JP7258281B2 - 照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、照明器具に関し、特に停電などで照明器具への給電が遮断された時にも照明することができる照明器具に関するものである。

照明分野において、例えばトンネル照明においては、高効率・長寿命という特長からＨＩＤランプや低圧ナトリウムランプを使用した照明が多く使用されていた。最近ではさらに高効率・長寿命のＬＥＤを利用した照明器具が普及している。

トンネル照明では、他の照明分野と同様、多数種の光量、光色、配光などさまざまな仕様の照明器具を揃えておく必要がある。また停電時照明に対応できる器具として、バッテリーを内蔵または接続することが必要な照明器具もある。バッテリーは定期的に交換が必要な部品である。バッテリー交換は照明器具が設置されている現場で行われるものであるから、できるだけ作業工数が少ないことが望ましい。

トンネル用照明器具（以下トンネル灯と略称する）は、一般的に略直方体の金属製筐体を有する。照明器具の前面にはガラス板の前面蓋を有し、この前面蓋を開けて設置時の結線やメンテナンスを行い、トンネル灯として使用する際は前面蓋を閉めて水密構造としている。ＬＥＤトンネル灯においても、このような従来の筐体形状を踏襲した照明器具が多く使用されている。一般的なトンネル用照明器具では、前面蓋を開けた状態で光源ユニット、バッテリー、点灯装置、端子台などの主要な部材が前面から見て重ならないように、これらの部材が筐体内に平面配置されている。

特許文献１にも記載されているように、バッテリー交換の際には充電用の供給電力がバッテリーから遮断されている必要がある。特許文献１には、照明器具全体を給電電源から外すか、給電電源とバッテリーとの間に直列接続されている感震ユニットを取り外さないとバッテリー交換ができない構造が開示されている。

またバッテリー以外の部材、例えばバッテリーから電力を受けてＬＥＤを点灯する非常用点灯装置を筐体から取り外す場合には、バッテリーから非常用点灯装置への給電が切断されている必要がある。特許文献２には、バッテリーの装着を容易にする構造が開示されている。そして点灯装置などの給電関連部材はバッテリーを外さないと取り外すことができない。ただし、ここに例示されている照明器具は天井埋め込み型の非常灯である。照明器具下方の開口部から、光源ユニット、バッテリー、点灯装置が順に配置されている。この種の照明器具では、光源ユニット、バッテリー、点灯装置が平面配置されて光照射側の筐体ほぼ全面が開口されるような照明器具と異なり、バッテリーを接続したまま点灯装置を触るという問題は生じない。

特許文献３には、光源ユニットと点灯装置とバッテリーとが筐体内に平面配置された照明器具が開示されているが、バッテリー交換を容易にするような構造または取り外しの順番を制限する構造については開示されていない。

特開２００７―２５０４９７号公報 特開２０１６―１６２５０５号公報 特開２００２―００８４１７号公報

上記のとおり、本発明は、光源ユニットと点灯装置とバッテリーとが筐体内に平面配置された照明器具において、照明器具の設置現場におけるバッテリー交換作業を容易にできると共に、バッテリーを取り外す前に点灯装置などを間違って外すことのない照明器具構造を実現しようとするものである。

上記課題を解決するため、本発明の照明器具は、光源ユニットと点灯装置とバッテリーとが筐体内に平面配置された照明器具において、バッテリーを筐体内に固定するためのバッテリー固定部材は、一端部に固定部を有し、他端部には、前記バッテリーの隣にある隣在部材を筐体に固定するための隣在固定部材に引掛けられるフック部を有することを特徴とする。

また前記照明器具において、前記隣在固定部材は差込穴部を有し、前記バッテリー固定部材の前記フック部は前記差込穴部に引掛けられていてもよい。

また本発明の照明器具は、前記隣在固定部材には前記バッテリーに近い側に張出部が設けられ、この張出部によって、前記バッテリーが前記隣在部材の方へ移動することが抑制されていることが好ましい。

また前記隣在固定部材は、前記照明器具への給電が停止した際に前記バッテリーからの電力の供給を受け前記光源ユニットを点灯させる非常用点灯装置を前記筐体に固定するための固定部材であってよい。

本発明によれば、光源ユニットと非常用点灯装置とバッテリーとが筐体内に平面配置された照明器具において、バッテリーを簡単に取り付け取り外しできる照明器具を実現することが可能である。

本発明の照明器具の使用例を使用する示す図。 本発明の照明器具の一例を示す正面図。 図２の照明器具のＡ－Ａ断面図。 図２の照明器具のバッテリー取付部詳細を示すＢ－Ｂ断面図。

以下、本発明に係る実施形態に関して、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお図中の同じ要素に対しては同じ参照符号を付して、重複した説明を省略する。

図１は、照明器具１の設置状態を示す図である。図１に示すように、照明器具１は、道路１１が延びるトンネル１０の壁面又は天井面（本実施形態では天井面）に、道路１１に沿って所定間隔で設置される。道路１１は、平行に延びる２本の車道外側線１２Ａ、１２Ｂで路面１２が区画されている。本実施形態では、照明器具１は、直近側（手前側）の車道外側線１２Ａから幅Ｌ１だけ路面１２に進入した位置に、灯具直下軸Ｋが遠方側（手前側と反対側）の車道外側線１２Ｂから幅Ｌ２だけ手前側に位置する姿勢でトンネル１０の天井面に設置されている。なお、本明細書では、道路１１が延びる方向（車両が走行する方向）を縦断方向Ｊと定義し、この縦断方向Ｊに直交する方向を横断方向Ｍと定義する。なお、本例のように、照明器具１がトンネル１０の片側だけに配置される場合、この照明器具１は道路１１の横断方向全体にわたって照明できるような配光を有している。

本実施例は、停電時対応トンネル灯に本発明を適用したものである。図２から図４に、本発明の照明器具２の一例を示す。図２は正面図であり、図３は図２に示すＡ－Ａ切断線における断面図であり、図４は図２に示すＢ－Ｂ切断線における断面図であってバッテリー固定部分の詳細図である。本明細書においては、図２において符号などの文字の向きを基準としたときの「上下左右」の方向を、図示のとおり、照明器具２の上下左右とする。また開口部４０または光照射窓４１が見える側を前面、裏側を後面とする。本実施例の照明器具２は防水形照明器具である。

図２において、２０は筐体であり、光源ユニット２１、常用点灯装置２６、バッテリー２７、非常用点灯装置２９、および端子台３２を含む主要部材が筐体２０の前面から見て重ならないように平面配置されている。筐体２０下側の側端面には防水ブッシング４５および通気フィルター４６が取り付けられている。通気フィルター４６はバッテリー２７に最も近い側壁面に取り付けられている。バッテリー２７はニッケル水素型の充電池であるため、バッテリー２７に過剰な電流が流入すると水素ガスを放出する場合があるが、この時バッテリー２７に近い通気フィルター４６から速やかに水素ガスを筐体２０の外に放出することができる。また防水ブッシング４５および通気フィルター４６が取り付けられている位置は、照明器具２が設置された状態では、光照射窓４１が洗浄される時に直接水がかかりにくく洗浄後の水がたまりにくい位置である。

筐体２０は略直方体の箱形となっている。筐体２０の前面は、ほぼ全面が開口部４０となっており、図３に示すとおり、光照射窓４１が窓パッキン４２を介して筐体２０に取り付けられている。光照射窓４１の一方の長辺端部にはヒンジ４３が固定され、他方の長辺端面にはラッチ４４が固定されている。この構成により、光照射窓４１は筐体２０の前面蓋として作用する。前面蓋を閉じた状態でラッチ４４をかけることにより、筐体２０は防水構造として機能する。筐体２０の両端部にはそれぞれ取付板４７が設けられている。それぞれの取付板４７は、それぞれ取付パッキンを介して筐体２０の後面にボルトで固定されている。

図３を参照して光源ユニット２１の構造について説明する。本実施例の照明器具２ではＬＥＤの素子を長方形に集積したＣＯＢのＬＥＤ２２Ｌ裏面をセラミック製のＬＥＤ基板２２に伝熱性接着剤によって接着している。光照射側であるＬＥＤ２２Ｌの表面には弾性体（例えばシリコンラバー）の保護カバー２２Ｃと反射板２２Ｒが設けられている。反射板２２Ｒにより光源ユニット２１からの光取り出し効率がアップする。上記のＬＥＤ基板２２、ＬＥＤ２２Ｌ、保護カバー２２Ｃおよび最前面の反射板２２Ｒまでをまとめて取付板２３に固定したものを、本明細書では「光源ユニット２１」と称する。本実施例においては個々のＬＥＤ２２Ｌに対してそれぞれ保護カバー２２ＣとＬＥＤ基板２２を設け、１つの取付板２３に固定したうえで、２つのＬＥＤ２２Ｌをまとめて１つの反射板２２Ｒで囲っているが、個々のＬＥＤ２２Ｌに対してそれぞれの反射板２２Ｒや取付板２３を設けてもよい。また照明器具によっては反射板や保護カバーを設けていない光源ユニットもあってよい。

本実施例における光源ユニット２１の組み立て方を説明する。２個のＬＥＤ２２ＬをそれぞれのＬＥＤ基板２２に高熱伝導性の接着剤で接着し、さらに上記２個のＬＥＤ基板２２を１つの取付板２３に接着する。これらの接着剤は熱硬化性接着剤であり、この時点ではまだ完全な接着強度に至っていない。この組立品を加熱装置で接着剤硬化温度まで加熱保持することにより、光源ユニットの基本構造が出来上がる。図３に示す実施形態の光源ユニット２１とするためには、筐体２０の支持部材２５に取り付ける際に、さらに個々のＬＥＤ基板２２の上に保護カバー２２Ｃを載せ、そのうえに反射板２２Ｒを載せて支持部材２５にネジ止めする。本実施例では、一方のＬＥＤ２２Ｌは常用点灯装置２６からの電力で点灯するものであり、他方のＬＥＤ２２Ｌは外部電力の供給が無い時に非常用点灯装置２９からの電力で点灯するものである。常用と非常用とでそれぞれ専用のＬＥＤ２２Ｌを点灯させることにより、切換装置を簡略化できる。そしてこのように１枚の取付板２３に２種類の点灯装置によって点灯させるＬＥＤ２２Ｌを取り付けて１回の熱処理で接着剤を硬化させることにより、光源ユニットの組立を簡略化できる。すなわち本実施例の光源ユニット２１は停電時対応用照明器具２を作成するうえで、簡略化（コストダウン）に格別の効果を有する。取付板２３の裏面側は支持部材２５と接触している。本実施例ではネジ止めにより固定されている。高熱伝導性の接着剤またはグリースを介してもよい。支持部材２５は高熱伝導性の材質であることが好ましい。本実施例ではアルミニウム合金製の板を採用している。

支持部材２５は筐体２０の後部内面にネジ止めされている。本実施例では支持部材２５には段差が設けられており、支持部材２５のうち図３の断面図において右側は筐体２０に固定されているのに対して左側は筐体２０の前面側に膨出している。これは光取り出し効率を最適化するために筐体２０の前面と後面のほぼ中間に配置された光源ユニット２１の取付板２３に支持部材２５を接触させる必要があるためで、それにより支持部材伝熱部２５Ｂと筐体２０の後面（後部内面）との間には空隙が生じている。

一方の１次側給電線３３Ａが常用点灯装置２６の入力端子に接続され、２次側給電線３４Ａが常用点灯装置２６の出力端子から光源ユニット２１の左側のＬＥＤ２２Ｌに接続されている。もう一方の１次側給電線３３Ｂは端子台３２から筐体２０の下側内壁付近を通って非常用点灯装置２９の入力端子に接続されている。そして２次側給電線３４Ｃが非常用点灯装置２９の出力端子から右側の光源ユニット２１に接続されている。また非常用点灯装置２９の別の出力端子から２次側給電線３４Ｂがバッテリー２７とコネクターを介して接続されている。これらの結線は照明器具組立時に工場内で実施される。ただし照明器具２が現場に設置されるまでのバッテリー２７からの放電を防ぐために、２次側給電線３４Ｂとバッテリー２７の間のコネクターを現場工事まで外しておいてもよい。照明器具２の設置現場において、筐体２０の下方から防水ブッシング４５を介して図示しない給電ケーブルが筐体２０の内部に引き込まれ、端子台３２に接続される。

非常用点灯装置２９には切換装置が内蔵されており、常用点灯時には照明器具２の外部から供給された電力をバッテリー２７に充電させる。その間、常用点灯装置２６から光源ユニット２１に電力を送って左側のＬＥＤ２２Ｌを点灯させている。外部からの電力が停止した時には、バッテリー２７からの電力を受けて非常用点灯装置２９から光源ユニット２１の右側のＬＥＤ２２Ｌに電力を送る。

非常用点灯装置２９はプリント基板に載置された回路素子を絶縁板で覆った簡易的なもので、非常用点灯装置固定部材３０によって保持されている。非常用点灯装置固定部材３０は筐体２０の支持部材２５にネジにより固定されている。バッテリー２７は大容量でサイズが比較的大きいため、図４に示すように筐体２０の後面に直接載置され、バッテリー固定部材２８をバッテリー固定ネジ２８Ａを支持部材２５にネジ止めすることで位置固定されている。バッテリーのサイズが小さければ、バッテリーを支持部材２５に載置してもよい。

バッテリー固定部材２８はバッテリー２７を筐体内に位置固定するための部材であり、ステンレス鋼などの金属板を加工して作成することができる。バッテリー固定部材２８は図４に示すとおり、バッテリー２７の移動を抑えられる形状であり、一端（図４では右端）部には固定部が設けられ、バッテリー固定ネジ２８Ａで支持部材２５に固定されている。他端である左端部にはフック部としてバッテリー固定フック２８Ｂが設けられており、このバッテリー固定フック２８Ｂが隣在部材である非常用点灯装置固定部材３０に設けられた差込穴部３０Ａに差し込まれていることで、バッテリー固定部材２８は支持部材２５を介して筐体２０に固定されている。このようにバッテリー固定部材２８にフック部と固定部とが設けられた構成となっているため、バッテリー２７を交換する際にはネジ１本の付け外しで簡単に作業することができる。

バッテリー２７から電力を受けてＬＥＤ２２Ｌを点灯する非常用点灯装置２９を筐体２０から取り外す場合には、バッテリー２７から非常用点灯装置２９への給電が切断されている必要がある。本実施例においては、バッテリー固定フック２８Ｂが非常用点灯装置固定部材３０に設けられた差込穴部３０Ａに差し込まれていることで、バッテリー固定フック２８Ｂを取り外さなければ非常用点灯装置固定部材３０を筐体２０から取り外すことができない。すなわちバッテリー２７を外す前に非常用点灯装置２９を外すことはできない。この構成により、バッテリー２７を固定したまま非常用点灯装置２９を操作することがないので、感電などの事故を防止することができる。

バッテリー固定部材２８の右側にはバッテリー２７の移動を抑制する壁部が設けられており、右端部がバッテリー固定ネジ２８Ａで支持部材２５に固定されていることによりバッテリー２７が所定の位置より右に動いてしまうことは無い。しかし本実施例においては、バッテリー固定部材２８の左側にはバッテリー固定フック２８Ｂがあるだけで、バッテリー２７の移動を抑制する壁部は設けられていない。ただし本実施例においては、隣在する非常用点灯装置固定部材３０の右端部すなわちバッテリー２７が固定される側に、上述の差込穴部３０Ａと共に、張出部３０Ｂが設けられている。この構造により、非常用点灯装置固定部材３０の右端の板状部分がバッテリー２７側に張り出してバッテリー２７が左側に移動することを抑制できる。

なお、上記のバッテリー固定部材２８および非常用点灯装置固定部材３０はステンレス鋼製である必要はなく、アルミニウム合金または青銅などの通常入手できる金属板を成形してもよい。耐熱性と弾力を有する樹脂を使用することもできる。

本明細書では、本発明をトンネル灯に適用した実施例について説明したが、同様の構成はトンネル灯以外にも、道路灯、街路灯、誘導灯など、他の用途の照明器具にも適用可能である。

また、筐体はアルミニウム合金製に限らず、ステンレス鋼や高伝熱性の樹脂で形成されていてもよい。

本明細書では、発光素子としてＬＥＤを採用した照明器具について説明したが、本発明はＬＥＤの代わりに有機ＥＬや量子ドットによる発光素子を採用した照明器具についても同様の効果を発揮できる。

１、２ 照明器具
１０ トンネル
１１ 道路
１２ 路面
２０ 筐体
２１ 光源ユニット
２２ ＬＥＤ基板
２２Ｌ ＬＥＤ
２２Ｃ 保護カバー
２２Ｒ 反射板
２３ 取付板
２５ 支持部材
２６ 常用点灯装置
２７ バッテリー
２８ バッテリー固定部材
２８Ａ バッテリー固定ネジ
２８Ｂ バッテリー固定フック
２９ 非常用点灯装置
３０ 非常用点灯装置固定部材
３０Ａ 差込穴部
３０Ｂ 張出部
３２ 端子台
３３Ａ １次側給電線（常用点灯用）
３３Ｂ １次側給電線（非常点灯用）
３４Ａ ２次側給電線（常用点灯用）
３４Ｂ ２次側給電線（バッテリー用）
３４Ｃ ２次側給電線（非常点灯用）
４０ 光照射口（開口部）
４１ 光照射窓（前面蓋）
４２ 窓パッキン
４３ ヒンジ
４４ ラッチ
４５ 防水ブッシング
４６ 通気フィルター
４７ 取付板

Claims (3)

1. 光源ユニットと点灯装置とバッテリーとが筐体内に平面配置された照明器具において、
   バッテリーを筐体内に固定するためのバッテリー固定部材は、一端部に固定部を有し、他端部には、前記バッテリーの隣にある隣在部材を筐体に固定するための隣在固定部材に引掛けられるフック部を有し、
   前記隣在固定部材は、前記照明器具への給電が停止した際に前記バッテリーからの電力の供給を受け前記光源ユニットを点灯させる非常用点灯装置を前記筐体に固定するための固定部材であることを特徴とする照明器具。
2. 前記隣在固定部材は差込穴部を有し、前記バッテリー固定部材の前記フック部は前記差込穴部に引掛けられていることを特徴とする
   請求項１に記載された照明器具。
3. 前記隣在固定部材には前記バッテリーに近い側に張り出した張出部が設けられ、この張出部によって、前記バッテリーが前記隣在部材の方へ移動することが抑制されていることを特徴とする
   請求項１または請求項２に記載された照明器具。

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