JP2016143459A - スイッチ装置および照明システム - Google Patents

Abstract

【課題】
既設の照明器具に容易かつ安価に寿命報知機能が設けられるスイッチ装置および照明システムを提供する。
【解決手段】
スイッチ装置４は、操作部６と、交流電源Ｖｓおよび照明器具２間の電路を開閉するスイッチ部７と、交流電源Ｖｓから照明器具２に通電される通電期間を累積計時する計時部８と、スイッチ部７の開閉を制御するとともに、計時部８が所定値を累積計時した後に操作部６が操作されたときにはスイッチ部７の開閉の制御を変化させる制御部１１と、を具備している。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、照明器具の寿命報知機能を有するスイッチ装置および照明システムに関する。

ＬＥＤを光源とする照明器具は、ＬＥＤの放熱性の向上が図られている。ＬＥＤは、近年、照明器具における放熱性の向上などにより、益々長寿命化されており、その不点灯となる寿命が照明器具の設計寿命を大幅に超えることが考えられている。照明器具は、設計寿命を大幅に超えて使用されると、ＬＥＤが不点灯となる前に、ＬＥＤを点灯する点灯装置や器具本体などの経年劣化により不具合を引き起こすことが懸念されている。このため、照明器具の寿命を検知して使用者に報知し交換を促すことが検討されている。

照明器具の寿命を検知して報知する手段として、例えば照明器具に保護装置を設けるものが提案されている（例えば特許文献１参照）。この保護装置は、交流電源と点灯装置との間、または点灯装置と光源との間に設けられている。保護装置は、寿命検知部および出力制御部例えばリレーを備えている。そして、寿命検知部が寿命を検知したときに出力制御部を制御し、例えば交流電源から点灯装置への通電を遮断または断続させることにより、光源を消灯または点滅させて、ユーザーに照明器具が寿命に到達したことを報知させる。

そして、寿命の報知は、光源の寿命の検出後において、点灯スイッチをオンしたときに光源を点滅させることにより行う照明装置が提案されている（例えば特許文献２参照）。この照明装置は、光源の寿命検出によって照明装置の寿命を判定し、点灯制御手段（点灯装置）により光源を点滅させている。

特許第５３７９５５９号公報（第５頁、第２図） 特開２０１０−１１３９８６号公報（第５頁、第２図）

寿命報知を行う点灯制御手段または保護装置を具備する照明器具は、寿命報知機能を有することにより、照明器具をコストアップさせるという欠点を有する。

また、光源としてＬＥＤを搭載するＬＥＤ照明器具は、小型化や薄型化に形成されており、保護装置の配設スペースを確保しにくいという問題がある。そして、ＬＥＤ照明器具の機種に対応した保護装置を設けるとなると、保護装置の機種が増加し、その管理が煩雑になるという欠点を有する。

本発明の実施形態は、既設の照明器具に容易かつ安価に寿命報知機能が設けられるスイッチ装置および照明システムを提供することを目的とする。

本実施形態のスイッチ装置は、操作部、スイッチ部、計時部および制御部を有して構成される。

操作部は、オン操作またはオフ操作されるものである。スイッチ部は、交流電源および照明器具間の電路を開閉する。計時部は、交流電源から照明器具に通電される通電期間を累積計時する。

制御部は、スイッチ部の開閉を制御する。そして、制御部は、計時部が所定値を累積計時した後に操作部が操作されると、スイッチ部の開閉の制御を変化させる。

本実施形態のスイッチ装置によれば、計時部が所定値を累積計時した後の操作部の操作によってスイッチ部の開閉が変化されることにより、交流電源から照明器具への通電が変化するので、照明器具の点灯状態が変化し、この点灯状態の変化をユーザーに認識させることにより照明器具の寿命報知を行えることが期待できる。

本発明の第１の実施形態を示す照明システムおよびスイッチ装置の概略ブロック図である。 同上、操作部のオフ後の通電状態および照度の変化を示す説明図である。 同上、操作部のオフ後の他の通電状態および照度の変化を示す説明図である。 本発明の第２の実施形態を示す照明システムおよびスイッチ装置の概略ブロック図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。まず、本発明の第１の実施形態について説明する。

本実施形態の照明システム１は、図１に示すように、照明器具２、点灯装置３およびスイッチ装置４を有して構成されている。照明器具２は、点灯装置３および光源５を配設している。光源５は、例えば複数個のＬＥＤからなっている。点灯装置３は、スイッチ装置４を介して交流電源Ｖｓに接続され、交流電源Ｖｓを入力して動作し、交流電力を直流電力に変換して光源５に供給し、光源５を点灯する。照明器具２は、複数個がスイッチ装置４に接続されている。なお、照明器具２は、点灯装置３を配設せずに別置していてもよい。

そして、本実施形態のスイッチ装置４は、操作部６、スイッチ部としての電子式スイッチ７、計時部８、不揮発性の記憶部９、電源部１０および制御部１１を有して構成されている。スイッチ装置４は、交流電源Ｖｓおよび点灯装置３間の電路に介在し、例えば壁面に設けられる壁スイッチである。操作部６は、本実施形態では、ユーザーにより手動操作されるプッシュオン、プッシュオフのスイッチである。

スイッチ部としての電子式スイッチ７は、交流電源Ｖｓおよび照明器具２（点灯装置３）間の電路に介在し、当該電路を開閉する。電子式スイッチ７の開閉は、制御部１１により制御される。すなわち、制御部１１は、コンタクトＣ１，Ｃ２が接点Ｓ１１，Ｓ１２および接点Ｓ２１，Ｓ２２を閉成または開成するように制御する。接点Ｓ１１，Ｓ１２および接点Ｓ２１，Ｓ２２が閉成すると、交流電源Ｖｓが照明器具２の点灯装置３に接続され、交流電源Ｖｓから点灯装置３に通電（給電）される。また、接点Ｓ１１，Ｓ１２および接点Ｓ２１，Ｓ２２が開成すると、交流電源Ｖｓが点灯装置３に接続されなくなり、交流電源Ｖｓから点灯装置３への通電が遮断される。こうして、電子式スイッチ７の開閉により、交流電源Ｖｓから照明器具２への通電が制御される。

計時部８は、不図示のタイマ回路を備えており、交流電源Ｖｓから照明器具２に通電される通電期間を計時し、この通電期間を照明器具２の使用期間に亘って累積する。通電期間の計時は、例えば制御部１１が接点Ｓ１１，Ｓ１２および接点Ｓ２１，Ｓ２２を閉成するように電子式スイッチ７を制御しているときに行っている。累積された通電期間は、制御部１１により、交流電源Ｖｓの累積通電期間として記憶部９に上書きされて記憶される。累積通電期間は、光源５の累積点灯時間となっている。記憶部９および制御部１１は、計時部８の機能を有している。

電源部１０は、計時部８や制御部１１等に動作電源を供給するものであり、交流電源Ｖｓから直流電源を生成している。

制御部１１は、マイコンを有してなり、操作部６の手動操作に応じて電子式スイッチ７の開閉を制御する。すなわち、制御部１１は、操作部６が一旦プッシュされると、操作部６がオン操作されたと判断して、電子式スイッチ７を閉成する。また、操作部６が再びプッシュされると、操作部６がオフ操作されたと判断して、電子式スイッチ７を開成する。このように、制御部１１は、操作部６のプッシュの繰り返しによりオン操作およびオフ操作を判断して、電子式スイッチ７の開閉を制御する。

また、制御部１１は、常時、記憶部９から交流電源Ｖｓの累積通電期間を読み出し、この累積通電期間に計時部８が計時する通電期間を累積して記憶部９に記憶させている。そして、制御部１１は、累積通電期間が所定値を経過しているか否かを判断している。ここで、所定値とは、例えば照明器具２の製造者が光源５や点灯装置３の部品の寿命特性データを基に任意に設定した定格寿命時間である。所定値は、例えば光源５であるＬＥＤの定格寿命時間とすることができ、例えば４万時間である。なお、本実施形態において、照明器具２の寿命は、器具本体の他、点灯装置３および光源５の寿命を包含し、これらの定格寿命時間の最短時間としている。

そして、制御部１１は、操作部６が手動操作されたときに、交流電源Ｖｓの累積通電期間が所定値を経過していると、電子式スイッチ７の開閉の制御を変化させるように形成されている。操作部６の手動操作は、オン操作またはオフ操作のいずれのときであってもよい。オン操作のときには、所定時間に亘り、電子式スイッチ７の接点Ｓ１１，Ｓ１２および接点Ｓ２１，Ｓ２２が断続するように電子式スイッチ７を制御する。また、オフ操作のときには、電子式スイッチ７が所定時間の経過後に遮断（開成）するように、または電子式スイッチ７が所定時間内で断続した後に遮断するように制御する。

次に、本発明の第１の実施形態の作用について述べる。

スイッチ装置４は、操作部６がオン操作されると、制御部１１がコンタクトＣ１，Ｃ２により接点Ｓ１１，Ｓ１２および接点Ｓ２１，Ｓ２２が閉成するように電子式スイッチ７を制御する。電子式スイッチ７の閉成により、交流電源Ｖｓの交流電力が各照明器具２の点灯装置３に入力する。点灯装置３は、動作して、交流電力を直流電力に変換して、所定の電流を光源５に供給する。光源５は、点灯して、可視光を放射する。これにより、照明器具２は、照明空間を照明する。

また、操作部６がオフ操作されると、制御部１１は、接点Ｓ１１，Ｓ１２および接点Ｓ２１，Ｓ２２が開成（遮断）するように電子式スイッチ７を制御する。電子式スイッチ７の開成（遮断）により、交流電源Ｖｓが点灯装置３に入力されなくなる。点灯装置３は、動作を停止し、光源５は、消灯する。

そして、計時部８は、制御部１１が電子式スイッチ７を閉成している閉成期間を計時する。すなわち、交流電源Ｖｓから点灯装置３に通電されている通電期間を計時する。計時部８により計時された通電期間は、制御部１１により累積されて記憶部９に記憶される。そして、制御部１１は、記憶部９に記憶された累積通電期間が所定値例えば４万時間を経過しているか否かを判断する。

制御部１１は、交流電源Ｖｓの累積通電期間が所定値を経過していないときに、操作部６がオフ操作されると、電子式スイッチ７を開成（遮断）し、光源５を消灯させる。

そして、制御部１１は、累積通電期間が所定値を経過しているときに、操作部６がオフ操作されると、例えば、直ちに電子式スイッチ７を開成（遮断）しなく、所定時間例えば１０秒の経過後に電子式スイッチ７を開成する。図２（ａ）に示すように、点灯回路３には、操作部６のオフ操作後、所定期間に亘って電流が供給され、光源５は、所定時間後に消灯する。照明器具２は、図２（ｂ）に示すように、操作部６のオフ操作後、所定期間に亘って所定の照度で照明空間を照明する。

操作部６をオフ操作したユーザーは、光源５が直ちに消灯せずに、所定時間の経過後に消灯することに、異常を感知する。この感知によって、ユーザーは、照明器具２が定格寿命時間を経過していることを認識し、照明器具２の交換等に対処できる。

また、制御部１１は、交流電源Ｖｓの累積通電期間が所定値を経過しているときに、操作部６がオフ操作されると、所定時間内で電子式スイッチ７を断続させた後に電子式スイッチ７を開成（遮断）してもよい。例えば、所定時間内において、電子式スイッチ７が開成（遮断）時間ｔ１、閉成時間ｔ２，ｔ３となり、閉成時間ｔ２，ｔ３が交互となるように、電子式スイッチ７を交互に開成、閉成させる。開成（遮断）時間ｔ１は、例えば０．５秒、閉成時間ｔ２，ｔ３は、例えば１秒、１．５秒である。これにより、点灯回路３には、図３（ａ）に示すように、操作部６のオフ操作後、所定時間内において、通電の休止期間ｔ１、通電期間ｔ２、休止期間ｔ１、通電期間ｔ３の順序で交流電源Ｖｓから電流が供給される。光源５は、休止期間ｔ１で消灯し、通電期間ｔ２，ｔ３で点灯し、所定時間の経過後に消灯する。すなわち、光源５は、休止期間ｔ１および通電時間ｔ２，ｔ３で点滅する。照明器具２は、光源５が点滅することにより、図３（ｂ）に示すように、操作部６のオフ操作後、所定期間に亘って所定の照度でちらつく。

操作部６をオフ操作したユーザーは、光源５が直ちに消灯せずに、照明が所定時間に亘ってちらつくことにより、異常を感知する。この感知によって、ユーザーは、照明器具２が定格寿命時間を経過していることを認識し、照明器具２の交換等に対処できる。

そして、照明器具２を交換したときに、リセットボタンまたはリセット時間（例えば１０秒）内に操作部６を所定回数（例えば５回）以上プッシュ操作することにより、記憶部９に記憶された累積通電期間は、リセットされる。

なお、休止期間ｔ１は、順次異なる時間となってもよく、通電期間ｔ２，ｔ３は、同一時間であってもよく、休止期間ｔ１および通電期間ｔ２，ｔ３は、同一時間であってもよい。言うなれば、休止期間ｔ１および通電期間ｔ２，ｔ３は、所望に設定されればよい。また、所定時間も所望に設定されればよい。

また、制御部１１は、操作部６がオン操作されたときに、所定時間に亘って光源５が点滅し、この後、光源５が点灯するように電子式スイッチ７の開閉を制御してもよい。

本実施形態のスイッチ装置４および照明システム１によれば、計時部８が所定値の累積通電期間を計時した後に、操作部６のオン操作またはオフ操作の手動操作によって交流電源Ｖｓおよび照明器具２間の電路の電子式スイッチ７の開閉が変化されることにより、光源５の点灯状態が変化して、照明器具２の寿命報知が行えるので、既設の照明器具２に容易かつ安価に寿命報知機能を設けることができるという効果を有する。

そして、制御部１１は、操作部６がオフ操作された後に、光源５を所定時間の経過後に消灯させ、または、所定時間内で点滅させた後に消灯させるので、ユーザーに対して、光源５の点灯状態の変化で照明器具２の寿命報知を容易にすることができるという効果を有する。

なお、本実施形態において、操作部６は、手動操作されるプッシュオン、プッシュオフのスイッチに構成したが、これに限らず、タイムスケジュールなどにおけるタイマや遠隔装置などの外部信号等によるプッシュオン、プッシュオフのスイッチ構成であってもよい。

また、スイッチ装置４は、複数個の照明器具２を接続しているが、１個の照明器具２を接続するようにしてもよい。スイッチ装置４が照明器具２に対して個別に設けられていると、照明器具２の寿命報知を個別に行える。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。

本実施形態の照明システム２１は、図４に示すように構成される。照明システム２１は、図１に示す照明システム１において、スイッチ装置４がスイッチ装置２２に構成されたものであり、他の構成は同一である。なお、図４において、図１と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。

スイッチ装置２２は、操作部２３が交流電源Ｖｓおよび照明器具２間の電路に設けられ、操作部２３と並列にスイッチ部としての電子式スイッチ２４が設けられ、通電検出部２５が設けられたものである。その他の構成は、図１に示すスイッチ装置４と同一となっている。

操作部２３は、手動操作される自己保持形のスイッチであり、例えばシーソースイッチである。すなわち、操作部２３は、オン操作すると、オン状態を保持して、交流電源Ｖｓと照明器具２の点灯装置３とを接続し、オフ操作すると、オフ状態を保持して、交流電源Ｖｓおよび点灯装置３間の電路を遮断する。

電子式スイッチ２４は、接点Ｓ１１，Ｓ１２が操作部２３と並列接続されている。制御部１１により、コンタクトＣ１が接点Ｓ１１，Ｓ１２を閉成するように電子式スイッチ２４が制御されると、交流電源Ｖｓおよび点灯装置３間の電路が接続され、コンタクトＣ１が接点Ｓ１１，Ｓ１２を開成するように電子式スイッチ２４が制御されると、交流電源Ｖｓおよび点灯装置３間の電路が遮断される。

通電検出部２５は、操作部２３の後段側に設けられ、交流電源Ｖｓから点灯装置３への通電を検出する。すなわち、操作部２３がオン状態を保持しているときを検出する。通電検出部２５は、電圧検出回路、電流検出回路、操作部２３の開閉検出回路など、いずれで形成されてもよい。

そして、計時部８は、通電検出部２５が交流電源Ｖｓから点灯装置３への通電を検出している通電期間を計時する。計時部８で計時された通電期間は、制御部１１により累積されて記憶部９に記憶される。

制御部１１は、記憶部９に記憶されている累積通電期間が所定値以上のときに、操作部２３がオフ操作されると、そのオフ操作後の所定時間（例えば１０秒）内で電子式スイッチ２４の接点Ｓ１１，Ｓ１２が断続するように電子式スイッチ２４を制御する。これにより、光源５は、操作部２３のオフ操作後の所定時間に亘って点滅する。ユーザーは、操作部２３のオフ操作後に、光源５が直ちに消灯せずに点滅することにより、異常を感知する。この感知によって、ユーザーは、照明器具２が定格寿命時間を経過していることを認識し、照明器具２の交換等に対処できる。

本実施形態のスイッチ装置２２および照明システム２１によれば、計時部８が所定値の累積通電期間を計時した後の操作部２３のオフ操作によって光源５が点滅することにより、照明器具２の寿命報知が行えるので、スイッチ装置２２で既設の照明器具２に容易かつ安価に寿命報知機能を設けることができるという効果を有する。

なお、本実施形態において、制御部１１は、交流電源Ｖｓの累積通電期間が所定値以上のときに、操作部２３がオン操作されると、スイッチ部としての電子式スイッチ２４を閉成し、この後、操作部２３がオフ操作されたときに、所定時間の経過後に電子式スイッチ２４を開成（遮断）するように制御してもよい。これにより、光源５は、操作部２３のオフ操作後、所定時間の経過後に消灯する。この遅延消灯により、照明器具２の寿命報知が行われる。

また、操作部２３は、手動操作のスイッチに限らず、タイマや外部信号などによりオンオフされるスイッチに構成されてもよい。

また、本発明の上述した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１，２１…照明システム、 ２…照明器具、 ３…点灯装置、 ４，２２…スイッチ装置、 ５…光源、 ６，２３…操作部、 ７，２４…スイッチ部としての電子式スイッチ、 ８…計時部、 １１…制御部

Claims (3)

1. 操作部と；
   交流電源および照明器具間の電路を開閉するスイッチ部と；
   前記交流電源から前記照明器具に通電される通電期間を累積計時する計時部と；
   前記スイッチ部の開閉を制御するとともに、前記計時部が所定値を累積計時した後に前記操作部が操作されたときには前記スイッチ部の開閉の制御を変化させる制御部と；
   を具備していることを特徴とするスイッチ装置。
2. 前記制御部は、前記計時部が所定値を累積計時した後に前記操作部がオフ操作されたときに、交流電源および照明器具間の電路が所定時間の経過後または所定時間内で断続した後に遮断するように前記スイッチ部の開閉を制御することを特徴とする請求項１記載のスイッチ装置。
3. 光源が配設された照明器具と；
   交流電源を入力して動作し、前記光源を点灯する点灯装置と；
   前記交流電源および前記点灯装置間の電路に介在する請求項１または２記載のスイッチ装置と；
   を具備していることを特徴とする照明システム。

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