JP3894708B2 - 表示灯及び消火栓装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、壁面に取り付けられる表示灯、特に消防用設備等の表示灯、及び表示灯を備えた消火栓装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の、例えばトンネルの側壁に設置された消火栓装置には、火災時に、容易に消火栓があることを識別するための表示灯が備えてある。この表示灯は、消防法施行規則の条件「表示灯の取付面と１５度以上の角度で、１０ｍ離れた所から点灯していることを容易に識別できること」を満足させるために、取付面から具体的には５０ｍｍ以上も突出させる必要があり、表示灯の形状は卵形半球状であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
最近は、光源として省電力、長寿命ということで発光ダイオードが使用されているが、必要な光量を得るためには二三十個の発光ダイオードが必要となる。また、この数の発光ダイオードを搭載するのにプリント基板に発光ダイオードを前方に向けて実装することが最も簡単である。そこで、複数の発光ダイオードを全て前方に向けて赤色表示灯を構成すると、一般に発光ダイオードの特性として前方（正面）に指向性が強いため、側方はかなり弱いものとなる。
【０００４】
ところで、トンネル壁面は、トンネル内の気流により運ばれてくる粉塵や水しぶきを被り、汚れ易く、そのため定期的にトンネル内の壁面清掃車による機械清掃が行われている。消火栓装置もこの壁面清掃車で洗浄されていたが、表示灯だけは取付面からの突出寸法が高過ぎるため、消火栓の表示灯を避けて壁面を清掃しなければならなかった。そして表示灯については、壁面清掃車による清掃の後から、清掃作業員が手拭きするような形をとっていて、非常に手間がかかっていた。
【０００５】
この発明は、取付け面からの突出寸法が少なく、左右方向への発光量が多い表示灯を得ることを目的とする。またそのような表示灯を備えた消火栓装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、発光部と、この発光部を備えたホルダと、このホルダに設けられ前記発光部からの光を反射させて左右に向けるプリズムと、前記発光部およびプリズムを覆い前記ホルダに係合する側面視でほぼ台形の透光性のカバーと、を有する表示灯であって、前記発光部は、前記ホルダの中で、左側配置と右側配置および中央配置とに分けてそれぞれ配置された発光ダイオード群を有する複数の発光ダイオードで構成され、前記プリズムは、前記左側配置と右側配置の発光ダイオード群に対応した左プリズム部と右プリズム部とを有し、前記カバーは、板状の頂部を有し、この頂部の内面に複数の同心円状の円形溝が形成され、該複数の円形溝は同心円の中心から円形溝間のピッチが徐々に広くなるように形成されていることにより前記目的を達成しようとするものである。
【０００７】
また、前記左側配置および右側配置された発光ダイオード群は、複数列に発光ダイオードを分布させ、かつ、隣の列に対して交互になるように発光ダイオードを分散させて配列させたものであることにより前記目的を達成しようとするものである。
【０００８】
また、上記表示灯を有する消火栓装置とすることにより前記目的を達成しようとするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明の実施形態１を図1ないし図５により説明する。
表示灯１００は、次の構成からなる。１は前後に大小の開口部を形成し前部に発光部３を備えたホルダであり、２はホルダ１の前方の大きな開口部を覆う透光性のカバー、４は発光部３とカバー２の間に配されたプリズム、５はホルダの後方の小さな開口部に水密螺合したケーブルコネクタである。なお、ホルダ１から見てカバー２側を前方としその逆を後方とし、以下同様とする。
【００１３】
ホルダ１は、円環板状の本体１１と、本体１１の背面（後ろの面）に設けられた本体１１より外径の小さな筒状の後部筐体１０とで構成している。本体１１の前面にはプリズム４を中に受け入れる低い円筒状のプリズム装着枠１２が設けられ、装着枠１２の外側面１２ａは本体１１の前面周縁１１ｂとともにＯリングＰ１（図５（ａ）参照）の第一のパッキン受け部を形成し、装着枠１２の内側にはプリズム４の固定用のビスＢ１のネジ孔を有した係合突起１３が上下に一対設けられる。
【００１４】
ここで上下方向とは、表示灯１００が壁面に取り付けられた場合、円環板状の本体１１が壁面に取り付けられるため、本体１１を垂直に立てた姿勢における上下の方向を記載する。また、左右方向は表示灯１００に向かっての左右とし、以下同様とする。、
また更にこの係合突起１３の内側の本体１１前面には、発光部３を構成するプリント基板３０を固定する固定孔３５に嵌入する突起１４が複数形成されている。また本体１１の外縁端はカバー２が螺装される雄ねじ１１ａが形成されている。
【００１５】
後部筐体１０は、円環状の本体１１の中央穴を覆い且つこの中央穴に連続するように本体１１の後方に膨出する筒体で、この筒体の後端部底面にはケーブルをコネクタ５が螺着するネジ孔１０ａが形成されている。
【００１６】
カバー２は赤色の透明樹脂製で、図２にも示すように、概観は低い円錐台形状をしていて、円板状の頂部２２と、この頂部２２の周縁に連続し広がるように形成するテーパ部２１と、このテーパ部２１の周縁に連続して形成する短い円筒状の基部２０とで構成している。基部２０の後端縁２０ａは頂部２２と平行関係にあり、基部２０の内面後方には本体１１の雄ねじ１１ａが螺入する雌ねじ２０ｂが、内面前方には筒面２０ｃが形成されている。
【００１７】
テーパ部２１は、内面前方には断面階段状の複数の横溝２７を形成し、内面後方には大きな段部２３を一つ設けその段部２３の筒状の内周面２４には全周に多数の縦溝２６を形成している。この段部２３と筒面２０ｃとでＯリングＰ１が装着する第二のパッキン受け部を形成する。
【００１８】
頂部２２は、内面に複数の同心円状の円形溝２８を形成し、この円形溝２８は同心円の中心から円形溝間のピッチは徐々に広くしてある。このようにすると、発光部３から前方に来る光が大径部つまり周縁よりも小径つまり中央部で多く散乱するために視認性が良くなる。
【００１９】
また、材質は赤色の樹脂またはガラスを用い、透明または素材に光散乱用の粒子を添加した半透明のものを用いることができる。また、正面形状は円形だけでなく角型などその他いずれの形状でもよい。側面視は台形だけでなく、長方形や平たい半楕円形、また前後寸法よりも上下寸法が3倍以上あればいずれの形状でも良い。この場合左右の寸法比はいずれでもよい。
【００２０】
発光部３は、プリント基板３０と、このプリント基板３０の前面に実装された赤色の発光ダイオード３１とで構成されている。プリント基板３０はやや左右に長く形成されており、複数の発光ダイオード３１はそのプリント基板３０の上に左配置３２、右配置３３、中央配置３４と分けて実装されている。中央配置３４の発光ダイオード群は円形に配列し、左配置３２の発光ダイオード群は内側列３２ａ、中列３２ｂ、外側列３２ｃがそれぞれ例えば５、４、３個と次第に少なく発光ダイオード３１を分布させ、右配置３３の発光ダイオード群も内側列３３ａ、中列３３ｂ、外側列３３ｃと次第に少なく発光ダイオード３１を分布させている。
【００２１】
この時発光ダイオード３１の配列は隣の列に対して交互になるようにする。つまり真横から見て、例えば右から見て、外側列３３ｃの発光ダイオード３１の間に中列３３ｂの発光ダイオード３１が見えるようにする。このように発光ダイオード３１をプリント基板３０に分散させて配列すると、プリント基板３０の真横から見て、奥の発光ダイオード３１が手前の発光ダイオード３１に隠れるようなことが少なく側方への光量が増す。
【００２２】
また、プリント基板３０の中央配置３４の上下には電圧を調整するための抵抗３６と、商用電源から得られる交流電源を用いて全波発光させるための整流回路３７とが設けられている。また、ホルダ１の本体１１の突起１４に嵌入される固定孔３５がプリント基板３０の隅に形成されている。プリント基板３０の背面から図示しない電源線がプリント基板３０に接続され整流回路３７を介して直列接続された発光ダイオード３１と抵抗３６とに給電される。
【００２３】
プリズム４は、図３、図４にも示すように、筒状の基台部４０と、基台部４０の前面の左右に対称に形成された一対の略八分の一縦分割球状の左プリズム部４２および右プリズム部４３と、左右プリズム部４２、４３間に挟まれた平坦部の中央に形成された半球状の中央カバー部４４と、この平坦部の両端に形成された係合部４１と、この係合部４１と中央カバー部４４間に形成する放熱孔４８、素子溝４９とで構成しており、これらは赤色透明の樹脂で一体成形されている。また、基台部４０の内側はプリント基板３０を受け入れる空間４５を形成している。
【００２４】
プリズム部４２、４３は基台部４０側に、プリント基板３０の左右配置３２、３３に実装された発光ダイオード３１を個別に受け入れる孔を形成している。すなわち、左配置３２の発光ダイオード群である内側列３２ａ、中列３２ｂ、外側列３２ｃの発光ダイオード３１がそれぞれ個別に対応する複数の孔の列４６ａ、４６ｂ、４６ｃに受け入れられ、右配置３３の発光ダイオード群である内側列３３ａ、中列３３ｂ、外側列３３ｃの発光ダイオード３１がそれぞれ個別に対応する複数の孔の列４７ａ、４７ｂ、４７ｃに受け入れられる。
【００２５】
また左右対称のプリズム部４２、４３の前表面には、内側に傾斜する平面の内側傾斜面４２ａ、４３ａと、この内側傾斜面４２ａ、４３ａに連続し外側に傾斜する円筒面の一部である外側傾斜面４２ｂ、４３ｂとが形成されている。これらの傾斜角度は、発光ダイオード３１からの前方への光を反射させ左右に向きを変えるような角度を選ぶようにすればよい。
【００２６】
例えば、内側傾斜面４２ａ、４３ａの傾斜角θ１は４５度、外側傾斜面４２ｂ、４３ｂの傾斜角θ２は約６８度である。なお、内側傾斜面４２ａ、４３ａは４５度から５５度までのいずれの角度でもよく、外側傾斜面４２ｂ、４３ｂは６０度から７５度までのいずれの角度でもよい。なお、内側傾斜面４２ａ、４３ａにメッキを施すなり、鏡面を形成してもよい。このようにすると、左配置と右配置の発光ダイオード群は皆鏡面を反射して、より強力な光量が左右に得られる。
【００２７】
中央カバー部４４は、プリント基板３０の中央配置３４の発光ダイオード群を一括して覆うカバーであり、係合部４１は、プリズム４をホルダ１のプリズム装着枠１２に装着する時、ホルダ１の係合突起１３に係合し、係合突起１３のネジ孔に螺入するビスＢ１を挿通する孔を有している。
【００２８】
ケーブルコネクタ５は、図５の（ａ）に示すように、前後に雄ねじを有するコネクタ本体５１と、本体５１と螺着する締め付けキャップ５２と、本体５１と締め付けキャップ５２との間に装着され締め付けキャップ５２を本体５１にねじ込むことによりケーブル６と本体５１との間を水密にするケーブルパッキンＰ３と、ホルダ１の後部筐体１０と本体５１との間の水密性を保つパッキンＰ２とで構成される。
【００２９】
以上の構成の組み立て方は、まず、ケーブル６の一端を締め付けキャップ５２を緩めたケーブルコネクタ５に挿通するが、ケーブルコネクタ５は、締め付けキャップ５２、ケーブルパッキンＰ３、コネクタ本体５１、パッキンＰ２の順に組まれており、この順に締め付けキャップ５２の方からケーブル６を挿通する。
次に、ケーブル６をコネクタ本体５１の後方からネジ孔１０ａに挿通し、発光部３のプリント基板３０の裏側の図示しない端子にケーブル６の一端を半田付けする。
【００３０】
次に、プリント基板３０の固定孔３５をホルダ１の突起１４に嵌入してプリント基板３０をホルダ１に取付け、そのプリント基板３０の上からプリズム４を被せるように装着する。このときプリズム４の係合部４１を係合突起１３に係合させて、ビスＢ１を係合部４１の孔に挿通するとともに係合突起１３のネジ孔に螺入し、プリズム４をプリズム装着枠１２に装着された状態でホルダ１に固定する。このときプリント基板３０は突起１４とプリズム４とに挟まれて固定される。
【００３１】
そして、ケーブルコネクタ５のコネクタ本体５１の前方の雄ねじを、ホルダ１のネジ孔１０ａに、パッキンＰ２をホルダ１との間に挟んでねじ込み固定する。次に、締め付けキャップ５２をコネクタ本体５１の後方の雄ねじに、ケーブルパッキンＰ３を介してねじ込み締め付ける。
【００３２】
それから、ＯリングＰ１が段部２３と筒面２０ｃとで構成する第二のパッキン受け部に装着されたカバー２に、プリズム４をはめ込むようにして、カバー２の雌ねじ２０ｂをホルダ１の雄ねじ１１ａにねじ込む。このときカバー２の後端縁２０ａがホルダ１の本体１１の背面と面一になるようにする。なお、カバー２に装着されたＯリングＰ１は、雌ねじ２０ｂによって係止されるためカバー２からは脱落しない。
【００３３】
以上のような構成の表示灯１００は、消火設備に取り付けられる時、図５の（ａ）のように取付板７２に設けられた取付穴に表示灯の後部筐体１０を挿入し、プリズム４の左右プリズム体が左右（横並び）になるように設置して、ビスＢ２により取付板７２の裏側から、ホルダ１の係合突起１３の背面に設けられ貫通していない有底の取付ビス孔１５に螺着固定する。するとホルダ１の本体１１の背面が取付板７２に密着するとともに、本体１１の外縁端の雄ねじ１１ａに螺装されたカバー２の後端縁２０ａが取付板７２に当接するので、表示器としてより低い（取付板７２からの突出寸法が少ない）表示灯が得られる。
【００３４】
次に、本実施形態の作動について説明する。
【００３５】
右側への光について説明すると、図４に示すように、右プリズム部４３の受け入れ孔の列４７ａに挿入される右配置３３の内側列３３ａの発光ダイオード３１から発光される前方への強い光Ｌａは、内側傾斜面４３ａを通過する際、そのまま前方へ抜ける光Ｌａ１と、内側傾斜面４３ａの裏側で反射して右側に向かう光Ｌａ２とに分かれる。光Ｌａ２は外側傾斜面４３ｂを抜ける時その入射角は比較的小さいため二度目の反射の割合は小さく大部分はそのまま通過して右側に投光される。
【００３６】
また、左プリズム部４２の受け入れ孔の列４６ｃに挿入される左配置３２の外側列３２ｃの発光ダイオード３１から発光される斜め外側前方への強い光Ｌｃは、外側傾斜面４２ｂを通過する際、そのまま前方へ抜ける光Ｌｃ１と、外側傾斜面４２ｂの裏側で反射して右側に向かう光Ｌｃ２とに分かれる。前方への光Ｌｃ１は外側傾斜面４２ｂを抜ける時その入射角が比較的大きいため殆ど光量が無いか全反射の場合前方への光が無い。外側傾斜面４２ｂの裏側で反射して右側に向かう光Ｌｃ２が左プリズム部４２の内側傾斜面４２ａを抜けるとき、その入射角は比較的小さいため二度目の反射の割合は小さく大部分はそのまま通過して右側に投光される。
【００３７】
同様に左側への投光も対称的になされるので、全ての発光ダイオード３１からの前方への光は、左右のプリズム部４２，４３の双方で左右に振り分けられ投光される。従って、前方への光量は必要な分だけに抑えられ、左右への光量はかなり増える。上下方向には光量を少ないままにした表示灯が得られる。更に、プリズム４を抜けた前方への光はカバー２を通過する際、テーパ部２１と頂部２２の内面に形成された複数の横溝２７や円形溝２８ａ、２８ｂにて側方に散乱される。 このように、この発明の赤色表示灯は、発光ダイオードを全部前方に向けてプリント基板に実装しても、プリズムによって左右に強い光を向けることができる。
【００３８】
次に、上記のような表示灯１００がトンネル内の消火栓装置に取り付けられた実施形態２を図６および図７で説明する。
【００３９】
７は消火栓装置で、トンネル側壁２００に所定間隔で作られた消火栓用の設置坑２０１に据え付けられる。設置坑２０１では図示しない給水本管からの分岐管を消火栓装置７の図示しない給水口に接続している。給水口からは消火栓装置７の中で、図示しない常時閉の消火栓弁、ホース、ノズルと接続連通している。また、図示しない給電線や信号線も通っている。
【００４０】
また、７１は図示しない消火栓弁、保形ホース、ノズル等が収納装備されている消火栓収納部を覆う消火栓扉、７２は給電線や信号線が接続している電気機器部をカバーし表示灯１００や発信機１０１を取り付ける取付板、７３は消火器格納部をカバーする消火器扉である。２０２はメンテナンス用および避難用通路、２０３は自動車用走行路面である。
【００４１】
トンネル内で自動車火災が発生した際は、まずトンネル側壁２００の左右を見て消火栓装置７を探すが、消火栓装置７の位置を示す本発明の赤色表示灯１００は左右に対し強い光で投光するので、消火栓装置７が遠くにあってもすぐに見つけることができ、赤色表示灯の近い方に行き、発信機１０１を押して火災を知らせるとともに図示しない消火栓給水装置を稼働させる。次に、消火栓扉７１を開けて、消火栓弁を開き、ノズルを取り出してホースと共に火災現場まで引き出す。するとノズルから消火水が放出されるので消火活動ができる。
【００４２】
上記のような構成の表示灯１００をトンネルの消火栓装置に取り付けると、前方への投光がプリズムにより左右に向けられ左右への光量が強くなり、前方へはプリズムを透過した必要な光量が届き、上下方向へは光量は最小限に抑えられるので、効率が良く視認性の良い表示灯が得られる。
【００４３】
ところで、トンネル内壁面はよく汚れるので定期的に自動車用走行路面を清掃車が走行して来て、トンネル壁とともに消火栓装置も清掃して行く。その際、本発明の赤色表示灯は側面視が台形で低いため機械清掃上支障なく、従来のように表示灯だけを避けながら進み後で手拭き作業が必要なわけでもないので手間がかからなくて済む。
【００４４】
なお本実施の形態では、表示灯のカバー、プリズムを赤色で説明したが、これに限定されず、いかなる色でもよい。また、発光ダイオード３１の発光色は赤色でなくてもよく、黄色、青色やその他の色、また異なる色の発光ダイオードを混成で配置してもよい。
【００４５】
【発明の効果】
発光部と、この発光部を備えたホルダと、このホルダに設けられ前記発光部からの光を反射させて左右に向けるプリズムとを有する表示灯として、前方への光を左右方向に向けたので、左右への視認性が優れ、前方への光量を抑え、上下方向には光量を少ないままにした表示灯が得られる。
【００４６】
前記発光部が複数の発光ダイオードで構成され、この複数の発光ダイオードを前記ホルダーの中で少なくとも右側配置と左側配置とに分布させ、プリズムにより、右側配置の発光ダイオード群からの光を右側に投光させ、左側配置の発光ダイオード群からの光を左側に投光させて、右と左を分担させた表示灯とすることができるので、光量や投光角度範囲等が設計しやすい表示灯が得られる。
【００４７】
また、プリント基板に発光ダイオードが分散配列されているので、隣り合った発光ダイオード同士が互いに側方への投光の妨げとなることがなく、側方への光量が増す表示灯が得られる。
【００４８】
また、発光部を備えたホルダと、この発光部を覆い前記ホルダに係合させた透光性のカバーが側面視でほぼ台形である表示灯とすることにより、突出が少なく、障害にならない。これによって壁面清掃車が洗浄する際、表示灯の頂部が清掃車の一部に衝突することがなく、機械清掃に任せることができる、清掃に手間のかからない表示灯が得られる。
【００４９】
さらに、発光部と、この発光部を備えたホルダと、この発光部を覆い前記ホルダに係合する透光性のカバーとを有し、壁面に取付られる表示灯において、前記カバーの後端縁が前記壁面に当接する表示灯とすることにより、表示灯の前方への突出高さを低くできるので、壁面清掃車が洗浄する際、表示灯の頂部が衝突することがないため、機械清掃に任せることができ清掃に手間のかからない表示灯が得られる。
【００５０】
また、前記カバーの内周面に光散乱用の縦溝を設けた表示灯とすることにより、上下方向の光の一部が左右にも散乱されるので、上下方向の光量を抑え左右方向への光量を増す表示灯が得られる。
【００５１】
更に、発光部を覆いホルダに係合させた透光性のカバーが側面視でほぼ台形である表示灯を有する消火栓装置とすることにより、壁面清掃車が洗浄する際、表示灯の頂部が衝突することがないので、機械清掃に任せることができ清掃に手間のかからない消火栓装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１を示す分解斜視図である。
【図２】カバーの縦断面図である。
【図３】プリズムの正面図である。
【図４】プリズムの横断面図である。
【図５】（ａ）本発明の取付け状態を示す半断面図である。（ｂ）本発明の取付け状態を示す正面図である。
【図６】本発明の実施形態２を示す斜視図である。
【図７】図６の側面図である。
【符号の説明】
１：ホルダ 、２：カバー 、３：発光部 、４：プリズム 、 ７：消火栓装置 、２０ａ：端縁 、２６：縦溝 、３１：発光ダイオード 、４２：左プリズム体 、４３：右プリズム体 、表示灯：１００

Claims (3)

1. 発光部と、この発光部を備えたホルダと、このホルダに設けられ前記発光部からの光を反射させて左右に向けるプリズムと、前記発光部およびプリズムを覆い前記ホルダに係合する側面視でほぼ台形の透光性のカバーと、を有する表示灯であって、
   前記発光部は、前記ホルダの中で、左側配置と右側配置および中央配置とに分けてそれぞれ配置された発光ダイオード群を有する複数の発光ダイオードで構成され、
   前記プリズムは、前記左側配置と右側配置の発光ダイオード群に対応した左プリズム部と右プリズム部とを有し、
   前記カバーは、板状の頂部を有し、この頂部の内面に複数の同心円状の円形溝が形成され、該複数の円形溝は同心円の中心から円形溝間のピッチが徐々に広くなるように形成されている
   ことを特徴とする表示灯。
2. 前記左側配置および右側配置された発光ダイオード群は、複数列に発光ダイオードを分布させ、かつ、隣の列に対して交互になるように発光ダイオードを分散させて配列させたものである
   ことを特徴とする請求項１記載の表示灯。
3. 前記請求項１又は２いずれか記載の表示灯を備えたことを特徴とする消火栓装置。

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