JPH05205505A - 方向指示用放電ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エキシマ発光光源を用いて温度環境適応性、
発光効率、輝度均斉度と照度を同時に満足し、かつ形状
の自由度向上、指示方向の視認性の向上を図る。 【構成】 内部に放電用希ガスを封入した誘電体材料か
らなり、その正面に方向指示用の絵記号が設けられた透
光性の放電容器と、この放電容器内部の放電空間を励起
するよう上記放電容器の裏面外側に接し、かつ上記絵記
号が方向指示の順序に区別される位置に対応して設けら
れ、所定の電圧が印加される複数個の面状電極と、方向
指示をする際にこの複数個の面状電極への電圧印加・停
止をその順序に従って行う制御回路とを備えたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、火災等の非常時に避
難口である非常口の方向を指示する誘導灯等の方向指示
用放電ランプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】誘導灯はオフィスや劇場等の通常の施
設、店舗空間のほか、高温、低温倉庫等温度条件の厳し
い環境下において設置、利用される。

【０００３】図５は従来の誘導灯、例えば三菱電機照明
（株）製ＫＳＨ１２６１型誘導灯を示す断面斜視図であ
り、図において、１は天井内に埋め込まれる外箱、２は
外箱１内に設けられた光源である蛍光ランプ、３は天井
面から室内に突出する表示部、４は上記外箱１内に設け
られ、蛍光ランプ２を点灯するための点灯装置、５は同
じく上記外箱１内に設けられ、充電装置を兼備えた非常
用電源である。

【０００４】上記表示部３は透光性および難燃性を有す
るメタクリル樹脂製導光板から構成され、その表面には
非常口の方向を指示する絵記号としての矢印が描かれて
いる。この導光板は光源から遠ざかるほど、その反射光
面積が大きくなるように光拡散反射体が設けられてい
る。

【０００５】以上のように構成された誘導灯において、
通常時は商用電源から点灯装置４に電力が供給され、蛍
光ランプ２を点灯し、この光束が表示部３を照らし、非
常口の方向を矢印で指示している。また点灯装置４と同
時に非常用電源５の充電装置にも電力を供給し、非常時
に備えて非常用電源５を常に充電している。

【０００６】火災等の非常の際、停電になると非常用電
源５から電力を蛍光ランプ２に供給し点灯して表示部３
を照らし、非常口の方向を指示して避難時の誘導をす
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように誘導灯を
含む従来の方向指示用放電ランプでは、以下に列挙する
問題点があった。 （１）．蛍光ランプはその発光効率に温度依存性がある
ため、高温環境下や寒冷地や冷凍倉庫等の低温状況下に
おいては発光効率が低下し方向指示用放電ランプとして
必要な照度が得られない場合がある。 （２）．蛍光ランプと表示部が分離しているため発光に
よる表示効果が低く、方向指示器として輝度均斉度と照
度を同時に満足することが難しい。 （３）．器具形状においては、様々な建築空間等の設置
環境に無理無く整合する形状することが難しい。 （４）．蛍光ランプにより表示部を照らすのみで視覚伝
達するものであるから方向指示効果が弱い。

【０００８】さらに誘導灯としては上記の他に固有の問
題点として以下のものもある。 （１）．誘導灯は非常時のみならず、通常時においても
常時点灯しているので、非常時の正常な点灯に対し信頼
性が難しい。 （２）．器具形状においては、様々な建築空間に無理無
く整合し、溶け込む薄型平板形状が求められているが、
蛍光ランプと表示部が分離しているため、輝度均斉度と
照度を同時に満足しながら薄型化することが難しい。 （３）．蛍光ランプにより表示部を照らす事のみで視覚
伝達するものでありから火災時における煙による視野の
低下に伴い、その視認性が低下する。

【０００９】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、エキシマ発光光源を用いること
で温度環境適応性、発光効率、輝度均斉度と照度を同時
に満足し、かつ形状の自由度向上、指示方向の視認性の
向上を図る方向指示用放電ランプを得ることを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係わる方向指
示用放電ランプは、内部に放電用希ガスを封入した誘電
体材料からなり、その正面に方向指示用の絵記号が設け
られた透光性の放電容器と、この放電容器内部の放電空
間を励起するよう上記放電容器の裏面外側に接し、かつ
上記絵記号が方向指示の順序に区別される位置に対応し
て設けられ、所定の電圧が印加される複数個の面状電極
と、方向を指示する際にこの複数個の面状電極への電圧
印加・停止をその順序に従って行う制御回路とを備えた
ものである。

【００１１】また、他の発明に係わる方向指示用放電ラ
ンプは居住空間の非常状態を検出し、その検出出力によ
り上記電極への電圧印加・停止を順次行う制御回路を動
作させる検出器を設けたものである。

【００１２】

【作用】請求項１のように構成された方向指示用放電ラ
ンプでは、方向指示をする際に制御回路は放電容器の裏
面外側に接し、かつ絵記号を方向指示の順番に区別され
て設けられた複数個の面状電極に方向指示の順番に電圧
を印加することより放電容器内部に放電を起こさせ、指
示方向に円滑な発光移動を得る。

【００１３】請求項２のように構成された放電ランプで
は、非常状態検出器は居住空間の非常状態を検出し、そ
の検出出力により制御回路を動作させ放電容器の裏面外
側に接し、かつ絵記号を方向指示の順番に区別されて設
けられた複数個の面状電極に方向指示の順番に電圧を印
加することより放電容器内部に放電を起こさせ、指示方
向に円滑な発光移動を得る。

【００１４】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例について説明す
る。図１、図２はこの発明を適用した誘導灯を示してい
て、図１は回路図であり、図２は一部を断面とした斜視
図である。図中の６は放電容器としてガラスを薄型平板
形状に形成した真空ガラス容器で、その内部にキセノン
ガスを７０Ｔｏｒｒ封入されている。真空ガラス容器６
の内壁にはその前面を除いて蛍光体層７が形成されてい
る。前面には非常口方向を示す矢印が印刷されており、
この蛍光体層７が形成されていない前面は真空ガラス容
器内で発生した光を容器外に照射する光出力部８となっ
ている。９ａ〜９ｃは真空ガラス容器６の裏面外側に配
した複数の面状電極で、前面の矢印部分に対応して矢筈
部、矢柄部、矢尻部と縦方向に３分割し、さらに、この
それぞれの部分に対にして設けられている。

【００１５】１０は商用電源、１１はリレーで停電にな
り商用電源１０からの電力供給が絶たれるのを検知す
る。、１２は充電装置、１３はこの充電装置１２により
常時充電される直流電源、１４はこの直流電源からの直
流を２０ＫＨｚの高周波交流を変換するインバータ、１
５ａ〜１５ｃは上記各面状電極に対応して設けられたス
イッチ、１６ａ〜１６ｃは同じく各面状電極に対応して
設けられたコンデンサで、上記インバータ１４と共に放
電開始電圧を発生する。１７は上記商用電源１０が停電
になったのを検知したリレー信号により動作する点滅信
号回路、１８は上記スイッチ１５ａ〜１５ｃの入り切り
を制御する制御回路である。

【００１６】このような構成の放電ランプについての動
作を説明する。通常時においては非常用直流電源１３は
充電装置１２を介して電力が供給されているので、常に
充電されている。また各スイッチ１５ａ〜１５ｃは図３
に示すように制御回路１８により、全て閉じられてお
り、非常用直流電源１３の直流はインバータ１４により
２０ＫＨｚの高周波交流に変換され、各電極９ａ、９
ｂ、９ｃに印加される。すると、各電極９ａ、９ｂ、９
ｃと接する誘電体であるガラスを介して真空ガラス容器
６内のキセノンガスに電圧が供給され、放電が発生す
る。この放電で発生する紫外線は真空ガラス容器６の内
壁に形成された蛍光体７を励起し、その蛍光体７特有の
波長を持つ可視光を発し、光出力部９である前面から可
視光を出力するので表示部６は全面、即ち矢印全体が点
灯する。

【００１７】以下、発光の原理についてくわしく説明す
る。該放電ランプは誘電体であるガラスを介して放電が
行われるため、誘電体により電流が制限されグロー放電
からアーク放電といった形態に発展しない。また特定の
場所に放電が集中せず、外部電極に対応したガラス容器
内面全体から放電が発生する。ガラスの厚みなどが一定
で誘電体としての特性が一様であれば、外部電極に面し
たガラス容器内面での電流密度は一様になるので、発生
する紫外線の密度もほぼ一様になり、可視光の発生もほ
ぼ一様になる。このためランプ表面の輝度分布はほぼ均
一になる。また電流は印加した電圧の極性が反転した直
後にのみ流れ、それ以外ではガラス容器内面に電荷が蓄
積されることにより電流が停止する。このためランプに
はパルス上の電流が流れる。

【００１８】なお、内部の放電状態を詳細に観測すると
外部電極に面したランプ内面全体がほぼ一様な光に覆わ
れており、さらに対面した電極との間を結ぶ細い糸状の
放電がほぼ一定間隔に多数、縞状に発生していられるの
が見られる。内部にキセノンのような希ガスを封入した
場合、このような放電により、まず希ガス原子が電子と
の衝突により共鳴準位へ励起される。この共鳴準位の励
起原子は、希ガスの圧力が高いために他の基底準位の希
ガス原子と衝突を起こして２原子分子のエキシマを形成
する。このエキシマは紫外線を放射して２個の基底準位
の希ガス原子に戻る。

【００１９】エキシマの放射した紫外線は原子の共鳴紫
外線のように自己吸収をおこさないために、そのほとん
どがランプの内壁に達して蛍光体によって可視光に変換
される。つまり、エキシマによる発光の場合、より明る
い光が得られる。また、希ガスとしてキセノンを用いた
場合、内部に電極を設けたグロー放電型のランプでは１
４７ｎｍのキセノンの共鳴紫外線が多いのに対し、この
放電ランプでは約１７２ｎｍのエキシマの放射する紫外
線が主体である。紫外線の波長が長いことは、蛍光体の
発光効率や劣化の点でも有利である。

【００２０】非常時の停電により通常の通電が絶たれた
場合には、非常用直流電源１３よりインバータ１４と制
御回路１８および点滅信号回路１７に一定時間通電が開
始される。そしてリレー１１が停電を検出して点滅信号
回路１７を動作させ、制御回路１８を点滅動作モードに
切り替える。

【００２１】図４は制御回路１８による非常時の各スイ
ッチ１５ａ〜１５ｃの動作を示すものでまず最初に表示
部の矢印の矢筈部のスイッチ１５ａが閉じられ、他のス
イッチ１５ｂ、１５ｃは開放されている。従って表示部
の矢印の矢筈部分のみの面状電極に電圧が印加されこの
部分のみが点灯する。次に、このスイッチ１５ａは開放
されると同時に表示部の矢印の矢柄部のスイッチ１５ｂ
が閉じられ矢印の矢柄部のみの面状電極に電圧が印加さ
れこの部分のみが発光する。さらにこの次に、このスイ
ッチ１５ｂは開放されると同時に表示部の矢印の矢尻部
のスイッチ１５ｃが閉じられ表示部の矢印の矢尻部のみ
の面状電極に電圧が印加されこの部分のみが発光する。
これを一周期として極めて短時間、例えば１秒で順次繰
り返し、矢印の矢尻の方向に円滑な発光移動を得る。

【００２２】このように制御回路１８によって各スイッ
チ１５ａ〜１５ｃが制御され、それぞれ独立して並ぶ３
つの外部電極９ａ〜９ｃが順次時間差を持って通電され
ることでエキシマ発光し、同一平板状放電容器６の放電
空間において円滑な発光移動を行い、矢印の矢尻の方向
に円滑な発光移動を得る。

【００２３】以上のような実施例１によれば、エキシマ
発光光源を用いることで以下のような効果がある。 （１）．周囲の温度変化に対し発光効率が低下すること
なく、火災等の非常時における周囲温度上昇や寒冷地や
冷凍倉庫等の低温状況下においても誘導灯としての機能
を成立、維持することができる。 （２）．電極が外部に設けられているから光源自体の寿
命が長く、非常時におけるランプ点灯の信頼性が高い。 （３）．光源が平板形状であり、面として一様な発光が
可能なため表示効果が高く、輝度均斉度と照度を同時に
満足する。 （４）．器具形状においては、従来装置よりも容易に薄
型平板形状が可能であるため、様々な建築空間に無理無
く整合させることができる。 （５）．表示部の避難口を示した矢印等絵記号が示す方
向を、円滑な発光移動により迅速に認識差せ、誘導効果
を高めることができる。

【００２４】実施例２．上記実施例では一方向にのみ矢
印を示すものとしたが、非常口が両方向にある場合は双
方向に矢尻がある表示とし、避難口で無い方の矢尻部分
は発光させずに他は上記実施例１と同様に順次矢印を矢
尻方向に点灯、消灯させ、その周期を極めて短時間に繰
り返し、矢印の矢尻方向に円滑な発光移動を得る。

【００２５】実施例３．また表示部は矢印の外側を不透
光に印刷し、矢印部分のみを透光性にすることにより矢
印部分のみを矢の方向に円滑な移動発光させることがで
きるので、非常時の移動発光をさらに強調することがで
きる。

【００２６】実施例４．人間が駆けている姿を図案化
し、この図案がアニメーシヨンの如く動くような電極の
配置にし、制御回路で電極の点滅制御することも可能で
ある。

【００２７】実施例５．図５はこの発明の他の実施例を
示す回路図で、実施例１のリレー１１に替えて居住空間
の非常事態を検出する非常事態検出器１９を設けたもの
である。この実施例では非常事態検出器に火災の際の煙
を検知する煙検出器を用い、この煙検出器の出力により
制御回路１８を実施例１と同様に動作させて各スイッチ
１５ａ〜１５ｃを順次入り切りし、これを一周期として
極めて短時間、例えば１秒で順次繰り返し、矢印の矢尻
の方向に円滑な発光移動を得るものである。

【００２８】実施例６．非常事態検出器は煙検出器に限
らず、火災時の異常高温を検出する高温検出器、地震の
際の振動を検出する振動検出器等居住空間の非常事態を
検出するものであればよい。

【００２９】実施例７．またこの非常事態検出器は火災
時の煙や異常高温を検出する煙検出器および高温検出
器、地震の際の振動を検出する振動検出器等を単体で使
用しても良いが、これらの検出器を複数個具備してこれ
ら検出器の何れか一つでも検出動作をしたら制御回路１
８を動作させて各スイッチ１５ａ〜１５ｃを順次入り切
りし、これを一周期として極めて短時間、例えば１秒で
順次繰り返し、矢印の矢の方向に円滑な発光移動を得る
ようにすれば種々の非常事態に対処できる。

【００３０】実施例８．上記実施例１の誘導灯を絶縁物
を介して背中合わせにして、一体化し、両面から方向指
示するようにしてもよい。

【００３１】実施例９．さらに上記実施例１では、誘導
灯に利用する場合について説明したが、その他の方向指
示器やサイン灯にも利用できることはいうまでもない。

【００３２】

【発明の効果】請求項１記載による発明によれば、エキ
シマ発光光源を用いることで以下のような効果がある。 （１）．周囲の温度変化に対し発光効率が低下すること
ないので、高温環境下や寒冷地や冷凍倉庫等の低温状況
下においても方向指示用放電ランプとしての機能を成
立、維持することができる。 （２）．電極が外部に設けられているから光源自体の寿
命が長く、保守整備に手間が掛からない。 （３）．電極が外部に設けられているから放電容器の形
状変化の自由度があり、器具形状の自由度も従来装置よ
りも高いため、様々な建築空間に無理無く整合させるこ
とができる。 （４）．表示部の示した矢印等絵記号が示す方向を、円
滑な発光移動により迅速に認識させ、方向指示の効果を
高めることができる。

【００３３】請求項２記載による発明によれば、居住空
間の非常状態を検出する検出器の信号により、絵記号が
指示する方向に円滑な発光移動を行うので、請求項１記
載に発明による効果に加え、居住空間の非常状態の種類
に合致して必要な方向指示を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示す回路図である。

【図２】この発明の実施例１を示す断面斜視図である。

【図３】この発明の実施例１の通常時におけるスイッチ
の動作説明図である。

【図４】この発明の実施例１の非常時におけるスイッチ
の動作説明図である。

【図５】この発明の実施例５を示す回路図である。

【図６】従来の誘導灯を示す断面斜視図である。

【符号の説明】

６ 放電容器 ７ 蛍光体層 ９ａ〜９ｃ 電極ａ １０ 商用電源 １１ リレー １２ 充電装置 １３ 直流電源 １４ インバータ １５ａ〜１５ｃ スイッチ １７ 点滅信号回路 １８ 制御回路 １９ 非常事態検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 堂路 鎌倉市大船五丁目１番１号 三菱電機株式 会社情報電子研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘電体材料からなり内部に放電用希ガス
   が封入され、その前面に方向指示用の絵記号が設けられ
   た透光性の放電容器と、この放電容器内部の放電空間を
   励起するよう上記放電容器の裏面外側に接し、かつ上記
   絵記号が方向指示の順序に区別される位置に対応して設
   けられ、所定の電圧が印加される複数個の面状電極と、
   方向を指示する際にこの複数個の面状電極への電圧印加
   ・停止をその順序に従って行う制御回路とを備えたこと
   を特徴とする方向指示用放電ランプ。
2. 【請求項２】 居住空間の非常状態を検出し、その検出
   出力により上記電極への電圧印加・停止を順次行う制御
   回路を動作させる検出器を設けたことを特徴とする請求
   項１記載の方向指示用放電ランプ。