JPH09180521A - 照明装置および道路用照明装置 - Google Patents

照明装置および道路用照明装置

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JPH09180521A
JPH09180521A JP7341902A JP34190295A JPH09180521A JP H09180521 A JPH09180521 A JP H09180521A JP 7341902 A JP7341902 A JP 7341902A JP 34190295 A JP34190295 A JP 34190295A JP H09180521 A JPH09180521 A JP H09180521A
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JP
Japan
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light
fine particles
photocatalyst layer
lighting device
road
Prior art date
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Pending
Application number
JP7341902A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomishige Ishiwatari
富繁 石渡
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Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Lighting and Technology Corp filed Critical Toshiba Lighting and Technology Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 経時的に使用しても照射光の低下を抑制して
高効率化できる道路用照明装置を提供する。 【解決手段】 光源6を点灯させると可視光線とともに
紫外線が発生し、導光体5内を空気との界面で全反射し
て伝搬光となって導光する。紫外線を含む光を光触媒層
8に照射し、光触媒層8のシリカ微粒子により拡散して
ひび割れから周囲を照射する。この光は、導光体5に沿
って照明されるため道路1の形状が分かりやすくなり、
昼間の景観や安全性にも優れる。光触媒層8を透過する
光源6からの紫外線あるいは太陽などの外光からの紫外
線により、光触媒層8のチタニア微粒子で光触媒する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、筒状に照明する照
明装置および道路用照明装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の照明装置として、たとえ
ば特開昭62−147601号公報に記載の構成が知ら
れている。
【0003】この特開昭62−147601号公報に
は、長手状の導光体の一端に光源を配設し、この光源か
らの光を導光体にて導光し、導光体全体を光らせて照明
を行なうものである。
【0004】ところが、この種の照明装置を道路などの
近傍に配設すると、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NOx (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。
【0005】特に、このような照明装置を道路上の高所
あるいはトンネル内の暗い箇所に取り付けると、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。
【0006】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TiO2 (酸化チタン、チタニア)の光触媒層を形成
したものである。
【0007】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。
【0008】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410nm
以下のいわゆる紫外線が照射されると、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TiO2
表面に付着あるいは接触した物質を変化させている。
【0009】このように、TiO2 は紫外線を受けると
強い酸化力を生ずるため、TiO2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による
クリーニングを容易にすることができる。なお、TiO
2 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、410nm以上の可視光で光触媒作用を生ずる
場合もある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
7−111104号公報に記載の構成では、消臭を目的
としたものであり、十分な汚れ除去効果を有するか不明
であり、単に光源の周囲に光触媒膜を設けても、導光体
の周囲に埃などが付着すると、照射する光が低下する問
題を有している。
【0011】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、経時的に使用しても照射光の低下を抑制して高効率
化を図ることができ、メインテナンスを容易にすること
ができる照明装置および道路用照明装置を提供すること
を目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の照明装置
は、光源から可視光線を伝搬する長手状の導光体と;こ
の導光体の外面に形成された光触媒層とを具備したもの
で、紫外線により光触媒膜で有機物質を分解するため、
外面に有機物質が付着しないとともに、照射光の低下を
防止する。なお、導光体は、透光性を有する材料として
たとえばアクリルやガラスなどで線状に形成されてい
る。また、形状は直線状、曲成状、矩形状など任意でよ
い。また、導光体の断面も、角状、円状など任意でよ
く、中空であってもよい。
【0013】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、光触媒層は、光拡散性を有するも
ので、光拡散性により光触媒層全体で光触媒作用を行な
う。
【0014】請求項3記載の照明装置は、請求項1記載
の照明装置において、光触媒層は、光を出光する部分で
は光拡散性を有し、光を出光しない部分では光透過性を
有するもので、光触媒層により出光する部分では確実に
出光し、出光する部分以外では出光させない。
【0015】請求項4記載の照明装置は、請求項1ない
し3いずれか記載の照明装置において、光触媒膜は、透
光性部材の外面に形成されたシリカ(SiO2 )を主成
分とするアンダーコートと;このアンダーコートの表面
に光触媒作用を有する金属酸化物の微粒子とを具備した
もので、アンダーコートにより光触媒膜が剥離すること
を防止する。
【0016】請求項5記載の照明装置は、請求項1ない
し4いずれか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微粒子を主成分としてシリカ
微粒子にこのチタニア微粒子が担持されているもので、
簡単な構成で光触媒膜を保持できる。
【0017】請求項6記載の道路用照明装置は、請求項
1ないし5いずれか記載の照明装置を道路に沿って配設
したもので、道路の形状に則した照明を行なうととも
に、たとえば排気ガスその他の汚れが表面に付着するこ
とを防止する。
【0018】
【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。
【0019】図1は道路を示す説明図で、この図1にお
いて、1は道路で、この道路1の両側に沿ってガードレ
ールを兼ねた照明装置2が支柱3にて支持されている。
【0020】図2は照明装置を示す分解斜視図で、この
図2に示すように、300nm〜410nmの波長領域
内の光の透過率が高いアクリル製の中空円筒状の導光体
5を有し、この導光体5の一端には可視光線および30
0nmないし410nmの波長領域の紫外線を照射する
光源6が配設されている。
【0021】図3は光触媒層を示す模式図で、この図3
に示すように、導光体5上には、可視光線の80%以上
を透過し、粒径が60nmないし200nmのシリカ
(SiO2 )のシリカ微粒子が0.5μmないし2μm
厚さでアンダーコート7が設けられ、このアンダーコー
ト7の表面上には、結晶形がアナターゼであるチタニア
(TiO2 )のチタニア微粒子が光拡散性を有するシリ
カ微粒子の隙間に充填されて10μmの厚さの光触媒層
8が形成されている。なお、この光触媒層8は光拡散性
を有している。
【0022】次に、上記実施の形態の作用について説明
する。
【0023】まず、光源6を点灯させると可視光線とと
もに紫外線が発生し、導光体5内を空気との界面で全反
射して伝搬光となって導光され、紫外線を含む光を光触
媒層8に照射され、屈折率の異なる光触媒層8のシリカ
微粒子により拡散されて周囲を照射する。この光は、導
光体5に沿って照明されるため道路1の形状が分かりや
すく、夜間の景観や安全性にも優れる。
【0024】そして、光触媒層8を透過する光源6から
の紫外線あるいは太陽などの外光からの紫外線が光触媒
層8の位置で0.7μW/cm2 以上あれば、光触媒層
8のチタニア微粒子で光触媒する。
【0025】すなわち、光触媒層8のチタニア微粒子は
約3.0eVのバンドギャップを有するので、このバン
ドギャップより大きなエネルギーを有する波長410n
m以下の紫外線を含む光が照射されると、チタニア微粒
子に電子および電子ホールが生じ、この電子ホールの移
動により表面に電子移動反応が生ずる。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微粒子の表面
に付着あるいは接触した物質を変化させている。
【0026】このように、チタニア微粒子は紫外線を受
けると強い酸化力を生ずるため、チタニア微粒子の表面
に付着した物質、たとえばアセトアルデヒド、メチルメ
ルカルプタン、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、埃、ごみまたは排気ガス
などのクリーニングを容易にすることができる。また、
臭いの元となる有機物をも分解するので、空気も清浄で
きる。
【0027】なお、光源6は可視光線のみを照射するも
ので、太陽光などの外光により300nmないし410
nmの波長領域の紫外線を光触媒層8に照射するように
しても同様の効果を得ることができる。
【0028】また、図4は実験に用いた光触媒層を示す
断面図、図5は波長と透過率との関係を示すグラフであ
る。そして、図4に示すように、厚さ5mmのソーダラ
イムガラス11の一面に0.02μmのシリカ(Si
2 )膜12を形成し、これらシリカ(SiO2 )膜12の
表面にそれぞれチタニア(TiO2 )膜13を形成したサ
ンプルを用い、実験によれば、図5に示すように波長が
長くなるに従いほぼ横ばいで透過率が高くなり、光触媒
層8は可視光線を良好に透過することが確認された。
【0029】次に、他の実施の形態について説明する。
【0030】図6は他の照明装置を示す分解斜視図で、
図2に示す照明装置において、表面に等間隔で出光部21
を形成し、この出光部21の部分では光拡散性を有するシ
リカ微粒子を有する光触媒膜を形成し、出光部21以外の
部分では光透過性を有する光触媒膜を形成したものであ
る。
【0031】そして、図7は光の照射状態を示す説明図
で、図2に示す実施の形態では、図7に示すように、出
光部21のみで照射し、出光部21以外の部分では照射を行
なわない。また、図2に示す実施の形態と同様に、光触
媒層に光源あるいは太陽などの外光の紫外線が照射され
ることにより、光触媒を行なう。
【0032】また、図8は他の実施の形態の光触媒層を
示す断面図で、この図8は導光体5と光触媒層8との間
に、インクあるいは微粒子ビーズが混入された樹脂を塗
布した光拡散シート25を介在させたもので、光拡散シー
ト25により簡単な構成で光拡散を行なわせている。
【0033】さらに、図9はまた他の実施の形態の光触
媒層を示す断面図で、この図9は導光体5の表面にプリ
ズム面または粗面などの拡散面26を形成し、導光体5の
拡散面26により拡散面を生じさせている。
【0034】またさらに、図10はさらに他の実施の形
態の光触媒層を示す断面図で、この光拡散層27には20
0nm以上の粒径のシリカ微粒子を有するものである。
【0035】さらに、いずれの実施の形態の場合にも、
導光体としては筒状のものに限らず、棒状で内部が中空
でないものを用いても同様の効果を奏する。
【0036】また、いずれの場合にも道路用照明装置に
限らず、薬品庫、火薬庫、駐車場あるいは美術館などの
維持管理が頻繁には行なわれない場所にも適用でき、こ
の場合、安全かつメインテナンスフリーとなる。
【0037】さらに、ビルの外壁その他のサイン照明に
も用いることができる。
【0038】
【発明の効果】請求項1記載の照明装置によれば、紫外
線により光触媒膜で有機物質を分解するため、外面に有
機物質が付着しないとともに、照射光の低下を防止でき
る。
【0039】請求項2記載の照明装置によれば、請求項
1記載の照明装置に加え、光拡散性により光触媒層全体
で光触媒作用を行なうことができる。
【0040】請求項3記載の照明装置によれば、請求項
1記載の照明装置に加え、光触媒層により出光する部分
では確実に出光し、出光する部分以外では出光させなく
できる。
【0041】請求項4記載の照明装置によれば、請求項
1ないし3いずれか記載の照明装置に加え、アンダーコ
ートにより光触媒膜が剥離することを防止できる。
【0042】請求項5記載の照明装置によれば、請求項
1ないし4いずれか記載の照明装置に加え、光触媒膜
は、アナターゼ結晶形のチタニア微粒子を主成分として
シリカ微粒子にこのチタニア微粒子が担持されているの
で、簡単な構成で光触媒膜を保持できる。
【0043】請求項6記載の道路用照明装置によれば、
請求項1ないし5いずれか記載の照明装置を道路に沿っ
て配設したので、道路の形状に則した照明を行なうとと
もに、たとえば排気ガスその他の汚れが表面に付着する
ことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の道路を示す説明図であ
る。
【図2】同上照明装置を示す分解斜視図である。
【図3】同上光触媒層を示す模式図である。
【図4】同上実験に用いた光触媒層を示す断面図であ
る。
【図5】同上波長と透過率との関係を示すグラフであ
る。
【図6】同上他の実施の形態の照明装置を示す分解斜視
図である。
【図7】同上光の照射状態を示す説明図である。
【図8】同上他の実施の形態の光触媒層を示す断面図で
ある。
【図9】同上また他の実施の形態の光触媒層を示す断面
図である。
【図10】同上さらに他の実施の形態の光触媒層を示す
断面図である。
【符号の説明】
2 照明装置 5 導光体 8 光触媒層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F21V 8/00 F21V 8/00 C

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源から可視光線を伝搬する長手状の導
    光体と;この導光体の外面に形成された光触媒層と;を
    具備したことを特徴とする照明装置。
  2. 【請求項2】 光触媒層は、光拡散性を有することを特
    徴とする請求項1記載の照明装置。
  3. 【請求項3】 光触媒層は、光を出光する部分では光拡
    散性を有し、光を出光しない部分では光透過性を有する
    ことを特徴とする請求項1記載の照明装置。
  4. 【請求項4】 光触媒膜は、 透光性部材の外面に形成されたシリカ(SiO2 )を主
    成分とするアンダーコートと;このアンダーコートの表
    面に光触媒作用を有する金属酸化物の微粒子と;を具備
    したことを特徴とする請求項1ないし3いずれか記載の
    照明装置。
  5. 【請求項5】 光触媒膜は、アナターゼ結晶形のチタニ
    ア微粒子を主成分としてシリカ微粒子にこのチタニア微
    粒子が担持されていることを特徴とする請求項1ないし
    4いずれか記載の照明装置。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし5いずれか記載の照明装
    置を道路に沿って配設したことを特徴とする道路用照明
    装置。
JP7341902A 1995-12-27 1995-12-27 照明装置および道路用照明装置 Pending JPH09180521A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6324329B1 (en) * 1998-08-28 2001-11-27 Sony Corporation Photocatalyst excitation apparatus
JP2007027553A (ja) * 2005-07-20 2007-02-01 Inax Corp 紫外線照射装置並びにそれを用いた便器構造及び浴槽構造
JP2010086889A (ja) * 2008-10-02 2010-04-15 Casio Hitachi Mobile Communications Co Ltd 曲線状導光体、照明装置及び電子機器

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