JP6992529B2 - 密閉型照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、密閉型照明器具に関する。

発光素子を光源に備え、防爆構造を有した耐圧防爆照明器具が知られている(例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、ＬＥＤモジュールを収めた光源容器と、電源回路を収めた電源容器と、端子箱とをそれぞれ耐圧防爆構造の容器とを別々に製作し、これらを耐圧防爆構造と同等の耐圧強度で接合している。
また、耐圧防爆照明器具には、光源部及び制御電源部を密閉空間に入れたまま電池の収容空間を下方に開放させ、電池交換を容易にした照明器具も知られている(例えば、特許文献２参照）。また、耐圧防爆照明器具ではないが、非常灯には、グローブ内に耐浸性を保ってＬＥＤ光源、電源基板及び制御ユニットを収容する構成が知られている(例えば、特許文献３参照）。特許文献３では、照明ユニットにコネクタ接続される蓄電池ユニットを備え、電池交換の際には、蓄電池ユニットを取り外して交換する構成である。

特開２０１５－２６４７９号公報 特許第６１６６８０９号公報 特開２０１４－１１６１３５号公報

ところで、耐圧防爆照明器具を使用する環境では、非常灯も耐圧防爆構造にする必要がある。
しかし、耐圧防爆構造は、照明器具の容器に進入した爆発性雰囲気が内部で爆発した場合でも損傷を受けることなく耐え、かつ容器の全ての接合部又は構造上の開口部を通じて、外部の爆発性雰囲気に点火するのを防止する必要があるため、非常灯が大型化するとともに重量が増えてしまう。例えば、特許文献２の防爆照明器具はそれぞれの密閉空間の容積が比較的大きいため、耐圧防爆容器として各室内で生じた内部爆発による火炎が外部の爆発性雰囲気に着火しない構造とするために、火炎及び高温のガスが通過するときに炎が消火され、ガスが冷却されるような狭い隙間を比較的長く形成する必要がある。また内部爆発時に破壊されないような肉厚の壁が必要となる。さらに、非常灯は電池を交換自在に収容する必要があるため、発光素子からなる小型の光源を採用しても全体が大型化し易い。

本発明は、小型化及び軽量化に有利な耐圧防爆非常灯等の密閉型照明器具を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は、発光素子からなる光源と、電池と、前記電池の電力で前記光源を非常時に点灯する制御ユニットと、これらを収めた器具本体とを備える密閉型照明器具において、前記器具本体は、前記光源を収めた光源室と、前記電池を収めた電池室と、前記制御ユニットを収めた制御室とがそれぞれ独立した気密空間に形成され、前記光源、前記電池及び前記制御ユニットのそれぞれが入る凹部を独立して備える筐体を有し、前記筐体の各凹部のそれぞれが独立したカバーで閉塞されることを特徴とする。

また、上記密閉型照明器具において、前記光源、前記電池及び前記制御ユニットが入る凹部は、前記筐体の互いに異なる方向にそれぞれ開口することを特徴とする。

また、上記密閉型照明器具において、前記電池が入る凹部は、前記電池を前記器具本体の側方から取り出し自在に前記器具本体の側方に開口し、前記光源が入る凹部は、前記筐体の下方に開口し、前記制御ユニットが入る凹部は、前記筐体の上方に開口することを特徴とする。

また、上記密閉型照明器具において、前記制御ユニットが入る凹部の下方に、前記電池が入る凹部が位置し、前記電池が入る凹部の下方に、前記光源が入る凹部が位置することを特徴とする。

また、上記密閉型照明器具において、前記器具本体の照射面側に点検用スイッチが設けられていることを特徴とする。

また、上記密閉型照明器具において、前記器具本体は、ケーブルが通る箱体を有し、前記箱体における前記制御室に隣接する箇所にケーブルグランドを有していることを特徴とする。

本発明によれば、光源室、電池室、及び制御室の内容積を小さくして各室の爆発圧力を抑えることができ、壁等を薄くして小型化及び軽量化を図ることができる。

本発明の実施形態に係る耐圧防爆照明器具の設置状態を示す図である。 耐圧防爆常用灯と耐圧防爆非常灯の取付構造を示す図である。 耐圧防爆非常灯を周辺構成と共に斜め下方から見た分解斜視図である。 耐圧防爆非常灯を周辺構成と共に斜め上方から見た分解斜視図である。 耐圧防爆非常灯の外観を示す図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は底面図である。 図５（Ａ）のＶＩ－ＶＩ断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る耐圧防爆照明器具１の設置状態を示す図である。
耐圧防爆照明器具１は、耐圧防爆形の常用灯である照明器具１０と、耐圧防爆形の非常灯である照明器具５０とを一体に備え、一対の固定具２Ａ、２Ｂによって天井に吊り下げ支持される。以下、照明器具１０を「耐圧防爆常用灯１０」と表記し、照明器具５０を「耐圧防爆非常灯５０」と表記する。

耐圧防爆常用灯１０は、一方向（図１に符号Ｋで示す方向）に延びた略矩形状を成し、一方の端部に耐圧防爆非常灯５０が連結されている。耐圧防爆常用灯１０は、Ｋ方向に延びる金属製の筐体１１と、筐体１１の下面を覆う透光性の前面カバー１２と、前面カバー１２を保護するガード部材１３とを備えている。筐体１１と前面カバー１２との間には、耐圧防爆常用灯１０の長手方向であるＫ方向に沿って不図示のＬＥＤ素子が配列され、これらＬＥＤ素子によって従来の直管型蛍光灯の代替となる光源が形成されている。

この耐圧防爆常用灯１０の形状は、直管形蛍光灯を光源とする従来の耐圧防爆照明器具の形状に合わせて製作されている。また、この耐圧防爆常用灯１０のＬＥＤ素子は、直管形蛍光灯と同等、若しくは同等以上の光出力が得られるようにその出力、及び個数が設定されている。これによって、耐圧防爆常用灯１０は、直管形蛍光灯を光源とした従来の耐圧防爆照明器具の代替となる照明器具に形成されている。
なお、ＬＥＤ素子にはＳＭＤ（Surface Mount Device）型のＬＥＤチップ等の公知のＬＥＤ素子を広く適用可能である。また、ＬＥＤ素子に限定されず、有機ＥＬ等の任意の発光素子を適用してもよい。

固定具２Ａ、２Ｂのうちの一方の固定具２Ａは、設置面である天井面に固定される位置ボックス４を有している。位置ボックス４は、天井面への耐圧防爆照明器具１の取付ベースとして機能するとともに、外部からのケーブルと耐圧防爆照明器具１につながるケーブルとが結線される端子箱として機能する。固定具２Ａは、耐圧防爆常用灯１０の一方の端部、つまり、耐圧防爆常用灯１０と耐圧防爆非常灯５０との連結箇所に連結され、固定具２Ｂは、耐圧防爆常用灯１０の他方の端部に連結されている。

耐圧防爆照明器具１は、位置ボックス４に結合されるケーブルグランド５を備えている。耐圧防爆照明器具１から延びるケーブルは、ケーブルグランド５内を通って位置ボックス４に引き込まれる。ケーブルグランド５は、このケーブルグランド５内を通るケーブルを締め付けて保持することによって、水等の侵入を防止すると共に引っ張りや振動によるケーブルの抜け等を防止する。

図２は、耐圧防爆常用灯１０と耐圧防爆非常灯５０の取付構造を示す図である。なお、図２及び後述する図３及び図４ではガード部材１３を取り外している。
図２に示すように、耐圧防爆非常灯５０は、耐圧防爆常用灯１０の長手方向Ｋに沿って突出する突出部５０Ｓを一体に備えている。この突出部５０Ｓがパッキン６を介して耐圧防爆常用灯１０の筐体１１の一端に上方から重ねられ、不図示の締結部材（例えば締結ボルト）によって突出部５０Ｓと筐体１１とが連結される。
この突出部５０Ｓには、下方が開口する中空箱形状の蓋部材７が上方から取り付けられる。この突出部５０Ｓと蓋部材７とによって略直方体の箱体８が形成され、この箱体９内に、耐圧防爆常用灯１０のケーブル、及び耐圧防爆非常灯５０のケーブルが引き込まれる。

つまり、耐圧防爆常用灯１０のケーブルは、突出部５０Ｓを貫通する孔部５０Ｈ（後述する図５（Ｃ））を通って箱体８内に引き込まれ、耐圧防爆非常灯５０のケーブルは、筐体６０に設けられた不図示の孔部を通って箱体８内に引き込まれる。
この箱体８の上面に上記ケーブルグランド５（図１）が取り付けられる。これによって、耐圧防爆常用灯１０及び耐圧防爆非常灯５０からのケーブルは箱体８でまとめられ、共通のケーブルグランド５を通って位置ボックス４（結線箱）へと引き込まれ、位置ボックス４内で外部のケーブルと結線される。

図３は、耐圧防爆非常灯５０を周辺構成と共に斜め下方から見た分解斜視図であり、図４は、斜め上方から見た分解斜視図である。
図３及び図４に示すように、耐圧防爆非常灯５０は、ＬＥＤ素子からなる光源５１（以下、ＬＥＤ光源５１と言う）と、電池５２と、電池５２の電力でＬＥＤ光源５１を非常時に点灯させる制御ユニットとして機能する制御基板５３と、これらを収めた器具本体５４とを備えている。

器具本体５４は、ＬＥＤ光源５１、電池５２及び制御基板５３を収容する金属製の筐体６０を備えている。この筐体６０は、耐圧防爆形に必要とされる強度を十分に満足する筐体に形成され、更に、耐圧防爆常用灯１０への取付部となる上記突出部５０Ｓを一体に備えている。
筐体６０は、下方が開口してＬＥＤ光源５１が入る凹形状の光源用凹部６１と、側方が開口して電池５２が入る凹形状の電池用凹部６２と、上方が開口して制御基板５３が入る凹形状の制御ユニット用凹部６３（制御室とも称する）とを備えている。

光源用凹部６１には、下方からＬＥＤ光源５１が装着され、この光源用凹部６１の開口を覆うように透光性の前面カバー６５が前面カバー押さえ６６を介して筐体６０に装着される。また、電池用凹部６２には、側方（本構成では耐圧防爆照明器具１の長手方向Ｋに対して直交し、且つ、水平方向に相当）から電池５２が出し入れ自在に挿入され、この電池用凹部６２の開口を覆うように電池カバー６７が装着される。この電池カバー６７はねじ込み式であり、筐体６０に容易に着脱自在である。

また、制御ユニット用凹部６３には、上方から制御基板５３が配置され、この制御ユニット用凹部６３の開口を覆うように制御ユニットカバー６８が装着される。
ここで、制御基板５３は、ＬＥＤ光源５１及び電池５２等とケーブルで接続されており、商用電力の供給停止（つまり停電）を検出すると電池５２の電力を利用してＬＥＤ光源５１を点灯させる機能と、電池５２が二次電池の場合は電池５２を充電する機能と、耐圧防爆非常灯５０に設けられた点検用スイッチ８１の操作に応じてＬＥＤ光源５１を点灯する機能とを備えている。

図５は、耐圧防爆非常灯５０の外観を示す図であり、図５（Ａ）は上面図、図５（Ｂ）は側面図、図５（Ｃ）は底面図である。また、図６は、図５（Ａ）のＶＩ－ＶＩ断面図である。
図５（Ａ）～図５（Ｃ）に示すように、筐体６０の上部には、この筐体６０の周囲に渡って張り出す鍔状のフランジ部６０Ａが一体に形成され、このフランジ部６０Ａの上面に上方から制御ユニットカバー６８が重なり、複数の締結部材７１によって制御ユニットカバー６８がフランジ部６０Ａに固定される。
図６に示すように、制御ユニットカバー６８は、中央部分が上方に膨出する形状を有しており、その中に制御基板５３が収められている。

本構成では、制御基板５３を、制御ユニットカバー６８の裏面に近接して配置することによって、制御基板５３の殆どを制御ユニットカバー６８内の空間に収め、この制御基板５３と制御ユニット用凹部６３の底面との間に空いたスペースを、点検用スイッチ８１の配置スペースに兼用している。
より具体的には、点検用スイッチ８１は、外部に露出してユーザーが操作するスイッチ操作部８１Ａと、スイッチ操作部８１Ａの操作を検出するスイッチ本体部８１Ｂとを備え、スイッチ本体部８１Ｂを制御ユニット用凹部６３内に配置している。なお、スイッチ操作部８１Ａは、耐圧防爆非常灯５０の照射面側にて外部に露出する。

同図６に示すように、制御ユニット用凹部６３は、突出部５０Ｓの反対側（耐圧防爆常用灯１０の反対側に相当）に行くにしたがって徐々に深くなる凹形状に形成されており、最も深くなる部分にスイッチ本体部８１Ｂを配置している。これによって、スイッチ本体部８１Ｂの配置スペースを確保しながら制御室６３Ｓ全体の容積を抑えている。
本構成では、制御ユニット用凹部６３の最も浅い部分、つまり、突出部５０Ｓ側（耐圧防爆常用灯１０側に相当）の下方に電池用凹部６２が位置している。換言すると、制御ユニット用凹部６３の浅い部分を利用して電池用凹部６２のスペースを確保している。この電池用凹部６２は側方に開口するので、電池５２を側方から出し入れすることになる。電池５２を側方から出し入れするので、出し入れの際に、重力の作用によって電池５２が下方に落下する事態を避けることができ、電池５２の交換作業が容易になる。

また、電池用凹部６２の下方に光源用凹部６１が位置する。より具体的には、光源用凹部６１は、制御ユニット用凹部６３の下方にて突出部５０Ｓ側（耐圧防爆常用灯１０側に相当）にオフセットして配置される。オフセットして配置されるので、スイッチ操作部８１Ａのスペースを十分に確保できる。
この光源用凹部６１に配置されるＬＥＤ光源５１は、一又は複数のＬＥＤ素子を基板に実装した構成であるので、全体として、薄型の板状部品となる。光源用凹部６１は、電池用凹部６２及び制御ユニット用凹部６３と比べて上下長が短い凹形状とされ、薄型のＬＥＤ光源５１が配置された後に、ＬＥＤ光源５１を覆うように前面カバー６５で閉塞される。この前面カバー６５を押さえる前面カバー押さえ６６は、図５（Ｃ）に示すように、複数の締結部材７３によって筐体６０の下面に固定される。

このようにして、図６に示すように、筐体６０の光源用凹部６１と前面カバー６５とによってＬＥＤ光源５１を収めた光源室６１Ｓが区画され、電池用凹部６２と電池カバー６７とによって電池５２を収めた電池室６２Ｓが区画され、制御ユニット用凹部６３と制御ユニットカバー６８とによって制御基板５３を収めた制御室６３Ｓが区画される。これら光源室６１Ｓ、電池室６２Ｓ及び制御室６３Ｓのそれぞれは独立して形成されているので、各室６１Ｓ～６３Ｓの気密状態を保ち易くなる。
なお、筐体６０と各カバー６５、６７及び６８との間には、適宜にパッキンを設けてもよい。パッキンを設けることにより、より気密状態を保持し易くなる。

本実施例は耐圧防爆型の照明器具であるため、光源室６１Ｓ、電池室６２Ｓ、制御室６３Ｓのそれぞれについて、各室内で生じた内部爆発による火炎が外部の爆発性雰囲気に着火しない構造が設けられている。具体的には、光源室６１Ｓの光源用凹部６１と光源室用のカバー６５との間に生じる狭い隙間を火炎及び高温のガスが通過するときに炎が消火され、高温ガスが冷却されて外部の可燃性ガスに引火しないような構造（図６中、符号Ｚで示す領域）となっている。なお上記の光源用凹部６１と光源室用のカバー６５との間には光源室６１Ｓを気密空間にするためのパッキンが設けられているが、耐圧防爆構造としては気密用パッキンの有無は関係ない。制御室６３Ｓについてもフランジ部６０Ａと制御ユニットカバー６８との合わせ面が光源室６１Ｓの場合と同様の効果を奏する消炎構造となっている。電池室６２Ｓについては電池カバー６７のネジ溝が同様の効果を奏する。

なお、ＬＥＤ光源５１、電池５２及び制御基板５３は互いに電気的に接続する必要があるので、光源室６１Ｓ、電池室６２Ｓ及び制御室６３Ｓにはケーブルを通す箇所が形成されている。但し、ケーブルを通す箇所は、不図示のケーブルグランドで閉塞されており、このケーブルグランドにケーブルが通されることによって、各室６１Ｓ、６２Ｓ、６３Ｓの気密状態が独立して保持される。

以上説明したように、本実施の形態では、耐圧防爆非常灯５０の器具本体５４は、ＬＥＤ光源５１を収めた光源室６１Ｓと、電池５２を収めた電池室６２Ｓと、制御基板５３を収めた制御室６３Ｓとがそれぞれ独立した気密空間に形成されているので、室毎の内容積を小さくして各室の爆発圧力を抑えることができる。これにより、十分な耐圧性能を満足しながら壁等を薄くして小型化及び軽量化を図ることができる。

また、器具本体５４は、ＬＥＤ光源５１、電池５２、及び制御基板５３（制御ユニットに相当）のそれぞれが入る凹部６１、６２及び６３を独立して備える筐体６０を備え、各凹部６１、６２及び６３のそれぞれが独立したカバー６５、６７、６８で閉塞される構成であるので、各部品を収める容器を別々に製作する場合と比べて構成を簡易にでき、部品点数の低減にも有利である。また、この種のカバーの大型化（形状の大型化、及び厚さの増大を含む）を抑えたり、カバー構造の複雑化も抑えやすくなる。

また、ＬＥＤ光源５１、電池５２、及び制御基板５３が入る凹部６１、６２及び６３は、筐体６０の互いに異なる方向にそれぞれ開口するので、同じ方向に複数の開口を設けた構成と比べて、筐体６０の小型化が可能であり、開口面積も確保し易くなる。

また、電池５２が入る電池用凹部６２は、電池５２を器具本体５４の側方から取り出し自在に器具本体５４の側方に開口するので、電池交換等のメンテナンス時に電池５２が落下する事態を抑制でき、電池５２を容易に取り出し易くなる。
また、電池交換の際にＬＥＤ光源５１及び制御基板５３は、収納されたままの状態にできるので、可燃性ガスが流入する事態を抑制できる。仮に爆発が起きても電池室６２Ｓのみなので、爆発圧力は小さくなる。

また、ＬＥＤ光源５１が入る光源用凹部６１は、筐体６０の下方（器具本体５１の下方に相当）に開口し、制御基板５３が入る制御ユニット用凹部６３は、筐体６０の上方（器具本体５１の上方に相当）に開口するので、天井側から制御ユニット用凹部６３にケーブル接続され、下方を照明する照明器具に好適な部品レイアウトが可能である。

また、制御ユニット用凹部６３の下方に電池用凹部６２が位置し、電池用凹部６２の下方に光源用凹部６１が位置するので、これら凹部６３、６２、６１を近接配置して器具本体５４を効率良く小型化できる。
また、器具本体５４の照射面側に点検用スイッチ８１が設けられているので、点検時に操作し易い位置に点検用スイッチ８１を配置できる。またスイッチ８１はＬＥＤ光源５１から器具外部に照射される光が直接当たらない位置に配置されている。

また、器具本体５４は、ケーブルが通る箱体８を有し、この箱体８における制御室６３Ｓに隣接する箇所に、箱体８内のケーブルが通されるケーブルグランド５を有しているので、制御室６３Ｓに近い位置にケーブルを配置できる。これにより、ケーブルのケーブル長を抑えたり、配索作業や結線作業をし易くなる。

上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様の例示であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において任意に変形、及び応用が可能である。例えば、耐圧防爆非常灯５０の光源の一例としてＬＥＤ光源５１を例示したが、これに限らず、有機ＥＬ等の任意の発光素子を用いることができる。

また、電池用凹部６２の下方に光源用凹部６１が位置する場合、つまり、電池室６２Ｓの下方に光源室６１Ｓが位置する場合を説明したが、これに限定されず、筐体６０を横長形状にして電池室６２Ｓと光源室６１Ｓとを水平方向に並べても良いし、筐体６０を縦長形状にして電池室６２Ｓと光源室６１Ｓとを上下方向に並べても良い。この場合も電池室６２Ｓは筐体６０の側方に開口することが好ましい。
また、図１に示す耐圧防爆常用灯１０に連結される耐圧防爆非常灯５０を例示したが、これに限らず、任意の耐圧防爆非常灯に本発明を適用可能である。例えば器具内に水が浸入した場合の影響を最小限に抑えられるという意味で、防水・防浸型等の照明器具に適用することも有効である。つまり、本発明は、耐圧防爆照明器具、及び防水・防浸型等の照明器具を含む様々な密閉型照明器具に適用可能である。

１ 耐圧防爆照明器具（密閉型照明器具）
２Ａ、２Ｂ 固定具
４ 位置ボックス
５ ケーブルグランド
１０ 耐圧防爆常用灯
１１ 筐体
１２、６５ 前面カバー
１３ ガード部材
５０ 耐圧防爆非常灯
５０Ｓ 突出部
５１ ＬＥＤ光源
５２ 電池
５３ 制御基板（制御ユニット）
５４ 器具本体
６０ 筐体
６１ 光源用凹部
６１Ｓ 光源室
６２ 電池用凹部
６２Ｓ 電池室
６３ 制御ユニット用凹部
６３Ｓ 制御室
６７ 電池カバー
６８ 制御ユニットカバー
８１ 点検用スイッチ

Claims (6)

1. 発光素子からなる光源と、電池と、前記電池の電力で前記光源を非常時に点灯する制御ユニットと、これらを収めた器具本体とを備える密閉型照明器具において、
   前記器具本体は、
   前記光源を収めた光源室と、前記電池を収めた電池室と、前記制御ユニットを収めた制御室とがそれぞれ独立した気密空間に形成され、前記光源、前記電池及び前記制御ユニットのそれぞれが入る凹部を独立して備える筐体を有し、前記筐体の各凹部のそれぞれが独立したカバーで閉塞されることを特徴とする密閉型照明器具。
2. 前記光源、前記電池及び前記制御ユニットが入る凹部は、前記筐体の互いに異なる方向にそれぞれ開口することを特徴とする請求項１に記載の密閉型照明器具。
3. 前記電池が入る凹部は、前記電池を前記器具本体の側方から取り出し自在に前記器具本体の側方に開口し、前記光源が入る凹部は、前記筐体の下方に開口し、前記制御ユニットが入る凹部は、前記筐体の上方に開口することを特徴とする請求項２に記載の密閉型照明器具。
4. 前記制御ユニットが入る凹部の下方に、前記電池が入る凹部が位置し、
   前記電池が入る凹部の下方に、前記光源が入る凹部が位置することを特徴とする請求項３に記載の密閉型照明器具。
5. 前記器具本体の照射面側に点検用スイッチが設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の密閉型照明器具。
6. 前記器具本体は、ケーブルが通る箱体を有し、
   前記箱体における前記制御室に隣接する箇所にケーブルグランドを有していることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の密閉型照明器具。

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