JP5530264B2 - Emergency lighting equipment - Google Patents
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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。 The present invention relates to an emergency lighting apparatus using a semiconductor light emitting element such as a light emitting diode as a light source.
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。 In recent years, light-emitting diodes (hereinafter referred to as LEDs), which are semiconductor light-emitting elements with long life and low power consumption, have been adopted as light sources for emergency lighting devices such as guide lights and emergency lights in place of light bulbs with filaments. ing. However, the LED generates a relatively large amount of heat when it is turned on, and there is a problem that the light emission efficiency of the LED decreases due to the temperature rise due to the heat generated by the LED itself, and a predetermined illuminance cannot be obtained.
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。
In view of this, there has been provided an illumination device that uses an LED as a light source and has improved heat dissipation (for example, Patent Document 1). FIG. 2 shows a partially cutaway side view of the illumination device of
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。 Further, in an emergency lighting device using a light bulb, it is stipulated that the light bulb continues to be lit for 30 minutes when the power of the emergency power supply is supplied and the floor illuminance of 1 lx or more is continuously maintained when the ambient temperature is normal temperature. . Further, it is specified that lighting can be continued for 30 minutes even in an atmosphere having an ambient temperature of 140 ° C.
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。
Then, in order to satisfy said prescription | regulation, the emergency illuminating device provided with the heat insulating material in the instrument main body is provided (for example, patent document 2). FIG. 3 shows a partially cutaway side view of the emergency lighting device of
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。
However, the illumination device of
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。 The present invention has been made in view of the above-described reasons, and an object thereof is to provide an emergency lighting apparatus capable of maintaining heat dissipation and reducing the size and weight of the apparatus and improving the appearance design. It is in.
本発明の非常用照明器具は、発光ダイオードと、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、発光ダイオードが一面側に実装され、充電部が他面側に実装される第1の基板と、点灯部が実装される第2の基板と、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、一面が前記器具本体の一端方向に面し、器具本体の開口を覆うように設けられ、第2の基板および非常用電源は、第1の基板に対して器具本体の他端側に設けられることを特徴とする。 The emergency lighting apparatus according to the present invention includes a light emitting diode, a rechargeable emergency power supply, a charging unit that charges the emergency power supply by supplying power from the commercial power supply, and an emergency power supply as an input during a power failure of the commercial power supply. A lighting unit for lighting the diode, a light emitting diode is mounted on one side, a first substrate on which the charging unit is mounted on the other side, a second substrate on which the lighting unit is mounted, and one end opened; A first board, a second board, and an instrument main body that accommodates an emergency power source therein, the first board facing one end of the instrument main body and covering the opening of the instrument main body. The second board and the emergency power supply are provided on the other end side of the instrument body with respect to the first board.
この非常用照明器具において、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短く形成されることが好ましい。 In this emergency lighting apparatus, it is preferable that the apparatus main body is formed in a cylindrical shape, and the dimension in both end directions is shorter than the diameter at one end.
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。 As described above, according to the present invention, there is an effect that heat dissipation can be maintained, the apparatus can be reduced in size and weight, and the appearance design can be improved.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(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、いわゆる天井直付型の非常用照明器具であり、天井9に器具本体8が取り付けられ、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と器具本体8とで構成されている。
(Embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the emergency lighting apparatus of the present embodiment. The emergency lighting fixture of this embodiment is a so-called ceiling-mounted emergency lighting fixture, and the
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、上面が天井9と対向するように取り付けられている。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。
The
LED基板2は、基材にアルミニウムや銅などで形成された金属基板を用いており、下面に光源1が実装され、上面に充電部4が実装される。
The
電源基板6は、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。また、電源基板6の一面側には点灯部5が実装される。
The
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。
The
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。
The
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。
The
充電部4は、LED基板2の上面に実装されており、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。
The
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。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。
When the
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。
With the above configuration, in the emergency lighting apparatus of the present embodiment, when the power is supplied from the commercial power source AC (hereinafter referred to as energization), the
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。 Therefore, the emergency lighting fixture of the present embodiment improves heat dissipation by utilizing the fact that the heat source is different between when the commercial power supply AC is energized and during a power failure.
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。
First, the heat dissipation of the
商用電源ACの通電時において、充電部4から発生する熱は、LED基板2を用いて外部に放熱される。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、LED基板2を介して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。
When the commercial power supply AC is energized, the heat generated from the charging
上記のように、LED基板2の上面に充電部4が実装されているので、LED基板2と充電部4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。
As described above, since the charging
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。
In addition, the expected life of the life-limited parts such as the electrolytic capacitor and the winding parts constituting the charging
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。
Next, the heat dissipation of the
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、充電部4は動作が停止し温度が低いので、充電部4を構成する回路部品もLED1aの放熱部材として兼用することができ、実質的にLED基板2の熱容量を高めている。したがって、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るので、所定の照度を得ることができる。
At the time of a power failure of the commercial power supply AC, heat generated by the lighting of the
また、点灯部5は、LED基板2とは別体に構成された電源基板6に実装されている。さらに、点灯部5および非常用電源3は器具本体8内の上方に位置し、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。
The
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。 As described above, the emergency lighting fixture of the present embodiment maintains heat dissipation by intentionally providing a location where each component member is thermally tightly coupled and a location where the component members are loosely coupled to each other. Since there is no need to use a member, the number of parts can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the size and weight of the emergency lighting fixture and improve the appearance design.
また、天井直付型の照明器具、特に非常用電源3を器具本体8内に収納した非常用照明器具では、天井9からの突出寸法を短くすることが望まれている。そこで、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のほうが短くなるように形成されている。それによって、LED基板2の面積を大きくすることができ、LED基板2の熱容量も大きくすることができる。そのため、非常用照明器具の放熱性を向上させることができ、温度上昇をより抑制することができる。
In addition, in a direct lighting type lighting fixture, particularly an emergency lighting fixture in which the
また、器具本体8の全長L2を短くすることによって、天井9からの突出寸法を短くなり、外観をよくすることができる。
Further, by shortening the overall length L2 of the
また、非常用電源3を例えば馬蹄形状のケースに収納すれば、器具本体8内のスペースを有効活用することができる。
In addition, if the
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
1
2
Claims (2)
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、
前記発光ダイオードが一面側に実装され、前記充電部が他面側に実装される第1の基板と、
前記点灯部が実装される第2の基板と、
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、一面が前記器具本体の一端方向に面し、前記器具本体の開口を覆うように設けられ、
前記第2の基板および前記非常用電源は、前記第1の基板に対して前記器具本体の他端側に設けられることを特徴とする非常用照明器具。 A light emitting diode;
Rechargeable emergency power supply,
A charging unit that charges the emergency power supply by supplying power from a commercial power supply;
A lighting part for lighting the light emitting diode with the emergency power supply as an input at the time of a power failure of a commercial power supply,
A first substrate on which the light emitting diode is mounted on one side and the charging unit is mounted on the other side;
A second substrate on which the lighting unit is mounted;
One end is opened, and includes an instrument body that houses the first substrate, the second substrate, and the emergency power source inside,
The first substrate is provided so that one surface faces one end direction of the instrument body and covers the opening of the instrument body,
The emergency lighting apparatus, wherein the second board and the emergency power source are provided on the other end side of the apparatus body with respect to the first board.
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