(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明灯を有する投光器が伸縮装置の先端に取り付けられ、前記照明灯に電源を供給する電源装置が、前記伸縮装置の基端部が固定された台車に載置されてなる照明装置において、
前記電源装置は、
ナトリウム・硫黄電池と、
商用電源の交流電圧を直流電圧に変換する第１の電力変換装置と、
第１の電力変換装置の出力電圧を降圧して前記電池に供給することにより前記電池を充電する第２の電力変換装置と、
前記電池の充電時に、商用電源の交流電圧により前記電池を加熱する手段と、
前記電池の放電時にその出力電圧を昇圧する第３の電力変換装置と、
第３の電力変換装置の直流出力電圧を交流電圧に変換して前記投光器に供給する第４の電力変換装置と、
前記電池の放電時に、第４の電力変換装置の出力電圧により前記電池を加熱する手段と、
を備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載した照明装置において、
第１の電力変換装置が整流回路及び昇圧コンバータを備え、第２の電力変換装置が降圧チョッパを備え、第３の電力変換装置が昇圧チョッパを備え、第４の電力変換装置がインバータを備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載した照明装置において、
前記伸縮装置により前記投光器の位置を可変としたことを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ナトリウム・硫黄（NAS）電池を使用した可搬型の照明装置に関し、詳しくは、商用電源が得にくい場所での夜間工事や野外コンサート、盆踊り等の各種イベントに使用して好適な照明装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする問題点】
従来、この種の用途を持つ照明装置としては、エンジン発電機式照明装置が良く知られている。この照明装置は、エンジン発電機により交流電力を発電し、その発生電力を用いて照明器具を点灯させるものである。
【０００３】
しかるに、エンジン発電機式照明装置は、エンジン発電機の騒音が大きく、また、大量の有害な排気ガスを排出するという問題がある。これらの騒音や排気ガスは、照明装置の設置場所周辺の住民にとって大きな迷惑であり、例えば照明装置を夜間工事に使用する場合には、安眠妨害や空気汚染の原因ともなっていた。また、野外コンサート等の各種イベントでは、エンジン発電機の騒音が演奏や司会等の音響効果を減殺してしまうと共に、排気ガスがイベント参加者の健康を損なうおそれもあった。このため、照明装置の設置場所が制約されるという問題もあった。
【０００４】
一方、可搬型の電源として、鉛電池に比べてエネルギー密度が高く、自己放電がないと共に完全密閉型でメンテナンスが容易なNAS電池が知られており、このNAS電池を使用した電力貯蔵装置が実用化されている。
しかしながら、NAS電池はその動作原理上、常に一定温度以上に保温する必要から電池加熱用のヒータが不可欠であり、ヒータ電源としての商用電源が得られない場所では、NAS電池の温度が低下して使用不能になるという問題がある。
【０００５】
そこで本発明は、商用電源を確保できない場所でも使用可能であり、騒音や有害な排気ガスを発生する心配のない、NAS電池使用の照明装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、照明灯を有する投光器が伸縮装置の先端に取り付けられ、前記照明灯に電源を供給する電源装置が、前記伸縮装置の基端部が固定された台車に載置されてなる照明装置において、
前記電源装置は、ナトリウム・硫黄電池と、商用電源の交流電圧を直流電圧に変換する第１の電力変換装置と、第１の電力変換装置の出力電圧を降圧して前記電池に供給することにより前記電池を充電する第２の電力変換装置と、前記電池の充電時に、商用電源の交流電圧により前記電池を加熱する手段と、前記電池の放電時にその出力電圧を昇圧する第３の電力変換装置と、第３の電力変換装置の直流出力電圧を交流電圧に変換して前記投光器に供給する第４の電力変換装置と、前記電池の放電時に、第４の電力変換装置の出力電圧により前記電池を加熱する手段と、を備えたものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の照明装置において、第１の電力変換装置が整流回路及び昇圧コンバータを備え、第２の電力変換装置が降圧チョッパを備え、第３の電力変換装置が昇圧チョッパを備え、第４の電力変換装置がインバータを備えたものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１または２の照明装置において、前記伸縮装置により前記投光器の位置を可変としたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
始めに、図１は、本実施形態にかかる照明装置の電気的な構成を示す回路図である。この照明装置は、大別すると電源装置１００と投光器２００とから構成されている。
【００１２】
電源装置１００は、商用電源に接続される整流回路１０１と、その出力側に接続されたリアクトル、抵抗、コンデンサからなる平滑フィルタ１０２と、その出力側に接続されたリアクトル及びスイッチング素子からなる昇圧用のコンバータ１０３と、その出力側にダイオードを介して接続された電解コンデンサ１０４と、その一端に接続された電圧型ＰＷＭインバータ等のインバータ１０５と、インバータ１０５の直流入力側に接続されてそれぞれ降圧チョッパ、昇圧チョッパを構成するチョッパ１０６，１１０と、前記インバータ１０５の交流出力側に接続された平滑フィルタ１０７と、その出力側に一端が接続された接点１１３と、チョッパ１０６，１１０の接続点にリアクトルを介して接続された電解コンデンサ１０８と、その一端に接点１１６を介して接続されたNAS電池１０９と、前記整流回路１０１の入力側とNAS電池１０９内のヒータとの間に接続された接点１１５と、接点１１３，１１５の各一端の間に接続された接点１１４と、NAS電池１０９の端子電圧等を検出してその充放電を制御するための指令を出力する電池制御回路１１１と、各電力変換装置（コンバータ１０３，インバータ１０５、チョッパ１０６，１１０）を構成するスイッチング素子に対する駆動パルスを生成して出力するＰＣＳ（電力変換システム）制御回路１１２とから構成されている。そして、前記接点１１３の他端は、投光器２００及びコンセント１１７に接続されている。
【００１３】
なお、整流回路１０１、平滑フィルタ１０２、コンバータ１０３及び電解コンデンサ１０４は、ＡＣ／ＤＣコンバータ回路を構成している。また、チョッパ１０６，１１０はNAS電池１０９の充放電時に直流電圧を降圧または昇圧するように動作する。
ここで、整流回路１０１及びコンバータ１０３は請求項１における第１の電力変換装置を、チョッパ１０６は第２の電力変換装置を、チョッパ１１０は第３の電力変換装置を、インバータ１０５は第４の電力変換装置を構成している。
【００１４】
一方、  投光器２００は、メタルハライドランプ等の照明灯２０１と安定器２０２とから構成されており、照明灯２０１は２灯が並列に接続されている。
コンセント１１７は、図示されていない各種の交流負荷へ電源を供給するためのサービスコンセントである。
【００１５】
次に、この実施形態の動作を説明する。
まず、商用電源が確保できる場所において、整流回路１０１、コンバータ１０３等からなるＡＣ／ＤＣコンバータ回路により交流電力を直流電力に変換し、ＡＣ１００ＶをＤＣ２００Ｖに変換する。次に、ＤＣ２００Ｖをチョッパ（降圧チョッパ）１０６により降圧し、NAS電池１０９の端子電圧が定格電圧（例えば１７Ｖ）となるように定電力充電を行う。このとき、接点１１６はオンしている。
NAS電池１０９の充電時には接点１１５がオン、接点１１４がオフしており、NAS電池１０９のヒータ電源は商用電源から供給されてNAS電池１０９を長時間にわたり加熱する。
【００１６】
商用電源を遮断すると、NAS電池１０９は自動的に放電可能な状態となる。
チョッパ（昇圧チョッパ）１１０を動作させるとNAS電池１０９の出力電圧がＤＣ２００Ｖに昇圧され、チョッパ１０６を介してインバータ１０５の直流入力電圧をＤＣ２００Ｖに維持する。このとき、接点１１６はオンとなっている。
【００１７】
ＤＣ２００Ｖの電圧はインバータ１０５によりＡＣ１００Ｖに変換され、オン状態の接点１１３を介して投光器２００及びコンセント１１７に供給される。これにより、照明灯２０１が点灯される。
NAS電池１０９を放電させている状態では接点１１４をオンすることにより、NAS電池１０９のヒータ電源はインバータ１０５の出力、つまり元をたどればNAS電池１０９自身の直流出力によって供給され、NAS電池１０９が所定温度に保温される。
【００１８】
上述した各動作において、電池制御回路１１１はNAS電池１０９の端子電圧等を検出してＰＣＳ制御回路１１２に対する充放電制御指令を出力し、NAS電池１０９が過充電や電圧異常とならないように充放電を制御する。ＰＣＳ制御回路１１２は、上記充放電制御指令に応じてチョッパ１０６，１１０の動作を制御すると共に、コンバータ１０３及びインバータ１０５の動作を制御している。
【００１９】
上記のように、本実施形態では、商用電源が確保できる場所でNAS電池１０９の充電及び加熱を行なうと共に、本装置を商用電源がない野外等の実際の使用場所に運搬して設置した状態でNAS電池１０９を保温しつつ放電させ、その直流電力をインバータ１０５により変換して得た交流電力を投光器２００に供給して照明灯２０１を点灯する。
このため、商用電源が確保できない場所でも、何ら支障なくNAS電池１０９の電力を利用した照明が可能であり、従来のエンジン発電機式照明装置のように騒音や排気ガスに悩まされる心配がなく、設置場所が制約されることもない。
【００２０】
ここで、表１は、電源装置１００を構成する電力変換装置及びNAS電池１０９の概略的な仕様を示すものである。なお、この仕様はあくまで一例であり、本発明の技術的範囲を何ら限定するものでないことは言うまでもない。
【００２１】
【表１】
0004033694.tif 000002
【００２２】
次いで、図２、図３は本実施形態の外観を示すものであり、図２（ａ）は伸縮装置による伸縮ストロークを最大にして投光器２００を最高位置に配置した場合の側面図、同（ｂ）は正面図、図３（ａ）は伸縮ストロークを最小にして投光器２００を最低位置に配置した場合の側面図、同（ｂ）は正面図である。
【００２３】
図２及び図３において、３００は電源装置１００が載置された台車、４００は先端に投光器２００が取り付けられて三段に伸縮可能な伸縮装置であり、この伸縮装置４００の基端部は前記台車３００に固定されている。
投光器２００は伸縮装置４００により所望の高さに設置可能であると共に、３６０度の範囲で旋回し、１８０度の範囲でふ仰できるように構成されている。
なお、表２は本実施形態の照明装置の全体的な仕様を示すものである。その内容は、前述の表１と同様に、本発明の技術的範囲を何ら限定するものではない。
【００２４】
【表２】
0004033694.tif 000003
【００２５】
上述した実施形態は、本発明の照明装置を台車３００により可搬型としたものであるが、台車を用いずに小型トラック等の荷台に据え付けて移動可能に構成することもできる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、商用電源を確保できない場所でもNAS電池の電力を使用してNAS電池を保温しながら点灯可能であり、従来のエンジン発電機式照明装置のように騒音や有害な排気ガスを発生せず、使用環境を選ばない実用的な照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態にかかる照明装置の電気的な構成を示す回路図である。
【図２】本実施形態にかかる照明装置の伸縮ストロークを最大にした時の外観図である。
【図３】本実施形態にかかる照明装置の伸縮ストロークを最小にした時の外観図である。
【符号の説明】
１００  電源装置
１０１  整流回路
１０２，１０７  平滑フィルタ
１０３  コンバータ
１０４，１０８  電解コンデンサ
１０５  インバータ
１０６，１１０  チョッパ
１０９  NAS電池
１１１  電池制御回路
１１２  ＰＣＳ制御回路
１１３〜１１６  接点
１１７  コンセント
２００  投光器
２０１  照明灯
２０２  安定器
３００  台車
４００  伸縮装置
【図１】
0004033694.tif 000004
【図２】
0004033694.tif 000005
【図３】
0004033694.tif 000006