(57)【要約】【課題】常用点灯用ユニット部と非常点灯用ユニット部との部品の共有化を図ると共に、非常点灯用ユニット部にも高調波対策を行う。【解決手段】巻線７７は、高調波対策回路５１の出力した直流電力に基づいて、電池３が充電する電力と、制御用電源の電力とを生成する。制御用電源５４ｂは、交流電源Ｅの供給中は巻線７７の生成した制御用電力から電源を生成し、交流電源Ｅが停電のときは電池３に充電された電力から電源を生成する。制御回路５４ａは制御用電源５４ｂの生成する電源で動作する。制御回路５４ａは、フライバック定電流制御回路５２と絶縁形定電流ＤＣ／ＤＣコンバータ２２−１との制御を行うと共にフライバック定電流制御回路５２によるＬＥＤランプ７の点灯中に交流電源Ｅが停電するとこの停電を検出し、停電を検出すると絶縁形定電流ＤＣ／ＤＣコンバータ２２−１への制御によって電池３に蓄えられた電力でＬＥＤランプ７を点灯させる。【選択図】図１
2014102956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流で点灯する直流光源を光源として使用する非常用照明器具において、
交流電源に接続したノイズフィルタ回路と、
前記ノイズフィルタ回路の出力する交流電力を入力して直流電力に整流し、直流電力を出力する整流回路と、
前記整流回路の出力する直流電力を入力すると共に前記直流電力への高調波の発生を抑制し、高調波の発生の抑制された直流電力を出力する高調波対策回路と、
前記高調波対策回路の出力側に接続され、前記高調波対策回路の出力した前記直流電力で前記直流光源を点灯する常用点灯回路と、
電力を充電する電池と、
前記電池に充電された電力で前記直流光源を点灯する非常点灯回路と、
前記高調波対策回路の出力した直流電力に基づいて、前記電池が充電する前記電力と、制御用電力とを生成する充電用電力生成部と、
前記交流電源から交流電力の入力があるときには前記充電用電力生成部の生成した前記制御用電力から電源を生成し、前記交流電源が停電のときには前記電池に充電された前記電力から電源を生成する制御用電源と、
前記制御用電源の生成する前記電源で動作する制御回路であって、前記常用点灯回路と前記非常点灯回路との制御を行うと共に、前記常用点灯回路による前記直流光源の点灯中に前記交流電源が停電すると前記交流電源の停電を検出し、前記交流電源の前記停電を検出すると、前記非常点灯回路への制御によって前記電池に蓄えられた前記電力で前記非常点灯回路に前記直流光源を点灯させる制御回路と
を備えたことを特徴とする非常用照明器具。
【請求項２】
前記非常用照明器具は、さらに、
前記常用点灯回路の出力側から前記非常点灯回路の出力側への前記常用点灯回路の生成した電力の流入を防ぐ電力流入阻止部を備えたことを特徴とする請求項１記載の非常用照明器具。
【請求項３】
前記高調波対策回路は、
予め設定された動作モードである軽負荷モードの動作が可能であると共に、前記軽負荷モードでの動作を指示する軽負荷モード指示信号を入力すると前記軽負荷モードで動作することで、前記高調波の発生の抑制された直流電力を出力し、
前記非常用照明器具は、さらに、
前記常用点灯回路による点灯中の前記直流光源の消灯を指示する消灯信号と、前記常用点灯回路による点灯中の前記直流光源の特定の調光状態を指示する特定調光信号とのいずれかを入力すると、前記高調波対策回路へ前記軽負荷モード指示信号を出力する信号受信部を備え、
前記制御回路は、
前記信号受信部が前記消灯信号と前記特定調光信号とのいずれかを受信すると、前記信号受信部が受信した信号の種類に応じて、消灯と調光とのいずれかの制御を前記常用点灯回路に実行することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の非常用照明器具。
【請求項４】
前記常用点灯回路は、
高圧側と低圧側とからなる出力側から前記直流光源に直流電圧を出力すると共に、前記高圧側に一端が接続され、前記低圧側に他端が接続された疑似的な負荷である疑似負荷部を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の非常用照明器具。
【請求項５】
前記非常用照明器具は、さらに、  前記充電用電力生成部が生成した前記電池に充電する電力によって前記電池を第１の充電方式で充電する第１充電回路と、前記充電用電力生成部が生成した前記電池に充電する電力によって前記電池を前記第１の充電方式とは異なる第２の充電方式で充電する第２充電回路とを備え、
前記制御回路は、
前記第１充電回路と前記第２充電回路とを選択的に切り替えて、前記第１充電回路と前記第２充電回路とのいずれかに前記電池を充電させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の非常用照明器具。
【請求項６】
前記第１充電回路は、
前記電池を急速充電する急速充電回路であり、
前記第２充電回路は、
前記電池を補充電する補充電回路である
ことを特徴とする請求項５記載の非常用照明器具。
【請求項７】
前記制御回路は、
前記電池の充電量を監視し、前記電池の充電量に基づいて、前記第１充電回路と前記第２充電回路とのいずれかに前記電池を充電させることを特徴とする請求項６記載の非常用照明器具。
【請求項８】
前記制御回路は、
時刻を計時する時計機能を有し、計時した時刻に基づいて前記第１充電回路と前記第２充電回路とのいずれかに前記電池を充電させることを特徴とする請求項６または７記載の非常用照明器具。
【請求項９】
前記充電用電力生成部は、
前記電池に充電する前記電力を生成する第１生成部と、前記制御用電力を生成する第２生成部とを備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の非常用照明器具。
【請求項１０】
前記非常用照明器具は、
前記直流光源として直管形ＬＥＤランプが取り付けられて前記直管形ＬＥＤランプを点灯すると共に、前記直管形ＬＥＤランプが取り付けらた際に前記直管形ＬＥＤランプの長手方向に沿う方向に、取付相手に取り付けるための２つの取付穴が形成され、
前記２つの取付穴は、
一方の取付穴と他方の取付穴との距離を示す取付ピッチが、４００ｍｍ以下と、８００ｍｍ以下とのいずれかであることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の非常用照明器具。
【請求項１１】
前記電池は、
同じ種類の複数の単電池からなる組電池であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の非常用照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、非常用照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
火災や停電のときに人々が避難する為の照明として非常用照明装置がある。これは、非常時に点灯する光源が蛍光ランプのものやミニハロゲンランプ等の白熱灯を使用したものであるがここ数年で発光ダイオード（ＬＥＤ）の効率が改善され、光源としてＬＥＤを使用するものが提案されている。
【０００３】
図１４は従来の蛍光ランプＦＨＦ３２を使用する非常用照明装置のブロック図である。図１４において、通常時は、非常用照明装置は交流電源Ｅを電源とする。電子安定器１は、通常時に蛍光ランプ７を点灯する。電子安定器１は、ラインフィルタ／整流・突入電流対策回路１０、高調波対策回路１１、常用点灯インバータ回路１２、これらの回路を制御する制御回路１４からなる。蓄電池（以下、電池３という）は、停電などの非常時の電源となる。非常用照明制御装置２は、ラインフィルタ／整流・平滑回路２０、非常用点灯インバータ２２、絶縁形スイッチング電源２３、充電と放電とを切り替える充電切替制御回路２４ａ、入力電圧検出回路２５、電池の接続を充電か切替える切替回路２６、およびランプ７の接続を常用点灯インバータか非常用点灯インバータに切替える接点を含む制御回路などからなる。
【０００４】
この回路の動作を説明する。交流電源Ｅが正常に供給されている時、電子安定器１には、ラインフィルタ／整流・突入電流対策回路１０を介して、常用点灯インバータ回路１２に電源が供給され、ランプ７が点灯する。このとき、ランプ７の接続を切替える接点は常用点灯インバータ回路１２に接続されるようになっている。また、非常用照明制御装置２は、ラインフィルタ／整流・平滑回路２０、絶縁形スイッチング電源２３で生成した直流電源で蓄電池３を充電する。このとき充電切替制御回路２４ａは、切替回路２６の接点が、常用点灯インバータ回路１２側に接続するように動作している。入力電圧検出回路２５は、交流電源Ｅの電圧を監視している。
【０００５】
交流電源Ｅが停電などで遮断されると、入力電圧検出回路２５が電圧を検出し、充電切替制御回路２４ａは、入力電圧検出回路２５の検出電圧から、停電である事を検知し、切替回路２６を動作し、電池３の電力で非常用点灯インバータ２２を動作させると共に、切替回路２６の接点を非常用点灯インバータ２２の出力とランプ７とを接続するように接続する。ランプ７は、非常用点灯インバータ２２の出力で、切替回路２６の接点経由で点灯される。交流電源Ｅが停電などで遮断された場合は、電子安定器１の動作は停止状態となる。なお、蛍光灯の非常用照明装置では、スイッチ４をオフにする事で電子安定器１への給電をせずランプ７を消灯させつつ非常用照明制御装置２への給電を継続することで、電池３を充電状態に保つ事ができるようになっている。スイッチ４は、壁スイッチなどを指す。また、スイッチ６は、器具に内蔵されたスイッチであり、交流電源Ｅを遮断し、停電時の動作を模擬できるようになっており、非常用照明制御装置２の動作確認を行う時や、電池３の劣化確認時に使用する。
【０００６】
ところで、従来の非常用照明器具は、図１４で紹介したような、常用時の点灯に電子安定器を用いたものが主流ではあるが、ＬＥＤ照明においても、ＬＤＬ２０形という従来の蛍光ランプの２０Ｗ形のサイズのものがある。従来の蛍光ランプの２０Ｗ形のサイズの非常用照明器具では、非常用照明の常用時の点灯に磁気回路式安定器を使用している。２０Ｗ形のサイズの非常用照明装置の内部構成図を図１５に示す。図１５に示すように、器具の長さは６２０ｍｍ程度であり、磁気回路式安定器と電源端子台に電池と非常用照明制御装置を詰め込むとほぼいっぱいになる長さである。ここで電源用穴や、器具取り付け穴は必ず必要なものであり、器具の重さのバランスなどの考慮が必要である。
【０００７】
図１６は従来のＦＬ２０Ｗの蛍光ランプを使用した場合の非常用照明器具のブロック図である。交流電源Ｅが正常に供給されている時、磁気回路式安定器１−１でランプ７を点灯する。ランプの始動時には、交流電源Ｅから、ランプ７のフィラメントを介して、グロースタータに電流を流し、非常用照明制御装置２の切替回路２６からランプ７の逆側のフィラメントを経由して、磁気回路式安定器１−１から交流電源に戻る。予熱が完了して、グロースタータの接点が離れると、キック電圧によりランプ７が点灯し、交流電源Ｅ〜ランプ７〜磁気回路式安定器１−１〜交流電源Ｅのループで電流が流れて点灯を継続する。図１６の非常用照明制御装置２は、図１４の絶縁形スイッチング電源２３が、磁気回路式の絶縁形トランス２３を使用した電源に代わるだけで動作は変わらない。交流電源Ｅが停電などで遮断されると、入力電圧検出回路２５が電圧を検出し、充電切替制御回路２４ａは、入力電圧検出回路２５の検出電圧から、停電である事を検知し、切替回路２６を動作し、電池３の電力で非常用点灯インバータ２２を動作させると共に、切替回路２６の接点を非常用点灯インバータ２２の出力とランプ７とを接続するように接続する。ランプ７は、非常用点灯インバータ２２の出力で、切替回路２６の接点経由で点灯する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２３００９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図１４、図１６等のように常用点灯用回路は、高調波対策回路１１、光源を点灯するための回路、それらの動作を制御するための制御回路１４が存在するが、非常点灯用のユニット（非常用照明制御装置）にも同じように、電池を充電するための回路、それらの動作を制御するための制御回路、非常時に電池を電源としてランプを点灯させるための非常点灯回路が存在する。ＬＥＤを光源とした場合も回路ブロックの構成は同様とすることが考えられるが、節電、省資源の要求が高まる中、同じような回路を２つ搭載し、各々の筐体に金属ケースを持つ構成は、節電、省資源の流れに逆らうことになる。また、非常点灯用のユニットも高調波対策の必要が出てきているが、コスト・スペース的な問題から十分な対策回路を搭載することができていない。
【００１０】
本発明は、このような課題を解決する為のもので、より節電・省資源が図れるＬＥＤ非常用照明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】
【００１１】
この発明の非常用照明器具は、
直流で点灯する直流光源を光源として使用する非常用照明器具において、
交流電源に接続したノイズフィルタ回路と、
前記ノイズフィルタ回路の出力する交流電力を入力して直流電力に整流し、直流電力を出力する整流回路と、
前記整流回路の出力する直流電力を入力すると共に前記直流電力への高調波の発生を抑制し、高調波の発生の抑制された直流電力を出力する高調波対策回路と、
前記高調波対策回路の出力側に接続され、前記高調波対策回路の出力した前記直流電力で前記直流光源を点灯する常用点灯回路と、
電力を充電する電池と、
前記電池に充電された電力で前記直流光源を点灯する非常点灯回路と、
前記高調波対策回路の出力した直流電力に基づいて、前記電池が充電する前記電力と、制御用電力とを生成する充電用電力生成部と、
前記交流電源から交流電力の入力があるときには前記充電用電力生成部の生成した前記制御用電力から電源を生成し、前記交流電源が停電のときには前記電池に充電された前記電力から電源を生成する制御用電源と、
前記制御用電源の生成する前記電源で動作する制御回路であって、前記常用点灯回路と前記非常点灯回路との制御を行うと共に、前記常用点灯回路による前記直流光源の点灯中に前記交流電源が停電すると前記交流電源の停電を検出し、前記交流電源の前記停電を検出すると、前記非常点灯回路への制御によって前記電池に蓄えられた前記電力で前記非常点灯回路に前記直流光源を点灯させる制御回路と
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、常用点灯と非常点灯兼用の回路とすることで節電・省資源、部品点数・コスト削減ができ非常灯としての高調波対策も一度にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１の非常用照明器具１１０の回路図。
【図２】実施の形態１の非常用照明器具１１０の取付ピッチ（４００ｍｍ）を示す図。
【図３】実施の形態１の非常用照明器具１１０の取付ピッチ（８００ｍｍ）を示す図。
【図４】実施の形態１における電池単２サイズの容量３０００と、単３サイズの容量１０００との比較を示す図。
【図５】実施の形態１における組電池形状のバリエーションを示す図。
【図６】実施の形態２の非常用照明器具１２０の回路図。
【図７】実施の形態３の非常用照明器具１３０の回路図。
【図８】実施の形態４の非常用照明器具１４０の回路図。
【図９】実施の形態５の非常用照明器具１５０の回路図。
【図１０】実施の形態６の非常用照明器具１６０の回路図。
【図１１】実施の形態７のフローチャート。
【図１２】図１１のフローチャートのＳ３を説明する図。
【図１３】実施の形態８の非常用照明器具１８０の回路図。
【図１４】従来の非常用照明器具の回路図。
【図１５】従来の非常用照明器具の取付寸法を示す図。
【図１６】従来例のＦＬ２０Ｗの蛍光ランプを使用する回路図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態１の非常用照明器具１１０の回路ブロック図である。
非常用照明器具１１０は図１のうち交流電源Ｅとスイッチ４を除いた部分である。図中、図１４の従来の回路ブロック図と同じ機能、部分には同じ記号を付している。非常用照明器具１１０は、直流で点灯する直管形のＬＥＤランプ７（直流光源）を光源として使用することを想定するが一例であり、回路構成については直流光源であればよい。
【００１５】
図１において、直流電源５は、常用時にＬＥＤランプ７を点灯する定電流制御の電源である。直流電源５は、ラインフィルタ／整流・突入電流対策回路５０、高調波対策回路５１、フライバック定電流制御回路５２（常用点灯回路）、これらの回路を制御する制御回路５４ａ等を備える。ラインフィルタ／整流・突入電流対策回路５０のラインフィルタ（ノイズフィルタ回路）は、交流電源Ｅに接続する。ラインフィルタは、主として非常用照明器具１１０から外部（例えば交流電源Ｅ）にノイズを出さないために用いる。
整流・突入電流対策回路５０の整流回路（例えばダイオードブリッジ）は、ラインフィルタの出力したノイズの抑制された交流電力を入力し、直流（脈流）に整流して出力する。
高調波対策回路５１（ＰＦＣ回路あるいは昇圧チョッパ回路等により実現される）は、整流回路の出力側に接続されて、整流回路によって整流された直流電力（脈流）を入力し、入力した直流電力への高調波の発生を抑制し、高調波の発生の抑制された直流電力を出力する。フライバック定電流制御回路５２は、高調波対策回路５１の出力側に接続され、高調波対策回路５１の出力した直流電力を例えば降圧し、降圧した直流電力でＬＥＤランプ７を点灯する。制御回路５４ａにはこの制御回路５４ａの電源となる制御用電源５４ｂを含む。突入電流対策回路はその必要に応じ、省略する場合がある。非常用照明器具１１０は絶縁形定電流ＤＣ／ＤＣコンバータ２２−１（非常点灯回路）と、その出力を平滑する電解コンデンサ２２ａと、定電流回路の電流を帰還するためのセンス抵抗５２ａ、帰還信号を１次側に伝えるフォトカプラ５２ｂを備える。絶縁形定電流ＤＣ／ＤＣコンバータ２２−１は、制御回路５４ａから制御を受けることで、電池３に充電された電力でＬＥＤランプ７を点灯する。
【００１６】
図１の非常用照明器具１００の回路の動作を説明する。交流電源Ｅが正常に供給されている時、絶縁形定電流制御の直流電源５には、ラインフィルタ／整流・突入電流対策回路５０、高調波対策回路５１を介して電源が供給されＬＥＤランプ７を点灯する。このとき直流電源５は、電流帰還用のセンス抵抗５２ａからフォトカプラ５２ｂを介して定電流に制御される。絶縁形定電流制御の直流電源５には、図１のようなフライバックなどの回路方式が使われる。フライバック回路では、フォトカプラ５２ｂから信号を受け取り、定電流制御ＩＣ５２ｃでスイッチング素子５２ｅのオンオフを制御し、絶縁形トランス５２ｄで電源が２次側に出力する。図１に示すように、絶縁形トランス５２ｄは１次側の巻線７５と、２次側の巻線である巻線７６、巻線７７とを持つ。絶縁形トランス５２ｄの巻線７６の出力は、ダイオード５２ｆで整流、コンデンサ５２ｇで平滑され、ＬＥＤランプ７に直流電源が供給されて、ＬＥＤランプ７が点灯する。また、絶縁形トランス５２ｄの巻線７７は、制御回路５４ａに制御用電源５４ｂを供給するための巻線であり、かつ、その出力によって、充電回路２４が電池３を充電するための巻線でもある。つまり絶縁形トランス５２ｄの巻線７７（充電用電力生成部）は、高調波対策回路５１の出力した直流電力に基づいて、電池３が充電する電力と、制御用電源５４ｂの制御用電力とを生成する。
【００１７】
（１）交流電源Ｅが停電などで遮断されると、入力電圧検出回路２５が電圧（ＡＣ電源の遮断）を検出し、制御回路５４ａは、入力電圧検出回路２５の検出電圧から、停電であることを検知する。
（２）そして、制御回路５４ａは、電池３の電力で非常用の絶縁形定電流ＤＣ／ＤＣコンバータ２２−１を動作させ、ＬＥＤランプ７を点灯する。このように、制御回路５４ａは、フライバック定電流制御回路５２（常用点灯回路）と絶縁形定電流ＤＣ／ＤＣコンバータ２２−１（非常点灯回路）との制御を行う。制御回路５４ａは、フライバック定電流制御回路５２によるＬＥＤランプ７の点灯中に交流電源Ｅが停電すると入力電圧検出回路２５を介して停電を検出し、交流電源Ｅの停電を検出すると、絶縁形定電流ＤＣ／ＤＣコンバータ２２−１への制御によって電池３に蓄えられた電力で絶縁形定電流ＤＣ／ＤＣコンバータ２２−１にＬＥＤランプ７を点灯させる。
（３）交流電源Ｅが停電などで遮断された場合は、絶縁形の定電流制御の直流電源５の動作は停止状態となる。なお制御用電源５４ｂは、交流電源Ｅから交流電力の入力があるときには巻線７７の生成した制御用電力から電源を生成し、交流電源Ｅが停電のときには電池３に充電された電力から電源を生成する。よって、制御回路５４ａは、交流電源Ｅの有無によらず動作が可能である。
（４）なお、蛍光灯の非常用照明装置と同様に、スイッチ４をオフにしたり調光の消灯信号を得る事で、ＬＥＤランプ７を消灯させつつ、電池３の充電を継続できるよう、制御回路５４ａでフライバック定電流制御回路５２の出力を制御する。例えば制御回路５４ａはスイッチ５４ｃをオフにする。
（５）つまりこの時は、フライバック定電流制御回路５２の動作自体は全停止せず、フライバック定電流制御回路５２の動作を継続し、スイッチ５４ｃなどを操作（オフ）することで、制御回路５４ａの制御用電源５４ｂを保持し、かつ電池３を充電状態に保つ事ができるようにする。
（６）スイッチ４は、壁スイッチなどと共に調光器から調光信号を発生させるスイッチである。
（７）また、スイッチ６は、非常用照明器具１１０に内蔵されたスイッチである。スイッチ６は交流電源Ｅを遮断して停電時の動作を模擬できるようになっており、非常用照明器具１１０の非常点灯動作の動作確認を行う時や、この非常点灯動作による電池３の劣化確認時に使用するのは、従来例と同じ動作である。
（８）この例では直接、交流電源Ｅを遮断するスイッチ６を設けているが、制御回路５４ａに模擬停電信号を入力して停電を模擬し、非常点灯の動作確認を行うようにしても構わない。
【００１８】
以上のような構成とすることで、従来例の図１４における非常用照明制御装置２のラインフィルタ／整流・平滑回路２０、絶縁形スイッチング電源２３を非常用として別個に設けることなく非常用照明装置（非常用照明器具）を実現する事ができる。非常時にＬＥＤランプ７を点灯する回路として、絶縁形定電流ＤＣ／ＤＣコンバータ２２−１としたが、この回路にはプッシュブル、ロイヤー、フライバックのほか、出力や構造・要求される絶縁レベルによって電池電圧を昇圧して定電流でランプを点灯できる回路であれば回路方式にこだわる必要はない。
【００１９】
（取付ピッチ）
以上のように構成される常用・非常一体化の点灯装置を収納する非常用照明器具１１０（器具本体）は、内蔵物の重量バランスを考えて、例えば４００ｍｍ前後のピッチで器具を固定できるように設計する必要がある。図２はＬＤＬ２０（直管形ＬＥＤランプ）の非常用照明器具の配置図例を示し、図３はＬＤＬ４０（直管形ＬＥＤランプ）の非常用照明器具の配置図例示す。
（１）図２のように、ＬＤＬ２０のＬＥＤランプを使用する場合の非常用照明制御装置（非常用照明器具）の長手方向の取付寸法（取付ピッチ）は、４００ｍｍ以下にする。
（２）標準化を図る意味で、図３のように、ＬＤＬ４０の非常用照明制御装置（非常用照明器具）の場合は長手方向を８００ｍｍ以下とする構造とする。ここでＬＤＬ４０の器具の通常の器具取り付け穴のピッチは８００ｍｍの場合が多く、器具の中央の電源穴を避け、配線の引き回しを考慮すると、電源装置（図１から交流電源Ｅ、電池３及びＬＥＤランプ７を除いた部分）の長さは図３のように、３４０ｍｍ〜３８０ｍｍが好適である。
（３）非常用照明器具１１０は、直管形ＬＥＤランプが取り付けられて直管形ＬＥＤランプを点灯すると共に、直管形ＬＥＤランプが取り付けらた際に直管形ＬＥＤランプの長手方向に沿う方向に、取付相手に取り付けるための２つの器具取り付け穴（取付穴、図２または図３）が形成される。２つの器具取り付け穴は、一方の取付穴と他方の取付穴との距離を示す取付ピッチが、４００ｍｍ以下と、８００ｍｍ以下とのいずれかである。
【００２０】
（組電池形状）
図４、図５を参照して、電池３を組電池として構成する場合を説明する。図４は単２サイズの容量３０００の電池と、単３サイズの容量１０００の電池との比較を示す図である。図４（ａ）は、容量１０００、容量３０００の各単電池の仕様を示す。図４（ｂ）は、従来光源としてＦＬ２０Ｓ、ＦＨＦ３２の明るさを示す。図４（ｃ）は、ＬＥＤランプの仕様を示す。図４（ｄ）は、ＬＥＤランプ仕様と電池仕様との関係を示す。図５は組電池形状のバリエーションを示す図である。図５では、電池３として、同じ種類の複数の単電池からなる組電池を用いる場合を示している。
（１）従来では、蛍光ランプを使用した非常用照明器具の電池は古くはＮｉ−Ｃｄを使用していたが、現在Ｎｉ−ＭＨ電池への移行が進んでいる。非常用照明のなかでも誘導灯では光源は既に蛍光ランプからＬＥＤに変わっており、使用している電池もＮｉ−ＭＨとなっている。ＬＥＤを光源とした非常灯においても、従来のＮｉ−Ｃｄとの互換性を必要としないため、電池はＮｉ−ＭＨを使用する。
（２）建物内の非常灯器具と配置を同じにするため、非常時の明るさは蛍光ランプの時の明るさと等しくする。光源をＬＥＤにした分、同等の明るさを得るための電池の容量は若干小さくてすむ。必要な明るさと単電池の容量とから電池の電圧が決まる。たとえば、図４（ｄ）のような試算結果となる。ＦＬの代替で検討するため、非常時の明るさは従来と同じとする。変更すると非常灯器具の配置が変ってしまう。明るさは一般的な光束比とし、メーカー間のバラツキは無視している。直管ランプ特性（例）２灯用は１灯のみ非常点灯とする。試算のため明るさ比≒電力比として想定し、非常時の減光によるＬＥＤランプのＶＦ変化は考慮していない。非常用照明で用いるＮｉ−ＭＨは、満充電後１Ｉｔで終止電圧１．１Ｖまで３７分の放電持続時間が保証されている。
【００２１】
図５では現在主流となっている電池単２サイズの容量３０００（ｍＡｈ）のもの(図５の右側)と、単３サイズの容量１０００（ｍＡｈ）のもの（図５左側）で電池を比較している。図５の左側（容量１０００）は、単３サイズの組電池の構成のバリエーションＡ〜Ｆを示す。図５の右側（容量３０００）は、単２サイズの組電池の構成のバリエーションＧ，Ｈを示す。図５の各バリエーションにおいて、ｈ、ｗ、Ｌはそれぞれ高さ、幅、長さを示し、単位はｍｍである。
容積あたりの容量はほぼ同じである為、占有する体積はほぼ同等であるが容量１０００にすると、電池のセル数が多く必要となるが、昇圧比は小さくて済むことから回路の効率が良くなる。また、Ｎｉ−ＭＨ電池の市場の主流は単３、単４電池の置き換えとも考えられるため、単電池のサイズは単３サイズを選択することで、コスト的にも入手性でも有利になることが考えられる。また、このサイズの電池にする事によって、限られた狭いスペースに電池を収納する際に、組電池の形状が自由にできるためサイズの小さい器具にとっては好都合となる。
【００２２】
実施の形態２．
図６は、実施の形態２の非常用照明器具１２０の回路構成を示す。非常用照明器具１２０は非常用照明器具１１０にダイオード２８（電力流入阻止部）を追加した構成である。実施の形態１の非常用照明器具１１０では、常用点灯時に定電流制御のフライバック電源（フライバック定電流制御回路５２）を用いるが、この場合、定電流制御では、特性上、無負荷状態になると出力電圧が急上昇する。実施の形態１の非常用照明器具１１０において、常用点灯時と非常点灯時との定電流回路は別々のものとなる。  このため一旦常用の定電流回路から光源を切り離した場合に出力の電解コンデンサ５２ｇが高電圧のままの状態が維持されると、非常点灯用定電流回路（絶縁形定電流ＤＣ／ＤＣコンバータ２２−１）の出力に高い電圧が印加される恐れがある。したがって、常用点灯用の電力が非常点灯用の回路（絶縁形定電流ＤＣ／ＤＣコンバータ２２−１）に流れ込まないように、ダイオード２８を追加することで対策する。
【００２３】
なお、非常点灯用の回路から常用点灯用の点灯回路（フライバック定電流制御回路５２）へ電力が流れ込むことも懸念されるが、常用点灯用回路の出力にダイオードを設置すると常用点灯時の回路効率が落ちてしまう。このため、常用点灯用回路の出力にはダイオードを設けないことにする。もともと若干ではあるが、非常点灯時のＬＥＤは電流を絞って調光状態で使用するため出力電圧は常用点灯よりも低く設定することができる。また、スイッチ５４ｃが設けられており、非常点灯から常用点灯に切替わる時間の規定は、常用点灯から非常点灯に切替わる時間が０．５秒以内に定められているような厳しい規定はない。つまり非常点灯から常用点灯に戻る際に厳しい規定はない。このため、非常点灯用回路が停止した後に、ＬＥＤランプ７で電解コンデンサ２２ａに残った電荷を十分に消費してからスイッチ５４ｃを閉じれば、常用点灯用の回路には非常点灯用回路の電圧が掛かることを防ぐことが容易にできる。
【００２４】
実施の形態２の非常用照明器具１２０は、フライバック定電流制御回路５２（常用点灯回路）の出力側から絶縁形定電流ＤＣ／ＤＣコンバータ２２−１（非常点灯回路）の出力側へのフライバック定電流制御回路５２の生成した電力の流入を防ぐ整流素子であるダイオード２８（電力流入阻止部）を備えた。よって絶縁形定電流ＤＣ／ＤＣコンバータ２２−１の出力にフライバック定電流制御回路５２から高い電圧が印加されることを防止できる。
【００２５】
実施の形態３．
図７に実施の形態３の非常用照明器具１３０のブロック図を示す。非常用照明器具１３０は実施の形態１の非常用照明器具１１０に対して、調光インターフェース５５が、直接、高調波対策回路５１に負荷モードの変更を指示する構成である。
【００２６】
（１）前述の通り、常用点灯時には、節電のために消灯スイッチ４でＬＥＤランプ７を消灯状態にしたり、調光信号でＬＥＤランプ７の調光を行う事ができる。ここで、定電流制御の常用点灯回路において、フライバック電源のメイン負荷であるＬＥＤランプ７を消灯すると、通常、高調波対策を行うのに最低必要な電力に対して負荷電力が小さくなる。
（２）高調波対策回路５１は、負荷が減った場合に、全体の電力が低下する事からトータルとして力率が低下するという問題がある。この問題を解決するために、調光信号や消灯の信号を検出した時に、つまり負荷が減った場合に、調光インタフェース５５から高調波対策回路５１に対して、「軽負荷モード」となるように動作させる。
（３）調光インターフェース５５で検出した「消灯スイッチ４の消灯信号あるいは調光信号」（負荷状態）は、フォトカプラ６２（１次、２次を絶縁）を介して制御回路５４ａに伝えられる。制御回路５４ａは調光度に合わせてフライバック定電流制御回路５２の動作を調光状態とする。なお制御回路５４ａによる調光制御は例えばスイッチ５４ｃのオンオフ制御による。
【００２７】
高調波対策回路５１の備える制御用ＩＣ（図示していない）は、通常の調光時での動作時に力率が低下するのを防止するため「軽負荷モード」の機能を持つものがある。もともとこの制御用ＩＣが持つ「軽負荷モード」に移行するように、調光インターフェース５５から直接、高調波対策回路５１に軽負荷モードでの動作を指示する軽負荷モード指示信号を入力し、力率の低下を防止する。
【００２８】
つまり、高調波対策回路５１は、予め設定された動作モードである「軽負荷モード」の動作が可能であると共に、軽負荷モードでの動作を指示する軽負荷モード指示信号を入力すると軽負荷モードで動作することで、高調波の発生の抑制された直流電力を出力する。この「軽負荷モード」では、調光インターフェース５５（信号受信部）が、フライバック定電流制御回路５２による点灯中のＬＥＤランプ７の消灯を指示する消灯信号と、フライバック定電流制御回路５２による点灯中のＬＥＤランプ７の特定の調光状態（例えば光出力の小さい、３０％以下の調光率）を指示する特定の調光信号とのいずれかを入力すると、高調波対策回路５１へ軽負荷モード指示信号を出力する。一方で制御回路５４ａは、調光インターフェース５５が消灯信号と特定調光信号とのいずれかを受信すると、フォトカプラ６２を介して消灯信号、特定の調光信号を検知し、調光インターフェース５５が受信した信号の種類に応じて（つまり検知した信号の種類に応じて）、消灯と調光とのいずれかの制御をフライバック定電流制御回路５２に実行する。図７の例では、例えば制御回路５４ａは、スイッチ５４ｃのオンオフを制御して消灯、調光を行うことができる。
【００２９】
ともすれば、調光信号（消灯信号を含む）を一旦２次側の制御回路５４ａで受け、その信号を高調波対策回路５１に戻して軽負荷モードに移行するようなシーケンスに設定する場合がある。しかし非常用照明器具１３０では、調光インターフェース５５から直接、高調波対策回路５１に軽負荷モードへの変更を指示させることで、余分な回路や部品の追加無く、１次側だけで完結できる効果がある。
【００３０】
実施の形態４．
図８に実施の形態４の非常用照明器具１４０のブロック図を示す。実施の形態１の非常用照明器具１１０との違いは、非常用照明器具１４０では、非常用照明器具１１０に対して、さらに、定電流回路（フライバック定電流制御回路５２）の出力側に、ツェナーダイオードと抵抗とを組合せた疑似負荷回路５２ｈを付加した点である。つまり図８に示すように、フライバック定電流制御回路５２（常用点灯回路）は、高圧側５２−１と低圧側５２−２とからなる出力側からＬＥＤランプ７に直流電圧を出力する。ここでフライバック定電流制御回路５２は、高圧側５２−１に一端が接続され、低圧側５２−２に他端が接続された疑似的な負荷である疑似負荷回路５２ｈ（疑似負荷部）を備えている。
【００３１】
消灯時には、メインの負荷（ＬＥＤランプ７）が無くなって、フライバック定電流制御回路５２の定電流制御ＩＣ５２ｃの動作は「定電圧制御モード」に切替わり、動作が間欠的になったり、スイッチング素子５２ｅのオフ時間が増えるように制御される。しかし、その場合、制御回路５４ａに電源を供給する制御用電源５４ｂの元となるトランス絶縁形に適切な負荷が無い為、補助巻線７７の電力が得られなくなり、適切な制御用電源５４ｂが供給されなくなる可能性がある。この場合、定電流制御用のＩＣ５２ｃが極端な間欠モードになったり、スイッチング素子５２ｅのオフ時間が増えず制御用電源５４ｂが供給確保できるように、消灯信号を受けた時点で、もしくは無負荷になって定電圧動作モードになったときに、疑似負荷回路５２ｈに電流を流し、擬似的に負荷を持たせる。これにより、定電流制御ＩＣ５２ｃのスイッチング回数を増やすことができ、安定した制御用電源５４ｂを供給することが可能となる。
【００３２】
実施の形態５．
図９は実施の形態５の非常用照明器具１５０の回路図である。非常用照明器具１５０は、消灯などのモードにおいて、実施の形態３と実施の形態４とを両方とも使用する。したがって非常用照明器具１５０は、図９に示すように、実施の形態３の非常用照明器具１３０の「軽負荷モード」の構成と、実施の形態４の「疑似負荷回路５２ｈ」の構成との両方を持つ。このような構成とすることで、スイッチングの間欠による制御用電源５４ｂの不安定を防いだり（実施の形態４）、力率低下（実施の形態３）することを効率よく防止することが可能となる。
【００３３】
実施の形態６．
図１０を参照して実施の形態６の非常用照明器具１６０を説明する。図１０は実施の形態６の非常用照明器具１６０のブロック図を示す。非常用照明器具１６０は、実施の形態５の非常用照明器具１５０に対して、充電回路２４の構成が異なる。実施の形態６の非常用照明器具１６０では、電池３の充電に急速充電を行うことを前提としたブロック図になっている。非常用照明器具１６０では、電池にＮｉ−ＭＨ電池を使用する事にすれば、急速充電による充電方式（第１の充電方式）の後に充電を休止し、そのあと電池容量が自己放電により失われた時だけ補充電する間欠充電等と呼ばれる方式（第２の充電方式）をとる事が可能となる。
【００３４】
図１０では、非常用照明器具１６０の充電回路２４は、急速充電に使用する急速充電回路２４−１と、その後の補充電を行う補充電回路２４−２とを備えている。制御回路５４ａがそれらの切替を行う。「急速充電＋補充電」の方式がとれる電池であれば電池はリチウムイオン電池を使用しても良いし、リチウムポリマー電池を使用しても良い。ただし、非常用照明器具という要求仕様上、リチウムイオン電池やリチウムポリマー電池を使用するに当たっては安全性の確保が必須である。
【００３５】
このように、非常用照明器具１６０は、巻線７７が生成した電力によって電池３を第１の充電方式である急速充電で充電する急速充電回路２４−１（第１充電回路）と、巻線７７が生成した電力によって電池３を急速充電方式とは異なる補充電方式（第２の充電方式）で充電する補充電回路（第２充電回路）とを備えている。制御回路５４ａは、急速充電回路２４−１と補充電回路２４−２とを選択的に切り替えて、急速充電回路２４−１と補充電回路２４−２とのいずれかに電池３を充電させる。以上の構成によって、停電、点検などの放電後に再充電するまでの時間が短縮できるため、信頼性の高い非常用照明器具を提供することができる。
【００３６】
実施の形態７．
実施の形態７は、実施の形態６で述べた急速充電、補充電が行われる場合を具体的に示す実施の形態である。図１１は、急速充電、補充電が行われる場合を示すフローチャートであり、制御回路５４ａの動作を示すフローチャートである。また図１２は図１１のフローチャートのＳ２（充電の要否）及びＳ３（緊急度合い）の例を説明する図である。実施の形態７は実施の形態６における急速充電、補充電を時間によって制御する。具体的には、制御回路５４ａは時刻を計時する時計機能（計時部、図１０）を有し、計時した時刻に基づいて急速充電回路２４−１と補充電回路２４−２とのいずれかに電池３を充電させる。また制御回路５４ａは、電池３の充電量を監視し、電池３の充電量に基づいて、急速充電回路２４−１と補充電回路２４−２とのいずれかで電池を充電させる機能も有する。
【００３７】
例えば常用時の消灯状態で軽負荷モードでの動作時を狙って補充電を行うようにシーケンスを作っておけば、実施の形態３のバリエーションで、動作状態を選択させ、最適な状態で高調波対策回路が動作するようにする。
【００３８】
図１１のフローチャートを説明する。
（１）Ｓ１において、制御回路５４ａは、常用電源があるかどうかを判定する。つまり制御回路５４ａは、入力電圧検出回路２５、フォトカプラ６１を介して、交流電源Ｅが停電かどうかを判定する。常用電源なしと判定すると電池３を放電させ（Ｓ７）、常用電源ありと判定するとＳ２に進む。
（２）Ｓ２において、制御回路５４ａは充電が必要かどうかを判定する。上述のように制御回路５４ａは電池３の充電量を監視しており、電池３の充電量が１００％の場合は「充電不要」と判定して充電を休止する（Ｓ９）。一方、充電量が１００未満の場合は制御回路５４ａは「充電必要」と判定してＳ３に進み、Ｓ３以降では、急速充電と、補充電とのどちらの充電方式で充電するかを決める。
（３）Ｓ３において、制御回路５４ａは、充電の緊急度合いを判定する。「緊急度合い」については、制御回路５４ａは、例えば図１２において充電量が８０％未満の場合は「緊急」と判定する。緊急と判定した場合は制御回路５４ａは急速充電を行い（Ｓ６）、緊急ではないと判定した場合はＳ４に進む。
（４）Ｓ４において、制御回路５４ａはＬＥＤランプ７が点灯中どうかを判定する。これは、例えばセンス抵抗５２ａの電圧を取り込むことや、スイッチ２４ｃのオン、オフを確認することで判定できる。点灯中と判定すると制御回路５４ａは補充電を行う（Ｓ８）。消灯していると判定するとＳ５に進む。
（５）Ｓ５において、制御回路５４ａは計時機能により現在時刻を確認し、現在の時間帯（昼間か深夜か）を判定する。なお、昼間として設定された時間帯、深夜として設定された時間帯が制御回路５４ａのプログラムに設定されている。制御回路５４ａは昼間と判定すると補充電を行う（Ｓ８）。深夜と判定すると急速充電を行う（Ｓ６）。
【００３９】
この図１１のように、消灯する時、すなわち人がいない時は夜間などが多い。このため、その時間（夜間）に限って電池３を急速充電（Ｓ５からＳ６）するようにすれば、器具全体としての「全光点灯＋急速充電」といったような一番負荷の大きな状態となる回数を減らすことができる。また急速充電が夜間であれば、電力料金も安価であるため経済的にも効率が良くなる。
【００４０】
実施の形態８．
図１３を参照して実施の形態８の非常用照明器具１８０を説明する。図１３は、実施の形態８の非常用照明器具１８０ブロック図である。
【００４１】
実施の形態８の非常用照明器具１８０は、上記の実施の形態で述べた非常用照明器具１１０〜１６０に対して、巻線７７が、巻線７７−１（第１生成部）と巻線７７−２（第２生成部）に分かれている点が特徴である。
【００４２】
実施の形態７では小容量の電池３を用いる為、電池のセル数が増すので、電池を充電する充電回路への出力電圧は高い電圧となる。たとえばＮｉ−ＭＨ電池を６セル充電する場合、電池の低温時の電圧はセルあたり１．７Ｖを最大とした場合、６セルで１０Ｖを超える電圧となる。そこで制御用電源５４ｂに対して個別に巻線７７−２を設け、電池の充電回路用の巻線７７−１から電源を取らないことで、充電回路、制御用電源５４ｂ等の効率の悪化を防ぐことが可能となる。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態１〜８について説明したが、これらの実施の形態のうち、２つ以上を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、１つを部分的に実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、２つ以上を部分的に組み合わせて実施しても構わない。なお、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００４４】
Ｅ  交流電源、１  電子安定器、１−１  磁気回路式安定器、２  非常用照明制御装置、３  電池、４  スイッチ、５  直流電源、６  スイッチ、７  ＬＥＤランプ、１０  ラインフィルタ／整流・突入電流対策回路、１１  高調波対策回路、１２  常用点灯インバータ回路、１４  制御回路、２０  ラインフィルタ／整流・平滑回路、２２  非常用点灯インバータ、２２−１  絶縁形定電流ＤＣ／ＤＣコンバータ、２２ａ  電解コンデンサ、２３  絶縁形スイッチング電源、２４  充電回路、２４−１  急速充電回路、２４−２  補充電回路、２４ａ  充電切替制御回路、２５  入力電圧検出回路、２６  切替回路、２８  ダイオード、５０  ラインフィルタ／整流・突入電流対策回路、５１  高調波対策回路、５２  フライバック定電流制御回路、５２−１  高圧側、５２−２  低圧側、５２ａ
センス抵抗、５２ｂ  フォトカプラ、５２ｃ  定電流制御ＩＣ、５２ｄ  絶縁形トランス、５２ｅ  スイッチング素子、５２ｆ  ダイオード、５２ｇ  コンデンサ、５２ｈ  疑似負荷回路、５４ａ  制御回路、５４ｂ  制御用電源、５４ｃ  スイッチ、６１，６２  フォトカプラ、７５，７６，７７，７７−１，７７−２  巻線、１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０，１８０  非常用照明器具。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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