JP2002140927A - 脱臭機能付き蛍光灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の蛍光灯と同様の明るさを発し、脱臭機能
をも有する構造の蛍光灯を提供する。 【解決手段】紫外線透過ガラスの内面の一部に蛍光体無
塗布部を設けた蛍光ランプにより、器具内に設けた光触
媒膜被着活性炭に強力な紫外線を照射し、かつ、ランプ
を点灯する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は蛍光灯に関し、特に
光触媒膜を塗布してなる活性炭を器具内に内蔵し、上記
活性炭に強力な紫外線を照射することができ、可視光を
得ると同時に脱臭機能を有する蛍光灯に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、酸化チタンを薄い膜として塗布ま
たは酸化チタンを塗料等に練り込んで塗装し、これらの
表面に紫外線を照射することによって脱臭や防汚効果を
得る技術が各分野で応用されている。上記酸化チタンの
表面に紫外線を照射すると、上記表面でイオン化酸素や
過酸化水素等の活性物質（以下「活性種」という）が発
生し、これらの活性種が悪臭の原因となる空気中の有機
物を炭酸ガスや水（気体）に変化させることで脱臭機能
が得られる。また、上記活性種は、その塗布面の表面に
付着する有機物すなわち汚れを分解し、炭酸ガスや水
（気体）に変換することにより、常にきれいな表面を保
持できるという防汚効果を発揮することが知られてい
る。この技術は家庭用品・建築材料等多くの製品分野で
応用されてきている（例えば、特開平１０−１１６５８
７）。

【０００３】従来の照明器具の平面図および側面図を図
５に、そのランプ部の断面図を図６に示す。図６の従来
の蛍光ランプ４は、一般の軟質ガラス管１の内面に紫外
線を可視光に変換する蛍光体２を塗布し、光触媒膜３を
ガラス管１の外表面に塗布して構成されている。

【０００４】上記光触媒膜３とは、酸化チタンをシリカ
等からなる固着剤により、ガラス管１の表面に薄い膜と
して塗布・被着させたものである。この蛍光ランプ４を
照明器具２０の一部に設けたソケット２１に挿入保持
し、配線により安定器１９を介して点灯することによ
り、蛍光ランプ４の内部に発生する紫外線が蛍光体２や
ガラス管１を透過して上記光触媒膜３に達するが、この
紫外線はガラス管１に吸収されてかなり微弱な量となっ
ている。

【０００５】また上記紫外線が蛍光体に当り、蛍光体は
４００ｎｍ以下の紫外線および４００ｎｍ〜７８０ｎｍ
程度の可視光を発生することができる。１００〜４００
ｎｍの紫外線照射によって、光触媒膜３の酸化チタンは
その膜内に電子ｅ^-とホールｈ⁺を生成し、これがランプ
表面と接している大気中の酸素や水と反応して、活性種
を生成する。

【０００６】上記活性種はいずれも酸化活性の能力があ
るため、光触媒膜表面に接触した有機物に対して酸化・
分解という化学反応を起こすことができる。例えば、悪
臭の原因となる空気中の分子が上記光触媒面に接触する
と、これらは炭酸ガスや水（気体）や窒素ガスに分解さ
れ、脱臭機能が得られることになる。

【０００７】また、有機物である微生物や油などの汚れ
がランプ表面に付着した場合も、光触媒の表面で化学反
応を起こして分解され、それらもまた水や窒素ガスに変
化するため、光触媒膜のない従来の一般ランプに比べて
よりクリーンな生活環境が得られるという効果が得られ
る。このように、光触媒膜付き蛍光ランプは脱臭・防汚
・浄化（菌を減少させること）等の機能を有している。

【０００８】しかしながら、通常の生活空間において
は、生活空間の容積に比して光触媒反応を発生するラン
プ表面積が非常に小さいため、たとえば４０ワットの蛍
光ランプ２本を６畳の部屋に取り付けて点灯した場合、
６時間後に１〜数％の脱臭効果しか得られなかった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、脱臭・防汚
・浄化機能のうち、特に脱臭機能について格段の性能向
上をはかり、非常に短時間のうちに空気中のにおい分子
を減少させることのがきる構造を有する蛍光ランプを提
供することを目的としてなされたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記本発明の目的は、に
おい分子が光触媒膜表面に達するチャンスを大きくする
こと、具体的には光触媒膜を被着させる面積を可能な限
り増大することにより達成される。このための本発明の
構成として、蛍光ランプ自体の表面に光触媒膜を被着さ
せるのではなく、例えば活性炭など外形的体積が小さく
とも、比表面積が非常に大きい物質に光触媒膜を被着さ
せ、これに紫外線を照射する構造が提供される。

【００１１】一方、光触媒となる物質に照射する紫外線
の強度を格段に増加させることによっても、におい分子
の分解能力を向上させ、光触媒効果を増大することがで
きる。この構成として、本発明においては、蛍光ランプ
のガラス管として紫外線透過率が高い材質を用いた構造
が提供される。

【００１２】ただし、本発明は蛍光灯であるため、上記
の紫外線を透過すると同時に可視光をも発生させるとい
う構造としなければならない。この解決手段として本発
明は、ガラス管内に蛍光体を塗布して可視光を発生させ
る部分と、蛍光体を塗布しない細巾の無塗布部を設けた
構造が提供される。

【００１３】活性炭は微細的にはハニカム状の多孔質構
造を有し、空気に触れる表面積が大きく、光触媒膜であ
る酸化チタンの被着量を従来の蛍光ランプ表面に比較し
て、格段に増大させることができる。上記光触媒物質を
被着させた活性炭を使用し、これに紫外線を照射するこ
とにより、ただ単に光触媒膜を蛍光ランプ表面に被着す
るより、はるかに大量のにおい分子を短時間でトラップ
・分解することが可能となる。

【００１４】また、ランプの管球ガラス内面に蛍光体を
塗布し、かつその一部を蛍光体無塗布部構造とすること
により、この部分から紫外線を管球外部に効果的に透過
させることができ、上記光触媒を被着させた活性炭を可
能な限り上記紫外線透過部近傍に設置することによっ
て、強力な紫外線を活性炭に照射できるため、活性種が
多く発生し、有機物であるにおいの分子の分解されるス
ピードが格段に速くなることにより、脱臭効果が格段に
高まることになる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の特徴を最もよく
表している一実施例の脱臭機能付き蛍光灯の正面図と側
面図の一部切り欠き断面図である。図２は、上記図１で
使用されているランプの断面構造を示している。

【００１６】ガラス管５１は、殺菌ランプに使用されて
いるガラス管材質と同一で、紫外線と可視光をいずれも
透過する紫外線透過ガラスで構成されており、内表面に
は一般形蛍光ランプに塗布される蛍光体と同一の蛍光体
２を塗布している。無塗布部５はランプ長手方向に管軸
に平行して細巾状に蛍光体を塗布しない部分であり、蛍
光ランプ５２から発生する２５４〜４００ｎｍの紫外線
を容易に透過させることができる。図１において、この
蛍光ランプ５２の上記無塗布部５に可能な限り近接した
位置に、表面に例えば酸化チタンＴｉＯ₂等からなる光
触媒膜７を塗布した活性炭６を配置固定する。

【００１７】活性炭６は、一例として外形的にはランプ
の長さとほぼ同じの長さの図１ような断面の棒形状であ
り、微細的にはハニカム状の多孔質構造を有し、表面積
が非常に大きいという特徴を有するものである。この活
性炭６の表面には光触媒膜７が、スプレー方式等の方法
により被着される。また、脱臭機能付き蛍光灯具２２の
反射板１６の一部には蛍光ランプ５２の無塗布部５に平
行して対向する位置にスリット８を設けて紫外線が活性
炭６を照射できる構造とする。

【００１８】本実施例ではさらにファン９を設け、透光
性カバー１１，１２の間に設けられた吸気孔１３から蛍
光ランプ灯具２２の周辺の空気およびそれに含まれるに
おい分子を吸気方向１４より吸入し、前記スリット８を
通過して、光触媒膜７を塗布してある活性炭６に接触さ
せながら排気孔１０から排気方向１５に排気する。この
際、吸入されたにおい分子は活性炭６にトラップされる
ことになる。

【００１９】一方、ランプの放電で生じた紫外線は蛍光
ランプ５２の無塗布部５を透過し、前記スリット８の隙
間から光触媒材料が塗布された活性炭６の一部に入射
し、トラップされたにおい分子が既述の光触媒反応によ
り分解され、脱臭される。

【００２０】活性炭６の表面に光触媒膜７が塗布されて
いない場合は、紫外線が照射されても吸着されたにおい
が分解されないため、活性炭６の吸着能力が飽和した時
点で活性炭６を交換する必要があるが、本発明の構成で
は、活性炭の表面で光触媒反応が行われるため、吸着さ
れたにおい分子は、分解されて炭酸ガスや水となって排
気されてしまうため、メンテナスフリーであるという利
点を有する。

【００２１】また、図１の蛍光ランプ５２は、ガラス管
５１として紫外線透過ガラスを使用しているため、かな
りの紫外線が蛍光体塗布部からもが透過し、ランプから
放射されるので、この紫外線が人体に照射されないよう
な構造とする必要がある。本実施例では、可視光は透過
し、紫外線は透過しないプラスチック等からなる透光性
カバー１１，１２を設置している。かつ、吸気孔１３の
隙間から紫外線が漏れ出ないようにするため、透光性カ
バーを１１と１２との２つの部分に分割し、吸気孔１３
を介して部分的に両者が重なりあう構造とし、不要な紫
外線の漏洩を防止している。

【００２２】図２の無塗布部を構成するのは、その製造
工程において多大の時間を要するため製造コストが高く
なり、かつ、専用の設備を必要とするという欠点を有す
る。このため、図３に示すように蛍光体２を従来の一般
ランプと同様に紫外線透過ガラス管５１の内面全体に塗
布してもよい。この場合、蛍光体２で紫外線がわずかに
吸収されるため、スリット８を通過する紫外線の量がや
や減少し、活性炭６表面での光触媒反応がやや低下する
傾向となるが、図２の構成に比較して格段に安価なラン
プを提供することができる利点がある。

【００２３】蛍光ランプを安定点灯させるための安定器
１９は、この脱臭機能付き蛍光灯具２２の内部に設置さ
れる。ファン９は、空気を吸気孔１３から吸収するが、
器具の各部に設けた隙間から流入する構造としてもよ
い。

【００２４】また、図１の実施例で、脱臭機能付き蛍光
灯具２２の内面、すなわち反射板１６や透光性カバー１
１，１２の内表面、蛍光ランプ５２の外表面等に光触媒
膜を被着すれば、活性炭６の表面に塗布した光触媒膜７
との加算効果により、その脱臭効果をさらに増大させる
ことが可能である。

【００２５】また、図４に示すように、透光性カバー１
１，１２の内側にまぶしさ防止板であるルーバ１８を設
置して、その表面に光触媒膜を被着し、あるいは透光性
カバー１１，１２の内表面を波形面１７とし、この表面
に光触媒膜を被着した構造とすることにより、脱臭効果
をさらに増大させることが可能となる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、図６の
従来のガラス管１のみに光触媒膜３を被着して脱臭作用
を得る構造にかえ、活性炭の表面に光触媒７が被着され
ているため、光触媒膜の塗布面積が格段に増加する。ま
た、管球として紫外線透過性ガラスからなる管球を採用
しているため、従来の１００〜１００００倍もの紫外線
の量を上記光触媒膜７に照射できる。上記の構成によっ
て、本発明によれば脱臭性能を従来例より格段に高める
ことができ、その脱臭スピードは従来例に比較し約５０
倍以上となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の脱臭機能付き蛍光灯の正面図および側
面図の一部切り欠き断面図。

【図２】本発明の脱臭機能付き蛍光灯に使用する蛍光ラ
ンプの断面図。

【図３】本発明の脱臭機能付き蛍光灯に使用する他の一
実施例の蛍光ランプの断面図。

【図４】本発明の他の一実施例の脱臭機能付き蛍光灯の
正面図および側面図の一部切り欠き断面図。

【図５】従来の照明器具の正面図および側面図の一部切
り欠き断面図。

【図６】従来の照明器具に使用する蛍光ランプの断面
図。

【符号の説明】

１…ガラス管、２…蛍光体、３…光触媒膜、４…蛍光ラ
ンプ、５…無塗布部、６…活性炭、７…光触媒膜、８…
スリット、９…ファン、１０…排気孔、１１…透光性カ
バー、１２…透光性カバー、１３…吸気孔、１４…吸気
方向、１５…排気方向、１６…反射板、１７…波形面、
１８…ルーバ、１９…安定器、２０…照明器具、２１…
ソケット、２２…脱臭機能付き蛍光灯具、５１…ガラス
管、５２…蛍光ランプ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】紫外線透過ガラスからなる管球の内面に、
   紫外線を可視光に変換する蛍光体を塗布した蛍光ランプ
   と、酸化チタン等からなる光触媒膜を被着した活性炭
   と、紫外線を遮断し可視光を透過する透明カバー、ファ
   ン、安定器等を有し、上記蛍光ランプに近接する反射板
   に紫外線を通過させるための細窓形のスリットを設け、
   上記蛍光ランプと活性炭とを近接させて配置したことを
   特徴とする脱臭機能付き蛍光灯。
2. 【請求項２】紫外線透過ガラスからなる管球の内面に、
   紫外線を可視光に変換する蛍光体を塗布し、管軸に平行
   に細巾の上記蛍光体の無塗布部分を形成した蛍光ランプ
   と、酸化チタン等からなる光触媒膜を被着した活性炭
   と、紫外線を遮断し可視光を透過する透明カバー、ファ
   ン、安定器等を有し、上記蛍光ランプに近接する反射板
   に紫外線を通過させるための細窓形のスリットを設け、
   上記蛍光ランプと活性炭とを近接させて配置したことを
   特徴とする脱臭機能付き蛍光灯。
3. 【請求項３】透光性カバーの内面や反射板に光触媒膜を
   被着したことを特徴とする請求項１または２に記載の脱
   臭機能付き蛍光灯。
4. 【請求項４】蛍光ランプの下面部にルーバを設置し、そ
   の表面に光触媒膜を被着したことを特徴とする請求項１
   または２に記載の脱臭機能付き蛍光灯。
5. 【請求項５】透光性カバーの内表面を波形面等の凹凸を
   設けた構造とし、この表面に光触媒膜を被着したことを
   特徴とする請求項１または２に記載の脱臭機能付き蛍光
   灯。