JP5000455B2 - lighting equipment - Google Patents
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Description
本発明は、紫外線を照射する照明器具に関する。 The present invention relates to a lighting apparatus that emits ultraviolet rays.
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。 Conventionally, in the agricultural field, phytopathogenic fungi have been sterilized using chemicals to prevent plant cultivation from becoming infected with powdery mildew or black spot disease. Therefore, sterilization methods that do not use drugs are being sought. Among these candidates, use of ultraviolet irradiation is being studied. However, since many light sources that irradiate ultraviolet rays are generally high-powered, it is desirable that a lighting fixture that irradiates ultraviolet rays can efficiently irradiate an irradiation target such as a plant from the viewpoint of energy efficiency. .
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。
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。
However, the luminaire shown in
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。 However, if a general-purpose translucent resin is used as the material constituting the front panel, ultraviolet rays cannot pass through the resin, and the resin may be deteriorated by the ultraviolet rays, so that the waterproof performance may be lowered. However, quartz glass or fluororesin that transmits ultraviolet rays and is not easily deteriorated by ultraviolet rays is expensive, which causes an increase in the cost of the front panel and a lighting fixture including the same.
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。 The present invention solves the above problems, can efficiently irradiate ultraviolet light emitted from a light source, has little deterioration in waterproof performance due to ultraviolet light, and realizes high waterproof performance that can be used in the agricultural field, And it aims at providing the lighting fixture with low manufacturing cost.
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。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of
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。 According to a second aspect of the present invention, in the luminaire according to the first aspect, the surface facing the light source of the metal material constituting the front panel is a substantially specular reflection surface, and the cross-sectional shape thereof is a flat surface facing the light source. Is.
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。 According to a third aspect of the present invention, in the luminaire according to the first aspect, the surface facing the light source of the metal material constituting the front panel is a substantially specular reflection surface, and the cross-sectional shape thereof is a substantially circular shape having the light source as the center. It is what.
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。 According to a fourth aspect of the present invention, in the lighting apparatus according to the first aspect, the front panel is formed in a plurality of layer structures.
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。 According to the first aspect of the present invention, in the front panel provided in the opening, the region where the ultraviolet rays are concentrated is made of quartz glass or fluororesin that has ultraviolet transparency and is not easily deteriorated by ultraviolet rays. Therefore, there is little deterioration by ultraviolet rays, and high waterproof performance that can be used in the agricultural field is obtained. In addition, since quartz glass or fluororesin is used only in a region where ultraviolet rays are transmitted, the manufacturing cost of the front panel can be suppressed and the lighting fixture can be made inexpensive. Furthermore, since most of the ultraviolet rays emitted from the light source are irradiated outside the instrument without multiple reflections, it is possible to efficiently irradiate the irradiation target with ultraviolet rays.
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。
According to the invention of
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。 According to the third aspect of the present invention, of the ultraviolet rays emitted from the light source, the ultraviolet rays incident on the surface facing the light source of the metal material constituting the front panel are accurately reflected in the direction of the light source, and multiple reflections of ultraviolet rays are caused. Furthermore, since it reduces, the output efficiency as a lighting fixture improves more.
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。
According to the invention of
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。
Hereinafter, the lighting fixture according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The
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。
The
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。
The
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。
The reflecting
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。
The
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。
The surface of the
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L1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L2も、紫外線L1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L3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L1〜L3のいずれかの経路を再び通って器具外へ照射される。
Next, the operation procedure of the
本実施形態の構成によれば、上記の紫外線L1〜L3のうち、少なくとも紫外線L1,L2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。
According to the configuration of the present embodiment, since at least the ultraviolet rays L 1 and L 2 out of the ultraviolet rays L 1 to L 3 are irradiated outside the apparatus without multiple reflection, the reduction of the light flux due to multiple reflection is reduced. It is possible to efficiently irradiate the irradiation target with the ultraviolet rays from the
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。
FIG. 3 shows a modification of the
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。
Next, the lighting fixture which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIG. In the
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。
Next, the lighting fixture which concerns on the 3rd Embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIG. The
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。 The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications are possible. The light from the light source is collected by a reflecting mirror, and a relatively expensive material is used in the region where the light is collected. Any form may be included as long as it is used in a limited manner so as to reduce the manufacturing cost of the entire lighting fixture.
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)
DESCRIPTION OF
52 Area composed of metal material of front panel (metal part)
Claims (4)
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。 A light source that irradiates ultraviolet light; a housing that houses the light source and has an opening; a reflecting mirror that is housed in the housing and primarily reflects light from the light source; and the reflection that is attached to the opening. A front panel that irradiates the light primarily reflected by the mirror to the outside of the housing or reflects the light into the apparatus,
The reflecting mirror is formed in a shape for condensing the primary reflected light in the vicinity of the opening,
In the front panel, the area where the primary reflected light is collected is made of quartz glass or fluororesin, and the other area is made of a metal material.
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