JP2000315420A

JP2000315420A - 空気清浄機能付照明装置

Info

Publication number: JP2000315420A
Application number: JP11123979A
Authority: JP
Inventors: Osamu Tawara; 修田原; Kenji Asai; 謙次浅井; Koji Omatsu; 宏治尾松; Jiro Ishihara; 二郎石原
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1999-04-30
Filing date: 1999-04-30
Publication date: 2000-11-14
Anticipated expiration: 2019-04-30
Also published as: JP3543673B2

Abstract

(57)【要約】【課題】十分な空気清浄能力を備えた空気清浄機能付
照明装置を提供する。【解決手段】蛍光灯２からの一部の照明光が照射され
る位置にハニカム構造体で構成した光触媒担持体４を配
置し、光触媒を、その光触媒担持体４に担持させるとと
もに、ファン５によって光触媒担持体４に担持させた光
触媒に空気を送り込む。これにより、蛍光灯２からの照
明光によって光触媒が活性化されて浄化作用が得られ、
さらに、ファン５によって浄化対象の物質を含む空気を
積極的に光触媒に送り込むことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、室内やビニール
ハウス内、その他所定の領域を照明する照明装置に係
り、特には、空気清浄機能を付加した空気清浄機能付照
明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、シックハウス症候群や化学物質過
敏症、インフルエンザの集団発生などの流行に対して、
各種の健康問題に関心が高まっており、快適な生活空間
の創造が望まれている。そのため、一般家庭にも空気清
浄機が普及しつつある。

【０００３】しかしながら、空気清浄機は、室内などの
空気を浄化する機能だけを備えた装置であり、狭い住宅
環境では、目的に対して場所をとり過ぎるという欠点が
ある。

【０００４】そこで、最近では、エアコンや暖房装置、
除湿機などに空気清浄機能が付加された家電製品も市販
されるようになっている。

【０００５】しかしながら、上述した空気清浄機能付の
家電製品は、通常、所定の季節だけ使用される季節商品
であるので、年間を通して空気清浄機能を活用すること
ができないという問題がある。

【０００６】そのため、最近では、年間を通して使用さ
れる照明装置に空気清浄機能を付加した製品が市販され
ている。この従来の空気清浄機能付照明装置は、照明灯
自体に光触媒をコーティングしたり、カサやセードに光
触媒をコーティングしたものである。光触媒は、所定の
波長の光が照射されると光触媒表面に電子やホールが形
成されて酸化還元反応が生じ、汚染物質が酸化分解され
て、脱臭や抗菌、抗ウイルスなどを効果を発揮する。従
って、従来の空気清浄機能付照明装置は、照明光を光触
媒に照射する光としても用いて、空気浄化作用を得るよ
うに構成したものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する従来例の場合には、次のような問題が
ある。すなわち、従来の空気清浄機能付照明装置は、照
明灯自体や、カサ、セードなどに光触媒をコーティング
しただけのものであるので、浄化対象の物質が光触媒を
コーティングした部位に到来した時だけに浄化作用が得
られるに過ぎない、受動的なものである。また、光触媒
と空気との接触面積は限られたものである。

【０００８】そのため、十分な空気清浄能力が得られ
ず、例えば、煙草の消臭を短時間で行うような目的など
には適していないなどの問題がある。

【０００９】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであって、十分な空気清浄能力を備えた空気清
浄機能付照明装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、このような
目的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、請求項１に記載の発明は、照明装置に空気清浄機能
を付加した空気清浄機能付照明装置であって、照明灯
と、前記照明灯からの照明光が照射されるように配設さ
れた光触媒と、前記光触媒に空気を送り込む送風手段と
を備えたことを特徴とするものである。

【００１１】請求項２に記載の発明は、上記請求項１に
記載の空気清浄機能付照明装置において、前記光触媒
は、前記照明灯からの一部の照明光が照射される位置に
配置されたハニカム構造体の表面に担持させたことを特
徴とするものである。

【００１２】請求項３に記載の発明は、上記請求項１ま
たは２に記載の空気清浄機能付照明装置において、前記
照明灯と前記光触媒との間に透明な空気遮断部材を配設
したことを特徴とするものである。

【００１３】〔作用〕請求項１に記載の発明の作用は次
のとおりである。照明装置に備えられた照明灯からの照
明光が照射されるように光触媒が配設され、送風手段
は、その光触媒に空気を送り込む。これにより、照明灯
からの照明光によって光触媒が活性化されて浄化作用が
得られ、さらに、送風手段によって浄化対象の物質を含
む空気を積極的に光触媒に送り込むことができる。

【００１４】請求項２に記載の発明によれば、照明灯か
らの一部の照明光が照射される位置にハニカム構造体を
配置し、光触媒を、そのハニカム構造体の表面に担持さ
せたことにより、送り込まれる空気と光触媒との接触面
積を大きくすることができる。

【００１５】なお、ハニカム構造体は、照明装置の本来
の目的である照明機能を妨げないように、照明灯からの
一部の照明光が照射される位置に配置する。特に、照明
する方向が決まっている場合には、照明する方向に照射
される照明光を妨げない位置にハニカム構造体を配置す
る。

【００１６】請求項３に記載の発明によれば、照明灯と
光触媒（請求項２に記載の発明ではハニカム構造体）と
の間に透明な空気遮断部材を配設する。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態を説明する。図１はこの発明の一実施例に係
る空気清浄機能付照明装置の構成を示す縦断面図であ
る。

【００１８】この実施例装置は、天井１０から懸垂支持
された室内照明用の照明装置であり、カサ１や、照明灯
に相当する環状の蛍光灯２、電気回路部３、光触媒担持
体４、送風手段に相当するファン５、透明な空気遮断部
材に相当する透明板６などを備えている。

【００１９】電気回路部３は、コード１１などよって天
井１０から懸垂支持され、また、コード１１を介して、
天井１０の上に配設された図示しない配線と接続され、
電力が供給されるようになっている。

【００２０】電気回路部３には、蛍光灯支持枠１２が設
けられ、この蛍光灯支持枠１２に蛍光灯２が嵌め付け支
持されている。電気回路部３と蛍光灯２とは図示を省略
したコードを介して電気的に接続されている。

【００２１】蛍光灯２の点灯／消灯は、スイッチ操作で
切り替えられるようになっている。このスイッチ操作
は、例えば、室内の壁面などに固定設置されたスイッチ
で行う構成でもよいし、リモートコントロールスイッチ
で行う構成でもよい。また、ドアや窓などに設けられた
センサと連動して、ドアや窓などの開／閉をセンサで検
知して、それに応じて蛍光灯２が点灯／消灯されるよう
な構成であってもよい。

【００２２】なお、後述する光触媒による浄化作用は、
現在用いられている光触媒では、波長が４００nm以下の
光が照射されたとき得られる。蛍光灯２からの照明光に
は、可視光以外にも、光触媒に浄化作用を起こさせる波
長の光を含んでいるので、照明機能に加えて、光触媒に
よる浄化作用を起こさせることも可能である。

【００２３】カサ１は、電気回路部３に設けられた支持
部材１３に支持されている。また、電気回路部３には、
カサ１の中で、蛍光灯２の上方に位置するように、空気
清浄機構支持枠１４が取り付けられている。

【００２４】空気清浄機構支持枠１４には、上から順番
に、ファン５、光触媒担持体４、透明板６が支持されて
いる。すなわち、蛍光灯２と、蛍光灯２の上方に配設さ
れた光触媒担持体４との間に透明板６が配設され、光触
媒担持体４は、蛍光灯２から上方に照射される照明光が
透明板６を介して照射されるようになっている。一方、
室内照明は、蛍光灯２から下部方向に照射される照明光
で行われる。従って、光触媒担持体４やファン５が室内
照明の妨げにならないようになっている。

【００２５】光触媒担持体４は、例えば、断面が略６角
形状をした筒状空間６ａが連続的に形成されたハニカム
構造体で構成される。この実施例では、電気回路部３と
干渉しないように、蛍光灯２の形状に合わせて、平板状
のハニカム構造体を円筒状に巻回して、相互に突き合わ
された側面同士を接着させて、円筒状のハニカム構造体
に形成している。

【００２６】このようなハニカム構造体は、例えば、ポ
リエステルおよびポリエチレンの複合繊維によって、長
方形状に構成された多数枚の繊維片に対して、隣接する
繊維片によって、断面が略６角形状をした筒状空間６ａ
が得られるように、ノードラインで、隣接する繊維片同
士を接着して、単体ハニカム構造体を製造し、複数の単
体ハニカム構造体を相互に接着することで、平板状のハ
ニカム構造体を形成することができる。

【００２７】光触媒担持体４には、光触媒が担持され
る。光触媒としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化タン
グステン、酸化鉄、チタン酸ストロンチウムなどの金属
化合物半導体を用いることができる。光触媒担持体４に
は、１種類の光触媒を担持させてもよいし、２種類以上
の光触媒を組み合わせて担持させてもよい。光触媒担持
体４に２種類以上の光触媒を組み合わせて担持させる場
合には、１つの光触媒担持体４に、２種類以上の光触媒
を担持させてもよいし、２つ以上の光触媒担持体４に、
２種類以上の光触媒を個別に担持させ、各光触媒担持体
４を空気清浄機構支持枠１４に装着してもよい。なお、
用いる光触媒としては、高い光触媒機能を有し、化学的
にも安定であり、入手が容易な酸化チタンが好ましく、
特には、二酸化チタンが好ましい。

【００２８】例えば、ハニカム構造体で構成された光触
媒担持体４に、二酸化チタン（光触媒）を担持させる場
合には、二酸化チタン５〜１０重量％、メタロール４５
〜６０％、水２５〜３５重量％、二酸化ケイ素１〜５重
量％、２−プロパノール５〜２０重量％、硝酸０．１〜
１重量％を混合したコーティング液内に、光触媒担持体
（ハニカム構造体）４を数秒間浸漬させた後引き上げ
て、室温で２４時間乾燥させればよい。、また、光触媒
には、第２成分として、Ｖ（バナジウム）、Ｆｅ
（鉄）、Ｃｏ（コバルト）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｕ
（銅）、Ｚｎ（亜鉛）、Ｒｕ（ルテニウム）、Ｒｈ（ロ
ジウム）、Ｐｄ（パラジウム）、Ａｇ（銀）、Ｐｔ（白
金）、Ａｕ（金）から選択した１種類以上の金属（金属
化合物）を含有させれば、さらに高い光触媒機能を得る
ことができる。

【００２９】光触媒担持体４を、ハニカム構造体で構成
し、その表面、すなわち、断面が略６角形状をした多数
の筒状空間６ａの各内壁表面に光触媒を担持させると、
ファン５により送り込まれた空気がこれら筒状空間６ａ
を通過していくので、光触媒と空気の接触面積を大きく
することが可能になる。

【００３０】なお、光触媒担持体４は、ハニカム構造体
以外にも不織布状のもので構成してもよい。

【００３１】ファン５は、例えば、軸流ファンなどで構
成される。このファン５は、１つだけ備えた構成であっ
てもよいし、この実施例のように複数備えた構成、例え
ば、図２の平面図に示すように、４つのファン５を、光
触媒担持体４の上方に等間隔で配置するような構成など
であってもよい。各ファン５は、図示を省略したコード
類で電気回路部３と電気的に接続されている。これらフ
ァン５の駆動／停止は、蛍光灯２の点灯／消灯と連動し
て行うように構成してもよいし、スイッチ操作によっ
て、蛍光灯２の点灯／消灯と独立して行えるように構成
してもよい。前者の構成によれば、蛍光灯２の点灯によ
って自動的に空気清浄機構を駆動させることができ、後
者の構成によれば、所望のときに空気清浄機構を駆動さ
せることができる。なお、図１中の符号ＡＹは、ファン
５を駆動したことにより形成される空気の流れの一例を
示す。

【００３２】ファン５を駆動させたときの送風量（光触
媒担持体４への空気の送り込み量）は、特に限定しない
が、全てのファン５を駆動させたときの送風量を、例え
ば、６〜１０畳程度の室内で、０．０１〜５m³/minの範
囲、より好ましくは、０．１〜２m³/minの範囲とすれ
ば、単体の空気清浄機と同等の空気清浄能力を得ること
が期待できる。

【００３３】また、ファン５の送風量に比例して、空気
清浄機能を向上させることができる。従って、スイッチ
操作などによって、複数のファン５のうち、任意のファ
ン５だけを駆動できるように構成すれば、空気清浄能力
を調節することができる。また、ファン５の回転数を変
更可能に構成すれば、ファン５の回転数の変更によって
送風量が変更でき、空気清浄能力を調節することができ
る。

【００３４】透明板６は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレ
ンテレフタレート）やポリエチレン、ポリプロピレン、
アクリルなどで形成される。この透明板６も、蛍光灯２
や光触媒担持体４の形状に合わせて、リング状に構成さ
れている。

【００３５】以上の構成を有する実施例装置によれば、
蛍光灯２を点灯させれば、光触媒担持体４に担持された
光触媒に、蛍光灯２からの照明光が照射され、光触媒に
よる浄化作用が得られる。そして、さらに、ファン５を
駆動すれば、例えば、図１の矢印ＡＹに示すように、光
触媒担持体４（ハニカム構造体の各筒状空間６ａ内）に
室内の空気（浄化対象の物質を含む空気）を積極的に送
り込むことができ、浄化対象の物質を含む空気が到来す
るのを受動的に待つ従来装置よりも高い空気清浄能力を
得ることができる。従って、室内の汚れた空気を順次光
触媒で浄化しながら室内で循環させることができ、室内
の空気浄化を短時間で行うことができる。

【００３６】また、蛍光灯２からの一部の照明光が照射
される位置に配置された光触媒担持体４をハニカム構造
体で構成し、そのハニカム構造体の表面（多数の筒状空
間６ａの内壁表面）に光触媒を担持させたことで、送り
込まれる空気と光触媒との接触面積を大きくすることが
でき、空気清浄能力をより一層向上させることができ
る。

【００３７】さらに、蛍光灯２と光触媒担持体４（光触
媒）との間に透明板６を配設したので、光触媒担持体４
（光触媒）への照明光の照射が妨げられず、光触媒の浄
化作用を損なうことがない。一方で、ファン５によって
送風される汚れた空気が蛍光灯２に吹き付けられること
が防止でき、汚れた空気で蛍光灯２を汚すことが抑制で
き、照明機能の低下を防止することができる。

【００３８】なお、煙草の煙は、床から天井に向かって
流れるので、ファン５により形成される空気の流れを、
図１の矢印ＡＹに示すように、光触媒担持体４の下方か
ら空気を送り込み、ファン５の上方から排出するように
すれば、下から立ち登ってくる煙草の煙を光触媒担持体
４に取り込んで浄化して上方から室内に戻すことがで
き、喫煙による汚れた空気の浄化を効率良く行えること
が期待できる。

【００３９】なお、ファン５による送風方向は、図１に
示す矢印ＡＹの方向に限らない。例えば、ファン５の回
転方向を逆転させて、図３の矢印ＡＹに示すように、フ
ァン５の上方から空気を取り込み、光触媒担持体４の上
方から空気を送り込み下方から排出するような構成であ
ってもよい。

【００４０】また、上記実施例では、透明板６は蛍光灯
２の上方だけを覆うようにしているが、透明板６を、蛍
光灯２の上方および外周側方を覆うように構成してもよ
い。なお、透明板６は必要に応じて設ければよく必ずし
も設ける必要はない。

【００４１】さらに、ファン５により形成される空気の
流れの途中、例えば、図４に示すように、ファン５の上
方位置や、ファン５と光触媒担持体４の間の位置など
に、空気中の粉塵を除去するフィルター７を配設しても
よい。このように構成すれば、空気中の粉塵も除去でき
て、空気の浄化をより高精度に行うことができる。な
お、上記フィルター７は、定期的に取り替えたり、洗濯
したりする必要があるので、取り付け／取り外し作業が
行い易い場所に配設することが好ましく、その点を考慮
すると、図４（ａ）に示すように、ファン５の上方位置
に配設するように構成することが好ましい。

【００４２】また、ファン５により形成される空気の流
れの途中に、活性炭やゼオライトなどの吸着体を配設し
てもよい。吸着体の配設の仕方としては、吸着体を光触
媒担持体４に光触媒とともに担持させてもよいし、吸着
体を担持させた吸着体担持体を、光触媒担持体４に並設
してもよい。このように構成すれば、空気中の汚染物質
を吸着体で吸着できて、空気の浄化をより高精度に行う
ことができる。

【００４３】なお、上記実施例では、光触媒担持体４に
光触媒を担持させるように構成したが、例えば、蛍光灯
２自体や、カサ１の内壁など、蛍光灯２からの照明光が
照射されるところに光触媒をコーティングし、その光触
媒をコーティングした部位に向けて送風手段で空気を吹
き付けて送り込むように構成してもよい。

【００４４】また、上記実施例は、室内照明用の照明装
置にこの発明を適用したものであるが、その他の照明装
置にもこの発明は適用することができる。

【００４５】例えば、スタンドライトや、ベッドラン
プ、植物育成用の照明装置、熱帯魚などの水槽照明装
置、補虫用の照明装置、殺菌用の照明装置などにもこの
発明を適用することができる。その他、上述した光触媒
に浄化作用を起こさせる波長の光を含む照明灯が用いら
れる照明装置にこの発明を適用することができる。

【００４６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の発明によれば、照明灯からの照明光が照射さ
れるように光触媒を配設し、送風手段によりその光触媒
に空気を送り込むように構成したので、照明灯からの照
明光によって光触媒が活性化されて浄化作用が得られる
とともに、送風手段によって浄化対象の物質を含む空気
を積極的に光触媒に送り込むことができ、十分な空気清
浄能力を備えた空気清浄機能付照明装置を実現すること
ができる。また、照明装置に空気清浄機能を付加したの
で、無駄な設置場所をとらず、空間利用効率を高めるこ
とができる。さらに、年間と通して空気清浄機能を活用
することができる。

【００４７】請求項２に記載の発明によれば、照明灯か
らの一部の照明光が照射される位置に配置されたハニカ
ム構造体の表面に光触媒を担持させたので、送り込まれ
る空気と光触媒との接触面積を大きくすることができ、
空気清浄能力をより一層向上させることができる。

【００４８】請求項３に記載の発明によれば、照明灯と
光触媒との間に透明な空気遮断部材を配設したので、光
触媒の浄化作用を損なわずに、照明灯の汚れを防止する
ことができ、空気清浄機能を活用しつつ、照明機能の低
下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る空気清浄機能付照明
装置の構成を示す縦断面図である。

【図２】ファンの配置の一例を示す平面図である。

【図３】ファンによって形成される空気の流れ方向の変
形例を示す概略縦断面図である。

【図４】フィルターを設けた変形例の概略縦断面図であ
る。

【符号の説明】

２：蛍光灯４：光触媒担持体５：ファン６：透明板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者尾松宏治京都市中京区西ノ京桑原町１番地株式会社島津製作所内 (72)発明者石原二郎京都市中京区西ノ京桑原町１番地株式会社島津製作所内Ｆターム(参考） 3K014 AA03 RB03 RB06 4C080 AA07 BB02 CC12 HH05 JJ03 KK08 MM02 QQ11 QQ17 QQ20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】照明装置に空気清浄機能を付加した空気
清浄機能付照明装置であって、照明灯と、前記照明灯か
らの照明光が照射されるように配設された光触媒と、前
記光触媒に空気を送り込む送風手段とを備えたことを特
徴とする空気清浄機能付照明装置。
【請求項２】請求項１に記載の空気清浄機能付照明装
置において、前記光触媒は、前記照明灯からの一部の照
明光が照射される位置に配置されたハニカム構造体の表
面に担持させたことを特徴とする空気清浄機能付照明装
置。
【請求項３】請求項１または２に記載の空気清浄機能
付照明装置において、前記照明灯と前記光触媒との間に
透明な空気遮断部材を配設したことを特徴とする空気清
浄機能付照明装置。