JP4437241B2 - Signal light - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船舶や航空機の遭難脱出時に夜間の救助信号となり得るように、救命胴衣に取り付ける位置表示用の救命胴衣灯や、救命筏に取り付ける標識灯等の信号灯に関し、特に点滅電球への突入電流制御に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
国際条約により救命胴衣灯や筏標識灯等の試験要件を強化する改正がなされ、この改正により、救命胴衣灯では、上半球すべての方向に規定の光度を要求され、従来のようにレンズによる集光を用いる等の技術では対応不可となり、このことから電池容量を増加させることが必要になった。
【0003】
一方、従来のこの種の信号灯で用いられている電球の点滅制御回路では、電球を点滅させる際に、電球のフィラメントの材料であるタングステンが常温時に抵抗をほとんど持たないため、電球の点灯と同時に突入電流が定格電流の5〜8倍も流れてしまい(図10参照)、電池及び電球に大きな負担を掛け、電池の容量及び電球の寿命を著しく減らしていた。
【0004】
このため従来用いられている電球の点滅制御回路を用いる限りにおいて、必要以上に容量の大きい電池を採用せざるを得ない。ところが、製品の大きさの大半を電池が占めるという実状を考えると、容量の大きい電池を採用をすれば、製品としての信号灯が大きくかつ重くなり、救命胴衣に付属させるものとしては看過できない欠点を有するものとなるという問題が生じていた。
【0005】
すなわち船舶や航空機に搭載する救命胴衣灯や救命筏用標識灯は、小型軽量であることが不可欠であり、その構成部品も大きさ、重量を必要最小限に抑えるべきであるが、従来の技術ではこの命題に反するものにならざるを得ないという状況にある。
【0006】
また船舶や航空機は、熱帯地や寒冷地を航行するため、従来の信号灯では、気温マイナス30℃という極寒冷地域でも使用に耐えうる高価な乾電池を使用しているのが通常である。従って、救命胴衣灯や標識灯の製造コストは大部分を高価な電池が占めているが、上述の改正に対応しようとすれば、電池が信号灯のコストに占める割合はさらに大きくなる。
【0007】
そこで本発明は、条約改正に対応できるだけでなく、救命胴衣灯や標識灯に用い得るように可能な限り小型軽量化し、同時に電池の容量を大きくしなくても済み、コストの低廉化を図り、かつ点滅電球への突入電流制御を実現できる信号灯を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に係る信号灯は、上記目的を達成するために、救命胴衣に取り付ける位置表示用の救命胴衣灯や、救命筏に取り付ける標識灯等の信号灯であって、
点滅させる電球を備え、
該電球に流れる電流を制御して上記電球への過度の突入電流を抑制する回路を備える信号灯において、
本体ケース、グローブ、スイッチカバー、上記本体ケースに設けた標示部からなり、
上記本体ケース内には、直列に接続した複数の電池、点滅回路基板、上記電池の外周を囲繞するように装着した保温材を備え、
上記電球はソケットカバーで上記本体ケースに取り付けてあり、
上記グローブは、上記ソケットカバーと上記電球を収納し、
上記本体ケースの上記電球や上記グローブを取り付ける側と反対側の端部外面に、上記本体ケースの軸線の周りで回転操作可能に上記スイッチカバーを取り付け、
該スイッチカバー内には、上記点滅回路基板が有するスイッチを駆動するための磁石が設けてあり、
上記突入電流を抑制する回路は、上記点滅回路基板に設けた上記電球の点滅制御回路を構成し、上記電球の点滅を直接駆動するトランジスタを備え、
該トランジスタのベース電流を制御することで、該トランジスタを飽和状態で使用して上記電球への突入電流を抑えるようにしてなることを特徴とする。
また本発明の請求項2に係る信号灯は、上記目的を達成するために、請求項1の信号灯において、上記トランジスタのベース電流IB、上記トランジスタの電流増幅率hfe、上記電球の定格電流IL、電源電圧(上記電球の定格電圧)Vcc、上記トランジスタの飽和損失電圧)Vsとしたとき、
【数3】
IB=IL/hfe
【数4】
R=(Vcc−Vs)/IB
=(Vcc−Vs)hfe/IL
として、上記トランジスタへのベース電流を制御する抵抗の抵抗値の最適値を決定するようにしてなることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は本発明に係る信号灯の一実施例である救命胴衣灯の側面図(A)と底面図(B)、図2は同側面断面図である。図中1は本体ケース、2はグローブ、3はスイッチカバーで、4は本体ケース1に設けた標示部である。
【0010】
本体ケース1内には、直列に接続した電池5、5、点滅回路基板6、電池5の外周を囲繞する保温材としてのポリエチレン発泡材7が装着してある。またグローブ2は、ソケットカバー8で本体ケース1に取り付けた電球9が収納してある。さらに、本体ケース1の電球9やグローブ2を取り付ける側と反対側の端部外面に本体ケース1の軸線の周りで回転操作可能に取り付けたスイッチカバー3内には、点滅回路基板6が有するスイッチ(図示せず)を駆動するための磁石10が設けてある。
【0011】
電球9の外周を覆うグローブ2の形状は、電球9の発光源であるフィラメント11の外周を覆う略直円筒部12と、この略直円筒部12の上部に連なって電球9の頂部側を覆う略半球部13とからなる。そしてフィラメント11は略直円筒部12内に位置し、略半球部13内に位置しないように略直円筒部12の寸法を設定してある。なお図中12aは本体ケース1への略直円筒部12の嵌着部である。
【0012】
またグローブ2は、透明又は半透明なプラスチック材から形成してあり、フィラメント11から射出された光を乱反射させつつ外部へ透過させるが、略直円筒部12及び略半球部13の乱反射率を、全体として均一なものにするのではなく、フィラメント11から光が射出される半球(通常の使用状態においては上半球)の範囲において略均一となるように部分的に異ならせて設定してある。
【0013】
図3はグローブ2の配光比較測定結果を示すもので、グローブ無しでは図示のようにフィラメント11の配置方向(線X−X)にそって光度が落ち込むが(図中□をつないだ線で示す。)、本発明の一実施形態に係るグローブを装着すると、光度の落ち込みが抑えられている(図中◇、△、★で示す。)
【0014】
さらにグローブ2の略直円筒部12の基部に位置するソケットカバー8の上端部には、フィラメント11から射出された光をグローブ2の外方へ反射させるための反射板14が設けてある。この反射板14の傾きθは、図4に示すように、略直円筒部12の径方向に対して45ないし60度としてある。
【0015】
図5は本体ケース1の側面断面図(A)と平面図(B)である。本体ケース1の内壁面には、点滅回路基板6を組み込むためのガイド突条15が設けてあり、図示は省略するが点滅回路基板6の外周縁に、ガイド突条と緩く嵌合可能な凹部を設ける。本体ケース1内へ点滅回路基板6を装着する際には、電池5、5と点滅回路基板6を一緒に挿入することになるが、この挿入作業がガイド突条15と点滅回路基板6の外周縁の凹部との嵌合によって容易に行える。
【0016】
既に述べたように、電池5の外周に保温材としてのポリエチレン発泡材7を装着するが、ポリエチレン発泡材7は予め本体ケース1内に設けるのではなく、電池5、5の外周に巻き回しておいて点滅回路基板6と一緒に本体ケース1内にいれる。保温材としてはポリエチレン発泡材に限らず、種々のものを採用可能であるが、このような保温材を採用することにより、電池の寿命を延ばせるだけでなく、本体ケース1の内周壁と電池5の外周面との間の隙間を埋めて電池5を位置決めできる。図示は省略するが、接点端子を設けたソケットカバー8と点滅回路基板6との間は電線2本で接続する。このためポリエチレン発泡材7を巻いた電池5、5を本体ケース1内に収納する際には、2本の電線をポリエチレン発泡材7の外側で本体ケース1の内周壁とポリエチレン発泡材7の外周面との間の隙間に位置させて収める。
【0017】
なお点滅回路基板6は上述のようにスイッチカバー3内の磁石10によって接離駆動できるスイッチを備えるが、このスイッチは、常時オフとなるように付勢した接点を有し、スイッチカバー3を回転させてスイッチの位置に磁石10を位置させることによってスイッチの接点を磁力により吸引してオンとする。
【0018】
図6は、本発明に係る点滅電球への突入電流制御方法を実施するために点滅回路基板6に設けた電球9の点滅制御回路の構成を示す。この回路は、構成的には一般的なものであるが、電球9の点滅を直接駆動するトランジスタTr4のベース電流を制御することで、このトランジスタTr4を飽和状態で使用し、トランジスタTr4の内部ロスを少なく抑え、またベース電流の制御によりトランジスタTr4の導通時の過度応答を制御して、電球9への突入電流を抑えることができるようにしている。
【0019】
具体的には、図7に示すように、電球9に流れる電流ILを制御して電球9への過度の突入電流を抑制するため、抵抗R7の抵抗値Rの最適値を下記のように決定する。すなわち電球9の定格電流ILは、電球9の点滅を直接駆動するトランジスタTr4のベース電流IB、トランジスタTr4の電流増幅率hfeとの間に
【数5】
IB=IL/hfe
の関係があり、トランジスタTr4のベース電流IBと抵抗R7の抵抗値Rの間には、電源電圧(電球9の定格電圧)Vcc、トランジスタTr4の飽和損失電圧Vsとして、
【数6】
R=(Vcc−Vs)/IB
の関係が成立するので、抵抗R7の抵抗値Rは、
【数7】
R=(Vcc−Vs)hfe/IL
とすれば、電球9への突入電流を抑えるための最適な値とすることができる。
【0020】
図8は上述の構成とした点滅制御回路によって電球9を点滅させた際の電池側端子電圧、電球側端子電圧、消費電流を示す図である。図示の消費電流が示すように突入電流が図10に示した従来の例に比べて大幅に抑えられている。
【0021】
また図9は上述の構成とした点滅制御回路によって点滅駆動した上述の実施形態の救命胴衣灯における点滅光測定、解析結果を示す。点滅回数が国際条約に規定する毎分50回以上、70回以下で、0.75カンデラの有効光度を維持している状態を示している。
【0022】
【発明の効果】
本発明に係る信号灯は、以上説明してきたようなものなので、点滅駆動される電球への突入電流を抑えることで、電池及び電球への負担を軽減でき、電池の容量及び電球の寿命を延ばすことができ、製造コストの大半を占める電池を必要最小限に抑えることができ、取り扱いが容易な小型サイズに製品全体を構成でき、より安価に供給できるようになるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る信号灯の一実施例である救命胴衣灯の側面図(A)と底面図(B)である。
【図2】同側面断面図である。
【図3】図1、図2の救命胴衣灯に用い得る各種グローブの配光比較測定結果を示す図である。
【図4】同反射板の構成を示す断面図である。
【図5】同本体ケースの側面断面図(A)と平面図(B)である。
【図6】 本発明に係る信号灯の実施例において用いる点滅電球への突入電流制御方法を実施するために点滅回路基板に設けた電球の点滅制御回路の構成を示す回路図である。
【図7】図6の回路構成で電球に流れる電流を示す回路図である。
【図8】図6の点滅制御回路によって電球を点滅させた際の電池側端子電圧、電球側端子電圧、消費電流を示す図である。
【図9】図6の点滅制御回路によって点滅駆動した本発明の実施形態の救命胴衣灯における点滅光測定、解析結果を示す図である。
【図10】救命胴衣灯において従来用いられている点滅制御により電球を点滅させた際の端子電圧と消費電流を示す図である。
【符号の説明】
1 本体ケース
2 グローブ
3 スイッチカバー
4 本体ケース1に設けた標示部
5 電池
6 点滅回路基板
7 ポリエチレン発泡材
8 ソケットカバー
9 電球
10 磁石
11 フィラメント
12 略直円筒部
13 略半球部
14 反射板
15 ガイド突条
Tr4 電球を直接駆動するトランジスタ
R7 ベース電流を制御する抵抗[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention, as can be a night rescue signal when distress escape ships and aircraft, for position indication attached to the life jacket life vests lamp and relates to a signal lamp marker lamp or the like attached to the life raft, in particular to the flashing bulb inrush current control in about.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
The international treaty amended the test requirements for life jacket lights and lantern lights, etc., and this revision required life intensity lights in all directions of the upper hemisphere to be collected by lenses as in the past. Technology such as using light cannot be used, and it has become necessary to increase the battery capacity.
[0003]
On the other hand, in the light bulb blinking control circuit used in this type of conventional signal lamp, when the bulb is blinked, tungsten, which is the material of the bulb filament, has almost no resistance at room temperature. The inrush current flowed 5 to 8 times the rated current (see FIG. 10), placing a heavy burden on the battery and the light bulb, significantly reducing the capacity of the battery and the life of the light bulb.
[0004]
For this reason, as long as a conventionally used flashing control circuit for a light bulb is used, a battery having a capacity larger than necessary must be adopted. However, considering the fact that the battery occupies most of the size of the product, if a battery with a large capacity is adopted, the signal light as the product becomes large and heavy, and it can not be overlooked as something attached to the life jacket. There was a problem of having it.
[0005]
In other words, life jacket lights and life lamps that are mounted on ships and aircraft must be small and light, and their components should be kept to a minimum size and weight. Then, it is in a situation where it must be against this proposition.
[0006]
Further, since ships and airplanes travel in tropical and cold regions, conventional signal lights usually use expensive dry batteries that can be used even in extremely cold regions where the temperature is minus 30 ° C. Therefore, the cost of life jacket lamps and sign lamps is mostly occupied by expensive batteries. However, if the above-mentioned amendment is to be dealt with, the ratio of batteries to the cost of signal lights becomes even greater.
[0007]
Therefore, the present invention not only responds to the treaty amendment, but also is made as small and light as possible so that it can be used for life jacket lights and beacon lights. At the same time, it is not necessary to increase the capacity of the battery, and the cost is reduced. and an object of the present invention is to provide a signal lamp can realize the inrush current control to the flashing light bulb.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A signal lamp according to
Comprising a Ru bulb that is flashing,
A signal lamp comprising a suppressing circuit excessive inrush current to the bulb by controlling the current flowing through the light bulb,
It consists of a main body case, a globe, a switch cover, and a marking on the main body case.
In the main body case, a plurality of batteries connected in series, a flashing circuit board, and a heat insulating material attached so as to surround the outer periphery of the battery,
The light bulb is attached to the main body case with a socket cover,
The glove houses the socket cover and the bulb,
The switch cover is attached to the outer surface of the end of the main body case opposite to the side on which the light bulb or the globe is attached, and can be rotated around the axis of the main body case.
In the switch cover, a magnet for driving the switch of the flashing circuit board is provided,
The circuit for suppressing the inrush current constitutes a flashing control circuit for the light bulb provided on the flashing circuit board, and includes a transistor that directly drives the flashing of the light bulb.
By controlling the base current of the transistor, by using the transistor in saturation, characterized in Rukoto such as suppressing the inrush current to the bulb.
In order to achieve the above object, a signal lamp according to
[Equation 3]
IB = IL / hfe
[Expression 4]
R = (Vcc−Vs) / IB
= (Vcc-Vs) hfe / IL
As described above, the optimum value of the resistance value of the resistor for controlling the base current to the transistor is determined .
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view (A) and a bottom view (B) of a life jacket light which is an embodiment of a signal light according to the present invention, and FIG. In the figure, 1 is a main body case, 2 is a globe, 3 is a switch cover, and 4 is a marking provided on the
[0010]
In the
[0011]
The shape of the
[0012]
The
[0013]
FIG. 3 shows the light distribution comparison measurement result of the
[0014]
Further, a reflecting
[0015]
FIG. 5 is a side sectional view (A) and a plan view (B) of the
[0016]
As already described, the
[0017]
The flashing
[0018]
FIG. 6 shows a configuration of a blinking control circuit for the
[0019]
Specifically, as shown in FIG. 7, in order to control the current IL flowing through the
IB = IL / hfe
The relationship between the base current IB of the transistor Tr4 and the resistance value R of the resistor R7 is the power supply voltage (rated voltage of the light bulb 9) Vcc and the saturation loss voltage Vs of the transistor Tr4.
[Formula 6]
R = (Vcc−Vs) / IB
Therefore, the resistance value R of the resistor R7 is
[Expression 7]
R = (Vcc−Vs) hfe / IL
Then, it can be set to the optimal value for suppressing the inrush current to the
[0020]
FIG. 8 is a diagram showing the battery-side terminal voltage, the bulb-side terminal voltage, and the current consumption when the
[0021]
FIG. 9 shows the results of measurement and analysis of blinking light in the life jacket light of the above-described embodiment driven to blink by the blinking control circuit configured as described above. The flashing frequency is 50 to 70 times per minute as stipulated in the international treaty, and the effective luminous intensity of 0.75 candela is maintained.
[0022]
【The invention's effect】
Since the signal lamp according to the present invention is as described above, it is possible to reduce the burden on the battery and the light bulb by suppressing the inrush current to the flashing light bulb, thereby extending the capacity of the battery and the life of the light bulb. Therefore, the battery occupying the majority of the manufacturing cost can be minimized, and the entire product can be configured in a small size that can be easily handled, and can be supplied at a lower cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view (A) and a bottom view (B) of a life jacket light which is an embodiment of a signal light according to the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view of the same.
FIG. 3 is a diagram showing a result of comparative light distribution measurement of various gloves that can be used in the life jacket light of FIGS. 1 and 2;
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of the reflecting plate.
FIG. 5 is a side sectional view (A) and a plan view (B) of the main body case.
6 is a circuit diagram showing a configuration of a lighting control circuit for bulb provided in the flash circuit board to implement the inrush current control method of the flashing light bulbs used in the embodiment of the signal lamp in accordance with the present invention.
7 is a circuit diagram showing a current flowing through a light bulb in the circuit configuration of FIG. 6. FIG.
8 is a diagram showing a battery-side terminal voltage, a bulb-side terminal voltage, and current consumption when the bulb is blinked by the blinking control circuit of FIG. 6. FIG.
FIG. 9 is a diagram showing blinking light measurement and analysis results in the life jacket light of the embodiment of the present invention that is blinking driven by the blinking control circuit of FIG.
FIG. 10 is a diagram illustrating a terminal voltage and current consumption when a light bulb is blinked by blink control conventionally used in a life jacket light.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
点滅させる電球を備え、
該電球に流れる電流を制御して上記電球への過度の突入電流を抑制する回路を備える信号灯において、
本体ケース、グローブ、スイッチカバー、上記本体ケースに設けた標示部からなり、
上記本体ケース内には、直列に接続した複数の電池、点滅回路基板、上記電池の外周を囲繞するように装着した保温材を備え、
上記電球はソケットカバーで上記本体ケースに取り付けてあり、
上記グローブは、上記ソケットカバーと上記電球を収納し、
上記本体ケースの上記電球や上記グローブを取り付ける側と反対側の端部外面に、上記本体ケースの軸線の周りで回転操作可能に上記スイッチカバーを取り付け、
該スイッチカバー内には、上記点滅回路基板が有するスイッチを駆動するための磁石が設けてあり、
上記突入電流を抑制する回路は、上記点滅回路基板に設けた上記電球の点滅制御回路を構成し、上記電球の点滅を直接駆動するトランジスタを備え、
該トランジスタのベース電流を制御することで、該トランジスタを飽和状態で使用して上記電球への突入電流を抑えるようにしてなることを特徴とする信号灯。 Signal lamps such as life jacket lights for position display attached to life jackets and marker lights attached to lifejackets,
Comprising a Ru bulb that is flashing,
A signal lamp comprising a suppressing circuit excessive inrush current to the bulb by controlling the current flowing through the light bulb,
It consists of a main body case, a globe, a switch cover, and a marking on the main body case.
In the main body case, a plurality of batteries connected in series, a flashing circuit board, and a heat insulating material attached so as to surround the outer periphery of the battery,
The light bulb is attached to the main body case with a socket cover,
The glove houses the socket cover and the bulb,
The switch cover is attached to the outer surface of the end of the main body case opposite to the side on which the light bulb or the globe is attached, and can be rotated around the axis of the main body case.
In the switch cover, a magnet for driving the switch of the flashing circuit board is provided,
The circuit for suppressing the inrush current constitutes a flashing control circuit for the light bulb provided on the flashing circuit board, and includes a transistor that directly drives the flashing of the light bulb.
By controlling the base current of the transistor, a signal lamp, wherein Rukoto such as suppressing the inrush current to the bulb by using the transistor in saturation.
【数1】
IB=IL/hfe
【数2】
R=(Vcc−Vs)/IB
=(Vcc−Vs)hfe/IL
として、上記トランジスタへのベース電流を制御する抵抗の抵抗値の最適値を決定するようにしてなることを特徴とする信号灯。 2. The signal lamp according to claim 1, wherein a base current IB of the transistor, a current amplification factor hfe of the transistor, a rated current IL of the bulb, a power supply voltage (rated voltage of the bulb) Vcc, and a saturation loss voltage of the transistor Vs. When
[Expression 1]
IB = IL / hfe
[Expression 2]
R = (Vcc−Vs) / IB
= (Vcc-Vs) hfe / IL
The signal lamp is characterized in that the optimum value of the resistance value of the resistor for controlling the base current to the transistor is determined.
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