(57)【要約】  ＬＥＤ光源部１２を内蔵した灯体１３を基台１５で支持し、ＬＥＤ光源部１２からの出射光をプリズム１９を介して投光出射部２２から外部に出射する。ヒーター２５は、投光出射部２２に付着し投光出射部２２を通る光の出射を妨げる氷雪を溶かすものであり、灯体１３内に設けられた熱発電モジュール２６はヒーター２５に電力を供給する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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；
を備えたことを特徴とする標識灯。
【請求項２】
前記灯体は、上部灯体および下部灯体により構成され、前記ＬＥＤ光源部および前記熱発電モジュールは、前記上部灯体に装着されていることを特徴とする請求項１記載の標識灯。
【請求項３】
前記投光出射部は、プリズムと前記プリズムを介して前記ＬＥＤ光源部からの出射光を外部に出射する光導出溝とを備えていることを特徴とする請求項１記載の標識灯。
【請求項４】
前記プリズムは、複数の光導出溝用に、リング状をなして一体に形成されていることを特徴とする請求項３記載の標識灯。
【請求項５】
前記ヒーターと前記熱発電モジュールとは、前記灯体内において導体配線により接続されていることを特徴とする請求項１記載の標識灯。
【請求項６】
前記熱発電モジュールは、前期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ＬＥＤ光源部に熱的に結合されていることを特徴とする請求項１記載の標識灯。
【請求項７】
前記熱発電モジュールは、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た熱電対であることを特徴とする請求項１記載の標識灯。
【請求項８】
前記標識灯は埋込形であって、前記ヒーターは前記投光出射部の下部に設置されたことを特徴とする請求項１または６記載の標識灯。
【請求項９】
前記標識灯は地上形であって、前記ヒーターは前記投光出射部の周囲に設置されたことを特徴とする請求項１または６記載の標識灯。
【請求項１０】
前記ＬＥＤ光源部は、前記灯体に設けられた中継器を介して外部電源に接続されていることを特徴とする請求項１記載の標識灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
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。【０００４】
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）。【０００５】
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。【０００６】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１６３５２号公報
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態に係る標識灯の平面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る標識灯の図１中、Ａ−Ａ線に沿って切断して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【関連出願の引用】
【００３０】
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。
【符号の説明】
【００３１】
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
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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2011074229.tif 000006