JP2015232990A - 停電時点灯用のｌｅｄ照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 停電の発生を無線により送信してＬＥＤを停電時に点灯させる停電時点灯用のＬＥＤ照明装置を提供する。
【解決手段】停電時点灯用のＬＥＤ照明装置は、照明用ＬＥＤと本体制御部とからなり、前記本体制御部は、ＬＥＤ基板とＬＥＤ照明用電源と蓄電池パックと蓄電池充電用電源と前記蓄電池パックの充放電を制御する制御回路と前記蓄電池からの電圧に昇圧する昇圧回路と停電検出回路と無線受信器と停電検出送信器とを備えると共に、前記本体制御部の外に前記停電検出送信器を設けてなることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

発明の詳細な説明

本発明は、停電時点灯用のＬＥＤ照明装置に係り、さらに詳しくは、停電の発生を無線により自動送信してＬＥＤを停電時に点灯させる停電時点灯用のＬＥＤ照明装置に関する。

最近、照明器具の寿命を増加させ、且つ使用される消費電力を減少させてエネルギー効率を大幅向上させた蛍光灯型ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ（発光ダイオード））が多く使われている。このような蛍光灯型ＬＥＤ照明装置は、既存の蛍光灯または白熱灯に比べて消費電力が相対的に極めて少ないため、電気使用料を大幅節減することができ、寿命も長いため、広く使用されるようになった。

このように、広く使われている蛍光灯型ＬＥＤ照明装置の場合も、停電発生などの非常時には円滑な電力供給が行われず点灯しないため、照明器具としての役目を果たすことができない。また、ＬＥＤ照明装置は、現在のところの非常灯としての建築基準法の規定に適合させるのが困難のため、正規の非常灯とすることはできない。

しかし、ＬＥＤ照明装置で、停電などの非常事態が発生した場合、それを自動的に感知して常に点灯状態を保って、非常事態の対応を円滑に行うことが可能なものが各種提案されている（例えば、特許文献１）。

特許文献１の蛍光灯型ＬＥＤ照明装置は、蛍光灯用に設けられた一対のソケット間に装着可能な蛍光灯型ＬＥＤ照明装置であって、該ソケットから供給される交流電力を変換・整流して得られる直流電力でＬＥＤを発光させる第一の電源回路と、内蔵するでＬＥＤを発光させる第二の電源回路とを備える。そして、照明スイッチＯＮのときに第一の電源回路または第二の電源回路でＬＥＤを発光させる通常点灯モードとしている。照明スイッチＯＦＦのときには、ＬＥＤを消灯させる通常消灯モードと、交流電力が供給されないときに非常灯として第二の電源回路でＬＥＤを発光させる非常点灯モードのいずれであるかを判別する。その判別結果に応じて、照明装置を通常点灯モード、通常消灯モードおよび非常点灯モードのいずれかに切替制御する制御手段とを有する。該制御手段は、照明装置に流れる電流値または電圧値の所定時間内の変動を検知し、所定時間内に照明スイッチＯＮ時の所定値から実質的にゼロになる低下が１回のみ生じ、且つその後に上昇しないときには、停電によって交流電力が供給されなくなったと判断して、通常点灯モードから非常点灯モードに切り替える。また、所定時間内に照明スイッチＯＮ時の所定値から実質的にゼロになる低下が１回生じた後に前記所定値に上昇したことを含む電流値または電圧値変動が生じたときには通常の消灯操作が行われたと判断して通常点灯モードから通常消灯モードに切り替えるように制御する発明である。

すなわち、この特許文献１の発明では、照明装置に流れる交流電力の急低下が消灯操作によるものか、停電によるものかを所定時間内における急低下の回数で判断している。そして、急低下が１回のみのときは、停電が発生したとし、バッテリでＬＥＤを発光させる非常点灯モードで照明を行うとしている。

特開２０１４−２９０４号公報

しかしながら、特許文献１のＬＥＤ照明装置は、流電力急低下の判断を２回行わねばならないので、使い勝手がよくない。また、通常点灯モードから通常消灯モードに切り替える操作をするので、面倒である。

本発明は、上述した従来の技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、使い勝手が良く、大がかりな設置工事をしないでも通常のＬＥＤ照明装置と同じように簡単に設置でき、通常時も停電時も使用できる停電時点灯用のＬＥＤ照明装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る停電時点灯用のＬＥＤ照明装置は、
照明用ＬＥＤと本体制御部とからなり、
前記本体制御部は、
前記照明用ＬＥＤが実装されるＬＥＤ基板と、
該ＬＥＤ基板に電力を供給してＬＥＤを点灯させるＬＥＤ照明用電源と、
停電時に前記ＬＥＤ基板に電力を供給して点灯させる蓄電池パックと、
該蓄電池パックに非常時に使用する電力を蓄える電力を供給する蓄電池充電用電源と、
前記蓄電池パックの充放電を制御する制御回路と、
前記蓄電池から前記ＬＥＤ基板に供給する電力を所定の電圧に昇圧する昇圧回路と、
を備えた停電時点灯用のＬＥＤ照明装置であって、
通常使用の商用交流電源が停電したことを検知して停電信号を送信する停電検出送信器と、
前記停電検出送信器からの停電信号を受信する無線受信器と、
前記無線受信機で受信した停電信号と前記本体制御部に供給される供給電力の切断とから停電を判断する停電検出回路と、
を備え、
前記無線受信器と前記停電検出回路とは前記本体制御部に含まれる一方、前記停電検出送信器は前記本体制御部の外に設けられてなることを特徴とする。

本発明の請求項２に係る停電時点灯用のＬＥＤ照明装置は、請求項１に記載の停電時点灯用のＬＥＤ照明装置において、
前記停電検出送信器はコンセント差し込み型とし、前記蓄電池パックの充電状況を表示する表示回路を設けたことを特徴とする。

本発明の請求項３に係る停電時点灯用のＬＥＤ照明装置は、請求項１または２に記載の停電時点灯用のＬＥＤ照明装置において、
前記制御回路は、充電電流電圧制御、過重電、過放電保護回路、回路温度異常検出回路から構成されたことを特徴とする。

本発明のＬＥＤ照明装置は、本体制御部と商用交流電源が停電したことを検知する停電検出送信器とは、別体であるので、照明装置の設置に特別な工事が要らず、通常のＬＥＤ照明装置と同様に、蛍光灯から容易に変更することができる。また、消灯時の切断と停電とを間違えることなく、確実に停電を検知でき、停電時にそれ用に用意した照明ができる。特別な工事も不要で、低コストで設置できると共に、照明コストも通常のＬＥＤ照明装置と同様に低減できる。

また、停電時に非常灯を補助して明るくするように設置することもできるし、非常時の特定の場所の通常の照明装置と同じとなるように設置することもできる。特定の場所の停電時の照明条件の設定の選択度を広げることができる。

本発明の実施の形態に係る停電時点灯用のＬＥＤ照明装置の構成を例示するブロック図である。

以下、本発明の実施の形態を説明する。

本発明の一実施の形態に係る停電時点灯用のＬＥＤ照明装置１は、照明用ＬＥＤ２と、本体制御部３と、停電信号を送信する停電検出送信器４とからなっている。本体制御部３は、照明用ＬＥＤ２が実装されるＬＥＤ基板５と照明用ＬＥＤ２に電力を供給するＬＥＤ照明用電源６と、停電時に照明用ＬＥＤ２に電力を供給して点灯させる蓄電池パック７とを備える。さらに、本体制御部３は、蓄電池パック７に蓄える電力を供給する蓄電池充電用電源８と、蓄電池パック７の充放電を制御する制御回路９と、蓄電池パック８からＬＥＤ基板５に供給する電力を所定の電圧に昇圧する昇圧回路１０と、停電検出送信器４からの停電信号を受信する無線受信器１１と、無線受信器１１で受信した停電信号と制御回路９に供給される供給電力の切断とから停電を判断する停電検出回路１２とを備える。さらに、ＬＥＤ照明装置１は、蓄電池充電状況を知らせる表示回路１３を備えている。ＬＥＤ照明装置の点灯・消灯は、壁面スイッチ１４の操作により行う。

照明用ＬＥＤ２は、複数のＬＥＤがＬＥＤ光源基板５に実装されて所要の照明灯、例えば、この実施形態の直管状の蛍光灯型、になるように形成され、直流電圧が加えられることにより発光する。照明用ＬＥＤ２へ供給する電力は、商用電源の交流をＬＥＤ照明用電源６において直流に変換されて得られる。

ＬＥＤ光源基板５は、蛍光灯型等の照明装置に適合した所要の個数の照明用ＬＥＤ２が実装される。ＬＥＤ光源基板５は、本体制御部３を構成し、ＬＥＤ照明用電源６に接続され、点灯用の電力がここを介して個々の照明用ＬＥＤ２に供給される。

ＬＥＤ照明用電源６は、ブリッジ回路など交流を直流に変換するＡＣコンバータ、直流を整流するエミッタ、直流を所定電圧に変換する電圧トランス、一時的に蓄電して電力供給を安定化させるためのバッファ等を備えて構成される。

蓄電池パック７は、バッテリー、保護回路から構成される。ＬＥＤ照明装置１に内蔵でき、照明用ＬＥＤの点灯時間を最大にできる小型のものが好ましい。バッテリーは，２次電池が用いられ、例えば、ニッカド電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、カーボンナノリチウムイオン電池等が挙げられる。現時点では、カーボンナノリチウムイオ電池が最適である。蓄電池パック７の保護回路は、充電電流電圧制御、過充電、過放電保護回路、回路温度異常検出回路等から構成され、蓄電池パックを長期間に渡って保護する。

蓄電池充電用電源８は、ＬＥＤ照明用電源６と同じ構成としても良いが、この実施の形態では、専用電源回路で構成している。このように構成すると、消灯時の消費電力が小さくなる等の効果がある。蓄電池充電用電源８で商用電源から変換された直流電力は、制御回路９で充電か放電かが制御され、充電が入要の時はバッテリーに供給される。また、変換した蓄電池充電用電源８からの直流電力が供給されているのか切断されているのかの信号を後述する停電検出回路１２に送信する。

制御回路９は、充電電流電圧制御、過充電、過放電保護回路、回路温度異常検出回路等から構成される。蓄電池充電用電源８から送られる直流電力は、制御回路９で充電か放電か制御され、充電のときはバッテリーに送り、放電のときは、後述する昇圧回路１０に電圧供給する制御がされる。また、制御回路９は、蓄電池充電状況を表示回路１３送信し、表示部１５を駆動して充電状況を表示させる。
また、本制御回路は、蓄電池の電圧降下を検出して、放電をＯＦＦにした時、再充電による電圧上昇と再放電による、電圧降下の繰り返しによるＯＮ／ＯＦＦを防止する、ヒステリシス回路を有する。

昇圧回路１０は、発信回路、定電圧回路、定電流回路、磁気誘導回路等から構成される。蓄電池充電用電源８または蓄電池パック７から供給される電力を照明用ＬＥＤ２を点灯させる所要の電圧に昇圧する。

停電検出送信器４は、無線電力送信回路、ＩＤ変調回路、停電検出回路等から構成される。ここの停電検出回路は、ＡＣ−ＤＣ電源及び無線電力送信回路などから構成され、通電を検出する。そして、停電検出送信器４は、ＬＥＤ照明用の交流電源に接続され、通常の給電中にはその信号を送信し、停電時は送信を停止する。設置場所としては、停電時に点灯を要するエリアのコンセントとすることができ、特別な工事を要しないで利用することができる。送信方式としては、通常の無線で利用できる赤外線、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｚｉｇｂｅｅ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈや、３、１５ＭＨｚ、４、３５ＭＨｚ、２、４ＧＨｚ、５、８ＧＨｚの無線通信など利用できる。
このように、最も簡易な方法で、コンセントに給電中のみ信号を送信するものとなっている。

無線受信器１１は、本体制御部２に内蔵され、検波回路、増幅回路、ＩＤ照合回路、ＯＮ／ＯＦＦ回路等から構成される。停電時に受信した停電信号を停電検出回路１２に送信する。

停電検出回路１２は、電圧検知回路、出力切換回路等から構成される。無線受信器１１から送信された停電信号と、蓄電池充電用電源８から直流が来ているか否かの信号を受け、停電か他の要因（点灯・消灯スイッチ（任意の入切スイッチ））による切断かを判定する。停電と判定した場合は、信号を直流昇圧回路９に送信し、直流昇圧回路９でＬＥＤ照明装置１の照明電力になるように変換し、ＬＥＤ光源基板５に直流電力を供給する。そして、照明用ＬＥＤ２を発光させる。この場合、照明用ＬＥＤ２へ供給する電力は、直流昇圧回路９で照明に適した照度が得られるように制御されるので、使い勝手の良いＬＥＤ照明装置を得ることができる。

上記のように構成してなるＬＥＤ照明装置の作用について以下に説明する。
通常の照明装置として使用するときは、電源スイッチ１４を操作し，ＬＥＤ照明装置１をＯＮ−ＯＦＦする。ＬＥＤ照明装置１を点灯すると、商用交流電源の交流はＬＥＤ照明用電源６において直流に変換され、ＬＥＤ基板５に供給され、ＬＥＤ基板５を介して照明用ＬＥＤ２に供給され、これを点灯させる。

そして、このＬＥＤ照明装置１は、停電時には自動的に停電を判断して、停電時に、照明用ＬＥＤ２を点灯させるように構成している。すなわち、ＬＥＤ照明装置１をとりつけると、商用交流電源に接続され、交流は蓄電池充電用電源８において直流に変換され、蓄電池パック７に蓄えられる。この場合において、制御回路９で蓄電の要否が判断され、用の場合は、蓄電され、否とされた場合は蓄電が停止される。この蓄電動作は、照明用ＬＥＤの点灯のＯＮ−ＯＦＦ操作に関係なく行われる。

電源スイッチ１４を操作してＬＥＤ照明装置１を消灯したとき、ＬＥＤ照明用電源６は、切断して照明用ＬＥＤ２は消灯する。このＬＥＤ照明装置１では、停電検出送信器４は、ＬＥＤ照明装置１の壁面スイッチ１４とは異なる位置に設置されており、停電ではないので、検出していない。それ故、停電検出送信器４は、停電でないという信号を継続して送信している。この停電でないという信号を無線受信器１１で受けて停電検出回路１２に送る。停電検出回路１２において、この停電でないという信号と、蓄電池充電用電源８からの電圧とから、通常であると判定してそのまま何も動作せず、照明用ＬＥＤ２は点灯させない。

停電が発生したとき、ＬＥＤ照明用電源６も蓄電池充電用電源８も電力の供給が無くなる。また、停電検出送信器４は、停電を検知して停電であるという信号を送信する。この停電の信号を無線受信器１１で受けて停電検出回路１２に送る。停電検出回路１２において、この停電であるという信号と、蓄電池充電用電源８からの電圧が無いことから、停電であると判定して昇圧回路１０を操作し、蓄電池パック７からの昇圧をＯＮする。そして、蓄電池パック７から照明用ＬＥＤ２電力を供給して点灯させる。

停電が解除したときは、停電検出送信器４からの停電信号が無線受信器１１から停電検出回路１２に送れられなくなる。そして、蓄電池充電用電源８からの電圧が停電検出回路１２に印加され、停電解消と判断され、蓄電池パック７からの昇圧をＯＦＦする。そして、蓄電池パック７から照明用ＬＥＤ２への電力の供給を止めて消灯させる。なお、消灯のときに停電が発生した場合は、無条件に点灯としている。

この停電のとき、本発明のＬＥＤ照明装置は、停電を検知・判定して照明用ＬＥＤを蓄電池からの電力で点灯させることができる。すなわち、停電のときのエリア照明の設計が容易に任意にできる。

１ ＬＥＤ照明装置
２ 照明用ＬＥＤ
３ 本体制御部
４ 停電検出送信器
５ ＬＥＤ基板
６ ＬＥＤ照明用電源
７ 蓄電池パック
８ 蓄電池充電用電源
９ 制御回路
１０ 昇圧回路
１１ 無線受信器
１２ 停電検出回路
１３ 表示回路

Claims (3)

1. 照明用ＬＥＤと本体制御部とからなり、
   前記本体制御部は、
   前記照明用ＬＥＤが実装されるＬＥＤ基板と、
   該ＬＥＤ基板に電力を供給してＬＥＤを点灯させるＬＥＤ照明用電源と、
   停電時に前記ＬＥＤ基板に電力を供給して点灯させる蓄電池パックと、
   該蓄電池パックに非常時に使用する電力を蓄える電力を供給する蓄電池充電用電源と、
   前記蓄電池パックの充放電を制御する制御回路と、
   前記蓄電池から前記ＬＥＤ基板に供給する電力を所定の電圧に昇圧する昇圧回路と、
   を備えた停電時点灯用のＬＥＤ照明装置であって、
   通常使用の商用交流電源が停電したことを検知して停電信号を送信する停電検出送信器と、
   前記停電検出送信器からの停電信号を受信する無線受信器と、
   前記無線受信機で受信した停電信号と前記本体制御部に供給される供給電力の切断とから停電を判断する停電検出回路と、
   を備え、
   前記無線受信器と前記停電検出回路とは前記本体制御部に含まれる一方、前記停電検出送信器は前記本体制御部の外に設けられてなることを特徴とする停電時点灯用のＬＥＤ照明装置。
2. 前記停電検出送信器はコンセント差し込み型とし、前記蓄電池パックの充電状況を表示する表示回路を設けたことを特徴とする請求項１に記載の停電時点灯用のＬＥＤ照明装置。
3. 前記制御回路は、充電電流電圧制御、過重電、過放電保護回路、回路温度異常検出回路から構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の停電時点灯用のＬＥＤ照明装置。

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