JP2005276800A - 光触媒付放電管 - Google Patents
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Abstract
【課題】 気密容器外表面に配置する光触媒の表面積を大きく確保することのできる光触媒付放電管の実現。
【解決手段】 紫外線透過ガラスより成る第１の基板12と、絶縁材より成る第２の基板14とを所定の間隙を隔てて対向配置すると共に、両基板12，14周縁を封着材16を介して気密に封止して気密容器18を形成し、また、該気密容器18内に紫外線放射ガスを充填して気密容器18内に放電空間20を形成すると共に、上記第２の基板14の外表面に一対の帯状の外部電極22，24を並設し、さらに、上記第１の基板12の外表面12ａに、アナターゼ型の酸化チタン（ＴｉＯ２）等より成る光触媒を保持して成る多数の透光性の多孔質吸着材26を、透光性の接着剤28を介して固着配置した。
【選択図】 図１
【解決手段】 紫外線透過ガラスより成る第１の基板12と、絶縁材より成る第２の基板14とを所定の間隙を隔てて対向配置すると共に、両基板12，14周縁を封着材16を介して気密に封止して気密容器18を形成し、また、該気密容器18内に紫外線放射ガスを充填して気密容器18内に放電空間20を形成すると共に、上記第２の基板14の外表面に一対の帯状の外部電極22，24を並設し、さらに、上記第１の基板12の外表面12ａに、アナターゼ型の酸化チタン（ＴｉＯ２）等より成る光触媒を保持して成る多数の透光性の多孔質吸着材26を、透光性の接着剤28を介して固着配置した。
【選択図】 図１
Description
この発明は、放電管を構成する気密容器の外表面に光触媒を配置して成る光触媒付放電管に係り、特に、気密容器外表面に配置する光触媒の表面積を大きく確保することのできる光触媒付放電管に関する。
酸化チタン（ＴｉＯ２）等の光触媒は、紫外線の照射を受けると活性化して強力な酸化還元作用を生じ、窒素酸化物（ＮＯＸ）、硫黄酸化物（ＳＯＸ）等の有害化合物や汚濁物等を効果的に分解する作用を発揮するものであることから、この光触媒を、放電管の気密容器外表面に配置し、空気や水の浄化を行う試みが成されている。
ところで、上記光触媒による有害化合物や汚濁物等の分解は、これら有害化合物や汚濁物等が光触媒に接触することによって生じる作用である。従って、光触媒による空気や水の浄化能力を向上させるためには、光触媒の表面積をできるだけ拡大することが望ましい。
ところで、上記光触媒による有害化合物や汚濁物等の分解は、これら有害化合物や汚濁物等が光触媒に接触することによって生じる作用である。従って、光触媒による空気や水の浄化能力を向上させるためには、光触媒の表面積をできるだけ拡大することが望ましい。
そこで、本出願人は、先に、放電管を構成する気密容器の外表面に、表面を光触媒で被覆された多数の繊維状体を、上記気密容器外表面に対して立設状態で被着して成る光触媒付放電管を提案した（特開２００３−２０８８７２号）。
図１０及び図１１に示すように、この光触媒付放電管60は、紫外線透過ガラスより成る略円筒状の一対の直管部62，62と、両直管部62，62を連通接続する曲管部64と、上記直管部62，62の開口を溶融封止して成る封止部66とから構成される気密容器68と、該気密容器68内の両端封止部66近傍にそれぞれ配置された一対の放電電極70，70と、各放電電極70に接続されたリード線72とを備えて成る。
上記気密容器68内には、紫外線放射ガスが充填されていると共に、気密容器68の直管部62，62内表面には、紫外線波長変換用の蛍光体層74（図１１）が形成されている。
図１０及び図１１に示すように、この光触媒付放電管60は、紫外線透過ガラスより成る略円筒状の一対の直管部62，62と、両直管部62，62を連通接続する曲管部64と、上記直管部62，62の開口を溶融封止して成る封止部66とから構成される気密容器68と、該気密容器68内の両端封止部66近傍にそれぞれ配置された一対の放電電極70，70と、各放電電極70に接続されたリード線72とを備えて成る。
上記気密容器68内には、紫外線放射ガスが充填されていると共に、気密容器68の直管部62，62内表面には、紫外線波長変換用の蛍光体層74（図１１）が形成されている。
上記気密容器68を構成する直管部62，62の外表面には、表面をアナターゼ型の酸化チタン（ＴｉＯ２）より成る光触媒76で被覆された多数の細長い繊維状体78が、接着剤80を介して、上記直管部62，62外表面に対して略垂直に立設状態で被着されている。この繊維状体78は、ガラス繊維や樹脂繊維等の繊維82の表面に光触媒76をコーティングして構成されているものである（図１２及び図１３）。
上記光触媒付放電管60にあっては、一対の放電電極70，70間で放電が生成されると、電子が紫外線放射ガスに衝突して様々な波長の紫外線が生成される。生成された紫外線は、蛍光体層74に照射されることにより、光触媒76の活性化に特に適した波長の紫外線（３００〜４００ｎｍ）に変換された後、気密容器68を透過して光触媒76に照射される。この結果、光触媒76が活性化して空気や水の浄化を行うことができるのである。
特開２００３−２０８８７２号
上記光触媒付放電管60にあっては、光触媒76で被覆された多数の繊維状体78を、直管部62，62外表面に対して略垂直に立設状態で被着したことから、直管部62，62外表面の表面積が、被着された多数の繊維状体78の表面積分増大することとなり、この結果、気密容器68外表面に配置される光触媒76の表面積を飛躍的に拡大することができるのである。
しかしながら、光触媒による空気や水の浄化能力を向上させるためには光触媒の表面積をできるだけ拡大することが望ましいことから、気密容器外表面に配置する光触媒の表面積を、より一層大きく確保できる光触媒付放電管の出現が望まれていた。
しかしながら、光触媒による空気や水の浄化能力を向上させるためには光触媒の表面積をできるだけ拡大することが望ましいことから、気密容器外表面に配置する光触媒の表面積を、より一層大きく確保できる光触媒付放電管の出現が望まれていた。
本発明は、上記要請に応えるためになされたものであり、その目的とするところは、気密容器外表面に配置する光触媒の表面積を大きく確保することのできる光触媒付放電管の実現にある。
上記の目的を達成するため、本発明の請求項１に係る光触媒付放電管は、内部に放電ガスが充填された透光性の気密容器と複数の放電電極を備え、上記気密容器の外表面に、透光性の多孔質吸着材を多数配置すると共に、上記多孔質吸着材の表面及び細孔内に光触媒を保持せしめて成ることを特徴とする。
上記多孔質吸着材は、例えば、透光性の接着剤を介して気密容器の外表面に固着される。また、気密容器の外表面に、上記多孔質吸着材を配置すると共に、これら多孔質吸着材を網状部材で被覆しても良い。
上記気密容器の外表面に、上記多孔質吸着材と共に反射材を配置するのが望ましい。
また、本発明の請求項５に係る光触媒付放電管は、透光性材料より成る第１の基板と、第２の基板とを、所定の間隙を隔てて対向配置し、両基板周縁を封止して気密容器を形成し、該気密容器内に放電ガスを封入すると共に、気密容器の内部又は外部に複数の放電電極を配置し、さらに、上記第１の基板の外表面に、透光性の多孔質吸着材を多数配置すると共に、上記多孔質吸着材の表面及び細孔内に光触媒を保持せしめて成ることを特徴とする。
請求項５に係る光触媒付放電管において、上記第２の基板を透光性材料で構成し、該第２の基板の外表面にも、透光性の多孔質吸着材を多数配置すると共に、上記多孔質吸着材の表面及び細孔内に光触媒を保持せしめるようにしても良い。
請求項５に係る光触媒付放電管において、上記第２の基板を透光性材料で構成し、該第２の基板の外表面にも、透光性の多孔質吸着材を多数配置すると共に、上記多孔質吸着材の表面及び細孔内に光触媒を保持せしめるようにしても良い。
本発明の請求項１に係る光触媒付放電管にあっては、気密容器の外表面に、比表面積が極めて大きい多孔質吸着材を多数配置すると共に、これら多孔質吸着材の表面及び細孔内に光触媒を保持せしめたことから、気密容器の外表面に配置する光触媒の表面積を大きく確保することができる。
尚、気密容器の外表面に、上記多孔質吸着材と共に反射材を配置した場合には、光触媒を活性化させる光を様々な方向に反射させて光触媒への照射効率を向上させることができる。
また、本発明の請求項５に係る光触媒付放電管にあっては、気密容器を構成する第１の基板の外表面に、比表面積が極めて大きい多孔質吸着材を多数配置すると共に、これら多孔質吸着材の表面及び細孔内に光触媒を保持せしめたことから、気密容器の外表面に配置する光触媒の表面積を大きく確保することができる。
この請求項５に係る光触媒付放電管において、第２の基板の外表面にも、光触媒を保持して成る多数の多孔質吸着材を配置した場合には、放電管の両面（第１の基板の外表面及び第２の基板の外表面）において、光触媒による空気や水の浄化を行うことができる。
この請求項５に係る光触媒付放電管において、第２の基板の外表面にも、光触媒を保持して成る多数の多孔質吸着材を配置した場合には、放電管の両面（第１の基板の外表面及び第２の基板の外表面）において、光触媒による空気や水の浄化を行うことができる。
以下、図面に基づき、本発明に係る光触媒付放電管の実施形態を説明する。
図１及び図２は、本発明に係る第１の光触媒付放電管10を示すものであり、該第１の光触媒付放電管10は、石英ガラス等の紫外線透過ガラスより成る第１の基板12と、誘電体であるガラス等の絶縁材より成る第２の基板14とを、所定の間隙を隔てて対向配置すると共に、両基板12，14周縁を低融点ガラス等の封着材16を介して気密に封止して略扁平直方体形状の気密容器18を形成し、さらに、該気密容器18内に、放電ガスとしてアルゴンと水銀とを混合してなる紫外線放射ガス、或いは、キセノンを主体とした紫外線放射ガスを充填することにより、気密容器18内に放電空間20を形成して成る。
上記第２の基板14の外表面には、放電電極として、銀ペーストや、透明なＮＥＳＡ膜（ＳｎＯ２）等を被着して形成した一対の帯状の外部電極22，24が所定の間隙を隔てて並設されている。
図１及び図２は、本発明に係る第１の光触媒付放電管10を示すものであり、該第１の光触媒付放電管10は、石英ガラス等の紫外線透過ガラスより成る第１の基板12と、誘電体であるガラス等の絶縁材より成る第２の基板14とを、所定の間隙を隔てて対向配置すると共に、両基板12，14周縁を低融点ガラス等の封着材16を介して気密に封止して略扁平直方体形状の気密容器18を形成し、さらに、該気密容器18内に、放電ガスとしてアルゴンと水銀とを混合してなる紫外線放射ガス、或いは、キセノンを主体とした紫外線放射ガスを充填することにより、気密容器18内に放電空間20を形成して成る。
上記第２の基板14の外表面には、放電電極として、銀ペーストや、透明なＮＥＳＡ膜（ＳｎＯ２）等を被着して形成した一対の帯状の外部電極22，24が所定の間隙を隔てて並設されている。
また、上記第１の基板12の内表面には、３００ｎｍ未満の波長の紫外線を、光触媒の活性化に特に適した３００〜４００ｎｍの波長の紫外線に変換する紫外線波長変換用の蛍光体層25が形成されている。
上記蛍光体層25は、例えば、（ＣａＺｎ）３（ＰＯ４）２：Ｔｌ、Ｃａ３（ＰＯ４）２：Ｔｌ、ＳｒＢ４Ｏ７：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）３Ｓｉ２Ｏ７：Ｐｂ、ＢａＳｉ２Ｏ５：Ｐｂ、ＹＰＯ４：Ｃｅ、Ｃｅ（Ｍｇ，Ｂａ）Ａｌ１１Ｏ１９、ＬａＰＯ４：Ｃｅ等の少なくとも１種を含む材料で構成することができる。
このように、上記蛍光体層25を設けたことにより、紫外線放射ガスから放射され、光触媒に照射される各種波長の紫外線の中で、該光触媒の活性化にあまり寄与しない波長（３００ｎｍ未満の波長）の紫外線が、光触媒の活性化に特に適した波長の紫外線（３００〜４００ｎｍ）に変換されるので、光触媒の活性化を促進することができる。
上記蛍光体層25は、例えば、（ＣａＺｎ）３（ＰＯ４）２：Ｔｌ、Ｃａ３（ＰＯ４）２：Ｔｌ、ＳｒＢ４Ｏ７：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）３Ｓｉ２Ｏ７：Ｐｂ、ＢａＳｉ２Ｏ５：Ｐｂ、ＹＰＯ４：Ｃｅ、Ｃｅ（Ｍｇ，Ｂａ）Ａｌ１１Ｏ１９、ＬａＰＯ４：Ｃｅ等の少なくとも１種を含む材料で構成することができる。
このように、上記蛍光体層25を設けたことにより、紫外線放射ガスから放射され、光触媒に照射される各種波長の紫外線の中で、該光触媒の活性化にあまり寄与しない波長（３００ｎｍ未満の波長）の紫外線が、光触媒の活性化に特に適した波長の紫外線（３００〜４００ｎｍ）に変換されるので、光触媒の活性化を促進することができる。
上記第１の基板12の外表面12ａには、アナターゼ型の酸化チタン（ＴｉＯ２）等より成る光触媒（図示せず）を保持して成る多数の透光性の多孔質吸着材26が、透光性の接着剤28を介して固着配置されている。
上記透光性の接着剤28は、例えば、アルカリシリケート結合物、エチルシリケート結合物、アルコキシラン結合物、有機官能基を部分的に導入したアルコキシラン結合物及び有機ポリマーを反応させたアルコキシラン結合物等の無機結合材やハイブリッド系無機結合材を用いることができる。
上記透光性の接着剤28は、例えば、アルカリシリケート結合物、エチルシリケート結合物、アルコキシラン結合物、有機官能基を部分的に導入したアルコキシラン結合物及び有機ポリマーを反応させたアルコキシラン結合物等の無機結合材やハイブリッド系無機結合材を用いることができる。
上記透光性の多孔質吸着材26は、径が１０ｎｍ〜５０ｎｍ程度の細孔を多数有する直径０．１ｍｍ〜５ｍｍ程度のビーズ状のシリカゲルで構成されており、細孔の比表面積が５０ｍ２／ｇ〜３００ｍ２／ｇ程度と極めて大きいものである。光触媒は、上記多孔質吸着材26の表面のみならず、細孔内にも吸着保持されている。
上記多孔質吸着材26の表面及び細孔内に光触媒を保持させるには、例えば、粒径が多孔質吸着材26の細孔径より小さい光触媒微粒子の分散液中に、多孔質吸着材26を浸漬した後、乾燥・焼成させることにより行うことができる。
上記多孔質吸着材26の表面及び細孔内に光触媒を保持させるには、例えば、粒径が多孔質吸着材26の細孔径より小さい光触媒微粒子の分散液中に、多孔質吸着材26を浸漬した後、乾燥・焼成させることにより行うことができる。
上記第１の光触媒付放電管10にあっては、一対の外部電極22，24に交流電圧を印加すると、誘電体である第２の基板14を介して放電空間20内で放電が生成されて電子が放出され、該電子が紫外線放射ガスに衝突することにより様々な波長の紫外線が生成される。生成された紫外線は、蛍光体層25に照射されることにより、光触媒の活性化に特に適した波長の紫外線（３００〜４００ｎｍ）に変換された後、紫外線透過ガラスで構成された第１の基板12を透過し、多孔質吸着材26に保持された光触媒に照射される。この結果、光触媒が活性化して空気や水の浄化を行うことができるのである。
而して、第１の光触媒付放電管10にあっては、気密容器18を構成する第１の基板12の外表面12ａに、比表面積が極めて大きい多孔質吸着材26を多数配置すると共に、これら多孔質吸着材26の表面及び細孔内に光触媒を保持せしめたことから、気密容器18の外表面12ａに配置する光触媒の表面積を大きく確保することができる。
上記の通り、多孔質吸着材26及び接着剤28は透光性を有していることから、多孔質吸着材26の表面及び細孔内に保持した光触媒に光を十分に照射することが可能である。また、多数の細孔を有する多孔質吸着材26は、通気性、通水性に優れていることから、光触媒と、空気や水との接触効率が良好である。
また、上記第１の光触媒付放電管10は、第１の基板12の外表面12ａに、多孔質吸着材26を直接配置しているので、第１の基板12を透過した紫外線の光出力が殆ど減衰することなく光触媒に照射され、光触媒の活性化効率が高い。
上記の通り、多孔質吸着材26及び接着剤28は透光性を有していることから、多孔質吸着材26の表面及び細孔内に保持した光触媒に光を十分に照射することが可能である。また、多数の細孔を有する多孔質吸着材26は、通気性、通水性に優れていることから、光触媒と、空気や水との接触効率が良好である。
また、上記第１の光触媒付放電管10は、第１の基板12の外表面12ａに、多孔質吸着材26を直接配置しているので、第１の基板12を透過した紫外線の光出力が殆ど減衰することなく光触媒に照射され、光触媒の活性化効率が高い。
図３は、第１の光触媒付放電管10の変形例を示すものであり、この第１の光触媒付放電管10の変形例は、第１の基板12の外表面12ａに、多数の多孔質吸着材26と共に複数のビーズ状の反射材30を、透光性の接着剤28を介して固着配置して成る。
上記反射材30は、アルミニウム等の光反射率の高い材料で構成することができる。また、表面が光反射率の高い白色と成された部材で反射材30を構成しても良い。
このように、多孔質吸着材26と共に反射材30を用いることにより、光触媒を活性化させる紫外線を様々な方向に反射させて光触媒への照射効率を向上させることができる。
上記反射材30は、アルミニウム等の光反射率の高い材料で構成することができる。また、表面が光反射率の高い白色と成された部材で反射材30を構成しても良い。
このように、多孔質吸着材26と共に反射材30を用いることにより、光触媒を活性化させる紫外線を様々な方向に反射させて光触媒への照射効率を向上させることができる。
図４は、本発明に係る第２の光触媒付放電管32を示すものであり、該第２の光触媒付
放電管32は、第１の基板12の外表面12ａに、多数の多孔質吸着材26を配置すると共に、これら多孔質吸着材26を、多数の連通孔34を備えた網状部材36で被覆して構成したものである。この網状部材36は、金属や樹脂等の適宜な材料で構成することができるが、導電性材料で網状部材36を構成する場合には、一対の外部電極22，24間の絶縁性が損なわれないよう留意する必要がある。
この第２の光触媒付放電管32にあっても、気密容器18を構成する第１の基板12の外表面12ａに、比表面積が極めて大きい多孔質吸着材26を多数配置すると共に、これら多孔質吸着材26の表面及び細孔内に光触媒を保持せしめたことから、気密容器18の外表面12ａに配置する光触媒の表面積を大きく確保することができる。
また、上記第１の光触媒付放電管10と同様に、第１の基板12の外表面12ａに、多孔質吸着材26を直接配置しているので、第１の基板12を透過した紫外線の光出力が殆ど減衰することなく光触媒に照射され、光触媒の活性化効率が高い。
放電管32は、第１の基板12の外表面12ａに、多数の多孔質吸着材26を配置すると共に、これら多孔質吸着材26を、多数の連通孔34を備えた網状部材36で被覆して構成したものである。この網状部材36は、金属や樹脂等の適宜な材料で構成することができるが、導電性材料で網状部材36を構成する場合には、一対の外部電極22，24間の絶縁性が損なわれないよう留意する必要がある。
この第２の光触媒付放電管32にあっても、気密容器18を構成する第１の基板12の外表面12ａに、比表面積が極めて大きい多孔質吸着材26を多数配置すると共に、これら多孔質吸着材26の表面及び細孔内に光触媒を保持せしめたことから、気密容器18の外表面12ａに配置する光触媒の表面積を大きく確保することができる。
また、上記第１の光触媒付放電管10と同様に、第１の基板12の外表面12ａに、多孔質吸着材26を直接配置しているので、第１の基板12を透過した紫外線の光出力が殆ど減衰することなく光触媒に照射され、光触媒の活性化効率が高い。
図５は、第２の光触媒付放電管32の変形例を示すものであり、この第２の光触媒付放電管32の変形例は、第１の基板12の外表面12ａに、多数の多孔質吸着材26と共に複数の反射材30を配置し、これら多孔質吸着材26及び反射材30を網状部材36で被覆して構成したものである。
このように、多孔質吸着材26と共に反射材30を用いることにより、光触媒を活性化させる紫外線を様々な方向に反射させて光触媒への照射効率を向上させることができる。
このように、多孔質吸着材26と共に反射材30を用いることにより、光触媒を活性化させる紫外線を様々な方向に反射させて光触媒への照射効率を向上させることができる。
尚、光触媒の表面積を拡大させるため、上記網状部材36に光触媒を担持させるようにしても良い。
図６は、本発明に係る第３の光触媒付放電管40を示すものであり、該第３の光触媒付放電管40は、石英ガラス等の紫外線透過ガラスより成る第１の基板12と、同じく石英ガラス等の紫外線透過ガラスより成る第２の基板14とを、所定の間隙を隔てて対向配置すると共に、両基板12，14周縁を低融点ガラス等の封着材16を介して気密に封止して略扁平直方体形状の気密容器18を形成し、さらに、該気密容器18内に、放電ガスとしてアルゴンと水銀とを混合してなる紫外線放射ガス、或いは、キセノンを主体とした紫外線放射ガスを充填することにより、気密容器18内に放電空間20を形成して成る。
また、上記第２の基板14の内表面には、放電電極として、銀ペーストや、透明なＮＥＳＡ膜（ＳｎＯ２）等を被着して形成した一対の帯状の内部電極42，42が所定の間隙を隔てて並設されている。
また、上記第２の基板14の内表面には、放電電極として、銀ペーストや、透明なＮＥＳＡ膜（ＳｎＯ２）等を被着して形成した一対の帯状の内部電極42，42が所定の間隙を隔てて並設されている。
さらに、上記第１の基板12及び第２の基板14の内表面には、３００ｎｍ未満の波長の紫外線を、光触媒の活性化に特に適した３００〜４００ｎｍの波長の紫外線に変換する紫外線波長変換用の蛍光体層25が形成されている。
上記第１の基板12の外表面12ａ及び第２の基板14の外表面14ａには、光触媒を保持して成る多数の上記多孔質吸着材26が、透光性の接着剤28を介して固着配置されている。
上記第３の光触媒付放電管40にあっては、一対の内部電極42，42に直流電圧を印加すると、放電空間20内で放電が生成されて電子が放出され、該電子が紫外線放射ガスに衝突することにより様々な波長の紫外線が生成される。生成された紫外線は、蛍光体層25に照射されることにより、光触媒の活性化に特に適した波長の紫外線（３００〜４００ｎｍ）に変換された後、紫外線透過ガラスで構成された第１の基板12及び第２の基板14を透過し、多孔質吸着材26に保持された光触媒に照射される。この結果、光触媒が活性化して空気や水の浄化を行うことができるのである。
而して、第３の光触媒付放電管40にあっては、光触媒を保持して成る多数の多孔質吸着材26が、第１の基板12の外表面12ａのみならず、第２の基板14の外表面14ａにも配置されているので、放電管の両面（第１の基板12の外表面12ａ及び第２の基板14の外表面14ａ）において、光触媒による空気や水の浄化を行うことができる。
図７は、第３の光触媒付放電管40の変形例を示すものであり、この第３の光触媒付放電管40の変形例は、第１の基板12の外表面12ａ及び第２の基板14の外表面14ａに、多数の多孔質吸着材26と共に複数のビーズ状の反射材30を、透光性の接着剤28を介して固着配置して成る。
このように、多孔質吸着材26と共に反射材30を用いることにより、光触媒を活性化させる紫外線を様々な方向に反射させて光触媒への照射効率を向上させることができる。
このように、多孔質吸着材26と共に反射材30を用いることにより、光触媒を活性化させる紫外線を様々な方向に反射させて光触媒への照射効率を向上させることができる。
図８は、本発明に係る第４の光触媒付放電管50を示すものであり、該第４の光触媒付放電管50は、第１の基板12の外表面12ａ及び第２の基板14の外表面14ａに、多数の多孔質吸着材26を配置すると共に、これら多孔質吸着材26を、多数の連通孔34を備えた網状部材36で被覆して構成したものであり、その他の構成は上記第３の光触媒付放電管40と実質的に同一である。
この第４の光触媒付放電管50にあっても、上記第３の光触媒付放電管40と同様に、光触媒を保持して成る多数の多孔質吸着材26が、第１の基板12の外表面12ａのみならず、第２の基板14の外表面14ａにも配置されているので、放電管の両面（第１の基板12の外表面12ａ及び第２の基板14の外表面14ａ）において、光触媒による空気や水の浄化を行うことができる。
この第４の光触媒付放電管50にあっても、上記第３の光触媒付放電管40と同様に、光触媒を保持して成る多数の多孔質吸着材26が、第１の基板12の外表面12ａのみならず、第２の基板14の外表面14ａにも配置されているので、放電管の両面（第１の基板12の外表面12ａ及び第２の基板14の外表面14ａ）において、光触媒による空気や水の浄化を行うことができる。
図９は、第４の光触媒付放電管50の変形例を示すものであり、この第４の光触媒付放電管50の変形例は、第１の基板12の外表面12ａ及び第２の基板14の外表面14ａに、多数の多孔質吸着材26と共に複数の反射材30を配置し、これら多孔質吸着材26及び反射材30を網状部材36で被覆して構成したものである。
このように、多孔質吸着材26と共に反射材30を用いることにより、光触媒を活性化させる紫外線を様々な方向に反射させて光触媒への照射効率を向上させることができる。
このように、多孔質吸着材26と共に反射材30を用いることにより、光触媒を活性化させる紫外線を様々な方向に反射させて光触媒への照射効率を向上させることができる。
上記光触媒としては、上記の酸化チタン以外に、ＺｎＯ、ＳｒＴｉＯ３、ＢａＴｉＯ３、Ｆｅ２Ｏ３等、光触媒作用を有する他の金属酸化物を用いることができるが、アナターゼ型の酸化チタンが、光触媒活性に優れており最も好適に使用できる。
また、上記光触媒は、紫外線の照射を受けて活性化する光触媒だけでなく、可視光の照射を受けて活性化する可視光型光触媒を用いることもできる。
この場合、上記第１の光触媒付放電管10、第２の光触媒付放電管32の気密容器18を構成する第１の基板12、第３の光触媒付放電管40、第４の光触媒付放電管50の気密容器18を構成する第１の基板12及び第２の基板14は、可視光型光触媒を活性化させる波長の可視光を透過させる透光性材料で構成されると共に、気密容器18内には、可視光型光触媒を活性化させる波長の可視光を放射する放電ガスが充填され、また、上記紫外線波長変換用の蛍光体層25は不要となる。
また、上記光触媒は、紫外線の照射を受けて活性化する光触媒だけでなく、可視光の照射を受けて活性化する可視光型光触媒を用いることもできる。
この場合、上記第１の光触媒付放電管10、第２の光触媒付放電管32の気密容器18を構成する第１の基板12、第３の光触媒付放電管40、第４の光触媒付放電管50の気密容器18を構成する第１の基板12及び第２の基板14は、可視光型光触媒を活性化させる波長の可視光を透過させる透光性材料で構成されると共に、気密容器18内には、可視光型光触媒を活性化させる波長の可視光を放射する放電ガスが充填され、また、上記紫外線波長変換用の蛍光体層25は不要となる。
上記においては、透光性の多孔質吸着材26をシリカゲルで構成した場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、バイコールガラス等のｎｍ単位の多数の細孔を有する多孔質ガラスで上記多孔質吸着材26を構成しても良い。
また、上記においては、第１の基板12の外表面12ａ、第２の基板14の外表面14ａに、多孔質吸着材26を直接配置した場合を例に挙げて説明したが、第１の基板12の外表面12ａと多孔質吸着材26との間、第２の基板14の外表面14ａと多孔質吸着材26との間に若干の間隔を設けて配置するようにしても良い。この場合、第１の基板12、第２の基板14を透過した紫外線の光出力の減衰を防止するため、上記間隔は１０mm以下となすのが好ましい。
尚、本発明の上記光触媒付放電管10，32，40，50を、空気等の気体の浄化用に使用する場合には、上記多孔質吸着材26の表面をシリコン樹脂や、テトラフルオロエチレンの重合体（ポリテトラフルオロエチレン、ＰＴＦＥ）であるテフロン（登録商標）等の撥水性のある気体透過性樹脂で被覆しても良い。
このように、多孔質吸着材26の表面を撥水性のある気体透過性樹脂で被覆すると、多孔質吸着材26が空気中の水分を細孔内に吸着することが抑制され、その結果、浄化対象の気体を効率よく細孔内に吸着して、細孔内の光触媒と接触させることができる。
また、第１の光触媒付放電管10、第３の光触媒付放電管40の場合には、上記シリコン樹脂やテフロン（登録商標）等の撥水性のある気体透過性樹脂を透光性の接着剤28として用いて、多数の透光性の多孔質吸着材26を、第１の基板12の外表面12ａ、第２の基板14の外表面14ａに固着するようにしても良い。この場合にも、接着剤28として用いた撥水性のある気体透過性樹脂によって、多孔質吸着材26が空気中の水分を細孔内に吸着することが抑制され、その結果、浄化対象の気体を効率よく細孔内に吸着して、細孔内の光触媒と接触させることができる。
このように、多孔質吸着材26の表面を撥水性のある気体透過性樹脂で被覆すると、多孔質吸着材26が空気中の水分を細孔内に吸着することが抑制され、その結果、浄化対象の気体を効率よく細孔内に吸着して、細孔内の光触媒と接触させることができる。
また、第１の光触媒付放電管10、第３の光触媒付放電管40の場合には、上記シリコン樹脂やテフロン（登録商標）等の撥水性のある気体透過性樹脂を透光性の接着剤28として用いて、多数の透光性の多孔質吸着材26を、第１の基板12の外表面12ａ、第２の基板14の外表面14ａに固着するようにしても良い。この場合にも、接着剤28として用いた撥水性のある気体透過性樹脂によって、多孔質吸着材26が空気中の水分を細孔内に吸着することが抑制され、その結果、浄化対象の気体を効率よく細孔内に吸着して、細孔内の光触媒と接触させることができる。
また、上記においては、気密容器18を構成する第２の基板14の外表面に一対の外部電極22，24を形成した交流駆動方式の放電管10，32、気密容器18内に一対の内部電極42，42を配置して成る直流駆動方式の放電管40，50を例示したが、本発明は、気密容器の外表面に外部電極を形成すると共に気密容器内に内部電極を配置して成る交流駆動方式の放電管にも適用可能である。
10 第１の光触媒付放電管
12 第１の基板
14 第２の基板
18 気密容器
20 放電空間
22 外部電極
24 外部電極
26 多孔質吸着材
28 透光性の接着剤
30 反射材
32 第２の光触媒付放電管
36 網状部材
40 第３の光触媒付放電管
42 内部電極
50 第４の光触媒付放電管
12 第１の基板
14 第２の基板
18 気密容器
20 放電空間
22 外部電極
24 外部電極
26 多孔質吸着材
28 透光性の接着剤
30 反射材
32 第２の光触媒付放電管
36 網状部材
40 第３の光触媒付放電管
42 内部電極
50 第４の光触媒付放電管
Claims (6)
- 内部に放電ガスが充填された透光性の気密容器と複数の放電電極を備え、上記気密容器の外表面に、透光性の多孔質吸着材を多数配置すると共に、上記多孔質吸着材の表面及び細孔内に光触媒を保持せしめて成ることを特徴とする光触媒付放電管。
- 上記気密容器の外表面に、上記多孔質吸着材が透光性の接着剤を介して固着されていることを特徴とする請求項１に記載の光触媒付放電管。
- 上記気密容器の外表面に、上記多孔質吸着材を配置すると共に、これら多孔質吸着材を網状部材で被覆したことを特徴とする請求項１に記載の光触媒付放電管。
- 上記気密容器の外表面に、上記多孔質吸着材と共に反射材を配置したことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の光触媒付放電管。
- 透光性材料より成る第１の基板と、第２の基板とを、所定の間隙を隔てて対向配置し、両基板周縁を封止して気密容器を形成し、該気密容器内に放電ガスを封入すると共に、気密容器の内部又は外部に複数の放電電極を配置し、さらに、上記第１の基板の外表面に、透光性の多孔質吸着材を多数配置すると共に、上記多孔質吸着材の表面及び細孔内に光触媒を保持せしめて成ることを特徴とする光触媒付放電管。
- 上記第２の基板を透光性材料で構成し、該第２の基板の外表面に、透光性の多孔質吸着材を多数配置すると共に、上記多孔質吸着材の表面及び細孔内に光触媒を保持せしめて成ることを特徴とする請求項５に記載の光触媒付放電管。
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