(57)【要約】【課題】本発明は、火災発生時等に周囲温度が上昇しても発光ダイオードの温度上昇を抑制し、発光効率を向上させて、非常時に所定の照明を行うことが可能な非常用照明装置を提供することを目的とする。【解決手段】  請求項１に記載の発明は、不燃材で成形されたパッケージ、パッケージから導出されたリード、リードに電気的に接続された発光ダイオード、発光ダイオードを覆う樹脂部材および樹脂部材を覆うガラスを有してなる発光素子18と；発光素子を配設する器具本体13と；器具本体に配設された非常用のバッテリ21と；バッテリを電源として発光素子を点灯する点灯装置31と；を具備していることを特徴とする。【選択図】図３
2006278656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不燃材で成形されたパッケージ、パッケージから導出されたリード、リードに電気的に接続された発光ダイオード、発光ダイオードを覆う樹脂部材および樹脂部材を覆うガラスを有してなる発光素子と；
発光素子を配設する器具本体と；
器具本体に配設された非常用のバッテリと；
バッテリを電源として発光素子を点灯する点灯装置と；
を具備していることを特徴とする非常用照明装置。
【請求項２】
点灯装置は、非常点灯時に発光素子の光出力が予め決められた光出力となるようにバッテリを電源とする発光素子への点灯電流を制御し、発光素子を点灯させることを特徴とする請求項１記載の非常用照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードを有する非常用照明装置に関する。
【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、また消費電力の少ない半導体発光素子である発光ダイオードが非常用照明装置の光源として検討されるようになってきている（特許文献１）。
【０００３】
しかしながら、発光ダイオードは点灯時に発熱量が比較的多く、この温度上昇により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。
【０００４】
これを解決するために、この種発光ダイオードを光源とする照明装置においては、発光ダイオードの放熱特性を向上させ、発光効率の低下を抑制することが行われている（特許文献２及び３）。
【０００５】
特許文献２のものは、発光ダイオードのリード線端部に接するように設けられた熱伝導性グラファイトと、熱伝導性グラファイトに直接または間接的に設けられた放熱体を具備させて、発光ダイオードの熱を外部に放熱させて温度上昇を防止するように構成している。
【０００６】
特許文献３のものは、容器内にＬＥＤチップを密封するとともに、この容器内に液体を充填し、液体によりＬＥＤチップからの熱を放熱して温度の上昇を抑えるように構成している。
【特許文献１】特開２００４−１０３２５６号公報
【特許文献２】特開２００３−１００１１０号公報
【特許文献３】特開平１１−１６３４１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
火災発生時等における停電の際に点灯する非常用照明装置では、火災により周囲温度が相当な高温となった状況でも所定の非常照明の機能を発揮させなければならず、この条件を満足させるために、非常用照明器具技術基準ＪＩＬ５５０１（日本照明器具工業会基準）または非常用照明装置に関する指針において、周囲温度が１４０℃の状態で、３０分間、１ルックスの照明が行えるように規定されている。
【０００８】
発光ダイオードは、一般的にＰＮ接合のジャンクション部分が定格温度１２０℃程度まで許容されるが、器具の周囲温度が１４０℃レベルの高い温度となった場合には、１２０℃に上昇した発光ダイオードの温度を外気に放熱して冷却することは困難で、特許文献２、３などに示される通常の放熱手段では対策しきれなくなる。
【０００９】
この結果、発光ダイオードを冷却することができず温度が上昇して発光効率が低下し、非常時に上述した基準を満たす照明を継続することが困難となる問題が生じる。
【００１０】
本発明は、火災発生時等における停電の際に点灯する非常用照明装置において、周囲温度が上昇しても発光ダイオードの温度上昇を抑制し、発光効率を向上させて、非常時に所定の照明を行うことが可能な非常用照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の発明は、不燃材で成形されたパッケージ、パッケージから導出されたリード、リードに電気的に接続された発光ダイオード、発光ダイオードを覆う樹脂部材および樹脂部材を覆うガラスを有してなる発光素子と；発光素子を配設する器具本体と；器具本体に配設された非常用のバッテリと；バッテリを電源として発光素子を点灯する点灯装置と；を具備していることを特徴とする。
【００１２】
パッケージは、例えばセラミック等の不燃材で構成され、パッケージ全体が不燃材で覆われる構造をとることができる。そして、パッケージ内部に配設された発光ダイオードからの光を反射するように、パッケージは反射率の高い特性を有していてもよい。この場合、別部材として反射材を使用しなくてもよいという効果がある。
【００１３】
発光ダイオードを覆う樹脂部材は、例えば、通常の粘度のシリコーンを使用するが、液状シリコーン等を使用してもよい。樹脂部材には、白色光への変換のための蛍光体を含ませてもよい。
【００１４】
また、樹脂部材を覆うガラスの裏面側（樹脂部材側）には、シリコーンと密着性のよい樹脂膜を設けてもよい。これにより、ガラスとシリコーンが樹脂膜を介して密着しているので、火災時等に周囲の温度が上昇してもガラスからシリコーンが剥離せず、光学特性を低下することはない。すなわち、光透過性や色むらの低下を防止することができる。
【００１５】
また、樹脂部材ではなく、ガラスの表面側（外面側）に蛍光体膜を塗布してもよい。ガラスの表面は平滑性がよく均一に塗布することができるので色ムラの低減を図ることができる。
【００１６】
上記構成により、バッケージ内部の樹脂部材は火災時等に周囲の温度が上昇してもパッケージおよびガラスにより保護するので、発光効率の低下および色むらを抑制することができ、非常時に所定の照明を行うことができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の非常用照明装置において、点灯装置は、非常点灯時に発光素子の光出力が予め決められた光出力となるようにバッテリを電源とする発光素子への点灯電流を制御し、周囲温度が１４０℃の状態で、３０分間、１ルックスの非常用照明を確保する。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明によれば、火災発生時等に周囲温度が上昇しても不燃材のパッケージおよびガラスが内部の樹脂部材を保護し、発光ダイオードの温度上昇を抑制するため、発光効率の低下および色むらを抑制することができ、非常時に所定の照明を行うことができる。
【００１９】
また、発光ダイオードが外部の熱にさらされることが抑制され、発光ダイオードおよび周辺部材の劣化を抑制することができる。
【００２０】
請求項２の発明によれば、点灯装置は、非常点灯時に発光素子の光出力が予め決められた光出力となるようにバッテリを電源とする発光素子への点灯電流を制御し、発光素子を点灯させるので、周囲温度が１４０℃の状態で、３０分間、１ルックスの非常用照明を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。図１は非常用照明装置の側面図、図２は非常用照明装置の底面図、図３は発光素子の拡大断面図である。
【００２２】
図１ないし図３において、非常用照明装置11は、天井板12に埋め込み設置される器具本体13を有し、この器具本体13の下部周辺に天井板12に接合されるフランジ部14が設けられ、側面には天井板12上に係止する一対の係止ばね15が取り付けられている。
【００２３】
器具本体13の下面16には下方へ向けて拡開開口する窪み部17が形成され、この窪み部17内には、非常用光源として用いられる発光素子18が配置されているとともに、これら発光素子18の光を制光するレンズ19が配置されている。
【００２４】
発光素子18は、不燃材で成形されたパッケージ18a、パッケージから導出されたリード18b、リードに電気的に接続された発光ダイオード18c、発光ダイオードを覆う樹脂部材18dおよび樹脂部材を覆うガラス18eを有して構成されている。
【００２５】
パッケージ18aは、セラミックの不燃材で構成され、パッケージ内部に配設された発光ダイオードからの光を反射するように、パッケージは反射率の高い特性を有する。発光ダイオードを覆う樹脂部材18eは、シリコーンを使用し、シリコーンには、発光ダイオード18cからの光を白色光への変換するための蛍光体が含有されている。また、蛍光体は、ガラスの表面側（外面側）に蛍光体膜として塗布してもよい。ガラスの表面は平滑性がよく均一に塗布することができるので色ムラの低減を図ることができる。
【００２６】
また、シリコーンを覆うガラスの裏面側（シリコーン側）には、シリコーンと密着性のよい樹脂膜18fを設けている。これにより、ガラスとシリコーンが樹脂膜を介して密着しているので、火災時等に周囲の温度が上昇してもガラスからシリコーンが剥離せず、光学特性を低下することはない。すなわち、光透過性や色むらの低下を防止することができる。
【００２７】
上記構成により、バッケージ内部の樹脂部材は火災時等に周囲の温度が上昇してもパッケージおよびガラスにより保護するので、発光効率の低下および色むらを抑制することができ、非常時に所定の照明を行うことができる。
【００２８】
器具本体13の下面16には開閉蓋20が開閉可能に設けられ、この開閉蓋20の内側にバッテリ21が内蔵配置されている。
【００２９】
器具本体13の下面16にはバッテリ21の電力を発光素子18に供給して点灯確認することでバッテリ21を点検するための点検ボタン22が設けられ、器具本体13の上側には商用電源を供給するための電源線を接続する端子台23が配設されている。
【００３０】
非常用照明装置11は発光素子18の点灯を制御する点灯装置31を有し、この点灯装置31は、商用電源の供給時にバッテリ21を充電し、商用電源の遮断時にバッテリ21を電源として発光素子18を点灯させる充放電回路を備えている。
【００３１】
点灯装置31には、器具の周囲温度を検知する周囲温度検知手段が接続されている。また、発光素子18が複数個接続されるときには、直列に接続され、１つでも不点灯となれば全てが不点灯となり、点検ボタン22による点検時に異常を確認できる。
【００３２】
そして、点灯装置31は、非常点灯時に、バッテリ21を電源とする発光素子18への点灯電流を制御し、発光素子18を点灯させる機能であって、周囲温度検知手段の検知に基づき、発光素子18の光出力が予め決められた光出力となるようにバッテリ21を電源とする発光素子18への点灯電流を制御する機能を有している。
【００３３】
この機能では、周囲温度検知手段で検知する器具の周囲温度と発光素子18の周囲温度との相関データを備えることでより細かく制御できる。さらに、点灯装置31は、発光素子18に流す点灯電流値を検出する点灯電流値検出手段の機能、充放電回路で発光素子18に流す点灯電流を可変する機能を有している。
【００３４】
また、周囲温度検知手段は、器具の周囲温度に基づいて、発光素子18の光出力を間接的に判断して検知する光出力検知手段として機能する。
【００３５】
次に、点灯装置31の制御動作について説明する。非常用照明装置11に商用電源が供給されているときには、点灯装置31は、商用電源でバッテリ21を充電させる。点灯装置31には、周囲温度検知手段32で検知する非常用照明装置11の設置場所の周囲温度が入力される。これにより、点灯装置31は、入力された周囲温度から、発光素子18の光出力が予め決められた光出力となる点灯電流の目標値を求めて設定する。
【００３６】
そして、商用電源が遮断したときには、点灯装置31は、バッテリ21の充電を停止し、このバッテリ21から発光素子18に流す点灯電流値を検出し、この検出した点灯電流値と予め設定された点灯電流の目標値と比較する。
【００３７】
一致すれば、その点灯電流を発光素子18に流して発光素子18を点灯させ、また、一致しない場合には、一致するように点灯電流を可変して補正し、この補正した点灯電流を発光素子18に流して発光素子18を点灯させる。
【００３８】
このような点灯装置31の制御動作を繰り返すことにより、周囲温度が上昇したときでも、発光素子18に流す点灯電流を高く補正して、発光素子18の光出力が低下するのを防止でき、発光素子18の光出力を一定にできるとともに所定時間維持できる。
【００３９】
このように、非常点灯時には、周囲温度との関係で設定された点灯電流の目標値を基準に、バッテリ21を電源とする発光素子18への点灯電流を制御するので、発光素子18を最大光出力で連続点灯させる場合に比べて、所定の光出力を得ながら、電力消費を少なくできる。そのため、バッテリ21の容量を小さく、軽量化でき、このバッテリ21およびこのバッテリ21を内蔵する非常用照明装置11を小形化、軽量化できる。
【００４０】
また、周囲温度を検知して、発光素子18の光出力が予め決められた光出力となるように、バッテリ21を電源とする発光素子18への点灯電流を制御するので、発光素子18やバッテリ21の周囲温度が変動しても、発光素18の光出力を一定に保つことができる。
【００４１】
なお、光出力検知手段としては、周囲温度に基づいて間接的に判断して検知したが、発光素子18の点灯経過時間や、バッテリ21の容量などから間接的に判断して検知してもよく、あるいは、センサなどで発光素子18の光出力を直接検知してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施の形態を示す非常用照明装置の側面図。
【図２】同じく、非常用照明装置の底面図。
【図３】同じく、発光素子の拡大断面図。
【符号の説明】
【００４３】
11    非常用照明装置
18    発光素子
21    バッテリ
31    点灯装置
【図１】
2006278656.tif 000003
【図２】
2006278656.tif 000004
【図３】
2006278656.tif 000005