(57)【要約】【課題】本発明は、一次電池を用いた非常灯において、一次電池の更新に最適なタイミングを報知する機能に関するものである。【解決手段】本発明に係る非常灯は、一次電池と、表示灯と、商用電源の停電時には前記一次電池を電源として前記表示灯を点灯させる点灯制御手段とを備えた非常灯において、前記商用電源に基づいて所定の直流電圧を出力する電圧出力手段と、電圧出力手段と一次電池の間に介在させて直列接続されて、前記直流電圧と前記一次電池の端子電圧とを比較して、前記直流電圧と前記一次電池の端子電圧との電圧差が所定電圧差より大きくなったときに報知する報知手段とを備えている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次電池と、表示灯と、商用電源の停電時には前記一次電池を電源として前記表示灯を点灯させる点灯制御手段とを備えた非常灯において、
前記商用電源に基づいて所定の直流電圧を出力する電圧出力手段と、
電圧出力手段と一次電池の間に介在させて直列接続されて、前記直流電圧と前記一次電池の端子電圧とを比較して、前記直流電圧と前記一次電池の端子電圧との電圧差が所定電圧差より大きくなったときに報知する報知手段と
を備えたことを特徴とする非常灯。
【請求項２】
前記報知手段は、電圧出力手段と一次電池の間に、順方向で直列接続されたダイオードと、前記ダイオードの順方向電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段にて検出した順方向電圧が所定電圧より大きくなったときに報知するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の非常灯。
【請求項３】
前記報知手段は、電圧出力手段と一次電池の間に、順方向で直列接続された発光ダイオードを用いたことを特徴とする請求項１に記載の非常灯。
【請求項４】
既設の照明器具から商用電源を取り出す電源手段と、
既設の照明器具に付加するための付加手段とを備え、
前記商用電源によって作動するように構成されたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の非常灯。
【請求項５】
一次電池と、表示灯と、商用電源の停電時には前記一次電池を電源として前記表示灯を点灯させる点灯制御手段とを備えた非常灯を内蔵した照明器具において、
前記非常灯は、
前記商用電源に基づいて所定の直流電圧を出力する電圧出力手段と、
電圧出力手段と一次電池の間に介在させて直列接続されて、前記直流電圧と前記一次電池の端子電圧とを比較して、前記直流電圧と前記一次電池の端子電圧との電圧差が所定電圧差より大きくなったときに報知する報知手段と
を備えたことを特徴とする照明器具。
【請求項６】
前記報知手段は、電圧出力手段と一次電池の間に、順方向で直列接続された発光ダイオードを用いたことを特徴とする請求項５に記載の照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非常時における避難経路等を表示して誘導するための非常灯に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
前記非常灯としては、停電時に自動的に点灯して出口方向や避難経路灯を表示するものがある。
停電時においても作動するように、電池電源を内蔵している停電時非常灯があり、その電池としては、充電可能な二次電池が採用されているものと、充電できない一次電池が採用されているものがある。
前記二次電池が採用されたものは、一般的に、商業施設、公共施設、ビルディング等に設置されるものであり、停電時以外の通常時には、ＡＣ１００Ｖ等の商用電源から前記二次電池に充電されるように構成されており、停電時には前記二次電池を用いて点灯するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２１１１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１等に示されたものは、一次電池を採用することができ、交流電源の電流が流れているときは携帯用電灯の一次電池の電流がＯＦＦ、停電のときに携帯用電灯の一次電池の電流がＯＮとなるリレースイッチを備えている。
前記一次電池が採用されたものは、一般的に、家庭用のものであり、一般家庭の家屋に設置されることを想定している。このような一次電池が採用されたものは、乾電池等の維持電池を採用し、前記一次電池の容量が低下する前に新しい一次電池と交換して電池を更新しておく必要がある。
【０００５】
しかし、電池の更新タイミングを逃してしまうと、いざ、停電が発生した際に、非常灯が点灯しないという問題がある。
一方、電池の更新タイミングを逃してしまう事を防止するために、早め早めに電池を更新すると、電池の更新コストが必要以上に嵩むという問題がある。
そこで、本発明は、一次電池の更新に最適なタイミングを報知する機能を備えた非常灯を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に係る非常灯は、
一次電池と、表示灯と、商用電源の停電時には前記一次電池を電源として前記表示灯を点灯させる点灯制御手段とを備えた非常灯において、
前記商用電源に基づいて所定の直流電圧を出力する電圧出力手段と、
電圧出力手段と一次電池の間に介在させて直列接続されて、前記直流電圧と前記一次電池の端子電圧とを比較して、前記直流電圧と前記一次電池の端子電圧との電圧差が所定電圧差より大きくなったときに報知する報知手段と
を備えている。
【０００７】
請求項２では、
前記報知手段は、電圧出力手段と一次電池の間に、順方向で直列接続されたダイオードと、前記ダイオードの順方向電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段にて検出した順方向電圧が所定電圧より大きくなったときに報知するように構成されている。
請求項３では、
前記報知手段は、電圧出力手段と一次電池の間に、順方向で直列接続された発光ダイオードを用いている。
請求項４では、
既設の照明器具から商用電源を取り出す電源手段と、
既設の照明器具に付加するための付加手段とを備え、
前記商用電源によって作動するように構成されている。
【０００８】
請求項５に係る照明器具は、
一次電池と、表示灯と、商用電源の停電時には前記一次電池を電源として前記表示灯を点灯させる点灯制御手段とを備えた非常灯を内蔵した照明器具において、
前記非常灯は、
前記商用電源に基づいて所定の直流電圧を出力する電圧出力手段と、
電圧出力手段と一次電池の間に介在させて直列接続されて、前記直流電圧と前記一次電池の端子電圧とを比較して、前記直流電圧と前記一次電池の端子電圧との電圧差が所定電圧差より大きくなったときに報知する報知手段と
を備えている。
請求項６の照明器具では、
前記報知手段は、電圧出力手段と一次電池の間に、順方向で直列接続された発光ダイオードを用いた。
【０００９】
次に、発光ダイオードの特性の概要を説明する。
発光ダイオードの電気的特性として、例えば、順電圧Ｖのとき、順電流Ｉが流れるという特性があり、光学的特性として、例えば、順電流Ｉのとき、光束Ｌが得られるという特性がある。
図２には、その一例として
（ａ）Ｉf−Ｖf特性（順電流−順電圧特性）
（ｂ）Ｆ−Ｉf特性（光束−順電流特性）
の概要を示した。
本発明においては、報知手段としての発光ダイオードが点灯した状態の光束をＬとしたい場合に、そのときの順電流Ｉを流すための順電圧Ｖを、点灯順電圧として設定する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る非常灯によれば、
一次電池が自然放電等で消耗して端子電圧が低下して、前記直流電圧と前記一次電池の端子電圧との電圧差が所定電圧差より大きくなると、報知するので、一次電池の交換時期が来たことを認識して、適切なタイミングで電池を交換することができる。
したがって、いざというときに、電池が消耗してせっかくの非常灯が役に立たないという問題を解決することができる。
また、報知されるまで、電池の交換をしなくても良いので、従来のように、早め早めに電池交換をするという無駄を無くすことができる。
前記報知手段としては、電圧出力手段と一次電池の間に、順方向で直列接続された発光ダイオードを用いることによって、極めて簡単で安価な回路で上記効果を得ることができる。
また、本発明に係る照明器具によれば、既設の照明器具を上記効果の得られるものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る非常灯の実施例１のブロック図である。
【図２】発光ダイオードの特性の概要を説明する説明図である。
【図３】本発明に係る非常灯の実施例２のブロック図である。
【図４】本発明に係る非常灯の実施例３のブロック図である。
【図５】本発明に係る非常灯の実施例４を取り付けた照明器具の底面図である。
【図６】本発明に係る非常灯の実施例４の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明に係る非常灯を実施するための形態を、実施例の構成を示した図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、実施例１の非常灯のブロック図である。
図において、１は非常灯であり、商用電源100Ｖが供給された電源回路２を備えている。
電源回路２は、リレー駆動用の直流電圧Ｖ１と、電池劣化報知用の直流電圧Ｖ２を出力するように構成されている。
【００１４】
以下に、停電時に点灯する非常灯としての動作を説明する。
停電でない通常時には、リレー３は前記直流電圧Ｖ１によってリレーコイルが励磁されて、リレー接点３１を強制的に開くように構成されている。つまり、前記リレー接点３１はｂ接点（ブレーク接点）である。なお、非常灯１では、前記リレー接点３１が開いている状態が通常の状態であるので、図中には、接点が開いている状態を示している。
前記リレー接点３１が開いている状態では、一次電池４の正常時の電圧Ｅが表示灯５に供給されないので、非常灯としての表示灯５は消灯した状態である。
【００１５】
しかし、商用電源が停電等によって供給されなくなると、前記リレー３への直流電圧Ｖ１の供給が停止されるので、リレーコイルが励磁されなくなりリレー接点３１はバネ等にって閉じされる。
そのため、一次電池４の正常時の電圧Ｅがリレー接点３１を通って表示灯５に供給されるようになり、非常灯としての表示灯５が点灯し、停電時等の避難口等を案内することができるのである。
このようにして、非常灯１は非常灯として作動するように構成されている。
【００１６】
次に、本発明に係る非常灯の特徴である報知手段について説明する。
以上において説明したように、停電時においては、一次電池によって表示灯が点灯されるものであるから、いざという停電時において、肝心の一次電池が消耗等によって電圧不十分であれば、表示灯を点灯させることができず、非常灯としての機能を全く成さないことになる。
しかし、一次電池の劣化を気にしすぎて早めに電池交換を行うことは無駄になる。
そこで、一次電池が消耗等によって電圧が低下したときに、電池交換のタイミングを知らせてくれる機能を実現したのが本発明である。
【００１７】
図１のブロックにおいて、６は本発明の特徴である報知手段としての発光ダイオードである。
前記発光ダイオード６は、前記電池劣化報知用の直流電圧Ｖ２の＋端子と、一次電池４の＋端子の間に順方向に介在させて直列接続されている。
発光ダイオード６のアノードが直流電圧Ｖ２の＋端子に接続され、発光ダイオード６のカソードが直流電圧Ｖ２の−端子に接続されて、順方向に直列接続されている。なお、抵抗Ｒは電流制限用の抵抗器である。
【００１８】
発光ダイオード６の特性の概要を図２に示した。
図２の（ａ），（ｂ）から分かるように、所定の順電圧Ｖｆの前後で順電流Ｉｆが急激に流れやすくなり、発光ダイオード６の明るさが増加して点灯状態となる。このときの順電圧を点灯順電圧αとする。
【００１９】
次に、前記直流電圧Ｖ２、前記点灯順電圧α、一次電池の正常時の端子電圧Ｅとの関係を説明する。
一次電池の正常時の端子電圧Ｅでは、発光ダイオード６が点灯しないためには、直流電圧Ｖ２は、Ｅ＋αより低い必要がある。
Ｖ２＜Ｅ＋α
しかし、一次電池の端子電圧が交換時期電圧Ｅｘ以下に低下したときに、発光ダイオード６が点灯するためには、直流電圧Ｖ２は、Ｅｘ＋αより高い必要がある。（これによって、発光ダイオード６の順電圧は点灯電圧αより高くなって点灯する。）
Ｅｘ＋α＜Ｖ２
従って、一般的には、Ｅｘ＋α＜Ｖ２＜Ｅ＋α  と示すことができる。
【００２０】
例えば、一次電池の正常時の端子電圧Ｅ＝1.5×２＝3.0（Ｖ）
交換時期電圧Ｅｘ＝2.4（Ｖ）    （２割劣化と仮定）
点灯電圧α＝2.1（Ｖ）
の場合では、Ｅｘ＋α＜Ｖ２＜Ｅ＋α  より
2.4＋2.1＜Ｖ２＜3.0＋2.1
つまり、前記直流電圧Ｖ２は、4.5（Ｖ）〜5.1（Ｖ）の間の電圧に設定しておくことが必要となる。
以上の計算は、あくまでも例示であり、実際の回路構成や使用する素子の特性、バラツキに応じて適宜調整することが必要になる場合がある。
【００２１】
以上説明したように、報知手段としての発光ダイオード６は、一次電池４の端子電圧が正常時の場合には点灯しないが、一次電池４の端子電圧が交換時期電圧Ｅｘ以下に低下したときには点灯するので、一次電池の最適な交換タイミングを報知することができる。
したがって、停電時には非常灯として確実に作動し、避難口等を案内することができるのである。
【実施例２】
【００２２】
次に、実施例２に係る非常灯１Ｂを、図３に示したブロック図を参照して説明する。
実施例２では、電源回路を２系統に分けて構成している。
図２において、電源回路２Ｂは、リレー駆動用の電源２１Ｂと、報知手段駆動用の電源２２Ｂとに分割構成した。
リレー駆動用の電源２１Ｂは、単にブリッジ整流回路と平滑用のコンデンサを備え、直流電圧Ｖ１を出力するように構成されたものである。
報知手段駆動用の電源２２Ｂは、ブリッジ整流回路と平滑用のコンデンサに加えて電圧安定化回路２３Ｂを備え、直流５Ｖに安定化された直流電圧Ｖ２を出力するように構成されている。
【００２３】
図２において、報知手段としての発光ダイオード６Ｂには、微調整可能な電流制限用の抵抗６Ｒと電圧降下用のダイオード61Ｂとが直列接続されている。
表示灯５としては、高輝度発光ダイオードを採用している。
前記直流電圧Ｖ２が５Ｖと若干高い電圧であるため、電圧降下用のダイオード61Ｂを用いなければ、一次電池４が劣化していなくても発光ダイオード６Ｂが点灯することがある。
そのため、前記直流電圧Ｖ２の５Ｖを、電圧降下用のダイオード61Ｂの順方向電圧降下特性を利用して適正な電圧に降下させている。
さらに、電流制限用の抵抗６Ｒを用いて発光ダイオード６Ｂに印可される順電圧を微調整し、一次電池が劣化したときだけ発光ダイオード６Ｂが点灯するように設定する。
【実施例３】
【００２４】
次に、実施例３に係る非常灯１Ｃを、図４に示したブロック図を参照して説明する。
実施例２では、２系統の電源回路の一部を共用するように構成している。
図４において、電源トランスとブリッジ整流回路は共通の整流回路２Ｃを１組だけ備え、リレー駆動用の直流電圧Ｖ１は前記整流回路２Ｃから直接出力するように構成され、
報知手段駆動用の直流電圧Ｖ２は、前記整流回路２Ｃの出力を平滑用のコンデンサと電圧安定化回路２３Ｃとによって直流５Ｖに安定化して出力するように構成されている。
他の部分は、実施例２とほぼ同様の構成である。
【実施例４】
【００２５】
次に、実施例４に係る非常灯１Ｄは、図５に示したように、従来の一般的な照明器具１０に着脱可能に付加して設置可能としたものである。
実施例４の非常灯１Ｄは、実施例１〜３とほぼ同様の構成の非常灯を小型容器に内蔵し、従来の一般的な照明器具１０の内部に装着可能としたものである。
例えば、従来の一般的な照明器具１０の内部から商用電源を取り出し、非常灯としての高輝度発光ダイオード５Ｄと、電池交換のタイミングを知らせる報知手段としての発光ダイオード６Ｄとを備えたものである。
【００２６】
従来の一般的な照明器具に備えられている常夜灯を取り外し、そのソケットから商用電源を取り出し、常夜灯としてのナツメ球と、非常灯としての高輝度発光ダイオードと、電池交換のタイミングを知らせる報知手段としての発光ダイオードとを備えると良い。
具体的には、図６に示したように、例えばE12のダミー口金２４Ｄを用いて常夜灯のソケットから商用電源を取り出すようにするとよい。
このようにすることによって、従来の照明器具を買い換えることなく、常夜灯１１と、非常灯５Ｄと、電池交換のタイミングを示す発光ダイオード６Ｄとを備えた照明装置に機能アップすることができる。
実施例４の非常灯１Ｄの外形や固定方法は、取り付ける対象の照明器具１０に合わせて調整すればよい。
【符号の説明】
【００２７】
１  非常灯
２  電源回路
３  リレー
３１  リレー接点
４  一次電池
５  表示灯
６  報知手段、発光ダイオード
１Ｂ  非常灯
２１Ｂ  リレー駆動用の電源
２２Ｂ  報知手段駆動用の電源
６Ｂ  報知手段、発光ダイオード
１Ｃ  非常灯
６Ｃ  報知手段、発光ダイオード
１Ｄ  非常灯
６Ｅ  報知手段、発光ダイオード
【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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