(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用交流電源に接続される全波整流回路と；
全波整流回路の出力側に接続された平滑用の電解コンデンサと；
発振素子を含む発振回路および電解コンデンサの両端間に接続された出力トランスを有し、直流を出力する発振出力部とを有するスイッチング電源部と；
出力トランスの一次巻線と同極性に巻回された二次補助巻線間に整流用のダイオードと平滑用の電解コンデンサのみで形成された平滑化回路を介して接続され、発振素子の発振動作によって生じるスイッチング電源部の出力に基づき充電される蓄電池と；
第1抵抗、ツェナダイオード及び第２抵抗の直列回路からなる電源監視手段が前記電解コンデンサに並列接続され、前記第２抵抗の両端間に接続された点検操作スイッチ、前記ツェナダイオード及び第２抵抗の間にベースが接続されたトランジスタおよび前記スイッチング電源部の発振回路を含み、点検操作スイッチを閉成した点検時には電源ラインをオン・オフせずに前記トランジスタをオフして前記発振回路の発振動作を停止させることによって、前記全波整流回路の出力側に接続された平滑用の電解コンデンサの電荷を空にしないようにするとともに、停電等の電源電圧降下時には前記電源監視手段のツェナダイオードが遮断して前記トランジスタをオフして前記発振回路の発振動作を停止させる点検用停止手段と；
出力トランスの一次巻線と異極性に巻回された二次巻線間に整流用のダイオードと平滑用の電解コンデンサを有するフライバック方式の平滑化回路を介して接続されると共に、スイッチング電源部又は蓄電池出力に基づき発振動作してランプを付勢するインバータ点灯回路と；
点検時において点検用停止手段により前記発振回路の発振動作が停止したことを検出するとともに、外部のスイッチ操作を検出するＩＣ回路と；
通常時には発振素子の発振動作に基づいてスイッチング電源部の直流をインバータ点灯回路に供給し、前記ＩＣ回路が前記発振回路の発振動作が停止したことを検出すると前記蓄電池の直流電圧を前記インバータ点灯回路に供給するように切換える切換手段と；
外部のスイッチ操作を前記ＩＣ回路が検出すると、前記ＩＣ回路は前記インバータ点灯回路の発振を停止させてランプを消灯させるとともに、前記発振素子の発振動作は継続させて前記蓄電池の充電を継続させる制御手段と；
を具備していることを特徴とする防災用照明点灯回路。
【請求項２】
請求項１記載の防災用照明点灯回路と；
防災用照明点灯回路により付勢されるランプと；を具備していることを特徴とする防災用照明点灯装置。
【請求項３】
請求項２記載の防災用照明点灯装置と；
ランプを含む防災用照明点灯装置を内蔵する防災表示体を有する器具本体と；を具備していることを特徴とする防災用照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非常用あるいは誘導用に用いられる防災用照明点灯回路、防災用照明点灯装置および防災用照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、非常灯点灯装置や誘導灯点灯装置では、非常灯や誘導灯などのランプを常に点灯させるため、商用交流電源に基づき点灯させる常用点灯回路と、商用交流電源に基づき充電された蓄電池によって点灯させる非常用点灯回路とを備えている。そして、通常時には常用点灯回路によりランプを点灯させ、停電時などの商用交流電源の電圧降下時には非常用点灯回路によりランプを点灯させるように切り換えている。この場合、非常用点灯回路は、例えば５Ｖ程度に充電された蓄電池に基づきランブを点灯させるため、通常は、インバータ点灯回路を必要とし、ランプを高周波電圧により点灯させるようにしている。このようなインバータ点灯回路は、通常時にも利用してランプを点灯させるため、常用点灯回路では、インバータ点灯回路に対する入力段に商用交流電源から蓄電池の放電電圧に相当する５Ｖ程度の直流電圧を作り出すためのスイッチング電源部を備えて構成される。このスイッチング電源部は、商用交流電源の交流電圧を全波整流回路で全波整流した後、電解コンデンサにより平滑し、平滑された電圧を発振回路でスイッチングした後に、再び整流・平滑化して５Ｖ程度の安定した直流電圧として出力する発振出力部を備えている。
【０００３】
また、誘導灯や非常灯は、常時規定の明るさで点灯してなければならないが、近年、省エネルギーの観点から、夜間等の定期的に無人となる区域等においては、消防法施行令により消灯させることができるようになった。そこで、通常の照明装置と同様に、誘導灯や非常灯を消灯させるための手動スイッチ、例えば壁スイッチ等を設けるものが普及している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような手動スイッチにより制御されるものにあっては、点灯時と消灯時のランプ負荷の変動に伴って、蓄電池の充電電圧・電流に変動を生ずる支障があり、適正な蓄電池の充電がなされなくなるという不具合がある。
【０００５】
そこで、これを解消するために、定電圧回路から蓄電池に充電電流を供給するものや、ランプ消灯時と点灯時の負荷の変化率を緩和するために、ランプ消灯時にインピーダンスが接続されるように構成させることが考えられる。しかしながら、前者のものは、回路の複雑を招き、また後者のものは、インピーダンスによる無駄な電力損失を招く欠点がある。
【０００６】
そこで、本発明は、回路構成を複雑にすることなく、蓄電池を安定的に充電させることのできる防災用照明点灯回路、防災用照明点灯装置および防災用照明装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の防災用照明点灯回路は、商用交流電源に接続される全波整流回路と；全波整流回路の出力側に接続された平滑用の電解コンデンサと；発振素子を含む発振回路および電解コンデンサの両端間に接続された出力トランスを有し、直流を出力する発振出力部とを有するスイッチング電源部と；出力トランスの一次巻線と同極性に巻回された二次補助巻線間に整流用のダイオードと平滑用の電解コンデンサのみで形成された平滑化回路を介して接続され、発振素子の発振動作によって生じるスイッチング電源部の出力に基づき充電される蓄電池と；第１抵抗、ツェナダイオード及び第２抵抗の直列回路からなる電源監視手段が前記電解コンデンサに並列接続され、前記第２抵抗の両端間に接続された点検操作スイッチ、前記ツェナダイオード及び第２抵抗の間にベースが接続されたトランジスタおよび前記スイッチング電源部の発振回路を含み、点検操作スイッチを閉成した点検時には電源ラインをオン・オフせずに前記トランジスタをオフして前記発振回路の発振動作を停止させることによって、前記全波整流回路の出力側に接続された平滑用の電解コンデンサの電荷を空にしないようにするとともに、停電等の電源電圧降下時には前記電源監視手段のツェナダイオードが遮断して前記トランジスタをオフして前記発振回路の発振動作を停止させる点検用停止手段と；出力トランスの一次巻線と異極性に巻回された二次巻線間に整流用のダイオードと平滑用の電解コンデンサを有するフライバック方式の平滑化回路を介して接続されると共に、スイッチング電源部又は蓄電池出力に基づき発振動作してランプを付勢するインバータ点灯回路と；点検時において点検用停止手段により前記発振回路の発振動作が停止したことを検出するとともに、外部のスイッチ操作を検出するＩＣ回路と；通常時には発振素子の発振動作に基づいてスイッチング電源部の直流をインバータ点灯回路に供給し、前記ＩＣ回路が前記発振回路の発振動作が停止したことを検出すると前記蓄電池の直流電圧を前記インバータ点灯回路に供給するように切換える切換手段と；外部のスイッチ操作を前記ＩＣ回路が検出すると、前記ＩＣ回路は前記インバータ点灯回路の発振を停止させてランプを消灯させるとともに、前記発振素子の発振動作は継続させて前記蓄電池の充電を継続させる制御手段と；具備していることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の防災用照明点灯装置は、請求項１記載の防災用照明点灯回路と；防災用照明点灯回路により付勢されるランプと；を具備していることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の防災用照明装置は、請求項２記載の防災用照明点灯装置と；ランプを含む防災用照明点灯装置を内蔵する防災表示体を有する器具本体と；を具備していることを特徴とする。
【００１０】
以上の各発明において、スイッチング電源部は、インバータ点灯回路に対して蓄電池と同等の安定した直流電圧を出力するものであればよく、このスイッチング電源部中の発振出力部ないしは発振回路等は適宜構成し得るもので、例えばインバータ点灯回路に準じた様式としたものを許容する。制御手段は、外部のスイッチ操作に応じてインバータ点灯回路の発振動作を停止させ得るものであればよい。切換手段は例えば商用交流電源の電圧降下をスイッチング電源部から出力される直流電圧値の低下として検出するものであってもよく、例えば、集積回路で構成された切換制御手段を用いてもよい。また、電源電圧の降下を検知するものとしては、電源電圧が予め設定された電圧以下に低下した時にオフするツェナダイオード等を利用することを許容する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の防災用照明点灯装置の第１の実施の形態を図１を参照して説明する。
【００１２】
図１は防災用照明点灯装置の回路図である。図において、ＡＣ１００／２００Ｖなる商用交流電源１には、スイッチング電源部２が接続され、このスイッチング電源部２の出力側にはインバータ点灯回路３が接続されている。また、このインバータ点灯回路３には放電ランプによるランプ４が接続されている。
【００１３】
スイッチング電源部２は、商用交流電源１に接続される全波整流回路５と、この全波整流回路５の出力端子間に接続された平滑用の電解コンデンサＣoと、この電解コンデンサＣ0の両端間に接続されてインバータ点灯回路３に安定した直流電圧を出力する発振出力部６とにより構成されている。この発振出力部６は図示しない制御回路による制御の下にスイッチング動作して発振する発振素子７と出力トランス８を有する発振出力部９と、トランス８の２次巻線Ｎ２１側に接続された整流用のダイオードＤ１、平滑用の電解コンデンサＣ１等により構成されている。ここに、ダイオードＤ１が接続された出力ライン上には約５Ｖの直流電圧が得られるように設定されている。また、出力トランス８の別の２次補助巻線Ｎ２２にも整流用のダイオードＤ２と平滑用の電解コンデンサＣ２とが接続されている。ここで、出力トランス８の２次巻線Ｎ２１は、その一次巻線と逆極性となるように巻回されており、整流用のダイオードＤ１、平滑用の電解コンデンサＣ１等により、フライバック方式の平滑化回路を構成している。また、出力トランス８の別の２次補助巻線Ｎ２２は、一次巻線と同極性になるように巻回されている。このダイオードＤ２が接続された出力ライン上には、充電モニタ用のＬＥＤ１０、充電制御用のトランジスタＱ１を介して蓄電池１１が接続されている。発振出力部６の出力ラインはダイオードＤ３を介してインバータ点灯回路３に接続され、蓄電池１１の出力ラインＢはダイオードＤ４を介してインバータ点灯回路３に接続されている。即ち、発振出力部６と蓄電池１１とはダイオードＤ３，Ｄ４によりインバータ点灯回路３に対してＯＲ接続されている。ここに、蓄電池１１とダイオードＤ３との間にはトランジスタＱ２が介在されている。このトランジスタＱ２のベース側にはＩＣ回路１２によってオン・オフが制御されるトランジスタＱ３が接続されている。ＩＣ回路１２は各種の制御を受け持つが、その１つとして、出力ラインＡに接続された電圧低下検知ピンがその電圧降下を検知した時には、通常はオフしているトランジスタＱ３のベースに対してＨレベルの出力を出すように設定されている。これらのトランジスタＱ２，Ｑ３及びＩＣ回路１２により切換手段１３が構成されている。
【００１４】
インバータ点灯回路３は周知のプッシュプル形式のものであり、例えば、インダクタＬと交互にオン・オフスイッチング動作する一対のトランジスタＱ４、Ｑ５とインバータトランス１４などにより形成され、トランジスタＱ８介してベース電流が供給されることにより発振動作してランプ４に高周波電力を出力する。
【００１５】
一方、スイッチング電源部２中において、電解コンデンサＣ0の両端間には電源監視手段として機能する電源監視回路１５が接続されている。この電源監視回路１５は電解コンデンサＣ0の両端間に接続された抵抗Ｒ１、ツェナダイオードＺＤ、抵抗Ｒ２の直列回路からなり、ツェナダイオードＺＤ・抵抗Ｒ２間に監視出力を生ずるものである。即ち、ツェナダイオードＺＤの両端間の電圧がツェナ電圧以上であればツェナダイオードＺＤが導通しておりツェナダイオードＺＤ・抵抗Ｒ２間に所定の電圧を生ずるが、電解コンデンサＣ0の両端間の電圧がツェナ電圧よりも小さい状態に降下した時には、ツェナダイオードＺＤが遮断されるため出力電圧を生じなくなるものである。この電源監視回路１５と発振回路９中の発振素子７との間には点検用停止手段１６が設けられている。この点検用停止手段１６は電解コンデンサＣ0の両端間に接続された分圧抵抗Ｒ３・Ｒ４の接続中点にベースが接続され、コレクタが発振素子７のベースに接続されたトランジスタ（又は、ＦＥＴ）Ｑ６と、コレクタ・エミツタ間が分圧抵抗Ｒ４の両端間に接続され、ベースがツェナダイオードＺＤ・抵抗Ｒ２間に接続されたトランジスタＱ７とによりスイッチ構造として構成されている。この点検用停止手段１６には、抵抗Ｒ２に並列で外部に設けられて点検時に操作者により手動で点検操作される常時開放型の点検操作スイッチ１７を含んで構成されている。また、商用交流電源１には、例えば壁スイッチ等の常時閉成型スイッチ２０に接続される直流化回路を介して、ホトダイオードＰＣ１が作動するように配設されている。このホトダイオードＰＣ１は、スイッチ２０が閉成しているときに、出力トランスの二次巻線間に接続されたホトトランジスタＰＣ２と光結合してそのホトトランジスタＰＣ２をオンさせている。そして、スイッチ２０がオフになると、ホトダイオードＰＣ１がオフになる結果、ホトトランジタＰＣ２もオフとなり、ＩＣ回路１２の１番ピンはハイレベルになる。するとＩＣ回路１２は、トランジスタＱ４，Ｑ５にベース電流を供給しているトランジスタＱ８をオフにして、インバータ点灯回路３の発振を停止させる。
【００１６】
このようにして、防災用照明点灯回路１８及びこの回路により付勢されるランプ４を備えた防災用照明点灯装置１９が構成されている。
【００１７】
上述の実施の形態の作用について説明する。まず、通常時にあっては、商用交流電源１の交流電圧が全波整流回路５で全波整流され、電解コンデンサＣ0により平滑化されてその直流化電圧が発振回路９に与えられる。この時、ツェナダイオードＺＤの両端間の電圧がツェナ電圧以上であり、ツェナダイオードＺＤが導通し、トランジスタＱ７は抵抗Ｒ１・Ｒ２の分は電圧によってベース電位が付与されるので、オンする。すると、トランジスタＱ６のベース側を短絡するのでトランジスタＱ６はオフ状態にあり、点検用停止手段１６は機能しない状態となる。そこで、発振回路９は本来の発振動作を行い、出力トランス８の２次巻線Ｎ２１に出力を生じ、この出力をダイオードＤ1で整流し、電解コンデンサＣ１で平滑化することにより、出力ラインＡ上に５Ｖ程度の直流電圧を出力する。この直流電圧はダイオードＤ３、入力ラインＥを介してインバータ点灯回路３に与えられ、インバータ点灯回路３の高周波発振動作により生ずる高周波出力がランプ４に与えられる。これにより、ランプ４が常用点灯する。この時、トランス８の２次巻線Ｎ２２側にも出力を生じ、ダイオードＤ２で整流され電解コンデンサＣ２で平滑化された直流電圧が蓄電池１１に与えられることによりこの蓄電池１１が充電される。
【００１８】
この際、ＬＥＤ１０にも電流が流れ、ＬＥＤ１０が発光することにより充電中であることか分かる。また、ＩＣ回路１３においてはトランジスタＱ３に対する出力がＨレベルではないので、トランジスタＱ３はオフしており、トランジスタＱ２もオフしているので、蓄電池１１側の出力ラインＢは断たれている。即ち、インバータ点灯回路３に対する電源としてスイッチング電源部２側が選択されている状態となる。
【００１９】
また、点検用スイッチ１７が閉成されると、抵抗Ｒ２の両端間か短絡されてトランジスタＱ７がオフするので、トランジスタＱ６が分圧抵抗Ｒ３．Ｒ４によりベースバイアスされてオンする。よって、発振回路９では発振回路９に対する制御回路側の制御状態に関係なく、発振素子７がトランジスタＱ６により短絡されることでオフするので、発振回路９の発振動作が停止する。よって、トランス８の２次巻線Ｎ２１側の出力ラインＡ上の直流電圧がほぼＯＶ、即ち、停電時と同じ状態となる。この出力ラインＡ上の直流電圧がある値以下に低下したことがＩＣ回路１２において電圧低下検知ピンにより検知されると、トランジスタＱ３に対してＨレベルの出力を出し、このトランジスタＱ３がオンするのでトランジスタＱ２もオンする。これにより、蓄電池１１の出力ラインＢ・ダイオードＤ４間が接続状態となる。よって、蓄電池１１の５Ｖ程度の直流電圧はダイオードＤ４、入力ラインＥを介してインバータ点灯回路３に与えられ、インバータ点灯回路３の高周波発振動作により生ずる高周波出力がランプ４に与えられる。これにより、ランプ４が非常時と同様に点灯する。点検が終了し、点検操作スイッチ１７を開放状態に戻すと、通常状態に復帰する。よって、点検時には、点検操作スイッチ１７の操作に基づきスイッチング電源部２中の発振回路９の発振動作を停止させるだけであり、電源ラインをオン・オフせず、電解コンデンサＣ0の電荷を空にしないので、点検後でも電解コンデンサＣ0に突入電流が流れるような不都合を生じない。この結果、点検操作スイッチ１７に対しても突入電流が流れるようなことがなく、定格容量が小さくて小型のものを用いることができる。
【００２０】
次に、火災・その他の原因で停電等の電源電圧降下が生じた場合について説明する。この場合、ツェナダイオードＺＤの両端間の電圧がツェナ電圧よりも小さくなった時点で、ツェナダイオードＺＤが遮断し、トランジスタＱ７にベース電圧がかからない状態となり、トランジスタＱ７がオフする。即ち、点検操作スイッチ１７を閉じた時と同じ状態となり、発振回路９の発振動作が停止する。これにより、上述した点検時と同じ動作をし、ＩＣ回路１２がインバータ点灯回路３に対する電源を蓄電池１１側に切り換えて、ランプ４を非常点灯させる。
【００２１】
また、夜間等の定期的に無人となる区域等において、ランプを消灯させるための手動スイッチ２０をオフにすると、ホトダイオードＰＣ１がオフになる結果、ホトトランジタＰＣ２もオフとなり、ＩＣ回路１２の１番ピンはハイレベルとなる。するとＩＣ回路１２は、トランジスタＱ４，Ｑ５にベース電流を供給しているトランジスタＱ８をオフにするように動作して、インバータ点灯回路３の発振を停止させる。ここで、ランプ４が消灯すると、負荷の変動に伴って、インバータ点灯回路３に電力を供給するフライバック方式で構成された平滑化回路の出力は変動し易くなる。これは、フライバック方式の場合、その出力トランス８に蓄えられるエネルギーが負荷変動に伴い変動するためである。しかしながら、蓄電池に充電電流を供給する出力トランスの二次補助巻線Ｎ２２とその一次巻線とは、単なるトランス作用を成しているだけであるので、負荷変動に伴い充電電流が変化することがなく、安定した蓄電池の充電が成される。
【００２２】
本発明の防災用照明点灯装置の第２の実施の形態を図２を参照して説明する。
【００２３】
図２は、本発明の防災用照明装置の実施の形態の外観斜視図である。図示例は、導光型の誘導灯装置２７であり、道路天井面２８には器具本体２９が埋設され、この器具本体２９には薄型の導光ユニット３０が吊り下がる形で取り付けられている。この導光ユニット３０の導光板３１の両側表面には避難誘導する絵柄３２が形成された防災表示体３３とされている。導光ユニット３０の導光板３１の上端には器具本体２９内に内蔵された防災用照明点灯装置１９が設けられている。即ち、防災用照明点灯回路１８とランプ４とが器具本体２９内に内蔵され、ランプ４点灯により防災表示体３３を照明表示させるように構成されている。なお、器具本体２９の一部からは点検操作スイッチ１７やＬＥＤ１０が露出している。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、ランプが消灯すると、負荷の変動に伴って、インバータ点灯回路に電力を供給するフライバック方式で構成された平滑化回路の出力は変動し易くなるが、蓄電池に充電電流を供給する出力トランスの二次補助巻線とその一次巻線とは同極性になるように巻回されており、単なるトランス作用を成しているだけであるので、負荷変動に伴い充電電流が変化することがなく、安定した蓄電池の充電が成される。また、点検時には点検用停止手段が、電源ラインをオン・オフせずに発振回路の発振動作を停止させることによって、全波整流回路の出力側に接続された平滑用の電解コンデンサの電荷を空にしないようにしているので、点検後において突入電流が流れることがない。また、点検時と電圧降下時とで発振回路の発振動作を停止させる動作を共通化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の防災用照明点灯装置の第１の実施の形態を示す回路図
【図２】本発明の防災用照明装置の実施の形態を示す外観斜視図
【符号の説明】
１：商用交流電源
２：スイッチング電源部
３：インバータ点灯回路
４：ランプ
５：全波整流回路
６：発振出力部
９：発振回路
１１：蓄電池
１３：切換手段
１５：電源監視手段
１６：点検用停止手段
１７：点検操作部、点検操作スイッチ
１８：防災用照明点灯回路
１９：防災用照明点灯装置
２０：スイッチ
Ｃ０：電解コンデンサ
【図１】
0003714440.tif 000002
【図２】
0003714440.tif 000003