JPH09251803A

JPH09251803A - 照明装置

Info

Publication number: JPH09251803A
Application number: JP8058136A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Honda; 久司本田; Ariyoshi Ishizaki; 有義石崎
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: 1997-09-22

Abstract

(57)【要約】【課題】照射効率の低下を抑制し、メインテナンスを
容易する。【解決手段】少なくとも可視光線を照射する光源11を
覆って、透光性カバー９を設ける。透光性カバー９の内
外面に、０．０１μｍ〜０．５μｍの範囲内の膜厚でチ
タニア（ＴｉＯ₂）を主成分とする光触媒膜を形成す
る。光源11から照射される紫外線により、光触媒膜で物
質の酸化、分解を促進し、透光性カバー９の内外面に汚
れが付着するのを防ぐ。透光性カバー９の内外面の光触
媒膜の膜厚を０．０１μｍ〜０．５μｍの範囲内とする
ことにより、十分な光触媒作用を得た上で、照射効率の
低下を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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、汚れが付着しや
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、光源を透光性カバーで覆うようにし
た照明装置では、透光性カバーの外面に汚れが付着しや
すいが、器具の隙間などから器具内に排気ガスやたばこ
の煙などが進入したり、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の内面
も汚れる場合がある。そのため、透光性カバーの内面あ
るいは外面の一方にのみ光触媒膜を形成しただけでは、
光触媒膜が形成されていない面が汚れやすく、照射効率
が低下してしまう。

【００１４】また、光触媒膜は、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は
高くなると考えられている。しかし、光触媒作用を呈す
る面の裏側面から光線が照射される場合は、この膜厚と
活性との相関関係はあまり検討されていなかった。さら
に、この膜厚が大きくなると、膜を透過する可視光線が
吸収されて照明効率が低下してしまう。また、光触媒膜
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。そのため、透光性カバーの両面に
光触媒膜を形成し、ランプから照射される光線が内面側
の光触媒膜で多く吸収された場合には、外面側の光触媒
膜には光触媒作用に十分な光線が到達しないので、所望
の光触媒活性が得られなくなり、外面側の光触媒膜の膜
厚を厚くして十分な光触媒作用が得られるようにすると
可視光線が吸収されて照射効率が低下するおそれがあ
る。

【００１５】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。

【００１６】

【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に０．０１μｍ
〜０．５μｍの範囲内の膜厚で形成されたチタニア（Ｔ
ｉＯ₂）を主成分とする光触媒膜と；を具備しているも
のである。

【００１７】そして、透光性カバーの内外面に形成され
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、それら透光性カバーの内外
面の光触媒膜の膜厚を０．０１μｍ〜０．５μｍの範囲
内の膜厚でチタニア（ＴｉＯ₂）を主成分として形成す
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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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、光源は、可視光線および３００ｎ
ｍ〜４００ｎｍの波長領域内の紫外線を含む光線を照射
するものである。この光源からの光線が光触媒膜に照射
されることにより、光触媒作用が得られる。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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、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が異
なるものである。これにより、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。

【００２５】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、透光性カバー
の内面の光触媒膜の膜厚は外面の光触媒膜の膜厚より小
さいものである。これにより、汚れやすい透光性カバー
の外面の光触媒膜の光触媒作用を向上させる。

【００２６】請求項８記載の照明装置は、少なくとも可
視光線を照射する光源と；光源を覆う透光性カバーと；
透光性カバーの少なくとも一面に０．０１μｍ〜０．５
μｍの範囲内の膜厚で不均一に形成された光触媒膜と；
を具備しているものである。これにより、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。

【００２７】透光性カバー面に膜厚を変えて光触媒膜を
形成するには、ＣＶＤ法や蒸着法の場合、透光性カバー
の基板面温度を高くしたところの膜厚を厚く、基板面温
度を低くしたところの膜厚を薄くでき、また、ディッピ
ング法の場合、透光性カバーの引き上げ速度を速くする
ことで膜厚を厚く、遅くしたところで膜厚を薄くでき
る。

【００２８】請求項９記載の照明装置は、請求項１ない
し８いずれか一記載の照明装置において、光源に対向す
る透光性カバーの中央域の光触媒膜の膜厚が周縁域の膜
厚より厚いものである。すなわち、光源に対向して光源
から照射される光線が強い透光性カバーの中央域の光触
媒膜の膜厚を厚くするとともに、光源から離れて光源か
ら照射される光線が弱い周縁域の膜厚を薄くすることに
より、照明効率を低下させることなく光触媒作用を向上
させる。

【００２９】請求項１０記載の照明装置は、請求項１な
いし８いずれか一記載の照明装置において、光源に対向
する透光性カバーの中央域の光触媒膜の膜厚が周縁域の
膜厚より薄いものである。すなわち、光源に対向して光
源から照射される光線が強い透光性カバーの中央域の光
触媒膜の膜厚を薄くするとともに、光源から離れて光源
から照射される光線が弱い周縁域の膜厚を厚くすること
により、透光性カバーの全面域における光触媒作用の均
等化を図れる。

【００３０】請求項１１記載の照明装置は、請求項１な
いし１０いずれか一記載の照明装置において、透光性カ
バーを接着固定する装置本体を備え、この装置本体に接
着固定される透光性カバーの接着部分には光触媒膜が形
成されないものである。これにより、透光性カバーを装
置本体に接着する接着剤などが光触媒膜で酸化されるこ
とがなく、接着剤の接着力が維持される。

【００３１】

【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。

【００３２】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
は光触媒膜の分光透過率の特性図、図５は光触媒膜の膜
厚と相対活性との関係を示す特性図である。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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、可視光線および３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長
領域内の紫外線を含む光を照射する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。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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】次に、第１の実施の形態の作用について説
明する。

【００４２】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から可視光線および３００ｎｍ〜４００
ｎｍの波長領域内の紫外線を含む光線が照射される。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】また、図４は、光触媒膜13a ，13b に照射
される光線が一定の場合において、光触媒膜13a ，13b
の膜厚を変化させたときの分光透過率の特性図を示す。
なお、透過性カバー９の厚みは５ｍｍ、中間層14a ，14
b の厚みは０．０２μｍとする。この図４からわかるよ
うに、光触媒膜13a ，13b の膜厚が厚いほど、光線が吸
収されて透過率が低下する特性がある。

【００４９】さらに、図５は、光触媒膜13a ，13b に照
射される光線の入射エネルギーが一定の場合において、
入射光の波長の違いによる光触媒膜13a ，13b の膜厚と
相対活性との特性図を示す。なお、透光性カバー９の外
面にのみ光触媒膜13b を形成して、内面側から光線を照
射するもので、光線の入射エネルギーは０．８μｍ／ｃ
ｍ²とする。この図５からわかるように、光触媒膜13b
が０．０１μｍ〜０．５μｍの範囲内の膜厚のとき、光
触媒作用の活性は高い値を示す特性がある。

【００５０】したがって、透光性カバー９の内外面の光
触媒膜13a ，13b の膜厚を０．０１μｍ〜０．５μｍの
範囲内で形成することにより、十分な光触媒作用が得ら
れた上で、透過率の低下を抑制できる。

【００５１】そのため、０．０１μｍ〜０．５μｍの範
囲内で、透光性カバー９の内面の光触媒膜13a 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
することにより、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。

【００５２】なお、光触媒層13a ，13b としては、チタ
ニア（ＴｉＯ₂）に限らず、たとえばＺｎＯ、ＷＯ₃、
ＬａＲｈＯ₃、ＦｅＴｉＯ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＣｄＦｅ₂
Ｏ₄、ＳｒＴｉＯ₃、ＣｄＳｅ、ＧａＡｓ、ＣａＰ、Ｃ
ｅＯ₂、ＴｂＯ₂、ＭｇＯ、Ｅｒ₂Ｏ₃あるいはＲｕＯ
₂などの光触媒作用を有する化合物もしくは物質の微粒
子、あるいは、これらの２種以上の微粒子の混合系、さ
らに、ゼオライトなどを混合したもの、および、バイン
ダ成分にて形成されても同様の効果を得ることができ
る。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】次に、第２の実施の形態を図６および図７
を参照して説明する。

【００５７】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である。

【００５８】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。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、可視光線および３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長領域
内の紫外線を含む光を照射する直管形の蛍光ランプ26が
着脱自在に取り付けられる。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。

【００５９】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。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】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。

【００６３】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。

【００６４】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。

【００６５】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。

【００６６】次に、第３の実施の形態を図８を参照して
説明する。

【００６７】図８は道路用の照明装置の断面図であり、
この照明装置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。

【００６８】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
れた光を開口44方向に向けて反射する複数の反射板45，
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を反射する反射板49が取り
付けられている。なお、ランプソケット47には、光源と
してのＨＩＤ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。

【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。

【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】また、光触媒膜の膜厚を透光性カバー面で
不均一に形成することによっても、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ることができ
る。

【００７５】次に、図９は第４の実施の形態の照明装置
の透光性カバーの概念図である。

【００７６】高圧ナトリウムランプ11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強度が強い透光性
カバー９の中央域の光触媒膜13a ，13b の膜厚を厚く形
成するとともに、高圧ナトリウムランプ11から離れて高
圧ナトリウムランプ11から照射される光線強度が弱い周
縁域の膜厚を薄く形成する。これにより、透光性カバー
９の中央域の光触媒膜13a ，13b の光触媒作用を特に向
上させることができるとともに、光触媒膜13a ，13b に
よる光線の吸収が増加するが光線強度が強いので支障が
なく、かつ、透光性カバー９の周縁域への光線強度が弱
くても、光触媒膜13a ，13b による光線の吸収が少なく
て光透過性をよくできる。したがって、照明効率を低下
させることなく光触媒作用を向上させることができる。

【００７７】図１０は第５の実施の形態の照明装置の透
光性カバーの概念図である。

【００７８】高圧ナトリウムランプ11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強度が強い透光性
カバー９の中央域の光触媒膜13a ，13b の膜厚を薄く形
成するとともに、高圧ナトリウムランプ11から離れて高
圧ナトリウムランプ11から照射される光線強度が弱い周
縁域の膜厚を厚く形成する。これにより、光線強度が弱
い透光性カバー９の周縁域の光触媒膜13a ，13b の光触
媒作用を向上させて、光線強度が強い透光性カバー９の
中央域の光触媒膜13a ，13b の光触媒作用と同等にす
る。したがって、透光性カバー９の全面域における光触
媒作用の均等化を図れる。

【００７９】図１１は第６の実施の形態の照明装置の透
光性カバーの概念図である。

【００８０】透光性カバー９の内面の光触媒膜13a の中
央域の膜厚を薄するとともに周縁部の膜厚を厚くし、外
面の光触媒膜13b の中央域の膜厚を厚く形成するととも
に周縁部の膜厚を薄く形成する。これにより、透光性カ
バー９の内面における光触媒膜13a の光触媒作用の均等
化を図れるとともに、外面における光触媒膜13b の光触
媒作用を向上させることができる。

【００８１】なお、内外面の光触媒膜13a ，13b の膜厚
形状を逆に形成してもよく、それぞれ同様の作用効果が
得られる。

【００８２】図１２は第７の実施の形態の照明装置の透
光性カバーの概念図である。

【００８３】透光性カバー９の内面の光触媒膜13a の中
央域の膜厚を厚くするとともに周縁部の膜厚を薄くし、
外面の光触媒膜13b の膜厚を均等に形成する。これによ
り、透光性カバー９の内面における光触媒膜13a の光触
媒作用を向上させることができるとともに、外面におけ
る光触媒膜13b の光触媒作用の均等化を図ることができ
る。

【００８４】なお、内外面の光触媒膜13a ，13b の膜厚
形状を逆に形成してもよく、それぞれ同様の作用効果が
得られる。

【００８５】そして、透光性カバー９面に膜厚を変えて
光触媒膜13a ，13b を形成するには、ＣＶＤ法や蒸着法
の場合、透光性カバー９の基板面温度を高くしたところ
の膜厚を厚く、基板面温度を低くしたところの膜厚を薄
くでき、また、ディッピング法の場合、透光性カバー９
の引き上げ速度を速くすることで膜厚を厚く、遅くした
ところで膜厚を薄くできる。

【００８６】図１３は第８の実施の形態の照明装置の一
部の断面図である。

【００８７】透光性カバー９の内面の周縁部を接着剤61
によって装置本体としての蓋体４に固定する。この場
合、透光性カバー９の内面の周縁部の接着剤61の塗布部
分には光触媒膜13a を形成しない。これにより、透光性
カバー９を蓋体４に接着する接着剤61が光触媒膜13a に
より酸化されることがなく、接着剤61の接着力を維持で
きる。

【００８８】

【発明の効果】請求項１記載の照明装置によれば、透光
性カバーの内外面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、それら透光性カバーの内外面の光触媒膜の膜厚を
０．０１μｍ〜０．５μｍの範囲内とすることにより、
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。

【００８９】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、光源からの可視光線
および３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長領域内の紫外線を
含む光線が光触媒膜に照射されることにより、光触媒作
用が得られる。

【００９０】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。

【００９１】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。

【００９２】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、透光性カバーからの不純
物物質、たとえばソーダライムガラスからのＮｕ検出を
防止できる。

【００９３】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、
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。

【００９４】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、
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することにより、汚れや
すい透光性カバーの外面の光触媒膜の光触媒作用を向上
させることができる。

【００９５】請求項８記載の照明装置によれば、光触媒
膜の膜厚を不均一に形成することにより、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。

【００９６】請求項９記載の照明装置によれば、請求項
１ないし８いずれか一記載の照明装置の効果に加えて、
光源に対向して光源から照射される光線が強い透光性カ
バーの中央域の光触媒膜の膜厚を厚くするとともに、光
源から離れて光源から照射される光線が弱い周縁域の膜
厚を薄くすることにより、照明効率を低下させることな
く光触媒作用を向上させることができる。

【００９７】請求項１０記載の照明装置によれば、請求
項１ないし８いずれか一記載の照明装置の効果に加え
て、光源に対向して光源から照射される光線が強い透光
性カバーの中央域の光触媒膜の膜厚を薄くするととも
に、光源から離れて光源から照射される光線が弱い周縁
域の膜厚を厚くすることにより、透光性カバーの全面域
における光触媒作用の均等化を図れる。

【００９８】請求項１１記載の照明装置によれば、請求
項１ないし１０いずれか一記載の照明装置の効果に加え
て、装置本体に接着固定される透光性カバーの接着部分
には光触媒膜を形成しないことにより、透光性カバーを
装置本体に接着する接着剤などが光触媒膜で酸化される
ことがなく、接着剤の接着力を維持できる。

【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】同上実施の形態の光触媒膜の分光透過率の特性
図である。

【図５】同上実施の形態の光触媒膜の膜厚と相対活性と
の関係を示す特性図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態の照明装置の斜視図
である。

【図７】同上実施の形態の照明装置の一部を切り欠いた
側面図である。

【図８】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９】本発明の第４の実施の形態の照明装置の透光性
カバーの概念図である。

【図１０】本発明の第５の実施の形態の照明装置の透光
性カバーの概念図である。

【図１１】本発明の第６の実施の形態の照明装置の透光
性カバーの概念図である。

【図１２】本発明の第７の実施の形態の照明装置の透光
性カバーの概念図である。

【図１３】本発明の第８の実施の形態の照明装置の一部
の断面図である。

【符号の説明】

1a，1b，1c 照明装置４装置本体としての蓋体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.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ０１Ｊ 35/02 ＺＡＢＢ０１Ｄ 53/36 ＺＡＢＪ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも可視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に
０．０１μｍ〜０．５μｍの範囲内の膜厚で形成された
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】光源は、可視光線および３００ｎｍ〜４
００ｎｍの波長領域内の紫外線を含む光線を照射するこ
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】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が異な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】透光性カバーの内面の光触媒膜の膜厚は
外面の光触媒膜の膜厚より小さい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。
【請求項８】少なくとも可視光線を照射する光源と；
光源を覆う透光性カバーと；透光性カバーの少なくとも
一面に０．０１μｍ〜０．５μｍの範囲内の膜厚で不均
一に形成された光触媒膜と；を具備していることを特徴
とする照明装置。
【請求項９】光源に対向する透光性カバーの中央域の
光触媒膜の膜厚が周縁域の膜厚より厚いことを特徴とす
る請求項１ないし８いずれか一記載の照明装置。
【請求項１０】光源に対向する透光性カバーの中央域
の光触媒膜の膜厚が周縁域の膜厚より薄いことを特徴と
する請求項１ないし８いずれか一記載の照明装置。
【請求項１１】透光性カバーを接着固定する装置本体
を備え、この装置本体に接着固定される透光性カバーの
接着部分には光触媒膜が形成されないことを特徴とする
請求項１ないし１０いずれか一記載の照明装置。