JP3401383B2

JP3401383B2 - 照明装置

Info

Publication number: JP3401383B2
Application number: JP05813796A
Authority: JP
Inventors: 久司本田; 有義石崎; 隆治相馬
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1996-03-14
Filing date: 1996-03-14
Publication date: 2003-04-28
Anticipated expiration: 2016-03-14
Also published as: JPH09251804A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光源を覆う透光性
カバーに光触媒膜が形成された照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、照明装置として、汚れが付きやす
い屋外で用いる照明装置、あるいは、たばこの煙や臭気
が雰囲気中に浮遊する屋内で用いる照明装置などがあ
る。

【０００３】特に、この種の屋外で用いる照明装置は、
たとえば自動車の排気ガス中に含まれるＣＯ₂（二酸化
炭素）あるいはＮＯ_x（窒素酸化物）などの大気汚染物
質が介在することにより埃あるいはごみなどが付着しや
すい。

【０００４】また、これら照明装置は、道路上の高所あ
るいはトンネル内の暗い箇所に取り付けられているた
め、埃あるいはごみなどが付着した場合のクリーニング
その他のメインテナンスに費用がかかる。

【０００５】一方、屋内で用いる照明装置は、たとえば
タバコのヤニ、その他のものが付着しやすい。

【０００６】この場合にも、必ずしも容易にメインテナ
ンスを行なうことができず、また、メインテナンスの容
易なものも望まれている。

【０００７】そこで、付着物を酸化、分解させるものと
して、たとえば特開平１−１６９８６６号公報に記載さ
れた蛍光ランプが知られている。この特開平１−１６９
８６６号公報に記載のランプは、透光性を有する外囲器
内の負グロー放電によって紫外線を放射する水銀が封入
され、この外囲器の表面に光触媒作用を有する物質であ
るチタニア（ＴｉＯ₂）の光触媒膜を形成したものであ
る。

【０００８】そして、負グロー放電によって水銀を電離
および励起させて１８５ｎｍおよび２４５ｎｍの紫外線
を発生し、この水銀から放出される紫外線を受けると、
周囲の雰囲気中の脱臭もしくは消臭、雰囲気中の有機成
分の分解などを行なうものである。

【０００９】すなわち、半導体のバンドギャップ（禁制
帯域）よりも大きなエネルギーを有する波長域の光が照
射されると半導体に電子および電子のホールが生じ、電
子移動反応を起こす。たとえばチタニア（ＴｉＯ₂）は
約３．０ｅＶのバンドギャップを有する半導体であり、
このバンドギャップよりも大きなエネルギーを有する波
長４００ｎｍ以下のいわゆる紫外線が照射されると、チ
タニア（ＴｉＯ₂）に電子および電子のホール（抜け
穴）が生じ、このホールの移動で表面において電子移動
反応を起こす。そして、この電子移動反応では、ホール
はバンドギャップ分のエネルギー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
の酸化力によってチタニア（ＴｉＯ₂）の表面に付着あ
るいは接触した物質を変化させている。

【００１０】このように、チタニア（ＴｉＯ₂）は紫外
線を受けると強い酸化力を生ずるため、チタニア（Ｔｉ
Ｏ₂）表面に付着した物質、たとえばアセトアルデヒ
ド、メチルメルカブタン、硫化水素あるいはアンモニア
などの物質の酸化、分解を促進するので、大気汚染など
による埃またはごみのクリーニングを容易にすることが
できる。なお、チタニア（ＴｉＯ₂）は不純物の濃度に
よってバンドギャップが多少変化するので、４００ｎｍ
以上の可視光線で光触媒作用を生ずる場合もある。

【００１１】一方、一般照明用のランプを用いた光触媒
機能付の照明装置として、たとえば特開平７−１１１１
０４号公報に記載された構成がある。この特開平７−１
１１１０４号公報に記載の構成では、ランプに対向して
設けられた透光性カバーの内面に光触媒膜を形成し、ラ
ンプから照射される紫外線により光触媒作用を生じさせ
て、透光性カバー内に通気される空気の消臭を行なうよ
うにしている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
７−１１１１０４号公報に記載の照明装置の構成では、
透光性カバーの内面に光触媒膜を形成しているが、消臭
を目的としたもので十分な汚れ除去効果を有するか不明
である。

【００１３】また、光触媒膜の活性は、光触媒膜に照射
される光線が一定の場合、膜厚が厚いほど光触媒作用の
活性がほぼ正比例で高くなることが知られている。

【００１４】そのため、たとえば屋外などの特に汚れの
激しい場所に適用される照明装置の透光性カバーに光触
媒膜を形成して汚れ防止を図るような場合には、光触媒
膜の膜厚を厚くする必要がある。

【００１５】しかし、光触媒膜の膜厚を単に厚くして
も、汚れの分解力の活性が必ずしも向上しないことが分
かった。また、光触媒膜の干渉、作用により、可視光線
の一部の波長の透過率が低下することが実験により確か
められた。したがって、光触媒膜とこの光触媒膜の透過
率が低い波長に光出力の最大ピーク波を有する光源とを
組み合わせると、照度の低下や、配光分布の最適化に悪
影響を与えるなどの照明効率が低下のおそれがある。

【００１６】本発明は、照射効率の低下を抑制し、メイ
ンテナンスを容易にできる照明装置を提供することを目
的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の照明装置
は、少なくとも可視光線および３００ｎｍ〜４００ｎｍ
の波長領域内の光線を照射する光源と；光源を覆う透光
性カバーと；透光性カバーの内外面の少なくとも一方の
面に形成され、可視光線の透過率のピーク波長が干渉作
用によって５００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲内となってお
り、可視光線の透過率のピーク波長が光源から照射され
る可視光線のピーク波長とほぼ等しいチタニア（ＴｉＯ
₂）を主成分とする光触媒膜と；を具備しているもので
ある。

【００１８】そして、透光性カバーに形成された光触媒
膜により、光触媒膜に付着する物質の酸化、分解を促進
し、透光性カバーの汚れを防いで、メインテナンスを容
易にでき、しかも、光触媒膜の可視光線の透過率のピー
ク波長を干渉作用によって５００ｎｍ〜６００ｎｍの範
囲内としており、光触媒膜の可視光線の透過率のピーク
波長を光源から照射される可視光線のピーク波長とほぼ
等しくすることにより、光触媒作用を向上させるために
光触媒膜の膜厚を厚くしても、光源から照射される可視
光線のピーク波長が光触媒膜を効率よく透過し、十分な
照度が得られるとともに配光分布の最適化を図れ、照明
効率の低下を抑制できる。

【００１９】光触媒膜は、可視光線を透過するように形
成されるものであれば、その材料は制限されないが、望
ましくはチタニア（ＴｉＯ₂）を主成分とする膜とす
る。

【００２０】また、光触媒膜は、ゾルーゲル法、ＣＶＤ
法、蒸着法などによって形成できるが、これら以外の方
法によっても形成可能である。

【００２１】請求項２記載の照明装置は、請求項１記載
の照明装置において、光触媒膜は、可視光線の透過率の
ピーク波長が光源の可視光線のピーク値の半値幅の範囲
内にある。これにより、光触媒膜の可視光線の透過率の
ピーク波長は、光源の可視光線のピーク値の半値幅の範
囲内に合わせればよい。

【００２２】請求項３記載の照明装置は、請求項１また
は２記載の照明装置において、透光性カバーは、可視光
線および３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長領域内の紫外線
を含む光線の透過率が８０％以上である。これにより、
透光性カバーの内外面での光触媒作用と照射効率の向上
を図れる。

【００２３】請求項４記載の照明装置は、請求項１ない
し３いずれか一記載の照明装置において、光触媒膜は、
アナターゼ結晶形のチタニア（ＴｉＯ₂）を主成分とし
て形成されているものである。これにより、光触媒作用
を向上させる。

【００２４】請求項５記載の照明装置は、請求項１ない
し４いずれか一記載の照明装置において、光触媒膜は、
シリカ（ＳｉＯ₂）を主成分とする中間層を介して形成
されているものである。これにより、簡単な構成で光触
媒膜を保持できる。

【００２５】請求項６記載の照明装置は、請求項１ない
し５いずれか一記載の照明装置において、光触媒膜の膜
厚が０．０１μｍ〜０．５μｍである。これにより、十
分な光触媒作用が得られた上で、照射効率の低下を抑制
できる。

【００２６】請求項７記載の照明装置は、請求項１ない
し６いずれか一記載の照明装置において、光源は高圧ナ
トリウムランプである。この高圧ナトリウムランプの可
視光線のピーク波長は５８０ｎｍであり、照明効率の向
上を図れる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の照明装置の一実施
の形態を図面を参照して説明する。

【００２８】図１ないし図５は第１の実施の形態を示
し、図１はトンネル用の照明装置の正面図、図２はトン
ネル用の照明装置の側面図、図３はトンネル用の照明装
置に用いられる透光性カバーの一部の拡大断面図、図４
は高圧ナトリウムランプの発光スペクトル分布の特性
図、図５(a) 〜(d) は光触媒膜の分光透過率の特性図で
ある。

【００２９】図１および図２において、1aはたとえばト
ンネル内に取り付けられるトンネル用の照明装置で、こ
の照明装置1aは耐腐食性を有しており、前面が開口され
たステンレス製の箱状の器具本体２を有し、この器具本
体２の背面には壁面などの菊接地面に対して固定するた
めの直付金具３が取り付けられている。また、器具本体
２の前面開口には器具本体２と同様にステンレス製の蓋
体４が上部に設けられたヒンジ５により開閉可能に取り
付けられており、器具本体２の下部に設けられたラッチ
体６により蓋体４が器具本体２に液密に閉塞されるよう
になっている。

【００３０】蓋体４には中央に照射開口７が形成され、
この照射開口７には耐腐食性を有するシリコンゴムパッ
キン８にて透光性カバー９が液密に取り付けられてい
る。この透光性カバー９は、可視光線および３００ｎｍ
〜４００ｎｍの波長領域内の少なくとも一部の紫外線の
８０％以上を透過するガラスや合成樹脂などの材料にて
板状に形成されている。

【００３１】また、器具本体２にはランプソケット10が
取り付けられており、このランプソケット10には、光源
としての片口金形の高圧ナトリウムランプ11が着脱自在
に取り付けられ、蓋体４の透光性カバー９に対向されて
いる。この高圧ナトリウムランプ11は、図４に示すよう
に、可視光線および３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長領域
内の紫外線を含む光線を照射するもので、可視光線のピ
ーク波長は５８０ｎｍにある。

【００３２】さらに、器具本体２には高圧ナトリウムラ
ンプ11を始動点灯させる安定器が収納されたが安定器ボ
ックス12が取り付けられている。なお、器具本体２内に
は、高圧ナトリウムランプ11に光学的に対向して、高圧
ナトリウムランプ11から照射される光線を照射開口７へ
反射させる反射体2aが配設されている。

【００３３】図３に示すように、透光性カバー９の内面
および外面には光触媒膜13a ，13bが形成されている。
この光触媒膜13a ，13b は、透光性カバー９の内面およ
び外面にシリカ（ＳｉＯ₂）を主成分とする中間層14a
，14b を形成した後、この中間層14a ，14b の表面上
に、アナターゼ結晶形のチタニア（ＴｉＯ₂）を主成分
として形成されている。

【００３４】中間層14a ，14b は、粒径が６０ｎｍ〜２
００ｎｍのシリカ微粒子が０．５μｍ〜２μｍ厚さに形
成されるもので、出発素材をＭｅ₃ＳｉＮＨＳｉＭｅ₃
（ヘキサメチルジシラザン）、［Ｍｅ₂ＳｉＮＨ］
₃（ヘキサメチルシクロトリシラザン）とするたとえば
東燃株式会社製の溶液に浸漬して引き上げ乾燥させ、８
０℃の温度で焼成して形成される。そして、この中間層
14a ，14b は、可視光線および３００ｎｍ〜４００ｎｍ
の波長領域内の少なくとも一部の紫外線の８０％以上を
透過する。

【００３５】光触媒膜13a ，13b は、有機チタン化合物
を主成分としてアルコールなどの溶剤に溶解してチタン
アルコレート溶液を調整した後、焼成して形成される。
光触媒膜13a ，13b は、少なくとも３８０ｎｍ〜７６０
ｎｍの波長領域内のうちの一部の可視光線の８０％以上
を透過するように０．０１μｍ〜０．５μｍの範囲内の
膜厚に形成される。

【００３６】また、透光性カバー９の内面の光触媒膜13
a の膜厚ｘ1 および外面の光触媒膜13b の膜厚ｘ2 は、
０．０１μｍ〜０．５μｍの膜厚の範囲内で、内面の光
触媒膜13a の膜厚ｘ1 が薄く、外面の光触媒膜13b の膜
厚ｘ2 が厚く、ｘ1 ＜ｘ2 の関係に形成されている。な
お、中間層14a ，14b の膜厚はほぼ同じに形成される。

【００３７】そして、光触媒膜13a ，13b は、光触媒膜
13a ，13b に照射される光線が一定の場合、膜厚が厚い
ほど光触媒作用の活性は高くなるが、可視光線も吸収さ
れて照明効率が低下し、また、光触媒膜13a ，13b の膜
厚が一定の場合には、光線が強いほど光触媒作用の活性
が高く、光線が弱いほど光触媒作用の活性が低くなる特
性を有している。したがって、透光性カバー９の内面の
光触媒膜13a の膜厚が薄くても、十分な光触媒作用が得
られるとともに、高圧ナトリウムランプ11からの光線の
吸収が少なくて光透過性がよく、また、透光性カバー９
の外面の光触媒膜13b の膜厚が厚いことにより、高圧ナ
トリウムランプ11からの光線の一部が透光性カバー９や
内面の光触媒膜13a で吸収されても、十分な光触媒作用
が得られる。

【００３８】さらに、光触媒膜13a ，13b は、図５(a)
に示すように、可視光線の透過率のピーク波長が、高圧
ナトリウムランプ11から照射される可視光線のピーク波
長すなわち５８０ｎｍとほぼ等しい約５９０ｎｍにある
干渉膜に形成されている。なお、光触媒膜13a ，13b の
ピーク波長は、高圧ナトリウムランプ11などの光源の可
視光線のピーク値の半値幅の範囲内に合わせればよい。
また、膜の組成、添加剤などを変えることにより、図５
(b) 〜(d) に示すように、可視光線の透過率のピーク波
長を５００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲で変えることができ
る。さらに、光触媒膜13a ，13b の膜厚を変えることに
より、図中の各曲線が横軸方向にシフトする。

【００３９】次に、第１の実施の形態の作用について説
明する。

【００４０】トンネル内に設置された照明装置1aの高圧
ナトリウムランプ11を点灯させることにより、高圧ナト
リウムランプ11から、ピーク波長が５８０ｎｍの可視光
線および３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長領域内の紫外線
を含む光線が照射される。

【００４１】この高圧ナトリウムランプ11からの光線
は、反射体2aで反射されて、あるいは、直接的に透光性
カバー９に達し、透光性カバー９や光触媒膜13a ，13b
などを透過してトンネル内に照射される。このとき、透
光性カバー９および光触媒膜13a ，13b および中間層14
a ，14b などは、いずれも可視光線を８０％以上透過す
るので、十分な明るさで照射される。

【００４２】さらに、光触媒膜13a ，13b は、可視光線
の透過率のピーク波長が、高圧ナトリウムランプ11の可
視光線のピーク波長とほぼ等しい干渉膜に形成されてい
るため、高圧ナトリウムランプ11から照射される可視光
線のピーク波長が光触媒膜13a ，13b を効率よく透過
し、十分な照度が得られる。

【００４３】そして、トンネル内に設置された照明装置
1aは、埃や自動車の排気ガスなどの影響を受け、透光性
カバー９の外面に埃やたとえばカーボン、オイルミス
ト、アセトアルデヒド、メチルメルカルプタン、硫化水
素あるいはアンモニアなどの物質が付着する。さらに、
排気ガスが器具内に進入したり、器具内のプラスチック
やゴムから発生するガスや水カビなどにより透光性カバ
ー９の内面にも前記のような物質が付着する。しかし、
透光性カバー９の内面および外面には光触媒膜13a ，13
b が形成されているため、これら光触媒膜13a ，13b の
光触媒作用により透光性カバー９の内面および外面が汚
れるのを低減できる。

【００４４】すなわち、高圧ナトリウムランプ11から照
射される３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長領域内の紫外線
が光触媒膜13a ，13b に照射されると、チタニア微粒子
の内部にホールを生じさせ、このホールが約３．０ｅＶ
のバンドギャップ分のエネルギーだけ電子を引き抜く
力、つまり酸化力を持ち、このホールの酸化力によって
光触媒膜13a ，13b に付着あるい接触した物質を変化さ
せる。

【００４５】これにより、光触媒膜13a ，13b に対し
て、汚れを付き難くしたり、一度付いた汚れを落としや
すくなる効果が得られ、透光性カバー９の汚れによる光
透過率の低下を抑制できる。

【００４６】したがって、透光性カバー９の内面および
外面に前記のような物質が堆積しても、それらの物質の
付着を効果的に防止して、透光性カバー９を介して照射
される光束の低下を防止でき、省エネルギー効果を有
し、透光性カバー９を拭くなどの掃除を頻繁に行なわず
に済み、メンテナンスを容易にできる。

【００４７】しかも、光触媒膜13a ，13b に照射される
光線が一定の場合、膜厚が厚いほど光触媒作用の活性は
高くなるが、可視光線も吸収されて照明効率が低下し、
また、光触媒膜13a ，13b の膜厚が一定の場合には、光
線が強いほど光触媒作用の活性が高く、光線が弱いほど
光触媒作用の活性が低くなるという光触媒膜13a ，13b
の特性を利用して、透光性カバー９の内面の光触媒膜13
a の膜厚を薄くするとともに外面の光触媒膜13b の膜厚
を厚く形成している。これにより、透光性カバー９の内
面の光触媒膜13a の膜厚が薄くても、十分な光触媒作用
が得られるとともに、高圧ナトリウムランプ11からの光
線の吸収が少なくて光透過性がよく、また、透光性カバ
ー９の外面の光触媒膜13b の膜厚が厚いことにより、高
圧ナトリウムランプ11からの光線の一部が透光性カバー
９や内面の光触媒膜13a で吸収されても、十分な光触媒
作用が得られる。そのため、汚れやすい透光性カバー９
の外面の光触媒膜13b の光触媒作用を向上させることも
できる。

【００４８】さらに、光触媒膜13a ，13b の可視光線の
透過率のピーク波長が、高圧ナトリウムランプ11の可視
光線のピーク波長とほぼ等しい干渉膜に形成されている
ため、高圧ナトリウムランプ11から照射される可視光線
のピーク波長が光触媒膜13a，13b を効率よく透過し、
十分な照度が得られる。そのため、光触媒作用を向上さ
せることを目的として光触媒膜13a ，13b の膜厚を厚く
しても、高圧ナトリウムランプ11から照射される可視光
線のピーク波長の透過率はあまり低下せず、十分な照度
が得られるとともに配光分布の最適化を図れ、照明効率
の低下を抑制できる。

【００４９】また、光触媒膜13a ，13b は、ゾルーゲル
法、ＣＶＤ法、蒸着法などによって形成できるが、これ
ら以外の方法によっても形成可能である。

【００５０】また、器具本体２および蓋体４の周囲や反
射体2aなどにも光触媒層を形成すれば、透光性カバー９
と同様に掃除を頻繁に行なわずに済み、メインテナンス
を容易にできる。

【００５１】また、照明装置1aがトンネルの入口部や出
口部の近くの太陽光線が到達する場所に配置された場合
や太陽光線が当たる屋外に配置された場合、太陽光線に
含まれる紫外線により光触媒膜13a ，13b の光触媒作用
をより向上させることができる。

【００５２】次に、第２の実施の形態を図６ないし図８
を参照して説明する。

【００５３】図６は照明装置の斜視図、図７は照明装置
の一部を切り欠いた側面図、図８は蛍光ランプの発光ス
ペクトル分布の特性図である。

【００５４】図６および図７において、照明装置1bは、
たとえばトンネル内の非常駐車帯に配設されるものであ
り、中空の細長直方体の器具本体21を有し、この器具本
体21の下面に開口22が形成され、器具本体21の背面には
取付用の板状の取付脚23が形成されている。

【００５５】また、器具本体21内には、開口22に対向し
て照射された光線を開口22方向に向けて反射する板状の
反射板24が取り付けられるとともに、この反射板24の長
手方向の両端にはそれぞれ対向して対をなすランプソケ
ット25が２つずつ取り付けられており、これらランプソ
ケット25間には、光源としての直管形の蛍光ランプ26が
着脱自在に取り付けられる。この蛍光ランプ26は、図８
に示すように、可視光線および３００ｎｍ〜４００ｎｍ
の波長領域内の紫外線を含む光線を照射するもので、可
視光線のピーク波長は５００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲の
約５５０ｎｍにある。

【００５６】なお、蛍光ランプ26は、水銀およびアルゴ
ンなどの不活性ガスの希ガスが封入されるとともに、図
示しない内部に形成された蛍光体層を、水銀から放出さ
れた紫外線により励起されて可視光線に変換する３波長
形蛍光体で形成されている。

【００５７】そして、この３波長形蛍光体は、たとえば
６１０ｎｍ付近にピーク波長を有する赤系蛍光体として
Ｙ₂Ｏ₃：Ｅｕ³⁺、５４０ｎｍ付近にピーク波長を有す
る緑色蛍光体として（Ｌａ，Ｃｅ，Ｔｂ）ＰＯ₄、４５
０ｎｍ付近にピーク波長を有する青色蛍光体としてＢａ
Ｍｇ₂Ａｌ₁₆Ｏ₂₇：Ｅｕ²⁺が用いられている。

【００５８】なお、蛍光体層には、３００ｎｍ〜４１０
ｎｍの蛍光体を混合体させて形成してもよい。紫外線発
光蛍光体は、混合比が１〜１０重量％でユーロピウム付
活アルカリ土類金属ホウ酸塩、鉛付活アルカリ土類ケイ
酸塩、ユーロピウム付活アルカリ土類金属リン酸塩、セ
リウム付活希土類リン酸塩、または、ユーロピウム付活
アルカリ土類金属ホウ酸塩にハロゲンが添加された蛍光
体の少なくとも１種類以上が用いられる。そして、ユー
ロピウム付活アルカリ土類金属ホウ酸塩としては、たと
えば３６８ｎｍにピーク波長を持つＳｒＢ₂Ｏ₄：Ｅｕ
²⁺が有効であり、鉛付活アルカリ土類ケイ酸塩としては
３７０ｎｍにピーク長を持つ（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）₃Ｓ
ｉ₂Ｏ₇：Ｐｂ²⁺や３５０ｎｍにピーク波長を持つＢａ
Ｓｉ₂Ｏ₅：Ｐｂ²⁺などが好適で、ユーロピウム付活ア
ルカリ土類金属リン酸塩としては３８０ｎｍ〜３９５ｎ
ｍにピーク波長をもつ（ＳｒＭｇ）₂Ｐ₂Ｏ₇：Ｅｕ²⁺
などが有効である。セリウム付活希土類リン酸塩として
は、３５７ｎｍ付近にピーク波長を有するＹＰＯ₄：Ｃ
ｅ³⁺などが好適である。

【００５９】なお、蛍光ランプ26は、３波長発光形に限
らず、ハロりん酸カルシウム蛍光体あるいはその他に用
いられている蛍光体を用いても同様の効果を得ることが
できる。

【００６０】また、開口22には平板状の強化ガラス製で
可視光線および３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長領域内の
少なくとも一部の紫外線の８０％以上を透過する透光性
カバー27が枠体28に保持されて開口22の一側に設けられ
た蝶番29により開閉可能に取り付けられ、開口22の他側
に設けられたラッチ30にて、透光性カバー27および枠体
28が開口22を閉塞した状態で、枠体28が器具本体21に保
持される。

【００６１】さらに、透光性カバー27の内面および外面
には、第１の実施の形態の図３に示す場合と同様に、中
間層および光触媒層がそれぞれ積層形成されている。こ
の光触媒膜の可視光線の透過率のピーク波長は、蛍光ラ
ンプ26から照射される可視光線のピーク波長とほぼ等し
く形成され、蛍光ランプ26から照射される可視光線のピ
ーク波長が光触媒膜を効率よく透過し、十分な照度が得
られる。

【００６２】そして、この第２の実施の形態も、蛍光ラ
ンプ26を点灯させることにより、あるいは太陽光線によ
り、第１の実施の形態と同様の作用および効果を奏す
る。なお、この第２の実施の形態では、３波長の可視光
線および紫外線を発光する蛍光ランプ26を用いているた
め、高演色性も得られる。

【００６３】なお、直管形の蛍光ランプに代えて、環状
形あるいはコンパクト形の蛍光ランプを用いても同様の
効果を得ることができる。また、器具本体21の周囲にも
第１の実施の形態で記載したように、光触媒層を形成し
メインテナンスを容易にしても良い。

【００６４】次に、第３の実施の形態を図９および図１
０を参照して説明する。

【００６５】図９は道路用の照明装置の断面図、図１０
は高圧水銀ランプの発光スペクトル分布の特性図であ
る。

【００６６】図９において、照明装置1cは、ポール41の
先端に取り付けられ、たとえば高速道路あるいは一般道
路に沿って配設される。

【００６７】照明装置1cは、平面ほぼ長円形状の器具本
体42を有し、この器具本体42の基端にはポール41に取り
付けるためのポール支持部43が形成されている。また、
器具本体42の先端側には下面に向けた開口44が形成さ
れ、器具本体42の内面にはこの開口44に対向して照射さ
れた光線を開口44方向に向けて反射する複数の反射板4
5，46が取り付けられるとともに、これら反射板45，46
の基端側にはランプソケット47がランプソケット取付板
48を介して取り付けられており、このランプソケット取
付板48にも基端側へ照射された光線を反射する反射板49
が取り付けられている。

【００６８】ランプソケット47には、光源としてのＨＩ
Ｄランプである高圧水銀ランプ50が着脱自在に取り付け
られる。この高圧水銀ランプ50は、図１０に示すよう
に、可視光線および３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長領域
内の紫外線を含む光線を照射するもので、可視光線のピ
ーク波長は５００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲の約５６０ｎ
ｍにある。

【００６９】また、開口44にはほぼ半球状の硬質ガラス
製のグローブとしての透光性カバー51が枠体52に保持さ
れて開口44の先端側の器具本体42に設けられた蝶番53に
より開閉可能に取り付けられ、開口44の基端側の器具本
体42に設けられたラッチ54にて、透光性カバー51および
枠体52が開口44を閉塞した状態で、枠体52が器具本体42
に保持される。さらに、器具本体42には、枠体52を器具
本体42に閉塞した状態で液密にシールするパッキン55が
取り付けられている。

【００７０】さらに、透光性カバー51の内面および外面
には、第１の実施の形態の図３に示す場合と同様に、中
間層および光触媒層がそれぞれ積層形成されている。こ
の光触媒膜の可視光線の透過率のピーク波長は、高圧水
銀ランプ50から照射される可視光線のピーク波長とほぼ
等しく形成され、高圧水銀ランプ50から照射される可視
光線のピーク波長が光触媒膜を効率よく透過し、十分な
照度が得られる。

【００７１】そして、この第３の実施の形態も、高圧水
銀ランプ50を点灯させることにより、あるいは太陽光線
により、第１の実施の形態と同様の作用および効果を奏
する。

【００７２】なお、ポール41および器具本体42などの表
面の塗装面および金属面に光触媒層を形成しても良い。

【００７３】また、前記実施の形態では、透光性カバー
の内面の光触媒膜の膜厚を薄くするとともに外面の光触
媒膜の膜厚を厚くしたが、たとえば太陽光線が透光性カ
バーの外面側から照射されるような構造や設置状態にあ
る場合には、透光性カバーの内面の光触媒膜の膜厚を厚
くするとともに外面の光触媒膜の膜厚を薄くするように
してもよい。これにより、透光性カバーの外面の光触媒
膜の膜厚が薄くても、十分な光触媒作用が得られるとと
もに、太陽光線の吸収が少なくて光透過性がよく、ま
た、透光性カバーの内面の光触媒膜の膜厚が厚いことに
より、太陽光線の一部が透光性カバーや外面の光触媒膜
で吸収されても、十分な光触媒作用が得られる。したが
って、透光性カバーの内面の光触媒膜の膜厚と外面の光
触媒膜の膜厚とを異ならせることにより、透光性カバー
の内外面の光触媒作用と照明効率の最適化を図れる。

【００７４】

【発明の効果】請求項１記載の照明装置によれば、透光
性カバーに形成された光触媒膜により、光触媒膜に付着
する物質の酸化、分解を促進し、透光性カバーの汚れを
防いで、メインテナンスを容易にでき、さらに、光触媒
膜の可視光線の透過率のピーク波長を干渉作用によって
５００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲内としており、光触媒膜
の可視光線の透過率のピーク波長を光源から照射される
可視光線のピーク波長とほぼ等しくすることにより、光
触媒作用を向上させるために光触媒膜の膜厚を厚くして
も、光源から照射される可視光線のピーク波長が光触媒
膜を効率よく透過し、十分な照度が得られるとともに配
光分布の最適化を図れ、照明効率の低下を抑制できる。

【００７５】請求項２記載の照明装置によれば、請求項
１記載の照明装置の効果に加えて、光触媒膜の可視光線
の透過率のピーク波長は、光源の可視光線のピーク値の
半値幅の範囲内に合わせればよい。

【００７６】請求項３記載の照明装置によれば、請求項
１または２記載の照明装置の効果に加えて、透光性カバ
ーの可視光線および３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長領域
内の紫外線を含む光線の透過率が８０％以上であるた
め、透光性カバーの内外面での光触媒作用と照射効率の
向上を図れる。

【００７７】請求項４記載の照明装置によれば、請求項
１ないし３いずれか一記載の照明装置の効果に加えて、
光触媒膜を、アナターゼ結晶形のチタニア（ＴｉＯ₂）
を主成分として形成することにより、光触媒作用を向上
させることができる。

【００７８】請求項５記載の照明装置によれば、請求項
１ないし４いずれか一記載の照明装置の効果に加えて、
光触媒膜を、シリカ（ＳｉＯ₂）を主成分とする中間層
を介して形成することにより、簡単な構成で光触媒膜を
保持できる。

【００７９】請求項６記載の照明装置によれば、請求項
１ないし５いずれか一記載の照明装置の効果に加えて、
光触媒膜の膜厚を０．０１μｍ〜０．５μｍとすること
により、十分な光触媒作用が得られた上で、照射効率の
低下を抑制できる。

【００８０】請求項７記載の照明装置によれば、請求項
１ないし６いずれか一記載の照明装置の効果に加えて、
光源として可視光線のピーク波長が５８０ｎｍの高圧ナ
トリウムランプを用いることにより、照明効率の向上を
図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の照明装置の一実施の形態を示すトンネ
ル用の照明装置の正面図である。

【図２】同上実施の形態のトンネル用の照明装置の側面
図である。

【図３】同上実施の形態のトンネル用の照明装置に用い
られる透光性カバーの一部の拡大断面図である。

【図４】同上実施の形態の高圧ナトリウムランプの発光
スペクトル分布の特性図である。

【図５】同上実施の形態の光触媒膜の分光透過率の特性
図を示し、(a) 〜(d) は膜の組成、添加剤などを変えた
場合の光触媒膜の分光透過率の特性図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態の非常駐車帯用の照
明装置の斜視図である。

【図７】同上実施の形態の非常駐車帯用の照明装置の一
部を切り欠いた側面図である。

【図８】同上実施の形態の蛍光ランプの発光スペクトル
分布の特性図である。

【図９】本発明の第３の実施の形態の道路用の照明装置
の断面図である。

【図１０】同上実施の形態の高圧水銀ランプの発光スペ
クトル分布の特性図である。

【符号の説明】

1a，1b，1c 照明装置９透光性カバー 11 光源としての高圧ナトリウムランプ 13a ，13b 光触媒膜 14a ，14b 中間層 26 光源としての蛍光ランプ 27 透光性カバー 50 光源としての高圧水銀ランプ 51 透光性カバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＢ０１Ｊ 35/02 ＺＡＢＦ２１Ｗ 131:10 // Ｆ２１Ｗ 131:10 Ｆ２１Ｙ 101:02 Ｆ２１Ｙ 101:02 Ｂ０１Ｄ 53/36 ＺＡＢＪ (72)発明者相馬隆治東京都八王子市散田町五丁目３番20号 (56)参考文献特開平７−111104（ＪＰ，Ａ) 特開平７−51646（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−5301（ＪＰ，Ａ) 特開平２−223909（ＪＰ，Ａ) 特開平９−231819（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F21V 3/04 B01J 35/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも可視光線および３００ｎｍ〜
４００ｎｍの波長領域内の光線を照射する光源と；光源を覆う透光性カバーと；透光性カバーの内外面の少なくとも一方の面に形成さ
れ、可視光線の透過率のピーク波長が干渉作用によって
５００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲内となっており、可視光
線の透過率のピーク波長が光源から照射される可視光線
のピーク波長とほぼ等しいチタニア（ＴｉＯ₂）を主成
分とする光触媒膜と；を具備していることを特徴とする照明装置。
【請求項２】光触媒膜は、可視光線の透過率のピーク
波長が光源の可視光線のピーク値の半値幅の範囲内にあ
ることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】透光性カバーは、可視光線および３００
ｎｍ〜４００ｎｍの波長領域内の紫外線を含む光線の透
過率が８０％以上であることを特徴とする請求項１また
は２記載の照明装置。
【請求項４】光触媒膜は、アナターゼ結晶形のチタニ
ア（ＴｉＯ₂）を主成分として形成されていることを特
徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の照明装置。
【請求項５】光触媒膜は、シリカ（ＳｉＯ₂）を主成
分とする中間層を介して形成されていることを特徴とす
る請求項１ないし４いずれか一記載の照明装置。
【請求項６】光触媒層の膜厚が０．０１μｍ〜０．５
μｍであることを特徴とする請求項１ないし５いずれか
一記載の照明装置。
【請求項７】光源は高圧ナトリウムランプであること
を特徴とする請求項１ないし６いずれか一記載の照明装
置。