JP6189690B2 - lighting equipment - Google Patents
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Description
本発明は、複数の半導体発光素子(以下、LEDと略称)を同時に発光させて照明光を得るようにした街路灯として好適な照明器具に関するものであり、LEDによる常用光源および非常用光源を分離した構成としてLEDの劣化を防ぐとともに、非常用光源を点灯するための蓄電池の劣化を防いで長期に安定した照明効果が得られるようにし、この蓄電池の交換点検が容易となるようにしたものである。 The present invention relates to a lighting fixture suitable as a street light in which a plurality of semiconductor light emitting elements (hereinafter abbreviated as LEDs) emit light simultaneously to obtain illumination light, and separates a regular light source and an emergency light source using LEDs. In addition to preventing deterioration of the LED and preventing deterioration of the storage battery for turning on the emergency light source, a stable lighting effect can be obtained over a long period of time so that the replacement inspection of this storage battery is facilitated. is there.
一般に主要幹線道路などの大型照明には水銀灯、ナトリウム灯などが採用されているが、街路灯(防犯灯)には主に蛍光灯の採用が主流となっている。ところが、この蛍光灯の規格相当の安定した発光を維持できるのは約10000時間とされており、蛍光管の交換メンテナンスは日常の作業となっている。 In general, mercury lamps, sodium lamps, etc. are used for large-scale lighting such as main trunk roads, but fluorescent lamps are mainly used for street lights (security lights). However, stable light emission equivalent to the standard of this fluorescent lamp can be maintained for about 10,000 hours, and replacement of the fluorescent tube is a daily work.
このような蛍光灯を採用した街路灯においても、台風、地震、落雷、火災などの災害や不慮の事故による停電時に蛍光灯を強制的に点灯させる蓄電池を備えた街路灯が提案されている(特許文献1参照)。ところが、この蛍光灯は白熱電球に比べて消費電力は低いものの、蓄電容量に限界がある蓄電池では継続して長時間の点灯が不可能であり、停電時の僅かな時間帯の照明に止まるものであった。 Street lamps that employ such fluorescent lamps have been proposed with storage batteries that force the fluorescent lamps to turn on in the event of a power failure due to disasters such as typhoons, earthquakes, lightning strikes, fires, or accidents ( Patent Document 1). However, although this fluorescent lamp consumes less power than an incandescent bulb, it cannot be lit continuously for a long time with a storage battery with a limited storage capacity, and it can only be used for lighting during a short period of time during a power failure. Met.
そこで注目されるのがLEDを採用した照明器具であるが、このLEDは、その設計寿命が蛍光管より約4倍以上の約40000時間あるとされている。また、消費電力も蛍光管に比べてきわめて低く、非常時における長時間の点灯を期待することができ、蓄電池を内蔵した非常用としての照明装置が提案されている(特許文献2参照)。 Therefore, attention is focused on lighting fixtures employing LEDs, which are said to have a design life of about 40000 hours, which is about four times or more that of fluorescent tubes. Further, power consumption is extremely lower than that of a fluorescent tube, and it can be expected to light for a long time in an emergency, and an emergency lighting device incorporating a storage battery has been proposed (see Patent Document 2).
上記特許文献2に開示された技術は、光源にLEDを採用し、停電などの非常時に非常用電源からの電力供給によって非常用点灯回路で光源を所定時間点灯させた後、非常用電源からの電力供給量を光源が消灯しない程度に強制的に減少させるようにしたものであり、常時点灯におけるLEDおよびバッテリーに対する熱的影響を配慮するものではない。
The technique disclosed in
ところで、半導体素子であるLEDは、可視光で消費されるエネルギー以外はすべて熱に変換されることになる。また、熱源の1つであるLEDパッケージは表面積が小さいため、対流や輻射による放熱が小さく、熱的に厳しい環境にあると言える。このように熱源となるLEDは、温度が上昇すると電気抵抗が小さくなる特性があり、そのため、温度上昇→抵抗減少→電流増加→発熱増加→温度上昇となる負のスパイラルに陥り、素子の劣化を生じることになる。また、この熱による影響は、封止材料の劣化による透明度の低下、繰り返される膨張・収縮の度合いが大きくなることによる反りや亀裂が生じることになる。 By the way, the LED which is a semiconductor element is all converted into heat except energy consumed by visible light. In addition, since the LED package, which is one of the heat sources, has a small surface area, it can be said that it is in a thermally severe environment due to a small heat dissipation due to convection and radiation. As described above, the LED as a heat source has a characteristic that the electrical resistance decreases as the temperature rises.Therefore, the LED falls into a negative spiral in which the temperature rises, the resistance decreases, the current increases, the heat generation increases, and the temperature rises. Will occur. Moreover, the influence by this heat will generate | occur | produce the curvature and a crack by the fall of the transparency by deterioration of a sealing material, and the degree of repeated expansion and contraction becoming large.
このような熱対策に関する配慮は、非常時にLEDを点灯する蓄電池に対しても十分でなければならない。即ち、化学反応により電気を生成する蓄電池は温度依存性が高く、温度が高くなると劣化が促進され、温度が10℃高くなると寿命が半減するとされている。したがって、大きな発熱部位となるLEDを採用する照明器具においては、LEDに比べ蓄電池に対する熱対策への配慮は非常に重要な課題となる。 Such consideration regarding heat countermeasures must be sufficient for a storage battery that lights an LED in an emergency. That is, a storage battery that generates electricity by a chemical reaction has high temperature dependence, and deterioration is accelerated when the temperature increases, and the life is halved when the temperature increases by 10 ° C. Therefore, in a lighting fixture that employs an LED that is a large heat generating part, consideration of heat countermeasures for a storage battery is a very important issue compared to an LED.
特に、非常時にLEDを点灯する蓄電池を内蔵した照明器具を街路灯とする場合は、内部が密閉された状態となることから、熱対策を有効に施し初期性能が極力長く保たれるようにしなければならない。この初期性能の維持期間が短い場合は、蓄電池の交換メンテナンスの頻度が多くなり、保守管理費用が大きくなり経済性の問題も看過することができなくなる。 In particular, if a lighting fixture with a built-in storage battery that lights an LED is used as a street light in an emergency, the interior will be sealed, so heat measures must be taken effectively to keep the initial performance as long as possible. I must. When this initial performance maintenance period is short, the frequency of replacement maintenance of the storage battery is increased, the maintenance management cost is increased, and the economical problem cannot be overlooked.
そこで本発明は、以下に述べる各手段により上記課題を解決するようにした。即ち、請求項1に記載の発明では、下面に開口する中空空間の本体を有し、前記開口に沿って前記本体に固定された放熱板の下側面に光源が配設され、前記開口全体を覆うように透光カバーを前記本体に取り付けた照明器具において、
前記本体の中空空間が仕切板にて前室と後室とに仕切られ、
前記開口のうち前記前室に対応する開口部が、下側面に常用光源となるLED及び非常用光源となるLEDが配設された前記放熱板で覆われ、
前記開口のうち前記後室に対応する開口が遮蔽板で覆われ、
前記放熱板で仕切られた前記前室に、前記常用光源のLEDの点灯に要する常用光源点灯回路及び前記非常用光源のLEDの点灯に要する非常用光源点灯回路が設けられ、
前記遮蔽板で仕切られた前記後室に、前記非常用光源の点灯用の電源となる蓄電池が収容され、
前記遮蔽板は前記蓄電池の交換メンテナンス可能に前記後室に対応する開口を開放可能である、
ことを特徴とする照明器具とする。
Therefore, the present invention solves the above problems by means described below. That is, in the first aspect of the present invention, a hollow space main body opened on the lower surface is provided, and a light source is disposed on the lower surface of the heat radiating plate fixed to the main body along the opening. In the lighting fixture which attached the translucent cover to the main body so as to cover,
The hollow space of the main body is partitioned into a front chamber and a rear chamber by a partition plate,
Of the openings, the opening corresponding to the front chamber is covered with the heat radiating plate in which the LED serving as the ordinary light source and the LED serving as the emergency light source are disposed on the lower surface,
The opening corresponding to the rear chamber among the openings is covered with a shielding plate,
The front chamber partitioned by the heat sink is provided with a normal light source lighting circuit required for lighting the LED of the normal light source and an emergency light source lighting circuit required for lighting the LED of the emergency light source,
A storage battery serving as a power source for lighting the emergency light source is accommodated in the rear chamber partitioned by the shielding plate,
The shielding plate can open an opening corresponding to the rear chamber so that replacement maintenance of the storage battery is possible.
It is set as the lighting fixture characterized by this.
請求項2に記載の発明では、上記請求項1に記載の照明器具において、前記放熱板は後端部に起立状態に前記仕切板を有するようにする。
In the invention described in
請求項3に記載の発明では、上記請求項1または2に記載の照明器具において、前記遮蔽板の端部にスリットが形成され、該スリットを介して前記仕切板に前記遮蔽板が装着されてなる。 According to a third aspect of the present invention, in the lighting apparatus according to the first or second aspect , a slit is formed at an end of the shielding plate, and the shielding plate is attached to the partition plate through the slit. Become.
請求項4に記載の発明では、上記請求項1乃至3のいずれかに記載の照明器具において、前記非常用光源の点灯時において点灯モードの切り換えが可能となるようにするモードスイッチを設ける。 According to a fourth aspect of the present invention, in the luminaire according to any one of the first to third aspects, a mode switch is provided so that the lighting mode can be switched when the emergency light source is turned on.
請求項5に記載の発明では、上記請求項4に記載の照明器具において、非常用点灯モードの切り換えが非常用光源の点灯時間および調光度合いの組み合わせである。 In the invention according to claim 5, in the lighting fixture according to claim 4, the switching of the emergency lighting mode is a combination of the lighting time of the emergency light source and the dimming degree.
本発明によれば、常用光源および非常用光源となるLEDの発光時の放熱が効果的になされるようにするとともに、非常時にLEDを点灯する蓄電池を発熱要素から離間して熱的影響を低減することができ、この蓄電池の交換が容易となる構造としてメンテナンス作業性を向上することができる。また、本発明によれば、常用光源のLEDと非常用光源のLEDを分離した構成とし、常用点灯時に非常用光源のLEDが点灯しないようにしてあるので、非常用光源のLEDの劣化による光束低下を防ぐことができ、信頼性の高い照明器具とすることができる。 According to the present invention, it is possible to effectively dissipate heat at the time of light emission of an LED serving as an ordinary light source and an emergency light source, and reduce a thermal influence by separating a storage battery that lights the LED from an exothermic element in an emergency. As a structure that facilitates replacement of the storage battery, maintenance workability can be improved. In addition, according to the present invention, the LED of the emergency light source is separated from the LED of the emergency light source, and the LED of the emergency light source is not turned on during normal lighting. A fall can be prevented and it can be set as a reliable lighting fixture.
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳細に説明する。図1に示す本発明の照明器具1は後述するLEDチップ16aにレンズを被着した状態を示すもので、図2に反射板16bを装着した状態を示す。同図に示すように本体11は中空であって下面に灯光用の開口11aを有し、支柱などへの固定フランジ11bとともにアルミダイキャストなど耐蝕性に優れた素材により一体成型されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The
前記中空本体11の先端には透光カバー13の先端に連結したヒンジ金具12aを回動可能に備え、透光カバー13を開口11aから解放したとき中空本体11からの脱落を防止するようにしている(図10参照)。また、中空本体11の後端部には係止金具12bを備え、透光カバー13の開口11aへの止着が可能となるようにしている。なお、中空本体11の後端部には光センサー14が配設されており、この光センサー14により中空本体外部の環境照度を示す信号が後述する制御回路33へ送出されるようにしている。
A hinge fitting 12a connected to the tip of the
前記開口11aの前半部の開口段部11c上には熱伝導性に優れた金属素材の放熱板15が固定され、この放熱板15には基板16に常用光源となる複数のLEDチップ16aを配列したLEDアレイを備え、この基板16の前方の基板17に非常用光源となる複数のLEDチップ17aを配列したLEDアレイを備える。なお、放熱板15の常用光源および非常用光源の配設位置に複数の通孔を形成 し、この通孔に砲弾型LEDを装着して固定するようにしてもよい。
A
さらに、前記放熱板15には発光によるインジケータ機能と回路開閉機能を一体に備えた点検スイッチ18および非常用光源の点灯時において点灯モードの切り換えが可能となるようにするモードスイッチ19を設けてある。以上のように構成された放熱板15の裏面には、図3に示すように常用光源となる複数のLEDチップ16aを点滅するための制御回路モジュール21および非常用光源となる複数のLEDチップ17aを点滅するための制御回路モジュール22が配設されている。
Further, the
図4は上記構成の放熱板15を中空本体11の前半部に固定した状態を示すもので、かかる取付状態により放熱版15の後端部に有する仕切板15aが中空本体11内のほぼ中央で起立状態となり、前室FRと後室BRに仕切られた状態となる。この前室FRには発熱要素となる前記制御回路モジュール21、22が臨むことになるが、さらに蓄電池充電用のトランス23を前室FR内に配置することにより全ての発熱要素を前室FRに集約したことになる。そして、仕切板15aを設けたことにより前室FRの発熱が後室BRに伝達するのを積極的に防止することができる。
FIG. 4 shows a state in which the
つぎに、電池室となる後室BRの開口を覆う遮蔽板24の構成について説明する。遮蔽板24は、図5に示すように外形が後室BRの開口に一致する形状で後端部にネジ止め24aを備え、前端にスリット24bが形成されている。このスリット24bは同図に示すように長寸スリット24b−1と短寸スリット24b−2が一体に成形されており、前記仕切板15aへ装着可能となるようにしている。
Next, the configuration of the shielding
即ち、前記仕切板15aへ遮蔽板24を装着する場合は、まず、図6に示すように仕切板15aの短寸の折返し片15a−1へ遮蔽板24のスリット24bを差し込む。そして遮蔽板24を前進させ、図7に示すように長寸スリット24b−1を仕切板15aに挿通し、図8に示すようにスリット24bを仕切板15aの折返し部まで降下し、遮蔽板24を僅かに後退させると図9に示すように短寸スリット24b−2が仕切板15aの基部に形成したスリット15a−2と一致して係合し、離脱せずに定位置に固定されることになる。
That is, when the shielding
このようにして装着された遮蔽板24はネジ止め24aを外した場合においても、図10に示すようにその端部の係合が維持されることから、遮蔽板24は中空本体11から脱落して落下することがなく、蓄電池26の交換メンテナンス作業などを容易に行うことができる。
Even when the
つぎに、後室BRへの蓄電池26の取付構造について説明する。本発明の照明器具1は屋外に設置されることを前提とするもので、風雨、震災などによる振動にも耐久性のある構造でしかも交換メンテナンス作業が容易であるようにしなければならない。そこで図11に示すように、蓄電池26の外周面を保持する保持金具27に蓄電池26を内包して取付ネジ28により中空本体11の支持ボス11dに固定するようにした。
Next, a structure for attaching the
前記保持金具27の取付片27aには長孔27a−1が形成されており、この長孔27a−1に取付ネジ28を固定するようにしたので、この取付ネジを緩めた状態で蓄電池26を保持したまま保持金具27を後方へ移動して蓄電池26を取り出すことができ、蓄電池26の落下を防止しつつ点検交換が可能となる。
A
蓄電池26の取り付けにあたり、図4(図10)に示すように断熱緩衝材29a、29bを介装しておくことにより、断熱性および耐震性を向上することができる。なお、図11に示すように中空本体11の内面の蓄電池26の取付位置にリブ11eを形成しておくことにより、断熱緩衝材29bと中空本体11の内面との間に間隙が形成され、これにより中空本体11の熱が蓄電池26に直接伝わらないようにすることができ断熱効果を促進することができる。
In attaching the
つぎに、本発明の照明器具1を駆動するための電気系制御回路を図12に基づいて説明する。同図に示すように商用交流電源ACの一方は蓄電池26を常時充電する充電回路31に接続され、他方は常開リレー接点32を介して常用光源点灯回路に接続されている。前記充電回路31ではLEDチップ17aが点灯するに要する直流電圧の電気を蓄電池26に供給するとともに、制御回路33を介して非常用光源点灯回路22に供給される。なお、蓄電池26への充電状態のモニターは点検スイッチ18に内蔵したLED18aの発光状態で確認することができる。
Next, an electric system control circuit for driving the
前記制御回路33はCPUを主体にしたハイブリッド構成で、光センサー14、点検スイッチ18、モード設定回路34からの信号を入力する。この制御回路33の主な制御機能は、光センサー14により検出された環境照度の値が夜間を示すと判断したとき、常開リレー接点32を閉成して商用交流電源ACを常用光源点灯回路21に供給し、LEDチップ16aを点灯して常用の照明機能を果たすようにする。
The
一方、停電により商用交流電源ACの供給が停止した場合は、光センサー14により検出された環境照度の値が夜間を示すと判断したとき、これを監視している制御回路33が蓄電池26の直流電源を非常用光源点灯回路22に供給し、LEDチップ17aを点灯して非常用の照明機能を果たすようにし、光センサー14により検出された環境照度の値が昼間を示すと判断したとき、LEDチップ17aを消灯して蓄電池の浪費を抑制し、非常用の照明機能をより長期間果たせるようにする。
On the other hand, when the supply of the commercial AC power supply AC is stopped due to a power failure, when it is determined that the value of the environmental illuminance detected by the
前記制御回路33にはモード設定回路34が接続されており、モードスイッチ19により非常用光源の各種の点灯モードの設定が可能となるようにしている。モード設定回路34にタイマー機能を備えておくことにより、震災により停電が発生し長期化するような場合、夜間の非常点灯を、例えば、4〜6時間に抑えて数日間の点灯が可能となるようにすることができる。また、タイマー機能とともにLEDチップ17aを減光する調光機能を備えておくことにより、図13に示すような非常点灯の制御が可能となり、非常点灯の期間のプログラムが可能となる。なお、上述した制御回路33の制御処理の流れを図14に示す。
A mode setting circuit 34 is connected to the
ところで本発明の照明器具1は、光センサー14および点検スイッチ18を備えているので、LEDチップ16a、17aの点灯確認および蓄電池26の蓄電状態の確認が可能である。即ち、点検にあたって透光カバー13を中空本体11から解放し、光センサー14の受光窓を指先などで遮蔽して強制的に夜間の状態を形成する。これにより、制御回路33の判断処理により常開リレー接点32が閉成され、商用交流電源ACが常用光源点灯回路21に供給され、LEDチップ16aの点灯を確認することができる。
By the way, since the
このようにして常用点灯させている状態において、点検スイッチ18を押釦操作して常開リレー接点32を強制的に開成するとともに信号電流とする商用交流電源ACの制御回路33への供給を遮断することにより停電状態を形成することができ、これにより蓄電池26から制御回路33を介して非常用光源点灯回路22に直流電源が供給され、LEDチップ17aの点灯を確認することができる。
In this way, in the state in which the light is regularly lit, the
以上詳細に説明したように本発明の照明器具1によればLEDチップ16a、17aとともに蓄電池への熱対策が十分に施され、防水対策も十分にできることから街路灯として好適なものとなるが、これ以外にも例えば、商業施設、住宅施設などへの設置も可能であり、その用途は限定されるものではない。
As described above in detail, according to the
1・・・・・・照明器具
11・・・・・中空本体
11a・・・・開口
12a・・・・ヒンジ金具
12b・・・・係止金具
13・・・・・透光カバー
14・・・・・光センサー
15・・・・・放熱版
15a・・・・仕切板
16・・・・・LEDアレイ基板
16a・・・・LEDチップ
16b・・・・反射板
17・・・・・LEDアレイ基板
17a・・・・LEDチップ
18・・・・・点検スイッチ
19・・・・・モードスイッチ
21・・・・・制御回路モジュール
22・・・・・制御回路モジュール
23・・・・・トランス
24・・・・・遮蔽板
26・・・・・蓄電池
27・・・・・保持金具
28・・・・・取付ネジ
31・・・・・充電回路
32・・・・・常開リレー接点
33・・・・・制御回路
34・・・・・モード設定回路
FR・・・・・前室
BR・・・・・後室
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記本体の中空空間が仕切板にて前室と後室とに仕切られ、The hollow space of the main body is partitioned into a front chamber and a rear chamber by a partition plate,
前記開口のうち前記前室に対応する開口部が、下側面に常用光源となるLED及び非常用光源となるLEDが配設された前記放熱板で覆われ、 Of the openings, the opening corresponding to the front chamber is covered with the heat radiating plate in which the LED serving as the ordinary light source and the LED serving as the emergency light source are disposed on the lower surface,
前記開口のうち前記後室に対応する開口が遮蔽板で覆われ、The opening corresponding to the rear chamber among the openings is covered with a shielding plate,
前記放熱板で仕切られた前記前室に、前記常用光源のLEDの点灯に要する常用光源点灯回路及び前記非常用光源のLEDの点灯に要する非常用光源点灯回路が設けられ、The front chamber partitioned by the heat sink is provided with a normal light source lighting circuit required for lighting the LED of the normal light source and an emergency light source lighting circuit required for lighting the LED of the emergency light source,
前記遮蔽板で仕切られた前記後室に、前記非常用光源の点灯用の電源となる蓄電池が収容され、A storage battery serving as a power source for lighting the emergency light source is accommodated in the rear chamber partitioned by the shielding plate,
前記遮蔽板は前記蓄電池の交換メンテナンス可能に前記後室に対応する開口を開放可能である、The shielding plate can open an opening corresponding to the rear chamber so that replacement maintenance of the storage battery is possible.
ことを特徴とする照明装置。A lighting device characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の照明器具。 The heat sink has the partition plate in a standing state at the rear end,
The lighting fixture according to claim 1 .
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