JP5304904B2 - Beacon light - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空港における滑走路や誘導路あるいは道路に埋め込まれて通行区分等を表示する埋込形標識灯や地上形標識灯等の標識灯に関する。 The present invention relates to a marker lamp such as an embedded marker lamp or a ground marker lamp which is embedded in a runway, taxiway or road at an airport and displays a traffic classification.
例えば、空港における滑走路や誘導路あるいは道路に埋め込まれる埋込形標識灯は、航空機の安全確保のために滑走路上に所定の出射光を出射しなければならない。例えば、埋込形標識灯の投光窓に氷雪が付着し、それが溶解しない場合には、投光窓から所定の出射光を出射することができなくなる。地上形の標識灯も同様である。 For example, an embedded beacon lamp embedded in a runway, taxiway or road at an airport must emit predetermined outgoing light on the runway in order to ensure aircraft safety. For example, when ice or snow adheres to the light projection window of the embedded marker lamp and does not melt, it becomes impossible to emit predetermined outgoing light from the light projection window. The same applies to ground-type marker lights.
これら標識灯の光源が電球である場合には、電球の発熱により標識灯の投光窓に付着した氷雪を溶解することができるが、光源がLEDである場合にはLEDの発熱は電球の発熱より少ないので、投光窓に付着した氷雪を容易に溶解することができない。 When the light source of these marker lamps is a light bulb, ice and snow adhering to the light projection window of the marker lamp can be dissolved by the heat generated by the light bulb. However, when the light source is an LED, the heat generated by the LED is the heat of the bulb. Since it is less, the ice and snow adhering to the projection window cannot be easily melted.
そこで、投光窓に付着した氷雪を機械的に取り除くことが考えられる。例えば、航空機の安全確保のために滑走路上の雪は除雪車で除去されるので、滑走路に設置されている埋込形標識灯の投光窓も同時に除雪することが考えられる。除雪車による除雪の際に埋込形標識灯の投光窓が除雪車の除雪刃で損傷を受けないように、投光窓のプリズムを保護するためにプリズムガードが使用されている。このプリズムガードを原因とする遮光により配光特性が劣化する場合があるが、これを改善する技術が提案されている。(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, it is conceivable to mechanically remove ice and snow adhering to the projection window. For example, snow on the runway is removed by a snowplow to ensure the safety of the aircraft. Therefore, it is conceivable to simultaneously remove snow from the projection window of the embedded marker lamp installed on the runway. A prism guard is used to protect the prism of the light projecting window so that the light projecting window of the embedded sign lamp is not damaged by the snow removing blade of the snow remover during snow removal by the snowplow. There are cases where light distribution characteristics deteriorate due to light shielding caused by the prism guard, and a technique for improving this has been proposed. (For example, refer to Patent Document 1).
しかし、特許文献1のものでは、除雪車による除雪を定期的に行わないと、投光窓に氷雪が付着したままの状態となり、その付着した氷雪により出射光が遮られ所定の出射光が得られないことがある。 However, in Patent Document 1, if snow removal by a snowplow is not performed periodically, ice and snow remain attached to the light projection window, and the emitted light is blocked by the attached ice and snow to obtain predetermined emitted light. It may not be possible.
これを解決するために、投光窓に付着した氷雪をヒーターからの熱により溶解させることが考えられる。しかし、ヒーターを設けた場合に、ヒーターの電源をLEDを点灯する主電源である定電流源から供給するようにすると、ヒーターにおいて電力が消費されることになり省電力化が図れないだけでなく、ヒーターのオンオフにより主電源である定電流電源の容量が増減することになる。したがって標識灯として所定の光出力が得られなくなるので好ましくない。ヒーターの電源を別電源とした場合にはヒーターのための配線が別途必要となる。また、埋込形標識灯は航空機などに踏まれるなど外部からの負荷が大きく、埋込形標識灯の外部にヒーターを設けることは好ましくないので、ヒーターの配線やヒーターの実装が難しくなる。 In order to solve this, it is conceivable to melt the ice and snow adhering to the light projection window by the heat from the heater. However, when a heater is provided, if the heater power is supplied from a constant current source that is the main power source for lighting the LED, not only will the power be consumed by the heater, it will not be possible to save power. The capacity of the constant current power source that is the main power source is increased or decreased by turning on / off the heater. Therefore, it is not preferable because a predetermined light output cannot be obtained as a marker lamp. When the heater power source is a separate power source, wiring for the heater is required separately. Further, since the embedded marker lamp has a large external load such as being stepped on by an aircraft or the like, and it is not preferable to provide a heater outside the implantable marker lamp, it is difficult to wire the heater and mount the heater.
本発明の実施の形態に係る標識灯は、LED光源部を内蔵した灯体と、前記LED光源部からの出射光を外部に出射する投光出射部と、前記投光出射部に付着し前記投光出射部からの出射光を妨げる氷雪を溶かすためのヒーターと、前記ヒーターに電力を供給する熱発電モジュールと、を備え、前記熱発電モジュールは、前記灯体の外部温度と前記LED光源部の温度差で発電するように前記灯体及び前記LED光源部に熱的に結合されている。本発明の実施例において、特に言及しない限り、各構成は以下による。標識灯は、空港用の場合、例えば滑走路中心線灯、誘導路中心線灯および停止線灯、地上形標識灯などとして構成できる。また、道路用としては、交差点標識灯など、所望の用途に適合するように構成することができる。 The marker lamp according to an embodiment of the present invention is attached to the lamp body including the LED light source unit, the light projecting and emitting unit for emitting the light emitted from the LED light source unit to the outside, and the light projecting and emitting unit. a heater for melting snow and ice to prevent the light emitted from the light emitting unit, and a heat recovery power generation module to supply power to the heater, the heat generating module, the an external temperature of the lamp body LED light source unit It is thermally coupled to the lamp body and the LED light source unit so as to generate power with a temperature difference of . In the embodiment of the present invention, each configuration is as follows unless otherwise specified. In the case of an airport lamp, for example, a runway center line lamp, a taxiway center line lamp and a stop line lamp, and a ground type mark lamp can be configured. Further, for road use, it can be configured to suit a desired application such as an intersection beacon lamp.
以下、本発明の実施の形態を説明する。図1は本発明の実施の形態に係る標識灯の平面図、図2は本発明の実施の形態に係る標識灯の断面図である。図1および図2では標識灯として埋込形標識灯である場合を示している。 Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a plan view of a marker lamp according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the marker lamp according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 and FIG. 2 show the case where the marker lamp is an embedded marker lamp.
埋込形標識灯11は、LED光源部12を内蔵した灯体13を調整リング14を介して基台15に取り付けられて構成されている。基台15は空港の滑走路や道路の路中に形成され、その基台15の上部に調整リング14がボルト16で装着される。調整リング14は灯体13の設置の方向を調整するものである。そして、その調整リング14の上部に灯体13がナット17で装着される。
The embedded
なお、灯体13は、空港の滑走路や道路の路面とほぼ、同一の平面となるように基台15および調整リング14とともに路中に埋め込まれる。
The
灯体13は、上部灯体13a及び下部灯体13bによって構成され、上部灯体13aと下部灯体13bとによって形成される内部空間にLED光源部12が配置されている。上部灯体13aは、高強度金属例えばアルミニウム(Al)を鋳造して形成され、下部灯体13bは、例えばアルミニウム製のダイキャストにより形成されている。
The
灯体13は、この実施形態では上部灯体13aおよび下部灯体13bにより構成しているが、内部空間を形成してその内部空間にLED光源18(発光ダイオード)を配設することができれば、これに限らずどのような構造であってもよい。
The
LED光源部12はLED18を光源とし、LED18からの光は、プリズム19を通り光導出溝20を通って滑走路や道路等に出射される。プリズム19の先端部が投光窓21である。以下、投光窓21及び光導出溝20の部分、すなわち、LED光源部12からの出射光をプリズム19を介して投光窓21から光導光溝20を通って外部に出射するまでの部分を投光出射部22ということにする。
The LED
プリズム19は、すくなくとも可視光が透過される強化ガラスからなり、断面がほぼ台形状の部分を有し、斜面が投光窓21と平行になるように配置される。したがって、LED光源部12からの出射光は、プリズム19により進行方向が変更され一定の角度で外部に出射される。
The
なおプリズム19は、複数の光導出溝20ごとに形成したものであってもよく、また複数の光導出溝20に共通にリング状をなす一体形状のものであってもよい。光導出溝20は外部にLED光源部12からの出射光を出射する方向を案内するものである。
The
一方、下部灯体13bには、灯体13を調整リング14に装着したとき、LED光源部12のLED18を電気的に接続するための中継端子23が設けられ、また、中継端子23に電源を供給するためのプラグ24が基台15内に設けられる。このプラグ24は基台15の内部に電源を取り込むための外部端子に接続される。
On the other hand, the
また、灯体13の内部の投光出射部22の下部には、ヒーター25が設けられている。ヒーター25を投光出射部22の下部に設けたのは、投光出射部22を通る光の出射を妨げる氷雪を溶かすためである。ヒーター25には熱発電モジュール26から電力が導体配線を介して供給される。
In addition, a
このヒーター25は投光出射部22の下部に設置されるので、灯体13の内部にヒーター25を設置できる。従って、航空機などに踏まれることがなく効率的に投光窓21に氷雪が付着しないようにできる。
Since the
本実施例では、ヒーター25は投光出射部22の下部に設置した例を示したが、周囲温度やヒーター能力によっては下部に限らず投光出射部22の左右などを含む周囲に配置することはもちろん可能である。なお、投光出射部22の下部とは、LED光源部12からの出射光をプリズム19を介して光導出溝20を通って外部に出射する部分に対応する灯体内部のいずれかの位置である。
In this embodiment, an example in which the
ヒーター25は電力が供給されると発熱する発熱体であればよい。たとえば、ニッケル・クロム、銅・ニッケルなどの材料で形成される。また熱発電モジュール26は熱電対であり、2種類の異なった金属または半導体で2点を接合して形成され、2つの接点を異なった温度に保ったときに起電力を生じるものをいう。
The
すなわち熱発電モジュール26は、灯体13の外部温度とLED光源部12の温度との温度差で発電するように灯体13及びLED光源部12に熱的に結合されているものである。
That is, the
灯体13の外部温度とは、灯体13が外気に曝されている部分から伝熱される温度をいい、LED光源部12の温度とは、LED18からの発熱が伝熱される部分の温度をいう。
The external temperature of the
熱発電モジュール26は灯体13内に配置され、熱発電モジュール26の一方端は上部灯体13aに接触し、他方端はLED光源部12の側面に接触するように配置されている。上部灯体13aの外側は外部温度に曝され、上部灯体13aは熱伝導率のよい金属(例えばアルミニウム)で形成されているので、熱発電モジュール26の一方端は灯体13の外部温度に近似した温度となる。一方、LED光源部12の側面はLED18からの発熱が伝熱されるので、熱発電モジュール26の他方端はLED温度に近似した温度となる。従って、熱発電モジュール26は、灯体13の外部温度とLED光源部12の温度との温度差で発電することになる。
The
したがって降雪時など標識灯の温度差が高い時ほどヒーターへ供給する電流が増し、氷雪を溶かす能力が増すので、効率的に投光窓に氷雪が付着しないようにできる。 Therefore, as the temperature difference of the marker lamp is higher, such as during snowfall, the current supplied to the heater increases and the ability to melt ice and snow increases, so that ice and snow can be effectively prevented from adhering to the projection window.
このように、本発明の実施の形態では、ヒーター25を灯体13の投光出射部22の下部に配置し、ヒーター25からの熱を投光窓21の前面の光導光溝20に伝わる構造とするので、投光出射部22を通る光の出射を妨げる氷雪を効率的に溶かすことができる。また、ヒーター25の電力は灯体13内の熱発電モジュール26から供給されるので、ヒーター25の電力を主電源である定電流電源等光源用の電源に頼らず供給することができ、ヒーターへ25の配線実装が容易である。また灯体13の気密性能を阻害する恐れもなく、ガスケットなども必要がない。
As described above, in the embodiment of the present invention, the
また、熱発電モジュール26は、両端部の温度差が高いほど得る電力が高い特性であり、片側を埋込形標識灯11の内部で最も発熱するLED光源部12またはそれを実装する基板などとし、もう一方の片側を灯体13の外部に曝される上部灯体13aとし、上部灯体13aは熱伝導率の高い金属部品であるので、灯体13の内部で効率的に発電できる。灯体13の内部の熱発電モジュール26で発電し、灯体13の内部のヒーター25に電力を供給するので、実装も容易である。
In addition, the
以上において幾つかの実施形態を述べたが、これらの実施形態は、単に例として示したもので、本発明の範囲を限定することを意図したものではない。実際、ここに於いて述べた新規な装置は種々の他の形態に具現化されてもよいし、さらに、本発明の主旨またはスピリットから逸脱することなくここに於いて述べた装置の形態における種々の省略、置き換えおよび変更を行ってもよい。付随する請求項およびそれらの均等物は、本発明の範囲および主旨またはスピリットに入るようにそのような形態もしくは変形を含むことを意図している。 Several embodiments have been described above, but these embodiments are merely given as examples and are not intended to limit the scope of the present invention. Indeed, the novel devices described herein may be embodied in a variety of other forms, and may be further modified in the form of devices described herein without departing from the spirit or spirit of the invention. May be omitted, replaced, and changed. The appended claims and their equivalents are intended to include such forms or modifications as would fall within the scope and spirit or spirit of the present invention.
本出願は、2009年12月17日に出願した先行する日本国特許出願2009−286179号による優先権の利益に基礎をおき、かつ、その利益を求めており、その内容全体が引用によりここに包含される。 This application is based on and seeks the benefit of priority from the prior Japanese Patent Application No. 2009-286179 filed on Dec. 17, 2009, the entire contents of which are hereby incorporated by reference. Is included.
11…埋込形標識灯、12…LED光源部、13…灯体、14…調整リング、15…基台、16…ボルト、17…ナット、18…LED、19…プリズム、20…光導出溝、21…投光窓、22…投光出射部、23…中継端子、24…プラグ、25…ヒーター、26…熱発電モジュール
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記LED光源部からの出射光を外部に出射する投光出射部と、
前記投光出射部に付着し前記投光出射部からの出射光を妨げる氷雪を溶かすためのヒーターと、
前記ヒーターに電力を供給する熱発電モジュールと、
を備え、前記熱発電モジュールは、前記灯体の外部温度と前記LED光源部の温度との温度差で発電するように前記灯体及び前記LED光源部に熱的に結合されていることを特徴とする標識灯。 A lamp with a built-in LED light source ,
A light projecting and emitting unit that emits light emitted from the LED light source unit to the outside ;
A heater for melting ice and snow that adheres to the light projecting and emitting part and blocks light emitted from the light projecting and emitting part ;
A thermoelectric module for supplying power to the heater ;
The thermoelectric generator module is thermally coupled to the lamp body and the LED light source section so as to generate power at a temperature difference between an external temperature of the lamp body and a temperature of the LED light source section. A beacon light.
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