JP2022120915A

JP2022120915A - Ｌｅｄ照明装置

Info

Publication number: JP2022120915A
Application number: JP2021017967A
Authority: JP
Inventors: 厚北川; Atsushi Kitagawa
Original assignee: RB Controls Co Ltd
Current assignee: RB Controls Co Ltd
Priority date: 2021-02-08
Filing date: 2021-02-08
Publication date: 2022-08-19

Abstract

【課題】図３の誤５に示す誤配線が発生し、充電媒体３４に十分な電力が充電されていない状態では、点消灯スイッチ１１に対するオンオフ操作に対応して照明用ＬＥＤ２３が点消灯するので、照明用ＬＥＤ２３は一見正常に作動する。ただし、停電発生時と同じように非常用回路部３には電力が供給されないので非常用ＬＥＤ３７が点灯するはずであるが、充電媒体３４の電荷が不足していれば非常用ＬＥＤ３７が点灯しない。その場合には施工業者は誤５の誤配線の発生を認識できないという不具合が生じる。【解決手段】点灯禁止回路４を設けて、ブリッジ４１に電力が供給されるとＩＣ５の作動を強制的に停止させて照明用ＬＥＤ２３が点灯しないようにした。【選択図】図１

Description

本発明は、外部の交流電源に接続され、照明用ＬＥＤと非常用ＬＥＤとの２系統のＬＥＤを備えており、停電発生時には内蔵する充電媒体に充電しておいた電力によって非常用ＬＥＤを点灯させる機能を有するＬＥＤ照明装置に関する。

外部の交流電源からの電力によってＬＥＤを点灯させるＬＥＤ照明装置では、交流電源から供給される電力で充電媒体に電力を充電しておき、停電が発生すると、その充電媒体に充電されている電力によって非常用ＬＥＤを点灯させるように構成されたＬＥＤ照明装置が知られている。

このようなＬＥＤ照明装置では停電の発生を検知する必要があるため、点消灯スイッチによって点消灯する照明用ＬＥＤのほかに、点消灯スイッチを介することなく常時上記充電媒体を充電させる電力供給を行っており、充電媒体の充電が停止すると停電発生を検知する。そのため、ＬＥＤ照明装置には外部の商用電源の一方のラインに点消灯スイッチが設けられた２本のラインの他に、点消灯スイッチをバイパスするもう１本のラインを配線する必要があり、ＬＥＤ照明装置には合計３本のラインが接続されることになる（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１８－１９５４７０号公報（図４、図５）

上述のような停電発生時に非常用ＬＥＤを点灯させる機能を有していないＬＥＤ照明装置であれば、ＬＥＤ照明装置には２本のラインを接続すればよく、また、いずれのラインに点消灯スイッチが設けられていても、照明用ＬＥＤの点消灯を行うことができるので、誤配線という問題は生じない。ところが、上記のように外部の交流電源に対して３本のラインを介して接続されるＬＥＤ照明装置では、これら３本のラインの誤配線という問題が生じる。ＬＥＤ照明装置を取り付けする現場では配線工事を行った後で点消灯スイッチをオンオフさせて正常に作動するかを確認するが、そのような確認では特定できない誤配線が発生するおそれがある。

図３を参照して、１はＬＥＤ照明装置である。このＬＥＤ照明装置１には外部の交流電源ＰＳから交流電力が供給される。交流電源ＰＳからの２本の電力供給用のラインには便宜上、「＋」と「－」を付して区別する。また、一方のラインであるＡＣ＋から点消灯スイッチ１１を介して接続されるラインをＳＷとして、正常に配線された場合、ターミナル１にはＡＣ＋が接続され、ターミナル２にはＳＷが接続され、ターミナル３にはＡＣ－が接続される。

一方、ＬＥＤ照明装置１内には点消灯スイッチ１１に対する操作によって照明用ＬＥＤ２３が点消灯する照明用回路部２と、停電などの発生により交流電源ＰＳからの電力供給が停止すると非常用ＬＥＤ３７を連続点灯させるための非常用回路部３とが設けられている。

照明用回路部２はターミナル２とターミナル３とに接続されており、点消灯スイッチ１１がオンになると照明用回路部２に交流電力が供給され、点消灯スイッチ１１がオフになると照明用回路部２への電力供給が停止する。この照明用回路部２に供給された交流電力はダイオードブリッジ（以下、単にブリッジという）２１で全波整流され、ＡＣ／ＤＣコンバータ２２で所定の電圧の直流電力に変換され、照明用ＬＥＤ２３に供給される。

一方、上記非常用回路部３にはターミナル１とターミナル３とが接続されており、点消灯スイッチ１１のオンオフ状態の如何に関わらず、交流電源ＰＳからの交流電力が常に供給される。その供給された交流電力はブリッジ３１とＡＣ／ＤＣコンバータ３２とで所定の電圧の直流電力に変換された後、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３で充電媒体３４を充電するための電圧と電流に変換して、この充電媒体３４を充電する。停電などによって充電媒体３４に対する充電が停止すると停電検知回路３５がその充電停止を検知して、充電媒体３４に充電されている電力で非常用ＬＥＤ３７を点灯させる。

上記充電媒体３４は充電可能な２次電池を利用してもよいが、メンテナンス性に優れた電気二重層コンデンサを用いてもよい。ただし、充電媒体３４を急速に充電するためには多くの電力が消費される点と、停電が発生する頻度はそれほど多くない点とを考慮して、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は充電媒体３４に充電されている電力がゼロの状態から非常用ＬＥＤ３７を点灯させるのに十分な電力が充電されるまでに少なくとも数時間を要するほどの小電力で充電媒体３４を充電するように設定されている。従って、ＬＥＤ照明装置１を設置した直後は、充電媒体３４が十分に充電されていないため停電が発生しても非常用ＬＥＤ３７が点灯しない場合が生じる。

上記構成で、交流電源ＰＳからの３本のラインが正常に配線されていればよいが、誤配線が生じた場合に、その誤配線を施工業者がいち早く認識して正常な配線に修正する必要がある。

誤配線のパターンは図３の上部に示した表に記載したように、誤１から誤５までの５個のパターンが考えられる。

誤１であれば、照明用回路部２にはＡＣ＋とＳＷが配線されるが、ＡＣ＋とＳＷは同電位であるため電力が供給されず、点消灯スイッチ１１をオンオフ操作しても照明用ＬＥＤ２３は点灯せず、従って誤配線であることを直ちに認識できる。

誤２であれば、照明用回路部２にはＡＣ＋とＡＣ－とが配線され、照明用ＬＥＤ２３は点灯するが、点消灯スイッチ１１をオフにしても照明用ＬＥＤ２３は消灯せず、従って誤配線であることを直ちに認識できる。

誤３であれば、誤１と同様に点消灯スイッチ１１をオンオフ操作しても照明用ＬＥＤ２３が点灯しないので誤配線であることを直ちに認識できる。

誤４であれば、誤２と同様に点消灯スイッチ１１をオフにしても照明用ＬＥＤ２３は点灯し続けるので、誤配線であることを直ちに認識できる。

誤５であれば、照明用回路部２には点消灯スイッチ１１を介して電力が供給されるので、点消灯スイッチ１１に対するオンオフ操作に対応して照明用ＬＥＤ２３が点消灯するので、照明用ＬＥＤ２３は一見正常に作動する。ただし、非常用回路部３には電力が供給されず、停電が発生した場合と同様の状態になるので、本来は点灯しない非常用ＬＥＤ３７が点灯するはずである。ところが、上述のように充電媒体３４が十分に充電されるために数時間を要するので、ＬＥＤ照明装置１を施工した直後では停電検知回路３５が停電発生を検知しても非常用ＬＥＤ３７が点灯しない場合が生じ、その場合には施工業者は誤配線の発生を認識できないという不具合が生じる。

そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、交流電源から３本のラインを介して電力供給を受けるＬＥＤ照明装置であっても、施工時の誤配線の発生を確実に認識できるＬＥＤ照明装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために本発明によるＬＥＤ照明装置は、外部の交流電源から供給される電力で常時充電される充電媒体を備え、この充電媒体への充電電力が消失すると充電媒体に充電されている電力で点灯させる非常用ＬＥＤと、上記外部の交流電源から点消灯スイッチを介して供給される電力によって点灯する照明用ＬＥＤとを備えたＬＥＤ照明装置であって、上記交流電源の両極に接続される２本のラインと、これら２本のラインの一方から上記点消灯スイッチを介して分岐される１本のラインの、合計３本のラインが接続されるものにおいて、上記交流電源の両極接続される２本のラインのうちの他方のラインと、上記一方のラインから点消灯スイッチを介して分岐されるラインとを相互に逆に接続した際に、点消灯スイッチのオンオフ状態の如何に関わらず上記照明用ＬＥＤの点灯を禁止する点灯禁止手段を設けたことを特徴とする。

上記図２に示した誤５の誤配線が生じた場合、すなわち上記交流電源の両極接続される２本のラインのうちの他方のラインと、上記一方のラインから点消灯スイッチを介して分岐されるラインとを相互に逆に接続した場合では、上記点灯禁止手段によって点消灯スイッチのオンオフ状態の如何に関わらず上記照明用ＬＥＤの点灯を禁止するので、誤配線の発生を認識することができる。

なお、具体的には、正常に配線されている状態では、上記非常用ＬＥＤを点灯させる充電媒体はダイオードブリッジを介して上記一方のラインのうち点消灯スイッチを介していないラインと上記他方のラインとに接続され、上記照明用ＬＥＤを点灯させるための電力はダイオードブリッジを介して上記点灯消灯スイッチを介しているラインと他方のラインとに接続され、上記点灯禁止手段はダイオードブリッジを介して上記一方のラインの双方に接続されており、この点灯禁止手段として、ダイオードブリッジの出力側に電解コンデンサを接続して、この電解コンデンサの電圧が半波整流された際の実効電圧では作動せず、全波整流された際の実効電圧では作動する点灯禁止回路を設け、この点灯禁止回路が作動すると上記照明用ＬＥＤへの点灯用の電力供給を停止させるように構成することができる。

さらに具体的には、上記照明用ＬＥＤには作動信号が入力されることによって作動するイネーブル端子（ＥＮ端子）を備えたＡＣ／ＤＣコンバータを介して点灯用電力が供給され、上記点灯禁止回路が作動すると、上記イネーブル端子への作動信号の入力を停止させてＡＣ／ＤＣコンバータの作動を停止させることによって上記照明用ＬＥＤへの点灯用の電力供給を停止させる。

以上の説明から明らかなように、本発明は、ＬＥＤ照明装置の施工直後であって、充電媒体に非常用ＬＥＤを点灯させるのに十分な電力が充電されていない場合であっても、誤配線の発生を確実に施工業者に認識させることができる。

本発明の一実施の形態の構成を示す図点消灯スイッチのオンオフによるブリッジ４１の整流波形従来のＬＥＤ照明装置の構成を示すブロック図

図１を参照して、上記図３と同じ符号を付した構成は図３に示したものと同様であるので、それらについての説明は省略する。

本発明によるＬＥＤ照明装置１の特徴は点灯禁止手段である点灯禁止回路４を設けた点にある。この点灯禁止回路４は上述の図３に示した誤５を認識するためのものである。

この点灯禁止回路４はターミナル１とターミナル２に接続されている。従って、正常に配線されていれば点灯禁止回路４に商用電源ＰＳの電圧が印加されることはない。ただし、点灯禁止回路４のブリッジ４１は照明用回路部２のブリッジ２１を介してターミナル１とターミナル３とに接続されることになり、半波整流してその整流した電力で電解コンデンサ４２を充電することになる。また同様にしてブリッジ２１も半波整流してコンデンサ２４に充電するので、ダイオード４４を設けて、コンデンサ２４の両端にはコンデンサ２４，コンデンサ４２，抵抗４３による分圧しか印加されないようにして照明用ＬＥＤ２３が点消灯スイッチ１１がオフであるにもかかわらず意図せず点灯することを防止するようにした。

点灯禁止回路４にはチェナーダイオード４５およびフォトカプラを構成するＬＥＤ４６がコンデンサ４２に対して直列に接続されている。ブリッジ４１が半波整流している状態ではコンデンサ４２に充電されている実効電圧は商用電源ＰＳの最大値の１／２、すなわち約７０ボルトであるのに対して、ブリッジ４１が全波整流している状態ではコンデンサ４２の実効電圧は１００ボルトになる。そこで、ツェナーダイオード４５としてコンデンサ４２が７０ボルトではオンせず、１００ボルトでオンするものを選定した。これにより、ブリッジ４１が半波整流している状態ではＬＥＤ４６は発光しないが、全波整流している状態ではＬＥＤ４６は発光する。

ＬＥＤ４６が発光すると、フォトトランジスタ４７がオン状態になり、上記照明用回路部２のＡＣ／ＤＣコンバータ２２に含まれるＩＣ５のイネーブル端子（ＥＮ端子）５１をＬｏに落とす。本実施の形態で採用するＩＣ５はイネーブル端子５１を内部でＨｉに吊っており、フォトトランジスタ４７がオン状態にならなければイネーブル端子５１はＨｉ状態を保持してＩＣ５は作動し続けるが、フォトトランジスタ４７がオンしてイネーブル端子５１をＬｏに落とすと、ＩＣ５は作動を停止して照明用ＬＥＤ２３に電力が供給されなくなり、照明用ＬＥＤ２３は点灯しない。

すなわち、ブリッジ４１に商用電源ＰＳの電圧が印加されればＩＣ５は作動を停止し、商用電源ＰＳの電圧が印加されなければＩＣ５の作動が強制的に停止されることはない。

以上を踏まえて、図２を参照して、上記図１に示す回路における誤配線のパターンの識別を説明する。

正常に配線されていれば、点消灯スイッチ１１のオンオフ状態にかかわらずブリッジ４１は半波整流状態であり、従って、ＩＣ５の作動は強制的に停止されることはない。従って、点消灯スイッチ１１のオンオフによって照明用ＬＥＤ２３は点消灯し、かつ充電媒体３４は常に充電される。

誤１では照明用回路部２に電力が供給されないし、かつ点消灯スイッチ１１のオンオフの如何に関わらずＩＣ５の作動が強制的に停止されるので、照明用ＬＥＤ２３は点灯しない。

誤２では照明用回路部２に常時電力が供給されているが、点消灯スイッチ１１をオンにするとＩＣ５の作動が停止して照明用ＬＥＤ２３が消灯する。

誤３では照明用回路部２に電力が供給されないので、照明用ＬＥＤ２３が点灯しない。

誤４では照明用回路部２に常時電力が供給されて照明用ＬＥＤ２３は点灯するが、点消灯スイッチ１１をオフにしても消灯しない。

そして、誤５では、点消灯スイッチ１１のオンオフの如何に関わらずＩＣ５の作動が強制的に停止されるので、照明用ＬＥＤ２３は点灯しないので誤配線が発生していることを検知することができる。

なお、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもかまわない。

１照明装置
２照明用回路部
３非常用回路部
４店等針器回路
１１点消灯スイッチ
２３照明用ＬＥＤ
３７非常用ＬＥＤ

Claims

外部の交流電源から供給される電力で常時充電される充電媒体を備え、この充電媒体への充電電力が消失すると充電媒体に充電されている電力で点灯させる非常用ＬＥＤと、上記外部の交流電源から点消灯スイッチを介して供給される電力によって点灯する照明用ＬＥＤとを備えたＬＥＤ照明装置であって、上記交流電源の両極に接続される２本のラインと、これら２本のラインの一方から上記点消灯スイッチを介して分岐される１本のラインの、合計３本のラインが接続されるものにおいて、上記交流電源の両極接続される２本のラインのうちの他方のラインと、上記一方のラインから点消灯スイッチを介して分岐されるラインとを相互に逆に接続した際に、点消灯スイッチのオンオフ状態の如何に関わらず上記照明用ＬＥＤの点灯を禁止する点灯禁止手段を設けたことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
正常に配線されている状態では、上記非常用ＬＥＤを点灯させる充電媒体はダイオードブリッジを介して上記一方のラインのうち点消灯スイッチを介していないラインと上記他方のラインとに接続され、上記照明用ＬＥＤを点灯させるための電力はダイオードブリッジを介して上記点灯消灯スイッチを介しているラインと他方のラインとに接続され、上記点灯禁止手段はダイオードブリッジを介して上記一方のラインの双方に接続されており、この点灯禁止手段として、ダイオードブリッジの出力側に電解コンデンサを接続して、この電解コンデンサの電圧が半波整流された際の実効電圧では作動せず、全波整流された際の実効電圧では作動する点灯禁止回路を設け、この点灯禁止回路が作動すると上記照明用ＬＥＤへの点灯用の電力供給を停止させることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
上記照明用ＬＥＤには作動信号が入力されることによって作動するイネーブル端子（ＥＮ端子）を備えたＡＣ／ＤＣコンバータを介して点灯用電力が供給され、上記点灯禁止回路が作動すると、上記イネーブル端子への作動信号の入力を停止させてＡＣ／ＤＣコンバータの作動を停止させることによって上記照明用ＬＥＤへの点灯用の電力供給を停止させることを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤ照明装置。