JP4575890B2

JP4575890B2 - 集魚灯

Info

Publication number: JP4575890B2
Application number: JP2006058964A
Authority: JP
Inventors: 大二郎小中; 卓志野口; 明浩神田
Original assignee: オスラム・メルコ株式会社
Priority date: 2006-03-06
Filing date: 2006-03-06
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2026-03-06
Also published as: JP2007236214A

Description

この発明は、魚が光に集まる性質を利用して魚群を集めるために用いられる光照射器具である漁業用の集魚灯に関する。

従来、光の海面への照射効率が高く、もって漁獲効率を高くでき、さらに漁船の燃費や船内環境を改善でき、漁師の健康を阻害しない集魚灯を提供するために、青色系発光ダイオードを複数個、基板の上にマトリックス状に配置して、ＬＥＤ（発光ダイオード）面状光源に構成し、このＬＥＤ面状光源を２枚用い、船の右側の海面を照射する右側面状光源および船の左側の海面を照射する左側面状光源として組合せる。この左右のＬＥＤ面状光源が光を海面のみに照射し、かつ発光ダイオードの放つ青色光が水中での光減衰が少なく、発光波長そのものがイカなどの魚を集めるのに最適な波長であるので、これらの相乗効果により同じ漁獲高を得るのに電力消費量が格段に少なくてすむ集魚灯が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１３４９６７号公報

しかしながら、ＬＥＤは１個あたりの光度が低く（約２ｃｄ（カンデラ））、従来の集魚灯用光源並の光度を得ようとする場合非常に多数のＬＥＤを基板上に並べる必要があり、このことは、ＬＥＤを搭載したケースを大型化させるという課題がある。

一般に集魚灯は、漁船の甲板上の前部と後部に設置した支柱に渡されたワイヤーに吊り下げることにより設置されるが、光を海面に照射させる必要から、集魚灯の設置位置は漁船のブリッジより高い位置に置かれている。このような高い位置に大型のＬＥＤ集魚灯ケースを多数設置することにより、漁船の重心は高くなり、いわゆるトップヘビーとなって漁船の復元力を低下させ、荒天時には転覆事故を引き起こす可能性も懸念される。

集魚灯の電源ユニットを集魚灯ケースと一体化させた場合には、ＬＥＤ集魚灯ケースの重量は更に増大する。

また、多数のＬＥＤを基板上に並べて面光源とする場合、その光度、長寿命を維持するためには、ＬＥＤから発生する熱を冷却する必要がある。樹脂基板上に砲弾型のＬＥＤを配置したＬＥＤ集魚灯では、基板上のＬＥＤは電気的に絶縁されておらず、基板を絶縁性の覆いで囲った後、その覆いの上から冷却する必要があるため、強制空冷または水冷等の大掛かりな冷却装置が必要となる。このことは、更なるＬＥＤ集魚灯ケースの重量増大につながる。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、漁船の復元性を悪化させることなく、集魚灯としての必要な光量が得られ、小型かつ軽量な発光ダイオードを用いた集魚灯を提供することを目的とする。

この発明に係る集魚灯は、発光ダイオードを基板に実装し、発光ダイオードに対向して集光レンズを形成した集光レンズ付ケースで基板を覆う構成の発光ダイオードモジュールと、複数個の発光ダイオードモジュールを実装した主基板と、発光ダイオードモジュールを実装した主基板を収納し、発光ダイオードモジュールに対向する面に光透過性カバーを有する防水ケースとを有する光源ユニットと、この光源ユニットに電力を供給する電源ユニットとを備えたことを特徴とする。

また、この発明に係る集魚灯は、発光ダイオードモジュールの発光ダイオード１個当たりの光度は３３ｃｄ（カンデラ）以上であることを特徴とする。

また、この発明に係る集魚灯は、主基板の反発光ダイオードモジュール側の裏面に、冷却フィンを設けたことを特徴とする。

また、この発明に係る集魚灯は、冷却フィンを設けた主基板が、防水ケースの一部を構成することを特徴とする。

また、この発明に係る集魚灯は、主基板は板状に形成され、主基板の反発光ダイオードモジュール側の裏面を防水ケースに密着させたことを特徴とする。

また、この発明に係る集魚灯は、冷却フィンをアルミニウムで構成したことを特徴とする。

また、この発明に係る集魚灯は、冷却フィンに耐食性処理を施したことを特徴とする。

また、この発明に係る集魚灯は、集魚灯を漁船に搭載する場合に、電源ユニットを、漁船の甲板下に収納することを特徴とする。

この発明に係る集魚灯は、漁船の復元性を悪化させることなく、集魚灯としての必要な光量が得られ、小型かつ軽量な発光ダイオードを用いた集魚灯が得られる。

また、この発明に係る集魚灯は、冷却フィンを設けた主基板が防水ケースの一部を構成するので、集魚灯の光源ユニットの重量をさらに低減できる。

また、この発明に係る集魚灯は、集魚灯を漁船に搭載する場合に、電源ユニットを漁船の甲板下に収納するので、漁船の重心を下げることができる。

実施の形態１．
図１乃至図７は実施の形態１を示す図で、図１は集魚灯１の構成図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は発光ダイオードモジュール４の分解斜視図、図４は光源ユニット２の変形例の断面図、図５は光源ユニット２の他の変形例の断面図、図６は集魚灯１を搭載した漁船を示す図、図７は発光ダイオードモジュール４を用いた場合と、従来の砲弾型ＬＥＤ（比較例１）を用いた場合の光度及び重量を比較した図である。

図１に示すように、集魚灯１は、光源ユニット２と、この光源ユニット２に電力を供給する電源ユニット３とを備える。

光源ユニット２は、複数個の発光ダイオードモジュール４が主基板５に実装されている。この例では、３行、１０列に配列された計３０個の発光ダイオードモジュール４が主基板５に実装されている。発光ダイオードモジュール４の配列は、任意でよいが、発光ダイオードモジュール４の許容温度が約８５℃であり、点灯時にこの温度を超えない配列であればよい。主基板５の材質は、アルミニウムなどの金属である。尚、発光ダイオードモジュール４及び主基板５の構成については、後述する。

発光ダイオードモジュール４を実装した主基板５は、例えばステンレス製の防水ケース６に収納されている。防水ケース６の発光ダイオードモジュール４に対向する部分は、光透過性カバー（後述）になっている。

電源ユニット３は、光源ユニット２と電気的に接続している。漁船の発電機の出力は、ＡＣ１００〜２４０Ｖ５０／６０Ｈｚである。発光ダイオードモジュール４に、例えば、３５０ｍＡ程度の直流電流が流れるように、電源ユニット３により発電機の交流の出力を変換する。

図２に示すように、光源ユニット２は、発光ダイオードモジュール４に対向する面に、光透過性カバー６ａを有する防水ケース６内に、発光ダイオードモジュール４を実装した主基板５が収納されている。光透過性カバー６ａは、例えば、アクリル樹脂などで構成される。

主基板５の反発光ダイオードモジュール側である裏面に、冷却フィン５ａが主基板５に一体に設けられている。但し、一体でなくてもよい。冷却フィン５ａの材質も主基板５と同様で、アルミニウムなどの金属である。そして、冷却フィン５ａには、アルマイト処理または塗装などの耐食性処理が施される。

発光ダイオードモジュール４を実装した主基板５は、防水ケース６にネジ等により固定される。

図３に示すように、発光ダイオードモジュール４は、略円形の基板８に３個の発光ダイオード７が周方向に略等間隔に実装されている。発光ダイオード７の数は任意でよい。そして、リード線９が基板に接続される。この発光ダイオード７が実装された基板８を、発光ダイオード７に対向する夫々の位置に集光レンズ１０ａを有する集光レンズ付ケース１０で覆うことにより発光ダイオードモジュール４となる。図３では、発光ダイオード７が３個であるから、３個の集光レンズ１０ａが集光レンズ付ケース１０に設けられる。

本実施の形態は、発光ダイオードモジュール４に特徴があり、発光ダイオードモジュール４は、発光ダイオード７と集光レンズ１０ａとを組合せることにより、光度が飛躍的に向上している。具体的には、図７に示すように、比較例１として示す従来の砲弾型の発光ダイオードの光度は、２ｃｄ程度あるのに対し、実施の形態１の発光ダイオードモジュール４は、発光ダイオード７が１個でも、集光レンズ１０ａと組合せることにより、光度が３３ｃｄになり、発光ダイオードモジュール４では、その３倍の約１００ｃｄになる。これは、発光ダイオードモジュール４が１個で、従来の砲弾型の発光ダイオードの５０個分の光度に相当する。

光源ユニット２は、３０個の発光ダイオードモジュール４を有するので、光源ユニット２の１灯当たりの光度は約３０００ｃｄになり、発光ダイオード７の個数は９０個である。これに対し、比較例１に示す従来の砲弾型の発光ダイオードでは、本実施の形態の光源ユニット２と同じ光度を得るには、１５００個の発光ダイオードが必要となる。

光源ユニット２の重量も、比較例１の３ｋｇに対し、本実施の形態の光源ユニット２は１．５ｋｇに低減する。漁船に光源ユニット２を搭載する場合の本実施の形態の利点については、後述する。

図４は光源ユニット２の変形例を示す断面図である。図４に示す光源ユニット２は、主基板５が冷却フィンを持たない。塊状（板状でもある）の主基板５が防水ケース６に密着するように固定されている。この場合も、主基板５は防水ケース６にネジ等で固定される。その他の構成は、図２と同様である。主基板５が冷却フィンを持たないが、主基板５がステンレス製の防水ケース６に密着しているので、図２と同等の放熱特性が得られる。

図５は光源ユニット２の他の変形例を示す断面図である。図５に示す光源ユニット２も、主基板５が冷却フィンを持たない。しかも、主基板５は防水ケース６の内部に支持部材１１を介して収納されている。この場合も、主基板５は防水ケース６にネジ等で固定される。その他の構成は、図２と同様である。この例は、放熱特性よりも構成がシンプルになることを優先させるものである。

図６は集魚灯１を搭載した漁船２０を示す図である。漁船２０の甲板２０ａ上の前部と後部とブリッジ２０ｂとに設置した支柱２０ｃに渡されたワイヤー２０ｄに、６０灯の光源ユニット２が吊り下げられている。電源ユニット３は、漁船２０の甲板２０ａ下に収納され、各光源ユニット２と電気的に接続されている。

一般に、船は、波や船の旋回などの力が作用して左右のどちらかに傾いても船の重心Ｇと、船を浮かべる浮力の中心（浮心）Ｂの位置関係で傾いている船を元の状態に戻そうとする力が働き、この力を復元力という。ある傾斜角θで浮かんでいる船の船体中心線と浮力の作用線との交点を横メタセンタＭと呼ぶ。復元力の大きさＳは、船体重量Ｗと浮力と重力の作用線の間の距離ＧＺ（復原てこ）を用いて、
Ｓ＝Ｗ×ＧＺ
で表されるから、ＧＺが大きいほど、従って重心位置が低いほど復元力が大きくなる。

図７より甲板２０ａ上のブリッジ２０ｂより高い位置の甲板２０ａ上の全集魚灯重量は、比較例１が２７６ｋｇ（（３ｋｇ（光源ユニット重量）＋１．６ｋｇ（電源ユニット重量））×６０灯）＝２７６ｋｇ）である。これに対し、実施の形態１では電源ユニット３が甲板２０ａ下に収納され、かつ光源ユニット重量が比較例１の半分であるから、９０ｋｇ（（１．５ｋｇ（光源ユニット重量）×６０灯）＝９０ｋｇ）に低減する。実施の形態１は、光源ユニット２の重量が比較例１の半分に低減し、かつ電源ユニット３を甲板２０ａ下に収納することにより、漁船の重心を大幅に下げることに寄与する。

船体重量Ｗも復元力の大きさＳに比例する。本実施の形態における全集魚灯重量の減少により船体重量Ｗも減少するが、一般に集魚灯１を搭載した漁船の船体重量は９トンから２０トンであり全集魚灯重量の減少が船体重量Ｗ減少に影響する割合は少ない。

実施の形態２．
図７、図８は実施の形態２を示す図で、図７は発光ダイオードモジュール４を用いた場合と、従来の砲弾型ＬＥＤ（比較例１）を用いた場合の光度及び重量を比較した図、図８は光源ユニット２の断面図である。

図８に示す光源ユニット２は、発光ダイオードモジュール４を実装し、冷却フィン５ａを有する主基板５が防水ケース６の一部（反光透過性カバー６ａ側）を構成する。これにより、光源ユニット２の重量がさらに低減する。

図７に示すように、光源ユニット２の重量が、実施の形態１の１．５ｋｇに対し、１．２ｋｇに低減する。漁船１艘当たりの全ての光源ユニット２の重量（図７の漁船１艘当たりの全集魚灯重量（甲板上））は、実施の形態１の９０ｋｇに対し、７２ｋｇに低減する。漁船１艘当たりの全ての集魚灯１の重量（図７の漁船１艘当たりの全集魚灯重量（全て））は、実施の形態１の１８６ｋｇに対し、１６８ｋｇに低減する。

従って、本実施の形態２の光源ユニット２を用いた集魚灯１を、実施の形態１と同様の形態で漁船２０に搭載すれば、実施の形態１よりもさらに漁船２０の重心を下げることができ、漁船２０の復元力が大きくなる。

実施の形態１を示す図で、集魚灯１の構成図である。実施の形態１を示す図で、図１のＡ−Ａ断面図である。実施の形態１を示す図で、発光ダイオードモジュール４の分解斜視図である。実施の形態１を示す図で、光源ユニット２の変形例の断面図である。実施の形態１を示す図で、光源ユニット２の他の変形例の断面図である。実施の形態１を示す図で、集魚灯１を搭載した漁船を示す図である。実施の形態１，２を示す図で、発光ダイオードモジュール４を用いた場合と、従来の砲弾型ＬＥＤ（比較例１）を用いた場合の光度及び重量を比較した図である。実施の形態２を示す図で、光源ユニット２の断面図である。

符号の説明

１集魚灯、２光源ユニット、３電源ユニット、４発光ダイオードモジュール、５主基板、５ａ冷却フィン、６防水ケース、６ａ光透過性カバー、７発光ダイオード、８基板、９リード線、１０集光レンズ付ケース、１０ａ集光レンズ、１１支持部材、２０漁船、２０ａ甲板、２０ｂブリッジ、２０ｃ支柱、２０ｄワイヤー。

Claims

発光ダイオードを基板に実装し、前記発光ダイオードに対向して集光レンズを形成した集光レンズ付ケースで前記基板を覆う構成の発光ダイオードモジュールと、複数個の前記発光ダイオードモジュールを実装し、冷却フィンを設けた主基板と、前記発光ダイオードモジュールを実装した前記主基板を収納し、前記発光ダイオードモジュールに対向する面に光透過性カバーを有する防水ケースとを有する光源ユニットと、
この光源ユニットに電力を供給する電源ユニットとを備え、前記主基板が、前記防水ケースの一部を構成することを特徴とする集魚灯。
前記発光ダイオードモジュールの前記発光ダイオード１個当たりの光度は３３ｃｄ（カンデラ）以上であることを特徴とする請求項１記載の集魚灯。
前記主基板の反発光ダイオードモジュール側である裏面に、冷却フィンを設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の集魚灯。
前記主基板は板状に形成され、該主基板の反発光ダイオードモジュール側の裏面を前記防水ケースに密着させたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の集魚灯。
前記冷却フィンをアルミニウムで構成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の集魚灯。
前記冷却フィンに耐食性処理を施したことを特徴とする請求項項１乃至４のいずれかに記載の集魚灯。
当該集魚灯を漁船に搭載する場合に、前記電源ユニットを、前記漁船の甲板下に収納することを特徴とする請求項１記載の集魚灯。