JP2000167409A - 光触媒装置および照明器具 - Google Patents
光触媒装置および照明器具Info
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Landscapes
- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 十分に光触媒膜の性能を引き出せる照明器具
を提供する。 【解決手段】 カバー体20の外面に、シリカ（Ｓｉ
Ｏ2 ）を主成分とし球状微粒子のアルミナ（Ａｌ
2 Ｏ3 ）を混合したアンダーコートとなる保護膜25を形
成し、二酸化チタン（ＴｉＯ2 ）に二酸化すず（ＳｎＯ
2 ）の微粒子を０．１ｗｔ％ないし１０ｗｔ％混合した
光触媒膜31を高圧ナトリウムランプ22からの光が届く領
域に形成する。保護膜25は、アルミナが表面に出ること
により、光触媒膜26の表面の平滑性を向上して、光触媒
膜26が拡散性を有して透過性が低下することを防止し
て、光触媒性を向上する。光触媒膜26は、二酸化すずを
二酸化チタンに混合することにより、二酸化すずはアナ
ターゼ型に近いため、二酸化チタンもほとんどがアナタ
ーゼ型になり、二酸化チタンのバインダとなり、光触媒
膜26の微小クラックがなくなり、硬度、光触媒性および
透過性が向上する。
を提供する。 【解決手段】 カバー体20の外面に、シリカ（Ｓｉ
Ｏ2 ）を主成分とし球状微粒子のアルミナ（Ａｌ
2 Ｏ3 ）を混合したアンダーコートとなる保護膜25を形
成し、二酸化チタン（ＴｉＯ2 ）に二酸化すず（ＳｎＯ
2 ）の微粒子を０．１ｗｔ％ないし１０ｗｔ％混合した
光触媒膜31を高圧ナトリウムランプ22からの光が届く領
域に形成する。保護膜25は、アルミナが表面に出ること
により、光触媒膜26の表面の平滑性を向上して、光触媒
膜26が拡散性を有して透過性が低下することを防止し
て、光触媒性を向上する。光触媒膜26は、二酸化すずを
二酸化チタンに混合することにより、二酸化すずはアナ
ターゼ型に近いため、二酸化チタンもほとんどがアナタ
ーゼ型になり、二酸化チタンのバインダとなり、光触媒
膜26の微小クラックがなくなり、硬度、光触媒性および
透過性が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光触媒膜を用いた
光触媒装置および照明器具に関する。
光触媒装置および照明器具に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、たとえば特開平７−１１１１０４
号公報に記載されているように、光源を収納するカバー
体などの基体の内面に二酸化チタンの光触媒膜を形成す
ることにより、照明機能を有しながら、光源からの紫外
線を含む光が光触媒膜に照射されることで、光触媒活性
により、雰囲気中の気体を脱臭、殺菌することが知られ
ている。
号公報に記載されているように、光源を収納するカバー
体などの基体の内面に二酸化チタンの光触媒膜を形成す
ることにより、照明機能を有しながら、光源からの紫外
線を含む光が光触媒膜に照射されることで、光触媒活性
により、雰囲気中の気体を脱臭、殺菌することが知られ
ている。
【０００３】しかも、光触媒膜は、表面に付着した汚れ
の有機成分を酸化、分解する作用もあり、たとえばトン
ネル用照明器具などへの実用化が進められている。すな
わち、器具本体の照射開口に配設されるカバー体の外面
に光触媒膜を形成し、器具本体内の光源からの紫外線を
含む光が光触媒膜に照射されることで、光触媒活性によ
り、カバー体の外面に付着して透過率を低下させるたと
えば排気ガス成分であるカーボン成分などを酸化、分解
し、透過率の低下を抑制するとともに、清掃などのメイ
ンテナンスを容易にしている。
の有機成分を酸化、分解する作用もあり、たとえばトン
ネル用照明器具などへの実用化が進められている。すな
わち、器具本体の照射開口に配設されるカバー体の外面
に光触媒膜を形成し、器具本体内の光源からの紫外線を
含む光が光触媒膜に照射されることで、光触媒活性によ
り、カバー体の外面に付着して透過率を低下させるたと
えば排気ガス成分であるカーボン成分などを酸化、分解
し、透過率の低下を抑制するとともに、清掃などのメイ
ンテナンスを容易にしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、二酸化
チタンの光触媒膜は、表面に小さなクラックが生じてお
り、十分な透光性を得ることはできない。
チタンの光触媒膜は、表面に小さなクラックが生じてお
り、十分な透光性を得ることはできない。
【０００５】また、カバー体がプラスティックの場合に
は、光触媒膜の表面の平滑性に問題があり、光触媒膜に
拡散性が生じてしまうおそれがある問題を有している。
は、光触媒膜の表面の平滑性に問題があり、光触媒膜に
拡散性が生じてしまうおそれがある問題を有している。
【０００６】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、十分に光触媒膜の性能を引き出すことができる光触
媒装置および照明器具を提供することを目的とする。
で、十分に光触媒膜の性能を引き出すことができる光触
媒装置および照明器具を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の光触媒装
置は、表面を有する物体と；この物体の表面に形成され
酸化チタンを主成分とし、二酸化すずが０．１ｗｔ％な
いし３０ｗｔ％の範囲で混合された光触媒膜とを具備し
ているもので、酸化チタンの単体の膜を一定の膜厚以上
に形成する場合、膜形成時に生じる応力により発生する
微小クラックが、酸化チタンのアナターゼ型の結晶性に
近似した二酸化すずを混合させ、薄い膜にすることで微
小クラックがなくなり、透光性が上がり、また、二酸化
すずを混合させることにより、紫外光の吸収率が上が
り、光触媒性も向上し、微小クラックの発生を抑え透光
性を向上されるとともに、光触媒活性も向上するような
二酸化すずの混合割合は、一酸化チタンに対して０．１
ｗｔ％ないし３０ｗｔ％の範囲であればよい。
置は、表面を有する物体と；この物体の表面に形成され
酸化チタンを主成分とし、二酸化すずが０．１ｗｔ％な
いし３０ｗｔ％の範囲で混合された光触媒膜とを具備し
ているもので、酸化チタンの単体の膜を一定の膜厚以上
に形成する場合、膜形成時に生じる応力により発生する
微小クラックが、酸化チタンのアナターゼ型の結晶性に
近似した二酸化すずを混合させ、薄い膜にすることで微
小クラックがなくなり、透光性が上がり、また、二酸化
すずを混合させることにより、紫外光の吸収率が上が
り、光触媒性も向上し、微小クラックの発生を抑え透光
性を向上されるとともに、光触媒活性も向上するような
二酸化すずの混合割合は、一酸化チタンに対して０．１
ｗｔ％ないし３０ｗｔ％の範囲であればよい。
【０００８】請求項２記載の光触媒装置は、請求項１記
載の光触媒装置において、二酸化すずは、５ｗｔ％ない
し１０ｗｔ％の範囲で混合されているもので、光触媒活
性も向上するような二酸化すずの混合割合は、一酸化チ
タンに対して５ｗｔ％ないし１０ｗｔ％の範囲であれば
よりよい。
載の光触媒装置において、二酸化すずは、５ｗｔ％ない
し１０ｗｔ％の範囲で混合されているもので、光触媒活
性も向上するような二酸化すずの混合割合は、一酸化チ
タンに対して５ｗｔ％ないし１０ｗｔ％の範囲であれば
よりよい。
【０００９】請求項３記載の光触媒装置は、請求項１ま
たは２記載の光触媒装置において、光触媒膜の酸化チタ
ンは、酸化チタン微粒子および酸化チタンゾルのいずれ
かで成膜されたもので、酸化チタン微粒子および酸化チ
タンゾルのいずれかで成膜することにより、光触媒膜に
クラックが生ずることを防止する。
たは２記載の光触媒装置において、光触媒膜の酸化チタ
ンは、酸化チタン微粒子および酸化チタンゾルのいずれ
かで成膜されたもので、酸化チタン微粒子および酸化チ
タンゾルのいずれかで成膜することにより、光触媒膜に
クラックが生ずることを防止する。
【００１０】請求項４記載の光触媒装置は、請求項１ま
たは２記載の光触媒装置において、光触媒膜の酸化チタ
ンは、チタンアルコキシドから成膜されたものであるも
ので、チタンアルコキシドで成膜することにより、光触
媒膜の劣化を防止する。
たは２記載の光触媒装置において、光触媒膜の酸化チタ
ンは、チタンアルコキシドから成膜されたものであるも
ので、チタンアルコキシドで成膜することにより、光触
媒膜の劣化を防止する。
【００１１】請求項５記載の光触媒装置は、表面を有す
るプラスティック製の物体と；この物体の表面に形成さ
れたシリカを主成分としてアルミナが混合された保護膜
と；この保護膜の表面に形成された光触媒膜とを具備し
ているもので、アルミナが保護膜の表面に出ることによ
り、光触媒膜の表面の平滑性を向上して、光触媒膜が拡
散性を有することを防止して、光触媒性を向上する。
るプラスティック製の物体と；この物体の表面に形成さ
れたシリカを主成分としてアルミナが混合された保護膜
と；この保護膜の表面に形成された光触媒膜とを具備し
ているもので、アルミナが保護膜の表面に出ることによ
り、光触媒膜の表面の平滑性を向上して、光触媒膜が拡
散性を有することを防止して、光触媒性を向上する。
【００１２】請求項６記載の光触媒装置は、請求項５記
載の光触媒装置において、アルミナは、球状微粒子であ
るもので、最も効果的に平滑性を向上する。
載の光触媒装置において、アルミナは、球状微粒子であ
るもので、最も効果的に平滑性を向上する。
【００１３】請求項７記載の光触媒装置は、表面を有す
る物体と；この物体の表面に形成され酸化チタンを主成
分とし、熱線吸収微粒子が混合された光触媒膜とを具備
しているもので、熱線吸収微粒子により、熱線をカット
するとともに、熱線の吸収により発生した電子の一部が
酸化チタンに移り光触媒として寄与し、光触媒性を向上
する。
る物体と；この物体の表面に形成され酸化チタンを主成
分とし、熱線吸収微粒子が混合された光触媒膜とを具備
しているもので、熱線吸収微粒子により、熱線をカット
するとともに、熱線の吸収により発生した電子の一部が
酸化チタンに移り光触媒として寄与し、光触媒性を向上
する。
【００１４】請求項８記載の光触媒装置は、請求項７記
載の光触媒装置において、熱線吸収微粒子は、インジウ
ム、すずおよび亜鉛の少なくとも一種以上の金属酸化物
を主体としたもので、熱線を吸収する微粒子を簡単に形
成する。
載の光触媒装置において、熱線吸収微粒子は、インジウ
ム、すずおよび亜鉛の少なくとも一種以上の金属酸化物
を主体としたもので、熱線を吸収する微粒子を簡単に形
成する。
【００１５】請求項９記載の照明器具は、物体は、透光
性を有するカバー体である請求項１ないし８いずれか記
載の光触媒装置を具備したもので、それぞれの作用を奏
する。
性を有するカバー体である請求項１ないし８いずれか記
載の光触媒装置を具備したもので、それぞれの作用を奏
する。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の照明器具の一実施
の形態を図面を参照して説明する。
の形態を図面を参照して説明する。
【００１７】図１は光触媒装置の断面図、図２は光触媒
装置を適用した照明器具の斜視図、図３は照明器具のカ
バー体の底面図である。
装置を適用した照明器具の斜視図、図３は照明器具のカ
バー体の底面図である。
【００１８】図２において、11は器具本体で、この器具
本体11はたとえばトンネル内に取り付けられるトンネル
用で、ケース体12および支持体としての蓋体13を有し、
ケース体12の前面に蓋体13が開閉可能かつ液密に取り付
けられている。
本体11はたとえばトンネル内に取り付けられるトンネル
用で、ケース体12および支持体としての蓋体13を有し、
ケース体12の前面に蓋体13が開閉可能かつ液密に取り付
けられている。
【００１９】また、ケース体12は、たとえばステンレス
製で耐腐食性を有しており、前面が開口され、背面側に
は壁面などの設置面に対して固定するための固定金具14
が取り付けられている。
製で耐腐食性を有しており、前面が開口され、背面側に
は壁面などの設置面に対して固定するための固定金具14
が取り付けられている。
【００２０】さらに、蓋体13は、たとえばステンレス製
で耐腐食性を有しており、中央には長方形の開口部15が
形成され、この開口部15の周縁に支持縁部16が形成され
ている。そして、蓋体13の開口部15の周縁の支持縁部16
には耐腐食性を有するたとえばシリコンゴムなどのパッ
キング17が装着され、パッキング17を介してアクリルな
どのプラスティック製の物体であるカバー体20が液密に
閉塞状態に取り付けられている。このカバー体20は、た
とえばソーダライムガラス製で、蓋体13の開口部15の形
状に対応した長方形板状に形成されている。
で耐腐食性を有しており、中央には長方形の開口部15が
形成され、この開口部15の周縁に支持縁部16が形成され
ている。そして、蓋体13の開口部15の周縁の支持縁部16
には耐腐食性を有するたとえばシリコンゴムなどのパッ
キング17が装着され、パッキング17を介してアクリルな
どのプラスティック製の物体であるカバー体20が液密に
閉塞状態に取り付けられている。このカバー体20は、た
とえばソーダライムガラス製で、蓋体13の開口部15の形
状に対応した長方形板状に形成されている。
【００２１】また、器具本体11内には、ランプソケット
21が配設されているとともに、このランプソケット21に
接続される光源としてのたとえば片口金形の高圧ナトリ
ウムランプ22が配置されている。この高圧ナトリウムラ
ンプ22は、放電によって可視光線および少くとも約４１
０ｎｍ以下の紫外線を含む光線を放射する。
21が配設されているとともに、このランプソケット21に
接続される光源としてのたとえば片口金形の高圧ナトリ
ウムランプ22が配置されている。この高圧ナトリウムラ
ンプ22は、放電によって可視光線および少くとも約４１
０ｎｍ以下の紫外線を含む光線を放射する。
【００２２】さらに、器具本体11内には、高圧ナトリウ
ムランプ22を始動点灯させる図示しない安定器が収納さ
れた安定器ボックス23が配設され、高圧ナトリウムラン
プ22に対向して高圧ナトリウムランプ22の光を照射開口
へ反射させる反射体24が配設されている。
ムランプ22を始動点灯させる図示しない安定器が収納さ
れた安定器ボックス23が配設され、高圧ナトリウムラン
プ22に対向して高圧ナトリウムランプ22の光を照射開口
へ反射させる反射体24が配設されている。
【００２３】また、カバー体20の外面には、図１に示す
ように、シリカ（ＳｉＯ2 ）を主成分とし球状微粒子の
アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）を混合したアンダーコートとな
る保護膜25上に、直径１０ｎｍのチタニアである二酸化
チタン（ＴｉＯ2 ）にたとえば直径約２５ｎｍの超微粒
子の二酸化すず（ＳｎＯ2 ）の微粒子を０．１ｗｔ％な
いし３０ｗｔ％、好適には５ｗｔ％ないし１０ｗｔ％混
合した光触媒膜31が全面または高圧ナトリウムランプ22
からの光が届く領域に形成されている。
ように、シリカ（ＳｉＯ2 ）を主成分とし球状微粒子の
アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）を混合したアンダーコートとな
る保護膜25上に、直径１０ｎｍのチタニアである二酸化
チタン（ＴｉＯ2 ）にたとえば直径約２５ｎｍの超微粒
子の二酸化すず（ＳｎＯ2 ）の微粒子を０．１ｗｔ％な
いし３０ｗｔ％、好適には５ｗｔ％ないし１０ｗｔ％混
合した光触媒膜31が全面または高圧ナトリウムランプ22
からの光が届く領域に形成されている。
【００２４】そして、保護膜25は、アルミナが表面に出
ることにより、光触媒膜26の表面の平滑性を向上して、
光触媒膜26が拡散性を有して透過性が低下することを防
止して、光触媒性を向上する。
ることにより、光触媒膜26の表面の平滑性を向上して、
光触媒膜26が拡散性を有して透過性が低下することを防
止して、光触媒性を向上する。
【００２５】また、光触媒膜26は、直径１０ｎｍの超微
粒子のアナターゼを主体とする二酸化チタンおよび直径
約２５ｎｍの超微粒子の二酸化すずを水とイソプロピル
アルコールに７：３で分散させた溶媒を塗布して乾燥さ
せて形成する。なお、ＤＩＰ法あるいはスプレー法によ
り形成してもよい。このように、二酸化すずを二酸化チ
タンに混合することにより、二酸化すずの結晶性はアナ
ターゼ型に近いため、二酸化チタンの結晶性に及ぼす影
響が少なく、二酸化すずが二酸化チタンのバインダとな
り、光触媒膜26の微小クラックがなくなり、硬度、光触
媒活性が向上するとともに、光透過性が向上する。これ
は、二酸化チタン膜中のルチル型の二酸化チタンにより
発生していた微小クラックが二酸化すずを混合すること
により、ルチル型の比率が抑制され、多くがアナターゼ
型の二酸化チタンになるためと考えられる。
粒子のアナターゼを主体とする二酸化チタンおよび直径
約２５ｎｍの超微粒子の二酸化すずを水とイソプロピル
アルコールに７：３で分散させた溶媒を塗布して乾燥さ
せて形成する。なお、ＤＩＰ法あるいはスプレー法によ
り形成してもよい。このように、二酸化すずを二酸化チ
タンに混合することにより、二酸化すずの結晶性はアナ
ターゼ型に近いため、二酸化チタンの結晶性に及ぼす影
響が少なく、二酸化すずが二酸化チタンのバインダとな
り、光触媒膜26の微小クラックがなくなり、硬度、光触
媒活性が向上するとともに、光透過性が向上する。これ
は、二酸化チタン膜中のルチル型の二酸化チタンにより
発生していた微小クラックが二酸化すずを混合すること
により、ルチル型の比率が抑制され、多くがアナターゼ
型の二酸化チタンになるためと考えられる。
【００２６】そして、器具本体11内の高圧ナトリウムラ
ンプ22を点灯させることにより、高圧ナトリウムランプ
22から可視光線および約４１０ｎｍ以下の紫外線が放射
される。
ンプ22を点灯させることにより、高圧ナトリウムランプ
22から可視光線および約４１０ｎｍ以下の紫外線が放射
される。
【００２７】この高圧ナトリウムランプ22からの光は、
反射体24で反射されて、あるいは、直接的にカバー体20
に達し、カバー体20や光触媒膜31を透過してたとえばト
ンネル内に照射される。
反射体24で反射されて、あるいは、直接的にカバー体20
に達し、カバー体20や光触媒膜31を透過してたとえばト
ンネル内に照射される。
【００２８】そして、トンネル内に配置された照明器具
は、埃や自動車の排気ガスなどの影響を受け、カバー体
20の外面にたとえば埃、カーボンおよびオイルミスト
や、また、雰囲気中のアセトアルデヒド、メチルメルカ
プタン、硫化水素あるいはアンモニアなどの物質が付着
する。しかし、カバー体20の外面には光触媒膜26が形成
されているため、高圧ナトリウムランプ22からの紫外線
が光触媒膜26に照射されると、光触媒膜26の光触媒活性
により、光触媒膜26に付着あるいは接触した物質の酸
化、分解が促進される。
は、埃や自動車の排気ガスなどの影響を受け、カバー体
20の外面にたとえば埃、カーボンおよびオイルミスト
や、また、雰囲気中のアセトアルデヒド、メチルメルカ
プタン、硫化水素あるいはアンモニアなどの物質が付着
する。しかし、カバー体20の外面には光触媒膜26が形成
されているため、高圧ナトリウムランプ22からの紫外線
が光触媒膜26に照射されると、光触媒膜26の光触媒活性
により、光触媒膜26に付着あるいは接触した物質の酸
化、分解が促進される。
【００２９】すなわち、光触媒膜に約４１０ｎｍ以下の
紫外線が照射されると、二酸化チタンの結晶は、約３．
０ｅＶのバンドギャップを有するので、このバンドギャ
ップにより二酸化チタン微粒子に電子ホールが生じ、こ
の電子ホールの移動により表面に電子移動反応が生じ
る。この電子移動反応ではホールがバンドギャップ分の
エネルギに相当する電子を引き抜く力、すなわち酸化力
を持っているため、このホールの酸化力によって二酸化
チタンの結晶の表面に付着あるいは接触した物質を変化
させる。なお、光触媒作用は基本的には光触媒膜26の表
面の反応であり、表面の二酸化チタンの超微粒子により
光触媒作用が進行し、二酸化チタンの超微粒子の粒径が
酸化すずの超微粒子の粒径より小さいため、二酸化チタ
ンは酸化すずの周囲に付着するようになり、表面は二酸
化チタンの微粒子を主体として高い触媒性が得られる。
紫外線が照射されると、二酸化チタンの結晶は、約３．
０ｅＶのバンドギャップを有するので、このバンドギャ
ップにより二酸化チタン微粒子に電子ホールが生じ、こ
の電子ホールの移動により表面に電子移動反応が生じ
る。この電子移動反応ではホールがバンドギャップ分の
エネルギに相当する電子を引き抜く力、すなわち酸化力
を持っているため、このホールの酸化力によって二酸化
チタンの結晶の表面に付着あるいは接触した物質を変化
させる。なお、光触媒作用は基本的には光触媒膜26の表
面の反応であり、表面の二酸化チタンの超微粒子により
光触媒作用が進行し、二酸化チタンの超微粒子の粒径が
酸化すずの超微粒子の粒径より小さいため、二酸化チタ
ンは酸化すずの周囲に付着するようになり、表面は二酸
化チタンの微粒子を主体として高い触媒性が得られる。
【００３０】また、二酸化すずの微粒子は導電性であ
り、波長約１μｍ以上の熱線を吸収し、この吸収された
熱線により発生した電子の一部が二酸化チタンに移り、
光触媒として寄与し、光触媒効果が向上する。
り、波長約１μｍ以上の熱線を吸収し、この吸収された
熱線により発生した電子の一部が二酸化チタンに移り、
光触媒として寄与し、光触媒効果が向上する。
【００３１】なお、二酸化すずが紫外線を吸収して、こ
の吸収したエネルギが二酸化チタンの光触媒活性の向上
に寄与していることも考えられる。
の吸収したエネルギが二酸化チタンの光触媒活性の向上
に寄与していることも考えられる。
【００３２】また、チタンアルコキシド溶液とすずアル
コキシド溶液とを酸化すず（ＳｎＯ2 ）の重量比換算
で、１ｗｔ％ないし１５ｗｔ％となるように混合調整し
た溶剤をガラスなどの高軟化点基材表面にコーティング
し、約６００℃の温度で焼成、成膜した光触媒膜も、上
記実施の形態と同様の作用効果を示す。従来の二酸化チ
タンが１００％の光触媒膜と本実施の形態の光触媒膜と
の光透過性および光触媒性と比較した結果を表１に示
す。
コキシド溶液とを酸化すず（ＳｎＯ2 ）の重量比換算
で、１ｗｔ％ないし１５ｗｔ％となるように混合調整し
た溶剤をガラスなどの高軟化点基材表面にコーティング
し、約６００℃の温度で焼成、成膜した光触媒膜も、上
記実施の形態と同様の作用効果を示す。従来の二酸化チ
タンが１００％の光触媒膜と本実施の形態の光触媒膜と
の光透過性および光触媒性と比較した結果を表１に示
す。
【００３３】
【表１】 従来の光触媒膜は、チタンアルコキシドから成膜したも
のであるが、本実施の形態の光触媒膜は、チタンアルコ
キシドとすずアルコキシドを二酸化すず（ＳｎＯ2 ）の
重量比換算で１０ｗｔ％となるように混合調整した液剤
から成膜している。
のであるが、本実施の形態の光触媒膜は、チタンアルコ
キシドとすずアルコキシドを二酸化すず（ＳｎＯ2 ）の
重量比換算で１０ｗｔ％となるように混合調整した液剤
から成膜している。
【００３４】なお、効果は汚れ分解度の相対値である。
このように従来例と本実施の形態とは、同じ膜厚であっ
ても透過率が向上しており、光触媒活性も向上してい
る。
このように従来例と本実施の形態とは、同じ膜厚であっ
ても透過率が向上しており、光触媒活性も向上してい
る。
【００３５】また、微粒子酸化チタンの含有率と直線透
過率および相対光触媒効果とを比較してみると、図４に
示すように、微粒子酸化チタンの含有率が８０％以上で
あれば、直線透過率の低下も少なく、相対光触媒効果の
低下も小さいので、二酸化すずの含有量を２０％以下に
すればよい。
過率および相対光触媒効果とを比較してみると、図４に
示すように、微粒子酸化チタンの含有率が８０％以上で
あれば、直線透過率の低下も少なく、相対光触媒効果の
低下も小さいので、二酸化すずの含有量を２０％以下に
すればよい。
【００３６】さらに、酸化チタンに対する酸化すずの比
率を変えて第１回目と第２０回目の光触媒膜の分解効果
について比較すると、図５に示すように、第１回目では
二酸化チタンの比率が８０％ないし９５％、すなわち酸
化すずの比率が５％ないし２０％の範囲では、第１回目
でも酸化チタンのみのものとほとんど差がなく、第２０
回目では酸化チタンのみのものは効果が大きく低下する
のに対し、酸化すずを５％ないし２０％含む方が劣化が
少ない。
率を変えて第１回目と第２０回目の光触媒膜の分解効果
について比較すると、図５に示すように、第１回目では
二酸化チタンの比率が８０％ないし９５％、すなわち酸
化すずの比率が５％ないし２０％の範囲では、第１回目
でも酸化チタンのみのものとほとんど差がなく、第２０
回目では酸化チタンのみのものは効果が大きく低下する
のに対し、酸化すずを５％ないし２０％含む方が劣化が
少ない。
【００３７】これは、光触媒膜を形成する際に約６００
℃の高温で形成すると、二酸化チタン中の酸素が有機物
の分解に使用されやすく二酸化チタンの劣化が生じやす
いのに対し、酸化すずを含有させることにより結晶中の
酸素が有機物の分解に使用されることを防止するためで
ある。
℃の高温で形成すると、二酸化チタン中の酸素が有機物
の分解に使用されやすく二酸化チタンの劣化が生じやす
いのに対し、酸化すずを含有させることにより結晶中の
酸素が有機物の分解に使用されることを防止するためで
ある。
【００３８】さらに、二酸化チタンおよび二酸化すずの
混合膜は、アルコキシドの加水分解速度により膜の平滑
性を制御するため膜の平滑性が安定し、一般的なブラシ
で清掃しても膜強度を十分にできる。
混合膜は、アルコキシドの加水分解速度により膜の平滑
性を制御するため膜の平滑性が安定し、一般的なブラシ
で清掃しても膜強度を十分にできる。
【００３９】このように、二酸化チタン結晶は紫外線を
受けると強い酸化力を生じるため、二酸化チタン結晶の
表面に付着した汚れとなる粒子や粉塵の物質、または、
アセトアルデヒド、メチルメルカプタン、硫化水素ある
いはアンモニアなどの物質の酸化、分解を促進する。し
たがって、光触媒膜31の表面は常にクリーンな状態に保
たれ、カバー体20の光の透過率の低下を抑制できるとと
もに、カバー体20の表面を頻繁に拭くなどの清掃をせず
に済み、メンテナンスを容易にできる。
受けると強い酸化力を生じるため、二酸化チタン結晶の
表面に付着した汚れとなる粒子や粉塵の物質、または、
アセトアルデヒド、メチルメルカプタン、硫化水素ある
いはアンモニアなどの物質の酸化、分解を促進する。し
たがって、光触媒膜31の表面は常にクリーンな状態に保
たれ、カバー体20の光の透過率の低下を抑制できるとと
もに、カバー体20の表面を頻繁に拭くなどの清掃をせず
に済み、メンテナンスを容易にできる。
【００４０】そして、二酸化チタンに二酸化すずを混合
した光触媒膜26を用いることにより、表１に示すよう
に、従来に比べて薄い膜厚で同等の光触媒効果を得るこ
とができるとともに、硬度が向上する。
した光触媒膜26を用いることにより、表１に示すよう
に、従来に比べて薄い膜厚で同等の光触媒効果を得るこ
とができるとともに、硬度が向上する。
【００４１】なお、熱線吸収微粒子には、二酸化すずに
限らず、たとえばインジウム（Ｉｎ）、すず（Ｓｎ）あ
るいは亜鉛（Ｚｎ）の酸化物、すず酸化物にアンチモン
（Ｓｂ）、ふっ素（Ｆ）あるいは塩素（Ｃｌ）などをド
ープしたもの、酸化亜鉛にアルミニウム（Ａｌ）あるい
はインジウム（Ｉｎ）をドープしたもの、または、これ
らの一種以上を組み合わせたものなどを用いることがで
きる。
限らず、たとえばインジウム（Ｉｎ）、すず（Ｓｎ）あ
るいは亜鉛（Ｚｎ）の酸化物、すず酸化物にアンチモン
（Ｓｂ）、ふっ素（Ｆ）あるいは塩素（Ｃｌ）などをド
ープしたもの、酸化亜鉛にアルミニウム（Ａｌ）あるい
はインジウム（Ｉｎ）をドープしたもの、または、これ
らの一種以上を組み合わせたものなどを用いることがで
きる。
【００４２】また、二酸化チタンは、アナターゼ型を主
体とするものに限らず、アナターゼ型およびルチル型が
混合するものでもよい。
体とするものに限らず、アナターゼ型およびルチル型が
混合するものでもよい。
【００４３】
【発明の効果】請求項１記載の光触媒装置によれば、酸
化チタン膜には二酸化すずを混合することにより、微小
クラックがなくなり、光触媒性を向上できるとともに、
透過性を向上でき、二酸化すずは酸化チタンに対して
０．１ｗｔ％ないし３０ｗｔ％の範囲で混合されている
ので、効果的に微小クラックをなくすことができる。
化チタン膜には二酸化すずを混合することにより、微小
クラックがなくなり、光触媒性を向上できるとともに、
透過性を向上でき、二酸化すずは酸化チタンに対して
０．１ｗｔ％ないし３０ｗｔ％の範囲で混合されている
ので、効果的に微小クラックをなくすことができる。
【００４４】請求項２記載の光触媒装置によれば、請求
項１記載の光触媒装置に加え、二酸化すずは酸化チタン
に対して５ｗｔ％ないし１０ｗｔ％の範囲で混合されて
いるので、最も効果的に微小クラックをなくすことがで
きる。
項１記載の光触媒装置に加え、二酸化すずは酸化チタン
に対して５ｗｔ％ないし１０ｗｔ％の範囲で混合されて
いるので、最も効果的に微小クラックをなくすことがで
きる。
【００４５】請求項３記載の光触媒装置によれば、請求
項１または２記載の光触媒装置に加え、酸化チタン微粒
子および酸化チタンゾルのいずれかで成膜することによ
り、光触媒膜にクラックが生ずることを防止できる。
項１または２記載の光触媒装置に加え、酸化チタン微粒
子および酸化チタンゾルのいずれかで成膜することによ
り、光触媒膜にクラックが生ずることを防止できる。
【００４６】請求項４記載の光触媒装置によれば、請求
項１または２記載の光触媒装置に加え、光触媒膜の酸化
チタンは、チタンアルコキシドから成膜されたものであ
るので、光触媒膜の劣化を防止できる。
項１または２記載の光触媒装置に加え、光触媒膜の酸化
チタンは、チタンアルコキシドから成膜されたものであ
るので、光触媒膜の劣化を防止できる。
【００４７】請求項５記載の光触媒装置によれば、アル
ミナが保護膜の表面に出ることにより、光触媒膜の表面
の平滑性を向上して、光触媒膜が拡散性を有することを
防止して、光触媒性を向上できる。
ミナが保護膜の表面に出ることにより、光触媒膜の表面
の平滑性を向上して、光触媒膜が拡散性を有することを
防止して、光触媒性を向上できる。
【００４８】請求項６記載の光触媒装置によれば、請求
項５記載の光触媒装置に加え、アルミナは、球状微粒子
であるもので、最も効果的に平滑性を向上できる。
項５記載の光触媒装置に加え、アルミナは、球状微粒子
であるもので、最も効果的に平滑性を向上できる。
【００４９】請求項７記載の光触媒装置によれば、熱線
吸収微粒子により、熱線をカットするとともに、熱線の
吸収により発生した電子の一部が酸化チタンに移り光触
媒として寄与し、光触媒性を向上できる。
吸収微粒子により、熱線をカットするとともに、熱線の
吸収により発生した電子の一部が酸化チタンに移り光触
媒として寄与し、光触媒性を向上できる。
【００５０】請求項８記載の光触媒装置によれば、請求
項７記載の光触媒装置に加え、熱線吸収微粒子は、イン
ジウム、すずおよび亜鉛の少なくとも一種以上の金属酸
化物を主体としたので、熱線を吸収する微粒子を簡単に
形成できる。
項７記載の光触媒装置に加え、熱線吸収微粒子は、イン
ジウム、すずおよび亜鉛の少なくとも一種以上の金属酸
化物を主体としたので、熱線を吸収する微粒子を簡単に
形成できる。
【００５１】請求項９記載の照明器具によれば、物体は
透光性を有するカバー体である請求項１ないし８いずれ
か記載の光触媒装置を具備したので、それぞれの効果を
奏することができる。
透光性を有するカバー体である請求項１ないし８いずれ
か記載の光触媒装置を具備したので、それぞれの効果を
奏することができる。
【図１】本発明の一実施の形態の光触媒装置の断面図で
ある。
ある。
【図２】同上光触媒装置を適用した照明器具の斜視図で
ある。
ある。
【図３】同上照明器具のカバー体の底面図である。
【図４】微粒子酸化チタンの含有率と直線透過率および
光触媒効果との関係を示すグラフである。
光触媒効果との関係を示すグラフである。
【図５】微粒子酸化チタンの含有率と光触媒膜の分解効
果の経時変化との関係を示すグラフである。
果の経時変化との関係を示すグラフである。
20 物体であるカバー体 25 保護膜 26 光触媒膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川勝 晃 東京都品川区東品川四丁目３番１号 東芝 ライテック株式会社内 Ｆターム(参考） 4C080 AA07 BB02 BB05 HH05 JJ03 KK08 MM02 NN03 NN06 NN22 QQ11 4D048 AA30 BA03X BA03Y BA06X BA06Y BA07X BA07Y BA16X BA16Y BA17X BA17Y BA21X BA21Y BA41X BA41Y BB20 EA01 4G069 BA01A BA01B BA02A BA02B BA04A BA04B BA26A BA26B BA37 BA48A BC18A BC18B BC22A BC22B BC35A BC35B CA11 CA17 CD10 EA01X EA01Y EA04X EA04Y EA07 EC22Y ED03 FB23 FB24
Claims (9)
- 【請求項１】 表面を有する物体と；この物体の表面に
形成され酸化チタンを主成分とし、二酸化すずが０．１
ｗｔ％ないし３０ｗｔ％の範囲で混合された光触媒膜
と；を具備していることを特徴とする光触媒装置。 - 【請求項２】 二酸化すずは、５ｗｔ％ないし１０ｗｔ
％の範囲で混合されていることを特徴とする請求項１記
載の光触媒装置。 - 【請求項３】 光触媒膜の酸化チタンは、酸化チタン微
粒子および酸化チタンゾルのいずれかで成膜されたもの
であることを特徴とする請求項１または２記載の光触媒
装置。 - 【請求項４】 光触媒膜の酸化チタンは、チタンアルコ
キシドで成膜されたものであることを特徴とする請求項
１または２記載の光触媒装置。 - 【請求項５】 表面を有するプラスティック製の物体
と；この物体の表面に形成されたシリカを主成分として
アルミナが混合された保護膜と；この保護膜の表面に形
成された光触媒膜と；を具備していることを特徴とする
光触媒装置。 - 【請求項６】 アルミナは、球状微粒子であることを特
徴とする請求項５記載の光触媒装置。 - 【請求項７】 表面を有する物体と；この物体の表面に
形成され酸化チタンを主成分とし、熱線吸収微粒子が混
合された光触媒膜と；を具備していることを特徴とする
光触媒装置。 - 【請求項８】 熱線吸収微粒子は、インジウム、すずお
よび亜鉛の少なくとも一種以上の金属酸化物を主体とし
たことを特徴とする請求項７記載の光触媒装置。 - 【請求項９】 物体は、透光性を有するカバー体である
請求項１ないし８いずれか記載の光触媒装置を具備した
ことを特徴とする照明器具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10310879A JP2000167409A (ja) | 1998-06-29 | 1998-10-30 | 光触媒装置および照明器具 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18269698 | 1998-06-29 | ||
| JP10-182696 | 1998-09-30 | ||
| JP10-278568 | 1998-09-30 | ||
| JP27856898 | 1998-09-30 | ||
| JP10310879A JP2000167409A (ja) | 1998-06-29 | 1998-10-30 | 光触媒装置および照明器具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000167409A true JP2000167409A (ja) | 2000-06-20 |
| JP2000167409A5 JP2000167409A5 (ja) | 2005-06-16 |
Family
ID=27325196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10310879A Pending JP2000167409A (ja) | 1998-06-29 | 1998-10-30 | 光触媒装置および照明器具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000167409A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017080727A (ja) * | 2015-10-30 | 2017-05-18 | Toto株式会社 | 光触媒塗装体 |
-
1998
- 1998-10-30 JP JP10310879A patent/JP2000167409A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017080727A (ja) * | 2015-10-30 | 2017-05-18 | Toto株式会社 | 光触媒塗装体 |
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