JP2007234323A - Emergency lighting system and emergency lighting fixture - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、非常時の光源として発光ダイオードを採用した非常用照明装置およびこの非常用照明装置を用いた非常用照明器具に関する。 The present invention relates to an emergency lighting apparatus that employs a light emitting diode as a light source in an emergency, and an emergency lighting apparatus using the emergency lighting apparatus.
特許文献1には、光源として発光ダイオードを採用した非常用照明器具が提案されている。
特許文献1に記載された非常用照明器具は、発光ダイオードの発光領域の全域を覆うように制光レンズを設け、制光レンズの屈折作用を利用して配光を制御することによって、光の利用効率を大きくして省電力を図ろうとするものである。 The emergency lighting fixture described in Patent Document 1 is provided with a light control lens so as to cover the entire light emitting region of the light emitting diode, and by controlling the light distribution using the refractive action of the light control lens, It is intended to save electricity by increasing utilization efficiency.
特許文献1のものは発光ダイオードの温度上昇の問題については触れていないが、発光ダイオードは、温度上昇すると、寿命が劣化したり、光出力や発光色が変動したりすることが知られている。そのために、従来から各種の放熱手段が提案されている。 Although the thing of patent document 1 does not touch on the problem of the temperature rise of a light emitting diode, when a temperature rises, it is known that a lifetime will deteriorate or a light output and a luminescent color will fluctuate if a temperature rises. . For this purpose, various heat radiating means have been proposed.
しかし、非常用照明器具は、周囲温度が140℃という厳しい環境でも作動することが規定されている。また、同時に、少なくとも停電時には例えば床面照度1lx以上で、かつ、30分間以上というように、最小照度、点灯時間が規定されている。 However, it is stipulated that emergency lighting fixtures can operate even in harsh environments with an ambient temperature of 140 ° C. At the same time, at least at the time of a power failure, for example, the minimum illuminance and lighting time are defined such that the floor illuminance is 1 lx or more and 30 minutes or more.
したがって、非常用照明装置の光源として発光ダイオードを採用した場合には、少なくとも非常時における発光ダイオードの温度上昇を抑制し、規定される周囲温度の環境下でも所定の光出力を得られるような格別の手段を講じる必要がある。 Therefore, when a light emitting diode is adopted as a light source for an emergency lighting device, it is possible to suppress a temperature rise of the light emitting diode at least in an emergency and obtain a predetermined light output even in an environment of a specified ambient temperature. It is necessary to take measures.
本発明は、所定の光出力を得られながら発光ダイオードへの供給電流を低減して温度上昇を抑え、もって厳しい周囲温度下であっても規定される点灯時間、光出力を満たすことが可能な非常用照明装置および非常用照明器具を提供することを目的とする。 The present invention reduces the supply current to the light-emitting diode while obtaining a predetermined light output to suppress the temperature rise, and can satisfy the specified lighting time and light output even under severe ambient temperature. An object is to provide an emergency lighting device and an emergency lighting apparatus.
請求項1記載の非常用照明装置は、バッテリと;常時に常用電源からの出力によりバッテリを充電する充電装置と;常用電源の非常時にバッテリの出力によって点灯される複数個の発光ダイオードと;常用電源の状態を監視し、少なくとも非常時には複数個の発光ダイオードを順次切換えて点灯する制御装置と;を具備したことを特徴とする。 The emergency lighting device according to claim 1 is a battery; a charging device that charges the battery by an output from a normal power source at all times; a plurality of light-emitting diodes that are lit by the output of the battery in an emergency of the normal power source; And a control device that monitors the state of the power supply and switches on and turns on a plurality of light emitting diodes at least in an emergency.
なお、請求項1記載の発明において、少なくとも非常時に複数個の発光ダイオードを順次切換えて点灯するとは、常時における発光ダイオードの点灯制御内容を特に限定しないことを意味している。すなわち、常時用の光源を有していてもいなくてもよく、さらに、有している場合でも点灯制御内容を限定されないし、非常時の発光ダイオードを兼用しているような場合も許容する。 In the first aspect of the present invention, the fact that the plurality of light emitting diodes are sequentially switched on at least in an emergency means that the lighting control contents of the light emitting diodes are not particularly limited. That is, the light source for constant use may or may not be provided, and even if it is provided, the lighting control content is not limited, and the case where the light-emitting diode is also used is allowed.
また、順次切換える間隔については、複数個の内の1個の発光ダイオードの温度上昇が飽和しない内に次の発行ダイオードが点灯するように選定されるべきである。それによって、各発光ダイオードの温度上昇を抑制できる。なお、点灯の切換えは使用者に点滅感を与えないよう瞬時に行われるのが好ましい。発光ダイオードは供給電流に対する光出力の追随性に優れているため、瞬間的な切換えにより点滅感を与えないようにすることは可能であるが、要すれば、わずかな点灯重複期間の後一方の発光ダイオードを消灯するようにしてもよい。 In addition, the switching interval should be selected so that the next emitting diode is turned on before the temperature rise of one of the plurality of light emitting diodes is not saturated. Thereby, the temperature rise of each light emitting diode can be suppressed. It should be noted that the switching of lighting is preferably performed instantaneously so as not to give the user a feeling of blinking. Light-emitting diodes have excellent optical output followability with respect to the supply current, so it is possible to prevent flashing by instantaneous switching. The light emitting diode may be turned off.
また、複数個の発光ダイオードが3個以上の場合には、順次1個の発光ダイオードが点灯するように切換えてもよいし、2個以上の発光ダイオードが順次点灯するように切換えるようにしてもよい。 In addition, when there are three or more light emitting diodes, it may be switched so that one light emitting diode is sequentially turned on, or may be switched so that two or more light emitting diodes are turned on sequentially. Good.
さらに、請求項1記載の発明および以下の発明において、複数個の発光ダイオードを熱伝導性の基板に取付け、この基板を介して放熱するように構成することができる。また、発光ダイオードを実装した基板を放熱体に熱結合して放熱する構成とすることもできる。いずれの場合も、複数個の発光ダイオードを放熱体に対して分散配置することになるから、放熱がスムーズに行われる。 Further, in the invention described in claim 1 and the following invention, a plurality of light emitting diodes can be attached to a heat conductive substrate and heat can be radiated through the substrate. Further, a structure in which a substrate on which a light emitting diode is mounted is thermally coupled to a heat radiating body to radiate heat can be employed. In either case, since a plurality of light emitting diodes are dispersedly arranged with respect to the heat radiating body, heat dissipation is performed smoothly.
請求項1記載の発明は、非常時にはバッテリから給電され、かつ、制御装置に制御されて複数個の発光ダイオードが順繰りに点灯する。したがって、1個の発光ダイオードからみれば、温度上昇する以前例えば飽和温度に達する以前に消灯し、かつ、次の点灯タイミングまでに放熱することになる。このため、発光ダイオードは所定の光を出力しながら温度上昇は抑制される。 According to the first aspect of the present invention, power is supplied from the battery in an emergency, and the plurality of light emitting diodes are sequentially turned on under the control of the control device. Therefore, when viewed from one light emitting diode, the light is turned off before the temperature rises, for example, before reaching the saturation temperature, and the heat is radiated before the next lighting timing. For this reason, the temperature rise is suppressed while the light emitting diode outputs predetermined light.
請求項2記載の防災照明装置は、バッテリと;常時に常用電源からの出力によりバッテリを充電する充電装置と;常時に常用電源の出力によって点灯される常用発光ダイオードと;非常時にバッテリの出力によって点灯される複数個の非常用発光ダイオードと;常用電源の状態に応じて常用発光ダイオードおよび非常用発光ダイオードの点灯制御を行うとともに、非常時には、前記複数個の非常用発光ダイオードの1個あたりの供給電力量を常用発光ダイオード1個あたりの供給電力量より少なく、かつ、合計の供給電力量を常用発光ダイオード1個への供給電力量より多くする制御装置と;を具備したことを特徴とする。
The disaster prevention lighting device according to
請求項2記載の発明においても、常用発光ダイオードは非常用発光ダイオードを兼用してもよく、また、その個数は限定されない。複数個の場合、1個あたりの供給電力量を比較対象として、非常用発光ダイオードの1個あたりの供給電力量および合計の供給電力量を決定する。すなわち、個別の電力量を少なくして発熱量を抑え、合計の電力量を多くして所定の光出力を得ることができる。
Also in the invention described in
非常用発光ダイオードの1個あたりの供給電力量を常用発光ダイオード1個あたりの供給電力量より少なくする程度は、例えば7〜8割以下または5割以下に設定することができる。また、合計の供給電力量は必要とされる所定の光出力を考慮して設定できる。 The degree to which the amount of power supplied per emergency light emitting diode is less than the amount of power supplied per normal light emitting diode can be set to 70 to 80% or less or 50% or less, for example. In addition, the total amount of power supply can be set in consideration of the required predetermined light output.
請求項2記載の発明は、非常時には複数個の非常用発光ダイオードのそれぞれを相対的に少ない電力で点灯する。このため、非常用発光ダイオード1個あたりの発熱量は少なく、通常の放熱手段であっても十分放熱が可能である。また、合計の供給電力量は常用発光ダイオード1個より大きいから常時より大きな照度を得ることが可能になる。 According to the second aspect of the present invention, each of the plurality of emergency light emitting diodes is turned on with relatively little power in an emergency. For this reason, there is little calorific value per emergency light emitting diode, and even if it is a usual heat dissipation means, sufficient heat dissipation is possible. Further, since the total amount of supplied power is larger than one regular light emitting diode, it is possible to obtain a higher illuminance than usual.
請求項3記載の非常用照明器具は、照明器具本体と;照明器具本体に設けられた請求項1または2記載の非常用照明装置と;を具備したことを特徴とする。
The emergency lighting fixture according to
請求項1記載の発明によれば、非常時に複数個の発光ダイオードを順次切換えて点灯することにより、非常時に所定の光出力を得られながら発光ダイオードの発熱を少なくして温度上昇を抑制した非常用照明装置を提供することができる。 According to the first aspect of the present invention, the plurality of light emitting diodes are sequentially switched and turned on in an emergency, thereby reducing the heat generation of the light emitting diodes while suppressing the temperature rise while obtaining a predetermined light output in an emergency. A lighting device can be provided.
請求項2記載の発明によれば、非常時用発光ダイオード1個あたりの供給電力量を相対的に少なく、合計の供給電力量を多くすることにより、非常時に所定の光出力を得られながら発光ダイオードの発熱を少なくして温度上昇を抑制した非常用照明装置を提供することができる。 According to the second aspect of the present invention, the amount of power supplied per emergency light emitting diode is relatively small, and the total amount of power supplied is increased, thereby emitting light while obtaining a predetermined light output in an emergency. It is possible to provide an emergency lighting device that suppresses the temperature rise by reducing the heat generation of the diode.
請求項3記載の発明によれば、請求項1または2一記載の発明と同様な効果を奏する非常用照明器具を提供することができる。
According to invention of
以下、本発明による非常用照明装置の一実施形態を、図1および図2を参照して説明する。図1は本発明による非常用照明装置の一実施形態を示す回路図、図2は同じく発光ダイオードへの供給電流波形を示す図である。 Hereinafter, an embodiment of an emergency lighting device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of an emergency lighting device according to the present invention, and FIG. 2 is a view showing a waveform of a current supplied to a light emitting diode.
常用電源1としての商用電源の出力は高周波カットフィルタ2を介して整流平置3に入力される。整流装置3の出力は平滑用のコンデンサ4にて平滑され、平滑化された直流電圧は高周波変換装置5に入力される。高周波変換装置5の詳細は図示および説明を省略するが、主要構成要素として出力トランス6および発振部7を有し、発振部7の高周波発振に基づき出力トランス6に高周波交流電圧を発生させるフライバック形のインバータを形成している。前記発振部7としては、例えばPOWER INTEGRATIONS社の電源用IC「TNY264」を使用することができる。出力トランス6の第1の出力巻線6‐2は整流平滑回路8にて平滑化直流電圧に変換され、ダイオード9、スイッチング素子としてのトランジスタ10および限流用の抵抗11を介して、常用光源としての発光ダイオード12に供給可能になっている。発光ダイオード12としては1個を図示しているが、複数個であってもよい。
The output of the commercial power supply as the regular power supply 1 is input to the rectifying flat 3 via the high
また、他方の出力巻線6‐3の出力は整流平滑回路13にて平滑化直流電圧に変換され、ダイオード14および限流用の抵抗15を介して、バッテリ16に供給可能になっている。すなわち、これら出力巻線6‐3、整流平滑回路13、ダイオード14および限流用の抵抗15は充電装置17を形成している。
The output of the other output winding 6-3 is converted into a smoothed DC voltage by the rectifying and
前記バッテリ16は、非常時には常用電源1に代って照明用電源となるもので、非常用光源としての発光ダイオード18、19を点灯可能にしている。発光ダイオード18には点灯制御用のトランジスタ20が直列的に設けられ、発光ダイオード19には点灯制御用のトランジスタ21が直列的に設けられている。また、抵抗22、23は限流用の抵抗である。これら発光ダイオード18、トランジスタ20および限流用抵抗22の直列回路と、発光ダイオード19、トランジスタ21および限流用抵抗23の直列回路とは互いに並列であり、かつ、前記トランジスタ10、限流用の抵抗11および常用光源としての発光ダイオード12の直列回路に対しても並列接続されている。
The
前記バッテリ16と各発光ダイオード18、19との間には、昇圧及び点灯制御回路24およびダイオード25が設けられている。前記昇圧及び点灯制御回路24は、例えばバッテリ16の出力電圧を適当な値に昇圧したり、定電流化したりするものである。また、前記ダイオード25は逆流防止用である。なお、巻線6‐1は出力トランス7の入力巻線である。
A boosting and
前記発光ダイオード12、18および19の点灯を制御する制御装置26が、前記整流装置3および発光ダイオード12、18および19に関連して設けられている。すなわち、前記整流装置3の出力端間には、電源監視装置27が設けられており、常用電源1の状態を監視している。そして、常用電源1から所定値以上の電圧が出力されている場合には常時と判定し、電圧が停電または所定値より低下した場合には非常時と判定する。
A
また、電源監視装置27からの判定信号を受けて、発光ダイオード12、18および19の点灯状態を切換える点灯切換装置28が、前記トランジスタ10、20、21および昇圧及び点灯制御回路24を制御可能に設けられている。すなわち、トランジスタ10に対しては、トランジスタ10のオンオフを制御するトランジスタ29が設けられており、点灯切換装置28はこのトランジスタ29のオンオフを制御可能になっている。また、トランジスタ20、21に対しては、トランジスタ20、21のオンオフを制御するトランジスタ30、31が設けられ、点灯切換装置28はこれらトランジスタ30、31のオンオフを制御可能になっている。本実施形態では、常時にのみトランジスタ29に対して連続的なオン信号を供給し、トランジスタ30、31に対しては非常時にのみ交互にオンオフ信号を供給するようにしている。また、点灯切換装置28は、常時には昇圧及び点灯制御回路24を不動作、非常時には動作するように制御している。
A
なお、各トランジスタのベースに直列接続された抵抗は限流用、バッテリ16の正極側に接続されたダイオード32は点灯切換装置28へ電力供給用である。
The resistor connected in series to the base of each transistor is for current limiting, and the
つぎに、本実施形態の作用を説明する。常用電源1の常時には、電源監視装置27が常時との判定信号を出力しているから、点灯切換装置28はトランジスタ29に対してオン信号、トランジスタ30、31に対してオフ信号をそれぞれ供給する。これにより、トランジスタ10のみがオンするから、発光ダイオード12には予め設定された所定の電流が供給される(図2(a)のイ)。一方、点灯切換装置28は不作動に制御され、バッテリ16は充電装置17により充電される。
Next, the operation of this embodiment will be described. Since the power
常用電源1が停電する等の非常時になると、電源監視装置27が非常時との判定信号を出力するから、点灯切換装置28はトランジスタ29に対してオフ信号を供給して、トランジスタ10をオフ、発光ダイオード12を消灯させる。
In the event of an emergency such as a power failure of the utility power supply 1, the power
また、点灯切換装置28は昇圧及び点灯制御回路24を作動させるとともに、トランジスタ30、31に対して交互にオンオフ信号を供給する。したがって、トランジスタ20、21も交互に点灯して、発光ダイオード18、19はそれぞれ図2(b)のロ、同(c)のハの電流を供給される。これにより、非常時に点灯する発光ダイオードの18、19は交互に点灯することになり、連続点灯する場合に比して、温度上昇が大幅に低減される。なお、前記電流(図2(a)のイ、同(b)のロ、同(c)のハ)のピーク値はそれぞれ同等、または、ロ、ハ>イとすることが非常時に所定の光出力を得やすい。
The
本発明の他の実施形態を図3ないし図5を参照して説明する。図3は本発明による非常用照明装置の他の実施形態を示す回路図、図4は発光ダイオードへの供給電流波形を示す図、図5は発光ダイオードの基板への実装例を示す正面図である。なお、図3において、図1と同じまたは対応する部分には同じ符号を付して説明を省略する。 Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a circuit diagram showing another embodiment of the emergency lighting device according to the present invention, FIG. 4 is a diagram showing a waveform of a current supplied to the light emitting diode, and FIG. 5 is a front view showing an example of mounting the light emitting diode on the substrate. is there. In FIG. 3, the same or corresponding parts as in FIG.
本実施形態は、常用発光ダイオードを非常用発光ダイオードとして兼用するとともに、非常用発光ダイオードを計4個としたものである。すなわち、発光ダイオード18、トランジスタ20および限流用抵抗22の直列回路に対して、さらに、発光ダイオード32、トランジスタ33および限流用抵抗34の直列回路を並列に接続している。また、トランジスタ33に対しても、他のトランジスタ30、31同様に制御用のトランジスタ35を設け、このトランジスタ35を点灯切換装置28によって制御するようにしている。
In the present embodiment, the common light emitting diode is also used as an emergency light emitting diode, and a total of four emergency light emitting diodes are provided. That is, a series circuit of the
そして、本実施形態が図1と大きく異なる点は、非常時において4個の非常用発光ダイオード12、18、19および32を順次切換えて点灯するのではなく、それぞれ所定の電流値で連続点灯することである。前記所定の電流値とは、前記発光ダイオード12の常時における点灯電流より小さく、かつ、4個の非常用発光ダイオード12、18、19および32の合計の電力が発光ダイオード12の常時における点灯電力より大きくなる値である。
1 is greatly different from that of FIG. 1 in the event of an emergency, the four emergency light-emitting
つぎに、本実施形態の作用を説明する。常用電源1の常時には、電源監視装置27が常時との判定信号を出力しているから、点灯切換装置28はトランジスタ29のみをオンする。したがって、トランジスタ10がオンし、発光ダイオード12には図4(a)の電流ニを供給されて点灯する。この間、バッテリ16は充電装置17により充電される。
Next, the operation of this embodiment will be described. Since the power
非常時になると、電源監視装置27が非常時との判定信号を出力するから、点灯切換装置28は昇圧及び点灯制御回路24を作動させるとともに、トランジスタ29、30、31および35に対してオン信号を供給する。これにより、トランジスタ10、20、21および33もオンし、各発光ダイオード12、18、19および32にはそれぞれ図4(a)〜(d)のホ〜チの電流を供給されて点灯する。本実施形態では、限流抵抗11、22、23および34の値を同じにして、電流ホ〜チの値を同じにしている。しかし、必要に応じて異ならせてもよい。
In the event of an emergency, the
上記のような発光ダイオード12、18、19および32は、例えば図5に示すように実装することができる。図5において、50はアルミニウム等の金属基板に絶縁層を介して電気回路を印刷された基板であって、この基板50に4個の発光ダイオード51〜54を実装している。4個の発光ダイオード51〜54は、中央底部にそれぞれ発光素子51a〜54aを配置し、これら発光素子51a〜54aをレンズ等(図示しない。)で覆ったものである。
The
以上のような実施形態においては、非常時の電流値が小さいから、各発光ダイオード発光素子51〜54の発熱自体が小さいものになる。さらに、各発光ダイオード51〜54を基板50上に分散配置したことにより、各発光素子51a〜54aから発生した熱は自己が実装された位置およびその近傍の基板50から放熱され、温度上昇を抑制する。
In the above embodiment, since the current value in an emergency is small, the heat generation of each light emitting diode
つぎに、本発明による非常用照明器具の一実施形態を図6を参照して説明する。図6は本発明による非常用照明器具の一実施形態を示す斜視図である。図6の場合、天井直付形の非常用照明器具を示している。60は照明器具本体、61は照明器具本体60に形成された照射開口、62は点検用のスイッチを操作する引紐である。照明器具本体60には非常用照明装置が内蔵されているとともに、発光ダイオード(図示しない。)は、前記照射開口61から光を照射可能に設けられている。
Next, an embodiment of an emergency lighting apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a perspective view showing an embodiment of an emergency lighting apparatus according to the present invention. In the case of FIG. 6, the ceiling-mounted emergency lighting fixture is shown.
このような構成の非常用照明器具は、発光ダイオードの温度上昇を抑えて、周囲温度が高い環境下においても作動することが可能となり、また、非常時において被照射面を所要の照度で照明することが可能になる。 The emergency lighting fixture having such a configuration can operate in an environment where the ambient temperature is high by suppressing the temperature rise of the light emitting diode, and illuminates the irradiated surface with a required illuminance in an emergency. It becomes possible.
1…常用電源、12、18、19、32、51〜54…発光ダイオード、16…バッテリ、17…充電装置、26…制御装置、60…照明器具本体。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Common power source, 12, 18, 19, 32, 51-54 ... Light emitting diode, 16 ... Battery, 17 ... Charging apparatus, 26 ... Control apparatus, 60 ... Lighting fixture main body.
Claims (3)
常時に常用電源からの出力によりバッテリを充電する充電装置と;
常用電源の非常時にバッテリの出力によって点灯される複数個の発光ダイオードと;
常用電源の状態を監視し、少なくとも非常時には複数個の発光ダイオードを順次切換えて点灯する制御装置と;
を具備したことを特徴とする非常用照明装置。 With a battery;
A charging device that charges the battery at all times with the output from the utility power source;
A plurality of light emitting diodes that are lit by the output of the battery in the event of an emergency power supply;
A control device that monitors the state of the utility power supply and switches on and turns on a plurality of light emitting diodes at least in an emergency;
An emergency lighting device comprising:
常時に常用電源からの出力によりバッテリを充電する充電装置と;
常時に常用電源の出力によって点灯される常用発光ダイオードと;
非常時にバッテリの出力によって点灯される複数個の非常用発光ダイオードと;
常用電源の状態に応じて常用発光ダイオードおよび非常用発光ダイオードの点灯制御を行うとともに、非常時には、前記複数個の非常用発光ダイオードの1個あたりの供給電力量を常用発光ダイオード1個あたりの供給電力量より少なく、かつ、合計の供給電力量を常用発光ダイオードへの合計供給電力量より多くする制御装置と;
を具備したことを特徴とする非常用照明装置。 With a battery;
A charging device that charges the battery at all times with the output from the utility power source;
A regular light emitting diode that is always lit by the output of the regular power supply;
A plurality of emergency light emitting diodes that are lit by the output of the battery in an emergency;
The lighting control of the normal light emitting diode and the emergency light emitting diode is performed according to the state of the normal power supply, and the supply power amount per one of the plurality of emergency light emitting diodes is supplied per one normal light emitting diode in an emergency. A control device that is less than the amount of power and that makes the total amount of power supplied greater than the total amount of power supplied to the regular light emitting diode;
An emergency lighting device comprising:
照明器具本体に設けられた請求項1または2記載の非常用照明装置と;
を具備したことを特徴とする非常用照明器具。 A lighting fixture body;
The emergency lighting device according to claim 1 or 2 provided on a lighting fixture body;
An emergency lighting fixture characterized by comprising:
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