JP4245445B2 - 充電モニタを有する非常灯 - Google Patents

Description

本発明は、天井等に下向きに光を照射するように固定される非常灯であって、内蔵している二次電池を充電して、停電時に二次電池で照明ランプを点灯する非常灯に関し、とくに、二次電池の充電状態を示す充電モニタを備える非常灯に関する。

非常灯は、停電するときに、ハロゲンランプ等の照明ランプを点灯する二次電池を内蔵している。二次電池は、停電しないときに、商用電源で常に充電されて、満充電に近い状態に保持される。満充電された二次電池は、もっとも長い時間照明ランプを点灯できる。いつ停電しても照明ランプを点灯できるように、非常灯は二次電池を充電する電源回路を内蔵している。この電源回路が正常に二次電池を充電できなくなると、停電時に照明ランプを点灯できなくなり、あるいは点灯できる時間が短くなる。満充電された二次電池であっても、充電されない状態に放置されると、自己放電して容量が次第に減少し、ついには完全に放電されてしまう。困ったことに、二次電池は、一次電池に比較すると自己放電量が大きく、時間と共に容量が小さくなる。この弊害を避けるために、非常灯は二次電池を正常に充電していることを表示する充電モニタランプを設けている。充電モニタランプは、二次電池を正常に充電している状態で点灯される。

充電モニタランプは、常に連続して点灯されるので、消費電力を少なくするために小電力のランプ、たとえば発光ダイオード等が使用される。この充電モニタランプは小電力で光量が少ないので、明るい状態での視認性を良くするために、遮光ガイドを設けた非常灯が開発されている。（特許文献１参照）
特開昭６３−１１６３０２号公報

この公報に記載される非常灯は、図１に示すように、円筒状の遮光ガイド３６の内部に充電モニタランプ３４を配設する。遮光ガイド３６は、照明ランプ３１の光や外部の光を遮光して、充電モニタランプ３４の視認性を向上する。図１の断面図に示すように、遮光ガイド３６は、真下に向けて光を照射するように本体に垂直な姿勢で固定される。

遮光ガイドは、充電モニタランプを収納できる細長い円筒状で、充電モニタランプの光を真下に照射する。したがって、真下から見るときには、充電モニタランプの光を明るく視認できる。ただ、非常に細長い円筒状であるから、充電モニタランプの真下からずれた位置からは、充電モニタランプの点灯を認識できなくなる。このため、充電モニタランプの点灯を確認するには、正確に非常灯の真下に移動する必要があり、この位置からずれると、充電モニタランプを正確に認識できなくなる欠点があった。

本発明の目的は、このような欠点を解消することを目的として開発されたもので、本発明の重要な目的は、反射ドームで充電モニタランプから照射される光の一部を反射し、反射ドームの外側を充電モニタランプの反射に利用することにより、充電モニタランプを真下からずれた位置からも確実に認識できる充電モニタを備える非常灯を提供することにある。

本発明の充電モニタを有する非常灯は、停電時に照明ランプ１に電力を供給して点灯する二次電池２と、この二次電池２を商用電源で充電する電源回路３と、この電源回路３が二次電池２を充電している状態を表示する充電モニタランプ４と、停電時に二次電池２で点灯される照明ランプ１と、この照明ランプ１の周囲にあって照明ランプ１の光を反射する反射ドーム５と、この反射ドーム５の外側にあって、充電モニタランプ４の光を下方にガイドする遮光ガイド６とを備える。遮光ガイド６は、充電モニタランプ４が照射する光の一部を反射ドーム５の外側面に照射する。反射ドーム５は、その外側面にて、充電モニタランプ４の光を下方に反射している。この非常灯は、反充電モニタランプ４から照射される光の一部を反射ドーム５の外側面で反射させて下方に照射する。

本発明の請求項２の非常灯は、遮光ガイド６が筒状で、先端部の反射ドーム５との対向面に切欠部６Ａを設けている。この非常灯は、充電モニタランプ４が遮光ガイド６の内部に照射する光を、切欠部６Ａに通過させて反射ドーム５の外側面で反射させて下方に照射する。さらに、本発明の請求項３の非常灯は、反射ドーム５の外側面に反射層を積層して設けている。さらに、本発明の請求項４の非常灯は、充電モニタランプ４を集光タイプの発光ダイオードとしている。

本発明の非常灯は、充電モニタの充電モニタランプを、真下からずれた位置からも確実に認識できる特長がある。それは、本発明の非常灯が、充電モニタランプから照射される光の一部を反射ドームの外側面に照射すると共に、照射された光を反射ドームの外側面で反射させて下方に照射しているからである。反射ドームの外側面で反射されて下方に照射される光は、所定の角度に拡散して外部に放射される。このため、この構造の非常灯は、充電モニタランプの真下からずれた位置からであっても、充電モニタランプの点灯を正確に認識でき、従来のように正確に非常灯の真下に移動することなく、楽に充電モニタランプの点灯を確認できる。とくに、本発明の非常灯は、反射ドームの外側を充電モニタランプの反射に利用して、充電モニタランプから照射される光を下方に拡散して放射するので、部品点数を増やすことなく極めて簡単に設計変更して製造コストを低減できる特長もある。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための非常灯を例示するものであって、本発明は非常灯を以下のものに特定しない。

さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。

図２ないし図９に示す非常灯は、建造物の天井４０（図６参照）に埋め込み状態で下向きに設置される金属製円筒状で上面が閉塞され下面が開放されたアウターケース１４と、このアウターケース１４の下面開口部に連結される蓋１５と、アウターケース１４に収納される略円柱体のインナーケース１３とを備えている。そして、このインナーケース１３は、略円柱体を中心軸を通過して縦方向に半分とした外形（以下、半円柱体という）であって、商用電源で充電される二次電池２を内蔵する電池収納部１３Ｂと、この二次電池２を商用電源で充電すると共に、停電を検出して二次電池２で照明ランプ１を点灯する電源回路３等を内蔵する略半円柱体の電源収納部１３Ａとを備えている。さらに、非常灯は、停電時に二次電池２に接続されて点灯される照明ランプ１と、照明ランプ１の光を集束して下に照射する反射ドーム５と、この反射ドーム５の外側にあって、充電モニタランプ４の光を下方にガイドする遮光ガイド６と、電源回路３に接続されて、停電状態で照明ランプ１が点灯されるかどうかを点検する点検スイッチ１８と、この点検スイッチ１８に連結されて点検スイッチ１８を操作する紐１９と、この紐１９を引っ張って点検スイッチ１８を切り換える操作部２０とを備える。

遮光ガイド６は、図４ないし図７に示すように、インナーケース１３の一部を構成する電源収納部１３Ａと一体的に成形される。インナーケース１３は、図４ないし図７に示す電源収納部１３Ａと電池収納部１３Ｂとからなる。このインナーケース１３を収納するアウターケース１４は、下面の開口部に蓋１５を連結している。電源収納部１３Ａと電池収納部１３Ｂは、互いに脱着できるように連結されてインナーケース１３となる。図４に示すように、電池収納部１３Ｂは、底面視において両側に一対で、横方向の断面がＬ字状であって、上下方向に延在するＬ字ガイド１６を一体的に設けている。電源収納部１３Ａは、このＬ字ガイド１６に挿通して連結される連結リブ１７を両外側に突出して設けており、連結リブ１７をＬ字ガイド１６に入れて、電源収納部１３Ａと電池収納部１３Ｂとは連結される。インナーケース１３は、アウターケース１４に脱着できるように収納される。

遮光ガイド６は、白色ないし白色に近いプラスチックを成形して製作されて、内面で充電モニタランプ４の光を反射させる。充電モニタランプ４の光を下向きに照射する遮光ガイド６は、下向きに、垂直ないしはほぼ垂直な姿勢でインナーケース１３に連結される。図の遮光ガイド６は、先端に向かって内径が小さくなる円筒状または楕円筒状に成形している。

さらに、遮光ガイド６は、先端部であって、反射ドーム５との対向面に切欠部６Ａを設けている。この切欠部６Ａは、充電モニタランプ４が遮光ガイド６の内部に照射する光を、切欠部６Ａに通過させて反射ドーム５の外側面で反射させて下方を照射するようにしている。切欠部６Ａは筒の一部を除去した形状で、図の遮光ガイド６は、約半分を切欠部６Ａとして、残りの半分を半円形の遮光ガイド６としている。切欠部６Ａは反射ドーム５と対向するので、充電モニタランプ４が遮光ガイド６の内部に照射する光は、図５に示すように、遮光ガイド６の内面と、反射ドーム５の外側面とで反射されて、所定の角度に拡散されて下方に照射される。蓋１５は、遮光ガイド６の下方に位置して、充電モニタランプ４の光を外部に照射する照射孔１５Ａを開口している。この照射孔１５Ａは、遮光ガイド６の内面と、反射ドーム５の外側面とで反射された光を、外部に照射できる大きさに開口している。

二次電池２は、ニッケルカドミウム電池やニッケル水素電池である。ただ、二次電池には、リチウムイオン電池等、充電できる他の全ての電池を使用できる。二次電池２は、商用電源が停電する状態で、照明ランプ１を決められた時間点灯できる容量を有する。たとえば、二次電池２は、容量が２０００〜３０００ｍＡｈで、出力電圧を３．６〜６Ｖとするニッケルカドミウム電池である。

電源回路３は、商用電源が停電していないときに、二次電池２を連続して常にトリクル充電して満充電された状態に保持する充電回路と、二次電池２を正常に充電しているときに、充電モニタランプ４を点灯し、また、商用電源が停電するときに照明ランプ１を点灯する点灯回路とを備える。充電回路は、二次電池２を劣化を最小にしながら、常に満充電された状態に保持できる電流で二次電池２を充電する。

点灯回路は、二次電池２の充電電流を検出して、二次電池２を所定の充電電流で充電していることを検出し、正常に二次電池２が充電されると判定するときに、充電モニタランプ４を点灯する。また、点灯回路は、商用電源の停電を検出し、停電を検出すると、二次電池２を照明ランプ１に接続して、二次電池２で照明ランプ１を点灯する。さらに点灯回路は、商用電源が停電していないときは、二次電池２を照明ランプ１から切り離して、照明ランプ１を商用電源で点灯し、あるいは、照明ランプ１を消灯する。

充電モニタランプ４は、消費電力を小さくするために発光ダイオードが使用される。発光ダイオードは、消費電力が小さいことに加えて、電球のようにフィラメントがなく、ｐｎ接合のダイオードであるから、電球とは比較にならない程に長寿命である。このため、長期間にわたって二次電池２の充電状態を確実に表示できる。さらに、充電モニタランプ４に使用される発光ダイオードは、前面をレンズ形状とする集光タイプが適している。光を集束して下方に明るく照射できるからである。ただ、発光ダイオードには集光タイプでないものも使用できる。また、充電モニタランプには、発光ダイオードに代わって電球も使用できる。

図５の非常灯は、充電モニタランプ４である発光ダイオードのリード線４Ａを電源収納部１３Ａに固定している回路基板８に半田付けして連結している。この構造は、接触不良が起こらないように充電モニタランプ４を回路基板８に連結できる。ただし、充電モニタランプを電球とする非常灯は、回路基板にソケットを固定し、これに電球を連結する。

充電モニタランプ４は、遮光ガイド６の内部に、下向きに光を照射するように、遮光ガイド６の上部に下向きに配設される。図５の充電モニタランプ４は、集束して放射する光の光軸を、遮光ガイド６の中心軸に対して傾斜させる姿勢で、遮光ガイド６の上部に配設される。なお、充電モニタランプ４の光軸とは、発光される光の中心の軸を意味するものである。充電モニタランプ４の光軸が遮光ガイド６の中心軸からずれる角度は、たとえば０〜４０度、好ましくは、１５〜３５度、さらに好ましくは２０〜３０度とする。充電モニタランプ４の光軸を傾斜させる非常灯は、充電モニタランプ４から光軸方向に照射される光を、遮光ガイド６の内面で反射し、さらに反射ドーム５の外側面でも反射させながら、遮光ガイド６の下端から外部に所定の角度に拡散して放射することができる。このため、充電モニタランプ４から照射される光を、真下の中心軸からずれた角度に明るく照射できる特長がある。ただ、充電モニタランプは、光軸を真下に向ける姿勢で配置することもできる。光軸が真下に向く充電モニタランプは、真下を明るく照射できる。また、光軸を真下に向ける姿勢の充電モニタランプは、全ての光を光軸の方向に照射するのではなく、光軸からずれた方向にも照射する。光軸からずれた本体に照射される光は、遮光ガイドの内面で反射され、また反射ドームの外側面に反射されて、下方に照射される。したがって、光軸を真下に向ける充電モニタランプも、光軸からずれた方向に光を照射して、真下からずれた方向から見て認識できる。

照明ランプ１は、下向きに所定の明るさで光を照射するハロゲンランプ等の電球である。電球はフィラメントが切れることがある。したがって、電球の照明ランプ１は、簡単に交換できるように、電源収納部１３Ａに固定しているソケット９に挿入して連結される。照明ランプ１には、白色の発光ダイオードも使用できる。白色の発光ダイオードは発光輝度が高くて故障しないので、ソケットを使用することなく、リード線を直接に電源回路に接続できる。照明ランプ１は反射ドーム５の中心に下向きに固定されて、天井から下方に光を照射する。

反射ドーム５は、プラスチックや金属板を、略半球状の形状であって、円形または多角形のドーム状に加工したものである。反射ドーム５は、内面で照明ランプ１の光を反射し、集束して下方を明るく照射する。反射ドーム５は、内側面と外側面に反射層を積層して、光の反射率を高くすることができる。反射層は、金属のメッキ層、あるいは薄い金属を接着した層である。プラスチック製の反射ドーム５は、表面を真空蒸着メッキして、光を効率よく反射する反射層を設けることができる。ただし、反射ドームは、必ずしも反射層を設ける必要はない。プラスチック製の反射ドームは、白色または白色に近い色のプラスチックで成形して、表面で光を効率よく反射できるからである。

反射ドーム５は、外側面で充電モニタランプ４の光を反射して、充電モニタランプ４の光を下方に照射する傾斜角としている。反射ドーム５は、充電モニタランプ４の光を下方に照射するので、充電モニタランプ４の光を反射する部分が、鉛直方向に対して傾斜する傾斜角（α）は、０〜４５度、好ましくは０〜４０度としている。図の反射ドーム５は、下端に向かって傾斜角（α）が次第に小さくなるドーム形状として、下端の開口端縁の傾斜角は０〜１５度としている。反射ドーム５は、このドーム形状で、照明ランプ１の光を集束する状態をコントロールできる。傾斜角を小さくすると、狭い領域を明るく照射でき、反対に傾斜角を大きくすると、広い領域を照射できるようになる。

反射ドーム５は、下部開口部の外周にフランジ５Ａを一体的に設けており、このフランジ５Ａを蓋１５に連結して定位置に固定している。フランジ５Ａは、蓋１５の内面に連結している。蓋１５は、図１０と図１１に示すように、反射ドーム５のフランジ５Ａを連結するために、複数の保持部１０を内面に突出して設けている。保持部１０は、フランジ５Ａを入れて連結できるように金属板をＬ字状に突出させている。反射ドーム５のフランジ５Ａは、この保持部１０を案内する切除部１１を設けている。反射ドーム５は、図１１の矢印で示すように、切除部１１と反対側のフランジ５Ａを、図において右側に位置する３箇所の保持部１０の内側に挿入すると共に、左側に位置する保持部１０に切除部１１を通過させた後、フランジ５Ａを蓋１５の内面に接触させる状態で回転して、蓋１５に連結される。

さらに、反射ドーム５のフランジ５Ａは、充電モニタランプ４の光を透過させる部分を切除した形状として光透過部１２を設けている。充電モニタランプ４の光は、この光透過部１２を通過して、下方に照射される。

遮光ガイド６は、インナーケース１３の電源収納部１３Ａを成形するプラスチックに一体的に成形して設けられる。この遮光ガイド６はプラスチック製である。ただ、遮光ガイドは金属板を加工して製作することができる。この遮光ガイドは、インナーケースの定位置に固定される。遮光ガイド６は、反射ドーム５の外側に接近して、下向き姿勢で配設されて、充電モニタランプ４から照射される光の一部を、反射ドーム５の外側面に照射する。充電モニタランプ４の光は、反射ドーム５の外側面で反射されるので、遮光ガイド６は、反射ドーム５に接近して配置される。たとえば、遮光ガイド６の中心軸と反射ドーム５の外側面の遮光ガイド６に最も接近する部分との距離、図８においては遮光ガイド６の下端と、反射ドーム５の外側面との距離（ｄ）が、２５ｍｍ以下、好ましくは２０ｍｍ以下、さらに好ましくは１５ｍｍ以下となるように、遮光ガイド６は反射ドーム５に接近して配設される。

アウターケース１４は、図１に示すように、収納するインナーケース１３を定位置に固定するストッパ１４Ａ、１４Ａを内面に突出して設けている。インナーケース１３は、このストッパ１４Ａに当接して、インナーケース１３がアウターケース１４から出るのを阻止する、レバー２７、２７を設けている。レバー２７がストッパ１４Ａに当接して、インナーケース１３はアウターケース１４に収納され、インナーケース１３を下方に取り出すときは、レバー２７を横方向（図７に矢印で示す）に可動させることで、ストッパ１４Ａの係合を解除させる。アウターケース１４は上底を閉塞している円筒状に金属板をプレス加工して製作されて、天井等に固定される。このアウターケース１４は、開口部に蓋１５が連結される。

蓋１５は、引張ツマミ２２の下方に位置して、引張ツマミ２２の下端部を外部に突出させる挿通孔１５Ｂを開口している。この挿通孔１５Ｂに引張ツマミ２２を挿通する状態で、蓋１５はアウターケース１４に連結される。蓋１５は、図６に開示されるように、弾性的に拡開されるハ字状の拡開バネ２８、２８を介してアウターケース１４に連結される。拡開バネ２８は、ハ字状の中央下端部を蓋１５に連結している。さらに、拡開バネ２８は、アウターケース１４の内面に突出して設けている一対の対向壁１４Ｂの間にハ字状に拡開する先端部分を案内している。ハ字状の先端部分が弾性的に拡開して、対向壁１４Ｂの間に連結される。

従来の充電モニタを備える非常灯の断面図である。 本発明の一実施例にかかる充電モニタを備える非常灯の垂直断面図である。 図２に示す非常灯の底面図である。 図３に示す非常灯の蓋を外した底面図である。 図３に示す非常灯のＡ−Ａ線断面図である。 図２に示す非常灯の設置状態を示す断面図であり、蓋は斜視図で表される。 図２に示す非常灯の蓋を外して背面下側から見た斜視図であり、一部、アウターケースを省略して内部構造が表される。 図５に示す非常灯の反射ドームと遮光ガイドの位置関係を示す底面斜視図である。 図２に示す非常灯の回路図である。 蓋と反射ドームの連結構造を示す断面図である。 蓋と反射ドームの連結構造を示す平面図である。

符号の説明

１…照明ランプ
２…二次電池
３…電源回路
４…充電モニタランプ ４Ａ…リード線
５…反射ドーム ５Ａ…フランジ
６…遮光ガイド ６Ａ…切欠部
８…回路基板
９…ソケット
１０…保持部
１１…切除部
１２…光透過部
１３…インナーケース １３Ａ…電源収納部 １３Ｂ…電池収納部
１４…アウターケース １４Ａ…ストッパ １４Ｂ…対向壁
１５…蓋 １５Ａ…照射孔 １５Ｂ…挿通孔
１６…Ｌ字ガイド
１７…連結リブ
１８…点検スイッチ
１９…紐
２０…操作部
２２…引張ツマミ
２７…レバー
２８…拡開バネ
３１…照明ランプ
３４…充電モニタランプ
３６…遮光ガイド
４０…天井

Claims (4)

1. 停電時に照明ランプ(1)に電力を供給して点灯する二次電池(2)と、この二次電池(2)を商用電源で充電する電源回路(3)と、この電源回路(3)が二次電池(2)を充電している状態を表示する充電モニタランプ(4)と、停電時に二次電池(2)で点灯される照明ランプ(1)と、この照明ランプ(1)の周囲にあって照明ランプ(1)の光を反射する反射ドーム(5)と、この反射ドーム(5)の外側にあって、充電モニタランプ(4)の光を下方にガイドする遮光ガイド(6)とを備える非常灯であって、
   遮光ガイド(6)が、充電モニタランプ(4)が照射する光の一部を反射ドーム(5)の外側面に照射すると共に、反射ドーム(5)が、その外側面にて、充電モニタランプ(4)の光を下方に反射してなる充電モニタを有する非常灯。
2. 遮光ガイド(6)が筒状で、先端部の反射ドーム(5)との対向面に切欠部(6A)を設けており、充電モニタランプ(4)が遮光ガイド(6)の内部に照射する光を、切欠部(6A)に通過させて反射ドーム(5)の外側面で反射させて下方に照射するようにしてなる請求項１に記載される充電モニタを有する非常灯。
3. 反射ドーム(5)が外側面に反射層を積層して設けている請求項１に記載される充電モニタを有する非常灯。
4. 充電モニタランプ(4)が集光タイプの発光ダイオードである請求項１に記載される充電モニタを有する非常灯。
   

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