JP2005259389A

JP2005259389A - 照明器具

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Publication number: JP2005259389A
Application number: JP2004066306A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Shimizu; 圭一清水; Osamu Shirai; 修白井; Yasuhiro Sano; 康博佐野
Original assignee: Toshiba Home Lighting Co Ltd; Wako Denki Co Ltd
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp; Wako Denki Co Ltd
Priority date: 2004-03-09
Filing date: 2004-03-09
Publication date: 2005-09-22

Abstract

【課題】光触媒効果を得ることができるとともにカバー体の裏面における有機物の残留を低減させることができる照明器具を提供する。
【解決手段】照明器具１は、器具本体１０、器具本体１０に下方に配置された蛍光ランプ３０、蛍光ランプ３０の少なくとも一部を覆うセード４０、セード４０の裏面に形成された光触媒膜５０等から構成されている。光触媒膜５０は、蛍光ランプ３０の全光点灯時おけるセード４０の裏面の照度が２５００Ｌｘ以下となる部分を除いて形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、カバー体に光触媒膜が形成された照明器具に関する。

近年、住宅等の室内の空気を浄化する機能が付加された照明器具が提案されている。このような照明器具としては、例えば蛍光ランプの表面に光触媒膜を形成したものが知られている。具体的には、光触媒膜を構成する光触媒物質は有機物を吸着し、分解する性質を有しているので、室内を浮遊している有機物を光触媒物質に吸着させ、分解させることにより空気を浄化している。

ところで、住宅等の室内に設置される照明器具においては、セードを備えたものが普及しつつある。そして、現在、このようなセードの裏面に光触媒膜を形成して、室内の空気を浄化する照明器具が開示されている（特許文献１及び特許文献２参照。）。
特許第３０３６２４７号公報特開２００１−２９１４２２号公報

しかしながら、セードの裏面全面に光触媒膜を形成した場合には、セード裏面における特定の箇所に有機物が残留してしまうという問題がある。これは、セードには光が照射され易い部分と光が照射され難い部分があり、光が照射され易い部分では有機物が分解されるが、光が照射され難い部分では光触媒に吸着された有機物が分解され難いからであると考えられる。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものである。即ち、光触媒効果を得ることができるとともにカバー体における有機物の残留を低減させることができる照明器具を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、器具本体と；器具本体に取付けられた蛍光ランプと；蛍光ランプの少なくとも一部を覆い、かつ器具本体との間の空間に外気が流入するように配設されたカバー体と；蛍光ランプの全光点灯時おけるカバー体の蛍光ランプと対向する面の照度が少なくとも２５００Ｌｘ以下となる部分を除いてカバー体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照明器具である。照明器具は、天井直付形、天井吊下げ形、スタンド形等の何れの形態でもよい。なお、「カバー体の蛍光ランプと対向する面の照度が少なくとも２５００Ｌｘ以下」とは、本発明の作用効果が得られる範囲内であれば若干前後する範囲内であってもよい。請求項１記載の発明によれば、蛍光ランプの全光点灯時おけるカバー体の蛍光ランプと対向する面の照度が少なくとも２５００Ｌｘ以下となる部分を除いて光触媒膜が形成されているので、カバー体の蛍光ランプと対向する面の照度が２５００Ｌｘを超える部分では光触媒効果を得ることができるとともに、カバー体の蛍光ランプと対向する面の照度が２５００Ｌｘ以下となる部分では有機物が吸着されず、カバー体における有機物の残留を低減させることができる。

請求項２記載の発明は、カバー体が、器具本体の下面側であって、かつ蛍光ランプの全体を覆うように形成されており、このカバー体の外周部には光触媒膜が形成されていないことを特徴とする請求項１記載の照明器具である。カバー体は、一般に開放形と称されるものである。即ち、カバー体は、天井に取付けられた状態で器具本体をその直下から眺めた際にカバー体にて器具本体を隠すように構成されているとともに、器具本体とカバー体との間がその周方向に渡って開放されており、器具本体とカバー体との間に外気が流通するように構成されているものである。請求項２記載の発明によれば、人手で触れやすい開放形のカバー体の外周部には光触媒膜が形成されていないので、光触媒膜の剥がれを抑制することができる。

請求項３記載の発明は、光触媒膜が可視光反応型光触媒物質を含んでいることを特徴とする請求項１又は２記載の照明器具である。請求項３記載の発明によれば、光触媒膜が可視光反応型光触媒物質を含んでいるので、より光触媒効果を得ることができる。

請求項１記載の発明によれば、光触媒効果を得ることができるとともにカバー体における有機物の残留を低減させることができる。請求項２記載の発明によれば、カバー体の外周部における光触媒膜の剥がれを抑制することができる。請求項３記載の発明によれば、光触媒効果をより得ることができる。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は本実施の形態に係る照明器具の模式的な垂直断面図であり、図２は本実施の形態に係るセードの裏面側の模式的な平面図であり、図３は本実施の形態に係る蛍光ランプのフィラメント電極周辺の平面図である。

図１及び図２に示されるように、照明器具１は、器具本体１０、器具本体１０に下方に配置された蛍光ランプ３０、蛍光ランプ３０の少なくとも一部を覆うセード４０（カバー体）、セード４０の裏面に形成された光触媒膜５０等から構成されている。

器具本体１０は、内部空間を有するシャーシ１１を備えている。シャーシ１１の中央部には開口が形成されており、この開口には天井Ｃに取付けられた引掛シーリング１２が配置されている。引掛シーリング１２の下部には、アダプタ１３が取付けられており、アダプタ１３の側面側に設けられた爪部１３ａがシャーシ１１の下面に係止されている。爪部１３ａがシャーシ１１の下面に係止されることにより、照明器具１が天井Ｃに取付けられる。

シャーシ１１の内部には、蛍光ランプ３０を点灯させる点灯回路１４が収容されている。点灯回路１４は、アダプタ１３に電気的に接続されている。シャーシ１１の下面には、蛍光ランプ２０をそれぞれ保持するホルダ１５，１６が対向する位置に取付けられている。ホルダ１５内部には、蛍光ランプ３０の口金ピン（図示せず）に接続されたコネクタ１７が配置されている。コネクタ１７は点灯回路１４と電気的に接続されている。また、シャーシ１１の下面には、常夜灯としてのベビー球１８が取付けられている。

シャーシ１１の外周部には、器具本体１０にセード４０を取付けるための取付金具１９が所定の箇所に取付けられている。取付金具１９は、両端に雄ねじが形成された飾り棒２０、ナット２１、雌ねじが形成された飾り具２２とから構成されている。飾り棒２０の一方の端部をシャーシ１１の外周部に設けられた孔に挿入し、シャーシ１１の裏面側からナット２１を飾り棒２０の端部に螺合させることにより、シャーシ１１に飾り棒２０が取付けられる。また、飾り棒２０の他方の端部をセード４０の外周部４１に設けられた孔に挿入し、セード４０の表面側から飾り具２２を飾り棒２０の端部に螺合させることにより、飾り棒２０にセード４０が取付けられ、器具本体１０にセード４０が取付けられる。

蛍光ランプ３０は環状のものであり、同心円状に大小２本配置されている。ここで、図３に示されるように、蛍光ランプ３０における一方のフィラメント電極３１は他方のフィラメント電極３２よりも口金３３からの離間距離が大きく設定されている（いわゆる、フィラメントハイマウント構造）。このような構造の蛍光ランプ３０を使用することにより、フィラメント電極３１と口金３３との間に最冷部が形成される。

セード４０は、蛍光ランプ３０の下方に配置されている。セード４０は、アクリル、ポリカーボネート等の材料を使用して円状かつ皿状に形成されているとともに外周部４１を除いた部分が乳白色となるように形成されている。即ち、セード４０の外周部４１は透明となっており、外周部４１より内側の部分は乳白色となっている。なお、本実施の形態では、外周部４１は透明となっているが、外周部４１は透明でなくともよい。このように種々のデザインを採用することができるので、光触媒膜５０が塗布されたセード４０であってもデザインの自由度を高めることができる。また、本実施の形態では、円状のセード４０を使用しているが、角状等の形状であってもよい。

セード４０は、開放形のものである。即ち、セード４０は、シャーシ１１から離間しており、セード４０とシャーシ１１とにより形成される空間は開放している。これにより、セード４０とシャーシ１１とにより形成される空間に外気が流入する。なお、セード４０に通気孔を形成するとともにセード４０の外周部４１をシャーシ１１に密着させて、セード４０とシャーシ１１により形成される空間に外気を流入させてもよい。

光触媒膜５０は、膜厚が数１０ｎｍ〜数１００μｍの乳白状のものであり、蛍光ランプ３０の全光点灯時おけるセード４０の裏面（蛍光ランプと対向する面）の照度が少なくとも２５００Ｌｘ以下となる部分を除いて形成されている。本実施の形態では、セード４０の外周部４１が、セード４０の裏面の照度が２５００Ｌｘ以下となっているので、セード４０の外周部４１には光触媒膜５０は形成されておらず、外周部４１より内側の部分に光触媒膜５０が形成されている。詳細には、セード４０の中心からセード４０の外周縁までの直線距離をＬ_１とし、セード４０の外周縁からの直線距離をＬ_２とすると、セード４０の外周縁からセード４０の外周縁からの直線距離Ｌ_２がＬ_１の約１／５となる位置までは光触媒膜５０が形成されておらず、その位置より内側に光触媒膜５０が形成されている。例えば、Ｌ_１が１３０ｍｍの場合には、Ｌ_２は２６ｍｍとなるので、セード４０の外周縁から２６ｍｍ離れた位置からセード４０の外周縁までは光触媒膜５０が形成されておらず、セード４０の外周縁から２６ｍｍ離れた位置よりも内側に光触媒膜５０が形成されている。

また、光触媒膜５０は、セード４０裏面における蛍光ランプ３０の発光管からセード４０までの距離が１５ｍｍ以上の部分に形成されていてもよい。また、光触媒膜５０は、セード４０の表面全面又は一部にも形成されていてもよい。

光触媒膜５０は、可視光反応型光触媒物質から構成されている。可視光反応型光触媒物質とは、主として波長が３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の光および波長が４００ｎｍを超え４５０ｎｍ以下の光の両方により活性化されるものである。可視光反応型光触媒物質は、光触媒作用を有する金属酸化物から構成されている。このような金属酸化物としては、ＴｉＯ_２、ＷＯ_３、ＣｄＯ_３、Ｉｎ_２Ｏ_３、Ａｇ_２Ｏ、ＭｎＯ_２、Ｃｕ_２Ｏ_３、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｖ_２Ｏ_５、ＺｒＯ_２、ＲｕＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＣｏＯ_３、ＮｉＯ、ＳｎＯ_２、ＣｅＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_３、ＫＴａＯ_３、ＳｒＴｉＯ_３、Ｋ_４ＮｂＯ_１７などの一種または複数種を混合して用いることができる。これらの中でも、生成される電子−正孔密度やスーパーオキサイドアニオン、水酸ラジカル密度および材質としての耐腐食性、安全性などの観点から、ＴｉＯ_２、ＳｒＴｉＯ_３およびＫ_４ＮｂＯ_１７が好適である。しかし、最も光触媒作用が優れているとともに、工業的規模で入手可能であって、しかも、化学的に安定していて、安価に得ることができることから、ＴｉＯ_２が最適である。なお、本実施の形態では、光触媒膜５０が可視光反応型光触媒物質から構成されているが、紫外線反応型光触媒物質から構成してもよい。ここで、紫外線反応型光触媒物質とは、主として波長が３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の光で活性化されるものである。

このような照明器具１は、リモートコントローラ６０により点灯を制御することが可能になっている。リモートコントローラ６０は、照明器具１を点灯、調光、消灯させるためのキー６１を備えており、キー６１を押すことにより、例えば全灯全光点灯、全灯調光点灯、常夜灯点灯、消灯に切り替えることが可能となっている。リモートコントローラ６０には、キー６１を通じて入力された設定情報を視覚的に表示する液晶ディスプレイ等が設けられていてもよい。

本実施の形態では、セード４０の裏面側に、蛍光ランプ３０の全光点灯時おけるセード４０の裏面の照度が２５００Ｌｘ以下となる外周部４１を除いて光触媒膜５０が形成されているので、光触媒効果を得ることができるとともにセード４０の裏面における有機物の残留を低減させることができる。即ち、蛍光ランプ３０の全光点灯時おけるセード４０の裏面の照度が２５００Ｌｘを超える部分では、光触媒効果が得られるので、この部分の光触媒膜５０に吸着された有機物の分解が促進される。また、蛍光ランプ３０の全光点灯時おけるセード４０の裏面の照度が２５００Ｌｘ以下となる部分では充分な光触媒効果は得られないので、この部分には光触媒膜５０を形成しない。従って、この部分においては有機物が吸着されない。それ故、光触媒効果を得ることができるとともにセード４０の裏面における有機物の残留を低減させることができる。また、セード４０の裏面における有機物の残留を低減させることができるので、セード４０の意匠性を損なうことがない。さらに、光触媒膜５０を適正な箇所に形成したので、コストの削減を図ることができる。

本実施の形態では、人手で触れやすいセード４０の外周部４１には光触媒膜５０が形成されていないので、光触媒膜５０が剥がれることもない。また、セード４０の外周部４１に光触媒膜５０が形成されておらず、セード４０の外周部４１は透明となっているので、デザイン性に優れた照明器具１を提供することができる。

本実施の形態では、光触媒膜５０が可視光反応型光触媒物質から構成されているので、より光触媒効果を得ることができる。即ち、図４は可視光反応型光触媒物質及び紫外線反応型光触媒物質における光触媒効果の波長依存性を示したグラフであるが、図４から分かるように紫外線反応型光触媒物質を使用した場合には、波長３５０ｎｍを超えると急激に光触媒効果が低下してしまい、波長４００ｎｍを超え４５０ｎｍ以下の範囲内ではほぼ光触媒効果が得られない。これに対し、可視光反応型光触媒物質を使用した場合には、波長３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲内のみならず、波長４００ｎｍを超え４５０ｎｍ以下の範囲内であっても充分な光触媒効果が得らる。ここで、一般的な３波長型蛍光体を使用した蛍光ランプにおいては、波長４００ｎｍを超え４５０ｎｍ以下範囲内の光は放出するが、波長３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲内の光はあまり放出しない。従って、蛍光ランプの光により光触媒物質を励起させる場合には、光触媒膜を紫外線反応型光触媒物質から構成するよりも可視光型光触媒物質から構成した方が好ましい。本実施の形態では、蛍光ランプ３０の光で励起する光触媒膜５０を可視光型光触媒物質から構成しているので、蛍光ランプ３０から光が直接照射される領域では比較的照度が低い場合であっても、光触媒効果が得られるので、セード４０内で光触媒効果を有効に生じさせる領域を拡大することができ、より光触媒効果を得ることができる。

（実施例１）
以下、実施例１について説明する。本実施例では、セードの裏面における照度を測定した。図５は本実施例で使用した照明器具の模式的な垂直断面図である。本実施例では、第１の実施の形態で説明した照明器具１を使用した。ここで、内側の蛍光ランプ３０に２７Ｗの蛍光ランプを使用し、外側の蛍光ランプ３０には３４Ｗの蛍光ランプを使用した。このような照明器具１を使用して、図５に示されるようにアダプター直下部（Ａ）、内側の蛍光ランプ直下部（Ｂ）、外側の蛍光ランプ直下部（Ｃ）、シャーシ外周直下部（Ｄ）、セード外周部（Ｅ）の５箇所で照度を測定した。なお、アダプター直下部（Ａ）までの距離Ｄ_１は３６ｍｍであり、内側の蛍光ランプ直下部までの距離Ｄ_２は２３ｍｍであり、外側の蛍光ランプ直下部までの距離Ｄ_３は２４ｍｍであり、シャーシ外周直下部までの距離Ｄ_４は４０ｍｍであった。また、シャーシ１１の上面からセード４０の表面までの距離Ｄ_５は、１１０ｍｍであった。

以下、結果について述べる。アダプター直下部（Ａ）、内側の蛍光ランプ直下部（Ｂ）、外側の蛍光ランプ直下部（Ｃ）、シャーシ外周直下部（Ｄ）、セード外周部（Ｅ）における照度はそれぞれ１３０００Ｌｘ、３５０００Ｌｘ、３５０００Ｌｘ、１１０００Ｌｘ、２５００Ｌｘであった。

（実施例２）
以下、実施例２について説明する。本実施例では、場所による光触媒膜の分解効果の差について調べた。図６は本実施例で使用したセードの裏面側の模式的な平面図である。本実施例では、図６に示されるセード４０としては直径が約７３０ｍｍものが使用され、蛍光ランプ３０としては１１４Ｗが使用された。また、光触媒膜５０としてはセード４０の裏面全面に形成されたものを使用した。このようなセード４０等を使用して、図６に示されるようにセード４０の裏面においてセード４０の中心からセード４０の外周縁に向かい十字状に直線Ａ〜直線Ｄを赤インキで引き、セード４０の裏面側から蛍光ランプ３０の光を照射して、そのときの光触媒膜５０の分解効果をそれぞれ調べた。

以下、結果について述べる。直線Ａ〜直線Ｃにおいては、セード４０の中心から、セード４０の中心からの距離がセード４０の中心からセード４０の外周縁までの直線距離に対して約４／５の位置までの領域では分解効果が確認されたが、セード４０の中心からの直線距離がセード４０の中心からセード４０の外周縁までの直線距離に対して約４／５の位置からセード４０の外周縁までの領域では分解効果が低いものであった。この結果から、セード４０の外周縁から、セード４０の外周縁からの距離がセード４０の中心からセード４０の外周縁までの直線距離に対して約１／５の位置までの領域を除いて光触媒膜５０を形成することが好ましいということが確認された。

（第２の実施の形態）
以下、第２の実施の形態について説明する。本実施の形態では、蛍光ランプからの光が直接照射され難い領域であって、かつセードの外周部を除いて光触媒膜を形成した例について説明する。図７は本実施の形態に係る照明器具の模式的な垂直断面図である。

図７に示されるように、蛍光ランプ３０からの光が直接照射され難い領域であって、かつセード４０の外周部４１を除いて光触媒膜５０が形成されている。具体的には、光触媒膜５０は、ホルダ１５，１６の開口部の上端縁からセード４０の外周縁方向へ平行に結んだ線とセード４０の裏面とが交わる箇所からセード４０の外周縁までの部分を除いて形成されている。即ち、セード４０の外周縁からの直線距離をＬ_３とすると、セード４０の外周縁からセード４０の外周縁からの直線距離がＬ_３離れた位置までは光触媒膜５０が形成されておらず、その位置より内側に光触媒膜５０が形成されている。例えば、図６の場合、Ｌ_１が１３０ｍｍ、Ｌ_３が２１．５ｍｍとなっており、セード４０の外周縁から２１．５ｍｍ離れた位置からセード４０の外周縁までは光触媒膜５０が形成されておらず、セード４０の外周縁から２１．５ｍｍ離れた位置よりも内側に光触媒膜５０が形成されている。

本実施の形態では、蛍光ランプ３０からの光が直接照射され難い領域であって、かつセード４０の外周部４１を除いて光触媒膜５０が形成されているので、光触媒効果を得ることができるとともにセード４０の裏面における有機物の残留を低減させることができる。即ち、最外郭の蛍光ランプ３０よりもセード４０の外周部４１が上方に位置する場合、ホルダ１６の開口部の上端縁からセード４０の外周縁方向へ平行に結んだ線とセード４０の裏面とが交わる箇所からセード４０の外周縁までは照度が低くなり、充分な光触媒効果が得られない。それ故、蛍光ランプ３０からの光が直接照射され難い領域であって、かつセード４０の外周部４１を除いて光触媒膜５０を形成することにより、光触媒効果を得ることができるとともにセード４０の裏面における有機物の残留を低減させることができる。
なお、本実施の形態は、少なくともホルダ１５，１６の開口部の上端縁からセード４０の外周縁方向へ平行に結んだ線とセード４０の裏面とが交わる箇所からセード４０の外周縁との間において光触媒膜５０が形成されていない領域が設けられていればよいのであって、必ずしもホルダ１５，１６の開口部の上端縁からセード４０の外周縁方向へ平行に結んだ線とセード４０の裏面とが交わる箇所からセード４０の外周縁との間に光触媒膜５０を形成しないということではない。

（第３の実施の形態）
以下、第３の実施の形態について説明する。本実施の形態では、照明器具を天井扇風機に取付けた例について説明する。

天井扇風機は、主に、天井扇風機本体と、天井扇風機本体の下側に設けられた照明器具１と、天井扇風機本体に設けられた羽根部とから構成されている。天井扇風機本体は、主に、天井扇風機本体を天井に取付けるための取付部と、羽根部を回転させる駆動部と、駆動部及び照明器具を制御する制御部とから構成されている。

本実施の形態では、照明器具１を天井扇風機に取付けているので、有機物の分解効率を向上させることができる。即ち、照明器具１を天井扇風機に取付けて、羽根部を回転させると、セード４０とシャーシ１１の間に外気が流入する。これにより、室内を浮遊している有機物が次々に光触媒膜５０に吸着、分解される。それ故、有機物の分解効率を高めることができる。

なお、本発明は上記実施の形態の記載内容に限定されるものではなく、構造や材質、各部材の配置等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。また、各実施の形態おいて共通する事項についての作用効果は、各実施の形態いずれも具備し得るものであることはいうまでもない。

第１の実施の形態に係る照明器具の模式的な垂直断面図である。第１の実施の形態に係るセードの裏面側の模式的な平面図である。第１の実施の形態に係る蛍光ランプのフィラメント電極周辺の平面図である。可視光反応型光触媒物質及び紫外線反応型光触媒物質における光触媒効果の波長依存性を示したグラフである。第１の実施例で使用した照明器具の模式的な垂直断面図である。第２の実施例で使用したセードの裏面側の模式的な平面図である。第２の実施の形態に係る照明器具の模式的な垂直断面図である。

符号の説明

１…照明器具、１０…器具本体、３０…蛍光ランプ、４０…セード、４１…外周部、５０…光触媒膜。

Claims

器具本体と；
器具本体に取付けられた蛍光ランプと；
蛍光ランプの少なくとも一部を覆い、かつ器具本体との間の空間に外気が流入するように配設されたカバー体と；
蛍光ランプの全光点灯時おけるカバー体の蛍光ランプと対向する面の照度が少なくとも２５００Ｌｘ以下となる部分を除いてカバー体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照明器具。
カバー体は、器具本体の下面側であって、かつ蛍光ランプの全体を覆うように形成されており、このカバー体の外周部には光触媒膜が形成されていないことを特徴とする請求項１記載の照明器具。
光触媒膜は、可視光反応型光触媒物質を含んでいることを特徴とする請求項１又は２記載の照明器具。