(57)【要約】【課題】常用点灯装置、及びスイッチング電源を用いた非常用点灯装置の両方を備えても装置全体が発生する高調波を抑制して所定値以下とする照明装置を提供する。【解決手段】商用電源２の出力によって動作して蛍光灯Ｌａを点灯させる商用インバータ３と、商用電源２の停電時には蛍光灯Ｌａを点灯させる非常用ユニット４と、蛍光灯Ｌａの接続先を商用インバータ３（白端子側）と非常用ユニット４（黒端子側）とのうちいずれか一方に切り替える切替回路５と、非常用ユニット４を介して蛍光灯Ｌａに点灯電力を供給する蓄電池６と、商用電源２と商用インバータ３との間を導通（オン）・遮断（オフ）するスイッチＳＷ１とから構成され、非常用ユニット４は、商用電源２に接続されて商用電源２からの入力に含まれる高調波を抑制する高調波抑制回路１２を入力段に備える。【選択図】　　　　図１
2004127907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源たるランプと、商用電源の出力によってランプを点灯させる常用点灯装置と、商用電源の停電時にはランプに点灯電力を供給する蓄電池と、商用電源に接続されて、商用電源の停電時には前記蓄電池の出力によってランプを点灯させる非常用点灯装置と、ランプの接続先を前記常用点灯装置と前記非常用点灯装置とのいずれか一方に切り替える切替装置とから構成され、前記非常用点灯装置は、整流回路とスイッチング素子とを具備して商用電源の出力を整流、降圧する降圧回路と、前記降圧回路の出力によって前記蓄電池を充電する充電回路と、商用電源の通電状態を監視して、通電時にはランプの接続先が前記常用点灯装置となるように前記切替装置を切り替え、停電を検出した場合はランプの接続先が前記非常用点灯装置となるように前記切替装置を切り替える停電検出回路と、前記切替装置がランプの接続先を前記非常用点灯装置に切り替えたときに前記蓄電池の出力によってランプを点灯させる非常用点灯回路とを備えており、商用電源と前記降圧回路の出力との間には、入力に含まれる高調波を抑制する高調波抑制手段を設けたことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記高調波抑制手段は、商用電源からの電源供給路が前記常用点灯装置への供給路と前記非常用点灯装置への供給路とに分岐する分岐点よりも前記非常用点灯装置側に設けられたことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記高調波抑制手段は、商用電源からの電源供給路が前記常用点灯装置への供給路と前記非常用点灯装置への供給路とに分岐する分岐点よりも商用電源側に設けられたことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項４】
前記非常用点灯装置の降圧回路は、前記整流回路の出力を平滑する平滑コンデンサを備え、前記高調波抑制手段は、前記平滑コンデンサと商用電源との間に挿入された限流要素から成ることを特徴とする請求項２記載の照明装置。
【請求項５】
前記非常用点灯装置の降圧回路は、前記整流回路の出力を直列充電、並列放電して平滑する部分平滑回路を備え、前記高調波抑制手段は、前記部分平滑回路で構成されることを特徴とする請求項２記載の照明装置。
【請求項６】
前記非常用点灯装置の降圧回路は、前記整流回路の出力を平滑する平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサに並列接続したトランスの１次巻線とスイッチング素子との直列回路とを備えて、スイッチング素子をオン・オフすることでトランスの２次巻線に電圧を出力するもので、前記高調波抑制手段は、前記整流回路が整流した商用電源の整流電圧の脈流波形に同期して、両端電圧の谷部が略０Ｖまで低下する波形となる容量を有する前記平滑コンデンサと、前記スイッチング素子を流れる電流波形の包絡線が略正弦波となるように前記スイッチング素子を制御する制御回路とで構成されることを特徴とする請求項２記載の照明装置。
【請求項７】
前記高調波抑制手段は、前記整流回路の出力を昇圧して前記平滑コンデンサに出力する昇圧チョッパ回路を備えることを特徴とする請求項６記載の照明装置。
【請求項８】
前記高調波抑制手段は、入力電圧を昇圧する昇圧チョッパ回路で構成されることを特徴とする請求項３記載の照明装置。
【請求項９】
前記高調波抑制手段は、非常用点灯装置単独では高調波抑制対策ガイドラインのクラスＣの機器に対する限度値Ｃを満足しなくとも、照明装置として限度値Ｃを満足する高調波抑制機能を備えることを特徴とする請求項２、４乃至７いずれか記載の照明装置。
【請求項１０】
前記高調波抑制手段は、常用点灯装置と非常用点灯装置とのうち少なくとも一方が高調波抑制対策ガイドラインのクラスＣの機器に対する限度値Ｃを満足しなくとも、照明装置として限度値Ｃを満足する高調波抑制機能を備えることを特徴とする請求項３または８記載の照明装置。
【請求項１１】
有効入力電力が３５Ｗ以上であることを特徴とする請求項１乃至１０いずれか記載の照明装置。
【請求項１２】
常用点灯装置と非常用点灯装置とのうち、少なくとも非常用点灯装置単独での有効入力電力が３５Ｗ以下であることを特徴とする請求項１１記載の照明装置。
【請求項１３】
ランプは蛍光灯であることを特徴とする請求項１乃至１２いずれか記載の照明装置。
【請求項１４】
常用点灯装置と非常用点灯装置とのうち、少なくとも常用点灯装置は複数の定格入力電圧を有することを特徴とする請求項１乃至１２いずれか記載の照明装置。
【請求項１５】
常用点灯装置と非常用点灯装置とのうち、少なくとも常用点灯装置は定格電力の異なる複数のランプを点灯させることを特徴とする請求項１乃至１２いずれか記載の照明装置。
【請求項１６】
常用点灯装置は電子式安定器であることを特徴とする請求項１３乃至１５いずれか記載の照明装置。
【請求項１７】
ランプは高周波点灯専用の蛍光灯であることを特徴とする請求項１３乃至１５いずれか記載の照明装置。
【請求項１８】
ランプはコンパクト型蛍光灯であることを特徴とする請求項１６または１７記載の照明装置。
【請求項１９】
前記降圧回路は降圧した電圧を一定電圧に制御し、前記停電検出回路は、商用電源と前記高調波抑制手段との間で検出した電圧に基づいて商用電源の通電状態を監視することを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項２０】
前記高調波抑制手段は、前記降圧回路の出力電力の変動によって出力電圧が変化することを特徴とする請求項１９記載の照明装置。
【請求項２１】
前記高調波抑制手段は、前記降圧回路の出力電力の変動及び商用電源の電圧変動によって出力電圧が変化しないことを特徴とする請求項１９記載の照明装置。
【請求項２２】
前記高調波抑制手段は、商用電源からの電源供給路が前記常用点灯装置への供給路と前記非常用点灯装置への供給路とに分岐する分岐点よりも前記非常用点灯装置側に設けられたことを特徴とする請求項１９乃至２１いずれか記載の照明装置。
【請求項２３】
前記高調波抑制手段は、商用電源からの電源供給路が前記常用点灯装置への供給路と前記非常用点灯装置への供給路とに分岐する分岐点よりも商用電源側に設けられたことを特徴とする請求項１９乃至２１いずれか記載の照明装置。
【請求項２４】
前記高調波抑制手段の出力を導通・遮断するスイッチを備え、前記停電検出回路が商用電源の停電を検出した場合は、前記スイッチを遮断してから、ランプの接続先が前記非常用点灯装置となるように前記切替装置を切り替えることを特徴とする請求項２３記載の照明装置。
【請求項２５】
前記高調波抑制手段は前記常用点灯装置への出力と前記非常用点灯装置への出力とを設けており、常用点灯装置への出力を導通・遮断する第１のスイッチと、非常用点灯装置への出力を導通・遮断する第２のスイッチとを備えて、前記停電検出回路が商用電源の停電を検出した場合は、前記第１のスイッチを遮断してから前記第２のスイッチを遮断し、その次にランプの接続先が前記非常用点灯装置となるように前記切替装置を切り替えることを特徴とする請求項２３記載の照明装置。
【請求項２６】
前記停電検出回路が商用電源の復電を検出した場合は、前記第２のスイッチを導通させてからランプの接続先が前記常用点灯装置となるように前記切替装置を切り替えて、その次に前記第１のスイッチを導通させることを特徴とする請求項２５記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、商用電源と蓄電池との双方を電源として光源を点灯させる照明装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
照明器具の分野では、近年の電子式安定器の普及に伴い、１９９４年に通産省より通達された「高調波抑制対策ガイドライン」にしたがった照明装置が大半を占めるようになった。しかし、入力電力が３５Ｗ以下の装置に関しては規制がないため、デスクスタンド等のような小型照明器具では特に高調波抑制の対策を施していないものも多い。また、非常灯や誘導灯等の非常用の照明装置に関しては、電源配線が一般照明とは別の専用回線になること、及び商用電源通電時の点灯回路が銅鉄式安定器である商品（例えば、特許文献１参照）が殆どであったため、最近まで高調波抑制の公的な規制は無かった。しかし現在では、非常用照明装置も一般照明と同様に電子式安定器を使用するものが増えてきており、技術基準によって高調波抑制が必要となってきている。
【０００３】
次に図２２に、商用電源２が停電となった場合にも光源たる蛍光灯Ｌａが点灯する従来の非常用の照明装置１０１ａの基本的な構成を示す。照明装置１０１ａは、光源たる蛍光灯Ｌａと、商用電源２の出力によって動作して蛍光灯Ｌａを点灯させる電子式安定器（以下、商用インバータと称す）１０３と、商用電源２に接続されて、商用電源２の停電時には蛍光灯Ｌａを点灯させる非常用ユニット１０４と、蛍光灯Ｌａの接続先を商用インバータ１０３（白端子側）と非常用ユニット１０４（黒端子側）とのうちいずれか一方に切り替える切替回路１０５と、非常用ユニット１０４を介して蛍光灯Ｌａに点灯電力を供給する蓄電池１０６とから構成される。
【０００４】
非常用ユニット１０４は、整流回路とスイッチング素子とを具備して、商用電源２の出力を整流し、スイッチング素子をオン・オフすることで降圧動作を行う降圧回路１１３と、降圧回路１１３の出力を接続されて商用電源２の通電状態を監視する停電検出回路１１４と、停電検出回路１１４を介した降圧回路１１３の出力によって蓄電池１０６を充電する充電回路１１５と、蓄電池１０６の出力によって商用電源２の停電時に蛍光灯Ｌａを点灯させる非常用インバータ１１６と、蓄電池１０６と非常用インバータ１１６との間を導通（オン）・遮断（オフ）するスイッチＳＷ１０１とを備えている。
【０００５】
また、停電検出回路１１４は、商用電源２の通電時には蛍光灯Ｌａの接続先が商用インバータ１０３となるように切替回路１０５を切り替え、且つスイッチＳＷ１０１をオフすることで、商用電源２が商用インバータ１０３、切替回路１０５を介して蛍光灯Ｌａに点灯電力を供給するとともに、商用電源２は降圧回路１１３、停電検出回路１１４、及び充電回路１１５を介して蓄電池１０６を充電する。一方、商用電源２の停電を検出した場合は蛍光灯Ｌａの接続先が非常用ユニット１０４となるように切替回路１０５を切り替え、且つスイッチＳＷ１０１をオンすることで、蓄電池１０６がスイッチＳＷ１０１、非常用インバータ１１６、及び切替回路１０５を介して蛍光灯Ｌａに点灯電力を供給する。
【０００６】
一般的に、切替回路１０５にはリレーが用いられ、蓄電池１０６にはニカド電池が用いられる。商用インバータ１０３の代わりに、銅鉄安定器を使用してコストを極力抑える場合も多い。
【０００７】
ここで、非常用ユニット１０４は、商用電源２の通電時には蓄電池１０６の充電を行っているのみなので、消費電力が数Ｗと小さい。高調波抑制対策ガイドラインでは、照明機器はクラスＣの機器となり、有効入力電力３５Ｗ超過の場合に限度値Ｃの規格を満足する必要があるが、上記のような非常用ユニットはその殆どが有効入力電力３５Ｗ以下のため、限度値Ｃの規格の対象とはならない。したがって、従来の照明装置１０１ａは、有効入力電力が３５Ｗを超えていても、限度値Ｃを満足している商用インバータ１０３と、限度値Ｃを満足する必要のない非常用ユニット１０４との組合わせとなっているものが多かった。
【０００８】
さらに、非常用ユニット１０４は、降圧回路１１３に低コストの磁気回路式トランスを用いたものが一般的であり、図２３に示す１次巻線Ｔ１００ａ、２次巻電Ｔ１００ｂを有する銅鉄式のダウントランスＴ１００、ダウントランスＴ１００の２次巻線の出力を整流する整流回路ＤＢ１００、整流回路ＤＢ１００の整流出力を平滑する平滑コンデンサＣ１００を使用したものが多く、入力電流波形は略正弦波であったので、照明装置１０１ａ全体としては限度値Ｃを満足していた。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１０−２８９７８９号公報（段落番号［００２４］、図１）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記磁気回路式トランスは１次側と２次側との各電圧がほぼ比例関係にあるため、トランスの２次側に停電検出回路１１４を設けることで、簡単な回路構成で商用電源２の電圧を監視することが可能であるが、形状が大きく、重量も重いという欠点があるので、非常用ユニット１０４の降圧回路１１３に、小型化、軽量化、ユニバーサル電圧対応化等を図ることができるスイッチング電源を使用しようとすると、高調波の問題が顕著となる。これまでも、図２４に示すように、常用時と非常用時の点灯回路を共通化した常用／非常用インバータ１１９を用い、常用／非常用インバータ１１９への入力をスイッチＳＷ１０２で降圧回路１１３（白端子側）と蓄電池１０６（黒端子側）とに切り替える照明装置１０１ｂ（冷陰極ランプを使用した誘導灯等に使用される）や、図２５に示すように非常用ユニット１０４と略同様の回路を有して蓄電池１０６で直接ハロゲン電球ＨＬａを点灯させる照明装置１０１ｃ（ハロゲン電球ＨＬａを使用した非常灯等に使用される）では、降圧回路１１３にスイッチング電源を使用した商品が既に公知であるが、これら照明装置１０１ｂ，１０１ｃの有効入力電力は殆どが３５Ｗ以下であり、高調波抑制の必要性がなかった。
【００１１】
一方、図２２に示した商用インバータ１０３（常用点灯装置）と非常用ユニット１０４（非常用点灯装置）とを別個に有する照明装置１０１ａ（蛍光灯を使用した非常灯等に使用される）では、蛍光灯Ｌａ等の光源の定格電力（Ｗ数）が大きいために商用インバータ１０３の有効入力電力が３５Ｗを超過する場合が多く、さらに非常用ユニット１０４が付加されるので照明装置として限度値Ｃを満足しなくてはならない。ここで、非常用ユニット１０４の有効入力電力は、照明装置１０１ａ全体の１〜２割程度の数Ｗしかないので、照明装置１０１ａ全体としての高調波は商用インバータ１０３の性能が支配的になるが、非常用ユニット１０４も入力電流の波形次第では高調波が無視できないレベルに達する場合がある。さらに、照明装置１０１ａ全体の有効入力電力が３５Ｗを僅かに超えた場合には、商用インバータ１０３に対する非常用ユニット１０４の有効入力電力の比率が相対的に高くなるため、限度値Ｃを満足するにはより条件が厳しくなると言える。
【００１２】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、常用点灯装置、及びスイッチング電源を用いた非常用点灯装置の両方を備えても装置全体が発生する高調波を抑制して所定値以下とする照明装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、光源たるランプと、商用電源の出力によってランプを点灯させる常用点灯装置と、商用電源の停電時にはランプに点灯電力を供給する蓄電池と、商用電源に接続されて、商用電源の停電時には前記蓄電池の出力によってランプを点灯させる非常用点灯装置と、ランプの接続先を前記常用点灯装置と前記非常用点灯装置とのいずれか一方に切り替える切替装置とから構成され、前記非常用点灯装置は、整流回路とスイッチング素子とを具備して商用電源の出力を整流、降圧する降圧回路と、前記降圧回路の出力によって前記蓄電池を充電する充電回路と、商用電源の通電状態を監視して、通電時にはランプの接続先が前記常用点灯装置となるように前記切替装置を切り替え、停電を検出した場合はランプの接続先が前記非常用点灯装置となるように前記切替装置を切り替える停電検出回路と、前記切替装置がランプの接続先を前記非常用点灯装置に切り替えたときに前記蓄電池の出力によってランプを点灯させる非常用点灯回路とを備えており、商用電源と前記降圧回路の出力との間には、入力に含まれる高調波を抑制する高調波抑制手段を設けたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１において、前記高調波抑制手段は、商用電源からの電源供給路が前記常用点灯装置への供給路と前記非常用点灯装置への供給路とに分岐する分岐点よりも前記非常用点灯装置側に設けられたことを特徴とする。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１において、前記高調波抑制手段は、商用電源からの電源供給路が前記常用点灯装置への供給路と前記非常用点灯装置への供給路とに分岐する分岐点よりも商用電源側に設けられたことを特徴とする。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項２において、前記非常用点灯装置の降圧回路は、前記整流回路の出力を平滑する平滑コンデンサを備え、前記高調波抑制手段は、前記平滑コンデンサと商用電源との間に挿入された限流要素から成ることを特徴とする。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項２において、前記非常用点灯装置の降圧回路は、前記整流回路の出力を直列充電、並列放電して平滑する部分平滑回路を備え、前記高調波抑制手段は、前記部分平滑回路で構成されることを特徴とする。
【００１８】
請求項６の発明は、請求項２において、前記非常用点灯装置の降圧回路は、前記整流回路の出力を平滑する平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサに並列接続したトランスの１次巻線とスイッチング素子との直列回路とを備えて、スイッチング素子をオン・オフすることでトランスの２次巻線に電圧を出力するもので、前記高調波抑制手段は、前記整流回路が整流した商用電源の整流電圧の脈流波形に同期して、両端電圧の谷部が略０Ｖまで低下する波形となる容量を有する前記平滑コンデンサと、前記スイッチング素子を流れる電流波形の包絡線が略正弦波となるように前記スイッチング素子を制御する制御回路とで構成されることを特徴とする。
【００１９】
請求項７の発明は、請求項６において、前記高調波抑制手段は、前記整流回路の出力を昇圧して前記平滑コンデンサに出力する昇圧チョッパ回路を備えることを特徴とする。
【００２０】
請求項８の発明は、請求項３において、前記高調波抑制手段は、入力電圧を昇圧する昇圧チョッパ回路で構成されることを特徴とする。
【００２１】
請求項９の発明は、請求項２、４乃至７いずれかにおいて、前記高調波抑制手段は、非常用点灯装置単独では高調波抑制対策ガイドラインのクラスＣの機器に対する限度値Ｃを満足しなくとも、照明装置として限度値Ｃを満足する高調波抑制機能を備えることを特徴とする。
【００２２】
請求項１０の発明は、請求項３または８において、前記高調波抑制手段は、常用点灯装置と非常用点灯装置とのうち少なくとも一方が高調波抑制対策ガイドラインのクラスＣの機器に対する限度値Ｃを満足しなくとも、照明装置として限度値Ｃを満足する高調波抑制機能を備えることを特徴とする。
【００２３】
請求項１１の発明は、請求項１乃至１０いずれかにおいて、有効入力電力が３５Ｗ以上であることを特徴とする。
【００２４】
請求項１２の発明は、請求項１１において、常用点灯装置と非常用点灯装置とのうち、少なくとも非常用点灯装置単独での有効入力電力が３５Ｗ以下であることを特徴とする。
【００２５】
請求項１３の発明は、請求項１乃至１２いずれかにおいて、ランプは蛍光灯であることを特徴とする。
【００２６】
請求項１４の発明は、請求項１乃至１２いずれかにおいて、常用点灯装置と非常用点灯装置とのうち、少なくとも常用点灯装置は複数の定格入力電圧を有することを特徴とする。
【００２７】
請求項１５の発明は、請求項１乃至１２いずれかにおいて、常用点灯装置と非常用点灯装置とのうち、少なくとも常用点灯装置は定格電力の異なる複数のランプを点灯させることを特徴とする。
【００２８】
請求項１６の発明は、請求項１３乃至１５いずれかにおいて、常用点灯装置は電子式安定器であることを特徴とする。
【００２９】
請求項１７の発明は、請求項１３乃至１５いずれかにおいて、ランプは高周波点灯専用の蛍光灯であることを特徴とする。
【００３０】
請求項１８の発明は、請求項１６または１７において、ランプはコンパクト型蛍光灯であることを特徴とする。
【００３１】
請求項１９の発明は、請求項１において、前記降圧回路は降圧した電圧を一定電圧に制御し、前記停電検出回路は、商用電源と前記高調波抑制手段との間で検出した電圧に基づいて商用電源の通電状態を監視することを特徴とする。
【００３２】
請求項２０の発明は、請求項１９において、前記高調波抑制手段は、前記降圧回路の出力電力の変動によって出力電圧が変化することを特徴とする。
【００３３】
請求項２１の発明は、請求項１９において、前記高調波抑制手段は、前記降圧回路の出力電力の変動及び商用電源の電圧変動によって出力電圧が変化しないことを特徴とする。
【００３４】
請求項２２の発明は、請求項１９乃至２１いずれかにおいて、前記高調波抑制手段は、商用電源からの電源供給路が前記常用点灯装置への供給路と前記非常用点灯装置への供給路とに分岐する分岐点よりも前記非常用点灯装置側に設けられたことを特徴とする。
【００３５】
請求項２３の発明は、請求項１９乃至２１いずれかにおいて、前記高調波抑制手段は、商用電源からの電源供給路が前記常用点灯装置への供給路と前記非常用点灯装置への供給路とに分岐する分岐点よりも商用電源側に設けられたことを特徴とする。
【００３６】
請求項２４の発明は、請求項２３において、前記高調波抑制手段の出力を導通・遮断するスイッチを備え、前記停電検出回路が商用電源の停電を検出した場合は、前記スイッチを遮断してから、ランプの接続先が前記非常用点灯装置となるように前記切替装置を切り替えることを特徴とする。
【００３７】
請求項２５の発明は、請求項２３において、前記高調波抑制手段は前記常用点灯装置への出力と前記非常用点灯装置への出力とを設けており、常用点灯装置への出力を導通・遮断する第１のスイッチと、非常用点灯装置への出力を導通・遮断する第２のスイッチとを備えて、前記停電検出回路が商用電源の停電を検出した場合は、前記第１のスイッチを遮断してから前記第２のスイッチを遮断し、その次にランプの接続先が前記非常用点灯装置となるように前記切替装置を切り替えることを特徴とする。
【００３８】
請求項２６の発明は、請求項２５において、前記停電検出回路が商用電源の復電を検出した場合は、前記第２のスイッチを導通させてからランプの接続先が前記常用点灯装置となるように前記切替装置を切り替えて、その次に前記第１のスイッチを導通させることを特徴とする。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００４０】
（実施形態１）
本実施形態の非常用の照明装置１の構成を図１に示す。商用電源２が停電となった場合にも光源たる蛍光灯Ｌａが点灯する本実施形態の照明装置１は、光源たる蛍光灯Ｌａと、商用電源２の出力によって動作して蛍光灯Ｌａを点灯させる常用点灯装置たる電子式安定器（以下、商用インバータと称す）３と、商用電源２に接続されて、商用電源２の停電時には蛍光灯Ｌａを点灯させる非常用点灯装置たる非常用ユニット４と、蛍光灯Ｌａの接続先を商用インバータ３（白端子側）と非常用ユニット４（黒端子側）とのうちいずれか一方に切り替える切替回路５と、非常用ユニット４を介して蛍光灯Ｌａに点灯電力を供給する蓄電池６と、商用電源２と商用インバータ３との間を導通（オン）・遮断（オフ）するスイッチＳＷ１とから構成される。なお蛍光灯Ｌａは、高周波点灯専用の蛍光灯あるいはコンパクト型蛍光灯であってもよい。
【００４１】
非常用ユニット４は、商用電源２に接続されて商用電源２からの入力に含まれる高調波を抑制する高調波抑制手段たる高調波抑制回路１２と、整流回路及びスイッチング素子を具備して、高調波抑制回路１２を介して入力された商用電源２の出力を整流した電圧に対して、スイッチング素子をオン・オフすることで降圧動作を行う降圧回路１３と、降圧回路１３の出力を接続されて商用電源２の通電状態を監視する停電検出回路１４と、停電検出回路１４を介した降圧回路１３の出力によって蓄電池６を充電する充電回路１５と、蓄電池６の出力によって商用電源２の停電時に蛍光灯Ｌａを点灯させる非常用インバータ１６と、蓄電池６と非常用インバータ１６との間を導通（オン）・遮断（オフ）するスイッチＳＷ２とを備えている。
【００４２】
そして、商用インバータ３は、入力段に力率改善回路１０を備えており、商用電源２からの入力に対して商用インバータ３の入力電流歪みを改善し、高調波を抑制している。出力段には点灯回路１１を備えており、力率改善回路１０の高調波が少ない出力を蛍光灯Ｌａの点灯電力に変換している。
【００４３】
このように商用インバータ３に対して非常用ユニット４を付加した本実施形態では、照明装置１全体が発生する高調波を抑制するために、非常用ユニット４の入力段（降圧回路１３の前段）に高調波抑制回路１２を設けて、商用電源２からの入力に対して非常用ユニット４の入力電流歪みを改善し、高調波を抑制している。なお、図１では高調波抑制手段として高調波抑制回路１２を降圧回路１３とは分離して設けているが、高調波抑制手段は、商用電源２と降圧回路１３の出力との間に設けられればよく、図１では、高調波抑制回路１２が、商用電源２からの電源供給路が商用インバータ３への供給路と非常用ユニット４への供給路とに分岐する分岐点よりも非常用ユニット４側に設けられている。
【００４４】
ここで、停電検出回路１４は、商用電源２の通電時には蛍光灯Ｌａの接続先が商用インバータ３となるように切替回路５を切り替え、且つスイッチＳＷ２をオフすることで、商用電源２がスイッチＳＷ１、商用インバータ３、切替回路５を介して蛍光灯Ｌａに点灯電力を供給するとともに、商用電源２は高調波抑制回路１２、降圧回路１３、停電検出回路１４、及び充電回路１５を介して蓄電池６を充電する。一方、商用電源２の停電を検出した場合は蛍光灯Ｌａの接続先が非常用ユニット４となるように切替回路５を切り替え、且つスイッチＳＷ２をオンすることで、蓄電池６がスイッチＳＷ２、非常用インバータ１６、及び切替回路５を介して蛍光灯Ｌａに点灯電力を供給する。
【００４５】
図２は降圧回路１３の構成として、一般的なスイッチング方式の例を示している。降圧回路１３は、商用電源２の出力を整流する整流回路ＤＢ１と、整流回路ＤＢ１の出力端間に接続した平滑コンデンサＣ１と、平滑コンデンサＣ１に並列接続したトランスＴ１の１次巻線Ｔ１ａとスイッチング素子Ｑ１との直列回路と、トランスＴ１の２次巻線Ｔ１ｂの一端に直列接続したダイオードＤ１と、ダイオードＤ１を介して２次巻線Ｔ１ｂに並列接続した平滑コンデンサＣ２と、平滑コンデンサＣ２に並列接続した抵抗Ｒ１とフォトカプラのフォトダイオードＰＤ１とシャントレギュレータＲＥＧ１との直列回路と、抵抗Ｒ１とフォトダイオードＰＤ１とに並列接続した抵抗Ｒ２と、平滑コンデンサＣ２に並列接続して接続中点をレギュレータＲＥＧ１のＲＥＦ端子に接続した抵抗Ｒ３，Ｒ４の直列回路と、トランスＴ１の補助巻線Ｔ１ｃから電源を供給されてスイッチング素子Ｑ１のオン・オフを制御する制御回路Ｋ１と、コレクタを補助巻線Ｔ１ｃの一端に接続し、エミッタを制御回路Ｋ１の入力に接続して、フォトダイオードＰＤ１の発光によって駆動されるフォトカプラのフォトトランジスタＰＴ１と、１次側と２次側の各低電圧路の間に接続されたコンデンサＣ３とから構成される。
【００４６】
次に、この降圧回路１３の動作について説明する。商用電源２からの入力電圧Ｖｉｎは商用周波数の正弦波であり（図４（ａ）参照）、この正弦波電圧を整流回路ＤＢ１で整流し、平滑コンデンサＣ１で平滑して得られた平滑部電圧Ｖｃ１（図４（ｂ）参照）を、スイッチング素子Ｑ１をオン・オフすることで１次巻線Ｔ１ａに通電させて、２次巻線Ｔ１ｂに電圧を誘起させる。２次巻線Ｔ１ｂの誘起電圧はダイオードＤ１で半波整流され、平滑コンデンサＣ２で平滑されて、出力される。この出力電圧は入力に対して降圧された電圧となる。そして、平滑コンデンサＣ２の両端電圧に応じて通電するフォトダイオードＰＤ１によってフォトトランジスタＰＴ１がオン・オフして制御回路Ｋ１の入力がオン・オフし、その入力のオン・オフに応じて制御回路Ｋ１はスイッチング素子Ｑ１をオン・オフさせる出力電圧帰還制御を行っている。また、レギュレータＲＥＧ１が発生する電圧は、抵抗Ｒ３，Ｒ４によって決まっている。
【００４７】
まず、高調波抑制回路１２を設けていない場合について図２で説明する。平滑部電圧Ｖｃ１を安定させるために平滑コンデンサＣ１は一般的に容量が大きい電解コンデンサを使用しており、このとき高調波抑制回路１２を設けていなければ平滑コンデンサＣ１への充電は非常に短い区間で充電が行われるために充電電流は急峻な波形となり、非常用ユニット４の入力電流Ｉｉｎもピーク値が高く、充電区間が短い急峻な波形となる（図４（ｃ）破線参照）。そのため、照明装置１全体の入力電流Ｉ１は、略正弦波状の波形のピーク部に急峻な突起部が存在する歪んだ波形となり、高調波を発生させていた（図４（ｄ）破線参照）。
【００４８】
上記のように高調波を発生させている非常用ユニット４は有効入力電力が数Ｗ以下のものであり、入力電流Ｉｉｎの絶対値も必然的に小さい値となり、その値は商用インバータ３と比べても相対的に小さい値であるので、商用インバータ３で発生する高調波が十分抑制されていれば、非常用ユニット４の入力電流Ｉｉｎの波形を僅かに変化させるだけで、高調波を抑制する効果が得られる場合がある。
【００４９】
そこで次に、高調波抑制回路１２を設けた場合について説明する。まず、平滑コンデンサＣ１への充電電流波形を鈍らせる最も簡単な構成として、図３に示すように整流回路ＤＢ１の高圧出力側と平滑コンデンサＣ１との間に高調波抑制回路１２として限流素子たる抵抗Ｒａを挿入する。この抵抗Ｒａによって平滑コンデンサＣ１への充電電流が鈍り、非常用ユニット４の入力電流Ｉｉｎもピーク値が抑えられ、充電区間が広がった波形となる（図４（ｃ）実線参照）。そのため、照明装置１全体の入力電流Ｉ１は、略正弦波の波形のピーク部に存在した突起部が低くなることで正弦波に近付き、照明装置１全体として高調波を抑制することができる（図４（ｄ）実線参照）。
【００５０】
このような本実施形態の高調波抑制回路１２は、単一電源で動作させる場合や、常用点灯回路（商用インバータ３）と比較して非常用点灯回路（非常用ユニット４）の入力電力が非常に小さい場合に、非常に安価な構成で高調波を抑制することができ、効果的である。
【００５１】
なお、本実施形態においては、限流要素として抵抗を用いたが、入力電流Ｉｉｎのピーク値を抑えることができる素子であれば特に抵抗に限定されるものではなく、例えばインダクタを用いても構わない。
【００５２】
（実施形態２）
本実施形態の非常用の照明装置１の降圧回路１３の構成は図５に示すように、整流回路ＤＢ１の整流出力を平滑する構成を図２に示す完全平滑回路ではなく、部分平滑回路とした点が図２とは異なり、図２と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。また、照明装置１の構成は図１と同様である。
【００５３】
部分平滑回路は、整流回路ＤＢ１の出力端間に接続した平滑コンデンサＣ１ａとダイオードＤ３と平滑コンデンサＣ１ｂとの直列回路と、平滑コンデンサＣ１ａとダイオードＤ３とに並列接続したダイオードＤ４と、ダイオードＤ３と平滑コンデンサＣ１ｂとに並列接続したダイオードＤ５とから構成されて、直列充電、並列放電をさせることで、充電時の平滑コンデンサの容量を、放電時の容量の半分に見かけ上することができる。したがって、商用電源２からの入力電圧Ｖｉｎは実施形態１と同様に商用周波数の正弦波であるが（図６（ａ）参照）、非常用ユニット４の入力電流Ｉｉｎの波形は実施形態１に比べて平準化されており（図６（ｃ）参照）、さらに高調波を抑制することができる。但し、平滑部電圧Ｖｃ１は完全には平滑されず、入力電圧Ｖｉｎのピーク毎に緩やかな突起部が存在する波形となる（図６（ｂ）参照）。このように本実施形態においては部分平滑回路が高調波抑制回路１２を構成している。
【００５４】
従来、上記と同様の構成を有する部分平滑回路を用いて商用インバータ３で限度値Ｃを満足させるためには、電源電圧と負荷容量（光源Ｗ数）に合わせて最適化された部分平滑回路を設計する必要があった。しかし、本実施形態では、非常用ユニット４は商用インバータ３に比べて相対的に入力電流が小さいので、照明装置１全体として限度値Ｃを満足させるためには、非常用ユニット４単体で限度値Ｃを満足させる必要性はない。したがって、非常用ユニット４に部分平滑回路を用いた場合に、電源電圧の変動や負荷変動に対して、非常用ユニット４単体が発生する高調波のレベルが若干悪化したとしても、商用インバータ３単体が発生する高調波のレベルが限度値Ｃに対して余裕を持っていれば、照明装置１全体で限度値Ｃを満足させることができる。その結果、照明装置１は複数の定格入力電圧を有して商用電源２のユニバーサル電圧対応を実現し、複数の電源電圧に対して回路設計の共通化を図ることが可能となる。
【００５５】
このように、本実施形態では、非常用ユニット４単独で限度値Ｃを満足できなくとも、非常用の照明装置１全体で限度値Ｃを満足できるレベルの高調波抑制を行うことで、非常用ユニット４のコストアップや形状の大型化を抑えつつ、商用インバータ３との組み合わせにおける汎用性をも両立することができるので、商用インバータ３の高調波性能が限度値Ｃに対して余裕がある場合は、高調波抑制の効果が大きい。
【００５６】
なお、実施形態１においては、商用インバータ３単体の高調波レベルが限度値Ｃに対して余裕を持っていたとしても、電源電圧が変動すると限流要素（抵抗Ｒａ）に流れる電流波形が変化してしまうため、本実施形態のようにユニバーサル電圧対応は困難である。
【００５７】
（実施形態３）
図７に示す本実施形態の非常用の照明装置１の降圧回路１３の構成は平滑コンデンサＣ１の容量を小さくして、平滑レベルを低くした点が図２とは異なり、図２と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。また、照明装置１の構成は図１と同様である。
【００５８】
図２に示す降圧回路１３は平滑コンデンサＣ１による完全平滑回路を構成しており、高調波性能が悪化する要因は実施形態１で述べたように、平滑コンデンサＣ１への充電電流が急峻な波形となることである。図２のようなコンデンサインプット型と言われるこの種の電源回路では、平滑コンデンサＣ１の容量が大きいほど高調波性能は悪化していく傾向がある。したがって、逆に平滑コンデンサＣ１の容量を小さくしていけば、平滑コンデンサＣ１への充電電流、すなわち非常用ユニット４の入力電流Ｉｉｎの波形は緩やかになって高調波性能が改善される。
【００５９】
そこで、図７に示す本実施形態の降圧回路１３の平滑コンデンサＣ１の容量は、平滑コンデンサＣ１の両端電圧、すなわち平滑部電圧Ｖｃ１の脈流の谷部の電圧が略０Ｖになるほど小さな容量としている（図８（ａ）参照）。ここで、スイッチング素子Ｑ１を流れるスイッチング電流Ｉｑの波形の包絡線が略正弦波になるように（図８（ｂ）参照）、制御回路Ｋ１がスイッチング素子Ｑ１のオン・オフを制御することによって、非常用ユニット４の入力電流Ｉｉｎも略正弦波となり（図８（ｃ）参照）、非常用ユニット４が発生する高調波を大幅に抑制することができる。なお、制御回路Ｋ１が実施形態１，２と同様の制御によってスイッチング素子Ｑ１を動作させると、平滑部電圧Ｖｃ１が略０Ｖまで低下した付近で不安定な動作となり、スイッチング素子Ｑ１を流れるスイッチング電流Ｉｑの波形の包絡線が略正弦波にならない場合があるが、その場合は、例えばフォトダイオードＰＤ１とフォトトランジスタＰＴ１が構成するフォトカプラによる出力電圧帰還制御の応答性を遅くする等の手段によって、スイッチング電流Ｉｑを制御してその包絡線を略正弦波にすることができる。このように本実施形態では、上記回路構成で高調波抑制回路１２を構成している。
【００６０】
ここで、実施形態１においては、非常用ユニット４単体で限度値Ｃに相当するレベルを満足させることは非常に困難であり、実施形態２においても電源電圧や負荷容量の変動を考慮すると困難であった。しかし、本実施形態の非常用ユニット４では電源電圧の正弦波波形とほぼ相似の入力電流Ｉｉｎの波形となるので、有効入力電力が３５Ｗ以下となることが殆どである非常用ユニット４であっても、限度値Ｃに相当するレベルを満足させることが可能となる。また、非常用ユニット４単体で限度値Ｃを満足できれば、照明装置１全体が発生する高調波も抑制されるので、商用インバータ３との組み合わせをさほど考慮しなくても限度値Ｃを満足することができるので、非常用ユニット４の汎用性をさらに高めることができる。
【００６１】
（実施形態４）
図９に示す本実施形態の非常用の照明装置１の降圧回路１３の構成は、非常用ユニット４の入力電流Ｉｉｎの波形をアクティブフィルタで構成された高調波抑制回路１２によって改善する点が図２とは異なり、図２と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。なお、照明装置１の構成は図１と同様であり、有効入力電力が３５Ｗを超える商用インバータ３では、図１に示すように点灯回路１１の前段に力率改善回路１０を備えて、高調波を抑制しているものが一般的である。本実施形態はこれを非常用ユニット４に応用したものである。
【００６２】
高調波抑制回路１２は、図９に示すように、整流回路ＤＢ１とトランスＴ１との間に挿入されたもので、整流回路ＤＢ１の出力端間に接続した抵抗Ｒ１０，Ｒ１１の直列回路と、整流回路ＤＢ１の高圧出力側に接続したインダクタＬ１０とダイオードＤ１０との直列回路と、ダイオードＤ１０の出力電圧を平滑するコンデンサＣ１と、インダクタＬ１０を介して抵抗Ｒ１０，Ｒ１１の直列回路に並列接続したスイッチング素子Ｑ１０と抵抗Ｒ１２との直列回路と、ダイオードＤ１０を介してスイッチング素子Ｑ１０と抵抗Ｒ１２との直列回路に並列接続した抵抗Ｒ１３，Ｒ１４の直列回路と、抵抗Ｒ１０，Ｒ１１の接続中点及び抵抗Ｒ１３，Ｒ１４の接続中点の各電圧を入力されて、脈流電圧に応じてスイッチング素子Ｑ１０のオン区間を制御する制御回路Ｋ１０とから構成され、入力電圧（例えば１００Ｖ〜２４２Ｖ）より高い直流電圧（例えば約４００Ｖ）に昇圧・安定化する昇圧チョッパ回路の構成とするのが一般的である。近年は力率改善用ＩＣが開発され、これを用いて少ない外付け部品で比較的容易に高調波を抑制する回路を構成することが可能となっている。
【００６３】
このように、本実施形態では、商用インバータ３と同等のアクティブフィルタを用いることで、非常用ユニット４単体でも限度値Ｃを満足することができ、商用インバータ３との組み合わせにおいて非常に高い汎用性を得ることができる。
【００６４】
各部の波形は、実施形態３で説明した図８（ａ）〜（ｃ）と略同様の波形となるが、前述の力率改善用ＩＣを用いれば実施形態３よりもさらに高精度に高調波の抑制を行うことができる。また、実施形態１〜３と同様の降圧動作によって平滑コンデンサＣ２両端の電圧、すなわち蓄電池６の充電電圧は１２Ｖとなる。
【００６５】
また、昇圧チョッパ回路の構成であれば、商用電源２のユニバーサル電圧（１００Ｖ〜２４２Ｖ）にも容易に対応することができ、さらに負荷変動に対する追従性能も向上するので、非常用ユニット４として非常に高い汎用性を備えている。
【００６６】
なお、本実施形態においては高調波抑制回路１２を構成するアクティブフィルタとして昇圧チョッパ回路の構成を例に説明したが、アクティブフィルタの構成はこれに限定されるものではなく、能動素子を制御することによって高調波を抑制することができれば、その構成は問わず、例えば昇降圧チョッパ回路であっても構わない。さらに、実施形態１〜４のいずれにおいても、常用点灯装置として電子式安定器たる商用インバータ３で説明してきたが、銅鉄式安定器であっても同様の効果を得ることができる。
【００６７】
（実施形態５）
本実施形態の非常用の照明装置１は、図１０に示すように、高調波抑制回路１２を、商用電源２からの電源供給路が商用インバータ３と非常用ユニット４とに分岐する分岐点よりも商用電源２側に設けたもので、商用インバータ３と非常用ユニット４との前段において一括して高調波を抑制するものである。
【００６８】
実施形態１〜４においては、常用点灯装置である商用インバータ３は既に限度値Ｃを満足しているという前提のもとに、商用インバータ３と非常用ユニット４との組み合わせ使用時に照明装置１全体の高調波性能に影響を与えると考えられる、非常用ユニット４の高調波抑制対策について説明してきた。しかし、有効入力電力が３５Ｗ以下の商用インバータ３であれば規制がなく、高調波抑制の必要がないため、高調波抑制対策を施さずに安価な構成で商品化することも可能である。このような商用インバータ３と非常用ユニット４とを組み合わせた際に照明装置１としての有効入力電力が３５Ｗを超えた場合には、商用インバータ３及び非常用ユニット４の各単体では高調波抑制の必要性はないものの、非常用の照明装置１全体として限度値Ｃを満足させる必要があり、何らかの高調波抑制対策が必要となる。
【００６９】
このような場合に商用インバータ３と非常用ユニット４との双方に対策を施すと、単体では高調波抑制の必要性がない商用インバータ３及び非常用ユニット４に各々高調波抑制回路を付加することになって、大幅なコストアップにつながる。
【００７０】
そこで、本実施形態では、個々の商用インバータ３や非常用ユニット４に対して対策を施すよりも図１０に示すように照明装置１全体で一括して対策を施すことで、高調波抑制手段を持たない商用インバータ３との組合せにおいては、商用インバータ３、非常用ユニット４とも既存品をそのまま流用できる構成としており、非常に効果的である。すなわち、商用インバータ３と非常用ユニット４との前段に高調波抑制回路１２を設けて一括して高調波対策を行うことで、電源電圧の変動や負荷変動に対しても非常に精度よく高調波を抑制することができるものである。また、限度値Ｃを満足していない機器やユニットを複数組み合わせても、それらの前段に高調波抑制回路１２を付加するだけでよいので、商用インバータ３と非常用ユニット４との組み合わせの汎用性が非常に高くなり、さらには、商用インバータ３が異なる定格消費電力の負荷を接続できる場合にも非常に有効である。高調波抑制回路１２としては、実施形態４で説明した昇圧チョッパ回路で構成したアクティブフィルタを用いることができる。
【００７１】
なお、本実施形態においては、商用インバータ３の有効入力電力が３５Ｗ以下の場合、または商用インバータ３が高調波抑制回路を備えていない場合について説明したが、商用インバータ３が限度値Ｃを満足していても同様の効果を得ることができる。また、商用インバータ３の代わりに銅鉄式安定器を使用してもよく、常用点灯装置（銅鉄式安定器）と非常用点灯装置（非常用ユニット）との組み合わせの汎用性という点からは、実施形態１〜５の中で最も優れている構成である。
【００７２】
（実施形態６）
実施形態１乃至５において、降圧回路１３が、１次電圧にほぼ比例した２次電圧が得られるフォワード式ＡＣ／ＤＣコンバータのようなものであれば、降圧回路として磁気回路式トランスを用いた場合と同様に、降圧回路１３の２次側に停電検出回路１４を設けることで商用電源２の電圧Ｖｉｎを監視できる。しかし、商用電源電圧の変動に対して出力電圧が一定となるように動作するフライバック式ＡＣ／ＤＣコンバータのような回路であれば、停電時に商用電源２の電圧Ｖｉｎが低下しても降圧回路１３の２次電圧はほぼ一定となり、降圧回路１３の２次側で監視することはできない。
【００７３】
また、高調波抑制回路１２はその入力と出力とで電圧が異なる場合が多く、あるいは負荷変動によって出力電圧が変動してしまう場合もある。したがって実施形態１乃至５のように降圧回路１３の出力に停電検出回路１４を設ける構成では商用電源２の電圧Ｖｉｎを精度よく監視することは非常に難しくなる。
【００７４】
そこで本実施形態では図１１に示すように、図１の停電検出回路１４を非常用ユニット４の入力段に設け、停電検出回路１４の後段に高調波抑制回路１２、降圧回路１３を接続している。
【００７５】
図１２は降圧回路１３の構成を示しており、高調波抑制回路１２として実施形態１と同様に、整流回路ＤＢ１の高圧出力側と平滑コンデンサＣ１との間に限流素子たる抵抗Ｒａを挿入している。降圧回路１３では、出力端間に接続された電圧制御手段１７がフォトカプラＰＣ１を介して制御回路Ｋ１の入力をオン・オフし、その入力のオン・オフに応じて制御回路Ｋ１はスイッチング素子Ｑ１をオン・オフさせる出力電圧帰還制御を行い、出力電圧を一定に制御している。
【００７６】
また停電検出回路１４は、降圧回路１３の整流回路ＤＢ１の出力に設けられ、整流回路ＤＢ１の出力端間に接続されたダイオードＤ２０、抵抗Ｒ２０，Ｒ２１の直列回路と、抵抗Ｒ２１に並列接続されたコンデンサＣ２０とから構成されて、コンデンサＣ２０の両端電圧を通電状態検出信号として出力し、この通電状態検出信号が所定電圧を下回ると停電を示し、所定電圧を上回ると通電を示す。
【００７７】
そして、降圧回路１３の出力電圧がほぼ一定となるように動作する場合、非常用ユニット４の入力電流が変化すると、抵抗Ｒａでの電圧降下が変化し、商用電源２の電圧Ｖｉｎが一定であっても、高調波抑制回路１２の出力電圧Ｖｃ１が変化してしまう。この入力電流が変化する要因としては、蓄電池６への充電電流変化等の負荷変動が挙げられる。商用電源２の電圧Ｖｉｎが一定であっても、このように高調波抑制回路１２の出力電圧Ｖｃ１が変化してしまうと、実施形態１乃至５のように降圧回路１３の出力に設けた停電検出回路１４で出力電圧Ｖｃ１を監視した場合には、誤検出して商用電源２が通電時であるにも関わらず切替回路５が非常用ユニット４側へ切り替わってしまう可能性がある。
【００７８】
そこで本実施形態では停電検出回路１４を非常用ユニット４の入力段に設けることで、商用電源２の電圧Ｖｉｎを直接監視することができるので（図１２では整流回路ＤＢ１の整流出力を監視しており、商用電源２の電圧Ｖｉｎを直接監視しているのと同一である）、高精度の停電検出が可能となる。
【００７９】
なお停電検出回路１４は図１２に示す位置だけでなく、商用電源２と高調波抑制回路１２との間に設ければ上記同様の効果がある。
【００８０】
（実施形態７）
図１３に示す本実施形態は、実施形態６の高調波抑制回路１２を実施形態４と同様にアクティブフィルタとしたものであり、その構成は実施形態４と同様であり説明は省略する。実施形態６のように高調波抑制回路１２に抵抗Ｒａ等の限流要素を用いた場合は負荷変動に対して高調波抑制回路１２の出力電圧Ｖｃ１が変化してしまうことが問題であったが、アクティブフィルタを用いた場合は負荷変動及び商用電源２の電圧Ｖｉｎの変動に対しても出力電圧Ｖｃ１が一定となってしまうことが問題となる。
【００８１】
このように高調波抑制回路１２の出力電圧Ｖｃ１が商用電源２の電圧Ｖｉｎの変化に追従しない場合、電圧Ｖｉｎの通電状態を監視するためには図１１、図１３に示すように、停電検出回路１４を商用電源２と高調波抑制回路１２との間に設ける構成が効果的であり、商用電源２の電圧Ｖｉｎを直接監視することができるので、高精度の停電検出が可能となる。
【００８２】
なお、図１４は高調波抑制回路１２として実施形態２のような部分平滑回路を用いた構成を示しているが、この場合図１５（ａ），（ｂ）に示すように、商用電源２の電圧Ｖｉｎのピーク値Ｖｐ１と、高調波抑制回路１２の出力電圧Ｖｃ１のピーク値Ｖｐ２とはほぼ等しいので実施形態６，７で解決しようとする問題は発生しない。
【００８３】
さらに、図１６は高調波抑制回路１２として実施形態３のように平滑レベルを小さくした構成を示し、この場合の商用電源２の電圧Ｖｉｎ、高調波抑制回路１２の出力電圧Ｖｃ１、スイッチング素子Ｑ１を流れるスイッチング電流Ｉｑを図１７（ａ），（ｂ），（ｃ）に各々示す。この波形は図８（ａ），（ｂ），（ｃ）と略同様であり、商用電源２の電圧Ｖｉｎのピーク値Ｖｐ１と、高調波抑制回路Ｖｃ１のピーク値Ｖｐ２とはほぼ等しいので、この場合も実施形態６，７で解決しようとする問題は発生しない。
【００８４】
しかし、上記図１４、図１６においても停電検出回路１４を設ける位置としては、高商用電源２と高調波抑制回路１２との間が理想的である。
【００８５】
（実施形態８）
本実施形態の照明装置１は、図１８に示すように、停電検出回路１４と高調波抑制回路１２とを、商用電源２からの電源供給路が商用インバータ３と非常用ユニット４とに分岐する分岐点よりも商用電源２側に設けたもので、商用インバータ３と非常用ユニット４との前段において停電検出を行うとともに、一括して高調波を抑制するものであり、停電検出回路１４は高調波抑制回路１２の前段に設けられる。
【００８６】
ここで商用インバータ３単体で高調波抑制ガイドラインを満足しておれば、実施形態６，７で説明したように非常用ユニット４側のみに高調波抑制回路１２を設けることで、照明装置として高調波抑制ガイドラインを満足できる。しかし、商用インバータ３と非常用ユニット４の双方とも単体での有効入力電力が３５Ｗ以下であるが、照明装置１内での双方の組み合わせ状態によって照明装置として有効入力電力が３５Ｗを超えるような場合には、各単体では高調波抑制ガイドラインを満足していなくても、照明装置として高調波抑制ガイドラインを満足する必要がある。このような場合には、商用インバータ３と非常用ユニット４との前段において一括して高調波を抑制する構成が効果的である。
【００８７】
そして本実施形態ではさらに、停電検出回路１４を高調波抑制回路１２の前段に設けるとともに、高調波抑制回路１２の出力側、且つ商用インバータ３と非常用ユニット４とに分岐する分岐点よりも商用電源２側に、高調波抑制回路１２の出力を導通（オン）・遮断（オフ）するスイッチＳＷ３を設けている。このスイッチＳＷ３は、商用電源２の停電時にはオフし、通電時にはオンすることで、商用インバータ３と非常用ユニット４との双方の電源を商用電源２の通電状態によって一括して制御し、常用点灯と非常用点灯との切替を行うことができる。
【００８８】
次に常用点灯と非常用点灯との切替動作を図１９のタイムチャートを用いて説明する。商用電源２が停電し、停電検出回路１４が停電を検出すると（時間ｔ０）、まずスイッチＳＷ３をオフしてから（時間ｔ１）、切替装置５を非常ユニット４側へ切り替える（時間ｔ２）。商用インバータ３は一般的に商用電源２が遮断されてもすぐには出力が停止しない残留発振という現象が知られており、残留発振期間中に切替装置５を非常ユニット４側へ切り替えると、切替装置５がリレー等の有接点部品であれば切替時にアークを発生する恐れがある。これを防ぐには、商用インバータ３の残留発振が停止する時間を見越し、上記のように停電検出時のスイッチＳＷ３及び切替装置５の各動作タイミングを互いにずらす、すなわちスイッチＳＷ３をオフした後、切替装置５を非常ユニット４側へ切り替えることで回避できる。
【００８９】
さらに、切替装置５への印加ストレスを最小限に抑えるために、切替装置５が非常ユニット５側へ切り替わった後でスイッチＳＷ２をオンして非常用インバータ１６を動作させている（時間ｔ３）。
【００９０】
次に商用電源復電時には、停電検出回路１４が復電を検出すると（時間ｔ４）、まずスイッチＳＷ３をオンしてから（時間ｔ５）、スイッチＳＷ２をオフして非常用インバータ１６を停止させ（時間ｔ６）、次に切替装置５を商用インバータ３側へ切り替える（時間ｔ７）。このように商用電源復電時には非常用インバータ１６を停止させてから、切替装置５を商用インバータ３側へ切り替えるのが理想的である。
【００９１】
（実施形態９）
本実施形態の照明装置１は、図２０に示すように、実施形態８の構成と略同様であるが、高調波抑制回路１２の出力が商用インバータ３側と非常用ユニット４側との２系統備え、高調波抑制回路１２から商用インバータ３への出力を導通（オン）・遮断（オフ）するスイッチＳＷ４と、高調波抑制回路１２から非常用ユニット４への出力を導通（オン）・遮断（オフ）するスイッチＳＷ５とを備える点が実施形態８とは異なる。実施形態８でも商用インバータ３と非常用ユニット４との前段に一括して高調波抑制回路１２を設けているが、高調波抑制回路１２の出力は１系統であって商用電源２の通電状態によってスイッチＳＷ３がオン・オフするだけであったが、本実施形態では高調波抑制回路１２の出力を２系統に分離し、商用インバータ３への出力と非常用ユニット４への出力とのオン・オフに時間差を設けることにより、常用点灯と非常用点灯との切り換え時の信頼性をさらに向上させることができる。
【００９２】
次に常用点灯と非常用点灯との切替動作を図２１のタイムチャートを用いて説明する。商用電源２が停電し、停電検出回路１４が停電を検出すると（時間ｔ１０）、まずスイッチＳＷ４をオフして商用インバータ３への電源供給を遮断する（時間ｔ１１）。商用インバータ３は一定時間の残留発振を行った後に出力が停止するので、この残留発振期間を見越してスイッチＳＷ４がオフした後にスイッチＳＷ５をオフして非常用ユニット４への電源供給を遮断し（時間ｔ１２）、次に切替装置５を非常ユニット４側へ切り替える（時間ｔ１３）。スイッチＳＷ５をオフするタイミングはスイッチＳＷ４がオフしてから切替装置５を非常用ユニット４へ切り替えるまでの間であれば特にその数値を限定されるものではなく、商用インバータ３が停止した後に切替装置５を非常用ユニット４へ切り替えることができればよい。その後、スイッチＳＷ２がオンして非常用インバータ１６が動作を開始する（時間ｔ１４）。非常用インバータ１６が動作を開始するタイミングは、切替装置５が非常用ユニット４側へ切り替わるよりも後であれば理想的である。
【００９３】
次に商用電源復電時には、停電検出回路１４が復電を検出すると（時間ｔ１５）、まずスイッチＳＷ５をオンして非常用ユニット４へ電源供給してから（時間ｔ１６）、スイッチＳＷ２をオフして非常用インバータ１６を停止させ（時間ｔ１７）、次に切替装置５を商用インバータ３側へ切り替えてから（時間ｔ１８）、スイッチＳＷ４をオンして商用インバータ３に電源供給する（時間ｔ１９）。
【００９４】
上記のような動作順序とすることで、商用インバータ３が動作中に切替装置５が切り替わることがなく、切り替え時の突入電流発生を抑制することができる。
【００９５】
なお、スイッチＳＷ２がオフして非常用インバータ１６が停止するタイミングは、スイッチＳＷ５がオンしてから切替装置５が商用インバータ３側へ切り替わるまでの間であれば理想的である。
【００９６】
【発明の効果】
請求項１の発明は、光源たるランプと、商用電源の出力によってランプを点灯させる常用点灯装置と、商用電源の停電時にはランプに点灯電力を供給する蓄電池と、商用電源に接続されて、商用電源の停電時には前記蓄電池の出力によってランプを点灯させる非常用点灯装置と、ランプの接続先を前記常用点灯装置と前記非常用点灯装置とのいずれか一方に切り替える切替装置とから構成され、前記非常用点灯装置は、整流回路とスイッチング素子とを具備して商用電源の出力を整流、降圧する降圧回路と、前記降圧回路の出力によって前記蓄電池を充電する充電回路と、商用電源の通電状態を監視して、通電時にはランプの接続先が前記常用点灯装置となるように前記切替装置を切り替え、停電を検出した場合はランプの接続先が前記非常用点灯装置となるように前記切替装置を切り替える停電検出回路と、前記切替装置がランプの接続先を前記非常用点灯装置に切り替えたときに前記蓄電池の出力によってランプを点灯させる非常用点灯回路とを備えており、商用電源と前記降圧回路の出力との間には、入力に含まれる高調波を抑制する高調波抑制手段を設けたので、常用点灯装置と、スイッチング電源を用いた非常用点灯装置との両方を備えても、装置全体が発生する高調波を所定値以下に抑制することができて、高調波性能の低下を防ぐことができるという効果がある。
【００９７】
請求項２の発明は、請求項１において、前記高調波抑制手段は、商用電源からの電源供給路が前記常用点灯装置への供給路と前記非常用点灯装置への供給路とに分岐する分岐点よりも前記非常用点灯装置側に設けられたので、非常用点灯装置で発生する高調波のみを抑制することができ、非常用点灯装置を、高調波抑制ガイドラインを満足している常用点灯装置に組み合わせる場合に適しているという効果がある。
【００９８】
請求項３の発明は、請求項１において、前記高調波抑制手段は、商用電源からの電源供給路が前記常用点灯装置への供給路と前記非常用点灯装置への供給路とに分岐する分岐点よりも商用電源側に設けられたので、常用点灯装置、及び非常用点灯装置で発生する高調波を一括して抑制することができ、非常用点灯装置を、高調波抑制ガイドラインを満足していない常用点灯装置に組み合わせる場合に適しているという効果がある。
【００９９】
請求項４の発明は、請求項２において、前記非常用点灯装置の降圧回路は、前記整流回路の出力を平滑する平滑コンデンサを備え、前記高調波抑制手段は、前記平滑コンデンサと商用電源との間に挿入された限流要素から成るので、最小限の部品追加によって高調波の抑制を行うことができる。特に、単一電源で動作させる場合、あるいは常用点灯回路と比較して非常用点灯回路の入力電力が非常に小さい場合に高調波抑制の効果がある。
【０１００】
請求項５の発明は、請求項２において、前記非常用点灯装置の降圧回路は、前記整流回路の出力を直列充電、並列放電して平滑する部分平滑回路を備え、前記高調波抑制手段は、前記部分平滑回路で構成されるので、請求項４に比べて、より高調波を抑制することができるという効果がある。
【０１０１】
請求項６の発明は、請求項２において、前記非常用点灯装置の降圧回路は、前記整流回路の出力を平滑する平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサに並列接続したトランスの１次巻線とスイッチング素子との直列回路とを備えて、スイッチング素子をオン・オフすることでトランスの２次巻線に電圧を出力するもので、前記高調波抑制手段は、前記整流回路が整流した商用電源の整流電圧の脈流波形に同期して、両端電圧の谷部が略０Ｖまで低下する波形となる容量を有する前記平滑コンデンサと、前記スイッチング素子を流れる電流波形の包絡線が略正弦波となるように前記スイッチング素子を制御する制御回路とで構成されるので、請求項５に比べて、より高調波を抑制することができるという効果がある。
【０１０２】
請求項７の発明は、請求項６において、前記高調波抑制手段は、前記整流回路の出力を昇圧して前記平滑コンデンサに出力する昇圧チョッパ回路を備えるので、ユニバーサル電源への対応が容易となり、さらには負荷変動に対しても追従性能が向上するという効果がある。
【０１０３】
請求項８の発明は、請求項３において、前記高調波抑制手段は、入力電圧を昇圧する昇圧チョッパ回路で構成されるので、ユニバーサル電源への対応が容易となり、さらには負荷変動に対しても追従性能が向上するという効果がある。
【０１０４】
請求項９の発明は、請求項２、４乃至７いずれかにおいて、前記高調波抑制手段は、非常用点灯装置単独では高調波抑制対策ガイドラインのクラスＣの機器に対する限度値Ｃを満足しなくとも、照明装置として限度値Ｃを満足する高調波抑制機能を備えるので、非常用点灯装置のコストアップや形状大型化を抑えつつ、常用点灯装置との組み合わせにおける汎用性を備えることができるという効果がある。
【０１０５】
請求項１０の発明は、請求項３または８において、前記高調波抑制手段は、常用点灯装置と非常用点灯装置とのうち少なくとも一方が高調波抑制対策ガイドラインのクラスＣの機器に対する限度値Ｃを満足しなくとも、照明装置として限度値Ｃを満足する高調波抑制機能を備えるので、照明装置のコストアップや形状大型化を抑えつつ、常用点灯装置と非常用点灯装置の組み合わせにおける汎用性を備えることができるという効果がある。
【０１０６】
請求項１１の発明は、請求項１乃至１０いずれかにおいて、有効入力電力が３５Ｗ以上であるので、高調波抑制対策ガイドラインのクラスＣに該当する照明装置が請求項１乃至１０いずれかの効果を奏することができる。
【０１０７】
請求項１２の発明は、請求項１１において、常用点灯装置と非常用点灯装置とのうち、少なくとも非常用点灯装置単独での有効入力電力が３５Ｗ以下であるので、非常用点灯装置単独では高調波抑制対策ガイドラインのクラスＣの機器に対する限度値Ｃを満足する必要はなく、安価な構成で商品化することができるという効果がある。
【０１０８】
請求項１３の発明は、請求項１乃至１２いずれかにおいて、ランプは蛍光灯である、蛍光灯を光源として請求項１乃至１２いずれかの効果を奏することができるという効果がある。
【０１０９】
請求項１４の発明は、請求項１乃至１２いずれかにおいて、常用点灯装置と非常用点灯装置とのうち、少なくとも常用点灯装置は複数の定格入力電圧を有するので、ユニバーサル電圧に対応することができるという効果がある。
【０１１０】
請求項１５の発明は、請求項１乃至１２いずれかにおいて、常用点灯装置と非常用点灯装置とのうち、少なくとも常用点灯装置は定格電力の異なる複数のランプを点灯させるので、容量の異なる負荷に対しても請求項１乃至１２いずれかの効果を奏することができる。
【０１１１】
請求項１６の発明は、請求項１３乃至１５いずれかにおいて、常用点灯装置は電子式安定器であるので、銅鉄式安定器に比べて高調波を発生する電子式安定器を用いても高調波抑制の効果を奏することができる。
【０１１２】
請求項１７の発明は、請求項１３乃至１５いずれかにおいて、ランプは高周波点灯専用の蛍光灯であるので、高周波点灯専用の蛍光灯を用いても高調波抑制のの効果を奏することができる。
【０１１３】
請求項１８の発明は、請求項１６または１７において、ランプはコンパクト型蛍光灯であるので、コンパクト型蛍光灯を用いても高調波抑制の効果を奏することができる。
【０１１４】
請求項１９の発明は、請求項１において、前記降圧回路は降圧した電圧を一定電圧に制御し、前記停電検出回路は、商用電源と前記高調波抑制手段との間で検出した電圧に基づいて商用電源の通電状態を監視するので、降圧回路の出力電圧が商用電源電圧の変動に対して一定となる場合や、負荷変動や入力電圧の変動による高調波抑制手段の出力電圧の変化特性が様々な場合においても、商用電源の電圧を直接監視することができ、高精度の停電検出が可能となるという効果がある。
【０１１５】
請求項２０の発明は、請求項１９において、前記高調波抑制手段は、前記降圧回路の出力電力の変動によって出力電圧が変化するので、負荷変動によって出力電圧が変化する高調波抑制手段を用いる場合でも、高精度の停電検出が可能となるという効果がある。
【０１１６】
請求項２１の発明は、請求項１９において、前記高調波抑制手段は、前記降圧回路の出力電力の変動及び商用電源の電圧変動によって出力電圧が変化しないので、負荷変動及び電源電圧変動によって出力電圧が変化しない高調波抑制手段を用いる場合でも、高精度の停電検出が可能となるという効果がある。
【０１１７】
請求項２２の発明は、請求項１９乃至２１いずれかにおいて、前記高調波抑制手段は、商用電源からの電源供給路が前記常用点灯装置への供給路と前記非常用点灯装置への供給路とに分岐する分岐点よりも前記非常用点灯装置側に設けられたので、非常用点灯装置で発生する高調波のみを抑制することができ、非常用点灯装置を、高調波抑制ガイドラインを満足している常用点灯装置に組み合わせる場合に適しているという効果がある。
【０１１８】
請求項２３の発明は、請求項１９乃至２１いずれかにおいて、前記高調波抑制手段は、商用電源からの電源供給路が前記常用点灯装置への供給路と前記非常用点灯装置への供給路とに分岐する分岐点よりも商用電源側に設けられたので、常用点灯装置、及び非常用点灯装置で発生する高調波を一括して抑制することができ、非常用点灯装置を、高調波抑制ガイドラインを満足していない常用点灯装置に組み合わせる場合に適しているという効果がある。
【０１１９】
請求項２４の発明は、請求項２３において、前記高調波抑制手段の出力を導通・遮断するスイッチを備え、前記停電検出回路が商用電源の停電を検出した場合は、前記スイッチを遮断してから、ランプの接続先が前記非常用点灯装置となるように前記切替装置を切り替えるので、常用点灯から非常用点灯への切り替え時に切替装置に印加されるストレスを低減することができるという効果がある。
【０１２０】
請求項２５の発明は、請求項２３において、前記高調波抑制手段は前記常用点灯装置への出力と前記非常用点灯装置への出力とを設けており、常用点灯装置への出力を導通・遮断する第１のスイッチと、非常用点灯装置への出力を導通・遮断する第２のスイッチとを備えて、前記停電検出回路が商用電源の停電を検出した場合は、前記第１のスイッチを遮断してから前記第２のスイッチを遮断し、その次にランプの接続先が前記非常用点灯装置となるように前記切替装置を切り替えるので、常用点灯から非常用点灯への切り替え時に切替装置へ印加されるストレスを低減し、さらにシステム切替時の信頼性を向上させることができるという効果がある。
【０１２１】
請求項２６の発明は、請求項２５において、前記停電検出回路が商用電源の復電を検出した場合は、前記第２のスイッチを導通させてからランプの接続先が前記常用点灯装置となるように前記切替装置を切り替えて、その次に前記第１のスイッチを導通させるので、非常用点灯から常用点灯への切り替え時に切替装置へ印加されるストレスを低減することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の照明装置の構成を示す図である。
【図２】一般的なスイッチング方式の降圧回路の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態１の降圧回路の構成を示す図である。
【図４】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）同上の各部の動作波形を示す図である。
【図５】本発明の実施形態２の降圧回路の構成を示す図である。
【図６】（ａ），（ｂ），（ｃ）同上の各部の動作波形を示す図である。
【図７】本発明の実施形態３の降圧回路の構成を示す図である。
【図８】（ａ），（ｂ），（ｃ）同上の各部の動作波形を示す図である。
【図９】本発明の実施形態４の降圧回路の構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態５の照明装置の構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態６の照明装置の構成を示す図である。
【図１２】同上の降圧回路の構成を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態７の降圧回路の構成を示す図である。
【図１４】同上の降圧回路に部分平滑回路を用いた構成を示す図である。
【図１５】（ａ），（ｂ）同上の各部の動作波形を示す図である。
【図１６】同上の降圧回路の平滑レベルを小さくした構成を示す図である。
【図１７】（ａ），（ｂ），（ｃ）同上の各部の動作波形を示す図である。
【図１８】本発明の実施形態８の照明装置の構成を示す図である。
【図１９】同上の各部の動作タイムチャートを示す図である。
【図２０】本発明の実施形態９の照明装置の構成を示す図である。
【図２１】同上の各部の動作タイムチャートを示す図である。
【図２２】従来の第１の照明装置の構成を示す図である。
【図２３】同上の銅鉄式の降圧回路の構成を示す図である。
【図２４】同上の第２の照明装置の構成を示す図である。
【図２５】同上の第３の照明装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１　照明装置
２　商用電源
３　商用インバータ
４　非常用ユニット
５　切替回路
６　蓄電池
１２　高調波抑制回路
１３　降圧回路
１４　停電検出回路
１５　充電回路
１６　非常用インバータ
Ｌａ　蛍光灯
【図１】
2004127907.tif 000003
【図２】
2004127907.tif 000004
【図３】
2004127907.tif 000005
【図４】
2004127907.tif 000006
【図５】
2004127907.tif 000007
【図６】
2004127907.tif 000008
【図７】
2004127907.tif 000009
【図８】
2004127907.tif 000010
【図９】
2004127907.tif 000011
【図１０】
2004127907.tif 000012
【図１１】
2004127907.tif 000013
【図１２】
2004127907.tif 000014
【図１３】
2004127907.tif 000015
【図１４】
2004127907.tif 000016
【図１５】
2004127907.tif 000017
【図１６】
2004127907.tif 000018
【図１７】
2004127907.tif 000019
【図１８】
2004127907.tif 000020
【図１９】
2004127907.tif 000021
【図２０】
2004127907.tif 000022
【図２１】
2004127907.tif 000023
【図２２】
2004127907.tif 000024
【図２３】
2004127907.tif 000025
【図２４】
2004127907.tif 000026
【図２５】
2004127907.tif 000027