水中照明体および水中照明装置

【課題】水中で光を収束させて明度を高め、水中で光を広範囲に照射して集魚効果を高め、水中深度が深く高圧がかかる環境下でも充分使用に耐える水中照明装置を提供する。
【解決手段】基板４に搭載した多数のＬＥＤ５と、多数のＬＥＤ５を収容する収納ケース３とからなり、収納ケース３は、ブロック体の裏面から多数の収納孔８を同一方向に穿孔して、天井部１１と側壁部９を残したものであり、各収納孔８は、収容するＬＥＤ５の直径とほぼ同じか、わずかに大きい内径を有し、ＬＥＤ５を挿入したとき天面部１１との間に空気室１２が形成されている。皿状の外カバー２内に、収納ケース３を配置し、収納ケース３の各収納孔８内に、基板に保持された多数のＬＥＤ５を挿入した状態で、収納ケース３および基板４の外周と外カバー２の内周との間に、エポキシ樹脂３０を充填している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中照明体および水中照明装置に関するものである。さらに詳しくは、水中や海中で、集魚、その他の用途に利用できる水中照明体とそれを用いた水中照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水中照明装置の代表的な用途である集魚灯は、その歴史が古く、大正時代の石油灯やアセチレン灯を用いた集魚灯から、昭和に入ると集魚灯は電化された電球タイプのものに代わっていった。その電球も当初はタングステンフィラメント形式の白熱灯であったが、電気／光変換効率が低く、発熱が大きく、寿命が短いなどの欠点があった。そのため、１９７０年代の後半から電力効率の良いハロゲンランプに取って代わるようになった。このハロゲンランプは白熱灯の一種であるが、球内に不活性ガスとともにハロゲン元素またはハロゲン化合物を封入することにより、ランプ寿命を大幅に延ばすとともに光束の減衰を少なくしたものであった。さらに１９８０年に入るとより更に光力の大きいメタルハライド灯が主流を占めるようになり、今日に至っている。
【０００３】
図１０はメタルハライド灯を集魚灯に用いた魚法を示している。100は、魚船から海中に吊り降ろされたメタルハライド灯である（Ａ図参照）。このメタルハライド灯100は、球体101がガラス製なので、損傷しにくいように外面を金属製のフレーム101で囲って保護する構造となっている（Ｂ図参照）。
魚労中は、（Ａ）図に示すように、深度200ｍ位までの海中に入れて使用する。このとき海中の魚は、光の届かない暗い部分（符号ｂのアミカケ部分）から光で明るくなった部分（符号ａのアミカケ部分）に近寄ってきて、半径Ｒが５０ｍ位の所に集まり、そこから内側には近寄らない。これは、メタルハライド灯100が光の外に熱も大量に発生させて、海中温度が上昇することによると云われている。したがって、漁獲効果は光の到達距離が大きく明るい割には、期待される程大きくないのである。
【０００４】
ところで、発熱量を少なくできる発光器としてＬＥＤ（発光ダイオード）が知られており、ＬＥＤを用いた水中照明装置も存在している。
そのような公知技術の一例として特開２００１−３５７７０３（特許文献１）がある。この従来例は、浴槽内の水中に光を照射できるＬＥＤによる発光部を凹レンズで覆ったものである。この凹レンズは広い範囲にＬＥＤからの光を照射させることができるが、光が拡散すると、明度が低くなるので、集魚用には適さない。あくまでも浴槽などの演出用でしかない。
他の従来技術としては、特開２００３−１７８６０２（特許文献２）がある。これは水中用の投光器であり、円筒容器状に形成された本体部と、短円筒容器状に形成された前面カバーとがヒートシンクを介して一体的に結合されている。そして、前面カバーは透明な樹脂で形成されてレンズとして構成されており、前面カバー内の灯室は、シールリングにより内部の液密性が保持されている。また、灯室の内部には円板状をして複数個のＬＥＤを実装したＬＥＤ基板が内装され、それぞれ発光したときの光はレンズである前面カバーを透過して照射されるようになっている。
しかし、この前面カバーは、ガラスカバーであり、光を拡散したり収束させる機能はないものである。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３５７７０３号
【特許文献２】特開２００３−１７８６０２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事情に鑑み、水中で光を収束させて明度を高めうる水中照明灯を提供することを目的とする。また、水中で光を広範囲に照射して集魚効果を高める水中照明装置を提供することを目的とする。
さらに、水中深度が深く高圧がかかる環境下でも充分使用に耐える水中照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明の水中照明体は、多数のＬＥＤと、該多数のＬＥＤを収容する収納ケースとからなり、該収納ケースは、ブロック体の裏面から多数の収納孔を穿孔して、天井部と側壁部を残したものであり、各収納孔は、収容するＬＥＤの直径とほぼ同じか、わずかに大きい内径を有し、ＬＥＤを挿入したとき天面部との間に空気室が形成されるものであることを特徴とする。
第２発明の水中照明体は、第１発明において、前記ＬＥＤは、先端部にドーム状に形成された樹脂カバーを有していることを特徴とする。
第３発明の水中照明体は、第１発明において、前記ＬＥＤは、基板に支持されており、該基板上に固定された多数のＬＥＤが前記収納ケースの各収納孔に嵌合するように配置されていることを特徴とする。
第４発明の水中照明体は、第３発明において、皿状の外カバーを用い、該外カバー内に、前記収納ケースを配置し、該収納ケースの各収納孔内に、基板に保持された多数のＬＥＤを挿入した状態で、前記収納ケースおよび前記基板の外周と前記外カバーの内周との間に、合成樹脂を充填したことを特徴とする。
第５発明の水中照明装置は、前記水中照明体を２個用い、いずれも発光面を外側にし、非発光面を合せ面にして一体化して水中照明器具を構成し、該水中照明器具を２以上組合せて、四方向以上に発光面が向くように配置したことを特徴とする。
第６発明の水中照明装置は、前記水中照明体を複数個用い、筒状多面体のフレームの外周面に、発光面を外側にして取付けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
第１発明によれば、多数のＬＥＤを収納ケースの多数の収納孔に入れると、各ＬＥＤを同一方向に固定できるので、各ＬＥＤの照射する光を同一方向に束ねることができる。また、ＬＥＤを収納ケースに収納した際に、収納孔内でＬＥＤの頂面と収納ケースの天井部との間に空気室が生じるので、この空気層があることにより、直接水中にＬＥＤが没する場合に生ずる光の拡散が生じず、発光した光を集中させて同一方向を照射できるので、照度が明るくなる。
第２発明によれば、ＬＥＤから出る光がドーム状の樹脂カバーと空気層との界面において、照射方向前方に向くよう屈折するので、発光した光が同一方向に集中し、水中においても明るい照度を確保することができる。
第３発明によれば、多数のＬＥＤが基板上に固定されており、しかも各収納孔に嵌合する位置に配置されているので、ユニットとして取扱えるので、組立てが容易に行える。
第４発明によれば、ＬＥＤを収納ケース内に入れて、耐圧性を付与すると共に、基板も含めた電気部品は外カバー内で収納ケースと基板の外周に充填した合成樹脂によって密封し耐水性を付与しているので、相当水深の深い水圧の高い所でも使用が可能である。
第５発明によれば、水中照明体を背中合せに結合したことから、光を外向きかつ対称的に発光することができ、外向き対称的に発光する水中照明体を２以上組合せるので、四方あるいは八方に光を照射することでできる。
第６発明によれば、筒状多面体の外表面に複数の水中照明体を取付けたので、照射方向が多方向となり、多面体の数が多いと全周方向をまんべんなく照射することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る水中照明体の断面図である。図２は図１の水中照明体の要部拡大断面図である。図３は水中照明体の外観斜視図である。図４は水中照明体の分解斜視図である。図５は水中照明体の分解断面図である。図６は水中照明体の平面図である。
【００１０】
本発明の水中照明装置Ａは、複数個の水中照明体１を以って構成されている。そこで、まず、水中照明体１の構成を説明する。
図３は、水中照明体１を斜め上方から見た斜視図であり、これには外カバー２と収納ケース３（点線図示）が示されているが、水中照明体１は、図４に示すように、大きくは三つの部材から構成されている。すなわち、外カバー２と収納ケース３以外に、基板４に多数のＬＥＤ５が固定されたＬＥＤ搭載基板６からなる。
【００１１】
上記の三つの部材を、図４および図５に基づき説明する。
まず、ＬＥＤ搭載基板６の詳細を説明する。基板４は、公知のプリント基板、すなわちガラス繊維やエポキシ樹脂等の非通電性材質からなる適当な大きさの基板である。この基板４には、多数のＬＥＤ５が縦と横に整列されて、かつ適当な間隔をあけて取付けられている。したがって、基板４の表面には、多数のＬＥＤ５がマトリクス状に配置されている。なお、各ＬＥＤ５の足は、基板４に設けた銅製回路４Ｃ（図２参照）の孔に挿入されて互いに接続され、かつ導電コード７に接続されている。
【００１２】
前記収納ケース３は、六面立方体のブロックであり、耐衝撃性と、透明性を有し剛性の高い材料、例えば、ポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂で作成されている。この収納ケース３の裏面からは、天井部１１に向けて多数の収納孔８が穿孔されている。この収納孔８の穿孔位置は、前記ＬＥＤ搭載基板６上のＬＥＤ５の縦横の配列位置と同じであり、収納孔８の数はＬＥＤ５の数と同じである。したがって、収納孔８もマトリクス状に形成されている。
前記収納孔８の内径はＬＥＤ５の外径と、同じかわずかに大きい程度であり、隣接する収納孔８，８同士の間には、側壁９が形成されている。
そして、収納孔８の深さｈは、ＬＥＤ５の高さより大きいが、ブロックの高さＨより小さくなっており、この結果、各収納孔８の上面には天井部１１が形成されている。
【００１３】
前記外カバー２は、概ね皿状の部材であり、耐衝撃性に富み透明性が高く剛性の高い材料であるポリカーボネート樹脂から作成されている。この外カバー２は碗部２１と、その周縁のフランジ部２２を備えており、碗部２１の内部には、適当な仕切り部材２３で凹所２４が形成されている。
前記収納ケース３は、仕切り部材２３で画定された凹所２４内に嵌合するようになっている。
【００１４】
上記の水中照明体１を組立てる際は、図１に示すように、ＬＥＤ搭載基板６の各ＬＥＤ５を収納ケース３の各収納孔８内に嵌合するように組合せる。そして、外カバー２の内面にエポキシ樹脂３０を厚めに塗布し、収納ケース３の上面を外カバー２の内面に向けて圧着する。これにより、先に塗布していたエポキシ樹脂３０で収納ケース３の天面が外カバー２の内面に接着される。そして、さらに収納ケース３の周囲と外カバー２（あるいはその仕切り部材２３）との間の隙間にエポキシ樹脂３０を充填し、かつ基板４の底面にも厚く塗布する。このようにして、エポキシ樹脂３０が固形化すると、外カバー２内に収納ケース３が固定されて、水中照明体１が完成する。
【００１５】
図１のように組立てられた状態で、各ＬＥＤ５は、剛性部材である収納ケース３と外カバー２により二重に保護されている。そして、収納ケース３と外カバー２は、共に耐衝撃性の高い樹脂で作成されており、剛性が非常に高いので、外圧とくに水中での耐圧力に強く、水深200ｍ位までの使用が可能となる。
また、収納ケース３の周囲と基板４の裏面上にもエポキシ樹脂３０を充填し、外カバー２との間に隙間が生じないようにしている。このため、耐圧性も向上しつつ、海水の浸入を完全に防止できるので、電気系統がショートすることはない。
【００１６】
また、前記各ＬＥＤ５は、収納ケース３内の各収納孔８内において、側壁９と接触した状態で保持されることから、全てのＬＥＤ５が必ず前方へ向けられる。そして、図６に示すように、マトリクス状に配置された多数のＬＥＤ５が全て前方を向くことにより、各ＬＥＤ５の発する光は前方へのみ向けられることになり、深海のように暗い所でも明るく照射することができることとなる。
【００１７】
図２に示すように、ＬＥＤ５は、発光チップ５１の上面をドーム状の樹脂カバー５２で覆われており、発光チップ５１の下には足５３が付いている。この足５３は既述のごとく基板４に設けられた銅製回路４Ｃの孔を貫いており、この足５３によって、ＬＥＤ５が基板４に固定されている。
前記収納孔８の内部においては、樹脂カバー５２の頂部と天井部１１との間には空気室１２が形成されており、その内部には空気が入っている。この空気室１２の内部は、既述のごとく、エポキシ樹脂３０で被覆され密封されているので、海水が浸入することもなく、内圧が高くなることもない。
そして、発光チップ５１から発光した光は、樹脂カバー５２から出て空気層に入るときに屈折するが、樹脂カバー５２がドーム状であることにより、屈折後の照射方向は、ほぼ前方を向くことになる。このため、ＬＥＤ５の発光量の全てが前方を向き、拡散しないので、海中を明るく照射することができる。
【００１８】
つぎに、前記水中照明体１を用いた水中照明装置Ａを説明する。
図７は本発明の一実施形態に係る水中照明装置の外観図である。図８は本発明の他の実施形態に係る水中照明装置の説明図である。図９は本発明の水中照明装置を集魚灯として利用する場合の説明図である。
【００１９】
（水中照明装置の一実施形態）
図７において、６１は水中照明装置Ａのフレーム、６２は魚船から吊下げるロープ、６３は重錘である。この実施形態は、上下に４段に水中照明器具ａ１〜ａ４を設けている。そして、各段の水中照明器具ａは、２個の水中照明体１、１を結合して形成されている。
すなわち、水中照明器具ａは、水中照明体１を２個用い、いずれも前面すなわち発光側を外側にして、裏面すなわち非発光側を合せ面にして、一体に結合している。結合の手段は任意であり、外カバー２のフランジ２２を利用して、ボルト止めするなどの手段を用いればよい。
このような水中照明体１を２個組合せた水中照明器具ａを、例えば最上段ａ１を左右に照らすようにし、２段目ａ２前後に照らすようにすれば、海中で四方を照射することができる。図示の例では、さらに３段目ａ３を左右に照らし、４段目ａ４を前後に照らすようにしているが、これを上方２段ａ１，ａ２に対し、４５°照射角度を変えると、八方に直接照射することができ、より均等に周囲を照らすことができる。
【００２０】
（水中照明装置の他の実施形態）
図８において、７１は水中照明装置Ａのフレームである。このフレーム７１は１２面体の筒状部材であり、上部に吊環７２が結合され、底面の一部には取付板７３が取付けられている。
この筒状のフレーム７１の外表面には、複数個の水中照明体１が発光面を外側に向けて取付けられている。水中照明体１の取付数は、図示では上下３段であるが、これに限らず、２段以下でも４段以上でもよい。そして、水中照明体１の数が多いほど照度が明るくなる。また、多面体の数も図示では、１２面体であるが、１１面以下でもよく、１３面以上であってもよい。そして、面体数が多いほど、全周方向にまんべんなく光を照射することができる。
さらに、フレーム７１の底面にも水中照明体１を取付けておくと、下方にも光を照射することができる。したがって、水中照明装置Ａを船上から上下させたり、上に引き上げるときも、下方を照らすことができ集魚効果を高めることができる。
【００２１】
つぎに、図９に基づき、本発明の水中照明装置Ａの利点を説明する。
水中照明装置Ａを魚船などの船Ｓから吊下げる。海中に吊り降す水深は魚獲したい魚種によって変わるが、本発明の水中照明装置Ａは、耐圧性も耐水性も高いので、200ｍの深度でも集魚が可能である。
そして、光を照射した場合、ＬＥＤの光量は明るく、各水中照明体は前方に向けて光を束ねて照らすので、海中を充分明るくすることができる。しかも、ＬＥＤは、発熱しないので、照射領域の海中温度が通常より上昇しないことから、魚にストレスを与えず、このため水中照明装置Ａの近くまで魚が近寄ってくる。
この現象は、長年メタルハライド灯で漁をしていた漁師も驚くほどであり、魚が集中してくるせいで、魚獲作業が極めて容易になり、少ない労力で多くの魚獲効果を達成できることとなっている。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る水中照明体の断面図である。
【図２】図１の水中照明体の要部拡大断面図である。
【図３】水中照明体の外観斜視図である。
【図４】水中照明体の分解斜視図である。
【図５】水中照明体の分解断面図である。
【図６】水中照明体の平面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る水中照明装置の外観図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る水中照明装置の説明図であり、（Ａ）図は上から見た斜視図、（Ｂ）図は下から見た斜視図である。
【図９】本発明の水中照明装置を集魚灯として利用する場合の説明図である。
【図１０】（Ａ）図は従来のメタルハライドランプ式の集魚灯の使用状態説明図、（Ｂ）はメタルハライドランプの斜視図である。
【符号の説明】
【００２３】
１水中照明体
２外カバー
３収納ケース
４基板
５ＬＥＤ
６ＬＥＤ搭載基板
８収納孔
９側壁
１１天井部
１２空気室
５１発光チップ
５２樹脂カバー

【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数のＬＥＤと、該多数のＬＥＤを収容する収納ケースとからなり、
該収納ケースは、ブロック体の裏面から多数の収納孔を穿孔して、天井部と側壁部を残したものであり、各収納孔は、収容するＬＥＤの直径とほぼ同じか、わずかに大きい内径を有し、ＬＥＤを挿入したとき天面部との間に空気室が形成されるものである
ことを特徴とする水中照明体。
【請求項２】
前記ＬＥＤは、先端部にドーム状に形成された樹脂カバーを有している
ことを特徴とする請求項１記載の水中照明体。
【請求項３】
前記ＬＥＤは、基板に支持されており、該基板上に固定された多数のＬＥＤが前記収納ケースの各収納孔に嵌合するように配置されている
ことを特徴とする請求項１記載の水中照明体。
【請求項４】
皿状の外カバーを用い、
該外カバー内に、前記収納ケースを配置し、該収納ケースの各収納孔内に、基板に保持された多数のＬＥＤを挿入した状態で、
前記収納ケースおよび前記基板の外周と前記外カバーの内周との間に、合成樹脂を充填した
ことを特徴とする請求項３記載の水中照明体。
【請求項５】
前記水中照明体を２個用い、いずれも発光面を外側にし、非発光面を合せ面にして一体化して水中照明器具を構成し、
該水中照明器具を２以上組合せて、四方向以上に発光面が向くように配置した
ことを特徴とする水中照明装置。
【請求項６】
前記水中照明体を複数個用い、筒状多面体のフレームの外周面に、発光面を外側にして取付けた
ことを特徴とする水中照明装置。

【図１】