JPH09161733A

JPH09161733A - 光源および照明器具

Info

Publication number: JPH09161733A
Application number: JP31330095A
Authority: JP
Inventors: Ariyoshi Ishizaki; 有義石崎; Hisashi Honda; 久司本田; Kazunori Saito; 一徳斉藤; Shigemichi Miyama; 重道深山; Akira Fujishima; 昭藤嶋; Kazuhito Hashimoto; 和仁橋本
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp; Kanagawa Academy of Science and Technology; Nippon Soda Co Ltd
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp; Kanagawa Academy of Science and Technology; Nippon Soda Co Ltd
Priority date: 1995-11-30
Filing date: 1995-11-30
Publication date: 1997-06-20
Anticipated expiration: 2015-11-30
Also published as: JP3332064B2

Abstract

(57)【要約】【課題】優れた光触媒活性と透明度の高い光触媒膜を
形成した光源１を提供する。【解決手段】紫外線を放射する光源１の基体３上に、
酸化リンを含む酸化チタンを主成分とする光触媒膜を形
成する。酸化チタンに添加させた酸化リンが酸化チタン
の結晶性、特にアナターゼ結晶相を増加させ、さらに一
度生成したアナターゼ結晶相が加熱などによってルチル
形結晶相へ相変化することを防止または遅延させる。こ
のため、酸化チタンの光触媒活性を向上させ、形成され
た光触媒膜の白濁化を防止する。これにより、光触媒膜
の透明度が向上するとともに光触媒活性も高くなり、汚
れ除去や光束および照明効率が向上するといった光触媒
活性を光源１に適用した効果が一層向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、照明機能以外に光
触媒作用を有する白熱電球、ハロゲンランプ、放電ラン
プおよび蛍光ランプ等の光源または照明器具に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、室内、道路、トンネル内等を照
明する目的で、各種の光源および照明器具が用いられて
いる。これらの光源および照明器具では、室内の場合、
煙草のやにや台所の油汚れ等、一方、道路やトンネル内
の場合、自動車の排気ガスに含まれるカーボン粒子、ま
たはディーゼルエンジン車から排出される不完全燃焼の
オイルミストなどの汚れが付着し、光束および照明効率
が大幅に低下する問題がある。

【０００３】一方、特開平６−３８５号公報および特開
平６−４９６７７号公報等に記載されているように、光
を照射すると物質の分解や酸化を促進する活性を示す光
触媒が知られている。光触媒としては、酸化チタンが用
いられており、この光触媒を利用して硫黄酸化物や窒素
酸化物等の大気汚染物質を除去する試みが数多く報告さ
れている。

【０００４】また、例えば、特開平７−１１１１０４号
公報には、可視光線および紫外線を放射する蛍光ランプ
と光触媒膜を内面に存在させた反射体または透光カバー
とを有する照明器具が記載されている。この照明器具
は、蛍光ランプから放射される光に含まれる４００ｎｍ
以下の紫外線により光触媒作用によって空気中の悪臭や
有害気体を分解するものである。

【０００５】そこで、このような効果を持つ酸化チタン
を光触媒膜に利用すれば、光源および照明器具に付着す
る汚れを分解、除去し、汚れによる光束および照明効率
の低下を防止することができると考えられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の酸
化チタンを用いた従来の光触媒膜は、その活性力が高い
ことを第１優先に考えられて開発されたものであり、そ
のまま照明製品へ応用することができない。

【０００７】すなわち、従来の光触媒膜は透明度が低
く、これを光源および照明器具に形成した場合、光束お
よび照明効率が低下するとともに外観が損なわれるとい
う問題がある。

【０００８】従来の光触媒膜の透明度が低い理由は、従
来、膜形成方法が、酸化チタンゾルを基体面に塗布する
か、または酸化チタンを微粉末にしてこれをバインダー
で溶いて基体面に塗布する方法のみによっていたためで
ある。いずれの方法であっても、光触媒膜を薄膜状に形
成して実用レベルの光触媒活性を維持しつつ、膜強度も
得られるが、膜自体は白濁化して不透明なものになって
しまう。

【０００９】また、膜表面側から光が照射されたときの
光触媒膜の活性は、光の波長や強度にも関係するがこれ
らが一定のとき、光触媒膜の膜厚に比例して増加する傾
向を示す。しかし、蛍光ランプのバルブの外面に光触媒
膜を形成した場合等、膜裏面側から光が照射されたとき
の光触媒膜の活性は、膜厚が厚過ぎると活性が低下す
る。これは、光触媒膜の内部が紫外線を吸収してしま
い、膜表面まで到達する紫外線が少なくなるためと考え
られる。さらに、光触媒膜の膜厚が厚いと、可視光の透
過率が低下し、ランプ光束の低下を招く。また、膜厚が
薄過ぎると、可視光線の透過率は高く、光源および照明
器具の外観を損なうことも少ないが、光触媒活性がほと
んどなくなる。

【００１０】故に、光触媒膜を照明製品に応用して、本
来の照明機能を損なうことなく防汚等の硬貨を得るに
は、膜厚ができるだけ薄く、かつ光触媒活性が高い光触
媒膜が必要である。

【００１１】本発明は、優れた光触媒活性と透明度の高
い光触媒膜を形成した光源および照明器具を提供するこ
とを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の光源は、
紫外線を放射する光源の基体上に、酸化リンを含む酸化
チタンを主成分とする光触媒膜を形成してなることを特
徴とする。

【００１３】光源の基体とは、ガラスまたはセラミック
スなどの透光性材料によって形成されたバルブ等を含む
発光部を形成する容器であるが、容器以外にも発光部か
らの光が照射される光源の部位であってもよい。

【００１４】本請求項および以下の請求項において光触
媒膜は、ゾルゲル法、バイロゾル法またはＣＶＤ（化学
的蒸着）法等によって形成することができるが、他の方
法によって成膜してもよい。例えば、スプレー法、ディ
ップ法、ゾル溶液の吹き付け法、超音波によるミストを
熱分解させるパイロゾル法、ディップ法、スピンコート
法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、微粉末やゾ
ルを用いた溶射法等様々の成膜法が採用可能である。

【００１５】光触媒膜は、上記のように構成することに
よって、膜厚の薄い領域でも光触媒活性が深くなり、透
明度も向上することが判った。これは、酸化チタンに添
加させた酸化リンが酸化チタンの結晶性、特にアナター
ゼ結晶相を増加させ、さらに一度生成したアナターゼ結
晶相が加熱などによってルチル形結晶相へ相変化するこ
とを防止または遅延させる作用によるものである。この
ため、酸化チタンの光触媒活性が向上し、形成された光
触媒膜の白濁化が防止される。

【００１６】また、酸化リンは、光触媒膜が形成される
基体面から熱拡散されるナトリウム等の物質と酸化チタ
ンより優先的に反応すると考えられるため、こうした汚
染物質と酸化チタンとの反応による光触媒活性の低下を
防止することができる。

【００１７】請求項２記載の光源は、請求項１記載の光
源において、光触媒膜の膜厚が、０．０２〜０．１μｍ
であることを特徴とする。

【００１８】この光触媒膜の膜厚としたことにより、高
い光透過率および透明度を有する膜が得られ、光源の高
速および効率が低下することがない。

【００１９】光触媒膜の膜厚を０．０２μｍ未満にする
と、十分な光触媒活性が得られなくなる。また、膜厚が
０．１μｍを越えると、光透過率が低下するとともに、
酸化リンの添加効果および機械的強度が低下する。

【００２０】請求項３記載の光源は、請求項１または２
記載の光源において、光触媒膜の酸化リンの含有量が、
酸化チタンの０．１〜１５重量パーセントであることを
特徴とする。

【００２１】この酸化リンの含有量としたことにより、
酸化チタンの結晶性の変化と酸化チタンの白濁化が防止
される。

【００２２】酸化リンの含有量が０．１重量パーセント
未満の場合は、酸化チタンに寄与する効果が少なく、ま
た、１５重量パーセントを越える場合は、光触媒膜の耐
湿性や光触媒活性が低下し、逆に結晶化が阻害される場
合もある。

【００２３】請求項４記載の光源は、請求項１ないし３
いずれか一記載の光源において、光触媒膜の酸化チタン
は、少なくともアナターゼ結晶を含むことを特徴とす
る。

【００２４】光触媒膜の酸化チタンにアナターゼ結晶が
含まれるものとすることにより、一層、光触媒活性が向
上した光触媒膜とすることができる。

【００２５】請求項５記載の光源は、請求項１ないし４
いずれか一記載の光源において、基体と光触媒膜との間
に、酸化珪素を主成分とするプレコート薄膜を設けたこ
とを特徴とする。

【００２６】プレコート層を設けることにより、基体か
らの物質が光触媒膜に拡散する等の理由によって生じる
光触媒活性の低下を防ぐことができ、従来のようにこれ
らの弊害を防止するために、光触媒膜の膜厚を必要以上
に厚くして光源の光束および照明効率の低下を招くこと
がない。

【００２７】請求項６記載の光源は、請求項１ないし５
いずれか一記載の光源において、光源は、白熱電球であ
ることを特徴とする。

【００２８】白熱電球は、容器内にタングステン等の高
融点材料から形成されたフィラメントが封装されたもの
である。

【００２９】請求項７記載の光源は、請求項６記載の光
源において、白熱電球は、ハロゲンランプであることを
特徴とする。

【００３０】ハロゲンランプは、片口金形および両口金
形のいずれであってもよく、容器ないに不活性ガスとハ
ロゲン族元素とが封入されている。

【００３１】請求項８記載の光源は、請求項１ないし５
いずれか一記載の光源において、光源は、放電ランプで
あることを特徴とする。

【００３２】放電ランプは、水銀ランプやメタルハラル
ドランプ等の２重管で構成される場合、放電媒体を封入
する内管容器と光触媒膜が外面に形成される外管容器と
に分けて構成される。

【００３３】請求項９記載の光源は、請求項１ないし５
いずれか一記載の光源において、光源は、蛍光ランプで
あることを特徴とする。

【００３４】ハロゲンランプ、放電ランプおよび蛍光ラ
ンプ等の光源によれば、紫外線が光触媒膜の裏面側から
照射されて光触媒活性が生起される。この光触媒活性に
より光触媒膜に付着した汚染物質が分解されてランプ自
体が汚れを除去するので、光束および照明効率が低下す
ることがない。

【００３５】請求項１０記載の照明器具は、紫外線を放
射する光源を有する器具本体上に、酸化リンを含む酸化
チタンを主成分とする光触媒膜を形成したことを特徴と
する。

【００３６】本請求項および以下の請求項において、照
明器具とは室内用、屋外用、車両または船舶等の輸送体
用および冷蔵庫等の機器内装着用等を含み、少なくとも
紫外線を放射するハロゲンランプ、放電ランプおよび蛍
光ランプ等の光源を配設するものである。

【００３７】器具本体に光触媒膜が形成される箇所は、
光源からの光が照射される部位であればよく、照明器具
を構成する部品であるソケット、スイッチ操作部または
光源支持部等であってもよい。

【００３８】請求項１１記載の照明器具は、請求項１０
記載の照明器具において、光触媒膜の膜厚が、０．０２
〜０．１μｍであることを特徴とする。

【００３９】請求項１２記載の照明器具は、請求項１０
または１１記載の照明器具において、光触媒膜の酸化リ
ンの含有量が、酸化チタンの０．１〜１５重量パーセン
トであることを特徴とする。

【００４０】請求項１３記載の照明器具は、請求項１０
ないし１２いずれか一記載の照明器具において、光触媒
膜の酸化チタンは、少なくともアナターゼ結晶を含むこ
とを特徴とする。

【００４１】請求項１４記載の照明器具は、請求項１０
ないし１３いずれか一記載の照明器具において、器具本
体と光触媒膜との間に、酸化珪素を主成分とするプレコ
ート薄膜を設けたことを特徴とする。

【００４２】請求項１５記載の照明器具は、請求項１０
ないし１４いずれか一記載の照明器具において、器具本
体は光源に対向するように配設された透光性カバーを含
むものであり、このカバーに光触媒が形成されているこ
とを特徴とする。

【００４３】透光性カバーとは、光源を保護するため、
または装飾効果を持たせるために配設されたものであ
り、光源を包囲する透明または乳白のグローブや、器具
本体の照射開口窓に装着されたガラス板等を含む。

【００４４】請求項１６記載の照明器具は、請求項１０
ないし１４いずれか一記載の照明器具において、器具本
体は光源に対向するように配設された制光体を含むもの
であり、この制光体に光触媒が形成されていることを特
徴とする。

【００４５】制光体とは、プリズムカバーやレンズ等の
光の屈折を利用した制光体の他、ルーバー等を含む。

【００４６】請求項１７記載の照明器具は、請求項１０
ないし１４いずれか一記載の照明器具において、器具本
体は光源に対向するように配設された反射体を含むもの
であり、この反射体に光触媒が形成されていることを特
徴とする。

【００４７】反射体とは、鏡面反射体の他、白色反射体
や光学多層干渉膜を含み、その形状は周知のものが適用
可能である。

【００４８】上述の照明器具の構成によれば、光源から
放射される紫外線が光触媒膜の表面に、または裏側面か
ら照射される。紫外線の一部は光触媒膜に吸収されて光
触媒活性が生起される。また、光源からの光が裏側面か
ら照射される場合は、ほとんどの可視光線は膜表面から
透過される。この光触媒活性により光触媒膜に付着した
汚染物質が分解されて照明器具自体が汚れを除去し、照
明効率が低下することがなく、また、照明器具の清掃等
のメンテナンスを低減することができる。

【００４９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面を参照して説明する。

【００５０】図１は本発明の第１の実施の形態を示すハ
ロゲンランプの一部を切り欠いた概念図である。

【００５１】１は光源としてのハロゲンランプであり、
３は基体としての石英ガラスバルブである。バルブ３内
には、不活性ガスとハロゲン族元素（Ｉ、Ｂｒ、Ｃｌ、
Ｆのうち少なくとも一種）が封入されている。４はバル
ブ３の圧潰封止部、4a，4bは圧潰封止部４に気密に埋設
された一対の導入リード線、5a，5bは導入リード線4a，
4bに一端が接続する内導線である。これら導入リード線
4a，4b、内導線5a，5bによって電気導入手段が構成され
ている。６は内導線5a，5b間に装架されたタングステン
コイルからなる発光フィラメント、７は導入リード線4
a，4bに電気的に接続しながら圧潰封止部４に装着され
た口金である。

【００５２】８は光触媒活性を有する光触媒膜で、バル
ブ３の外周面に形成されており、酸化リンを含む酸化チ
タンを主体として構成されている。

【００５３】次に、本実施の形態の製造方法および作用
について説明する。

【００５４】まず、光触媒膜８の原料として、日本曹達
株式会社製のチタニウムテトライソプロポキシド（Ａ−
１）、試薬一級のアセチルアセトン、エタノール、五酸
化リンを使用して、還流下で１時間反応させて、酸化チ
タン含有量５パーセント、酸化リン対して酸化リン添加
量３パーセントのディップ用溶液を調製した。

【００５５】次に、ハロゲンランプ１を、溶液に浸漬し
てから所定速度で引き上げ、乾燥後、空気中約５００℃
で焼成して、バルブ３の外周面に、膜厚約０．０９μｍ
の光触媒膜８を形成した。

【００５６】ハロゲンランプ１は、バルブ３内の発光フ
ィラメント６の発光により可視光線および紫外線が放射
され、バルブ３壁を透過して光触媒膜８に到達する。光
触媒膜８に到達した紫外線の７０パーセントは光触媒膜
８を透過しており、この紫外線の透過によって、光触媒
膜８は光触媒活性の作用を呈することが確認された。す
なわち、有機ガスとしてアセトアルデヒド濃度（１３０
０ｐｐｍ）の雰囲気下で、ハロゲンランプ１を点灯し、
点灯時間の経過に伴うアセトアルデヒド濃度の変化・低
減を測定したところ、１時間後３００ｐｐｍ、２４時間
後５ｐｐｍと濃度が減少し、優れた光触媒作用が認めら
れた。

【００５７】図２は、本発明の第２の実施の形態である
放電ランプとしての蛍光ランプの一部を省略した概念図
である。

【００５８】本実施の形態の放電ランプは、３波長発光
形の直管形蛍光ランプであり、光源としての蛍光ランプ
２は、ＪＩＳ規格でＦＬ４０ＳＳと表示される定格電力
３７Ｗの低圧水銀蒸気放電ランプである。

【００５９】23は直管形をなす基体としてのガラスバル
ブであって、このバルブ23は、外径が２８ｍｍ、管長が
１１９８ｍｍ程度の大きさをなし、３００ｎｍ以上の紫
外線を透過するガラス、例えばソーダライムガラスにて
形成されている。バルブ23の両端部はステム24，24が気
密に貫通されている。また、リード線25，25には、タン
グステンワイヤなどにより２重コイルに形成されたフィ
ラメント電極としての電極手段26，26が取り付けられて
おり、図示しないエミッタが塗布されている。

【００６０】バルブ23の外周面には、プレコート薄膜
（図示しない）が形成されている。このプレコート薄膜
は、日本曹達株式会社製のシリカ製膜用のディップ液
（ＮＳｉ−５００）にバルブ23を浸した後、約３００ｍ
ｍ／分の一定速度でバルブ23を引き上げ、１００〜５０
０℃で焼成することによって形成され、約０．０６μｍ
の膜厚で形成されている。このプレコート薄膜を設ける
ことで、バルブ23を構成しているソーダガラスからのナ
トリウムの拡散を抑えることができる。プレコート薄膜
の組成は、可視光透過率が高く、ナトリウムの拡散を抑
えることが可能な薄膜ならば制限はない。また、プレコ
ート薄膜を透過して光触媒膜へ紫外線が照射されるの
で、プレコート薄膜は紫外線透過率も高い必要がある。
プレコート薄膜は、例えばＳｉＯ₂薄膜、酸化錫薄膜、
インジウム添加酸化錫薄膜、酸化インジウム薄膜、酸化
ゲルマニウム薄膜、アルミナ薄膜、ジルコニア薄膜、Ｓ
ｉＯ₂＋ＭＯ_X（ＭＯ_XはＰ₂Ｏ₅、Ｂ₂Ｏ₃、ＴｉＯ
₂、Ｔａ₂Ｏ₅、Ｎｂ₂Ｏから選ばれた少なくとも１種
の金属酸化物）薄膜をその例として挙げることができる
が、アルカリ拡散防止の見地から、酸化珪素薄膜または
ＳｉＯ₂に酸化リンを１〜２０重量パーセント程度添加
した薄膜が特に好ましい。

【００６１】27は光触媒活性を有する光触媒膜で、バル
ブ23の外周面の略全面にプレコート薄膜を介して形成さ
れている。ここで、光触媒膜27は、アナターゼ結晶相を
有する酸化チタンが多く含まれている。

【００６２】光触媒膜27は、第１の実施の形態と同様の
条件で調製した溶液に、蛍光ランプ２を浸漬し、毎分４
０ｃｍの速度で引き上げた後、乾燥し、約５００℃で焼
成することで、耐剥離性が良好な光触媒膜27がバルブ23
の概評面に形成される。バルブ23の外周には、約０．０
９μｍの膜厚で光触媒膜27が塗布されていることが、島
津製作所製ＵＶ−ＶＩＳ分光光度計による繰り返し反射
干渉法により測定された。

【００６３】また、本実施の形態では、水銀から放出さ
れた紫外線により励起されて可視光に変換する蛍光体層
28を、例えば３波長形蛍光体で構成した。ここで、３波
長形蛍光体としては、例えば６１０ｎｍ付近にピーク波
長を有する赤系蛍光体としてＹ₂Ｏ₃：Ｅｕ²⁺、５４０
ｎｍ付近にピーク波長を有する緑系蛍光体として（Ｌ
ａ，Ｃｅ，Ｔｂ）ＰＯ₄、４５０ｎｍ付近にピーク波長
を有する青系蛍光体としてＢａＭｇ₂Ａｌ₁₆Ｏ₂₇：Ｅｕ
²⁺が用いられている。なお、蛍光体には３波長形蛍光体
以外にも、白色発光形でもよく、また紫外線発光形を用
いてブラックライトのように構成してもよい。

【００６４】さらに、バルブ23内には所定量の水銀とア
ルゴンガスなどの不活性ガスが封入されており、さらに
バルブ23の端部には口金ピン29を突設させた口金30が被
着されている。そして、口金ピン29はリード線25，25を
介して電極手段26に接続されている。

【００６５】蛍光ランプ２を点灯すると、電極26，26間
のアーク放電により水銀蒸気が水銀特有の１８５ｎｍお
よび２５４ｎｍの紫外線を放射し、この紫外線は蛍光体
層28を励起する。蛍光体層28は３波長形蛍光体が３波長
域にピーク波長を有する可視光線を放射するとともに、
紫外線の一部が蛍光体層28を透過する。バルブ23から
は、可視光線と紫外線とが透過され、光触媒膜27へ照射
される。

【００６６】光触媒膜27は、紫外線の照射を受けて光触
媒活性が生起され、光触媒膜27の外表面に付着した油脂
成分、埃および煙草のヤニ等の物質を酸化させて分解
し、汚れ除去を行なう。つまり、蛍光ランプ２は、照明
用光源として可視光線を放射するとともに若干ではある
が紫外線も放射するので、この紫外線を利用して蛍光ラ
ンプ２自身に汚れ物質が付着しないように作用し、光束
および照明効率の低下の少ない光源として機能する。

【００６７】図３は、第２の実施の形態の蛍光ランプの
汚れによる光束減衰蛍光を示すグラフである。第２の実
施の形態の蛍光ランプと同タイプの光触媒膜無しの通常
蛍光ランプとを汚れの激しい室内で１日あたり８時間連
続点灯させ、清掃を行なわずに放置した月数毎のランプ
光束を各蛍光ランプ毎に測定した。図３の（Ａ）は本実
施の形態の蛍光ランプ、（Ｂ）は光触媒膜無しの蛍光ラ
ンプのそれぞれの光束比を初期光束を１００として示し
ている。

【００６８】第２の実施の形態の蛍光ランプ２は、図３
に示すように、光触媒膜27の汚れ除去効果により、光触
媒膜無しの蛍光ランプに比べてランプに付着する汚れに
よる光束の低下が少ない。また、適量の酸化リンの添加
効果、および膜厚の最適化により、光触媒膜27自体によ
る初期光束の低下が一般ランプの０．５パーセント程度
とほとんど問題にならない程度に抑えることができる。

【００６９】また、環境を汚染している臭気、有機物等
を、より効率的に酸化または分解するように機能して、
脱臭、空気浄化を行なう。例えば、メチルメカルプタ
ン、硫化水素等の硫化化合物、アンモニア等の窒化化合
物、アセトアルデヒト類等の酸化または分解が促進さ
れ、臭気物質の分解による消臭作用を有する。

【００７０】さらに、光触媒膜27は、外表面の酸化分解
作用によって、光触媒膜27の外表面および雰囲気中の殺
菌作用を有するとともに、光触媒膜27の外表面にかびを
繁殖させない作用を有する。

【００７１】図４は、本発明の第３の実施の形態である
照明器具を示す概念図である。

【００７２】32は天井直付け形照明器具の器具本体であ
り、この器具本体32の長手方向両端にはランプソケット
33，33が対向して配設されている。これらソケット33，
33間に、蛍光ランプ31が、その口金30，30の口金ピンを
係合させて取り付けられている。なお、この蛍光ランプ
31は、第２の実施の形態のような光触媒膜27が形成され
ていてもよいが、本実施の形態では光触媒膜27は形成さ
れていない。

【００７３】器具本体32には、蛍光ランプ31を点灯させ
るための安定器34を含む点灯回路が収容されている。

【００７４】27は光触媒活性を有する光触媒膜で、蛍光
ランプ31の光が照射される器具本体32の部位に形成され
ている。本実施の形態では、器具本体32に取り付けられ
る白色塗装がなされた反射カバー体に第１の実施の形態
と同様の方法によって光触媒膜27が形成されている。

【００７５】光触媒膜は第１の実施の形態のように構成
することによって、透明度が高くなる以外にも、光沢感
が得られるので、反射効率が向上するとともに照明器具
の質感が向上する。

【００７６】なお、この照明器具32の光触媒膜27が形成
される部位にプレコート薄膜を形成し、このプレコート
薄膜上に光触媒膜27を形成してもよい。

【００７７】次に、照明器具の作用を説明する。

【００７８】例えば、臭気（アセトアルデヒド濃度１３
００ｐｐｍ）を有する密閉型の雰囲気下で、照明器具を
点灯して、点灯時間とアセトアルデヒド濃度の変化を測
定したところ、１時間後約３００ｐｐｍ、２４時間後約
５ｐｐｍ程度と優れた光触媒作用を有することが確認さ
れた。

【００７９】また、器具本体32の表面に、油脂成分、埃
または煙草のヤニ等が付着しても、光触媒膜27の酸化分
解作用により、これら物質の付着を防止するから、照明
器具の反射効率の低下を防止することができるととも
に、照明器具を拭くなどの掃除が低減され、メンテナン
スも容易になる。

【００８０】図５は、本発明の第４の実施の形態の照明
器具を示す概略断面図である。

【００８１】35は電源側に一端が接続する外部リード部
36およびソケット部37などを装着した器具本体である。
また、38は器具本体35のソケット部37に装着された可視
光線および紫外線を放射する高圧水銀蒸気放電灯からな
る放電ランプ、39は放電ランプ38に対向して器具本体35
内に配設された反射板であり、この反射板39は器具本体
35に取り付けられた支持枠40によって支持、固定されて
いる。

【００８２】41は器具本体35と組み合わせられた可視光
線および紫外線透過性、例えば石英ガラス製のグローブ
としての制光体であり、配光制御用のプリズム（図示し
ない）が表面に形成されている。この制光体41の外表面
に、光触媒活性を有する光触媒膜42が設けられている。
光触媒膜42は、第１の実施の形態の場合と同一組成の溶
液を、制光体41の外表面に塗布、乾燥後、約５００℃で
焼成して、約０．０９μｍ程度の膜厚に形成されてい
る。

【００８３】このように構成された照明器具は、放電ラ
ンプ38から放射された可視光線が制光体41で配光制御さ
れて透過するが、紫外線も制光体41から透過される。こ
の紫外線が光触媒膜42に到達し、第３の実施の形態と同
様の光触媒活性を呈することが確認された。

【００８４】特に、本実施の形態の照明器具は、道路用
照明器具として適用することが可能であり、自動車の排
気ガスに含まれるカーボン粒子、またはディーゼルエン
ジン車から排出される不完全燃焼のオイルミスト等の汚
れを付着し難くすることができる。したがって、汚れの
付着に伴って光束が低下することがないので保守率が向
上し、清掃の機会も低減されるのでメンテナンスを容易
にすることができる。

【００８５】この第４の実施の形態では光触媒膜42を制
光体41に形成したが、例えばトンネル用照明器具のよう
に照明器具の照射開口部等にガラス板等からなる透光カ
バーが装着されている場合には、この透光カバーに光触
媒膜を形成すればよく、第４の実施の形態と同様の効果
が得られる。

【００８６】光触媒膜を成膜する液剤としては、Ｔｉ
（ＯＣ₂Ｈ₅）₄、Ｔｉ（ＯＣ₃Ｈ_7- _i）₄、Ｔｉ（Ｏ
Ｃ₄Ｈ₉）₂Ｃｌ₂等のチタンアルコキシド、チタンア
ルコキシドにエチレングリコール等のグリコール類、酢
酸や乳酸等のカボン酸類、トリエタノールアミン等のア
ルカノールアミン類、アセチルアセトン等のβ−ジケト
ン類との付加反応物や錯体およびＴｉＣｌ₄等の塩化物
をエタノール等の汎用アルコール、酢酸エステルやβ−
ジケトン等の溶剤に溶解したものまたはそれらの混合物
等が使用できる。この光触媒膜の酸化チタンに酸化リン
を添加する場合は、これら液剤に酸化リンを生成する化
合物として、Ｐ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、ＰＯ（ＯＣ
Ｈ₃）₃、ＰＯ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、Ｈ₂ＰＯ₄、Ｐ₂Ｏ
₅等を加えることにより可能となる。

【００８７】

【発明の効果】本発明の白熱電球、ハロゲンランプ、放
電ランプおよび蛍光ランプ等の光源によれば、酸化リン
を含んだ酸化チタンを主体とした光触媒膜を基体上に形
成したので、光触媒膜の透明度が向上するとともに光触
媒活性も高くなり、汚れ除去や光束および照明効率が向
上するといった光触媒活性を光源に適用した効果が一層
向上する。

【００８８】本発明の照明器具によれば、酸化リンを含
んだ酸化チタンを主体とした光触媒膜を、光源の光が照
射または透過される器具本体、透光カバー、制光体また
は反射体に形成したので、光触媒膜の透明度が向上する
とともに光触媒活性も高くなり、汚れ除去や光束および
照明効率が向上するといった光触媒活性を光源に適用し
た効果が一層向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態のハロゲンランプの
一部を切り欠いた概念図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態の蛍光ランプの一部
を省略した概念図である。

【図３】第２の実施の形態の蛍光ランプの汚れによる光
束減衰傾向を示すグラフである。

【図４】本発明の第３の実施の形態の照明器具を示す概
念図である。

【図５】本発明の第４の実施の形態の照明器具を示す概
略断面図である。

【符号の説明】

１光源としてのハロゲンランプ２光源としての蛍光ランプ３基体としてのバルブ８光触媒膜 23 基体としてのバルブ 27 光触媒膜 32，35 器具本体 41 制光体 42 光触媒膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 592116165 橋本和仁神奈川県横浜市栄区飯島町2073番地の２ニューシティ本郷台Ｄ棟213号 (72)発明者石崎有義東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ライテック株式会社内 (72)発明者本田久司東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ライテック株式会社内 (72)発明者斉藤一徳神奈川県小田原市高田345 日本曹達株式会社小田原研究所内 (72)発明者深山重道神奈川県小田原市高田345 日本曹達株式会社小田原研究所内 (72)発明者藤嶋昭神奈川県川崎市中原区中丸子710番地５ (72)発明者橋本和仁神奈川県横浜市栄区飯島町2073番地２ニューシティー本郷台Ｄ棟213号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】紫外線を放射する光源の基体上に、酸化
リンを含む酸化チタンを主成分とする光触媒膜を形成し
てなる光源。
【請求項２】前記光触媒膜の膜厚が、０．０２〜０．
１μｍであることを特徴とする請求項１記載の光源。
【請求項３】前記光触媒膜の酸化リンの含有量が、酸
化チタンの０．１〜１５重量パーセントであることを特
徴とする請求項１または２記載の光源。
【請求項４】前記光触媒膜の酸化チタンは、少なくと
もアナターゼ結晶を含むことを特徴とする請求項１ない
し３いずれか一記載の光源。
【請求項５】前記基体と前記光触媒膜との間に、酸化
珪素を主成分とするプレコート薄膜を設けてなることを
特徴とする請求項１ないし４いずれか一記載の光源。
【請求項６】前記光源は、白熱電球であることを特徴
とする請求項１ないし５いずれか一記載の光源。
【請求項７】前記白熱電球は、ハロゲンランプである
ことを特徴とする請求項６記載の光源。
【請求項８】前記光源は、放電ランプであることを特
徴とする請求項１ないし５いずれか一記載の光源。
【請求項９】光源は、蛍光ランプであることを特徴と
する請求項１ないし５いずれか一記載の光源。
【請求項１０】紫外線を放射する光源を有する器具本
体上に、酸化リンを含む酸化チタンを主成分とする光触
媒膜を形成してなる照明器具。
【請求項１１】前記光触媒膜の膜厚が、０．０２〜
０．１μｍであることを特徴とする請求項１０記載の照
明器具。
【請求項１２】前記光触媒膜の酸化リンの含有量が、
酸化チタンの０．１〜１５重量パーセントであることを
特徴とする請求項１０または１１記載の照明器具。
【請求項１３】前記光触媒膜の酸化チタンは、少なく
ともアナターゼ結晶を含むことを特徴とする請求項１０
ないし１２いずれか一記載の照明器具。
【請求項１４】前記器具本体と光触媒膜との間に、酸
化珪素を主成分とするプレコート薄膜を設けたことを特
徴とする請求項１０ないし１３いずれか一記載の照明器
具。
【請求項１５】前記器具本体は光源に対向するように
配設された透光性カバーを含むものであり、このカバー
に光触媒が形成されていることを特徴とする請求項１０
ないし１４いずれか一記載の照明器具。
【請求項１６】前記器具本体は光源に対向するように
配設された制光体を含むものであり、この制光体に光触
媒が形成されていることを特徴とする請求項１０ないし
１４いずれか一記載の照明器具。
【請求項１７】前記器具本体は光源に対向するように
配設された反射体を含むものであり、この反射体に光触
媒が形成されていることを特徴とする請求項１０ないし
１４いずれか一記載の照明器具。