JP2000005606A

JP2000005606A - 光触媒体、ランプおよび照明器具

Info

Publication number: JP2000005606A
Application number: JP10180999A
Authority: JP
Inventors: Akira Kawakatsu; 晃川勝
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1998-06-26
Filing date: 1998-06-26
Publication date: 2000-01-11

Abstract

(57)【要約】【課題】超微粒子コーティング法による光触媒膜に適用
することができるとともに、光触媒膜の基体に対する付
着性が向上し、かつ膜強度が大きくて傷付きにくいとと
もに、光透過率が良好な光触媒体、これを用いたランプ
および照明器具を提供する。【解決手段】基体に担持された光触媒膜の上に多数の貫
通孔を備えた金属酸化物構造体層を形成した。光触媒膜
は、酸化チタンの超微粒子の分散液を塗布、焼成して形
成することができる。金属酸化物構造体層は、ケイ素、
アルミニウムおよびチタンの少なくとも一種にて形成す
ると、効果的である。また、多数の貫通孔は、合成樹脂
粒子をたとえば３０重量％以上を塗布液に添加すれば、
焼成時に合成樹脂粒子が分解し蒸発して消失し、その跡
に貫通孔が形成される。そうして、被分解物質は金属酸
化物構造体層の貫通孔を通過して光触媒膜に接触して分
解される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光触媒体、これを用
いたランプおよび照明器具に関する。

【０００２】

【従来の技術】消臭、防汚およびまたは抗菌を行うため
に、光触媒膜を用いること知られている。

【０００３】光触媒膜は、紫外線照射を受けて、その光
エネルギーを吸収すると、光触媒膜を構成して光触媒作
用を呈する半導体に電子とホールが生成する。電子とホ
ールは、膜表面にある酸素や水と反応して活性酸素や他
の活性なラジカルなどを生じ、有機物からなる汚れや臭
いの成分を酸化還元して分解する。

【０００４】光触媒作用のある物質のうち、現在最も有
望視されているのは酸化チタンである。酸化チタンは、
光触媒作用が顕著であるとともに、安全で工業的に合理
的な価格で、しかも必要量を入手できる物質であるから
である。

【０００５】近時、光触媒膜の有用性に注目して、建
材、照明器具およびランプなど幅広い物品に光触媒膜を
担持させようとする動きが活発である。

【０００６】光触媒膜の製造方法には種々あるが、いわ
ゆるディップ法と超微粒子分散液コーティング法とが一
般的に用いられている。

【０００７】いわゆるディップ法は、基体に光触媒膜を
構成する金属のアルコキシドたとえば光触媒膜が酸化チ
タンである場合には、チタンのアルコキシドを含む塗布
液を塗布し、４００〜５００℃の温度で焼成して光触媒
膜を形成する方法である。この製造方法により得られた
光触媒膜は、膜強度に優れるために耐久性がある。

【０００８】超微粒子分散液コーティング法は、酸化チ
タンなどの光触媒性の超微粒子を水およびイソピルアル
コールなどに分散させた水溶性分散液を基体に塗布し、
焼成して光触媒膜を得る方法である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】いわゆるディップ法に
より得られた光触媒膜は、高温で長時間焼成しないと、
膜表面における結晶性が十分でなく、光触媒性が低いと
いう問題がある。基体がソーダライムガラスなどの軟質
ガラスの場合には、ガラスの軟化温度が比較的低いの
で、所要の高温で焼成できないから、十分な光触媒性を
得ることが困難である。

【００１０】また、上記製造方法により光触媒膜を形成
すると、ガラスの屈折率に比べて酸化チタンを主体とす
る光触媒膜の屈折率が大きいために、両者の屈折率差に
よって生じる光干渉作用によって、可視光透過率が低下
するという問題もある。

【００１１】そこで、出願人は、ディップ法におけるこ
れらの問題を解決するために、先に光触媒膜中にシリカ
などの金属酸化物を添加して光触媒膜の屈折率を小さく
して基体のガラスとほぼ同等にすることを特願平９−１
４０３７２号として出願した。この出願の発明により、
金属酸化物の添加により光触媒膜の屈折率を低下させ
て、光透過率の低下を防止するとともに、干渉色が生じ
ないようにすることができた。

【００１２】一方、超微粒子分散液コーティング法にお
いては、一般に結晶性が高く、光触媒性に優れるが、基
体との付着性を十分に得にくいとともに、有機質の結着
材を用いている場合に、その結着材にクラックが発生し
やすい。結着材にクラックが発生すると、白濁などによ
り透過率低下が発生するといった問題がある。

【００１３】本発明は、超微粒子分散液コーティング法
による光触媒膜に適用することができて、光触媒膜の基
体に対する付着性が向上し、かつ膜強度が大きくて傷付
きにくいとともに、光透過率が良好な光触媒体、これを
用いたランプおよび照明器具を提供することを主な目的
とする。

【００１４】

【課題を達成するための手段】請求項１の発明の光触媒
体は、基体と；基体に担持された光触媒膜と；多数の貫
通孔を備えて光触媒膜の表面に形成された金属酸化物構
造体層と；を具備していることを特徴としている。

【００１５】本発明および以下の各発明において、特に
指定しない限り用語の定義および技術的意味は次によ
る。

【００１６】（基体について）基体は、光触媒膜を担持
するもので、専ら光触媒膜担持を目的とする部材はもち
ろんのこと、元来光触媒の担持を目的としない他の機能
のために形成されるもの（以下、「機能材」という。）
であることを許容する。

【００１７】機能材としては、たとえばタイル、窓ガラ
ス、天井パネルなどの建築材や、厨房用および衛生用の
器材、家電機器、照明用器材、消臭用または集塵用フィ
ルターなどさまざまな任意所望の部材を基体とすること
ができる。

【００１８】基体の材料としては、金属、ガラス、セラ
ミックス（磁器を含む。）、陶器、石材、合成樹脂およ
び木材などであることを許容する。

【００１９】基体は、光触媒膜を高温で焼成して担持す
る場合には、その焼成に耐え得る耐熱性を備えている必
要がある。

【００２０】（光触媒膜について）光触媒物質は、特に
限定されない。しかし、酸化チタンＴｉＯ₂を主成分と
することが好ましい。なぜなら、酸化チタンは、前述の
ように光触媒作用が顕著であるとともに、安全で工業的
に合理的な価格で、しかも必要量を入手できるので、光
触媒物質として、現在最も有望視されているからであ
る。

【００２１】また、酸化チタンには、その結晶構造とし
てルチル形とアナターゼ形とがある。光触媒作用は、ア
ナターゼ形の方が優れているといわれている。

【００２２】したがって、本発明においては、アナター
ゼ形の酸化チタンを主体とするのが好適である。しか
し、実際的にはアナターゼ形にルチル形が混合して形成
される場合も多い。また、酸化チタンの超微粒子を用い
る場合には、アナターゼ形にルチル形を適当量混合して
いてもよい。

【００２３】さらに、本発明においては、酸化チタン以
外の光触媒物質を用いるか、酸化チタンに添加してもよ
い。その他の光触媒物質としては、以下のものがある。
ＷＯ₃、ＬａＲｈＰ₃、ＦｅＴｉＯ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＣｄＦ
ｅ₂Ｏ₄、ＳｒＴｉＯ₃、ＣｄＳｅ、ＧａＡｓ、ＧａＰ、
ＲｕＯ₂、ＺｎＯ、ＣｄＳ、ＭｏＳ₃、ＬａＲｈＯ₃、Ｃ
ｄＦｅＯ₃、Ｂｉ₂Ｏ₃、ＭｏＳ₂、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＣｄＯ、Ｓ
ｎＯ₂などである。これらの物質を１種または複数種を
混合して用いることができる。

【００２４】なお、ＴｉＯ₂、ＷＯ₃、ＳｒＴｉＯ₂、Ｆ
ｅ₂Ｏ₃、ＣｄＳ、ＭｏＳ₃、Ｂｉ₂Ｏ₃、ＭｏＳ₂、Ｉｎ₂
Ｏ₃、ＣｄＯなどは等価電子帯のレドックス・ポテンシ
ャルの絶対値が伝導帯のレドックス・ポテンシャルの絶
対値よりも大きいため、酸化力の方が還元力よりも大き
く、有機化合物の分解による消臭作用、防汚作用または
抗菌作用に優れている。

【００２５】また、上記各物質の中で原料コストの面に
おいては、Ｆｅ₂Ｏ₃およびＺｎＯが優れている。

【００２６】さらにまた、本発明において、酸化チタン
は、超微粒子の形で用いることができる。超微粒子と
は、平均粒径が２０ｎｍ以下なるべくは７〜１０ｎｍの
極めて細かい微粒子をいい、好ましくは微粒子の形状が
なるべく球形に近く、しかも粒径のばらつきが少なくて
結晶性の良好な微粒子である。

【００２７】さらにまた、酸化チタンの超微粒子を主成
分とする光触媒膜を形成する方法として、分散液コーテ
ィング法によると、光触媒性の高い光触媒膜を得ること
ができるとともに、上記製法による光触媒膜の欠点を除
去することができる。

【００２８】したがって、本発明の実施に際しては、超
微粒子分散液コーティング法を採用して光触媒膜を形成
するのが好適である。超微粒子分散液コーティング法に
おいては、光触媒膜の分散液を基体に塗布し、乾燥して
焼成すれば、容易に形成することができる。なお、焼成
は、２００℃以上たとえば３００〜６００℃の範囲で行
うことができる。

【００２９】しかし、本発明においては、光触媒膜の製
造は、いわゆるディップ法および超微粒子分散液コーテ
ィング法のいずれであってもよい。

【００３０】さらにまた、光触媒膜には二酸化ケイ素を
微量添加することができる。二酸化ケイ素は、結着材と
して作用する。

【００３１】さらにまた、本発明において、光触媒膜
は、後述する金属酸化物構造体層を備えていることによ
り、下地層を備えていなくても十分な付着力で基体に被
着させることができるが、要すれば適当な下地層を用い
ることができる。

【００３２】（金属酸化物構造体層について）金属酸化
物構造体層は、光触媒膜の表面に形成されるが、多数の
貫通孔を備えていなければならない。貫通孔は、光触媒
作用により分解すべき被分解物質が光触媒膜に接触する
のを妨げないために必要である。ただし、貫通孔の開口
サイズを制御することにより、光触媒膜に接触するのを
許容する被分解物質のみが通過できるようにすることが
できる。たとえば、ばい煙のような粒子サイズの大きな
ものは金属酸化物構造体層で阻止し、臭気ガスや液体、
さらには細菌などは通過できるようにすれば、脱臭、抗
菌用の光触媒体を得ることができる。

【００３３】また、金属酸化物構造体層は、主としてケ
イ素Ｓｉ、アルミニウムＡｌおよびチタンＴｉの少なく
とも一種から構成するのが好ましい。これらの金属の酸
化物は、透明で、化学的に安定していて、かつ硬度が大
きい。

【００３４】さらに、金属酸化物構造体層に多数の貫通
孔を形成する手段については問わないが、たとえば以下
のようにして実現することができる。

【００３５】すなわち、酸化物を形成する金属の化合物
液たとえばポリシロキサンに適当な粒子サイズの合成樹
脂たとえばエポキシ樹脂を添加して分散させ、必要に応
じて溶剤により適当な濃度に調整した塗布液を用意す
る。そして、その塗布液を光触媒膜の上に塗布し、焼成
することにより、合成樹脂粒子が焼成により分解して消
失して、その跡が貫通孔を形成する。貫通孔の数すなわ
ち密度は、合成樹脂粒子の添加量を加減することによ
り、制御することができる。また、貫通孔の開口径は、
合成樹脂粒子の粒径を変えることにより、制御すること
ができる。

【００３６】さらにまた、上記と異なる貫通孔の形成手
段としては、金属酸化物粒子を比較的疎に結合させるこ
とにより、粒子間に屈曲した貫通孔を形成する方法もあ
る。

【００３７】さらにまた、金属酸化物構造体層に形成さ
れる貫通孔の横断面形状は、円形、ハニカム状およびそ
の他任意の形状であることを許容する。また、縦断面形
状は、円柱状、湾曲状および屈曲状など任意の形状であ
ることを許容する。

【００３８】（その他の構成について）光触媒膜を直接
基体表面に被着しないで、下地層を介して基体に形成す
る場合、金属酸化物からなり、その表面に凹凸面を備え
ているような下地層を用いることができる。この下地層
は、金属酸化物から構成されているため、一般的に透明
性を備えて、酸化チタンを主成分とする光触媒膜との相
性が良好で、また焼成によって基体に強固に結着させる
ことができる。また、下地層の表面が凹凸面を形成して
いるので、光触媒膜の光触媒粒子が凹凸の中に進入する
ことにより、光触媒膜の付着強度が向上するとともに、
膜厚方向に屈折率の傾斜分布を形成して光触媒体の可視
光透過率を向上させる。なお、要すれば下地層の凹部を
基体の表面まで貫通させることができる。

【００３９】（本発明の作用について）本発明において
は、光触媒膜の上に多数の貫通孔を備えた金属酸化物構
造体層を形成したことにより、以下の作用を奏する。

【００４０】（１）金属酸化物構造体層が反射防止膜と
して作用する。

【００４１】金属酸化物構造体層は、多数の貫通孔を備
えているため、等価的な屈折率が小さくなって、反射防
止膜として作用する。

【００４２】したがって、基体にガラスを用いた場合、
生地のガラスより可視光透過率が最大６〜８％程度向上
する。

【００４３】（２）金属酸化物構造体層が光触媒体の表
面を傷が付きにくくする。

【００４４】金属酸化物構造体層は、硬度が８Ｈないし
９Ｈの高強度であり、光触媒膜の表面を覆っているか
ら、光触媒膜を保護して、傷が付きにくくする。

【００４５】（３）光触媒膜の付着強度を大きくする。

【００４６】金属酸化物構造体層の形成過程で、その一
部が光触媒膜中に進入しているようにすれば、光触媒膜
と一体になって光触媒膜の付着強度を向上させる。

【００４７】（４）選択的光触媒作用が得られる。

【００４８】金属酸化物構造体層の貫通孔の開口径を制
御することにより、気体、液体のみを通過可能にするこ
とができ、脱臭、抗菌など選択的光触媒体にすることが
可能になる。

【００４９】（５）光触媒作用が強い。

【００５０】上述のように金属酸化物構造体層により表
面に傷が付きにくく、付着強度も大きくすることができ
るとともに、金属酸化物構造体層は、多数の貫通孔を備
えているので、金属酸化物構造体層が光触媒作用を阻害
するようなことはないから、結晶性が高くて光触媒作用
の強い酸化チタンの超微粒子を用いることができ、これ
に伴い強い光触媒作用が得られる。

【００５１】請求項２の発明の光触媒体は、請求項１記
載の光触媒体において、光触媒膜は、酸化チタンの超微
粒子を主成分として形成されていることを特徴としてい
る。

【００５２】本発明は、酸化チタンの超微粒子を用いて
光触媒膜を形成しているので、上述したように強い光触
媒作用を有していながら、付着強度が大きく、かつ傷が
付きにくい光触媒体を得ることができる。

【００５３】酸化チタンの超微粒子を主成分としている
のは、酸化チタンの超微粒子のみでもよいが、副成分と
して他の光触媒物質を含んでいるか、光触媒作用のない
物質を副成分として含有していてもよいということを意
味する。たとえば、酸化チタンの超微粒子をチタンアル
コキシドから形成された酸化チタン膜によって結着させ
ることができる。この場合において、酸化チタン膜は、
光触媒作用を備えていることが好ましいが、単に結着材
として作用しているのであってもよい。

【００５４】請求項３の発明の光触媒体は、請求項１ま
たは２記載の光触媒体において、金属酸化物構造体層
は、チタンＴｉ、ケイ素ＳｉおよびアルミニウムＡｌの
少なくとも一種の酸化物からなることを特徴としてい
る。

【００５５】本発明において規定する金属酸化物は、い
ずれも透明性が良好で強度が大きい。

【００５６】また、ケイ素およびアルミニウムの酸化物
は、光触媒膜の屈折率より屈折率が小さいので、基体の
屈折率との差を小さくして光干渉を生じにくくする。

【００５７】さらに、酸化ケイ素および酸化チタンを含
む金属酸化物構造体層層を形成することができるが、こ
のような構成の場合には酸化ケイ素および酸化チタンを
重量比で４０：６０〜８０：２０の割合にすることによ
り、金属酸化物構造体層の屈折率を所望に調整できると
ともに、強固な付着性を得ることができる。

【００５８】さらにまた、酸化チタンの微粒子を酸化ケ
イ素に混合して焼成すると、酸化ケイ素が結着材として
作用して、光触媒膜に対する付着性の良好な金属酸化物
構造体層を形成することができる。このような金属酸化
物構造体層を形成するには、たとえば酸化ケイ素をポリ
シロキサンなどのケイ素化合物を有機溶剤で希釈した塗
布液を調整して基体に塗布し、焼成する。その際、所望
の粒径の酸化チタンを塗布液に分散させる。

【００５９】請求項４の発明の光触媒体は、請求項１な
いし３のいずれか一記載の光触媒体において、金属酸化
物構造体層は、気孔率が３０％以上であることを特徴と
している。

【００６０】本発明は、貫通孔によって金属酸化物構造
体層に生じる気孔の割合から好ましい金属酸化物構造体
層を規定するものである。

【００６１】本発明にいて、一般的には気孔率が３０％
以上であるが、好ましくは７０％以下である。なお、気
孔率が３０％未満であると、貫通孔の数が少なくなって
光触媒膜に対する被分解物質の接触が少なくなって光触
媒効率が低下しだすので、好ましくない。気孔率が７０
％を超えると、金属酸化物構造体層の強度の低下が顕著
になるから、なるべく７０％以下にするのが好ましい。

【００６２】請求項５の発明のランプは、発光部をガラ
スバルブが包囲していて波長４００ｎｍ以下を含む発光
を行うランプ本体と；ガラスバルブを基体としてその少
なくとも外面に被着された請求項１ないし４のいずれか
一記載の光触媒体と；を具備していることを特徴として
いる。

【００６３】本発明のランプは、発光原理は問わない。
たとえば、白熱電球、放電ランプなどであることを許容
する。

【００６４】白熱電球の場合、色温度が高いハロゲン電
球の方が一般照明用電球より波長４００ｎｍ以下の発光
割合が高いが、一般照明用の白熱電球であってもよい。

【００６５】放電ランプの場合、低圧放電ランプおよび
高圧放電ランプのいずれでもよい。

【００６６】低圧放電ランプとしては、たとえば蛍光ラ
ンプがある。蛍光ランプに用いる蛍光体を選択して４０
０ｎｍ以下の発光を適当に増加させることができる。こ
のような蛍光ランプは、比較的可視光の低下が少なく
て、しかも光触媒体の活性化作用が一般照明用の蛍光ラ
ンプに比較して良好なので、光触媒体活性化用のランプ
として好適である。しかし、本発明は一般照明用として
従来から多用されている３波長形発光の蛍光体やカルシ
ウムハロリン酸塩蛍光体を用いた蛍光ランプであること
を許容するものである。

【００６７】また、主として４００ｎｍ以下の発光を利
用する目的の殺菌ランプやブラックライト、ケミカルラ
ンプなどをも許容する。

【００６８】一方、高圧放電ランプとしては、たとえば
水銀ランプ、メタルハライドランプおよび高圧ナトリウ
ムランプなどであるを許容する。

【００６９】なお、ガラスバルブは、放電媒体を包囲し
ている態様であってもよいし、発光部を内包している発
光管をさらに包囲する外管であってもよい。

【００７０】本発明においては、ランプのガラスバルブ
を基体として光触媒膜を形成しているので、たとえラン
プが発生する４００ｎｍ以下の発光量が少なくても光触
媒膜を十分に活性化することができる。

【００７１】また、本発明のランプを用いると、光触媒
作用によりガラスバルブに付着するたばこの脂や、ばい
煙などの有機質の汚れ物質が分解されるので、ガラスバ
ルブの汚れによる光束低下が少なくなる。このため、長
期間にわたって良好な照明を行うことができるととも
に、ランプの清掃インターバルを長くすることができ
る。

【００７２】さらに、ランプが点灯するのに伴って生じ
る発熱により、ランプの周囲に熱対流が発生じ、室内の
空気が対流する。ランプに接触した空気の消臭、殺菌が
行われる。したがって、本発明のランプを用いることに
より、室内空気を消臭、殺菌することができる。

【００７３】請求項６の発明の照明器具は、制光手段を
備えた照明器具本体と；照明器具本体の制光手段の少な
くとも一部を基体として形成された請求項１ないし８の
いずれか一記載の光触媒体と；を具備していることを特
徴としている。

【００７４】本発明において、照明器具は、屋外用およ
び屋内用のいずれでもよい。

【００７５】制光手段は、反射体、グローブ、セード、
透光性カバーおよびルーバなどの一種類または任意の複
数種類の組み合わせで用いられていることを許容する。

【００７６】また、制光手段の全体に光触媒膜を形成し
てもよいが、その一部分に形成してもよい。

【００７７】制光手段は、使用によりばい煙やたばこの
脂などの有機物からなる汚れがそこに付着すると、照明
器具としての光学性能が低下するが、光触媒膜を形成し
ておくことにより、汚れが分解されるので、光学性能の
低下を抑制することができる。

【００７８】また、制光手段に接触した空気中の臭い物
質を分解したり殺菌することにより、室内の脱臭、殺菌
を行うこともできる。

【００７９】さらに、照明器具をたとえば冷蔵庫、エア
コンディショナー、空気清浄装置などに収納できる大き
さおよび構造にして、これらの機器に配設することによ
り、脱臭または殺菌手段とすることもできる。

【００８０】以上の説明から理解できるように、制光手
段に光触媒膜を形成するので、光触媒膜は透明性の良好
なものが好適である。

【００８１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００８２】図１は、本発明の光触媒体の第１の実施形
態を示す概念的要部拡大断面図である。

【００８３】図２は、同じく概念的要部拡大平面図であ
る。

【００８４】各図において、１は基体、２は光触媒膜、
３は金属酸化物構造体層である。

【００８５】基体１は、ソーダライムガラスから構成さ
れている。

【００８６】光触媒膜２は、アナターゼ形結晶構造を主
体とする酸化チタンの超微粒子（平均粒径約１０ｎｍ）
を水とイソプロピルアルコールに分散させた溶液を基体
１に塗布し、３００〜６００℃で焼成して酸化チタンを
主成分とする光触媒膜２結着させて形成されている。

【００８７】金属酸化物構造体層３は、ポリシロキサン
をエタノールに溶解させた溶液にエポキシ樹脂粒子を約
４０重量％添加して塗布液を調整し、光触媒膜２の上に
塗布し、乾燥させて、４００℃以上の高温で焼成して、
エポキシ樹脂成分を分解蒸発させることにより、多数の
貫通孔３ａを形成したものである。

【００８８】図３は、本発明の光触媒体の第１の実施形
態における分光透過率特性を比較例のそれとともに示す
グラフである。

【００８９】図において、横軸は波長（ｎｍ）を、縦軸
は透過率（％）を、それぞれ示す。

【００９０】曲線Ａは、本実施形態による光触媒体の分
光透過率特性を示す。曲線Ｂは、比較例の分光透過率特
性を示す。なお、比較例は、基体１を構成する生地のソ
ーダライムガラスである。

【００９１】図から明かなように、本実施形態によれ
ば、可視光および赤外域において生地のガラスより透過
率が６〜８％向上している。

【００９２】図４は、本発明の光触媒体の第１の実施形
態におけるインクの分解性についての測定結果を比較例
のそれとともに示すグラフである。

【００９３】図において、横軸は経過時間（分）を、縦
軸は分解性（相対値）を、それぞれ示す。また、曲線Ｃ
は本実施形態の測定結果を、曲線Ｄは比較例の測定結果
を、それぞれ示す。なお、比較例は、金属酸化物構造体
層を備えていない以外については本実施形態と同一仕様
の光触媒体である。

【００９４】図から明かなように、本実施形態によれ
ば、比較例とほぼ同様の優れた光触媒作用が得られてい
ることが分かる。

【００９５】次に、本実施形態の光触媒体の鉛筆法によ
る硬度テストを行った結果、８Ｈ〜９Ｈであった。この
ことは、本発明によれば、極めて高い膜強度の光触媒体
が得られることを示している。

【００９６】図５は、本発明の光触媒体の第２の実施形
態を示す概念的要部拡大断面図である。

【００９７】本実施形態は、金属酸化物構造体層３の貫
通孔３ａをハニカム状に形成したものである。

【００９８】図６は、本発明のランプの一実施形態にお
ける蛍光ランプを示す要部断面正面図である。

【００９９】図において、１１はガラスバルブ、１２は
光触媒膜、１３は蛍光体層、１４はフィラメント電極、
１５は口金である。

【０１００】ガラスバルブ１１は、光触媒膜１２に対し
て基体として機能するとともに、内部に蛍光ランプとし
ての機能部分を気密に収納する。すなわち、ガラスバル
ブ１１の内部に放電媒体としての水銀およびアルゴンを
主体とする希ガスを数ｔｏｒｒ封入し、内面に蛍光体層
１３を担持し、さらに両端に一対のフィラメント電極１
４を封装している。

【０１０１】口金１５は、アルミニウム製のキャップ状
の口金本体１５ａおよび口金本体１５ａに絶縁して取り
付けられた一対の口金ピン１５ｂから構成され、ガラス
バルブ１１の両端部に接着されている。フィラメント電
極１４の両端はそれぞれ口金ピン１５ｂに接続されてい
る。

【０１０２】そうして、本実施形態の蛍光ランプを用い
て照明すると、光触媒膜１２の光触媒作用により、蛍光
ランプの表面に付着した有機の汚れ物質が分解され、接
触した空気中の臭い物質が分解されて周囲の消臭が行わ
れる。

【０１０３】図７は、本発明の照明器具の一実施形態に
おけるトンネル用照明器具を示す斜視図である。

【０１０４】図において、２１は照明器具本体、２２は
前面枠、２３は透光性ガラスカバー、２４はランプソケ
ット、２５は高圧放電ランプ、２６は反射板である。

【０１０５】照明器具本体２１は、ステンレス板を前面
に開口部を備えた箱状に成形してなり、背面に取付金具
２１ａを備えている。

【０１０６】前面枠２２は、ステンレス板を成形してな
り、中央に投光開口２２ａ、一側にヒンジ２２ｂ、他側
にラッチ（図示しない。）を備えている。そして、ヒン
ジ２ａにより、照明器具本体２１の前面側の一側部に開
閉自在に枢着され、ラッチにより閉止位置に固定される
ように構成されている。

【０１０７】透光性ガラスカバー２３は、前面枠２２に
シリコーンゴム製のパッキング２ａを介して防水的に装
着されている。この透光性ガラスカバー２３は、可視光
を透過するとともに、波長４００ｎｍ以下の紫外領域の
少なくとも一部に比較的高い透過率特性を有している。
また、透光性ガラスカバー２３の前面には図１に示す光
触媒膜が形成されている。

【０１０８】ランプソケット２４は、照明器具本体２１
内に配設されている。

【０１０９】高圧放電ランプ２５は、３４０〜４００ｎ
ｍの波長範囲内において、可視光の光束１０００ｌｍ当
たり０．０５Ｗ以上の強度の紫外線を放射する。

【０１１０】反射板２６は、照明器具本体２１内に配設
されて、上記高圧放電ランプ２５から放射された光が反
射板２６で反射されて所要の配光特性を示すように構成
され、かつ配置されている。

【０１１１】照明器具本体２１の反射板２６の背面側に
は、安定器、端子台などが配設されている。

【０１１２】そうして、本実施形態の照明器具は、取付
金具２１ａを介してトンネル内に設置されて使用に供さ
れ、トンネル内を照明する。

【０１１３】また、照明と同時に高圧放電ランプ２５か
ら放射される主として３４０〜４００ｎｍの波長範囲内
の紫外線も可視光と一緒に透光性ガラスカバー２３を通
過して光触媒膜に入射するから、光触媒膜は紫外線によ
り活性化され、付着するばい煙などの有機物の汚れを分
解してセルフクリーニングを行う。

【０１１４】

【発明の効果】請求項１ないし４の各発明によれば、基
体に形成した光触媒膜の表面に多数の貫通孔を備えた金
属酸化物構造体層を担持したことにより、金属酸化物構
造体層の等価的な屈折率が小さくなって反射防止膜とし
て作用するため、可視光透過率が向上し、光触媒膜の表
面が金属酸化物構造体層により保護されるため、傷が付
きにくくなり、金属酸化物構造体層の下部が光触媒膜に
一部進入して光触媒膜の付着強度を大きくし、貫通孔の
開口径を制御すれば選択的光触媒作用を行うことも可能
な光触媒体を提供することができる。

【０１１５】請求項２の発明によれば、加えて光触媒膜
が酸化チタンの超微粒子を主成分としていることによ
り、光触媒作用が強い光触媒体を提供することができ
る。

【０１１６】請求項３の発明によれば、加えて金属酸化
物構造体層がチタン、ケイ素およびアルミニウムの少な
くとも一種の酸化物からなることにより、透明性が良好
で、強度が大きい光触媒体を提供することができる。

【０１１７】請求項４の発明によれば、金属酸化物構造
体層が気孔率３０％であることにより、貫通孔が多数形
成されて光触媒膜に対する被分解物質の接触が良好に行
われる光触媒体を提供することができる。

【０１１８】請求項５の発明によれば、請求項１ないし
４の効果を有するランプを提供することができる。

【０１１９】請求項６の発明によれば、請求項１ないし
４の効果を有する照明器具を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光触媒体の第１の実施形態を示す概念
的要部拡大断面図

【図２】同じく概念的要部拡大平面図

【図３】本発明の光触媒体の第１の実施形態における分
光透過率を比較例のそれとともに示すグラフ

【図４】本発明の光触媒体の第１の実施形態におけるイ
ンクの分解性についての測定結果を比較例のそれととも
に示すグラフ

【図５】本発明の光触媒体の第２の実施形態を示す概念
的要部拡大平面図

【図６】本発明のランプの一実施形態における蛍光ラン
プを示す要部断面正面図

【図７】本発明の照明器具の一実施形態におけるトンネ
ル用照明器具を示す斜視図

【符号の説明】

１…基体２…光触媒膜３…金属酸化物構造体層３ａ…貫通孔

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ２１Ｖ 3/04 Ｆ２１Ｖ 3/04 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基体と；基体に担持された光触媒膜と；多
数の貫通孔を備えて光触媒膜の表面に形成された金属酸
化物構造体層と；を具備していることを特徴とする光触
媒体。
【請求項２】光触媒膜は、酸化チタンの超微粒子を主成
分として形成されていることを特徴とする請求項１記載
の光触媒体。
【請求項３】金属酸化物構造体層は、チタンＴｉ、ケイ
素ＳｉおよびアルミニウムＡｌの少なくとも一種の酸化
物からなることを特徴とする請求項１または２記載の光
触媒体。
【請求項４】金属酸化物構造体層は、気孔率が３０％以
上であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか
一記載の光触媒体。
【請求項５】発光部をガラスバルブが包囲していて波長
４００ｎｍ以下を含む発光を行うランプ本体と；ガラス
バルブを基体としてその少なくとも外面に被着された請
求項１ないし４のいずれか一記載の光触媒体と；を具備
していることを特徴とするランプ。
【請求項６】制光手段を備えた照明器具本体と；照明器
具本体の制光手段の少なくとも一部を基体として形成さ
れた請求項１ないし４のいずれか一記載の光触媒体と；
を具備していることを特徴とする照明器具。