道路灯
【課題】電子回路を内蔵する場合であっても、変電設備から供給される交流をそのまま配電可能であり、配電損失及び変圧器損失を抑制することができる道路灯を提供する。
【解決手段】発光部１０から照射される光により道路を照らす道路灯１であって、変電設備から供給される交流の第１電圧を交流の第２電圧に降圧する単巻変圧器１１と、交流の第２電圧を発光部１０に供給するための所定の電流電圧形態に変換する変換回路１２ａを有する電源部１２と、を内蔵する。
【解決手段】発光部１０から照射される光により道路を照らす道路灯１であって、変電設備から供給される交流の第１電圧を交流の第２電圧に降圧する単巻変圧器１１と、交流の第２電圧を発光部１０に供給するための所定の電流電圧形態に変換する変換回路１２ａを有する電源部１２と、を内蔵する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光部から照射される光により道路を照らす道路灯に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般道路や高速道路には、夜間に道路を照らすための道路灯が多数設置されている。これらの道路灯の発光部には、ナトリウムランプ、水銀灯、セラミックメタルハライドランプ等のＨＩＤ（高輝度放電）ランプが用いられることが多い。また、近年では、省エネルギー化が可能なＬＥＤを用いた道路灯の開発も行われている（例えば、特許文献１参照）。また、近年、照明器具では点灯装置に電子式点灯装置を用いて高効率化が進んでおり、ＬＥＤ道路灯においても電子式電源装置を用いている。しかしながら、電子式電源装置の場合、価格や大きさなどの点から、一般に流通している電子部品にて構成されており、高い電源電圧（例えば２６５Ｖ以上）に対応することが困難である。
【０００３】
図４は、電力会社から各道路灯へ供給される電力の流れを模式的に示した図である。電力会社から供給される電力４０は、送電による電力損失を抑えるために高電圧となっており、この高電圧の電力４０は、電気室等４１に設置された変電設備４２により降圧された後、変電設備４２から数百〜数千メートル離れた各道路灯へ供給される。なお、変電設備４２を含む電気室等４１は、通常、道路高架下もしくは、隣接する建造物などに設置されている。変電設備４２により降圧された電圧は、一般的に三相４線４６０Ｖ（相電圧２６５Ｖ）となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２４２２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
高圧ナトリウム灯、低圧ナトリウム灯、水銀灯等といった銅鉄製安定器内蔵の道路灯には、上記の変電設備４２により降圧された４６０Ｖ（相電圧２６５Ｖ）の電力がそのまま供給される。
【０００６】
一方、Ｈｆ蛍光灯やＬＥＤ道路灯等といった電子回路内蔵の道路灯には、電気室等４１に設置された専用の変電設備４３によりさらに降圧された４１５Ｖ（相電圧２４０Ｖ）の電力が供給されていた。その理由としては、相電圧２６５Ｖの電源に対応した半導体部品は非常に高価なこと、及び道路灯ごとに通常の変圧器を内蔵することは経済的にもスペース的にも非常に困難だったからである。その結果、低電圧配電による配電損失、及び電子回路内蔵の道路灯専用の変電設備４３による変圧器損失の増加が避けられなかった。具体的には、送電損失は、送電電圧の２乗に反比例するため、三相４線４６０Ｖの送電と、三相４線４１５Ｖの送電とでは、送電損失に大きな差が生じてしまう。この送電損失を抑えるためには、抵抗の少ない太い送電線を用いなければならず、コスト面で好ましくない。よって、出来る限り送電電圧を高くすることが重要となる。
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、電子回路を内蔵する場合であっても、変電設備から供給される交流をそのまま配電可能であり、配電損失及び変圧器損失を抑制することができる道路灯を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため本発明に係る道路灯は、
発光部から照射される光により道路を照らす道路灯であって、
変電設備から供給される交流の第１電圧を交流の第２電圧に降圧する単巻変圧器と、
前記交流の第２電圧を前記発光部に供給するための所定の電流電圧形態に変換する変換回路を有する電源部と、を内蔵することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る道路灯は、交流の第２電圧を発光部に供給するための所定の電流電圧形態に変換する変換回路を有する電源部を備えている。本発明に係る道路灯は、単巻変圧器を内蔵するので、変電設備から供給される交流の第１電圧を、交流の第２電圧に降圧することができる。その結果、変電設備から供給される交流の第１電圧をそのまま道路灯へ配電可能であり、電気室等に設置した専用の変圧装置で第２電圧に降圧してから道路灯へ配電する場合に比べ、低電圧配電による配電損失を抑制することができる。また、専用の変圧装置は、通常は複巻変圧器であり、１次巻き線、２次巻き線それぞれに電圧、電流を流す必要があり、変圧器損失が大きくなるが、単巻変圧器は、１次側に流れる電流と２次側に流れる電流が変圧器内部で相殺されるため、複巻変圧器に比べて変圧器損失を小さくすることができる。
【００１０】
本発明の道路灯において、前記第１電圧は、相電圧で２４０Ｖを超える電圧であることが好ましい。
【００１１】
道路灯のために変電設備から供給される交流の第１電圧は、一般的には相電圧で２４０Ｖを超える高い電圧であり、一般に流通している電子部品にて構成された電子回路を内蔵する道路灯は、そのままでは第１電圧に対応することが困難である。本発明の道路灯は、単巻変圧器により第１電圧から第２電圧に降圧しているので、変換回路といった電子回路を第１電圧に対応させる必要がなく、コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】道路灯の外観構成を示す図
【図２】道路灯の概要を示す機能ブロック図
【図３】道路灯給電システムの構成を示す概念図
【図４】従来の道路灯給電システムの構成を示す概念図
【図５】道路灯の別実施形態の外観構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る道路灯の好適な実施形態を図面を用いて説明する。図１は、道路灯の外観構成を示す模式図である。図２は、道路灯の概要を示す機能ブロック図である。図３は、道路灯給電システムの構成を示す概念図である。
【００１４】
道路灯１（あるいは街路灯）は、柱状の本体１ａに支持される発光部１０から照射される可視光により道路を照らすことができる。発光部１０を構成する光源としては特に限定されず、ＬＥＤ（発光ダイオード）、蛍光灯などが例示される。
【００１５】
図３に示すように、道路灯１には、道路灯１から数百〜数千メートル離れたところにある電気室等に設置された変電設備から給電される。変電設備から供給される電力は、三相４線４６０Ｖ（相電圧２６５Ｖ）の交流電源２となっている。
【００１６】
道路灯１は、単巻変圧器１１と電源部１２を備えている。単巻変圧器１１と電源部１２は、本体１ａ下部に内蔵される。本体１ａ下部には、点検口としての開口部１ｂが設けられている。開口部１ｂは、蓋部で覆われている。
【００１７】
単巻変圧器１１は、変電設備から供給される交流電源２の電圧（第１電圧に相当）を、これよりも低い電圧（第２電圧に相当）に降圧することができる。変電設備から道路灯へ供給される交流の電圧は、一般的には三相４線４６０Ｖ（相電圧２６５Ｖ）となっている。本実施形態においては、第１電圧が相電圧で２６５Ｖとなっており、この相電圧を単巻変圧器１１により２６５Ｖから２４０Ｖに降圧している。単巻変圧器１１は、１次側に流れる電流と２次側に流れる電流が変圧器内部で相殺されるため、通常の変圧器の定格容量に比べて、大きさ及び損失が小さくなる。
【００１８】
直列巻線の巻数をｎｓ、分路巻線の巻数をｎｃとすると、巻数比ａはｎｃ／（ｎｓ＋ｎｃ）で表される。単巻変圧器は、巻数比ａが１に近いことで、大きさは小さくて済み、損失も少なくすることができる。本実施形態では、ａ＝２４０／２６５となっている。
【００１９】
電源部１２は、変換回路１２ａを備えている。変換回路１２ａは、単巻変圧器１１から供給される交流を所定の電流電圧形態に変換する機能を有しており、電源部１２から出力される電流電圧を発光部１０の点灯に適したものとすることができる。
【００２０】
本発明の道路灯によれば、電子回路を内蔵する場合であっても、変電設備から供給される交流をそのまま配電可能であり、配電損失及び変圧器損失を抑制することができ、省エネルギー化が可能となる。また、電子回路を高電圧に対応させる必要がなく、コストを抑えることができる。また、本発明のような電子回路内蔵の道路灯と、銅鉄製安定器内蔵の道路灯とを道路に混在させて設置する場合にも、配電線を共通化することができるため、コストを抑えることができる。さらに、電気室等に専用の変圧装置を設置する必要がないので、電気室等の縮小化にも繋がる。
【００２１】
＜別実施形態＞
単巻変圧器１１と電源部１２は、上記の実施形態のように道路灯１の本体１ａの内部に設けるだけでなく、本体１ａに外付けの筐体に収容してもよい。また、道路灯１は、図５に示すように、発光部１０の内部に単巻変圧器１１と電源部１２を収容して構成してもよい。図５のような道路灯１は、トンネル内等の照明器具に好適である。
【符号の説明】
【００２２】
１ 道路灯
２ 交流電源
１１ 単巻変圧器
１２ 電源部
１２ａ 変換回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光部から照射される光により道路を照らす道路灯に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般道路や高速道路には、夜間に道路を照らすための道路灯が多数設置されている。これらの道路灯の発光部には、ナトリウムランプ、水銀灯、セラミックメタルハライドランプ等のＨＩＤ（高輝度放電）ランプが用いられることが多い。また、近年では、省エネルギー化が可能なＬＥＤを用いた道路灯の開発も行われている（例えば、特許文献１参照）。また、近年、照明器具では点灯装置に電子式点灯装置を用いて高効率化が進んでおり、ＬＥＤ道路灯においても電子式電源装置を用いている。しかしながら、電子式電源装置の場合、価格や大きさなどの点から、一般に流通している電子部品にて構成されており、高い電源電圧（例えば２６５Ｖ以上）に対応することが困難である。
【０００３】
図４は、電力会社から各道路灯へ供給される電力の流れを模式的に示した図である。電力会社から供給される電力４０は、送電による電力損失を抑えるために高電圧となっており、この高電圧の電力４０は、電気室等４１に設置された変電設備４２により降圧された後、変電設備４２から数百〜数千メートル離れた各道路灯へ供給される。なお、変電設備４２を含む電気室等４１は、通常、道路高架下もしくは、隣接する建造物などに設置されている。変電設備４２により降圧された電圧は、一般的に三相４線４６０Ｖ（相電圧２６５Ｖ）となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２４２２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
高圧ナトリウム灯、低圧ナトリウム灯、水銀灯等といった銅鉄製安定器内蔵の道路灯には、上記の変電設備４２により降圧された４６０Ｖ（相電圧２６５Ｖ）の電力がそのまま供給される。
【０００６】
一方、Ｈｆ蛍光灯やＬＥＤ道路灯等といった電子回路内蔵の道路灯には、電気室等４１に設置された専用の変電設備４３によりさらに降圧された４１５Ｖ（相電圧２４０Ｖ）の電力が供給されていた。その理由としては、相電圧２６５Ｖの電源に対応した半導体部品は非常に高価なこと、及び道路灯ごとに通常の変圧器を内蔵することは経済的にもスペース的にも非常に困難だったからである。その結果、低電圧配電による配電損失、及び電子回路内蔵の道路灯専用の変電設備４３による変圧器損失の増加が避けられなかった。具体的には、送電損失は、送電電圧の２乗に反比例するため、三相４線４６０Ｖの送電と、三相４線４１５Ｖの送電とでは、送電損失に大きな差が生じてしまう。この送電損失を抑えるためには、抵抗の少ない太い送電線を用いなければならず、コスト面で好ましくない。よって、出来る限り送電電圧を高くすることが重要となる。
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、電子回路を内蔵する場合であっても、変電設備から供給される交流をそのまま配電可能であり、配電損失及び変圧器損失を抑制することができる道路灯を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため本発明に係る道路灯は、
発光部から照射される光により道路を照らす道路灯であって、
変電設備から供給される交流の第１電圧を交流の第２電圧に降圧する単巻変圧器と、
前記交流の第２電圧を前記発光部に供給するための所定の電流電圧形態に変換する変換回路を有する電源部と、を内蔵することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る道路灯は、交流の第２電圧を発光部に供給するための所定の電流電圧形態に変換する変換回路を有する電源部を備えている。本発明に係る道路灯は、単巻変圧器を内蔵するので、変電設備から供給される交流の第１電圧を、交流の第２電圧に降圧することができる。その結果、変電設備から供給される交流の第１電圧をそのまま道路灯へ配電可能であり、電気室等に設置した専用の変圧装置で第２電圧に降圧してから道路灯へ配電する場合に比べ、低電圧配電による配電損失を抑制することができる。また、専用の変圧装置は、通常は複巻変圧器であり、１次巻き線、２次巻き線それぞれに電圧、電流を流す必要があり、変圧器損失が大きくなるが、単巻変圧器は、１次側に流れる電流と２次側に流れる電流が変圧器内部で相殺されるため、複巻変圧器に比べて変圧器損失を小さくすることができる。
【００１０】
本発明の道路灯において、前記第１電圧は、相電圧で２４０Ｖを超える電圧であることが好ましい。
【００１１】
道路灯のために変電設備から供給される交流の第１電圧は、一般的には相電圧で２４０Ｖを超える高い電圧であり、一般に流通している電子部品にて構成された電子回路を内蔵する道路灯は、そのままでは第１電圧に対応することが困難である。本発明の道路灯は、単巻変圧器により第１電圧から第２電圧に降圧しているので、変換回路といった電子回路を第１電圧に対応させる必要がなく、コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】道路灯の外観構成を示す図
【図２】道路灯の概要を示す機能ブロック図
【図３】道路灯給電システムの構成を示す概念図
【図４】従来の道路灯給電システムの構成を示す概念図
【図５】道路灯の別実施形態の外観構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る道路灯の好適な実施形態を図面を用いて説明する。図１は、道路灯の外観構成を示す模式図である。図２は、道路灯の概要を示す機能ブロック図である。図３は、道路灯給電システムの構成を示す概念図である。
【００１４】
道路灯１（あるいは街路灯）は、柱状の本体１ａに支持される発光部１０から照射される可視光により道路を照らすことができる。発光部１０を構成する光源としては特に限定されず、ＬＥＤ（発光ダイオード）、蛍光灯などが例示される。
【００１５】
図３に示すように、道路灯１には、道路灯１から数百〜数千メートル離れたところにある電気室等に設置された変電設備から給電される。変電設備から供給される電力は、三相４線４６０Ｖ（相電圧２６５Ｖ）の交流電源２となっている。
【００１６】
道路灯１は、単巻変圧器１１と電源部１２を備えている。単巻変圧器１１と電源部１２は、本体１ａ下部に内蔵される。本体１ａ下部には、点検口としての開口部１ｂが設けられている。開口部１ｂは、蓋部で覆われている。
【００１７】
単巻変圧器１１は、変電設備から供給される交流電源２の電圧（第１電圧に相当）を、これよりも低い電圧（第２電圧に相当）に降圧することができる。変電設備から道路灯へ供給される交流の電圧は、一般的には三相４線４６０Ｖ（相電圧２６５Ｖ）となっている。本実施形態においては、第１電圧が相電圧で２６５Ｖとなっており、この相電圧を単巻変圧器１１により２６５Ｖから２４０Ｖに降圧している。単巻変圧器１１は、１次側に流れる電流と２次側に流れる電流が変圧器内部で相殺されるため、通常の変圧器の定格容量に比べて、大きさ及び損失が小さくなる。
【００１８】
直列巻線の巻数をｎｓ、分路巻線の巻数をｎｃとすると、巻数比ａはｎｃ／（ｎｓ＋ｎｃ）で表される。単巻変圧器は、巻数比ａが１に近いことで、大きさは小さくて済み、損失も少なくすることができる。本実施形態では、ａ＝２４０／２６５となっている。
【００１９】
電源部１２は、変換回路１２ａを備えている。変換回路１２ａは、単巻変圧器１１から供給される交流を所定の電流電圧形態に変換する機能を有しており、電源部１２から出力される電流電圧を発光部１０の点灯に適したものとすることができる。
【００２０】
本発明の道路灯によれば、電子回路を内蔵する場合であっても、変電設備から供給される交流をそのまま配電可能であり、配電損失及び変圧器損失を抑制することができ、省エネルギー化が可能となる。また、電子回路を高電圧に対応させる必要がなく、コストを抑えることができる。また、本発明のような電子回路内蔵の道路灯と、銅鉄製安定器内蔵の道路灯とを道路に混在させて設置する場合にも、配電線を共通化することができるため、コストを抑えることができる。さらに、電気室等に専用の変圧装置を設置する必要がないので、電気室等の縮小化にも繋がる。
【００２１】
＜別実施形態＞
単巻変圧器１１と電源部１２は、上記の実施形態のように道路灯１の本体１ａの内部に設けるだけでなく、本体１ａに外付けの筐体に収容してもよい。また、道路灯１は、図５に示すように、発光部１０の内部に単巻変圧器１１と電源部１２を収容して構成してもよい。図５のような道路灯１は、トンネル内等の照明器具に好適である。
【符号の説明】
【００２２】
１ 道路灯
２ 交流電源
１１ 単巻変圧器
１２ 電源部
１２ａ 変換回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部から照射される光により道路を照らす道路灯であって、
変電設備から供給される交流の第１電圧を交流の第２電圧に降圧する単巻変圧器と、
前記交流の第２電圧を前記発光部に供給するための所定の電流電圧形態に変換する変換回路を有する電源部と、を内蔵することを特徴とする道路灯。
【請求項２】
前記第１電圧は、相電圧で２４０Ｖを超える電圧であることを特徴とする請求項１に記載の道路灯。
【請求項１】
発光部から照射される光により道路を照らす道路灯であって、
変電設備から供給される交流の第１電圧を交流の第２電圧に降圧する単巻変圧器と、
前記交流の第２電圧を前記発光部に供給するための所定の電流電圧形態に変換する変換回路を有する電源部と、を内蔵することを特徴とする道路灯。
【請求項２】
前記第１電圧は、相電圧で２４０Ｖを超える電圧であることを特徴とする請求項１に記載の道路灯。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２２８１０２（Ｐ２０１１−２２８１０２Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９６２７８（Ｐ２０１０−９６２７８）
【出願日】平成２２年４月１９日（２０１０．４．１９）
【出願人】（５９３０４２００７）株式会社因幡電機製作所 (25)
【出願人】（５０５４１３２５５）阪神高速道路株式会社 (46)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１９日（２０１０．４．１９）
【出願人】（５９３０４２００７）株式会社因幡電機製作所 (25)
【出願人】（５０５４１３２５５）阪神高速道路株式会社 (46)
【Ｆターム（参考）】
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