非常用照明装置
【課題】ランプ寿命への影響を少なくしながら、二次電池の点検を行える非常用照明装置を提供する。
【解決手段】光源に電力を供給する二次電池２と、常用電源１から二次電池２を充電する充電回路部３と、二次電池２を光源に接続するスイッチ素子４と、非常時には二次電池２を電源として光源を点滅動作させると共に、二次電池２を点検するための点検信号を受けて、二次電池２から光源に電力供給することにより二次電池２を点検する制御部７とを備え、前記制御部７は、スイッチ素子４のオン、オフを制御する制御回路部９と、二次電池２の電圧を検出する検出部８と、前記検出部８の出力により二次電池２の異常の有無を判断する判断部１０を有する照明装置において、光源としてＬＥＤ２６〜２８を用いた。
【解決手段】光源に電力を供給する二次電池２と、常用電源１から二次電池２を充電する充電回路部３と、二次電池２を光源に接続するスイッチ素子４と、非常時には二次電池２を電源として光源を点滅動作させると共に、二次電池２を点検するための点検信号を受けて、二次電池２から光源に電力供給することにより二次電池２を点検する制御部７とを備え、前記制御部７は、スイッチ素子４のオン、オフを制御する制御回路部９と、二次電池２の電圧を検出する検出部８と、前記検出部８の出力により二次電池２の異常の有無を判断する判断部１０を有する照明装置において、光源としてＬＥＤ２６〜２８を用いた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は誘導灯や非常灯のような非常用照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
誘導灯や非常灯のような非常用照明装置は、常用の電源が停電した時或いは火災など重大な災害が発生した時に、二次電池などの非常用の電源で光源を点灯もしくは点滅させるものであり、二次電池による点灯が正常に行われるか否かの点検を定期的に行うように消防庁告示及び建築基準法などで義務づけられている。規定では、誘導灯の場合には２０分間又は６０分間、非常灯の場合には３０分間、それぞれ光源を有効に点灯させなければならないことになっている。点検者はこのような長時間点灯を継続させるために、例えば点検スイッチの引き輪に重りをぶら下げて、点灯維持可能かどうかを１つ１つ見て回って点検する必要があり、点検者にとっては非常に手間のかかる作業であった。
【０００３】
そこで、点検作業の省力化を図るために、特開２００４−１１９１５１号公報（特許文献１）には、点検手段により所定の点検時間以上強制的にランプを点灯させて、二次電池の点検を行う技術が開示されている。図１２に従来例の構成を示す。図１２に示すように非常用電源となる二次電池２と、白熱ランプや放電ランプなどのランプ６と、常用電源（商用電源）１から供給される交流を降圧し、安定化して所望の直流を得て、二次電池２を充電する充電回路部３と、二次電池２からの電力供給でランプ６を点灯させる点灯回路部５と、二次電池２から点灯回路部５への給電路を開閉するスイッチ素子４と、スイッチ素子４をオン、オフし且つ点灯回路部５を動作させる信号を生成するとともに二次電池２の異常を検出する制御部７とを備え、常時は商用電源１から電力供給を受けて二次電池２を充電し、停電時には二次電池２からの電力供給でランプ６を点灯させるものである。
【０００４】
制御部７はタイマ機能を内蔵したマイクロコンピュータを主構成要素とし、二次電池２の電圧（以下「電池電圧」と称する）を検出する電圧検出部８と、電圧検出部８の検出結果から二次電池２の異常を判断する判断部１０と、スイッチ素子４のオン／オフや充電回路部３の動作を制御可能な制御回路部９を具備している。また、制御部７は通信部１１を有しており、外部から点検信号を受信すると、充電回路部３による二次電池２への充電を停止させるとともに点灯回路部５により所定の点検時間以上強制的にランプ６を点灯させて二次電池２の点検を行う点検機能を有している。
【０００５】
外部より点検信号を受信すると制御部７はランプ６を点灯させることにより二次電池２を放電させる。この時、あらかじめ二次電池２が満充電状態であるか否かを判断し、満充電でない場合には点検を中止する。満充電である場合には継続して二次電池２の容量を放電していく。そして、電圧検出部８による電池電圧が所定時間内は放電基準電圧以上を維持することで二次電池２の容量に異常がないと判定している。
【０００６】
図１３に二次電池２の放電時における電池電圧と放電時間の関係を示す。実線Ａでは規定時間内では電池電圧は放電基準電圧以上であるため二次電池は正常と判断する。また、同図における破線Ｂでは電池電圧は規定時間内に放電基準電圧以下になっているため二次電池は寿命であると判断している。このように放電時における二次電池２の電池電圧を監視し、判定値と比較することによって二次電池２の良否を点検することができる。
【特許文献１】特開２００４−１１９１５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、誘導灯器具の中には一般の誘導灯よりも更に誘導効果を高めた点滅形誘導灯なるものがある。この点滅形誘導灯は常用電源が遮断されただけでは動作せず、非常時に外部の信号装置からの動作信号を受けて光源を点滅動作させることで誘導効果を得られるようにした器具である。
【０００８】
この点滅形誘導灯の光源にはキセノンフラッシュランプが使用されることが多い。この点滅形誘導灯の点灯回路例を図１４に示す。この点灯回路の基本動作としてランプ１５を点滅させるための動作を説明する。二次電池１６の電圧を昇圧回路１３によりランプ１５の放電電圧以上に昇圧する。この時、コンデンサ１９には昇圧回路１２によって昇圧された電圧を電源として抵抗１８→コンデンサ１９→トランス２０の一次側巻線Ｌ１のように電流が流れ、コンデンサ１９には電荷が蓄積される。
【０００９】
ここで、制御回路部１４によりサイリスタ２１のゲート・カソード間に電圧を印加するとサイリスタ２１はオン動作を行う。その際、コンデンサ１９に蓄えられたエネルギーはトランス２０の一次側巻線Ｌ１を通じて急峻に放出される。この時、トランス２０の一次側巻線Ｌ１にはパルス状の電圧が発生するため、トランス２０の二次側巻線Ｌ２に巻数比に応じたパルス電圧が発生する。このパルス電圧がキセノンフラッシュランプ１５のトリガ電極に印加されることによりランプ１５が点灯する。この時、ランプ１５の放電エネルギーは二次電池１６の電圧を昇圧回路１３を経てコンデンサ１７に充電されている電荷であり、ランプ１５の発光により電荷が放出されてコンデンサ１７の電圧が最小発光電圧を下回るとランプ１５の放電が停止する。
【００１０】
その後、ランプ１５が消灯している間にコンデンサ１７に電荷を充電しつつ、所定時間後に上記と同様にサイリスタ２１のゲート・カソード間に電圧を印加させてランプ１５を点灯させる動作を繰り返すことでランプ１５を点滅させて照明器具の誘導効果を高めている。また、充電回路部１２は二次電池１６を充電するための要素である。
【００１１】
このキセノンフラッシュランプは一般的に点滅回数で寿命が規定されている。キセノンフラッシュランプを用いた点滅形誘導灯に関しても非常時には二次電池からの電力供給でランプを点滅動作するため、二次電池の点検を行い、非常時に規定時間動作することを点検しておく必要がある。しかしながら、上述の特許文献１（特開２００４−１１９１５１号公報）のような自動的に点検するシステムを用いた場合、キセノンフラッシュランプは規定時間点滅し、寿命を短くしてしまい、ランプのばらつきによっては点検で寿命となってしまう恐れがある。
【００１２】
上記のように、二次電池の点検を簡易化又は自動化した場合、していない場合に比べて規定時間、規定回数の点検を行うことになるため、ランプの点灯時間、点滅回数は共に増加する。二次電池の容量低下（内部抵抗上昇等）を確認することは難しく、二次電池の寿命を判断するために放電を行う必要があり、ランプ寿命が加速されるという問題がある。
【００１３】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、ランプ寿命への影響を少なくしながら、二次電池の点検を行える非常用照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の非常用照明装置にあっては、上記の課題を解決するために、図１に示すように、光源に電力を供給する二次電池２と、常用電源１から二次電池２を充電する充電回路部３と、二次電池２を光源に接続するスイッチ素子４と、非常時には二次電池２を電源として光源を点滅動作させると共に、二次電池２を点検するための点検信号を受けて、二次電池２から光源に電力供給することにより二次電池２を点検する制御部７とを備え、前記制御部７は、スイッチ素子４のオン、オフを制御する制御回路部９と、二次電池２の電圧を検出する検出部８と、前記検出部８の出力により二次電池２の異常の有無を判断する判断部１０を有する照明装置において、光源としてＬＥＤ２６〜２８を用いたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、非常用照明装置の光源としてＬＥＤを用いたことにより、光源の寿命が長くなるとともに、点検時と非常時を区別する点灯が容易となり、点検時において非常時と誤認する恐れを少なくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１の非常用照明装置を図１に示す。図１において、図１２と同じ番号については説明を省略する。この実施の形態１では、光源としてＬＥＤ２６、２７、２８を用いている。また、ＬＥＤ２６、２７、２８の電流調整用として抵抗２３、２４、２５を備えている。さらに、非常時に光源を点滅させるための装置として外部に信号装置２９が設けてある。
【００１７】
ここで動作について説明する。常時は商用電源１からの電力供給により充電回路部３を介して二次電池２を充電する。この時スイッチ素子４はオフしており、ＬＥＤ２６〜２８には電流は流れていないため点灯しない。次に非常時であるが、商用電源１が停電してもスイッチ素子４は動作せず、信号装置２９からの信号により制御部７はスイッチ素子４を動作させる（図２参照）。この時、ＬＥＤ２６〜２８を点滅させるために制御部７はスイッチ素子４を所定の周期でオン・オフ動作させる。これによりスイッチ素子４がオンの状態においては抵抗とＬＥＤの直列回路にはほぼ二次電池２の電圧が印加され、ＬＥＤが点灯する。また、スイッチ素子４がオフの状態においては抵抗とＬＥＤの直列回路には電圧が印加されないため、ＬＥＤは消灯する。
【００１８】
図２に非常時のタイムチャートを示す。すなわち、信号装置２９の信号によりＬＥＤはスイッチ素子４の動作に連動して点滅動作を行う。現在、ＪＩＬでは点滅周波数が規定されており、非常時においてはこの規定された周波数で点滅動作するように制御部７はスイッチ素子４を動作させればよい。
【００１９】
さらに点検時の動作について図３のフローチャートを用いて説明する。点検時には、商用電源１は通電状態であるが、充電回路部３の動作を停止させて、二次電池２に充電しないようにする。制御部７は点検信号を受けると、二次電池２が満充電になっていることを確認する（＃１）。満充電になったかどうかは、制御部７の充電検出部３０によって充電電流の有無を検出し、二次電池２の充電時間をカウントして、充電時間が所定充電時間を経過していれば満充電と判断する。満充電になっていると判断されると、制御回路部９によりスイッチ素子４をオン・オフ動作させ、二次電池２からの電源供給でＬＥＤ２６〜２８を点滅させ、二次電池２の判定処理を開始する（＃２）。判定が開始されると、制御部７の電圧検出部８によって二次電池２の電圧を監視して、異常判定電圧以下になれば（＃３）、電池異常と判断し（＃６）、制御回路部９によりスイッチ素子４をオフさせ、電池判定の処理を終了し（＃７）、常時の状態に復帰させる（＃８）。異常判定電圧以下になっていない状態で規定時間が経過したら（＃４）、電池正常と判断し（＃５）、制御回路部９によりスイッチ素子４をオフさせ、電池判定の処理を終了し（＃７）、常時の状態に復帰させる（＃８）。
【００２０】
次に、図４に点検信号を受けてのタイムチャートを示す。非常時（図２）との違いは、信号装置２９からの信号ではなく、点検信号を受けて制御部７が動作することにある。
【００２１】
ここで、ＬＥＤは基本的には長寿命であり、一般的には１０００時間以上となっている。そのため定期的に所定時間の点検を行った場合（例えば１回の点検を７５分とし、１年に４回の点検を行った場合、１０年間でトータルの点検時間は５０時間となる）においても十分寿命に余裕がある。
【００２２】
また、ＬＥＤを図１のように並列に複数個接続して使用することにより、万一１つのＬＥＤに不具合が生じて点灯しなくなった場合でも、残りのＬＥＤの点滅により誘導することができる。
【００２３】
さらに、キセノンフラッシュランプを用いた回路においては、図１４のように昇圧回路１３やトランス２０が必要なため、回路が大型化するが、点滅光源をＬＥＤにすることで回路構成が簡単になり、小型化、低コスト化を図ることができる。
【００２４】
図１では外部の点検信号を通信部１１で受信することにより点検を開始する構成になっているが、器具に手動で点検を開始するようなスイッチを設ける構成としてもよい。
【００２５】
（実施の形態２）
図５に本発明の実施の形態２の点検時のタイムチャートを示す。回路構成は図１と同じでよい。本案は、上述の実施の形態１において、非常時にはＬＥＤを点滅させ、点検時には連続点灯させるものである。すなわち、点検信号を受けると、制御部７はスイッチ素子４をオン状態にしてＬＥＤを連続点灯させる。これによってＬＥＤの消費電力が非常時に比べて大きくなることから、二次電池２の電流が増えて点検時間の短縮が可能となる。
【００２６】
また、点検時には点滅しないため、非常時と点検時との区別ができる。点検時に連続点灯することはキセノンフラッシュランプでは不可能であるため、本実施の形態は光源をＬＥＤにすることで初めて実現可能となる構成である。
【００２７】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３の非常用照明装置を図６に示す。図６は図１に抵抗３１とスイッチ素子３２を追加したものである。非常時においてはスイッチ素子３２はオン状態になるように制御部７は動作し、点検時においてはスイッチ素子３２はオフ状態となり、ＬＥＤ２６〜２８と直列に抵抗３１が接続された状態となる。また、非常時には実施形態２と同じくスイッチ素子４はオン・オフしてＬＥＤを点滅させ、点検時にはスイッチ素子４はオン状態を維持してＬＥＤを連続点灯させる。
【００２８】
図６において、抵抗３１の値を抵抗２３〜２５と同じ値にすると、点検時にＬＥＤに流れる電流は非常時におけるＬＥＤ点灯時の半分になる。これにより非常時（図２）におけるＬＥＤの電流の実効値と点検時（図５）のＬＥＤ電流の実効値が同じになる。
【００２９】
例えば、非常時における点灯時のＬＥＤ電流を１０ｍＡとした場合、実効値では５ｍＡとなる。そのため点検時には５ｍＡの電流でＬＥＤを連続点灯することになる。そのため点検時間は同じであるが、ＬＥＤ電流は非常時における点灯時の半分であり、その際の光出力は小さくなる。これにより非常時には強い光で点滅して高い誘導効果を得るとともに、点検時には弱い光で連続点灯することで非常時と区別でき、かつ光出力が小さいため誘導効果を小さくして、非常時と誤認知される恐れが小さくなる。
【００３０】
説明では非常時と点検時のＬＥＤ電流の実効値が同じになるようにした場合を説明したが、点検時に非常時よりも光出力が小さくなるように抵抗３１の値を設定することで、誤認知の恐れが小さくなる効果が得られる。
【００３１】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４を図６を用いて説明する。この実施の形態４では、非常時においてはスイッチ素子３２をオンするとともにスイッチ素子４をオン・オフ動作することでＬＥＤ２６〜２８を点滅し、点検時にはスイッチ素子３２をオフしてＬＥＤに直列に抵抗３１が接続されるとともにスイッチ素子４をオン・オフ動作することでＬＥＤ２６〜２８を点滅させるものである。点検時には非常時に比べて限流要素として抵抗３１が追加されているため、点検時においてＬＥＤに流れる電流が小さくなる。それにより発光時の光出力は小さくなるため、点検の際の誘導効果を小さくすることで、非常時と誤認知する恐れを小さくすることが可能となる。
【００３２】
（実施の形態５）
図７に本発明の実施の形態５の点検時と非常時のタイムチャートを示す。構成は図１と同じでよい。本案は、非常時には信号装置２９からの信号により所定の周期（２Ｈｚ）でスイッチ素子４をオン・オフ動作し、ＬＥＤも２Ｈｚで動作するのに対して、点検時にはスイッチ素子４のオン・オフの周期を非常時よりも長くしたことが特徴である。そのため点検時にはＬＥＤの点滅は非常時よりもゆっくりとなる。それにより点検時には非常時に比べて誘導効果か小さくなり、非常時と誤認知する恐れが小さくなる。また、スイッチ素子４のオン・オフのデューティ比を非常時と合わせることで二次電池２の放電電流の実効値は同じになり、ＪＩＬ規格における点検時間と合わせることができる。
【００３３】
（実施の形態６）
本発明の実施の形態６を図８〜図１０により説明する。本実施の形態は、点検結果を光源用のＬＥＤにより表示するものである。
【００３４】
例えば、二次電池の点検結果が正常であればＬＥＤは消灯し、異常であれば図８のように非常時或いは点検時と異なる点滅により表示し、二次電池の交換を促すものである。
【００３５】
また、図９のように、各ＬＥＤに直列にスイッチ素子３３〜３５を接続し、非常時にはスイッチ素子３３〜３５を同期してオン・オフ動作させ、点検結果を表示する際には例えばスイッチ素子３３をオン・オフし、他のスイッチ素子３４、３５はオフしたままにすれば光出力が小さくなり、誘導効果を低くして非常時と誤認知する恐れを小さくすることができる。
【００３６】
さらに、図１０のように抵抗３６とスイッチ素子３７を追加することで、点検時と非常時のＬＥＤ電流を変えることができる。点検結果の表示は図９と同じようにスイッチ素子３３〜３５により制御できる。
【００３７】
（実施の形態７）
本実施の形態は、光源用のＬＥＤに５８９ｎｍの発光波長を含むＬＥＤを使用したことを特徴とする。点滅形誘導灯は災害時における避難口ヘの高い誘導効果を得るためのものである。そのため、煤煙中でも光を透過することが要求される。ナトリウムの５８９ｎｍの波長は煤煙中における光の透過性がよいことから低圧及び高圧ナトリウム灯がトンネル照明に多く使用されている。そのためＬＥＤの発光波長に５８９ｎｍを含むことによって煤煙中でも高い誘導効果を得ることができる。
【００３８】
（実施の形態８）
上述の各実施の形態では、各ＬＥＤを並列にした回路で説明したが、図１１のように、複数のＬＥＤを直列接続した回路でもよい。その際、ＬＥＤの直列回路では、ＬＥＤに印加する電圧は順方向電圧以上必要であるため、二次電池２の電圧が低い場合には一旦昇圧回路部３８により昇圧する必要がある。抵抗４０はＬＥＤの電流制限用である。
【００３９】
また、スイッチ素子４１を設けることにより、非常時にはスイッチ素子４１をオフ状態にしてＬＥＤが全て点滅できるようにし、点検時にはスイッチ素子４１をオン状態にして点滅或いは連続点灯するＬＥＤの個数を減らすことで誘導効果を低くしながら点検が可能となる。なお、スイッチ素子４１のオン／オフに連動して昇圧回路部３８の昇圧比を異ならせると良い。
【００４０】
以上の各実施の形態において、複数の非常用照明装置を通信手段を介して監視制御装置と接続し、監視制御装置で設定された定期点検・週間点検のための自動点検スケジュールに従って、監視制御装置からの遠隔制御により各非常用照明装置の点検動作を自動的に実施するように構成しても良く、メンテナンス性を向上させることで非常用照明システム全体の性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態１の回路図である。
【図２】本発明の実施の形態１の動作を示すタイムチャートである。
【図３】本発明の実施の形態１の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１の動作を示すタイムチャートである。
【図５】本発明の実施の形態２の動作を示すタイムチャートである。
【図６】本発明の実施の形態３の回路図である。
【図７】本発明の実施の形態５の動作を示すタイムチャートである。
【図８】本発明の実施の形態６のタイムチャートである。
【図９】本発明の実施の形態６の回路図である。
【図１０】本発明の実施の形態６の一変形例の回路図である。
【図１１】本発明の実施の形態８の回路図である。
【図１２】従来例の回路図である。
【図１３】従来例の動作説明図である。
【図１４】他の従来例の回路図である。
【符号の説明】
【００４２】
１ 商用電源（常用電源）
２ 二次電池（非常用電源）
３ 充電回路部
４ スイッチ素子
８ 電圧検出部
１０ 判断部
２６〜２８ ＬＥＤ
【技術分野】
【０００１】
本発明は誘導灯や非常灯のような非常用照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
誘導灯や非常灯のような非常用照明装置は、常用の電源が停電した時或いは火災など重大な災害が発生した時に、二次電池などの非常用の電源で光源を点灯もしくは点滅させるものであり、二次電池による点灯が正常に行われるか否かの点検を定期的に行うように消防庁告示及び建築基準法などで義務づけられている。規定では、誘導灯の場合には２０分間又は６０分間、非常灯の場合には３０分間、それぞれ光源を有効に点灯させなければならないことになっている。点検者はこのような長時間点灯を継続させるために、例えば点検スイッチの引き輪に重りをぶら下げて、点灯維持可能かどうかを１つ１つ見て回って点検する必要があり、点検者にとっては非常に手間のかかる作業であった。
【０００３】
そこで、点検作業の省力化を図るために、特開２００４−１１９１５１号公報（特許文献１）には、点検手段により所定の点検時間以上強制的にランプを点灯させて、二次電池の点検を行う技術が開示されている。図１２に従来例の構成を示す。図１２に示すように非常用電源となる二次電池２と、白熱ランプや放電ランプなどのランプ６と、常用電源（商用電源）１から供給される交流を降圧し、安定化して所望の直流を得て、二次電池２を充電する充電回路部３と、二次電池２からの電力供給でランプ６を点灯させる点灯回路部５と、二次電池２から点灯回路部５への給電路を開閉するスイッチ素子４と、スイッチ素子４をオン、オフし且つ点灯回路部５を動作させる信号を生成するとともに二次電池２の異常を検出する制御部７とを備え、常時は商用電源１から電力供給を受けて二次電池２を充電し、停電時には二次電池２からの電力供給でランプ６を点灯させるものである。
【０００４】
制御部７はタイマ機能を内蔵したマイクロコンピュータを主構成要素とし、二次電池２の電圧（以下「電池電圧」と称する）を検出する電圧検出部８と、電圧検出部８の検出結果から二次電池２の異常を判断する判断部１０と、スイッチ素子４のオン／オフや充電回路部３の動作を制御可能な制御回路部９を具備している。また、制御部７は通信部１１を有しており、外部から点検信号を受信すると、充電回路部３による二次電池２への充電を停止させるとともに点灯回路部５により所定の点検時間以上強制的にランプ６を点灯させて二次電池２の点検を行う点検機能を有している。
【０００５】
外部より点検信号を受信すると制御部７はランプ６を点灯させることにより二次電池２を放電させる。この時、あらかじめ二次電池２が満充電状態であるか否かを判断し、満充電でない場合には点検を中止する。満充電である場合には継続して二次電池２の容量を放電していく。そして、電圧検出部８による電池電圧が所定時間内は放電基準電圧以上を維持することで二次電池２の容量に異常がないと判定している。
【０００６】
図１３に二次電池２の放電時における電池電圧と放電時間の関係を示す。実線Ａでは規定時間内では電池電圧は放電基準電圧以上であるため二次電池は正常と判断する。また、同図における破線Ｂでは電池電圧は規定時間内に放電基準電圧以下になっているため二次電池は寿命であると判断している。このように放電時における二次電池２の電池電圧を監視し、判定値と比較することによって二次電池２の良否を点検することができる。
【特許文献１】特開２００４−１１９１５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、誘導灯器具の中には一般の誘導灯よりも更に誘導効果を高めた点滅形誘導灯なるものがある。この点滅形誘導灯は常用電源が遮断されただけでは動作せず、非常時に外部の信号装置からの動作信号を受けて光源を点滅動作させることで誘導効果を得られるようにした器具である。
【０００８】
この点滅形誘導灯の光源にはキセノンフラッシュランプが使用されることが多い。この点滅形誘導灯の点灯回路例を図１４に示す。この点灯回路の基本動作としてランプ１５を点滅させるための動作を説明する。二次電池１６の電圧を昇圧回路１３によりランプ１５の放電電圧以上に昇圧する。この時、コンデンサ１９には昇圧回路１２によって昇圧された電圧を電源として抵抗１８→コンデンサ１９→トランス２０の一次側巻線Ｌ１のように電流が流れ、コンデンサ１９には電荷が蓄積される。
【０００９】
ここで、制御回路部１４によりサイリスタ２１のゲート・カソード間に電圧を印加するとサイリスタ２１はオン動作を行う。その際、コンデンサ１９に蓄えられたエネルギーはトランス２０の一次側巻線Ｌ１を通じて急峻に放出される。この時、トランス２０の一次側巻線Ｌ１にはパルス状の電圧が発生するため、トランス２０の二次側巻線Ｌ２に巻数比に応じたパルス電圧が発生する。このパルス電圧がキセノンフラッシュランプ１５のトリガ電極に印加されることによりランプ１５が点灯する。この時、ランプ１５の放電エネルギーは二次電池１６の電圧を昇圧回路１３を経てコンデンサ１７に充電されている電荷であり、ランプ１５の発光により電荷が放出されてコンデンサ１７の電圧が最小発光電圧を下回るとランプ１５の放電が停止する。
【００１０】
その後、ランプ１５が消灯している間にコンデンサ１７に電荷を充電しつつ、所定時間後に上記と同様にサイリスタ２１のゲート・カソード間に電圧を印加させてランプ１５を点灯させる動作を繰り返すことでランプ１５を点滅させて照明器具の誘導効果を高めている。また、充電回路部１２は二次電池１６を充電するための要素である。
【００１１】
このキセノンフラッシュランプは一般的に点滅回数で寿命が規定されている。キセノンフラッシュランプを用いた点滅形誘導灯に関しても非常時には二次電池からの電力供給でランプを点滅動作するため、二次電池の点検を行い、非常時に規定時間動作することを点検しておく必要がある。しかしながら、上述の特許文献１（特開２００４−１１９１５１号公報）のような自動的に点検するシステムを用いた場合、キセノンフラッシュランプは規定時間点滅し、寿命を短くしてしまい、ランプのばらつきによっては点検で寿命となってしまう恐れがある。
【００１２】
上記のように、二次電池の点検を簡易化又は自動化した場合、していない場合に比べて規定時間、規定回数の点検を行うことになるため、ランプの点灯時間、点滅回数は共に増加する。二次電池の容量低下（内部抵抗上昇等）を確認することは難しく、二次電池の寿命を判断するために放電を行う必要があり、ランプ寿命が加速されるという問題がある。
【００１３】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、ランプ寿命への影響を少なくしながら、二次電池の点検を行える非常用照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の非常用照明装置にあっては、上記の課題を解決するために、図１に示すように、光源に電力を供給する二次電池２と、常用電源１から二次電池２を充電する充電回路部３と、二次電池２を光源に接続するスイッチ素子４と、非常時には二次電池２を電源として光源を点滅動作させると共に、二次電池２を点検するための点検信号を受けて、二次電池２から光源に電力供給することにより二次電池２を点検する制御部７とを備え、前記制御部７は、スイッチ素子４のオン、オフを制御する制御回路部９と、二次電池２の電圧を検出する検出部８と、前記検出部８の出力により二次電池２の異常の有無を判断する判断部１０を有する照明装置において、光源としてＬＥＤ２６〜２８を用いたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、非常用照明装置の光源としてＬＥＤを用いたことにより、光源の寿命が長くなるとともに、点検時と非常時を区別する点灯が容易となり、点検時において非常時と誤認する恐れを少なくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１の非常用照明装置を図１に示す。図１において、図１２と同じ番号については説明を省略する。この実施の形態１では、光源としてＬＥＤ２６、２７、２８を用いている。また、ＬＥＤ２６、２７、２８の電流調整用として抵抗２３、２４、２５を備えている。さらに、非常時に光源を点滅させるための装置として外部に信号装置２９が設けてある。
【００１７】
ここで動作について説明する。常時は商用電源１からの電力供給により充電回路部３を介して二次電池２を充電する。この時スイッチ素子４はオフしており、ＬＥＤ２６〜２８には電流は流れていないため点灯しない。次に非常時であるが、商用電源１が停電してもスイッチ素子４は動作せず、信号装置２９からの信号により制御部７はスイッチ素子４を動作させる（図２参照）。この時、ＬＥＤ２６〜２８を点滅させるために制御部７はスイッチ素子４を所定の周期でオン・オフ動作させる。これによりスイッチ素子４がオンの状態においては抵抗とＬＥＤの直列回路にはほぼ二次電池２の電圧が印加され、ＬＥＤが点灯する。また、スイッチ素子４がオフの状態においては抵抗とＬＥＤの直列回路には電圧が印加されないため、ＬＥＤは消灯する。
【００１８】
図２に非常時のタイムチャートを示す。すなわち、信号装置２９の信号によりＬＥＤはスイッチ素子４の動作に連動して点滅動作を行う。現在、ＪＩＬでは点滅周波数が規定されており、非常時においてはこの規定された周波数で点滅動作するように制御部７はスイッチ素子４を動作させればよい。
【００１９】
さらに点検時の動作について図３のフローチャートを用いて説明する。点検時には、商用電源１は通電状態であるが、充電回路部３の動作を停止させて、二次電池２に充電しないようにする。制御部７は点検信号を受けると、二次電池２が満充電になっていることを確認する（＃１）。満充電になったかどうかは、制御部７の充電検出部３０によって充電電流の有無を検出し、二次電池２の充電時間をカウントして、充電時間が所定充電時間を経過していれば満充電と判断する。満充電になっていると判断されると、制御回路部９によりスイッチ素子４をオン・オフ動作させ、二次電池２からの電源供給でＬＥＤ２６〜２８を点滅させ、二次電池２の判定処理を開始する（＃２）。判定が開始されると、制御部７の電圧検出部８によって二次電池２の電圧を監視して、異常判定電圧以下になれば（＃３）、電池異常と判断し（＃６）、制御回路部９によりスイッチ素子４をオフさせ、電池判定の処理を終了し（＃７）、常時の状態に復帰させる（＃８）。異常判定電圧以下になっていない状態で規定時間が経過したら（＃４）、電池正常と判断し（＃５）、制御回路部９によりスイッチ素子４をオフさせ、電池判定の処理を終了し（＃７）、常時の状態に復帰させる（＃８）。
【００２０】
次に、図４に点検信号を受けてのタイムチャートを示す。非常時（図２）との違いは、信号装置２９からの信号ではなく、点検信号を受けて制御部７が動作することにある。
【００２１】
ここで、ＬＥＤは基本的には長寿命であり、一般的には１０００時間以上となっている。そのため定期的に所定時間の点検を行った場合（例えば１回の点検を７５分とし、１年に４回の点検を行った場合、１０年間でトータルの点検時間は５０時間となる）においても十分寿命に余裕がある。
【００２２】
また、ＬＥＤを図１のように並列に複数個接続して使用することにより、万一１つのＬＥＤに不具合が生じて点灯しなくなった場合でも、残りのＬＥＤの点滅により誘導することができる。
【００２３】
さらに、キセノンフラッシュランプを用いた回路においては、図１４のように昇圧回路１３やトランス２０が必要なため、回路が大型化するが、点滅光源をＬＥＤにすることで回路構成が簡単になり、小型化、低コスト化を図ることができる。
【００２４】
図１では外部の点検信号を通信部１１で受信することにより点検を開始する構成になっているが、器具に手動で点検を開始するようなスイッチを設ける構成としてもよい。
【００２５】
（実施の形態２）
図５に本発明の実施の形態２の点検時のタイムチャートを示す。回路構成は図１と同じでよい。本案は、上述の実施の形態１において、非常時にはＬＥＤを点滅させ、点検時には連続点灯させるものである。すなわち、点検信号を受けると、制御部７はスイッチ素子４をオン状態にしてＬＥＤを連続点灯させる。これによってＬＥＤの消費電力が非常時に比べて大きくなることから、二次電池２の電流が増えて点検時間の短縮が可能となる。
【００２６】
また、点検時には点滅しないため、非常時と点検時との区別ができる。点検時に連続点灯することはキセノンフラッシュランプでは不可能であるため、本実施の形態は光源をＬＥＤにすることで初めて実現可能となる構成である。
【００２７】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３の非常用照明装置を図６に示す。図６は図１に抵抗３１とスイッチ素子３２を追加したものである。非常時においてはスイッチ素子３２はオン状態になるように制御部７は動作し、点検時においてはスイッチ素子３２はオフ状態となり、ＬＥＤ２６〜２８と直列に抵抗３１が接続された状態となる。また、非常時には実施形態２と同じくスイッチ素子４はオン・オフしてＬＥＤを点滅させ、点検時にはスイッチ素子４はオン状態を維持してＬＥＤを連続点灯させる。
【００２８】
図６において、抵抗３１の値を抵抗２３〜２５と同じ値にすると、点検時にＬＥＤに流れる電流は非常時におけるＬＥＤ点灯時の半分になる。これにより非常時（図２）におけるＬＥＤの電流の実効値と点検時（図５）のＬＥＤ電流の実効値が同じになる。
【００２９】
例えば、非常時における点灯時のＬＥＤ電流を１０ｍＡとした場合、実効値では５ｍＡとなる。そのため点検時には５ｍＡの電流でＬＥＤを連続点灯することになる。そのため点検時間は同じであるが、ＬＥＤ電流は非常時における点灯時の半分であり、その際の光出力は小さくなる。これにより非常時には強い光で点滅して高い誘導効果を得るとともに、点検時には弱い光で連続点灯することで非常時と区別でき、かつ光出力が小さいため誘導効果を小さくして、非常時と誤認知される恐れが小さくなる。
【００３０】
説明では非常時と点検時のＬＥＤ電流の実効値が同じになるようにした場合を説明したが、点検時に非常時よりも光出力が小さくなるように抵抗３１の値を設定することで、誤認知の恐れが小さくなる効果が得られる。
【００３１】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４を図６を用いて説明する。この実施の形態４では、非常時においてはスイッチ素子３２をオンするとともにスイッチ素子４をオン・オフ動作することでＬＥＤ２６〜２８を点滅し、点検時にはスイッチ素子３２をオフしてＬＥＤに直列に抵抗３１が接続されるとともにスイッチ素子４をオン・オフ動作することでＬＥＤ２６〜２８を点滅させるものである。点検時には非常時に比べて限流要素として抵抗３１が追加されているため、点検時においてＬＥＤに流れる電流が小さくなる。それにより発光時の光出力は小さくなるため、点検の際の誘導効果を小さくすることで、非常時と誤認知する恐れを小さくすることが可能となる。
【００３２】
（実施の形態５）
図７に本発明の実施の形態５の点検時と非常時のタイムチャートを示す。構成は図１と同じでよい。本案は、非常時には信号装置２９からの信号により所定の周期（２Ｈｚ）でスイッチ素子４をオン・オフ動作し、ＬＥＤも２Ｈｚで動作するのに対して、点検時にはスイッチ素子４のオン・オフの周期を非常時よりも長くしたことが特徴である。そのため点検時にはＬＥＤの点滅は非常時よりもゆっくりとなる。それにより点検時には非常時に比べて誘導効果か小さくなり、非常時と誤認知する恐れが小さくなる。また、スイッチ素子４のオン・オフのデューティ比を非常時と合わせることで二次電池２の放電電流の実効値は同じになり、ＪＩＬ規格における点検時間と合わせることができる。
【００３３】
（実施の形態６）
本発明の実施の形態６を図８〜図１０により説明する。本実施の形態は、点検結果を光源用のＬＥＤにより表示するものである。
【００３４】
例えば、二次電池の点検結果が正常であればＬＥＤは消灯し、異常であれば図８のように非常時或いは点検時と異なる点滅により表示し、二次電池の交換を促すものである。
【００３５】
また、図９のように、各ＬＥＤに直列にスイッチ素子３３〜３５を接続し、非常時にはスイッチ素子３３〜３５を同期してオン・オフ動作させ、点検結果を表示する際には例えばスイッチ素子３３をオン・オフし、他のスイッチ素子３４、３５はオフしたままにすれば光出力が小さくなり、誘導効果を低くして非常時と誤認知する恐れを小さくすることができる。
【００３６】
さらに、図１０のように抵抗３６とスイッチ素子３７を追加することで、点検時と非常時のＬＥＤ電流を変えることができる。点検結果の表示は図９と同じようにスイッチ素子３３〜３５により制御できる。
【００３７】
（実施の形態７）
本実施の形態は、光源用のＬＥＤに５８９ｎｍの発光波長を含むＬＥＤを使用したことを特徴とする。点滅形誘導灯は災害時における避難口ヘの高い誘導効果を得るためのものである。そのため、煤煙中でも光を透過することが要求される。ナトリウムの５８９ｎｍの波長は煤煙中における光の透過性がよいことから低圧及び高圧ナトリウム灯がトンネル照明に多く使用されている。そのためＬＥＤの発光波長に５８９ｎｍを含むことによって煤煙中でも高い誘導効果を得ることができる。
【００３８】
（実施の形態８）
上述の各実施の形態では、各ＬＥＤを並列にした回路で説明したが、図１１のように、複数のＬＥＤを直列接続した回路でもよい。その際、ＬＥＤの直列回路では、ＬＥＤに印加する電圧は順方向電圧以上必要であるため、二次電池２の電圧が低い場合には一旦昇圧回路部３８により昇圧する必要がある。抵抗４０はＬＥＤの電流制限用である。
【００３９】
また、スイッチ素子４１を設けることにより、非常時にはスイッチ素子４１をオフ状態にしてＬＥＤが全て点滅できるようにし、点検時にはスイッチ素子４１をオン状態にして点滅或いは連続点灯するＬＥＤの個数を減らすことで誘導効果を低くしながら点検が可能となる。なお、スイッチ素子４１のオン／オフに連動して昇圧回路部３８の昇圧比を異ならせると良い。
【００４０】
以上の各実施の形態において、複数の非常用照明装置を通信手段を介して監視制御装置と接続し、監視制御装置で設定された定期点検・週間点検のための自動点検スケジュールに従って、監視制御装置からの遠隔制御により各非常用照明装置の点検動作を自動的に実施するように構成しても良く、メンテナンス性を向上させることで非常用照明システム全体の性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態１の回路図である。
【図２】本発明の実施の形態１の動作を示すタイムチャートである。
【図３】本発明の実施の形態１の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１の動作を示すタイムチャートである。
【図５】本発明の実施の形態２の動作を示すタイムチャートである。
【図６】本発明の実施の形態３の回路図である。
【図７】本発明の実施の形態５の動作を示すタイムチャートである。
【図８】本発明の実施の形態６のタイムチャートである。
【図９】本発明の実施の形態６の回路図である。
【図１０】本発明の実施の形態６の一変形例の回路図である。
【図１１】本発明の実施の形態８の回路図である。
【図１２】従来例の回路図である。
【図１３】従来例の動作説明図である。
【図１４】他の従来例の回路図である。
【符号の説明】
【００４２】
１ 商用電源（常用電源）
２ 二次電池（非常用電源）
３ 充電回路部
４ スイッチ素子
８ 電圧検出部
１０ 判断部
２６〜２８ ＬＥＤ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源に電力を供給する二次電池と、
常用電源から二次電池を充電する充電回路部と、
二次電池を光源に接続するスイッチ素子と、
非常時には二次電池を電源として光源を点滅動作させると共に、二次電池を点検するための点検信号を受けて、二次電池から光源に電力供給することにより二次電池を点検する制御部とを備え、
前記制御部は、
スイッチ素子のオン、オフを制御する制御回路部と、
二次電池の電圧を検出する検出部と、
前記検出部の出力により二次電池の異常の有無を判断する判断部を有する照明装置において、
光源としてＬＥＤを用いたことを特徴とする非常用照明装置。
【請求項２】
請求項１において、前記制御部は、点検時にはＬＥＤを連続点灯させることを特徴とする非常用照明装置。
【請求項３】
請求項２において、前記制御部は、点検時にはＬＥＤの消費電力が非常時にＬＥＤを点滅動作させた場合と同じになるようにＬＥＤに流れる電流を制御することを特徴とする非常用照明装置。
【請求項４】
請求項２において、前記制御部は、点検時にはＬＥＤに流れる電流を非常時よりも小さくなるように制御することを特徴とする非常用照明装置。
【請求項５】
請求項１において、前記制御部は、点検時にはＬＥＤを点滅させ、非常時よりもＬＥＤに流れる電流を小さくなるように制御することを特徴とする非常用照明装置。
【請求項６】
請求項１において、前記制御部は、点検時にはＬＥＤを点滅させ、非常時よりも点滅周期を長くしたことを特徴とする非常用照明装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかにおいて、前記制御部は、光源用のＬＥＤを点灯或いは点滅することで点検結果を表示することを特徴とする非常用照明装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかにおいて、少なくとも発光波長が５８９ｎｍを含んだＬＥＤを光源として用いたことを特徴とする非常用照明装置。
【請求項１】
光源に電力を供給する二次電池と、
常用電源から二次電池を充電する充電回路部と、
二次電池を光源に接続するスイッチ素子と、
非常時には二次電池を電源として光源を点滅動作させると共に、二次電池を点検するための点検信号を受けて、二次電池から光源に電力供給することにより二次電池を点検する制御部とを備え、
前記制御部は、
スイッチ素子のオン、オフを制御する制御回路部と、
二次電池の電圧を検出する検出部と、
前記検出部の出力により二次電池の異常の有無を判断する判断部を有する照明装置において、
光源としてＬＥＤを用いたことを特徴とする非常用照明装置。
【請求項２】
請求項１において、前記制御部は、点検時にはＬＥＤを連続点灯させることを特徴とする非常用照明装置。
【請求項３】
請求項２において、前記制御部は、点検時にはＬＥＤの消費電力が非常時にＬＥＤを点滅動作させた場合と同じになるようにＬＥＤに流れる電流を制御することを特徴とする非常用照明装置。
【請求項４】
請求項２において、前記制御部は、点検時にはＬＥＤに流れる電流を非常時よりも小さくなるように制御することを特徴とする非常用照明装置。
【請求項５】
請求項１において、前記制御部は、点検時にはＬＥＤを点滅させ、非常時よりもＬＥＤに流れる電流を小さくなるように制御することを特徴とする非常用照明装置。
【請求項６】
請求項１において、前記制御部は、点検時にはＬＥＤを点滅させ、非常時よりも点滅周期を長くしたことを特徴とする非常用照明装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかにおいて、前記制御部は、光源用のＬＥＤを点灯或いは点滅することで点検結果を表示することを特徴とする非常用照明装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかにおいて、少なくとも発光波長が５８９ｎｍを含んだＬＥＤを光源として用いたことを特徴とする非常用照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００７−１８８７９２（Ｐ２００７−１８８７９２Ａ）
【公開日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−６６０４（Ｐ２００６−６６０４）
【出願日】平成１８年１月１３日（２００６．１．１３）
【出願人】（０００００５８３２）松下電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月１３日（２００６．１．１３）
【出願人】（０００００５８３２）松下電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
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