JP2010146889A

JP2010146889A - 非常用照明装置

Info

Publication number: JP2010146889A
Application number: JP2008323864A
Authority: JP
Inventors: Jun Matsuzaki; 純松▲崎▼; Koji Yamashita; 浩司山下; Yoji Tateno; 洋司立野; Shinsuke Nishioka; 伸介西岡
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2008-12-19
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2010-07-01

Abstract

【課題】表示面の平均輝度の規格を遵守しつつ常用点灯時及び非常用点灯時の双方において省電力化を図ることのできる非常用照明装置を提供する。
【解決手段】器具本体と、光源Ｌａと、誘導表示用の図柄６０が施された表示パネル６と、非常用電源ＢＴと、電源回路１と、非常用電源ＢＴを充電する充電回路４と、電源回路１又は非常用電源ＢＴからの電力供給を受けて光源Ｌａに点灯電力を供給する点灯回路２と、商用電源ＡＣの停電の有無を検出する停電検出回路３と、光源Ｌａへの給電時間を計時するタイマを有するとともに光源Ｌａの点灯時間の経過に伴う光束低下を抑制するためにタイマにより計時された時間に応じて光源Ｌａへの供給電力を調整するように点灯回路２を制御する制御回路７とを備え、制御回路７は、非常用点灯時の光源Ｌａの光出力を常用点灯時の光源Ｌａの光出力より低下させるように点灯回路２を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、商用電源の停電時に非常用電源によって光源を点灯させる非常用照明装置に関する。

従来から、非常用照明装置としては停電時においてのみ点灯するように構成された白熱電球を光源とするものと、常用時及び停電時の何れにおいても点灯するように構成された放電灯を光源とするものとが知られている。後者の非常用照明装置は、商用電源からの電力供給を受けて放電灯を点灯させる常用点灯装置と、商用電源の停電時に非常用電源からの電力供給を受けて放電灯を点灯させる非常用点灯装置とを具備するものである。尚、常用点灯装置と非常用点灯装置とを１つの点灯装置で共用するものも知られている。一方、放電灯の点灯時間の経過に伴う光束低下を抑制するために、放電灯を点灯させるとともに放電灯への供給電力を制御可能な放電灯点灯装置と、当該装置への給電時間を放電灯の点灯時間として計時するタイマと、タイマで計時された点灯時間に応じて放電灯への供給電力を放電灯点灯装置へ指示する照度補正装置とを１つの器具に備え、照明器具毎に初期照度補正を行えるように構成した照明装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

上記初期照度補正を非常用照明装置に応用した技術も知られており、例えば特許文献２に開示されている。特許文献２には、通常時及び停電時を区別することなく初期照度補正を行うように構成され、通常時及び停電時を通じて省電力を図るとともに停電時においてバッテリ出力を抑制することでバッテリの劣化を防止し、蛍光ランプを長時間点灯することができる蛍光ランプ点灯装置が開示されている。即ち、放電灯が常用点灯中において商用電源の停電の有無について常時監視を行い、停電を検出しなければ常用点灯を継続、停電を検出すると非常用点灯に切り換える。この場合、初期照度補正は常用点灯に引き続いて継続され、非常用点灯時においても点灯時間が積算される。次に、非常用点灯に切り換えられると、商用電源が復帰したか否かについて常時監視を行い、復帰しなければ非常用点灯を継続、復帰すれば常用点灯に切り換える。この場合も初期照度補正は引き続き継続される。
特許第３８０９７４７号公報特開２００７−１７２９２１号公報

ところで、特許文献２に記載の従来例では、上述のように常用点灯と非常用点灯とが切り換わる際に電源のみが切り換えられて初期照度補正についてはそのまま継続され、「通常時および非常時を通じて光束がほぼ変化せず」と記載されていることから、非常用点灯時の光出力は常用点灯時の光出力と同等である。

しかしながら、常用点灯時及び非常用点灯時の双方において表示面の平均輝度の規格が定められている誘導灯では、非常用点灯時の平均輝度が常用点灯時の平均輝度よりも低くなるように規格で定められていることから、常用点灯時及び非常用点灯時の光出力が同等であると規格を満足することができないという問題があった。

本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、表示面の平均輝度の規格を遵守しつつ常用点灯時及び非常用点灯時の双方において省電力化を図ることのできる非常用照明装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、箱状の器具本体と、器具本体に収納される光源と、光源からの光が照射される前面に誘導表示用の図柄が施された表示パネルと、充電可能な非常用電源と、商用電源からの交流電力を受けて所望の大きさの直流電力に変換する電源回路と、電源回路からの電力供給を受けて非常用電源を充電する充電回路と、電源回路又は非常用電源からの電力供給を受けて光源に点灯電力を供給する点灯回路と、商用電源の停電の有無を検出するとともに通電時には電源回路から点灯回路に電力を供給する経路を閉成し、停電時には非常用電源から点灯回路に電力を供給する経路を閉成する停電検出回路と、光源への給電時間を計時するタイマを有するとともに光源の点灯時間の経過に伴う光束低下を抑制するためにタイマにより計時された時間に応じて光源への供給電力を調整するように点灯回路を制御する制御回路とを備え、制御回路は、非常用点灯時の光源の光出力を常用点灯時の光源の光出力より低下させるように点灯回路を制御することを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、制御回路は、光源の点灯時間が所定時間に達すると光源の光出力を低下若しくは光源を点滅点灯させるように点灯回路を制御することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、常用点灯時及び非常用点灯時の何れにおいても初期照度補正を行うことで、点灯時間に依らず光源の光出力を寿命末期までほぼ一定にすることができ、常用点灯時及び非常用点灯時の双方において省電力化を図ることができる。また、常用点灯時の光出力よりも非常用点灯時の光出力を下げることで、常用点灯時よりも表示面の平均輝度が低い非常用点灯時においても表示面の平均輝度の規格を遵守することができる。

請求項２の発明によれば、光源が定格寿命に達したことを利用者が容易に視認できるので、利用者に光源の早期交換を促すことができる。

以下、本発明に係る非常用照明装置の実施形態について図面を用いて説明する。本実施形態は誘導灯であって、図１（ａ），（ｂ）に示すように、箱状の器具本体（図示せず）と、器具本体に収納される冷陰極型の放電灯から成る光源Ｌａと、光源Ｌａからの光が照射される前面に誘導表示用の図柄６０が施された表示パネル６と、充電可能な非常用電源ＢＴと、商用電源ＡＣからの交流電力を受けて所望の大きさの直流電力に変換する電源回路１と、電源回路１からの直流電力を受けて光源Ｌａに点灯電力を供給する点灯回路２と、電源回路１からの直流電力を受けて商用電源ＡＣの停電の有無を検出する停電検出回路３と、電源回路１からの直流電力を受けて非常用電源ＢＴを充電する充電回路４と、光源Ｌａへの給電時間を計時するタイマ機能を有するとともに光源Ｌａの点灯時間の経過に伴う光束低下を抑制するために計時された点灯時間に応じて光源Ｌａへの供給電力を調整するように点灯回路２を制御する制御回路７とから構成される。

非常用電源ＢＴは、例えばニッケル・カドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池などの二次電池から成る。尚、本実施形態では非常用電源ＢＴとして二次電池を採用しているが、充電可能であれば二次電池に限定される必要はなく、例えば電気二重層コンデンサのような蓄電素子を用いても構わない。

電源回路１は、商用電源ＡＣからの交流電圧を整流する整流回路（図示せず）と、整流回路からの脈流電圧を降圧して平滑化する降圧回路（図示せず）とから成り、降圧回路から出力される直流電圧を点灯回路２、及び停電検出回路３、並びに充電回路４に供給する。尚、整流回路、降圧回路については従来周知であるので、ここでは詳細な説明を省略するものとする。また、電源回路１の構成は上記に限定されるものではなく、他の構成であっても構わない。

点灯回路２は、高周波でスイッチングされる１乃至複数のスイッチング素子（図示せず）を具備し電源回路１又は非常用電源ＢＴからの直流電圧の極性を周期的に反転させて高周波電圧を出力する極性反転回路（図示せず）と、極性反転回路からの高周波電圧が印加されて共振作用によって光源２を点灯させる共振回路（図示せず）とから成る。尚、上記各回路は従来周知であるので、ここでは詳細な説明を省略するものとする。また、点灯回路２の構成は上記に限定されるものではなく、他の構成であっても構わない。

停電検出回路３は、電源回路１の出力電圧を監視することで商用電源ＡＣの停電の有無を検出し、停電の有無に応じてスイッチＳ１，Ｓ２から成る切替回路５に制御信号を送信する。切替回路５は、電源回路１と点灯回路２との間に挿入されて電源回路１から点灯回路２への給電経路を開閉するスイッチＳ１と、非常用電源ＢＴと点灯回路２との間に挿入されて非常用電源ＢＴから点灯回路２への給電経路を開閉するスイッチＳ２とから成る。以下、停電検出回路３の動作について説明する。商用電源ＡＣが通電している状態では、停電検出回路３はスイッチＳ１を閉成するとともにスイッチＳ２を開成させる制御信号を切替回路５に送信する。この状態では、電源回路１から点灯回路２への給電によって光源Ｌａが点灯し（常用点灯）、非常用電源ＢＴは充電回路４によって充電される。商用電源ＡＣが停電すると、停電検出回路３はスイッチＳ１を開成するとともにスイッチＳ２を閉成させる制御信号を切替回路５に送信する。そして、非常用電源ＢＴから点灯回路２への給電によって光源Ｌａが点灯状態を維持する（非常用点灯）。尚、停電検出回路３は後述する制御回路７にも制御信号を送信し、制御回路７では、停電の有無に応じて点灯回路２の制御を切り替えるようになっている。

表示パネル６は、例えばアクリル樹脂等の透光性を有する樹脂材料から略平板状に形成され、その前面には、緑色で人型に象られた部位６０ａ、及び人型の部位を覆う白色で扉型に象られた部位６０ｂ、及び扉型の部位を覆う緑色の部位６０ｃから成る誘導表示用の図柄６０が施されている（図１（ｂ）参照）。尚、前記図柄６０は、避難口である旨又は避難すべき方向を明示するシンボルであって、日本照明器具工業会規格ＪＩＬ５５０２に規定する表示面の要件を満たしたものである。

制御回路７は、光源Ｌａの点灯時間を計時するタイマ機能、及び光源Ｌａの点灯時間と対応する調光レベルを記憶するメモリ機能を有するマイコンから成り、点灯時間に応じてメモリから対応する調光レベルを読み出し、当該調光レベルで点灯回路２を制御する。ここで、本実施形態の光源Ｌａである放電灯は、使い始めの初期光束が最大値となるが、反対に寿命末期においては最低値となり、その間点灯時間の経過に伴って光束が徐々に減退していく。例えば、Ｂ級ＢＨ形の避難口誘導灯では、図３（ａ）に示すように、使い始めの平均輝度が７５０ｃｄ／ｍ^２である場合、定格寿命の６０，０００時間後には初期値の８０％である６００ｃｄ／ｍ^２まで光束が減退する。そこで、本実施形態の制御回路７では、図３（ｂ），（ｃ）に示すように、光源Ｌａの点灯初期から初期光束より少ない光束、例えば初期光束の８０％（平均輝度６００ｃｄ／ｍ^２）でほぼ一定になるように点灯回路２を点灯時間の経過に応じて自動的に制御して光源Ｌａを点灯させている。而して、光源Ｌａの初期照度を抑制するとともに、光源Ｌａの光出力を定格寿命末期までほぼ一定に維持することができ、常時最大出力で点灯させる場合と比較して省電力化を図ることができる。

ここで、誘導灯は表示面の光学特性が日本照明器具工業会の規格で定められており、例えば本実施形態のような避難口誘導灯の場合には、誘導灯の等級によって図２に示すような表示面における平均輝度の規格を満たさなければならない。具体的には、常用点灯時と非常用点灯時とでは平均輝度の規格値が等級によって異なり、常用点灯時に比べて非常用点灯時の規格値は概ね低く設定されている。また、常用点灯時と非常用点灯時との何れにおいても上限値と下限値の双方の規格値が定められており、下限値を割り込んで暗すぎても、上限値を超過して眩し過ぎても規格を満たしていないことになるため、適切な輝度に設定しなければならない。例えば、Ｂ級ＢＨ形の避難口誘導灯では、常用点灯時における表示面の平均輝度の規格は５００〜８００ｃｄ／ｍ^２であるが、非常用点灯時における表示面の平均輝度の規格は１００〜３００ｃｄ／ｍ^２となっている。このため、非常用点灯時においても常用点灯時と同様の制御を点灯回路２で行うと、非常用点灯時における表示面の平均輝度の規格を満たすことができない。そこで、本実施形態では、停電検出回路３において商用電源ＡＣの停電を検出すると、制御回路７は非常用点灯時の光源Ｌａの光出力を常用点灯時の光源Ｌａの光出力より低下させるように点灯回路２を制御するようになっている。即ち、常用点灯時においては表示面における平均輝度が６００ｃｄ／ｍ^２となるように光源Ｌａを点灯制御しているのに対して、非常用点灯時においては表示面における平均輝度が２００ｃｄ／ｍ^２となるように光源Ｌａを点灯制御している。

また、本実施形態では、非常用点灯時においても常用点灯時と同様に初期照度補正を行っている。即ち、図３（ｅ），（ｆ）に示すように、光源Ｌａの点灯初期から初期光束（平均輝度２５０ｃｄ／ｍ^２）より少ない光束、例えば初期光束の８０％（平均輝度２００ｃｄ／ｍ^２）でほぼ一定になるように点灯回路２を点灯時間の経過に応じて自動的に制御して光源Ｌａを点灯させている。而して、非常用点灯時においても光源Ｌａの初期照度を抑制するとともに、光源Ｌａの光出力を定格寿命末期までほぼ一定に維持することができ、常時最大出力で点灯させる場合（図３（ｄ）参照）と比較して省電力化を図ることができる。一般的には、常用点灯時及び非常用点灯時の何れにおいても規格値の下限寄りの平均輝度が得られるように照度補正を行うことで、より効果的に省電力化を図ることができる。

上述のように、常用点灯時及び非常用点灯時の何れにおいても初期照度補正を行うことで、点灯時間に依らず光源Ｌａの光出力を寿命末期までほぼ一定にすることができ、常用点灯時及び非常用点灯時の双方において省電力化を図ることができる。また、常用点灯時の光出力よりも非常用点灯時の光出力を下げることで、常用点灯時よりも表示面の平均輝度が低い非常用点灯時においても表示面の平均輝度の規格を遵守することができる。

尚、本実施形態では光源Ｌａとして冷陰極型の放電灯を採用しているが、光源Ｌａは点灯時間の経過に伴って光出力が減衰するものであれば特に限定される必要はなく、例えば熱陰極型の放電灯や発光ダイオードであっても構わない。これらを光源Ｌａとして採用する場合には、光源Ｌａに応じて点灯回路２の構成を変更するとともに、光出力の減衰特性に応じて制御回路７で初期照度補正を行えばよい。

ところで、熱陰極型の放電灯を光源Ｌａとする場合では、特許文献１に記載されているように、放電灯のフィラメントに設けた電子放出物質の蒸発によって放電灯が半波点灯するようになるエミレス状態となるため、放電灯が不点灯若しくは点滅状態となって定格寿命に達したことを利用者が気づき易い。一方、本実施形態のように冷陰極型の放電灯や発光ダイオードを光源Ｌａとする場合では、光源Ｌａが定格寿命に達した後も点灯状態を維持し続けるため、光源Ｌａが定格寿命に達したことを利用者が気づき難い。そこで、本実施形態では、図４（ａ）に示すように、光源Ｌａの定格寿命に達すると、制御回路７が光源Ｌａへの供給電力を調整して光源Ｌａの光出力を低下させる（本実施形態では、平均輝度６００ｃｄ／ｍ^２から約３００ｃｄ／ｍ^２に低下させる）ように点灯回路２を制御することで、光源Ｌａが定格寿命に達したことを利用者が容易に視認できるようにしている。而して、利用者に光源Ｌａの早期交換を促すことができる。尚、図４（ｂ）に示すように、光源Ｌａが定格寿命に達すると制御回路７が光源Ｌａを点滅点灯させるように構成しても構わない。この場合でも、上記と同様に光源Ｌａが定格寿命に達したことを利用者が容易に視認することができる。

本発明に係る非常用照明装置の実施形態を示す図で、（ａ）はブロック図で、（ｂ）は外観図である。同上の表示面における平均輝度の規格を表すグラフである。（ａ）〜（ｆ）は同上の初期照度補正を説明するための表示面における平均輝度と点灯時間との相関図である。同上の定格寿命到達後における動作を説明するための表示面における平均輝度と点灯時間との相関図である。

符号の説明

１電源回路
２点灯回路
３停電検出回路
４充電回路
６表示パネル
７制御回路
ＡＣ商用電源
ＢＴ非常用電源
Ｌａ光源

Claims

箱状の器具本体と、器具本体に収納される光源と、光源からの光が照射される前面に誘導表示用の図柄が施された表示パネルと、充電可能な非常用電源と、商用電源からの交流電力を受けて所望の大きさの直流電力に変換する電源回路と、電源回路からの電力供給を受けて非常用電源を充電する充電回路と、電源回路又は非常用電源からの電力供給を受けて光源に点灯電力を供給する点灯回路と、商用電源の停電の有無を検出するとともに通電時には電源回路から点灯回路に電力を供給する経路を閉成し、停電時には非常用電源から点灯回路に電力を供給する経路を閉成する停電検出回路と、光源への給電時間を計時するタイマを有するとともに光源の点灯時間の経過に伴う光束低下を抑制するためにタイマにより計時された時間に応じて光源への供給電力を調整するように点灯回路を制御する制御回路とを備え、制御回路は、非常用点灯時の光源の光出力を常用点灯時の光源の光出力より低下させるように点灯回路を制御することを特徴とする非常用照明装置。
前記制御回路は、光源の点灯時間が所定時間に達すると光源の光出力を低下若しくは光源を点滅点灯させるように点灯回路を制御することを特徴とする請求項１記載の非常用照明装置。