(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオードからなる信号点灯用光源を備えた信号機本体と、前記信号点灯用光源を覆う信号機用カバー基材の外面又は内面に光触媒膜がコーティングされた光透過性を有する信号機用カバーと、前記信号機本体の庇部の前方下側に配設されており且つ前記光触媒膜を照射可能な紫外線発光器とを具備することを特徴とする防汚型信号機。
【請求項２】
前記光触媒膜は、超親水効果を有することを特徴とする請求項１記載の防汚型信号機。
【請求項３】
前記信号点灯用光源は、紫外線ないし近紫外線領域の光を発光することを特徴とする請求項１記載の防汚型信号機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は防汚型信号機に関する。具体的に言うと、道路信号機や鉄道用信号機その他各種の警報機等に用いられるものであって、煤塵などで汚れにくい防汚型の信号機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
防汚型信号機用カバーとして、例えば特開平１０−１０５８８７号公報に開示されたものがある。当該信号機用カバーには、光源カバー基材の表面に、アナターゼ型酸化チタン、ルチン型酸化チタンなどの光触媒粒子とシリコーン及びポリテトラフルオロエチレンなどの撥水性フッ素樹脂からなる表面層が形成されている。
【０００３】
この信号機用カバーにあっては、光触媒作用によりシリコーン分子中のケイ素原子に結合した有機基が少なくとも部分的に水酸基に置換されて親水性を呈するようになり、シリコーンが外気に露出した親水性を呈する部分と、撥水性フッ素樹脂が外気に露出した撥水性を呈する部分の双方が微視的に分散された構造となる。このように、親水性表面と撥水性表面が隣接する結果、親水性表面になじみやすい親水性の付着物は隣接する撥水性表面になじまず、撥水性表面になじみやすい疎水性の付着物は隣接する親水性表面になじまない。この結果、親水性付着物も疎水性付着物も部材表面に固着されることはなく、その表面は清浄な状態に維持することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような信号機用カバーを用いたところで、一般的な信号機においては当該表面層を外側に向けて配置されるため、長時間外気に晒された状態に維持される。その結果、煤塵等で信号機用カバー表面がどうしても汚れてしまい、十分な効果を発揮することができなかった。
【０００５】
特に、信号点灯用の光源にＬＥＤ（発光ダイオード）を用いた場合には、従来の光源を用いた信号機に比べて長寿命でありメンテナンスフリーであると言われている。しかしながら、上記したように信号機カバーに煤塵等が付着して光度が低下したのでは、光源に高価なＬＥＤを用いる価値が激減してしまうという問題があった。
【０００６】
また、一般的な構造の信号機においては、信号機用カバーと信号機用カバーの取付け部との間の隙間からどうしても汚染された大気が侵入する恐れがあった。このため、カバーの内面に煤塵等が付着していた。特に、信号機用カバーは一旦取り付けられると設置したままでの清掃作業となり、カバーを外してその内面を清掃するという作業は困難を極めるものであった。この結果、カバー内面の汚染により信号機の光度は低下し、光度向上のため消費電力が増大するという問題が改善されないという問題があった。
【０００７】
さらに、信号機には通常、点灯されたランプを見やすくするため各ランプの上部には太陽光を遮蔽するいわゆる庇が取り付けられる。このため、上記防汚型信号機カバーを用いたとしても、光触媒を励起するに十分な紫外線が信号機用カバー表面に照射されなかった。また、道路などからの反射によって、紫外線がカバー表面に照射されることも考えられるが十分ではなく、天候が悪くなったり夜間になると紫外線はほとんど照射されず、十分な光触媒作用を発揮することはなかった。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、メンテナンスを容易にして、光度を十分に保つことのできる信号機、特にＬＥＤを用いた信号機を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の防汚型信号機は、発光ダイオードからなる信号点灯用光源を備えた信号機本体と、前記信号点灯用光源を覆う信号機用カバー基材の外面又は内面に光触媒膜がコーティングされた光透過性を有する信号機用カバーと、前記信号機本体の庇部の前方下側に配設されており且つ前記光触媒膜を照射可能な紫外線発光器とを具備している。
【００１１】
また、超親水効果を有する光触媒膜をコーティングするのがより効果的である。
【００１３】
さらに、信号点灯用光源については、近紫外線ないし紫外線領域の光を発光するものを用いるのがより好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施の形態に係る防汚型信号機の一部を破断した概略的構造図、図２は本発明の別な実施の形態に係る防汚型信号機の一部を破断した概略的構造図、図３は本発明のまた別な実施の形態に係る防汚型信号機の一部を破断した概略的構造図である。以下、各図に従って本発明について詳細に説明する。
【００１５】
図１に示す防汚型信号機１００Ａは、図１に示すように、信号点灯用光源１１１を備えた信号機本体１１０と、前記信号点灯用光源１１１を覆う信号機用カバー基材１２１の外面に光触媒膜１２２がコーティングされた光透過性を有する信号機用カバー１２０とを具備している。
【００１６】
信号点灯用光源１１１としては、一般の道路信号機や鉄道用信号機として用いられるものであれば特に限定されるものではない。例えばハロゲンランプやキセノンランプなどが用いられるが、本発明においては発光ダイオード（ＬＥＤ）から構成された信号点灯用光源１１１を用いた場合に、本発明の効果を発揮する上でより一層効果的である。すなわち、本発明にあっては、以下に述べるように信号機用カバー１２０の表面にコーティングされた光触媒膜１２２により信号機用カバー１２０の表面が長期間にわたり汚れず、発光ダイオードの高輝度性、高い省エネルギー性を有効に発揮させることができるからである。
【００１７】
また、信号機用カバー基材１２１は、道路用信号機や鉄道用信号機等のカバーとして用いられるものであればよく、その材質としてポリカーボネートやアクリルなどの各種プラスチック材やガラスなど、光透過性を有するものが好ましく用いられる。
【００１８】
本発明にあっては図１に示すように、信号機用カバー基材１２１の外面には、光触媒膜１２２がコーティングされる。当該光触媒膜１２２は、光触媒を含み、光透過性を有するものであれば特に限定されるものではなく、光触媒単独のみからなる光触媒膜１２２はもちろんのこと、これ以外に例えば、特開平１０−１０５８８７号公報に開示されているように、光触媒に撥水性フッ素樹脂やシリコーンを含有させてなる光触媒膜１２２、二酸化ケイ素を含有する光触媒膜１２２などを挙げることができる。
【００１９】
ここで、本発明において光触媒とは、光のエネルギーにより反応ポテンシャルを低下させ、酸化反応、還元反応など各種の化学反応を促進する触媒を意味するものとし、広く紫外線等の光を照射することにより、汚れの原因となる物質の分解反応を促進する触媒であれば特に限定されるものではない。しかしながら、信号機１００Ａにあっては信号点灯用光源１１１から出射された光が外部に出射される必要があるために光透過性の良好な材料が選択され、光透過性の高い光触媒膜１２２を形成できる点で、特に酸化チタンを用いるのが好ましい。また、酸化チタンを用いる場合には、アナターゼ型の酸化チタンが活性として高くより好ましい。
【００２０】
これらの光触媒膜１２２は、光触媒やその他の材料を混合した上で、スプレーコーティングやディップコーティング、フローコーティング、スピンコーティング、ロールコーティング、刷毛塗りなどの従来から公知のコーティング方法を挙げることができる。
【００２１】
また、光触媒と酸化ケイ素含有バインダーとの混合物を、上記方法によって信号機用カバー基材１２１の表面にコーティングした後、その後酸処理又はアルカリ処理を施した上で光触媒膜１２２を形成する方法がより好適に用いられる。
【００２２】
この方法によれば、酸処理又はアルカリ処理により、バインダー中に含有された酸化ケイ素が酸又はアルカリにより溶融され、光触媒膜１２２中の酸化チタンの表面積が飛躍的に増大する。この結果、光触媒膜１２２の触媒作用が向上される。
【００２３】
あるいは、当該光触媒膜１２２は信号機用カバー１２０の外面側となるように信号機用カバー基材１２１の表面に形成されるが、この光触媒膜１２２は超親水性を有するように形成するのがより一層望ましい実施の形態である。
【００２４】
超親水性とは、いわゆる濡れがよい状態であって光触媒膜１２２上に水滴を落とした場合に、その接触角が５°以内になる場合をいう。当該超親水性膜とするためには、例えば酸化チタンなどの光触媒と二酸化ケイ素とを含有した混合物をコーティングすることにより得られる。なお、この場合には、上記のごとく酸処理又はアルカリ処理を施す必要はない。
【００２５】
このように超親水性膜となるように光触媒膜１２２を形成することによって、外部からの光の反射を防ぎ、また光触媒膜１２２の透過率を向上させることができる。
【００２６】
この防汚型信号機１００Ａには、図１に示すように、太陽光線を遮るための庇部１１２が設けられている。このため、太陽光線に含まれる紫外線の光触媒膜１２２に対する照射が不足する場合がある。この紫外線の照射不足を解消した防汚型信号機Ｂが次の図２に示されたものである。
【００２７】
すなわち、防汚型信号機１００Ｂは、上記信号機用カバー１２０の表面に備えられた光触媒膜１２２に紫外線が照射されるよう、紫外線発光器１３０が、例えば太陽光を遮るための庇部１１２の下面先端に、取付け部材等を介して備えられる。このとき、信号機用カバー１２０の表面全面に紫外線が照射されるように取付け部材により調整するのが好ましいが、設計上困難が場合が多い。このため、図２に示すように少なくとも信号機用カバー１２０の正面前面から、煤塵が残り易い信号機用カバー１２０の上面に照射できるように設置するのがよい。
【００２８】
紫外線発光器１３０の光源としても特に制限されるものではないが、例えばブラックライトや蛍光灯、キセノンランプ、水銀灯などが挙げられる。特に発生する紫外線の量が多いキセノンランプを用いるのが、効果的に光触媒膜１２２の機能を発揮できる。これらの紫外線発光器１３０は、信号機用カバー１２０の表面全体に紫外線を照射可能にするために、複数個の紫外線発光器１３０を備えることにしてもよい。
【００２９】
このように紫外線発光器１３０を取り付けることにより、十分な量の紫外線を光触媒膜１２２に照射することができ、光触媒膜１２２を有効に機能させることができる。
【００３０】
次に、図３に示す防汚型信号機１００Ｃにおいては、信号機用カバー１２０の内面にも上記した光触媒膜１２２と同様な光触媒膜１２２が形成されている。さらに、当該光触媒膜１２２に紫外線が照射されるよう、信号機用カバー１２０の内側にも紫外線発光器１３０が備えられている。
【００３１】
この紫外線発光器１３０の設置位置は特に制約されるものではないが、信号点灯用光源１１１によって、信号機用カバー１２０の前面に影を形成しないように、複数個の紫外線発光器１３０を用いるのがよい。信号機用カバー１２０の前面に影を形成すれば、信号機用カバー１２０の内面に汚れの付着むらを生じ、信号機１００Ｃの点灯むらを生じるからである。
【００３２】
このように信号機用カバー１２０の内側に光触媒膜１２２を形成することにより、信号機用カバー１２０の内面の汚染を防ぐことができる。この結果、カバー内面の清掃回数を減少させることができ、信号機１００Ｃのメンテナンス作業を著しく軽減できる。特に、ＬＥＤを用いた光源１１１を備えることにより、長期間にわたり高い照度を持続されるため、ＬＥＤの特性を十分に活用することができる。
【００３３】
また、この場合には信号点灯用光源１１１として近紫外線ないし紫外線領域の光を発光するものを用いるのが好ましい。当該信号点灯用光源１１１としては、例えばハロゲンランプやキセノンランプを挙げられる。このような信号点灯用光源１１１を用いることにより、紫外線発光器１３０を兼用させることができる。この結果、信号機用カバー１２０の内側に紫外線発光器１３０を備えることなく実施することができ、光度低下が少なくかつメンテナンス作業の容易な防汚型信号機を比較的安価に提供できる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の防汚型信号機は、発光ダイオードからなる信号点灯用光源を備えた信号機本体と、前記信号点灯用光源を覆う信号機用カバー基材の外面又は内面に光触媒膜がコーティングされた光透過性を有する信号機用カバーと、前記光触媒膜の表面に紫外線を照射可能な紫外線発光器とを具備しているので、大気中の煤塵等が信号機用カバーの表面に固着されにくくなり、照度の低下を防ぐことができる。
【００３５】
信号機用カバー基材の内面或いは外面にも光触媒膜をコーティングすることによって、信号機用カバーの内側に付着する煤塵の除去を図ることができる。このため、困難な作業であったカバー内側の清掃回数を軽減できる。この結果、信号機のメンテナンスが容易になり、維持費等の軽減を図ることができる。
【００３６】
また、超親水効果を有する光触媒膜を形成することにより、外部からの光反射を軽減し、かつ光透過性を高めることが可能になり、信号機の省エネルギー化に貢献できる。
【００３８】
さらに、近紫外線ないし紫外線領域の光を発光する信号点灯用光源を用いることにより、比較的簡単な構成により光度低下が少なくかつメンテナンスの容易な信号機を安価に提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る防汚型信号機の一部を破断した概略的構造図である。
【図２】本発明の別な実施の形態に係る防汚型信号機の一部を破断した概略的構造図である。
【図３】本発明のまた別な実施の形態に係る防汚型信号機の一部を破断した概略的構造図である。
【符号の説明】
１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ  防汚型信号機
１１０  信号機本体
１１１  信号点灯用光源
１１２  庇部
１２０  信号機用カバー
１２１  信号機用カバー基材
１２２  光触媒膜
１３０  紫外線発光器
【図１】
0004076651.tif 000002
【図２】
0004076651.tif 000003
【図３】
0004076651.tif 000004