JP5771768B2

JP5771768B2 - 照明システム及び照明方法

Info

Publication number: JP5771768B2
Application number: JP2010213603A
Authority: JP
Inventors: 克生宮田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2010-09-24
Filing date: 2010-09-24
Publication date: 2015-09-02
Anticipated expiration: 2030-09-24
Also published as: JP2012069400A

Description

本発明は、停電などの非常時に点灯する照明システム及び照明方法に関するものである。

従来、火災や地震などによって商用電源からの電力供給が行われない非常時には、避難口を指示したり避難経路を照らす非常用照明器具が広く知られている（例えば、特許文献１）。

特許文献１に記載された非常用照明器具は、非常用の電源となる蓄電池を備えており、商用電源からの給電が行われている間は蓄電池を充電している。また、この非常用照明器具は、地震を検出すると、蓄電池に蓄電した電力によってランプを非常点灯させる。

ところで、この種の非常用照明器具は、建築基準法により点灯性能が定められており、商用電源からの給電が停止後ただちに点灯し、３０分以上点灯状態を維持し、３０分後の床面照度が１ルクス以上であることが求められる。

特許第３６０１１６０号公報

ところで、近年、特に都市部の建造物においては、高層化・大深度化が進み、火災や地震時の避難時間が長くなってきている。それに伴い、商用電源からの電力供給が停止した後、法規上の３０分間だけではなく、例えば６０分間のような長時間にわたり非常点灯することが望まれている。

しかしながら、上述のような非常用照明器具では、非常点灯時間は蓄電池の容量やセル数に比例するので、非常点灯時間の長時間化を図ると蓄電池の容量やセル数の増加に伴うコストが高く、また、非常用照明器具のサイズが大きくなるといった問題があった。

本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、上述のような従来の非常用照明器具と組み合わせることで、非常時により長い間照明を確保できる照明システム及び照明方法を低コスト且つ省スペースで提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の照明システムは、第１光源と、第１蓄電池と、常用電源に接続されて第１蓄電池を充電する充電回路と、第１蓄電池を電源として第１光源を点灯させる点灯回路と、異常状態の発生時から所定の待機時間の経過を計時するタイマ手段と、タイマ手段が待機時間の経過を計時する間は第１光源を連続点灯させず、待機時間の経過後は第１蓄電池を電源として第１光源を連続点灯させる制御手段とを備えた第１非常用照明器具と、常用電源の供給時に常用電源により充電される第２蓄電池を備え、異常状態の発生時に第２蓄電池を電源として第２光源を点灯させる第２非常用照明器具とを具備し、非常時の照明を行い、タイマ手段で計時する待機時間を、第２蓄電池による第２光源の点灯可能時間以下に設定することを特徴とする。

この照明システムにおいて、制御手段は、タイマ手段が待機時間の経過を計時する間、第１光源を点滅させるようにしてもよい。
上記目的を達成するために、本発明の照明方法は、第１光源と、第１蓄電池と、常用電源に接続されて第１蓄電池を充電する充電回路と、第１蓄電池を電源として第１光源を点灯させる点灯回路と、異常状態の発生時から所定の待機時間の経過を計時するタイマ手段と、タイマ手段が待機時間の経過を計時する間は第１光源を連続点灯させず、待機時間の経過後は第１蓄電池を電源として第１光源を連続点灯させる制御手段とを備えた第１非常用照明器具と、常用電源の供給時に常用電源により充電される第２蓄電池を備え、異常状態の発生時に第２蓄電池を電源として第２光源を点灯させる第２非常用照明器具とを用いて非常時の照明を行う照明方法であって、タイマ手段で計時する待機時間を、第２蓄電池による第２光源の点灯可能時間以下に設定することを特徴とする。
この照明方法において、制御手段は、タイマ手段が待機時間の経過を計時する間、第１光源を点滅させるようにしてもよい。

本願の照明システム及び照明方法によれば、従来の非常用照明器具と組み合わせることで、非常時により長い間照明を確保できる照明システム及び照明方法を低コスト且つ省スペースで提供することができる。

本発明の実施形態１にかかる照明方法を構成する非常用照明器具を示す概略ブロック図である。同照明方法を説明する為の概略図である。（ａ）及び（ｂ）は、同照明方法を構成する非常用照明器具の動作を示す概略図である。同非常用照明器具の他例における動作を示す概略図である。本発明の実施形態２にかかる照明方法を構成する非常用照明器具を示す概略図である。同照明方法を構成する非常用照明器具の動作を示す概略図である。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施の形態１）
本実施の形態にかかる照明方法を、図１〜図４を用いて説明する。本実施の形態にかかる照明方法は、火災や地震などの異常状態の発生時において、例えば避難経路となる空間Ｒ（図２を参照）を照明する照明方法である。この照明方法では、図２に示すように、本発明にかかる非常用照明器具１０（第１非常用照明器具）と、従来の非常用照明器具２０、２０（第２非常用照明器具）とを用いて、空間Ｒの照明を行う。

各非常用照明器具１０、２０は、商用電源ＡＣからの電力供給に基づいて動作し、空間Ｒの天井面に下方側を照明領域として埋設されている。非常用照明器具１０の照明領域は、空間Ｒのうち少なくとも避難経路として重要な領域（図中では、階段Ｓ付近）を含むように設定されている。また、非常用照明器具２０、２０の照明領域は、２台の非常用照明器具２０によって、空間Ｒの全体が照明領域となるように設定されている。

非常用照明器具１０は、図１に示すように、制御部１、充電回路２、蓄電池３（第１蓄電池）、スイッチ４、ランプ５（第１光源）をその構成要素として備える。

制御部１は、商用電源ＡＣからの電力供給の有無を検知する検知回路（図示せず）を備える。制御部１は、商用電源ＡＣからの電力供給が行われている間を正常な状態としてランプ５を点灯させず、商用電源ＡＣからの電力供給が停止すると、異常状態が発生したと判断し、所定の待機時間Ｔ１が経過した後に、ランプ５を点灯させて空間Ｒの一部を照明する。また、制御部１は、商用電源ＡＣからの電力供給がある場合には充電回路２を電源として動作し、商用電源ＡＣからの電力供給が停止すると蓄電池３を電源として動作する。

充電回路２は、商用電源ＡＣからの交流電力を直流電力に変換するＡＣ−ＤＣ変換回路であり、変換した直流電力を制御部１及び蓄電池３に直流電力を給電する。また、充電回路２は、逆流防止用のダイオードが接続されており、商用電源ＡＣからの交流電力が停止した際に、蓄電池３からの電流が充電回路２内に逆流しないように設定されている。

蓄電池３は、満充電の状態からランプ５を点灯した際に、少なくとも所定の点灯時間Ｔ２（例えば、３０分）は、点灯可能な電気容量に設定されている。商用電源ＡＣからの電力供給が行われている場合には、蓄電池３は、充電回路２から供給される直流電力によって充電が行われ、常に満充電の状態が保たれる。

スイッチ４は、蓄電池３からランプ５への電路内に直列接続される。またスイッチ４は、制御部１からの制御信号に応じて上述の電路を開閉し、蓄電池３からランプ５への電力供給をオフ・オンする。

ランプ５は、例えば、発光ダイオードなどの消費電力の少ない光源からなり、蓄電池２から供給される直流電力により点灯する。

制御部１は、待機時間Ｔ１の経過を計時するタイマ手段１ａを備える。ここで、待機時間Ｔ１は、非常用照明器具２０の非常時における点灯可能時間Ｔ３以下の時間に設定されており、本実施の形態においては、３０分に設定されている。

また、制御部１は、商用電源ＡＣからの電力供給の停止を検知すると、タイマ手段１ａを起動して待機時間Ｔ１の計時を始め、待機時間Ｔ１が経過するとスイッチ４をオンにして、ランプ５を点灯させる。さらに制御部１は、商用電源ＡＣからの電力供給が行われている場合には、スイッチ４をオフ状態にし、ランプ５を消灯させる。

非常用照明器具２０は、従来の非常用照明器具であり、制御部１がタイマ手段１ａを備えていない点を除いて、上述の非常用照明器具１０と同様の構成である。すなわち、非常用照明器具２０は、商用電源ＡＣからの電力供給が停止すると、ただちにランプ５（第２光源）を点灯させ、蓄電池３（第２蓄電池）に蓄電された電力が放電されるまでランプ５を継続的に点灯させる。

ここで、非常用照明器具２０の蓄電池３は、ランプ５の点灯を開始してから、少なくとも法令で定められた時間（３０分）よりも長い時間（点灯可能時間Ｔ３）、ランプ５を継続的に点灯可能な電気容量に設定されている。

ここで、本実施の形態にかかる照明方法について、各非常用照明器具１０、２０の動作に着目して説明を行う。なお、図３（ａ）は、時間経過に伴う非常用照明器具１０の各構成要素の状態の変化を示し、図３（ｂ）は、時間経過に伴う非常用照明器具２０、２０の主要な構成要素の状態の変化を示している。また、図３（ａ）、（ｂ）に示す時間ｔ１において、停電などにより、商用電源ＡＣからの電力供給が停止したものとして説明を行う。

まず、商用電源ＡＣからの電力供給が正常に行われている間（図３（ａ）、（ｂ）の時間ｔ１より左側）は、各非常用照明器具１０、２０、２０の蓄電池３は、充電回路２からの供給電力により充電され、満充電の状態に保たれている。この時、非常用照明器具１０のスイッチ４は、制御部１によりオフ状態に設定されており、ランプ５は消灯状態に保たれている。なお、非常用照明器具２０、２０のランプ５は、点灯・消灯の何れの状態であってもよく、例えば、周囲に他の照明器具があるような状況では消灯状態に設定し、他の照明器具が無い場合には点灯状態に設定すれば良い。

ここで、商用電源ＡＣからの電力供給が停止すると（時間ｔ１）、非常用照明器具２０、２０の制御部１は、スイッチ４をオン状態に設定して、蓄電池２を電源としてランプ５を点灯させる（図３（ｂ）を参照）。また、非常用照明器具１０は、タイマ手段１ａを起動して、タイマ手段１ａに待機時間Ｔ１の計時を開始させる。

その後、所定の待機時間Ｔ１が経過すると（時間ｔ２）、非常用照明器具１０の制御部１は、スイッチ４をオン状態に設定して、蓄電池２を電源としてランプ５を点灯させる（図３（ａ）を参照）。この時、待機時間Ｔ１は、非常用照明器具２０の点灯可能時間Ｔ３よりも短めに設定されているので、非常用照明器具２０のランプ５が点灯中に、非常用照明器具１０のランプ５を点灯させることができる。

その後、商用電源ＡＣからの電力供給が停止してから点灯可能時間Ｔ３が経過すると（図３（ｂ）の時間ｔ３）、非常用照明器具２０の蓄電池３は、ランプ５を点灯可能な電圧の供給が出来なくなり、非常用照明器具２０のランプ５は消灯状態となる。このとき非常用照明器具１０のランプ５は、蓄電池３を電源として点灯状態を継続している。

そして、非常用照明器具１０のランプ５が点灯を開始してから、点灯時間Ｔ２が経過すると（時間ｔ４）、非常用照明器具１０の蓄電池３の電圧値が低下して、非常用照明器具１０のランプ５が消灯状態となる。

上述のように、商用電源ＡＣからの電力供給が停止すると、ただちに非常用照明器具２０のランプ５が点灯して空間Ｒ全体を照明する。その後、非常用照明器具２０のランプ５が消灯するまでの間（すなわち、点灯可能時間Ｔ３が経過するまでの間）に、非常用照明器具１０のランプ５が点灯し、空間Ｒのうち避難経路として重要な領域を照明する。そして、非常用照明器具２０のランプ５が消灯後も非常用照明器具１０のランプ５は点灯状態を継続する。

このようにして、少なくとも避難経路として重要な領域については、待機時間Ｔ１と点灯時間Ｔ２とを加算した時間にわたって照明され、非常時により長い間照明を確保することができる。また、全ての非常用照明器具２０の蓄電池３の容量やセル数を増加させる場合と比べて、全体としての蓄電池３の容量を低容量に抑えることができ、低コスト化及び省スペース化を図ることができる。

なお、非常用照明器具１０は、商用電源ＡＣからの電力供給が停止後、待機時間Ｔ１が経過するまでの間、ランプ５を点滅させるようにしてもよい。このようにすれば、非常用照明器具１０が商用電源ＡＣからの電力供給が停止を検知したこと周囲に報知することができ、避難などの判断を周囲の人に促すことができる。この場合、図４に示すように、非常用照明器具１０は、ランプ５が点滅を開始した時点から電力が消費されるので、蓄電池３の電気容量を、点滅させない場合に比べて若干大きい値に設定すればよい。

（実施の形態２）
本実施の形態にかかる照明方法を、図５、６を用いて説明する。本実施の形態にかかる照明方法では、例えば火災発生のような非常事態を示す非常信号に基づいて異常状態の発生を検知して照明領域Ｒを照明する。この照明方法に用いる非常用照明器具１０は、外部から入力される、例えば火災発生などの非常事態を示す非常信号を検知する信号検知部１ｂを制御部１に備える（図５を参照）。この点を除いては、実施の形態１と同様の構成であるので共通する構成要素には同一の符号を付してその説明は省略する。

制御部１は、信号検知部１ｂが時刻ｔ１において非常信号を検知すると、商用電源ＡＣからの給電の有無によらず、タイマ手段１ａに待機時間Ｔ１の計時を開始させる（図６を参照）。その後制御部１は、非常信号を検知した時刻ｔ１から待機時間Ｔ１が経過した時刻ｔ２において、スイッチ４をオン状態に設定し、蓄電池３を電源としてランプ５を点灯させる。

このようにすることで、火災時など商用電源ＡＣからの電力供給は停止しないものの、避難経路を照明する必要がある場合に空間Ｒを照明でき、非常時により長い間照明を確保できる。

１制御部
１ａタイマ手段
２充電回路
３蓄電池
４スイッチ
５ランプ（光源）
１０非常用照明器具
２０非常用照明器具
ＡＣ商用電源

Claims

第１光源と、第１蓄電池と、常用電源に接続されて前記第１蓄電池を充電する充電回路と、前記第１蓄電池を電源として前記第１光源を点灯させる点灯回路と、異常状態の発生時から所定の待機時間の経過を計時するタイマ手段と、前記タイマ手段が前記待機時間の経過を計時する間は前記第１光源を連続点灯させず、前記待機時間の経過後は前記第１蓄電池を電源として前記第１光源を連続点灯させる制御手段とを備えた第１非常用照明器具と、
前記常用電源の供給時に前記常用電源により充電される第２蓄電池を備え、異常状態の発生時に前記第２蓄電池を電源として第２光源を点灯させる第２非常用照明器具とを具備し、非常時の照明を行い、
前記タイマ手段で計時する前記待機時間を、前記第２蓄電池による前記第２光源の点灯可能時間以下に設定することを特徴とする照明システム。
前記制御手段は、前記タイマ手段が前記待機時間の経過を計時する間、前記第１光源を点滅させることを特徴とする請求項１記載の照明システム。
第１光源と、第１蓄電池と、常用電源に接続されて前記第１蓄電池を充電する充電回路と、前記第１蓄電池を電源として前記第１光源を点灯させる点灯回路と、異常状態の発生時から所定の待機時間の経過を計時するタイマ手段と、前記タイマ手段が前記待機時間の経過を計時する間は前記第１光源を連続点灯させず、前記待機時間の経過後は前記第１蓄電池を電源として前記第１光源を連続点灯させる制御手段とを備えた第１非常用照明器具と、
前記常用電源の供給時に前記常用電源により充電される第２蓄電池を備え、異常状態の発生時に前記第２蓄電池を電源として第２光源を点灯させる第２非常用照明器具とを用いて非常時の照明を行う照明方法であって、
前記タイマ手段で計時する前記待機時間を、前記第２蓄電池による前記第２光源の点灯可能時間以下に設定することを特徴とする照明方法。
前記制御手段は、前記タイマ手段が前記待機時間の経過を計時する間、前記第１光源を点滅させることを特徴とする請求項３記載の照明方法。