JP2011088577A - 表示灯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外部より電気の供給を受けることなく、水上に安定的に浮かべたり、或は陸上においても用いることができ、少ない発光ダイオードで充分な光量が得られる表示灯装置を提供する。
【解決手段】球状で、少なくとも上側を光透過性材質のもので構成した本体２と、復元力付与手段３と、前記本体の上部に防水手段を施して設けたソーラーパネル７と、前記本体の上側の当該本体を水上に浮べた際に水面上へ突出する部分の中央部上下方向に設けた筒状の光反射鏡１０と、この光反射鏡を挟んで等間隔かつ放射状に配置した複数の光源１１と、前記本体の下面に設けた一対の電極端子１４と、前記本体の内部に設けた制御部１２及び蓄電部１３と、前記光源の点灯回路を暗くなるとＯＮさせ明るくなるとＯＦＦさせる光検知スイッチとで構成することにより解決し、陸上で用いられるものは、復元力付与手段を省略し、電極端子を電源スイッチとすることで解決した。
【選択図】図２

Description

本発明は、海、湖、池、プール等の水面に浮べ、或は陸上に設置して、外部より電気の供給を受けることなく自家発電で、漁具として用いられる標識灯、その他の浮標灯、或は電飾用の表示灯等に用いられるところの、表示灯装置に関する。

従来、水上に浮べて用いる表示灯装置は、通称ソーラーブイとも称せられ、ソーラーシステムを使った様々な構成のものがある。その中で装置本体とも言うべき浮体が球形状で構造簡単なものとしては、下記特許文献１に記載されたものが公知である。この特許文献１に記載されたものは、透明ないし半透明の上側ドームと下側ドームを、その外周部より鍔状に張り出してブイの浮遊姿態を保持する安定板を挟んで結合し、前記上側ドームの内側上方に太陽電池（ソーラーパネル）及び第１の発光ダイオード群を設置した基板を配備し、前記下側ドーム内に、蓄電池を載置すると共に下方に向けられた第２の発光ダイオード群を設置した電池固定板を取り付けて構成されている。

実開平３−８９９０号公報

上述した特許文献１に記載された従来公知のソーラーブイは、球状の浮体の姿勢を水上で保つのに、浮体の中央部外周に外方向へ張り出して取り付けた安定板を用いているが、このような安定板では波の高い海上や湖上では浮体が反転してしまって、元位置に戻らない恐れが多分にある上に、光源としての発光ダイオードを大量に用いる構成であるので、大型とならざるを得ず、長時間継続して点灯させておくには、蓄電池の充電量に不足をきたす恐れがあるという問題もあった。

また、特許文献１に記載されたソーラーブイは、もっぱら海上などの水上に浮かべるものであり、とくに陸上で電飾用の表示灯装置として用いるには不向きであった。

本発明の目的は、外部より電気の供給を受けることなく、小型で、水上で使用する場合には浮体として安定した復元力を持ち、かつ、少ない発光ダイオードで充分な光量が長時間得られるように工夫した表示灯装置を提供せんとするにある。

本発明のさらに次の目的は、外部より電気の供給を受けることなく、小型で、陸上においても好適に用いることができ、かつ、少ない発光ダイオードで充分な光量が長時間得られ、複数の色の光を放射できるように工夫した表示灯装置を提供せんとするにある。

上述した課題を達成するために本発明は、表示灯装置を、球状を呈し、少なくとも上側を光透過性材質のもので構成したところの浮体を構成する本体と、この本体に復元力を与える復元力付与手段と、前記本体の上部に防水手段を施して設けたソーラーパネルと、このソーラーパネルの下側に位置して前記本体の上側の当該本体を水上に浮べた際に水面上へ突出する部分の内側中央部の上下方向に設けた筒状の光反射鏡と、この光反射鏡を挟んで等間隔かつ放射状に前記本体内に配置した複数の光源と、前記本体の下面に露出して設けた一対の電極端子と、前記本体の内部に設けた制御部及び蓄電部と、前記光源の点灯回路を暗くなるとＯＮさせ明るくなるとＯＦＦさせる検知スイッチとを有することを特徴とする。

その際に本発明は、前記ソーラーパネルと併用して、或は単独で、圧電バイモルフ素子或は海水電池による発電装置を用いることを特徴とする。

その際に本発明は、復元力付与手段を、前記本体の下部に吊り下げた錘とするものである。

本発明はまた、前記本体の喫水線より上側、或は下側に自身を水上で回転させる回転推進手段を設けたことを特徴とする。

本発明はさらに、前記本体の中央部の外周に緩衝部材を取り付けたことを特徴とする。

本発明はさらに、前記検知スイッチを、光を検知する光検知スイッチで構成することを特徴とする。

本発明はさらに、前記検知スイッチを、前記ソーラーパネルの起電力を検知するもので構成することを特徴とする。

そして、本発明は、とくに陸上で用いる表示灯装置として、球状を呈し、少なくとも上側を光透過性材質のもので構成した本体と、この本体の上部に防水手段を施して設けたソーラーパネルと、このソーラーパネルの下側に位置して前記本体の上側の内側を光反射鏡で仕切ることによって設けられた複数の光反射室と、この光反射室ごと配置した複数の光源と、前記本体の下面に設けた電源スイッチと、前記本体の内部に設けた制御部及び蓄電部と、前記光源の点灯回路を暗くなるとＯＮさせ明るくなるとＯＦＦさせる検知スイッチとを有するものとしたことを特徴とする。

本発明は以上のように構成したので、海上のような水面に浮かべて用いた場合には、浮体として安定した復元力を得ることができ、さらに、少ない発光ダイオードで充分な光量が得られることから、消費電力を節約して太陽の出ない日が続いても発光させることができるものである。

また、陸上で用いる場合にも、小型で、外部より電気の供給を受けることなく、少ない発光ダイオードで充分な光量を得ることができるので、消費電力を節約して太陽が出ない日が続いても発光させることができ、さらに、水上用、陸上用に拘わらず、複数の色の光を放射して装飾効果を挙げることができるものである。

本発明に係る表示灯装置の正面図である。 図１に示した表示灯装置の一部縦断正面図である。 図１に示した表示灯装置の平面図である。 図１に示した表示灯装置の一部断面平面図である。 本発明に係る表示灯装置の他の実施例を示す斜視図である。 本発明に係る表示灯装置のさらに他の実施例を示す説明図である。 図５に示した表示灯装置の要部の説明図である。 本発明に係るさらに他の実施例を示す斜視図である。 図８に示した表示灯装置の一部断面平面図である。

本発明を実施する形態は、水上で用いるものは、球状を呈し、少なくとも上側を光透過性材質のもので構成した本体と、この本体に復元力を与える復元力付与手段と、本体の上部に防水手段を施して設けたソーラーパネルと、本体の上側の当該本体を水上に浮べた際に水面上へ突出する部分の中央部上下方向に設けた筒状の光反射鏡と、この光反射鏡を挟んで等間隔かつ放射状に配置した複数の光源と、本体の下面に設けた一対の電極と、本体の内部に設けた点灯回路と蓄電池と、前記点灯回路を暗くなるとＯＮさせ明るくなるとＯＦＦさせる光検知スイッチとで構成するものであり、前記復元力付与手段を、前記本体の下部に吊り下げた錘とするものである。

さらに本発明を実施する形態で、陸上で用いるものは、球状を呈し、少なくとも上側を光透過性材質のもので構成した本体と、この本体の上部に防水手段を施して設けたソーラーパネルと、このソーラーパネルの下側に位置して前記本体の上側の内側を光反射鏡で仕切ることによって設けられた複数の光反射室と、この光反射室ごと配置した複数の光源と、前記本体の下面に設けた電源スイッチと、前記本体の内部に設けた制御部及び蓄電部と、前記光源の点灯回路を暗くなるとＯＮさせ明るくなるとＯＦＦさせる検知スイッチとを有するものとしたことを特徴とする。

以下に本発明の実施例１を図面に基づいて詳細に説明する。

図１乃至図４において、指示記号１で示したものが本発明に係る表示灯装置である。この表示灯装置１は、本体２と、本体２の下部より垂下させた復元力付与手段３とから成る。本体２は、好ましくは合成樹脂製の球状を呈したものであり、中央部で水平方向へ分割させて、上部半球殻体４と下部半球殻体５とで構成し、これらの上部半球殻体４の下端縁と下部半球殻体５の上端縁を、水密状態に接続させてある。そして、この接続部分には、リング状の緩衝部材６が取り付けられている。

上部半球殻体４は、一体に形成され、その頂部に透明部４ａが設けられ、この頂部の透明部４ａの部分を除いて内側を例えばブラスト加工をするか、或は着色させることによって、半透明に構成した半透明部４ｂによって外部から内部は見えないが、光を透過させるように構成してある。尚、この上部半球殻体４は、頂部の透明部４ａと、半透明部４ｂを別体に構成して両者を水密状態に接続させて構成しても良い。

上部半球殻体４の内頂部には、透明部４ａに対向させて取付プレート４ｃを取り付け、この取付プレート４ｃ上にソーラーパネル７と光検知スイッチ８が取り付けられている。尚、この光検知スイッチ８は、ソーラーパネル７の起電力を検知する検知スイッチであっても良い。

上部半球殻体４内の取付プレート４ｃと、上部半球殻体４の下端縁の内側に取り付けた取付基板９との間の中央部には、好ましくは円筒状の光反射鏡１０が取り付けられると共に、取付基板９上には、光反射鏡１０を囲んで等間隔かつ放射状に４個の例えばＬＥＤランプからなる光源１１、１１、１１、１１がその発光方向を光反射鏡１０側に向けて取り付けられている。尚、各光源１１は本体２を水面に浮べた際に、水面より上方に位置するように取り付け位置を定めることが好ましい。また、各光源１１はＬＥＤランプの他に、ＥＬその他の光源を用いることができる。尚、円筒状の光反射鏡１０内部には導線７ａ、７ｂが挿通され、ソーラーパネル７と制御部１２や蓄電部１３を電気的に導通させている。

下部半球殻体５は、好ましくは光不透過性の材料で構成され、その内部には、制御部１２と蓄電部１３が取り付けられている。そして、この下部半球殻体５の下部に外側へ露出して一対の電極端子１４、１４が取り付けられると共に、復元力付与手段３の吊下げ紐１５を取り付ける取付孔５ｂを設けた取付片５ａが設けられている。

制御部１２は、周囲の明るさを光検知スイッチ８からの信号を検知して各光源１１の点灯と消灯を自動的に行う、図示してない点灯回路や蓄電部１３への過充電、過放電の制御を行う回路や各光源１１への電流制御回路等が設置されている。尚、光検知スイッチ８は、ＣｄＳ、フォトダイオード、或はフォト・トランジスター等のようなフォトセンサーを単独で用いることが好ましいが、上述したように、ソーラーパネル７の発電量を検出して点灯回路のＯＮ、ＯＦＦを行うタイプの検知スイッチとしても良い。

蓄電部１３には、ニカド電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池のような２次電池や、２重電解コンデンサーのような大容量コンデンサーを適宜用いる。

復元力付与手段３は、上述した取付片５ａに取り付けた吊下げ紐１５と、この吊下げ紐１５に取り付けた錘１６とで構成されており、本体２を水上へ浮かべた際に、上部半球殻体４が水面上に露出するようにその重さが調節されている。

復元力付与手段３は、錘或はイカリを吊り下げる方法も良いが、下部半球殻体５の底部の内部或は外側へ直に錘を付けて、水上での姿勢制御（自動復元作用）を行うように構成しても良い。

本発明は以上のように構成したので、本発明に係る上記表示灯装置１を、海や湖、池、河川などの水上へ浮べると、復元力付与手段３により常に上部半球殻体４を上側に、下部半球殻体５を下側にして水面に浮かび、水中で電極端子１４、１４同士が短絡することにより制御部１２がＯＮされる。次いで、昼間の明るいときには、光検知スイッチ８が各光源１１への電流の供給を停止させており、ソーラーパネル７の発電により発生した電気は蓄電部１３へ充電される。

また、波によって、本体２が大きく傾斜しても、復元力付与手段３を構成する錘１６によって、本体２は常に元位置に復元し、ソーラーパネル７や各光源１１が水面上に位置するように姿勢制御される。

日没で周囲が暗くなってくると、光検知スイッチ８がこれを検知して、制御部１２が光源１１、１１、１１、１１の点灯回路をＯＮさせることから、各光源１１が発光し、光は前方へ放射されて光反射鏡１０で反射された後、上部半球殻体４の外殻を透過して外部へ放射されることになる。

この際に、通常ＬＥＤランプからなる各光源１１の照射角度は、現状では６０°であるため、通常であると上部半球殻体４全体を３６０°の方向へ光らせる場合には、６個のＬＥＤランプが必要であるが、光反射鏡１０を用いたことにより４個のＬＥＤランプで、３６０°の方向へ光を放射することが可能となっている。このことにより、消費電力を下げることができ、小型でも長時間点灯させておくことが可能となった上に、製作コストを全体として下げることができるものである。

そして、夜が明けて周囲が明るくなってくると、光検知スイッチ８が光を検知して各光源１１の点灯回路をＯＦＦさせて消灯させるものである。

このように本発明に係る表示灯装置１は、夜周囲が暗くなると自然に点灯し、朝周囲が明るくなると自然に消灯するので、定置網や船の係留時の標示灯、或は港や船着場の水面に複数個をつなげて配置することにより、夜間の装飾効果を高めることができるものである。

次に、図５は本発明に係る表示灯装置の他の実施例を示す。この実施例２に係る表示灯装置２０はソーラーパネル２１を傾斜させて本体２２の上部半球殻体２３へ取り付けてあり、本体２２の外側には水面より突出して例えばファンから成る回転推進手段２４が取り付けられている。このように構成すると、太陽光の入射角度の変化によりソーラーパネル２１を常に太陽の光を効率良く取り入れる角度に合わせることができ、発電量が増大するという利点がある。

即ち、実施例１のものは、ソーラーパネル７を水平に取り付けてあるので、太陽光の入射角度の変化によって、発電量が変化する。つまり、太陽がお昼頃の天頂位置にある時には、光量を多く受け入れて発電量は増大するが、朝や夕方は太陽光が傾斜して光量の受け入れが少なくなって発電量が減少するという恐れがある。

しかるに、この実施例２のように構成すると、回転推進手段２４を回転させることにより、本体２２を回転させてソーラーパネル２１を常に太陽の方向へ向けることができ、発電量が全体として増大するものである。回転推進手段２４は通常ソーラーパネル２１による発電量の変化に追随して発電量の下がった時に、左右方向へ適宜回転して本体２２を水平方向の左右方向へゆっくりと回転させ、ソーラーパネル２１が太陽の方向を向いて発電量が上がった時に停止するように図示してない制御部によって制御するものである。

この場合には、図示したように、ソーラーパネル２１を上部半球殻体２３より外部へ突出して水密状態で取り付けても良いし、透明のカバーを水密状態で被せて上部半球殻体２３の内部へ取り付けても良い。また、図示してないが、回転推進手段２４は水中に没するように本体へ取り付けても良い。

図６乃至図７は、本発明に係る表示灯装置のさらに他の実施例を示す。この実施例３に係る表示灯装置３０は、発電装置３１を実施例１のもののようにソーラーパネルを用いるものではなく、本体３２の下部半球殻体３３内にその中心部から３方向へ放射状に転動パイプ３４を取り付け、その交叉位置に鋼球３５を置いて本体３２の傾斜方向により鋼球３５が転動パイプ３４のどれかに進入するように構成し、各転動パイプ３４の自由端側には圧電バイモルフ素子３６を取り付け電気的に並列に接続してある。

このように構成すると、とくに海や湖上において波や風によって本体３２が傾斜したときに鋼球３５がどれかの転動パイプ３４内に進入して圧電バイモルフ素子３６に当ることにより起電力が生じ、ここに生じた電気を例えば図示してない入力インピーダンスの大容量コンデンサーからなる蓄電部に充電させるものである。

そして、この大容量コンデンサーに蓄電された電気を日没後に取り出して光源を点灯させるものである。

このようにしても、本発明の目的を達成でき、この実施例３のものは実施例１
のものと併用して用いることが可能である。

尚、その他の実施例としては、発電装置として、図示はしてないが、例えばイオン化傾向の異なる金属板、例えば負極にマグネシウム、正極に塩化鉛や塩化銀を用い、とくに海水を電解質として発電させる海水電池を用いて発電させる方法もある。

そして、実施例３や４の発電装置は、それぞれ単独で用いられても良いが、実施例１のソーラーパネルと併用して用いられても良い。このように構成すると、ソーラーパネルが発電しない夜間や曇りや雨の日が続いても、発電を行うことができ、ソーラーパネルの持つ弱点をカバーすることができるものである。

図８と図９は本発明に係る表示灯装置のさらに他の実施例を示す。この実施例５に係る表示灯装置４０は、主として陸上用のもので、光を外部へ放射させる部分の構成が実施例１のものと大きく異なっている。即ち、上部半球殻体４１ａと下部半球殻体４１ｂから成る本体４１の上部半球殻体４１ａ内部には、ソーラーパネル４７の下方に位置して、その中心部軸方向を貫通して支柱４６が設けられ、この支柱４６から外方向に向けて放射状に光反射板４２によって９０度間隔で仕切ることにより、４つの光反射室４３が設けられている。尚、支柱４６の外部側は光を反射するように構成されていることが好ましい。

そして、各光反射室４３内部には、それぞれ支柱４６の方向へ向けて４個のＬＥＤランプのような光源４４が設置されている。尚、この光反射室４３の数や光反射板４２による仕切りの仕方に限定はない。また、本体４１の下部側には電源スイッチ４５が取り付けられている。筒状の支柱４６内部には導線４８が挿通させられ、ソーラーパネル４７と下部半球殻体４１ｂ内に設けられた図示してない制御部等との間を電気的に導通させている。尚、この電源スイッチ４５の部分は、実施例５の構成の表示灯装置４０を水上で用いるものとする場合には、電源スイッチ４５の代わりに実施例１に示した電極端子を設置するものである。

そして、その他の構成は復元力付与手段や緩衝部材がない点を除いて実施例１のものと同じであるので、説明を省略する。但し、この実施例５の表示灯装置４０を海上などの水上に浮べて用いる場合には、この復元力付与手段や緩衝部材を取り付けるものである。また、陸上での使用の際には、本体４１を台上や支柱その他の支持部材へ安定的に載置、固定する手段を設けることは言うまでもない。また、実施例１の構成のものは、復元力付与手段を廃し、電極端子を電源スイッチとすることで、陸上用として用いることが可能である。

このように構成すると、例えば光源４４ごとに放射する光の色を変えたり、光源４４を交互に点滅させたりることにより、より装飾効果をあげることができる。

本発明は以上のように構成したので、海、湖、池、河川等において用いる構造簡単で安価な各種用途の標識灯或は浮標灯、或は海や湖などの水上に浮かべ、或は陸地に設置して電飾効果を演出する表示灯装置として、好適に用いられるものである。

１、２０、３０、４０ 表示灯装置
２、２２、３２、４１ 本体
３ 復元力付与手段
４、２３、４１ａ 上部半球殻体
４ａ 透明部
４ｂ 半透明部
４ｃ 取付プレート
５、３３、４１ｂ 下部半球殻体
５ａ 取付片
６ 緩衝部材
７、２１、４７ ソーラーパネル
８ 光検知スイッチ
９ 取付基板
１０ 光反射鏡
１１、４４ 光源
１２ 制御部
１３ 蓄電部
１４ 電極端子
１５ 吊下げ紐
１６ 錘
２４ 回転推進手段
３１ 発電装置
３４ 転動パイプ
３５ 鋼球
３６ 圧電バイモルフ素子
４２ 光反射板
４３ 光反射室
４５ 電源スイッチ

Claims (8)

1. 球状を呈し、少なくとも上側を光透過性材質のもので構成したところの浮体を構成する本体と、この本体に復元力を与える復元力付与手段と、前記本体の上部に水密状態で設けたソーラーパネルと、このソーラーパネルの下側に位置して前記本体の上側の当該本体を水上に浮べた際に水面上へ突出する部分の内側中央部の上下方向に設けた筒状の光反射鏡と、この光反射鏡を挟んで等間隔かつ放射状に前記本体内に配置した複数の光源と、前記本体の下面に露出して設けた一対の電極端子と、前記本体の内部に設けた制御部及び蓄電部と、前記光源を暗くなるとＯＮさせ明るくなるとＯＦＦさせる検知スイッチとを有することを特徴とする、表示灯装置。
2. 前記ソーラーパネルと併用して、或は単独で、圧電バイモルフ素子或は海水電池による発電装置を用いることを特徴とする、請求項１に記載の、表示灯装置。
3. 前記復元力付与手段が、前記本体の下部に吊り下げた錘であることを特徴とする、請求項１に記載の、表示灯装置。
4. 前記本体は、その喫水線より上側、或は下側に自身を水上で回転させる回転推進手段を設けたことを特徴とする、請求項１に記載の、表示灯装置。
5. 前記本体は、その中央部の外周に緩衝部材を取り付けたことを特徴とする、請求項１に記載の、表示灯装置。
6. 前記検知スイッチは、光を検知する光検知スイッチであることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の、表示灯装置。
7. 前記検知スイッチは、前記ソーラーパネルの起電力を検知するものであることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の、表示灯装置。
8. 球状を呈し、少なくとも上側を光透過性材質のもので構成した本体と、この本体の上部に水密状態で設けたソーラーパネルと、このソーラーパネルの下側に位置して前記本体の上側の内側に光反射鏡で仕切ることによって設けられた複数の光反射室と、この光反射室ごとに配置した複数の光源と、前記本体の下面に設けた電源スイッチと、前記本体の内部に設けた制御部及び蓄電部と、前記光源の点灯回路を暗くなるとＯＮさせ明るくなるとＯＦＦさせる検知スイッチとを有することを特徴とする、表示灯装置。

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