JP5026606B1

JP5026606B1 - 街路灯用照明器具

Info

Publication number: JP5026606B1
Application number: JP2011096272A
Authority: JP
Inventors: 勉篠本
Original assignee: セルフ株式会社
Priority date: 2011-04-22
Filing date: 2011-04-22
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2031-04-22
Also published as: JP2012227105A

Abstract

【課題】太陽光発電からの電気を蓄電する蓄電池を電源とした街路灯用の照明器具について、電源部に対する検査が簡単に行なえるようにし、コンパクトな形態を損なわずに管理維持が容易な街路灯用照明器具を提供する。
【解決手段】照明器具１を、略トレイ状の灯具本体ケース２に、ＬＥＤからなる光源部４と蓄電池からなり光源部４に給電する電源部３と前記光源部４と前記電源部３を制御する制御部１４とを配置した灯具本体５と、灯具本体５の上面を開閉可能に覆った天蓋とからなるものとし、天蓋６を、灯具本体５の上面に対応位置し、上方片面を受光面として太陽光発電した電気を電源部３に送電するソーラーパネル１１と、光透過性のある透明板からなり上方に凸の曲面を呈してソーラーパネル１１の上方を覆うドーム状カバー１２とを備えものとした。
【選択図】図３

Description

本発明は太陽光発電を利用して蓄電する電源部から給電を受けて照明が行なえるようにした街路灯用の照明器具に関するものである。

従来から、太陽光発電を利用して得られた電気により照明を行なうようにした街路灯が提案されている。例えば、ソーラーパネルで発電する電気を蓄電するバッテリーを収めたバッテリー専用の筺体を支柱の上部に取り付け、そして、その筺体の上にソーラーパネルを配置するとともに、前記バッテリーから給電を受けるＬＥＤを光源としてこれを収めた灯具本体を前記筺体から側方に張り出すようにして配置したものが提案されている。

ソーラーパネルによる太陽光発電を行なうものではないが、商用電源の供給を受けるまでの組み込み機器への給電を保証するバックアップとしてバッテリーを備え、街路灯に対する諸設定情報を無線にて送り出すリモコンに対応した受信部を支柱に組み入れるようにしている技術が、特許文献２に示されている。

特開２００３−０５１２０８号公報特開２０１０−１０２８５０号公報

上述した特許文献１で示されているように、街路灯に係る分野においては、ソーラーパネルによる太陽光発電を利用して電力を得る技術が多く提案されている。さらに、基本的には商用電源を必要とせずに、太陽光発電して得られた電気を光源側に送る完結した機構を備えているものと捉えられていることから、街路灯の主体部分（支柱部分を除いた部分）を、ソーラーパネルとバッテリーと光源などを収めた一纏まりの灯具として構成し、これによってコンパクト化を図って外観を整えた街路灯用の照明器具が求められるようになってきている。このようにコンパクトでソーラーパネル、電源部、光源部などが一体となっている照明器具を、例えば既設の支柱に取り付ければ、太陽光を利用した省エネで環境負荷が極めて小さい街路灯が提供できると考えられている。

ところで、太陽光発電にて得られた電気を利用する街路灯では、ソーラーパネル側で発電された電気を受けて蓄電する蓄電池が電源として重要な部品となっており、照明機器の機能を維持する上で、蓄電池の能力面での低下の有無を必要に応じて検査できるようにすることが望ましい。勿論、蓄電池だけではなく、照明機器として用いる各種の電気部品についても検査、そして交換などの作業も行なえるようにすることが望ましい。

しかしながら、検査が行ない易い構造を有するものにすることは、一体化してコンパクトなものとすることが望まれている太陽光発電利用の照明器具には相入れ難いものとなる。即ち、閉じた空間となっている一つの照明器具筺体の内部にソーラーパネル、電源部、光源部などをまとめて組み入れたものとして構成してしまうと、蓄電池に対する検査作業だけでも、例えば前記筺体の一部分から検査員が手持ちした検査機器の端子を筺体の奥に深く差し入れる必要が生じてしまい、目視確認だけで済む検査事項についてさえも容易に行なえないことになる。

そのため、太陽光発電利用の照明器具として主要部分がそれぞれ独立した製品形状とし、特に特許文献１に示されるように蓄電池が存在する部分を独立させて検査し易くしているのが現状であり、ソーラーパネル部分と電源部分と光源部分とを形態的に独立させずに一体化し、かつ、各種の検査のし易さの要望も満足し得る照明器具は存在していないものであった。

一方、電源部に用いられる蓄電池についてはその蓄電池の充電量や放電量の推移などを得てこれを検査することで電源部の状況が把握でき、蓄電池の性能面で規定性能が発揮されているか否かなどの判断ができる。そして、蓄電池の動作状況を照明器具内で電源部側から取得し、情報として外部装置に送信できるようにすれば、遠隔の状態で主要装置の状況把握などが行ない易くなる。

しかし、上述した特許文献２にて示されている支柱に送受信を行なう機器を組み入れたとしても、照明器具のコンパクト化が行なえないものとなる。このように単に街路灯の支柱に情報の送受信が行なえる機器を配する技術にあっても、照明器具を一体的にしてコンパクト化を行なう上で利用できる提案とはなっていない。

そこで本発明は上記事情に鑑み、太陽光発電からの電気を蓄電する蓄電池を電源とした街路灯用の照明器具について、その照明器具として必要構成部品を一体的に備えながら電源部に対する検査などが簡単に行なえるようにすることを課題とし、コンパクトな形態を損なわずに管理維持が容易な街路灯用照明器具を提供することを目的とする。

本発明は上記課題を考慮してなされたもので、底面に開口を有した略トレイ状の灯具本体ケースの上面開放の収納空間に、前記開口に対応するＬＥＤからなる光源部と蓄電池からなり前記光源部に給電する電源部と前記光源部と前記電源部を制御する制御部とを配置した上面開放の灯具本体と、前記灯具本体ケースにヒンジを介して連結された天蓋とからなり、
前記天蓋は、灯具本体の上面に対応位置し、上方片面を受光面として太陽光発電した電気を前記電源部に送電するソーラーパネルと、光透過性のある透明板からなり、上方に凸の曲面を呈して前記ソーラーパネルの受光面を覆ってこのソーラーパネルと一体となっているドーム状カバーとを備え、該天蓋が前記光源部と電源部と制御部とが配置されている灯具本体ケースの前記収納空間を開閉可能に覆っていて、
太陽光発電より得られた電気により照明光を照射可能とした前記ソーラーパネルと電源部と光源部と制御部とからなる太陽光発電照明器が、前記灯具本体ケースの上部に前記ドーム状カバーを配することで形成される照明器具筺体の内部に、一体にして配置され、前記ソーラーパネルの受光面を前記ドーム状カバーが覆ってソーラーパネルとドーム状カバーが一体となってなる前記天蓋の開きにより灯具本体の上部が開放されることを特徴とする街路灯用照明器具を提供して、上記課題を解消するものである。

そして、本発明において、前記灯具本体に、外部送受信機器との間で情報を無線にて送受信可能な送受信部を設け、前記制御部は、前記電源部に接続されて電源部から電源部動作状況の情報を取得し、取得情報に日時情報を対応付けしてなる電源部情報を前記送受信部で発信させる発信制御を行なうものとされていて、前記電源部動作状況の情報を外部送受信機器に対して送信可能とした構成を備えているものとすることが良好である。

（請求項１の発明の効果）
本発明によれば、天蓋を開けるという簡易な操作にて灯具本体の収納空間が開き、灯具本体ケースに収められている電源部と光源部とが目視できるようになるとともに、その灯具本体の上面が開放されることで、電源部や光源部に対するメンテナンス作業が行ない易くなり、ソーラーパネル下となる灯具本体ケースの収納空間に電源部と光源部と制御部とがまとまって配置されてコンパクト化が図り易く照明器具でありながら手間無く検査作業などが行なえるという要望も満足できる。そして、ソーラーパネルを備えた一体化された太陽光発電利用の照明器具であるため、その照明器具の据え付け自体が頗る簡単になるという優れた効果を奏するものである。

（請求項２の発明の効果）
そして、電源部動作状況の情報が外部送受信機器に対して取得可能とすることで、高所作業を行なうことなく手元側の外部送受信装置に電源部の動作状況が把握できるようになる。さらに、照明器具が備える送受信装置を介して送受信を行なうため、照明器具自体のコンパクト化を損なうことがないという効果も奏する。

本発明に係る一例を示す説明図である。一例において天蓋を開いた状態を示す説明図である。一例を断面で示す説明図である。

つぎに本発明を図１から図３に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図中１は本発明に係る街路灯用照明器具であり、該照明器具１は略トレイ状の灯具本体ケース２の上面開放の収納空間２ａに後述する電源部３と光源部４と制御部１４とを配置した灯具本体５と、この灯具本体５の上面側に位置し、前記灯具本体ケース２の後方辺にヒンジを介して回動可能に取り付けられて灯具本体５の上面を開閉可能に覆う天蓋６とからなるもので、前記天蓋６の両側辺に、天蓋６による収納空間２ａの閉鎖状態を維持するために灯具本体５に係止することのできる係止具７が設けられている。

上記灯具本体５における灯具本体ケース２の底面には開口８が設けられており、この開口８に対応位置するように光源部４が配置されている。光源部４は基板に複数個のＬＥＤ光源（ＬＥＤチップ）を配列してなり、それらのＬＥＤ光源からの発光が開口８を通して灯具本体５の下方に向けて照射されるようにしている。例えば、基板に搭載のＬＥＤ光源の構成を３直列８並列接続に接続していることができる。このようにした場合、通常は一つのＬＥＤ光源が故障すると少なくとも三つのＬＥＤ光源が消灯していたが、ＬＥＤ光源毎にダイオードを搭載すれば、ＬＥＤ光源が一つ故障しても他のＬＥＤ光源が消灯しないようにすることができる。

光源部４の下面側、即ち、ＬＥＤチップが搭載されている基板の下面側には、拡散する光を集光させ光が後方に広がらないようにして光を前方方向に集光させる反射部材（図示せず）が設けられている。

また、電源部３は前記光源部４に送電する蓄電池９からなるもので、光源部４と同様に灯具本体ケース２の底面側に取り付けられており、図示しない配線によってこの電源部３と光源部４とが電気的に連結されている。さらに、灯具本体５の一端部側の下面には、灯具本体ケース２に対して下方から固定された支柱取り付け具１０が設けられており、この支柱取り付け具１０を図示しない支柱に対して取付固定することで本照明器具１がその支柱に固定される。

天蓋６は、断面で示すように上方片面を受光面として太陽光発電するソーラーパネル１１とこのソーラーパネル１１の上方を覆うようにして組み合わされてソーラーパネル１１と一体となっているドーム状カバー１２とからなるものである。そして、天蓋６を閉じた状態で、ソーラーパネル１１は、受光面を上方に向けて灯具本体５の上面に対応位置し、太陽光発電すれば、その発電した電気を前記電源部３に送電するように設けられている。また、ドーム状カバー１２は、光透過性のある透明板から形成されていて上方に凸の曲面を呈しており、外表面には光触媒作用によって高い汚れ落ち性を発揮する物質を含んだ防汚剤が塗布されている。

このように本照明器具１では、天蓋６の一部品としてソーラーパネル１１が利用されているため、上記電源部３や光源部４のメンテナンスに際して、ソーラーパネル１１を別個に取り外すことなく、そのソーラーパネル１１の受光面をドーム状カバー１２が覆ってソーラーパネル１１とドーム状カバー１２とが一体となっている天蓋６を開くという簡易な操作で灯具本体５の上面が大きく開放され、電源部３や光源部４に対する目視確認が容易であるとともに、電源部３や光源部４に対する取り付け、取り外しなどの作業も簡単なものとなる。そして、天蓋６が、電源部３と光源部４とが配置されている灯具本体ケース２の収納空間２ａを開閉可能に覆う構成となっているので、ソーラーパネル１１下に電源部３と光源部４とを配し、勿論、図示しない他の電気部品も設置個所としてその収納空間２ａに配されているものである。

本照明器具１では上述したように主要構成部品であるところの上記ソーラーパネル１１と上記電源部３と上記光源部４、さらに後述の制御部１４とで、太陽光発電より得られた電気により照明光を照射可能とした太陽光発電照明器を構成している。そして、このソーラーパネル１１と電源部３と光源部４と制御部１４とからなる一システムの太陽光発電照明器が、前記灯具本体ケースの上部に前記ドーム状カバーを配することで形成される照明器具筺体の内部に、一体にして配置されている構造となる。よって、全体として関連部品が一体化された状態となって照明器具１がコンパクトなものとなっている。

上記照明器具１においては、電源部３の動作状況を情報として非接触にて取得できるようにした工夫が施されている。その点を説明すると、まず、灯具本体ケース２の内部には、送受信部１３を備えていて、この送受信部１３は、例えばＷｉ−Ｆｉ（通信規格のブランド名）に代表されるような無線ＬＡＮ方式などの通信規格に基づいて携帯電話やノートパソコンなどで構成されて通信手段を有する外部送受信機器に対して相互通信を実行して情報の受け渡しを行なえるようにしているものである。

また、灯具本体ケース２の内部に設けられている上記制御部１４は、上記電源部３に接続されていて、電源部３から電源部動作状況の情報を常時取得するものである。電源部動作状況の情報とは蓄電池に付されたセンサーから生成される情報であって、発電量、放電量、電池残量データ、環境データ、サイクル数、エラーコードからなり、制御部１４は、これらを電源部動作状況の情報として常時取得するとともに、制御部１４自身が持つタイマー（ＧＰＳ時刻データに基づくもの）から日時情報と対応付けして電源部情報として記憶管理する機能を有している。

上記制御部１４はＧＰＳ受信機能により上述したようにＧＰＳ時刻データを取得して上記各種データ管理時にその日時、時刻を対応付けしてデータ保存する外、ＧＰＳ受信機能によって、本照明器具自体の位置情報を取得することができるように設けられており、携帯型通信機器所持者に対してその携帯型通信機器を介して位置情報を提供できるものとしている。そのため、観光地、アミューズメントスポット、公園、広大な駐車施設などでの所要個所それぞれに本照明器具を設置すれば、現在位置情報を取得するための利用用途に本照明器具を用いることができ、公園などの避難場所の位置情報の提示などにも寄与することができる。

そして、制御部１４は、前記電源部情報を上記送受信部１３から送信するようにこの送受信部１３を制御する機能も有していて、例えば上記外部送受信機器側からデータ要求を送受信部１３を介して受けると、記憶管理している電源部情報を送受信部１３から発信するように制御動作するものである。なお、制御部１４での上記各種データの記憶管理期間としては一年間が望ましいが、記憶管理期間が実施の例に限定されるものではない。

このようにして外部送受信機器に対して非接触にて電源部情報を送り出すことができるため、例えば設置済み照明器具に対する高所作業を行なうに際して非接触の状態で情報を取得し、前記外部送受信機器側にて電源部の動作が規定を満足するものであるか否かを判断できるようになる。勿論、照明器具が設定されている高所位置まで外部送受信機器を揚げる必要はなく、その照明器具の下方においても十分に情報の所得が行なえるものとしている。

さらに制御部１４は携帯型通信機器に対して相互通信により各種データの提示（出力）を行なえるように設けられている外に、各種の設定情報を取得するための機能も合わせ持っているものであり、例えば、照度などの機器設定作業に関して、管理者専用のリモコン（専用端末）を用意し、各種機器設定事項についてＯＮ／ＯＦＦの操作が可能とされている。

上記制御部１４の動作は上述のものに限定されない。例えば、電源部３での蓄電残量によって放電電流量を調整して光源部から照射される光の照度を落とすようにすることができる。また、本実施の形態において、上記電源部３の蓄電池はリチウムイオン電池を用いており、複数の電池パックを組み合わせて電源部を構成している。そして、この複数の電池パックからなる電源部に対する充電制御についても制御部の動作の一つとすることができる。

一般的にリチウムイオン電池の充電は、電池システムを構成している電池パックが複数個ある場合は、それぞれの電池パックを順番に満充電にするのが普通であるが、この方法だと、太陽光発電量が多い時に、充電状態が定電圧充電になっていると、発電した電力を全て充電しないため充電効率が悪くなる。そこで、発電効率を良くするため制御部１４が管理する充電制御は定電流充電優先ロジックになっており、最初に各電池パックを定電流充電にて容量９０％まで充電したあとに、最後に各電池パックを定電圧充電にて残りの１０％を充電するように設けられている。

また、上記制御部１４は、例えば図示されているように上記ソーラーパネル１１の上面での太陽電池モジュール領域以外の部位に配置した照度センサー１５が感知する照度を信号として受けるように設けられていて、その照度センサー１５が感知した照度に基づき光源部４の点灯と消灯とを制御する。

また、上記制御部１４には、図示しない震度センサーが搭載されていて、例えば震度５相当以上の揺れを感知した時に１００％の出力で光源部４の発光ダイオードを点灯させる制御も行なうように設けられている。なお、本照明器具ではＡＣ電源（商用電源）を併用することも可能とされているものであり、その場合、地震感知時以降から所要期間の間に、昼間は太陽光発電とＡＣ電源の両方から蓄電池を同時に充電を行ない、夜間はＡＣ電源からの電力でＬＥＤ点灯出力を１００％にするように制御し、仮に停電などでＡＣ電源からの電力が供給されなくなった時に蓄電池に充電されている電力で、ＬＥＤ点灯出力を１００％にする制御とすることが可能である。

本照明器具１にあっては、本体下部にメンテナンス用のＬＥＤ発光手段（図示せず）を目視できる位置にして、赤色、青色、緑色、オレンジ色である４種類搭載していて、赤色ＬＥＤ発光手段の点滅で蓄電池の異常、青色ＬＥＤ発光手段の点滅でセンサー類の異常、緑色ＬＥＤ発光手段の点滅でサブ基板の異常をお知らせるようにし、さらにオレンジ色ＬＥＤ発光手段の点滅にて正常状態であることを表示するように設けられている。

さらに、上記灯具本体ケース２内には図示しないＡＣ１００Ｖ電源入力コネクター、風力発電入力コネクター、監視カメラ接続コネクター、人感センサー接続コネクターをまとめたユニットが搭載されていて、これらのコネクターに対応する配線が接続された場合に、その接続を上記制御部１４が感知し、予め各コネクターに応じて設定されている上記電源部３からの給電のオン／オフや接続機器に対する制御プログラムが起動するように設けられている。例えば、人感センサーを接続して、センサーが反応した時に照度を上げたり、通信システムを作動させたりすることができようになる。

このように本発明の街路灯用照明器具１では灯具本体ケースの収納空間に光源部４と電源部３と制御部１４とが収められるとともに、その他の機器、電子部品も収められ、さらにこの収納空間２ａを覆う天蓋６にソーラーパネル１１が配されて、全体が一体となっていて、収納空間２ａに配置の部品の間の配線、及び天蓋に配されたソーラーパネルや照度センサーと灯具本体５との間の配線も行なわれていて、全体として配線が完結しているものとなっている。即ち、照明器具設置後の配線作業が不要となるようにしている。そのため、照明器具１は必要個所に設置するだけで使用可能な状態となるものである。

１…街路灯用照明器具
２…灯具本体ケース
３…電源部
４…光源部
５…灯具本体
６…天蓋
８…開口
９…蓄電池
１１…ソーラーパネル
１２…ドーム状カバー
１３…送受信部
１４…制御部

Claims

底面に開口を有した略トレイ状の灯具本体ケースの上面開放の収納空間に、前記開口に対応するＬＥＤからなる光源部と蓄電池からなり前記光源部に給電する電源部と前記光源部と前記電源部を制御する制御部とを配置した上面開放の灯具本体と、前記灯具本体ケースにヒンジを介して連結された天蓋とからなり、
前記天蓋は、灯具本体の上面に対応位置し、上方片面を受光面として太陽光発電した電気を前記電源部に送電するソーラーパネルと、光透過性のある透明板からなり、上方に凸の曲面を呈して前記ソーラーパネルの受光面を覆ってこのソーラーパネルと一体となっているドーム状カバーとを備え、該天蓋が前記光源部と電源部と制御部とが配置されている灯具本体ケースの前記収納空間を開閉可能に覆っていて、
太陽光発電より得られた電気により照明光を照射可能とした前記ソーラーパネルと電源部と光源部と制御部とからなる太陽光発電照明器が、前記灯具本体ケースの上部に前記ドーム状カバーを配することで形成される照明器具筺体の内部に、一体にして配置され、前記ソーラーパネルの受光面を前記ドーム状カバーが覆ってソーラーパネルとドーム状カバーが一体となってなる前記天蓋の開きにより灯具本体の上部が開放されることを特徴とする街路灯用照明器具。
前記灯具本体に、外部送受信機器との間で情報を無線にて送受信可能な送受信部を設け、前記制御部は、前記電源部に接続されて電源部から電源部動作状況の情報を取得し、取得情報に日時情報を対応付けしてなる電源部情報を前記送受信部で発信させる発信制御を行なうものとされていて、前記電源部動作状況の情報を外部送受信機器に対して送信可能とした構成を備えている請求項１に記載の街路灯用照明器具。