JP2007087840A - 非常用照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】 常用ランプのエミレス時に速やかに商用電源を遮断するようにした非常用照明器具を提供する。
【解決手段】 照明器具１は、ランプ１１と、常用時にランプ１１を点灯させる常用ブロック１２と、非常時にランプ１３を点灯させる非常ブロック１４と、非常時にランプ１３を点灯させるため非常ブロック１４に対し電力供給を行う２次電池１５と、非常ブロック１４により強制的にランプ１３を点灯させて２次電池５の点検を行う点検手段１７と、異常検出手段３０と、を具備する。さらに、照明器具１に対し通信線１９を介して点検指示を行う制御手段と得られた点検情報を記憶する記憶手段とを具備した上位制御装置２を有する。そして、異常検出手段３０からの異常検出信号を受けて常用ブロック１２への電力供給を非常ブロック１４から切替スイッチ１６を切断して遮断する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、非常灯や誘導灯のように常用の電源が停電したときに、２次電池などの非常用の電源でランプを点灯する非常ブロックを備えた非常用照明器具に関し、より詳細には、常用ランプのエミレス時に速やかに商用電源を遮断するようにした非常用照明器具に関するものである。

誘導灯や非常灯のように非常用の照明装置は、火災や地震等による商用電源が遮断された停電時に、２次電池などの非常用の電源でランプを点灯（非常点灯）させるものである。２次電池による非常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等で義務づけられている。

従来、非常用の電源で例えば２０分または６０分間点灯できるかどうかを、非常灯の点検スイッチ、例えばプルダウンスイッチにおもりをつるすことで、非常用の電池から電力供給してランプを点灯して点検していた。このような点検は、ひとつひとつの非常灯に対しておもりをつるして点検する作業が非常に手間であった。また、一般に非常灯や誘導灯は建物内の複数個所に設置されているから、それら複数の装置をひとつひとつ見て回って点検しなければならないことからも、非常に手間のかかる作業であった。

そこで、非常用照明器具の自動点検を行えるようにした非常灯自動点検装置は、誘導灯などの防災用のランプと、内蔵または別設の２次電池などの非常用電源とを備えている。そして、通常時は商用電源からの電力供給によってランプを点灯させ、商用電源からの電力供給が遮断された非常時や、電源切替スイッチ（ＳＷ）などにより商用電源から非常用電源に切り替えられた時に、非常用電源からランプを点灯させることのできる交流直流兼用の点灯装置と、人などが手動により行える点検用のスイッチ（点検ＳＷ）と、通信などの別手段により点検用のスイッチを入り切りできる点検機能を備えている。

さらに、非常灯自動点検装置は、各部検出回路などにより常時ランプまたは非常用電源の状態を監視し続ける監視機能を設けている。この監視機能による常時監視結果と所定時間以上ランプを非常用電源で点灯させる点検による点検結果とを総合的に評価する判断部を有する。判断部で常時監視結果と点検結果とを総合的に評価することでランプまたは非常用電源の状態、すなわち各点検の結果の良し悪しを判断する。さらに、この判断部に接続されて外部からの信号を受信したり、点検結果や各誘導灯自身の状態を送信したりできる通信部を有する。

このように複数の照明器具に通信部を設けて、これらの各照明器具と制御装置とを接続し、それらとの間でデータの授受や、制御したり、監視したりする非常灯自動点検システムが提案されている（例えば、特許文献１）。

特許文献１の非常灯自動点検装置では、各照明器具に対して点検命令を送信したり、その点検が終わってから、その点検結果のデータを保存する。また、保存した点検結果又は監視結果のデータの履歴に基づいて照明器具における異常の有無を判断する判断手段を具備している。

この特許文献１の発明によれば、次のような効果を得ることができる。

（１）点検者が点検時間を計測する手間及び建物内に点在する非常用の照明装置の点検スイッチを操作して回る手間を省略し、点検作業の省力化を図ることができる。

（２）２次電池の点検結果と常時監視しているランプの状態結果を総合的に判断して精度の高い検査結果を得ることができる。

すなわち単一の特性値の情報では判断が難しい電池異常判定をランプ異常情報やその他点検で得られる情報とを総合的に見て判断することで極めて精度良く２次電池の寿命を判断できる。

また、従来、非常用照明を常用時にも点灯させるような使い方をする照明器具においては、常用ブロックに備えられたランプの異常を検出する手段によりランプのエミレス（エミッタ消耗）状態を検出する手段を設けているものがある。この場合、エミレス状態と判断されると、常用ブロックを間欠的に発振させることで、ランプを点滅させ、ランプ異常をユーザーに知らせる機能を設けているものが多い。
特開２００４−１１９１５１号公報

しかし、従来のエミレス状態を検出する手段を設けている照明器具における間欠発振させる動作は、一般的に数秒〜１０数秒に一回程度の頻度で繰り返し、ランプが断線する迄継続される。したがって、ランプが交換されない限り、間欠的に電力を消費していることになり、余分な電力消費が継続される。

特許文献１のような従来の自動点検システムを有する照明器具は、常用ブロックと非常ブロックが独立したものであり、常用ブロックは通常時のランプ状態を検出する手段を有しているが、異常信号として制御装置に通信させる信号線を有していない。そのため、自動点検システムとして常用ブロックの点検情報を出力させ、システムとして常用ブロックの異常表示を行ったり、ＡＣ電源を遮断するといった制御を行ったりすることができず、電力を浪費していた。

この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、常用ブロックのランプ異常表示や電力遮断が行える非常用照明器具を提供することである。

請求項１に係る非常用照明器具は、光源となるランプと、常用時に商用電源によりランプを点灯させる常用ブロックと、停電などにより外部から電力供給が行われない非常時において非常用ランプを点灯させるための非常ブロックと、非常時において前記非常用ランプを点灯させるために前記非常ブロックに対して電力供給を行う２次電池と、前記非常ブロックにより所定の点検時間以上強制的に前記非常用ランプを点灯させて前記２次電池の点検を行う点検手段と、ランプの異常を検出する異常検出手段とを具備した照明器具と、少なくとも１つ以上の該照明器具に対して通信線を介して順次あるいは任意に点検指示を行う制御手段と、得られた前記各照明器具の点検情報を記憶する記憶手段とを有する上位制御装置と、
から構成される非常用照明器具であって、
前記異常検出手段からの異常検出信号を受けて前記常用ブロックの動作を制御する制御手段を設けて前記常用ブロックのランプ電力供給を切断するようにしたことを特徴とする。

請求項２に係る非常用照明器具は、請求項１記載の非常用照明器具において、前記非常ブロック内に異常検出手段を設けたことを特徴とする。

請求項３に係る非常用照明器具は、請求項１または２記載の非常用照明器具において、
前記異常検出手段はランプ電圧またはランプ電流を検出するものであることを特徴とする。

本願発明の請求項１の非常用照明器具によれば、常用ブロックの異常検出手段を用いて常用ブロックにおけるエミレスランプ間欠発振動作での商用電力を遮断することで、待機電力の削減及び常用ブロックの故障通知ができる。

請求項２に係る非常用照明器具によれば、請求項１記載の効果に加え、常用ブロックと非常ブロックを接続する信号線を別途設ける必要がなく、配線の煩雑性を低減できる。

請求項３に係る非常用照明器具によれば、請求項１記載の効果に加え、ランプ異常検出手段として、ランプ電圧またはランプ電流検出を行うことにより、常用時の定常点検状態におけるランプ出力などの特性値に影響を与えることなく、簡単な構成で待機電力の削減及び常用ブロックの故障通知ができる。

次に、本発明の最良の形態を実施例に基づいて詳細に説明する。
（実施例１）
図１は本発明に係る非常用照明器具の実施例１の構成を一部省略して示すブロック図、図２はその２次電池の電圧と点検時間との関係を示す図、図３はその２次電池の電圧と充電時間との関係を示す図、図４はランプの電圧あるいは電流の検出値と時間との関係を示す図である。図に示すように、非常用照明器具は、照明器具１と上位制御装置２とから構成されている。

上位制御装置２は、少なくとも１つ以上の照明器具１に対して通信線１９を介して順次あるいは任意に点検指示を行う図示していない制御手段と、得られた各照明器具の点検情報を記憶する図示していない記憶手段（記憶部）とを有している。図示していない記憶部が蓄積するデータとしては、ランプ、２次電池、常用ブロック、非常ブロック、点検部、通信部、スイッチ等の部品の寿命などの各点検情報等である。

照明器具１は、このシステムの光源となる通常時点灯するランプ（照明負荷）１１と、常用時に商用電源によりランプ１１を点灯させる常用ブロック１２と、停電などにより外部から電力供給が行われない非常時において（非常用）ランプ１３を点灯させるための非常ブロック１４を有する。なお、本実施例の照明器具１のランプ１３は、通常時も点灯する２灯式である。また、前記非常時においてランプ１３を点灯させるために非常ブロック１４に対して電力供給を行う２次電池１５と、点灯手段（切替スイッチ）１６により所定の点検時間以上強制的にランプ１３を点灯させて２次電池の点検を行う点検手段（点検部）１７とを有する。また、点検された情報等を上位制御装置２と通信手段（通信部）１８との間で通信するための通信線１９と、通信部１８と点検部１７との間で信号をやりとりするための信号線１９ａと、点検部１７と非常ブロック１４との間で信号をやりとりするための信号線１９ｂとを有する。切替スイッチ１６は、点検時にランプ１１への電力供給をオン・オフするので非常ブロック１４から操作されるようになっている。

さらに、常用ブロック１２には、ランプ１１の外れ、寿命による間欠点灯、不点灯等の異常を検出する異常検出手段２０を設けると共に、常用ブロック１２のランプ異常を非常ブロック１４の制御手段に伝達する信号線１９ｃを具備している。信号線１９ｃは、従来のランプ異常検出信号に加えて、常用ブロック１２のランプ１１をオフするという制御のための制御信号を制御手段に送信する信号線の機能を備える。すなわち、信号線１９ｃは、制御手段として働く切替スイッチ１６を動作させる図示していない信号線を有している。

このように構成してなる異常検出手段２０では、常用ブロック１２のランプ１１の寿命による間欠点灯が発生した際には、異常を検知して制御信号を非常ブロック１４に送信し、信号線１９ｃを介して、切替スイッチ１６を切断する制御を行い、２次電池により非常ランプを点灯させる。

点検部１７は非常ブロックとＩ／Ｏ：１０ピンで接続されており点検に関わる信号として、充電電流検出信号（Ｉ）、電池電圧検出信号（Ｉ）、ランプ状態検出信号（Ｉ）、停電検出信号（Ｉ）、点検指示信号（Ｏ）を用いている。

本実施例において、点検の種類としては、１）定期点検、２）機能維持点検、３）常時監視がある。

１）定期点検では、設定された点検スケジュールに従い、上位制御装置２から通信線１９により照明器具１の通信部１８に点検命令が送信される。すると、通信部１８から点検部（点検手段）１７に信号線１９ａにより送信され、点検部１７から信号線１９ｂにより非常ブロック１４に対して、点検命令が送信される。すると、非常ブロック１４は常用ブロック１２を強制的に商用電源から切替えスイッチ１６により切断し、２次電池１５による電源にて非常ブロック１４を動作させ点検モードへ遷移する。法定時間（点検時間）経過後、電池の残留電圧を検出して所定値を満たすか否かで２次電池１５の電池容量が正常か異常かを判定する。すなわち、図３に示すように、点検時間経過後、電池の残留電圧が判定電圧以上であれば正常とし、判定電圧以下であれば異常とする。

２）機能維持点検においては短時間（３０秒程度）２次電池１５による非常点灯を実施し、放電電流の有無で電池寿命の末期状態や非常点灯回路の異常を点検する。

３）常時監視ではランプフィラメントを介した充電電流の流れる回路ループを形成し、充電中の電池電圧をチェックすることで、所定時間経過後、電池電圧を検出して基準値を満たすか否かで２次電池が正常か異常かを判定する（図４）。すなわち、図４に示すように、所定時間経過後、電池の電圧が基準値以上であれば正常とし、基準値以下であれば異常とする。

異常検出手段２０において、通常点灯モードで、ランプが切れていないか、ＡＣ電圧が供給されているか、検出信号（ランプ電圧またはランプ電流）があるかないか、エミレスの発振等の点検情報および制御情報を検出する。そして、この情報を信号線１９ｃにより非常ブロック１４の制御部に送信し、ここで通常の正常な点検情報と比較判断する。

例えば、通常点灯モードでランプ切れがなく、ＡＣ電圧が供給されているのに、検出信号（ランプ電圧またはランプ電流）が０（ランプが点灯しない）の場合は、常用ブロック１２の故障とする。また、通常点灯モードでランプ切れがなく、ＡＣ電圧が供給されており、検出信号（ランプ電圧またはランプ電流）がある所定値を超えている場合は、そのランプはエミレス（エミッタ消耗）とする。もし、制御部において、エミレスと判断した場合には、エミレスの表示・警報をすると共に、常用ブロック１２への商用電力の供給を非常ブロック１４の切替スイッチ１６により遮断する。そして、エミレスランプの交換を待つ。

なお、上記において、非常ブロック１４の制御部で異常を判断する例で説明したが、これに限られず、上位制御装置２において比較判断するようにしても良い。また、所定値を超えてエミレスと判断した場合、この信号をトリガとして切替スイッチ１６をオフさせるようにしても良い。

本実施例のように構成すれば、通常時に商用電源が印可されている環境において、その器具内の常用ブロック１２への商用電源を自動的に遮断できるので、常用ブロック１２でエミレスランプを接続した場合に発生する間欠発振をすぐに止めることができる。そのため、待機時の消費電力を削減することができる。
（実施例２）
図５は本発明に係る非常用照明器具の実施例２の構成を一部省略して示すブロック図、図６はその主要部の構成例を示すブロック図である。本実施例は、実施例１とはランプ異常検出手段３０を非常ブロック１４内に設けている点が相違している。実施例１と共通する部分については同一符号を付して、詳細な説明は省略する。図５に示すように、非常用照明器具は、照明器具１と上位制御装置２とから構成され、ランプ１１の異常を検出するランプ異常検出手段３０を非常ブロック１４に設けている。

照明器具１は、実施例１と同様に、通常時点灯するランプ１１と、常用時に商用電源によりランプ１１を点灯させる常用ブロック１２と、停電などにより外部から電力供給が行われない非常時において非常用のランプ１３を点灯させるための非常ブロック１４を有する。なお、このランプ１３は、通常時も点灯する２灯式である。非常時においてランプ１３を点灯させるために非常ブロック１４に対して電力供給を行う２次電池１５と、点灯手段１６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２次電池の点検を行う点検部１７とを有する。また、点検された情報等を上位制御装置２と通信部１８との間で通信するための通信線１９と、通信部１８と点検部１７との間で信号をやりとりするための信号線１９ａと、点検部１７と非常ブロック１４との間で信号をやりとりするための信号線１９ｂとを有する。また、常用ブロック１２と非常ブロック１４間には、ランプ１１の外れ、不点灯等の異常を検出する信号を送信する従来と同様の信号線１９ｄを具備している。

図６に示すように、ランプ異常検出手段３０は、ランプ線切替用リレー３２、電圧検出手段３３、電流検出手段３４等から構成され、非常ブロック１４内に設けられている。そして、ランプ異常検出手段３０は非常灯点灯回路３５を利用し、回路内にランプ電流が流れる閉ループを形成している。ランプ異常検出手段３０の電圧検出手段３３または電流検出手段３４からの電圧信号または電流信号をトリガとして切替スイッチ１６をオフさせる。

これにより、常用ブロック１２への商用電源の供給を遮断できるので、常用ブロック１２でエミレスランプを接続した場合に発生する間欠発振をすぐに止めることができる。そのため、待機時の消費電力を削減することができる。また、しきい値判断による常用ブロック１２の故障検出が可能となる。
（実施例３）
図７は本発明に係る非常用照明器具の実施例３の構成を一部省略して示すブロック図である。本実施例は、ランプ異常検出手段を非常ブロック内に設け、ランプ異常を電圧でのみ検出している点で上記実施例とは相違している。上記実施例と共通する部分については同一符号を付して、詳細な説明は省略する。非常用照明器具は、照明器具と上位制御装置とから構成され、常用ブロック１２、非常ブロック１４を有し、ランプ１１の異常を検出するランプ異常検出手段としてのランプ電圧検出手段３７を非常ブロック１４に設けている。

図７に示すように、ランプ電圧検出手段３７は出力トランス３６の２次側に補助巻き線を設けて構成している。このように構成すると、検出したい場所に絶縁した形で検出回路を設けることができるので、定常時の特性に影響を及ぼすことがないランプ異常検出回路を非常ブロックに設けることができる。また、異常検出手段は常用ブロック１２に設けないので、非常ブロック１４に信号線を引き込む必要がなくなる。

これにより、常用ブロック１２への商用電源の供給を遮断できるので、常用ブロック１２でエミレスランプを接続した場合に発生する間欠発振をすぐに止めることができる。そのため、待機時の消費電力を削減することができる。また、しきい値判断による常用ブロック１２の故障検出が可能となる。
（実施例４）
図８は本発明に係る非常用照明器具の実施例４の構成を一部省略して示すブロック図である。本実施例は、ランプ異常検出手段を非常ブロック内に設け、ランプ異常を電流のみで検出している点で上記実施例とは相違している。上記実施例と共通する部分については同一符号を付して、詳細な説明は省略する。図８に示すように、非常用照明器具は、照明器具と上位制御装置とから構成され、常用ブロック１２，非常ブロック１４を有し、ランプ１１の異常を検出するランプ異常検出手段としてのランプ電流検出手段３８を非常ブロック１４に設けている。

ランプ電流検出手段３８は、ランプ電流の流れるループにカレントトランス３９を直列に接続し、その２次側に接続された抵抗素子で分圧・電圧降下させて電圧信号としてランプ電流を検出するように構成している。そして、前記図４に示すように、検出値としきい値のレベルの差で正常か異常かを判断する。異常と判断すると、切替スイッチ（図示していない）を遮断する。

このように構成すると、間欠発振が発生したら、常用ブロック１２への商用電源の供給を遮断できるので、常用ブロック１２でエミレスランプを接続した場合に発生する間欠発振をすぐに止めることができる。そのため、待機時の消費電力を削減することができる。また、しきい値判断による常用ブロック１２の故障検出が可能となる。

例えば、通常点灯モードでランプ切れがなく、ＡＣ電圧が供給されているのに、検出信号（ランプ電圧またはランプ電流）が０（ランプが点灯しない）の場合は、常用ブロック１２の故障とする。また、通常点灯モードでランプ切れがなく、ＡＣ電圧が供給されており、検出信号（ランプ電圧またはランプ電流）がある所定値を超えている場合は、そのランプはエミレス（端部劣化）とする。もし、制御部において、エミレスと判断した場合には、常用ブロック１２へのＡＣ供給を非常ブロック１４により切替スイッチを遮断する。

本発明において非常ブロック内にランプ異常検出手段を設けると、通常時に商用電源が印可されている環境において、異常検出信号を検出すれば、その器具内の常用ブロックへの商用電源を自動的に遮断できるので、常用ブロックでエミレスランプを接続した場合に発生する間欠発振をすぐに止めることができる。そのため、待機時の消費電力を削減することができる。

本発明に係る非常用照明器具の構成を一部省略して示すブロック図である。 その２次電池の電圧と点検時間との関係を示す図である。 その２次電池の電圧と充電時間との関係を示す図である。 ランプの電圧あるいは電流の検出値と時間との関係を示す図である。 本発明に係る非常用照明器具の構成を一部省略して示すブロック図である。 本発明に係る非常用照明器具の構成を一部省略して示すブロック図である。 本発明に係る非常用照明器具の構成を一部省略して示すブロック図である。 本発明に係る非常用照明器具の構成を一部省略して示すブロック図である。

符号の説明

１ 照明器具
２ 上位制御装置
１１ ランプ
１２ 常用ブロック
１３ 非常用ランプ
１４ 非常ブロック
１５ ２次電池
１６ 切替スイッチ（点灯手段）
１７ 点検部（点検手段）
１８ 通信部
１９ 通信線
１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ 信号線
２０，３０ ランプ異常検出手段
３７ ランプ異常（電圧）検出手段
３８ ランプ異常（電流）検出手段

Claims (3)

1. 光源となるランプと、
   常用時に商用電源によりランプを点灯させる常用ブロックと、
   停電などにより外部から電力供給が行われない非常時において非常用ランプを点灯させるための非常ブロックと、
   非常時において前記非常用ランプを点灯させるために前記非常ブロックに対して電力供給を行う２次電池と、
   前記非常ブロックにより所定の点検時間以上強制的に前記非常用ランプを点灯させて前記２次電池の点検を行う点検手段と、
   ランプの異常を検出する異常検出手段とを具備した照明器具と、
   少なくとも１つ以上の該照明器具に対して通信線を介して順次あるいは任意に点検指示を行う制御手段と、得られた前記各照明器具の点検情報を記憶する記憶手段とを有する上位制御装置と、
   から構成される非常用照明器具であって、
   前記異常検出手段からの異常検出信号を受けて前記常用ブロックへの電力供給を切断する制御手段を設けたことを特徴とする非常用照明器具。
2. 前記異常検出手段を前記非常ブロック内に設けたことを特徴とする請求項１記載の非常用照明器具。
3. 前記異常検出手段はランプ電圧またはランプ電流を検出するものであることを特徴とする請求項１または２記載の非常用照明器具。

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