JP3713443B2 - 清掃装置付き照明装置および清掃装置付き採光窓 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、風力等を原動力とする清掃装置を備えた照明装置および採光窓に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
街路灯等の屋外に設置される照明装置のカバーまたは採光窓の外気に触れる表面は、風雨に曝され、塵、ほこり、排気ガスに含まれる粒子等空気中に浮遊する様々な物質または鳥の糞、蜘蛛の巣などが付着することにより、次第に汚損し、光の透過性が漸次低下するようになる。
【０００３】
そのため、屋外照明装置のカバーまたは採光窓の露出面は、定期的に清掃される必要がある。しかしながら、屋外照明装置または採光窓は、その数が膨大であり、また高所に設置されている場合も多い。したがって、こうした屋外照明装置または採光窓に人力により定期的に清掃を施すことは、極めて多大な労力とコストを要するので、何年かに一度などあまり清掃をしないのが現状である。また街路灯はランプの交換時に清掃されるが、最近はランプの技術が進歩し、長寿命のランプが開発され、清掃の間隔が長くなっている。
【０００４】
そこで、コストと労力をかけずに屋外照明装置のカバーまたは採光窓の透明性を維持する方法として、風力を利用することによって継続的に作動する清掃装置を取り付けることが考えられる。このような風力を利用した清掃装置を備えた照明装置、採光窓に関する従来の技術の考え方は、複数枚の羽根を有する風車が風力を受けて連続回転し、その連続回転運動が変速機を通じてワイプ部材の動作に変換されるというものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
複数枚の羽根を有する風車の連続回転運動を利用してワイプ部材を動作させる方式には、強風が吹いたときに風車が過剰に激しく運動し駆動装置に強い負担がかかる、また風車の高速連続回転運動をワイプ部材の適度な動作に変換するために複雑な構造の変速機を組み込むことが必要になるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、強風が吹いているときでも駆動装置が過剰に激しく作動せず、かつ複雑な構造の変速機を組み込むことを要しない風力等を原動力に稼動する清掃装置付き照明装置および清掃装置付き採光窓を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の清掃装置付き照明装置は、円柱状のカバーが鉛直方向になるように取り付けられるための清掃装置付き照明装置であって、平面状の風受面を有する風受部材と、前記風受部材に連結されるとともにその回転軸を中心に発光体の周囲に設けられた前記カバーに接しながら前記風受部材と一体的に動作するように設けられたワイプ部材とを備え、前記風受部材と前記ワイプ部材は同一の回転軸を有し、前記風受面は、前記回転軸と平行であり、かつ前記回転軸の垂直平面において一方向のみに沿って延びるように設けられており、前記風受部材は、風向が変わらない限り前記風受面の向きが固定されるように、前記回転軸を中心に３６０°回転可能に設けられていることを特徴とする。
【０００８】
このような構成とすることで、風受部材に対して風が吹いたとき、風受面に風圧がかかることにより風受部材が回転し、ワイプ部材が照明装置のカバーに接しながら風受部材と一体的に移動する。
【０００９】
風受部材は、風受面が風圧を受けない方向を向くまで回転運動を続けるが、一旦風受面が風圧を受けない方向を向くと、風向きが変わらない限り風受部材の向きは固定される。風車において羽根が風圧を受け続けることにより継続して加速するのと違い、風受部材は風受面が風圧を受けない方向を向くまでの間しか加速せず、風受部材は緩やかに回転するので、駆動装置が過剰に激しく稼動することにより負担を受けることがない。また風受部材の動きが緩やかであるので、シャフトで風受部材とワイプ部材を繋ぐなど、変速機を介さないで風受部材とワイプ部材を連結させることができ、清掃装置の構造が簡単になる。
【００１０】
本発明の清掃装置付き照明装置においては、風受部材およびワイプ部材と相互に連動する、上下に移動可能な重りを備えることを特徴とすることが好適である。このような構成によると、清掃装置の原動力として、風受部材の風受面にかかる風圧に加えて、重りの重力を利用することができる。すなわち、風がないとき風受部材は重りがその可動範囲において最も低い位置となるような向きにあるが、風が吹くと風受面に風圧がかかることにより風受部材が回転し、重りも風受部材と連動する。風が止まるまたは弱まることにより風受面にかかる風圧の力が重りの重力よりも弱くなったとき、重りにシャフトなどの連結機をとおして伝わる風受部材の風受面にかかる風圧の力と重りの重力が合成された復元力が働き、この復元力により重りは振り子運動をし、ワイプ部材は重りと連結してカバーの表面に接しながら移動する。
【００１１】
さらに、本発明の清掃装置付き照明装置においては、風受部材がワイプ部材に取り付けられることを特徴とすることが好適である。このように構成すると、清掃装置の構造はより簡単になる。
【００１２】
上記課題を解決するために本発明の清掃装置付き採光窓は、平面状の風受面を有する風受部材と、前記風受部材に連結されるとともに窓表面に接しながら前記風受部材と一体的に動作するように設けられたワイプ部材とを備え、前記風受部材は、その回転軸を中心に３６０°回転することが可能なように設けられており、前記風受面は、前記回転軸と平行であり、かつ前記回転軸の垂直平面において一方向のみに沿って延びるように設けられていることを特徴とする。
【００１３】
このような構成とすることで、風受部材に対して風が吹いたとき、風受面に風圧がかかることにより風受部材が回転し、ワイプ部材が窓表面に接しながら風受部材と一体的に移動する。
【００１４】
風受部材は、風受面が風圧を受けない方向を向くまで回転運動を続けるが、一旦風受面が風圧を受けない方向を向くと、風向きが変わらない限り風受部材の向きは固定される。風車において羽根が風圧を受け続けることにより継続して加速するのと違い、風受部材は風受面が風圧を受けない方向を向くまでの間しか加速せず、風受部材は緩やかに回転するので、駆動装置が過剰に激しく稼動することにより負担を受けることがない。また風受部材の動きが緩やかであるので、シャフトで風受部材とワイプ部材を繋ぐなど、変速機を介さないで風受部材とワイプ部材を連結させることができ、清掃装置の構造が簡単になる。
【００１５】
本発明の清掃装置付き採光窓においては、風受部材およびワイプ部材と相互に連動する、上下に移動可能な重りを備えることを特徴とすることが好適である。このような構成によると、清掃装置の原動力として、風受部材の風受面にかかる風圧に加えて、重りの重力を利用することができる。すなわち、風がないとき風受部材は重りがその可動範囲において最も低い位置となるような向きにあるが、風が吹くと風受面に風圧がかかることにより風受部材が回転し、重りも風受部材と連動する。風が止まるまたは弱まることにより風受面にかかる風圧の力が重りの重力よりも弱くなったとき、重りにシャフトなどの連結機をとおして伝わる風受部材の風受面にかかる風圧の力と重りの重力が合成された復元力が働き、この復元力により重りは振り子運動をし、ワイプ部材は重りと連結して窓の表面に接しながら移動する。
【００１６】
さらに、本発明の清掃装置付き採光窓においては、風受部材がワイプ部材に取り付けられることを特徴とすることが好適である。このように構成すると、清掃装置の構造はより簡単になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る清掃装置付き照明装置および清掃装置付き採光窓の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、同一要素には同一符号を用いるものとし、重複する説明は省略する。
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る清掃装置付き照明装置の実施形態を示した斜視図であり、図２は、図１に示した清掃装置付き照明装置の一部断面図である。ここで例示する街路灯１００は、円柱状のランプカバーが鉛直方向に取り付けられるものである。街路灯本体の支柱である街路灯取付パイプ１０１に街路灯本体内部におけるランプの支柱である支柱１０２がパイプ取付金具１０３によって固定して取り付けられ、支柱１０２の先端に内部に発光体を有するランプ１０４が取り付けられる。支柱１０２の円柱面上部に後述のプローブを固定するためのボトムキャップ１０５が取り付けられ、円筒状のプローブ１０６がボトムキャップ１０５の上に固定される。プローブ１０６は透明素材でできており、これを通して発光体の発する光が外部に放出される。プローブ１０６の上部はヘッドキャップ１０７で覆われ、プローブ１０６ならびにボトムキャップ１０５およびヘッドキャップ１０７によってランプカバーが構成される。
【００１９】
パイプ取付金具１０３とボトムキャップ１０５の間には支柱１０２を囲うように回転リング１０８が配置される。支柱１０２と回転リング１０８の間にはベアリング１０９が組み込まれており、回転リング１０８が支柱１０２を軸心として滑らかに回転するようになっている。回転リング１０８に後述の風受部材とワイプ部材が固定されることにより、風受部材とワイプ部材が一体的に連動することになる。
【００２０】
ブラシを保持するためのワイパーカバー１１０がワイパーカバー取付部１１１によってプローブ１０６の外側の円柱面に対し平行になるように回転リング１０８に固定して取り付けられる。ワイパーカバー１１０には、ランプカバーの外側の円柱面に接するようにブラシ１１２が取り付けられる。ワイパーカバー１１０およびブラシ１１２によってワイプ部材が構成される。また、ワイプ部材には、風受面を有する風受部材１１３が、風受面がワイプ部材の運動方向に対して垂直な平面となるよう取り付けられる。
【００２１】
上記のような構成を有する街路灯１００は、道路上に設置されることが想定されており、ランプカバーの外側表面は、風雨に曝され、塵、ほこり、排気ガスに含まれる粒子等空気中に浮遊する様々な物質または鳥の糞、蜘蛛の巣などが付着することにより、次第に汚損する憂いがある。プローブ１０６の露出面が汚れ、光の透過性が低下すると照明の効率が悪くなる。
【００２２】
しかし、上記街路灯１００では、風受部材１１３の風受面が風の抵抗を受けない方向、すなわち風下の方向を向くよう風受部材１１３が回転し、ブラシ１１２も回転リング１０８の回転運動を通じて風受部材１１３と一体的に連結してランプカバーの外側の円柱面上を移動するので、ブラシ１１２の移動によってランプカバーの表面上に付着した汚れが除去される。
【００２３】
街路灯１００では、強い風が吹いているときでも、一旦風受部材１１３の風受面が風下の方向を向くと、風向が変わらない限り風受部材１１３の風受面の向きはその方向に固定されるので、清掃装置が過剰に激しく稼動することはない。
【００２４】
他方、風は上記街路灯１００に対してあらゆる方向から吹いて来るので、回転リング１０８も風受部材１１３の風受面があらゆる方向を向くように全角度にわたって回転し、その結果ブラシ１１２がランプカバーの外側の円柱面に接しながら移動する範囲もランプカバーの外側の円柱面全部に及ぶことになる。
【００２５】
上記街路灯１００では、装置の構造が簡単であるため、風車を使った清掃装置付き照明装置と比較すると、制作費用は安価であり、また清掃装置は目立たないものなので照明装置のデザインを害することもない。
【００２６】
図３は、本発明の第２の実施形態に係る清掃装置付き照明装置の実施形態を示した斜視図であり、図４は、図３に示した清掃装置付き照明装置の一部断面図、図５は、図３におけるＡ―Ａ線断面図、図６は、図３に示した清掃装置付き照明装置の清掃装置部分のみを取り出した図である。ここで例示する街路灯２００は、円柱状のランプカバーが水平方向に取り付けられるものである。街路灯本体の支柱である街路灯取付パイプ２０１に街路灯内部におけるランプの支柱である支柱２０２がパイプ受け金具２０３によって固定して取り付けられ、支柱２０２の先端に内部に発光体を有するランプ２０４が取り付けられる。支柱２０２の円柱面先端部分に後述するプローブを固定するためのボトムキャップ２０５が取り付けられ、円筒状のプローブ２０６がボトムキャップ２０５に水平方向に固定して取り付けられる。プローブ２０６を通して発光体の発する光が外部に放出される。プローブ２０６の先端部分はヘッドキャップ２０７で覆われ、プローブ２０６ならびにボトムキャップ２０５およびヘッドキャップ２０７によってランプカバーが構成される。
【００２７】
パイプ受け金具２０３とボトムキャップ２０５の間に支柱２０２を囲うように回転リング２０８が配置される。支柱２０２と回転リング２０８の間にはベアリング２０９が組み込まれており、回転リング２０８が支柱２０２を軸心として滑らかに回転するようになっている。回転リング２０８に後述の風受部材、ワイプ部材および重りが固定されることにより、風受部材、ワイプ部材および重りが一体的に連動することになる。回転リング２０８の回転軸は水平方向を向いているので、これに固定された重りの移動方向は上下成分を有する。
【００２８】
風受面が回転リング２０８における風受部材取付部２１１の運動方向に対して垂直な平面となるように風受部材２１０が風受面取付部２１１によって回転リング２０８に固定して取り付けられる。
【００２９】
ブラシを保持するワイパーカバー２１２およびワイパーカバー２１３が、互いに広い角度をなすように、それぞれ、ワイパーカバー取付部によってプローブ２０６の外側の円柱面に対し平行になるように回転リング２０８に固定して取り付けられる。ワイパーカバー２１２およびワイパーカバー２１３には、それぞれ、ランプカバーの外側の円柱面に接するようにブラシ２１４、ブラシ２１５が取り付けられている。
【００３０】
重り２１６が、回転リング２０８に取り付けられる。
【００３１】
上記街路灯２００では、回転リング２０８は、風が吹いているときには、重りの重力と風受部材２１０の風受面にかかる風圧の力とが均衡する方向に風受部材２１０の風受面が向くように回転するが、風が止まるまたは弱まる場合には、重り２１６の重力と風受部材２１０の風受面にかかる変化した風圧の力とが均衡する角度になるように回転リング２０８に復元力が働き、回転リング２０８はこの復元力により振り子運動を続ける。この回転リング２０８と一体的に連結してワイプ部材もランプカバーの外側の円柱面に沿って移動する。すなわち、ワイプ部材は、風向の変化に応じた回転リング２０８の回転運動に加えて、風が止まるまたは弱まるときの回転リング２０８の振り子運動によっても動作する。このワイプ部材の動きによってランプカバーの外側の円柱面に付着した汚れが除去される。
【００３２】
上記街路灯２００では、回転リング２０８は重り２１６が上方に移動する角度には回転しにくいが、二個のワイプ部材が広い角度をなすように配置されているので、ワイプ部材の動作によって清掃される範囲は、ランプカバーの外側の円柱面全部に及ぶことになる。
【００３３】
上記街路灯２００においても、強い風が吹いても清掃装置が過剰に激しく稼動することはなく、簡単な構造でありながらワイプ部材が風力等を原動力として効率的にランプカバーを清掃する。また、装置の構造が簡単であるため、風車を使った清掃装置付き照明装置と比較すると、制作費用は安価であり、しかも清掃装置は目立たないものなので照明装置のデザインを害することもない。
【００３４】
図７は、本発明の第３の実施形態に係る清掃装置付き照明装置の実施形態を示した正面図であり、図８は、図７に示した清掃装置付き照明装置の側面図、図９は、図７に示した清掃装置付き照明装置のＡ―Ａ線に沿って拡大した一部断面図である。ここで例示する照明装置３００は、清掃装置が、中央における接面が水平方向に対して垂直な平面となるよう設置されたカバーガラスを清掃するものである。縁が円形の容器であるカバー本体３０１の内部に発光体が設置されており、カバー本体３０１の開口は、中央が凸起している円形のカバーガラス３０２で覆われる。
【００３５】
カバーガラス３０２の中心のネジ穴にネジ３０３が差し込まれ、カバーガラス３０２の両面にそれぞれ設置されるゴムパッキン３０４、ゴムパッキン３０５、およびその外側に設置されるワッシャー３０６、ワッシャー３０７をネジ３０３の座面とナット３０８が締め付けることによって、ネジ３０３がカバーガラス３０２に固定される。ネジ３０３に、ナット３０８およびナット３０９によってベアリング３１０が固定され、ベアリング３１０を介してネジ３０３を軸心にして滑らかに回転するよう一方の口に底面を有する円筒状の回転体３１１が設置される。回転体３１１にワイプ部材、風受部材および重りが固定されることにより、ワイプ部材、風受部材および重りは一体的に連動する。
【００３６】
回転体３１１には、ブラシを保持するするワイパーカバー３１２、ワイパーカバー３１３およびワイパーカバー３１４が、互いに広い角度をなすように、それぞれカバーガラス３０２の外側表面に沿うように固定される。
【００３７】
ワイパーカバー３１２、ワイパーカバー３１３およびワイパーカバー３１４には、それぞれ、カバーガラス３０２の外側表面に接するようブラシが固定される。それぞれのワイパーカバーと固定されるブラシによりワイプ部材が構成される。
【００３８】
ワイパーカバー３１２には、風受面がワイパーカバーの移動方向に対して垂直な平面となるよう風受部材３１５が取り付けられる。
【００３９】
ワイパーカバー３１３およびワイパーカバー３１４には、それぞれ、回転体に取り付けられている部分と反対の端に重り３１６、重り３１７が取り付けられる。
【００４０】
上記照明装置３００においても、本発明の第２の実施形態に係る街路灯２００と同じ原理で、３つのワイプ部材がカバーガラスの外側表面全体を清掃する。強い風が吹いても清掃装置が過剰に激しく稼動することはなく、簡単な構造でありながらワイプ部材が風力等を原動力として効率的にランプカバーを清掃する。また、装置の構造が簡単であるため、風車を使った清掃装置付き照明装置と比較すると、制作費用は安価であり、しかも清掃装置は目立たないものなので照明装置のデザインを害することもない。
【００４１】
図１０は、本発明の第４の実施形態に係る清掃装置付き採光窓の実施形態を示した側面図であり、図１１は、図１０に示した清掃装置付き採光窓の平面図、図１２は、図１０に示した清掃装置付き採光窓のＡ−Ａ線に沿って拡大した一部断面図である。
【００４２】
ここで例示する採光窓４００は、ドーム型の採光窓が、頂点が上になるように設置されるものである。採光窓を固定する取付ベース４０１の上にドーム状の形状をした採光部４０２が固定される。採光部４０２は透明素材でできており、これを通じて外部の光が内側に透過する。
【００４３】
採光部４０２の頂点のネジ穴にネジ４０３が差し込まれ、採光部４０２の両面にそれぞれ設置されるゴムパッキン４０４、ゴムパッキン４０５、およびその外側に設置されるワッシャー４０６、ワッシャー４０７をネジ４０３の座面とナット４０８が締め付けることによって、ネジ４０３が採光部４０２に固定される。ネジ４０３に、ナット４０８およびナット４０９によってベアリング４１０が固定され、ベアリング４１０を介してネジ４０３を軸心にして滑らかに回転するよう一方の口に底面を有する円筒状の回転体４１１が設置される。回転体４１１にワイプ部材および風受部材が固定されることにより、ワイプ部材および風受部材は一体的に連動する。
【００４４】
回転体４１１の外側にはブラシを保持するワイパーカバー４１２が採光部４１４の外側表面に沿うように取り付けられる。ワイパーカバー４１２には、採光部４０２の外側表面に接するようにブラシ４１３が取り付けられる。ワイパーカバー４１２およびブラシ４１３によりワイプ部材が構成される。ワイパーカバー４１２には、風受面がワイパーカバー４１２の運動方向に対して垂直な平面となるように風受部材４１４が取り付けられる。
【００４５】
上記採光窓４００においても、本発明の第１の実施形態に係る街路灯１００と同じ原理でワイプ部材が窓表面を清掃する。強い風が吹いても清掃装置が過剰に激しく稼動することはなく、簡単な構造でありながらワイプ部材が風力を利用して効率的に窓表面を清掃する。また装置の構造が簡単であるため、風車を使った清掃装置付き採光窓と比較すると、制作費用は安価であり、しかも清掃装置は目立たないものなので採光窓のデザインを害することもない。
【００４６】
なお、本発明の第４の実施形態を変形したものとして、上記採光窓４００を水平方向に対して垂直な壁面に取り付けた上、ワイパーカバー４１２の回転体４１１に取り付けられている側と反対側の端に重りを取り付ける実施形態がある。この実施形態におけるワイプ部材は、上記第２および３の実施形態におけるワイプ部材と同じ作用をする。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る清掃装置付き照明装置および清掃装置付き採光窓では、清掃装置が風力等を原動力として効率的に照明装置のカバーまたは窓表面を清掃するが、強い風が吹いているときでも、一旦風受面が風の抵抗を受けない方向を向くと、その後は風向きが変わらない限り風受部材は運動せず、したがって風受部材の運動は緩やかであり、駆動装置が過剰に激しく稼動することはない。また、風受部材の運動が緩やかであるので、ワイプ部材を風受部材と連動させるためには、風受部材とワイプ部材をシャフト等の連結機で繋ぐ、またはワイプ部材に風受部材を取り付けることで足り、複雑な構造の変速機を組み込む必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る清掃装置付き照明装置の実施形態を示した斜視図である。
【図２】図１に示した清掃装置付き照明装置の一部断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る清掃装置付き照明装置の実施形態を示した斜視図である。
【図４】図３に示した清掃装置付き照明装置の一部断面図である。
【図５】図３に示した清掃装置付き照明装置のＡ―Ａ線に沿った一部断面図である。
【図６】図３に示した清掃装置付き照明装置の清掃装置部分のみを取り出した図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る清掃装置付き照明装置の実施形態を示した正面図である。
【図８】図７に示した清掃装置付き照明装置の側面図である。
【図９】図７に示した清掃装置付き照明装置のＡ―Ａ線に沿って拡大した一部断面図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態に係る清掃装置付き採光窓の実施形態を示した側面図である。
【図１１】図１０に示した清掃装置付き採光窓の平面図である。
【図１２】図１０に示した清掃装置付き採光窓のＡ―Ａ線に沿って拡大した一部断面図である。
【符号の説明】
１００…街路灯、１０１…街路灯取付パイプ、１０２…支柱、１０３…パイプ取付金具、１０４…ランプ、１０５…ボトムキャップ、１０６…プローブ、１０７…ヘッドキャップ、１０８…回転リング、１０９…ベアリング、１１０…ワイパーカバー、１１１…ワイパーカバー取付部、１１２…ブラシ、１１３…風受部材２００…街路灯、２０１…街路灯取付パイプ、２０２…支柱、２０３…パイプ受け金具、２０４…ランプ、２０５…ボトムキャップ、２０６…プローブ、２０７…ヘッドキャップ、２０８…回転リング、２０９…ベアリング、２１０…風受部材、２１１…風受部材取付部、２１２、２１３…ワイパーカバー、２１４、２１５…ブラシ、２１６…重り
３００…照明装置、３０１…カバー本体、３０２…カバーガラス、３０３…ネジ、３０４、３０５…ゴムパッキン、３０６、３０７…ワッシャー、３０８、３０９…ナット、３１０…ベアリング、３１１…回転体、３１２、３１３、３１４…ワイパーカバー、３１５…風受部材、３１６、３１７…重り
４００…採光窓、４０１…取付ベース、４０２…採光部、４０３…ネジ、４０４、４０５…ゴムパッキン、４０６、４０７…ワッシャー、４０８、４０９…ナット、４１０…ベアリング、４１１…回転体、４１２…ワイパーカバー、４１３…ブラシ、４１４…風受部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、風力等を原動力とする清掃装置を備えた照明装置および採光窓に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
街路灯等の屋外に設置される照明装置のカバーまたは採光窓の外気に触れる表面は、風雨に曝され、塵、ほこり、排気ガスに含まれる粒子等空気中に浮遊する様々な物質または鳥の糞、蜘蛛の巣などが付着することにより、次第に汚損し、光の透過性が漸次低下するようになる。
【０００３】
そのため、屋外照明装置のカバーまたは採光窓の露出面は、定期的に清掃される必要がある。しかしながら、屋外照明装置または採光窓は、その数が膨大であり、また高所に設置されている場合も多い。したがって、こうした屋外照明装置または採光窓に人力により定期的に清掃を施すことは、極めて多大な労力とコストを要するので、何年かに一度などあまり清掃をしないのが現状である。また街路灯はランプの交換時に清掃されるが、最近はランプの技術が進歩し、長寿命のランプが開発され、清掃の間隔が長くなっている。
【０００４】
そこで、コストと労力をかけずに屋外照明装置のカバーまたは採光窓の透明性を維持する方法として、風力を利用することによって継続的に作動する清掃装置を取り付けることが考えられる。このような風力を利用した清掃装置を備えた照明装置、採光窓に関する従来の技術の考え方は、複数枚の羽根を有する風車が風力を受けて連続回転し、その連続回転運動が変速機を通じてワイプ部材の動作に変換されるというものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
複数枚の羽根を有する風車の連続回転運動を利用してワイプ部材を動作させる方式には、強風が吹いたときに風車が過剰に激しく運動し駆動装置に強い負担がかかる、また風車の高速連続回転運動をワイプ部材の適度な動作に変換するために複雑な構造の変速機を組み込むことが必要になるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、強風が吹いているときでも駆動装置が過剰に激しく作動せず、かつ複雑な構造の変速機を組み込むことを要しない風力等を原動力に稼動する清掃装置付き照明装置および清掃装置付き採光窓を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の清掃装置付き照明装置は、円柱状のカバーが鉛直方向になるように取り付けられるための清掃装置付き照明装置であって、平面状の風受面を有する風受部材と、前記風受部材に連結されるとともにその回転軸を中心に発光体の周囲に設けられた前記カバーに接しながら前記風受部材と一体的に動作するように設けられたワイプ部材とを備え、前記風受部材と前記ワイプ部材は同一の回転軸を有し、前記風受面は、前記回転軸と平行であり、かつ前記回転軸の垂直平面において一方向のみに沿って延びるように設けられており、前記風受部材は、風向が変わらない限り前記風受面の向きが固定されるように、前記回転軸を中心に３６０°回転可能に設けられていることを特徴とする。
【０００８】
このような構成とすることで、風受部材に対して風が吹いたとき、風受面に風圧がかかることにより風受部材が回転し、ワイプ部材が照明装置のカバーに接しながら風受部材と一体的に移動する。
【０００９】
風受部材は、風受面が風圧を受けない方向を向くまで回転運動を続けるが、一旦風受面が風圧を受けない方向を向くと、風向きが変わらない限り風受部材の向きは固定される。風車において羽根が風圧を受け続けることにより継続して加速するのと違い、風受部材は風受面が風圧を受けない方向を向くまでの間しか加速せず、風受部材は緩やかに回転するので、駆動装置が過剰に激しく稼動することにより負担を受けることがない。また風受部材の動きが緩やかであるので、シャフトで風受部材とワイプ部材を繋ぐなど、変速機を介さないで風受部材とワイプ部材を連結させることができ、清掃装置の構造が簡単になる。
【００１０】
本発明の清掃装置付き照明装置においては、風受部材およびワイプ部材と相互に連動する、上下に移動可能な重りを備えることを特徴とすることが好適である。このような構成によると、清掃装置の原動力として、風受部材の風受面にかかる風圧に加えて、重りの重力を利用することができる。すなわち、風がないとき風受部材は重りがその可動範囲において最も低い位置となるような向きにあるが、風が吹くと風受面に風圧がかかることにより風受部材が回転し、重りも風受部材と連動する。風が止まるまたは弱まることにより風受面にかかる風圧の力が重りの重力よりも弱くなったとき、重りにシャフトなどの連結機をとおして伝わる風受部材の風受面にかかる風圧の力と重りの重力が合成された復元力が働き、この復元力により重りは振り子運動をし、ワイプ部材は重りと連結してカバーの表面に接しながら移動する。
【００１１】
さらに、本発明の清掃装置付き照明装置においては、風受部材がワイプ部材に取り付けられることを特徴とすることが好適である。このように構成すると、清掃装置の構造はより簡単になる。
【００１２】
上記課題を解決するために本発明の清掃装置付き採光窓は、平面状の風受面を有する風受部材と、前記風受部材に連結されるとともに窓表面に接しながら前記風受部材と一体的に動作するように設けられたワイプ部材とを備え、前記風受部材は、その回転軸を中心に３６０°回転することが可能なように設けられており、前記風受面は、前記回転軸と平行であり、かつ前記回転軸の垂直平面において一方向のみに沿って延びるように設けられていることを特徴とする。
【００１３】
このような構成とすることで、風受部材に対して風が吹いたとき、風受面に風圧がかかることにより風受部材が回転し、ワイプ部材が窓表面に接しながら風受部材と一体的に移動する。
【００１４】
風受部材は、風受面が風圧を受けない方向を向くまで回転運動を続けるが、一旦風受面が風圧を受けない方向を向くと、風向きが変わらない限り風受部材の向きは固定される。風車において羽根が風圧を受け続けることにより継続して加速するのと違い、風受部材は風受面が風圧を受けない方向を向くまでの間しか加速せず、風受部材は緩やかに回転するので、駆動装置が過剰に激しく稼動することにより負担を受けることがない。また風受部材の動きが緩やかであるので、シャフトで風受部材とワイプ部材を繋ぐなど、変速機を介さないで風受部材とワイプ部材を連結させることができ、清掃装置の構造が簡単になる。
【００１５】
本発明の清掃装置付き採光窓においては、風受部材およびワイプ部材と相互に連動する、上下に移動可能な重りを備えることを特徴とすることが好適である。このような構成によると、清掃装置の原動力として、風受部材の風受面にかかる風圧に加えて、重りの重力を利用することができる。すなわち、風がないとき風受部材は重りがその可動範囲において最も低い位置となるような向きにあるが、風が吹くと風受面に風圧がかかることにより風受部材が回転し、重りも風受部材と連動する。風が止まるまたは弱まることにより風受面にかかる風圧の力が重りの重力よりも弱くなったとき、重りにシャフトなどの連結機をとおして伝わる風受部材の風受面にかかる風圧の力と重りの重力が合成された復元力が働き、この復元力により重りは振り子運動をし、ワイプ部材は重りと連結して窓の表面に接しながら移動する。
【００１６】
さらに、本発明の清掃装置付き採光窓においては、風受部材がワイプ部材に取り付けられることを特徴とすることが好適である。このように構成すると、清掃装置の構造はより簡単になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る清掃装置付き照明装置および清掃装置付き採光窓の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、同一要素には同一符号を用いるものとし、重複する説明は省略する。
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る清掃装置付き照明装置の実施形態を示した斜視図であり、図２は、図１に示した清掃装置付き照明装置の一部断面図である。ここで例示する街路灯１００は、円柱状のランプカバーが鉛直方向に取り付けられるものである。街路灯本体の支柱である街路灯取付パイプ１０１に街路灯本体内部におけるランプの支柱である支柱１０２がパイプ取付金具１０３によって固定して取り付けられ、支柱１０２の先端に内部に発光体を有するランプ１０４が取り付けられる。支柱１０２の円柱面上部に後述のプローブを固定するためのボトムキャップ１０５が取り付けられ、円筒状のプローブ１０６がボトムキャップ１０５の上に固定される。プローブ１０６は透明素材でできており、これを通して発光体の発する光が外部に放出される。プローブ１０６の上部はヘッドキャップ１０７で覆われ、プローブ１０６ならびにボトムキャップ１０５およびヘッドキャップ１０７によってランプカバーが構成される。
【００１９】
パイプ取付金具１０３とボトムキャップ１０５の間には支柱１０２を囲うように回転リング１０８が配置される。支柱１０２と回転リング１０８の間にはベアリング１０９が組み込まれており、回転リング１０８が支柱１０２を軸心として滑らかに回転するようになっている。回転リング１０８に後述の風受部材とワイプ部材が固定されることにより、風受部材とワイプ部材が一体的に連動することになる。
【００２０】
ブラシを保持するためのワイパーカバー１１０がワイパーカバー取付部１１１によってプローブ１０６の外側の円柱面に対し平行になるように回転リング１０８に固定して取り付けられる。ワイパーカバー１１０には、ランプカバーの外側の円柱面に接するようにブラシ１１２が取り付けられる。ワイパーカバー１１０およびブラシ１１２によってワイプ部材が構成される。また、ワイプ部材には、風受面を有する風受部材１１３が、風受面がワイプ部材の運動方向に対して垂直な平面となるよう取り付けられる。
【００２１】
上記のような構成を有する街路灯１００は、道路上に設置されることが想定されており、ランプカバーの外側表面は、風雨に曝され、塵、ほこり、排気ガスに含まれる粒子等空気中に浮遊する様々な物質または鳥の糞、蜘蛛の巣などが付着することにより、次第に汚損する憂いがある。プローブ１０６の露出面が汚れ、光の透過性が低下すると照明の効率が悪くなる。
【００２２】
しかし、上記街路灯１００では、風受部材１１３の風受面が風の抵抗を受けない方向、すなわち風下の方向を向くよう風受部材１１３が回転し、ブラシ１１２も回転リング１０８の回転運動を通じて風受部材１１３と一体的に連結してランプカバーの外側の円柱面上を移動するので、ブラシ１１２の移動によってランプカバーの表面上に付着した汚れが除去される。
【００２３】
街路灯１００では、強い風が吹いているときでも、一旦風受部材１１３の風受面が風下の方向を向くと、風向が変わらない限り風受部材１１３の風受面の向きはその方向に固定されるので、清掃装置が過剰に激しく稼動することはない。
【００２４】
他方、風は上記街路灯１００に対してあらゆる方向から吹いて来るので、回転リング１０８も風受部材１１３の風受面があらゆる方向を向くように全角度にわたって回転し、その結果ブラシ１１２がランプカバーの外側の円柱面に接しながら移動する範囲もランプカバーの外側の円柱面全部に及ぶことになる。
【００２５】
上記街路灯１００では、装置の構造が簡単であるため、風車を使った清掃装置付き照明装置と比較すると、制作費用は安価であり、また清掃装置は目立たないものなので照明装置のデザインを害することもない。
【００２６】
図３は、本発明の第２の実施形態に係る清掃装置付き照明装置の実施形態を示した斜視図であり、図４は、図３に示した清掃装置付き照明装置の一部断面図、図５は、図３におけるＡ―Ａ線断面図、図６は、図３に示した清掃装置付き照明装置の清掃装置部分のみを取り出した図である。ここで例示する街路灯２００は、円柱状のランプカバーが水平方向に取り付けられるものである。街路灯本体の支柱である街路灯取付パイプ２０１に街路灯内部におけるランプの支柱である支柱２０２がパイプ受け金具２０３によって固定して取り付けられ、支柱２０２の先端に内部に発光体を有するランプ２０４が取り付けられる。支柱２０２の円柱面先端部分に後述するプローブを固定するためのボトムキャップ２０５が取り付けられ、円筒状のプローブ２０６がボトムキャップ２０５に水平方向に固定して取り付けられる。プローブ２０６を通して発光体の発する光が外部に放出される。プローブ２０６の先端部分はヘッドキャップ２０７で覆われ、プローブ２０６ならびにボトムキャップ２０５およびヘッドキャップ２０７によってランプカバーが構成される。
【００２７】
パイプ受け金具２０３とボトムキャップ２０５の間に支柱２０２を囲うように回転リング２０８が配置される。支柱２０２と回転リング２０８の間にはベアリング２０９が組み込まれており、回転リング２０８が支柱２０２を軸心として滑らかに回転するようになっている。回転リング２０８に後述の風受部材、ワイプ部材および重りが固定されることにより、風受部材、ワイプ部材および重りが一体的に連動することになる。回転リング２０８の回転軸は水平方向を向いているので、これに固定された重りの移動方向は上下成分を有する。
【００２８】
風受面が回転リング２０８における風受部材取付部２１１の運動方向に対して垂直な平面となるように風受部材２１０が風受面取付部２１１によって回転リング２０８に固定して取り付けられる。
【００２９】
ブラシを保持するワイパーカバー２１２およびワイパーカバー２１３が、互いに広い角度をなすように、それぞれ、ワイパーカバー取付部によってプローブ２０６の外側の円柱面に対し平行になるように回転リング２０８に固定して取り付けられる。ワイパーカバー２１２およびワイパーカバー２１３には、それぞれ、ランプカバーの外側の円柱面に接するようにブラシ２１４、ブラシ２１５が取り付けられている。
【００３０】
重り２１６が、回転リング２０８に取り付けられる。
【００３１】
上記街路灯２００では、回転リング２０８は、風が吹いているときには、重りの重力と風受部材２１０の風受面にかかる風圧の力とが均衡する方向に風受部材２１０の風受面が向くように回転するが、風が止まるまたは弱まる場合には、重り２１６の重力と風受部材２１０の風受面にかかる変化した風圧の力とが均衡する角度になるように回転リング２０８に復元力が働き、回転リング２０８はこの復元力により振り子運動を続ける。この回転リング２０８と一体的に連結してワイプ部材もランプカバーの外側の円柱面に沿って移動する。すなわち、ワイプ部材は、風向の変化に応じた回転リング２０８の回転運動に加えて、風が止まるまたは弱まるときの回転リング２０８の振り子運動によっても動作する。このワイプ部材の動きによってランプカバーの外側の円柱面に付着した汚れが除去される。
【００３２】
上記街路灯２００では、回転リング２０８は重り２１６が上方に移動する角度には回転しにくいが、二個のワイプ部材が広い角度をなすように配置されているので、ワイプ部材の動作によって清掃される範囲は、ランプカバーの外側の円柱面全部に及ぶことになる。
【００３３】
上記街路灯２００においても、強い風が吹いても清掃装置が過剰に激しく稼動することはなく、簡単な構造でありながらワイプ部材が風力等を原動力として効率的にランプカバーを清掃する。また、装置の構造が簡単であるため、風車を使った清掃装置付き照明装置と比較すると、制作費用は安価であり、しかも清掃装置は目立たないものなので照明装置のデザインを害することもない。
【００３４】
図７は、本発明の第３の実施形態に係る清掃装置付き照明装置の実施形態を示した正面図であり、図８は、図７に示した清掃装置付き照明装置の側面図、図９は、図７に示した清掃装置付き照明装置のＡ―Ａ線に沿って拡大した一部断面図である。ここで例示する照明装置３００は、清掃装置が、中央における接面が水平方向に対して垂直な平面となるよう設置されたカバーガラスを清掃するものである。縁が円形の容器であるカバー本体３０１の内部に発光体が設置されており、カバー本体３０１の開口は、中央が凸起している円形のカバーガラス３０２で覆われる。
【００３５】
カバーガラス３０２の中心のネジ穴にネジ３０３が差し込まれ、カバーガラス３０２の両面にそれぞれ設置されるゴムパッキン３０４、ゴムパッキン３０５、およびその外側に設置されるワッシャー３０６、ワッシャー３０７をネジ３０３の座面とナット３０８が締め付けることによって、ネジ３０３がカバーガラス３０２に固定される。ネジ３０３に、ナット３０８およびナット３０９によってベアリング３１０が固定され、ベアリング３１０を介してネジ３０３を軸心にして滑らかに回転するよう一方の口に底面を有する円筒状の回転体３１１が設置される。回転体３１１にワイプ部材、風受部材および重りが固定されることにより、ワイプ部材、風受部材および重りは一体的に連動する。
【００３６】
回転体３１１には、ブラシを保持するするワイパーカバー３１２、ワイパーカバー３１３およびワイパーカバー３１４が、互いに広い角度をなすように、それぞれカバーガラス３０２の外側表面に沿うように固定される。
【００３７】
ワイパーカバー３１２、ワイパーカバー３１３およびワイパーカバー３１４には、それぞれ、カバーガラス３０２の外側表面に接するようブラシが固定される。それぞれのワイパーカバーと固定されるブラシによりワイプ部材が構成される。
【００３８】
ワイパーカバー３１２には、風受面がワイパーカバーの移動方向に対して垂直な平面となるよう風受部材３１５が取り付けられる。
【００３９】
ワイパーカバー３１３およびワイパーカバー３１４には、それぞれ、回転体に取り付けられている部分と反対の端に重り３１６、重り３１７が取り付けられる。
【００４０】
上記照明装置３００においても、本発明の第２の実施形態に係る街路灯２００と同じ原理で、３つのワイプ部材がカバーガラスの外側表面全体を清掃する。強い風が吹いても清掃装置が過剰に激しく稼動することはなく、簡単な構造でありながらワイプ部材が風力等を原動力として効率的にランプカバーを清掃する。また、装置の構造が簡単であるため、風車を使った清掃装置付き照明装置と比較すると、制作費用は安価であり、しかも清掃装置は目立たないものなので照明装置のデザインを害することもない。
【００４１】
図１０は、本発明の第４の実施形態に係る清掃装置付き採光窓の実施形態を示した側面図であり、図１１は、図１０に示した清掃装置付き採光窓の平面図、図１２は、図１０に示した清掃装置付き採光窓のＡ−Ａ線に沿って拡大した一部断面図である。
【００４２】
ここで例示する採光窓４００は、ドーム型の採光窓が、頂点が上になるように設置されるものである。採光窓を固定する取付ベース４０１の上にドーム状の形状をした採光部４０２が固定される。採光部４０２は透明素材でできており、これを通じて外部の光が内側に透過する。
【００４３】
採光部４０２の頂点のネジ穴にネジ４０３が差し込まれ、採光部４０２の両面にそれぞれ設置されるゴムパッキン４０４、ゴムパッキン４０５、およびその外側に設置されるワッシャー４０６、ワッシャー４０７をネジ４０３の座面とナット４０８が締め付けることによって、ネジ４０３が採光部４０２に固定される。ネジ４０３に、ナット４０８およびナット４０９によってベアリング４１０が固定され、ベアリング４１０を介してネジ４０３を軸心にして滑らかに回転するよう一方の口に底面を有する円筒状の回転体４１１が設置される。回転体４１１にワイプ部材および風受部材が固定されることにより、ワイプ部材および風受部材は一体的に連動する。
【００４４】
回転体４１１の外側にはブラシを保持するワイパーカバー４１２が採光部４１４の外側表面に沿うように取り付けられる。ワイパーカバー４１２には、採光部４０２の外側表面に接するようにブラシ４１３が取り付けられる。ワイパーカバー４１２およびブラシ４１３によりワイプ部材が構成される。ワイパーカバー４１２には、風受面がワイパーカバー４１２の運動方向に対して垂直な平面となるように風受部材４１４が取り付けられる。
【００４５】
上記採光窓４００においても、本発明の第１の実施形態に係る街路灯１００と同じ原理でワイプ部材が窓表面を清掃する。強い風が吹いても清掃装置が過剰に激しく稼動することはなく、簡単な構造でありながらワイプ部材が風力を利用して効率的に窓表面を清掃する。また装置の構造が簡単であるため、風車を使った清掃装置付き採光窓と比較すると、制作費用は安価であり、しかも清掃装置は目立たないものなので採光窓のデザインを害することもない。
【００４６】
なお、本発明の第４の実施形態を変形したものとして、上記採光窓４００を水平方向に対して垂直な壁面に取り付けた上、ワイパーカバー４１２の回転体４１１に取り付けられている側と反対側の端に重りを取り付ける実施形態がある。この実施形態におけるワイプ部材は、上記第２および３の実施形態におけるワイプ部材と同じ作用をする。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る清掃装置付き照明装置および清掃装置付き採光窓では、清掃装置が風力等を原動力として効率的に照明装置のカバーまたは窓表面を清掃するが、強い風が吹いているときでも、一旦風受面が風の抵抗を受けない方向を向くと、その後は風向きが変わらない限り風受部材は運動せず、したがって風受部材の運動は緩やかであり、駆動装置が過剰に激しく稼動することはない。また、風受部材の運動が緩やかであるので、ワイプ部材を風受部材と連動させるためには、風受部材とワイプ部材をシャフト等の連結機で繋ぐ、またはワイプ部材に風受部材を取り付けることで足り、複雑な構造の変速機を組み込む必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る清掃装置付き照明装置の実施形態を示した斜視図である。
【図２】図１に示した清掃装置付き照明装置の一部断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る清掃装置付き照明装置の実施形態を示した斜視図である。
【図４】図３に示した清掃装置付き照明装置の一部断面図である。
【図５】図３に示した清掃装置付き照明装置のＡ―Ａ線に沿った一部断面図である。
【図６】図３に示した清掃装置付き照明装置の清掃装置部分のみを取り出した図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る清掃装置付き照明装置の実施形態を示した正面図である。
【図８】図７に示した清掃装置付き照明装置の側面図である。
【図９】図７に示した清掃装置付き照明装置のＡ―Ａ線に沿って拡大した一部断面図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態に係る清掃装置付き採光窓の実施形態を示した側面図である。
【図１１】図１０に示した清掃装置付き採光窓の平面図である。
【図１２】図１０に示した清掃装置付き採光窓のＡ―Ａ線に沿って拡大した一部断面図である。
【符号の説明】
１００…街路灯、１０１…街路灯取付パイプ、１０２…支柱、１０３…パイプ取付金具、１０４…ランプ、１０５…ボトムキャップ、１０６…プローブ、１０７…ヘッドキャップ、１０８…回転リング、１０９…ベアリング、１１０…ワイパーカバー、１１１…ワイパーカバー取付部、１１２…ブラシ、１１３…風受部材２００…街路灯、２０１…街路灯取付パイプ、２０２…支柱、２０３…パイプ受け金具、２０４…ランプ、２０５…ボトムキャップ、２０６…プローブ、２０７…ヘッドキャップ、２０８…回転リング、２０９…ベアリング、２１０…風受部材、２１１…風受部材取付部、２１２、２１３…ワイパーカバー、２１４、２１５…ブラシ、２１６…重り
３００…照明装置、３０１…カバー本体、３０２…カバーガラス、３０３…ネジ、３０４、３０５…ゴムパッキン、３０６、３０７…ワッシャー、３０８、３０９…ナット、３１０…ベアリング、３１１…回転体、３１２、３１３、３１４…ワイパーカバー、３１５…風受部材、３１６、３１７…重り
４００…採光窓、４０１…取付ベース、４０２…採光部、４０３…ネジ、４０４、４０５…ゴムパッキン、４０６、４０７…ワッシャー、４０８、４０９…ナット、４１０…ベアリング、４１１…回転体、４１２…ワイパーカバー、４１３…ブラシ、４１４…風受部材
Claims (3)
- 円柱状のカバーが鉛直方向になるように取り付けられるための清掃装置付き照明装置であって、
平面状の風受面を有する風受部材と、前記風受部材に連結されるとともにその回転軸を中心に発光体の周囲に設けられた前記カバーに接しながら前記風受部材と一体的に動作するように設けられたワイプ部材とを備え、
前記風受部材と前記ワイプ部材は同一の回転軸を有し、
前記風受面は、前記回転軸と平行であり、かつ前記回転軸の垂直平面において一方向のみに沿って延びるように設けられており、
前記風受部材は、風向が変わらない限り前記風受面の向きが固定されるように、前記回転軸を中心に３６０°回転可能に設けられていることを特徴とする清掃装置付き照明装置。 - 前記風受部材が前記ワイプ部材に取り付けられたことを特徴とする請求項１記載の清掃装置付き照明装置。
- 前記風受部材が３６０°回転したときに、前記ワイプ部材もその回転軸を中心に３６０°回転することを特徴とする請求項１記載の清掃装置付き照明装置。
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