特許 7432870 点灯装置、照明装置、及び照明器具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-08

(45)【発行日】2024-02-19

(54)【発明の名称】点灯装置、照明装置、及び照明器具

(51)【国際特許分類】

   H05B 47/105 20200101AFI20240209BHJP

   H05B 45/345 20200101ALI20240209BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20240209BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20240209BHJP

   H02J 9/06 20060101ALI20240209BHJP

【ＦＩ】

H05B47/105

H05B45/345

H01M10/48 P

H01M10/48 301

H01M10/44 P

H02J9/06 150

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020108096

(22)【出願日】2020-06-23

(65)【公開番号】P2022003630

(43)【公開日】2022-01-11

【審査請求日】2023-03-20

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002527

【氏名又は名称】弁理士法人北斗特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山下 浩司

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 敦士

【審査官】安食 泰秀

(56)【参考文献】

【文献】実開平０２－１３８８９９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１７－２０８１７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１８３１０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－１７６９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／０９２４００（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｂ ４７／１０５

Ｈ０５Ｂ ４５／３４５

Ｈ０１Ｍ １０／４８

Ｈ０１Ｍ １０／４４

Ｈ０２Ｊ ９／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外部電源から供給される外部電力で電池を充電する充電回路と、
前記電池の放電電力で光源を点灯させる点灯回路と、
前記電池の電池電圧を検出する電圧検出回路と、
前記電池の電池温度を検出する温度検出回路と、を備え、
前記点灯回路は、前記外部電源の停電時において、
前記電池温度が放電温度範囲内であれば、前記電池電圧が第１電圧閾値未満になると、前記光源を消灯させ、
前記電池温度が放電温度範囲外であれば、前記電池電圧が第１電圧閾値より低い第２電圧閾値未満になると、前記光源を消灯させる
点灯装置。

【請求項2】

前記点灯回路は、前記光源の点灯時において、前記電池温度が前記放電温度範囲の最大値より高い使用上限温度を上回れば、前記光源を消灯させる
請求項１の点灯装置。

【請求項3】

前記充電回路は、前記外部電源の通電時において、前記電池温度が充電温度範囲外であれば、前記電池の充電を停止する
請求項１又は２の点灯装置。

【請求項4】

前記充電回路は、前記外部電源の通電時において、前記電池温度が前記充電温度範囲内であれば前記電池を充電し、前記電池温度が第１電池温度であるときの前記電池の充電電流を、前記電池温度が前記第１電池温度より高い第２電池温度であるときの前記電池の充電電流より大きくする
請求項３の点灯装置。

【請求項5】

前記点灯回路は、前記外部電源の通電時において、前記電池温度が強制点灯温度以上であれば、前記光源を点灯させる
請求項１乃至４のいずれか１つの点灯装置。

【請求項6】

前記点灯回路は、前記電池温度が前記強制点灯温度より高い所定温度を上回れば、前記光源を消灯させる
請求項５の点灯装置。

【請求項7】

前記点灯回路は、前記光源を点灯させているとき、前記電池温度の増加量が増加閾値以上になると、前記光源へ供給する電力を低減させる
請求項１乃至６のいずれか１つの点灯装置。

【請求項8】

請求項１乃至７のいずれか１つの点灯装置と、
前記光源と、
前記電池と、を備える
照明装置。

【請求項9】

前記電池は、リチウムイオン電池である
請求項８の照明装置。

【請求項10】

請求項８又は９の照明装置と、
前記点灯装置、前記光源、及び前記電池の少なくとも１つが取り付けられる本体と、を備える
照明器具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、点灯装置、照明装置、及び照明器具に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載の非常用照明器具は、発光ダイオードの点灯を制御する点灯ユニットを有する。点灯ユニットは、商用電源の供給時にバッテリを充電し、商用電源の遮断時にバッテリを電源として発光ダイオードを点灯させる充放電回路を備えている。点灯ユニットには、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。

【0003】

そして、点灯ユニットは、非常点灯時に、バッテリを電源とする発光ダイオードへの点灯電流を制御し、発光ダイオードを点灯させる。さらに、点灯ユニットは、発光ダイオードの光出力が予め決められた光出力となるように、周囲温度検知手段の検知に基づいて、バッテリを電源とする発光ダイオードへの点灯電流を制御する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００６－２１０２３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

電池（バッテリ）の容量は電池温度に依存し、電池温度が所定の温度範囲を外れると、電池容量は減少する。したがって、非常時に電池の放電電力を用いて光源を点灯させる照明器具では、電池温度が所定の温度範囲を外れると、光源を連続して点灯させることができる点灯時間が短くなる。

【0006】

本開示の目的は、電池温度が所定の温度範囲を外れても、電池の放電電力を用いた光源の点灯時間の減少を抑えることができる点灯装置、照明装置、及び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】

【0007】

本開示の一態様に係る点灯装置は、充電回路と、点灯回路と、電圧検出回路と、温度検出回路と、を備える。前記充電回路は、外部電源から供給される外部電力で電池を充電する。前記点灯回路は、前記電池の放電電力で光源を点灯させる。前記電圧検出回路は、前記電池の電池電圧を検出する。前記温度検出回路は、前記電池の電池温度を検出する。前記点灯回路は、前記外部電源の停電時において、前記電池温度が放電温度範囲内であれば、前記電池電圧が第１電圧閾値未満になると、前記光源を消灯させ、前記電池温度が放電温度範囲外であれば、前記電池電圧が第１電圧閾値より低い第２電圧閾値未満になると、前記光源を消灯させる。

【0008】

本開示の一態様に係る照明装置は、上述の点灯装置と、前記光源と、前記電池と、を備える。

【0009】

本開示の一態様に係る照明器具は、上述の照明装置と、前記点灯装置、前記光源、及び前記電池の少なくとも１つが取り付けられる本体と、を備える。

【発明の効果】

【0010】

以上説明したように、本開示は、電池温度が所定の温度範囲を外れても、電池の放電電力を用いた光源の点灯時間の減少を抑えることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本開示の実施形態に係る点灯装置を備える照明装置の構成を示すブロック図である。

【図2】図２は、同上の点灯装置が備える温度検出回路を示す回路図である。

【図3】図３は、同上の点灯装置の電池温度に基づく制御を説明するための図である。

【図4】図４は、同上の点灯装置の電池電圧に基づく制御を説明するための図である。

【図5】図５は、同上の点灯装置の負荷電流の特性を示す特性図である。

【図6】図６は、同上の点灯装置の充電電流の特性を示す特性図である。

【図7】図７は、同上の点灯装置の電池温度の変化を示すグラフである。

【図8】図８Ａは、照明器具の上面図である。図８Ｂは、照明器具の下面図である。図８Ｃは、照明器具の側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下の実施形態は、一般に点灯装置、照明装置、及び照明器具に関する。より詳細に、以下の実施形態は、電池の放電電力を用いて光源を点灯させる点灯装置、照明装置、及び照明器具に関する。

【0013】

実施形態において説明する各図は模式的な図であり、各構成要素の大きさ及び厚さのそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。なお、以下の実施形態で説明する構成は本開示の一例にすぎない。本開示は、以下の実施形態に限定されず、本開示の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

【0014】

（実施形態）
（１）照明装置の概略
図１は、本実施形態の点灯装置４を備える照明装置１のブロック構成を示す。照明装置１は、点灯装置４に加えて、光源２と、電池３と、を更に備える。

【0015】

光源２は、少なくとも１つの固体発光素子を備える。例えば、光源２は、複数の固体発光素子として、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）が直列接続されたＬＥＤアレイを有する。なお、光源２は、固体発光素子としてＬＥＤを有する構成に限らない。光源２は、例えば、有機ＥＬ（Organic Electro Luminescence、OEL）、又は半導体レーザダイオード（Laser Diode、LD）などの他の固体発光素子を有していてもよい。

【0016】

電池３は、充電可能な蓄電池（二次電池）であり、非常電源に相当する。本実施形態の電池３は、リチウムイオン電池である。電池３をリチウムイオン電池とすることで、電池３の小型化と大容量化とを両立させることができる。

【0017】

点灯装置４は、外部電源（例えば、商用の電力系統）９から供給される外部電力を用いて、電池３を充電する。また、点灯装置４は、電池３の放電電力を用いて、光源２を点灯させる。

【0018】

（２）点灯装置
（２．１）点灯装置の構成
点灯装置４は、図１に示すように、フィルタ４ａ、コンバータ４ｂ、定電圧回路４ｃ、充電回路４ｄ、第１制御電源回路４ｅ、第２制御電源回路４ｆ、点灯回路４ｇ、電圧検出回路４ｈ、温度検出回路４ｉ、及び制御回路４ｊを備える。

【0019】

コンバータ４ｂは、外部電源（例えば、商用の電力系統）９からフィルタ４ａを介して交流の入力電圧Ｖｉを供給され、交流の入力電圧Ｖｉを直流の第１中間電圧Ｖｄ１に変換する。コンバータ４ｂは、スイッチング電源回路であり、例えば絶縁型のフライバックコンバータなどで構成される。コンバータ４ｂが出力する直流の第１中間電圧Ｖｄ１は、外部電源９から供給される交流の入力電圧Ｖｉの実効値よりも低いことが好ましい。本実施形態の外部電源９は、１００Ｖ系又は２００Ｖ系の商用電力系統である。

【0020】

フィルタ４ａは、外部電源９とコンバータ４ｂとの間の電路において、電流及び電圧に含まれる不要な周波数の成分（ノイズ、及び高調波成分など）を減衰させる。

【0021】

定電圧回路４ｃは、コンバータ４ｂが出力する直流の第１中間電圧Ｖｄ１を、直流の第２中間電圧Ｖｄ２に変換する。定電圧回路４ｃは、第２中間電圧Ｖｄ２の大きさを予め決められた一定値に制御する。

【0022】

充電回路４ｄは、定電圧回路４ｃから第２中間電圧Ｖｄ２を供給され、電池３へ充電電流Ｉｃを流すように構成されている。充電回路４ｄの動作は、制御回路４ｊによって制御される。

【0023】

第１制御電源回路４ｅは、定電圧回路４ｃが出力する第２中間電圧Ｖｄ２を、直流の第１制御電圧Ｖｃ１に変換する。第１制御電源回路４ｅは、スイッチング電源回路又はリニア電源回路で構成され、第２中間電圧Ｖｄ２を第１制御電圧Ｖｃ１に降圧することが好ましい。第１制御電源回路４ｅは、外部電源９が通電し、第２中間電圧Ｖｄ２が生成されているときに、第１制御電圧Ｖｃ１を生成する。第１制御電圧Ｖｃ１は、制御回路４ｊを動作させるために制御回路４ｊに供給される。すなわち、第１制御電圧Ｖｃ１は、外部電源９の通電時に制御回路４ｊを動作させるための制御電圧である。

【0024】

第２制御電源回路４ｆは、電池３の電圧である直流の電池電圧Ｖｂを、直流の第２制御電圧Ｖｃ２に変換する。第２制御電源回路４ｆは、スイッチング電源回路又はリニア電源回路で構成され、電池電圧Ｖｂを第２制御電圧Ｖｃ２に降圧することが好ましい。第２制御電圧Ｖｃ２は、制御回路４ｊを動作させるために制御回路４ｊに供給される。すなわち、第２制御電圧Ｖｃ２は、外部電源９の停電時に制御回路４ｊを動作させるための制御電圧である。

【0025】

なお、本実施形態では、上述の第１制御電圧Ｖｃ１及び第２制御電圧Ｖｃ２の各大きさは等しい。そこで、以降の説明では、制御回路４ｊの制御電圧として、第１制御電圧Ｖｃ１と第２制御電圧Ｖｃ２とを区別しないときは、制御電圧Ｖｃと称す。

【0026】

点灯回路４ｇは、電池３の放電電力で光源２を点灯させるように構成されている。本実施形態では、点灯回路４ｇは、電池３から供給される直流電流を定電流化し、負荷電流Ｉｏとして光源２に供給する。点灯回路４ｇの動作は、制御回路４ｊによって制御される。

【0027】

電圧検出回路４ｈは、電池電圧Ｖｂを検出し、電池電圧Ｖｂの検出結果を含む電圧検出信号Ｙ１を制御回路４ｊへ出力する。例えば、電圧検出回路４ｈは、直列接続された複数の抵抗器を備えて、電池電圧Ｖｂを複数の抵抗器によって分圧した分圧電圧を、電圧検出信号Ｙ１として制御回路４ｊへ出力する。

【0028】

温度検出回路４ｉは、電池３の温度を電池温度Ｔｂとして検出し、電池温度Ｔｂの検出結果を含む温度検出信号Ｙ２を制御回路４ｊへ出力する。温度検出回路４ｉの回路例を、図２に示す。図２の温度検出回路４ｉは、抵抗器Ｒ１とサーミスタ（thermistor）ＴＨ１との直列回路を備える。抵抗器Ｒ１とサーミスタＴＨ１との直列回路の両端には、制御電圧Ｖｃ（第１制御電圧Ｖｃ１又は第２制御電圧Ｖｃ２）が印加され、抵抗器Ｒ１とサーミスタＴＨ１との接続点の電圧が、温度検出信号Ｙ２として制御回路４ｊへ出力される。

【0029】

制御回路４ｊは、電圧検出信号Ｙ１及び温度検出信号Ｙ２を入力され、充電回路４ｄ及び点灯回路４ｇを制御する。制御回路４ｊは、コンピュータシステムを備えることが好ましい。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における制御回路４ｊの機能の少なくとも一部が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリにあらかじめ記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）又は大規模集積回路（ＬＳＩ）を含む一乃至複数の電子回路で構成される。ここでいうＩＣ又はＬＳＩ等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、又はＵＬＳＩ（Ultra Large Scale Integration）と呼ばれる集積回路を含む。さらに、ＬＳＩの製造後にプログラムされる、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成若しくはＬＳＩ内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、１つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、一つ以上のプロセッサ及び一つ以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む一乃至複数の電子回路で構成される。

【0030】

制御回路４ｊは、外部電源９の停電を検出する停電検出機能を有する。本実施形態では、制御回路４ｊは、第１制御電圧Ｖｃ１を監視し、第１制御電圧Ｖｃ１が所定電圧以上であれば、外部電源９は通電状態であり、第１制御電圧Ｖｃ１が所定電圧未満であれば、外部電源９は停電状態であると判定する。なお、制御回路４ｊは、第１中間電圧Ｖｄ１又は第２中間電圧Ｖｄ２の大きさに基づいて、外部電源９の停電を検出してもよい。

【0031】

制御回路４ｊは、外部電源９が通電状態であれば、点灯回路４ｇの動作を停止し、充電回路４ｄを動作させる。また、制御回路４ｊは、外部電源９が停電状態であれば、充電回路４ｄの動作を停止し、点灯回路４ｇを動作させる。すなわち、点灯装置４は、外部電源９の通電時に、光源２を消灯させ、かつ、外部電源９から供給される外部電力を用いて電池３を充電する。また、点灯装置４は、外部電源９の停電時に、電池３の充電を停止し、電池３の放電電力によって光源２を点灯させる。

【0032】

（２．２）点灯装置の動作
電池３は、上述のように、外部電源９の通電時に充電され、外部電源９の停電時に放電する。電池３の電池温度Ｔｂは、電池３の内部抵抗での電力損失による自己発熱、及び電池３の周囲温度などによって変動する。そして、電池３の劣化を抑え、かつ、電池３の安全性を確保するためには、電池温度Ｔｂを管理する必要がある。

【0033】

そこで、制御回路４ｊは、図３に示す放電温度範囲Ｗｄ及び充電温度範囲Ｗｃの各データを予め記憶している。放電温度範囲Ｗｄは、放電による電池３の劣化を抑え、かつ、電池３の安全性を十分に確保できる電池温度Ｔｂの範囲であり、温度Ｔ１１以上、かつ、温度Ｔ１２以下の範囲である。充電温度範囲Ｗｃは、充電による電池３の劣化を抑え、かつ、電池３の安全性を十分に確保できる電池温度Ｔｂの範囲であり、温度Ｔ２１以上、かつ、温度Ｔ２２以下の範囲である。図３では、温度Ｔ１１は温度Ｔ２１より低く、温度Ｔ１２は温度Ｔ２２より高い。例えば、温度Ｔ１１を－２０℃、温度Ｔ１２を６０℃、温度Ｔ２１を０℃、温度Ｔ２２を４５℃とする。

【0034】

また、火災の発生時には、照明装置１の周囲の気温が上昇し、電池温度Ｔｂも上昇する。そこで、制御回路４ｊは、図３に示す強制点灯温度Ｔ３のデータを予め記憶している。強制点灯温度Ｔ３は、充電温度範囲Ｗｃの最大値である温度Ｔ２２より高い。

【0035】

また、電池３を使用することができる電池温度Ｔｂの上限温度（使用上限温度）が予め決まっている。そこで、制御回路４ｊは、図３に示す使用上限温度Ｔ４のデータを予め記憶しており、電池温度Ｔｂが使用上限温度Ｔ４を上回ると、電池３の使用を停止させる。使用上限温度Ｔ４は、放電温度範囲Ｗｄの最大値である温度Ｔ１２、及び強制点灯温度Ｔ３より高い。

【0036】

さらに、制御回路４ｊは、電池電圧Ｖｂと比較する閾値として、図４に示す第１電圧閾値Ｖｂ２１及び第２電圧閾値Ｖｂ２２の各データを予め記憶している。第１電圧閾値Ｖｂ２１は、第２電圧閾値Ｖｂ２２より大きい。

【0037】

制御回路４ｊは、電圧検出信号Ｙ１及び温度検出信号Ｙ２を受け取り、電池温度Ｔｂを上述の放電温度範囲Ｗｄ、充電温度範囲Ｗｃ、強制点灯温度Ｔ３、及び使用上限温度Ｔ４と比較し、電池電圧Ｖｂを上述の第１電圧閾値Ｖｂ２１、及び第２電圧閾値Ｖｂ２２と比較する。そして、制御回路４ｊは、当該比較結果に基づいて、点灯回路４ｇ及び充電回路４ｄを制御する。

【0038】

（２．２．１）外部電源の停電時における点灯装置の動作
制御回路４ｊは、外部電源９の停電時に、電池温度Ｔｂを上述の放電温度範囲Ｗｄ、及び使用上限温度Ｔ４と比較し、電池電圧Ｖｂを上述の第１電圧閾値Ｖｂ２１、及び第２電圧閾値Ｖｂ２２と比較する。そして、制御回路４ｊは、当該比較結果に基づいて、点灯回路４ｇを制御することで電池３の放電及び光源２の状態を制御する。

【0039】

具体的に、外部電源９の通電時に電池３は充電されているので、外部電源９が停電した直後の電池電圧Ｖｂは、図４の満充電電圧Ｖｂ１である。そして、制御回路４ｊが、点灯回路４ｇを動作させ、電池３の放電電力によって光源２を点灯させると、電池電圧Ｖｂは、満充電電圧Ｖｂ１から徐々に低下する。制御回路４ｊは、電池電圧Ｖｂが電圧閾値未満にまで低下すると、点灯回路４ｇの動作を停止させて（電池３の放電を停止させて）、光源２を消灯させる。

【0040】

本実施形態では、制御回路４ｊは、電池温度Ｔｂに応じて電圧閾値を切り替える（図３及び図４参照）。

【0041】

制御回路４ｊは、電池温度Ｔｂが放電温度範囲Ｗｄ内（温度Ｔ１１以上、かつ、温度Ｔ１２以下）であれば、電圧閾値を第１電圧閾値Ｖｂ２１とする。そして、制御回路４ｊは、電池電圧Ｖｂが第１電圧閾値Ｖｂ２１未満にまで低下すると、点灯回路４ｇの動作を停止させて、光源２を消灯させる。

【0042】

しかしながら、電池温度Ｔｂが放電温度範囲Ｗｄ外（温度Ｔ１１未満、又は、温度Ｔ１２より高い）になると、電池温度Ｔｂが放電温度範囲Ｗｄ内であるときに比べて、電池３の容量が減少する。この結果、電池温度Ｔｂが放電温度範囲Ｗｄ外になると、電池温度Ｔｂが放電温度範囲Ｗｄ内であるときに比べて、光源２の点灯時間が短くなってしまう。

【0043】

そこで、制御回路４ｊは、電池温度Ｔｂが放電温度範囲Ｗｄ外（温度Ｔ１１未満、又は、温度Ｔ１２より高い）であれば、電圧閾値を第１電圧閾値Ｖｂ２１より小さい第２電圧閾値Ｖｂ２２とする。そして、制御回路４ｊは、電池電圧Ｖｂが第２電圧閾値Ｖｂ２２未満にまで低下すると、点灯回路４ｇの動作を停止させて、光源２を消灯させる。すなわち、制御回路４ｊは、電池温度Ｔｂが放電温度範囲Ｗｄ外であれば、電池電圧Ｖｂが第１電圧閾値Ｖｂ２１未満になっても、電池電圧Ｖｂが第２電圧閾値Ｖｂ２２未満に低下するまでは、電池３を放電させて、光源２を点灯させる。したがって、点灯装置４は、電池温度Ｔｂが所定の温度範囲（放電温度範囲Ｗｄ）を外れても、電池３の放電電力を用いた光源２の点灯時間の減少を抑えることができ、光源２の点灯時間を十分に確保できる。

【0044】

また、制御回路４ｊは、外部電源９の停電時に、電池温度Ｔｂが使用上限温度Ｔ４を上回れば、点灯回路４ｇの動作を停止させて、光源２を消灯させる。すなわち、点灯装置４は、電池３の放電時に電池温度Ｔｂが使用上限温度Ｔ４を上回れば、電池電圧Ｖｂの大きさに関わらず、電池３の放電を停止させる。言い換えると、点灯回路４ｇは、外部電源９の停電時において、電池温度Ｔｂが使用上限温度Ｔ４を上回れば、光源２を消灯させる。したがって、点灯装置４は、放電時における電池３の安全性を向上させることができる。なお、火災警報器が火災を検知した場合などでは、電池温度Ｔｂが使用上限温度Ｔ４を上回ったとしても、光源２を点灯させ続けてもよい。

【0045】

また、制御回路４ｊは、光源２を点灯させるとき、光源２に供給する負荷電流Ｉｏを電池温度Ｔｂの大きさに応じて可変とするように、点灯回路４ｇを制御することが好ましい。図５は、電池温度Ｔｂと負荷電流Ｉｏとの関係として、２つの特性Ｚ１、Ｚ２を例示している。特性Ｚ１、Ｚ２のそれぞれでは、電池温度Ｔｂが電池温度Ｔｂ１１であるときの負荷電流Ｉｏが、電池温度Ｔｂが電池温度Ｔｂ１１より高い電池温度Ｔｂ１２であるときの負荷電流Ｉｏより大きくなる。実線の特性Ｚ１では、電池温度Ｔｂが上昇すると、負荷電流Ｉｏが階段状に減少する。一点鎖線の特性Ｚ２では、電池温度Ｔｂが上昇すると、負荷電流Ｉｏが直線状に減少する。なお、電池温度Ｔｂと負荷電流Ｉｏとの関係は、上述の特性Ｚ１、Ｚ２に限定されず、電池温度Ｔｂが上昇すると、負荷電流Ｉｏが曲線状に減少する特性、又は２段以上の階段状に減少する特性などであってもよい。

【0046】

（２．２．２）外部電源の通電時における点灯装置の動作
制御回路４ｊは、外部電源９の通電時に、電池温度Ｔｂを上述の充電温度範囲Ｗｃ、強制点灯温度Ｔ３、及び使用上限温度Ｔ４と比較する。そして、制御回路４ｊは、当該比較結果に基づいて、充電回路４ｄ及び点灯回路４ｇを制御することで、電池３の充電及び放電、並びに光源２の状態を制御する。

【0047】

具体的に、制御回路４ｊは、外部電源９の通電時において、電池温度Ｔｂが充電温度範囲Ｗｃ内（温度Ｔ２１以上、かつ、温度Ｔ２２以下）であれば、充電回路４ｄを動作させて、外部電力を用いて電池３を充電する。また、制御回路４ｊは、外部電源９の通電時において、電池温度Ｔｂが充電温度範囲Ｗｃ外（温度Ｔ２１未満、又は、温度Ｔ２２より高い）であれば、充電回路４ｄを停止させて、電池３の充電を停止させる。すなわち、充電回路４ｄは、外部電源９の通電時において、電池温度Ｔｂが充電温度範囲Ｗｃ外であれば、電池３の充電を停止する。したがって、点灯装置４は、充電時における電池３の安全性を向上させることができる。

【0048】

また、制御回路４ｊは、外部電源９の通電時に電池３を充電するとき、電池温度Ｔｂに応じて電池３の充電電流Ｉｃを可変とするように、充電回路４ｄを制御することが好ましい。図６は、電池温度Ｔｂと充電電流Ｉｃとの関係として、２つの特性Ｚ１１、Ｚ１２を例示している。特性Ｚ１１、Ｚ１２のそれぞれでは、電池温度Ｔｂが第１電池温度Ｔｂ２１であるときの充電電流Ｉｃが、電池温度Ｔｂが第１電池温度Ｔｂ２１より高い第２電池温度Ｔｂ２２であるときの充電電流Ｉｃより大きくなる。実線の特性Ｚ１１では、電池温度Ｔｂが上昇すると、充電電流Ｉｃが階段状に減少する。一点鎖線の特性Ｚ２では、電池温度Ｔｂが上昇すると、充電電流Ｉｃが直線状に減少する。なお、電池温度Ｔｂと充電電流Ｉｃとの関係は、上述の特性Ｚ１１、Ｚ１２に限定されず、電池温度Ｔｂが上昇すると、充電電流Ｉｃが曲線状に減少する特性、又は２段以上の階段状に減少する特性などであってもよい。したがって、点灯装置４は、充電時における電池３の安全性をより向上させることができる。

【0049】

また、制御回路４ｊは、外部電源９の通電時には、基本的に光源２を消灯させるように点灯回路４ｇを制御する。しかしながら、火災の発生時などには、外部電源９が停電することなく、通電状態を維持することがある。そこで、制御回路４ｊは、火災の発生時には、点灯回路４ｇを動作させて、光源２を強制点灯させる。具体的に、火災の発生時には、照明装置１の周囲の気温が上昇し、電池温度Ｔｂも上昇する。そこで、制御回路４ｊは、外部電源９が通電状態であっても、電池温度Ｔｂが強制点灯温度Ｔ３以上になれば、点灯回路４ｇを動作させて、光源２を強制点灯させる。すなわち、点灯回路４ｇは、外部電源９の通電時において、電池温度Ｔｂが強制点灯温度Ｔ３以上であれば、光源２を強制点灯させる。なお、強制点灯温度Ｔ３は、充電温度範囲Ｗｃの高温側の温度Ｔ２２より高く、使用上限温度Ｔ４より低い値に予め設定されている（図３参照）。

【0050】

したがって、点灯装置４は、外部電源９が通電していても、火災発生時には光源２を点灯させることができる。また、点灯装置４は、電池温度Ｔｂを検出する温度検出回路４ｉを火災検出回路としても兼用するので、構成を簡略化できる。

【0051】

制御回路４ｊは、上述のように光源２を強制点灯させているときに、電池温度Ｔｂが更に上昇して使用上限温度Ｔ４を上回れば、点灯回路４ｇの動作を停止させて、光源２を消灯させる。すなわち、点灯回路４ｇは、電池温度Ｔｂが強制点灯温度Ｔ３より高い所定温度（使用上限温度Ｔ４）を上回れば、光源２を消灯させる。したがって、点灯装置４は、放電時における電池３の安全性を向上させることができる。なお、火災警報器が火災を検知した場合などでは、電池温度Ｔｂが使用上限温度Ｔ４を上回ったとしても、光源２を点灯させ続けてもよい。

【0052】

また、制御回路４ｊは、光源２を点灯させているとき、電池温度Ｔｂの増加量ΔＴｂが増加閾値以上になると、光源２に供給する負荷電流Ｉｏを低減するように、点灯回路４ｇを制御することが好ましい。

【0053】

図７は、停電時に光源２を点灯させたときの電池温度Ｔｂの変化の一例を示す。点灯回路４ｇが時刻ｔ１に負荷電流Ｉｏの出力を開始すると、電池温度Ｔｂは、周囲温度Ｔｂ３１から自己発熱によって徐々に増加する。そして、時刻ｔ１から時間Ｘ１が経過した時刻ｔ２において、電池温度Ｔｂは飽和温度Ｔｂ３２に達する。この場合、電池温度Ｔｂの増加量ΔＴｂは、（Ｔｂ３２－Ｔｂ３１）／Ｘ１となる。例えば、周囲温度Ｔｂ３１＝２０℃、飽和温度Ｔｂ３２＝４０℃、時間Ｘ１＝４～５時間である。時間Ｘ１を４時間とすると、通常の増加量ΔＴｂは、５℃／時間（＝（４０－２０）／４）となる。

【0054】

一方、火災の発生時には、電池温度Ｔｂは、通常時に比べて急速に上昇する。そこで、制御回路４ｊは、増加閾値を予め記憶し、停電時に光源２を点灯させているときに増加量ΔＴｂが増加閾値以上になると、光源２に供給する負荷電流Ｉｏを低減するように、点灯回路４ｇを制御する。すなわち、点灯回路４ｇは、光源２を点灯させているとき、電池温度Ｔｂの増加量ΔＴｂが増加閾値以上になると、光源２へ供給する電力を低減させる。なお、増加閾値は、通常時の増加量ΔＴｂの１０倍程度の値とすることが好ましい。

【0055】

火災の発生時などのように、電池温度Ｔｂが急速に上昇すると、電池３の容量が急速に減少する。そこで上述のように、点灯装置４は、電池温度Ｔｂが急速に上昇すると、光源２に供給する負荷電流Ｉｏを低減させることで、電池３の放電電力を用いた光源２の点灯時間をより長くすることができ、光源２の点灯時間を十分に確保できる。

【0056】

また、制御回路４ｊは、外部電源９の通電時に光源２を消灯させているときに、電池温度Ｔｂの増加量ΔＴｂに基づいて、火災の発生を検出してもよい。具体的に、制御回路４ｊは、外部電源９の通電時に光源２を消灯させているときに、電池温度Ｔｂの増加量ΔＴｂが増加閾値以上になると、火災の発生を検出する。制御回路４ｊは、火災の発生時には、点灯回路４ｇを動作させて、光源２を強制点灯させる。したがって、点灯装置４は、外部電源９が通電していても、火災発生時には光源２を点灯させることができる。また、点灯装置４は、電池温度Ｔｂを検出する温度検出回路４ｉを火災検出回路としても兼用するので、構成を簡略化できる。

【0057】

（３）照明器具の構造
図８Ａ～図８Ｃに示す照明器具Ｅ１は、集合住宅の各住戸、戸建て住宅、オフィスビル、及び商業施設などの建物に設置された電池内蔵型の防災照明器具であり、建物の屋内の天井に設けられた埋込孔に埋め込まれる、埋込型の非常灯である。ただし、照明器具は埋込型の非常灯に限定されない。照明器具は、天井に直付けされる露出型の非常灯であってもよいし、誘導灯などの非常灯以外の防災照明器具であってもかまわない。

【0058】

以下、光源２、電池３、及び点灯装置４を備える照明器具Ｅ１の構造の一例について、図８Ａ～図８Ｃを参照して説明する。本実施形態に係る照明器具Ｅ１は、例えば、天井材や壁材などの造営材に取り付けられており、停電時に避難用の通路などに照明光を照射する。

【0059】

照明器具Ｅ１は、図８Ａ～図８Ｃに示すように、本体１０と、カバー１１と、一対の支持具１２とを備える。

【0060】

本体１０は、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、１つの底面（下面）が開口した有底円筒状に形成されている。本体１０の側面に一対の支持具１２が取り付けられている。本体１０の下端には、外向きに突出する円環状のフランジ１００が形成されている。

【0061】

一対の支持具１２は、図８Ａ～図８Ｃに示すように、長尺の板ばね状に形成されている。各支持具１２は、長手方向の一端部で本体１０の側面に固定され、かつ、長手方向の他端部が本体１０の底面（上面）に近付く向き（上向き）にたわみ可能に構成されている。つまり、本体１０は、天井に設けられた埋込孔内に挿入される一対の支持具１２と、本体１０の下端面に設けられているフランジ１００との間で天井材を挟み込むようにして天井材に支持される。

【0062】

カバー１１は、図８Ａ～図８Ｃに示すように、本体１０のフランジ１００の外径よりも大きい円盤状に形成されている。図８Ｂに示すように、カバー１１の中央には、円形の窓孔１１０が設けられている。窓孔１１０には、光源ユニット２Ｕのレンズ２１が貫通している。カバー１１は、一対の取付ばねが取り付けられている。カバー１１は、図８Ｃに示すように、一対の取付ばねにより、本体１０の底面を閉塞する状態で本体１０に保持される。

【0063】

本体１０には、光源２、電池３、及び点灯装置４（図１参照）が取り付けられている。より詳細には、図８Ｂに示すように、光源ユニット２Ｕ、電池ユニット３Ｕ、及び点灯ユニット４Ｕは、本体１０内に収容されている。ただし、電池ユニット３Ｕは、本体１０の底面の開口を通して抜き差し可能に本体１０内に収容されている。

【0064】

光源ユニット２Ｕは、図８Ｂに示すように、ＬＥＤモジュール２０及びレンズ２１を備える。ＬＥＤモジュール２０は、光源２（図１参照）が実装された基板を有し、順方向に電圧が印加されることにより、白色、昼白色又は昼光色などの白色系の照明光を放射する。レンズ２１は、ＬＥＤモジュール２０の前方（下方）に配置され、ＬＥＤモジュール２０から放射される光を集める。

【0065】

図８Ｂに示す電池ユニット３Ｕは、複数の素電池を含む電池３（図１参照）と、電池３を収容する電池ケースとを有する。電池３は、例えば、リチウムイオン電池である。電池ケースは、合成樹脂などの電気絶縁性を有する材料で箱形に形成されており、複数の素電池を内部に収容する。

【0066】

図８Ｂに示す点灯ユニット４Ｕは、点灯装置４（図１参照）を有する。

【0067】

（４）変形例
照明器具は、図８Ａ～図８Ｃの照明器具Ｅ１のような光源２、電池３、及び点灯装置４を１つの本体１０に収容した電池内蔵型の防災照明器具に限定されない。照明器具は、光源２及び点灯装置４と電池３とを別体に構成し、点灯装置４は、当該建物に設置されている電池３から電源供給を受けて光源２を非常点灯させる電源別置型の防災照明器具であってもよい。また、制御回路４ｊを本体から分離し、制御回路４ｊは、複数の照明器具のそれぞれの電池３の充電及び放電、並びに光源２の点灯及び消灯を制御してもよい。この場合、制御回路４ｊは、建物毎又は建物のフロア毎に設置されることが好ましい。

【0068】

また、電池３は、特定の種類の二次電池に限定されず、例えばニッケル・水素電池、又はニッケル・カドミウム電池であってもよい。

【0069】

また、点灯装置４は、フィルタ４ａ、コンバータ４ｂ、定電圧回路４ｃ、充電回路４ｄ、第１制御電源回路４ｅ、第２制御電源回路４ｆ、点灯回路４ｇ、電圧検出回路４ｈ、温度検出回路４ｉ、及び制御回路４ｊなどの各回路を有する。点灯装置４は、上述の各回路を１つの装置に含む構成、及び複数の装置に各回路を分散させる構成のいずれであってもよい。

【0070】

（５）まとめ
上述の実施形態に係る第１の態様の点灯装置（４）は、充電回路（４ｄ）と、点灯回路（４ｇ）と、電圧検出回路（４ｈ）と、温度検出回路（４ｉ）と、を備える。充電回路（４ｄ）は、外部電源（９）から供給される外部電力で電池（３）を充電する。点灯回路（４ｇ）は、電池（３）の放電電力で光源（２）を点灯させる。電圧検出回路（４ｈ）は、電池（３）の電池電圧（Ｖｂ）を検出する。温度検出回路（４ｉ）は、電池（３）の電池温度（Ｔｂ）を検出する。点灯回路（４ｇ）は、外部電源（９）の停電時において、電池温度（Ｔｂ）が放電温度範囲（Ｗｄ）内であれば、電池電圧（Ｖｂ）が第１電圧閾値（Ｖｂ２１）未満になると、光源（２）を消灯させる。点灯回路（４ｇ）は、外部電源（９）の停電時において、電池温度（Ｔｂ）が放電温度範囲（Ｗｄ）外であれば、電池電圧（Ｖｂ）が第１電圧閾値（Ｖｂ２１）より低い第２電圧閾値（Ｖｂ２２）未満になると、光源（２）を消灯させる。

【0071】

上述の点灯装置（４）は、電池温度（Ｔｂ）が所定の温度範囲（Ｗｄ）を外れても、電池（３）の放電電力を用いた光源（２）の点灯時間の減少を抑えることができる。

【0072】

また、実施形態に係る第２の態様の点灯装置（４）では、第１の態様において、点灯回路（４ｇ）は、光源（２）の点灯時において、電池温度（Ｔｂ）が放電温度範囲（Ｗｄ）の最大値（Ｔ１２）より高い使用上限温度（Ｔ４）を上回れば、光源（２）を消灯させることが好ましい。

【0073】

上述の点灯装置（４）は、放電時における電池（３）の安全性を向上させることができる。

【0074】

また、実施形態に係る第３の態様の点灯装置（４）では、第１又は第２の態様において、充電回路（４ｄ）は、外部電源（９）の通電時において、電池温度（Ｔｂ）が充電温度範囲（Ｗｃ）外であれば、電池（３）の充電を停止することが好ましい。

【0075】

上述の点灯装置（４）は、充電時における電池（３）の安全性を向上させることができる。

【0076】

また、実施形態に係る第４の態様の点灯装置（４）では、第３の態様において、充電回路（４ｄ）は、外部電源（９）の通電時において、電池温度（Ｔｂ）が充電温度範囲（Ｗｃ）内であれば電池（３）を充電し、電池温度（Ｔｂ）が第１電池温度（Ｔｂ２１）であるときの電池（３）の充電電流（Ｉｃ）を、電池温度（Ｔｂ）が第１電池温度（Ｔｂ２１）より高い第２電池温度（Ｔｂ２２）であるときの電池（３）の充電電流（Ｉｃ）より大きくすることが好ましい。

【0077】

上述の点灯装置（４）は、充電時における電池（３）の安全性をより向上させることができる。

【0078】

また、実施形態に係る第５の態様の点灯装置（４）では、第１乃至第４の態様のいずれか１つにおいて、点灯回路（４ｇ）は、外部電源（９）の通電時において、電池温度（Ｔｂ）が強制点灯温度（Ｔ３）以上であれば、光源（２）を点灯させることが好ましい。

【0079】

上述の点灯装置（４）は、外部電源（９）が通電していても、火災発生時には光源（２）を点灯させることができる。また、点灯装置（４）は、電池温度（Ｔｂ）を検出する温度検出回路（４ｉ）を火災検出回路としても兼用するので、構成を簡略化できる。

【0080】

また、実施形態に係る第６の態様の点灯装置（４）では、第５の態様において、点灯回路（４ｇ）は、電池温度（Ｔｂ）が強制点灯温度（Ｔ３）より高い所定温度（Ｔ４）を上回れば、光源（２）を消灯させることが好ましい。

【0081】

上述の点灯装置（４）は、放電時における電池（３）の安全性を向上させることができる。

【0082】

また、実施形態に係る第７の態様の点灯装置（４）では、第１乃至第６の態様のいずれか１つにおいて、点灯回路（４ｇ）は、光源（２）を点灯させているとき、電池温度（Ｔｂ）の増加量（ΔＴｂ）が増加閾値以上になると、光源（２）へ供給する電力を低減させることが好ましい。

【0083】

上述の点灯装置（４）は、電池（３）の放電電力を用いた光源（２）の点灯時間をより長くすることができ、光源（２）の点灯時間を十分に確保できる。

【0084】

また、実施形態に係る第８の態様の照明装置（１）は、第１乃至第７の態様のいずれか１つの点灯装置（４）と、光源（２）と、電池（３）と、を備える。

【0085】

上述の照明装置（１）は、電池温度（Ｔｂ）が所定の温度範囲（Ｗｄ）を外れても、電池（３）の放電電力を用いた光源（２）の点灯時間の減少を抑えることができる。

【0086】

また、実施形態に係る第９の態様の照明装置（１）では、第８の態様において、電池（３）は、リチウムイオン電池であることが好ましい。

【0087】

上述の照明装置（１）は、電池（３）の小型化と大容量化とを両立させることができる。

【0088】

また、実施形態に係る第１０の態様の照明器具（Ｅ１）は、第８又は第９の態様の照明装置（１）と、点灯装置（４）、光源（２）、及び電池（３）の少なくとも１つが取り付けられる本体（１０）と、を備える。

【0089】

上述の照明器具（Ｅ１）は、電池温度（Ｔｂ）が所定の温度範囲（Ｗｄ）を外れても、電池（３）の放電電力を用いた光源（２）の点灯時間の減少を抑えることができる。

【符号の説明】

【0090】

Ｅ１ 照明器具
１ 照明装置
２ 光源
３ 電池
４ 点灯装置
４ｄ 充電回路
４ｇ 点灯回路
４ｈ 電圧検出回路
４ｉ 温度検出回路
９ 外部電源
Ｖｂ 電池電圧
Ｖｂ２１ 第１電圧閾値
Ｖｂ２２ 第２電圧閾値
Ｗｄ 放電温度範囲
Ｗｃ 充電温度範囲
Ｔｂ 電池温度
Ｔ３ 強制点灯温度
Ｔ４ 使用上限温度（所定温度）
Ｔ１２ 放電温度範囲の最大値
Ｔｂ２１ 第１電池温度
Ｔｂ２２ 第２電池温度
Ｉｃ 充電電流
ΔＴｂ 増加量

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】