JP2010123445A - 照明器具及び誘導灯 - Google Patents

Abstract

【課題】 バッテリの表面の温度をほぼ均一な温度とすることができ、バッテリを構成するセル毎の温度のバラツキを抑制することができる。
【解決手段】 内部に電気部品が収納される器具本体２と、この器具本体２に取り付けられランプＬＡを点灯する点灯装置１０と、点灯装置１０に近接して器具本体２内に収納され、点灯装置１０に電力を供給する複数のセルを有するバッテリ７と、このバッテリ７と点灯装置１０または／およびランプＬＡとの間に介在するように配置される熱受面８４、この熱受面８４から熱伝導する熱を拡散するとともに、拡散する熱を放射する拡散放射面８１を有し、バッテリ７を覆うように器具本体２に取り付けられるバッテリカバー８と、を具備するので、バッテリ７の表面の温度をほぼ均一な温度とすることができ、バッテリ７を構成するセル毎の温度のバラツキを抑制することができる。
【選択図】 図９

Description

本発明は、バッテリを内蔵する照明器具に関するものである。

集合電池および電池システムにおいてセル毎の温度差が大きいとセル毎の充電、放電性能のばらつきが生じ、この充電、放電性能のバラツキにより、特定のセルが規定以上放電する過放電状態となる傾向があり、この過放電状態が長期間になると深放電等の原因に繋がるため、機能低下、性能劣化が早まることがある。

そのため、熱伝導性部材を使用し、熱を集合電池の高温となる部分から外部へ放熱し、熱を平均化することでバッテリの機能低下、劣化等を防止する事が考えられている。このように、高温となる部分の熱を外部へ放熱させることは集合電池の温度を下げることができ、また、各セルを同じ熱伝導性部材を用いて放熱しているため、セル毎の温度を平均化ことができる（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００３−２４９２０５号公報（４頁右上欄９行目〜１９行目、第４図参照。）

しかしながら、誘導灯に代表される照明器具のように、外郭が熱の伝わりにくい樹脂で構成されているものなど、照明器具の構造上、外部への放熱が困難であった。

また、誘導灯などの照明器具は小型化が進む事により、点灯装置などで発熱する熱が照明器具内に篭り易い環境となっており、また、小型化によって電子部品などを配置するスペースが制限されるため、発熱が大きい点灯装置などの熱源の近くにバッテリを配置する必要性が高まっている。

そのため、点灯装置などの熱がバッテリに伝わりやすくなり、熱源に近い部分が高温になるため、バッテリを構成する個々のセルに温度差が生じる恐れがあった。

本発明に係わる照明器具は、内部に電気部品収納部が形成された器具本体と、器具本体の電気部品収納部に収納されランプを点灯させる電気的部品を有する点灯装置と、前記点灯装置に近接して前記器具本体内に収納され、前記点灯装置に電力を供給する複数のセルを有するバッテリと、このバッテリと、前記点灯装置または／および前記ランプとの間に介在するように配置される熱受面、この熱受面から熱伝導する熱を拡散するとともに、拡散する熱を放射する拡散放射面を有し、前記バッテリを覆うように器具本体に取り付けられる熱伝導性部材と、を具備する。

本発明によれば、バッテリの表面の温度をほぼ均一な温度とすることができ、バッテリを構成するセル毎の温度のバラツキを抑制することができる。

実施の形態１．
図１は、本実施の形態を示す誘導灯（照明器具の一例）の斜視図であり、図２は、図１に示す誘導灯のＡ−Ａ断面の矢視方向を示す断面図である。

誘導灯１は、器具本体２と、この器具本体２の両面に取り付けられる表示パネル３ａ、３ｂと、ＬＥＤなどのランプＬＡが内部に取り付けられるとともに、表示パネル３ａ、３ｂの端部に位置するように器具本体２に取り付けられるランプホルダ４ａ、４ｂと、内部の動作を表示する表示部ＤＬを有するとともに、内部の動作を点検する点検スイッチＳＷを有する点検操作ユニット５とを備える。また、誘導灯１の内部には、端子台６と、バッテリ７が備えられている。

表示パネル３ａ、３ｂは、光学部材などを搭載しており、例えば、表示パネル本体３１ａ、３１ｂと、避難口などを示す図柄が表示される表示板３２ａ、３２ｂと、表示板３２ａ、３２ｂの裏面側に配置され、ランプホルダ４ａ、４ｂに取り付けられるランプＬＡが照射する光を端部から入射する導光板３３ａ、３３ｂと、導光板３３ａ、３３ｂの裏面側に配置され、表示板３２ａ、３２ｂを裏面側から照らすように、導光板３３ａ、３３ｂに入射されるランプＬＡの光を効率よく反射する反射シート３４ａ、３４ｂを備えている。

点検操作ユニット５は、バッテリ７の充電状態などを表示する表示部ＤＬと、押しボタンからなる点検スイッチＳＷを備える。

表示部ＤＬは、ＬＥＤや液晶表示などのインジゲータからなっている。

図３は、図１に示す誘導灯の分解正面図であり、図４は、図３に示す器具本体からバッテリとバッテリカバーを外した状態を示す分解正面図であり、図５は、図３に示すバッテリを示す斜視図であり、図６は、図３に示すバッテリカバーを示す斜視図であり、図６（ａ）は、バッテリカバーの表面を示す斜視図であり、図６（ｂ）は、バッテリカバーの内側を示す斜視図である。

器具本体２は、バッテリ６を収納するとともに、バッテリカバー８が取り付けられるバッテリ収納部９と、点灯装置１０と、ランプホルダ４ａ、４ｂに電気的に接続するランプコネクタ１１ａ、１１ｂを有し、ランプホルダ４ａ、４ｂに取り付けられるランプＬＡに点灯装置１０から電力を供給するランプ電線１２ａ、１２ｂと、外部から電源線が接続され、点灯装置１０に外部からの外部電力を供給する端子台６と、バッテリ７に電気的に接続されるバッテリコネクタ１３ａ、１３ｂを有し、バッテリ７からの電力を点灯装置１０に供給するバッテリ電線１４ａ、１４ｂを備える。

器具本体２は、さらに、器具本体２の枠部上面に電源線を器具本体２の内部へ通すための電源穴１５と、天井へ２本のねじを使用し、取り付けるための取付穴１６を備えている。

バッテリ７は、複数のセルからなるバッテリパック７ａ、７ｂを２つ備え、バッテリパック７ａ、７ｂを構成する各セルは直列接続されており、２つのバッテリパック７ａ、７ｂはバッテリ電線１４ａにより直列接続されている。

バッテリ収納部９は、それぞれのバッテリパック７ａ、７ｂの底面を支持する底面支持部９１と、この底面支持部９１から斜め上方向に突出し、一方のバッテリパック７ａが底面支持部９１からずれるのを防止する引掛突片９２と、略Ｌ字状に突出して、他方のバッテリパック７ｂの両側部を引掛けて係止するバッテリ引掛け爪部９３ａ、９３ｂと、器具本体２の枠部の側面から内側に突出するバッテリカバー取付突出片９４と、点灯装置１０に対して略平行となるようにＩ字状に背面板から突出して、点灯装置１０との間に隙間を有するスリット片９５と、バッテリパック７ａとバッテリパック７ｂの間から略Ｌ字状に突出するバッテリカバー支持突出片９６を備える。

バッテリカバー８は、略コの字形状をなし、バッテリ７に対して略平行に器具本体２に取り付けられ、バッテリカバー支持突出片９６に接触する拡散放射面８１と、拡散放射面８１から略垂直に折り曲げられて形成され、バッテリカバー取付突出片９４に係合する切欠部８２を有するカバー取付面８３と、拡散放射面８１から略垂直に折り曲げられて形成され、スリット片９５に挿入されるとともに、点灯装置１０に接触する受熱面８４を備える。

点検スイッチＳＷは、この点検スイッチＳＷが操作されている期間、点灯装置１０の動作を切り替えて、バッテリ７が正常であるかを試験するためのものであり、動作が切り替えられた点灯装置１０は、バッテリ７の充電を停止するとともに、バッテリ７の電力によってランプＬＡを点灯することで、バッテリ７が正常であるかを判別する。

次に、器具本体２にバッテリ７及びバッテリカバー８を取り付ける取付工程について説明する。

図７は、器具本体にバッテリカバーを取り付ける動作を示す斜視図であり、図７（ａ）は、器具本体にバッテリカバーを取り付ける前の状態を示す斜視図であり、図７（ｂ）は、器具本体にバッテリカバーを取り付けた後の状態を示す図である。

また、図８は、図１に示す誘導灯（表示パネルを除く。）のＡ−Ａ断面の矢視方向を示す断面図であり、図８（ａ）は、バッテリカバーを器具本体に取り付ける前の状態を示す断面図であり、図８（ｂ）は、バッテリカバーのガイド凹部を器具本体の突出部に当接させる状態を示す断面図であり、図８（ｃ）は、バッテリカバーを器具本体に取り付けた後の状態を示す断面図である。

バッテリカバー８の装着は、器具本体２に対して斜め上方から差し込み、バッテリカバー８の切欠部８２を器具本体２のバッテリカバー取付突出片９４へ引掛けるように差し込む（図７（ａ）及び図８（ａ））。

次に、バッテリカバー８の切欠部８２に挿入していくとき、バッテリカバー８の受熱面８４がバッテリ収納部９のスリット片９５に挿入される（図８（ｂ））。

バッテリカバー８をバッテリ収納部９に取り付けると、切欠部８２がバッテリカバー取付突出片９４に係合するとともに、受熱面８４がスリット片９５と点灯装置１０の側面に面接触する（図７（ｂ）及び図８（ｃ））。

このように、バッテリカバー８の切欠部８２がバッテリカバー取付突出片９４に上方から引っ掛かるので、器具本体２から外れてバッテリカバー８が落下することがなく、また、バッテリカバー８はバッテリ７を囲むように取り付けられるので、バッテリ７の落下も防ぐ事ができる。

次に、点灯装置１０が発熱する熱が、バッテリ７及びバッテリカバー８に伝熱するときの熱の動きについて説明する。

図９は、図１に示す誘導灯のＢ−Ｂ断面の矢視方向を示す断面図であり、点灯装置が発熱する熱の熱伝導を示す概略図である。

点灯装置１０が発熱した熱は、バッテリカバー８の受熱面８４に熱伝導（伝熱Ｈ１）される。

バッテリカバー８は、熱伝導率が高いため、受熱面８４に伝導した熱は、拡散放射面８１に伝熱（伝熱Ｈ２）される。

拡散放射面８１に伝熱した熱は拡散（伝熱Ｈ３）されて、拡散放射面８１の温度がほぼ平均化され、拡散放射面８１の表面及び裏面から熱が放射（伝熱Ｈ４）される。

拡散放射面８１の表面側から放射される熱は大気中に放射され、誘導灯１の内部に拡散する。

拡散放射面８１の裏面側から放射される熱は大気に放射され、バッテリカバー８の内側に配置されるバッテリ７に熱が伝わる。

このとき、拡散放射面８１によって高温部と低温部を熱的に接続するので、拡散放射面８１の熱が拡散して平均化され、ほぼ均一の温度がバッテリ７の全体に伝わる。

なお、バッテリカバー８がないとき、バッテリ７の温度は、熱源である点灯装置１０に近接する部分の温度が最も高くなり、バッテリ７自体の発熱はほとんどないため点灯装置１０から一番離れている部分の温度が最も低くなる。

しかしながら、点灯装置１０とバッテリ７との間に、熱伝導率の高いバッテリカバー８の受熱面８４を介在させるので、受熱面８４が受けた熱は、拡散放射面８１に伝熱して拡散される。

そのため、拡散放射面８１で拡散された熱は平均化されて、バッテリ７の全体はほぼ均一な温度で熱せられる。

したがって、バッテリ７を構成する複数のセルの温度のバラツキが抑えられるので、バッテリ７の充放電性能をほぼ均一化できる。

よって、セルごとの温度差によって生じる充放電性能のバラツキをほぼ均一化できるので、特定のセルのみが過放電されることを防止することができる。

このように、バッテリカバー８を装着することにより、拡散放射面８１に伝わる熱は高温部から低温部へ移動して、熱が平均化される。このバッテリカバー８の材質をアルミニウム、銅等、熱伝導率の高い部材を採用することで、より熱が伝わりやすくなって、平均化し易くなる。

また、バッテリカバー８にアルマイト処理または塗装を施すと、バッテリカバー８の表面積が大きくなり、大気中に熱を放射し易くなる。

また、スリット片９５をバッテリカバー８よりも熱伝導性の低い素材（例えば、プラスチック樹脂）とすることで、点灯装置１０の熱がスリット片９５によって直接バッテリ７に伝わり難くなり、バッテリカバー８の受熱部８４から拡散放射面８１へ伝わり易くなる。したがって、点灯装置１０側のバッテリ７の温度が他の部分と比較して高くなり難くなり、拡散放射面８１によってほぼ平均化された熱が、拡散放射面８１から放射されてバッテリ７の全体に伝わり、バッテリ７の全体の温度をほぼ均一にすることができる。

バッテリ７においては、一般にセル毎の温度差が大きいとセル毎の充電、放電性能のばらつきが生じて深放電等の原因となっている。そのため、バッテリ７の機能低下、劣化につながり、非常時（停電時）に点灯する時間が短くなる事が想定される。

しかしながら、点灯装置１０などの発熱した熱は、バッテリカバー８によって平均化されてバッテリ７の表面に伝熱されるので、高温部から低温部へ熱を移動させることができる。それによって高温部の温度は下がり、低温部の温度は上がり熱が平均化され温度差が減少する。

したがって、器具本体２の外郭が熱の伝わりにくい樹脂で構成されているものなど、誘導灯１（または照明器具）の構造上、外部への放熱が困難な場合であっても、バッテリ７のセル毎の温度がほぼ均一化されるので、バッテリ７の機能低下、劣化を防ぐことができる。

なお、本実施の形態で示す伝熱Ｈ１〜Ｈ４の矢印は、バッテリカバー８に伝熱する熱の伝わり方を示す一例であり、実際には、点灯装置１０から直接大気中に熱を放射したり、各部品から他方向へ伝熱或いは放射したりする熱もある。

また、本実施の形態では、バッテリ７の近傍に配置される発熱する部品として、点灯装置１０である場合について説明したが、バッテリ７の近傍にランプＬＡが配置される場合は、ランプＬＡとバッテリ７との間にバッテリカバー８の熱受面８４を配置して、ランプＬＡが発する熱を熱受面８４で受けてもよい。

また、本実施の形態では、照明器具の一例として誘導灯１の構造について説明したが、商用電源が供給されているときは、バッテリ７を充電するとともにランプＬＡを点灯し、停電など商用電源が停止しているとき、バッテリ７の電力によりランプＬＡを点灯する非常用照明器具などの照明器具であってもよく、内部にバッテリ７を備えるものであれば照明器具の形態は限定されない。

実施の形態１に示す誘導灯の斜視図である。 実施の形態１に示す誘導灯のＡ−Ａ断面図である。 実施の形態１を示す誘導灯の分解斜視図である。 実施の形態１を示す誘導灯の分解斜視図である。 実施の形態１を示すバッテリの斜視図である。 実施の形態１を示すバッテリカバーの斜視図である。 実施の形態１を示す誘導灯の組立てを示す斜視図である。 実施の形態１を示す誘導灯の組立てを示すＡ−Ａ断面図である。 実施の形態１を示す誘導灯の熱伝導を示すＢ−Ｂ断面図である。

符号の説明

１ 誘導灯、２ 器具本体、３ａ、３ｂ 表示パネル、４ａ、４ｂ ランプホルダ、５ 点検操作ユニット、６ 端子台、７ バッテリ、７ａ、７ｂ バッテリパック、８ バッテリカバー、９ バッテリ収納部、１０ 点灯装置、１１ａ、１１ｂ ランプコネクタ、１２ａ、１２ｂ ランプ電線、１３ａ、１３ｂ バッテリコネクタ、１４ａ、１４ｂ バッテリ電線、１５ 電源穴、１６ 取付穴、３１ａ、３１ｂ 表示パネル本体、３２ａ、３２ｂ 表示板、３３ａ、３３ｂ 導光板、３４ａ、３４ｂ 反射シート、８１ 拡散放射面、８２ 切欠部、８３ カバー取付面、８４ 受熱面、９１ 底面支持部、９２ 引掛突片、９３ａ、９３ｂ バッテリ引掛け爪部、９４ バッテリカバー取付突出片、９５ スリット片、９６ バッテリカバー支持突出片、ＳＷ 点検スイッチ、ＤＬ 表示部、ＬＡ ランプ、Ｈ１〜Ｈ４ 伝熱。

Claims (7)

1. 内部に電気部品が収納される器具本体と、
   この器具本体に取り付けられランプを点灯する点灯装置と、
   前記点灯装置に近接して前記器具本体内に収納され、前記点灯装置に電力を供給する複数のセルを有するバッテリと、
   このバッテリと前記点灯装置または／および前記ランプとの間に介在するように配置される熱受面、この熱受面から熱伝導する熱を拡散するとともに、拡散する熱を放射する拡散放射面を有し、前記バッテリを覆うように器具本体に取り付けられる熱伝導性部材と、
   を具備することを特徴とする照明器具。
2. 熱伝導性部材の熱受面は、点灯装置または／およびランプに当接または近接する位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
3. 熱伝導性部材の拡散放射面は、バッテリが形成する一面とほぼ平行となるように配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明器具。
4. 熱伝導性部材は、金属製の材質で形成されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の照明器具。
5. 熱伝導性部材は、アルミニウム又は銅であることを特徴とする請求項４に記載の照明器具。
6. 熱伝導性部材は、アルマイト処理又は塗装されることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の照明器具。
7. 請求項１〜請求項６の何れかに記載の照明器具と、
   この照明器具の照射面に配置され、避難誘導を示すピクトグラムが表示される表示板と、
   を備えることを特徴とする誘導灯。

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