(57)【要約】【課題】  電力源として蓄電池や燃料電池などの電池を用い、該電池から供給される電力により、高圧放電ランプを安定して長時間点灯動作させることができる新規な移動型投光機を提供する【解決手段】  電池１０からの電力は電子安定器１２を介して高圧放電ランプ６に供給される。電子安定器１２において、電力調整手段１３の複数の直流／直流変換器１５，１６で電池１０から出力される直流電力を高圧放電ランプ６の動作電圧まで昇圧した後、直流／交流変換器１４で該昇圧後の直流電力を交流に変換し高圧放電ランプ６に供給するので、直流／交流変換器と銅鉄安定器を介する従来の方式に比べ、電池１０から出力される電力を効率良く直接的に高圧放電ランプ６に供給し安定して放電を続けさせることができる。よって、従来の方式と同じ容量の電池１０を用いながら、より長時間の点灯動作が可能になる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、電池と、高圧放電ランプを有する照明器具と、前記電池と高圧放電ランプの間に接続された電子安定器と、前記照明器具の支持手段を備え、前記電池から供給される直流電力を前記電子安定器を介して前記高圧放電ランプに供給し該高圧放電ランプが点灯するよう構成した移動型投光機。
【請求項２】
前記照明器具の支持手段が、前記電池を搭載する台車に立設された伸縮支柱であることを特徴とする請求項１記載の移動型投光機。
【請求項３】
前記照明器具の支持手段が、折畳み可能な三脚式の支柱であることを特徴とする請求項１記載の移動型投光機。
【請求項４】
前記照明器具が、一又は複数の高圧放電ランプと、各高圧放電ランプの投光方向を規制する反射器を備えた投光器であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の移動型投光機。
【請求項５】
前記照明器具が、空気供給手段により膨張したバルーン内に一又は複数の高圧放電ランプを内蔵したバルーン型の投光器であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の移動型投光機。
【請求項６】
前記電子安定器が、前記電池から出力される直流電力を前記高圧放電ランプの動作電圧まで昇圧する電力調整手段と、該電力調整手段から出力される昇圧後の直流電力を交流に変換して前記高圧放電ランプに供給する直流／交流変換手段を備えていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項記載の移動型投光機。
【請求項７】
前記電力調整手段が、複数の直流／直流変換器により、前記電池から供給される直流電力を前記高圧放電ランプの動作電圧まで昇圧するよう構成され、該複数の直流／直流変換器の動作タイミングをずらすことで、前記電池から出力されるピーク電流を抑制して該出力電流が平均化されるよう構成したことを特徴とする請求項６記載の移動型投光機。
【請求項８】
前記電池が蓄電池又は燃料電池である請求項１〜７の何れか１項記載の移動型投光機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池から供給される直流電力を電子安定器を介して高圧放電ランプに供給し該高圧放電ランプが連続して長時間点灯するよう構成した移動型投光機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１，２に記載されるように、発電機を搭載する台車に伸縮支柱を立設すると共に、該伸縮支柱の上端に光源としての高圧放電ランプを備えた照明器具を装備し、発電機から供給される電力を安定器を介して高圧放電ランプに供給して該照明器具による投光を行うよう構成した移動型投光機が知られている。
【０００３】
このような投光機は、電力会社より供給される電力の利用が困難である場所でも適宜明るさの照明を得ることができる移動型投光機として、例えば夜間の道路工事現場などで好適に用いられているが、電力源として発電機を使用しているため、点灯作動時に排気ガスや騒音が発生し、夜間における住宅街での使用やトンネル内での使用が困難であるなどの問題があった。
【０００４】
このような問題を解消するために、例えば特許文献３には、電力源として蓄電池を用いた投光照明装置が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】実公平７−５１９５７号公報（図１）
【特許文献２】特開２００３−３６７０９号公報（図１）
【特許文献３】特開平１１−２２４５０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
処で、前記特許文献３では、交流点灯式の投光器（ランプ）について詳述されていないが、この種移動型投光機においては通常、光源として高圧放電ランプを用いており、蓄電池からの供給電力により高圧放電ランプ１００を安定して放電を続けさせるためには、図６に示すように、蓄電池１０１から出力された直流電力を交流電力に変換する直流／交流変換器（ＤＣ／ＡＣインバータ）１０２に加え、該直流／交流変換器１０２から出力される交流電力を銅鉄安定器１０３により規定値に制限(変圧)する必要がある。
【０００７】
しかし、このような構成とした場合、蓄電池１０１から出力された直流電力を直流／交流変換器１０２で交流に変換する際に電力効率が１０〜２０％程度落ち、さらに、直流／交流変換器１０２から出力される交流電力を銅鉄安定器１０３により規定値に制限する際に電力効率が１０〜２０％程度落ちるので、結果として、高圧放電ランプ１００に供給される電力は蓄電池１０１から出力された直流電力の６０〜８０％程度になり、点灯動作時間が短くなるという新たな問題が生じる。
より具体的には、この種移動型投光機では一般に４００Ｗ×２灯型の照明器具が用いられるが、市販の蓄電池を用いた場合、１０時間の充電で５〜６時間の連続点灯が限度であり、実際の使用には適さないという問題があった。
【０００８】
このような問題点を解消するために、容量の大きい蓄電池を用いることも考えられるが、その場合、より長い充電時間が必要になるばかりか、蓄電池の大型化・重量化により移動型投光機としての利便性が低減し、結果として作業効率が低下するという問題が生じる。
また、例えば２５０Ｗなどのランプ電力の低い高圧放電ランプを用いることで、従来と同じ容量の蓄電池により連続点灯時間を伸ばすことはできるが、その場合も、照明器具による照度が落ちて作業効率や安全性に問題が生じる。
【０００９】
本発明はこのような従来事情に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、電力源として蓄電池や燃料電池などの電池を用い、該電池から供給される直流電力を効率良く高圧放電ランプに供給して、移動型投光機としての利便性を低下させることなく、長時間の連続点灯が可能である新規な移動型投光機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以上の目的を達成するために、本発明に係る移動型投光機は、請求項１記載のように、少なくとも、電池と、高圧放電ランプを有する照明器具と、前記電池と高圧放電ランプの間に接続された電子安定器と、前記照明器具の支持手段を備え、前記電池から供給される直流電力を前記電子安定器を介して前記高圧放電ランプに供給し該高圧放電ランプが点灯するよう構成したことを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、電池から出力される直流電力を、銅鉄安定器を介することなく直接的に効率良く高圧放電ランプに供給し、安定して放電を続けさせることができる。よって、蓄電池から出力された直流電力を交流電力に変換した後、該交流電力を銅鉄安定器により規定値に制限する従来の方式に比べ、同じ容量の電池を用いながら、より長時間の点灯動作が可能になる。
【００１２】
前記照明器具の支持手段として、前記電池を搭載する台車に立設された伸縮支柱や、折畳み可能な三脚式の支柱をあげることができる。
【００１３】
前記照明器具として、一又は複数の高圧放電ランプと、各高圧放電ランプの投光方向を規制する反射器を備えた投光器や、空気供給手段により膨張したバルーン内に一又は複数の高圧放電ランプを内蔵したバルーン型の投光器をあげることができる。
【００１４】
本発明において、バルーン型の投光器を用いる場合、バルーン内の温度が所定温度を超えた時に高圧放電ランプを消灯させるサーモスタットを装備することもできる。
【００１５】
前記電子安定器が、前記電池から出力される直流電力を前記高圧放電ランプの動作電圧まで昇圧する電力調整手段と、該電力調整手段から出力される昇圧後の直流電力を交流に変換して前記高圧放電ランプに供給する直流／交流変換手段を備えていることが好ましい。
この場合、電池から出力される直流電力を前記高圧放電ランプの動作電圧まで昇圧した後、該昇圧後の直流電力を交流に変換して、高圧放電ランプに供給するので、蓄電池から出力された直流電力を交流電力に変換した後該交流電力を銅鉄安定器により規定値に制限する従来の方式に比べ、電池から出力される電力をより効率良く高圧放電ランプに供給することができ、前述した効果をより実効あるものとし得る。
【００１６】
さらに、前記電力調整手段が、複数の直流／直流変換器により、前記電池から供給される直流電力を前記高圧放電ランプの動作電圧まで昇圧するよう構成され、該複数の直流／直流変換器の動作タイミングをずらすことで、前記電池から出力されるピーク電流を抑制して該出力電流が平均化されるよう構成することが好ましい。
【００１７】
この場合、複数の直流／直流変換器の動作タイミングのずれによって、電池から供給される直流電力を前記高圧放電ランプの動作電圧まで昇圧するようになるので、一つの直流／直流変換器によって電池から出力されるピーク電流を抑制しようとする場合に比べ、電流ピーク値を約１／２、電流導通角で約２倍の値を得ることができ、電池から出力される電流を効果的に平均化して、前述の効果をより実効あるものとし得る。
【００１８】
また、本発明に係る移動型投光機において、前記電池として、充電器により充電される蓄電池又は燃料電池をあげることができる。
蓄電池としては、例えば特開平１１−２２４５０６号に記載されるように、完全密閉型の硫酸鉛蓄電池、コロイド電解液式の蓄電池、特殊蓄電池、シリコン電解液による非固形式の蓄電池や、その他、太陽光を電力に変換して蓄電する太陽電池など、この種分野で公知の蓄電池を適宜用いることができる。
また、燃料電池としては、燃料(例えば水素と水)を連続的に外部から供給し、放電生成物を逐次系外へ除去し、燃焼反応を電気化学的に行わせ、直接電気エネルギーに変換すると共に、台車などの移動手段に搭載可能な大きさ、重量に構成されたものが好ましく用いることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る移動型投光機は以上説明したように構成したので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２０】
（請求項１）
蓄電池から出力された直流電力を交流電力に変換した後に銅鉄安定器により規定値に制限する従来の方式に比べ、電池から出力される電力を、銅鉄安定器等を介さず直接的に効率良く高圧放電ランプに供給し安定して放電を続けさせることができるので、従来の方式と同じ容量の電池を用いながら、より長時間の点灯動作が可能になる。
よって、電力源として、点灯作動時に排気ガスや騒音が発生する虞れのない蓄電池や燃料電池などの安全性が高く環境への悪影響が少ない電池を用いながら、高圧放電ランプを安定して長時間点灯動作させることができる。しかも、電池の大型化・重量化やランプの照度低減を招くことなく、且つ蓄電池を用いた場合の充電時間の延長を招くこともない、安全性、作業効率に優れた新規な移動型投光機を提供することができた。
【００２１】
（請求項２）
電池を搭載する台車に立設された伸縮支柱により照明器具を支持するので運搬性、作業性等に優れ、且つ、請求項１による前述の効果を奏する新規な移動型投光機を提供できた。
【００２２】
（請求項３）
折畳み可能な三脚式の支柱により照明器具を支持するので、コンパクトに運搬、設置して使用でき、且つ、請求項１による前述の効果を奏する新規な移動型投光機を提供できた。
【００２３】
（請求項４）
一又は複数の高圧放電ランプと、各高圧放電ランプの投光方向を規制する反射器を備えた投光器からなる照明器具を備えた汎用タイプであって、且つ、請求項１による前述の効果を奏する新規な移動型投光機を提供できた。
【００２４】
（請求項５）
空気供給手段により膨張したバルーン内に一又は複数の高圧放電ランプを内蔵したバルーン型の投光器からなる照明器具を備えるので、投光範囲を拡張し得ると共に、バルーンを介して照射光の眩しさを低減し得、且つ、請求項１による前述の効果を奏する新規な移動型投光機を提供できた。
【００２５】
請求項５において、バルーン内にサーモスタットを装備した場合、サーモスタットにより異常発生を未然に防ぐことができるので安全性が極めて高く、且つ、請求項１、５による前述の効果を奏する新規な移動型投光機を提供できる。
【００２６】
（請求項６）
電池からの直流電力を、高圧放電ランプの動作電圧まで昇圧した後交流に変換して高圧放電ランプに供給するので、供給電力をより効率良く利用して、請求項１による前述の効果をより実効あるものとし得た。
【００２７】
（請求項７）
電池から供給される直流電力を、複数の直流／直流変換器を用い且つその動作タイミングをずらすことによって高圧放電ランプの動作電圧まで昇圧するようにしたので、一つの直流／直流変換器によってピーク電流を抑制しようとする場合に比べ、電流ピーク値を約１／２、電流導通角で約２倍の値を得ることができる。
よって、電池から出力される電流を効果的に平均化して、請求項１による前述の効果をより実効あるものとし得た。
【００２８】
（請求項８）
電池として蓄電池又は燃料電池を用いた移動型投光機において、請求項１による前述の効果を奏する新規な移動型投光機を提供できた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について図１〜図５を参照して説明する。
【００３０】
本例の移動型投光機Ａは、本発明の実施形態の一例としてのバルーン式照明器具１を備えた投光機であり、該移動型投光機Ａは、バルーン式照明器具１が上端に装備された伸縮支柱（高圧放電ランプ支持手段）２を、電力源としての電池１０を内蔵しているケーシング３を搭載した台車４に立ち上げてなるものである。
【００３１】
バルーン式照明器具１は、例えば本願出願人による先提案の特開２００３−３６７０９号、特願２００３−８５３４６号、特願２００３−８５３４７号、特願２００３−５９１７２０号などに記載された構成と同様のため、ここでは詳述しないが、バルーン５内に、光源としての高圧放電ランプ６、該高圧放電ランプを保持する保持枠、バルーン５を膨らませるための空気吸込み装置などを備えており、電池１０から供給される電力を高圧放電ランプ６と空気吸込み装置に供給して、バルーン５を膨らませた状態で高圧放電ランプ６を点灯し、その照射光をバルーン５を通過させることで眩しさを低減し、且つ、光を広い範囲に照射するよう形成されている。
高圧放電ランプ６は、少なくとも２００Ｗ以上のランプ電力を備えたこの種分野で公知の高圧放電ランプ６であり、通常、４００Ｗのものが２灯装備されるがこれに限定されるものではない。
バルーン５内には、内部の温度が所定温度以上を超えた時に高圧放電ランプ６を消灯させるサーモスタットを適所に配設することができる。
【００３２】
台車４は、台車ベースの前後左右に車輪を備えたもので、本例では車体ベースと別体に形成した車輪付きのケーシング３を移動不能に保持し得る構成としているが、車輪無しのケーシング３を台車ベースに移動不能に固定した構成としたり、若しくは台車ベースと一体にケーシング３を構成することも可能である。
【００３３】
台車４の後部に立設された伸縮支柱２は、台車４に固定した基管柱２ａに対して遂次内径を小さくした少なくとも一つの中管柱、図示例では二本の中管柱２ｂ，２ｃを順次上下摺動可能に遊嵌すると共に、滑車，ワイヤ，ウインチを組み合わせた昇降手段、或いはガスダンパーなどの昇降手段を内蔵してなり、これら昇降手段の作動で各中管柱を順次上下摺動させることによってその長さを調節し、バルーン式照明器具１の高さを適宜に設定し得るように形成されている。
【００３４】
最上位の中管柱２ｃの上端には支持柱２ｄが立設され、その上端にバルーン式照明器具１が着脱可能に装着されている。
図中の符号７は電池３からの電力を高圧放電ランプ６、空気吸込み装置に供給するための通電ケーブルである。
高圧放電ランプ６は、例えばメタルハライドランプ等の、この種投光機において用いられるランプであり、適所に装備されるイグナイタ８により点灯作動が始動するよう構成されている。
【００３５】
そうして、本例においては、図２に示すように、上記電池１０として蓄電池を用い、該蓄電池（バッテリー）１０を充電器１１、電子安定器１２と共にケーシング３内に装備し、充電器１１を用いて所定容量の電力を蓄電池１０に蓄電すると共に、該蓄電池１０から供給される電力を、銅鉄安定器を介さず、電子安定器１２により直接的に高圧放電ランプ６に供給し、該高圧放電ランプ６が安定して長時間点灯作動し得るよう構成されている。
【００３６】
電子安定器１２は、図３に示すように、蓄電池１０から出力される直流電力を高圧放電ランプ６の動作電圧まで昇圧する電力調整手段１３と、該電力調整手段１３から出力される昇圧後の直流電力を交流に変換する手段としての直流／交流変換器（ＤＣ／ＡＣインバータ）１４を備えている。
【００３７】
電力調整手段１３は、図示するように、二つに分割された直流／直流変換器（ＤＣ／ＤＣコンバータ）１５，１６を、これら直流／直流変換器の動作が１８０度シフトされる回路構成として、蓄電池１０から供給される直流電力を高圧放電ランプ６の動作電圧まで昇圧すると共に、これら二つの直流／直流変換器１５，１６を備えることで蓄電池１０から出力されるピーク電流を抑制し、該出力電流が平均化されるよう構成されている。
すなわち、一方の直流／直流変換器（ＤＣ／ＤＣコンバータ１）は、図４（ａ）に示すように前半に動作し、他方の直流／直流変換器（ＤＣ／ＤＣコンバータ２）は、図４（ｂ）に示すように後半に動作し、その結果、図４（ｃ）に示すように、電力調整手段１３全体としての電流が特定の時間に集中せず平均化されるよう構成されている。
【００３８】
このように、二つに分割した直流／直流変換器１５，１６により電力調整手段１３を構成することで、該電力調整手段１３を一つの直流／直流変換器で構成した場合に比べ、電流ピーク値が１／２、電流導通角が２倍となる。
これを実効値換算すると、一つの直流／直流変換器で構成した場合は、下記数１に示す実効値となるのに対し、二つの直流／直流変換器に分割した場合は、下記数２に示す実効値となり、実効値の大幅改善がみられ、蓄電池１０からの出力電流は平均化され、蓄電池１０の発熱抑制にも効果がある。
【００３９】
【数１】
2005063917.tif 000003
【００４０】
【数２】
2005063917.tif 000004
【００４１】
以上説明したように、本例の移動型投光機Ａは、電子安定器１２において、蓄電池１０から出力される直流電力を電力調整手段１３で高圧放電ランプ６の動作電圧まで昇圧し、該昇圧後の直流電力を直流／交流変換器１４で交流に変換して、高圧放電ランプ６に供給する。
よって、蓄電池１０から出力された直流電力を交流電力に変換した後、該交流電力を銅鉄安定器により規定値に制限する従来の方式に比べ、蓄電池１０から出力される電力を効率良く高圧放電ランプ６に供給し安定して放電を続けさせることができ、従来の方式と同じ容量の電池を用いながら、より長時間の点灯動作が可能になった。
【００４２】
しかも、電力調整手段１３が、動作タイミングをずらした二つの直流／直流変換器１５，１６により、蓄電池１０から供給される直流電力を高圧放電ランプ６の動作電圧まで昇圧すると共に、蓄電池１０から出力されるピーク電流を抑制して該出力電流が平均化されるよう構成したので、前記効果をより実効あるものとし得た。
【００４３】
次に、本発明に係る移動型投光機による連続点灯時間を測定した試験結果について説明する。
本発明に係る移動型投光機の試験品として図５に示すように、４８Ｖの蓄電池１０と４００Ｗ型メタルハライドランプの高圧放電ランプ６の間に、上述の電子安定器１２として（株）ユニテク社製の電子安定器を介在させ６０００〜７０００Ｌｘの照度が得られるよう電力調整した二灯タイプの投光機を作製し、試験例１とした。
【００４４】
また、比較品として、前記した試験例１において、電子安定器１２に代えて、図６で示した従来方式の安定器、すなわち、蓄電池１０から出力された直流電力を交流電力に変換する直流／交流変換器１０２と、該直流／交流変換器１０２から出力される交流電力を規定値に制限する銅鉄安定器１０３を用い、試験例２とした。
【００４５】
本発明の試験品である試験例１では、蓄電池１０から出力された電力と、各電子安定器１２から出力された電力を測定したところ、低減率は約１０〜１５％程度で、電力効率は約８５〜９０％程度であることが確認できた。また、各高圧放電ランプ６の連続点灯時間は１０〜１１時間の範囲であった。
【００４６】
これに対し、比較品である試験例２では、蓄電池１０から出力された電力と、銅鉄安定器１０３から出力された電力を測定したところ、低減率は約３５〜４０％程度で、電力効率は約６０〜６５％程度であることが確認できた。また、各高圧放電ランプ６の連続点灯時間は５〜６時間の範囲であり、本発明の優位性が確認できた。
【００４７】
以上、本発明に係る移動型投光機の実施形態の一例を図面を参照して説明したが、本発明は図示したような、バルーン式照明器具を備えた構成や、電池を搭載する台車に立設した伸縮支柱で照明器具を支持する構成に限定されるものではない。
例えば、図示及び説明は省略するが、本願出願人による先提案の実公平７−５１９５７号などに開示された、照明器具が、一又は複数の高圧放電ランプと、各高圧放電ランプの投光方向を規制する反射器を備えた投光器であるタイプや、実用新案登録３０９２４５３号などに開示された折畳み可能な三脚式の支柱で照明器具を支持するタイプ、若しくはそれ以外の各種投光機に採用可能であることは言うまでもない。
さらに、電子安定器も図示例に限定されるものではなく、銅鉄安定器を介さず直流電力を直接的に高圧放電ランプに供給し得る機能を奏すれば、その回路構成は任意であり、また、蓄電池に代えて燃料電池を用いるなど、本発明の特許請求範囲の各請求項に記載された技術的思想の範疇において、各種の変更が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る移動型投光機の実施形態の一例を示す斜視図。
【図２】図１に示す移動型投光機の要部の構成を簡略して示すブロック図。
【図３】本発明に係る電子安定器の構成を簡略して示すブロック図。
【図４】本発明にかかる電力調整手段の一例に係り、（ａ）はＤＣ／ＤＣコンバータ１の電流波形、（ｂ）はＤＣ／ＤＣコンバータ２の電流波形、（ｃ）はＤＣ／ＤＣコンバータ１とＤＣ／ＤＣコンバータ２の合計の電流波形示す。
【図５】本発明に係る移動型投光機の電力効率と連続点灯時間を測定した試験例の模式図。
【図６】従来の移動型投光機の要部の構成を簡略して示すブロック図。
【符号の説明】
【００４９】
Ａ：移動型投光機
１：バルーン式照明器具
２：伸縮支柱（高圧放電ランプの支持手段）
３：ケーシング
４：台車
５：バルーン
６：高圧放電ランプ（高圧放電ランプ）
１０：蓄電池（電池）
１２：電子安定器
１３：電力調整手段
１４：直流／交流変換器（ＤＣ／ＡＣインバータ）
１５，１６：直流／直流変換器（ＤＣ／ＤＣコンバータ）
【図１】
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【図２】
2005063917.tif 000006
【図３】
2005063917.tif 000007
【図４】
2005063917.tif 000008
【図５】
2005063917.tif 000009
【図６】
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