JP2012164436A

JP2012164436A - 照明器具

Info

Publication number: JP2012164436A
Application number: JP2011021930A
Authority: JP
Inventors: Katsu Heiji; 克瓶子
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2011-02-03
Filing date: 2011-02-03
Publication date: 2012-08-30

Abstract

【課題】停電時等の非常時においても照明状態を維持することのできるシンプルな構成の照明器具を提供する。また、定常時に照明器具を使用した場合にも二次電池の劣化を抑え、長期に亘り非常時における照明を可能にする照明器具を提供する。
【解決手段】商用電源に基づく電力の供給を受けて点灯するＬＥＤ８と、前記商用電源に基づく電力により充電が行われる二次電池１０と、前記商用電源の電力供給の有無を検出する電圧検出回路と、前記商用電源の電力供給停止時に、前記電圧検出回路の検出出力に基づいてＬＥＤ８への電力供給源を前記商用電源から二次電池１０へ切り替える充放電切替部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、停電等により電源の供給が停止した場合にも照明状態を維持することのできる照明器具に関する。

従来より、蛍光灯や白熱灯などの照明器具においては、災害発生時等における停電により商用電源からの電力の供給が停止した場合に備えて、予め商用電源から充電しておいた二次電池の電力を利用してその後も他の照明器具を点灯させて照明状態を維持する照明設備が提案されている（例えば下記特許文献１）。

図３，図４に示すように、この特許文献１に示す照明器具１００Ａは、商用電源からの電力を、インバータ回路１０１を通じて蛍光ランプ１０２に供給し、蛍光ランプ１０２を点灯するように構成されている。

また、照明器具１００Ａは、蛍光ランプ１０２への給電と同時に、商用電源からの電力を、降圧整流回路１０３及び定電圧制御回路１０４を通じて充電部１０５に供給し得るようになっている。
充電部１０５は、更に、抵抗１０６を介してＬＥＤ１０７と閉回路を構成し得るようになっている。

定電圧制御回路１０４と充電部１０５との間にはスイッチング素子１０８ａが介装されている。
このスイッチング素子１０８ａは、定電圧制御回路１０４に接続された接点Ｐ１と、抵抗１０６に接続された接点Ｐ２と、充電部１０５に接続された作動子Ｓとを有する。
一方、商用電源からの電力は、コイル１０８ｂに供給されるようになっている。

スイッチング素子１０８ａは、コイル１０８ｂとともに充放電切替部１０８を構成し、商用電源から電力が供給されている定常時には、コイル１０８ｂによって誘起された磁力によってスイッチング素子１０８ａの作動子Ｓを接点Ｐ１側に接続して充電部１０５に充電させるとともに充電部１０５とＬＥＤ１０７との間を切断するようになっている。
また、商用電源の電力が停止した非常時には、スイッチング素子１０８ａは、作動子Ｓを接点Ｐ２側に接続し、充電部１０５と商用電源を切断するとともに充電部１０５とＬＥＤ１０７との間を接続するようになっている。

この照明器具１００Ａにおいては、定常時には、商用電源からの電力がインバータ回路１０１を介して蛍光ランプ１０２に供給され、蛍光ランプ１０２が点灯する。しかし、停電等により商用電源からの電力の供給が停止された非常時には、これをコイル１０８ｂが検出し、スイッチング素子１０８ａの作動子Ｓを動作させて充電部１０５と商用電源との接続を切断するとともに、充電部１０５とＬＥＤ１０７との間を接続し、充電部１０５に蓄電された電力をＬＥＤ１０７に供給して、照明を蛍光ランプ１０２からＬＥＤ１０７に切り替えている。これによって、停電等によって蛍光ランプ１０２が消灯してもＬＥＤ１０７を発光させ、継続して照明状態を得るようにしている。

上記の構成からなる照明器具１００Ａは、図４に示すように、基板１１２、電球グローブ１１４及び首部１１５により構成されたケーシング１１０と口金１１１とを備えており、ケーシング１１０の内部に、前述した各要素がすべて収納された構成となっている。
すなわち、基板１１２には、降圧整流回路１０３、定電圧制御回路１０４、充放電切替部１０８が取り付けられるとともに、これらの上部に充電部１０５が設けられ、その全体を覆うように反射ケース１１３が設けられている。反射ケース１１３の先端にはＬＥＤ１０７が搭載されている。更に、反射ケース１１３及びＬＥＤ１０７を覆うように、蛍光ランプ１０２が配設され、蛍光ランプ１０２を覆うように電球グローブ１１４が配設されている。また、基板１１２の反対側には、インバータ回路１０１が配設され、これらを覆う首部１１５の下端に、口金１１１が設けられている。

特開２００６−１３９９８８号公報

ところで、上記従来の照明器具１００Ａにおいては、商用電源から電力が供給されている定常時に使用される発光素子と、商用電源からの電力供給が停止している非常時に使用される発光素子を別々に設けているため、照明器具１００Ａの構成が複雑となり、照明器具１００Ａの製造コストが嵩むという問題があった。

また、照明器具１００Ａは、その構成要素として蛍光ランプ１０２の照明時において高温となる要素を多数備えており、充電部１０５がこれら蛍光ランプ１０２等の近傍に配置されているので、充電部１０５が高温によって早期に劣化するという問題があった。
特に、この照明器具１００Ａを長期に亘って使用した場合には、充電部１０５の充電容量が低下することによって放電時間が短くなるとともに得られる電圧も低下してＬＥＤ１０７の照明時間が短くなり、また所期の輝度が得られなくなるという問題があった。

この発明の課題は、上記従来技術の問題に鑑み、停電時等の非常時においても照明状態を維持することのできるシンプルな構成の照明器具を提供することにある。また、定常時に照明器具を使用した場合にも二次電池の劣化を抑え、長期に亘り非常時における照明を可能にする照明器具を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を提供している。
請求項１の発明は、商用電源に基づく電力の供給を受けて点灯するＬＥＤと、前記商用電源に基づく電力により充電が行われる二次電池と、前記商用電源の電力供給の有無を検出する電圧検出回路と、前記商用電源の電力供給停止時に、前記電圧検出回路の検出出力に基づいて前記ＬＥＤへの電力供給源を前記商用電源から前記二次電池へ切り替える充放電切替部とを備えてなることを特徴とする。
本発明では、定常時に使用される発光体と、非常時に使用される発光体とを共通にしているため、照明器具の構成がシンプルとなる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の照明器具において、その内部に前記ＬＥＤが配置される板部材及びグローブと、前記板部材に取り付けられるシェルと、前記商用電源が供給されている電源ソケットに装着自在、かつ該ソケットから前記商用電源の導入を行う導電部を有する口金とを備えてなり、前記二次電池がシェル内に配置されていることを特徴とする。
本発明では、二次電池がシェル内に配置されているため、昇温の原因となるＬＥＤ等の要素と離間しており、ＬＥＤ等の発熱による影響を受け難いことから、二次電池の劣化を防止し、長期間に亘って商用電源による電力供給停止後における照明を所定の輝度をもってかつ長時間行うことができる。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の照明器具において、前記二次電池は、固体電解質を備えていることを特徴とする。
本発明では、照明器具に備えられた二次電池の電解質が揮発せずかつ液洩れ等の問題を回避し、照明器具内の二次電池の長寿命化が図られる。

本発明の照明器具によれば、上記した解決手段によって以下の効果を奏する。
すなわち、本発明の照明器具によれば、商用電源からの電力供給停止後に使用される発光体を、定常時の照明に使用されるＬＥＤと共通にしているので、照明器具全体の構成をシンプルにすることができ、照明器具の製造コストを抑えることができるという効果を奏する。

は、本発明の一実施形態として示した照明器具の電気回路を示す回路図である。は、本発明の一実施形態として示した照明器具の縦断面図である。は、従来の照明器具の電気回路を示した回路図である。は、従来の照明器具の縦断面図である。

以下、本発明の一実施形態について図を参照して説明する。
図１において、端子１ａ，１ｂには、商用電源の電力が供給される。この電力は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２により直流に変換され、かつ所定の電圧に降下される。

ＡＣ／ＤＣコンバータ２の一方の出力端子３ａは、充放電切替部を構成するスイッチング素子４の接点５に接続されている。スイッチング素子４は、作動子Ｓを前記接点５又はリチウムイオン二次電池１０に接続された接点６に切り替えて接続するものである。また、ＡＣ／ＤＣコンバータ２の他の出力端子３ｂは、接地されている。

スイッチング素子４の作動子Ｓは、抵抗７を介してＬＥＤ８に接続されており、ＬＥＤ８の他の電極は接地されている。

また、ＡＣ／ＤＣコンバータ２の一方の出力端子３ａは、ダイオード９を介してリチウムイオン二次電池１０に接続され、商用電源から電力が供給される定常時において、ダイオード９を経た電力がリチウムイオン二次電池１０に供給されるようになっている。

ＡＣ／ＤＣコンバータ２の各出力端子３ａ，３ｂは、電圧検出回路１１に接続されている。
この電圧検出回路１１は、商用電源の電力が通常どおり照明器具Ａに電力を供給しているか、又は前記商用電源の電力が停電等によって照明器具Ａへの供給を停止しているのかを検出するものであり、商用電源がＬＥＤ８に電力を供給している定常時においては、スイッチング素子４の作動子Ｓを接点５に接触させ、停電等により電力の供給を停止した非常時には、作動子Ｓを接点６に接触させて回路を制御するものである。

図２に示すように、照明器具Ａは、ケーシング１３と口金１４とを備えている。
ケーシング１３は、半透明の合成樹脂材料により半球状に形成されたグローブ１５と、グローブ１５を取り付ける放熱板１６と、放熱板１６が取り付けられるシェル１７とを備えている。

グローブ１５の内部であって放熱板１６の上面には基板２１が搭載されており、基板２１上にはＬＥＤ８が複数固定されている。

シェル１７は、口金１４からグローブ１５に向かって径が漸次大きくなる筒状部材であり、その外表面には筒形状の軸線に沿って凹条及び凸条が交互に形成され、シェル内の熱を放熱し易いようになっている。
シェル１７の材質としては、アルミニウム等の金属又はポリスチレン、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート等の合成樹脂が用いられており、シェル１７内に発生する熱を効率的に放熱のできるようになっている。

また、シェル１７の内部には、リチウムイオン二次電池１０および電子回路ユニット２４が配設され、更にシェル１７の内面とこれらリチウムイオン二次電池１０及び電子回路ユニット２４との間には封止材２５が充填されている。この封止材２５は、例えばエラストマー等の合成樹脂材料により構成されている。

電子回路ユニット２４には、図１に示すＡＣ／ＤＣコンバータ２、電圧検出回路１１、スイッチング素子４等が搭載されている。
また、シェル１７の下端には、口金本体１８の上端が嵌合されている。

リチウムイオン二次電池１０は、例えば円柱状等に形成された二次電池であって、−５０度〜９０度の環境下において固体でありセパレータ及び電解液の機能を備える固体電解質を有している。

口金１４は、有底円筒状の口金本体１８と、口金本体１８の外周面に形成された第１の導電部１９と、口金本体１８の下端部に絶縁体２０を介して設けられた第２の導電部２１とを備えている。
第１の導電部１９の外周面には雄螺子部１９ａが形成されている。

上記の構成からなる照明器具Ａの使用方法及び作用について説明する。
照明器具Ａは、室内における不図示の吊り下げ型の照明具のソケットや室内の天井に設けられたソケットに螺入して使用される。

照明器具Ａをソケットに挿入した状態において、図示しない電源スイッチを入れると、図１に示す端子１ａ，１ｂから電力が供給され、ＡＣ／ＤＣコンバータ２が商用電源からの電力を交流から直流に変換するとともに、電圧を所定電圧に降下させる。

商用電源から電力が供給されている場合、電圧検出回路１１は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２を経た出力端子３ａ，３ｂの電圧を検出し、スイッチング素子４の作動子Ｓを接点５側に接触させる。その結果、ＡＣ／ＤＣコンバータ２の出力は、スイッチング素子４を通し、更に抵抗７を介してＬＥＤ８に供給される。

これによって、ＬＥＤ８が点灯し、定常時の照明光が得られることになる。また、この際、ＡＣ／ＤＣコンバータ２の出力は、ダイオード９を介してリチウムイオン二次電池１０に供給され、リチウムイオン二次電池１０が充電される。

停電等によって商用電源からの電力の供給が停止した場合には、該電力供給の停止を電圧検出回路１１が検出し、スイッチング素子４の作動子Ｓを接点６側に切り替える。
この際、リチウムイオン二次電池１０の出力は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２との間にダイオード９を介装していることによって、商用電源側に電力が供給されない。
これによって、リチウムイオン二次電池１０の電力が抵抗７を介してＬＥＤ８に供給され、ＬＥＤ８が発光する。
このようにして、商用電源が停電した場合にも、照明器具Ａはその後も照明状態を維持することができる。

以上のとおり、この照明器具Ａによれば、その照明時に、ＬＥＤ８によってグローブ１５内の温度が上昇するが、リチウムイオン二次電池１０をシェル１７内に配設するとともに、リチウムイオン二次電池１０の電解質として固体電解質を用いている。すなわち、リチウムイオン二次電池１０とＬＥＤ８とが離間していることから、リチウムイオン二次電池１０がＬＥＤ８の昇温による影響を受け難く、この昇温によりリチウムイオン二次電池１０の劣化を確実に防止することができる。また、シェル１７内に封止材２５が充填されており、シェル１７内において発生する熱を効率的に外部に放熱することができる。また、リチウムイオン二次電池１０の電解質として固体電解質を備えていることから、この電解質がＬＥＤ８の発熱により揮発することなく、また液漏れ等の発生を回避することができ、リチウムイオン二次電池１０を長期間に亘り安定的に使用することができる。したがって、照明器具Ａを長期間使用した後においても、リチウムイオン二次電池１０の劣化を抑え、長期に亘って停電後における長時間のＬＥＤ８の照明を可能とするとともに、高い輝度を得ることができる。

また、照明器具Ａによれば、商用電源からの電力供給停止後に使用される発光体を、定常時の照明に使用されるＬＥＤ８と共通にしているので、照明器具Ａ全体の構成をシンプルにすることができ、照明器具Ａの製造コストを抑えることができるという効果が得られる。

Ａ照明器具
４スイッチング素子（充放電切替部）
８ＬＥＤ
１０リチウムイオン二次電池
１１電圧検出回路
１４口金
１５グローブ
１６放熱板（板部材）
１７シェル

Claims

商用電源に基づく電力の供給を受けて点灯するＬＥＤと、
前記商用電源に基づく電力により充電が行われる二次電池と、
前記商用電源の電力供給の有無を検出する電圧検出回路と、
前記商用電源の電力供給停止時に、前記電圧検出回路の検出出力に基づいて前記ＬＥＤへの電力供給源を前記商用電源から前記二次電池へ切り替える充放電切替部とを備えてなることを特徴とする照明器具。
請求項１に記載の照明器具において、
その内部に前記ＬＥＤが配置される板部材及びグローブと、
前記板部材に取り付けられるシェルと、
前記商用電源が供給されている電源ソケットに装着自在、かつ該ソケットから前記商用電源の導入を行う導電部を有する口金とを備えてなり、
前記二次電池が前記シェル内に配置されていることを特徴とする照明器具。
請求項１又は２に記載の照明器具において、
前記二次電池は、固体電解質を備えていることを特徴とする照明器具。