(57)【要約】【課題】本発明によれば、小形化が図れるＬＥＤ式標識灯点灯装置を提供する。【解決手段】本実施形態のＬＥＤ標識灯点灯装置Ｂは、発光ダイオード４０点灯する整流装置３０点灯回路部と；検査装置７３に設けられた絶縁形の高入力用カレントトランス７０を介して所定値以上の電流が供給された場合に整流装置３０へ電流を供給する第1電流供給回路部６３と；交流定電流電源９１から所定値未満の電流が供給された場合に常用カレントトランス６０を介して整流装置３０へ電流を供給する第２電流供給回路部６４と；交流定電流電源から供給される電流によって第1電流供給回路部６３と第２電流供給回路部６４とを切替える切替え部と；を具備している。本実施形態によれば定各の１０％点灯専用のカレントトランス６０を設けるのみでよいため、点灯装置の小形化を図ることができる。【選択図】図１
2008210647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオードと；
発光ダイオードを点灯する点灯回路部と；
外部に設けられた絶縁形の高入力用カレントトランスを介して交流定電流電源から所定値以上の電流が供給された場合に点灯回路部へ電流を供給する第1電流供給回路部と；
絶縁形の常用カレントトランスを有し、交流定電流電源から所定値未満の電流が供給された場合に前記常用カレントトランスを介して点灯回路部へ電流を供給する第２電流供給回路部と；
出力可変の交流定電流電源から供給される電流値によって第1電流供給回路部と第２電流供給回路部とを切替える切替え部と；
とを具備していることを特徴とするＬＥＤ式標識灯点灯装置。
【請求項２】
請求項１記載のＬＥＤ式標識灯点灯装置と；
ＬＥＤ式標識灯点灯装置が設けられる灯体と；
を具備することを特徴とするＬＥＤ式標識灯。
【請求項３】
所定値以上の電流を供給する検査用交流定電流電源と；
請求項２記載のＬＥＤ式標識灯と；
絶縁形の高入力用カレントトランスを有し、検査用交流定電流電源から所定値以上の電流が供給された場合に前記高入力用カレントトランスを介して標識灯へ電流を供給する検査用装置と；
を具備することを特徴とするＬＥＤ式標識灯検査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードが所定の光度比率で点灯されるＬＥＤ式標識灯点灯装置、ＬＥＤ式標識灯及びＬＥＤ式標識灯検査システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、空港に用いられる標識灯において、白熱電球に代えて光源に発光ダイオードを用いたＬＥＤ式標識灯が検討されている。これは、光源に発光ダイオードを用いれば、省電力となるとともに、長寿命となるので、メンテナンス費用を大幅に削減することができる等の様々な効果が得られるからである。また、白熱式標識灯の全てをＬＥＤ式標識灯に置き換えるのは時間が掛かるので、既存の白熱式標識灯と併存して用いることが検討されている。
【０００３】
ここで、白熱電球における電流に対する光出力特性と、発光ダイオードにおける電流に対する光出力特性とについて説明する。白熱電球における電流に対する光出力特性と発光ダイオードにおける電流に対する光出力特性とは、図２に示すように大きく異なっている。すなわち、白熱電球は、電流に対して光出力が指数関数的に変化し、例えば定格電流６．６Ａで定格点灯（１００％点灯）され、４．８Ａ（定格電流の７２．７％）で定格の１０％の光度比率で点灯される。これに対し、発光ダイオードは、電流に対して光出力が直線的に変化し、定格電流６．６Ａで定格点灯（１００％点灯）され、４．８Ａで定格の７２．７％の光度比率で点灯される。すなわち、白熱電球のように定格の１０％の光度比率で点灯しようとすると電流を０．６６Ａ（定格電流の１０．０％）にしなくてはならない。
【０００４】
したがって、このような状況において、例えばＬＥＤ式標識灯に交流定電流電源から低光度用の４．８Ａの電流が供給されると、従来から用いられている電球式標識灯と略同様な光度となるように発光ダイオードの光出力を調整することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−１３９７５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に誘導路用標識灯のような低光度用の標識灯の場合、実際の運用では定格の１０％の光度比率で点灯されているのが現状である。すなわち、実際の運用上では用いられない定格の１００％の光度点灯も加味してＬＥＤ式標識灯を設計すると、定格点灯にも対応できる発光ダイオードの光出力を調整するための変流手段である絶縁形のカレントトランスをわざわざ用いなければならない課題がある。
【０００６】
上記課題について具体的に説明する。図４は、低光度用としてＬＥＤ式標識灯点灯装置Ａを具備するＬＥＤ式標識灯の一例を示す図である。ＬＥＤ式標識灯点灯装置Ａは、カレントトランス５０の二次巻線５０ｂの両端にそれぞれ一端接続部８０ａおよび他端接続部８０ｂが設けられ、二次巻線５０ｂの中間に中間接続部８０ｃが設けられたものであり、一端接続部５０ａおよび他端接続部５０ｂ、または一端接続部５０ａおよび中間接続部５０ｃのいずれかにスイッチＳＷ１により整流装置３０の入力側が接続されるものである。そして、整流装置３０の出力側に発光ダイオード４０および抵抗素子Ｒ１が直列接続されている。
【０００７】
このようなＬＥＤ式標識灯の実際の運用上においては、整流装置３０の入力側がカレントトランス５０の一端接続部８０ａおよび他端接続部８０ｂに接続され、カレントトランス５０の一次巻線５０ａには、交流定電流電源１０から定格電流（６．６Ａ）よりも減じた所定の電流（４．８Ａ）が供給される。そして、発光ダイオード４０は、所定の電流（７０ｍＡ）が流れて、所定の光度比率（１０％）で点灯するものである。
【０００８】
一方、ＬＥＤ式標識灯は、定期点検（メンテナンス）時には、規格に定められている為、定格１００％点灯状態で検査を行なわなければならない。したがって、路面設置から取り外されて検査場に運ばれるとともに、検査場では、整流装置３０の入力側をカレントトランス５０の一端接続部５０ａおよび中間接続部８０ｃへ接続し、そして一次巻線５０ａに検査用の交流定電流電源からの定格電流を流して、発光ダイオード４０の光出力などの検査を行なうものとなる。
【０００９】
したがって、検査用にも対応するようにＬＥＤ式標識灯点灯装置を設計してしまうと実際の運用上では全く用いられない機能を盛り込む必要があって、特に定格点灯用に対応するためのカレントトランスが大形化するので、回路部分の大形化を招き灯体全体としての小形化に制限を設けてしまうという課題があった。
【００１０】
本発明は上記に鑑みなされたものであり、小形化が図れるＬＥＤ式標識灯点灯装置を提供するとともに、該点灯装置の小形化に伴い灯体の小形化も図れるＬＥＤ式標識灯を提供し、さらにシステムとして総合的に安価にすることができるＬＥＤ式標識灯検査システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１記載のＬＥＤ式標識灯点灯装置は、発光ダイオードと；発光ダイオードを点灯する点灯回路部と；外部に設けられた絶縁形の高入力用カレントトランスを介して交流定電流電源から所定値以上の電流が供給された場合に点灯回路部へ電流を供給する第1電流供給回路部と；絶縁形の常用カレントトランスを有し、交流定電流電源から所定値未満の電流が供給された場合に前記常用カレントトランスを介して点灯回路部へ電流を供給する第２電流供給回路部と；出力可変の交流定電流電源から供給される電流値によって第1電流供給回路部と第２電流供給回路部とを切替える切替え部と；とを具備していることを特徴とする。
【００１２】
切替え部は、機械的又は自動的に切替えるものの何れでもよい。そして、例えば機械的の場合には交流定電流電源からの電流に応じて人為的に手動で切替えるようなものであり、例えば自動的の場合には第２電流供給回路部よりも前段部分で電流値を検出し、この検出結果に応じて第1電流供給回路部と第２電流供給回路部とを適宜選択できるようになっている構成である。
【００１３】
本発明は、交流定電流電源から電流値が所定値よりも大きい場合に用いるカレントトランスと当該交流定電流電源からの電流値が所定値未満の場合に用いるカレントトランスとを別体とするとともに、前記電流値に応じて発光ダイオードの点灯回路への供給経路を異ならせたものである。すなわち、点灯装置に用いる常用カレントトランスを小形化することができることになるし、交流定電流電源からの電流値が所定値よりも大きい場合と小さい場合とでカレントトランスを共用する場合と比較すると、特に常用カレントトランスの二次巻線の巻数が格段と少なくなるので巻線による損失が少なくでき、省電力化を図ることができる。
【００１４】
請求項２記載のＬＥＤ式標識灯は、請求項１記載のＬＥＤ式標識灯点灯装置と；ＬＥＤ式標識灯点灯装置が設けられる灯体と；を具備することを特徴とする。
【００１５】
高入力用カレントトランスは、ＬＥＤ式標識灯点灯装置とは別体に設けられるものであるって、好適なのは灯体外であって、標識灯とは別体に配設されることである。これにより、高出力用カレントトランスを配設するスペースを灯体に設ける必要がないので、さらにＬＥＤ式標識灯の小形化をすることができる。
【００１６】
本発明によれば、請求項１記載の作用効果を有する。
【００１７】
請求項３記載のＬＥＤ式標識灯検査システムは、所定値以上の電流を供給する検査用交流定電流電源と；請求項２記載のＬＥＤ式標識灯と；絶縁形の高入力用カレントトランスを有し、検査用交流定電流電源から所定値以上の電流が供給された場合に前記高入力用カレントトランスを介して標識灯へ電流を供給する検査用装置と；を具備することを特徴とする。
【００１８】
検査用交流定電流電源は、検査用装置と一体で設けられていてもよいし、別体で設けられるものであってよい。
【００１９】
本発明によれば、検査用の検査用装置を備えることにより、標識灯毎に個別に絶縁形の高入力用トランスを有する必要がないので、複数のＬＥＤ式標識灯を用いる場合に総合的なコストダウンを図ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１記載の明によれば、点灯装置に用いる常用カレントトランスを小形化することができるので、点灯装置自体の小形化を図ることができる。また、交流定電流電源からの電流値が所定値よりも大きい場合と小さい場合とでカレントトランスを共用する場合と比較すると、常用カレントトランスの巻線による損失を抑えることができるので、省電力化を図ることができる。
【００２１】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の効果に加えて、ＬＥＤ式標識灯の小形化をすることができる。
【００２２】
請求項３記載の発明によれば、検査用装置を備えることにより、標識灯毎に個別に絶縁形の高入力用トランスを有する必要がないので、複数のＬＥＤ式標識灯を用いる場合に総合的なコストダウンを図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。図１は本実施形態のＬＥＤ式標識灯点灯装置を示す説明図、図２は図１の点灯装置を有するＬＥＤ式標識灯を示す断面図、図３は白熱電球とＬＥＤとの光出力特性を示す説明図、図４は本発明の課題を説明するために用いた一例のＬＥＤ式標識灯点灯装置を示す説明図である。
【００２４】
図１において、ＬＥＤ式標識灯点灯装置Ｂは、常用カレントトランスであるカレントトランス６０、点灯回路部であって後述の発光ダイオード４０側にサージ吸収回路等も有する整流装置３０、発光ダイオード４０、切替え部であるＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４及びＳＷ５を有し、さらに第１電流供給回路部６３及び第２電流供給回路６４を備えている。
【００２５】
詳述すると、ＬＥＤ式標識灯点灯装置Ｂには外部から運用時の定電流電源９１または検査時の定電流電源９０のいずれか一方から定電流が供給される入力部Ｂ１、Ｂ２にＳＷ２及びＳＷ３が接続されている。
【００２６】
また、このＳＷ２、ＳＷ３は、検査用の定電流電源９０から所定値以上の電流値である定格電流６．６ＡがＢ１、Ｂ２に供給された場合には、接点２ａと接点３ａとに接続するようになっている。同様に検査用の定電流電源９０から定格電流が供給される場合にはＳＷ４、ＳＷ５接点は４ａと接点５ａとに接続するようになっている。
【００２７】
そして接点２ａと４ａとで接続されている配線部分及び接点３ａと５ａとで接続されている配線部分で第１電流供給回路部６３，６３を構成している。
【００２８】
またＳＷ２、ＳＷ３は、常用時である実運用時の定電流電源９１から所定値以下の電流値である４．８ＡがＢ１、Ｂ２に供給された場合には、接点２ｂと接点３ｂとに接続するようになっている。同様に実運用時の定電流電源９１から定格電流が供給される場合にはＳＷ４、ＳＷ５接点は４ｂと接点５ｂとに接続するようになっている。
【００２９】
また接点２ｂと接点４ｂ間及び接点３ｂと接点５ｂ間にはカレントトランス６０が設けられている。そして、このカレントトランス６０の一次巻線６１側は接点２ｂ、４ｂに接続されており、二次巻線６２側は接点４ｂ、５ｂに接続されており、これら接点２ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂ、カレントトランス６０及びこれらを接続する配線部分で第２電流供給回路部を構成している。
【００３０】
そして、ＳＷ４、ＳＷ５に整流装置３０が接続されるとともに、整流装置３０の出力側に発光ダイオード４０が直列接続されている。
【００３１】
一方、ＬＥＤ式標識灯点灯装置Ｂとは別体であって後述する標識灯１とは別置される検査装置７３には検査用の高入力用カレントトランス７０が設けられている。この高入力用カレントトランス７０は、一次巻線７１側が検査用の定電流電源９０と接続されており、二次巻線７２側はＬＥＤ式標識灯点灯装置Ｂの入力部Ｂ１，Ｂ２と接続可能となるように設けられている。
【００３２】
次にＬＥＤ式標識灯点灯装置Ｂが設けられる低光度用のＬＥＤ式標識灯１９について説明する。
【００３３】
図２に示すＬＥＤ式標識灯１９は、図１に示すＬＥＤ式標識灯点灯装置ＢおよびこのＬＥＤ式標識灯点灯装置Ｂを配設している灯体２０を有して構成されている。
【００３４】
灯体２０は、例えばアルミニウム(Ａｌ)からなり、一端部２０ａの内側に、内方に突出する突出部２１を略円筒状に形成されている。そして、内部に例えばアルミニウム(Ａｌ)からなる収納箱２２を配設している。収納箱２２には、カレントトランス６０および点灯ユニット２３が収納されている。点灯ユニット２３は、ＬＥＤ式標識灯点灯装置Ｂからカレントトランス６０および発光ダイオード４０が除去された回路部品を有して構成されている。
【００３５】
灯体２０の上部の台座部２４には発光ダイオード４０を実装している基板２６が固着されており、台座部２４には、発光ダイオード４０を収容するように略円筒状の包囲体２７が配設されている。そして、灯体２０の台座部２４および包囲体２７を覆うようにして、外形が砲弾状であって所定の肉厚を有する透光性の上部カバー２８が灯体２０に固定されている。
【００３６】
そして、灯体２０の他端部２０ｂには、一部が他端部２０ｂの内部に挿入された略円筒状の可折接手２９が取り付けられており、この可折接手２９の一端部２９ａからは、カレントトランス６０の一次巻線６１に接続されているリード線（図示しない。）が導出されており、このリード線の先端にＬＥＤ式標識灯点灯装置Ｂの入力部Ｂ１、Ｂ２である図示しない端子が配設されている。
【００３７】
本実施形態の動作について数値の一例も交えて説明する。
【００３８】
本実施形態のＬＥＤ式標識灯１９は、誘導路用標識灯に用いられる低光度用であって、運用時においては、定格値の１０％の光度比率で点灯して使用するものである。すなわち、実運用時の定電流電源９０から所定値以下の電流値である４．８ＡがＢ１、Ｂ２に供給されるので、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４及びＳＷ５は、各接点２ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂに接続する。すると、接点２ｂと接点４ｂ間にはカレントトランス６０が設けられているので、カレントトランス６０の２次側ＮＳｂでは発光ダイオード４０に見合う電流値である例えば７０ｍＡに変流するように二次巻線６２が作用することで、第２電流供給回路部６４を介して整流装置３０に電流が供給されて発光ダイオード４０が点灯する。
【００３９】
一方、ＬＥＤ式標識灯１９を設置する前または数ヶ月に一度行う検査時には、ＬＥＤ式標識灯１９は設置場所から異なる検査場で規格に定められている定格点灯状態で検査を行う。
【００４０】
そして、検査時おいては、検査用の定電流電源９１から所定値以上の電流値である定格電流６．６Ａが高入力用カレントトランス７０に供給されると、この高入力用カレントトランス７０の二次側ＮＰａでは発光ダイオード４０の定格１００％点灯に見合う例えば７００ｍＡに変流するように二次巻線７２が作用し、この７００ｍＡがＢ１、Ｂ２に供給されることになる。そして、このような状態においては、各ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４及びＳＷ５は、各接点２ａ、３ａ、４ａ、５ａとに接続するようになっており、第１電流供給回路部６３，６３を介して整流装置３０に電流が供給されて発光ダイオードが定格の１００％点灯となり、所定の検査が行われる。
【００４１】
ここで、図４で示したカレントトランス５０を実運用時と検査時とで共用する場合と本実施形態の場合とについて数値を例示して説明する。
【００４２】
従来のカレントトランス５０の一次巻線をＮＰ、二次巻線の実運用側をＮＳ２、二次巻線の検査用側をＮＳ１とすると、まず従来のカレントトランス５０は、ＮＰは供給され得る最大の電流値である６．６Ａ対応の比較的太い線径を要し、ＮＳ１は発光ダイオード４０の１００％点灯に相当する７００ｍＡ対応の線径が必要となる。続いて、実運用時を考慮すると、ＮＳ２は発光ダイオード４０の１０％点灯に相当する７０ｍＡ対応の線径でよいのでＮＳ１よりは比較的線径の細いものでよいが、ＮＰは検査時と共用して使用しているためＮＰとの関係において、巻数をＮＳ１よりも数倍多くしなければ所望の変流作用が得られないものである。
【００４３】
これに対し、本実施形態のカレントトランス６０においては、実運用時における交流定電流電源９１から最大でも４．８Ａしか供給されず、かつ、発光ダイオード４０の１０％点灯に相当する７０ｍＡ対応のみの設計を行えばよいので、カレントトランス６０の一次巻線をＮＰａ、二次巻線の実運用側をＮＳｂとするとＮＰａはＮＰと比較すると線径は細くなるし、ＮＳｂはＮＰａとの関係において巻数を決定すればよいことからＮＳ２の巻数と比較すると巻数が格段と少なくなる。
【００４４】
そして、このことは、ＬＥＤ式標識灯点灯装置Ａにおけるカレントトランス５０の要する配設スペースと、ＬＥＤ式標識灯点灯装置Ｂにおけるカレントトランス６０の要する配設スペースとでは格段とカレントトランス６０の方が省スペース化に貢献していることを示している。このことは、発光ダイオード４０を用いることで従来の白熱電球タイプの標識灯よりも光源部の小形化が図れたとしても、カレントトランスを配設する分の配設スペースが大きくなるとＬＥＤ式標識灯全体としては、小形化が図り難くなるが、本実施形態のようにカレントトランス６０の小形化が図れることでＬＥＤ式標識灯１９全体としても小形化を図ることができることになる。
【００４５】
また、特にカレントトランス５０のＮＰとカレントトランス６０のＮＰａの線径の違い及びカレントトランス５０のＮＳ２とカレントトランス６０のＮＳｂの巻数違いによってカレントトランス６０の巻線による損失（主として銅損）がカレントトランス５０の巻線による損失よりも格段と抑えられるので、カレントトランス６０の方が省電力を図ることができることを示している。そして、このように実運用時に省電力化を図れていることは、ＬＥＤ式標識灯１９を使用するランニングコストにおいて非常に優れることになるし、本実施形態のようなＬＥＤ式標識灯１９は、複数台を一度に使用することになるので、システム全体としても大きな省エネ効果を有するものである。
【００４６】
また、本実施形態によれば、検査用に別体の高入力カレントトランス７０を備える例えば検査装置７３を検査場に設置しておくことにより、高入力カレントトランス７０を備える検査装置７３はＬＥＤ式標識灯１９の数と比較して格段に少なくて済み、複数のＬＥＤ式標識灯１９を用いるシステムにおいて、総合的に大きなコストダウンを図ることができる。
【００４７】
なお、本実施形態における各ＳＷの切替え動作は、入力される電流値を検出して自動的に切替わるものであってもよいし、機械的に切替えるものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本実施形態のＬＥＤ式標識灯点灯装置を示す説明図
【図２】本実施形態の点灯装置を有するＬＥＤ式標識灯を示す断面図
【図３】白熱電球とＬＥＤとの光出力特性を示す説明図
【図４】本発明の課題を説明するために用いた一例のＬＥＤ式標識灯点灯装置を示す説明図
【符号の説明】
【００４９】
１９…ＬＥＤ式標識灯、２０・・・灯体、３０…点灯回路部である整流装置、４０…発光ダイオード、６０…常用カレントトランス、６３…第1電流供給回路部、６４…第２電流供給回路部、７０…高入力用カレントトランス、７３…検査装置、９０…検査用交流定電流電源、ＳＷ２、ＳＷ３，ＳＷ４、ＳＷ５…切替え部、Ｂ…ＬＥＤ式標識灯点灯装置、
【図１】
2008210647.tif 000003
【図２】
2008210647.tif 000004
【図３】
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【図４】
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