JP2010027455A - 非常用照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】非常用照明装置の小型化を図り、材料および加工費用の低減した非常用照明装置を提供する。
【解決手段】非常用照明装置は、商用電源１１を直流電源に変換する直流変換回路１２と、通常時には直流電源を電源として蓄電池３を充電する充電回路１３と、蓄電池３から充電回路１３への逆流を防止するダイオードと、商用電源１１の停電時に蓄電池３を電源として非常用ランプ１２を点灯させる切替回路２２を備える。充電回路１３は蓄電池３の満充電を保つトリクル充電機能を有し、逆流防止用ダイオードとしてＬＥＤ５を用いることで、ＬＥＤ５を常時点灯用の光源として兼用する。
【選択図】図１

Description

本発明は、非常用照明装置に関するものである。

誘導灯などの非常用照明装置では、停電などの商用電源が遮断された非常時に光源を点灯するだけでなく、予め避難経路を認識させることなどを目的として、常時、光源を点灯させている。

図７は、従来の非常用照明装置にかかる全体構成を示す回路図である。この非常用照明装置では、図７に示すように、商用電源１１から電源供給を受けてランプ２１を点灯させるための常時点灯回路２４と、非常時にランプ２１を点灯させるための蓄電池３と、商用電源１１からの電源供給を受けて蓄電池３を充電する充電回路１３と、通常時は常時点灯回路２４の出力をランプ２１に入力させるとともに、非常時には蓄電池の出力をランプ２１に入力させる切替回路２２とを設けており、充電回路１３と蓄電池３の間には電流の逆流を防止する逆流防止用ダイオード２が接続されている。

また、この種の非常用照明装置としては、特許文献１に示されるような装置もあり、この非常用照明装置では、常時点灯回路として降圧トランスなどからなる常用時電源回路と定電流回路を備える。
特開２００６−２８６３３９号公報

上記構成の非常用照明装置では、充電回路とは別に常用時点灯回路が必要であるので、非常用照明装置自体が大型化してしまうという問題があり、また、部品数が多くなるので生産にかかるコストが大きいという問題がある。

本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、非常用照明装置の小型化を図り、材料および加工費用の低減した非常用照明装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１の発明では、商用電源を直流電源に変換する電源変換回路と、前記直流電源を電源として蓄電池を充電する充電回路と、前記蓄電池から前記逆流防止用ダイオードと、前記商用電源が遮断された非常時に前記蓄電池を電源として非常用光源を点灯させる非常点灯回路を備え、前記充電器はトリクル充電機能を有し、前記ダイオードをＬＥＤとしたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、当該ＬＥＤを複数備え、複数のＬＥＤが直列に接続されたことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１の発明において、当該ＬＥＤを複数備え、複数のＬＥＤが並列に接続されたことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１の発明において、当該ＬＥＤを複数備え、複数のＬＥＤの直列回路が複数並列に接続されたことを特徴とす。

請求項５の発明は、請求項１〜４の何れか一項の発明において、前記商用電源遮断時に当該ＬＥＤを非常用光源として点灯させる切替回路を有することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、上記の逆流防止用のダイオードとしてＬＥＤを用いる。ここで、蓄電池の満充電状態を保つために、充電回路からはトリクル充電機能によって微小な充電電流が、蓄電池へ常時流れている。そしてこの電流よってＬＥＤは常時点灯するため、常時点灯回路を備える必要が無く、部品数が低減されるので、回路の小型化とともに材料と加工費用を低減した非常用照明装置を実現できる。

請求項２の発明によれば、複数のＬＥＤを直列に接続することによって、複数のＬＥＤに対して同じ電流が流れることから、複数のＬＥＤの光出力を均一化できる。

請求項３の発明によれば、複数のＬＥＤを並列に接続することによって一部のＬＥＤが故障した場合であっても他のＬＥＤは点灯するので、非常用照明装置全体として点灯状態を維持できる。

請求項４の発明によれば、直列接続された複数のＬＥＤには同じ電流が流れるので、その光出力を均一にでき、且つ、複数のＬＥＤ直列回路を並列に接続することによって一部のＬＥＤが故障した場合であっても他のＬＥＤ直列回路は点灯するので、非常用照明装置全体として点灯状態を維持できる。

また、請求項５の発明によれば、非常時に切替回路がＬＥＤに対する蓄電池の極性を反転させる。したがって逆流防止用の素子および常用光源としてのＬＥＤを、非常用光源として兼用することができるので、部品点数を更に減らすことができ、更なる回路の小型化とともに材料と加工費用を低減した非常用照明装置を実現できる。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

本発明にかかる非常用照明装置としては、停電などの非常時に点灯する非常灯や、非常時に点灯して避難経路を表示する誘導灯があるが、以下では誘導灯を例として説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１にかかる誘導灯の全体構成を示す回路図である。図１に示されるように、誘導灯は直流変換回路１２を有する。直流変換回路１２は、商用電源１１を半波整流することで直流電源に変換して、充電回路１３に電力を供給する。

充電回路１３は、直列に接続された蓄電池３に電力を供給し充電を行う。ここで充電回路１３はトリクル充電機能を有しており、商用電源１１からの電力供給がある場合には、微弱な電流を常時流すことで、蓄電池３の自己放電を補って蓄電池３を満充電に保つ。

充電回路１３と蓄電池３の間には、常時消灯スイッチ４と抵抗器１とＬＥＤ５が直列に接続されている。ここで、充電回路１３は半波整流充電を行っているので、正常時にも充電電源の流れない期間が発生するが、ＬＥＤ５によって蓄電池３から充電回路１３への逆流が防止される。また、停電時にも蓄電池３から充電回路１３への逆流がＬＥＤ５によって防止されている。

ここで、充電回路１３から蓄電池３へ流れるトリクル充電電流は、一般的に蓄電池３の電気容量の０．０３倍程度であり、容量が１ＡＨ程度の蓄電池を蓄電池３として使用すれば、３０ｍＡ程度の電流が流れることになる。また、一般的なＬＥＤでは、順方向降下電圧が１．７Ｖ〜３．５Ｖ程度であり、５ｍＡ〜２０ｍＡで点灯する。これによりＬＥＤ５は、充電回路１３から蓄電池３へ充電電流が供給されている間は、この充電電流によって常用光源として点灯することが可能である。

抵抗器１はＬＥＤ５にかかる電圧と回路全体の電流を制御するための抵抗であり、適切に抵抗器１の抵抗値を選択することによって、ＬＥＤ５を破損させずに点灯させることができる。

蓄電池３には、さらにランプ２１と、励磁によりオン／オフが切替わる接点を有する切替回路２２および停電検出回路２３からなる非常点灯回路が接続されている。停電検出回路２３は、例えば直流変換回路１２の出力電圧から停電の発生を検出しており、停電が発生していない通常時は切替回路２２内の常開接点をオフさせて、非常用光源であるランプ２１を消灯させる。一方、停電検出回路２３が停電を検出すると切替回路内の常開接点をオンさせて、蓄電池３からランプ２１に電力を供給させ、非常用光源としてランプ２１を点灯させる。

このように、本発明の実施の形態１にかかる誘導灯では、従来の誘導灯に必要であった常時点灯回路は必要としない。この結果、部品数の低減が図れ、回路の小型化とともに材料と加工費用を低減した非常用照明装置を実現できる。

（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２にかかる誘導灯を示す回路図である。図２に示されるように、常用光源として複数個（例えば２つ）のＬＥＤ５を直列に接続している。この点を除いては、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

ＬＥＤ５を直列に接続する個数に制限は無く、ＬＥＤ５を直列に接続する個数に応じて充電回路１３からの出力電圧を高くすることで、ＬＥＤ５の順方向降下電圧を上回る電圧をそれぞれのＬＥＤ５にかけることができ、ＬＥＤ５を点灯させることができる。

複数のＬＥＤ５は直列に接続されているので、各々のＬＥＤ５には同じ電流が流れることになり、各ＬＥＤ５の光出力を均一にできる。

（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３にかかる誘導灯を示す回路図である。図３に示されるように、常用光源として複数個（例えば３つ）のＬＥＤ５を並列に接続している。この点を除いては、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

複数個のＬＥＤ５を並列に接続したことにより、一部のＬＥＤ５が破損した場合であっても、他のＬＥＤ５には電流が流れ続けるので、常時点灯機能を維持することができる。

（実施の形態４）
図４は、本発明の実施の形態４にかかる誘導灯を示す回路図である。図４に示されるように、常用光源として複数個（例えば２つ）のＬＥＤ５を直列に接続した回路を、複数列（例えば３列）接続している。この点を除いては、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

ＬＥＤ５を複数個直列に接続することによって、実施の形態２と同様に、均一の明るさで各々のＬＥＤ５を点灯させることができる。

さらに、ＬＥＤ５の直列回路が複数並列に接続されており、実施の形態３と同様に一部のＬＥＤ５が破損し一部の列に電流が流れなくなった場合であっても、他列のＬＥＤ５には電流が流れ続けるので、常時点灯機能を維持することができる。

（実施の形態５）
図５は、本発明の実施の形態５にかかる誘導灯を示す回路図である。本実施形態では、実施の形態１で説明した回路において、切替回路２２は、ＬＥＤ５のアノードと蓄電池３の陽極との間、ＬＥＤ５のカソードと蓄電池３の陰極との間にそれぞれ常開接点２２ｃ、２２ｄを接続するとともに、常時消灯スイッチ４とＬＥＤ５の間、ＬＥＤ５のカソードと蓄電池３の陽極の間にそれぞれ常閉接点２２ａ、２２ｂを接続している。各接点２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのオンオフは、停電検出回路２３からの信号によって切替えている。この点を除いては、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

停電が発生していない通常時は、停電検出回路２３によって切替回路２２内の接点２２ｃ、２２ｄをオンさせるとともに、接点２２ａ、２２ｂをオフにする。これにより通常時は、ＬＥＤ５にはトリクル充電用の電流が流れるので、ＬＥＤ５が点灯して常用光源とすることができる。

また、停電が発生すると、停電検出回路２３が停電を検出し、停電検出回路２３からの信号によって、切替回路２２内の接点２２ｃ、２２ｄはオフになるとともに接点２２ａ、２２ｂはオンになる。これによりＬＥＤ５に対する蓄電池３の極性が反転し、蓄電池３→接点２２ａ→ＬＥＤ５→接点２２ｂ→蓄電池３の経路で、蓄電池３の放電電流が流れ、ＬＥＤ５は点灯するのでＬＥＤ５を非常用光源として兼用できる。

このように、本発明の実施の形態５にかかる誘導灯では、常時点灯用のランプ２１を必要としないため、部品点数を更に減らすことができ、更なる回路の小型化とともに材料と加工費用を低減した非常用照明装置を実現できる。

なお、図５ではＬＥＤ５を単一で記載しているが、複数個のＬＥＤ５を直列に接続してもよいし、複数個のＬＥＤ５を並列に接続してもよいし、複数個のＬＥＤ５を直列に接続した回路を複数並列に接続してもよい。

（実施の形態６）
図６は、本発明の実施の形態６にかかる誘導灯を示す回路図である。本実施形態では、実施の形態１で説明した回路において、ＬＥＤ５と並列に極性を逆向きにしてＬＥＤ６を接続するとともに、ＬＥＤ５のアノードとＬＥＤ６のカソードの間に常開接点２２ａ、ＬＥＤ５のカソードとＬＥＤ６のアノードの間に常開接点２２ｂを接続し、停電検出回路２３によってこれらの接点２２ａ、２２ｂのオン／オフを切替えている。この点を除いては、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

停電が発生していない通常時には、停電検出回路２３が接点２２ａ、２２ｂをオフさせており、ＬＥＤ５に蓄電池３を充電するための充電電流が流れＬＥＤ５が点灯して、常用光源とすることができる。

停電が発生すると、停電検出回路２３が停電を検出し、図６には図示しない回路部を介して蓄電池３→接点２２ｂ→ＬＥＤ６→接点２２ａ→常時消灯スイッチ４の経路で蓄電池３の放電電流が流れてＬＥＤ６は点灯ので、ＬＥＤ６を非常用光源とすることができる。

このように、本発明の実施の形態６にかかる誘導灯では、常時点灯用のランプ２１を必要としないため、部品点数を更に減らすことができ、更なる回路の小型化とともに材料と加工費用を低減した非常用照明装置を実現できる。

なお、本実施の形態ではＬＥＤ５とＬＥＤ６を、それぞれ単一で記載しているが、それぞれにおいて複数個のＬＥＤを直列に接続してもよいし、複数個のＬＥＤを並列に接続してもよいし、複数個のＬＥＤを直列に接続した回路を複数列接続してもいよい。

なお、上記実施の形態１〜６では誘導灯を例に説明したが、上記の回路を非常灯に適用してもよいことは言うまでもない。

本発明の実施の形態１を示す回路図である。 本発明の実施の形態２を示す要部の回路図である。 本発明の実施の形態３を示す要部の回路図である。 本発明の実施の形態４を示す要部の回路図である。 本発明の実施の形態５を示す要部の回路図である。 本発明の実施の形態６を示す要部の回路図である。 従来の非常用照明装置の電子回路を示す回路図である。

符号の説明

１ 抵抗器
２ 逆流防止用ダイオード
３ 蓄電池
４ 常時消灯スイッチ
５ ＬＥＤ
６ ＬＥＤ
１１ 商用電源
１２ 直流変換回路（電源変換回路）
１３ 蓄電池の充電回路
２１ ランプ（非常用光源）
２２ 切替回路（非常点灯回路）
２２ａ 常開接点
２２ｂ 常開接点
２２ｃ 常閉接点
２２ｄ 常閉接点
２２ 切替回路（非常点灯回路）
２３ 停電検出回路
２４ 常時点灯回路

Claims (5)

1. 商用電源を直流電源に変換する電源変換回路と、前記直流電源を電源として蓄電池を充電する充電回路と、前記蓄電池から前記充電回路への逆流を防止するダイオードと、前記商用電源の停電時に前記蓄電池を電源として非常用光源を点灯させる非常点灯回路を備え、前記充電回路は蓄電池の満充電を保つトリクル充電機能を有し、前記ダイオードをＬＥＤとしたことを特徴とする非常用照明装置。
2. 当該ＬＥＤを複数備え、複数のＬＥＤが直列に接続された
   ことを特徴とする請求項１に記載の非常用照明装置。
3. 当該ＬＥＤを複数備え、複数のＬＥＤが並列に接続された
   ことを特徴とする請求項１に記載の非常用照明装置。
4. 当該ＬＥＤを複数備え、複数のＬＥＤの直列回路が複数並列に接続された
   ことを特徴とする請求項１に記載の非常用照明装置。
5. 前記商用電源の停電時に、前記ＬＥＤに対する前記蓄電池の極性を逆向きに接続させる切替回路を有することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の非常用照明装置。

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