特許 5984433 照明装置及び照明システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5984433

(24)【登録日】2016年8月12日

(45)【発行日】2016年9月6日

(54)【発明の名称】照明装置及び照明システム

(51)【国際特許分類】

   H05B 41/24 20060101AFI20160823BHJP

   H05B 37/02 20060101ALI20160823BHJP

【ＦＩ】

   H05B41/24

   H05B37/02 J

【請求項の数】5

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2012-47071(P2012-47071)

(22)【出願日】2012年3月2日

(65)【公開番号】特開2013-182826(P2013-182826A)

(43)【公開日】2013年9月12日

【審査請求日】2015年2月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】390014546

【氏名又は名称】三菱電機照明株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099461

【弁理士】

【氏名又は名称】溝井 章司

(74)【代理人】

【識別番号】100176728

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 慎吾

(72)【発明者】

【氏名】今▲吉▼ ちづる

(72)【発明者】

【氏名】大川 博司

(72)【発明者】

【氏名】田邊 浩義

【審査官】 三島木 英宏

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１６５０１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０７５４４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１８７３５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０２１１１０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｂ ４１／２４

Ｈ０５Ｂ ３７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外部電源からの電力供給により充電される第１電源と、
前記第１電源より短い時間で充電される第２電源と、
光源と、
前記外部電源として商用電源が接続される第１モードと前記外部電源として仮設電源が接続される第２モードとのうち一方のモードを選択する選択部と、
前記外部電源が停電した場合、前記選択部により前記第１モードが選択されていれば前記第１電源からの電力供給により前記光源を点灯させ、前記選択部により前記第２モードが選択されていれば前記第２電源からの電力供給により前記光源を点灯させ、前記第２電源が放電した後に前記外部電源の停電が続いていても、前記選択部により前記第２モードが選択されていれば前記第１電源からの電力供給により前記光源を点灯させることはない点灯制御部と
を備えることを特徴とする照明装置。

【請求項2】

前記選択部は、外部の制御装置から前記第１モードと前記第２モードとのうち一方のモードを指定する信号を受信し、受信した信号によって指定されたモードを選択することを特徴とする請求項１の照明装置。

【請求項3】

前記選択部は、使用者によって前記第１モードと前記第２モードとの切り替えが手動で操作されるスイッチであることを特徴とする請求項１の照明装置。

【請求項4】

前記点灯制御部は、前記外部電源が停電していない場合、前記外部電源からの電力供給により前記光源を点灯させることを特徴とする請求項１から３のいずれかの照明装置。

【請求項5】

請求項１の照明装置と、
前記外部電源として、商用電源と仮設電源とのうち一方の電源を指定する操作を受け付けるユーザインタフェース部と、前記ユーザインタフェース部を介して指定された電源が商用電源であれば前記第１モードを指定する信号を前記照明装置に送信し、前記ユーザインタフェース部を介して指定された電源が仮設電源であれば前記第２モードを指定する信号を前記照明装置に送信する通信部とを有する制御装置と
を備え、
前記照明装置の選択部は、前記制御装置の通信部から送信される信号を受信し、受信した信号によって指定されたモードを選択することを特徴とする照明システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、照明装置及び照明システムに関するものである。本発明は、特に、防災灯に関するものである。

【背景技術】

【0002】

わが国では、法令により定められた建築物への非常用照明（防災灯）の設置が義務づけられている。非常用照明は、非常時（停電時）に、内蔵する蓄電池からの電力供給を受けて一定時間点灯する照明装置である。

【0003】

比較的長い停電が繰り返されるような場合には、最初の停電で費やした蓄電池のエネルギーを充分に補充しない状態で次の停電が発生するので、停電に対して充分に対応できないおそれがある。このような停電の繰り返しに対処するため、非常用メイン電源と非常用サブ電源（コンデンサ）とを有し、非常用サブ電源としては非常用メイン電源に比べて満充電までに要する時間が短い電源を使用し、商用電源の通電時には非常用メイン電源よりも非常用サブ電源を優先的に満充電させるように制御する非常用照明が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００７−１６５０１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ビル等の建築物の竣工前で、常用電源として仮設電源が使用されている場合には、常用電源が遮断される度に非常用照明が非常点灯動作し、蓄電池を消耗する。常用電源がなくなるときは、通常、仮設電源を使用しての作業が終了するときであり、非常時ではないため、非常用照明が一定時間点灯する必要はないと考えられる。

【0006】

しかし、従来は、仮設電源を落とす度に非常用照明が非常点灯して蓄電池が放電する。また、蓄電池の充電が不十分なため、仮設電源を落としても、本来、非常用照明に要求されるような時間、非常点灯を継続することはできない。さらに、仮設電源を落とした日の翌日等、また作業を始めるにあたって仮設電源を立上げると、非常用照明に搭載された蓄電池が充電される。このような充電・放電の繰り返しは蓄電池の寿命を短くさせる要因となる。

【0007】

元々、非常用照明の蓄電池は、スタンバイ電源として設計されたものであり、繰り返しの充放電には適さないため、上記のように停電が繰り返されると、蓄電池の寿命が著しく低下する、という課題がある。

【0008】

仮に、特許文献１に記載されたもの、即ち、非常用メイン電源と非常用サブ電源とを有する非常用照明を用いたとしても、非常用メイン電源の寿命が低下するという課題に対しては、ほとんど効果が見込めない。

【0009】

このように、従来は、建築物の竣工前で仮設電源が使用されている場合、非常用照明の蓄電池が、必要ない非常点灯による放電を行うことで寿命に達してしまい、竣工後の本当の停電のときに本来の性能を発揮できなくなる、という課題があった。特に、大規模な建築物では仮設電源の使用期間が長くなるため、大きな課題となっていた。

【0010】

なお、非常用照明の製品においては、電源工事が完了するまでは蓄電池のコネクタを接続しないように取り扱い説明書等で注意喚起されている。しかし、実際の現場では、電源工事完了後に各器具（非常用照明）の蓄電池を接続しなおすという手間はなかなかかけられない。また、毎日の作業終了後、仮設電源を切った後でも数分間点灯を継続する非常用照明は、帰宅する工事業者にとって有用な照明であり、本来の用途とは別に重宝されている。

【0011】

竣工前には法に則った建築物の検査が行われるため、本来の商用電源での運用に切り替えられることになるが、このとき、既に蓄電池が劣化しており、規定の時間（例えば、２４時間）充電をしても、非常点灯が正常にできず、蓄電池を新しいものと交換しなければならない、というような不都合が生じる場合もあった。

【0012】

本発明は、例えば、照明装置が設置された建築物が竣工前で仮設電源が使用されている場合等に、非常用電源が無駄に充放電しないようにして非常用電源の劣化を防ぐことを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明の一の態様に係る照明装置は、
外部電源からの電力供給により充電される第１電源と、
前記第１電源より短い時間で充電される第２電源と、
前記外部電源が停電した場合に点灯する光源と、
前記第１電源から前記光源への電力供給を許可する第１モードと前記第１電源から前記光源への電力供給を許可しない第２モードとのうち一方のモードを選択する選択部と、
前記外部電源が停電した場合、前記選択部により前記第１モードが選択されていれば前記第１電源からの電力供給により前記光源を点灯させ、前記選択部により前記第２モードが選択されていれば前記第２電源からの電力供給により前記光源を点灯させる点灯制御部とを備える。

【発明の効果】

【0014】

本発明の一の態様では、照明装置において、選択部が第１モードと第２モードとのうち一方のモードを選択し、停電の場合、選択部により第１モードが選択されていれば点灯制御部が第１電源からの電力供給により光源を点灯させ、選択部により第２モードが選択されていれば点灯制御部が第２電源からの電力供給により光源を点灯させる。そのため、照明装置が設置された建築物が竣工前で仮設電源が使用されている場合等に、第１電源が無駄に充放電しないようにして第１電源の劣化を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施の形態１に係る照明装置の構成を示す回路ブロック図。

【図2】実施の形態１に係る照明装置の電池の充放電と外部電源との関係を示す表。

【図3】実施の形態２に係る照明装置の構成を示す回路ブロック図。

【図4】実施の形態３に係る照明装置の構成を示す回路ブロック図。

【図5】実施の形態４に係る照明装置の構成を示す回路ブロック図。

【図6】実施の形態５に係る照明システムの構成を示す回路ブロック図。

【図7】実施の形態６に係る照明システムの構成例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。なお、各実施の形態の説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「表」、「裏」といった方向は、説明の便宜上、そのように記しているだけであって、装置、器具、部品等の配置や向き等を限定するものではない。

【0017】

実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係る照明装置１０の構成を示す回路ブロック図である。

【0018】

図１において、照明装置１０は、商用電源１１と仮設電源１２とのうちいずれか一方の電源に接続される。本実施の形態では、照明装置１０を、ビルに設置される非常用照明（防災灯）とするが、照明装置１０がビル以外の建築物又はその他の場所に設置されてもよい。照明装置１０は、ビルの竣工前は仮設電源１２に接続され、ビルの竣工後（あるいは、ビルへの商用電源１１の敷設工事等が完了した後）は商用電源１１に接続される。

【0019】

仮設電源１２は、商用電源１１が最終的に設置されるまでの間、作業現場に電源を供給するためのものである。仮設電源１２は、通常、作業の開始時に立ち上げられ（起動される）、作業の終了時に落とされる（停止される）。仮設電源１２は、例えば、大型の電池や燃料を用いてモータを回し、商用電源１１と同等な交流電源を供給するもの（即ち、発電機）である。

【0020】

照明装置１０は、非常用主電源４３、非常用補助電源３２、光源５１（負荷）、機能切替スイッチ２５、点灯制御部１０ａを備える。なお、図中、点灯制御部１０ａを示す点線枠内には非常用主電源４３及び非常用補助電源３２も含まれているが、これらは点灯制御部１０ａの構成要素ではないものとする。

【0021】

非常用主電源４３は、外部電源からの電力供給により充電される第１電源の例である。照明装置１０に商用電源１１が接続されているときは、商用電源１１が外部電源となり、照明装置１０に仮設電源１２が接続されているときは、仮設電源１２が外部電源となる。非常用主電源４３としては、例えば高温耐久性に優れたバックアップ用ニッケル・水素蓄電池を用いることができる。

【0022】

非常用補助電源３２は、第１電源（非常用主電源４３）より短い時間で充電される第２電源の例である。本実施の形態では、非常用補助電源３２が非常用主電源４３と同様に外部電源からの電力供給により充電されるものとするが、非常用補助電源３２が非常用主電源４３とは異なる電源からの電力供給により充電されるようにしてもよい。非常用補助電源３２としては、例えば標準的なニッケル・水素蓄電池を用いることができる。

【0023】

光源５１は、外部電源が停電した場合に点灯する。本実施の形態では、光源５１が外部電源の停電時（即ち、非常時）のみに点灯する。光源５１としては、例えばミニハロゲン電球等のハロゲンランプや白熱灯を用いることができる。

【0024】

機能切替スイッチ２５は、使用者（工事責任者や電源の管理者等）によって商用電源モード（例えば、オン）と仮設電源モード（例えば、オフ）との切り替えが手動で操作されるスイッチである。機能切替スイッチ２５は、商用電源モードと仮設電源モードとのうち一方のモードを選択する選択部の例である。商用電源モードは、第１電源（非常用主電源４３）から光源５１への電力供給を許可する第１モードの例である。仮設電源モードは、第１電源（非常用主電源４３）から光源５１への電力供給を許可しない第２モードの例である。

【0025】

外部電源が停電した場合、選択部（機能切替スイッチ２５）により商用電源モードが選択されていれば、点灯制御部１０ａは、第１電源（非常用主電源４３）からの電力供給により光源５１を点灯させる。外部電源が停電した場合、選択部（機能切替スイッチ２５）により仮設電源モードが選択されていれば、点灯制御部１０ａは、第２電源（非常用補助電源３２）からの電力供給により光源５１を点灯させる。

【0026】

以下では、図中、点灯制御部１０ａを示す点線枠内の構成を採用した場合における点灯制御部１０ａの動作について説明する。なお、点灯制御部１０ａの構成として図示したもの以外を採用しても構わない。

【0027】

端子台１８に接続された外部電源から、点検スイッチ１６を介して電力が供給されると、ラインフィルタ１３（ノイズフィルタ）を経て整流平滑回路１４に交流電圧が印加される。

【0028】

ここで、点検スイッチ１６は、非常時の動作を確認するためのスイッチである。点検スイッチ１６が操作されると、端子台１８とラインフィルタ１３との間が非導通状態となり、外部電源からの電力供給が断たれるため、非常時の動作を確認することができる。点検スイッチ１６が操作された場合に、非常用主電源４３から光源５１に電力が供給されて光源５１が点灯すれば、非常用主電源４３及び光源５１が正常であると判断できる。

【0029】

なお、図１の例では、端子台１８のすぐ後に点検スイッチ１６を配置しているが、後述するようなＤＣ／ＤＣコンバータ式でなく、電源トランス方式の直流電源回路を用いる場合は、電源トランスの２次側に点検スイッチ１６を設けてもよい。また、後述する制御回路２４に点検スイッチ１６を接続し、模擬的に非常時の動作と同等の動作をさせるような信号を点検スイッチ１６から制御回路２４に入力するようにしてもよい。

【0030】

整流平滑回路１４は、ダイオードブリッジとコンデンサとで構成されており、印加された交流電圧を直流電圧に変換して出力する。

【0031】

ＤＣ／ＤＣコンバータ１５は、整流平滑回路１４から出力された直流電圧を適当な電圧に降圧する。

【0032】

ここで、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５は、ＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子１５ｄを内蔵した制御ＩＣ１５ｃを用いて、スイッチングトランス１５ｂを介してその２次側に充電用の電力を供給する回路である。スイッチングトランス１５ｂの２次側では整流用のダイオード１５ｅ及び平滑用のコンデンサ１５ｆにより直流電圧が出力され、これにより安定した直流電源を得ることができる。

【0033】

直流電源の制御（即ち、スイッチング素子１５ｄのスイッチング制御）は、制御ＩＣ１５ｃに、制御ＩＣ用電源１５ａの出力を帰還して行われる。制御ＩＣ用電源１５ａは、スイッチングトランス１５ｂの１次側に設けられた補助巻線とダイオードとコンデンサとからなる。制御ＩＣ用電源１５ａの補助巻線はスイッチングトランス１５ｂの２次側の主巻線（メイン出力の巻線）と同極性になっているので、制御ＩＣ１５ｃは、制御ＩＣ用電源１５ａにより２次側の出力電圧が何Ｖかを検知し、検知結果が所望の電圧となるようにスイッチング素子１５ｄのスイッチング動作を制御する。

【0034】

スイッチングトランス１５ｂの２次側は、非常用主電源４３を充電するための回路になっており、定電流出力部２７、逆流防止用のダイオード４５、主電源切替部４２を介して非常用主電源４３に接続されている。定電流出力部２７は、例えば抵抗２７ａからなる。主電源切替部４２は、ＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子である。通常動作では（即ち、外部電源の通電時は）、主電源切替部４２がオンになっているため、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５からの出力が定電流出力部２７により定電流化されて非常用主電源４３に入力され、非常用主電源４３が充電される。

【0035】

スイッチングトランス１５ｂの２次側は、非常用補助電源３２を充電するための回路にもなっており、電流を制限する抵抗３１を介して非常用補助電源３２に接続されている。そのため、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５からの出力が抵抗３１を介して非常用補助電源３２に入力され、非常用補助電源３２も充電される。

【0036】

スイッチングトランス１５ｂの２次側には、メイン出力の巻線とは別に、もう１つの出力巻線（補助巻線）があり、これにはダイオード２１、コンデンサ２６、停電検出部２２（電圧検出回路）、制御電源２３、制御回路２４等が接続されている。この出力巻線は２次側のメイン出力の巻線と逆の巻方向、即ち、１次側と同じ巻方向に巻いてあり、しかもメイン出力の巻線と同様に、整流用のダイオード２１及び平滑用のコンデンサ２６が接続されている。そのため、停電検出部２２は、この出力巻線からダイオード２１及び平滑用のコンデンサ２６を介して１次側の巻線に比例した直流電圧の出力を得ることができる。これにより、停電検出部２２は、直流電源（ＤＣ／ＤＣコンバータ１５）の出力の挙動を監視し、外部電源の停電を検出することができる。制御回路２４は、マイクロコンピュータを具備しており、点灯制御部１０ａ全体の動作を制御する。例えば、制御回路２４は、点灯制御部１０ａが具備する各スイッチング素子のオン／オフ制御を行う。制御電源２３は、制御回路２４に安定した電力を供給する電源として機能する。外部電源が遮断され、制御回路２４がＤＣ／ＤＣコンバータ１５から電力供給を受けることができなくなった場合、制御電源２３は、非常用主電源４３からダイオード４４を介して電力供給を受けることにより、制御回路２４の安定した電源として機能するようにしている。

【0037】

外部電源が通電している場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５が動作して定電流出力部２７に電力を供給しているため、停電検出部２２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５のスイッチングトランス１５ｂからダイオード２１及びコンデンサ２６を介して出力される直流電圧を検知する。このように停電検出部２２がＤＣ／ＤＣコンバータ１５の出力を検知している場合、即ち、停電検出部２２が外部電源の停電を検知していない場合、制御回路２４は、主電源切替部４２をオンにし、非常切替部４１をオフにする。非常切替部４１は、ＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子であり、光源５１に接続されている。

【0038】

このとき、主電源切替部４２がオンになっているため、定電流出力部２７を介して非常用主電源４３が充電される。しかし、非常切替部４１がオフになっているため、光源５１には電流が流れず、光源５１は点灯しない。

【0039】

制御回路２４は、非常用主電源４３の充電が完了した時点（非常用主電源４３が満充電になった時点）で、主電源切替部４２をオフにする。これにより、非常用主電源４３の充電を一旦停止して、過充電を防止することができる。

【0040】

その後、制御回路２４は、非常用主電源４３の電圧を監視し、非常用主電源４３が自己放電によって満充電でなくなった時点で非常用主電源４３の補充電が行われるように、主電源切替部４２のオン／オフ制御をする。

【0041】

非常用主電源４３だけでなく、非常用補助電源３２も抵抗３１を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１５のスイッチングトランス１５ｂの２次側（メイン出力の巻線）に接続されているため、非常用補助電源３２も充電される。

【0042】

このとき、補助電源切替部３３がオンでもオフでも、非常切替部４１がオフになっているため、光源５１は点灯しない。補助電源切替部３３は、ＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子であり、非常用補助電源３２と光源５１との間に接続されている。

【0043】

次に、機能切替スイッチ２５が商用電源モードに設定されている場合、即ち、外部電源として商用電源１１が接続されている場合に、商用電源１１が停電したときの点灯制御部１０ａの動作について説明する。

【0044】

制御回路２４は、機能切替スイッチ２５から、現在のモードが商用電源モードであることを通知する信号を受信する。これにより、制御回路２４のマイクロコンピュータは、現在のモードが商用電源モードであることを認識する。

【0045】

商用電源１１が停電した場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５の動作が止まり、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５のスイッチングトランス１５ｂからの出力がなくなるため、停電検出部２２は、商用電源１１の停電を検知する。このように停電検出部２２が停電を検知し、かつ、現在のモードが商用電源モードである場合、制御回路２４は、非常切替部４１をオンにする。主電源切替部４２はオンのままにし、補助電源切替部３３はオフにする。

【0046】

このとき、非常切替部４１がオンになっているため、光源５１に電流が流れ、光源５１が非常点灯する。主電源切替部４２がオン、補助電源切替部３３がオフであるため、光源５１は非常用主電源４３からの電力供給により点灯する。非常用補助電源３２からの電力供給はない。

【0047】

非常用主電源４３は、十分充電されていれば、法令により定められた時間、規定の明るさで光源５１を連続点灯させることができる電池電圧及び容量の蓄電池とする。

【0048】

次に、機能切替スイッチ２５が仮設電源モードに設定されている場合、即ち、外部電源として仮設電源１２が接続されている場合に、仮設電源１２が遮断されたときの点灯制御部１０ａの動作について説明する。

【0049】

制御回路２４は、機能切替スイッチ２５から、現在のモードが仮設電源モードであることを通知する信号を受信する。これにより、制御回路２４のマイクロコンピュータは、現在のモードが仮設電源モードであることを認識する。

【0050】

仮設電源１２が遮断された場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５の動作が止まり、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５のスイッチングトランス１５ｂからの出力がなくなるため、停電検出部２２は、仮設電源１２の遮断（停電）を検知する。このように停電検出部２２が停電を検知し、かつ、現在のモードが仮設電源モードである場合、制御回路２４は、非常切替部４１をオン、主電源切替部４２をオフ、補助電源切替部３３をオンにする。

【0051】

このとき、非常切替部４１がオンになっているため、光源５１に電流が流れ、光源５１が非常点灯する。主電源切替部４２がオフ、補助電源切替部３３がオンであるため、光源５１は非常用補助電源３２からの電力供給により点灯する。非常用主電源４３からの電力供給はない。

【0052】

非常用補助電源３２は、十分充電されていれば、例えば数分間、適当な明るさで光源５１を点灯させることができる程度の電池電圧及び容量が選定された蓄電池であるとする。適当な明るさとは、非常用主電源４３からの電力供給により光源５１が点灯するときと同じ明るさ、又は、異なる明るさの状態であるが、通常は調光率を下げた状態のことである。

【0053】

非常用補助電源３２は補助的な電源であるため、非常用補助電源３２としては、耐久性が高く、高温環境下でも使用可能な非常用照明用途に適した電池（例えば、ニカド電池）を選定する必要はない。むしろ、非常用補助電源３２として、ポータブル機器に使用するような、急速な充放電を繰り返す用途に適した電池を選定することで、充電時間の短縮を図ることができる。また、汎用性の高い電池を使用できるため、コストを抑えることができる。

【0054】

外部電源の通電時に主電源切替部４２がオンになり、外部電源の遮断時に主電源切替部４２がオフになるため、非常用主電源４３は、外部電源の通電時のみ充電され、非常用補助電源３２と異なり、最長２日間かけて満充電の状態に達する。本実施の形態では、仮設電源１２が使用されている間、非常用主電源４３の充電が完了した時点以降は、非常用主電源４３が充電されず放電もしない状態を維持できるため、不要な充放電による非常用主電源４３の劣化を回避することができる。

【0055】

仮設電源１２の使用時には、まだ照明装置１０を防災灯として機能させなくてもよいため、停電時に光源５１を規定時間点灯させる必要はない。毎日の仮設電源１２での作業において、始業時に急速に非常用補助電源３２を充電できるため、終業時に作業者が仮設電源１２を切って帰宅する際には、非常用補助電源３２からの電力供給により光源５１を点灯させることで、十分な照明を得ることができる。

【0056】

外部電源として商用電源１１が接続されてからは、機能切替スイッチ２５を商用電源モードに設定しておくことで、照明装置１０を防災灯として機能させ、停電時には非常用主電源４３からの電力供給により光源５１を規定時間点灯させることができる。

【0057】

本実施の形態では、機能切替スイッチ２５が、手動のスイッチとして照明装置１０ごとに設けられ、１台ずつ手動で操作される。照明装置１０を商用電源１１に接続する際に工事業者等がモードの設定変更を忘れないように、機能切替スイッチ２５の外観や配置は目立つものとすることが望ましい。なお、複数台の照明装置１０に接続される点検用のスイッチを機能切替スイッチ２５として流用してもよい。この場合、点検用のスイッチ（機能切替スイッチ２５）を操作して機能を切り替える場合は、仮設電源モードから商用電源モードへの一方向の切り替えのみとする（例えば、機能切替スイッチ２５の構成を、商用電源モードから仮設電源モードへの切り替えが物理的又は電気的にできないような構成とする）。このようにすることで、施工完了後に、点検用のスイッチ（機能切替スイッチ２５）を工事業者（例えば、工事責任者や電源の管理者）以外が誤って操作して、商用電源モードから仮設電源モードへ切り替えてしまうことを防止できる。

【0058】

また、機能切替スイッチ２５が手動のスイッチとして照明装置１０ごとに設けられる場合、スイッチを鍵付き（例えば、日本開閉器工業株式会社製の型番「ＳＫ−１２ＡＢＫＢ４」のスイッチ等）にするか、あるいは、スイッチ自体を鍵にしてもよい（鍵が差し込まれると、それを照明装置１０の制御回路２４が検知して仮設電源モードへ切り替わったことを認識する）。このようにすることで、工事業者（例えば、工事責任者や電源の管理者）以外が機能切替スイッチ２５を操作することを防ぎ、また、工事期間以外に機能切替スイッチ２５が故意に又は誤って操作されてしまい、非常時に照明装置１０の光源５１が点灯しないという事態を防ぐことができる。

【0059】

また、機能切替スイッチ２５の切り替え忘れを防止するために、機能切替スイッチ２５が仮設電源モードに設定されており、かつ、外部電源が通電している状態が、所定の期間（例えば、３日以上）続いた場合、制御回路２４は、光源５１の点灯状態を点滅、明暗等、通常とは異なるようにしたり、バッテリ（例えば、非常用主電源４３や非常用補助電源３２）等の点検モニタの点灯状態を点滅、明暗等にしたりして、工事業者（例えば、工事責任者や電源の管理者）やそれ以外の使用者に報知してもよい。

【0060】

また、機能切替スイッチ２５の切り替え忘れを防止するために、機能切替スイッチ２５が仮設電源モードに設定されており、かつ、外部電源が通電している状態が、所定の期間（例えば、３日以上）続いた場合、制御回路２４は、自動的に仮設電源モードから商用電源モードへの切り替えを行ってもよい。

【0061】

以上説明したように、本実施の形態によれば、ビルの竣工前に非常用主電源４３が劣化することなく、竣工後に非常用主電源４３の本来の性能を十分に発揮できる照明装置１０を提供することができる。非常用主電源４３が不要に放電・充電をしないため、非常用主電源４３を充電するためのエネルギーを節約することもできる。

【0062】

なお、外部電源として商用電源１１が使用されている場合であっても、非常時とは異なる停電が発生するときには、仮設電源モードを利用することで、非常用主電源４３の無駄な使用を回避することができる。例えば、商用電源１１の計画停電が発生する場合、事前に機能切替スイッチ２５を仮設電源モードに切り替えておくことで、計画停電中は非常用補助電源３２からの電力供給により光源５１を点灯させ、これにより、非常用主電源４３の劣化を防ぐことができる。

【0063】

図２は、照明装置１０の電池の充放電と外部電源との関係を示す表である。

【0064】

図２に示すように、本実施の形態では、外部電源が通電している限り、非常用主電源４３を優先的に充電し、外部電源が停電したときに外部電源が商用電源１１であれば、非常用主電源４３からの電力供給により光源５１を点灯させるが、外部電源が停電したときに外部電源が仮設電源１２であれば、非常用補助電源３２からの電力供給により光源５１を点灯させる。また、前述したように、計画停電発生時には、非常用補助電源３２からの電力供給により光源５１を点灯させることができる。このようにすることで、非常用主電源４３の劣化を防ぐことができる。さらに、正規の非常用照明として、非常用主電源４３が放電した後にまだ停電が続いている場合には、非常用補助電源３２からも引き続き電力を供給すれば、長時間の非常時の照明（あかり）を提供することができる。

【0065】

なお、本実施の形態では、照明装置１０が非常用照明（防災灯）であるが、照明装置１０が非常用照明以外の照明（例えば、誘導灯）であってもよい。また、本実施の形態では、光源５１が外部電源の停電時（即ち、非常時）のみに点灯するが、光源５１が外部電源の通電時にも点灯するようにしてもよい。

【0066】

実施の形態２．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。

【0067】

図３は、本実施の形態に係る照明装置１０の構成を示す回路ブロック図である。

【0068】

図３において、照明装置１０は、実施の形態１と同様に、非常用主電源４３、非常用補助電源３２、光源５１、機能切替スイッチ２５、点灯制御部１０ａを備える。

【0069】

本実施の形態では、点灯制御部１０ａにおいて、定電流出力部２７に、抵抗２７ａと並列接続する抵抗２７ｂが設けられている。また、抵抗２７ｂに、ＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子２７ｃが直列接続されている。スイッチング素子２７ｃがオンになると、非常用主電源４３の充電用の電流が大きな電流になり、スイッチング素子２７ｃがオフになると、非常用主電源４３の充電用の電流が小さな電流になる。なお、定電流出力部２７の構成は、ここで示したものに限るものではなく、非常用主電源４３の充電用の電流の大きさを切り替えることができる構成であれば任意のものを採用することができる。

【0070】

外部電源が通電している場合、制御回路２４は、主電源切替部４２をオンにし、非常切替部４１をオフにするとともに、定電流出力部２７のスイッチング素子２７ｃをオンにする。

【0071】

このとき、定電流出力部２７のスイッチング素子２７ｃがオンになっているため、定電流出力部２７から流れる大きな電流によって非常用主電源４３が充電される。

【0072】

制御回路２４は、非常用主電源４３の充電が完了した時点（例えば、仮設電源１２の１回目又は２回目の通電時）で、主電源切替部４２をオンにしたまま、定電流出力部２７のスイッチング素子２７ｃをオフにする。これにより、定電流出力部２７から流れる小さな電流によって非常用主電源４３のトリクル充電を行うことができる。

【0073】

外部電源が仮設電源１２の場合、実施の形態１と同様に、非常用主電源４３が光源５１を点灯させるために放電することはないため、上記のように非常用主電源４３のトリクル充電を行うことで、商用電源１１の敷設工事完了までの間（数ヵ月間）、非常用主電源４３を満充電の状態に保つことができる。よって、非常用主電源４３の劣化をより確実に防ぐことができる。

【0074】

なお、制御回路２４は、非常用主電源４３の充電が完了した後、非常用主電源４３の蓄電圧を監視し、主電源切替部４２のオン／オフと定電流出力部２７のスイッチング素子２７ｃのオン／オフとを適宜組み合わせて、トリクル充電やパルストリクル充電や間欠充電等の補充電を行ってもよい。これにより、非常用主電源４３の寿命を延ばすことができる。

【0075】

このように、非常用主電源４３の補充電をトリクル充電、パルストリクル充電、間欠充電等のいずれにより行うかは、照明装置１０の用途等、非常用主電源４３の容量や電池の種類等、点灯制御部１０ａの回路のコスト等を考慮して適宜選択すればよい。

【0076】

実施の形態１では、点灯制御部１０ａが、停電検出部２２として、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５のスイッチングトランス１５ｂの２次側に設けられた補助巻線の出力を監視する電圧検出回路を備えている。これに対し、本実施の形態では、点灯制御部１０ａが、停電検出部２２として、１次側の電源を直接監視し、停電を検出しているかどうかを示す停電信号を制御回路２４に出力するフォトカプラを備えている。

【0077】

このように、停電検出部２２を１次側に設けるか、あるいは、２次側に設けるかは、照明装置１０の用途等、非常用主電源４３の容量等、点灯制御部１０ａの回路のコスト等を考慮して適宜選択すればよい。

【0078】

実施の形態３．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。

【0079】

図４は、本実施の形態に係る照明装置１０の構成を示す回路ブロック図である。

【0080】

実施の形態１では、外部電源が停電した場合のみに、点灯制御部１０ａが光源５１を点灯させる。これに対し、本実施の形態では、外部電源が停電していない場合、点灯制御部１０ａが外部電源からの電力供給により光源５１を点灯させる。

【0081】

図４において、光源５１は、蛍光ランプであり、常用時（外部電源の通電時）は安定器６１によって点灯し、非常時（外部電源の停電時）は非常用電源である電池（非常用主電源４３又は非常用補助電源３２）からの電力供給により駆動するプッシュプルインバータ５１ａ（点灯装置）によって非常点灯する。

【0082】

外部電源が通電している場合（常用時）、実施の形態１と同様に、外部電源からラインフィルタ１３、整流平滑回路１４を経てＤＣ／ＤＣコンバータ１５に電力が供給され、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５が２次側に直流電圧を出力する。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５は、定電流出力部２７を介して非常用主電源４３を充電するとともに、抵抗３１を介して非常用補助電源３２を充電する。

【0083】

ＤＣ／ＤＣコンバータ１５の出力側にはスイッチング素子２８を介してリレー５１ｃのコイルが接続されており、制御回路２４によりスイッチング素子２８がオンにされてＤＣ／ＤＣコンバータ１５からリレー５１ｃに電力が供給される。このとき、リレー５１ｃのａ接点が接続され、光源５１は、安定器６１によって点灯する。

【0084】

一方、外部電源が停電している場合（非常時）、制御回路２４によりスイッチング素子２８がオフにされてＤＣ／ＤＣコンバータ１５からリレー５１ｃに電力が供給されないため、リレー５１ｃのｂ接点が接続され、光源５１は、プッシュプルインバータ５１ａによって点灯する。

【0085】

プッシュプルインバータ５１ａにおいて、発振動作のためのトランジスタのベース端子には抵抗５１ｂの一端が接続されており、この抵抗５１ｂの他端は非常切替部４１に接続されている。外部電源が通電している場合は、非常切替部４１がオフであり、抵抗５１ｂに電流が流れないため、プッシュプルインバータ５１ａは発振動作を行わない。外部電源が停電している場合、非常切替部４１がオンになり、抵抗５１ｂに電流が流れるため、プッシュプルインバータ５１ａは発振動作を行い、トランス５１ｄを介して光源５１に非常点灯用の電力を供給する。

【0086】

本実施の形態では、点灯制御部１０ａが、非常点灯時の動作を確認するための点検スイッチ１６のほかに、手動でオン／オフが切り替えられる壁スイッチ１７を備えている。壁スイッチ１７がオフになると、安定器６１が停止して光源５１が消灯する。このとき、外部電源が通電している場合は、非常切替部４１がオフであるため、前述したように、プッシュプルインバータ５１ａは発振動作を行わない。したがって、光源５１の消灯状態を維持することができる。

【0087】

実施の形態４．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。

【0088】

図５は、本実施の形態に係る照明装置１０の構成を示す回路ブロック図である。

【0089】

実施の形態１では、外部電源が停電した場合のみに、点灯制御部１０ａが光源５１を点灯させる。これに対し、本実施の形態では、実施の形態３と同様に、外部電源が停電していない場合、点灯制御部１０ａが外部電源からの電力供給により光源５１を点灯させる。

【0090】

図５において、光源５１は、ＬＥＤモジュールである。

【0091】

本実施の形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５において、スイッチングトランス１５ｂの２次側に、常用時に光源５１を点灯させるための巻線（常用時のメイン出力の巻線）が設けられており、この巻線から整流用のダイオード７１及び平滑用のコンデンサ７３を介して直流電圧が出力される。この出力は定電流出力部７２により定電流化されて光源５１に入力され、光源５１が点灯する。定電流出力部７２は、例えば抵抗７２ａからなる。

【0092】

本実施の形態では、点灯制御部１０ａが、非常時に非常用電源である電池（非常用主電源４３又は非常用補助電源３２）からの電力供給により駆動して光源５１を点灯させるＤＣ／ＤＣコンバータ５２を備えている。

【0093】

図５では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５の制御ＩＣ１５ｃの電源（実施の形態１における制御ＩＣ用電源１５ａ）を省略しているが、図５に示すように、特別に電源回路を設けなくとも、スイッチングトランス１５ｂからの電力供給によって動作を継続することができる制御ＩＣ１５ｃを使用することができる。

【0094】

本実施の形態では、点検スイッチ１６を制御回路２４に接続しており、模擬的に非常時の動作と同等の動作をさせるような信号を点検スイッチ１６から制御回路２４に入力するようにしている。

【0095】

また、本実施の形態では、点灯制御部１０ａが、停電検出部２２として、１次側の電源を直接監視し、停電を検出しているかどうかを示す停電信号をフォトカプラを介して制御回路２４に出力する停電検出回路を備えている。

【0096】

外部電源が通電している場合（常用時）、実施の形態１と同様に、外部電源からラインフィルタ１３、整流平滑回路１４を経てＤＣ／ＤＣコンバータ１５に電力が供給され、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５が２次側に直流電圧を出力する。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５は、定電流出力部２７を介して非常用主電源４３を充電するとともに、抵抗３１を介して非常用補助電源３２を充電する。

【0097】

前述したように、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５の出力側には定電流出力部７２が接続されており、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５から定電流出力部７２を介して電力が供給され、光源５１が点灯する。

【0098】

外部電源が通電している場合は、非常切替部４１がオフであるため、ＤＣ／ＤＣコンバータ５２の制御ＩＣ５３は発振動作を行わない。

【0099】

外部電源が停電している場合（非常時）、定電流出力部７２から光源５１には電力が供給されなくなる。しかし、機能切替スイッチ２５が商用電源モードに設定されている場合、即ち、外部電源として商用電源１１が接続されている場合には、非常切替部４１がオン、主電源切替部４２がオン、補助電源切替部３３がオフとなるため、非常用主電源４３からＤＣ／ＤＣコンバータ５２に電力が供給される。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ５２が発振動作により非常用主電源４３からの出力を昇圧して、光源５１を規定の明るさで規定の時間以上非常点灯させる。また、機能切替スイッチ２５が仮設電源モードに設定されている場合、即ち、外部電源として仮設電源１２が接続されている場合には、非常切替部４１がオン、主電源切替部４２がオフ、補助電源切替部３３がオンとなるため、非常用補助電源３２からＤＣ／ＤＣコンバータ５２に電力が供給される。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ５２が発振動作により非常用補助電源３２からの出力を昇圧して、光源５１を適当な明るさで数分間以上点灯させる。このとき、主電源切替部４２がオフになっているため、非常用主電源４３からの不要な放電はなく、非常用主電源４３の充放電が行われないため、非常用主電源４３の寿命を長くすることができ、充電も不要なため、電力の節約も可能となる。

【0100】

実施の形態５．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。

【0101】

図６は、本実施の形態に係る照明システムの構成を示す回路ブロック図である。

【0102】

図６において、照明システムは、照明装置１０と制御装置９０とを備える。

【0103】

制御装置９０は、リモートコントローラであり、ユーザインタフェース部９１と通信部９２とを備える。

【0104】

ユーザインタフェース部９１は、タッチパネルやボタン等であり、外部電源として、商用電源１１と仮設電源１２（商用電源１１以外の電源の例）とのうち一方の電源を指定する操作を受け付ける。

【0105】

通信部９２は、ユーザインタフェース部９１を介して指定された電源が商用電源１１であれば、商用電源モードを指定する信号を照明装置１０に送信する。また、通信部９２は、ユーザインタフェース部９１を介して指定された電源が仮設電源１２であれば仮設電源モードを指定する信号を照明装置１０に送信する。

【0106】

照明装置１０は、実施の形態１における機能切替スイッチ２５に代えて、リモコン受光部２５ａを備える。

【0107】

リモコン受光部２５ａは、制御装置９０の通信部９２から送信される信号を受信し、受信した信号によって指定されたモードを選択する。リモコン受光部２５ａは、商用電源モードと仮設電源モードとのうち一方のモードを選択する選択部の例である。

【0108】

なお、制御装置９０は、モードを指定する信号と同様に、照明装置１０の個別自動点検を行うための信号を照明装置１０に送信してもよい。

【0109】

また、制御装置９０は、無線ではなく、有線により照明装置１０と通信を行うものであってもよい。制御装置９０と照明装置１０との間の通信方式としては、無線、有線に限らず、任意の方式を適用することができる。

【0110】

実施の形態６．
本実施の形態について、主に実施の形態５との差異を説明する。

【0111】

図７は、本実施の形態に係る照明システムの構成例を示す図である。

【0112】

図７において、制御装置９０は、複数台の照明装置１０の自動点検機能を持ち、集中制御室に設置される機器（例えば、パーソナルコンピュータ）である。

【0113】

図示していないが、制御装置９０は、実施の形態５と同様に、ユーザインタフェース部９１と通信部９２とを備える。

【0114】

ユーザインタフェース部９１は、ディスプレイやキーボードやマウス等であり、外部電源として、商用電源１１と仮設電源１２（商用電源１１以外の電源の例）とのうち一方の電源を指定する操作を受け付ける。また、ユーザインタフェース部９１は、計画停電モードを指定する操作を受け付ける。計画停電モードは、第２モードの別の例である。なお、計画停電モードを仮設電源モードで代替してもよい。

【0115】

通信部９２は、ユーザインタフェース部９１を介して指定された電源が商用電源１１であれば、商用電源モードを指定する信号を照明装置１０に送信する。また、通信部９２は、ユーザインタフェース部９１を介して指定された電源が仮設電源１２であれば仮設電源モードを指定する信号を照明装置１０に送信する。また、通信部９２は、ユーザインタフェース部９１を介して計画停電モードが指定された場合、計画停電モードを指定する信号を照明装置１０に送信する。

【0116】

例えば、電力事情の悪化による計画停電が行われる場合、人の出入りがない場所や計画の時間は必ず太陽光等によって適切な明かりが得られるところのみ計画停電モードで点灯するように機能を切り替えることで、計画停電の度に充放電をするよりも電池の劣化を防ぐことができ、寿命を延ばすことが可能となる。

【0117】

例えば、照明装置１０として、器具Ａ１，Ｂ１，Ｂ２が、明るさを確保できる場所に設置されており、器具Ｃ１，Ｅが、明るさを確保できない場所に設置されているとする。また、１回の計画停電は最長３時間行われるとする。この場合は、集中制御室の制御装置９０に３時間分のバックアップ電源を接続しておいて、器具Ａ１，Ｂ１，Ｂ２のみに対し、計画停電の発生直前に制御装置９０のユーザインタフェース部９１を介して計画停電モードを指定する操作（器具Ａ１，Ｂ１，Ｂ２には商用電源１１が接続されているが、仮設電源１２を指定する操作に相当する）を行う。これにより、器具Ａ１，Ｂ１，Ｂ２は、計画停電開始時から数分間、非常用補助電源３２で点灯する。一方、器具Ｃ１，Ｅは、計画停電開始時から一定期間、非常用主電源４３で点灯する。この例では、器具Ａ１，Ｂ１，Ｂ２については、非常用主電源４３の劣化を防ぐことができる。

【0118】

なお、制御装置９０のユーザインタフェース部９１を介して計画停電モードを指定する操作を行った後、実際に停電になってしまった場合は、照明システムが、その旨を地デジや非常放送で検知し、自動的に非常点灯を行うようにしてもよい。例えば、そのような場合は既に竣工（施工が完了）しているので、集中制御室に常駐している操作員等が制御装置９０を操作して制御装置９０から全ての照明装置１０に非常点灯を指示する信号を送信する。

【0119】

以上、本発明の実施の形態について説明したが、これらの実施の形態のうち、２つ以上を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、１つを部分的に実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、２つ以上を部分的に組み合わせて実施しても構わない。なお、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。

【0120】

また、各実施の形態の説明では、非常用主電源４３、非常用補助電源３２にニッケル・水素蓄電池を用いた例を想定しているが、リチウムイオン電池等、他の種類の二次電池を用いてもよい。

【符号の説明】

【0121】

１０ 照明装置、１０ａ 点灯制御部、１１ 商用電源、１２ 仮設電源、１３ ラインフィルタ、１４ 整流平滑回路、１５ ＤＣ／ＤＣコンバータ、１５ａ 制御ＩＣ用電源、１５ｂ スイッチングトランス、１５ｃ 制御ＩＣ、１５ｄ スイッチング素子、１５ｅ ダイオード、１５ｆ コンデンサ、１６ 点検スイッチ、１７ 壁スイッチ、１８ 端子台、２１ ダイオード、２２ 停電検出部、２３ 制御電源、２４ 制御回路、２５ 機能切替スイッチ、２５ａ リモコン受光部、２６ コンデンサ、２７ 定電流出力部、２７ａ 抵抗、２７ｂ 抵抗、２７ｃ スイッチング素子、２８ スイッチング素子、３１ 抵抗、３２ 非常用補助電源、３３ 補助電源切替部、４１ 非常切替部、４２ 主電源切替部、４３ 非常用主電源、４４ ダイオード、４５ ダイオード、５１ 光源、５１ａ プッシュプルインバータ、５１ｂ 抵抗、５１ｃ リレー、５１ｄ トランス、５２ ＤＣ／ＤＣコンバータ、５３ 制御ＩＣ、６１ 安定器、７１ ダイオード、７２ 定電流出力部、７２ａ 抵抗、７３ コンデンサ、９０ 制御装置、９１ ユーザインタフェース部、９２ 通信部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】