JP6057206B2

JP6057206B2 - 光警報装置

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Publication number: JP6057206B2
Application number: JP2012212749A
Authority: JP
Inventors: 高橋　秀晃; 秀晃高橋; 哲也西
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2012-09-26
Filing date: 2012-09-26
Publication date: 2017-01-11
Anticipated expiration: 2032-09-26
Also published as: JP2014067260A

Description

本発明は、光警報装置に関するものである。

火災警報装置としては、火災の発生を音により報知する火災警報装置の他に、火災の発生を点滅する光により報知する火災警報装置である光警報装置が知られている。そして、近年では、高齢者や聴覚障害者に適した火災警報装置として、光警報装置が注目されている。

火災の発生を光の点滅により報知することが可能な火災感知器としては、図１２に示すように、ケース１５０の下端部分に警報発光部１６０を設けた光電式煙感知器Ｓ１が提案されている。この光電式煙感知器Ｓ１は、煙検出用の発光素子１１４および受光素子１０８が内部に配置された暗箱１１０を備えている。

警報発光部１６０は、略擂り鉢状の支持台１６２が暗箱１１０の底面側に配置されていて、支持台１６２の中央部分に複数の高輝度ＬＥＤ１６１が配置されている。

特許文献１には、上述の光電式煙感知器Ｓ１を天井面に設置することで、部屋内等の監視区域に対して広く警報光を発することができる旨が記載されている。

また、従来から、配光範囲の広い電球型照明装置として、図１３に示すように、ＬＥＤモジュール２０２、反射板２０７、リフレクタ２０６、固定台２０８、筐体２０４、口金２０５およびグローブ２０３を備えたものが提案されている（特許文献２）。

固定台２０８は、筐体２０４において口金２０５が取り付けられる側とは反対側に設けられている。ＬＥＤモジュール２０２およびリフレクタ２０６は、固定台２０８上に配置されている。

光源となるＬＥＤモジュール２０２は、図１４および図１５に示すように、基板２２１と、発光部２２２と、電極（図示せず）とを有している。発光部２２２は、基板２２１上の中央部分に形成されている。発光部２２２には、複数のＬＥＤチップ（図示せず）が互いに間隔をおいて実装されている。

ここで、ＬＥＤモジュール２０２は、グローブ２０３内の領域の中心Ｏに対して筐体２０４側に配置されている。

リフレクタ２０６は、グローブ２０３や反射板２０７により固定台２０８側に反射されたＬＥＤモジュール２０２の出射光を反射するために設けられている。

反射板２０７は、ＬＥＤモジュール２０２からの出射光の一部を所定の方向に反射させるために設けられており、傾斜部２７１と、透過部２７２と、固定部２７３とを有している。反射板２０７は、円錐台状に形成されている。

反射板２０７は、その頂部がＬＥＤモジュール２０２の発光部２２２に対向し、底部がグローブ２０３の頂部側に対向するように配置されている。

また、反射板２０７は、上述の中心Ｏに対してグローブ２０３の頂部側に配置されている。

傾斜部２７１は、ＬＥＤモジュール２０２に対向する側に設けられた、円錐台における外周の曲面の部分である。この傾斜部２７１は、円錐台の頂部から底部にかけて直線状に傾斜するように形成されている。また、傾斜部２７１は、ＬＥＤモジュール２０２からの出射光の一部を、当該出射光の出射前方となる直進方向に対して垂直な方向（側方）または当該垂直な方向よりも口金２０５側に傾斜した方向（後方）に反射させるような傾斜角度を有するように設計されている。

透過部２７２は、ＬＥＤモジュール２０２からの出射光の一部を透過させるために設けられている。この透過部２７２は、円錐台の頂部から底部にかけて円錐台の頂部の径を有する円筒状に形成されている。特許文献２には、透過部２７２が、空洞、すなわち穴として形成されてもよいが、透光性の高い材料からなる中実の部分として形成されてもよい旨が記載されている。また、特許文献２には、ＬＥＤモジュール２０２からの出射光の一部が透過部２７２を透過することにより、前方の照度が著しく低下することを防止できる旨が記載されている。

固定部２７３は、反射板２０７を筐体２０４上に支持する支持部材であり、反射板２０７を筐体２０４に固定し、かつ位置決めするために設けられている。

特開２００６−１８６２１号公報特開２０１２−９４３２０号公報

ところで、特許文献１に記載された光電式煙感知器Ｓ１は、警報発光部１６０において、複数の高輝度ＬＥＤ１６１が略擂り鉢状の支持台１６２の中央部分に配置されているので、水平方向への配光が難しいものと推考される。

また、特許文献２に記載された電球型照明装置は、光警報装置ではなく、反射板２０７の材料としてＬＥＤモジュール２０２からの光を拡散反射する材料を採用しており、反射板２０７による拡散反射と、グローブ２０３の拡散効果とで配光範囲を広げている。このため、特許文献２に記載された電球型照明装置では、警報装置ではなく、点滅させることはできない。また、特許文献２に記載された電球型照明装置は、仮にＬＥＤモジュール２０２を点滅できるように回路設計を変更したとしても、その光の点滅が警報であることを高齢者や聴覚障害者に知覚させるのは難しいと推考される。要するに、上述の電球型照明装置は、透過部２７２が円筒状であり、この透過部２７２が、ＬＥＤモジュール２０２から直進方向の出射光のみを透過させるため、広い範囲で、光の点滅が警報であることを高齢者や聴覚障害者に知覚させるのは難しいと推考される。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、点滅する光による警報が可能であり、且つ、鉛直下方から水平方向にかけての全方向への配光が可能な光警報装置を提供することにある。

本発明の光警報装置は、ＬＥＤモジュールと、前記ＬＥＤモジュールからの光の配光を制御する反射部材と、前記ＬＥＤモジュールおよび前記反射部材が収納された筐体とを備え、前記筐体は、前記筐体の一面側に、前記ＬＥＤモジュールからの光を取り出す光取り出し部を備え、前記反射部材は、テーパー円筒状の形状に形成されており、一端側の光入射口の開口面積に比べて他端側の光出射口の開口面積が大きく、前記ＬＥＤモジュールからの光の一部を反射させることなく通すことが可能であり、且つ、内周面と外周面とのそれぞれが、前記ＬＥＤモジュールからの光を鏡面反射する鏡面反射性を有することを特徴とする。

この光警報装置において、前記反射部材は、前記光入射口から前記光出射口にかけて、前記ＬＥＤモジュールとのなす角度が小さくなっていることが好ましい。

この光警報装置において、前記ＬＥＤモジュールは、基板と、前記基板の一表面側に実装された複数個のＬＥＤ素子を備え、前記反射部材の前記光入射口の投影領域からなる仮想円の円周上において前記ＬＥＤ素子が前記仮想円の周方向に並んで配置されていることが好ましい。

この光警報装置において、前記ＬＥＤモジュールは、前記ＬＥＤ素子が、前記仮想円上に等間隔で配置されていることが好ましい。

この光警報装置において、前記ＬＥＤ素子は、前記ＬＥＤ素子の光取り出し面のうち前記光入射口の投影領域にある第１領域の面積よりも前記投影領域の外側にある第２領域の面積が大きくなるように配置されていることが好ましい。

本発明の光警報装置においては、筐体の一面側を下側として天井に配置することにより、点滅する光による警報が可能となり、且つ、鉛直下方から水平方向にかけての全方向への配光が可能となる。

実施形態の光警報装置の概略断面図である。実施形態の光警報装置の斜視図である。（ａ）は実施形態の光警報装置の正面図、（ｂ）は実施形態の光警報装置の側面図である。実施形態の光警報装置の要部斜視図である。（ａ）は実施形態の光警報装置の要部概略断面図、（ｂ）は実施形態の光警報装置におけるＬＥＤモジュールの一部破断した概略正面図、（ｃ）は実施形態の光警報装置におけるＬＥＤモジュールおよび反射部材の正面図、（ｄ）は（ｃ）の要部Ｂ１の拡大図である。実施形態の光警報装置における光の進行方向の模式的な説明図である。実施形態における光警報装置を備えた自動火災報知システムのシステム構成図である。実施形態の光警報装置の有効範囲の説明図である。実施形態におけるＬＥＤモジュールの他の構成例の一部破断した概略正面図である。実施形態における反射部材の他の構成例とＬＥＤモジュールとの斜視図である。（ａ）は実施形態における反射部材の他の構成例の正面図、（ｂ）は当該構成例の側面図、（ｃ）は当該構成例の断面図である。従来例を示す火災感知器の断面図である。他の従来例を示す電球型照明装置の構造を示す側面図である。他の従来例を示す電球型照明装置におけるＬＥＤモジュールの配置を拡大して示す平面図である。図１４のＡ−Ａ線矢視断面図である。

以下では、本実施形態の光警報装置１について、図１〜図１１に基づいて説明する。

光警報装置１は、光による警報により、火災の発生を報知するためのものである。ここで、光による警報とは、点滅する光による警報である。

光警報装置１は、ＬＥＤモジュール２と、ＬＥＤモジュール２からの光の配光を制御する反射部材３と、ＬＥＤモジュール２および反射部材３が収納された筐体５とを備える。筐体５は、この筐体５の一面側（図１における上面側）に、ＬＥＤモジュール２からの光を取り出す透光性カバー（光取り出し部）５３を備える。反射部材３は、テーパー円筒状の形状に形成されており、一端側の光入射口３ａの開口面積に比べて他端側の光出射口３ｂの開口面積が大きく、ＬＥＤモジュール２からの光の一部を反射させることなく通すことが可能であり、且つ、内周面３１と外周面３２とのそれぞれが、ＬＥＤモジュール２からの光を鏡面反射する鏡面反射性を有する。これにより、光警報装置においては、筐体５の上記一面側（正面側）を下側とし、他面側（図１における下面側）を上側として天井に配置することによって、点滅する光による警報が可能となり、且つ、鉛直下方から水平方向にかけての全方向への配光が可能となる。ここで、鉛直下方は、ＬＥＤモジュール２の基板２１の一表面側で上記一表面に垂直な方向（図１では、上方向）である。また、水平方向は、ＬＥＤモジュール２の基板２１の上記一表面に平行な一つの面を水平面としたときの水平面における面内方向である。この水平面は、反射部材３の光学設計によって決めることが可能である。

光警報装置１は、例えば、自動火災報知設備１０（図７参照）に接続された制御装置１３に接続して用いることができる。この場合、光警報装置１は、制御装置１３が自動火災報知設備１０からの火災信号を受信したときに、制御装置１３によって制御され、火災の発生を、点滅する光により、防火対象物の在館者に報知することが可能なものである。防火対象物としては、例えば、劇場、映画館、公会堂、遊技場、複合施設、飲食店、百貨店、ホテル、旅館、病院、老人ホーム、幼稚園、図書館、博物館、美術館、地下街、駅、空港等が挙げられる。設置場所としては、例えば、居室、廊下、通路、トイレ、駐車場、その他の共用部等が挙げられる。

なお、光警報装置１は、自動火災報知設備１０等に接続されるものに限らず、例えば、住宅用火災警報器と接続して、住宅用火災警報器と連動するようにしてもよい。この場合、光警報装置１は、光の点滅と警報音とで、火災の発生を報知する機能を備えることが好ましい。また、光警報装置１は、自動火災報知設備１０や無線設備等からの火災信号を無線によって受信する無線式光警報装置とすることもできる。

自動火災報知設備１０は、例えば、感知器（図示せず）、受信機１１、地区音響装置１２などにより構成される。

感知器は、建物において自動火災報知設備１０の各警戒区域に設置され、火災の熱、煙、炎等を検知したときに、火災信号を受信機１１に送信する装置である。感知器は、例えば、受信機１１に対して監視回線（第１の信号線）を介して接続される。なお、警戒区域は、例えば、日本国の消防法においては、１つの警戒区域の面積が６００ｍ^２以下であり且つ１辺の長さが５０ｍ以下であること、２つ以上の階にわたらないこと、などが規定されている。感知器としては、火災の熱を検知する熱感知器や、火災の煙を検知する煙感知器、炎感知器などが挙げられる。

受信機１１は、防火対象物である建物の防災センタや管理室などに設置される。受信機１１は、感知器等からの火災信号を受信し、建物内に設置された地区音響装置１２を鳴動させ、避難と初期消火活動を促す装置である。また、受信機１１は、火災が発生した警戒区域を表示するための表示部（図示せず）を備えている。受信機１１としては、例えば、Ｐ型（Proprietary type）受信機や、Ｒ型（Record type）受信機などを採用することができる。Ｐ型受信機としては、Ｐ型１級受信機や、Ｐ型２級受信機などを採用することができる。

地区音響装置１２は、建物内の各所に設置される。地区音響装置１２としては、例えば、ベルを採用することができる。地区音響装置１２は、例えば、受信機１１に対して第１の制御回線（第２の信号線）Ｌ１を介して接続される。

自動火災報知設備１０は、地区音響装置１２の代わりに、音声警報機能を有する非常放送設備を備えていてもよい。また、自動火災報知設備１０は、発信機（図示せず）を備えていてもよい。発信機としては、この発信機に設けられている押し釦が手動で押されたときに、火災信号を発信するものや、送受話器を取り上げることによって火災信号を発信するものなどを挙げることができる。発信機は、前者として、例えば、Ｐ型１級発信機や、Ｐ型２級発信機などを採用することができ、後者として、例えば、Ｔ型発信機などを採用することができる。

光警報装置１は、例えば、受信機１１に接続された制御装置１３に第２の制御回線（第３の信号線）Ｌ２を介して接続すればよい。制御装置１３は、受信機１１から火災信号が移報されたときに、光警報装置１のＬＥＤモジュール２が点滅するように光警報装置１を制御するものでもよいし、光警報装置１へ火災信号を送信するものでもよい。制御装置１３において光警報装置１を制御する機能は、光警報装置１における後述の回路モジュール（図示せず）の回路構成に基づいて決定すればよい。受信機１１と制御装置１３とは、２線式の信号線Ｌ４により接続されており、受信機１１の移報回路（図示せず）において信号線Ｌ４間を短絡することにより、受信機１１から制御装置１３へ火災信号が移報される。

光警報装置１は、ＬＥＤモジュール２を駆動する上述の回路モジュールを備えている。この回路モジュールは、筐体５内に収納されている。光警報装置１は、筐体５内に電源としての電池を備えたものでもよいし、制御装置１３から第３の制御線Ｌ２を介して２４Ｖの直流電圧が供給されるように構成してもよいし、外部電源等から電力が供給されるものでもよい。電池としては、例えば、リチウム電池や、リチウムイオン電池などを採用することができる。光警報装置１は、例えば、制御装置１３から第３の制御線Ｌ２を介して２４Ｖの直流電圧が供給されるように構成する場合、第２の制御線Ｌ２が接続される２つの端子を備えるようにすればよい。そして、この場合、光警報装置１は、制御装置１３が第２の制御線Ｌ２間を短絡したときの信号を火災信号として受信するようにしてもよい。

回路モジュールは、ＬＥＤモジュール２が点滅するように、ＬＥＤモジュール２の点灯、消灯を制御する。つまり、回路モジュールは、ＬＥＤモジュール２の点灯と消灯とが交互に繰り返されるように動作する。

回路モジュールは、ＬＥＤモジュール２を点滅させる駆動回路の回路部品が実装された第１配線基板と、駆動回路を制御する制御回路の回路部品が実装された第２配線基板とを備えている。第１配線基板と第２配線基板とは、電気的に接続されている。なお、第１配線基板と第２配線基板とを電気的に接続する手段は、例えば、ジャンパ線やリード線などの配線でもよいし、コネクタなどの接続装置でもよい。また、回路モジュールは、１枚の配線基板に駆動回路と制御回路との両方が設けられたものでもよい。

点滅する光は、所定の点滅周波数で点滅する光であるのが好ましい。点滅周波数とは、光の点滅する周波数である。点滅周波数は、人間の目で光が点滅していることを知覚できる値に設定する必要がある。

点滅周波数は、例えば、１Ｈｚに設定してあるが、これに限らず、例えば、０．５Ｈｚ〜２Ｈｚの範囲で設定するのが好ましい。点滅周波数が０．５Ｈｚの場合には、点滅周期が２秒になる。また、点滅周波数が１Ｈｚの場合には、点滅周期が１秒になる。点滅周期が２Ｈｚの場合には、点滅周期が０．５秒になる。点滅周期における発光期間は、０．２秒を超えないことが好ましい。よって、点滅周期が１秒の場合には、例えば、発光期間を０．２秒、消灯期間を０．８秒とすればよい。

光警報装置１の仕様については、例えば、ＩＳＯ規格（ＩＳＯ／ＣＤ７２４０−２３（ＤＲＡＦＴ），ＬＰＳ１６５２）等に準拠することが好ましい。この場合、光警報装置１は、図８に破線で示した仮想の円柱の有効範囲ＥＡを実現可能な配光特性を有するように、光学設計を行えばよい。図８に示した仮想の円柱は、光警報装置１を一方の底面の中心に位置させてある。有効範囲ＥＡは、円柱の側面と他方の底面とのいずれにおいても０．４ルックス以上の照度を確保する必要がある。本実施形態の光警報装置１では、円柱の高さを４ｍ、円柱の各底面の直径を２０ｍとしてあるが、これらの数値は特に限定するものではない。円柱の高さについては、光警報装置１を設置する天井と、その天井の直下の床面との距離などに基いて適宜設定すればよい。

光警報装置１は、回路モジュールを備えていない構成としてもよく、この場合、例えば、制御装置１３が光警報装置１のＬＥＤモジュール２を駆動する駆動回路を備え、受信機１１から火災信号が入力されたときに、光警報装置１のＬＥＤモジュール２を駆動して点滅させる機能を有するものとすればよい。

以下では、光警報装置１について詳細に説明する。

光警報装置１は、防火対象物などの天井に取り付けて使用する天井取付型（天井設置型）である。

筐体５は、ベース５１と、ベース５１を覆うように配置されるカバー５２と、ＬＥＤモジュール２および反射部材３を覆うように配置される透光性カバー５３とを備えている。なお、ベース５１とカバー５２とは、例えば、カバー５２に設けた係合部（図示せず）と、ベース５１に設けた被係合部（図示せず）とを係合させることで結合してあるが、これらの構造を特に限定するものではない。

ベース５１は、円盤状の形状に形成されている。このベース５１は、例えば、天井に対して取付ねじ（図示せず）などによって取付可能なものである。

カバー５２は、円筒状の周壁５２ａと、周壁５２ａにおいてベース５１側の一端とは反対の他端側でベース５１から離れる向きに膨らんだ底壁部５２ｂと備え、底壁部５２ｂの中央部に貫通孔５２ｃが形成されている。

ベース５１およびカバー５２の材料としては、白色のＡＢＳ樹脂を採用しているが、これに限定するものではない。ベース５１およびカバー５２の材料は、難燃性または不燃性の材料が好ましい。

ベース５１およびカバー５２の色は、白色としているが、これに限らず、例えば、赤色としてもよい。

透光性カバー５３は、反射部材３を覆うように配置されている。透光性カバー５３は、有底円筒状の形状に形成さているのが好ましい。透光性カバー５３は、底部５３ａにおけるＬＥＤモジュール２との対向面に、反射部材３を位置決めする円環状のリブ５３ｃが突設されている。これにより、光警報装置１は、水平方向における反射部材３の位置ずれを抑制することが可能となり、ＬＥＤモジュール２と反射部材３との光軸のずれを抑制することが可能となる。反射部材３は、例えば、透光性カバー５３に対して透明な接着剤などにより固着すればよい。

透光性カバー５３は、ＬＥＤモジュール２からの光に対する透過率が９０％以上であるのが好ましく、透過率が９５％以上であるのがより好ましい。透光性カバー５３の透光性材料としては、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ガラスなどを採用することができる。透光性カバー５３は、光拡散を抑制できる程度に表面が平坦であることが好ましい。これにより、光警報装置１は、配光特性を、ＬＥＤモジュール２と反射部材３とによって略決めることが可能となる。

透光性カバー５３は、ＬＥＤモジュール２の一表面側に配置された内カバー５４に固着されている。内カバー５４は、外周部に、ＬＥＤモジュール２の基板２１と略平行に配置される円環状の鍔部５４ｂを備えており、鍔部５４ｂが、カバー５２の貫通孔５２ｃ内に配置されている。内カバー５４は、鍔部５４ｂにおける透光性カバー５３側の表面と、カバー５２の底壁部５２ｂの外底面における貫通孔５２ｃの周部とが、略面一となるように配置されている。透光性カバー５３は、内カバー５４の鍔部５４ｂに対して透明な接着剤などにより固着すればよい。

内カバー５４は、白色のＡＢＳ樹脂を採用しているが、これに限定するものではない。内カバー５４の材料は、難燃性または不燃性の材料が好ましい。内カバー５４は、ＬＥＤモジュール２のＬＥＤ素子２２を露出させる円形状の開口部５４ａを有している。内カバー５４は、ＬＥＤモジュール２の光軸方向においてＬＥＤモジュール２から離れるにつれて開口面積が徐々に大きくなる形状となっている。光警報装置１は、ＬＥＤモジュール２から放射され反射部材３の外周面３２で内カバー５４側へ反射された光の一部や、ＬＥＤモジュール２から放射され内カバー５４に直接入射する光の一部を、内カバー５４で反射させることができる。

また、光警報装置１は、筐体５内において、ＬＥＤモジュール２におけるベース５１側に配置さえる裏カバー５５も備えている。

ＬＥＤモジュール２は、基板２１と、基板２１の上記一表面側に実装されたＬＥＤ素子２２とを備えている。基板２１は、外周形状が矩形状であるが、これに限らず、例えば、矩形以外の多角形状、円形状、楕円形状などでもよい。

基板２１としては、例えば、プリント配線板や、配線等が形成されたセラミック基板などを採用することができる。プリント配線板としては、有機系基材を用いたものと、無機系基材を用いたものとが挙げられる。有機系基材を用いたプリント配線板用の積層板としては、例えば、紙基材銅張積層板、ガラス基材銅張積層板、コンポジット銅張積層板などを採用することができる。無機系基材を用いたプリント配線板としては、例えば、金属ベースプリント配線板などを採用することができる。セラミック基板としては、例えば、アルミナ基板、窒化アルミニウム基板、炭化珪素基板などを採用することができる。

ＬＥＤ素子２２の外周形状は、長方形状であるが、これに限らず、例えば、正方形状や、矩形以外の多角形状、円形状、楕円形状などでもよい。ＬＥＤ素子２２は、表面実装型ＬＥＤを採用しているが、これに限らず、例えば、ねじを用いて基板２１に固定可能なものでもよい。

ＬＥＤ素子２２は、ＬＥＤチップ（図示せず）が実装されたパッケージ２２ａと、ＬＥＤチップを覆う封止部２２ｂとを有する。パッケージ２２ａに実装するＬＥＤチップの個数は、１個でもよいし複数個でもよい。ＬＥＤ素子２２は、１つのパッケージ２２ａに複数個のＬＥＤチップが実装されている場合、これら複数個のＬＥＤチップを一括して覆うように封止部２２ｂを設けるのが好ましい。

封止部２２ｂは、例えば、透明材料と波長変換材料とが混合された材料により形成することができるが、これに限らず、例えば、透明材料と波長変換材料と光拡散材とが混合された材料により形成してもよいし、透明材料と光拡散材とが混合された材料や、透明材料のみで形成してもよい。

透明材料としては、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ガラス、有機成分と無機成分とがナノメートル（ｎｍ）レベルもしくは分子レベルで混合、結合した有機・無機ハイブリッド材料などを採用することができる。

波長変換材料としては、ＬＥＤチップから放射される光を当該光よりも長波長の光に変換する蛍光体を採用するのが好ましい。蛍光体は、ＬＥＤチップから放射される光により励起されて当該光よりも長波長の光を放射する。

光拡散材の材料としては、例えば、酸化アルミニウム、シリカ、酸化チタン、Ａｕなどの無機材料、フッ素系樹脂などの有機材料、有機成分と無機成分とがｎｍレベルもしくは分子レベルで混合、結合した有機・無機ハイブリッド材料などを採用することができる。

ＬＥＤ素子２２は、例えば、ＬＥＤチップとして青色ＬＥＤチップを採用し、波長変換材料の蛍光体として黄色蛍光体を採用すれば、白色光を得ることが可能となる。すなわち、ＬＥＤ素子２２は、ＬＥＤチップから放射された青色光と黄色蛍光体から放射された光とが封止部２２ｂから出射可能となり、白色光を得ることが可能となる。

波長変換材料である蛍光体としては、黄色蛍光体だけに限らず、例えば、黄色蛍光体と赤色蛍光体とを採用したり、赤色蛍光体と緑色蛍光体とを採用してもよい。また、波長変換材料である蛍光体は、１種類の黄色蛍光体に限らず、発光ピーク波長の異なる２種類の黄色蛍光体を採用してもよい。

ＬＥＤ素子２２としては、例えば、放射光強度の放射角依存性（配光特性）がランバート型分布あるいはランバート型分布で近似可能なものを用いるのが好ましい。これにより、光警報装置１は、ＬＥＤ素子２２の配光特性がランバート型分布とは全く異なる場合に比べて、反射部材３の形状の設計が容易になる。ＬＥＤ素子２２は、ランバート型分布やランバート型分布に近似可能な配光特性を有するものに限らず、他の配光特性を有するものでもよい。

ＬＥＤ素子２２から放射される光は、白色光が好ましい。なお、ＬＥＤ素子２２から放射される光は、白色光に限らず、例えば、赤色光、緑色光、青色光、黄色光などを採用することも可能である。

ＬＥＤモジュール２は、ｉ個のＬＥＤ素子２２が直列接続されたｊ個の直列回路を備え、これらｊ個の直列回路が並列接続されている。図５に例示したＬＥＤモジュール２は、１２個のＬＥＤ素子２２を備えており、ｉ＝６、ｊ＝２としてあるが、これらの個数に限定するものではない。例えば、ＬＥＤモジュール２は、１２個のＬＥＤ素子２２を備えている場合でも、ｉ＝３、ｊ＝４としてもよいし、他の個数の組み合わせにしてもよい。

ＬＥＤモジュール２は、仮想円ＶＣ（図５（ｂ）参照）の円周上においてＬＥＤ素子２２が仮想円ＶＣの周方向に並んで配置されているのが好ましい。ここで、仮想円ＶＣは、反射部材３の光入射口３ａの基板２１上への投影領域からなる。これにより、光警報装置１は、反射部材３の形状の設計が容易になる。

また、ＬＥＤモジュール２は、仮想円ＶＣ上に等間隔で配置されているのが好ましい。これにより、光警報装置１は、反射部材３の形状の設計がより容易になり、また、ＬＥＤモジュール２におけるＬＥＤ素子２２の温度のばらつきを低減することが可能となる。

図５（ｂ）に示した例では、仮想円ＶＣの周方向において隣り合う２個のＬＥＤ素子２２に関して、仮想円ＶＣの径方向に沿った各ＬＥＤ素子２２の中心線ＣＬ同士のなす角度φが３０°となるように配置されている。隣り合うＬＥＤ素子２２の中心線ＣＬ同士のなす角度φは、３０°に限らず、ＬＥＤ素子２２の個数や各ＬＥＤ素子２２の配向特性などに基づいて適宜設定すればよく、例えば、１５°〜１２０°の範囲で設定すればよい。また、ＬＥＤモジュール２は、ＬＥＤ素子２２を仮想円ＶＣの円周上に配置するだけでなく、図９に示すように、仮想円ＶＣの円周上と、仮想円ＶＣの中心上とに配置するようにしてもよい。

ＬＥＤモジュール２におけるＬＥＤ素子２２の個数は、複数個に限らず、１個でもよい。上述の図５（ｂ）や図９のようにＬＥＤモジュール２におけるＬＥＤ素子２２の複数個の場合には、ＬＥＤ素子２２として、例えば、光束が２０〜５０ルーメン（ｌｍ）程度の低出力タイプのものを用いることができる。ＬＥＤモジュール２におけるＬＥＤ素子２２の個数を１個とする場合には、ＬＥＤ素子２２として、例えば、光束が５００〜２０００ルーメン（ｌｍ）程度の高出力タイプのものを用いることが好ましい。

反射部材３は、樹脂成形品の表面に反射層を備えたものが好ましい。この樹脂成形品の材料としては、白色のＡＢＳ樹脂を採用しているが、これに限定するものではない。この樹脂成形品の材料は、難燃性または不燃性の材料が好ましい。反射層は、ＬＥＤモジュール２からの光に対する反射率が９０％以上であり、拡散反射が少ないのが好ましい。つまり、反射層は、ＬＥＤモジュール２からの光を鏡面反射する鏡面反射性を有するのが好ましい。また、反射層は、ＬＥＤモジュール２からの光に対する反射率が９５％以上であるのがより好ましい。反射層としては、例えば、金属材料を利用した金属反射層や、屈折率の異なる複数種類の金属酸化物層（誘電体層）を積層した多層反射層などを採用することができる。金属反射層の金属材料としては、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｓｎ、Ｗ、Ｃｒや、これらの少なくとも１種類を含有する化合物などを採用することができる。また、金属反射層は、単層構造に限らず、２層以上の積層構造を有するものでもよい。多層反射層における金属酸化物層の材料としては、例えば、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＣｅＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔａ_２Ｏ_５などを採用することができる。反射部材３は、樹脂成形品の表面に反射層を備えたものに限らず、金属製の母材の表面に反射層を備えたものでもよい。金属製の母材は、例えば、金属板を加工して形成したものでもよいし、アルミダイキャスト法により形成したものでもよい。

反射部材３は、内周面３１と外周面３２とのそれぞれが、ＬＥＤモジュール２からの光を鏡面反射する鏡面反射性を有しているのが好ましい。よって、反射部材３は、内周面３１および外周面３２の表面が上述の反射層の表面となっているのが好ましい。

反射部材３は、光入射口３ａから光出射口３ｂにかけて、ＬＥＤモジュール２とのなす角度が小さくなっているのが好ましい。要するに、反射部材３は、ＬＥＤモジュール２から離れるほど内周面３１および外周面３２が水平に近づく形状となっているのが好ましい。これにより、光警報装置１は、反射部材３の外周面３２のうちＬＥＤモジュール２に近い領域で、ＬＥＤモジュール２からの光を斜め下方へ反射させることが可能となり、反射部材３の外周面３２のうちＬＥＤモジュール２から遠い領域で、ＬＥＤモジュール２からの光を水平方向へ反射させることが可能となる。よって、光警報装置１は、反射部材３の設計が容易になる。反射部材３は、内周面３１が凸曲面、外周面３２が凹曲面となっているのが好ましい。

図６には、ＬＥＤモジュール２のＬＥＤ素子２２からの光の進行経路を矢印付きの実線で例示してある。図６中のＡ０，Ａ１，Ａ２は、反射部材３の光入射口３ａから入射して反射部材３の内周面３１で反射されずに光出射口３ｂから出射する光の進行経路を示している。また、図６中のＡ３は、反射部材３の光入射口３ａから入射して反射部材３の内周面３１で反射されて光出射口３ｂから出射する光の進行経路を示している。また、図６中のＡ４，Ａ５は、反射部材３の光入射口３ａに入射せずに反射部材３の外周面３２で反射される光の進行経路を示している。図６中のＡ４は、反射部材３の外周面３２のうちＬＥＤモジュール２に比較的近い位置で反射された光の進行経路を示している。図６中のＡ５は、反射部材３の外周面３２のうちＬＥＤモジュール２から比較的遠い位置で反射された光の進行経路を示している。このＡ５で示した光の進行経路のうち反射部材３で反射された後の進行経路は、上述の水平面上にある。また、図６中のＡ６は、ＬＥＤモジュール２のＬＥＤ素子２２から放射されて内カバー５４で反射された光の進行経路を示している。

ＬＥＤ素子２２は、このＬＥＤ素子２２の封止部２２ｂの表面からなる光取り出し面２２ｅのうち光入射口３ａの投影領域にある第１領域２２ｃ（図５（ｄ）参照）の面積よりも当該投影領域の外側にある第２領域２２ｄ（図５（ｄ）参照）の面積が大きくなるように配置されているのが好ましい。これにより、光警報装置１は、反射部材３の設計が容易になる。ここで、反射部材３の設計にあたっては、例えば、図５に示すｒ_１、ｒ_２、ｒ_３、θ１、θ２、Ｈ０、Ｈ１、Ｈ２などの構造パラメータを適宜設定し、光線追跡法などによるシミュレーションを行えばよい。ここで、ｒ_１は、反射部材３の光入射口３ａの内径である。ｒ_２は、反射部材３の光出射口３ｂの内径である。ｒ_３は、仮想円ＶＣの中心ＯＰとＬＥＤ素子２２の光取り出し面２２ｅの中心ＯＸとの距離である。また、図５に示すＬＸは、任意のＬＥＤ素子２２の光取り出し面２２ｅの中心点ＯＸに立てた法線である。また、θ１は、任意のＬＥＤ素子２２の法線ＬＸと仮想円ＶＣの中心ＯＰ（図５（ｂ）参照）とを含む断面において、この法線ＬＸと、中心点ＯＸと反射部材３の内周面３１の光入射口３ａ側の端を結ぶ直線Ｍ１とのなす角度である。θ２は、同じ断面において、この法線ＬＸと、中心点ＯＸと反射部材３の外周面３２の光出射口３ｂ側の端を結ぶ直線Ｍ２とのなす角度である。Ｈ０は、仮想円ＶＣの径方向における光取り出し面２２ｅの長さである。Ｈ１は、仮想円ＶＣの径方向における第１領域２２ｃの長さである。Ｈ２は、仮想円ＶＣの径方向における第２領域２２ｄの長さである。

光警報装置１は、反射部材３の他の構成例として、図１０および図１１に示すように、反射部材３を支持する複数本（図示例では、２本）の支柱３４を一体に備えたものを採用し、各支柱３４をＬＥＤモジュール２の基板２１に固定してもよい。この場合には、支柱３４の先端部３５を基板２１に形成した穴や貫通孔に挿入して固定すればよい。

ただし、図１０および図１１に示した反射部材３の他の構成例では、ＬＥＤモジュール２からの光の一部が支柱３４で反射されてしまう。また、図１３に示した電球型照明装置のように、反射板２０７が固定部２７３を有している場合には、ＬＥＤモジュール２０２からの光の一部が固定部２７３で反射されてしまうものと推考される。

これに対して、上述のように反射部材３を透光性カバー５３に固定した構成の光警報装置１では、支柱３４が不要なので、配光特性を向上させることが可能となる。

なお、光警報装置１は、感知器の機能を併せ持つ複合光警報装置としてもよいが、低コスト化の観点から、感知器の機能を持たないほうが好ましい。

１光警報装置
２ＬＥＤモジュール
３反射部材
３ａ光入射口
３ｂ光出射口
５筐体
２１基板
２２ＬＥＤ素子
２２ｃ第１領域
２２ｄ第２領域
２２ｅ光取り出し面
３１内周面
３２外周面
５３透光性カバー（光取り出し部）
ＶＣ仮想円

Claims

ＬＥＤモジュールと、前記ＬＥＤモジュールからの光の配光を制御する反射部材と、前記ＬＥＤモジュールおよび前記反射部材が収納された筐体とを備え、前記筐体は、前記筐体の一面側に、前記ＬＥＤモジュールからの光を取り出す光取り出し部を備え、前記反射部材は、テーパー円筒状の形状に形成されており、一端側の光入射口の開口面積に比べて他端側の光出射口の開口面積が大きく、前記ＬＥＤモジュールからの光の一部を反射させることなく通すことが可能であり、且つ、内周面と外周面とのそれぞれが、前記ＬＥＤモジュールからの光を鏡面反射する鏡面反射性を有し、
前記反射部材は、前記光入射口から前記光出射口にかけて、前記ＬＥＤモジュールとのなす角度が小さくなっており、
前記ＬＥＤモジュールは、基板と、前記基板の一表面側に実装された複数個のＬＥＤ素子を備え、前記反射部材の前記光入射口の投影領域からなる仮想円の円周上において前記ＬＥＤ素子が前記仮想円の周方向に並んで配置されていることを特徴とする光警報装置。
前記ＬＥＤモジュールは、前記ＬＥＤ素子が、前記仮想円上に等間隔で配置されていることを特徴とする請求項１記載の光警報装置。
前記ＬＥＤ素子は、前記ＬＥＤ素子の光取り出し面のうち前記光入射口の投影領域にある第１領域の面積よりも前記投影領域の外側にある第２領域の面積が大きくなるように配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の光警報装置。