JP6572718B2 - 照明器具 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、照明器具に関する。

防災用の照明器具は、非常時において外部からの給電が断たれた場合でも点灯可能なように、バッテリを搭載している。バッテリは、照明器具の部品コストにおける大きな割合を占める。

また、この種の照明器具が点灯する非常時とは、例えば商用電源の供給が停止してしまうような状況であり、その発生頻度は一般的には低い。反面、そのような稀な非常時に備えて、バッテリは常に充電する必要があり、バッテリは劣化し易い。このため、定期的なバッテリのメンテナンスが必要となる。

国際公開第２０１０／０４０６３４号

本発明が解決しようとする課題は、バッテリを搭載することなしに防災用途に適応する照明器具を提供することである。

実施形態の照明器具は、第１及び第２の発光デバイス、第１の駆動ユニット、第２の駆動ユニット及び点検スイッチを備える。第１及び第２の発光デバイスは、駆動電力の供給を受けて発光する。第１の駆動ユニットは、第１の電源から通常時に供給される電力で動作し、第１の発光デバイスを発光させるための駆動電力を第１の発光デバイスに供給する。第２の駆動ユニットは、外部から供給される電力で動作し、当該電力が交流及び直流のいずれであっても、予め定めた点灯状態で第２の発光デバイスを発光させるための駆動電力を第２の発光デバイスに供給する。点検スイッチは、第１の電源から供給される電力及び第２の電源から非常時に供給される電力を選択的に第２の駆動ユニットに供給するものであり、点検状態が設定されているときにのみ第１の電源から供給される電力を選択する。

本発明によれば、バッテリを搭載することなしに防災用途に適応する照明器具を提供できる。

第１の実施形態に係る照明器具の全体の外観を示す斜視図。 第１の実施形態に係る照明器具の外観の一部を拡大して示す斜視図。 第１の実施形態に係る照明器具の電気回路構成を示すブロック図。 第２の実施形態に係る照明器具の外観を示す斜視図。 第２の実施形態に係る照明器具の電気回路構成を示すブロック図。

以下、いくつかの実施の形態について図面を用いて説明する。

（第１の実施形態）
図１及び図２は本実施形態に係る照明器具１００の外観を示す斜視図である。なお、図１は照明器具１００の全体を示し、図２は、図１における一部を拡大して示している。

照明器具１００は、例えば住宅、商業施設、あるいは工場などの施設において、主として天井に取り付けられて使用される。照明器具１００は、常用の照明ユニット１及び非常用の照明ユニット２を備える。

照明ユニット１は、ＬＥＤ（light emitting diode）バー１１及び器具本体１２を備える。ＬＥＤバー１１は、多数のＬＥＤを配列して直管形のユニットを形成している。器具本体１２は、ＬＥＤバー１１を保持する。照明ユニット１はさらに、後述する常用電源ユニットを備える。

器具本体１２の一端部には、照明ユニット２が取り付けられている。
照明ユニット２は、ＬＥＤ非常灯２１及び器具本体２２を備える。ＬＥＤ非常灯２１は、例えばＣＯＢ（chip on board）タイプのＬＥＤパッケージ及びレンズを備える。ＬＥＤ非常灯２１は、ＬＥＤパッケージが放射する光を、レンズによって収束した上で、ＬＥＤ非常灯２１の外部へと投光する。器具本体２２は、ＬＥＤ非常灯２１を保持する。器具本体２２はさらに、後述する非常用電源ユニットを収容する。

図３は照明器具１００の電気回路構成を示すブロック図である。なお、図３に示される要素のうちで図１，図２に示されるのと同一の要素については、図１，図２と同一の符号を付する。

照明ユニット１は、ＬＥＤ群１１ａ、コネクタ１３及び常用電源ユニット１４を備える。
ＬＥＤ群１１ａは、ＬＥＤバー１１に備えられた多数のＬＥＤである。ＬＥＤ群１１ａに含まれる多数のＬＥＤはそれぞれ、常用電源ユニット１４から供給される駆動電力によって駆動されて発光する。ＬＥＤ群１１ａに含まれる多数のＬＥＤはそれぞれ、第１の発光デバイスの一例である。
コネクタ１３は、コネクタ２０１と結合する。コネクタ１３は、いずれも常用電源ユニット１４に接続された２つの接点を有する。コネクタ１３は、これら２つの接点が、コネクタ２０１が有し、かつ商用電源２００に接続された２つの接点とそれぞれ接触することで、商用電源２００から常用電源ユニット１４へとＡＣ（alternating current）電力を供給させる。なお商用電源２００は、第１の電源の一例である。
常用電源ユニット１４は、商用電源２００から供給されたＡＣ電力により動作し、ＬＥＤ群１１ａに駆動電力を供給する。つまり常用電源ユニット１４は、第１の駆動ユニットとしての機能を有する。

照明ユニット２は、ＬＥＤ群２１ａ、コネクタ２３及び非常用電源ユニット２４を備える。
ＬＥＤ群２１ａは、ＬＥＤ非常灯２１に備えられたＬＥＤパッケージに含まれた多数のＬＥＤである。ＬＥＤ群２１ａに含まれる多数のＬＥＤはそれぞれ、非常用電源ユニット２４から供給される駆動電力によって駆動されて発光する。ＬＥＤ群２１ａに含まれる多数のＬＥＤはそれぞれ、第２の発光デバイス又は発光デバイスの一例である。
コネクタ２３は、コネクタ３０１と結合する。コネクタ２３は、いずれも非常用電源ユニット２４に接続された２つの接点を有する。コネクタ２３は、これら２つの接点が、コネクタ３０１が有し、かつ非常電源設備３００に接続された２つの接点とそれぞれ接触することで、非常電源設備３００から非常用電源ユニット２４へと電力を供給させる。なお非常電源設備３００は、第２の電源の一例である。
非常用電源ユニット２４は、非常電源設備３００から供給された電力により動作し、ＬＥＤ群２１ａに駆動電力を供給する。

非常用電源ユニット２４はさらに、ダイオードブリッジ２４ａ、ＤＣ−ＤＣコンバータ２４ｂ及び点検スイッチ２４ｃ，２４ｄを備える。点検スイッチ２４ｃ，２４ｄは、図示しない点検つまみの状態に応じて連動して動作する。点検スイッチ２４ｃ，２４ｄは、点検つまみが定常状態にあるときには、ダイオードブリッジ２４ａの一対の入力端にコネクタ２３の２つの接点をそれぞれ接続させる。点検スイッチ２４ｃ，２４ｄは、点検つまみが点検状態にあるときには、ダイオードブリッジ２４ａの一対の入力端にコネクタ１３の２つの接点をそれぞれ接続させる。かくしてダイオードブリッジ２４ａの一対の入力端には、商用電源２００及び非常電源設備３００が選択的に接続される。ダイオードブリッジ２４ａは、一対の出力端にＤＣ−ＤＣコンバータ２４ｂの一対の入力端がそれぞれ接続される。ダイオードブリッジ２４ａは、商用電源２００又は非常電源設備３００から供給されたＡＣ電力を整流してＤＣ（direct current）電力として出力する。ダイオードブリッジ２４ａは、非常電源設備３００から供給されたＤＣ電力をそのまま出力する。ＤＣ−ＤＣコンバータ２４ｂは、ダイオードブリッジ２４ａから出力される電力により動作し、予め固定的に定められた電流値のＤＣ電力を出力する。
つまり非常用電源ユニット２４は、第２の駆動ユニットとしての機能を有する。

次に、以上のように構成された第１の実施形態の照明器具１００の動作について説明する。
通常は、商用電源２００から照明器具１００に給電されている。このときは、常用電源ユニット１４により生成された駆動電力によってＬＥＤ群１１ａに含まれる多数のＬＥＤが駆動される。そしてこれによるＬＥＤの発光によって、ＬＥＤバー１１が点灯する。

非常時に商用電源２００からの給電が停止されると、常用電源ユニット１４は動作を停止し、ＬＥＤ群１１ａに含まれる多数のＬＥＤの発光が停止する。したがって、ＬＥＤバー１１が消灯する。そして、商用電源２００からの給電が停止されたことに応じて非常電源設備３００が稼働すると、非常電源設備３００から非常用電源ユニット２４への給電が開始される。点検つまみは、外部からの力が加わっていない通常の状態では定常状態にある。したがって点検スイッチ２４ｃ，２４ｄは通常では、図３にて実線で示すようにダイオードブリッジ２４ａの一対の入力端にコネクタ２３の２つの接点をそれぞれ接続させている。非常電源設備３００から非常用電源ユニット２４へと供給された電力は、ダイオードブリッジ２４ａの一対の入力端に印加される。

ところで、照明器具１００は汎用品であり、様々な施設で使用され得る。非常電源設備３００は、照明器具１００が使用される施設に設置される。かくして照明器具１００が接続される非常電源設備３００は、照明器具１００がどの施設で使用されるかによって変わる。

非常電源設備３００においては、発電機又は蓄電池などの様々なタイプの電源が利用され得る。また非常電源設備３００の給電能力も様々である。このため非常電源設備３００には、ＡＣ電力を供給するタイプとＤＣ電力を供給するタイプとがそれぞれ存在する。
非常電源設備３００から非常用電源ユニット２４へとＡＣ電力が供給された場合、このＡＣ電力はダイオードブリッジ２４ａでの整流によりＤＣ電力に変換された上で、ＤＣ−ＤＣコンバータ２４ｂへと供給される。また、非常電源設備３００から非常用電源ユニット２４へとＤＣ電力が供給された場合、このＤＣ電力はそのままダイオードブリッジ２４ａを通過し、ＤＣ−ＤＣコンバータ２４ｂへと供給される。かくして、非常電源設備３００がＡＣ電力及びＤＣ電力のいずれを供給するタイプであっても、ＤＣ−ＤＣコンバータ２４ｂには直流電力が供給される。

ＤＣ−ＤＣコンバータ２４ｂは、ダイオードブリッジ２４ａから供給されるＤＣ電力で動作し、ＤＣ電力を出力する。ＤＣ−ＤＣコンバータ２４ｂは、出力の電流値を、予め定められた目標値に近付けるように調整する。このため、ＬＥＤ群２１ａに含まれる多数のＬＥＤは、予め定められた電流値のＤＣ電力により駆動されて、予め定められた明るさで発光する。
なお、照明ユニット２の光度が、非常灯として必要とされる光度の基準値よりも大きくなるように、ＤＣ−ＤＣコンバータ２４ｂからの出力電流値を定める。

このように第１の実施形態における照明器具１００によれば、非常時には、非常電源設備３００からの給電によって、また点検時には商用電源２００からの給電によってそれぞれ点灯するので、そのためのバッテリを搭載する必要はない。

ところで照明ユニット２は、上述したように通常時には点灯せず、非常時において点灯する。そして一般的には、通常時である期間が圧倒的に長い。そこで照明ユニット２は、非常時において点灯が可能であるかどうかの点検を通常時において定期的に行うことになっている。
しかしながら通常時は、非常電源設備３００からの給電はなされていない。したがって照明ユニット２は、上記の点検に際しては、上述したように非常電源設備３００からの供給電力により点灯することはできない。

そこで点検作業者は、点検つまみを例えば引っ張るなどして点検状態に変化させる。そうすると、点検スイッチ２４ｃ，２４ｄは、図３にて破線で示すようにダイオードブリッジ２４ａの一対の入力端にコネクタ１３の２つの接点をそれぞれ接続させる状態に変化する。
そうすると、商用電源２００から照明ユニット１へと供給されたＡＣ電力が、点検スイッチ２４ｃ，２４ｄを介してダイオードブリッジ２４ａの一対の入力端に印加されるようになる。このＡＣ電力はダイオードブリッジ２４ａでの整流によりＤＣ電力に変換された上で、ＤＣ−ＤＣコンバータ２４ｂへと供給される。そしてこの結果、前述と同様にしてＬＥＤ群２１ａが点灯する。ただし、ＬＥＤ群２１ａ又は非常用電源ユニット２４に何らかの故障が生じている場合には、ＬＥＤ群２１ａは点灯しない。
したがって点検作業者は、点検つまみを点検状態にしたことに応じて照明ユニット２が点灯するかどうかを確認することによって、照明ユニット２を点検できる。

なお、点検作業者が照明ユニット２の点灯状態を確認するに当たって、照明ユニット１の発光が邪魔となる恐れがある。そこで、点検つまみが点検状態にあるときには常用電源ユニット１４への電力供給を遮断するスイッチを別途に追加しても良い。このような変形例によれば、点検状態において照明ユニット２が点灯する際には、照明ユニット１が消灯することとなり、点検作業者が照明ユニット２の点灯状態を確認し易くなる。

（第２の実施形態）
図４は第２の実施形態に係る照明器具４００の外観を示す斜視図である。
照明器具４００は、半球状の本体４１にフランジ４１ａを形成している。本体４１を天井内に埋め込むとともに、フランジ４１ａを天井に突き当てる状態で天井に取り付けられる。そして本体４１の内部に収容した多数のＬＥＤが発する光を窓４２から放出することにより照明を行う。

図５は照明器具４００の電気回路構成を示すブロック図である。なお、図５に示される要素のうちで図３に示されるのと同一の要素については、図３と同一の符号を付する。

照明器具４００は、ＬＥＤ群４００ａ、コネクタ４００ｂ，４００ｃ及び非常用電源ユニット２４を備える。
ＬＥＤ群４００ａは、本体４１の内部に収容された多数のＬＥＤである。ＬＥＤ群４００ａに含まれる多数のＬＥＤはそれぞれ、非常用電源ユニット２４から供給される駆動電力によって駆動されて発光する。ＬＥＤ群２１ａに含まれる多数のＬＥＤはそれぞれ、発光デバイスの一例である。
コネクタ４００ｂは、コネクタ２０１と結合する。コネクタ４００ｂは、点検スイッチ２４ｃ，２４ｄにそれぞれ接続された２つの接点を有する。コネクタ４００ｂは、これら２つの接点が、コネクタ２０１が有し、かつ商用電源２００に接続された２つの接点とそれぞれ接触することで、商用電源２００から点検スイッチ２４ｃ，２４ｄを介してダイオードブリッジ２４ａへとＡＣ電力を供給させる。
コネクタ４００ｃは、コネクタ３０１と結合する。コネクタ４００ｃは、点検スイッチ２４ｃ，２４ｄにそれぞれ接続された２つの接点を有する。コネクタ４００ｃは、これら２つの接点が、コネクタ３０１が有し、かつ非常電源設備３００に接続された２つの接点とそれぞれ接触することで、非常電源設備３００から点検スイッチ２４ｃ，２４ｄを介してダイオードブリッジ２４ａへと電力を供給させる。

次に、以上のように構成された第２の実施形態の照明器具４００の動作について説明する。
通常は、商用電源２００から照明器具４００に給電されている。しかしながら、点検つまみは、外部からの力が加わっていない通常の状態では定常状態にある。したがって点検スイッチ２４ｃ，２４ｄは通常では、図５にて実線で示すようにダイオードブリッジ２４ａの一対の入力端にコネクタ４００ｃの２つの接点をそれぞれ接続させている。つまりこのとき、商用電源２００から照明器具４００に給電は利用されない。
一方で、商用電源２００からの給電がなされているときには、非常電源設備３００は稼働していない。したがって、非常電源設備３００から照明器具４００への給電は無く、ＬＥＤ群４００ａの駆動は行われない。

非常時に商用電源２００からの給電が停止されたことに応じて非常電源設備３００が稼働すると、非常電源設備３００から非常用電源ユニット２４への給電が開始される。非常電源設備３００から非常用電源ユニット２４へと供給された電力は、点検スイッチ２４ｃ，２４ｄを介してダイオードブリッジ２４ａの一対の入力端に印加される。かくして第１の実施形態の場合と同様にして、ＬＥＤ群４００ａの駆動が行われ、照明器具４００が点灯する。

通常時は、非常電源設備３００からの給電はなされていない。したがって照明ユニット２は、上記の点検に際しては、上述したように非常電源設備３００からの供給電力により点灯することはできない。
そこで点検作業者は、点検つまみを例えば引っ張るなどして点検状態に変化させる。そうすると、点検スイッチ２４ｃ，２４ｄは、図５にて破線で示すようにダイオードブリッジ２４ａの一対の入力端にコネクタ４００ｂの２つの接点をそれぞれ接続させる状態に変化する。
かくして、商用電源２００から照明器具４００へと供給されたＡＣ電力が、点検スイッチ２４ｃ，２４ｄを介してダイオードブリッジ２４ａの一対の入力端に印加されるようになる。これにより、第１の実施形態の場合と同様にして、照明器具４００の点検が行える。

このように第２の実施形態における照明器具４００によれば、非常時には、非常電源設備３００からの給電によって、また点検時には商用電源２００からの給電によってそれぞれ点灯するので、そのためのバッテリを搭載する必要はない。

この実施形態は、次のような種々の変形実施が可能である。

非常用電源ユニット２４，２５，２６の回路構成は、同様な機能を実現可能な別のものに置き換えることができる。
ＬＥＤ２１ａに代えて、蛍光ランプ、ハロゲンランプ又は白熱電球などの別の種類の発光デバイスを用いても良い。

点検スイッチ２４ｃ，２４ｄを切り替えるための方法としては、電子的な制御などの前記各実施形態とは別の方法を用いることもできる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

２…照明ユニット、２１…ＬＥＤ非常灯、２１ａ，４００ａ…ＬＥＤ群、２２…器具本体、２３…コネクタ、２４…非常用電源ユニット、２４ａ…ダイオードブリッジ、２４ｂ…ＤＣ−ＤＣコンバータ、１００…照明器具、２００…商用電源、３００…非常電源設備、４００…照明器具。

Claims (2)

1. 駆動電力の供給を受けて発光する第１および第２の発光デバイスと；
   第１の電源から通常時に供給される電力で動作し、前記第１の発光デバイスを発光させるための駆動電力を前記第１の発光デバイスに供給する第１の駆動ユニットと、
   外部から供給される電力で動作し、当該電力が交流及び直流のいずれであっても、予め定めた点灯状態で前記第２の発光デバイスを発光させるための駆動電力を前記第２の発光デバイスに供給する第２の駆動ユニットと；
   前記第１の電源から供給される電力及び第２の電源から非常時に供給される電力を選択的に前記第２の駆動ユニットに供給するものであり、点検状態が設定されているときにのみ前記第１の電源から供給される電力を選択する点検スイッチと；
   を具備したことを特徴とする照明器具。
2. 駆動電力の供給を受けて発光する発光デバイスと；
   外部から供給される電力で動作し、当該電力が交流及び直流のいずれであっても、予め定めた点灯状態で前記発光デバイスを発光させるための駆動電力を前記発光デバイスに供給する駆動ユニットと；
   第１の電源から通常時に供給される電力及び第２の電源から非常時に供給される電力を選択的に前記駆動ユニットに供給するものであり、点検状態が設定されているときにのみ前記第１の電源から供給される電力を選択する点検スイッチと；
   を具備したことを特徴とする照明器具。