(57)【要約】【課題】照明機能と火災監視機能とを兼ね備え、室内中央部に設置ができ、室内の広範囲を監視することを可能とする照明装置を提供すること。【解決手段】所定の波長帯域の可視光を発する、例えばＬＥＤ素子やＥＬ素子を用いた照明部１２と、火災が発生したときに放射される、所定の波長帯域とは異なる波長帯域の光を受光する、例えば紫外線センサーからなる検出部１１とを備え、この照明部１２を、検出部１１の検出領域５１と重ならない位置に配置する構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の波長帯域の可視光を発する照明部と、火災が発生したときに放射される、前記所定の波長帯域とは異なる波長帯域の光を受光する検出部と、を備え、
前記照明部は、前記検出部の検出領域と重ならない位置に配置されている
ことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記検出部における検出面が、前記検出部の検出方向に対して、前記照明部の発光面と同等位置、または前記発光面よりも突出した位置に設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記検出部は、照明装置の中心位置に配置され、
前記照明部は、その外周に配置される
ことを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記照明部は、ＬＥＤ素子またはＥＬ素子であり、
前記異なる波長は、紫外光領域であり、
前記検出部は、紫外線センサである
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項５】
前記検出部からの出力信号に基づき、火災が発生したか否かを判断する火災判定部と、当該火災判定部と前記照明部とを制御する制御装置とを更に備える
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項６】
前記制御装置に接続される２次電池を更に備え、
外部電源から前記制御装置に給電されているときは、前記２次電池に蓄電を行い、
前記外部電源から前記制御装置に給電がされていないときは、前記２次電池から前記制御装置に給電を行う
ことを特徴とする請求項５に記載の照明装置。
【請求項７】
前記火災判定部が、前記検出部からの出力信号でもって、火災が発生したと判断したときに、前記制御装置は、前記照明部を点滅動作させる
ことを特徴とする請求項５または６に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明機能と、炎からの放射光によって火災を感知する機能とを兼ね備えた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、火災が発生したときに出る煙を感知して、そのときの検知信号を出力する煙感知器が知られている（例えば、特許文献１参照）。ところがこの煙感知器は、火災が発生した後の煙が出てからでないと、検知信号を発することができない。
【０００３】
そこで、火災発生時の炎から放出される紫外線あるいは赤外線の不可視光線を検出して、そのときの検知信号を出力する炎感知器が提案された（例えば、特許文献２参照）。この炎感知器は、火災が発生したときの炎を直接感知して検知信号を出力するので、前述の煙感知器に比べて、火災発生を早期に発見することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１６６０８０号公報（第３頁、図１−２）
【特許文献２】実開平７−３０８９号公報（第４頁、図１−３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
室内に煙感知器を配置すれば、確実に火災の発生の有無を知ることができるものの、火災発生を素早く知ることができない。
【０００６】
そこで、より火災発生の早期発見を目的として、炎感知器を採用した場合、下記に示す問題が発生する。図８は、従来の炎感知器を室内に配置した場合の問題点を説明するための図面である。
【０００７】
炎感知器は、広範囲の火災発生を監視するために、不可視光線を検出する炎感知器を室内中央の天井部（最も炎感知器を載置するのに好ましい位置）に設置する必要がある。ところが、大抵の室内中央の天井部には照明器具が設置されている。
【０００８】
そこで、図８に示す様に、部屋の中央位置に配した照明器具８３よりずらした位置であって、部屋の出来るだけ中央位置に近い位置に、炎感知器８１を配置することとなる。すると、照明器具８３があるがために、炎感知器８１の火災検出領域５１が狭くなってしまい、部屋の中で火災発生時に火災を検出することができない領域ができてしまう。
【０００９】
そこで本発明は上記課題を解決し、照明機能と火災監視機能とを兼ね備え、室内中央部に設置ができ、室内の広範囲を監視することを可能とする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】
【００１０】
上述した課題を解決し目的を達成するため、本発明の照明装置は、下記記載の構成を採用するものである。
【００１１】
本発明の照明装置は、所定の波長帯域の可視光を発する照明部と、火災が発生したときに放射される、所定の波長帯域とは異なる波長帯域の光を受光する検出部とを備え、上記
照明部が、検出部の検出領域と重ならない位置に配置されている点を特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の照明装置は、検出部における検出面が、検出部の検出方向に対して、照明部の発光面と同等位置、または発光面よりも突出した位置に設けられることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の照明装置によれば、照明機能と火災監視機能とを兼ね備えながらにして、従来技術と比較して、十分な照明領域と、広範囲な検出領域でもって火災を監視することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の照明装置の構成例を示す説明図である。
【図２】本発明の照明装置の回路基板構成および機能を示すブロック図である。
【図３】本発明の照明装置の検出部および照明部の配置形態を示す上部平面図および断面図である。
【図４】本発明の照明装置の検出部および照明部の配置形態を示す、図３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図５】本発明の照明装置の検出および照明範囲を示す説明図である。
【図６】本発明の照明装置の検出部および照明部の波長帯域を示す説明図である。
【図７】本発明の照明装置の動作例を示すフローチャートである。
【図８】従来技術の炎感知器を室内で使用したときの課題を説明するための図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の照明装置を実施する際の一実施例を、図面を用いて詳細に説明する。
【００１６】
[照明装置の構成の説明：図１]
まず、本実施形態の照明装置の構成要素を説明し、本実施形態が本発明の構成を有し、十分な照明エリアと広範囲な検出領域でもって火災を監視する目的を達成できることを説明する。
【００１７】
はじめに、本実施形態の構成要素を説明する。図１は、本実施形態の照明装置の断面図である。各構成要素の詳細な動作については、後段で説明する。
【００１８】
図１に示すように、照明装置１は、可視光を発する照明部１２と、火災が発生したか否かを検知する検出部１１とを有する。検出部１１は、火災が発生したときに放射される、所定の可視光域以外の波長帯域（不可視光帯域）の光を、キャップ３２を透して受光できる様に、照明部１２に向けて取付基板１３に実装配置される。照明部１２は、検出部１１の所定幅の検出領域５１と重ならない（影を作らない）位置であって、かつ出射される可視光が、透光性（半透明、着色を含む）のキャップ３２を透して装置から放射される位置に、キャップ３２内の取付基板１３に配置される。なお、本図では、照明部１２に対して検出部１１を突出させた場合を示している。これら照明部１２と検出部１１の取付基板１３への配置形態については、後段で詳細に説明する。
【００１９】
ここで、本実施形態では照明部１２に、可視領域にのみ発光スペクトルを持つＬＥＤ素子を、検出部１１に、紫外線によって光起電流が流れる紫外線センサを使用している。この検出部１１と照明部１２は、本図の場合は、検出部１１の検出面が、検出部１１の検出方向に対して、照明部１２の発光面と同等位置またはそれよりも突出した位置となるよう
に配置されている。
【００２０】
また、回路基板２５には、ブザー２４と、検出部１１からの出力信号に基づき、火災が発生したと判断したときに火災判定信号を出力する火災判定部２２と、照明部１２の点灯と消灯を制御するとともに、火災判定部２２から火災判定信号を受け、ブザー２４を動作させる制御装置２１と、２次電池２３とが実装されている。
【００２１】
そして、照明部１２と検出部１１が実装された取付基板１３と、他の部材が実装された回路基板２５は、放熱部３１に接続され、照明部１２や回路基板２５に実装された電子部品から発生した熱を、キャップ３２またはソケット３３へ伝えることができる様になっている。
【００２２】
なお、本図で図示していないが、取付基板１３と回路基板２５には、配線パターンが描かれており、各基板に取り付けられた各電子部品と電気的に接続されている。また、外部電源からの給電を受けるためのソケット３３も、図１に図示していない配線によって回路基板２５と電気的に接続されている。
【００２３】
また、本実施形態では、複数個の電子部品を実装した回路基板２５を、放熱部３１の内側に配置した例を示したが、この回路基板２５を筐体外部に設け、火災監視機能と照明機能のみを有する照明装置としても良い。
【００２４】
［回路基板２５の機能の説明：図２］
次に、各電子部品および電源との電気的な接続形態と動作の説明を、図２のブロック図を用いて説明する。図２は、本実施形態の照明装置１の回路基板２５構成および機能を説明するためのブロック図である。
【００２５】
図２に示す様に、検出部１１の紫外線センサが、火災判定部２２と電気的に接続されていて、火災から発生する紫外線を検知した場合に、光起電流を検出信号２６として出力する。すると、検出部１１から出力された検出信号２６を火災判定部２２が受信して、火災が発生したか否かの判定を行う。火災判定部２２は、制御装置２１とも電気的に接続されており、火災が発生したと判定した場合には、火災判定信号２７を制御装置２１に出力する。火災判定信号２７を受信した制御装置２１は、電気的に接続された照明部１２やブザー２４を制御し、光や音でもって火災が発生したことを、部屋の中に居る人に向けて警報する。ここで、火災が発生していないと判断した場合には、制御装置２１は、照明部１２の本来の照明機能としての動作を行う。また制御装置２１は、外部電源４１および２次電池２３とも電気的に接続されており、外部電源４１からの給電がある場合には各電子部品の動作と同時に、２次電池２３に蓄電を行う様に制御する。そして、外部供給４１からの給電が無い場合には、２次電池２３からの給電を行い、各電子部品を動作できる様に制御する。
【００２６】
［照明装置の機能説明：図３−図４］
つぎに、前記の照明部１２と検出部１１の配置関係について、図３および図４を用いて詳細に説明する。図３（ａ）は、取付基板１３の上面図を示し、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ-Ａ断面図を示す図を示している。図４は、図３（ａ）のＡ-Ａ断面位置の、検出部１１と照明部１２の配置関係を示す図である。
【００２７】
図３（ａ）（ｂ）に示す様に、紫外線センサからなる検出部１１を、取付基板１３の中央部に配置し、検出部１１の検出面高さＢ１が、照明部１２の発光面高さＣ１よりも突出するように、照明部１２をその内側に配置するのが最も好ましい。このように、検出部１１を照明装置１の中央部に配置すれば、通常のように照明器具を部屋の中央に配置したと
しても、広範囲の火災監視が可能になる。
【００２８】
なお、照明部１２と検出部１１の平面的な配置関係については図示のものに限定されない。例えば、検出部１１を照明部１２の外周に配置することも可能である。この場合は、検出部１１は中央部からずれた位置に配置されるので、若干火災監視範囲が狭くなる。
【００２９】
さらに、照明部１２の数は任意の数とすることができる。例えば、１個であってもよい。この場合も、検出部１１は取付基板１３の中央部に配置することが望ましい。
【００３０】
次に、検出部１１の検出面高さと照明部１２の発光面高さとの関係について、説明する。図４は、図３（ａ）のＡ-Ａ断面図であり、検出部１１と照明部１２の高さ方向の配置関係と検出部１１の検出領域５１と照明部１２の照明領域５２の関係を示す図であり、図４（ａ）は検出部１１の検出面高さＢ１を、照明部１２の発光面高さＣ１よりも突出させたときの構成例を、図４（ｂ）は検出面高さＢ１と発光面高さＣ１とを同等位置としたときの構成例を、図４（ｃ）は検出面高さＢ１を、発光面高さＣ１よりも後退させたときの構成例を示している。
【００３１】
図４（ａ）に示す様に、照明部１２が検出部１１の検知領域５１に影を作らない位置となる様に、言い換えれば、照明部１２の発光面高さＣ１よりも、検出部１１の検出面高さＢ１を突出して配置すれば、検出部１１の広範囲の火災監視が可能となる。ただし、発光領域５２が広がり過ぎて検出部１１と重なるようであれば、発光領域５２の一部を検出部１１が遮ることとなり、照明機能が低下することがあるので留意する必要がある。
【００３２】
また、図４（ｂ）に示す様に、検出部１１の検出面高さＢ２と照明部１２の発光面高さＣ２とを同等位置の高さにすれば、検出領域５１と照明部１２および照明領域５２と検出部１１がそれぞれ遮られることのなく広範囲の火災監視ができる、最適な配置形態となる。
【００３３】
また、図４（ｃ）に示す様に、照明部１２の発光面高さＣ３が、検出部１１の検出面高さＢ３よりも突出した位置となる様に配置してもよい。この場合、照明部１２が検出領域５１と重ならないようにして、検出領域５１の一部を照明部１２が遮ってしまわないようにすることが好ましい。
【００３４】
[検出部と照明部の機能説明：図５]
次に、上記照明装置１の機能について説明する。図５は、上述の構成による照明装置１を室内照明器具に用いた作用を説明するための図面である。
【００３５】
図５に示すように、照明部１２とともに検出部１１を有することで、火災を検知できる様にした照明装置１を、室内天井部の中央に配置された照明器具８３に取りつければ、従来の様に、火災検出領域が狭く、部屋の中での火災を検出することができない死角領域ができてしまうという問題は発生せず、従来と同様の広い照明領域５２を維持したまま、検出領域５１が偏りや死角領域のない、広範囲の火災監視の両立を達成することができる。
【００３６】
［検出部と照明部の機能説明：図６］
次に、検出部１１と照明部１２の機能について、さらに詳細に説明する。
図３、図４を用いて説明した様に、照明装置１では検出部１１と照明部１２とを近接して取付基板１３上に配置しているので、必然的に、照明部１２から出射される可視光が、検出部１１に入り込んでしまうこととなる。ところが、本実施例の場合は、火災が発生したか否かの判断に使用する、検出部１１の波長帯域と、部屋の照明に使用する照明部１２の波長帯域とが異なる様にしているため、火災が発生したことを検出部１１が誤検知をし
てしまうことはない。その理由について、更に詳細に説明する。
【００３７】
図６は、照明部１２の発光強度と、検出部１１の検出強度についてまとめたグラフである。図中の発光スペクトルＤは、ＬＥＤ素子の発光特性の一例を、発光スペクトルＧは、ＥＬ素子の発光特性の一例を示している。また、検出スペクトルＥは、紫外線センサの検出特性の一例を、検出スペクトルＦは、赤外線センサの検出特性の一例を示している。なお、各発光スペクトルＤ、Ｇ、検出スペクトルＥ、Ｆは、それぞれ規格化した特性値を示している。
【００３８】
本実施形態の照明装置１で使用する検出部１１における、火災が発生したときに放射される光の波長を含む受光スペクトルが、照明部１２が発する発光スペクトルと重なっていると、照明部１２の発光スペクトルの一部の光を検出部１１が検出してしまうこととなる。すると、照明装置１の照明部１２を点灯させただけで検出部１１が反応してしまい、火災が発生したときの誤検知した検出信号を、火災判定部（図２参照）に出力してしまう。
【００３９】
そこで、本実施形態においては、図６に示すように、照明部１２には、非可視光領域の光を殆ど発することが無いＬＥＤ素子を用いて、発光スペクトルＤを可視領域（発光波長帯域Ｙ）である３６０ｎｍから８３０ｎｍまでの範囲とした。また、検出部１１には、可視光帯域の光に感度特性を有さない紫外センサを用い、検出スペクトルＥが紫外領域（検出波長帯域Ｘａ）である３６０ｎｍ以下の波長に感度をもつようにした。
【００４０】
この様に、検出波長帯域Ｘａと発光波長帯域Ｙとを異なる波長帯域となるように、つまり発光スペクトルＤと検出スペクトルＥの領域が重ならない検出部１１と照明部１２を用いることで、可視領域の波長によって検出部１１が誤検知した検出信号２６を、火災判定部２２に出力をすることは無い。
【００４１】
なお、上記説明では、照明部１２にＬＥＤ素子を用いた例を示したが、これに換えて、発光スペクトルＧが、ＬＥＤ素子の発光スペクトルＤと同様に、発光波長帯域Ｙの範囲内のみの可視光を発するＥＬ素子としても、本発明と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
また、検出部１１に関しても、紫外線センサに替えて、検出波長帯域Ｘｂに感度特性を有する赤外線センサの利用も可能である。しかし、赤外線は、ヒーターなどの暖房器具、ドライヤー、リモコンなどの電気製品からも放出されるため、赤外線センサを検出部１１として用いると、火災の発生を誤検知する虞があるので、留意する必要がある。
【００４３】
[照明装置の動作の説明；図７]
次に、上記の構成による照明装置１の動作について説明する。図７は、照明装置１の動作を説明するためのフローチャートである。なお、下記の説明では、照明装置１が、照明機能と、火災監視機能と、火災警報機能とを合わせ持っている装置であるとして説明する。
【００４４】
まずはじめに、照明装置１が照明器具８３に取り付けられ、制御装置２１に給電が開始される（ステップＳ１）。このとき、制御装置２１に給電を行う電源は、照明スイッチがＯＮの状態であれば外部電源４１であり、照明スイッチがＯＦＦであれば２次電池２３となる。
【００４５】
次に、照明装置１のリセット動作を行う（ステップＳ２）。ここで、火災を警報する目的で設置されたブザー２４が鳴っている場合には、制御装置２１は警報音を停止にして次のステップに進む。もし、警報音が鳴っていなければ、そのままの状態を維持し、次のステップに進む。
【００４６】
次に、照明装置１の照明機能を制御するための判定を行う（ステップＳ３）。使用者が、照明スイッチをＯＮしており、外部電源４１から照明装置１へ電源が供給されていれば、制御装置２１は照明部１２を点灯する。ここで、照明スイッチがＯＦＦされている消灯状態であり、外部電源４１からの電源供給が停止しているときであっても、火災監視機能を継続させるために、２次電池２３から制御装置２１へ電源を供給した上で、制御装置２１は照明部１２を消灯する。
【００４７】
次に、火災判定部２２による火災の判定を行う（ステップＳ６）。前述の通り、検出部１１は、火災が発生したときに発さられる紫外線を検知して、検出信号２６を火災判定部２２に送る。火災判定部２２では送られてきた検出信号２６の強弱や波形を分析し、予め設定された閾値を超えているかどうかを判定する。このとき、検出信号２６が閾値を超えている場合には、火災判定部２２は火災が発生したと判断して、火災判定信号２７を出力する。ここで、閾値を超えていないと判断したときには、火災判定部２２は火災が発生していないと判定し、ステップＳ３に戻って、火災監視を継続する。
【００４８】
次に、上記ステップＳ６で、火災が発生したと判断した場合には、火災警報機能を動作させるために、制御装置２１はブザー２４をＯＮして、警報音を装置から発すると同時に、照明部１２を点灯して、光と音によって火災が発生したことを、部屋の中に居る人に対して警報する（ステップＳ７）。
【００４９】
次に、制御装置２１が所定時間経過した後に（ステップＳ８）、照明部１２を消灯する（ステップＳ９）。このステップＳ７〜Ｓ９の動作によって、照明部１２を点滅させる。
【００５０】
次に、火災判定部２２は、検出部１１から送られてくる検出信号２６の強弱や波形を改めて分析し、先と同じに設定された閾値を超えているかどうかを判定する。そして、その検出信号２６が閾値を越えている場合には、火災がまだ発生し続けていると判断し、ステップＳ７に戻り火災警報機能を維持する（ステップＳ１０）。この一連のステップＳ７からステップＳ１０をループしている間は、火災警報機能としてのブザー２４からの警報音と、照明部１２の点灯と消灯を繰り返すフラッシング動作が行われるため、音と光による火災警報機能を維持し続ける。
【００５１】
ここで、ステップＳ１０で検出信号２６が閾値を超えていないと判断した場合には、火災が鎮火または消火されたと判断し、ステップＳ２へ戻り通常の照明機能と火災監視機能を行う。そして、ステップＳ１０からステップＳ２へと戻ったら、ブザー２４をＯＦＦして（ステップＳ２）、現在の照明状態を確認して、火災警報機能のリセットが行われる。それ以降は、前述の通り、火災監視機能の動作を行う。
【００５２】
以上の動作により、従来からある外部電源４１からの給電の有無による照明機能と、火災監視機能を両立し、火災が発生したときには火災が鎮火または消火されるまでの間、火災警報動作を光と音によって警報し続けることが可能な照明装置１を実現できる。
【符号の説明】
【００５３】
１  照明装置
１１  検出部
１２  照明部
１３  取付基板
２１  制御装置
２２  火災判定部
２３  ２次電池
２４  ブザー
２５  回路基板
２６  検出信号
２７  火災判定信号
３１  放熱部
３２  キャップ
３３  ソケット
４１  外部電源
５１  検出領域
５２  照明領域
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３  検出面高さ
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３  発光面高さ
Ｄ、Ｇ  発光スペクトル
Ｅ、Ｆ  検出スペクトル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2011192534.tif 000008
【図７】
2011192534.tif 000009
【図８】
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