| 【発明の名称】 |
照明器具 |
| 【発明者】 |
【氏名】大倉 忠博
【氏名】大島 賢二
|
| 【要約】 |
【課題】自己光源からの光エネルギーを効率よく電気エネルギーに変換して省電力化を図る。
【解決手段】光源２と、当該光源２を覆うように設けられた光透過性カバー４とを含んで成り、この光透過性カバー４が光源２からの光を電気エネルギーに変換する光電変換層４Ａを具備している。また、光電変換層４Ａは透明導電膜から成るものである。さらに、光電変換層４Ａの両面には、それぞれ硬質の透光性部材４Ｂ、４Ｃが積層されている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】光源と、当該光源を覆うように設けられた光透過性カバー部材とを含んで成り、前記光透過性カバー部材が前記光源からの光を電気エネルギーに変換する光電変換層を具備することを特徴とする照明器具。
【請求項２】前記光電変換層は透明導電膜から成ることを特徴とする請求項１記載の照明器具。
【請求項３】前記光電変換層の両面にはそれぞれ硬質の透光性部材が積層されていることを特徴とする請求項１または２記載の照明器具。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は照明器具に係り、特に自己光源からの光を利用して発電する照明器具に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】現在、照明は我々の生活になくてはならないものであり、住宅、学校、事務所、デパート、商店、地下街、工場、道路など、あらゆるところで使用されている。このような照明器具の光源には、白熱電球、ハロゲン電球、蛍光ランプ、高輝度放電ランプなどが用いられ、電力を消費しながら発光するものである。
【０００３】したがって、省電力化の観点から考えると、照明器具の光源に消費される電力は見過ごせない問題である。本発明は、このような従来の難点を解決するためになされたもので、自己光源からの光エネルギーを効率よく電気エネルギーに変換して省電力化を図ることができる照明器具を提供することを目的とする。
【０００４】
【発明を解決するための手段】このような目的を達成する本発明の照明器具は、光源と、当該光源を覆うように設けられた光透過性カバー部材とを含んで成り、光透過性カバー部材が光源からの光を電気エネルギーに変換する光電変換層を具備するものである。このような照明器具によれば、光源から発光された光が光透過性カバー部材を透過する際に、光電変換層によって発電することができる。これにより、光エネルギーの有効利用を図ることができるので、省電力化に寄与することができる。
【０００５】また、本発明の照明器具において光電変換層は透明導電膜から成ることが好ましい。これにより、光透過性カバー部材の機能を維持したままで自己発電できる。さらに、本発明の照明器具において光電変換層の両面には、それぞれ硬質の透光性部材が積層されていることが好ましい。これにより、光電変換層に強度をもたせることができるので、光電変換層を保護できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の照明器具の実施の一形態について、図面を参照して説明する。本発明の照明器具は図１（ａ）、（ｂ）に示すように、光源２と、光源２が固定される照明本体３と、この照明本体３に光源２を覆うように取着され光源２から発光された光を透過させる光透過性カバー部材４とから構成されている。なお、光源２には、白熱電球、ハロゲン電球、蛍光ランプ、高輝度放電ランプ、低圧ナトリウムランプ等が用いられるが、照明器具の使用場所に応じて適宜選択される。
【０００７】照明本体３は、光源２から発光された光を効率よく照射するために、内方にアルミニウムなどの全反射材料がコーティングされていたり、あるいは、反射板が設けられている。光透過性カバー部材４は、光源２から発光される光のエネルギーを電気エネルギーに変換する透明導電膜から成る光電変換層４Ａで形成されている。この光電変換層４Ａの透明導電膜は、所謂太陽電池の透明電極あるいは透光性のヘテロ接合形成に用いられる透明で導電率の高い膜で、光の透過率が高い。したがって、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換素子として好適である。なお、材料としては、金属酸化物であるインジウム・スズ酸化物（ITO）、酸化スズ（SnO2）、ZnO、Cd2SnO4などがよい。
【０００８】また、光電変換層４Ａの両面には図１（ｃ）に示すように、それぞれ硬質の透光性部材４Ｂ、４Ｃが積層されている。これにより、光電変換層４Ａに強度をもたせることができるので、光電変換層４Ａを保護できる。このような硬質の透光性部材４Ｂ、４Ｃとしては、無機ガラスや、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）などのプラスチックが好適である。
【０００９】このような光透過性カバー部材４を有する照明器具１は、インバータなどから構成されている制御系により補助電源を有する照明となる。このインバータは、例えば図２に示すように、主としてトランジスタ・スイッチング素子２１と、フィルタ回路２２とから構成されている。トランジスタ・スイッチング素子２１は、２系統のスイッチの開閉を交互に繰り返すことで光電変換層４Ａの直流電力を矩形波状の交流電力に変換するものである。また、フィルタ回路２２は、リアクトルとコンデンサとから構成され、パルス幅変調した電圧パルスをきれいな正弦波に変換するものである。
【００１０】また、商用電源２３と光電変換層４Ａとを直流的に電気的な分離を行うために、インバータ２０、商用電源２３間に低周波絶縁トランス２４が接続されている。これにより、光電変換層４Ａの絶縁不良などの事故が商用電源２３に及ぶことを防ぐことができる。なお、図３に示すように、インバータ２０、商用電源２３間には、インバータ２０から電力が供給されている間は、インバータ２０および光源２を接続させ、その電力供給が行われなくなると、商用電源２３および光源２を接続させる制御部２５が接続されている。
【００１１】さらに、光電変換層４Ａによって発電された電気を蓄えるために、蓄電池２６を光電変換層４Ａ、インバータ２０間に設けるとよい。このような蓄電池２６は、光電変換層４Ａから給電される直流電力を効率よく蓄えることができればよく、電気二重層コンデンサ、鉛畜電池、ニッケル−カドミウム蓄電池、ニッケル水素蓄電池、リチウムイオン蓄電池、リチウム蓄電池、酸化銀・亜鉛蓄電池、ニッケル・亜鉛蓄電池、ポリマ蓄電池、超伝導フライホイル蓄電池等を用いることができる。
【００１２】また、停電時に非常灯２７を点灯させることができるように、インバータ２０に自立運転機能（図示せず）を具備させてもよい。この際、蓄電池２６に蓄電された電力で非常灯２７を点灯させようにインバータ２０を設定する。このような照明器具１による給電動作について説明する。照明器具１を商用電源２３にて点灯させると、光源２から発光された光と、この光が照明本体３の内方で反射された反射光とが、光透過性カバー部材４を透過する。この際、何れの光も光電変換層４Ａで電気エネルギーに変換される。この光電変換層４Ａで発電された直流電力は、インバータ２０によって交流電力に変換され、定周波絶縁トランス２４を介して光源２に給電される。なお、光源２の電力の消費量が光電変換層４Ａの発電量を上回ると、制御部２５によって商用電源２３から交流電力が給電されることになる。
【００１３】このように、光源２からの光と照明本体３の内方からの反射光とを透過させると共に、光透過性カバー部材４に形成された光電変換層４Ａによって発電することができるので、光透過性カバー部材４としての機能を維持したまま自己発電できる。なお、照明器具の形状は図１に示すようなものに限らず、基本構成が本発明と実質的に同じならば、どのような照明器具にも適用できる。例えば、図４に示すような警告灯５にも適用させることができる。この警告灯５は、光源６から発光される光を回転反射鏡７によって回転しているように見せるためのもので、これら光源６および回転反射鏡７を覆設する光透過性カバー部材８に光電変換層８Ａを形成させば、光源６および回転反射鏡７から放射される光を利用して自己発電することができる。
【００１４】また、本発明の実施の一形態によれば、制御系は光透過性カバー部材４の光電変換層４Ａで発電された電力を補助電源として制御していたが、これに限らず、光電変換層４Ａからの電力を売電するようにしてもよい。さらに、本発明の実施の一形態によれば、制御系に低周波絶縁トランスを使用していたが、これに限らず、小型化、低価格化させるために高周波絶縁トランスあるいはトランスレスにしてもよい。
【００１５】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の照明器具によれば、光透過性カバー部材の光電変換層によって自己発電することができるので、光エネルギーの有効利用を図ることができる。これにより、省電力化に寄与することができる |
| 【出願人】 |
【識別番号】０００２５１１４１
【氏名又は名称】林原 健
|
| 【出願日】 |
平成１０年８月１０日（１９９８．８．１０） |
| 【代理人】 |
|
| 【公開番号】 |
特開２０００−５７８２７（Ｐ２０００−５７８２７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年２月２５日（２０００．２．２５） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２２６３４８ |
|