JP7284461B2 - 負荷制御装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、バッテリの電源により動作する負荷制御装置に関する。

従来、負荷制御装置として避難誘導の案内を行う誘導灯がある。一般的な誘導灯においては、商用交流電源等の外部電源が入力される常時には、外部電源により誘導灯の表示面用の光源を点灯させ、また、停電等による外部電源の遮断時つまり外部電源の非入力時である非常時にはバッテリの電源により光源を点灯させる。

また、誘導灯の種類は複数あり、一般的な誘導灯よりも非常時により目立たせるための点滅機能や、非常口への避難誘導を案内する音声を出力する音声機能等の報知機能を有するものがある。このような報知機能の動作ユニットは、外部電源の非入力時である非常時でも負荷を動作させるためにバッテリを電源とし、外部からの動作信号の入力有無に応じて動作する。

工場出荷時にバッテリを動作ユニットに接続していると、バッテリの寿命に影響を与えるため、バッテリを動作ユニットから外した状態で出荷し、施工時において、施工作業者がバッテリを動作ユニットに接続している。

しかし、施工時において、動作信号の入力有無の状況によっては、バッテリを動作ユニットに接続すると、動作ユニットによる不要な負荷の動作を開始し、施工の妨げとなる。

特開２０１０－２５７７２４号公報

本発明は、施工時の不要な負荷の動作を防止できる負荷制御装置を提供することを目的とする。

実施形態の負荷制御装置は、負荷を動作させる動作ユニットと、動作ユニットに着脱可能に接続され、動作ユニットに電源を供給するバッテリとを備える。動作ユニットは、バッテリの電源により負荷を動作させる電力変換部と、外部からの動作信号の入力有無に応じて電力変換部を制御する制御部とを有する。制御部は、バッテリが接続されてから動作信号の入力有無が一度変化した後に、動作信号の入力有無に応じて電力変換部を制御する。

実施形態の負荷制御装置によれば、施工時の不要な負荷の動作を防止することが期待できる。

一実施形態を示す負荷制御装置が適用された誘導灯の斜視図である。 同上誘導灯のブロック図である。 同上負荷制御装置のブロック図である。

以下、一実施形態を、図面を参照して説明する。

図１に、負荷制御装置が適用された照明装置である誘導灯10の外観を示す。誘導灯10は、施設の非常口等に対応して天井面や壁面等の設置面に設置される。誘導灯10は、枠状の本体部11およびこの本体部11の前面側に取り付けられる前面パネル12等を含む筐体13、前面パネル12に設けられた表示板14、本体部11の下面側に設けられた点滅表示部15、前面パネル12に設けられた音声出力部16、および本体部11の下面側に設けられたモニタ部17等を備えている。

表示板14は、誘導表示として人が避難している状態を示すピクトグラムが表示されている。表示板14は、前面パネル12に設けられた開口部に配置され、背面側からの光によって発光する。点滅表示部15は、本体部11の下面側から突出された透光性カバーを有し、内部側から外部側に光が出射される。音声出力部16は、音声が通過する孔等を有するカバーを有し、前面パネル12に設けられた開口部に配置されている。モニタ部17は、点検スイッチや、複数の充電用および光源用のモニタランプ等が配置されている。これらモニタランプは、異なる発光色のＬＥＤ等が用いられている。

そして、誘導灯10の表示板14は、常時および非常時（停電時および火災時）とも点灯表示する。点滅表示部15および音声出力部16は、常時には非動作状態にあり、火災による非常時には点滅表示部15が点滅動作するとともに音声出力部16から避難誘導を案内する音声を出力し、より一層の避難誘導効果が発揮されるように構成されている。

次に、図２に誘導灯10のブロック図を示す。誘導灯10には、商用電源等の外部電源20と、施設の自動火災報知機21に連動して所定の信号を誘導灯10に出力する信号装置22と、例えば誘導灯10の近傍の天井側に設置される煙感知器23と、誘導灯10の設置階の直上階に設置される誘導灯10とがそれぞれ接続される。

信号装置22は、自動火災報知機21に連動して、非火災時である常時には動作信号（信号電圧）を誘導灯10に出力し、火災時には動作信号の出力を停止する。さらに、信号装置22は、常時は音声停止信号を誘導灯10に出力せず、音声の出力を停止する場合に音声停止信号を誘導灯10に出力する。煙感知器23は、火災時（信号装置22から誘導灯10への動作信号の出力停止時）に誘導灯10から印加される動作電圧で動作し、煙の感知に応じた信号を誘導灯10に出力する。直上階の誘導灯10は、直下階の誘導灯10からの停止信号を入力して点滅動作および音声動作を停止する。

また、誘導灯10は、外部電源20を入力する電源端子26、信号装置22から動作信号を入力する動作信号端子27、信号装置22から音声停止信号を入力する音声停止信号端子28、煙感知器23が接続される煙感知端子29、および直上階の誘導灯10が接続される直上階信号端子30等を備えている。

また、誘導灯10は、電源端子26に接続されて外部電源20が供給される点灯ユニット33、動作ユニットである点滅ユニット34および音声ユニット35を備えている。

点灯ユニット33には、点灯用光源38、および第１のバッテリ39が接続されている。点灯用光源38は、例えばＬＥＤ等の発光素子が用いられている。点灯用光源38は、例えば表示板14の背面側に配置される導光板に光を入射し、導光板から表示板14に出射される光によって表示板14を照明し、発光させる。第１のバッテリ39は、充放電可能な二次電池が用いられている。

点灯ユニット33は、外部電源20または第１のバッテリ39の電源を所定の点灯用電源に変換して点灯用光源38に供給する電力変換部、第１のバッテリ39を充電する充電回路、および電力変換部を制御する制御部等を備えている。

点灯ユニット33は、常時モードと、非常時モードとを有している。常時モードは、外部電源20が入力されているときのモードであり、外部電源20により点灯用光源38を点灯させるとともに第１のバッテリ39を充電する。非常時モードは、停電時（外部電源20の遮断時つまり外部電源20の非入力時）のモードであり、第１のバッテリ39の電源により点灯用光源38を点灯させる。

さらに、点滅ユニット34には、負荷である点滅用光源42、第２のバッテリ43、および動作信号端子27が接続されている。点滅用光源42は、例えばキセノンランプや、ＬＥＤを含む発光素子等が用いられている。点滅用光源42は、点滅表示部15の内側に配置され、点滅表示部15を通じて外部に光を出射する。第２のバッテリ43は、充放電可能な二次電池が用いられている。第２のバッテリ43は、コネクタ等によって点滅ユニット34に着脱可能とする。動作信号端子27に接続された点滅ユニット34には、信号装置22からの動作信号が入力される。

点滅ユニット34は、第２のバッテリ43の電源を所定の点滅用電源に変換して点滅用光源42に供給する電力変換部、第２のバッテリ43を充電する充電回路、および信号装置22からの動作信号の入力状態の変化つまり入力有無に応じて電力変換部を制御する制御部等を備えている。

点滅ユニット34は、常時モードと、非常時に点滅用光源42を点滅動作させる非常時モードとを有している。

常時モードは、非火災時に、信号装置22から動作信号が入力されているときのモードであり、点滅用光源42を消灯し、外部電源20が入力されている場合に外部電源20により第２のバッテリ43を充電する。

非常時モードは、非常時である火災時に、信号装置22から動作信号が入力されないときのモードであり、第２のバッテリ43の電源により点滅用光源42を点滅させる。

点滅ユニット34は、煙感知端子29に接続されている。煙感知端子29に煙感知器23が接続されている場合、点滅ユニット34は、非常時モードの際に、煙感知器23に動作電圧を出力して煙感知器23を動作させ、煙感知器23からの感知信号を入力する。煙感知器23が煙を感知すると、点滅用光源42の点滅動作を停止し、点滅用光源42を消灯する。

点滅ユニット34は、直上階信号端子30に接続されている。直上階信号端子30に直上階の誘導灯10が接続され、かつ煙感知端子29に煙感知器23が接続されている場合、点滅ユニット34は、非常時モードの際に、煙感知器23が煙を感知すると、直上階の誘導灯10に停止信号を出力し、直上階の誘導灯10による点滅動作および音声動作を停止させる。

さらに、音声ユニット35には、負荷である音声出力装置46、第３のバッテリ47、および動作信号端子27が接続されている。音声出力装置46は、音声出力部16の内側に配置されたスピーカを有し、非常時に音声ユニット35によって例えば「非常口はこちらです」等の避難誘導を案内する音声を出力する。第３のバッテリ47は、充放電可能な二次電池が用いられている。第３のバッテリ47は、コネクタ等によって音声ユニット35に着脱可能とする。動作信号端子27に接続された音声ユニット35には、信号装置22からの動作信号が入力される。

音声ユニット35は、第３のバッテリ47の電源により所定の音声信号を増幅して音声出力装置46に供給する電力変換部、第３のバッテリ47を充電する充電回路、および信号装置22からの動作信号の入力状態の変化つまり入力有無に応じて電力変換部を制御する制御部等を備えている。

音声ユニット35は、常時モードと、非常時に音声出力装置46から音声を出力動作させる非常時モードとを有している。

常時モードは、非火災時に、信号装置22から動作信号が入力されているときのモードであり、音声出力装置46から音声出力を停止し、外部電源20が入力されている場合に外部電源20により第３のバッテリ47を充電する。

非常時モードは、非常時である火災時に、信号装置22から動作信号が入力されないときのモードであり、第３のバッテリ47の電源により音声出力装置46から避難誘導を案内する音声を出力させる。

音声ユニット35は、煙感知端子29に接続されている。煙感知端子29に煙感知器23が接続されている場合、音声ユニット35は、非常時モードの際に、煙感知器23に動作電圧を出力して煙感知器23を動作させ、煙感知器23からの感知信号を入力する。煙感知器23が煙を感知すると、音声出力装置46からの音声の出力動作を停止する。

音声ユニット35は、直上階信号端子30に接続されている。直上階信号端子30に直上階の誘導灯10が接続され、かつ煙感知端子29に煙感知器23が接続されている場合、音声ユニット35は、非常時モードの際に、煙感知器23が煙を感知すると、直上階の誘導灯10に停止信号を出力し、直上階の誘導灯10による点滅動作および音声動作を停止させる。なお、このような機能は、点滅ユニット34および音声ユニット35の少なくともいずれか一方が備えていればよい。

音声ユニット35は、音声停止信号端子28に接続されている。音声ユニット35は、音声停止信号端子28を通じて信号装置22から音声停止信号を入力すると、火災時でも音声の出力を停止する。

また、動作信号端子27と点滅ユニット34および音声ユニット35との間に、動作確認スイッチ50および表示部51が介在されている。

動作確認スイッチ50は、本体部11の下面側に配置され、外部から操作可能としている。動作確認スイッチ50の非操作時には、動作信号端子27と点滅ユニット34および音声ユニット35との間を閉成し、信号装置22からの動作信号が点滅ユニット34および音声ユニット35に入力する状態とする。また、動作確認スイッチ50の操作時には、動作信号端子27と点滅ユニット34および音声ユニット35との間の接続を開成し、信号装置22からの動作信号が点滅ユニット34に入力されない非常時の状態とする。動作確認スイッチ50により、点滅ユニット34および音声ユニット35が動作するか否かを確認できる。

表示部51は、例えばＬＥＤ等が用いられる。表示部51は、誘導灯10の筐体13の内部であって、前面パネル12を外した状態で天井面や壁面に施工する本体部11内の視認できる位置に配置されている。表示部51は、信号装置22からの動作信号が入力されているときに点灯し、入力されてないときに消灯する。

次に、図３に負荷制御装置61のブロック図を示す。

誘導灯10は、負荷60である点滅用光源42または音声出力装置46を制御する負荷制御装置61を備えている。負荷制御装置61は、負荷60を動作させる動作ユニット62、および動作ユニット62に電源を供給するバッテリ63を備えている。動作ユニット62は、点滅ユニット34または音声ユニット35であり、バッテリ63は第２のバッテリ43または第３のバッテリ47である。したがって、負荷制御装置61の動作ユニット62である点滅ユニット34および音声ユニット35は、バッテリ63である第２のバッテリ43および第３のバッテリ47の電源により、負荷60である点滅用光源42および音声出力装置46をそれぞれ動作させる。

動作ユニット62は、バッテリ63の電源により負荷60を動作させる電力変換部64と、外部からの動作信号の入力有無に応じて電力変換部64を制御する制御部65を有している。

負荷60が点滅用光源42で、動作ユニット62が点滅ユニット34である場合、点滅ユニット34の電力変換部64は、バッテリ63である第２のバッテリ43の電源を所定の点滅用電源に変換して点滅用光源42に供給し、点滅用光源42を点滅動作させる。

負荷60が音声出力装置46で、動作ユニット62が音声ユニット35である場合、音声ユニット35の電力変換部64は、バッテリ63である第３のバッテリ47の電源により増幅した所定の音声信号を音声出力装置46に供給し、音声出力装置46から音声を出力動作させる。

制御部65は、信号装置22からの動作信号が入力されているときに電力変換部64の動作を停止し、動作信号が入力されていないときに電力変換部64を動作させるように制御する。

さらに、制御部65は、バッテリ63が接続されてから動作信号の入力有無が一度変化した後以降に、動作信号の入力有無に応じて電力変換部64を動作させるシーケンス機能を有している。つまり、制御部65は、バッテリ63が接続された時点で、動作信号が入力されていなくても電力変換部64を動作させず、動作信号が一度入力した後に、動作信号が入力状態から非入力状態に変化することに応じて電力変換部64を動作させる機能を有している。

次に、誘導灯10の施工について説明する。

前面パネル12を外して内部を露出させた本体部11を天井面または壁面に設置する。外部電源20からの電源線、信号装置22からの動作信号用信号線および音声停止用信号線、煙感知器23からの煙感知用信号線、および直上階の誘導灯10との接続用信号線を、それぞれ本体部11内に引き込んで対応する各端子に接続する。信号装置22からの動作信号用信号線を動作信号端子27に接続した際、表示部51により動作信号の入力有無を確認できる。

また、工場出荷時には各バッテリ39，43，47を各ユニット33，34，35に電気接続していると、各バッテリ39，43，47の寿命に影響を与えるため、各バッテリ39，43，47を各ユニット33，34，35から外した状態で出荷されている。そのため、施工時において、各バッテリ39，43，47を各ユニット33，34，35に電気接続する。

次に、誘導灯10の動作を説明する。

誘導灯10に外部電源20が入力されている常時には、点灯ユニット33は外部電源20により点灯用光源38を点灯させて表示板14を点灯表示し、さらに、点灯ユニット33、点滅ユニット34および音声ユニット35は外部電源20によってそれぞれ対応する第１のバッテリ39、第２のバッテリ43および第３のバッテリ47を充電する。

さらに、常時には、自動火災報知機21に連動して、信号装置22からの動作信号が出力されている。誘導灯10では、信号装置22からの動作信号が入力されていることにより、点滅ユニット34および音声ユニット35は動作せず、点滅用光源42は消灯し、音声出力装置46は音声出力を停止している。

また、外部電源20の停電時には、点灯ユニット33は第１のバッテリ39の電源により点灯用光源38を点灯させて表示板14の点灯表示を継続する。

また、火災時には、自動火災報知機21に連動して、信号装置22からの動作信号の出力が停止される。誘導灯10では、信号装置22からの動作信号の入力が停止されることにより、点滅ユニット34が第２のバッテリ43の電源により点滅用光源42を点滅動作させ、音声ユニット35が第３のバッテリ47の電源により音声出力装置46から避難誘導を案内する音声を出力する。点滅用光源42の点滅動作により誘導灯10の点滅表示部15が点滅し、誘導灯10の音声出力部16から「非常口はこちらです」等の避難誘導を案内する音声が出力され、誘導灯10によるより一層の避難誘導効果が発揮される。なお、信号装置22からの動作信号の出力が再開されれば、点滅用光源42の点滅動作および音声出力装置46からの音声出力を停止する。

ところで、施工時において、信号装置22からの動作信号の入力がない状態のまま、第２のバッテリ43を点滅ユニット34に接続したり、第３のバッテリ47を音声ユニット35に接続する場合がある。

この場合、一般的には、例えば、第２のバッテリ43を点滅ユニット34に接続することにより、外部電源20または第２のバッテリ43の電源で起動する点滅ユニット34は、第２のバッテリ43が接続されたときに信号装置22からの動作信号の入力がないことを確認すると、第２のバッテリ43の電源により点滅用光源42を点滅動作させる。同様に、第３のバッテリ47を音声ユニット35に接続することにより、外部電源20または第３のバッテリ47の電源で起動する音声ユニット35は、第３のバッテリ47が接続されたときに信号装置22からの動作信号の入力がないことを確認すると、第３のバッテリ47の電源により音声出力装置46から音声を出力動作させる。そのため、施工時に、点滅用光源42が比較的強い光で点滅したり、音声出力装置46から比較的大きい音量の音声が出力されることになり、施工者にストレスを与え、施工の妨げとなる。

それに対して、本実施形態では、例えば、第２のバッテリ43を点滅ユニット34に接続することにより、外部電源20または第２のバッテリ43の電源で起動する点滅ユニット34は、第２のバッテリ43が接続されたときに信号装置22からの動作信号の入力がないことを確認しても、動作信号の入力有無がまだ一度も変化していないので、つまり、動作信号が一度入力した後に、入力状態から非入力状態に変化していないので、点滅動作（電力変換部64の動作）をしない。同様に、第３のバッテリ47を音声ユニット35に接続することにより、外部電源20または第３のバッテリ47の電源で起動する音声ユニット35は、第３のバッテリ47が接続されたときに信号装置22からの動作信号の入力がないことを確認しても、動作信号の入力有無がまだ一度も変化していないので、つまり動作信号が一度入力した後に、入力状態から非入力状態に変化していないので、音声出力動作をしない。そのため、施工時に、点滅用光源42が比較的強い光で点滅したり、音声出力装置46から比較的大きい音量の音声が出力されるのを防止できる。これにより、施工者にストレスを与えることなく、施工を円滑に行うことができる。

また、施工後において、施設の自動火災報知機21等の運用が始まると、信号装置22から誘導灯10に動作信号が入力する。

火災時に、信号装置22から誘導灯10への動作信号の入力が停止されると、動作信号の入力状態が一度変化しているので、つまり動作信号が一度入力した後に、入力状態から非入力状態に変化しているので、点滅ユニット34は点滅用光源42を点滅動作させ、音声ユニット35は音声出力装置46から音声を出力動作させる。

このように、本実施形態によれば、バッテリ63が接続されてから動作信号の入力有無が一度変化した後に、動作信号の入力有無に応じて電力変換部64を制御するため、バッテリ63を動作ユニット62に接続したとき、動作ユニット62が動作する動作信号の入力有無の状態にあっても、動作ユニット62は動作せず、施工時の不要な負荷60の動作を防止できる。

さらに、バッテリ63が接続されてから動作信号の入力有無が一度変化した後には、動作信号の入力有無に応じて動作ユニット62を確実に動作できる。

また、負荷60が点滅用光源42で、動作ユニット62が点滅ユニット34である場合、施工時に点滅用光源42が点滅動作するのを防止でき、施工者にストレスを与えることなく、施工を円滑に行うことができる。

また、負荷60が音声出力装置46で、動作ユニット62が音声ユニット35である場合、施工時に音声出力装置46から音声が出力動作されるのを防止でき、施工者にストレスを与えることなく、施工を円滑に行うことができる。

また、動作信号の入力有無を表示する表示部51を備える場合、施工時に、表示部51によって動作信号の入力有無を確認でき、動作確認を簡略化できる。

なお、誘導灯10は、表示板14の点灯機能に加えて、点滅機能および音声機能を有しているが、少なくとも点滅機能を有していればよい。

また、負荷制御装置61は、誘導灯10への適用に限らず、非常灯等などの照明装置にも適用できる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

42 点滅用光源
46 音声出力装置
51 表示部
60 負荷
61 負荷制御装置
62 動作ユニット
63 バッテリ
64 電力変換部
65 制御部

Claims (4)

1. 負荷を動作させる動作ユニットと；
   前記動作ユニットに着脱可能に接続され、前記動作ユニットに電源を供給するバッテリと；
   を備え、
   前記動作ユニットは、
   前記バッテリの電源により前記負荷を動作させる電力変換部と、
   外部からの動作信号の入力有無に応じて前記電力変換部を制御するものであって、前記バッテリが接続されてから前記動作信号の入力有無が一度変化した後に、前記動作信号の入力有無に応じて前記電力変換部を制御する制御部と、を有する
   ことを特徴とする負荷制御装置。
2. 前記負荷は、点滅用光源を有し、
   前記動作ユニットは、前記動作信号の入力有無に応じて前記点滅用光源を点滅動作する
   ことを特徴とする請求項１記載の負荷制御装置。
3. 前記負荷は、音声を出力する音声出力装置を有し、
   前記動作ユニットは、前記動作信号の入力有無に応じて前記音声出力装置から音声を出力動作する
   ことを特徴とする請求項１または２記載の負荷制御装置。
4. 前記動作信号の入力有無を表示する表示部を備える
   ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の負荷制御装置。

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