| 【発明の名称】 |
航空障害灯 |
| 【発明者】 |
【氏名】林 康雄
【氏名】町田 裕之
|
| 【要約】 |
【課題】部品点数を低減して製造も容易にしコストダウンを図り、軽量化を図って取り扱いを容易にし、さらに、消費電力を低減して維持管理費の低減も図る。
【解決手段】多数のＬＥＤ４が、筒状面に沿って配設される。軸Ｏを中心とする円上に並んだＬＥＤ４の各列に対応するグローブ５の各帯状領域の全体に、それぞれ当該列のＬＥＤ４から外部に出射される光の軸Ｏの方向の配光を制御するフレネルレンズがそれぞれ形成される。各フレネルレンズは、所定の断面形状が軸Ｏ周りに回転して生ずるような形状を有し、対応するＬＥＤ４の位置付近を焦点とする。これらのフレネルレンズが、ＬＥＤ４からのグローブ５を介して外部に出射される光の軸Ｏ方向の配光を所望の配光に制御する配光制御部６を構成する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 筒状面に沿って配設された多数の発光素子と、前記多数の発光素子をカバーするように設けられたグローブとを備えた航空障害灯において、前記多数の発光素子からの前記グローブを介して外部に出射される光の前記筒状面の軸の方向の配光を所望の配光に制御する配光制御部が、前記グローブに形成されるかあるいは前記グローブに設けられたことを特徴とする航空障害灯。
【請求項２】 前記多数の発光素子が、前記筒状面の軸を中心とする円上に並んだ列をなすとともに当該列が複数並ぶようにして配設され、前記配光制御部は、前記各列に対応する前記グローブの各帯状領域の全体又は一部に、それぞれ当該列の発光素子から外部に出射される光の前記筒状面の軸の方向の配光を制御する個別配光制御部を、有することを特徴とする請求項１記載の航空障害灯。
【請求項３】 前記個別配光制御部が、所定の断面形状が前記筒状面の軸の周りに回転して生ずるような形状を有するフレネルレンズであることを特徴とする請求項２記載の航空障害灯。
【請求項４】 前記個別配光制御部が、所定の断面形状が前記筒状面の軸の周りに回転して生ずるような形状を有するプリズム又はプリズムアレイであることを特徴とする請求項２記載の航空障害灯。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、航空障害灯に関し、特に、多数の発光素子を光源とする航空障害灯に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】航空障害灯は、航空機に対して障害物の存在を知らせるため、高層ビル、送電鉄塔、大きな煙突などの建造物等に設置される灯器である。航空障害灯では、水平から所定角度（例えば、７．５゜）上方の方向に所定光度（例えば、３０ｃｄ）以上の主ビームが出射されるように構成される。
【０００３】従来から、例えば実開平４−１０２１１３号公報に開示されたように、筒状面に沿って配設された多数のＬＥＤと、これらの多数のＬＥＤをカバーするように設けられたグローブとを備えた航空障害灯が知られている。
【０００４】このような航空障害灯では、十分な輝度を確保するため、非常に多くのＬＥＤが用いられ、各ＬＥＤが水平から前記所定角度上方の方向に向かうように配設されている。
【０００５】このような従来の航空障害灯では、筒状面に沿って配設された多数のＬＥＤが全体として面光源をなすものとして考えられており、前記グローブは、単なる筒状の透明部材で構成されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従来の航空障害灯では、各ＬＥＤから発する光の全体が、航空障害灯として要求される光の強度分布を形成するのに有効に用いられていたわけではなく、各ＬＥＤから発する光のうちかなりの部分が航空障害灯として不要であるかあるいはさほど光度を要しない上方又は下方の方向にも放出されていた。
【０００７】このため、従来の航空障害灯では、ＬＥＤの数を非常に多くしなければ、航空障害灯として要求される光の強度分布を得ることはできなかった。このようにＬＥＤの数が非常に多かったため、部品点数が増大するとともに製造に手数を要し、高価なものとなっていた。また、多くのＬＥＤを用いる場合にはＬＥＤの寿命を延ばすためにＬＥＤから発する熱を効率良く外部に放熱する必要があるが、ＬＥＤの数が非常に多くて発熱量が大きかったため、その放熱構造の重量が増大し、部品点数が多いことと相俟って、航空障害灯全体の重量が増大し、高所へ設置する際などの取り扱いが困難であった。さらに、ＬＥＤの数が非常に多かったため、消費電力が大きくなり、電気料金などの維持管理費も大きく、不経済であった。
【０００８】本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、部品点数が少なく製造が容易で安価となり、軽量化を図ることができて取り扱いが容易であるとともに、消費電力が少なく維持管理費の低減も図ることができる航空障害灯を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため、本発明の第１の態様による航空障害灯は、筒状面に沿って配設された多数の発光素子と、前記多数の発光素子をカバーするように設けられたグローブとを備えた航空障害灯において、前記多数の発光素子からの前記グローブを介して外部に出射される光の前記筒状面の軸の方向の配光を所望の配光に制御する配光制御部を、前記グローブに形成するかあるいは前記グローブに設けたものである。
【００１０】この第１の態様によれば、グローブに配光制御部が形成されるかあるいは設けられているので、この配光制御部によって、発光素子から発せられた光の配光を、航空障害灯に要求される光強度分布に合わせて調節することができる。このため、従来に比べて、各発光素子から発せられる光を、航空障害灯に要求される光強度分布を形成するために有効に用いることができる。したがって、従来に比べて、少ない発光素子で航空障害灯に要求される光強度分布を得ることができ、発光素子の数を大幅に減らすことができる。
【００１１】このように、前記第１の態様によれば、発光素子の数を大幅に減らすことができるので、部品点数が減り製造も容易となり、安価となる。また、発光素子の数が減って発熱量が減るため、その放熱構造の重量を減らすことができ、部品点数が減ることと相俟って、航空障害灯全体の重量が軽量化され、高所へ設置する際などの取り扱いが容易となる。さらに、発光素子の数が減るため、消費電力が少なくなり、電気料金などの維持管理費も低減され、経済的である。
【００１２】本発明の第２の態様による航空障害灯は、前記第１の態様による航空障害灯において、前記多数の発光素子が、前記筒状面の軸を中心とする円上に並んだ列をなすとともに当該列が複数並ぶようにして配設され、前記配光制御部は、前記各列に対応する前記グローブの各帯状領域の全体又は一部に、それぞれ当該列の発光素子から外部に出射される光の前記筒状面の軸の方向の配光を制御する個別配光制御部を、有するものである。
【００１３】この第２の態様は、多数の発光素子が前記筒状面の軸を中心とする円上に並んだ列をなすとともに当該列が複数並ぶようにして配設された場合における配光制御部の例として、配光制御部を発光素子の各列に対応する個別配光制御部で構成した例を挙げたものである。もっとも、前記第１の態様では、前記多数の発光素子がこのように配列されていない場合には、配光制御部はその配置に応じて適宜変更すればよい。
【００１４】本発明の第３の態様による航空障害灯は、前記第２の態様による航空障害灯において、前記個別配光制御部が、所定の断面形状が前記筒状面の軸の周りに回転して生ずるような形状を有するフレネルレンズであるものである。
【００１５】本発明の第４の態様による航空障害灯は、前記第２の態様による航空障害灯において、前記個別配光制御部が、所定の断面形状が前記筒状面の軸の周りに回転して生ずるような形状を有するプリズム又はプリズムアレイであるものである。
【００１６】前記第３及び第４の態様は、個別配光制御部の具体例を挙げたものであるが、個別配光制御部の具体的な構成はこれらに限定されるものではない。例えば、前記第２の態様では、個別配光制御部は、フレネルレンズではなく、厚みが厚くなるものの断面蒲鉾形状等を有する通常のレンズとしてもよい。なお、個別配光制御部がフレネルレンズ又はレンズである場合には、例えば、発光素子の各列は対応する個別配光制御部の焦点付近の位置に配置される。
【００１７】
【発明の実施の形態】［第１の実施の形態］
【００１８】以下、本発明の第１の実施の形態による航空障害灯について、図１及び図２を参照して説明する。
【００１９】図１は、本実施の形態による航空障害灯１を示す左側部分を切り欠いた概略正面図である。図２は、図１中の一部を拡大した拡大図である。
【００２０】本実施の形態による航空障害灯１は、筒状部３を有し熱伝導性を持った基体２と、筒状面（本実施の形態では、筒状部３の外周面）に沿って配設された多数の発光素子としてのＬＥＤ４と、これらのＬＥＤ４をカバーするように設けられたグローブ５とを備えている。本実施の形態では、前記筒状面の軸は、基板２の筒状部３の軸Ｏとなる。
【００２１】本実施の形態では、基体２は金属材料で構成されている。基体２の一部を構成する筒状部３は、上方向に向かってやや先細りの円筒状に構成されている。基体２は、筒状部３の他に、筒状部３の下部に形成されたフランジ部７と、フランジ部７から下方に突出するように形成された放熱フィン８と、筒状部３の内部の空間Ａを外部から画成するように筒状部３の上端部に連続して形成された突出部９と、を有している。放熱フィン８は、円周方向に断続的に設けられるとともに径方向に間隔あけて２列設けられているが、このような構成に限定されるものではない。筒状部３の上端部と連続する突出部９の下端部付近にグローブ５の上側水平部が係止する段部が形成されている。突出部９の下端部付近の外周には後述するナット１３が螺合される雄ねじ部９ａが形成されている。
【００２２】上下に並んだ１列又は複数列のＬＥＤ４が上下方向に長く延びた帯状のアルミ基板等の熱伝導性を有する各基板１０上に搭載され、この基板１０が筒状部３の円周方向に渡って所定数並設されている。これによって、ＬＥＤ４は、軸Ｏを中心とする円上に並んだ列をなすとともに当該列が複数（図示の例では、１１列）並ぶようにして配列されている。基板１０はねじ１１により筒状部３に固定されている。なお、基板１０は上下方向（軸Ｏの延びる方向）に対して例えば７．５゜傾斜され、これにより、ＬＥＤ４が水平に対して例えば７．５゜上方に傾斜する方向に向けられている。
【００２３】グローブ５は、例えば樹脂製の赤色透明部材からなり、上方向に向かってやや先細りで基体２の筒状部３より径の大きい円筒状部と、該円筒状部の下端部に形成されたフランジ部と、前記円筒状部の上端から内側に向かう上側水平部とを有している。この上側水平部には突出部９が挿通される挿通穴が形成され、前述したように、該上側水平部が基体２の筒状部３の上端付近の段部に係止されている。グローブ５の上側水平部は、突出部９の雄ねじ部９ａにナット１３が螺合されることによって、ナット１３と前記段部との間に挟持されている。また、グローブ５の下端部のフランジ部は、当該フランジ部を挿通して基体２のフランジ部７にねじ止めされた（そのねじは図示せず）リング状の押さえ板１６によって、基体２のフランジ部に固定されている。グローブ５と基体２との間は、Ｏリング１４，１５により水密に保たれている。
【００２４】基体２の筒状部３の下方には、基体２を支持する支持体１７が設けられている。支持体１７は、金属材料（熱伝導性材料）で一体に構成されており、上側に開口したカップ状の上側支持体１８と、図１中の紙面手前側に外部に開口した空間Ｂを内部に有する四角柱状の下側支持体１９とを有している。空間Ｂの開口は、ねじ２５にて固定された閉塞板２６及び図示しないパッキンによって水密に閉塞されている。上側支持体１８の上側のフランジ部と基体２の下側のフランジ部７とが、図示しないねじによって固定されている。これらの間は、リング状のパッキン２４により水密に保たれている。
【００２５】下側支持体１９の下部にはフランジ部２０が形成され、フランジ部２０にボルト挿通穴２１が形成されており、航空障害灯１の取り付け場所の台座などに固定することができるようになっている。上側に開口したカップ状の上側支持体１８の内側の空間Ｃと前記空間Ｂとは、連通穴２２にて連通されている。また、空間Ｂは、連通穴２３を介して、下側支持体１９の下面から外部に連通している。
【００２６】グローブ５と基体２との間の空間Ｄにおける下方位置にはＬＥＤ４の配線を中継する部品を搭載した中継基板３１が設けられている。また、前記空間Ｃには、電源回路（その部品は図示せず）を搭載した電源回路基板３２が設けられている。さらに、前記空間Ｂには、端子台３３が設けられている。そして、基体２の筒状部３の下方の所定箇所には、空間Ａと空間Ｄとの間を連通させて電線を挿通させるための配線用長穴３４が形成されている。
【００２７】図面には示していないが、外部から連通穴２３を挿通して電源線が端子台３３に接続され、端子台３３と電源回路基板３２との間が電線で接続され、基板１０と中継基板３１との間が電線で接続され、中継基板３１と基板電源回路基板３２との間が前記長穴３４を経由した電線で接続されている。これによって、所定の電気回路が構成され、所定電流がＬＥＤ４に流れることによってＬＥＤ４が点灯するようになっている。
【００２８】そして、本実施の形態では、図１及び図２に示すように、グローブ５の先細りの円筒状部には、ＬＥＤ４からのグローブ５を介して外部に出射される光の軸Ｏ方向の配光を所望の配光に制御する配光制御部６が形成されている。
【００２９】本実施の形態では、この配光制御部６は、図２に示すように、軸Ｏを中心とする円上に並んだＬＥＤ４の各列に対応するグローブ５の各帯状領域Ｗ（本実施の形態では、この帯状領域Ｗは、軸Ｏ周りの円錐台状の帯状領域である。）の全体に、それぞれ当該列のＬＥＤ４から外部に出射される光の軸Ｏの方向の配光を制御する個別配光制御部６１を有している。本実施の形態では、この個別配光制御部６１として、対応するＬＥＤ４の位置付近を焦点とするフレネルレンズが形成されている。このフレネルレンズは、図２に示すような所定の断面形状が軸Ｏ周りに回転して生ずるような形状を有している。
【００３０】本実施の形態による航空障害灯１によれば、ＬＥＤ４から発した光はグローブ５のフレネルレンズとして形成された個別配光制御部６１を透過して略々平行光となって外部に、水平方向に対して例えば７．５゜上方に傾いた方向に出射していく。このように、各列に応じて形成された各個別配光制御部６１からなる配光制御部６によって、ＬＥＤ４から発せられた光の配光が航空障害灯に要求される光強度分布に合わせて調節されることとなる。したがって、従来に比べて、少ないＬＥＤ４で航空障害灯に要求される光強度分布を得ることができ、ＬＥＤ４の数を大幅に減らすことができる。
【００３１】このように、本実施の形態によれば、ＬＥＤ４の数を大幅に減らすことができるので、部品点数が減り製造も容易となり、安価となる。
【００３２】ところで、ＬＥＤ４からの発熱は、主として基板２の筒状部３を介して放熱フィン８から外部に放熱されるが、本実施の形態では、ＬＥＤ４の数が減って発熱量が減るため、放熱構造を構成する筒状部３や放熱フィン８等の厚みを薄くするなどによってその重量を減らすことができ、部品点数が減ることと相俟って、航空障害灯１全体の重量が軽量化され、高所へ設置する際などの取り扱いが容易となる。
【００３３】また、本実施の形態によれば、ＬＥＤ４の数が減るため、消費電力が少なくなり、電気料金などの維持管理費も低減され、経済的である。
【００３４】［第２の実施の形態］
【００３５】次に、本発明の第２の実施の形態による航空障害灯について、図３を参照して説明する。
【００３６】図３は、本実施の形態による航空障害灯の要部を示す拡大図であり、図２に対応している。図３において、図１及び図２中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
【００３７】本実施の形態による航空障害灯が前述した第１の実施の形態による航空障害灯１と異なる所は、フレネルレンズとして構成された個別配光制御部６１に代えて、そのフレネルレンズと類似した断面形状を有するプリズムアレイとして構成された個別配光制御部６２が、グローブ５の各帯状領域Ｗの全体にそれぞれ形成されている点のみである。
【００３８】本実施の形態によれば、ＬＥＤ４から発して個別配光制御部６２を透過した光の平行度は、前記第１の実施の形態の場合に比べてやや低下するが、前記第１の実施の形態と同様の利点が得られる。
【００３９】［第３の実施の形態］
【００４０】次に、本発明の第３の実施の形態による航空障害灯について、図４を参照して説明する。
【００４１】図４は、本実施の形態による航空障害灯の要部を示す拡大図であり、図２に対応している。図４において、図１及び図２中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
【００４２】本実施の形態による航空障害灯が前述した第１の実施の形態による航空障害灯１と異なる所は、フレネルレンズとしてグローブの各帯状領域Ｗの全体にそれぞれ形成された個別配光制御部６１に代えて、この個別配光制御部６１のフレネルレンズをほぼ下側半分にしたフレネルレンズとして構成した個別配光制御部６３を、各帯状領域Ｗのほぼ下側半分にのみ形成した点のみである。
【００４３】本実施の形態によれば、ＬＥＤ４から発してグローブ５の各帯状領域Ｗを透過した光のうち当該帯状領域Ｗの上側を透過した光の配光はグローブ５によっては何ら調節されず、各帯状領域Ｗの下側（すなわち、個別配光制御部６２）を透過した光のみが略々平行光となって外部に出射される。
【００４４】本実施の形態によれば、水平方向に対して例えば７．５゜上方に傾いた方向の光の強度は、前記第１の実施の形態の場合に比べてやや低下するが、前記第１の実施の形態と同様の利点が得られる。
【００４５】［第４の実施の形態］
【００４６】次に、本発明の第４の実施の形態による航空障害灯について、図５を参照して説明する。
【００４７】図５は、本実施の形態による航空障害灯の要部を示す拡大図であり、図２に対応している。図５において、図１、図２及び図４中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
【００４８】本実施の形態による航空障害灯が前述した第２の実施の形態による航空障害灯１と異なる所は、フレネルレンズとして構成された個別配光制御部６３に代えて、そのフレネルレンズと類似した断面形状を有するプリズムアレイとして構成された個別配光制御部６４が、グローブ５の各帯状領域Ｗのほぼ下側半分にそれぞれ形成されている点のみである。
【００４９】本実施の形態によっても、前記第１の実施の形態と同様の利点が得られる。
【００５０】以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
【００５１】例えば、前述した各実施の形態では、配光制御部６がグローブ５の外側面に形成されていたが、配光制御部６をグローブ５の内側面に形成してもよい。また、前述した各実施の形態では、配光制御部６はグローブ５の樹脂成形等の際にグローブ５と一体に形成されていたが、配光制御部６を形成した樹脂シート等をグローブ５とは別個に用意し、この樹脂シート等をグローブ５の面に貼り付けて設けるようにしてもよい。
【００５２】また、本発明では、ＬＥＤ４に代えて他の発光素子を用いてもよい。
【００５３】さらに、本発明では、放熱フィン８の形状や大きさ等が前述した例に限定されるものではないことは、言うまでもない。
【００５４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、部品点数が少なく製造が容易で安価となり、軽量化を図ることができて取り扱いが容易となるとともに、消費電力が少なく維持管理費の低減も図ることができる。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】３９００１００５４
【氏名又は名称】小糸工業株式会社
|
| 【出願日】 |
平成１１年３月５日（１９９９．３．５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９６７７０
【弁理士】
【氏名又は名称】四宮 通
|
| 【公開番号】 |
特開２０００−２６０２０２（Ｐ２０００−２６０２０２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年９月２２日（２０００．９．２２） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−５８４６３ |
|