JP4050652B2 - 航空障害灯 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄塔やビル灯の高層建造物に配置する航空障害灯に関するものである。更に詳しくは、光源にＬＥＤ等の発光素子を適用した航空障害灯に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
航空機等に対して高層建造物の存在を注意させるため、鉄塔やビル等の高層建造物には所定の高度に航空障害灯が設けられている。
【０００３】
航空障害灯は、一般的には、光を発する白熱電球やネオン管からなる光源部、前記光源部を支持すると共に高層建造物の天面や側壁面に着取するための基台部、前記光源を覆うカバー部（グローブともいう。）、前記光源を点灯或いは点滅させるための電源部等から構成されている。ネオン管とは、灯光を発する不活性ガスを封入した放電管のことである。また、光源部については、白熱電球やネオン管に比べて消費電力が小さく更に寿命も長い特徴を有したＬＥＤが近年適用される場合も多くなっている。なお、基台部には給電端子が設けられており、商用電源ＡＣ１００Ｖが供給できるよう構成されているものが多い。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
実用新案登録第２５５３５１５号公報（第２−３頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
航空障害灯への電源供給は、航空障害灯まで電源線を布設し、当該電源線を前記した航空障害灯の給電端子に接続して行う方法が一般的である。また、特に山奥のような電源線の布設が極めて困難な場所での鉄塔への航空障害灯の設置にあっては、架空地線に工夫を凝らし、この架空地線に誘起される電圧を利用する、所謂、静電誘導電源方式により電源供給を確保する手段が採用されている。
【０００６】
しかしながら、航空障害灯の電源供給に関し、電源線を布設する方法にあっては、電源供給設備が航空障害灯の近辺に無い場合には遠方から電源線を布設することとなる一方、静電誘導電源方式にあっては、架空地線を所定の区間にわたって絶縁すると共に、誘導電圧を昇圧、整流等する制御装置を配設する必要がある。従って、これらの方式であると電源供給の設備の構築が複雑で工事の工数も多く、更にコストも大きかった。ゆえに、太陽電池等の独立電源にて航空障害灯を運用することが一つの有効手段であるが、従来の航空障害灯は、太陽電池等の独立電源を適用できる程度の小さな消費電力ではないため、これを適用することが極めて困難であった。
【０００７】
なお、消費電力については、９０ｍ未満の高度にて適用する光度３０ｃｄ（カンデラ）の低光度航空障害灯の場合、発光素子がネオン管タイプであると、消費電力は９０Ｗ（ワット）程度であり、発光素子がＬＥＤタイプであると消費電力は４５Ｗ（ワット）程度であった。
【０００８】
また、航空障害灯は、前述のように、鉄塔やビル等の高所に配設するものであるが、発光素子がＬＥＤタイプの低光度航空障害灯の場合、大きさに関しては最大径がφ２１０ｍｍで高さが４２０ｍｍ程度と大きく、重量に関しても５ｋｇ程度と重いため、高所への持ち運びが困難であり、取付作業の作業性も悪いという問題があった。従って、小型・軽量化の要望が大きかった。
【０００９】
太陽電池等の独立電源を適用できる程度にまで低消費電力化したり、小型・軽量化するために、発光素子に関し輝度の高い超高輝度ＬＥＤを採用して輝度については性能を確保する一方、発光素子数を減らして対処する方法が考えられる。しかし、このようにして発光素子数を減少させる方法では、以下のように他の弊害が誘発してしまう問題があった。
【００１０】
すなわち、発光素子は、航空障害灯全体として発する輝度や配光特性が良好となるよう規格に合わせて設計・配設されているものであって、所定の密度で多数配列されているものである。例えば、発光素子は、上下方向に長尺な基板に所定の間隔で複数並設されて実装されている。そして、前記の発光素子実装基板が、略円筒状の部材の側面に所定の間隔で複数並設され、このようにして光源部が形成されている。なお、従来の発光素子がＬＥＤであるタイプの航空障害灯にあっては、例えば、上下方向に長尺な基板に２２個のＬＥＤが配列され、この基板が略円筒状の支持体の円周方向に３６列で並設されており、従って、ＬＥＤ数は、７９２個使用されるものであった。
【００１１】
上述のように、所定の間隔で発光素子が配列された光源部に関し、低消費電力化、小型化、軽量化するために発光素子数を相当数減少させると、近接する発光素子同士の間隔が大きくなるため、方向によっては照射状態にムラができてしまう等、配光特性の規格を満足できなくなるという問題が生じていた。特に、超高輝度ＬＥＤは、光の照射角度が狭いため、配設数を減らすことによる超高輝度ＬＥＤ同士の間隔の広角化が、配光特性の悪化に大きく影響してしまうという問題があった。
【００１２】
本発明の目的は、上述した従来の航空障害灯が有する課題を解決すること、すなわち、光源部のＬＥＤ数を減らしても配光特性が悪化する等の弊害が無く、低消費電力化、小型化、軽量化された航空障害灯を提供し、航空障害灯の取付作業性の向上、工事時間の短縮と工事費用のコストダウン、維持運用費のコストダウンを図ることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、光源部と該光源部を覆うカバー部と基台部とからなる航空障害灯において、前記光源部が、略円筒状の支持体と、該支持体の外周面に沿って複数取着された、ＬＥＤ発光素子が縦方向に複数個配設された矩形状の基板と、前記支持体の底部に取着され、且つ、前記矩形状の基板と電気的に接続された基板とを有しており、また、前記カバー部が、該カバー部の内周側面の全周にわたって、且つ、前記カバー部の軸方向に沿って、１ｍｍ程度の幅を有する溝部を、１．５ｍｍ程度の間隔で刻設することにより形成された略半円柱状の凸状部からなる配光制御部を有しているとともに、前記カバー部が、前記支持体の底部に取着された基板に取着されており、更に、前記基台部が、Ａ／Ｄ変換器や避雷器を有する電源部が装備された上部と、受電端子が内設された中部と、円盤状の下部とから構成されているとともに、前記カバー部が、前記基台部の上部に取着されており、更にまた、前記上部に装備された電源部と前記支持体の底部に取着された基板とをケーブルで接続することにより、前記支持体の底部に取着された基板及び前記矩形状の基板を介して、前記光源部に電源を供給し、前記ＬＥＤ発光素子を発光させるとともに、前記配光制御部により、前記ＬＥＤ発光素子から外部に照射される照射光を、水平方向に拡散するように構成したものである。
【００１４】
【実施例】
以下に、図１から図７を用いて本発明の実施例について説明するが、本発明のい趣旨を越えない限り何ら本実施例に限定されるものではない。
【００１５】
１は、光源部であって、略円筒状の支持体２の外周面には矩形状の基板３が多数併設されている。基板３には上下にそれぞれ取付穴３ａが穿設されており、当該取付穴３ａにネジ等を挿通し、図示されていない支持体２に設けられたネジ孔に螺着するものである。ここで、略円筒状の支持体２の外周側面は、配光特性の規格を担保するよう、鉛直面に対して角度約８度（仰角が約８度）の傾斜を有している。なお、基板３は、本実施例においては、支持体２の外周面に水平方向に対して角度１２度の割合で等間隔に３０枚取着されているが、これに限定されることはなく、配光特性等を満足するように適宜増減することもできる。
【００１６】
基板３の上には超高輝度ＬＥＤから成る発光素子４が基板３の長手方向に沿って一列に所定の間隔で３個配設されている。つまり、光源部１の支持体２には発光素子４が合計９０個配設されていることになる。なお、基板３に配設される発光素子４の配設数又は配設位置についても、３個又は一列に限定されるものではなく、光度特性や配光特性等を満足するよう適宜変更可能である。
【００１７】
そして、基板３及び発光素子４が設けられた支持体２の底部には、発光素子４を制御するための各種電気部品等が実装された基板５が取付部６を介して取着されており、このようにして光源部１が形成されているものである。
【００１８】
７は、光源部１を覆うためのカバー部である。カバー部７は、略鍋状の形状を有しており、透明なプラスチック等で形成されている。カバー部７の内周側面には配光制御部７ａが配設されているが、この配光制御部７ａについては後に詳説する。光源部１の底部に取着された基板５には取付穴（図示されていない。）が穿設されており、この取付穴にネジ８等を挿通し、カバー部７のネジ孔７ｃに螺着することにより、光源部１とカバー部７とを一体化することができる。
【００１９】
９は、基台部であって、ステンレス等の堅牢な金属材で形成されている。基台部９は、略鍋状の形状からなる上部９ａと、一部が中空である四角柱の形状から成る中部９ｂと、円盤状の形状からなる下部９ｃとから構成されている。この基台部９の上部９ａの周縁部には嵌合部９ｄが形成されており、カバー部７の周縁部に形成された嵌合部７ｄに嵌合させることにより、基台部９にカバー部７を取り付けることができる。そして、基台部９とカバー部７とが嵌合された部分の外周面には、リング状の取付バンド１０が取着されるよう形成されており、これにより基台部９とカバー部７とが強固に固定されることとなる。
【００２０】
また、基台部９の中部９ｂの中空部には、電源を受電するための受電端子１２が内設されている。１１は、蓋体であって、電源線を布設する際には、当該蓋体１１を基台部９から取り外すことにより作業を行う。
【００２１】
更に、基台部９の上部９ａには、受電端子１２から供給された電源を直流電源に変換するＡ／Ｄ変換器や、雷サージ等の過大電圧から航空障害灯を防護するための避雷器が実装されている電源部１３が装備されている。そして、当該電源部１３と基板５とは、ケーブルで接続されており、基板５を介して光源部１に電源が供給されて発光素子４が発光することとなる。
【００２２】
更にまた、基台部９の下部９ｃには、本航空障害灯を高層建造物に取着するための透孔１４が形成されておいり、ネジ等を用いて本航空障害灯が高層建造物に固定されるものである。
【００２３】
次に、カバー部７について更に詳しく説明する。前述したように、カバー部７の内周側面には配光制御部７ａが配設されているが、この配光制御部７ａは、カバー部７の内周側面に特殊な形状を施すことによって形成されたものである。すなわち、カバー部７の内周側面に、軸方向に沿って溝部７ｂを刻設し、前記溝部７ｂをカバー部７の内周側面の全周にわたって所定の間隔で複数連設する。そして、溝部７ｂを刻設したことによって生じた凹凸部分に関して面取りを行うことにより、カバー部７の内周側面の表面を波状に施すことにより配光制御部７ａが形成されるものである。
【００２４】
ここで、配光制御部７ａがカバー部７の内周側面に施されていない場合には、超高輝度ＬＥＤが適用された発光素子４の照射光は、水平方向に関しては、４．５度程度の角度をもって拡散され、カバー部７を介して外部に照射されることとなる。また、前述のように、航空障害灯Ａは、低消費電力化するために、発光素子４の配設数をできるだけ少なくしており、発光素子４の水平方向の配設間隔は、角度１３度と大きくなっている。従って、方向によっては照射にムラが発生し、航空障害灯として配光特性を満足できない結果となる。
【００２５】
しかし、本発明の航空障害灯Ａにおいては、カバー部７に上述した構造の配光制御部７ａを設けているため、次のような作用が発生し、発光素子４の配設数が少なくても照射にムラが発生せず、航空障害灯としての配光特性を満足することが可能となるものである。つまり、ある発光素子４から照射された照射光が、カバー部７の内周側面に配設された配光制御部７ａに到達すると、溝部７ｂを刻設して面取りすることによって形成された凹凸部により、照射光が水平方向に拡散する作用が生じてカバー部７を通過する。この作用が、略円筒状の支持体２の外周面に多数配設された発光素子４から照射される照射光それぞれについて生じるため、近接する発光素子４同士の間で照射光に重複部分が生じ、結果的に、航空障害灯Ａ全体として照射のムラが防止されて、配光特性が満足されることとなる。
【００２６】
なお、本実施例では、溝部７ｂは１ｍｍ程度の幅で刻設し、溝部７ｂをカバー部７の内周側面の全周にわたって１．５ｍｍ程度の間隔で複数連設しているが、溝部の幅及び溝部同士の間隔については、配光特性が満足される限り、適宜、変更可能である。また、面取りに関しては、好ましくは凸状部７ｅ全体が略半円柱状になるように行うと良いが、これについても配光特性が満足される限り、適宜、変更可能である。更に、配光制御部７ａの配設場所についても、カバー部７の内周側面ではなく外周側面に設けるようにしても良い。
【００２７】
本発明の航空障害灯は、上述のように構成したことにより、消費電力に関しては、５〜１０Ｗ（ワット）程度となり、従来の発光素子がＬＥＤであるタイプの航空障害灯に比べて５分の１程度にまで抑えることが可能となった。また、大きさに関しては、最大径がφ１９０ｍｍで高さが２６０ｍｍ程度となり、従来の発光素子がＬＥＤであるタイプの航空障害灯と比べて、高さについては３分の２程度にまで小型化を図ることができた。更に、重量に関しては、２．５ｋｇ程度となり、従来の発光素子がＬＥＤであるタイプの航空障害灯と比べて、２分の１程度にまで軽量化を図ることができた。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は、航空障害灯に関し、上述した構成を有するため、以下に記載に効果を奏することができる。
【００２９】
光源部に配設する発光素子に関し、高輝度ＬＥＤを採用して、光度を規格に満足するよう構成すると共に、発光素子の配設数を大きく減少させたことから、航空障害灯の低消費電力化を図ることができる。従って、維持管理費を削減することができる。
【００３０】
また、航空障害灯が低消費電力の特性を有するため、電源供給に関し、商用電源や静電誘導の電源供給手段に依らず、太陽電池等の独立電源を採用することができる。従って、電線等を遠方から布設する必要がなく、他方、架空地線を所定の区間にわたって絶縁すると共に、誘導電圧を昇圧、整流等する制御装置を配設する必要もないため、設備の構築を簡素化することができる。ゆえに、設置工事に関し、工数を減少でき、工事費も削減できる。
【００３１】
更に、光源部に配設する発光素子の配設数が少ないため、形状を最大径がφ１９０ｍｍで高さが２６０ｍｍ程度にまで小型化することができ、重量も２．５ｋｇ程度にまで軽量化できる。従って、航空障害灯を、鉄塔やビル等の高所への配設する際、高所への持ち運びの負担が軽減され、航空障害灯の取付作業の作業性も向上する。
【００３２】
更にまた、カバー部に関し、発光素子から外部に照射される照射光を水平方向に拡散させる配光制御部（特に、前記配光制御部は、所定の長さでカバー部の軸方向に沿って溝部が刻設され、前記溝部が前記カバー部の内周側面又は外周側面の全周にわたって所定の間隔で複数連設されることにより波状の形状形成されている。）を配設させたため、発光素子の配設数の減少による照射状態のムラ等を無くすことができ、配光特性の規格を満足させることができる。
【００３３】
すなわち、光源部のＬＥＤ数を減らしても、配光特性が悪化する等の弊害が無く、低消費電力化、小型化、軽量化された航空障害灯を提供し、航空障害灯の取付作業性の向上、工事時間の短縮と工事費用のコストダウン、維持管理費のコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の航空障害灯の一実施例を表す図であって、一部に関して断面を表した正面図である。
【図２】図２は、本発明の航空障害灯の一実施例を表す側面図である。
【図３】図３は、本発明の航空障害灯の光源部を表す正面図である。
【図４】図４は、本発明の航空障害灯の光源部を表す平面図である。
【図５】図５、本発明の航空障害灯のカバー部を表す図であって、一部に関して断面を表した正面図である。
【図６】図６は、本発明の航空障害灯のカバー部を表す平面図である。
【図７】図７は、図６に示す本発明の航空障害灯のカバー部の一部拡大図である。
【符号の説明】
Ａ・・・航空障害灯
１・・・光源部
２・・・支持体
３・・・基板
４・・・発光素子
５・・・基板
６・・・螺合部
７・・・カバー部
７ａ・・・配光制御部
７ｂ・・・溝部
７ｃ・・・ネジ孔
７ｄ・・・嵌合部
７ｅ・・・凸状部
８・・・・ネジ
９・・・基台部
９ｄ・・・嵌合部
１０・・・取付バンド
１２・・・受電端子
１３・・・電源部
１４・・・透孔

Claims (1)

1. 光源部と該光源部を覆うカバー部と基台部とからなる航空障害灯において、前記光源部が、略円筒状の支持体と、該支持体の外周面に沿って複数取着された、ＬＥＤ発光素子が縦方向に複数個配設された矩形状の基板と、前記支持体の底部に取着され、且つ、前記矩形状の基板と電気的に接続された基板とを有しており、また、前記カバー部が、該カバー部の内周側面の全周にわたって、且つ、前記カバー部の軸方向に沿って、１ｍｍ程度の幅を有する溝部を、１．５ｍｍ程度の間隔で刻設することにより形成された略半円柱状の凸状部からなる配光制御部を有しているとともに、前記カバー部が、前記支持体の底部に取着された基板に取着されており、更に、前記基台部が、Ａ／Ｄ変換器や避雷器を有する電源部が装備された上部と、受電端子が内設された中部と、円盤状の下部とから構成されているとともに、前記カバー部が、前記基台部の上部に取着されており、更にまた、前記上部に装備された電源部と前記支持体の底部に取着された基板とをケーブルで接続することにより、前記支持体の底部に取着された基板及び前記矩形状の基板を介して、前記光源部に電源を供給し、前記ＬＥＤ発光素子を発光させるとともに、前記配光制御部により、前記ＬＥＤ発光素子から外部に照射される照射光が、水平方向に拡散されるように構成されていることを特徴とする航空障害灯。

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