JPH0332193B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は誘導灯等に使用する蓄電池内蔵型の非
常灯回路に関するものである。

消防法や建築基準法で規制される蓄電池内蔵型
の非常灯照明器具や誘導灯等においては、従来、
例えば第１図に示すようなものが提供されていた
ものであつて、この第１図従来例回路において
は、平常時商用電源ACから電源を供給し、商用
安定器１ここではチヨークCH₁を介して螢光灯
FLを点灯している。このとき、リレーRyはコイ
ルに通電しているのでその接点r₁，r₂，r₃はとも
にNO側に接している。図中Ｇはグローランプ、
C₃は雑防用コンデンサである。他方充電器部２
の降圧トランスPTは、3V〜50Vの低電圧（普通
4.5V〜15V）の端子電圧になる蓄電池Ｂを効率よ
く充電すべく降圧し、ダイオードD₁は直流化し、
充電々流を限流する抵抗R₁を介して充電動作を
常時している（トリクル充電方式）。よつて蓄電
池Ｂは満充電状態に常に維持され非常時に備えて
いる。次に、停電状態になつた非常時には、リレ
ーRyにコイル電流が流れないのでその接点r₁，
r₂，r₃がNCに切替り、商用点灯回路を切り離し、
チヨークCH₁、トランジスタQ₁，Q₂、インバー
タトランスOT、バラストコンデンサC₁、予熱電
流制御用インピーダンスであるコンデンサC₂か
らなるインバータ３へ螢光灯FLをつなぎ、かつ
蓄電池Ｂをインバータ３の非常電源としてつな
ぎ、抵抗R₂から起動電源を得てインバータ３は
発振し非常点灯させるようになつている。

ところで石油シヨツク以来、現下の省エネ思想
の定着によつて、常時点灯している場合のランニ
ングコストを云々するようになり、節電型（省電
力型）の商用安定器や満充電状態にならると余分
な充電電力を供給しない省電力型充電方式が採用
されている。その中で商用安定器にインバータ式
安定器を使用するようになつてきている。その理
由は、螢光灯FLを高周波点灯することにより、
陰極降下の減少や発光効率の向上が得られること
によつて省電力型安定器となるからであり、特に
常時連続して点灯させている誘導灯や一部の非常
用照明器具には節電による電気料金の低減が大き
な設置への判断基準となつているため、施工者側
及びユザー側からの節電型の誘導灯や非常用照明
器具の要求が強い。しかし、ただ単に商用安定器
をインバータ式安定器に置換したのでは高価なも
のとなり、かつ寸法も大きくなる。そこで常時も
非常時もインバータを使用しているのだから、こ
れを共用すれば安価となり、かつ寸法も大きくな
らないのではなかろうかと考えられる。このよう
な考えの下に第２図に示すように商用時点灯部分
と非常時点灯部分とを共用さすことが考えられ
る。しかし、この場合、蓄電池内蔵型の非常用照
明器具や誘導灯においては、蓄電池Ｂの容量や寿
命のばらつきによつて充電電現象を呈し、異常発
熱や水素放出による爆発の危険性も多く、これを
防ぐべく、ニツケルカドミウム蓄電池や密閉型蓄
電池を10セル以内の直列接続にして使用している
ために、蓄電池Ｂの端子電圧V_Bは商用電源電圧
V_ACより大巾に低い（V_B《V_AC）。この為第２図の
ように非常時用の電圧V_Bでインバータ３を共用
すると、螢光灯FLはインバータ３への出力電圧
が低いため非常点灯しないか又は非常点灯しても
所用の明るさを得られず、本来の機能を果さない
か又は高価な蓄電池Ｂを無駄に使用してしまう問
題点がある。

この改良として、充電時に数群（１群は10セル
以内の直列）の蓄電池Ｂを並列充電し、放電時に
全群を直列接続して全体の電圧V_BをV_ACに近づけ
ることも考えられるが、蓄電池Ｂの容量のばらつ
き、寿命末期のセル相互間のばらきにより呈する
前記危険状態を回避する為に過充電防止、過放電
防止（逆充電防止）、充電放電時の切替回路等複
雑さ等の問題が生じることを考えると、部品点数
が多くなり、高価、寸法大、信頼性劣るという短
所があげられ、従つて第２図の如く、インバータ
３をそのまま共用する方法は、蓄電池内蔵型の非
常灯回路に不適であることがわかる。

本発明は上述の点に鑑みて提供したものであつ
て、商用点灯時用のインバータ部と非常点灯時用
のインバータ部との一部分を共用してコストと寸
法を安くかつ小さくし、節電型の建築基準法や消
防法に合致した蓄電池内蔵型非常用照明器具、蓄
電池内蔵型誘導灯に使用する非常灯回路であつ
て、かつ商用点灯回路部又は非常点灯回路部の片
方が動作中に他方へその出力の一部が廻り込み不
都合を呈することを防ぐことができるようにした
非常灯回路を提供することを目的とするものであ
る。

以下本発明の実施例を図面により詳述する。第
３図は本発明の一実施例回路を示し、同図中l₁，
l₂は予熱電流限流用のインダクタンス、D₅，D₆は
廻り込み電流防止用のダイオード、Q₁，Q₂はイ
ンバータ３を構成するスイツチ要素としてのトラ
ンジスタ、OT₁はインバータトランスであり、こ
のインバータトランスOT₁において、n₂は２次巻
線、nfは予熱巻線、n₁₁，n′₁₁，n₁₂，n′₁₂は１次巻
線（第４図参照）であつて、これらのn₁₁〜n′₁₂の
２次巻線全体を使つて商用点灯時におけるインバ
ータ回路が構成され、またn₁₂，n′₁₂の２次巻線の
一部を使つて非常点灯時におけるインバータ回路
が構成される。またD₁〜D₄はダイオードブリツ
ジ、Ｌは過渡コレクタ電流のピークを制限するた
めのチヨークである。インバータ３はトランジス
タQ₁，Q₂を交互にオン、オフさせてブツシユプ
ル動作するように構成されている。インバータ３
の回路方式はどのようなものでもよく、トランジ
スタQ₁，Q₂のベースは自励式、他励式のいづれ
の制御でも良いが、非常時又は商用時の点灯中の
ベース信号は商用時又は非常時の回路からの廻り
込み等による影響を受けないように構成されてい
る。また図中FLは螢光灯、Ｂは蓄電池、CH₂は
螢光灯FL電流限流用の安定器である。４は商用
電源ACの停電時にオンになる切替スイツチ要素
としての無接点切換部で、トランジスタQ₃，Q₄、
抵抗R₁〜R₅、フオトカツプラPC、ダイオード
D₇、コンデンサC₁₁等により構成され、商用電源
ACに電圧があるとき、トランジスタQ₃をオフ
し、商用電源ACが無電圧になつたときトランジ
スタQ₃をオンして非常点灯に移行するようにし
てある。

かくして第３図実施例回路にあつては、通常時
に商用電源ACをダイオードブリツジD₁〜D₄で整
流し直流電源としてインバータトランスOT₁やト
ランジスタQ₁，Q₂、チヨークＬで構成する商用
点灯時用としてのインバータ回路がトランジスタ
Q₁，Q₂の信号制御によつて発振する。すなわち、
通常時には、インバータ３のトランジスタQ₁，
Q₂がオンになると、各トランジスタQ¹，Q₂にそ
れぞれ対応して、ダイオードブリツジD₁〜D₄の
出力端間でインバータトランスOT₁の巻線n₁₁，
n₁₂又はn′₁₁，n′₁₂を通して電流が流れることにな
る。その結果、ダイオードブリツジD₁〜D₄の出
力電圧をVdcとすれば、巻線n₂には、Vdc・n₂／
（n₁₁＋n₁₂）又はVdc×n₂／（n′₁₁＋n′₁₂）の電圧
が発生し、これを電源として螢光灯FLは安定器
CH₂を介して点灯する。他方蓄電池Ｂは商用電源
ACを入力とした充電器５にた充電されている。
更に無接点切替部４はダイオードD₇で商用電源
ACを直流化して電解コンデンサC₁₁で平滑し、抵
抗R₅で限流した電流をフオトカツプラPCの発光
側に流して発光せしめ、このフオトカツプラPC
の受光側をオンし、トランジスタQ₄のベース電
流をバイパスしてこのトランジスタQ₄をオフし、
トランジスタQ₃をオフとして蓄電池Ｂがインバ
ータトランスOT₁への電源供給としないように動
作している。次に非常時には商用電源ACが停電
するので無接点切替部４においてフオトカツプラ
PCの発光部は発光せず、その受光部はオフを維
持してトランジスタQ₄のベース電流が流れてこ
れがオンし、よつてトランジスタQ₃がオンして
蓄電池Ｂの非常電源がインバータトランスOT₁へ
供給される。すなわち、非常時には、各トランジ
スタQ₁，Q₂がオンになるのに伴つて蓄電池Ｂの
両端間でダイオードD₅−巻線n₁₂−トランジスタ
Q₁，トランジスタQ₃又はダイオードD₆−巻線n₁₂
−トランジスタQ₂−トランジスタQ₃という経路
で電流が流れ、蓄電池Ｂの出力電圧をV_Bとすれ
ば、巻線n₂にはV_B・n₂／n₁₂又はV_B・n₂／n′₁₂の
電圧が発生し、安定器CH₂を介して螢光灯FLを
点灯させる。このときV_B・n₂／n₁₂の電圧は始動
点灯維持できる所定の値になるように非常時の明
るさも考慮してV_BとインバータトランスOT₁の
巻線仕様で予め所定の数値に決定されている。一
方非常時においてはインバータトランスOT₁の発
振動作により巻線n₁₁，n₁₁′にも電圧が誘起する。
この誘起電源がダイオードD₅，D₆がない場合、
第４図の１点鎖線で示すような循環電流として流
れ、あたかも巻線n₁₁，n₁₁′が短絡回路を構成し、
多大な電流を流して非常点灯動作に支障を来た
す。よつてダイオードD₅，D₅は上記のような支
障を省くために、循環電流阻止のため挿入してい
るのである。

第５図は本発明の別の実施例を示し、インバー
タトランスOT₁の中間タツプから充電用電源を取
りダイオードD₈及び抵抗R₆で所定の充電々流を
蓄電池Ｂに供給充電する。このようにするとわざ
わざ充電器５を別途トランス等で設けなくても簡
単に構成できるものである。なお第５図中Ryは
停電検出用のリレーで、このリレーRyの接点r₃
で蓄電池Ｂを充電器５側とダイオードD₅，D₆の
アノード側とに切換的に接続するようにしてあ
り、接点r₃は充電器５接続側をNO接点とし、商
用点灯時に充電器５出力で蓄電池Ｂを充電し、停
電時に充電器５出力でダイオードD₅，D₆を介し
てインバータ３を作動させるようにしてある。

本発明は上述のように構成したものであるか
ら、商用点灯時においてインバータ点灯を行うよ
うにして節電を行うことができるにもかかわら
ず、非常時用と商用時用とのインバータの主要回
路部品の全部を共用しているため、コストが安価
でかつ寸法にも小型化が可能である効果を有し、
しかも廻り込み防止用のダイオードを介して蓄電
池の一端を接続したものであるから、商用電源を
整流して得た直流電源から蓄電池に廻り込む電流
を防止することができるのであり、蓄電池の破損
が防止されるとともに、廻り込みによる電流ロス
がなく、電源効率の良い点灯ができる効果を有す
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の回路図、第２図は別の従来例
のブロツク図、第３図は本発明の第１の実施例の
回路図、第４図は同上の回路説明のための要部回
路図、第５図は本発明の別の実施例の回路図であ
り、Ｂは蓄電池、OT₁はインバータトランス、
D₅，D₆は夫々ダイオードである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 通常時は商用電源を整流して得た直流電源に
   より給電されるとともに、商用電源が停電した非
   常時には通常時に充電された蓄電池により給電さ
   れて発振動作するスイツチ要素を有したインバー
   タ回路を備え、インバータ回路に設けたインバー
   タトランスの２次巻線の出力により照明負荷を点
   灯させるようにした非常灯回路において、上記直
   流電源の両端間に、インバータトランスの１次巻
   線とスイツチ要素とを挿入し、インバータトラン
   スの上記直流電源への接続点とスイツチ要素の一
   端への接続点との間にタツプを設け、蓄電池の一
   端を廻り込み電流防止用のダイオードを介してタ
   ツプに接続し、蓄電池の他端を停電時にオンにな
   る切替スイツチ要素を介して上記スイツチ要素の
   他端に接続して成ることを特徴とする非常灯回
   路。