JP3241971B2 - 電池式蛍光灯 - Google Patents

電池式蛍光灯

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    • Y02B20/40Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

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  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電源に二次電池を使用し
た電池式蛍光灯に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から用いられている電池式蛍光灯の
回路構成を図2に示す。図2において、1は蛍光灯を含
み、この蛍光灯を点灯させるための蛍光灯点灯回路、8
は蛍光灯点灯回路のオン/オフ制御用の第一の手動スイ
ッチ、3は予備灯あるいは常夜灯として用いられる電
球、9は電球の点灯制御のための第二の手動スイッチ、
10はスイッチ制御手段、11は電子スイッチ、7は充
電可能な二次電池である。第一の手動スイッチ8、およ
び第二の手動スイッチ9によって、蛍光灯と電球のオン
/オフ状態を選択することができる。スイッチ制御手段
10は二次電池7の放電電圧を測定、監視し、放電電圧
が予め設定された値まで低下すると、電子スイッチ11
を強制的にオフ状態とすることで、電池の過放電を防止
している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】図3は、電球および蛍
光灯に対する電池の放電電圧の経時変化を示す特性図で
ある。一般に、予備灯あるいは常夜灯として使用される
電球の消費電流は、主光源である蛍光灯の消費電流に比
べて小さい。このため、電球使用時における電池の放電
電圧は、蛍光灯使用時と比較して、図3に示すように緩
やかに低下し、電球の点灯可能時間は蛍光灯に比べて長
くなる。
【0004】蛍光灯あるいは電球を点灯状態で放置した
際に生じる電池の過放電を防止する目的で、電池の放電
電圧が低下すると、主制御用の電子スイッチをオフ状態
とし、強制的に蛍光灯および電球を消灯させるカットオ
フ電圧が図3に示すV2(V)に設定されていた。尚、
図3中V0(V)は無負荷時の電池放電電圧、V02はV0
(V)からV2(V)に至るまでの電圧範囲を示してい
る。また、V1(V)は蛍光灯の特性に影響を与えない
下限電圧であり、V01はV0(V)からV1(V)までの
電圧範囲を示している。しかしながら、このカットオフ
電圧V2(V)に至るまで蛍光灯を連続使用する場合、
蛍光灯はその本来の使用可能な電圧範囲V01を越えてV
2(V)まで使用することになる。
【0005】このような二次電池の放電末期における低
電圧領域では、蛍光灯の点灯発振が不安定となり、蛍光
灯自身に悪影響を与え、その寿命も短くなるという問題
が生じる。従って、図2に示した従来の構成では、放電
電圧の低電圧領域における点灯に起因する蛍光灯の劣化
を考慮した場合、スイッチ制御手段10による蛍光灯の
カットオフ電圧は、上記V1(V)に設定する必要が生
じる。蛍光灯は、二次電池7の放電電圧が設定電圧V1
(V)まで低下すると、電子スイッチ11によって強制
的に消灯されるため、使用可能な電圧領域を外れての点
灯に起因する劣化は生じない。しかし、このようなカッ
トオフ電圧の設定では、電球3は使用可能な電圧範囲V
02内にあるにもかかわらず、電子スイッチ11の強制オ
フ動作で電球も同時に使用できなくなる。
【0006】また、電子スイッチ11により蛍光灯が強
制的に消灯されるカットオフ電圧V1(V)に達する直
前の蛍光灯の明るさは、初期の無負荷電圧V0(V)時
と比較して殆ど変化は見られない。このため、使用者は
電池の放電電圧の低下を意識することなく蛍光灯の使用
を継続し、放電電圧がカットオフ電圧V1まで低下した
時点で、使用中に突然消灯するといった使い勝手上の問
題が生じていた。
【0007】本発明は、このような上記課題を解消する
ものであり、蛍光灯に悪影響を与えることなく、二次電
池の放電電圧が蛍光灯の使用可能な電圧範囲の下限まで
低下し、蛍光灯が強制的に消灯された場合でも、電球の
使用が可能な使い勝手の良い電池式蛍光灯を提供するこ
とを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の電池式蛍光灯は、充放電可能な二次電池を電
源として使用し、蛍光灯および電球を点灯させるもので
あり、蛍光灯を点灯させる蛍光灯点灯回路と、前記蛍光
灯点灯回路のオン/オフ状態の切り替えを行う第一の電
子スイッチと、前記蛍光灯点灯回路と並列接続された前
記二次電池を電源として共用する電球と、前記電球のオ
ン/オフ状態の切り替えを行う第二の電子スイッチと、
前記二次電池の放電電圧を測定し、前記第一の電子スイ
ッチおよび第二の電子スイッチを制御するスイッチ制御
手段と、使用者が選択した前記蛍光灯および電球の点灯
状態を検出し、選択された点灯状態に応じた信号を前記
スイッチ制御手段へ出力する手動スイッチとからなる構
成とした。
【0009】さらに、前記スイッチ制御手段は、あらか
じめ設定された蛍光灯への電力供給を停止する蛍光灯の
カットオフ電圧と、この蛍光灯のカットオフ電圧に比べ
て低電圧側に設定された前記電球のカットオフ電圧とを
記憶しており、二次電池の放電電圧の測定値とこれらカ
ットオフ電圧との比較を行い、二次電池の放電電圧が蛍
光灯のカットオフ電圧以下にある時には、前記第一の電
子スイッチを強制的にオフ状態として、電球のみが点灯
可能な状態とするものである。
【0010】また好ましくは、二次電池の過放電防止の
ために、電池の放電電圧が電球のカットオフ電圧以下の
時には前記第一の電子スイッチに加えて、第二の電子ス
イッチをもオフ状態とするものである。
【0011】
【作用】上記構成において、電球と蛍光灯のカットオフ
電圧は、スイッチ制御手段によりそれぞれ異なる電圧に
設定できる。このため、電球および蛍光灯は、それぞれ
の使用可能な電圧範囲に応じて使用できる。上述したよ
うに蛍光灯のカットオフ電圧は電球に比べ高い値に設定
されており、二次電池の放電電圧が蛍光灯のカットオフ
電圧まで低下し、蛍光灯がスイッチ制御手段により強制
的に消灯された後も、電球は点灯可能な状態にある。さ
らにスイッチ制御手段に、蛍光灯の消灯と同時に電球を
点灯させる制御を持たせることにより、蛍光灯が突然、
強制的に消灯された際にも、自動的に電球を点灯させる
ことができ、使い勝手を良くすることができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
し、その構成を説明する。
【0013】図1は本発明の電池式蛍光灯の回路構成を
示す図である。この図1において、7は電源である充放
電可能な二次電池、1は蛍光灯を含み、二次電池7から
供給される電力によりこの蛍光灯を点灯させる蛍光灯点
灯回路、2は前記蛍光灯点灯回路のオン/オフ状態の切
り替えを行う第一の電子スイッチ、3は蛍光灯点灯回路
と同様に二次電池7を電源とし、蛍光灯点灯回路と並列
に接続された電球、4は前記電球のオン/オフ状態の切
り替えを行う第二の電子スイッチ、5は前記二次電池の
電圧を測定、監視し、前記第一の電子スイッチと第二の
電子スイッチを制御するスイッチ制御手段、6は使用者
が選択した蛍光灯および電球の点灯状態を検出し、これ
に応じた信号を前記スイッチ制御手段5へ出力する手動
スイッチである。
【0014】スイッチ制御手段5は、二次電池の放電電
圧を測定、監視を行うとともに、図3に示す予め設定さ
れた蛍光灯のカットオフ電圧V1、電球のカットオフ電
圧V2と前記二次電池の放電電圧との比較を行い、手動
スイッチ6により選択された蛍光灯および電球の点灯状
態に応じて、電子スイッチ2、4のオン/オフ状態を制
御する。
【0015】次に、本実施例の動作を説明する。二次電
池7の放電電圧が蛍光灯および電球のカットオフ電圧以
上に、すなわちV1以上にある時、手動スイッチ6で選
択された点灯状態に応じて、蛍光灯もしくは電球が点灯
される。使用が経過するにつれて、二次電池7の放電電
圧は低下する。
【0016】放電電圧の値がV1以下に達すると、スイ
ッチ制御手段5は第一の電子スイッチ2をオフ状態と
し、蛍光灯を強制的に消灯させる。この時、使用者が手
動スイッチ6で蛍光灯が点灯状態にある選択を行ったと
しても、スイッチ制御手段5は第一の電子スイッチをオ
フ状態に維持し続けるため、蛍光灯は点灯しない。しか
し、電球のカットオフ電圧V2以上であれば、電球3の
点灯は可能である。この時、蛍光灯は点灯せず電球のみ
が使用可能な状態にあることから、使用者は二次電池7
の放電電圧の低下を認識することができる。さらに、ス
イッチ制御手段5には、二次電池7が過放電状態に陥る
ことを防止するためにカットオフ電圧がV2が設定され
ており、二次電池の放電電圧がV2以下まで低下する
と、スイッチ制御手段5は、第二の電子スイッチ4をオ
フ状態とし、電球3を強制的に消灯させて二次電池7が
過放電されるのを防止できる。
【0017】なお、二次電池7の放電電圧がV2以上V1
以下の範囲にあれば、手動スイッチにより蛍光灯の点灯
が選択された際、電球のみを点灯させることも可能であ
り、この構成により二次電池の放電電圧の低下を使用者
に知らしめることが可能になる。
【0018】また、使用者は手動スイッチ6によりスイ
ッチ制御手段5を制御することで、蛍光灯のみの点灯、
電球のみの点灯状態に加え、蛍光灯と電球の同時点灯と
いう、三つの点灯状態を任意に選択することができる。
さらに、蛍光灯のみが点灯状態にあり、二次電池の放電
電圧がスイッチ制御手段5に予め定められたカットオフ
電圧まで低下した際には、第一の電子スイッチを強制オ
フ状態とすると同時に、第二の電子スイッチをオン状態
とする制御機能を持たせることで、蛍光灯が強制的に消
灯された直後に、電球を自動的に点灯させることができ
る。
【0019】
【発明の効果】以上のように本発明の電池式蛍光灯は、
電源である二次電池の放電電圧と予め定められたカット
オフ電圧とを比較し、蛍光灯の点灯回路および電球のオ
ン/オフ状態の切り替えを行う電子スイッチを制御する
スイッチ制御手段を設けたものであり、電球と蛍光灯の
カットオフ電圧は異なる電圧に設定され、この電圧に達
するまでは電球および蛍光灯のそれぞれ使用可能な電圧
範囲に応じた点灯状態の制御が可能になる。また、蛍光
灯が強制的に消灯された後も、予備灯あるいは常夜灯と
して消費電力の少ない電球を点灯させることができる。
さらに、放電電圧が蛍光灯のカットオフ電圧に達した際
には、蛍光灯の消灯と同時に電球が自動的に点灯される
構成としたため使い勝手を極めて良くすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における電池式蛍光灯の回路
構成を示す図
【図2】従来の電池式蛍光灯の回路構成を示す図
【図3】蛍光灯および電球に対する二次電池の放電電圧
の経時変化を示す図
【符号の説明】
1 蛍光灯点灯回路 2 第一の電子スイッチ 3 電球 4 第二の電子スイッチ 5 スイッチ制御手段 6 手動スイッチ 7 二次電池 8 第一の手動スイッチ 9 第二の手動スイッチ 10 スイッチ制御手段 11 電子スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩見 元裕 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電 工株式会社内 (72)発明者 北村 昌巳 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電 工株式会社内 (72)発明者 中村 善一 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電 工株式会社内 (56)参考文献 実開 平1−137098(JP,U) 実開 昭62−177478(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05B 37/00 - 37/04 F21L 4/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 蛍光灯と、充放電可能な二次電池と、前
    記二次電池を電源として蛍光灯を点灯させる蛍光灯点灯
    回路と、前記蛍光灯点灯回路のオン/オフ状態の切り替
    えを行う第一の電子スイッチと、前記蛍光灯点灯回路と
    並列接続され、前記二次電池を電源とする電球と、前記
    電球のオン/オフ状態の切り替えを行う第二の電子スイ
    ッチと、前記二次電池の放電電圧を測定し、前記第一の
    電子スイッチおよび第二の電子スイッチのオン/オフを
    制御するスイッチ制御手段と、使用者が選択した前記蛍
    光灯および電球の点灯状態に応じた信号を前記スイッチ
    制御手段へ出力する手動スイッチから構成され、前記ス
    イッチ制御手段は予め設定、記憶された蛍光灯への電力
    の供給を停止する電圧(以下、カットオフ電圧と称
    す)、およびこの蛍光灯のカットオフ電圧に比べて低電
    圧側に設定された前記電球のカットオフ電圧と前記二次
    電池の放電電圧との比較を行い、前記二次電池の放電電
    圧が蛍光灯のカットオフ電圧以下の際には、前記第一の
    電子スイッチをオフ状態とし、第二の電子スイッチのみ
    をオン/オフ状態の切り替えが可能な状態とする電池式
    蛍光灯。
  2. 【請求項2】 前記スイッチ制御手段は、二次電池の放
    電電圧が前記電球のカットオフ電圧に達すると、第二の
    電子スイッチをオフ状態とする請求項1記載の電池式蛍
    光灯。
  3. 【請求項3】 二次電池の放電電圧が蛍光灯のカットオ
    フ電圧まで低下した際、前記スイッチ制御手段は第一の
    電子スイッチをオフ状態として蛍光灯を消灯させ、同時
    に第二の電子スイッチをオン状態として電球を点灯させ
    る請求項1記載の電池式蛍光灯。
  4. 【請求項4】 前記手動スイッチは、使用者が選択した
    蛍光灯および電球の点灯状態を検出し、選択された点灯
    状態に応じた信号をスイッチ制御回路へ出力するもので
    あって、二次電池の放電電圧が蛍光灯のカットオフ電圧
    以上である時には、蛍光灯または電球のみが点灯してい
    る状態かあるいは蛍光灯と電球が同時に点灯している状
    態のいずれかが選択できる請求項1記載の電池式蛍光
    灯。
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