JP7713282B2

JP7713282B2 - Ｌｅｄ照明装置

Info

Publication number: JP7713282B2
Application number: JP2021029376A
Authority: JP
Inventors: 厚北川
Original assignee: アール・ビー・コントロールズ株式会社
Priority date: 2021-02-26
Filing date: 2021-02-26
Publication date: 2025-07-25
Anticipated expiration: 2041-02-26
Also published as: JP2022130789A

Description

本発明は、外部の交流電源に接続され、照明用ＬＥＤと非常用ＬＥＤとの２系統のＬＥＤを備えており、停電発生時には内蔵する充電媒体に充電しておいた電力によって非常用ＬＥＤを点灯させる機能を有するＬＥＤ照明装置に関する。

外部の交流電源からの電力によってＬＥＤを点灯させるＬＥＤ照明装置では、交流電源から供給される電力で充電媒体に電力を充電しておき、停電が発生すると、その充電媒体に充電されている電力によって非常用ＬＥＤを点灯させるように構成されたＬＥＤ照明装置が知られている。

このようなＬＥＤ照明装置では停電の発生を検知する必要があるため、点消灯スイッチによって点消灯する照明用ＬＥＤのほかに、点消灯スイッチを介することなく常時上記充電媒体を充電させる電力供給を行っており、充電媒体の充電が停止すると停電発生を検知する。そのため、ＬＥＤ照明装置には外部の商用電源の一方のラインに点消灯スイッチが設けられた２本のラインの他に、点消灯スイッチをバイパスするもう１本のラインを配線する必要があり、ＬＥＤ照明装置には合計３本のラインが接続されることになる（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１８－１９５４７０号公報（図４、図５）

上述のような停電発生時に非常用ＬＥＤを点灯させる機能を有していないＬＥＤ照明装置であれば、ＬＥＤ照明装置には２本のラインを接続すればよく、また、いずれのラインに点消灯スイッチが設けられていても、照明用ＬＥＤの点消灯を行うことができるので、誤配線という問題は生じない。ところが、上記のように外部の交流電源に対して３本のラインを介して接続されるＬＥＤ照明装置では、これら３本のラインの誤配線という問題が生じる。ＬＥＤ照明装置を取り付けする現場では配線工事を行った後で点消灯スイッチをオンオフさせて正常に作動するかを確認するが、そのような確認では特定できない誤配線が発生するおそれがある。

図３を参照して、１はＬＥＤ照明装置である。このＬＥＤ照明装置１には外部の交流電源ＰＳから交流電力が供給される。交流電源ＰＳからの２本の電力供給用のラインには便宜上、「＋」と「－」を付して区別する。また、一方のラインであるＡＣ＋から点消灯スイッチ１１を介して接続されるラインをＳＷとして、正常に配線された場合、ターミナル１にはＡＣ＋が接続され、ターミナル２にはＳＷが接続され、ターミナル３にはＡＣ－が接続される。

一方、ＬＥＤ照明装置１内には点消灯スイッチ１１に対する操作によって照明用ＬＥＤ２３が点消灯する照明用回路部２と、停電などの発生により交流電源ＰＳからの電力供給が停止すると非常用ＬＥＤ３７を連続点灯させるための非常用回路部３とが設けられている。

照明用回路部２はターミナル２とターミナル３とに接続されており、点消灯スイッチ１１がオンになると照明用回路部２に交流電力が供給され、点消灯スイッチ１１がオフになると照明用回路部２への電力供給が停止する。この照明用回路部２に供給された交流電力はダイオードブリッジ（以下、単にブリッジという）２１で全波整流され、ＡＣ／ＤＣコンバータ２２で所定の電圧の直流電力に変換され、照明用ＬＥＤ２３に供給される。

一方、上記非常用回路部３にはターミナル１とターミナル３とが接続されており、点消灯スイッチ１１のオンオフ状態の如何に関わらず、交流電源ＰＳからの交流電力が常に供給される。その供給された交流電力はブリッジ３１とＡＣ／ＤＣコンバータ３２とで所定の電圧の直流電力に変換された後、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３で充電媒体３４を充電するための電圧と電流に変換して、この充電媒体３４を充電する。停電などによって充電媒体３４に対する充電が停止すると停電検知回路３５がその充電停止を検知して、充電媒体３４に充電されている電力で非常用ＬＥＤ３７を点灯させる。

上記充電媒体３４は充電可能な２次電池を利用してもよいが、メンテナンス性に優れた電気二重層コンデンサを用いてもよい。ただし、充電媒体３４を急速に充電するためには多くの電力が消費される点と、停電が発生する頻度はそれほど多くない点とを考慮して、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は充電媒体３４に充電されている電力がゼロの状態から非常用ＬＥＤ３７を点灯させるのに十分な電力が充電されるまでに少なくとも数時間を要するほどの小電力で充電媒体３４を充電するように設定されている。従って、ＬＥＤ照明装置１を設置した直後は、充電媒体３４が十分に充電されていない場合もあり、そのような充電電力が足りない状態では、停電が発生しても非常用ＬＥＤ３７が点灯しない場合が生じる。

上記構成で、交流電源ＰＳからの３本のラインが各ターミナルに対して正常に配線されていればよいが、誤配線が生じた場合に、その誤配線を施工業者がいち早く認識して正常な配線に修正する必要がある。

誤配線のパターンは図３の上部に示した表に記載したように、誤１から誤５までの５個のパターンが考えられる。

誤１であれば、照明用回路部２にはＡＣ＋とＳＷが配線されるが、ＡＣ＋とＳＷは同電位であるため電力が供給されず、点消灯スイッチ１１をオンオフ操作しても照明用ＬＥＤ２３は点灯せず、従って誤配線であることを直ちに認識できる。

誤２であれば、照明用回路部２にはＡＣ＋とＡＣ－とが配線され、照明用ＬＥＤ２３は点灯するが、点消灯スイッチ１１をオフにしても照明用ＬＥＤ２３は消灯せず、従って誤配線であることを直ちに認識できる。

誤３であれば、誤１と同様に点消灯スイッチ１１をオンオフ操作しても照明用ＬＥＤ２３が点灯しないので誤配線であることを直ちに認識できる。

誤４であれば、誤２と同様に点消灯スイッチ１１をオフにしても照明用ＬＥＤ２３は点灯し続けるので、誤配線であることを直ちに認識できる。

誤５であれば、照明用回路部２には点消灯スイッチ１１を介して電力が供給されるので、点消灯スイッチ１１に対するオンオフ操作に対応して照明用ＬＥＤ２３が点消灯するので、照明用ＬＥＤ２３は一見正常に作動する。ただし、非常用回路部３には電力が供給されず、停電が発生した場合と同様の状態になるので、本来は点灯しない非常用ＬＥＤ３７が点灯するはずである。ところが、上述のように充電媒体３４が十分に充電されていなければ、充電されるまでに数時間を要するので、ＬＥＤ照明装置１を施工した直後では停電検知回路３５が停電発生を検知しても非常用ＬＥＤ３７が点灯しない場合が生じ、その場合には施工業者は誤配線の発生を認識できないという不具合が生じる。

そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、交流電源からの３本のラインが接続されるターミナルを備えたＬＥＤ照明装置であって、施工時に各ターミナルに対して誤配線が発生した場合に、その誤配線の発生を確実に認識できるＬＥＤ照明装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために本発明によるＬＥＤ照明装置は、外部の交流電源から供給される電力で常時充電される充電媒体を備え、この充電媒体への充電電力が消失すると充電媒体に充電されている電力で点灯させる非常用ＬＥＤと、上記外部の交流電源から点消灯スイッチを介して供給される電力によって点灯する照明用ＬＥＤとを備えたＬＥＤ照明装置であって、上記交流電源の両極の各々のラインのうち、一方のラインが接続されるターミナル１と、この一方のラインから上記点消灯スイッチを介するラインが接続されるターミナル２と、上記交流電源の両極の各々のラインのうち、他方のラインが接続されるターミナル３とを備え、上記充電媒体はターミナル１とターミナル３とに接続され、上記照明用ＬＥＤはターミナル２とターミナル３とに接続されたものにおいて、上記照明用ＬＥＤに点灯用の電力を供給するＡＣ／ＤＣコンバータはイネーブル端子（ＥＮ端子）を有しており、ターミナル１とターミナル２との間に上記交流電源からの電力が供給されると、このイネーブル端子への信号を遮断して上記ＡＣ／ＤＣコンバータの作動を停止させて上記照明用ＬＥＤが点灯しないようにしたことを特徴とする。

正常に配線されると、ターミナル１とターミナル２との間には、上記交流電源からの電力は供給されない。誤配線によってこれらターミナル１とターミナル２との間に交流電源からの電力が供給される状態になっていると、照明用ＬＥＤが点灯しないように構成して、誤配線の発生を検知する。

なお、上記ＡＣ／ＤＣコンバータの作動を停止させる具体的な構成として、上記ターミナル１とターミナル２との間に、フォトカプラを構成するＬＥＤを接続すると共に、このフォトカプラを構成するフォトトランジスタがオンになると充電されるコンデンサを設け、このコンデンサの充電電圧が所定の電圧になるとオンするスイッチ素子を設けて、このスイッチ素子がオンになることによって上記イネーブル端子をＬｏに落として上記ＡＣ／ＤＣコンバータの作動を停止させるように構成することができる。

なお、上記コンデンサを充電するための電力は、上記ターミナル２に接続された電源回路によって生成すればよい。

以上の説明から明らかなように、本発明は、外部の商用電源からの配線が接続される３個のターミナルを有するＬＥＤ照明装置に関し、施工時の誤配線を施工直後に識別することができ、誤配線の修正を直ちに行うことができる。

本発明の一実施の形態の構成を示す図施工直後における誤配線の確認パターン従来のＬＥＤ照明装置の構成を示すブロック図

図１を参照して、上記図３と同じ符号を付した構成は図３に示したものと同様であるので、それらについての説明は省略する。

本発明によるＬＥＤ照明装置１の特徴は、誤配線の複数のパターンのうち、ターミナル１とターミナル２との間に交流電源ＰＳからの電力が供給されると、イネーブル端子５１をＬｏに落としてＡＣ／ＤＣコンバータ２２の作動を停止させて照明用ＬＥＤ２３が点灯しないようにするための点灯禁止回路４を設けた点にある。

この点灯禁止回路４はターミナル１とターミナル２に接続されている。従って、正常に配線されていれば点灯禁止回路４に商用電源ＰＳの電圧が印加されることはない。ただし、ターミナル１とターミナル２との間に商用電源ＰＳからの交流電力が印加される状態になると、フォトカプラの構成部品であるＬＥＤ４１が交流電源の周波数で点滅することになる。このＬＥＤ４１と対を成すフォトトランジスタ４２はＬＥＤ４１が発行する度にオンになるので、コンデンサ４３は交流電源の周波数で断続的に充電され、充電電位が段階的に上昇する。このコンデンサ４３の充電電位が所定の電位まで上昇すると、トランジスタ４４がオン状態になり、イネーブル端子５１をＬｏに落とす。本実施例ではＡＣ／ＤＣコンバータ２２内のＩＣ５は内部でイネーブル端子５１をＨｉに引き上げるように構成されており、イネーブル端子５１がＬｏに落とされていない状態では内部でＨｉに引き上げられ、ＩＣ５は作動して、ＡＣ／ＤＣコンバータ２２は照明用ＬＥＤ２３に電力を供給できるが、上述のように、イネーブル端子５１がＬｏに落とされると、ＬＣ５は作動を停止して、ＡＤ／ＤＣコンバータ２２は照明用ＬＥＤ２３に電力を供給することができなくなり、その結果、照明用ＬＥＤ２３は点灯しない。なお、この点灯禁止回路４の作動電力であるＨＶ１０はターミナル２から供給される電力によって電源回路６で生成するように構成した。

この電源回路６にはツェナーダイオード６１が内蔵されており、所定の降伏電圧でコンデンサ６２が充電され、その降伏電圧がＨＶ１０として電源回路６から出力される。

上記構成で、図２を参照して、３つのターミナル１から３に図示のように正常に配線がされると、点消灯スイッチ１１がオフの状態では電源回路６が作動せず点灯禁止回路４は作動しない。また、点消灯スイッチ１１がオンになると電源仮６は作動するが、ターミナル１とターミナル２とが同電位になり、フォトカプラのＬＥＤ４１は点灯しない。従って、点灯禁止回路４は作動しない。この結果、点消灯スイッチ１１のオンオフに従って照明用ＬＥＤ２３が点消灯して配線が正常であることが確認できる。

次に誤１に示す誤配線が生じていると、点消灯スイッチ１１のオンオフにかかわらず、電源回路６が作動し、かつイネーブル端子５１がＬｏに落ちるので、照明用ＬＥＤ２３は消灯したままの状態になり、誤配線の発生を確認できる。

次に誤２に示す誤配線が生じていると、点消灯スイッチ１１がオフの状態であると、照明用回路部２に交流電力が供給されて照明用ＬＥＤ２３は点灯するが、点消灯スイッチ１１をオンにすると、点灯禁止回路４が作動して照明灯ＬＥＤ２３を消灯させる。すなわち、点消灯スイッチ１１のオンオフ状態と照明用ＬＥＤ２３の点消灯状態とが逆になるので誤配線の発生を確認することができる。

次に誤３に示す誤配線が生じていると、点消灯スイッチ１１のオンオフにかかわらず照明用回路部２に交流電力が供給されないので、照明用ＬＥＤ２３は点灯せず、誤配線の発生を確認することができる。

次に誤４に示す誤配線が生じていると、照明用回路部２には常に交流電力が供給される。そして、点消灯スイッチ１１のオンオフにかかわらずＬＥＤ４１が点灯しないのでイネーブル端子５１はＬｏに落ちない。そのため、点消灯スイッチ１１をオンオフしても照明用ＬＥＤ２３は点灯し続け、誤配線の発生を確認することができる。

最後に誤５に示す誤配線が発生していると、ターミナル１とターミナル２とに交流電力が供給されるため、イネーブル端子５１はＬｏに落とされ、点消灯スイッチ１１のオンオフにかかわらず照明用ＬＥＤ２３は消灯したままの状態になり、誤配線の発生を確認することができる。

このように、上記構成であれば全ての誤配線の発生と配線が正常に行われている場合とを区別することができ、照明器具を設置しているその場で誤配線の発生を確認することができ、誤配線の発生を防止することができる。

なお、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもかまわない。

１照明装置
２照明用回路部
３非常用回路部
４点灯禁止回路
１１点消灯スイッチ
２３照明用ＬＥＤ
３７非常用ＬＥＤ
５１イネーブル端子

Claims

外部の交流電源から供給される電力で常時充電される充電媒体を備え、この充電媒体への充電電力が消失すると充電媒体に充電されている電力で点灯させる非常用ＬＥＤと、上記外部の交流電源から点消灯スイッチを介して供給される電力によって点灯する照明用ＬＥＤとを備えたＬＥＤ照明装置であって、上記交流電源の両極の各々のラインのうち、一方のラインが接続されるターミナル１と、この一方のラインから上記点消灯スイッチを介するラインが接続されるターミナル２と、上記交流電源の両極の各々のラインのうち、他方のラインが接続されるターミナル３とを備え、上記充電媒体はターミナル１とターミナル３とに接続され、上記照明用ＬＥＤはターミナル２とターミナル３とに接続されたものにおいて、上記照明用ＬＥＤに点灯用の電力を供給するＡＣ／ＤＣコンバータはイネーブル端子（ＥＮ端子）を有しており、ターミナル１とターミナル２との間に上記交流電源からの電力が供給されると、このイネーブル端子への信号を遮断して上記ＡＣ／ＤＣコンバータの作動を停止させて上記照明用ＬＥＤが点灯しないようにしたことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
上記ターミナル１とターミナル２との間に、フォトカプラを構成するＬＥＤを接続すると共に、このフォトカプラを構成するフォトトランジスタがオンになると充電されるコンデンサを設け、このコンデンサの充電電圧が所定の電圧になるとオンするスイッチ素子を設けて、このスイッチ素子がオンになることによって上記イネーブル端子をＬｏに落として上記ＡＣ／ＤＣコンバータの作動を停止させることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
上記コンデンサを充電するための電力は、上記ターミナル２に接続された電源回路によって生成することを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤ照明装置。