特開 2023-81405 照明器具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023081405

(43)【公開日】2023-06-13

(54)【発明の名称】照明器具

(51)【国際特許分類】

   F21S 9/02 20060101AFI20230606BHJP

   F21V 23/00 20150101ALI20230606BHJP

   F21V 29/503 20150101ALI20230606BHJP

   F21V 29/508 20150101ALI20230606BHJP

   F21V 29/70 20150101ALI20230606BHJP

   F21V 33/00 20060101ALI20230606BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20230606BHJP

   F21Y 115/20 20160101ALN20230606BHJP

   F21Y 115/30 20160101ALN20230606BHJP

【ＦＩ】

F21S9/02 213

F21V23/00 110

F21V23/00 160

F21V29/503

F21V29/508

F21V29/70

F21V23/00 140

F21V33/00 400

F21Y115:10

F21Y115:20

F21Y115:30

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021195045

(22)【出願日】2021-12-01

(71)【出願人】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】390014546

【氏名又は名称】三菱電機照明株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001461

【氏名又は名称】弁理士法人きさ特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】丹下 理和

【テーマコード（参考）】

3K014

【Ｆターム（参考）】

3K014AA01

3K014RB01

(57)【要約】

【課題】疑似負荷の発熱による影響を抑制し、劣化を防ぐことができる照明器具を得る。
【解決手段】供給される電力により発光する発光体と、商用電源からの電力が供給されないときに発光体に電力供給する蓄電池と、蓄電池の点検時に、発光体の代わりに蓄電池から電力が供給される疑似負荷とを備え、発光体を発光させずに蓄電池の点検を行うことができるものである。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

供給される電力により発光する発光体と、
外部からの電力が供給されないときに前記発光体に電力供給する蓄電池と、
前記蓄電池の点検時に、前記発光体の代わりに前記蓄電池から電力が供給される点検用負荷と
を備える照明器具。

【請求項2】

前記発光体および前記点検用負荷が発する熱を放熱する放熱部を備える請求項１に記載の照明器具。

【請求項3】

前記点検用負荷は、前記発光体と同じ実装基板に配置される請求項１または請求項２に記載の照明器具。

【請求項4】

前記発光体よりも実装基板の外周側に、複数の前記点検用負荷が分散して配置される請求項２または請求項３に記載の照明器具。

【請求項5】

外部からの前記電力供給があらかじめ定めた点検間隔時間経過すると、前記蓄電池から前記点検用負荷に電力を供給して前記蓄電池の点検を行う制御装置と、
報知信号に基づき、報知する報知部とを備え、
前記制御装置は、前記点検を行った結果に基づく前記報知信号を前記報知部に送る請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の照明器具。

【請求項6】

前記蓄電池から前記点検用負荷に供給する電力は、前記発光体に供給する電力よりも多い請求項５に記載の照明器具。

【請求項7】

前記点検用負荷は抵抗である請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の照明器具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この技術は、照明器具に係るものである。特に、蓄電池を有する照明器具の点検に関するものである。

【背景技術】

【0002】

外部からの電力供給が断たれたときに、搭載した蓄電池から電力供給を行って発光することができる照明器具がある。このような照明器具においては、照明器具に搭載された蓄電池の点検が行われる。このとき、光源と並列に接続されるダミー負荷とスイッチとを有し、スイッチを切り替えてダミー負荷に電力を供給し、電池の点検を行う照明器具がある（たとえば、特許文献１参照）。ここで、スイッチは電気的スイッチである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－０２７７０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、ダミー負荷は、電力を消費する際に発熱を伴う。このため、ダミー負荷が発熱することで、光源および周辺部材などに影響を与え、照明器具における劣化の要因となることがあった。

【0005】

そこで、ダミー負荷の発熱による影響を抑制し、劣化を防ぐことができる照明器具を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この開示に係る照明器具は、供給される電力により発光する発光体と、外部からの電力が供給されないときに発光体に電力供給する蓄電池と、蓄電池の点検時に、発光体の代わりに蓄電池から電力が供給される点検用負荷とを備えるものである。

【発明の効果】

【0007】

開示に係る照明器具によれば、点検時において、発光体の代わりに電力消費を行う点検用負荷を備えることで、発光体を発光させずに蓄電池の点検を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態１に係る照明器具１の外観を示す図である。

【図2】実施の形態１に係る照明器具１の分解斜視図である。

【図3】実施の形態１に係る照明器具１における光源部２０の構成を示す図である。

【図4】実施の形態１に係る照明器具１の構成の概略を示す図である。

【図5】実施の形態１に係る照明器具１において実行可能なモードについて説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、実施の形態に係る照明器具などについて、図面などを参照しながら説明する。以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、以下に記載する実施の形態の全文において共通することとする。また、図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。そして、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、明細書に記載された形態に限定するものではない。特に、構成要素の組み合わせは、各実施の形態における組み合わせのみに限定するものではなく、他の実施の形態に記載した構成要素を別の実施の形態に適用することができる。

【0010】

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る照明器具１の外観を示す図である。また、図２は、実施の形態１に係る照明器具１の分解斜視図である。特に限定するものではないが、実施の形態１における照明器具１は、非常時（停電時）に点灯する非常用照明器具であるものとして説明する。

【0011】

図１に示すように、実施の形態１における照明器具１は、本体２、枠３、レンズ４、点検スイッチ５、報知部６、受光部７、天井取付バネ８を有する。本体２は、照明器具１が有する機器を収容する。本体２内に収容される機器については後述する。枠３は、本体２の開口部分を覆うパネルであり、照明器具１において室内に露出する部分である。ここで、枠３は、本体２に収容されているレンズ４、点検スイッチ５、報知部６および受光部７を室内に露出させる開口穴を有する。レンズ４は、光源部２０に取付けられ、後述する発光体１３が発する光を、集光または拡散させる。

【0012】

点検スイッチ５は、照明器具１の利用者が、後述する蓄電池１１の電池残量を点検する際に操作する１または複数個のスイッチである。点検スイッチ５は、照明器具１の操作装置となる。照明器具１は、点検スイッチ５が操作されると、後述するように、各種点検モードによる動作を行う。報知部６は、後述する制御装置１０からの報知信号に基づいて報知を行う。実施の形態１における報知部６は、ＬＥＤ（発光ダイオード）を有し、ＬＥＤが発光することにより報知を行う。ただし、これに限定するものではない。特に、実施の形態１における報知部６は、報知信号に基づいて点検動作の結果を報知する。

【0013】

受光部７は、リモートコントローラ（図示せず）から無線で送られる操作信号を受信する。天井取付バネ８は、照明器具１を天井などの被取付部に取付けるための取付部材である。天井取付バネ８は、たとえば、曲面を有する形状の板金で形成されている。

【0014】

また、図２に示すように、実施の形態１における照明器具１は、本体２内に、電源端子台９、制御装置１０、蓄電池１１、放熱部１２、発光体１３および疑似負荷１４を有する。電源端子台９は、たとえば、外部から引き込まれた電源線が接続され、後述する商用電源１００からの電力を、照明器具１の各機器へ供給する接続器である。蓄電池１１は、電力を貯め、商用電源１００からの電力が供給されないときに、バックアップ用電源となって、照明器具１の各機器へ電力を供給する。ここで、蓄電池１１は、Ｎｉ－ＭＨ蓄電池とするが、これに限定するものではない。蓄電池１１が、たとえば、Ｎｉ－Ｃｄ蓄電池またはＬｉ－Ｉｏｎ電池などの２次電池としてもよい。

【0015】

図３は、実施の形態１に係る照明器具１における光源部２０の構成を示す図である。実施の形態１における光源部２０は、発光体１３、疑似負荷１４、実装基板１５および放熱部１２を有する。図３では、光源部２０のうち、発光体１３、疑似負荷１４および実装基板１５を示している。実施の形態１における照明器具１は、実装基板１５に発光体１３および疑似負荷１４を実装する構成である。なお、発光体１３と疑似負荷１４は別の実装基板としてもよい。

【0016】

発光体１３は、光源となって発光し、照明器具１を点灯させる。前述したように、実施の形態１における照明器具１は、非常用照明器具であるので、発光体１３は、非常時に点灯する非常用光源となる。また、発光体１３は、ＬＥＤを有するものとして説明するが、これに限定するものではない。発光体１３は、たとえば、有機ＥＬ、レーザーダイオードなどでもよい。

【0017】

疑似負荷１４は、各種点検モードによる点検時の動作のように、発光体１３を発光させずに電力を消費させる場合に、発光体１３の代わりとする点検用負荷となる。ここでは、疑似負荷１４は、たとえば、可視光を発さないなど、発光体１３の発光との誤認をせずに電力を消費する負荷となるものであればよい。実施の形態１の照明器具１では、疑似負荷１４は、抵抗とする。このため、疑似負荷１４は、消費した電力を熱に変換し、疑似負荷１４および疑似負荷１４周辺の温度を上昇させることになる。

【0018】

放熱部１２は、発光体１３および疑似負荷１４が実装された実装基板１５と接触し、発光体１３および疑似負荷１４が電力を消費して発する熱を放熱するヒートシンクである。放熱部１２は、基本的には、発光体１３の発熱量に応じて決定された放熱能力に係る容量を有する。ただし、これに限定するものではなく、放熱部１２の容量は、たとえば、点検モードによる点検動作における疑似負荷１４の発熱量に応じた容量としてもよい。疑似負荷１４の発熱量は、供給される電力、疑似負荷１４の設置数および配置のレイアウトなどに左右される。また、発光体１３および疑似負荷１４を別体とした場合においては、放熱部１２に隣接して配置してもよい。

【0019】

ここで、図３に示すように、実施の形態１における光源部２０は、たとえば、実装基板１５の中心となる部分に発光体１３を配置する。そして、光源部２０は、発光体１３を中心とし、発光体１３よりも実装基板１５の外周側に複数の疑似負荷１４を分散して配置し、実装するレイアウトとする。これにより、発光体１３と同等以上の電力を疑似負荷１４に供給する場合でも、疑似負荷１４の発熱部分が広い範囲に分散する。このため、疑似負荷１４の発熱による温度上昇を抑制することができる。また、発光体１３が中心の部分に配置されるレイアウトであるため、レンズ４などによる配光制御を容易にすることができる。たとえば、発光体１３の発光面の面積を小さくすることで、レンズ４を小型化することができる。

【0020】

図４は、実施の形態１に係る照明器具１の構成の概略を示す図である。図４において、制御装置１０は、照明器具１における点灯などの動作を制御する装置である。制御装置１０は、ハードウェアとしては、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの処理装置を有するマイクロコンピュータなどで構成されているものとする。制御装置１０は、上述した機能を実現するため、図４に示すように、点灯回路部１０Ａ、充電回路部１０Ｂ、点検処理部１０Ｃおよび計時部１０Ｄを有する。点灯回路部１０Ａは、発光体１３の点灯または消灯に関する点灯制御を行う。点灯回路部１０Ａは、主として、後述する機能（３）を行う。充電回路部１０Ｂは、商用電源１００から供給される電力を蓄電池１１に充電する際の充電制御を行う。充電回路部１０Ｂは、主として、後述する機能（１）を行う。点検処理部１０Ｃは、後述する各種点検機能を実行する際の点検制御に係る処理を行う。点検処理部１０Ｃは、主として、後述する機能（４）～機能（８）を行う。計時部１０Ｄは、タイマーを有し、計時を行う。計時部１０Ｄが計時した時間などは、点検処理部１０Ｃなどが制御を行う際に用いる。計時部１０Ｄは、主として、後述する機能（２）を行う。

【0021】

実施の形態１の制御装置１０は、次の（１）～（８）に示す機能を有し、照明器具１の点灯または消灯、蓄電池１１の充電および蓄電池１１に関する点検などを行う。
（１）商用電源１００からの電力供給を受け、蓄電池１１を通常充電する通常充電機能。ここで、通常充電は、微少な電流を蓄電池１１に供給して充電するトリクル充電で行われる。
（２）商用電源１００からの電力供給を受けた経過時間を計時するタイマー機能
（３）商用電源１００からの電力供給が断たれた場合、蓄電池１１からの電力供給に切り替えて発光体１３を発光させ、照明器具１を点灯させる機能
（４）照明器具１が、蓄電池１１によって、規定時間（２０分、３０分または６０分）点灯可能かおよび蓄電池１１の劣化状況を確認する点検機能。ここで、機能（４）は、発光体１３を発光させて点検機能を実現する場合と、疑似負荷１４に電力消費させて点検機能を実現する場合との２種類の機能を有する。
（５）点検スイッチ５が操作されると、蓄電池１１により発光体１３を発光させて、機能（４）の点検を実行する自動点検機能
（６）機能（２）のタイマー機能により、あらかじめ定めた設定時間となる点検間隔時間経過後に、蓄電池１１により疑似負荷１４に電力を供給して、点検スイッチ５の操作によらず、機能（４）の点検を自動的に実行する定期自動点検機能
（７）点検スイッチ５を操作中のみ、蓄電池１１により発光体１３を発光させ、照明器具１が点灯可能かどうかを確認する手動点検機能
（８）機能（４）～機能（６）に基づいて実行した点検結果を報知部６に報知させる機能

【0022】

図５は、実施の形態１に係る照明器具１において実行可能なモードについて説明する図である。実施の形態１における照明器具１は、たとえば、（ａ）常用点灯モード、（ｂ）非常用点灯モード、（ｃ）手動点検モードおよび（ｄ）自動点検モードの４つのモードを実行することができる。

【0023】

（ａ）の常用点灯モードは、通常の状態におけるモードである。制御装置１０の点灯回路部１０Ａは、発光体１３を発光させるとともに、制御装置１０の充電回路部１０Ｂが、機能（１）を実行して蓄電池１１を充電させる。（ｂ）の非常用点灯モードは、非常時におけるモードである。制御装置１０の点灯回路部１０Ａは、機能（３）を実行して、発光体１３を発光させて照明器具１を点灯させる。このとき、発光体１３が負荷となり、蓄電池１１は放電する。

【0024】

また、（ｃ）の手動点検モードは、利用者による点検スイッチ５の操作を点検開始条件として点検を行うモードである。手動点検モードは、機能（５）の自動点検機能または機能（７）の手動点検機能を実行し、機能（８）の報知を行う。

【0025】

（ｄ）の自動点検モードは、後述するように、点検間隔時間の経過点検開始条件として自動的に点検を行うモードである。次に、自動点検モードについて説明する。

【0026】

たとえば、内蔵する蓄電池１１を充電しておき、商用電源１００からの電源が断たれた停電時の場合、充電しておいた蓄電池１１による電力供給で光源を点灯させる照明機器として、消防法で規定される誘導灯と建築基準法により規定される非常用照明器具とがある。

【0027】

誘導灯および非常用照明器具は通常時は充電を行いながら、光源（発光体１３）を発光させるものや、発光体１３とは別の通常時用光源を発光させるものがある。そのうち、非常用照明器具では、商用電源１００からの電力供給されている通常時は、蓄電池１１の充電のみを行い、停電時のみ、蓄電池１１から電力供給を行って光源（発光体１３）を発光させる機能を有するものがある。

【0028】

ここで、誘導灯および非常用照明器具のいずれにおいても、蓄電池１１による点灯継続時間が規定されており、停電時は、規定された点灯継続時間以上、点灯を継続できるようにしておく必要がある。ここで、規定される点灯継続時間は、誘導灯は２０分または６０分であり、非常用照明器具は３０分または６０分である。

【0029】

照明器具１における点灯継続時間は、蓄電池１１の充電量および蓄電池１１の劣化状況に左右される。誘導灯および非常用照明器具は、充電方式として主にトリクル充電を用いており、通常時には、蓄電池１１の電力が常に満充電状態となるように制御している。しかし、照明器具１の蓄電池１１が劣化すると、満充電状態であっても、時間経過とともに点灯継続時間が短くなる傾向にある。

【0030】

このため、照明器具１が規定時間点灯可能か否かを定期的に点検することで、蓄電池１１の劣化状態を確認し、蓄電池１１の劣化が認められた場合は、蓄電池１１を交換することにより、照明器具１が規定時間点灯可能な状態に維持管理する必要がある。

【0031】

維持管理は、一般的に、管理者の操作により点検が行われ、点検結果の確認がなされる。ただし、このような確認を行う場合、照明器具１の管理は、管理者による点検頻度に依存する。このため、点検頻度（間隔）が長い場合は、適正交換時期に蓄電池１１が交換されない場合が懸念される。

【0032】

実施の形態１の照明器具１では、制御装置１０は、上述した機能（４）および機能（６）の定期自動点検機能を有する。そこで、制御装置１０は、自動点検モードにおいて、機能（２）のタイマー機能により、商用電源１００からの電力供給を受けてから点検間隔時間経過後、点検スイッチ５が操作されなくても、自動的に点検を実行する。

【0033】

ここで、上述した点検間隔時間は、特に規定するものではないが、たとえば、６ヵ月、１年などとする。点検間隔時間は、他の任意の時間としてもよい。

【0034】

制御装置１０が、定期自動点検機能で点検を行う場合、非常用照明器具のうち、通常は蓄電池１１を充電するのみで発光体１３が点灯していない器具において、一般的な点検手法では、非常点灯状態に切り替えて点灯することとなる。このため、点検時に発光体１３が発光することで、突然、照明器具１が点灯することが設置場所に存在する人に認知されてしまい、停電や、何らかの異常と誤認されるおそれがある。

【0035】

そこで、実施の形態１の照明器具１は、制御装置１０が定期自動点検機能を行う際、発光体１３の代わりに、疑似負荷１４を用いて、蓄電池１１の劣化状況を点検する。このように、点検時において発光体１３が発光しないので、停電または何らかの異常などと誤認されるおそれはない。

【0036】

また、疑似負荷１４には、非常点灯状態で消費する電力以上の電力を供給することも可能である。疑似負荷１４に蓄電池１１の電力を消費させることで、点検の時間を短縮することができる。このとき、疑似負荷１４から発生する熱量は多くなるが、放熱部１２から効率よく放熱させることができる。

【0037】

制御装置１０は、蓄電池１１が規定時間点灯可能か否かを判定する方法については、特に規定しない。たとえば、制御装置１０は、蓄電池１１に対する規定時間による判定を行ってもよい。また、制御装置１０は、設定時間後の蓄電池１１に係る電圧に基づいて判定してもよい。ここで、設定時間とは、たとえば、３０分が規定時間である場合に、非常点灯時に供給する２倍の電力を疑似負荷１４に供給する場合は、その１／２の１５分などとする。そして、蓄電池１１の寿命と相関のとれる他の閾値を設定しておき、制御装置１０は、設定された閾値に基づいて判定してもよい。

【0038】

制御装置１０は、上述した（８）の機能により、判定による点検結果に基づく報知信号を報知部６に送る。報知部６は、報知信号に基づいて表示を行い、利用者に報知する。

【0039】

以上のように、実施の形態１における照明器具１によれば、実装基板１５に、発光体１３と点検用負荷となる疑似負荷１４とを配置する。このため、発光体１３だけでなく、疑似負荷１４から発する熱についても、放熱部１２により放熱させることができる。したがって、機器の劣化を防ぐことができる照明器具１を得ることができる。また、実施の形態１の照明器具１は、発光体１３を中心に、その周辺に分散して疑似負荷１４を配置するようにした。このため、疑似負荷１４が発する熱を広域に分散して放熱させることができる。

【0040】

また、実施の形態１における照明器具１によれば、制御装置１０の点検処理部１０Ｃが、自動点検モードに基づき、設定時間毎に、蓄電池１１から疑似負荷１４に電力供給し、蓄電池１１の点検を行う定期自動点検機能を行う。制御装置１０は、点検の結果に基づく報知信号を報知部６に送り、報知部６が報知することで、発光体１３を発光させることなく、点検を行い、結果を報知することができる。また、点検において、蓄電池１１から疑似負荷１４に供給する電力が、発光体１３に供給する電力よりも多くなるようにし、蓄電池１１の電力消費を早めることで、短時間で点検を行うことができる。

【0041】

実施の形態２．
上述した実施の形態１の照明器具１は、点検スイッチ５を備え、点検スイッチ５が操作されると点検機能を実行するものであったが、これに限定するものではない。照明器具１は、たとえば、リモートコントローラ（図示せず）からの無線で送られた操作信号を点検開始条件として点検機能を行うようにしてもよい。このとき、受光部７が、リモートコントローラからの操作信号を受信する。

【0042】

また、上述した実施の形態１では、報知部６は、ＬＥＤを有し、発光色、点滅などにより点検結果を報知するものであったが、これに限定するものではない。報知部６の表示が、たとえば、セグメント表示であってもよい。また、報知部６は、液晶モニタなどを有し、文字、絵などで表示してもよい。

【符号の説明】

【0043】

１ 照明器具、２ 本体、３ 枠、４ レンズ、５ 点検スイッチ、６ 報知部、７ 受光部、８ 天井取付バネ、９ 電源端子台、１０ 制御装置、１０Ａ 点灯回路部、１０Ｂ 充電回路部、１０Ｃ 点検処理部、１０Ｄ 計時部、１１ 蓄電池、１２ 放熱部、１３ 発光体、１４ 疑似負荷、１５ 実装基板、２０ 光源部、１００ 商用電源。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】