ＬＥＤ非常灯を作ってみました。

　非常灯は、建築基準で、大規模施設だけでなく小さな旅館やグループホームまで設置を義務付けられている。設置規定していることからだろうが、非常灯はなんと国土交通省大臣の許認可が必要とされ、特殊仕様に仕立て上げられ、取り付けだけでなく、交換にも資格を要求している。

　非常灯が定価３万円超もする、８灯もあれば２４万円を大きく超える、ネット仕入れでも６万円に工事費が加わることに呆れるばかりである。
　国土交通省大臣の許認可が不要であれば、誰でもこんなに簡単に安く作れ、設置できるということをご紹介します。テスト機能やリモコンインタフェースがついているようですが、非常灯としては本質から外れた信頼性を損なうだけの無用の長物でしょう。電源を落とせば分かることなのですから。

　昔は、柱に取り付けられていて、手に取れば点灯する懐中電灯が何故こんな規制だらけのものに変わったのか、呆れるばかりである。なお、発端は消防士の救助活動に向けて策定されたらしいが、火災を考慮すれば、煙の蔓延が予測される天井ではなく、壁面の低部や床に非常灯を設置した方が安全性が高いと考えると、設置基準はくそではなかろうか。
　似て否なるものに誘導灯がある、こちらはわからんちんに出口を示すものとして消防法で定められているが、ご親切にも入り口にまで表示をつけろと非常灯とは無関係に定められ、これまた余計なお世話の連鎖である。

　600lm　定格消費電力　7.6WのLEDシーリングライトが、ローゼットアダプター込みで、2000円以下で売られている。これは、シーリング、ローゼットと呼ばれる接続金具が天井にあれば、誰でも取り付けられる。少なくとも、非常灯のとりつけ金具を特殊にする必要は皆無であろう。
　後に述べますが、そもそも非常灯用の配線は、ＵＳＢの５Ｖラインでよく、分電盤内にＵＳＢ充電器を置いてしまえば、機器の設置や交換は感電することもなく、誰でもできる。現行の法律やこれを隠れ蓑にした高価な非常灯は陳腐の最たるものですね。

 ＬＥＤ非常灯の電池と電源の仕様・構想

　ハロゲン電球13型相当はＬＥＤだと1〜2Ｗ程度のＬＥＤで、30分点灯とするとして、1Wh以上の蓄電池を備えたランプということになります。これは、４Ｖだと　250mAh　ですから、600mＡh以上のニッケル水素蓄電池　3〜4本でよいと考えられます。
　これは、単四充電池が使用でき、100円ＬＥＤライトから電池ホルダを流用することもできます。 　ダイソーで容量の大きな単三電池が同じ値段100円/本で入手できますので、フォルダを自作することとします。　ちなみに、某メーカの非常灯の蓄電池は、3.6Ｖ　1100mAhでした。

　電源は、200円で手に入るiphone／andorid充電用のＵＳＢアダプタ(5V)を用いることで、誰でも簡単に接続できる100Ｖコンセントを用いることができます。なお、使用する電流は１灯あたり最大でも100mA以下ですから、１０台は給電できます。
　なお、ＬＥＤは、アマゾンで昔入手し、センサ付き外灯に使用している、３ＷのＬＥＤ（3〜４Ｖ、700mA、400円/10本）を使用しました。

 ｐｌａｎ＿Ａ　蓄電池使用、非常時LED点灯／常時消灯

1　停電検出スイッチ　図1
　停電時LED点灯／常時消灯は、ＵＳＢからの給電があるときには通電しないようにトランジスタ（ＴＲと記す）のベース・エミッタ間に逆バイアスをかけ、給電がない状態ではＴＲが導通して照明用ダイオードに通電することで実現します。基本回路図は、左図1のようになります。簡単なスイッチでしょう。
　電源断時にＵＳＢへの逆流を防止するためベース側にダイオードを挿入していますが、USB電源を一台で専有する場合は省略できます。

2　充電回路　図2　
　充電電流は、1000mＡh を48時間充電とすると平均充電電流は、20ｍＡと概算されます。ニッケル水素電池は、主動作電圧1.2Ｖ、満充電電圧1.4Ｖ、使用可能電圧1.0Ｖのようですから、3本直列の場合、３．６Ｖに対して、４．2Ｖで充電することが基本となります。
　ＵＳＢが５Ｖですから、非充電状態で、電池端子に０．９Ｖの電圧降下が必要です。このため、ＴＲを介して接続・充電します。ベース側にダイオードを挿入して電源断時にＵＳＢへの逆流を防止していますが、USB電源を一台で専有する場合は省略できます。

　充電電圧の上限を４．2Ｖとするための基準電圧は、表示用、照明用、ショットキーダイオードなどを組み合わせて実現します。

3 過放電保護　図3　写真1
　工事などで電源を止める場合など、電池を抜かずに長時間停電させると過放電になり、電池故障の原因となります。これで、高価な非常灯の全交換となりました。
　ニッケル水素電池は、使用可能電圧1.0Ｖ以下まで使用すると再充電が困難になります。照明用ＬＥＤも３Ｖ以下では電流が大きく減りますが、更に過放電を防止するため、3Ｖ以下では点灯スイッチに電流が流れないようにすることが効果的です。 　このため、電圧制限用のLEDを2群に分け、ベース電圧2.4V以下では電池からのベース電流を流れにくくします。

　写真1をご覧下さい、このちっぽけな回路が定価３万円超を生み出すのです、可笑しいでしょう。なお、回路設計の詳細は、ＳＦＢアンプの学習資料の基礎知識の付録とします。また近々、会員ページにもアップ予定です。

ｐｌａｎ＿B　アルカリ電池使用、非常時LED点灯

　図1の回路で動作しますが、電圧が4.5Ｖと少し高いので、ＬＥＤによっては、過電流になるかも知れません。ただ、非常灯は、点灯時間が短いので、ＬＥＤの寿命がたしょう短くなっても問題ないでしょう。

　電圧検出のためだけに、ＵＳＢ充電器を使うことになるので、勿体ないですが、価格は我慢できる範囲でしょう。ダイオードと抵抗とコンデンサとで７Ｖ程度の直流電圧を作るのも難しくはないですが。

まとめ

　材料費は、電池とＵＳＢ充電器は500円、他の部品12点は計60円以下なので、600円で回路パーツは揃います。（アマゾンで、ＴＲ等は100本　200円程度、３ＷＬＥＤは400円/10本で入手したもの。）アルミやケースを含めて、800円もあれば実現できてしまいます・・・。
　我が家で試用を始めたばかりで、国土交通大臣の認可はありませんが、十分実用になると思います。

　「たかだか７万円の接待を受けた」ことを国会で、超高給取りの議員が大挙して成果のない議論を延々としていることに、「税金泥棒たちよ、なすべきことがあるだろう！」、「成果を出せよ！」、「非常灯が２４万円を超えるんだぜ！」と叫びたくなる今日この頃。

魔女狩りと座右の銘