(57)【要約】【課題】  ＬＥＤ照明装置において、電磁誘導現象を利用することで、商用電源からの配線が不要な照明装置を提供する。【解決手段】  本発明の照明装置は、ＬＥＤを用いた照明装置であって、商用電源を直流に変換する整流回路と、直流を交流に戻すインバータ回路と、筐体端部の内部に設けた送電側コイルと、整流回路で変換された直流をＬＥＤに供給するために安定化する定電流回路を有することを特徴としている。【選択図】  図４
2012129127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤを用いた照明装置であって、
前記照明装置は、商用電源を直流に変換する整流回路と、直流を交流に戻すインバータ回路と、筐体端部の内部に設けた送電側コイルと、整流回路で変換された直流をＬＥＤに供給するために安定化する定電流回路を有することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
ＬＥＤを用いた照明装置であって、
前記照明装置は、筐体端部の内部に設けた受電側コイルと、前記受電側コイルで受けた交流を直流に変換する整流回路と、直流を交流に戻すインバータ回路と、筐体端部に設けた送電側コイルと、整流回路で変換された直流をＬＥＤに供給するために電流を安定化する定電流回路を有することを特徴とする照明装置。
【請求項３】
ＬＥＤを用いた照明装置であって、
前記照明装置は、筐体端部の内部に設けた受電側コイルと、筐体端部の内部に設けられ前記受電側コイルで受けた交流を流す送電側コイルと、前記受電側コイルで受けた交流を直流に変換する整流回路と、整流回路で変換された直流をＬＥＤに供給するために電流を安定化する定電流回路を有することを特徴とする照明装置。
【請求項４】
第１の照明装置及び第２の照明装置を有するＬＥＤを用いた照明システムであって、
前記第１の照明装置は、筐体端部に設けられた送電側コイルを有し、
前記第２の照明装置は、筐体端部に設けた受電側コイルと、前記受電側コイルで受けた交流を直流に変換する整流回路と、整流回路で変換された直流をＬＥＤに供給するために電流を安定化する定電流回路を有し、
電磁誘導により前記送電側コイルから前記受電側コイルに給電することを特徴とする照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁誘導現象を利用した電力供給による照明装置及びこれを用いた照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、商用電源の配線を使用せずに照明装置に電力供給する方法として、電磁誘導現象を利用した非接触による電力供給方法が用いられている。また近年、照明装置に、蛍光管等を使用した蛍光灯から、消費電力が少なく、かつ長寿命のＬＥＤ照明に付け替えるケースが増加している。
【０００３】
例えば、特開２０１０−１１４００９号公報（特許文献１）には、電磁誘導現象を利用した電力供給システムとして、ライティングダクトシステムを使用した照明装置が記載されている。電磁誘導での給電ロスが多くても、ＬＥＤ照明には、蛍光灯の場合の電圧よりも低い電圧で照明が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１１４００９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら特許文献１の照明装置は、ライティングダクトシステムであることから、長方形等の形状の複数の照明装置を直接天井や壁等に固定して横並びに配列するような照明器具の給電には、適していない。更に、照明器具から照明器具への電力の給電は交流である必要が有るが、照明器具内のＬＥＤ素子への給電は直流である必要がある。
【０００６】
そこで、本発明の照明装置及びこれを用いた照明システムは、天井や壁等に固定設置しても、電磁誘導を利用して、容易に照明装置を増設可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため本発明に係わる照明装置は、ＬＥＤを用いた照明装置であって、商用電源を直流に変換する整流回路と、直流を交流に戻すインバータ回路と、筐体端部の内部に設けた送電側コイルと、整流回路で変換された直流をＬＥＤに供給するために安定化する定電流回路を有することを特徴としている。また、本発明に係わる照明システムは、第１の照明装置及び第２の照明装置を有するＬＥＤを用いた照明システムであって、
前記第１の照明装置は、筐体端部に設けられた送電側コイルを有し、前記第２の照明装置は、筐体端部に設けた受電側コイルと、前記受電側コイルで受けた交流を直流に変換する整流回路と、整流回路で変換された直流をＬＥＤに供給するために電流を安定化する定電流回路を有し、電磁誘導により前記送電側コイルから前記受電側コイルに給電することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、商用電源の配線が無い場所に、複数個の照明装置を連結増設したい場合に、商用電源の配線工事が不要で、照明装置を簡便に増設することができる照明装置、または前記照明装置を用いた照明システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本願の照明装置の第１の実施例の平面図である。
【図２】図１の照明装置のセンターカバーを外した状態の斜視図である。
【図３】図１の照明装置のセンターカバー及び拡散パネルを外した状態の斜視図である。
【図４】本願の照明装置を２台近接させ、電磁誘導で給電させる場合の模式図である。
【図５】本願の回路構成を示すブロック図である。
【図６】本願のサイドカバー内部にコイルを設けた斜視図である。
【図７】本願の照明装置を２台近接させ、電磁誘導で給電させた場合の配置図である。
【図８】本願の第２の実施例である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面を参照して具体的に説明する。図１〜図３は本発明の第１の実施例の照明装置を示す図であり、図１は照明装置の平面図、図２は図１の照明装置のセンターカバー９を外した状態の斜視図、図３は図１の照明装置のセンターカバー９及び２つの拡散パネル８を外した状態の斜視図である。図１に示す照明装置１は拡散パネル８とセンターカバー９とサイドカバー１０から構成され、筐体５の形状は長方形である。
【００１１】
図２は図１の照明装置１のセンターカバーを外した状態の斜視図である。照明装置１のセンターカバー９は、両側の立設部２２で挟まれる空間を覆うように設けられており、その幅方向の両縁部９１が、光源としてのＬＥＤ素子であるＬＥＤ３（図３に図示）、すなわち発光ダイオードからの光を拡散させて外部へ放射する拡散部としての２つの拡散パネル８の照明装置１の中央側に設けられた係合部（不図示）に係合し、センターカバー９の長手方向の両側の端部９２はそれぞれ、両側のサイドカバー１０に固定される。拡散パネル８の長手方向の両サイドの縁に縁部８２があり、拡散パネル８と一体の構造である。センターカバー９の長手方向の一端部には、前記一端部をサイドカバー１０にスライドして挿入することによりサイドカバー１０に固定可能な固定部材９ａを備える。更に、ＬＥＤ３に電力を供給する電源ユニット６、商用電源からの電源線を接続する接続端子台７などを備えている。
【００１２】
図３は図１の照明装置１のセンターカバー９及び２つの拡散パネル８を外した状態の斜視図である。ＬＥＤ３を内部に装着する枠体としての長尺のベースフレーム２、青色ＬＥＤ素子を黄色蛍光体に含有する樹脂で封止した所謂表面実装型の擬似白色ＬＥＤであるＬＥＤ３を複数実装した２つのＬＥＤ基板４、ＬＥＤ３からの光を反射する反射シート（不図示）がベースフレーム２の長手方向に沿って設けられている。ベースフレーム２には、ベースフレーム２を天井や壁などの設置場所に取り付けるための２つの取付孔２４が形成されている。２つの取付孔２４による取り付けは一例であって、これに限定されるのではなく、ベースフレーム２を所望の場所に取り付けることができる構造であればよい。また、ベースフレーム２には、適宜の場所に電源線などを配線するための２つの配線孔２５が形成されている。
【００１３】
さらに、ベースフレーム２の２つの立設部２２の間には、適当な長さに離隔させた２つの取っ手３２が２つの立設部２２に垂直をなして、かつ２つの立設部２２を連結するように設けられている。取り付け作業を行う作業者は２つの取っ手３２を持ってベースフレーム２を天井や壁などの設置場所に取り付けるだけで照明装置１を容易に取り付けることができる。また、この２つの取っ手３２により、ベースフレーム２の幅方向の曲げ剛性が高まるので、照明装置１の曲がりを抑制することができる。
【００１４】
図４は、照明装置１を２台近接させ、電磁誘導で給電させる場合の模式図である。左側の照明装置から右側の照明装置に電磁誘導が行われていることを模式的に示した図である。具体的には、供電側の１次側照明装置（第１の照明装置とする）である照明装置１Ｘの右側サイドカバー１０の内部の１次側誘導コイルから、受電側の２次側照明装置（第２の照明装置とする）である照明装置１Ｙの左側サイドカバー１０の内部の２次側誘導コイルに磁界を発生させて、交流電力を電磁誘導現象の利用により送電することで、２次側照明装置を点灯させる。１次側照明装置を壁埋込スイッチ等で点灯させると、２次側照明装置に交流電力が受電される。一例として、照明装置１Ｘの送電側コイル１１から照明装置１Ｙの受電側コイル１２に電磁誘導されるが、この時に発生する磁束Φは送電側コイル１１の中から受電側コイル１２の中を貫通する方向に発生する。
【００１５】
図５は、照明装置１での回路構成を示すブロック図である。図５（ａ）は、商用電源から給電した照明装置を第１の照明装置とし、この第１の照明装置のブロック図である。第１の照明装置のサイドカバー１０内部のコイルから電磁誘導により、近接した照明装置のサイドカバー１０内部のコイルに給電した場合の受け手の照明装置を第２の照明装置とする（図５（ｂ）に示す）。更に、第２の照明装置のサイドカバー１０内部のコイルから電磁誘導により、近接した照明装置のサイドカバー１０内部のコイルに給電した場合の受け手の照明装置を第２ａの照明装置（第２の照明装置と区別するために、第２ａの照明装置とする）とし、このブロック図は第２の照明装置と同じく図５（ｂ）である。このように、第１の照明装置、第２の照明装置、第２ａの照明装置、第２ｂの照明装置等に順次給電と受電を繰り返させる複数の照明装置を設けるシステムを照明システムとする。なお、第２ａの照明装置および第２ｂの照明装置等は、第２の照明装と同じ部品構成であるが、説明上から英文字ａ、ｂを付加している。
【００１６】
はじめに、第１の照明装置の回路ブロック構成である図５（ａ）について説明する。
商用電源から接続端子台７に電源配線を行う。この場合は、図の左側の受電側コイル１２側とは接続端子台７で切り替えとなり、商用電源を差し込んだ場合には、受電側コイル１２は開放となり、電流が流れない。なお、受電側コイル１２への配線を開放しない方法も可能であるが、この場合には、受電側コイル１２に誘導電流が発生し、電力消費が発生する。
【００１７】
商用電源の交流電圧を整流して直流電圧に変換するブリッジダイオードを用いた整流回路５１と、次に２つに分流して、一方は直流電圧を整流して交流電圧に変換するインバータ回路５２に入り、次に１次側誘導コイルである送電側コイル１１に入る。他方は、整流回路５１から出力された直流電圧を所要の直流電圧に変換する定電流回路５３に入り、ＬＥＤ基板４に入り、ＬＥＤ３の点灯・消灯を行っている。
【００１８】
次に図５（ｂ）は、第２の照明装置の場合で、第１の照明装置からのコイルの電磁誘導を利用して給電している。すなわち、第１の照明装置の送電側コイル１１から第２の照明装置の受電側コイル１２に電磁誘導され、端子台７を経由して、整流回路５１と、次に２つに分流して、一方は直流電圧を整流して交流電圧に変換するインバータ回路５２に入り、次に１次側誘導コイルである送電側コイル１１に入る。他方は、整流回路５１から出力された直流電圧を所要の直流電圧に変換する定電流回路５３と、ＬＥＤ基板４に入り、ＬＥＤ３の点灯・消灯を行っている。
【００１９】
次に図５（ｃ）は、第２の照明装置の場合の変形例である。図５（ｂ）との相違は、受電側コイル１２から送電用回路５４に入り、次に１次側誘導コイルである送電側コイル１１に入る。送電用回路５４は、受電側コイル１２から送電側コイル１１に入る際に、インピーダンス変換、増幅等を行うための回路である。一方、整流回路５１から定電流回路５３を経由してＬＥＤ基板４への回路は図５（ｂ）と同じである。なお、端子台７は、図５（ｂ）と同様に送電側コイル１１と整流回路５１との回路の間に設けてもよい。
【００２０】
第１の照明装置、第２の照明装置、第２ａの照明装置の配置は、一例として、上述の図４で図に向かって左側の照明装置１Ｘが第１の照明装置、図に向かって右側の照明装置１Ｙが第２の照明装置、更に第２の照明装置の図に向かって右側に照明装置を追加した場合が、第２ａの照明装置となる。
【００２１】
第１の照明装置に壁埋込スイッチ等で点灯（または消灯）させた場合、電磁誘導で給電された第２の照明装置あるいは第２ａの照明装置は同時に点灯（または消灯）する。なお、第１の照明装置、第２の照明装置、または第２ａの照明装置の少なくともいずれかリモコン受信部を設けて、リモコンによりそれぞれの照明装置を個別に点灯・消灯できるようにしてもよい。
【００２２】
なお、順次給電と受電を繰り返す複数の照明装置１の最後の受電を受けた照明装置１は、次の照明装置が設置されて無いため、給電の回路が不要であり、インバータ回路５２と送電側コイル１１は不要であり、分流せずにインバータ回路５２への配線、もしくは、送電側コイル１１への配線を、設置時に切断して、送電側コイル１１に電流が流れないようにする。したがい、分岐した他方の定電流回路５３側にのみ電流が流れる。なお、インバータ回路５２と送電側コイル１１への配線を切断しない方法も可能であるが、この場合には、送電側コイル１１に誘導電流が発生し、電力消費が発生する。前述については、照明装置を第１の照明装置、第２の照明装置、第２ａの照明装置等を共通部品を用いた構造の照明装置にするための方法であるので、部品を共通にしないのであれば、インバータ回路と送電側コイル１１等の部品を省いた構造にしてもよい。
【００２３】
商用電源の配線には約１００Ｖの電圧がかかっているが、ＬＥＤ３を駆動するには、それほど高い電圧は必要でなく、照明装置１の内部の電源部であるＡＣ−ＤＣコンバータである整流回路５１で、適切な直流電力に変換されるだけの電力を給電できればよい。
【００２４】
図６（ａ）は本願のサイドカバー１０内部に電磁誘導のための送電側コイル１１を入れた斜視図である。図６（ｂ）は本願のサイドカバー１０内部に電磁誘導のための受電側コイル１２を入れた斜視図である。受電側コイル１２および送電側コイル１１は絶縁性樹脂材料からなるサイドカバー１０の円弧形状の端面の内部中央に設け、前記端面に積層コイルの円形状の端面が接触するように配置されている。一例として、円筒状に複数巻かれた積層コイルの外形に合わせてサイドカバー１０の端面の内部中央を筒状に形成された開口部（不図示）に、積層コイルを挿入して固定されている。サイドカバー１０の内部中央に、開口部の内径に合わせたコイルは電磁誘導が発生するように線材がコイル状に積層されて、挿入されている。
【００２５】
一例として、円筒状からなる積層コイルの円筒状の外側の直径は、約４０ｍｍ、巻き数は１００〜２００ターン、線径は約０．５ｍｍのエナメルでコーティングされた銅線が巻かれている。なお、コイルの直径、巻き数、線径、材料等はこれに限定されるものでなく、適宜変えてもよい。積層コイルの形状も円形でなく、四角等でもよい。
【００２６】
図７は、照明装置１を２台近接させ、電磁誘導で給電させた場合の配置図である。図７（ａ）は、コイルを設けたサイドカバー１０を用いた照明装置１を近接させて配置し、図に向かって左側の照明装置１から右側の照明装置１にコイルによる電磁誘導をさせた図である。この場合、図に向かって左側の照明装置１の右側のサイドカバー１０内部に積層コイルを設け、図に向かって右側の照明装置１の左側のサイドカバー１０内部に積層コイルを設けている。なお、図示していないが、近接の場合は、一例としてサイドカバー１０の側面同士を５ｍｍ以内に接近させて、電磁誘導の減衰を抑えることが好ましい。なお、当接は、サイドカバー１０の側面同士を約０ｍｍとして、接触させることである。本願では、当接も近接に含まれるものとする。図７（ｂ）は、図に向かって左側の照明装置１、中央の照明装置１、右側の照明装置１の３台を近接させた図である。一例として、図の左側の照明装置１、中央の照明装置１、右側の照明装置１をそれぞれ、第１の照明装置、第２の照明装置、第２ａの照明装置として配置し、コイルによる電磁誘導により給電と受電を繰り返す。
【００２７】
図８は、本願の第２の実施例である。一例として、交流電力供給装置１００は、外形を四角形の形状にして、正方形の四辺にそれぞれ照明装置１を当接させる。交流電力供給装置１００は、正方形の筐体の四辺の各端部内部に送電側コイルである送電側コイル１１を備え、これを第１の照明装置とする。これに十字状に長方形形状の筐体の照明装置１を近接させ、これを第２の照明装置とする。照明装置１は、交流電力供給装置１００に近接させた照明装置１のサイドカバー１０内部の端部に、受電側コイルである受電側コイル１２を設ける。交流電力供給装置１００は、照明装置を設けずに送電側コイル１１のみを入れて、交流電力供給に限定してもよい。さらに、ＬＥＤ３の照明を付加または、図５（ａ）の構造を備えた第１の照明装置としてもよい。交流電力供給装置１００から第２の照明装置にそれぞれ給電と受電を行うシステムを照明システムとしてもよい。さらに、前記第２の照明装置に次の照明装置を近接させて配置し、コイルによる電磁誘導により給電と受電を繰り返す第２ａの照明装置、第２ｂの照明装置等を設けてもよい。
【００２８】
筐体を図８の四角形の形状だけでなく、多角形形状で、各多角形の各端部に送電側コイルを備えた給電装置を設け、端部に当接して受電側コイルを端部のサイドカバー１０に備えたＬＥＤ照明装置を１つ以上設けて、放射状の配置にしてもよい。
【００２９】
なお、図５において、接続端子台７に、商用電源からの電源線（一例として、屋内配線用ＶＶＦケーブル）の心線を接続する場合は、不使用の受電側コイル１２には、電流が流れないように心線を差し替えとするか、電源線の心線の接続により、受電側コイル１２には電流が流れないような自動切替えとしてもよい。
【００３０】
なお、第１の照明装置を中央にして、第２の照明装置、第２ａの照明装置を両サイドに置くようにコイルの配置にしてもよい。なお、コイルの配置をサイドカバー１０，１０の端面の内部中央に設けたが、端面の内部中央に限定するものではない。なお、照明装置は表面実装型ＬＥＤ照明を用いたが、砲弾型ＬＥＤや直管型ＬＥＤ等を用いてもよい。本発明では、照明装置１にＬＥＤを用いたが、これに限定するものではない。
【００３１】
なお、上記の実施の形態では、筐体が長方形形状の照明装置１について説明したが、照明装置１の筐体の形状は、長方形に限定されるものではなく、所謂四角型または円形状のものであっても良い。
【００３２】
なお、実施例は、屋内用での例であるが、防水手段を設けた構造にして、屋外でも設置可能としてもよい。
【００３３】
なお、積層コイルの効率を上げるために、送電側コイル１１と受電側コイル１２の内側を円柱上の鉄心で貫通させて、電磁誘導の減衰を抑えてもよい。具体的には、サイドカバー１０の側面同士を近接させた際に、鉄心を受電側コイル１２である１次側誘導コイルと送電側コイル１１である２次側誘導コイルの両方の中心を貫通するように配置させて、積層コイルの外側まで出る長さとする。鉄心の外径は積層コイルの内径よりも小さくする。一例として、サイドカバー１０には、鉄心の外径よりわずかに大きい開口部とこれを塞ぐ蓋を外側に設ける。さらに、サイドカバー１０内側の開口部周囲の面に円筒状の突起を垂直に約１５ｍｍの高さに設け、鉄心の長手方向に長くして、鉄心を挿入した際に、鉄心の安定と仮固定ができるようにする。設置後に、第１の照明装置のサイドカバー１０とを第２の照明装置のサイドカバー１０の鉄心と周囲の隙間に絶縁性の接着剤を塗り、鉄心の固定と防水等を行う。なお、鉄心を用いない場合は、開口部に円筒形状の蓋を圧入してカバーし、蓋の外側は、サイドカバー１０の外面と同一面となるようにしたカバーをもうける。
【００３４】
上記により、筐体が長方形等の形状の照明装置の連結増設が容易にできる。
加えて、天井取り付け器具、あるいは壁取付け器具に用いることで、電気器具と照明装置との距離が離れているため、電気器具が電磁誘導障害を受けにくいうえ、人間が触れることへの危険性も少ない。
【００３５】
なお、図７では、筐体が長方形の形状の照明装置を長手方向に２台近接させた場合であったが、２台の照明装置をＬ字型、Ｔ字型等にしてもよい。または、図７では、筐体が長方形の形状の照明装置を長手方向に２台近接させたが、短手方向に２台近接させてもよい。この場合、誘導コイルの形状を円形または円形以外の形状にして、それぞれの照明装置の筐体内部に入れ、受電側コイル１２と送電側コイル１１を近接させ、電磁誘導で給電させる。
【００３６】
なお、図３では、ＬＥＤ基板４が、細長い直線形状で１列であったが、複数列としてもよい。あるいは、ＬＥＤ基板４を四角や円形等の形状にしてもよい。
【００３７】
一方、ＬＥＤ照明は、ＬＥＤの寿命が約４万時間なので、蛍光管等を使用した蛍光灯と比較して寿命が非常に長い。さらに本発明のＬＥＤ照明装置の場合は、商用電圧の所定の上昇・下降の変動範囲にも点灯の許容幅がある。
【００３８】
以上で説明した実施形態は、あくまで本発明を実施するに当たっての一例であり、本発明はそれらに限定されるものではない。上述した実施形態に開示された技術的手段に、周知慣用技術を適宜組み合わせて得られる態様についても、本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３９】
１,１Ｘ,１Ｙ  照明装置
２  ベースフレーム
３  ＬＥＤ
４  ＬＥＤ基板
５  筐体
８  拡散パネル
９  センターカバー
１０  サイドカバー
１１  送電側コイル
１２  受電側コイル
５１  整流回路
５２  インバータ回路
５３  定電流回路
５４  送電用回路
１００  交流電力供給装置
【図１】
2012129127.tif 000003
【図２】
2012129127.tif 000004
【図３】
2012129127.tif 000005
【図４】
2012129127.tif 000006
【図５】
2012129127.tif 000007
【図６】
2012129127.tif 000008
【図７】
2012129127.tif 000009
【図８】
2012129127.tif 000010