよい。さらにまた、上記では主に地面に設置して用いられる照明柱としての実施形態について説明したが、本発明は、それに限られず、種々の形態で柱状の照明器具として用いられる柱状発光体について広く適用可能である。

本発明の第１の実施形態に係る照明柱（柱状発光体）の一例を示す斜視図。上記照明柱の分解斜視図。上記照明柱の柱状体への面状発光部の取付構造を示す斜視図。（ａ）は上記照明柱の変形例の一例を示す斜視図、（ｂ）は同照明柱の他の変形例を示す斜視図。本発明の第２の実施形態に係る照明柱の一例を示す斜視図。上記照明柱の分解斜視図。（ａ）乃至（ｆ）は上記照明柱を構成するブロックの構成のバリエーションを示す平面図。（ａ）は上記照明柱の変形例の一例を示す斜視図、（ｂ）は同照明柱の他の変形例を示す斜視図。（ｃ）は同照明柱のさらに別の変形例を示す斜視図。上記照明柱を構成するブロックの一変形例を示す斜視図。

符号の説明

１，２１，１０１，２０１，１２１，２２１，３２１照明柱（柱状発光体）
２柱状体
２ａ凹部（孔部）
３面状発光部
３ａ発光ダイオード
４太陽電池部

Claims

互いに略同一形状の複数個の孔部を有する柱状体と、
輪郭が前記孔部と略同一形状である面状発光部と、
輪郭が前記孔部と略同一形状である太陽電池部と、を有し、
前記複数の孔部のうち、任意の孔部に前記面状発光部が配置され、他の孔部に前記太陽電池部が配置されてなることを特徴とする柱状発光体。
前記面状発光部は、固体発光素子を光源として有していることを特徴とする請求項１に記載の柱状発光体。