JPH08180982A - 非常用点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バッテリの電圧が低下してもでき得る限り放
電ランプを点灯できる非常用点灯装置を提供する。 【構成】 商用交流電源Ｅの電圧をツェナダイオードZD
11で検知し、電圧値が所定値以上であると非停電である
として、リレーRy1 は商用交流電源Ｅから電力を供給し
て放電ランプを点灯させるとともにバッテリを充電す
る。電圧値が所定値以上でない停電でバッテリ電圧検知
手段11でバッテリＢの電圧値が所定値以上と検知する
と、リレーRy1 はバッテリＢからの直流をインバータ３
により変換して供給して放電ランプを点灯させる。バッ
テリ電圧検知手段11でバッテリ電圧が所定値以下と検知
すると、切換停止手段12で商用交流電源ＥをバッテリＢ
に切り換えることを停止する。商用交流電源Ｅの電圧が
蛍光ランプFLの点灯を維持できる電圧以上であれば、た
とえ暗くても放電ランプの点灯を維持できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、商用交流電源の非停電
時には商用交流電源からの電力を、停電時にはバッテリ
の直流をインバータにて変換して放電ランプを点灯させ
る非常用点灯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の非常用点灯装置としては、たとえ
ば図２に示す構成が知られている。この図２に示す構成
の非常用点灯装置は、商用交流電源Ｅに安定器１の入力
端子が接続され、この安定器１の出力端子間には、放電
ランプとしての蛍光ランプFLの一方のフィラメントFL1
が接続されるとともに、リレーRy1 のリレー接点RyS1お
よびリレー接点RyS2を介して他方のフィラメントFL2 が
接続されている。

【０００３】また、商用交流電源ＥにはリレーRy1 のリ
レーコイルRyL が接続され、このリレーコイルRyL に対
して並列に降圧トランスTr1 の一次巻線Tr11が接続さ
れ、この降圧トランスTr1 の二次巻線Tr12にはコンデン
サC1が接続され、このコンデンサC1にはダイオードブリ
ッジなどで構成される全波整流器２の入力端子が接続さ
れている。

【０００４】さらに、全波整流器２の出力端子間には定
電圧用のツェナダイオードZD1 が接続され、このツェナ
ダイオードZD1 に対して並列に、トランジスタQ1のエミ
ッタ、コレクタ、抵抗R1およびコンデンサC2の直列回路
が接続され、トランジスタQ1のエミッタ、ベース間に
は、抵抗R2および抵抗R3の直列回路が接続されている。
また、コンデンサC2に対して並列に発光ダイオードLED1
が接続されている。

【０００５】そして、抵抗R2および抵抗R3の接続点に
は、ダイオードD1を介して、ヒューズＦおよびバッテリ
Ｂの直列回路が接続されている。

【０００６】また、ダイオードD1はリレーRy1 のリレー
接点RyS3を介して、プッシュプル型のインバータ３に接
続されている。このインバータ３は、チョークコイルL1
を介してインバータトランスTr2 の入力巻線Tr21の中点
に接続され、この入力巻線Tr21の一端はトランジスタQ2
のエミッタ、コレクタを介して全波整流器２の負極に接
続され、入力巻線Tr21の他端はトランジスタQ3のエミッ
タ、コレクタを介して全波整流器２の負極に接続されて
いる。また、入力巻線Tr21には、定電圧素子Q4およびコ
ンデンサC3の並列回路が接続されている。さらに、イン
バータトランスTr2 は制御巻線Tr23を有しており、この
制御巻線Tr23の一端は、トランジスタQ2のベースに他端
はトランジスタQ3のベースに接続され、トランジスタQ3
のベースは抵抗R4を介してリレー接点RyS3およびチョー
クコイルL1の接続点に接続されている。

【０００７】そして、インバータトランスTr2 の出力巻
線Tr22は、蛍光ランプFLのフィラメントFL1 に接続され
るとともに、コンデンサC4およびリレー接点RyS1を介し
てフィラメントFL2 に接続されている。

【０００８】また、インバータトランスTr2 は、フィラ
メント予熱巻線Tr24およびフィラメント予熱巻線Tr25を
有しており、フィラメント予熱巻線Tr24は、出力巻線Tr
22に接続されるとともに限流用のコンデンサC5およびリ
レー接点RyS4を介してフィラメントFL1 に接続され、フ
ィラメント予熱巻線Tr25は、限流用のコンデンサC6およ
びリレー接点RyS2を介してフィラメントFL2 に接続され
るとともに、コンデンサC4およびリレー接点RyS1に接続
されている。

【０００９】そして、商用交流電源Ｅの非停電時には、
リレーコイルRyL に電流が流れているので、各リレー接
点RyS1，RyS2，RyS3，RyS4は、それぞれ開成状態になっ
ている。

【００１０】このため、商用交流電源Ｅの電圧は安定器
１を介して蛍光ランプFLのフィラメントFL1 ，FL2 間に
印加され、蛍光ランプFLを始動、点灯させる。

【００１１】一方、降圧トランスTr1 で降圧し、コンデ
ンサC1で平滑して全波整流器２で全波整流し、ツェナダ
イオードZD1 で定電圧にし、抵抗R2およびダイオードD1
を介してバッテリＢを充電する。また、バッテリＢの充
電電圧が低い場合には、抵抗R2に電位差が生ずるのでト
ランジスタQ1がオンし発光ダイオードLED1が発光して充
電中である旨を表示する。そして、バッテリＢの充電が
進み、抵抗R2に流れる電流が小さくなって抵抗R2の電圧
が低下するとトランジスタQ1がオフして、発光ダイオー
ドLED1が消灯しバッテリＢは充電終了した旨を示す。

【００１２】なお、リレー接点RyS3は開成されているた
め、インバータ３には電力が供給されず動作しないとと
もに、リレー接点RyS1，RyS2，RyS4は開成されているた
め、フィラメント予熱巻線Tr24，Tr25にも電流は流れな
い。

【００１３】また、商用交流電源Ｅの停電時には、リレ
ーコイルRyL に電流が流れなくなり、リレー接点RyS1，
RyS2，RyS3，RyS4が閉成する。

【００１４】そして、バッテリＢの直流電力がインバー
タ３に供給され、インバータ３は高周波発振して出力巻
線Tr22に高周波交流を誘起して、蛍光ランプFLを高周波
点灯させる。また、フィラメント予熱巻線Tr24，Tr25に
も電圧を誘起して、コンデンサC5，C6により電流値をほ
ぼ一定にしてフィラメントFL1 ，FL2 を予熱する。な
お、インバータ３からの出力は、安定器１からの出力よ
り低い。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
２に示す従来例の場合、バッテリＢの電圧値にかかわら
ず、停電時にはバッテリＢの電力を商用交流電源Ｅの電
力に切り換えてしまうため、商用交流電源Ｅの電圧値が
低下して非停電とされた場合で、バッテリの電圧値が所
定値以下の場合にも、リレー接点RyS1，RyS2，RyS3，Ry
S4が切り換えられてしまい、商用交流電源Ｅの電圧値が
低下して蛍光ランプFLがたとえ暗くなった状態で点灯を
維持できるとしても、蛍光ランプFLが消灯してしまうお
それがある問題を有している。

【００１６】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、バッテリの電圧が低下してもでき得る限り放電ラン
プを点灯できる非常用点灯装置を提供することを目的と
する。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、商用交流電源
の電圧値が所定値以上の非停電時にはこの商用交流電源
からの電力を供給するとともに前記商用交流電源にてバ
ッテリを充電し、前記商用交流電源の電圧値が所定値以
下の停電時には前記バッテリからの直流をインバータに
より変換して供給し、放電ランプを点灯させる非常用点
灯装置において、前記商用交流電源の電圧値を検知する
電源電圧検知手段と、前記電源電圧検知手段で検知され
た前記商用交流電源の電圧値が所定値以下の場合に前記
商用交流電源を前記バッテリに切り換えて前記放電ラン
プを点灯させる切換手段と、前記バッテリの電圧値を検
知するバッテリ電圧検知手段と、このバッテリ電圧検知
手段で検知された前記バッテリの電圧値が所定値以下の
場合に前記切換手段が前記商用交流電源を前記バッテリ
に切り換えることを停止させる切換停止手段とを具備し
たものである。

【００１８】

【作用】本発明は、商用交流電源の電圧を電源電圧検知
手段で検知し、電圧値が所定値以上であると非停電であ
るとして、切換手段は商用交流電源から電力を供給して
放電ランプを点灯させるとともに商用交流電源にてバッ
テリを充電し、電圧値が所定値以上でない停電でバッテ
リ電圧検知手段でバッテリの電圧値が所定値以上と検知
されると、切換手段はバッテリからの直流をインバータ
により変換して供給して放電ランプを点灯させ、バッテ
リ電圧検知手段でバッテリ電圧が所定値以下と検知され
ると、切換停止手段で商用交流電源をバッテリに切り換
えることを停止して商用交流電源の電圧値が所定値以上
でないとしても、商用交流電源から電力を放電ランプに
供給することにより、商用交流電源の電圧が放電ランプ
の点灯を維持できる電圧以上であれば、たとえ暗くても
放電ランプの点灯を維持できる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の非常用点灯装置の一実施例を
図面を参照して説明する。なお、図２に示す従来例に対
応する部分には同一符号を付して説明する。

【００２０】図１に示す非常用点灯装置は、商用交流電
源Ｅに安定器１の入力端子が接続され、この安定器１の
出力端子間には、切換手段としてのリレーRy1 のリレー
接点RyS5を介して放電ランプとしての蛍光ランプFLの一
方のフィラメントFL1 が接続されるとともに、リレー接
点RyS1およびリレー接点RyS2を介して他方のフィラメン
トFL2 が接続されている。

【００２１】また、商用交流電源Ｅには、降圧トランス
Tr1 の一次巻線Tr11が接続され、この降圧トランスTr1
の二次巻線Tr12にはコンデンサC1が接続され、このコン
デンサC1にはダイオードブリッジなどで構成される整流
手段としての全波整流器２の入力端子が接続されてい
る。

【００２２】そして、全波整流器２の出力端子間に電源
電圧検知手段としてのツェナダイオードZD11および抵抗
R11 の直列回路が接続され、これらツェナダイオードZD
11および抵抗R11 の接続点間には、抵抗R12 を介してス
イッチング手段としてのトランジスタQ11 のベースが接
続されている。また、このトランジスタQ11 のコレクタ
はリレーRy1 のリレーコイルRyL1を介して全波整流器２
の出力端子の正極が接続され、エミッタは全波整流器２
の負極に接続されている。

【００２３】また、これらリレーコイルRyL1およびトラ
ンジスタQ11 のコレクタ、エミッタの直列回路と並列
に、トランジスタQ1のエミッタ、コレクタ、抵抗R1およ
びノイズ吸収用のコンデンサC2の直列回路が接続され、
トランジスタQ1のエミッタ、ベース間には、抵抗R2およ
び抵抗R3の直列回路が接続されている。また、コンデン
サC2に対して並列にモニタ用の発光ダイオードLED1が接
続されている。

【００２４】そして、抵抗R2および抵抗R3の接続点に
は、ダイオードD1を介して、ヒューズＦおよびバッテリ
Ｂの直列回路が接続されている。

【００２５】さらに、このヒューズＦおよびバッテリＢ
の直列回路に対して並列に、バッテリ電圧検知手段11の
ツェナダイオードZD12および抵抗R13 の直列回路が接続
され、これらツェナダイオードZD12および抵抗R13 の接
続点には、トランジスタQ12のベースが接続され、この
トランジスタQ12 のエミッタは全波整流器２の負極に接
続され、コレクタは切換停止手段12のトランジスタQ13
のベースに接続されている。そして、このトランジスタ
Q13 のコレクタは全波整流器２の正極に接続され、ベー
ス、コレクタ間にはバイアス用の抵抗R14 が接続され、
エミッタはツェナダイオードZD11および抵抗R11 の接続
点に接続されている。

【００２６】また、ダイオードD1はリレーRy1 のリレー
接点RyS3を介して、プッシュプル型のインバータ３に接
続されている。このインバータ３は、チョークコイルL1
を介してインバータトランスTr2 の入力巻線Tr21の中点
に接続され、この入力巻線Tr21の一端はトランジスタQ2
のエミッタ、コレクタを介して全波整流器２の負極に接
続され、入力巻線Tr21の他端はトランジスタQ3のエミッ
タ、コレクタを介して全波整流器２の負極に接続されて
いる。また、入力巻線Tr21には、定電圧素子Q4およびコ
ンデンサC3の並列回路が接続されている。さらに、イン
バータトランスTr2 は制御巻線Tr23を有しており、この
制御巻線Tr23の一端は、トランジスタQ2のベースに他端
はトランジスタQ3のベースに接続され、トランジスタQ3
のベースは抵抗R4を介してリレー接点RyS3およびチョー
クコイルL1の接続点に接続されている。

【００２７】そして、インバータトランスTr2 の出力巻
線Tr22は、蛍光ランプFLのフィラメントFL1 に接続され
るとともに、コンデンサC4およびリレー接点RyS1を介し
てフィラメントFL2 に接続されている。

【００２８】また、インバータトランスTr2 は、フィラ
メント予熱巻線Tr24およびフィラメント予熱巻線Tr25を
有しており、フィラメント予熱巻線Tr24は、出力巻線Tr
22に接続されるとともに限流用のコンデンサC5およびリ
レー接点RyS4を介してフィラメントFL1 に接続され、フ
ィラメント予熱巻線Tr25は、限流用のコンデンサC6およ
びリレー接点RyS2を介してフィラメントFL2 に接続され
るとともに、コンデンサC4およびリレー接点RyS1に接続
されている。

【００２９】次に、上記実施例の動作について説明す
る。

【００３０】まず、商用交流電源Ｅの電圧を降圧トラン
スTr1 で降圧し、コンデンサC1で平滑する。商用交流電
源Ｅの電圧値が所定値以上の非停電時には、ツェナダイ
オードZD11のツェナ電圧を越えるためこのツェナダイオ
ードZD11がオンし、トランジスタQ11 のベースに電流を
供給するため、トランジスタQ11 がオンしてリレーコイ
ルRyL に電流が流れるので、各リレー接点RyS1，RyS2，
Ry5 はそれぞれフィラメントFL1 ，FL2 と安定器１とが
接続されるとともに、リレー接点RyS3，RyS4はそれぞれ
開成状態になっている。

【００３１】このため、商用交流電源Ｅの電圧は安定器
１を介して蛍光ランプFLのフィラメントFL1 ，FL2 間に
印加され、蛍光ランプFLを始動、点灯させる。

【００３２】一方、商用交流電源Ｅの電圧を降圧トラン
スTr1 で降圧し、コンデンサC1で平滑して全波整流器２
で全波整流し、抵抗R2およびダイオードD1を介してバッ
テリＢを充電する。また、バッテリＢの充電電圧が低い
場合には、抵抗R2に電位差が生ずるのでトランジスタQ1
がオンし発光ダイオードLED1が発光して充電中である旨
を表示する。そして、バッテリＢの充電が進み、抵抗R2
に流れる電流が小さくなって抵抗R2の電圧が低下すると
トランジスタQ1がオフして、発光ダイオードLED1が消灯
しバッテリＢは充電終了した旨を示す。

【００３３】なお、リレー接点RyS3は開成されているた
め、バッテリＢからの電力はインバータ３には供給され
ずインバータ３は動作しないとともに、リレー接点RyS
1，RyS2，RyS4は開成されているため、フィラメント予
熱巻線Tr24，Tr25にも電流は流れない。

【００３４】また、商用交流電源Ｅの電圧値が所定値よ
り低い停電時でバッテリＢの電圧が所定値以上の場合に
は、ツェナダイオードZD11には電圧が印加されずにオフ
状態を維持するとともに、ツェナダイオードZD12がオン
してトランジスタQ12 のベースにベース電流を供給して
トランジスタQ12 をオンし、トランジスタQ13 のベース
をバイパスしてトランジスタQ13 をオフし、トランジス
タQ11 のベースにはベース電流が供給されずにトランジ
スタQ11 はオフ状態となり、リレーコイルRyL1に電流が
流れなくなり、リレー接点RyS1はフィラメントFL2 とコ
ンデンサC4とが接続され、リレー接点RyS2はフィラメン
トFL2 とコンデンサC6とが接続され、リレー接点RyS3，
RyS4，RyS5が閉成する。

【００３５】そして、バッテリＢの直流電力がインバー
タ３に供給され、インバータ３は高周波発振して出力巻
線Tr22に高周波交流を誘起して、蛍光ランプFLを高周波
点灯させる。また、フィラメント予熱巻線Tr24，Tr25に
も電圧を誘起して、コンデンサC5，C6により電流値をほ
ぼ一定にしてフィラメントFL1 ，FL2 を予熱する。な
お、インバータ３からの出力は、バッテリＢの寿命を長
くするため、安定器１からの出力より低く設定されてい
る。

【００３６】一方、商用交流電源Ｅの電圧値が所定値よ
り低い停電時でバッテリ電圧が所定値より低い場合に
は、ツェナダイオードZD12がオフ状態を維持しトランジ
スタQ12 のベースにはベース電流が供給されずにトラン
ジスタQ12 がオフ状態を維持し、トランジスタQ13 のベ
ースには抵抗R14 を介してベース電流が供給されてトラ
ンジスタQ13 をオンすることにより、トランジスタQ11
ベースにベース電流が供給されてトランジスタQ11 はオ
ン状態を維持し、リレーコイルRyL に電流が流れて、商
用交流電源Ｅが非停電時と同じ状態になり、バッテリＢ
からは電力を供給せず、商用交流電源Ｅから電力を供給
する。

【００３７】したがって、商用交流電源Ｅの電圧値が所
定値より低くても蛍光ランプFLの放電を維持できる電圧
値以上であれば、商用交流電源Ｅの電圧が所定値より低
い停電時で、かつ、バッテリＢの電圧値が所定値より低
くても、蛍光ランプFLの点灯を維持できる。

【００３８】なお、安定器１に代えて整流回路などを有
する高周波発振用のインバータを用いても同様の効果が
得られる。

【００３９】

【発明の効果】本発明の非常用点灯装置によれば、商用
交流電源の電圧を電源電圧検知手段で検知し、電圧値が
所定値以上であると非停電であるとして、切換手段は商
用交流電源から電力を供給して放電ランプを点灯させる
とともに商用交流電源にてバッテリを充電し、電圧値が
所定値以上でない停電でバッテリ電圧検知手段でバッテ
リの電圧値が所定値以上と検知されると、切換手段はバ
ッテリからの直流をインバータにより変換して供給して
放電ランプを点灯させ、バッテリ電圧検知手段でバッテ
リ電圧が所定値以下と検知されると、切換停止手段で商
用交流電源をバッテリに切り換えることを停止して商用
交流電源の電圧値が所定値以上でないとしても、商用交
流電源から電力を放電ランプに供給することにより、商
用交流電源の電圧が放電ランプの点灯を維持できる電圧
以上であれば、たとえ暗くても放電ランプの点灯を維持
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の非常用点灯装置の一実施例を示す回路
図である。

【図２】従来例の非常用点灯装置を示す回路図である。

【符号の説明】

３ インバータ 11 バッテリ電圧検知手段 12 切換停止手段 Ｂ バッテリ Ｅ 商用交流電源 FL 放電ランプとしての蛍光ランプ Ry1 切換手段としてのリレー ZD11 電源電圧検知手段としてのツェナダイオード

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 商用交流電源の電圧値が所定値以上の非
   停電時にはこの商用交流電源からの電力を供給するとと
   もに前記商用交流電源にてバッテリを充電し、前記商用
   交流電源の電圧値が所定値以下の停電時には前記バッテ
   リからの直流をインバータにより変換して供給し、放電
   ランプを点灯させる非常用点灯装置において、 前記商用交流電源の電圧値を検知する電源電圧検知手段
   と、 前記電源電圧検知手段で検知された前記商用交流電源の
   電圧値が所定値以下の場合に前記商用交流電源を前記バ
   ッテリに切り換えて前記放電ランプを点灯させる切換手
   段と、 前記バッテリの電圧値を検知するバッテリ電圧検知手段
   と、 このバッテリ電圧検知手段で検知された前記バッテリの
   電圧値が所定値以下の場合に前記切換手段が前記商用交
   流電源を前記バッテリに切り換えることを停止させる切
   換停止手段とを具備したことを特徴とした非常用点灯装
   置。