JP4532013B2 - 発光チューブ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、長尺の発光手段を備えた発光チューブ装置に関し、特に操作性、機動性に優れた発光チューブ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
長尺の発光手段として、エレクトロルミネッセンスファイバ（以下、ＥＬＦという）が知られている。このＥＬＦ自体は、直径が細く、強度、光量等に限界があり、各種用途への適用には限界があったが、本発明者は、このＥＬＦを利用して、強度、耐水性等の性能を備えた発光チューブを提案してきた（特開2000-243553号等）。特開2000-243553号の発光チューブは、可撓性のあるチューブ内にＥＬＦと電流供給源である電線とを内蔵しチューブ状にしたもので、工事現場、道路、駐車場などの誘導用表示や警告灯に、また各種装飾用として実用化されつつある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような長尺の発光手段を、保管または移動するには、チューブがねじれたり潰れたりするのを防ぐためにリールに巻いておき、使用時に必要長繰り出して使うのが便利である。
【０００４】
一方、このような発光手段を発光させるためには、その端部、即ち発光チューブ内に内蔵された電線の端部或いはＥＬＦ端部（接続端子）を、インバータを介して駆動用電源に接続する必要がある。ここで、リールのドラムに巻かれた発光チューブをインバータの出力に接続するには、チューブの巻き終わり端部（以下、先端部という）か、巻き始め端部（以下、後端部という）のいずれか一方または両方を接続することになる。
【０００５】
先端部をインバータ及び電源に接続した場合、発光チューブを全部リールから引き出さなければ、後端部が自由にならず扱いにくい。一方、後端部を電源に接続する場合には、リールからチューブを全部繰り出せばよいが、毎回、必要長以上に全てを繰り出すことになり、あまった長さが使用上邪魔になるなど、不都合である。
【０００６】
このような不都合を避けるために、後端部を予めリールの外部に出しておくことも可能であるが、この場合にはインバータとの接続は繰り出し終えてからでなければできない。そのため必要に応じてチューブを繰り出して用いる用途では、その都度、インバータとの接続を切り離したり、接続したりする必要があり煩雑である。それを避けるためには、リールの回転しない部分にインバータ接続用のコネクタを設け、元（後端部）は回転してもよいようにスリップリング等を設けておかなければならず、複雑で高価となる。屋外使用にはこれを防水構造としなければならず更に複雑高価となる。
【０００７】
また上述したインバータと電源部或いは電源用コードは、常に発光チューブと共に設置場所に持ち運ぶ必要がある。
【０００８】
そこで本発明は、発光チューブ、インバータ及び電源を一体化した発光チューブ装置を提供することを目的とする。また必要長さのみを引き出して使用することができ、しかも操作性に優れた発光チューブ装置を提供することを目的とする。さらに電源の交換が用意で、必要に応じて外部電源との接続も可能な発光チューブ装置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】
上記目的を達成する本発明の発光チューブ装置は、長尺状の発光手段と、発光手段を巻回する回転ドラムを備えたリールと、発光手段の一端部に接続された駆動手段と、駆動手段を電源に接続する接続端子とを備え、駆動手段は回転ドラムの内部に固定され、接続端子は回転ドラムの側面に固定されていることを特徴とする。
【００１０】
このような発光チューブ装置によれば、発光チューブと駆動手段とが発光チューブを巻回するリールに一体化されているので持ち運びや取り扱いが容易で、しかも発光チューブを引き出す際に駆動手段も一体として回転するので、発光チューブと駆動手段とを接続する配線が捩れたりすることなく、必要な長さの発光チューブを引き出して利用することができる。
【００１１】
また本発明の発光チューブ装置は、上記発光チューブ装置において、さらに接続端子に脱着可能な電源装置を備えたことを特徴とする。
【００１２】
この発光チューブ装置によれば、電源装置を回転ドラムに設けられた接続端子に着脱自在にしたことにより、外部電源を不要とし、任意の場所で使用することができ、また電源（バッテリー）の交換を極めて容易に行うことができる。
【００１３】
さらに本発明の発光チューブ装置は、前記接続端子が、防水機能を備えたことを特徴とする。
【００１４】
また本発明の発光チューブ装置は、前記駆動手段と前記発光手段との接続を開閉するスイッチ手段を備えたことを特徴とする。
【００１５】
本発明の発光チューブ装置は、さらに前記回転ドラムの内部に前記接続端子を介して前記電源装置に接続される充電器と、前記充電器を外部交流電源に接続する接続端子とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
この態様の発光チューブ装置によれば、電源装置（バッテリー）の充電を行ないながら発光チューブ装置を駆動することができるので、バッテリー交換をしなくても長時間の使用が可能となる。
【００１７】
【発明の実施形態】
以下、本発明の発光チューブ装置の一実施形態を図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本発明の発光チューブ装置の全体構成を示す図、図２は、この発光チューブ装置の等価回路を示す図である。この発光チューブ装置は、ＥＬＦが内蔵された発光チューブ10と、この発光チューブ10が巻回される回転ドラム21を備えたリール20と、発光チューブ10の端部に電気的に接続されるとともに回転ドラム21の内部の空間に固定されたインバータ（駆動手段）30と、インバータ30を外部電源に接続するための端子（コンセント）40と、コンセント40に着脱可能なバッテリー（電源装置）50とを備えている。
【００１９】
発光チューブ10は、図３に示すように、電力供給用の絶縁被覆導線11、12の外周にＥＬＦ13を螺旋状に配置し、これらを実質的に透明な被覆材11で覆った構造を有し、長手方向の所定長毎に導線11、12とＥＬＦ13の芯電極および付加電極（共に図示せず）が電気的に接続されている。この発光チューブ10は、導線11、12の端子をインバータを介して電源に接続することにより発光し、その際、ＥＬＦの所定長毎に電力を供給するようにしているので、長尺であってもＥＬＦの許容最大電流値の範囲内で十分な輝度を得ることができる。
【００２０】
発光チューブ10は、好適には、上記ＥＬＦ13に電力を供給する電線とは別に、送電線及び／または通信ケーブルが内蔵されている。送電線は、一端が後述するリール20に備えられたＡＣコンセント（100Ｖ）に接続されるとともに他端（即ち発光チューブの自由端部）に照明器具等接続用のコンセントが接続されており、これによって発光チューブ先端に照明器具等を接続して使用することができるようになっている。通信ケーブルは、インターホン等の通信回線として利用することができる。
【００２１】
これら発光チューブ内に敷設される電線は、強度のあるナイロンやケプラー等の繊維でブレードがけしておくことが好ましい。これにより発光チューブ20を緊急時の救命ロープ等として利用することも可能である。
【００２２】
リール20は、回転ドラム21を軸支する中心軸22と、中心軸22と一体的に構成された脚部23と、持ち手24とを備え、回転ドラム21の円筒部には上述したように発光チューブ10が巻回されている。これにより、発光チューブ10を引き出すときに回転ドラム21が中心軸22の周りを自由回転するようになっている。
【００２３】
回転ドラム21の一方の側面には、防水カバー25で覆われた防水室が形成されている。即ち、回転ドラム21の側板には、中心軸22を囲む円筒状の凸部と、それと同心円上に径が大きい凸部が形成され、防水カバー25はこれら凸部にOリング及びパッキンを介して嵌合し、外部からの水の浸入を防止している。この防水室内にインバータ30が固定されるとともに外部電源との接続用のコンセント40（41〜43）が形成されている。
【００２４】
コンセント40は、防水防塵コンセントで、非使用時は蓋をすることにより水や埃が内部に侵入しないようになっている。コンセント40は、好適にはアース付の３ピンタイプとする。これによりバッテリーボックス（ＤＣ）を接続する際に、＋と−を逆に接続してしまうのを防止できる。尚、図示する実施形態では、三つのコンセント40（41〜43）を備えた市販の電工リールを利用した例を示しているが、電源装置のみを接続する場合、電気的に接続するためのコンセントの数は1個でもよい。発光チューブ10が、他の器具への電力供給用の送電線を内蔵する場合には、その送電線をコンセントの一つに接続し、ＡＣ電源に接続可能にすることができる。
【００２５】
また回転ドラム21の側板には、電源と発光チューブ10との電気的接続をオンオフするためのスイッチ60が取り付けられている。さらに発光チューブ10が、通信回線を内蔵する場合には、回転ドラム21の側板には、この通信回線を外部の通信回線と接続するためのプラグイン端子が備えられている。
【００２６】
インバータ30は、バッテリーの直流電力（例えば、ＤＣ12Ｖ）をＥＬＦ13駆動のための交流電力（例えば、ＡＣ200Ｖ、2KHz）に変換するもので、ＳＣＲ等を用いた公知のインバータを利用することができる。インバータ30は、さらに発光チューブ10の駆動を制御するための制御回路（コントローラ）（図示せず）を備えている。インバータ30の出力側は、回転ドラム21に巻回される発光チューブ10の、巻き始め端の絶縁被覆導線11、12に接続されており、入力側は、コンセント40に接続されている。
【００２７】
制御回路は、例えば発光チューブ10を間歇的に点滅する場合の点滅間隔の制御、電圧制御（輝度調節）、発光チューブ内のＥＬＦが複数本ある場合のグループ毎の駆動制御や点滅順序の制御等を行う。さらに、チューブを区間に分け、区間毎に交互に点滅したり、点灯する区間が一方向に流れるように点滅させるなどの多様な制御の機能を付加することができる。制御回路に代えて、或いは制御回路31のほかにオンオフのみを制御する点滅回路を設けてもよい。
【００２８】
バッテリー50は、コンセント40に差し込むことが可能な防水プラグを備えたバッテリーボックスからなり、必要に応じてコンセント40に着脱し、本発光チューブ装置の電源となる。図示する実施例では、コンセント40に電気的に接続するプラグのほかに、リール側面に備えられた三つのコンセントの二つに対応する位置に絶縁された擬似プラグ2個を設け、これを二つのコンセントに差し込むことにより、バッテリーボックスの取り付け構造を安定にしている。なお、図示していないが、バッテリーのショートを避けるために、バッテリーボックスにも、オンオフスイッチを設けておくことが好ましい。
【００２９】
次にこのような構成における発光チューブの使用方法を説明する。
【００３０】
まず発光チューブ10を巻回したリール20側面のコンセント40にバッテリーボックス50の防水プラグを差し込んだ状態で、発光チューブ10を必要な長さだけリール20から引き出し、目的場所に敷設する。この発光チューブ10の引き出し動作によって回転ドラム21が回転するが、このときバッテリーボックス50も一体に回転するので、バッテリー50からインバータ30を介して発光チューブに至る配線も一体に回転し、絡むことがない。
【００３１】
敷設の際に、必要に応じてスイッチ60をオンにし、発光チューブ10を点灯する。これにより暗い場所でも足元や敷設場所を確認しながら安全に敷設作業を行うことができる。発光チューブが、照明器具等への電力供給用の送電線を内蔵する場合には、これを利用して先端に照明器具を取り付けて上記作業を行うことも可能である。
【００３２】
敷設後はスイッチ60をオンにし駆動状態とする。ここでインバータ30が制御回路31を備える場合には、その制御のシーケンスに従い、間歇的に或いは所望の区間を所望の順序で点滅するなど種々の形態で駆動される。不要時にはスイッチ60操作によって、いつでも消灯を行うことができる。
【００３３】
バッテリーが消耗したときには、バッテリーボックスを交換すればよく、これにより容易に続けて使用することが可能である。或いは、敷設場所によって外部ＤＣ電源がある場合には、バッテリーボックス50を外した後のコンセント40に外部ＤＣ電源或いはＡＣアダプタを介してＡＣ電源を接続することにより電力を供給することも可能である。
【００３４】
このように本実施形態によれば、発光チューブと駆動装置とを一体にするとともに電源（バッテリー）を着脱自在としたことにより、比較的軽量且つ持ち運びが簡便で、操作性に優れた発光チューブ装置を提供することができる。またバッテリーボックスを接続するためのコンセントを防水コンセントとするとともにバッテリーの差込プラグとして防水プラグを採用したことにより、防水防塵性に優れ、屋外等種々の環境で使用することができる。
【００３５】
なお、以上の実施形態では、バッテリー50と外部ＤＣ電源とを択一的に接続する場合を示したが、回転ドラム21の防水室内に充電器を備えることにより、一般商用電源（例えばＡＣ100Ｖ）を利用して本発明の発光チューブ装置を駆動することも可能である。
【００３６】
このような実施形態を図４に示す。図示するように、本実施形態の発光チューブ装置は、回転ドラム21の側板にバッテリー用のコンセント40の他に、ＡＣ電源用コンセント45が備えられており、このＡＣ電源用コンセント45はＡＣ/ＤＣアダプタ71及び充電器70に接続されている。
【００３７】
ＡＣ/ＤＣアダプタ71及び充電器70は、インバータ30と同様に回転ドラム21の防水室内に固定され、充電器70の出力はインバータ30の入力側に接続されている。その他の構成は図１に示す第1の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００３８】
このような構成の発光チューブ装置は、第1の実施形態と同様にバッテリー用コンセント40にバッテリーボックスを差し込んだ状態で使用することが可能であるが、更にＡＣ電源用コンセント45にＡＣ電源を接続しながら使用することにより、バッテリーの充電を行ないながら発光チューブ装置を駆動することができる。外部ＤＣ電源とバッテリー50とを並列接続した場合には、バッテリー50が負荷となり、電力が有効に発光チューブ10に供給されないが、このように充電器70を介してＡＣ電源からの電力を供給することにより、バッテリー50の出力を有効に利用することができ、長時間の点灯・駆動が可能となる。
【００３９】
以上、本発明の発光チューブ装置を図面に示す実施形態により説明したが、本発明の発光チューブ装置はこれら実施形態に限定されることなく、種々の変更が可能である。
【００４０】
例えば、上記実施形態では発光チューブ10として、ＥＬＦに電力供給用電線を備えた発光チューブ10を示したが、長尺の発光手段であって電力を供給することにより駆動されるものであれば、本発明を適用することが可能である。
【００４１】
また充電器70をリール20に内蔵する代わりに、図５に示すように、ＡＣ電源接続用のコンセント45に電圧調節用の抵抗80を接続し、ＡＣ電源またはＤＣバッテリーのいずれかで駆動するようにすることも可能である。
【００４２】
また上記実施形態では、インバータ30を防水カバー25で覆われた防水室に取り付ける場合を示したが、防水型のインバータ30を用いた場合には、回転ドラム内の任意の空隙を利用して設置することが可能である。
【００４３】
さらに図示する実施形態では、電源側をプラグとし、回転ドラム側の接続端子をコンセントとした場合を示したが、電源側をコンセント、回転ドラム側の接続端子をプラグとしてもよい。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、駆動装置、電源と一体化でき、持ち運びや取り扱いに便利な発光チューブ装置が提供される。この発光チューブ装置は、バッテリーを電源とし、着脱自在としたことにより、任意の場所で使用することができ、またバッテリーの交換を極めて容易に行うことができる。
【００４５】
また本発明によれば、バッテリーは防水コンセントと防水プラグを介して発光チューブの駆動装置と接続されるので、屋外等種々の環境下で使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発光チューブ装置の一実施形態を示す正面図および側面図
【図２】図１の発光チューブ装置の等価回路を示す図
【図３】発光チューブの詳細を示す図
【図４】本発明の発光チューブ装置の別の実施形態を示す回路図
【図５】本発明の発光チューブ装置のさらに別の実施形態を示す回路図
【符号の説明】
10・・・発光チューブ
20・・・リール
21・・・回転ドラム
30・・・インバータ（駆動手段）
40・・・コンセント
50・・・バッテリー
60・・・スイッチ
70・・・充電器

Claims (6)

1. 長尺状の発光手段と、前記発光手段を巻回する回転ドラムを備えたリールと、前記発光手段の一端部に接続された駆動手段と、前記駆動手段を電源に接続する接続端子とを備えた発光チューブ装置であって、前記駆動手段は前記回転ドラムの内部に固定され、前記接続端子は前記回転ドラムの側面に固定されていることを特徴とする発光チューブ装置。
2. 請求項１記載の発光チューブ装置であって、さらに前記接続端子に脱着可能な電源装置を備えたことを特徴とする発光チューブ装置。
3. 前記接続端子は、防水機能を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の発光チューブ装置。
4. 請求項１ないし３いずれか1項記載の発光チューブ装置であって、前記駆動手段と前記発光手段との接続を開閉するスイッチ手段を備えたことを特徴とする発光チューブ装置。
5. 請求項１ないし４いずれか1項記載の発光チューブ装置であって、前記回転ドラムの内部に、前記接続端子を介して前記電源装置に接続される充電器と、前記充電器を外部交流電源に接続する接続端子とを備えたことを特徴とする発光チューブ装置。
6. 前記発光手段は、電力供給用の導線を絶縁材で被覆してなる絶縁電線と、前記絶縁電線の外周に配置された少なくとも一条のエレクトロルミネッセンスファイバと、前記絶縁電線及び前記エレクトロルミネッセンスファイバを被覆する実質的に透明な被覆材とを備えた発光チューブである請求項１ないし４のいずれか1項記載の発光チューブ装置。

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