(57)【要約】【課題】本発明は、プッシュプル形のインバータ手段の起動瞬時のスイッチング波形が安定し、さらに、一対のスイッチング素子を保護することができる非常用点灯装置および照明装置を提供する。【解決手段】本実施形態によれば、常用時から停電となった場合に、ダイオード３及びコンデンサＣ４の直列回路によって、トランジスタＱ２のベースに電流が序々に流れることで、トランジスタＱ２、Ｑ３は直ぐ発振を開始しない。したがって、非常点灯への切換直後にトランジスタＱ２，Ｑ３が急峻に発振を開始することを防ぎ、かつ、トランジスタＱ２、Ｑ３のベースに急峻に過大な電流が流れないようになっているので、インバータ回路１４の起動時の動作が安定するとともに、トランジスタＱ２，Ｑ３に過度的な負荷をかけることを防いでいる。【選択図】図１
2006100128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリと；
交流電源の常用時には交流電源の電源供給によってバッテリを充電する充電手段と；
交流電源の停電を検出する停電検出手段と；
停電検出手段で停電が検出された場合にはバッテリからの電源が光源へ供給されるように切り換える切換手段と；
切換手段によってバッテリからの電源が光源へ供給されるように切り換えられると交互に発振を開始する一対のスイッチング素子を有し、この一対のスイッチング素子が交互に発振することでバッテリからの出力を交流に変換して出力するプッシュプル形のインバータ手段と；
切換手段で切り換えられた直後には一対のスイッチング素子の発振開始が瞬時に行われないように設けられる発振遅動手段と；
を具備したことを特徴とする非常用点灯装置。
【請求項２】
バッテリからの電源が光源へ供給されている状態において、バッテリ接続が遮断された場合に一対のスイッチング素子に過大な負荷がかかることを防止する保護手段を設けた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】
切換手段は、停電検出手段で停電検出後に複電を検出した場合には充電手段がバッテリを充電するように切り換えるとともに、インバータ手段は、切換手段がバッテリを充電するように切り換えた場合には一対のスイッチング素子の発振が停止するものであって、保護手段は、複電後切換手段で切り換えられた直後にバッテリ電圧が急峻に低下することを防止す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。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか一記載の非常用点灯装置と；
非常用点灯装置が設けられるとともに光源が装着される器具本体と；
を具備したことを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非常用点灯装置および照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、非常時、すなわち停電時にはバッテリからの電源供給によって光源を点灯させ、常用時にはバッテリの充電を行う非常用点灯装置については各種のものが提案されている。これらのうち、常用時は常用点灯装置で光源を点灯させるとともに、非常用点灯装置でバッテリを充電し、停電時には常用点灯装置の動作を停止させるとともに、非常用点灯装置の動作にともなってバッテリからの電源供給によって光源を点灯させるものが知られている（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
上記した特許文献１記載の非常用点灯装置は、一対のトランジスタ（２０−１、２０−１２）からなるスイッチング素子を有するプッシュプル形のインバータ手段が設けられているものである。すなわち、停電時には切換手段によってバッテリからの電源が光源へ供給されるように切り換えられるとともに、一対のスイッチング素子が交互に発振することでバッテリの直流電圧を高周波である交流電圧に変換し、この変換された交流電圧によって光源を点灯するように動作するものである。
【特許文献１】特開平７−２４５１８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載の従来技術は、一対のスイッチング素子であるトランジスタの発振開始のきっかけとなる制御用トランジスタ（４７−２）が急峻にオンすることで、トランジスタ（２０−１、２０−２）のベースに電流が急激に供給されるために、トランジスタ（２０−１、２０−２）に過大な負荷がかかってしまうことがあるという課題があった。このようになると、インバータ手段の起動瞬時のスイッチング波形に乱れるとともに、一対のトランジスタに不具合を生じることがあり、好ましいものではなかった。
【０００５】
本発明は上記に鑑みたものであり、プッシュプル形のインバータ手段を構成する一対のスイッチング素子を保護することができるとともに、インバータ手段の起動瞬時のスイッチング波形が安定する非常点灯装置および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】
【０００６】
請求項１に記載の非常用点灯装置によれば、バッテリと；交流電源の常用時には交流電源の電源供給によってバッテリを充電する充電手段と；交流電源の停電を検出する停電検出手段と；停電検出手段で停電が検出された場合にはバッテリからの電源が光源へ供給されるように切り換える切換手段と；切換手段によってバッテリからの電源が光源へ供給されるように切り換えられると交互に発振を開始する一対のスイッチング素子を有し、この一対のスイッチング素子が発振することでバッテリからの出力を交流に変換して出力するプッシュプル形のインバータ手段と；切換手段で切り換えられた直後には一対のスイッチング素子の発振開始が行われないように設けられる発振遅動手段と；を具備したことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、まず、常用時には交流電源からの電源供給よってバッテリが充電されており、停電検出手段で停電が検出されるとバッテリからの電源供給によって光源が点灯するように切換手段で切り換えられる。そして、切換手段で切り換えられると、インバータ手段の一対のスイッチング素子が発振することで、バッテリの直流電源を高周波の交流電源へ変換し、光源が非常点灯することとなる。このとき、切換手段で非常点灯へ切り換えられた直後は、発振遅動手段の作用によって一対のスイッチング素子の発振が開始されず、ある程度の時間差をもって一対のスイッチング素子の発振が開始される。
【０００８】
本発明よれば、切換手段で切り換えられた直後に一対のスイッチング素子の発振開始が瞬時に行われないように発振遅動手段が設けられたことにより、非常点灯へ切り換えられた直後に一対のスイッチング素子に過大な負荷がかかることが抑制されるので、インバータ手段の起動動作が安定するとともに、一対のスイッチング素子に不具合が生じることを防ぐことができる。
【０００９】
請求項２に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、バッテリからの電源が光源へ供給されている状態において、バッテリ接続が遮断された場合に一対のスイッチング素子に過大な負荷がかかることを防止する保護手段を設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明によれば、バッテリ接続が遮断された場合に一対のスイッチング素子に過大な負荷がかかることを防止する保護手段を設けたことにより、バッテリからの電源供給が急峻に遮断された直後に一対のスイッチング素子に過大な負荷がかかることが抑制されるので、一対のスイッチング素子に不具合が生じることを防ぐことができる。
【００１１】
請求項３に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、切換手段は、停電検出手段で停電検出後に複電を検出した場合には充電手段がバッテリを充電するように切り換えるとともに、インバータ手段は、切換手段がバッテリを充電するように切り換えた場合には一対のスイッチング素子の発振が停止するものであって、保護手段は、複電後切換手段で切り換えられた直後にバッテリ電圧が急峻に低下することを防止することを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明によれば、非常点灯から通常状態へ移行する際にバッテリ電圧が急峻に低下することを防いでいることにより、一対のスイッチング素子に過大な負荷がかかることが抑制されるので、一対のスイッチング素子に不具合が生じることを防ぐことができる。
【００１３】
請求項４に記載の照明装置によれば、請求項１ないし３いずれか一記載の非常用点灯装置と；非常用点灯装置が設けられるとともに光源が装着される器具本体と；を具備したことを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明によれば、請求項１ないし３いずれか一記載の作用効果を奏する。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の発明によれば本発明よれば、非常点灯へ切り換えられた直後に一対のスイッチング素子に過大な負荷がかかることが抑制されるので、インバータ手段の起動動作が安定するとともに、一対のスイッチング素子に不具合が生じることを防ぐことができる。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、バッテリ接続が遮断された場合に一対のスイッチング素子に過大な負荷がかかることを防止する保護手段を設けたことにより、バッテリからの電源供給が急峻に遮断された直後に一対のスイッチング素子に過大な負荷がかかることが抑制されるので、一対のスイッチング素子に不具合が生じることを防ぐことができる。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、非常点灯から通常状態へ移行する際にバッテリ電圧が急峻に低下することを防いでいることにより、一対のスイッチング素子に過大な負荷がかかることが抑制されるので、一対のスイッチング素子に不具合が生じることを防ぐことができる。
【００１８】
請求項４記載の発明によれば、請求項１ないし３いずれか一記載の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。図１は照明装置の回路図、図２は照明装置の斜視図である。
【００２０】
図２に示したように、照明装置４の外観を示す斜視図で、たとえば天井面に取り付けられる逆富士型の照明器具本体１を有し、この照明器具本体１の下面に形成された反射面２、２の両端にそれぞれランプソケット３、３が配設され、これらランプソケット３間に放電ランプとしての蛍光ランプＦＬ１、ＦＬ２が挟持装着されている。
【００２１】
図１は、照明装置４の回路図であり、この非常用点灯装置１０は図示しないケース体内に収納されているものである。そして、商用交流電源Ｅに安定器８の入力端子が接続され、この安定器８の出力端子は、非常用点灯装置１０の入力端子Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８に接続されるとともに、蛍光ランプＦＬ２のそれぞれのフィラメントＦＬ２ａ、ＦＬ２ｂに接続されている。
【００２２】
また、入力端子Ｔ５，Ｔ６は切換手段としてのリレー接点RyS1およびリレー接点RyS2を介して出力端子Ｓ１、Ｓ２に接続され、これら出力端子Ｓ１、Ｓ２は蛍光ランプＦＬ１の一方のフィラメントＦＬ１ａにそれぞれ接続されるとともに、入力端子Ｔ７、Ｔ８は切換手段としてのリレー接点RyS3およびリレー接点RyS4を介して出力端子Ｓ３、Ｓ４に接続され、これら出力端子Ｓ３、Ｓ４他方のフィラメントＦＬ１ｂにそれぞれ接続されている。
【００２３】
一方、商用交流電源Ｅには入力端子Ｔ１、Ｔ３が接続され、これら入力端子Ｔ１、Ｔ３に対して並列に停電検出手段としてのリレーコイルRyLが接続され、このリレーコイルRyLに対して並列に降圧トランスＴｒ１の入力巻線Ｔｒ１ａが接続され、出力巻線Ｔｒ１ｂには全波整流器１２の入力端子が接続されている。
また、全波整流器１２の出力端子間には、充電手段１３が接続され、この充電手段１３はトランジスタＱ１のエミッタ、コレクタ、抵抗Ｒ３およびコンデンサＣ１の直列回路が接続され、トランジスタＱ１のエミッタ、ベース間には抵抗Ｒ４および抵抗Ｒ５の直列回路が接続されている。また、抵抗Ｒ４および抵抗Ｒ５の接続点からは、ダイオードＤ１、ダイオードＤ２、ヒューズＦおよびバッテリＢの直列回路が接続されるとともに、抵抗Ｒ６およびコンデンサＣ２の並列回路が接続され、コンデンサＣ１に対して並列にモニタ用の発光ダイオードＬＥＤが接続されている。
また、ダイオードＤ２は、インバータ手段としてのプッシュプル形のインバータ回路１４に接続されている。このインバータ回路１４はチョークコイルＬ１を介してインバータトランスＴｒ２の入力巻線Ｔｒ２ａの中点に接続され、この入力巻線Ｔｒ２ａの一端は一対のスイッチング素子の一方側であるトランジスタＱ２のエミッタ、コレクタを介して全波整流器１２の負極に接続され、入力巻線Ｔｒ２ａの他端は一対のスイッチング素子の他方側であるトランジスタＱ３のエミッタ、コレクタを介して全波整流器１２の負極に接続されている。また、入力巻線Ｔｒ２ａには、定電圧素子ＺＤおよびコンデンサＣ３の並列回路が接続されている。さらに、インバータトランスＴｒ２は制御巻線Ｔｒ２ｃを有しており、この制御巻線Ｔｒ２ｃの一端はトランジスタＱ２のベースに他端はトランジスタＱ３のベースに接続され、トランジスタＱ２のベースは抵抗Ｒ６を介して、トランジスタＱ３のベースは抵抗Ｒ７を介して、それぞれトランジスタＱ２，Ｑ３の制御トランジスタであるトランジスタＱ５のコレクタに接続され、このトランジスタＱ５のベースは抵抗Ｒ８を介してダイオードＤ１およびダイオードＤ２に接続され、エミッタはダイオードＤ２およびチョークコイルＬ１の接続点に接続されている。さらに、トランジスタＱ５のコレクタとＲ６との接続点にはダイオードＤ３とコンデンサＣ４の直列回路が接続されており、このダイオードＤ３とコンデンサＣ４の中点にはダイオードＤ４が接続さている。なお、このダイオードＤ４の他方側はバッテリＢのプラス側に接続されており、コンデンサＣ４のダイオードＤ３の反対側は全波整流器１２の負極に接続されている。
そして、インバータトランスＴｒ２の出力巻線Ｔｒ２ｂは、リレー接点RyS2を介して出力端子Ｓ２に接続されるとともに、リレー接点RyS3を介して出力端子Ｓ３に接続されている。また、インバータトランスＴｒ２は、フィラメント予熱巻線Ｔｒ２ｄおよびフィラメント予熱巻線Ｔｒ２ｅを有している。
【００２４】
次に、上記実施の形態の動作について説明する。
まず、商用交流電源Ｅの非停電時にはリレーコイルRyLに電流が流れ、各リレー接点RyS1，RyS2，RyS3，RyS4はそれぞれフィラメントＦＬ１ａ、ＦＬ１ｂと安定器８とが接続されている。
このため、商用交流電源Ｅの電圧は安定器８を介して蛍光ランプＦＬ１のフィラメントＦＬ１ａ、ＦＬ１ｂ間と、蛍光ランプＦＬ２のフィラメントＦＬ２ａ、ＦＬ２ｂ間に印加され、蛍光ランプＦＬ１、ＦＬ２の双方を始動、点灯させる。
また、商用交流電源Ｅの電圧をトランスＴｒ１で降圧し、全波整流器１２で全波整流し、抵抗Ｒ４およびダイオードＤ１，Ｄ２を介してバッテリＢを充電する。そして、バッテリＢの充電電圧が低い場合には、抵抗Ｒ４に電位差が生ずるのでトランジスタＱ１がオンし発光ダイオードＬＥＤが発光して充電中である旨を表示する。
なお、制御トランジスタであるトランジスタＱ５のベースに対してはベースに逆バイアスが印加されているため、トランジスタＱ５はオフ状態になるので、インバータ回路１３には電力が供給されないとともにトランジスタＱ２、Ｑ３も発振動作しない。
【００２５】
そして、商用交流電源Ｅの停電時にはリレーコイルRyLに電流が流れなくなり、リレー接点RyS1はインバータトランスＴｒ２の予熱巻線Ｔｒ２ｄの一端とＦＬ１ａとを接続し、リレー接点RyS4はインバータトランスＴｒ２の予熱巻線Ｔｒ２ｅの一端とＦＬ１ｂとを接続し、リレー接点RyS2はフィラメントＦＬ１ａとインバータトランスＴｒ２の出力巻線Ｔｒ２ｂおよびフィラメント予熱巻線Ｔｒ２ｄとを接続し、リレー接点RyS3はフィラメントＦＬ１ｂとインバータトランスＴｒ２の出力巻線Ｔｒ２ｂおよびフィラメント予熱巻線Ｔｒ２ｅとを接続する。
さらに、バッテリＢの直流電力がインバータ回路１４に供給されると、まずトランジスタＱ５のベースがオンすることによって、トランジスタＱ５のコレクタ電流はダイオードＤ３を介してコンデンサＣ４に先に流れるため、定電流プッシュプル回路の主スイッチであるトランジスタＱ２のベースには電流が序々に流れる。そして、コンデンサＣ４がチャージされた後にトランジスタＱ２の発振が開始するとともに、トランジスタＱ３のベースにも電流が供給されてＱ２と交互するように発振する。これにより、インバータ回路１４は高周波発振して出力巻線Ｔｒ２ｂに高周波交流を誘起して、蛍光ランプＦＬ１を高周波点灯させる。また、フィラメント予熱巻線Ｔｒ２ｄ、Ｔｒ２ｅにも電圧を誘起して、フィラメントＦＬ1ａ、ＦＬ１ｂを予熱する。なお、インバータ回路１４からの出力は、安定器８からの出力より低く設定されているとともに、蛍光ランプＦＬ２には電力を供給せず、蛍光ランプＦＬ２は点灯させない。
【００２６】
また、停電状態から商用交流電源Ｅが複電した場合にはリレーコイルRyLに再び電流が流れ、各リレー接点RyS1，RyS2，RyS3，RyS4はそれぞれフィラメントＦＬ１ａ、ＦＬ１ｂと安定器８とを接続するように作用する。そして、再び商用交流電源Ｅの電圧は安定器８を介して蛍光ランプＦＬ１、ＦＬ２に供給され双方を始動、点灯させるとともに、商用交流電源Ｅによって再びバッテリＢを充電する。なお、バッテリＢからの電源供給が遮断された直後は、逆流防止のためのダイオードＤ３によりコンデンサＣ４にチャージされた電荷が、プッシュプル回路の主スイッチであるトランジスタＱ２、Ｑ３のベースに流れないようになっているとともに、放電のためのダイオードＤ４を介してコンデンサＣ４にチャージされた電荷がバッテリＢのプラス側に流用することで序々にバッテリ電圧が下がり、見かけ上急峻にバッテリ電圧が下がる事を防止している。
【００２７】
本実施形態によれば、常用時から停電となったことを停電検出手段であるリレーコイルRyLが検知し、バッテリＢの直流電力が蛍光ランプＦＬ１へ供給されるように切換手段であるリレー接点RyS1等が切り換えられても、ダイオード３及びコンデンサＣ４の直列回路によって、トランジスタＱ２のベースに電流が序々に流れることで、トランジスタＱ２、Ｑ３は直ぐ発振を開始しない。したがって、非常点灯への切換直後にトランジスタＱ２，Ｑ３が急峻に発振を開始することを防ぎ、かつ、トランジスタＱ２、Ｑ３のベースに急峻に過大な電流が流れないようになっているので、インバータ回路１４の起動時の動作が安定するとともに、トランジスタＱ２，Ｑ３に過度的な負荷をかけることがない。
【００２８】
また、停電から商用電源Ｅが複電した場合には、リレーコイルRyLが検知し、商用電源Ｅからの電力で蛍光ランプＦＬ１が点灯するようにリレー接点RyS1等が切り換えられても、ダイオードＤ４によりコンデンサＣ４にチャージされた電荷がトランジスタＱ２、Ｑ３のベースに流れないようになっているとともに、ダイオードＤ４を介してコンデンサＣ４にチャージされた電荷がバッテリＢのプラス側に流用することで見かけ上急峻にバッテリ電圧が下がる事を防止している。これは、通常、急峻にバッテリ電圧が下降すると、亭電流チョークであるチョークコイルＬ１の逆起電力により、トランジスタＱ２，Ｑ３に過度的な負荷がかかることがあるが、本実施形態ではバッテリ電圧がコンデンサＣ４の電荷を用いて急峻に低下することを防いでいるので、トランジスタＱ２，Ｑ３に過度的な負荷がかからないようになっており、トランジスタＱ２，Ｑ３が故障等することを防いでいる。
【００２９】
なお、バッテリＢの電源がインバータ回路１４に供給されている状態において、バッテリＢを取外した場合にも上記と同様にチョークコイルＬ１に逆起電力が生じるが、ダイオードＤ３，コンデンサＣ４およびダイオードＤ４の回路によって、バッテリ電圧が急峻に低下することを防いでいるので、トランジスタＱ２，Ｑ３が故障等することを防いでいる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施形態の照明装置の回路図
【図２】同上照明装置の斜視図
【符号の説明】
【００３１】
Ｂ・・・バッテリ
Ｄ３、Ｃ４・・・発振遅動手段
Ｄ３，Ｃ４、Ｄ４・・・保護手段
RyL・・・停電検出手段であるリレーコイル
RyS1，RyS2，RyS3，RyS4・・・切換手段であるリレー接点
４・・・照明装置
１０・・・非常点灯装置
１３・・・充電手段
１４・・・インバータ手段である回路
【図１】
2006100128.tif 000003
【図２】
2006100128.tif 000004