JP5726958B2 - バルーン型照明装置及び投光機 - Google Patents

Description

本発明は、バルーン型照明装置及び投光機に関するものである。

バルーン型照明装置は、無指向性の広い照明範囲が得られること、高い防眩効果が得られることなどの優位性から、工事現場などの屋外照明に用いられる投光機としてだけでなく、屋内外を問わない各種用途の照明装置として需要が高まっている。

従来のバルーン型照明装置は、空気圧によって膨らませることができるバルーンを備えており、その内部に光源とバルーンを膨らませるための送風機が配備されている。バルーン型照明装置の光源としては、一般にＨＩＤランプなどの放電ランプが用いられ、発電機や商用電源から供給される電力が安定器を介して放電ランプに供給されている。安定器は、電源電力を安定化して放電ランプに供給するものであり、鉄芯に銅線を巻いたチョークコイルから主に構成される銅鉄安定器と呼ばれるものや、これをインバータやサイリスタ制御回路を用いて電子化した電子安定器と呼ばれるものが用いられている。

従来のバルーン型照明装置は、バルーンの中央に保持部を備え、バルーンの内部で保持部に放電ランプ，送風機，安定器を配備している（下記特許文献１参照）。

特開２００９−８１０１１号公報

前述した従来技術のように、バルーンの内部に安定器を配備したものでは、発電機などの電源から延びる電源線はバルーンの内部で分岐して安定器と送風機に接続される。このような従来技術は、ランプが一灯式のバルーン型照明装置であれば大きな問題にならないが、ランプを複数個用いた大型のバルーン型照明装置になると、バルーン内部に重量の嵩む安定器を複数個配備することになり、バルーン部分の重量が大きくなる。このため、これを伸縮可能な支柱部上に設置して投光機として用いる場合に、支柱部の伸縮上げ下ろしの操作性が悪くなる問題が生じ、また、重量の大きいバルーン部分が支柱部上の高い位置に置かれることで、設置安定性や安全性という面でも問題が生じる。

この問題を解消するには、重量の嵩む安定器をバルーンの外に出し、支柱部の下部や支柱部を支持する基体で保持することが考えられる。しかしながら、このようにバルーンの外に安定器を出して保持すると、安定器から出力される定電力制御された電力に悪影響を及ぼさないようにするために、電源からバルーン内に延びる電源線は、複数の安定器を介してバルーン内の複数のランプに至る電源線と電源からバルーン内の送風機に至る電源線の２系統にバルーンの外で分かれることになる。

このように電源からの電源線がバルーンの外でランプに至る系統と送風機に至る系統に分かれると、送風機側の電源線に断線や接続不良などの通電不具合が生じた場合に、バルーンが膨らまない状態でランプが点灯されることがあり、このような事態が生じると、バルーン内が高温になってランプなどに不具合が生じたり、バルーン自体が加熱されて損傷したりすることの懸念があった。

また、電源からの電源線がバルーンの外でランプに至る系統と送風機に至る系統に分かれると、電源線の配線が多数になって外観が悪くなるだけでなく、投光機として用いる場合の支柱部の伸縮時に配線の取り回しが悪くなり、また、これを多芯ケーブルで解消しようとすると多芯ケーブル自体が太く、重く、高価になってしまう問題があった。

また近年、照射型の投光機と比較してバルーン型の投光機がその照射範囲や防眩効果など点で優位であることが認められており、既存の照射型投光機を用途に応じてバルーン型投光機に変更したいという要求がある。この場合、ランプを複数個持った照射型投光機は、複数の安定器を支柱部の下部又は基体に保持しているものが多く、安定器とバルーン内の複数のランプとを接続する電源線の接続に加えて、バルーン内の送風機に接続するための電源線を新たに設ける必要があるので、簡易に照射型の投光機をバルーン型の投光機に変更することができない問題があった。

本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、バルーン型照明装置に電力供給するための電源からバルーン内に至る電源線の系統を単純化すること、この電源線の単純化によって、バルーンが膨らまない状態でランプが点灯するような不具合を回避し、配線の取り回しや接続を簡易に行うことができるようにすること、照射型の投光機をバルーン型の投光機に変更する場合にも簡易に変更を行うことができるようにすること、などが本発明の目的である。

このような目的を達成するために、本発明は、以下の構成を少なくとも具備するものである。
バルーンと、前記バルーン内部に配備される放電ランプと、前記バルーン内に配備され当該バルーンを膨らませる送風機と、前記バルーンの外に配備され前記放電ランプに安定した電力供給を行う安定器と、前記バルーンの内部に配備され、前記放電ランプに供給される電力の一部を前記送風機に送るための電源回路とを備え、前記電源回路は、前記安定器から前記放電ランプに至る電源線から分岐された電源線に接続されており、前記放電ランプは前記バルーン内に複数個配備され、前記安定器は、前記放電ランプのそれぞれに対応して複数個配備され、前記安定器のそれぞれから前記放電ランプのそれぞれに至る複数の電源線が１本のケーブルに纏められ、該ケーブルの途中には前記複数の電源線を接続・分断するためのコネクタが配備されていることを特徴とするバルーン型照明装置。

このような特徴を有するバルーン型照明装置又はこのバルーン型照明装置を備える投光機は、安定器をバルーンの外に配備しているので、バルーン部分の軽量化が可能になり、支柱部の頂部でバルーンを支持する際に支柱部の伸縮操作性が良好となり、また、投光機としての設置安定性と安全性を確保することができる。

また、放電ランプに供給される電力の一部を送風機に送るための電源回路をバルーンの内部に備えるので、電源からバルーン内部に至る給電系統は、安定器から放電ランプに至る給電系統の１系統になり、送風機への電力供給が遮断されているにもかかわらず、放電ランプへの給電がなされる事態を極力回避することができる。これにより、バルーンが膨らまない状態で放電ランプが点灯するような不具合を回避することができる。

また、電源からバルーン内部に至る給電系統が安定器から放電ランプに至る給電系統の１系統になるので、これを１つのケーブルに纏めるなどして配線の取り回しや接続を簡略化することができ、また、照射型の投光機をバルーン型の投光機に変更する場合にも、安定器から放電ランプに至る給電系統を取り換えるだけで済むので、簡易に変更を行うことができる。

本発明の一実施形態に係るバルーン型照明装置の構成を示した説明図である。 本発明の一実施形態に係るバルーン型照明装置における電源回路の機能構成を示した説明図である。 本発明の実施形態に係るバルーン型照明装置におけるバルーン内部の具体的な構成例を示した説明図である。 本発明の実施形態に係るバルーン型照明装置を備えた投光機を示した説明図である。 照射型の投光機をバルーン型の投光機に変更する際の手順を示した説明図である（（ａ）が照射型投光機の外観例を示しており、（ｂ）が照明装置の交換手順を示している。）。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係るバルーン型照明装置の構成を示した説明図である。バルーン型照明装置１は、バルーン２と、バルーン２の内部に配備される放電ランプ３と、バルーン２内に配備されバルーン２を膨らませる送風機４と、バルーン２の外に配備され放電ランプ３に安定した電力供給を行う安定器５と、バルーン２の内部に配備され、放電ランプ３に供給される電力の一部を送風機４に送るための電源回路６とを備える。

バルーン２は、内部に空気圧を付与することで膨らんだ状態になり、内部の空気圧を除くことで凋んだ状態になる袋状部材であって、内部に配備される放電ランプ３から放出される光を拡散した状態で周囲の照射範囲に放出することができるものである。

放電ランプ３は、バルーン型照明装置１の照明光源であり、例えば、ＨＩＤランプなどを用いることができる。この放電ランプ３は、バルーン２の中心部でバルーン２を保持する保持部に配備される。図示の例では、複数（一例として４個）の放電ランプ３がバルーン２の内部に配備されている。

送風機４は、バルーン２の内部に風を送るブロアであり、放電ランプ３の点灯中には常に送風機４を稼働させてバルーン２を膨らませた状態に保持する。

バルーン２の外に配備される安定器５は、発電機や商用電源などによって構成される電源Ｐｓによって供給される電力を安定化した状態で放電ランプ３に供給するためのものであり、例えば、安定器５からは定電力制御された電力が出力される。電源Ｐｓから安定器５に至る電源線Ｌ０にはメインスイッチ７が設けられ、このメインスイッチ７をオンオフすることで、放電ランプ３と送風機４の作動・停止を同時に行うことができるようになっている。

バルーン２の内部に配備される電源回路６は、安定器５から放電ランプ３に至る電源線Ｌ１から分岐した電源線Ｌ２に接続され、放電ランプ３に供給される電力の一部を送風機４に送るものである。図示の例では、複数の電源線Ｌ１の中の一つから分岐した電源線Ｌ２に電源回路６を接続しているが、電源線Ｌ２を２つ以上の電源線Ｌ１から分岐してもよい。

図示の例では、安定器５は、複数の放電ランプ３のそれぞれに対応して複数個配備されている。複数の安定器５のそれぞれから放電ランプのそれぞれに至る複数の電源線は１本のケーブルに纏めることができ、ケーブルの途中には複数の電源線Ｌ１を接続・分断するためのコネクタ８を配備することができる。コネクタ８は、複数本備える電源線Ｌ１の安定器側の配線Ｌ１ａと放電ランプ３側の配線Ｌ１ｂを同時に接続・分断することができるものである。

このような構成を備えるバルーン型照明装置１は、安定器５をバルーン２の外に配備することで、バルーン部分の重量を軽量化することができる。また、電源Ｐｓからバルーン２内部に至る電源線は、安定器５を介して放電ランプ３に電力を送る電源線Ｌ０，Ｌ１の１系統にすることができ、それとは別に送風機４に電力を供給する電源線を設ける必要が無い。前述したように、複数の電源線Ｌ１は一つのケーブルに纏めて接続・分断を管理することができるので、送風機４への給電が遮断された状態で放電ランプ３が点灯するという不具合の発生を抑制することが可能になる。また、電源線の配線を簡素化することができるので、配線の取り回しや接続を簡易に行うことが可能になる。

そして、図１に示したバルーン型照明装置１の実施形態では、更に安全性を高めるための構成が追加されている。すなわち、この実施形態では、バルーン２内に配備され、安定器５から放電ランプ３に至る電源線Ｌ１を通電・遮断するスイッチ部９と、バルーン２内に配備され、バルーン２が凋んだ状態を検知するセンサ部１０とを備え、電源回路６が、センサ部１０がバルーン２の凋んだ状態を検知した場合にスイッチ部９を遮断する駆動制御機能を備えている。このような構成を付加することで、送風機４への給電が遮断された状態で放電ランプ３が点灯するという不具合を積極的に抑止することが可能になる。

図２は、前述した電源回路の機能構成を示した説明図である（前述した構成を共通する部分は同一符号を付して重複説明を説明する）。図示のように、電源回路６は、入力制御回路部６Ａ、送風機用電源回路部６Ｂ、安全制御回路部６Ｃを備えている。

前述したように、電源回路６は、安定器５によって安定化された電力を放電ランプ３に供給する電源線Ｌ１から分岐して送風機４に供給するための回路である。ここで、安定器５の出力は、放電ランプ３（例えばＨＩＤランプ）の定格消費電力より５％以上の余裕を持った設定なっていることが一般的であるため、安定器５の出力から数パーセント程度の電力を送風機４の駆動用電力として分岐することは電気容量的に問題ないことである。しかしながら、単純に安定器５の出力を送風機駆動用として分岐すると、放電ランプ３の安定点灯に悪影響を及ぼすことが考えられる。そこで、本発明の実施形態における電源回路６は、安定器５から放電ランプ３への電力供給でなされている定電力制御を乱さないようにする機能を有しており、これによって放電ランプ３の立ち消え（突然ランプが消灯してしまう現象）や放電ランプ３が照射する照明光にちらつき現象などが生じないようにしている。

具体的には、電源回路６における入力制御回路部６Ａが力率改善機能部（ＰＦＣ回路部）６Ａ１と過電流抑止機能部６Ａ２を備えている。この力率改善機能部６Ａ１は、常に放電ランプ３の駆動電圧に追従比例した電力を取り出すことで、放電ランプ３の定電力制御を乱さないようにするものである。また、過電流抑止機能部６Ａ２は、送風機４の駆動開始時に通常流れる突入電流に対して、これを直接電源回路６が補うことを抑止するものであり、一時的な過電流が送風機４側に流れて放電ランプ３への定電力制御が乱れるのを抑止するものである。

電源回路６の送風機用電源回路部６Ｂは、前述した入力制御回路部６Ａからの入力を送風機４用の電力として出力している。また、電源回路６の安全制御回路部６Ｃは、これも送風機用電源回路部６Ｂと同様に入力制御回路部６Ａからの電力で駆動しており、センサ部１０がバルーン２の凋んだ状態を検知している間はスイッチ部（リレースイッチなど）９を開にして放電ランプ３が点灯しないように制御している。

ここで、センサ部１０は、バルーン２との接触を検出する接触センサにすることで、バルーン２が凋んだ状態で接触センサが押されて安全制御回路部６Ｃがスイッチ部９を開に制御するものであってもよいし、バルーン２内の温度を検出する温度センサにすることで、バルーン２内の温度が上昇して設定温度以上になったことを温度センサが検出したときに安全制御回路部６Ｃがスイッチ部９を開に制御するものであってもよい。

なお、図２に示した例では、送風機用電源回路部６Ｂと安全制御回路部６Ｃが共に入力制御回路部６Ａを介して一つの放電ランプ３用電源線Ｌ１から電力を取っているが、これに限らず、送風機用電源回路部６Ｂと安全制御回路部６Ｃはそれぞれ別の電源線Ｌ１から電力を取ってもよいし、或いは、送風機用電源回路部６Ｂと安全制御回路部６Ｃのそれぞれが複数の電源線Ｌ１から電力を取ってもよい。

図３は、本発明の実施形態に係るバルーン型照明装置におけるバルーン内部の具体的な構成例を示した説明図である。バルーン２の内部にはバルーン２の中心軸に沿って保持部２０が取り付けられている。保持部２０は、バルーン２の上部中央を保持する上保持体２１とバルーン２の下部中央を保持する下保持体２２を備えており、上保持体２１と下保持体２２との間に複数の柱体２３が設けられ、両者の間隔が保持されている。下保持体２２には、送風機４が配備されている。送風機４は、下保持体２２の外側の空気をバルーン２の内側に送ることでバルーン２を膨らませるものである。また、送風機４の上には、電源回路６などの回路部が配備されている。

柱体２３には、その上部と下部にそれぞれランプソケット部２４が取り付けられており、ランプソケット部２４にはそれぞれ２個の放電ランプ３が接続されている。放電ランプ３は、柱体２３の内側のスペースに各々頭部を中心に向けて配置されており、各放電ランプ３の頭部はランプ保持体２５によって柱体２３に保持されている。柱体２３の外側は保護枠体２６で覆われている。

このような保持部２０において、電源回路６が配備される下保持体２２上のスペースにセンサ部１０が配備されている。このセンサ部１０は、接触子１０Ｓを柱体２３の外側に突出させた接触センサであり、バルーン２が凋んだ状態になるとバルーン２の内側が接触子１０Ｓに接触することでセンサ部１０が作動するようになっている。

図４は、本発明の実施形態に係るバルーン型照明装置を備えた投光機を示した説明図である（前述した部位と同一の部位には同一符号を付して重複説明を省略する）。前述したバルーン型照明装置１を備えた投光機１００は、接地部３０と接地部３０に鉛直に支持される支柱部３１を備え、支柱部３１の下部又は接地部３０に安定器５が支持されており、支柱部３１の頂部にバルーン２が支持されている。図示の接地部３０はキャスタ３０ａと基台３０ｂを備え、基台３０ｂに電源Ｐｓとなる発電機３２を搭載した例を示しているが、これに限らず、三脚などの脚部によって構成される接地部であってもよく、また、電源Ｐｓは商用電源やバッテリを用いるものであってもよい。支柱部３１は伸縮自在なものでも固定長さのものであってもよい。

図４に示した例では、安定器５からバルーン２内に延びる前述した電源線Ｌ１が１本のケーブル３３に纏められており、ケーブル３３の途中に複数の電源線Ｌ１を接続・分断するためのコネクタ８が配備されている。コネクタ８は、コネクタ端子８Ａ，８Ｂを接続することで、安定器５側のケーブル３３Ａとバルーン２側のケーブル３３Ｂが接続されるものである。このような投光機１００は、１本のケーブル３３を介した電気供給でバルーン２内の放電ランプ３と送風機４を駆動することができ、配線の取り回しや接続・分断を簡易に行うことができる。また、安定器５をバルーン２の外に配備しているので、支柱部３１頂部のバルーン部分が軽量になり、支柱部３１の伸縮などの操作性が良好であり、また、設置安定性や安全性が確保できる。

図５は、照射型の投光機をバルーン型の投光機に変更する際の手順を示した説明図である。図５（ａ）には、照射型投光機の外観例を示している。ここに示した照射型投光機１０１は、前述したバルーン型の投光機１００と同様に、接地部３０と支柱部３１を備えており、接地部３０の基台３０ｂに発電機３２を搭載している。照射型照明装置１０２は支柱部３１の頂部に支持されており、この照射型照明装置１０２に安定した電力を供給するための安定器５は、接地部３０又は支柱部３１の下部に配備されている。安定器５から出力される電力を照射型照明装置１０２に供給する電源線はケーブル３３Ｆによって纏められており、ケーブル３３Ｆの途中にはコネクタ８Ｆが配備されている。コネクタ８Ｆは、コネクタ端子８Ｆ１，８Ｆ２を接続することで、安定器５側のケーブル３３Ｆ１と照射型照明装置１０２側のケーブル３３Ｆ２を接続するものである。

このような照射型投光機１０１をバルーン型の投光機１００に変更するには、図５（ｂ）に示すように、先ず、照射型投光機１０１のコネクタ８Ｆを分断し、支柱部３１の頂部から照射型照明装置１０２を取り外す。そして、分断されたコネクタ８Ｆのコネクタ端子８Ｆ１にバルーン型照明装置１のコネクタ端子８Ｂを接続し、支柱部３１の頂部にバルーン２を取り付けるだけで、バルーン型の投光機を得ることができる。この際、照射型投光機１０１における安定器５，メインスイッチ７，ケーブル３３Ｆ１，発電機３２などの電装品、更には、接地部３０，支柱部３１などの構成部品は、そのままバルーン型投光機に変更後も使用することができる。この際、照射型投光機１０１のケーブル３３Ｆがコネクタ８Ｆを備えていない場合は、ケーブル３３Ｆをしかるべき位置で切断し、その端部と、バルーン型照明装置１のケーブル３３Ｂの端部とを圧着端子などを用いた汎用的な接続手段で接続するだけで、簡易にバルーン型投光機に変更することができる。この際、バルーン型照明装置１が備える送風機への電気供給を変更の過程で一切考えなくて良いので、速やか且つ簡易に変更作業を終えることができる。

以上説明したように、本発明の実施形態に係るバルーン型照明装置１及びこれを備えた投光機１００は、バルーン２内に放電ランプ３に供給される電力の一部を送風機４に送るための電源回路６を備えるので、電源Ｐｓからバルーン２内に至る電源線Ｌ０，Ｌ１を放電ランプ３に電力供給するための１系統に単純化することができる。これによって、送風機４へ電力供給する電源線が単独で遮断されてバルーン２が膨らまない状態で放電ランプ３が点灯するような不具合を極力回避することが可能になる。また、電源Ｐｓからバルーン２内部に至る電源線Ｌ０，Ｌ１の単純化によって配線の取り回しや接続を簡易に行うことができる。

また、照射型投光機１０１をバルーン型の投光機１００に変更する場合にも、照射型投光機１０１の電源線を纏めたケーブル３３Ｆを単純にバルーン型照明装置１の電源線Ｌ１を纏めたケーブル３３に接続するだけ電気系統の変更を行うことができ、送風機４への電力供給を別の配線で行う必要が無いので、変更作業を迅速且つ簡易に行うことができる。

また、バルーン２の外側に安定器５を配備してバルーン部分の軽量化を図っているので、放電ランプ３を複数個用いた大型のバルーン型照明装置においても、これを支柱部３１上で支持する投光機１００に用いる場合に、支柱部の伸縮操作を行い易くし、設置安定性と安全性を確保することができる。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。

１：バルーン型照明装置，２：バルーン，３：放電ランプ，４：送風機，
５：安定器，６：電源回路，
６Ａ：入力制御回路部，６Ａ１：力率改善機能部，６Ａ２：過電流抑止機能部，
６Ｂ：送風機用電源回路部，６Ｃ：安全制御回路部，
７：メインスイッチ，８：コネクタ，
９：スイッチ部，１０：センサ部，１０Ｓ：接触子，
２０：保持部，２１：上保持体，２２：下保持体，２３：柱体，
２４：ランプソケット部，２５：ランプ保持体，２６：保護枠体，
３０：接地部，３１：支柱部，３２：発電機，３３：ケーブル，
Ｐｓ：電源，Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２：電源線

Claims (6)

1. バルーンと、
   前記バルーン内部に配備される放電ランプと、
   前記バルーン内に配備され当該バルーンを膨らませる送風機と、
   前記バルーンの外に配備され前記放電ランプに安定した電力供給を行う安定器と、
   前記バルーンの内部に配備され、前記放電ランプに供給される電力の一部を前記送風機に送るための電源回路とを備え、
   前記電源回路は、前記安定器から前記放電ランプに至る電源線から分岐された電源線に接続されており、
   前記放電ランプは前記バルーン内に複数個配備され、
   前記安定器は、前記放電ランプのそれぞれに対応して複数個配備され、
   前記安定器のそれぞれから前記放電ランプのそれぞれに至る複数の電源線が１本のケーブルに纏められ、該ケーブルの途中には前記複数の電源線を接続・分断するためのコネクタが配備されていることを特徴とするバルーン型照明装置。
2. 前記電源回路は、力率改善機能部と過電流抑止機能部を有することを特徴とする請求項１記載のバルーン型照明装置。
3. 前記バルーン内に配備され、前記安定器から前記放電ランプに至る電源線を通電・遮断するスイッチ部と、前記バルーン内に配備され、前記バルーンが凋んだ状態を検知するセンサ部とを備え、
   前記電源回路は、前記センサ部が前記バルーンの凋んだ状態を検知した場合に前記スイッチ部を遮断する駆動制御部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載されたバルーン型照明装置。
4. 前記センサ部は、前記バルーンとの接触を検出する接触センサであることを特徴とする請求項３記載のバルーン型照明装置。
5. 前記センサ部は、前記バルーン内の温度を検出する温度センサであることを特徴とする請求項４記載のバルーン型照明装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載されたバルーン型照明装置を備える投光機であって、
   接地部と該接地部に鉛直に支持される支柱部を備え、
   前記接地部又は支柱部の下部に前記安定器が支持され、
   前記支柱部の頂部に前記バルーンが支持されることを特徴とする投光機。

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