JP2009105014A - 照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】紫外線を照射する照明器具において、紫外線を効率的に照射し、紫外線による劣化が少なく、高い防水性能を実現し、しかも製造コストを安価にする。
【解決手段】照明器具１は、紫外線を照射する光源２と、光源２を収容すると共に開口部３０を有する筐体３と、光源２からの光を開口部３０の近傍に一次反射させる反射鏡４と、一次反射された光を外方へ照射する前面パネル５と、を有する。前面パネル５は、一次反射された光が集光される領域が石英ガラス又はフッ素樹脂から構成され、他の領域が金属材料から構成されている。この構成により、光源２からの紫外線は多重反射することなく器具外へ照射されるので、効率的に紫外線を被照射対象に照射することができる。また、前面パネル５は、紫外線が集光する領域にのみ石英ガラス又はフッ素樹脂が用いられるので、劣化が少なく、高い防水性能が得られ、照明器具１の製造コストを安価にできる。
【選択図】図２

Description

本発明は、紫外線を照射する照明器具に関する。

従来から、農業分野では、栽培用植物がうどん粉病や黒星病等に感染するのを防止するために、薬剤を用いた植物病原菌の殺菌が行われているが、環境面及び安全面を考慮して、薬剤を使用しない殺菌方法が模索されている。この中の候補として、紫外線照射の活用が検討されつつある。しかし、紫外線を照射する光源は、一般的に高出力のものが多いので、エネルギー効率の観点から、紫外線を照射する照明器具は、植物等の被照射対象に対して効率的に照射できることが望ましい。

効率的な紫外線照射を実現するものとして、紫外線を出射する光源と、光源からの光を反射する楕円反射鏡と、この楕円反射鏡を取り囲み、反射鏡からの光を通過させる窓が形成された筐体とを備えた光照射装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この光照射装置は、楕円反射鏡が光源から出射された紫外線を筐体に設けられた窓に集光して、この窓から紫外線が筐体外へ照射するので、光源から出射された紫外線を効率的に被照射対象に照射することができる。
特開２００６−３４４３８３号公報

しかしながら、特許文献１に示される照明器具は、紫外線硬化樹脂の硬化や、半導体他装置等の製造工程における露光に用いられ、農業分野に利用されることは想定されていない。農業分野では、潅水や降雨、結露等により、照明器具が水に曝される機会が多くなるので、所定の防水性能を有している必要がある。一般的には、農業分野で使用される照明器具は、光源の前面に透光性の前面パネルを設けて防水性能を確保して、器具内への水の浸入を防いでいる。

しかし、前面パネルを構成する材料に汎用の透光性樹脂を用いると、紫外線が樹脂を透過できず、また、紫外線によって樹脂が劣化して防水性能が低下する虞がある。しかし、紫外線を透過させると共に、紫外線による劣化を受け難い石英ガラス又はフッ素樹脂等は高価であり、前面パネル及びこれを備えた照明器具のコストアップの原因となる。

本発明は、上記課題を解決するものであり、光源から出射された紫外線を効率的に照射することができ、紫外線による防水性能の劣化が少なく、農業分野で使用できる高い防水性能を実現し、しかも製造コストが安価な照明器具を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、紫外線を照射する光源と、この光源を収容すると共に開口部を有する筐体と、この筐体に収容されて前記光源からの光を一次反射させる反射鏡と、前記開口部に取り付けられて前記反射鏡によって一次反射された光を前記筐体の外方へ照射する又は器具内へ反射する前面パネルと、を有する照明器具であって、前記反射鏡は、一次反射された光を前記開口部近傍に集光する形状に形成され、前記前面パネルは、一次反射された光が集光される領域が石英ガラス又はフッ素樹脂から構成され、他の領域が金属材料から構成されているものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載の照明器具において、前記前面パネルを構成する金属材料の光源に臨む面を略鏡面反射面とし、その断面形状を光源に正対させた平面とするものである。

請求項３の発明は、請求項１に記載の照明器具において、前記前面パネルを構成する金属材料の光源に臨む面を略鏡面反射面とし、その断面形状を、光源を略中心とする略円形とするものである。

請求項４の発明は、請求項１に記載の照明器具において、前記前面パネルは複数の層構造に形成されているものである。

請求項１の発明によれば、開口部に設けられた前面パネルのうち、紫外線の集中する領域には、紫外線透過性を有し、かつ紫外線による劣化を受け難い石英ガラス又はフッ素樹脂を用いているので、紫外線による劣化が少なく、農業分野に使用できる高い防水性能が得られる。また、石英ガラス又はフッ素樹脂は、紫外線が透過する領域に限定的に使用されるので、前面パネルの製造コストを抑制し、照明器具を安価にすることができる。更に、光源から出射された紫外線の多くが、多重反射することなく器具外へ照射されるので、効率的に紫外線を被照射対象に照射することができる。

請求項２の発明によれば、光源から出射された紫外線のうち、前面パネルを構成する金属材料の光源に臨む面に入射した紫外線が、光源の方向に反射され、これらの紫外線が光源の管面等で反射して再利用されるので、光の利用効率が高まり、照明器具としての出力効率が向上する。

請求項３の発明によれば、光源から出射された紫外線のうち、前面パネルを構成する金属材料の光源に臨む面に入射した紫外線が、正確に光源の方向に反射され、紫外線の多重反射が更に低減されるので、照明器具としての出力効率がより向上する。

請求項４の発明によれば、器具内外の断熱性が高くなるので、前面パネルに結露が生じるのを抑制することができる。

以下、本発明の第１の実施形態に係る照明器具について、図１及び図２を参照して説明する。本実施形態の照明器具１は、紫外線を照射する光源２と、この光源２を収容すると共に開口部３０を有する筐体３と、この筐体３に収容されて光源２からの光を一次反射させる反射鏡４と、開口部３０に取り付けられて反射鏡４によって一次反射された光を筐体３の外方へ照射する又は器具内に反射する前面パネル５と、を有する。反射鏡４は、光源２からの光を反射し、一次反射された光を筐体３の開口部３０近傍に集光する形状に形成される。また、照明器具１は、光源２を点灯させるための適宜の点灯回路６等を備える。

光源２は、ＵＶ−Ｂ及びそれより短波長の紫外線を放射することができる汎用の光源であり、例えば、蛍光ランプ、水銀灯、又はキセノンランプ等が用いられる。なお、光源２の形状は、図１に示すような直管型であっても、後述するランプ型であってもよく、特に限定されない。

筐体３は、光源２及び反射鏡４を収容できる内部空間を有し、その底面のうち、反射鏡４によって一次反射された光が集光する領域に、スリット状の開口部３０が設けられる。好ましくは、開口部３０及び前面パネル５は、互いに対応する形状に形成され、開口部３０と前面パネル５とが一体的に固定されることにより、照明器具１の防水性能が実現される。

反射鏡４は、紫外領域で高い反射率を有し、光源２に対向する面が略鏡面反射面となるよう構成された反射鏡であり、例えば、アルミ蒸着したガラス、アルミ又はそれ以外の金属膜をポリカーボネート等の樹脂に蒸着させた樹脂反射鏡、ステンレス等の金属製反射鏡、又は金属薄膜を多層蒸着したガラス等が用いられる。反射鏡４の形状は、光源２の種類等に応じて決定され、図１に示すような、直管型光源を用いた照明器具１では、光源２を巻き込むような略樋形状であって、その断面が光源２の長軸を第１焦点とする略楕円形状となるよう形成される。

前面パネル５は、反射鏡４により一次反射された光が集光される領域（以下、紫外線透過部５１）は、紫外線を透過すると共に、紫外線による劣化を受け難い石英ガラス又はフッ素樹脂から構成され、他の領域（以下、金属部５２）は、アルミ等の金属材料から構成される。

金属部５２の光源２に臨む面は、反射鏡４と同様の略鏡面反射面として形成される。本実施形態において、また、金属部５２は、図２に示すように、その断面形状が光源２に正対する略平面となるように形成される。すなわち、金属部５２は、実質的な略平面板であり、前面パネル５は、１枚の紫外線透過部５１が２枚の金属部５２によって挟持された構造になっている。

次に、照明器具１の動作手順を説明する。光源２から出射された紫外線のうち、反射鏡４に直接向かう紫外線Ｌ_１は、反射鏡４で一次反射されて、紫外線透過部５１に集光され、紫外線透過部５１をそのまま透過して器具外へ照射される。光源２から紫外線透過部５１に直接向かう紫外線Ｌ_２も、紫外線Ｌ_１と同様に、紫外線透過部５１を透過して器具外へ照射される。また、光源２から金属部５２に直接向かう紫外線Ｌ_３の多くは、金属部５２において反射されて、光源２の方向に戻され、光源２の管面で再反射して、上述した紫外線Ｌ_１〜Ｌ_３のいずれかの経路を再び通って器具外へ照射される。

本実施形態の構成によれば、上記の紫外線Ｌ_１〜Ｌ_３のうち、少なくとも紫外線Ｌ_１，Ｌ_２は多重反射することなく器具外へ照射されるので、多重反射による光束の減退が低減され、光源２からの紫外線を、効率的に被照射対象に照射することができる。また、開口部３０に設けられた前面パネル５のうち、紫外線の集中する紫外線透過部５１には、紫外線透過性を有し、かつ紫外線による劣化を受け難い石英ガラス又はフッ素樹脂を材料として用いているので、紫外線による劣化が少なく、農業分野で使用できる高い防水性能が得られる。更に、石英ガラス又はフッ素樹脂は比較的高価であるが、この材料を紫外線透過部５１に限定的に使用しているので、前面パネル５の製造コストを抑制し、照明器具１を安価とすることができる。

図３に上記金属部５２の変形例を示す。この変形例は、金属部５２の断面形状を、光源２を略中心とする略円形となるように形成したものである。こうすれば、金属部５２の光源２に臨む面に入射した直射光が、正確に光源２の方向に戻されて、多重反射が低減されるので、光利用効率がより高くなり、照明器具１の出力効率が更に向上する。

次に、本発明の第２の実施形態に係る照明器具について、図４を参照して説明する。本実施形態の照明器具１は、前面パネル５は複数の層構造に形成されているものである。その他の構成は、上記第１の実施形態と同様である。一般に、光源２がある器具内部は、器具外部よりも高温になりやすい。そのため、例えば、外気が低いときには、器具内部の水蒸気が、前面パネル５で冷やされて結露を生じやすい。しかし、前面パネル５を複数の層構造にすることにより、器具内外の断熱性が高くなり、結露を抑制することができる。また、好ましくは、上記前面パネルの複数の層の間には、空隙が設けられる。こうすれば、器具内外の断熱性が更に高まり、より効果的に結露を抑制することができる。なお、本実施形態においては、図４に示したように、前面パネル５のうち、少なくとも紫外線透過部５１が複数の層構造に形成されればよい。

次に、本発明の第３の実施形態に係る照明器具について、図５を参照して説明する。本実施形態の照明器具１は、光源２にランプ形状の光源を用い、筐体３、反射鏡４、及び前面パネル５は、光源２の光軸Ａを回転軸とした略回転体形状を有するものである。本実施形態の照明器具１の側断面は、上記第１及び第２の実施形態の照明器具１の側断面と同様、図２又は図３に示される。本実施形態の照明器具１は、上述の第１及び第２の実施形態と同様、前面パネル５の紫外線透過部５１に紫外線を集光して、効率的に被照射対象に紫外線を照射することができ、特に、紫外線を照射したい範囲が比較的狭い場合に好適に用いることができる。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られることなく種々の変形が可能であり、光源からの光を反射鏡で集光し、光が集光される領域に比較的高価な材料を限定的に使用して、照明器具全体としての製造コストを抑えるように構成したものであれ任意の形態を含む。

本発明の第１の実施形態に係る照明器具の斜視図。 同照明器具の側断面図。 同照明器具の変形例を示す側断面図。 本発明の第２の実施形態に係る照明器具の側断面図。 本発明の第３の実施形態に係る照明器具の斜視図。

符号の説明

１ 照明器具
２ 光源
３ 筐体
３０ 開口部
４ 反射鏡
５ 前面パネル
５１ 前面パネルの一次反射された光が集光される領域（紫外線透過部）
５２ 前面パネルの金属材料から構成される領域（金属部）

Claims (4)

1. 紫外線を照射する光源と、この光源を収容すると共に開口部を有する筐体と、この筐体に収容されて前記光源からの光を一次反射させる反射鏡と、前記開口部に取り付けられて前記反射鏡によって一次反射された光を前記筐体の外方へ照射する又は器具内へ反射する前面パネルと、を有する照明器具であって、
   前記反射鏡は、一次反射された光を前記開口部近傍に集光する形状に形成され、
   前記前面パネルは、一次反射された光が集光される領域が石英ガラス又はフッ素樹脂から構成され、他の領域が金属材料から構成されていることを特徴とする照明器具。
2. 前記前面パネルを構成する金属材料の光源に臨む面を略鏡面反射面とし、その断面形状を光源に正対させた平面とすることを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
3. 前記前面パネルを構成する金属材料の光源に臨む面を略鏡面反射面とし、その断面形状を、光源を略中心とする略円形とすることを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
4. 前記前面パネルは複数の層構造に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の照明器具。

Images