JP3834939B2 - 照明装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィラメントを有する放電灯（蛍光ランプ）を使用した照明装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の省電力化や高光束化の流れにより、インバータによる高周波点灯を前提とした蛍光灯〔以下Ｈｆランプと称する〕も実用化されるようになった。従来からある銅鉄型安定器による商用周波数での点灯は非常に困難だが、ランプの設計ポイントを予め高周波に設定してあるため、ＦＬランプやＦＬＲランプより更に高い変換効率を実現することが可能となり、照明器具の更なる省電力化や高光束化に貢献している。
【０００３】
ところが、このＨｆランプは、省電力化や高光束化を図るために、ＦＬやＦＬＲのランプに比べて管径が細いものが多い。そのために、ランプの寿命末期にフィラメントに過電流が流れてフィラメントが高温になり、結果として口金部が高温になる恐れがある。特に図１０のような所謂直管タイプのランプ１では２つのフィラメントｆ部分がランプ１の両端に離れているために口金部２が高温になる恐れは無いが、図１１に示すような所謂ツイン、Ｕ字管と呼ばれるタイブのランプ１ではフィラメントｆ部分が近接しているために口金部２が高温になりやすい。
【０００４】
そこで、このように口金部２が高温になることを防止するために、図１２のように口金部２に温度ヒューズＴＦを４カ所設けて、寿命末期に口金部２は高温になると温度ヒューズＴＦが切れてランプ１への電源の供給を遮断し、ランプ１を消灯させ、口金部２が高温になることを防止している。尚図１０〜図１２中４は接続端子である。
【０００５】
この図１２のランプ１を用いる照明装置は具体的には図１３に示すように、商用電源ＡＣを整流するダイオードブリッジのような整流回路ＤＢと、整流して得られる脈流を平滑する平滑用コンデンサＣ０とからなる直流電源に、並列にＭＯＳＦＥＴのような半導体スイッチング素子からなる第１のスイッチング素子Ｑ１と第２のスイッチング素子Ｑ２を直列に接続し、直流電源の高圧線（＋側）と、スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２の中点との間に蛍光灯のようなフィラメントｆ，ｆを有する放電灯（以下ランプと称する）１とバラストチョークＬ１と直流カット用のコンデンサＣ１とのを直列回路を接続し、ランプ１と並列に予熱用コンデンサＣ２を接続している点灯装置３を備え、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３を制御回路５により数十ｋＨｚの高周波で駆動してランプ１に高周波の交流電圧を印加し、ランプ１を点灯させるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述の図１４に示す構成では、ランプ１の寿命末期に口金部が高温になると温度ヒューズＴＦが動作して図１４のように点灯装置３からランプ１を切り離して消灯させ、口金部２が高温になることを防止する。
【０００７】
しかし、上記のように温度ヒューズＴＦを４カ所も口金部２に設けると口金部２が大きくなりまたコストも高くなるという間題点があった。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、非常点灯時には温度ヒューズの溶断に関係なく、非常点灯を行い、寿命末期に口金部が高温になることを防止しながら、放電灯の形状を小型化することができ、且つコストの安い照明装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明では、二つのフィラメントを有し、一方のフィラメントと接続端子との間に温度ヒューズを設けた放電灯と、商用電源を整流、平滑して得られた直流電源を高周波の交流電圧に変換して該交流電圧を放電灯に印加して放電灯を点灯する高周波交流電源及び放電灯のフィラメントを予熱する予熱回路を有する常用点灯装置と、商用電源の停電を検出する停電検出回路、二次電池、商用電源の非停電時に二次電池を充電する充電回路、停電時に二次電池を電源として高周波の交流電圧に変換する高周波交流電源を有する非常点灯回路、停電検出回路が停電を検出していない時に放電灯を常用点灯装置の高周波交流電源に接続し、停電検出回路が停電を検出すると放電灯を非常点灯回路の高周波交流電源に接続する切替回路からなる非常点灯装置とを備え、温度ヒューズを含む放電灯内のフィラメントの通電路の断線を検出して常用点灯装置の高周波交流電源の動作を停止させる断線検出回路を設け、放電灯の温度ヒューズが接続されている接続端子を、常用点灯装置の高周波交流電源側と、非常点灯装置の高周波交流電源側以外の端子とに切替回路を介して接続することを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明では、二つのフィラメントを有し、一方のフィラメントと接続端子との間に温度ヒューズを設けた放電灯と、商用電源を整流、平滑して得られた直流電源を高周波の交流電圧に変換して該交流電圧を放電灯に印加して放電灯を点灯する高周波交流電源及び放電灯のフィラメントを予熱する予熱回路を有する常用点灯装置と、商用電源の停電を検出する停電検出回路、二次電池、商用電源の非停電時に二次電池を充電する充電回路、停電時に二次電池を電源として高周波の交流電圧に変換する高周波交流電源を有する非常点灯回路、停電検出回路が停電を検出していない時に放電灯を常用点灯装置の高周波交流電源に接続し、停電検出回路が停電を検出すると放電灯を非常点灯回路の高周波交流電源に接続する切替回路からなる非常点灯装置とを備え、温度ヒューズを含む放電灯内のフィラメントの通電路の断線を検出して常用点灯装置の高周波交流電源の動作を停止させる断線検出回路を設け、放電灯の温度ヒューズが接続されている接続端子を、常用点灯装置の高周波交流電源側と、非常点灯装置の予熱回路側の端子とに切替回路を介して接続することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施形態により説明する。
【００１２】
（基本形態）
図１（ａ）は基本形態の回路構成を示しており、基本形態の点灯装置３は商用電源ＡＣを整流するダイオードブリッジのような整流回路ＤＢとこの整流回路ＤＢから出力される脈流を平滑する平滑用コンデンサＣ０からなる直流電源と、この直流電源に並列にＭＯＳＦＥＴのような半導体スイッチング素子からなる第１のスイッチング素子Ｑ１と第２のスイッチング素子Ｑ２を直列に接続し、直流電源の高圧線（＋側）と、スイッチング素子Ｑ１とＱ２の中点との間に蛍光灯のようなランプ１とバラストチョークＬ１と直流カット用のコンデンサＣ１との直列回路を接続し、フィラメントｆ１，ｆ２の非電源側端間に予熱回路を構成するコンデンサＣ２とランプ電流検出用の電流トランスＣＴの１次巻線との直列回路を接続して高周波交流電源部を構成するものであり、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２を制御回路５により数十ｋＨｚの高周彼で駆動し、ランプ１に高周波の交流電圧を印加することによりランプ１を高周波で点灯させるようになっている。
【００１３】
基本形態（以下に説明する実施形態でも同様）に用いるランプ１は図２に示すようにフィラメントｆ１の一端とこれを接続する接続端子４との間に温度ヒューズＴＦを挿入接続したものを使用する。
【００１４】
そして点灯装置３には電流トランスＣＴと、電流トランスＣＴの２次巻線にダイオードＤ１を介して接続したコンデンサＣ３と、コンデンサＣ３の両端電圧と基準電圧Ｖｒｅｆとを比較してその出力を制御回路５に与えるコンパレータＣＰ１とで構成される断線検出回路６を付設し、制御回路５はコンパレータＣＰ１の出力が”Ｌ”の時にはスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の駆動を停止し、コンパレータＣＰ１の出力が”Ｈ”の時にはスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を上記のように高周波で駆動するようになっている。
【００１５】
而してランプ１の寿命末期に過電流により口金部２が高温になると、図１（ｂ）に示すように温度ヒューズＴＦが溶断してフィラメント断線となり、ランプ１の予熱回路に電流が流れ無くなる。そのため断線検出回路６の電流トランスＣＴの２次電圧が０Ｖとなり、コンデンサＣ３の電圧が低下して基準電圧Ｖｒｅｆよりも低くなり、やがて０Ｖとなる。そのためコンパレータＣＰ１の出力が”Ｌ”となり、制御回路５はスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の駆動を停止する。この駆動停止によりランプ１には電力が供給されなくなり、ランプ１は消灯する。 このように本実施形態では、従来と同様に信頼性を確保しながら、温度ヒューズＴＦを４ヶ所に設ける必要がなく、ランプ１を小型にすることができ、コストを安くすることができる。またランプ１と点灯装置３とを接続する接続回路（管灯回路）の配線を指定する必要がないため組立性が容易となる。
【００１６】
（実施形態１）
基本形態の点灯装置３は通常の点灯に用いるものであったが、本実施形態は基本形態の点灯装置３に、図３に示すように停電などの非常時に二次電池７を電源として動作する非常点灯装置８を組み合わせたものである。またランプ１は基本形態と同じものを使用する。
【００１７】
常用点灯装置３は基本形態と同じ構成である。非常点灯装置８は商用電源ＡＣに常用の点灯装置３と並列に接続し、商用電源ＡＣの停電を検出してランプ１を非常点灯側に切り替えるとともに非常点灯回路９を動作させる停電検出回路１０と、ＮｉーＣｄ等の二次電池７と、常時に二次電池７を充電する充電回路１１と、二次電池７を電源として数十ｋＨｚの高周波の交流電圧を発生し、この高周波交流電圧でランプ１で点灯する高周波交流電源９ａと予熱回路を構成するコンデンサＣ４を備えた非常点灯回路９と、常用の点灯装置３と非常点灯回路９との間でランプ１を切替接続する切替回路１２とから構成されている。
【００１８】
ランプ１は過熱時の保護用の温度ヒューズＴＦがフィラメントｆ１の一端と対応する接続端子４との間に設けられているもので、温度ヒューズＴＦが接続されているフィラメントｆ１側の接続端子４を基本形態と同様に常用点灯装置３側に接続するように切替回路１２を介して接続回路（管灯回路）が配線されている。
【００１９】
非常点灯回路９の高周波交流電源９ａは接続回路（管灯回路）と切替回路１２を介して温度ヒューズＴＦが接続されているランプ１のフィラメントｆ１に接続され、非常点灯回路９の予熱用コンデンサＣ４からなる予熱回路は接続回路（管灯回路）と切替回路１２を介してランプ１のフィラメントｆ１，ｆ２の非電源端間に接続されるようになっている。
【００２０】
図４は本実施形態の具体回路を示しており、非常点灯装置８の停電検出回路１０は例えばリレー（勿論他の手段でもよい）から構成され、そのリレー接点からなる切替えスイッチｒ１乃至ｒ４で切替回路１２を構成するとともに、切替えスイッチｒ５で二次電池７を充電回路１１側と非常点灯回路９側とに切替え接続する切替回路を構成し、図示する状態は商用電源ＡＣが供給されて停電検出回路１０が動作し、各切替えスイッチｒ１〜ｒ５を常開接点（ＮＯ接点）側に切替え接続している状態である。
【００２１】
非常点灯回路９はプッシュプル構成であり、二次電池７に切替えスイッチｒ５の常閉接点（ＮＣ接点）側を介して並列にインダクタンス素子Ｌ２と発振トランスＴの１次巻線Ｎ１１とを介して第３のスイッチング素子Ｑ３を接続し、同様に二次電池７と並列にインダクタンス素子Ｌ２と発振トランスＴの１次巻線Ｎ１２とを介して第４のスイッチング素子Ｑ４を接続し、両スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のコレクタ間にコンデンサＣ５を接続している。発振トランスＴの２次巻線Ｎ２の一端はバラストコンデンサＣ６、切替回路１２の切替えスイッチｒ４の常閉接点（ＮＣ接点）、温度ヒューズＴＦを介してランプ１の一方のフィラメントｆ１の一端に接続され、２次巻線の他端は切替回路１２の切替えスイッチｒ２の常閉接点（ＮＣ接点）側を介してランプ１の他方のフィラメントｆ２の一端に接続されている。発振トランスＴの３次巻線Ｎ３には予熱用コンデンサＣ４、切替回路１２の切替えスイッチｒ１の常閉接点（ＮＣ接点）、フィラメントｆ２、切替回路１２の切替えスイッチｒ２の常閉接点（ＮＣ接点）の直列回路が並列接続されている。また発振トランスＴの帰還巻線Ｎ４の一端をスイッチング素子Ｑ３のベースに、他端をスイッチング素子Ｑ４のベースに接続している。また各スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のベースは抵抗Ｒ１とインダクタンス素子Ｌ２と切替えスイッチｒ５の常閉接点（ＮＣ接点）側を介して二次電池７の＋極に接続している。
【００２２】
常用点灯装置３は基本形態と同様な構成となっており、予熱用コンデンサＣ２と断線検出回路９の電流トランスＣＴの１次巻線との直列回路は切替回路１２の切替えスイッチｒ２，ｒ３の常開接点（ＮＯ接点）側を介して、フィラメントｆ１，ｆ２の非電源側端間に接続されている。而して商用電源ＡＣが供給されている状態では非常点灯装置８の停電検出回路１０が停電を検知していないため、切替回路１２の各切替えスイッチｒ１〜ｒ４及び切替えスイッチｒ５は図示する状態に接続され、充電回路１１は商用電源ＡＣから電力を受けて二次電池７を充電する。
【００２３】
一方常用の点灯装置３では商用電源ＡＣを入力して得られた直流電源により動作して高周波の交流電圧を切替回路１２を介してランプ１に印加し、ランプ１を高周波点灯させる。
【００２４】
商用電源ＡＣが停電すると、非常点灯装置８の停電検出回路１０が停電検出して切替えスイッチｒ１〜ｒ５を常閉接点（ＮＣ接点）側に切替える。従って、二次電池７が非常点灯回路９に接続され、抵抗Ｒ１を介してスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４にベース電流が流れ、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４を構成するトランジスタの増幅率のばらつきによりスイッチングＱ３，Ｑ４のどちらかが先にオンして発振を開始する。発振が始まると帰還巻線Ｎ４の出力によりスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４は交互にオン・オフされ発振が継続する。非常点灯回路９の発振トランスの２次巻線Ｎ２からは高周波の交流電圧が発生する。つまり高周波交流電源部として機能し、バラストコンデンサＣ６と切替回路１２の切替えスイッチｒ４の常閉接点（ＮＣ接点）及びｒ２の常閉接点（ＮＣ接点）を介して、高周彼の交流電圧がランプ１の両端に印加されるとともに３次巻線Ｎ３からの高周波の交流電圧がコンデンサＣ３，及び切替えスイッチｒ１，ｒ２の常閉接点を介してフィラメントｆ２に印加されて予熱し、ランプ１を非常点灯する。
【００２５】
ところで、通常の点灯時において、ランプ１が寿命末期になって、過電流が流れて口金部２が高温になり、温度ヒューズＴＦが溶断した場合には、ランプ１にの予熱回路には電流が流れ無くなるので、断線検出回路９は基本形態と同様にこれを検出して制御回路５によるスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の駆動を停止させてランプ１を消灯させ、口金部の温度上昇を防止する。
【００２６】
また非常点灯開始前に温度ヒューズＴＦが切れている場合には、非常点灯時に非常点灯回路９からの高周波の交流電圧がランプ１に印加されないため、ランプ１は点灯せず口金部２の温度上昇は起きない。また非常点灯開始後に、ランプ１の寿命末期による過電流で口金部２の温度が高くなり温度ヒューズＴＦが切れた場合にも、その時点で非常点灯回路９からの高周波の交流電圧がランプ１に印加されなくなってランプ１が消灯し、以後口金部２の温度上昇は起きない。
【００２７】
このように本実施形態では、常時時、非常時の何れにおいてもランプ１の寿命末期に過大電流が流れて口金部２が高温になって温度ヒューズＴＦが切れた場合ランプ１の点灯を防止することができ、そのため安全性が確保できると共に、温度ヒューズＴＦを４ヶ所設ける必要がないため、ランプ１を小型化することができ且つコストを安くすることが可能となる。
【００２８】
（実施形態２）
本実施形態は図５に示すように温度ヒューズＴＦが溶断してランプ１のフィラメント１が断線した状態と同じ状態となった時にこれを検出して非常点灯回路９の動作を停止させる断線検出回路１３を追加したものである。ランプ１は基本形態と同じものを使用する。
【００２９】
尚点灯装置３の構成及び非常点灯装置８のその他の構成は実施形態１で説明したものと基本的に同じであるが、ランプ１のフィラメントｆ１の一端を温度ヒューズＴＦを介して接続している接続端子４を切替えスイッチｒ３側に、他端を切替えスイッチｒ４側に接続した点と、非常点灯回路９の発振トランスＴの２次巻線Ｎ２の一端をバラストコンデンサＣ６を介して切替えスイッチｒ２の常閉接点（ＮＣ接点）に接続し、他端を切替えスイッチｒ３の常閉接点（ＮＣ接点）に接続し、予熱のための巻線として設けた３次巻線Ｎ３の一端を予熱用コンデンサＣ４を介して切替えスイッチｒ１の常閉接点（ＮＣ接点）に接続し、他端を切替えスイッチｒ２の常閉接点（ＮＣ接点）に接続し、更に予熱用として設けた５次巻線Ｎ５の一端を予熱用コンデンサＣ７を介してて切替えスイッチｒ１の常閉接点（ＮＣ接点）に接続した点で実施形態１と相違する。
【００３０】
そして断線検出回路１３は、ランプ１の温度ヒューズＴＦが接続されているフィラメントｆ１に接続される予熱用コンデンサＣ７に並列にフォトカプラの発光ダイオードＬＥＤと限流抵抗Ｒ２との直列回路を接続し、発光ダイオードＬＥＤの光を受光するフォトカプラのフォトトランジスタＰＴとコンデンサＣ８の並列回路を抵抗Ｒ３と切替えスイッチｒ５の常閉接点（ＮＣ接点）を介して二次電池７に接続した回路と、コンデンサＣ８の両端電圧と基準電源電圧Ｖｒｅｆ’と比較しその出力をスイッチングＱ３，Ｑ４のベースに接続しているコンパーレタＣＰ２とで構成されている。
【００３１】
点灯装置３及び８の基本的な動作は基本的に実施形態１で説明した通りであるから、簡略的に説明する。
【００３２】
まず商用電源ＡＣが供給されている時には、非常点灯装置８の停電検出回路１０は切替えスイッチｒ１〜ｒ５を常開接点側に接続するように動作し、常用の点灯装置３では商用電源ＡＣを直流に変換した後、高周波の交流電圧に変換して該高周波の交流電圧を切替回路１２を介してランプ１に印加し、ランプ１を高周波点灯する。また非常点灯装置８では充電回路１１により切替えスイッチｒ５を介して二次電池７を充電する。
【００３３】
もしこの通常の点灯時においてランプ１が寿命末期となり過電流が流れ、口金部が高温となると、温度ヒューズＴＦが溶断し、そのため断線検出回路６がこれを検出して、制御回路５に”Ｌ”信号を出力し、制御回路５によるスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の駆動を停止させる。そのため高周波の交流電圧がランプ１に印加されなくなり、ランプ１は消灯する。
【００３４】
次に商用電源ＡＣが停電すると、停電検出回路１０が停電を検出して切替えスイッチｒ１〜ｒ５を常開側から常閉側に切り換える。そのため二次電池７が非常点灯回路９に接続されるとともに、コンデンサＣ８に抵抗Ｒ３を介して充電電流を流して充電する。この充電によりコンデンサＣ８の両端電圧が図６（ａ）に示すように上昇する。
【００３５】
一方コンパレータＣＰ２では図６（ａ）に示すようにコンデンサＣ８の電圧が基準電圧Ｖｒｅｆを越えるまで上昇していないため図６（ｂ）に示すように”Ｈ”の出力を発生する。従って非常点灯回路９のスイッチング素子Ｑ３又はＱ４にベース電流が流れて非常点灯回路９が動作を開始する。そして温度ヒューズＴＦが切れていなければ、ランプ１はフィラメントｆ１，ｆ２に発振トランスＴの３次巻線Ｎ３，５次巻線Ｎ５から予熱電流が流れて予熱され、２次巻線Ｎ２の２次電圧により始動点灯する。
【００３６】
そしてコンデンサＣ７に発生する電圧により発光ダイオードＬＥＤは半波の発光電流が流れて間欠的に発光することになる。この発光によりフォトトランジスタＰＴは間欠的にオン、オフを繰り返し、オン時にコンデンサＣ８の電荷を放電させる。従ってコンデンサＣ８は図６（ｂ）に示すように充放電を繰り返すことによりその電圧は基準電圧Ｖref ’を越えることがなく、コンパレータＣＰ２の”Ｈ”出力が継続され、非常点灯回路９は動作が維持する。
【００３７】
ところで温度ヒューズＴＦが切れている場合或いは非常点灯時において温度ヒューズＴＦが溶断すると、断線検出回路１３の発光ダイオードＬＥＤに発光電流が流れず発光ダイオードＬＥＤは発光しなくなる。そのためフォトトランジスタＰＴがオフし、コンデンサＣ８は抵抗Ｒ３を通じて充電され、やがてその両端図６（ａ）に示すように基準電圧Ｖref'を越えることになり、その越えた時点でコンパレータＣＰ２の出力が図６（ｂ）に示すように”Ｌ”となって非常点灯回路９のトランジスタＱ３，Ｑ４のベース電流を引き込むことになり、非常点灯回路９は動作を停止する。
【００３８】
このように本実施形態では、ランプ１の寿命末期に口金部２が高温になって温度ヒューズＴＦが切れた時は、常時、非常時共にランプ１の点灯を防止することができ、安全性が確保できると共に温度ヒューズＴＦを４カ所に設ける必要がないために、ランプ１の小型化を行うことができかつコストを安くすることが可能となる。また、非常点灯装置８は断線検出回路１３を設けたことにより、非常点灯回路９の接続回路（管灯回路）の配線を指定する必要がなく、組立が容易となる。
【００３９】
（実施形態３）
本実施形態は基本的には実施形態１の図４の回路と同様な点灯装置３、８を用いるが、非常点灯回路９の接続回路（管灯回路）と切替回路１２の接続が異なっている。つまり図４の回路では非常点灯回路９の発振トランスＴの２次巻線Ｎ２の一端をバラストコンデンサＣ６を介して切替えスイッチｒ４の常閉接点（ＮＣ接点）側に接続していたが、本実施形態では図７に示すように切替えスイッチｒ３の常閉接点（ＮＣ接点）側に接続し、切替えスイッチｒ４の常閉接点（ＮＣ接点）側には非常点灯回路９からは接続しないようにしている。
【００４０】
つまり通常点灯時において、ランプ１の寿命末期等により温度ヒューズＴＦが溶断した場合には、点灯装置３からの高周波の交流電圧が遮断され、且つ断線検出回路６の働きにより制御回路５によるスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の駆動が停止され、ランプ１が消灯することになるが、非常点灯時には非常点灯回路９の発振トランスＴの２次巻線Ｎ２からの高周波の交流電圧は切替回路１２のバラストコンデンサＣ６と切替えスイッチｒ２、ｒ３の常閉接点（ＮＣ接点）とを介してランプ１に印加されランプ１を非常点灯させることができるのである。ここで非常点灯時の電源は二次電池７のように有限な電源であるために、ランプ１を点灯させても点灯時間は３０分等の短期間であるために、口金部が高温になることはない。
【００４１】
このように本実施形態では、ランプ１の寿命末期に口金部２が高温になった時に常時はランプ１の点灯を防止し、口金部２の温度上昇を防止することができる。一方非常事態が生じて停電が起きたときにはランプ１を非常点灯させる非常点灯装置８の電源が二次電池７のように有限な電源であって、点灯時間が短時間であるため口金部２の温度上昇を防止しながらランプ１を点灯させて停電時の照明を得ることができ、その結果避難時等の安全性を確保することができる。
【００４２】
図８は非常点灯回路９にランプ１の両側のフィラメントｆ１，ｆ２に対応して発振トランスＴに予熱用の３次巻線Ｎ３，５次巻線Ｎ５を設けたもので、５次巻線Ｎ５の予熱用コンデンサＣ７を接続した一端を切替えスイッチｒ４の常閉接点（ＮＣ接点）に接続し、他端（２次巻線Ｎ２の一端）を切替えスイッチｒ３の常閉接点（ＮＣ接点）に接続した構成となっており、温度ヒューズＴＦが切れていても図７の回路と同様に非常点灯回路９の２次出力をランプ１の両端に印加して非常点灯を可能としている。
【００４３】
また図９は図７において切替回路１２のリレー接ｒ３を無くして、常用点灯装置３の予熱用コンデンサＣ２と電流トランスＣＴの直列回路の一端をランプ１の温度ヒューズＴＦを接続しているフィラメントｆ１の非電源側接続端子４に直接接続するとともに、非常点灯回路９の発振トランスＴの２次巻線Ｎ２の一端をバラストコンデンサＣ６を介して接続した例を示す。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１の発明は、二つのフィラメントを有し、一方のフィラメントと接続端子との間に温度ヒューズを設けた放電灯と、商用電源を整流、平滑して得られた直流電源を高周波の交流電圧に変換して該交流電圧を放電灯に印加して放電灯を点灯する高周波交流電源及び放電灯のフィラメントを予熱する予熱回路を有する常用点灯装置と、商用電源の停電を検出する停電検出回路、二次電池、商用電源の非停電時に二次電池を充電する充電回路、停電時に二次電池を電源として高周波の交流電圧に変換する高周波交流電源を有する非常点灯回路、停電検出回路が停電を検出していない時に放電灯を常用点灯装置の高周波交流電源に接続し、停電検出回路が停電を検出すると放電灯を非常点灯回路の高周波交流電源に接続する切替回路からなる非常点灯装置とを備え、温度ヒューズを含む放電灯内のフィラメントの通電路の断線を検出して常用点灯装置の高周波交流電源の動作を停止させる断線検出回路を設け、放電灯の温度ヒューズが接続されている接続端子を、常用点灯装置の高周波交流電源側と、非常点灯装置の高周波交流電源側以外の端子とに切替回路を介して接続するので、少なくとも常用点灯装置による点灯時において、ランプ寿命末期になって過電流が流れ温度ヒューズが溶断した場合に、断線検出回路の働きにより高周波交流電源の交流電圧が放電灯に印加されるのを止めて放電灯を消灯させることができ、そのため口金部の温度が異常に上昇するのを防止することができるものであって、放電灯内において温度ヒューズを４カ所に設ける必要がないため、放電灯の小型化を行うことができ且つコストを安くすることが可能となるという効果がある。また、非常点灯時には温度ヒューズの溶断に関係なく、非常点灯を行なって照明を確保し、結果避難通路など安全性を確保することができるという効果がある。
【００４５】
請求項２の発明は、二つのフィラメントを有し、一方のフィラメントと接続端子との間に温度ヒューズを設けた放電灯と、商用電源を整流、平滑して得られた直流電源を高周波の交流電圧に変換して該交流電圧を放電灯に印加して放電灯を点灯する高周波交流電源及び放電灯のフィラメントを予熱する予熱回路を有する常用点灯装置と、商用電源の停電を検出する停電検出回路、二次電池、商用電源の非停電時に二次電池を充電する充電回路、停電時に二次電池を電源として高周波の交流電圧に変換する高周波交流電源を有する非常点灯回路、停電検出回路が停電を検出していない時に放電灯を常用点灯装置の高周波交流電源に接続し、停電検出回路が停電を検出すると放電灯を非常点灯回路の高周波交流電源に接続する切替回路からなる非常点灯装置とを備え、温度ヒューズを含む放電灯内のフィラメントの通電路の断線を検出して常用点灯装置の高周波交流電源の動作を停止させる断線検出回路を設け、放電灯の温度ヒューズが接続されている接続端子を、常用点灯装置の高周波交流電源側と、非常点灯装置の予熱回路側の端子とに切替回路を介して接続するので、少なくとも常用点灯装置による点灯時において、ランプ寿命末期になって過電流が流れ温度ヒューズが溶断した場合に、断線検出回路の働きにより高周波交流電源の交流電圧が放電灯に印加されるのを止めて放電灯を消灯させることができ、そのため口金部の温度が異常に上昇するのを防止することができるものであって、放電灯内において温度ヒューズを４カ所に設ける必要がないため、放電灯の小型化を行うことができ且つコストを安くすることが可能となるという効果がある。また、非常点灯時には温度ヒューズの溶断に関係なく、非常点灯を行なって照明を確保し、結果避難通路など安全性を確保することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）は本発明の基本形態の概略構成図である。
（ｂ）は同上の動作説明図である。
【図２】 同上のランプの一部破断省略した斜視図である。
【図３】 本発明の実施形態１の回路構成図である。
【図４】 同上の回路図である。
【図５】 本発明の実施形態２の概略構成図である。
【図６】 同上の動作説明用タイミングチャートである。
【図７】 本発明の実施形態３の回路図である。
【図８】 同上の別の例の回路図である。
【図９】 本発明の他の例の回路図である。
【図１０】 直管型の蛍光灯の構成説明図である。
【図１１】 ツインタイプの蛍光灯の構成説明図である。
【図１２】 ツインタイプの蛍光灯の従来例の一部破断省略した斜視図である。
【図１３】 従来のツインタイプの蛍光灯を用いた従来例の回路図である。
【図１４】 同上の動作説明用回路図である。
【符号の説明】
１ ランプ
３ 点灯装置
５ 制御回路
６ 断線検出回路
Ｑ１，Ｑ２ スイッチング素子
ＣＰ１ コンパレータ
ＣＴ 電流トランス
Ｖｒｅｆ 基準電圧
ｆ１，ｆ２ フィラメント
ＴＦ 温度ヒューズ
Ｃ０〜Ｃ３ コンデンサ
Ｌ１ インダクタンス
ＡＣ 商用電源
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィラメントを有する放電灯（蛍光ランプ）を使用した照明装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の省電力化や高光束化の流れにより、インバータによる高周波点灯を前提とした蛍光灯〔以下Ｈｆランプと称する〕も実用化されるようになった。従来からある銅鉄型安定器による商用周波数での点灯は非常に困難だが、ランプの設計ポイントを予め高周波に設定してあるため、ＦＬランプやＦＬＲランプより更に高い変換効率を実現することが可能となり、照明器具の更なる省電力化や高光束化に貢献している。
【０００３】
ところが、このＨｆランプは、省電力化や高光束化を図るために、ＦＬやＦＬＲのランプに比べて管径が細いものが多い。そのために、ランプの寿命末期にフィラメントに過電流が流れてフィラメントが高温になり、結果として口金部が高温になる恐れがある。特に図１０のような所謂直管タイプのランプ１では２つのフィラメントｆ部分がランプ１の両端に離れているために口金部２が高温になる恐れは無いが、図１１に示すような所謂ツイン、Ｕ字管と呼ばれるタイブのランプ１ではフィラメントｆ部分が近接しているために口金部２が高温になりやすい。
【０００４】
そこで、このように口金部２が高温になることを防止するために、図１２のように口金部２に温度ヒューズＴＦを４カ所設けて、寿命末期に口金部２は高温になると温度ヒューズＴＦが切れてランプ１への電源の供給を遮断し、ランプ１を消灯させ、口金部２が高温になることを防止している。尚図１０〜図１２中４は接続端子である。
【０００５】
この図１２のランプ１を用いる照明装置は具体的には図１３に示すように、商用電源ＡＣを整流するダイオードブリッジのような整流回路ＤＢと、整流して得られる脈流を平滑する平滑用コンデンサＣ０とからなる直流電源に、並列にＭＯＳＦＥＴのような半導体スイッチング素子からなる第１のスイッチング素子Ｑ１と第２のスイッチング素子Ｑ２を直列に接続し、直流電源の高圧線（＋側）と、スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２の中点との間に蛍光灯のようなフィラメントｆ，ｆを有する放電灯（以下ランプと称する）１とバラストチョークＬ１と直流カット用のコンデンサＣ１とのを直列回路を接続し、ランプ１と並列に予熱用コンデンサＣ２を接続している点灯装置３を備え、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３を制御回路５により数十ｋＨｚの高周波で駆動してランプ１に高周波の交流電圧を印加し、ランプ１を点灯させるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述の図１４に示す構成では、ランプ１の寿命末期に口金部が高温になると温度ヒューズＴＦが動作して図１４のように点灯装置３からランプ１を切り離して消灯させ、口金部２が高温になることを防止する。
【０００７】
しかし、上記のように温度ヒューズＴＦを４カ所も口金部２に設けると口金部２が大きくなりまたコストも高くなるという間題点があった。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、非常点灯時には温度ヒューズの溶断に関係なく、非常点灯を行い、寿命末期に口金部が高温になることを防止しながら、放電灯の形状を小型化することができ、且つコストの安い照明装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明では、二つのフィラメントを有し、一方のフィラメントと接続端子との間に温度ヒューズを設けた放電灯と、商用電源を整流、平滑して得られた直流電源を高周波の交流電圧に変換して該交流電圧を放電灯に印加して放電灯を点灯する高周波交流電源及び放電灯のフィラメントを予熱する予熱回路を有する常用点灯装置と、商用電源の停電を検出する停電検出回路、二次電池、商用電源の非停電時に二次電池を充電する充電回路、停電時に二次電池を電源として高周波の交流電圧に変換する高周波交流電源を有する非常点灯回路、停電検出回路が停電を検出していない時に放電灯を常用点灯装置の高周波交流電源に接続し、停電検出回路が停電を検出すると放電灯を非常点灯回路の高周波交流電源に接続する切替回路からなる非常点灯装置とを備え、温度ヒューズを含む放電灯内のフィラメントの通電路の断線を検出して常用点灯装置の高周波交流電源の動作を停止させる断線検出回路を設け、放電灯の温度ヒューズが接続されている接続端子を、常用点灯装置の高周波交流電源側と、非常点灯装置の高周波交流電源側以外の端子とに切替回路を介して接続することを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明では、二つのフィラメントを有し、一方のフィラメントと接続端子との間に温度ヒューズを設けた放電灯と、商用電源を整流、平滑して得られた直流電源を高周波の交流電圧に変換して該交流電圧を放電灯に印加して放電灯を点灯する高周波交流電源及び放電灯のフィラメントを予熱する予熱回路を有する常用点灯装置と、商用電源の停電を検出する停電検出回路、二次電池、商用電源の非停電時に二次電池を充電する充電回路、停電時に二次電池を電源として高周波の交流電圧に変換する高周波交流電源を有する非常点灯回路、停電検出回路が停電を検出していない時に放電灯を常用点灯装置の高周波交流電源に接続し、停電検出回路が停電を検出すると放電灯を非常点灯回路の高周波交流電源に接続する切替回路からなる非常点灯装置とを備え、温度ヒューズを含む放電灯内のフィラメントの通電路の断線を検出して常用点灯装置の高周波交流電源の動作を停止させる断線検出回路を設け、放電灯の温度ヒューズが接続されている接続端子を、常用点灯装置の高周波交流電源側と、非常点灯装置の予熱回路側の端子とに切替回路を介して接続することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施形態により説明する。
【００１２】
（基本形態）
図１（ａ）は基本形態の回路構成を示しており、基本形態の点灯装置３は商用電源ＡＣを整流するダイオードブリッジのような整流回路ＤＢとこの整流回路ＤＢから出力される脈流を平滑する平滑用コンデンサＣ０からなる直流電源と、この直流電源に並列にＭＯＳＦＥＴのような半導体スイッチング素子からなる第１のスイッチング素子Ｑ１と第２のスイッチング素子Ｑ２を直列に接続し、直流電源の高圧線（＋側）と、スイッチング素子Ｑ１とＱ２の中点との間に蛍光灯のようなランプ１とバラストチョークＬ１と直流カット用のコンデンサＣ１との直列回路を接続し、フィラメントｆ１，ｆ２の非電源側端間に予熱回路を構成するコンデンサＣ２とランプ電流検出用の電流トランスＣＴの１次巻線との直列回路を接続して高周波交流電源部を構成するものであり、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２を制御回路５により数十ｋＨｚの高周彼で駆動し、ランプ１に高周波の交流電圧を印加することによりランプ１を高周波で点灯させるようになっている。
【００１３】
基本形態（以下に説明する実施形態でも同様）に用いるランプ１は図２に示すようにフィラメントｆ１の一端とこれを接続する接続端子４との間に温度ヒューズＴＦを挿入接続したものを使用する。
【００１４】
そして点灯装置３には電流トランスＣＴと、電流トランスＣＴの２次巻線にダイオードＤ１を介して接続したコンデンサＣ３と、コンデンサＣ３の両端電圧と基準電圧Ｖｒｅｆとを比較してその出力を制御回路５に与えるコンパレータＣＰ１とで構成される断線検出回路６を付設し、制御回路５はコンパレータＣＰ１の出力が”Ｌ”の時にはスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の駆動を停止し、コンパレータＣＰ１の出力が”Ｈ”の時にはスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を上記のように高周波で駆動するようになっている。
【００１５】
而してランプ１の寿命末期に過電流により口金部２が高温になると、図１（ｂ）に示すように温度ヒューズＴＦが溶断してフィラメント断線となり、ランプ１の予熱回路に電流が流れ無くなる。そのため断線検出回路６の電流トランスＣＴの２次電圧が０Ｖとなり、コンデンサＣ３の電圧が低下して基準電圧Ｖｒｅｆよりも低くなり、やがて０Ｖとなる。そのためコンパレータＣＰ１の出力が”Ｌ”となり、制御回路５はスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の駆動を停止する。この駆動停止によりランプ１には電力が供給されなくなり、ランプ１は消灯する。 このように本実施形態では、従来と同様に信頼性を確保しながら、温度ヒューズＴＦを４ヶ所に設ける必要がなく、ランプ１を小型にすることができ、コストを安くすることができる。またランプ１と点灯装置３とを接続する接続回路（管灯回路）の配線を指定する必要がないため組立性が容易となる。
【００１６】
（実施形態１）
基本形態の点灯装置３は通常の点灯に用いるものであったが、本実施形態は基本形態の点灯装置３に、図３に示すように停電などの非常時に二次電池７を電源として動作する非常点灯装置８を組み合わせたものである。またランプ１は基本形態と同じものを使用する。
【００１７】
常用点灯装置３は基本形態と同じ構成である。非常点灯装置８は商用電源ＡＣに常用の点灯装置３と並列に接続し、商用電源ＡＣの停電を検出してランプ１を非常点灯側に切り替えるとともに非常点灯回路９を動作させる停電検出回路１０と、ＮｉーＣｄ等の二次電池７と、常時に二次電池７を充電する充電回路１１と、二次電池７を電源として数十ｋＨｚの高周波の交流電圧を発生し、この高周波交流電圧でランプ１で点灯する高周波交流電源９ａと予熱回路を構成するコンデンサＣ４を備えた非常点灯回路９と、常用の点灯装置３と非常点灯回路９との間でランプ１を切替接続する切替回路１２とから構成されている。
【００１８】
ランプ１は過熱時の保護用の温度ヒューズＴＦがフィラメントｆ１の一端と対応する接続端子４との間に設けられているもので、温度ヒューズＴＦが接続されているフィラメントｆ１側の接続端子４を基本形態と同様に常用点灯装置３側に接続するように切替回路１２を介して接続回路（管灯回路）が配線されている。
【００１９】
非常点灯回路９の高周波交流電源９ａは接続回路（管灯回路）と切替回路１２を介して温度ヒューズＴＦが接続されているランプ１のフィラメントｆ１に接続され、非常点灯回路９の予熱用コンデンサＣ４からなる予熱回路は接続回路（管灯回路）と切替回路１２を介してランプ１のフィラメントｆ１，ｆ２の非電源端間に接続されるようになっている。
【００２０】
図４は本実施形態の具体回路を示しており、非常点灯装置８の停電検出回路１０は例えばリレー（勿論他の手段でもよい）から構成され、そのリレー接点からなる切替えスイッチｒ１乃至ｒ４で切替回路１２を構成するとともに、切替えスイッチｒ５で二次電池７を充電回路１１側と非常点灯回路９側とに切替え接続する切替回路を構成し、図示する状態は商用電源ＡＣが供給されて停電検出回路１０が動作し、各切替えスイッチｒ１〜ｒ５を常開接点（ＮＯ接点）側に切替え接続している状態である。
【００２１】
非常点灯回路９はプッシュプル構成であり、二次電池７に切替えスイッチｒ５の常閉接点（ＮＣ接点）側を介して並列にインダクタンス素子Ｌ２と発振トランスＴの１次巻線Ｎ１１とを介して第３のスイッチング素子Ｑ３を接続し、同様に二次電池７と並列にインダクタンス素子Ｌ２と発振トランスＴの１次巻線Ｎ１２とを介して第４のスイッチング素子Ｑ４を接続し、両スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のコレクタ間にコンデンサＣ５を接続している。発振トランスＴの２次巻線Ｎ２の一端はバラストコンデンサＣ６、切替回路１２の切替えスイッチｒ４の常閉接点（ＮＣ接点）、温度ヒューズＴＦを介してランプ１の一方のフィラメントｆ１の一端に接続され、２次巻線の他端は切替回路１２の切替えスイッチｒ２の常閉接点（ＮＣ接点）側を介してランプ１の他方のフィラメントｆ２の一端に接続されている。発振トランスＴの３次巻線Ｎ３には予熱用コンデンサＣ４、切替回路１２の切替えスイッチｒ１の常閉接点（ＮＣ接点）、フィラメントｆ２、切替回路１２の切替えスイッチｒ２の常閉接点（ＮＣ接点）の直列回路が並列接続されている。また発振トランスＴの帰還巻線Ｎ４の一端をスイッチング素子Ｑ３のベースに、他端をスイッチング素子Ｑ４のベースに接続している。また各スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のベースは抵抗Ｒ１とインダクタンス素子Ｌ２と切替えスイッチｒ５の常閉接点（ＮＣ接点）側を介して二次電池７の＋極に接続している。
【００２２】
常用点灯装置３は基本形態と同様な構成となっており、予熱用コンデンサＣ２と断線検出回路９の電流トランスＣＴの１次巻線との直列回路は切替回路１２の切替えスイッチｒ２，ｒ３の常開接点（ＮＯ接点）側を介して、フィラメントｆ１，ｆ２の非電源側端間に接続されている。而して商用電源ＡＣが供給されている状態では非常点灯装置８の停電検出回路１０が停電を検知していないため、切替回路１２の各切替えスイッチｒ１〜ｒ４及び切替えスイッチｒ５は図示する状態に接続され、充電回路１１は商用電源ＡＣから電力を受けて二次電池７を充電する。
【００２３】
一方常用の点灯装置３では商用電源ＡＣを入力して得られた直流電源により動作して高周波の交流電圧を切替回路１２を介してランプ１に印加し、ランプ１を高周波点灯させる。
【００２４】
商用電源ＡＣが停電すると、非常点灯装置８の停電検出回路１０が停電検出して切替えスイッチｒ１〜ｒ５を常閉接点（ＮＣ接点）側に切替える。従って、二次電池７が非常点灯回路９に接続され、抵抗Ｒ１を介してスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４にベース電流が流れ、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４を構成するトランジスタの増幅率のばらつきによりスイッチングＱ３，Ｑ４のどちらかが先にオンして発振を開始する。発振が始まると帰還巻線Ｎ４の出力によりスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４は交互にオン・オフされ発振が継続する。非常点灯回路９の発振トランスの２次巻線Ｎ２からは高周波の交流電圧が発生する。つまり高周波交流電源部として機能し、バラストコンデンサＣ６と切替回路１２の切替えスイッチｒ４の常閉接点（ＮＣ接点）及びｒ２の常閉接点（ＮＣ接点）を介して、高周彼の交流電圧がランプ１の両端に印加されるとともに３次巻線Ｎ３からの高周波の交流電圧がコンデンサＣ３，及び切替えスイッチｒ１，ｒ２の常閉接点を介してフィラメントｆ２に印加されて予熱し、ランプ１を非常点灯する。
【００２５】
ところで、通常の点灯時において、ランプ１が寿命末期になって、過電流が流れて口金部２が高温になり、温度ヒューズＴＦが溶断した場合には、ランプ１にの予熱回路には電流が流れ無くなるので、断線検出回路９は基本形態と同様にこれを検出して制御回路５によるスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の駆動を停止させてランプ１を消灯させ、口金部の温度上昇を防止する。
【００２６】
また非常点灯開始前に温度ヒューズＴＦが切れている場合には、非常点灯時に非常点灯回路９からの高周波の交流電圧がランプ１に印加されないため、ランプ１は点灯せず口金部２の温度上昇は起きない。また非常点灯開始後に、ランプ１の寿命末期による過電流で口金部２の温度が高くなり温度ヒューズＴＦが切れた場合にも、その時点で非常点灯回路９からの高周波の交流電圧がランプ１に印加されなくなってランプ１が消灯し、以後口金部２の温度上昇は起きない。
【００２７】
このように本実施形態では、常時時、非常時の何れにおいてもランプ１の寿命末期に過大電流が流れて口金部２が高温になって温度ヒューズＴＦが切れた場合ランプ１の点灯を防止することができ、そのため安全性が確保できると共に、温度ヒューズＴＦを４ヶ所設ける必要がないため、ランプ１を小型化することができ且つコストを安くすることが可能となる。
【００２８】
（実施形態２）
本実施形態は図５に示すように温度ヒューズＴＦが溶断してランプ１のフィラメント１が断線した状態と同じ状態となった時にこれを検出して非常点灯回路９の動作を停止させる断線検出回路１３を追加したものである。ランプ１は基本形態と同じものを使用する。
【００２９】
尚点灯装置３の構成及び非常点灯装置８のその他の構成は実施形態１で説明したものと基本的に同じであるが、ランプ１のフィラメントｆ１の一端を温度ヒューズＴＦを介して接続している接続端子４を切替えスイッチｒ３側に、他端を切替えスイッチｒ４側に接続した点と、非常点灯回路９の発振トランスＴの２次巻線Ｎ２の一端をバラストコンデンサＣ６を介して切替えスイッチｒ２の常閉接点（ＮＣ接点）に接続し、他端を切替えスイッチｒ３の常閉接点（ＮＣ接点）に接続し、予熱のための巻線として設けた３次巻線Ｎ３の一端を予熱用コンデンサＣ４を介して切替えスイッチｒ１の常閉接点（ＮＣ接点）に接続し、他端を切替えスイッチｒ２の常閉接点（ＮＣ接点）に接続し、更に予熱用として設けた５次巻線Ｎ５の一端を予熱用コンデンサＣ７を介してて切替えスイッチｒ１の常閉接点（ＮＣ接点）に接続した点で実施形態１と相違する。
【００３０】
そして断線検出回路１３は、ランプ１の温度ヒューズＴＦが接続されているフィラメントｆ１に接続される予熱用コンデンサＣ７に並列にフォトカプラの発光ダイオードＬＥＤと限流抵抗Ｒ２との直列回路を接続し、発光ダイオードＬＥＤの光を受光するフォトカプラのフォトトランジスタＰＴとコンデンサＣ８の並列回路を抵抗Ｒ３と切替えスイッチｒ５の常閉接点（ＮＣ接点）を介して二次電池７に接続した回路と、コンデンサＣ８の両端電圧と基準電源電圧Ｖｒｅｆ’と比較しその出力をスイッチングＱ３，Ｑ４のベースに接続しているコンパーレタＣＰ２とで構成されている。
【００３１】
点灯装置３及び８の基本的な動作は基本的に実施形態１で説明した通りであるから、簡略的に説明する。
【００３２】
まず商用電源ＡＣが供給されている時には、非常点灯装置８の停電検出回路１０は切替えスイッチｒ１〜ｒ５を常開接点側に接続するように動作し、常用の点灯装置３では商用電源ＡＣを直流に変換した後、高周波の交流電圧に変換して該高周波の交流電圧を切替回路１２を介してランプ１に印加し、ランプ１を高周波点灯する。また非常点灯装置８では充電回路１１により切替えスイッチｒ５を介して二次電池７を充電する。
【００３３】
もしこの通常の点灯時においてランプ１が寿命末期となり過電流が流れ、口金部が高温となると、温度ヒューズＴＦが溶断し、そのため断線検出回路６がこれを検出して、制御回路５に”Ｌ”信号を出力し、制御回路５によるスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の駆動を停止させる。そのため高周波の交流電圧がランプ１に印加されなくなり、ランプ１は消灯する。
【００３４】
次に商用電源ＡＣが停電すると、停電検出回路１０が停電を検出して切替えスイッチｒ１〜ｒ５を常開側から常閉側に切り換える。そのため二次電池７が非常点灯回路９に接続されるとともに、コンデンサＣ８に抵抗Ｒ３を介して充電電流を流して充電する。この充電によりコンデンサＣ８の両端電圧が図６（ａ）に示すように上昇する。
【００３５】
一方コンパレータＣＰ２では図６（ａ）に示すようにコンデンサＣ８の電圧が基準電圧Ｖｒｅｆを越えるまで上昇していないため図６（ｂ）に示すように”Ｈ”の出力を発生する。従って非常点灯回路９のスイッチング素子Ｑ３又はＱ４にベース電流が流れて非常点灯回路９が動作を開始する。そして温度ヒューズＴＦが切れていなければ、ランプ１はフィラメントｆ１，ｆ２に発振トランスＴの３次巻線Ｎ３，５次巻線Ｎ５から予熱電流が流れて予熱され、２次巻線Ｎ２の２次電圧により始動点灯する。
【００３６】
そしてコンデンサＣ７に発生する電圧により発光ダイオードＬＥＤは半波の発光電流が流れて間欠的に発光することになる。この発光によりフォトトランジスタＰＴは間欠的にオン、オフを繰り返し、オン時にコンデンサＣ８の電荷を放電させる。従ってコンデンサＣ８は図６（ｂ）に示すように充放電を繰り返すことによりその電圧は基準電圧Ｖref ’を越えることがなく、コンパレータＣＰ２の”Ｈ”出力が継続され、非常点灯回路９は動作が維持する。
【００３７】
ところで温度ヒューズＴＦが切れている場合或いは非常点灯時において温度ヒューズＴＦが溶断すると、断線検出回路１３の発光ダイオードＬＥＤに発光電流が流れず発光ダイオードＬＥＤは発光しなくなる。そのためフォトトランジスタＰＴがオフし、コンデンサＣ８は抵抗Ｒ３を通じて充電され、やがてその両端図６（ａ）に示すように基準電圧Ｖref'を越えることになり、その越えた時点でコンパレータＣＰ２の出力が図６（ｂ）に示すように”Ｌ”となって非常点灯回路９のトランジスタＱ３，Ｑ４のベース電流を引き込むことになり、非常点灯回路９は動作を停止する。
【００３８】
このように本実施形態では、ランプ１の寿命末期に口金部２が高温になって温度ヒューズＴＦが切れた時は、常時、非常時共にランプ１の点灯を防止することができ、安全性が確保できると共に温度ヒューズＴＦを４カ所に設ける必要がないために、ランプ１の小型化を行うことができかつコストを安くすることが可能となる。また、非常点灯装置８は断線検出回路１３を設けたことにより、非常点灯回路９の接続回路（管灯回路）の配線を指定する必要がなく、組立が容易となる。
【００３９】
（実施形態３）
本実施形態は基本的には実施形態１の図４の回路と同様な点灯装置３、８を用いるが、非常点灯回路９の接続回路（管灯回路）と切替回路１２の接続が異なっている。つまり図４の回路では非常点灯回路９の発振トランスＴの２次巻線Ｎ２の一端をバラストコンデンサＣ６を介して切替えスイッチｒ４の常閉接点（ＮＣ接点）側に接続していたが、本実施形態では図７に示すように切替えスイッチｒ３の常閉接点（ＮＣ接点）側に接続し、切替えスイッチｒ４の常閉接点（ＮＣ接点）側には非常点灯回路９からは接続しないようにしている。
【００４０】
つまり通常点灯時において、ランプ１の寿命末期等により温度ヒューズＴＦが溶断した場合には、点灯装置３からの高周波の交流電圧が遮断され、且つ断線検出回路６の働きにより制御回路５によるスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の駆動が停止され、ランプ１が消灯することになるが、非常点灯時には非常点灯回路９の発振トランスＴの２次巻線Ｎ２からの高周波の交流電圧は切替回路１２のバラストコンデンサＣ６と切替えスイッチｒ２、ｒ３の常閉接点（ＮＣ接点）とを介してランプ１に印加されランプ１を非常点灯させることができるのである。ここで非常点灯時の電源は二次電池７のように有限な電源であるために、ランプ１を点灯させても点灯時間は３０分等の短期間であるために、口金部が高温になることはない。
【００４１】
このように本実施形態では、ランプ１の寿命末期に口金部２が高温になった時に常時はランプ１の点灯を防止し、口金部２の温度上昇を防止することができる。一方非常事態が生じて停電が起きたときにはランプ１を非常点灯させる非常点灯装置８の電源が二次電池７のように有限な電源であって、点灯時間が短時間であるため口金部２の温度上昇を防止しながらランプ１を点灯させて停電時の照明を得ることができ、その結果避難時等の安全性を確保することができる。
【００４２】
図８は非常点灯回路９にランプ１の両側のフィラメントｆ１，ｆ２に対応して発振トランスＴに予熱用の３次巻線Ｎ３，５次巻線Ｎ５を設けたもので、５次巻線Ｎ５の予熱用コンデンサＣ７を接続した一端を切替えスイッチｒ４の常閉接点（ＮＣ接点）に接続し、他端（２次巻線Ｎ２の一端）を切替えスイッチｒ３の常閉接点（ＮＣ接点）に接続した構成となっており、温度ヒューズＴＦが切れていても図７の回路と同様に非常点灯回路９の２次出力をランプ１の両端に印加して非常点灯を可能としている。
【００４３】
また図９は図７において切替回路１２のリレー接ｒ３を無くして、常用点灯装置３の予熱用コンデンサＣ２と電流トランスＣＴの直列回路の一端をランプ１の温度ヒューズＴＦを接続しているフィラメントｆ１の非電源側接続端子４に直接接続するとともに、非常点灯回路９の発振トランスＴの２次巻線Ｎ２の一端をバラストコンデンサＣ６を介して接続した例を示す。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１の発明は、二つのフィラメントを有し、一方のフィラメントと接続端子との間に温度ヒューズを設けた放電灯と、商用電源を整流、平滑して得られた直流電源を高周波の交流電圧に変換して該交流電圧を放電灯に印加して放電灯を点灯する高周波交流電源及び放電灯のフィラメントを予熱する予熱回路を有する常用点灯装置と、商用電源の停電を検出する停電検出回路、二次電池、商用電源の非停電時に二次電池を充電する充電回路、停電時に二次電池を電源として高周波の交流電圧に変換する高周波交流電源を有する非常点灯回路、停電検出回路が停電を検出していない時に放電灯を常用点灯装置の高周波交流電源に接続し、停電検出回路が停電を検出すると放電灯を非常点灯回路の高周波交流電源に接続する切替回路からなる非常点灯装置とを備え、温度ヒューズを含む放電灯内のフィラメントの通電路の断線を検出して常用点灯装置の高周波交流電源の動作を停止させる断線検出回路を設け、放電灯の温度ヒューズが接続されている接続端子を、常用点灯装置の高周波交流電源側と、非常点灯装置の高周波交流電源側以外の端子とに切替回路を介して接続するので、少なくとも常用点灯装置による点灯時において、ランプ寿命末期になって過電流が流れ温度ヒューズが溶断した場合に、断線検出回路の働きにより高周波交流電源の交流電圧が放電灯に印加されるのを止めて放電灯を消灯させることができ、そのため口金部の温度が異常に上昇するのを防止することができるものであって、放電灯内において温度ヒューズを４カ所に設ける必要がないため、放電灯の小型化を行うことができ且つコストを安くすることが可能となるという効果がある。また、非常点灯時には温度ヒューズの溶断に関係なく、非常点灯を行なって照明を確保し、結果避難通路など安全性を確保することができるという効果がある。
【００４５】
請求項２の発明は、二つのフィラメントを有し、一方のフィラメントと接続端子との間に温度ヒューズを設けた放電灯と、商用電源を整流、平滑して得られた直流電源を高周波の交流電圧に変換して該交流電圧を放電灯に印加して放電灯を点灯する高周波交流電源及び放電灯のフィラメントを予熱する予熱回路を有する常用点灯装置と、商用電源の停電を検出する停電検出回路、二次電池、商用電源の非停電時に二次電池を充電する充電回路、停電時に二次電池を電源として高周波の交流電圧に変換する高周波交流電源を有する非常点灯回路、停電検出回路が停電を検出していない時に放電灯を常用点灯装置の高周波交流電源に接続し、停電検出回路が停電を検出すると放電灯を非常点灯回路の高周波交流電源に接続する切替回路からなる非常点灯装置とを備え、温度ヒューズを含む放電灯内のフィラメントの通電路の断線を検出して常用点灯装置の高周波交流電源の動作を停止させる断線検出回路を設け、放電灯の温度ヒューズが接続されている接続端子を、常用点灯装置の高周波交流電源側と、非常点灯装置の予熱回路側の端子とに切替回路を介して接続するので、少なくとも常用点灯装置による点灯時において、ランプ寿命末期になって過電流が流れ温度ヒューズが溶断した場合に、断線検出回路の働きにより高周波交流電源の交流電圧が放電灯に印加されるのを止めて放電灯を消灯させることができ、そのため口金部の温度が異常に上昇するのを防止することができるものであって、放電灯内において温度ヒューズを４カ所に設ける必要がないため、放電灯の小型化を行うことができ且つコストを安くすることが可能となるという効果がある。また、非常点灯時には温度ヒューズの溶断に関係なく、非常点灯を行なって照明を確保し、結果避難通路など安全性を確保することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）は本発明の基本形態の概略構成図である。
（ｂ）は同上の動作説明図である。
【図２】 同上のランプの一部破断省略した斜視図である。
【図３】 本発明の実施形態１の回路構成図である。
【図４】 同上の回路図である。
【図５】 本発明の実施形態２の概略構成図である。
【図６】 同上の動作説明用タイミングチャートである。
【図７】 本発明の実施形態３の回路図である。
【図８】 同上の別の例の回路図である。
【図９】 本発明の他の例の回路図である。
【図１０】 直管型の蛍光灯の構成説明図である。
【図１１】 ツインタイプの蛍光灯の構成説明図である。
【図１２】 ツインタイプの蛍光灯の従来例の一部破断省略した斜視図である。
【図１３】 従来のツインタイプの蛍光灯を用いた従来例の回路図である。
【図１４】 同上の動作説明用回路図である。
【符号の説明】
１ ランプ
３ 点灯装置
５ 制御回路
６ 断線検出回路
Ｑ１，Ｑ２ スイッチング素子
ＣＰ１ コンパレータ
ＣＴ 電流トランス
Ｖｒｅｆ 基準電圧
ｆ１，ｆ２ フィラメント
ＴＦ 温度ヒューズ
Ｃ０〜Ｃ３ コンデンサ
Ｌ１ インダクタンス
ＡＣ 商用電源
Claims (2)
- 二つのフィラメントを有し、一方のフィラメントと接続端子との間に温度ヒューズを設けた放電灯と、商用電源を整流、平滑して得られた直流電源を高周波の交流電圧に変換して該交流電圧を放電灯に印加して放電灯を点灯する高周波交流電源及び放電灯のフィラメントを予熱する予熱回路を有する常用点灯装置と、商用電源の停電を検出する停電検出回路、二次電池、商用電源の非停電時に二次電池を充電する充電回路、停電時に二次電池を電源として高周波の交流電圧に変換する高周波交流電源を有する非常点灯回路、停電検出回路が停電を検出していない時に放電灯を常用点灯装置の高周波交流電源に接続し、停電検出回路が停電を検出すると放電灯を非常点灯回路の高周波交流電源に接続する切替回路からなる非常点灯装置とを備え、温度ヒューズを含む放電灯内のフィラメントの通電路の断線を検出して常用点灯装置の高周波交流電源の動作を停止させる断線検出回路を設け、放電灯の温度ヒューズが接続されている接続端子を、常用点灯装置の高周波交流電源側と、非常点灯装置の高周波交流電源側以外の端子とに切替回路を介して接続することを特徴とする照明装置。
- 二つのフィラメントを有し、一方のフィラメントと接続端子との間に温度ヒューズを設けた放電灯と、商用電源を整流、平滑して得られた直流電源を高周波の交流電圧に変換して該交流電圧を放電灯に印加して放電灯を点灯する高周波交流電源及び放電灯のフィラメントを予熱する予熱回路を有する常用点灯装置と、商用電源の停電を検出する停電検出回路、二次電池、商用電源の非停電時に二次電池を充電する充電回路、停電時に二次電池を電源として高周波の交流電圧に変換する高周波交流電源を有する非常点灯回路、停電検出回路が停電を検出していない時に放電灯を常用点灯装置の高周波交流電源に接続し、停電検出回路が停電を検出すると放電灯を非常点灯回路の高周波交流電源に接続する切替回路からなる非常点灯装置とを備え、温度ヒューズを含む放電灯内のフィラメントの通電路の断線を検出して常用点灯装置の高周波交流電源の動作を停止させる断線検出回路を設け、放電灯の温度ヒューズが接続されている接続端子を、常用点灯装置の高周波交流電源側と、非常点灯装置の予熱回路側の端子とに切替回路を介して接続することを特徴とする照明装置。
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