(57)【要約】【課題】電解コンデンサC2の寿命を検知したことを明確に報知でき、かつ寿命を検知した電解コンデンサC2が異常状態にまで至るのを防止できる非常用点灯装置16を提供する。【解決手段】部品寿命検知手段52が電解コンデンサC2の寿命を検知した後には、常時点灯回路30によるＬＥＤ14の点灯を停止させ、充電回路27によるバッテリ17の充電を停止させるとともにバッテリ17の電力を放電させる。常時点灯回路30および充電回路27の両方を停止させるうえに、バッテリ17の電力を放電させ、バッテリ17の電力放電後はバッテリ17を電源として機能することも防止するので、電解コンデンサC2の負担を抑え、電解コンデンサC2が異常状態にまで至るのを防止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源によって光源を常時点灯させる常時点灯回路と、
商用電源の停電時の電源となるバッテリと、
商用電源によってバッテリを充電する充電回路と、
商用電源の停電時にバッテリを電源として光源を点灯させる非常時点灯回路と、
部品寿命を検知する部品寿命検知手段と、
部品寿命検知手段が部品寿命を検知した後には、常時点灯回路による光源の点灯を停止させるとともに、充電回路によるバッテリの充電を停止させ、かつ、バッテリの電力を放電する制御手段と
を具備していることを特徴とする非常用点灯装置。
【請求項２】
制御手段は、常時点灯回路を停止させるとともに非常時点灯回路によりバッテリを電源として光源を点灯させる点検モードを選択可能とし、部品寿命検知手段が部品寿命を検知した後には、点検モードを禁止する
ことを特徴とする請求項１記載の非常用点灯装置。
【請求項３】
制御手段は、部品寿命検知手段が部品寿命を検知した後には、商用電源が再投入されても、常時点灯回路および充電回路の停止状態を維持させる
ことを特徴とする請求項１または２記載の非常用点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、商用電源の停電時にバッテリを電源として光源を点灯させる非常用点灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
誘導灯や非常灯などの非常用器具では、商用電源によって光源を常時点灯させるとともにバッテリを充電し、商用電源の停電時に、バッテリを電源として光源を点灯させる非常用点灯装置が用いられている。
【０００３】
この非常用点灯装置には、多種の部品が用いられているが、これら部品の中で比較的寿命が短い部類の部品として、電源の平滑に用いられる電解コンデンサなどがある。
【０００４】
この電解コンデンサは、経年劣化に伴って電解液が蒸発して減少し、寿命末期には、電解液の減少による容量低下に加えて、電解液の等価直列抵抗が上昇して温度上昇する。やがて、リップル電流により発熱が大きくなり、放熱が追いつかなくなると、熱暴走を起こして急激に温度上昇し、電解液の沸点を超えて電解液の蒸発ガスの圧力でケースが破裂するおそれがある。
【０００５】
また、一般の照明用点灯装置であるが、この照明用点灯装置が用いる電解コンデンサに通電している時間をカウントし、そのカウント値が所定の規定時間に達することで、電解コンデンサの寿命を検知したり、あるいは、電解コンデンサのリップル電流や温度などの特性変化を検知することで、電解コンデンサの寿命を検知している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００６−２３６６６６号公報（第４−５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
寿命となった部品が異常を発生する前に、部品の寿命を検知することで、点灯装置や器具の交換などの対応が可能となるが、部品の寿命を検知したことを明確に報知しないと、対応に遅れが発生し、寿命となった部品が異常を起こすおそれがある。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、部品の寿命を検知したことを明確に報知でき、かつ寿命を検知した部品が異常状態にまで至るのを防止できる非常用点灯装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の非常用点灯装置は、商用電源によって光源を常時点灯させる常時点灯回路と、商用電源の停電時の電源となるバッテリと、商用電源によってバッテリを充電する充電回路と、商用電源の停電時にバッテリを電源として光源を点灯させる非常時点灯回路と、部品寿命を検知する部品寿命検知手段と、部品寿命検知手段が部品寿命を検知した後には、常時点灯回路による光源の点灯を停止させるとともに、充電回路によるバッテリの充電を停止させ、かつ、バッテリの電力を放電する制御手段とを具備しているものである。
【０００９】
光源は、ＬＥＤ、放電ランプなどのいずれでも構わない。
【００１０】
常時点灯回路は、商用電源によって光源を所定の光束で点灯させることができれば、どのような回路構成でも構わない。
【００１１】
バッテリは、商用電源の停電時に、バッテリによって光源を所定の光束で所定の時間以上点灯状態を維持できる容量を有している。
【００１２】
充電回路は、商用電源によってバッテリを充電する。
【００１３】
非常時点灯回路は、バッテリを電源として光源を所定の光束で所定時間点灯させることができれば、どのような回路構成でも構わない。
【００１４】
部品寿命検知手段は、例えば検出回路あるいはマイコンによって構成される。寿命を検知する部品として例えば平滑用の電解コンデンサがあり、この電解コンデンサに通電している時間をカウントし、そのカウント値が所定の規定時間に達することで、電解コンデンサの寿命を検知したり、あるいは、電解コンデンサのリップル電流や温度などの特性変化を検知することで、電解コンデンサの寿命を検知する。寿命を検知する部品は、電解コンデンサに限らず、非常用点灯装置に用いられる部品の中で寿命の短い他の部品でも構わない。
【００１５】
制御手段は、例えばマイコンによって構成され、部品寿命検知手段の検知に基づき、常時点灯回路、充電回路および非常時点灯回路を制御する。そして、部品寿命検知手段が部品寿命を検知した後には、常時点灯回路による光源の点灯、および充電回路によるバッテリの充電を停止させる。また、制御手段は、部品寿命検知手段が部品寿命を検知した後にはバッテリに残っている電力を強制的に放電する、または非常時点灯回路を動作させてバッテリに残っている電力を光源に供給して非常点灯させること等により、放電後にバッテリが電源として機能しないようにするものである。これにより、常時、非常時にかかわらず、点灯回路の本来の機能（光源を点灯させること）を発揮しないようになっている。
【００１６】
非常用点灯装置は、誘導灯、非常灯などの非常用器具に用いられる。
【００１７】
請求項２記載の非常用点灯装置は、請求項１記載の非常用点灯装置において、
制御手段は、常時点灯回路を停止させるとともに非常時点灯回路によりバッテリを電源として光源を点灯させる点検モードを選択可能とし、部品寿命検知手段が部品寿命を検知した後には、点検モードを禁止するものである。
【００１８】
点検モードは、バッテリの寿命を検査するモードであり、強制的に非常時点灯回路によりバッテリを電源として光源を点灯させ、光源が所定の光束を維持して所定の時間（例えば２０分間）以上点灯するか検査する。その検査を満たさなければ、バッテリの交換が必要となる。そして、部品寿命検知手段が部品寿命を検知した後には、点検モードが選択されても、光源を点灯させない。
【００１９】
請求項３記載の非常用点灯装置は、請求項１または２記載の非常用点灯装置において、制御手段は、部品寿命検知手段が部品寿命を検知した後には、商用電源が再投入されても、常時点灯回路および充電回路の停止状態を維持させるものである。
【００２０】
商用電源の再投入には、商用電源の停電からの復旧のほか、商用電源を投入および遮断するスイッチによる遮断状態からの投入などが含まれる。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１記載の非常用点灯装置によれば、部品寿命検知手段が部品寿命を検知した後には、常時点灯回路による光源の点灯を停止させるため、部品寿命に検知したことを明確に報知することができ、しかも、充電回路によるバッテリの充電も停止させて、バッテリの電力を放電させ、バッテリの電力放電後はバッテリを電源として機能することも防止するので、寿命を検知した部品の負担を抑え、寿命を検知した部品が異常を発生するのを防止できる。
【００２２】
請求項２記載の非常用点灯装置によれば、請求項１記載の非常用点灯装置の効果に加えて、部品寿命検知手段が部品寿命を検知した後には、常時点灯回路を停止させるとともに非常時点灯回路によりバッテリを電源として光源を点灯させる点検モードが選択されても、点検モードを禁止するため、このときにも部品の寿命を検知したことを明確に報知でき、部品寿命に達していないと誤認されるのを防止できる。
【００２３】
請求項３記載の非常用点灯装置によれば、請求項１または２記載の非常用点灯装置の効果に加えて、部品寿命検知手段が部品寿命を検知した後には、商用電源が再投入されても、常時点灯回路の停止状態を維持させるため、商用電源の再投入によって光源が点灯して部品寿命に達していないと誤認されるのを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は非常用点灯装置の回路図、図２は非常用点灯装置を用いた誘導灯の分解状態の斜視図である。
【００２６】
図２に示すように、非常用器具としての誘導灯11は、両面表示タイプで、誘導灯本体12、およびこの誘導灯本体12の両側面にそれぞれ着脱可能に取り付けられる表示体13を備えている。
【００２７】
誘導灯本体12の両側面上部には、各表示体13を照明する光源としての複数のＬＥＤ14が配置されている。誘導灯本体12の内部には、商用電源を供給する電源線を接続する端子台15、およびＬＥＤ14を点灯させる非常用点灯装置16が配置されている。
【００２８】
非常用点灯装置16は、バッテリ17を有し、商用電源の供給時には商用電源でＬＥＤ14を点灯させるとともにバッテリ17を充電し、商用電源の停電時にはバッテリ17を電源としてＬＥＤ14を点灯させる。誘導灯本体12の底面開口から外部に臨む非常用点灯装置16の底面には、操作用の複数のスイッチ、表示用のモニタ、リモコン受光部などの操作表示部18が配置されている。
【００２９】
次に、図１に示すように、非常用点灯装置16は、交流電源である商用電源ｅに対して、ヒューズFU、ノイズカット用のフィルタ回路21、全波整流器であるダイオードブリッジ22が順次接続されている。
【００３０】
フィルタ回路21は、電源ライン間にバリスタVA1およびコンデンサC1が接続されているとともに、コモンモードチョークTr1が接続され、ダイオードブリッジ22の入力側へと接続されている。
【００３１】
ダイオードブリッジ22の出力側には、商用電源ｅの供給を監視する電源監視回路24、平滑用の電解コンデンサC2、トランスTr2の一次側とパワーディバイスとしてＩＰＤを用いた電源回路（ＩＰＤ回路）25との直列回路が順次接続されている。
【００３２】
トランスTr2の２次側の２つの巻線のうちの一方には、整流用のダイオードD1および平滑コンデンサC3の整流平滑回路を介して、商用電源ｅによってバッテリ17を充電する充電回路27、バッテリ17、商用電源ｅの停電時にバッテリ17を電源としてＬＥＤ14を点灯させるための非常時点灯回路28が順次接続されている。充電回路27は、商用電源ｅによってバッテリ17を充電するものであって、バッテリ17を急速充電する急速充電機能を有している。
【００３３】
トランスTr2の２次側の２つの巻線のうちの他方には、整流用のダイオードD2および平滑コンデンサC4の整流平滑回路を介して、商用電源ｅによってＬＥＤ14を点灯させるための常時点灯回路30が接続されている。この常時点灯回路30の定電流の情報が、電線回路25の制御にフィードバックされる。
【００３４】
非常時点灯回路28および常時点灯回路30は点灯制御回路33に接続され、この点灯制御回路33にＬＥＤ14が接続されている。この点灯制御回路33には、非常時点灯回路28および常時点灯回路30から電源供給を受けてＬＥＤ14に定電流を供給するように制御する定電流制御回路、ＬＥＤ14の短絡を検知する短絡検知回路の機能を有している。
【００３５】
また、非常用点灯装置16は、マイコン35を備え、このマイコン35には、壁切回路36、電源監視回路24、充電回路27、点灯制御回路33、制御回路37、リモコン送受信回路38が接続されている。
【００３６】
壁切回路36は、外部の手動スイッチの操作によってＬＥＤ14を点灯、消灯させる。
【００３７】
制御回路37には、点検モードを選択する点検スイッチ40、ＬＥＤ14を交換したことを入力するランプ交換スイッチ41、バッテリ17の状態を表示する充電モニタ42、ＬＥＤ14の状態を表示するランプモニタ43、点検モードを表示する点検モニタ44が接続されている。これらスイッチやモニタは誘導灯本体12の操作表示部18に配置され、外部から操作および視認できるようになっている。
【００３８】
リモコン送受信回路38には、図示しないリモコンから送信される信号を受光する受光部46、およびリモコンに対して信号を送信する発光部47が接続されている。
【００３９】
そして、マイコン35は、電源監視回路24による監視状況に基づき、商用電源ｅの供給時には、常時点灯回路30および点灯制御回路33により商用電源ｅでＬＥＤ14を常時点灯させるとともに、充電回路27によりバッテリ17を充電させる制御手段51の機能を有している。
【００４０】
また、マイコン35は、部品寿命を検知する部品寿命検知手段52の機能を有している。この部品寿命検知手段52で寿命を検知する部品としては、非常用点灯装置16に用いられる部品の中で寿命の短い平滑用の電解コンデンサC2がある。部品寿命検知手段52では、電解コンデンサC2に通電している時間を積算し、その積算値が所定の規定時間に達することで、電解コンデンサC2の寿命を検知する。あるいは、電解コンデンサC2の寿命末期時に容量が低下することにより交流から変換された直流電圧に含まれるリップル成分が初期値より大きくなってある閾値を越えることで電解コンデンサC2の寿命を検知したり、電解コンデンサC2の寿命末期時に容量が低下することにより発熱して温度がある閾値を越えることで電解コンデンサC2の寿命を検知するなど、特性変化を検知して電解コンデンサC2の寿命を検知する。電解コンデンサC2の寿命を検知するのにあたり、通電時間と特性変化のいずれを用いてもよいが、通電時間によれば規定時間前の正常状態における制御のためのプログラム処理の簡素化ができ、特性変化によれば環境などによる電解コンデンサC2の寿命変化に対しても正確に検知できる。
【００４１】
また、制御手段51は、部品寿命検知手段52が部品寿命を検知した後には、常時点灯回路30によるＬＥＤ14の点灯を停止させるとともに、充電回路27によるバッテリ17の充電を停止させ、かつ、バッテリ17の電力を放電する機能を有している。バッテリ17の電力を放電するには、バッテリ17に残っている電力を強制的に放電するか、または非常時点灯回路28を動作させてバッテリ17に残っている電力をＬＥＤ14に供給して非常点灯させる。
【００４２】
さらに、制御手段51は、常時点灯回路30を停止させるとともに非常時点灯回路28によりバッテリ17を電源としてＬＥＤ14を点灯させる点検モードを選択可能とし、部品寿命検知手段52が部品寿命を検知した後には、点検モードを禁止する機能を有している。この点検モードは、バッテリ17の寿命を検査するモードであり、強制的に非常時点灯回路28によりバッテリ17を電源としてＬＥＤ14を点灯させ、ＬＥＤ14が所定の光束を維持して所定の時間（例えば２０分間）以上点灯するか検査する。その検査を満たさなければ、バッテリ17の交換が必要となる。
【００４３】
さらに、制御手段51は、部品寿命検知手段52が部品寿命を検知した後には、商用電源ｅの停電時や商用電源ｅの遮断時においても、部品寿命検知手段52が部品寿命を検知した情報を制御手段51に保持しておき、商用電源ｅの停電後や商用電源ｅの遮断後において、商用電源ｅが再投入されても、常時点灯回路30の停止状態を維持させる機能を有している。この部品寿命を検知した情報の保持は、商用電源ｅの停電時や商用電源ｅの遮断時においても、電池などの何らかの電源でマイコン35を機能させたり、不揮発性メモリなどを用いる。
【００４４】
次に、非常用点灯装置16の動作を説明する。
【００４５】
商用電源ｅが供給されている場合、商用電源ｅは、フィルタ回路21により高周波成分などのノイズが除去され、ダイオードブリッジ22により全波整流され、電解コンデンサC2により平滑されて、電源回路25およびトランスTr2に供給される。電源回路25の制御によりトランスTr2の一次側に電流が流れ、トランスTr2の二次側に接続された整流用のダイオードD1および平滑コンデンサC3の整流平滑回路を介して充電回路27に直流電力が供給されるとともに、トランスTr2の二次側に接続された整流用のダイオードD2および平滑コンデンサC4の整流平滑回路を介して常時点灯回路30に直流電力が供給される。
【００４６】
マイコン35は、電源監視回路24から得られる商用電源ｅの供給検知に基づき、常時点灯回路30および点灯制御回路33によりＬＥＤ14を点灯させるとともに、充電回路27によりバッテリ17を充電させる。
【００４７】
また、商用電源ｅの停電時には、バッテリ17を電源として、非常時点灯回路28によりＬＥＤ14を点灯させる。
【００４８】
また、商用電源ｅによってＬＥＤ14を常時点灯させている場合、マイコン35の部品寿命検知手段52では、電解コンデンサC2に通電している時間を積算し、その積算値が所定の規定時間に達していないかを監視したり、あるいは、交流から変換された直流電圧に含まれるリップル成分が初期値より大きくなってある閾値を越えていないか、電解コンデンサC2の温度がある閾値を越えていないかなどの特性変化を監視し、電解コンデンサC2の寿命を判定する。
【００４９】
部品寿命検知手段52により電解コンデンサC2の寿命を検知した後には、常時点灯回路30によるＬＥＤ14の点灯を停止させ、ＬＥＤ14を消灯させるとともに、充電回路27によるバッテリ17の充電を停止させ、さらに、バッテリ17の電力を放電させる。
【００５０】
ＬＥＤ14の消灯により誘導灯11に何らかの異常が発生したことを報知でき、さらに誘導灯11の充電モニタ42およびランプモニタ43によってバッテリ17やＬＥＤ14の異常でないことも報知でき、非常用点灯装置16の部品である電解コンデンサC2が寿命に達したことを報知できる。
【００５１】
寿命に達した電解コンデンサC2にとって大きな負荷となる常時点灯回路30および充電回路27の両方を止めるうえに、バッテリ17の電力を放電させ、バッテリ17の電力放電後はバッテリ17を電源として機能することも防止するので、電解コンデンサC2の負担を少なくして劣化が進むのを抑制し、電解コンデンサC2の電解液の蒸発ガスが噴出するような異常の発生に至るのを防止できる。
【００５２】
また、バッテリ17の寿命を検査する場合には点検スイッチ40を操作するかリモコンによる遠隔操作によって点検モードを選択する。点検モードが選択されれば、マイコン35により、強制的に、常時点灯回路30を停止させるとともに、非常時点灯回路28によりバッテリ17を電源としてＬＥＤ14を点灯させ、そのＬＥＤ14が所定の光束を維持して所定の時間（例えば２０分間）以上点灯するか検査する。その検査を満たせばバッテリ17は正常であり、その検査を満たさなければバッテリ17の寿命であるために交換が必要となる。
【００５３】
そして、上述した部品寿命検知手段52が部品寿命を検知した後においては、点検モードが選択されても、マイコン35では点検モードを禁止する。そのため、点検モードにより、ＬＥＤ14が点灯し、誘導灯11が正常であると誤認してしまうのを防止できる。
【００５４】
また、部品寿命検知手段52が部品寿命を検知した後には、商用電源ｅの停電時や商用電源ｅの遮断時においても、部品寿命検知手段52が部品寿命を検知した情報を制御手段51に保持しておき、商用電源ｅの停電後や商用電源ｅの遮断後において、商用電源ｅが再投入されても、常時点灯回路30の停止状態を維持させる。これにより、商用電源ｅの再投入によってＬＥＤ14が点灯して部品寿命に達していないと誤認されるのを防止できる。
【００５５】
なお、寿命を検知する部品としては、平滑用の電解コンデンサC2に限らず、非常用点灯装置16に用いられる部品の中で寿命の短い他の部品でも構わない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施の形態を示す非常用点灯装置の回路図である。
【図２】同上非常用点灯装置を用いた誘導灯の分解状態の斜視図である。
【符号の説明】
【００５７】
14    光源としてのＬＥＤ
16    非常用点灯装置
17    バッテリ
27    充電回路
28    非常時点灯回路
30    常時点灯回路
51    制御手段
52    部品寿命検知手段
【図１】
2010129210.tif 000003
【図２】
2010129210.tif 000004