(57)【要約】【解決手段】植物及び有機体の成長を促進するために養魚場を照明するためのランプ(1)であって、第一及び第二の端並びに側壁を有する細長い防水ハウジング(2)、該ハウジングから光を発するように配置されたハウジング内の光源(3)、ランプが水中に沈められるとき、水の侵入を可能にするハウジングの穴(4)、及び光源により発生される熱を散逸するようにハウジング内に延在している細長い熱散逸体を有する熱散逸要素(5)を有するランプ。ランプ(1)が水中に沈められるとき、熱散逸要素(5)が内部循環する水により冷却されるように、穴(4)を通って侵入する水が、導管(11)を経て該熱散逸体中に内部的に流れるように、熱散逸体(5)が、防水配置で穴(4)と流体連絡しているところの内部に配置された導管(11)を有する。ハロゲン電球(3)が使用され得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
(i)第一及び第二の端並びに少なくとも一つの側壁を有する細長い防水ハウジング、
(ii)ハウジング内にあり、かつハウジングから光を発するように配置された少なくとも一つの光源、
(iii)ランプが水中に沈められるとき、水の侵入を許す該ハウジングの穴、
(iv)光源により発生される熱を散逸するようにハウジング中に延在している細長い熱散逸体を有する熱散逸要素(ここで、ランプが水中に沈められるとき、該熱散逸要素が内部循環する水により冷却されるように、該穴を通って侵入する水が導管を経て該熱散逸体中に内部的に流れるように、該熱散逸体が、防水配置で該穴と流体連絡しているところの内部に配置された導管を該熱散逸体内で規定する)
を有するランプ。
【請求項２】
熱散逸要素がハウジング内で終っているところの請求項1記載のランプ。
【請求項３】
導管が盲端で終っているところの請求項2記載のランプ。
【請求項４】
水がいずれかの穴を通って熱散逸要素に入り又は出ることができるように、熱散逸要素の導管がハウジングの少なくとも二つの穴と流体連絡しているところの請求項1記載のランプ。
【請求項５】
熱散逸要素が該ハウジング内に中心付けられているところの請求項1〜4のいずれか一つに記載のランプ。
【請求項６】
該熱散逸要素が、ハウジングの少なくとも一つの穴と流体連絡している細長い中空の金属管を有するところの請求項1〜5のいずれか一つに記載のランプ。
【請求項７】
少なくとも一つの側壁が環状の側壁であるところの請求項1〜6のいずれか一つに記載のランプ。
【請求項８】
細長い防水ハウジングの少なくとも一つの側壁が透明な物質により構成されているところの請求項1〜7のいずれか一つに記載のランプ。
【請求項９】
ハウジングが、(a)第一の開いた端を有する単一のボディー、及び(b)該開いた端のための蓋を有するところの請求項1〜8のいずれか一つに記載のランプ。
【請求項１０】
ハウジングが、(c)第一及び第二の開いた端を有する単一のボディー、及び(d)夫々の開いた端のための蓋を有するところの請求項1〜9のいずれか一つに記載のランプ。
【請求項１１】
穴が一つの蓋又は夫々の蓋に備えられているところの請求項9又は10記載のランプ。
【請求項１２】
一つの蓋又は夫々の蓋が、外部電力源からの電気ケーブルを光源に接続するための少なくとも一つの電気コネクターを有するところの請求項9又は10記載のランプ。
【請求項１３】
一つの蓋又は夫々の蓋がハウジングから取り外すことができて、該ハウジング内の光源に接近することを可能にするところの請求項9〜12のいずれか一つに記載のランプ。
【請求項１４】
細長い防水ハウジングの底部における蓋が据え付け基部を有するところの請求項1〜13のいずれか一つに記載のランプ。
【請求項１５】
該据え付け基部が内側及び外側を有し、かつ該ランプが該外側に固定されることができるところの請求項14記載のランプ。
【請求項１６】
光源が熱散逸要素の直近に据え付けられているところの請求項1〜15のいずれか一つに記載のランプ。
【請求項１７】
光源が熱伝導性コネクターにより熱散逸要素に接続されているところの請求項16記載のランプ。
【請求項１８】
熱伝導性コネクターが金属コネクターであるところの請求項16又は17記載のランプ。
【請求項１９】
光源が少なくとも一つのハロゲン電球を含むところの請求項1〜18のいずれか一つに記載のランプ。
【請求項２０】
安定化おもりが防水ハウジングの内側に備えられているところの請求項1〜19のいずれか一つに記載のランプ。
【請求項２１】
安定化おもりが、据え付け基部上又は据え付け基部内に配置されているところの請求項20記載のランプ。
【請求項２２】
魚に給餌するための光合成植物及び有機体の成長を促進するために、請求項1〜21のいずれか一つに記載のランプを使用する方法。
【請求項２３】
請求項1〜21のいずれか一つに記載のランプを有する養魚場。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中照明技術の分野に関する。特に、本発明は、照明装置即ちランプに関する。とりわけ、魚の養殖の最終用途適用又はそのような装置を要求する任意の適用に適する水中ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
人工照明が魚の養殖に使用される。それは、魚に給餌するための光合成植物及び有機体の成長を促進する目的のために養魚場において魚が食べそして従って魚に使用されるところの光合成植物及び有機体、例えば、藻の成長を促進する。
【０００３】
魚の養殖領域における水中使用のためのランプに日付を示すことは、高い破損速度を経験しかつメンテナンスの良好な取り扱いを要求する。魚の養殖のために使用される最近商業的に入手可能なある水中ランプは、ハロゲン化金属技術、例えば、ガラスカプセル中に保持された400W電球に基づいている。これらのランプは、それらを点灯するために「ストライク電圧パルス」を要求する。該ストライク電圧パルスは、電球を最初に点灯するために(通常、4.5KVのオーダーの)電圧の突然の増加のための要求を言うために使用される術語である。通常、ハロゲン化金属電球は、直ちに十分な明るさにならない。
【０００４】
水中適用における使用のための典型的な先行技術のランプ構造が図2に示されている。図2は、市場において近年見出される水中ランプを示している。ランプが提供され、ここで、該ランプは電球を収容するガラスの囲い1である。より詳しくは、使用される電球はハロゲン化金属電球2である。該電球2はそれらを点灯するために大きなスタートアップ電圧を要求し、そしてそれ故、220Vのより大きな電圧値において操作することのみが可能である。引用された電圧はAC電圧と仮定され得る。大きなスタートアップ電圧のための要求の結果として、チョークキャパシタ及びイグナイタが要求される。両者は「ギアボックス」3に収容されている。電球に到達される十分に大きな電圧のために、ギアボックス3は、ランプの25メートル(ケーブル長)内に位置付けられなければならない。該ランプは更に、垂直の位置4にランプを保持するために鉛の錘を有している。
【０００５】
ハロゲン化金属ランプに適用される電圧の任意の有意な減少は電球が光を発することを停止させ、そしてランプからの光が失われるであろう。最初のサージ電圧要求の故に、金属ハロゲンランプが再度点灯し、かつ発せられる光を復帰させるために5〜8分間を要し得る。
【０００６】
電圧パルスは、ランプの導電ケーブル等を劣化させる傾向にあり、従って、照明機器が所望されない磨耗及び引裂きを被る。言い換えれば、これは機器の寿命を短くする。この照明機器はまた高価である傾向にある。
【０００７】
より詳細には、ケーブル内の導電ワイヤの回りの絶縁物質は、比較的短い時間の後に分解する傾向にある。使用される典型的なケーブルは、1000V 1.5mmの3個のコアケーブルであり、ここで、1.5mmは銅導体の断面領域である。
【０００８】
加えて、このストライク電圧パルスを作り出すために、システムはチョークキャバシタ及びイグナイタを要求する。伝送ケーブルに沿う固有電圧降下の故に、存在する技術を使用して、ランプから25メートルを超える距離にケーブルに沿ってキャバシタ及びイグナイタを配置することは通常不可能である。これは通常、キャバシタ及びイグナイタを保持する「ギアボックス」が、魚が保持されるところの魚ケージの通常直近に又は該魚ケージ上に魚の養殖領域に接近して据え付けられる。これは所望されることではない。
【０００９】
更に、最近のハロゲン化金属ランプは220V ACの操作電圧を要求する。これは、それらが、好ましい公称電圧が120Vに設定されかつ114〜126Vの範囲を許すところのある国、例えば、米国において使用される主要な電圧と一致しないことを意味する。欧州の公称電圧は今230Vであるが、しかし、従業者により取り扱われるところの現場での220Vランプの使用は、通常、安全性の理由のために許されない。110V以下の電圧におけるランプの使用は、これらの電圧が安全性の要求を満たす故に許される。
【００１０】
通常、安全性の理由のために、より低い電圧において養魚場でランプを操作することがまた所望される。従って、220V未満の電圧において操作するところのランプのための要求がある。例えば、養魚場は、安全性の要求を満たすために110V以下において操作するところのランプを要求し得る。
【００１１】
しかし、より低い水準に電圧を下げることは単純な仕事ではない。220Vにおける走査のための理由は、ハロゲン化金属電球のストライク電圧パルス要求に帰す。この臨界電圧に到達することなしに、ランプは全く点灯し得ない。110Vランプ又はより低い電圧におけるランプを走査するために要求される装置は、たとえそのようなランプが存在したとしても、余りにも巨大かつ高価であろう。
【００１２】
水中ランプに伴う更なる問題は通常、生成された熱がランプケーシングの内側に熱の蓄積を引起すことである。この結果として、ランプケーシング内の電球により発生された熱は、熱膨張効果の故にケーシングを効果的にシールすることを著しく困難にし、このことは言い換えれば、少量又はより多量の水がランプケーシングに入ること及び電球の損傷をもたらし得る。
【００１３】
「深く水中に沈め得るライト組立品」と題された米国特許第4,683,523号明細書は、ソケットに取付けられた細長い金属円筒ボディーを開示している。このランプは、石英‐ハロゲン電球及び、透明レンズカバーを通して一つのおよその方向に光を集めるための集束配列を収容している。ランプは、ケーシングにねじ留めされた円筒状ヒートシンクを有する。それはまた、圧力を等しくする目的のために水の浸入を可能にするための透明カバーに開口部を有する。更に、1000Wのワット数はこのランプにより達成されることはできない。
【００１４】
「高強度航行ライト」と題された米国特許第4,219,871号明細書は、実質的な深さまで沈むことができるライト取付け具を開示する。タングステンハロゲン電球において使用される電球はガラスの球状の器内に収容されそして熱散逸基部にシールされた。該熱散逸要素は内部フィン及び外部フィンを有する。内部フィンは内部で加熱された空気からの熱を集める一方、外部フィンは周囲の空気又は水に熱を散逸する。更に、1000Wのワット数は、このランプにより達成し得ない。
【００１５】
効果的な熱散逸手段を有するところの水中に沈め得るランプの代わりの構造が要求される。とりわけ、ハロゲン電球により生成される比較的高い熱を効果的に散逸させるところのランプ配列のための必要がある。更に、大きな操作上のワット数を生ずる水中に沈めることができるランプのための必要性が要求される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
熱散逸、サージ電圧要求及び、ケーブル電圧降下考慮により強要されるところの操作距離制限を克服するための水中ライトを提供することが本発明の目的である。
【００１７】
12Vと220V/110V AC又はDCとの間のあらゆる操作電圧における使用のための水中ランプを提供することが本発明の更なる目的である。適切には該ランプは、ハロゲン電球(例えば、ハロゲン管)の使用のために可能でなければならない。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明によれば、第一及び第二の端並びに少なくとも一つの側壁を有する防水ハウジングを有するランプを提供することにある。ハウジングから光を発するように配置された、ハウジング内にある少なくとも一つの光源が更に備えられる。更に、防水ハウジングは、ランプが水中に沈められるとき水の侵入を可能にするところの穴を有する。更に、細長い熱散逸体を有する熱散逸要素がハウジング内に延在する。熱散逸要素の機能は光源により発生される光を散逸することにある。該熱散逸体は、内部に配置された導管を該熱散逸体内に規定している。ランプが水中に沈められるとき、熱散逸要素が内部循環する水により冷却されるように、穴を通って浸入する水が該導管を経て該熱散逸体中に内部的に流れるように、この内部に配置された導管が、防水配置で該穴と流体連絡している。
【００１９】
一の特定の態様において、熱散逸要素はハウジング内で終る。ランプは、そこに規定されているところの内部に配置された導管を持つ熱散逸体を有する。この内部に配置された導管は、穴と流体連絡している。ランプハウジングの頂部の蓋は、ヒートシンクの中又は外に水の循環を可能にするところの穴を有する。この態様において、該導管は盲端で終っている。該導管は、開かれた頂部端及びシールされた基部を有し得る。この特定の態様において、熱散逸要素は、たった一つの穴と流体連絡している。水は該穴を経て導管に入る。熱の最適な散逸のために、熱散逸要素は、該ハウジングに中心付けられるが、該ハウジングに配置され得ることもできる。
【００２０】
更に、熱散逸要素の導管は、水が、いずれかの穴を通って熱散逸要素に入り又は出ることができるようにハウジングの少なくとも二つの穴と流体連絡している。
【００２１】
該熱散逸要素は、ハウジングの少なくとも一つの穴と流体連絡している細長い中空の金属管を含み得る。放射及び伝導伝熱の両方によって、管は電球により発生された熱を吸収する。管は任意の適切な金属(合金を含む)、例えば、銅であり得る。伝導伝熱は、電球が、熱伝導性コネクターを使用して管に接続される故に生ずる。全ての吸収された熱は、ランプが水中に沈められると仮定すると、パイプを通って伝えられかつ冷却水中に伝達される。水は、(任意的に蓋内の)穴を通って熱散逸要素(銅パイプ)に入り又は出ることができて、従って、冷却プロセスを継続するために必要であるところの滞留流れを作り出す。
【００２２】
他の実施態様において、ランプは、第一及び第二の端並びに少なくとも一つの側壁を有する防水ハウジングを含み、ここで、少なくとも一つの側壁は環状の側壁である。細長い防水ハウジングの好ましい形状は、全ての方向において光の一様な放射のための円筒状である。防水ハウジングの側壁の少なくとも一部は、透明性物質により構成されている。最適な放射のために側壁の全ては透明でなければならない。
【００２３】
ランプハウジングは、第一の開いた端及び該開いた端のための蓋を有するところの単一のボディーを有し得る。あるいは、ランプハウジングは、第一及び第二の開いた端並びに夫々の開いた端のための蓋を有するところの単一のボディーを有し得る。
【００２４】
ランプの他の態様において、穴は一の蓋又は夫々の蓋に備えられ得る。該穴は、ハウジングの基部における蓋に位置付けられ得、又はハウジングの頂部端に見出される蓋に位置付けられ得、又はむしろ両方に位置付けられ得る。
【００２５】
蓋はまた、外部電力源から光源に電気ケーブルを接続するための少なくとも一つの電気コネクターを所持し得る。蓋はハウジングから取り除くことができて、該ハウジング内の光源に接近することを可能にする。これは、所有者がメンテナンス目的のためにハウジング内部に接近することを許す。細長い防水ハウジングの基部における蓋は、据え付け基部を含み得る。据え付け基部はランプを真直ぐに立てることを可能にする。据え付け基部は、内部面及びランプが固定されることができるところの外部面を含む。
【００２６】
光源は熱散逸要素の直近に据え付けられる。光源は、熱伝導性コネクターにより熱散逸要素に望ましくは接続される。熱伝導性コネクターは金属コネクターであり得る。
【００２７】
他の態様において、ランプは、(光源として)少なくとも一つのハロゲン電球を含む。ハロゲン電球を採用するための好ましい配置は、穴及び電気ケーブルを収容する上部蓋から据え付け基部を有するハウジングの基部まで下に垂直に吊るすことである。より詳しくは、本発明において使用されるハロゲン電球/管は2×300W又は2×500Wであり得る。使用されるところのハロゲン管は、220V又は110Vのいずれかにおいて操作することができなければならない。しかし、本発明において使用されるハロゲン管は、2×300W又は2×500W配置に限定されない。2×500Wの電球を使用するときに得られる出力は1000Wである。電圧降下はこのタイプの電球に影響を有さず、かつ電気供給ケーブルの距離は大いに延長され得る。このライトは25mの最大長のケーブルの使用に限定されない。これは一つ以上のハロゲン電球の使用に帰す。これらにより発生された大規模な熱により、より効果的な熱散逸技術を提供することが必要である。
【００２８】
垂直な位置にランプを保持することを助けるために、安定化おもりが、防水ハウジングの内側に備えられ得る。該安定化おもりは、据付け基部の内側表面上に据え付けられ得る。ランプハウジングは、ライトの最適な放射及び熱散逸要素内の水の効果的な流れを確保するために垂直に整列されることが望ましい。これを達成するために、バランスおもりが、ランプハウジングの据え付け基部に適切に配置される。
【００２９】
本発明の多くの利点がある。本発明の配列の水中ライトは、光源を点灯するために電圧の大きな増加を要求せず、そしてそれ故、ケーブルの距離は、養魚場のための近年の水中ランプに使用される25メートルを超えて延ばされ得る。より詳しくは、本発明において使用されるハロゲン電球/管は220V又は110Vのいずれかにおいて操作可能である。本発明の他の利点は、光源が直ちに十分な明るさになりかつ所望なら点灯又は消灯され得ることである。
【００３０】
一つの特定の実施態様において、熱散逸要素は、一つの端で終っている中空の金属管の形状を取る。中空の金属管の内部導管は、この特定の態様において、ハウジング内で終り得る。短い時間水中に沈められた後、ランプの周りの水はランプ内に流れて、中空の金属管を満たす。中空の金属管内の水の温度は光源から熱で上昇する。パイプ中の水の温度は増加し、かつ熱散逸要素からの熱が管内の(冷)水に伝達される。管内のこの加熱された水は対流を受けそして中空の金属管の外に流れる。ランプの周りのより冷たい水が中空の金属管中に引き込まれて、よって対流を引起す。ランプハウジングが、周囲の水、例えば、海水の体積に比較して小さな体積である故に、海水は大きなヒートシンクとして挙動し、よって安全な操作温度にランプを維持する。
【００３１】
ハロゲン管により発生される熱は、従属クレームにおいて概説されたような新規なタイプの熱散逸プロセスにより除去されるであろう。本発明は、水の助けによる熱散逸要素の導入によりランプにおける望まれない熱発生の問題を克服することが信じられる。本発明はまた、増加された光放射性を持つランプを提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明のこれらの及び他の特徴は、下記の図に関してより良く理解されるであろう。
【００３３】
図及び特に図1に関して、該態様において、第一及び第二の端並びに少なくとも一つの側壁を有する、細長い防水ハウジング2を有するランプ1を提供する。ハウジング2から光を発するように配列された、ハウジング2内に位置付けられた少なくとも一つの光源(該態様においては2個のハロゲン電球)3が存在する。ハウジング2は、ランプ1が水中に沈められるとき、水の侵入を可能にするために穴4を有する。熱散逸要素5は、光源3により発生される熱を散逸させるところのハウジング2中に延在するところの細長い熱散逸体10を有する。熱散逸体10は、内部に配置された導管11をそこに規定する。ランプが水中に沈められるとき、熱散逸要素5が水を内部に循環することにより冷却されるように、穴4を通って侵入する水が、導管11を経て熱散逸体10に内部的に流れるような防水配置において、導管11は穴4と流体連絡している。
【００３４】
図1は更に、熱散逸要素5がハウジング2内で終るところのランプ1を示す。熱散逸要素5は、この特定の態様においてハウジング2内で終るが、本発明はそのような配置に限定されない。この特定の態様において、導管は盲端12で終る。
【００３５】
熱散逸要素5の導管11は、水がいずれかの穴4を通って熱散逸要素5に入り又は出ることができるようにハウジングに少なくとも二つの別々の穴4(例えば、向かい合う側又は端)と流体連絡し得る。
【００３６】
水は同一の穴4内に流れかつ同一の穴4の外に流れることができる。この特定の配置において、冷水は熱散逸要素5内に流れる。放射及び伝導伝熱の両方により、熱散逸要素5は電球3により発生された熱を吸収する。電球3が熱伝導性(金属)接触物6を使用して熱散逸要素5に直接に接続される故に、伝導伝熱が生ずる。全ての吸収された熱は、(ランプ1が水中に沈められると仮定すると)熱散逸要素を通って伝導され、そして冷水中に伝達される。加熱された水は次いで熱散逸要素5の頂部に上り、そして穴4に外へと流れ出る。
【００３７】
更に、図1のランプは、熱散逸要素5が該ハウジング2に中心付けられていることを示している。これは熱の最大の散逸を可能にする。熱散逸要素5は、ハウジングの少なくとも一つの穴4と流体連絡している細長い中空の金属管を有する。熱散逸要素は真直ぐなパイプであることが所望される。
【００３８】
ランプ1の構造は、少なくとも一つの側壁が環状の側壁13である。ランプ1は好ましくは、細長い防水ハウジング2の少なくとも一つの側壁が透明物質から構成されているように作られる。これは光の最適な放射を可能にする。
【００３９】
ランプ1は、ハウジング2が第一の開いた端14及び該開いた端のための蓋15を有するところの単一ボディーを有するように作られ得る。あるいは、ランプハウジング2は、第一の開いた端14及び第二の開いた端16並びに夫々の開いた端のための蓋15、17を有するところの単一ボディーを有し得る。示されているランプ1の態様において、穴4は蓋(蓋15)に設けられている。
【００４０】
蓋15は、外部電力源から光源3に電気ケーブル18を接続するための少なくとも一つの電気コネクター7を所有する。
【００４１】
蓋15はハウジング2から取り除くことができて、該ハウジング2内の光源3にアクセスすることを可能にする。更に、防水ハウジングの基部における蓋17は、据え付け基礎8を有し得る。据え付け基礎8は、内側面及び、ランプ1が固定されることができるところの外側面を有する。
【００４２】
光源3は熱散逸要素5の直近に据え付けられる。該態様において、光源3は、熱伝導性コネクター6により熱散逸要素に接続される。熱伝導性コネクター6は、金属コネクター6の形態を取り得る。好ましい態様内で、光源3は少なくとも一つのハロゲン電球を含む。
【００４３】
更に、防水ハウジング2は据え付け基礎8でシールされる。ランプ1が垂直に位置付けられることを維持するために、安定化おもり9が備えられている。全ての可能な方向に最大の光放射を可能にするように垂直な位置にランプ1を維持することが好ましい。安定化おもり9は、防水ハウジング2内に入れられ、かつ据え付け基礎8の内側面に据え付けられる。
【００４４】
ランプが操作中でありかつ光源が点灯されているとき、光源により発生される熱は、熱散逸要素又はヒートシンクに伝達されることが認められるであろう。伝熱は放射及び伝導手段の両方により生ずる。ランプが、水(例えば、海水)に沈められるとき、熱散逸要素は周囲の水より高い温度にある。
【００４５】
我々の深く水に沈めることができるライトアセンブリーの好ましい態様を詳細に記載したので、我々の発明が配置及び細部の両方において変更され得ることは当業者により理解されるであろう。それ故、我々の発明に与えられる保護は、特許請求の範囲に従って限定されるに過ぎない。
【００４６】
本発明に関してここで使用されるとき術語「含む/有する」及び術語「有する/含む」は、述べられた特徴、完全体、段階又は構成要素の存在を特定するために使用されるが、一つ以上の他の特徴、完全体、段階、構成成分又はこれらの群の存在又は追加を除外しない。
【００４７】
明瞭のために別々の態様の文脈において述べられているところの本発明のある特徴はまた、単一の態様と結び付けて提供され得ることが認識される。逆に、簡潔さのために単一の態様の文脈において述べられているところの本発明の種々の特徴はまた、別々に又は任意の適切な下位の組み合わせにおいて提供され得る。
【００４８】
本発明は、既に述べられた態様に限定されないが、しかし、構造及び細部の両方において変えられ得る。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図1は本発明のランプ構造を示している。
【図２】図2は典型的な先行技術のランプ構造を示している。
【図１】
2007529862.tif 000003
【図２】
2007529862.tif 000004
【国際調査報告】
2007529862.tif 000005
2007529862.tif 000006
2007529862.tif 000007