(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオードと、
前記発光ダイオードが実装される第１の基板と、
充電可能な非常用電源と、
商用電源からの電源供給により前記非常用電源を充電する充電部と、
商用電源の停電時に前記非常用電源を入力として前記発光ダイオードを点灯させる点灯部と、
前記充電部および前記点灯部が実装される第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板とを互いに熱結合させる熱結合部材と、
一端が開口し、前記第１の基板と前記第２の基板と前記非常用電源とを内部に収納する器具本体とを備え、
前記第１の基板は、前記器具本体の開口を覆うように設けられ、
前記充電部は前記第１の基板に対して前記器具本体の他端側に位置し、前記点灯部および前記非常用電源は前記充電部に対して前記器具本体の他端側に位置することを特徴とする非常用照明器具。
【請求項２】
前記器具本体は、円筒状に形成され、一端の直径よりも両端方向の寸法のほうが長く形成されることを特徴とする請求項１記載の非常用照明器具。
【請求項３】
前記器具本体は、天井に埋込配設され、一端が下方に位置し、他端が上方に位置することを特徴とする請求項１または２記載の非常用照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードなどの半導体発光素子を光源とした非常用照明器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、フィラメントを有する電球に代わって、寿命が長く、消費電力が小さい半導体発光素子である発光ダイオード（以下、ＬＥＤと称す）が、誘導灯や非常灯などの非常用照明装置の光源として採用されている。しかし、ＬＥＤは点灯時の発熱量が比較的多く、ＬＥＤ自身の発熱による温度上昇でＬＥＤの発光効率が低下して、所定の照度が得られない問題がある。
【０００３】
そこで、ＬＥＤを光源とし、放熱性を向上させた照明装置が提供されている（例えば、特許文献１）。図２に特許文献１の照明装置の一部切欠側面図を示す。特許文献１の照明装置は、基板１０１とＬＥＤ１０２と点灯回路部品１０３と熱伝導性グラファイト１０４と放熱体１０５と器具本体１０６とシリコン樹脂１０７とカバー１０８とで構成されている。基板１０１に実装されたＬＥＤ１０２から発生した熱は、ＬＥＤ１０２のリード線１０２ａに接するように設けられた熱伝導性グラファイト１０４に伝導される。この熱は、熱伝導性グラファイト１０４に直接または間接的に設けられた放熱体１０５または器具本体１０６に伝導され、外部に放熱されることで、ＬＥＤ１０２の温度上昇を抑制している。
【０００４】
また、電球を用いた非常用照明装置では、非常用電源の電源供給時に電球が３０分間点灯を継続すると共に、周囲温度が常温時に１ｌｘ以上の床面照度を継続維持することが規定されている。また、周囲温度が１４０℃の雰囲気中でも、３０分間点灯を継続できることが規定されている。
【０００５】
そこで、上記の規定を満足させるために、器具本体に断熱材を備えた非常用照明装置が提供されている（例えば、特許文献２）。図３に特許文献２の非常用照明装置の一部切欠側面図を示す。特許文献２の非常用照明装置は、本体２０１と、ＬＥＤ２０２と、熱交換媒体２０３を有する熱交換手段２０４と、断熱部材２０５と、蓄電池２０６と、回路ブロック２０７で構成されている。ＬＥＤ２０２の点灯による発熱は、熱交換媒体２０３によって吸熱され、熱交換手段２０４によって外部に放熱される。さらに、熱交換手段２０４およびＬＥＤ２０２は断熱部材２０５により外気と遮断されているので、火災によって周囲温度が高くなった場合でも、ＬＥＤ２０２の温度上昇を抑制して発光効率の低下を防止し、非常時に所定の照度を確保することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１００１１０号公報
【特許文献２】特開２００６−５４０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１の照明装置は、ＬＥＤ１０２の点灯によって発生する熱を外部に放熱するための熱伝導性グラファイト１０４や放熱体１０５が必要であった。また、特許文献２の非常用照明装置も、ＬＥＤ２０２の点灯によって発生する熱を外部に放熱するための熱交換手段２０４が必要であった。そのため、部品点数の増加による装置の大型化および、外観意匠が損なわれるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、放熱性を維持すると共に、装置の小型・軽量化および外観意匠の向上を図ることができる非常用照明器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の非常用照明器具は、発光ダイオードと、発光ダイオードが実装される第１の基板と、充電可能な非常用電源と、商用電源からの電源供給により非常用電源を充電する充電部と、商用電源の停電時に非常用電源を入力として発光ダイオードを点灯させる点灯部と、充電部および点灯部が実装される第２の基板と、第１の基板と第２の基板とを互いに熱結合させる熱結合部材と、一端が開口し、第１の基板と第２の基板と非常用電源とを内部に収納する器具本体とを備え、第１の基板は、器具本体の開口を覆うように設けられ、充電部は第１の基板に対して器具本体の他端側に位置し、点灯部および非常用電源は充電部に対して器具本体の他端側に位置することを特徴とする。
【００１０】
この非常用照明器具において、器具本体は、円筒形状に形成され、一端の直径よりも両端方向の寸法のほうが長く形成されることが好ましい。
【００１１】
この非常用照明器具において、器具本体は、天井に埋込配設され、一端が下方に位置し、他端が上方に位置することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明では、放熱性を維持すると共に、装置の小型・軽量化および外観意匠の向上を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態の非常用照明器具の概略構成を示す断面図である。
【図２】特許文献１の照明装置の構成を示す一部断面図である。
【図３】特許文献２の非常用照明装置の構成を示す一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
（実施形態）
本実施形態の非常用照明器具の概略構成を示す断面図を図１に示す。本実施形態の非常用照明器具は、いわゆるダウンライト型の非常用照明器具であり、天井９に器具本体８が埋込配設され下方の床面を照射する。本実施形態の非常用照明器具は、光源１とＬＥＤ基板２（第１の基板）と非常用電源３と充電部４と点灯部５と電源基板６（第２の基板）と接続線７（熱結合部材）と器具本体８とで構成されている。
【００１６】
器具本体８は下面が開口した円形の有底筒状に形成されており、上方が天井に埋め込まれている。また、器具本体８下端の開口を覆うようにＬＥＤ基板２が設けられており、ＬＥＤ基板２の下方に透光性のカバー８ａが設けられている。
【００１７】
光源１は複数個のＬＥＤ１ａ（発光ダイオード）で構成され、ＬＥＤ基板２の下面に実装される。また、ＬＥＤ基板２はアルミニウムや銅などで形成された金属基板を基材に用いている。
【００１８】
非常用電源３は、器具本体８内の上方に設けられており、ニッケル水素などの充電可能な二次電池または、電気二重層コンデンサなどの蓄電素子で構成されている。
【００１９】
充電部４および点灯部５は電源基板６の一面側に実装されている。
【００２０】
充電部４は、電源基板６の一面側上部に実装されたコネクタ６ａを介して接続される商用電源ＡＣからの電源供給によって非常用電源３を充電する。一般的に非常用照明器具に備えられる非常用電源３の充電方式は、バックアップ用途に適したトリクル充電が一般的に用いられており、充電部４は非常用電源３に微小な電流を常に流し続けて満充電状態を維持する。
【００２１】
点灯部５は、商用電源ＡＣの停電を検出すると、非常用電源３を電源としてＬＥＤ１ａを点灯させる。
【００２２】
また、電源基板６の面方向が器具本体８の上下方向に対して略平行となるように設けられている。すなわち、電源基板６の面方向がＬＥＤ基板２の面方向に対して直交方向かつ、電源基板６がＬＥＤ基板２の上方に位置するように設けられている。
【００２３】
また、ＬＥＤ基板２と電源基板６とは、接続線７を介して接続されている。接続線７は、一端が電源基板６の一面側下方に設けられたコネクタ６ｂに接続され、他端がＬＥＤ基板２の上面に半田等で接続されることで、ＬＥＤ基板２と電源基板６とを電気的に接続している。そして、商用電源ＡＣの停電時に点灯部５から出力される電力は、接続線７を介してＬＥＤ１ａに供給され、ＬＥＤ１ａが点灯する。
【００２４】
上記の構成で、本実施形態の非常用照明器具は、商用電源ＡＣからの電源供給時（以下、通電時と称す）は点灯部５が停止し、充電部４が動作して非常用電源３を充電する。一方、商用電源ＡＣの停電時は、充電部４が停止し点灯部５が動作してＬＥＤ１ａを点灯させる。したがって、商用電源ＡＣの通電時と停電時とでは、動作する部位が異なるので、動作による熱の発生源が異なる。すなわち、商用電源ＡＣの通電時は、充電動作によって充電部４が発熱源となり、点灯部５は停止しＬＥＤ１ａが消灯しているので点灯部５およびＬＥＤ１ａは発熱源とはならない。商用電源ＡＣの停電時は、点灯部５の点灯動作によるＬＥＤ１ａの点灯によって点灯部５およびＬＥＤ１ａが発熱源となり、充電部４は停止しているので発熱源とはならない。
【００２５】
そこで、本実施形態の非常用照明器具は、商用電源ＡＣの通電時と停電時とで発熱源が異なることを利用して放熱性を向上させている。
【００２６】
まず、商用電源ＡＣの通電時における充電部４の放熱性について説明する。
【００２７】
ＬＥＤ基板２と電源基板６とを接続している接続線７は、熱伝導性の高い材料で形成されており、ＬＥＤ基板２と電源基板６とを互いに電気的に接続すると共に熱結合させている。したがって、電源基板６に実装された充電部４から発生する熱は、接続線７を介してＬＥＤ基板２に熱伝導される。ＬＥＤ基板２の基材は金属基板で形成されているため、ＬＥＤ基板２は熱容量が大きく、放熱性も高い。また、商用電源ＡＣの通電時はＬＥＤ１ａが消灯し発熱源とはならないので、ＬＥＤ基板２の温度は周囲温度と略同等に保たれている。そのため、充電部４から発生する熱を、接続線７を介してＬＥＤ基板２に熱伝導することで、効率よく外部に放熱することができる。なお、ＬＥＤ基板２の基材は熱容量が大きい材料で形成されていれば上記の効果を得ることができ、金属基板に限定されない。
【００２８】
さらに、本実施形態の電源基板６の面方向はＬＥＤ基板２の面方向に対して直交方向に設けられており、電源基板６の下方に充電部４が実装され、充電部４の上方に点灯部５が実装されている。したがって、充電部４とＬＥＤ基板２とが近接しているため、充電部４から発生する熱をよりＬＥＤ基板２に熱伝導させることができ、充電部４の放熱性をさらに向上させることができる。
【００２９】
上記のように、接続線７を用いてＬＥＤ基板２と電源基板６とを熱結合し、充電部４とＬＥＤ基板２とを近接させることによって、充電部４とＬＥＤ基板２とが熱的に密結合され、充電部４の放熱性を向上させることができる。
【００３０】
また、充電部４を構成する電解コンデンサや巻線部品などの有寿命部品は、使用温度によって期待寿命が決定される。しかし、本実施形態では充電部４の温度上昇を抑制することができるので、充電部４の長寿命化を図ることができ、非常用照明器具の設計寿命を長くすることにつながる。
【００３１】
次に、商用電源ＡＣの停電時におけるＬＥＤ１ａの放熱性について説明する。
【００３２】
商用電源ＡＣの停電時において、ＬＥＤ１ａの点灯によって発生する熱は、金属で形成され放熱性の高いＬＥＤ基板２を用いて外部に放熱される。さらに、ＬＥＤ１ａから発生する熱を、接続線７を介して電源基板６に熱伝導させるこの時、商用電源ＡＣは停電し、充電部４は発熱源ではないので、電源基板６の熱容量も活用することができる。したがって、ＬＥＤ１ａの点灯による熱を電源基板６も用いて放熱させることができるので、ＬＥＤ１ａの放熱性をさらに向上させ温度上昇を抑制することができ、所定の照度を得ることができる。
【００３３】
また、点灯部５は電源基板６の上方に設けられており、ＬＥＤ基板２から離れた位置にある。また、非常用電源３も器具本体８内の上方に設けられているので、ＬＥＤ基板２から離れた位置にある。したがって、点灯部５および非常用電源３とＬＥＤ１ａとは互いに熱的に疎結合され、点灯部５および非常用電源３から発生する熱は、ＬＥＤ基板２に実装されたＬＥＤ１ａに伝わりにくい。そのため、点灯部５および非常用電源３によるＬＥＤ１ａへの熱の影響を抑制することができる。
【００３４】
上記のように、本実施形態の非常用照明器具は、各構成部材が互いに熱的に密結合した箇所と疎結合した箇所とを意図的に設けることによって放熱性を維持し、別構成の放熱部材を用いる必要がないので部品点数を削減することができる。したがって、非常用照明器具の小型・軽量化および外観意匠の向上を図ることができる。
【００３５】
また、本実施形態の器具本体８は、筒の直径Ｌ１よりも筒の全長Ｌ２のほうが長くなるように形成されている。したがって、筒の上下方向に沿って設けられる電源基板６は縦長形状に形成され、ＬＥＤ１ａと点灯部５との距離も長くすることができる。そのため、ＬＥＤ１ａの点灯による熱を器具本体８内の上部を介して外部に効率よく放熱することができると共に、点灯部５によるＬＥＤ１ａへの熱の影響を抑制することができる。
【００３６】
また、器具本体８の直径Ｌ１を短くすることによって、器具本体８を天井９に埋込配設するために形成する埋込穴の寸法を小さくすることができ、外観をよくすることができる。
【符号の説明】
【００３７】
１    光源
１ａ  ＬＥＤ
２    ＬＥＤ基板
３    非常用電源
４    充電部
５    点灯部
６    電源基板
７    接続線
８    器具本体
９    天井
【図１】
0005572015.tif 000002
【図２】
0005572015.tif 000003
【図３】
0005572015.tif 000004