JP7170412B2

JP7170412B2 - 電源装置及び照明システム

Info

Publication number: JP7170412B2
Application number: JP2018080222A
Authority: JP
Inventors: 健吾石井; 哲志前田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Lighting Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Lighting Corp
Priority date: 2018-04-18
Filing date: 2018-04-18
Publication date: 2022-11-14
Anticipated expiration: 2038-04-18
Also published as: JP2019192348A

Description

この発明は、照明器具に電力を供給する電源装置に関する。

一般的な照明器具では、照明器具一台に対し、電源装置が１台内蔵されている（例えば、特許文献１）。
また、従来から、複数の照明器具への配線作業を容易にした配線モジュールが、天井裏に設置されている（例えば、特許文献２）。

特開２０１６－１５７６６７号公報特開２０１６－１２２６０７号公報

現状では、特許文献１のように、一台の照明器具に一台の電源装置が内蔵されている。特許文献２にも記載があるが、照明配線工事では短期施工の要求が強く、簡易な施工仕様が求められる。
特許文献２の配線モジュールは、一つにまとめることで配線作業の効率化を図っているが、作業者は天井裏で作業をする必要があり、天井裏で配線作業に手間がかかることが考えられる。

本発明は、照明器具を施工する際の配線作業を容易にする電源装置を提供することを目的とする。

この発明の電源装置は、
中空体の形状をなし、一方の端部が開口している本体部と、
開口している前記一方の端部を塞ぐ蓋部と、
前記一方の端部の側に取り付けられた複数のバネ部と、
前記本体部の他方の端部の側で前記本体部に取り付けられ、交流電源から交流電圧が入力される電源用端子台と、
前記本体部に収容されており、前記電源用端子台から前記交流電圧が入力され、入力された前記交流電圧を直流電圧に変換し、前記直流電圧を出力する電源部と、
前記本体部に取り付けられており、前記電源部から前記直流電圧が入力され、光源を有する複数の照明器具と接続が可能であり、前記照明器具が接続された場合に、前記照明器具の前記光源に前記直流電圧を供給する出力用端子台と
を備える。

本発明の電源装置は、被取付部に設けられた開口に取り付けられることで、照明器具を施工する際の配線作業が容易化する。

実施の形態１の図で、照明システム１０００を示す概略図。実施の形態１の図で、集中電源装置１００の斜視図。実施の形態１の図で、集中電源装置１００の分解図。実施の形態１の図で、集中電源装置１００の被取付部３００への取付方法を示す図。実施の形態１の図で、入力側開口部１２を示す概略図。実施の形態１の図で、照明システム１０００の電気的な接続関係を示す図。

実施の形態１．
＜照明システムの構成＞
図１から図６を参照して、実施の形態１の照明システム１０００を説明する。
図１は、照明システム１０００を示す概略図である。
図２は、集中電源装置１００の斜視図である。
図３は、集中電源装置１００の分解図である。
図４は、集中電源装置１００の被取付部３００への取付方法を示す図である。以下の説明では被取付部３００として天井を想定する。ただし被取付部３００は天井に限られない。図５は、集中電源装置１００の入力側開口部１２を示すための図である。図５では左側のＸ方向矢視の図は簡略化しており、例えば、バネ部６０は省略している。
図６は、照明システム１０００の電気的な接続関係を示す図である。

＜照明システム１０００＞
照明システム１０００は、電源装置である集中電源装置１００と、複数の照明器具２００を備えている。
図１では３台の照明器具２００が集中電源装置１００に接続している状態を示しているが、照明器具２００の数は３台に限定されない。
集中電源装置１００は、複数台の照明器具２００が接続可能であり、接続された複数台の各照明器具２００の電源装置の機能を有するものであり、商用電源４００から供給される電力を光源が発光できる電力に変換するものである。
集中電源装置１００は、従来では各照明器具２００に存在した電源装置を、集中電源装置１００の一台に集中させた装置である。
集中電源装置１００には複数台の照明器具２００が接続可能であるが、１台以上の照明器具２００が接続されればよい。

＜集中電源装置１００＞
集中電源装置１００は、商用電源４００から交流電圧が供給され、交流電圧を直流電圧に変換し、変換した直流電圧を各照明器具２００に供給することで、照明器具２００の光源２０１を点灯させる。
集中電源装置１００は、被取付部３００へ埋め込まれる。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図３に示すように、集中電源装置１００は本体部１０、蓋部５０、複数のバネ部６０、電源用端子台２１、電源部３０及び出力用端子台４１を備えている。
（１）本体部１０は、中空体の形状をなし、一方の端部１４が開口している。一方の端部１４には、フランジ形状の開口部１１が形成されている。開口部１１には開口１１ａが形成されている。
（２）蓋部５０は、開口している一方の端部１４を塞ぐ。蓋部５０は開口１１ａを塞ぐ。（３）複数のバネ部６０は、一方の端部１４の側に取り付けらる。図３では２本のバネ部６０を示しているが３本以上でもよい。バネ部６０は板バネ、線バネのような弾性体である。
（４）電源用端子台２１は、本体部１０の他方の端部１５の側で本体部１０に取り付けられ、商用電源４００から交流電圧が入力される。
（５）電源部３０は、本体部１０に収容されており、電源用端子台２１から交流電圧が入力され、入力された交流電圧を直流電圧に変換し、直流電圧を出力する。
（６）出力用端子台４１は、本体部１０に取り付けられており、電源部３０から直流電圧が入力され、光源２０１を有する複数の照明器具２００と接続が可能であり、照明器具２００が接続された場合に、照明器具２００の光源２０１に直流電圧を供給する。

＜本体部１０＞
本体部１０は、図３、図５に示すように、他方の端部１５の側に、出力側開口部１３と入力側開口部１２とが形成されている。

＜電源用端子部２０＞
図３に示すように、電源用端子部２０は、電源用端子台２１と取付金具２２を備えている。電源用端子部２０は、開口部１１と対向する位置に存在する底面部１６に固定されている。
電源用端子台２１は、箱形状をしており、外部の商用電源４００から電力供給を受ける。商用電源４００は交流電源である。
電源用端子台２１は、取付金具２２によって本体部１０に取り付けられる。
電源用端子台２１は、本体部１０に取り付けられた状態において、電源電線８１が差し込まれる。
電源用端子台２１は、電源部３０と電気的に接続されている。
図６を参照して照明システム１０００の電気的接続をまとめておく。
交流電源である商用電源４００と、電源用端子台２１とが、電源電線８１で接続されている。
電源用端子台２１と電源部３０とが、電線２３で接続されている。
後述のように、出力用端子台４１は基板３２ａに設置されており、出力用端子台４１は電源部３０と電気的に接続している。
出力用端子台４１と各照明器具２００とは、出力電線８２で接続されている。

＜電源部３０＞
電源部３０は、本体部１０の内部に配置される。
電源部３０は、電源回路部３１、制御回路部３２及びホルダ３３を備えている。
電源回路部３１は、商用電源４００から供給される交流電圧を直流電圧に変換する。
電源部３０は、調光信号が入力されることにより、接続されている照明器具２００の光源２０１を調光する制御回路部３２を備えている。
制御回路部３２は、制御信号が入力され、制御信号によって照明器具２００を調光する。ホルダ３３には、電源回路部３１と、制御回路部３２が取り付けられる。

図３に示すように、電源部３０の制御回路部３２の基板３２ａの上には、出力用端子台４１が設けられている。
出力用端子台４１は、電源部３０と電気的に接続されている。
具体的には、図３に示すように、電源回路部３１と制御回路部３２とが接続電線３４で電気的に接続されており、制御回路部３２と出力用端子台４１とが電気的に接続されている。なお、商用電源４００は電源用端子台２１と電気的に接続しており、電源用端子台２１は電源回路部３１と電気的に接続している。
図２に示すように、出力用端子台４１は、電源部３０が本体部１０に収納された状態において、出力側開口部１３から露出する。

＜電源回路部３１＞
電源回路部３１は基板３１ａに形成されている。
電源回路部３１は、電源用端子台２１を介して供給された、ＡＣ１００ＶまたはＡＣ２００Ｖのような商用電源４００を直流電圧に変換し、定電流で照明器具２００の光源２０１を点灯する。
電源回路部３１は、出力用端子台４１を介して複数の照明器具２００と直列に接続し、それぞれの照明器具２００に一定の電流を供給する。

＜制御回路部３２＞
制御回路部３２は基板３２ａに形成されている。制御回路部３２はマイクロコンピュータを備えている。マイクロコンピュータは後述する調光制御を実行する。
制御回路部３２は、電源回路部３１と接続電線３４で接続されている。
制御回路部３２は、出力用端子台４１に出力する電流を、外部の装置から入力される入力信号に応じて、照明器具２００の光源２０１の点灯状態を制御する。
制御回路部３２は、出力用端子台４１に接続された各照明器具２００を調光する。
調光には点灯及び消灯も含まれる。
外部の装置から入力される入力信号は、アナログ信号またはデジタル信号またはこれらの組み合わせの信号である。
入力信号は、制御回路部３２に物理的に接続された有線信号で制御回路部３２に入力されてもよいし、無線信号で制御回路部３２に入力されてもよい。

＜ホルダ３３＞
ホルダ３３は、両面のうち一方の面に電源回路部３１、他方の面に制御回路部３２が取り付けられる。
ホルダ３３は、樹脂材料で成型されている。
ホルダ３３は、電源回路部３１及び制御回路部３２が取り付けられた状態で、本体部１０の開口部１１の開口１１ａから本体部１０の内部へ差し込まれ、本体部１０に収容される。

＜出力用端子台４１＞
出力用端子台４１は、照明器具２００に直流電圧を供給する。
出力用端子台４１は、複数の照明器具２００を駆動させる場合には、それぞれの照明器具２００が電気的に直列接続されるように配線されている。直列接続されることで、それぞれの照明器具２００には一定の値の電流が供給されるので、それぞれの照明器具２００の明るさのばらつきが抑制できる。また、出力用端子台４１では、出力電線８２が接続されない挿入口に、ジャンパーが接続される。

＜蓋部５０＞
蓋部５０は、円形状に形成されており、本体部１０の開口部１１の開口１１ａを塞ぐように本体部１０に取り付けられる。
蓋部５０は、本体部１０に着脱可能に取り付けられている。
なお、着脱可能の構成は、バネのような弾性部材により実現しても良いし、蓋部５０に形成されたネジ部と本体部１０に形成されたネジとの係合によって実現してもよい。

＜バネ部６０＞
バネ部６０は、本体部１０に対して、略水平状態から、本体部１０の側面部に対して平行状態まで可動できる。
図４に示すように、バネ部６０は、被取付部３００に設けられた開口３０１に本体部１０が差し込まれた状態で、本体部１０、つまり集中電源装置１００を保持する。

＜照明器具２００＞
照明器具２００は光源２０１を有する。光源２０１は実施の形態１ではＬＥＤである。ＬＥＤの他、直流電圧で発光する光源であればよく、有機ＥＬでもよい。
照明器具２００は、集中電源装置１００に対して、少なくとも１台が被取付部３００に取り付けられている。
照明器具２００は、図１に示すように、直流電圧で点灯するＬＥＤ光源モジュールを光源２０１として備えている。
照明器具２００は、集中電源装置１００と接続することで、光源２０１が点灯するための直流電圧が集中電源装置１００から供給される。

＜集中電源装置１００の取付方法＞
図４は、被取付部３００への集中電源装置１００の取り付け方法を示す。
図４の（ａ）は、集中電源装置１００が被取付部３００に取り付けられる前の状態を示す。
図４の（ａ）では、集中電源装置１００に電源電線８１及び出力電線８２が接続されていない。

図４の（ｂ）では、作業者は、被取付部３００の開口３０１から、商用電源４００と接続している電源電線８１と、照明器具２００と接続している出力電線８２とを引き出し、集中電源装置１００に接続する。
つまり、作業者は、電源電線８１を電源用端子台２１に接続し、出力電線８２を出力用端子台４１に接続する。

図４の（ｃ）は、集中電源装置１００が被取付部３００に取り付けられた状態である。図４の（ｃ）では、作業者は、集中電源装置１００を埋め込み型照明装置と同様な取り付け作業によって、集中電源装置１００を被取付部３００に取り付ける。
蓋部５０は、本体部１０が取り付けられる被取付部３００に形成されている開口３０１を被取付部３００の一方の面３０２の側から塞ぐ。
本体部１０は、被取付部３００の一方の面３０２の裏面３０３の側に他方の端部１５が位置するように開口３０１に埋め込まれている。
２本のバネ部６０の各バネ部６０は、被取付部３００の開口３０１の縁３０１ａを押圧することで、本体部１０を被取付部３００に取り付ける。
図４の（ｃ）には示されていないが、各バネ部６０は、裏面３０３の側の縁３０１ａの部分を押圧することで、被取付部３００に対して集中電源装置１００を保持する。

図４の（ａ）～図４の（ｃ）の手順によって、集中電源装置１００が被取付部３００に取り付けられ、集中電源装置１００は複数の照明器具２００へ直流電圧を供給することができる。

＊＊＊実施の形態１の効果の説明＊＊＊
実施の形態１の集中電源装置１００は、下記の効果を有する。
（１）複数の照明器具２００の電源機能を各照明器具２００の内部では無く、天井面のような被取付部３００に埋設された一つの集中電源装置１００として一箇所にまとめることで、電源電線８１の配線工事の数を削減できる。
また、ＰＷＭ信号を制御回路部３２の入力信号として用いる調光制御を想定すると、この調光制御のための配線工事も削減できる。
（２）集中電源装置１００は、出力電線８２が出力用端子台４１に接続してから、開口３０１に取り付けられる。よって、配線作業を天井裏で行わなくてもよいので、作業が容易になる。
（３）集中電源装置１００が制御回路部３２を備えることで、個々の照明器具２００へ接続する電線は電力供給の為の出力電線８２だけで良くなり、配線が簡略化される。
（４）天井面に埋設された集中電源装置１００に各照明器具２００の電源を一箇所にまとめることで、各照明器具２００の中に電源装置を設ける必要がなく、照明システムのコスト低減が可能となる。
（５）照明器具２００が電源装置を内蔵しないことで照明器具２００の内部が省スペース化されるので、照明器具の薄形化のように、照明器具２００のデザインの自由度が広がる効果がある。
このため、照明器具２００が天井直付形器具の場合であれば、天井からの突出量が少なくなり、出っ張り感が改善される。
また、照明器具２００が埋込形器具の場合は、天井裏の埋め込み高さを低くすることが出来るので、例えば、空調または梁などのような他の設備との干渉のおそれが低減する。
また、器具取り付け穴の自由度も広がる。例えば、吊りボルトのピッチが６０ｍｍと８００ｍｍとのどちらの取り付け寸法に対応可能になる。
（６）照明器具２００の小形化により、照明器具２００の重量を減らすことができる。
よって、照明器具２００そのものの荷重を減らし、照明器具２００の各部材の対荷重性能を落とすことができる。
よって、材料の厚さなどを減らすことができる。照明器具２００が軽くなることで、施工性もよくなる。
（７）電源である集中電源装置１００と、光源モジュールに相当する照明器具２００とが位置的に分離することで、お互いの発熱による温度上昇を生じることが無くなる。
よって、互いに長寿命化が実現できる。また、放熱システムを簡易なものにできる。
（８）照明器具２００に点灯不具合があった際に、集中電源装置１００の蓋部５０を外すだけで、容易に集中電源装置１００の電源部３０を確認できる。
よって、確認において天井裏で作業をする必要がなく、容易に電源部３０の交換、修理のような処置が出来る。

（実施の形態１の変形例）
実施の形態１の変形例として、以下のような構成を追加しても良い。
（１）図２、図３に示すように、蓋部５０にはセンサ用開口５１が形成される。
電源部３０の制御回路部３２は、センサの検出結果に基づいて、接続されている照明器具２００の光源２０１を調光する。調光は消灯及び点灯を含む。具体的には以下のようである。
図３に示すように、本体部１０には、人感センサ７１または照度センサ７２のような各種センサが設置される。
人感センサ７１の場合、人感センサ７１が人の「在」を検知したときに、人感センサ７１は「在」の検出信号を制御回路部３２へ出力し、人の「不在」を検知したときは、「不在」の検出信号を制御回路部３２へ出力する。
また、照度センサ７２の場合、照度センサ７２が机上面の照度または床面の照度のような照度を検出し、照度の検出信号を制御回路部３２へ出力する。
これらセンサの検出信号を用いて、制御回路部３２が照明器具２００の光源２０１を点灯制御しても良い。
人感センサ７１と照度センサ７２センサの場合を示したが、センサの種類はこの限りでない。
（２）本体部１０は、中空体であればよく、円筒形状でもようし角形状でも良い。
（３）集中電源装置１００は、出力端子台４１に、あらかじめコネクタを有する電線を接続していても良い。
作業者は施工時にコネクタを照明器具２００に接続できるので、作業者の施工作業が簡略化する。
（４）電源回路部３１と制御回路部３２とは別々の基板でホルダ３３に一方の面と他方の面とに表裏で取り付けられる構成を示したが、電源回路部３１と制御回路部３２とが一つの基板で一体となっている構成でもよい。
（５）制御回路部３２が出力用端子台４１を備えている形状を説明したが、出力用端子台４１は電源回路部３１に設けられてもよいし、電源回路部３１と制御回路部３２とは別の基板に形成しても良い。

１０本体部、１１開口部、１１ａ開口、１２入力側開口部、１３出力側開口部、１４一方の端部、１５他方の端部、１６底面部、２０電源用端子部、２１電源用端子台、２２取付金具、３０電源部、３１電源回路部、３１ａ基板、３２制御回路部、３２ａ基板、３３ホルダ、３４接続電線、４１出力用端子台、５０蓋部、５１センサ用開口、６０バネ部、７１人感センサ、７２照度センサ、８１電源電線、８２出力電線、１００集中電源装置、２００照明器具、２０１光源、３００被取付部、４００商用電源、３０１開口、３０１ａ縁、３０２一方の面、３０３裏面、１０００照明システム。

Claims

中空体の形状をなし、一方の端部が開口している本体部と、
開口している前記一方の端部を塞ぐ蓋部と、
前記一方の端部の側に取り付けられた複数のバネ部と、
前記本体部の他方の端部の側で前記本体部に取り付けられ、交流電源から交流電圧が入力される電源用端子台と、
前記本体部に収容されており、前記電源用端子台から前記交流電圧が入力され、入力された前記交流電圧を直流電圧に変換し、前記直流電圧を出力する電源部と、
前記本体部に取り付けられており、前記電源部から前記直流電圧が入力され、光源を有する複数の照明器具と接続が可能であり、前記照明器具が接続された場合に、前記照明器具の前記光源に前記直流電圧を供給する出力用端子台と
を備え、
前記蓋部は、
前記本体部が取り付けられる被取付部に形成されている開口を前記被取付部の一方の面の側から塞ぎ、
前記本体部は、
前記被取付部の前記一方の面の裏面の側に前記他方の端部が位置するように前記開口に埋め込まれ、
前記複数のバネ部の各バネ部は、
前記被取付部の前記開口の縁を押圧することで、前記本体部を前記被取付部に取り付ける電源装置。
前記電源部は、
調光信号が入力されることにより、接続されている前記照明器具の前記光源を調光する制御回路部を備える請求項１に記載の電源装置。
前記電源装置は、さらに、
前記本体部に収容されたセンサを備え、
前記電源部は、
前記センサの検出結果に基づいて、接続されている前記照明器具の前記光源を調光する制御回路部を
備える請求項１または請求項２に記載の電源装置。
前記蓋部は、
前記本体部に着脱可能に取り付けられている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電源装置。
電源装置と、照明器具とを備える照明システムであって、
前記電源装置は、
中空体の形状をなし、一方の端部が開口している本体部と、
開口している前記一方の端部を塞ぐ蓋部と、
前記一方の端部の側に取り付けられた複数のバネ部と、
前記本体部の他方の端部の側で前記本体部に取り付けられ、交流電源から交流電圧が入力される電源用端子台と、
前記本体部に収容されており、前記電源用端子台から前記交流電圧が入力され、入力された前記交流電圧を直流電圧に変換し、前記直流電圧を出力する電源部と、
前記本体部に取り付けられており、前記電源部から前記直流電圧が入力され、光源を有する複数の照明器具と接続が可能であり、前記照明器具が接続された場合に、前記照明器具の前記光源に前記直流電圧を供給する出力用端子台と
を備え、
前記蓋部は、
前記本体部が取り付けられる被取付部に形成されている開口を前記被取付部の一方の面の側から塞ぎ、
前記本体部は、
前記被取付部の前記一方の面の裏面の側に前記他方の端部が位置するように前記開口に埋め込まれ、
前記複数のバネ部の各バネ部は、
前記被取付部の前記開口の縁を押圧することで、前記本体部を前記被取付部に取り付け、
少なくとも一つの前記照明器具は、
前記出力用端子台に接続している照明システム。