JPH10326593A

JPH10326593A - 光源および照明器具

Info

Publication number: JPH10326593A
Application number: JP9361281A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Honda; 久司本田; Akira Ito; 彰伊藤; Hiroshi Kamata; 博士鎌田; Kiyoko Kawashima; 浄子川島; Kazuyoshi Okamura; 和好岡村
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1997-03-25
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1998-12-08

Abstract

(57)【要約】【課題】特別な構成を付加することなく、可視光線の照
射量を低下させることなく紫外線の放射量を向上させた
照明用光源を提供する。【解決手段】熱膨張係数αが２０〜７０の範囲内のガラ
ス製であって、可視光線および波長３００〜３２０ｎｍ
の範囲の紫外線の最大透過率が５０％以上の外管バルブ
２２と；この外管バルブ２２内に配設され、放電媒体が
封入されるとともに電極手段を有し、放電によって可視
光線および紫外線を放射する発光管２と；を具備してい
ることを特徴とする。特に、光触媒機能付の照明器具用
の光源、例えば高圧ナトリウムランプとして用いる場合
には、可視光線の照射量を低減させることなく光触媒活
性を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高圧ナトリウムラ
ンプなどの可視光線および紫外線を放射する光源に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般照明用の光源として多く用いられて
いる高輝度放電ランプや蛍光ランプのバルブは、その多
くがガラス製であり、ソーダライムガラスなどの軟質ガ
ラスやホウケイ酸ガラスなどの硬質ガラスが用いられて
いる。

【０００３】このガラスは、例えば特開平８−３２５０
３１号公報に開示されているように、一般照明用として
は不要である紫外線の透過率を極力低くするような組成
で構成されている。

【０００４】一方、国際公開ＷＯ９４／１１０９２に
は、室内照明用光源から放射された微量な紫外線によっ
て酸化チタン（ＴｉＯ₂）が励起され、光触媒作用によ
って室内の有機物などを分解する技術が開示されてい
る。

【０００５】この光触媒作用を応用した照明器具とし
て、例えば特開平７−１１１１０４号公報には、蛍光ラ
ンプに対向して設けられた透光性カバーに透明な光触媒
膜を形成し、光触媒作用によって室内の消臭を行うとと
もに照明器具から放射される紫外線を遮断する構成が開
示されている。

【０００６】また、屋外用照明器具の透光性カバーの外
面側に光触媒膜を形成し、セルフクリーニング機能を付
加した構成が本発明者らによって開発されている。この
構成は、光源から放射された紫外線によって光触媒膜が
透光性カバーの外表面に付着した汚れ物質を分解・除去
して、透光性カバーの清掃作業を低減させたものであ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】光触媒作用は、その活
性度が光触媒を構成する金属酸化物からなる半導体に照
射される紫外線の強度に比例している。すなわち、紫外
線の強度が高いほど光触媒の活性度が高く、消臭、殺
菌、防汚などの光触媒作用の効果が大きくなることが実
験により確かめられている。

【０００８】また、光触媒膜を有する照明器具は、汚れ
の度合いが大きい設置場所などでも十分な光触媒作用を
得られるように、その活性度のさらなる向上が望まれて
いる。

【０００９】ところが、照明器具に配設される光源は、
上述のように紫外線の透過率が低いガラスによってバル
ブが成形されており、そこから放射される紫外線の量は
微量なものであった。

【００１０】特に、高圧ナトリウムランプの放電による
発光スペクトルには波長３１３ｎｍ、３３５ｎｍおよび
３６５ｎｍをピークとする紫外線が多く含まれている
が、この紫外線はほとんどがバルブに吸収されてしまう
のでバルブ外に放射される紫外線は微量ものであった。

【００１１】また、高輝度放電ランプの場合、点灯時に
かなり高温になるため、外管バルブに使用されるガラス
には制限があり、半硬質または硬質ガラスでないと使用
することができない。

【００１２】本発明は、特別な構成を付加することなく
紫外線の放射量を向上させた照明用光源を提供すること
を目的とする。

【００１３】

【課題を達成するための手段】請求項１の光源は、熱膨
張係数αが２０〜７０の範囲内のガラス製であって、可
視光線から紫外線までの波長領域の透過率変化が連続的
でかつ紫外線領域で透過率が減衰し始めて３３０ｎｍの
波長で透過率が６０％以上となる特性を有する外管バル
ブと；この外管バルブ内に配設され、放電媒体が封入さ
れるとともに電極手段を有し、放電によって可視光線お
よび紫外線を放射する発光管と；を具備していることを
特徴とする。

【００１４】請求項２の光源は、熱膨張係数αが２０〜
７０の範囲内のガラス製であって、可視光線および波長
３００〜３２０ｎｍの範囲の紫外線の最大透過率が５０
％以上の外管バルブと；この外管バルブ内に配設され、
放電媒体が封入されるとともに電極手段を有し、放電に
よって可視光線および紫外線を放射する発光管と；を具
備していることを特徴とする。

【００１５】各請求項における用語の定義は以下によ
る。

【００１６】外管バルブは、可視光線を透過するもので
あって、その直線透過率が８０％以上有するものが望ま
しい。

【００１７】外管バルブの形状はＢＴ形、Ｔ形などに制
限されることなく任意の形状であることを許容し、その
肉厚も可視光線および紫外線の透過率が本発明で定義す
る範囲にあれば特に制限されない。

【００１８】外管バルブのガラスの熱膨張係数αが７０
を超えると通常点灯時に高温となる場合にガラスが軟化
し始めるため強度的な面において好ましくなく、２０よ
り小さいと成形が困難になるのでやはり好ましくない。

【００１９】発光管は、気密容器内の放電によって発生
する可視光線および紫外線を透過でき、１０００℃以上
の温度に耐え得るものであればよく、材質および形状は
限定されない。一般的に、工業的、経済的理由から放電
ランプに使用される石英ガラス、アルミナが好ましい
が、これに限定されるものではない。

【００２０】電極手段は、冷陰極、熱陰極、外部電極ま
たは励起用高周波誘導コイルなど使用できるがこれらに
限定されない。

【００２１】放電媒体は、電極手段によって放電するも
のであればよく、ナトリウム、水銀またはその他の金属
蒸気やキセノンなどの希ガスが適用可能である。

【００２２】請求項１の光源によれば、外管バルブの３
３０ｎｍの波長の透過率が６０％以上であるので、発光
管から放射された紫外線を良好に透過する。特に、ソー
ダライムガラスは波長３３０ｎｍの紫外線まではある程
度透過する特性を有しているので、ソーダライムガラス
製のカバーガラスの外面側に光触媒膜が形成されている
照明器具の光源として最適である。

【００２３】すなわち、カバーガラス基体がソーダライ
ムガラスであると、カバーガラス自体が波長３３０ｎｍ
以下の紫外線をほとんど透過しないので、光触媒活性の
向上にはあまり影響を及ぼさない。

【００２４】請求項２の光源によれば、外管バルブの波
長３００〜３２０ｎｍの範囲の紫外線の最大透過率が５
０％以上であるので、発光管から放射された紫外線を良
好に透過する。特に、請求項２の光源の外管バルブと同
材質ガラスによって形成されたカバーガラスの外面側に
光触媒膜が形成されている照明器具の光源として最適で
ある。

【００２５】また、波長３００ｎｍよりも短波長側の紫
外線によって照明器具内の他の部品が劣化してしまうお
それがあり、光触媒機能を有する照明器具の光源として
は、請求項１または２の光源を用いるのが望ましい。

【００２６】請求項３は、請求項１または２記載の光源
において、外管バルブはホウケイ酸ガラスによって成形
されていることを特徴とする。

【００２７】本請求項では、ホウケイ酸ガラスを用いた
ので、比較的安価に外管バルブを成形することができ
る。

【００２８】請求項４は、請求項１ないし３いずれか一
の光源において、外管バルブを成形するガラスは、酸化
鉄（Ｆｅ₂Ｏ₃）の含有率が０．０３ｗｔ％以下であるこ
とを特徴とする。

【００２９】請求項４の光源によれば、酸化鉄（Ｆｅ₂
Ｏ₃）の含有量の最適範囲を規定したので、波長３００
〜４００ｎｍの紫外線の透過率を向上させることができ
る。

【００３０】請求項５は、請求項１ないし４いずれか一
の光源の発光管が高圧ナトリウムランプであることを特
徴とする。

【００３１】発光管内に封入される放電媒体は、ナトリ
ウムを含み、電極手段によって放電するものであればよ
い。また、水銀・ナトリウムアマルガムと希ガスとから
構成され、高圧蒸気放電によって発光するものも使用可
能である。また、水銀が含まれていなくてもよく、また
ハロゲン元素が含まれていてもよい。

【００３２】請求項５の光源によれば、高圧ナトリウム
ランプの放電による発光スペクトルの波長３１３ｎｍ、
３３５ｎｍおよび３６５ｎｍをピークとする紫外線も外
管バルブから多く放射することができる。

【００３３】請求項６は、請求項５の光源において、発
光管にナトリウム（Ｎａ）が水銀（Ｈｇ）に対して１２
〜２５ｗｔ％で封入され、かつ始動用希ガスとしてキセ
ノン（Ｘｅ）が５０〜２００ｔｏｒｒ封入され、この発
光管の入力電力が１５０Ｗ以下であることを特徴とす
る。

【００３４】請求項６の発明によれば、１５０Ｗ以下の
高圧ナトリウムランプの発光管に封入されるナトリウム
（Ｎａ）および水銀（Ｈｇ）の封入量とキセノン（Ｘ
ｅ）の封入圧力を適正範囲に規定したことによって、有
効紫外線の放射量が増加するとともに、始動電圧を一定
値以下に抑えることができる。

【００３５】請求項７の照明器具は、請求項１ないし６
いずれか一記載の光源と；この光源が配設されるととも
に、可視光線を透過する光触媒膜が少なくとも外面側に
形成されたカバーガラスを有した器具本体と；を具備し
ていることを特徴とする。

【００３６】照明器具は、室内用の天井吊下げ形または
直付形の器具や、屋外用の道路用、トンネル用などの照
明器具が挙げられる。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を参照して説明する。なお、図面中同一または相当部分
には同一符号を付している。

【００３８】図１は第１の実施形態の光源としての高圧
ナトリウムランプの要部断面図である。１は高圧ナトリ
ウムランプ、２は発光管である。発光管２は、透光性ア
ルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）セラミックスにより密閉円筒状に形
成されていて、この発光管２の両端部には電極軸に巻回
された電極コイルからなる一対の電極手段（図示しな
い）が封装されている。

【００３９】発光管２内には、ナトリウム（Ｎａ）およ
び始動用希ガスとしてネオン（Ｎｅ）とアルゴン（Ａ
ｒ）とのペニングガスを適量封入している。

【００４０】このネオンとアルコンとの混合ガスは高圧
の始動用パルスにより点灯せしめる必要がないように放
電開始（始動）電圧を低下せしめるものであり、例えば
５００Ｗ以下の始動電圧で点灯されるように適量封入さ
れる。

【００４１】２２は、ホウケイ酸ガラスからなる透光性
の外管バルブであり、発光管２を収容している。高圧放
電ランプ１は、外管バルブ２２の長手方向中間部には膨
出部が形成されており、その上下部に小径なトップ部２
３ａとネック部２３ｂを形成して、いわゆるＢＴ形をな
している。ネック部２３ｂ端部には口金２４を被着して
いる。外管バルブ２２内は真空に保たれている。

【００４２】外管バルブ２２内は発光管２を収容してお
り、この発光管２は外管バルブ２２内において、サポー
トワイヤ２５により支持されている。サポートワイヤ２
５はステンレスワイヤを四角の枠状に形成したものであ
り、上部が弾性片２６を介して外管バルブ２２のトップ
部２３ａ内に係止されているとともに、下部はステム２
７に封着した一方の封着線２８ａに溶接されている。

【００４３】発光管２の上端から導出された一方の導電
体４ａは、導電線を兼用する上部導電性ホルダ２９ａを
介して上記サポートワイヤ２５に電気的および機械的に
接続されている。

【００４４】発光管２の下端から導出された他方の導電
体４ｂは絶縁体を介して他の下部ホルダー２９ｂに機械
的に支持されており、この下部ホルダー２９ｂはサポー
トワイヤ２５に機械的に取り付けられている。したがっ
て、発光管２は上下端部でホルダー２９ａ，２９ｂに支
持され、これらホルダー２９ａ，２９ｂを介してサポー
トワイヤ２５に支持されている。

【００４５】発光管２の下部導電体４ｂは、リード線３
０を介してステム２７に封着した他の封着線２８ｂに電
気的に接続されている。これら封着線２８ａ，２８ｂは
口金２４のシェル２４ａおよ外部端子２４ｂに接続され
ている。

【００４６】発光管２の外面には始動補助のための近接
導体３１が接近して配置さている。

【００４７】近接導体３１は高融点金属からなり、一端
がバイメタル３３片に支持されていると共に、他端は上
部ホルダー２９ａに形成した係止部に支持されている。
３２はゲッターである。なお、ナトリウムを金属ハロゲ
ン化物のナトリウムに置換することによりメタルハライ
ドランプに構成することができる。

【００４８】発光管２は、定格ランプ入力および電極間
距離との関係で、定格ランプ入力７０〜１００Ｗに対し
ては管壁負荷が３０〜４０Ｗ／ｃｍ²、定格ランプ入力
１５０〜４００Ｗに対して管壁負荷が２０〜３５Ｗ／ｃ
ｍ²、定格ランプ入力６６０〜１０００Ｗに対して管壁
負荷が１５〜２５Ｗ／ｃｍ²で点灯されるように構成さ
れる。

【００４９】なお、発光管２の内表面に窒素原子を含む
保護層を形成してもよい。この窒素原子を含む保護層
は、発光管２を構成するアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）中の酸素
（Ｏ₂）成分を窒素（Ｎ₂）に置換した反応構造からなる
窒素原子を含む層であり、この層の深さは例えば０．０
５μｍ以上であればよい。

【００５０】図２は、外管バルブの透過率特性を表すグ
ラフである。図中の実線で示す（ａ）が本実施形態の外
管バルブ、波線（ｂ）および一点波線（ｃ）は従来の外
管バルブを示し、（ａ）、（ｂ）および（ｃ）はいずれ
も可視光線から紫外線までの波長領域の透過率変化が連
続的でかつ紫外線領域で透過率が減衰し始める。

【００５１】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）はホウケイ酸
ガラス製の外管バルブであり、その熱膨張係数α（×１
０^-7／℃）は、それぞれ３９、４３、４６である。

【００５２】図２のグラフに示すように、波長３００ｎ
ｍの透過率では、（ａ）が約４８％であるのに対し、
（ｂ）は０％、（ｃ）は０．８％に過ぎない。

【００５３】波長３１３ｎｍの透過率では、（ａ）が約
６０％であるのに対し、（ｂ）および（ｃ）は１０％に
も満たない。

【００５４】波長３２０ｎｍの透過率は、（ａ）が約７
０％であるのに対し、（ｂ）および（ｃ）は約１０％で
ある。

【００５５】波長３３０ｎｍの透過率は、（ａ）が約８
２％であるのに対し、（ｂ）は約３６％であり、（ｃ）
は約１６％である。

【００５６】このように、従来の外管バルブ（ｂ）
（ｃ）の透過率が５０％を超えるのは波長３５０ｎｍよ
りも長波長側であり、従来の外管バルブでは発光管から
放射される波長３３０ｎｍ以下の紫外線を透過して有効
に放射することができない。

【００５７】図２の（ａ）に示す特性を有するガラスは
半硬質ガラスであって、特に酸化鉄（Ｆｅ₂Ｏ₃）の含有
率を０．０３ｗｔ％以下に調整しながら、熱膨張係数α
＝３９×１０^-7／℃としている。

【００５８】次に、第２の実施形態について説明する。

【００５９】本実施形態の高圧ナトリウムランプは、ラ
ンプ入力電力が１５０Ｗ以下であり、発光管の封入物、
封入量および封入圧力以外の構成については第１の実施
形態と同一であるので、同一部分の説明は省略する。

【００６０】発光管２は、一般的にナトリウム（Ｎａ）
が水銀（Ｈｇ）に対して重量比で８〜１５％の範囲内で
アマルガムとして用いられることが多い。

【００６１】また、始動用希ガスとしてのキセノン（Ｘ
ｅ）の封入圧力は、外部始動器形では２０〜４０ｔｏｒ
ｒ、始動器内蔵形でも５０〜１００ｔｏｒｒである。こ
の封入圧力の範囲は、ランプ電力が小さく、始動時およ
び安定点灯中のランプ電流も小さいためである。

【００６２】そこで、第１の実施形態のように光触媒用
光源としての最適な封入量および封入圧力を選定するた
めに、種々の高圧ナトリウムランプを試作してその効果
を確認した。

【００６３】具体的には、ナトリウム（Ｎａ）を水銀
（Ｈｇ）に対して５〜３０ｗｔ％、キセノン（Ｘｅ）の
封入圧力を２０〜３００ｔｏｒｒの範囲で変化させた発
光管を９種類製作し、第１の実施形態の外管バルブ２２
を用いて９個の高圧ナトリウムランプのサンプルを用意
した。

【００６４】効果の確認のための実験は、上記高圧ナト
リウムランプのサンプルを光触媒膜付カバーガラスを備
えた照明器具に搭載し、この照明器具のカバーガラスに
付着したディーゼル自動車の排気ガス汚れの分解度を調
べた。カバーガラスは平板状であって、塗布された光触
媒膜は透明なＴｉＯ₂薄膜（膜厚０．０５〜０．３μ
ｍ）である。照明器具、光触媒膜の膜厚等、その他の構
成は同一条件のもとで全サンプルについて測定を行っ
た。測定内容は、照明器具を排気ガスを適当な濃度で充
満させた密閉雰囲気空間に配置し、その点灯時間および
カバーガラスの透過率変化である。

【００６５】次に、上記サンプルのランプ仕様について
説明する。

【００６６】・外管バルブ：ホウケイ酸ガラス製（全長
２４０ｍｍ、外径４０ｍｍ）、口金：Ｅ３９・発光管：透光性アルミナ製（全長８０ｍｍ、外径７．
１ｍｍ、内径φ５．５ｍｍ、肉厚０．８ｍｍ）・放電媒体：キセノン（Ｘｅ）ガスの封入圧力２０〜２
５０ｔｏｒｒ、ナトリウム（Ｎａ）の水銀（Ｈｇ）に対
する封入量８〜２５ｗｔ％、アマルガム１５ｍｇ・電極：電極コイルにエミッタ物質（ＢａＯ−ＣａＯ−
ＷＯ₃）を塗布、電極間距離６２ｍｍ・定格ランプ入力：１１０Ｗ・管壁負荷：１６Ｗ／ｃｍ²

【表１】上記表１の測定結果から、ランプサンプル（１）、
（２）、（５）、（９）のように、ナトリウム（Ｎａ）
の封入量を多くしたほうが光触媒効果が高いことが確認
された。この実験の前には、ナトリウム（Ｎａ）の封入
量を減らす代わりに水銀（Ｈｇ）の波長３６５ｎｍの輝
線の強度を高くしたほうが光触媒効果が高められると考
えられていたが、全く逆の結果であった。

【００６７】実際に発光スペクトルを詳細に分析したと
ころ、ナトリウム（Ｎａ）の封入量（水銀に対する重量
比）が多いほど光触媒効果に有効で、かつ外管バルブを
透過する３００〜３８０ｎｍの波長域の連続発光が強く
なることが判明した。

【００６８】表１のようにナトリウム（Ｎａ）の重量比
が１２％以上、キセノン（Ｘｅ）封入圧力が５０ｔｏｒ
ｒ以上では、ランプ効率９５ｌｍ／Ｗ以上、１年経過後
のカバーガラスの透過率８０％以上を確保できる。

【００６９】一方、キセノン（Ｘｅ）封入圧力を２５０
ｔｏｒｒ以上とすると、始動電圧が高くなり（ＪＩＳで
は１８０Ｖ以下）、ランプとしての商品性に問題があ
る。

【００７０】図３は、上記実施形態の高圧ナトリウムラ
ンプ１を取付けた道路灯の一実施形態を示す概略断面図
である。

【００７１】４０は道路灯であり、４１は器具本体で、
沿道に立設されたポールに取付けられる。高圧ナトリウ
ムランプ１は器具本体４１に配設されたソケットに取付
けることで器具本体４１内に収容される。４２は反射体
で、ランプ１に対向して器具本体４１内に配設されてい
る。４３はガラスで成形された透光性グローブであり、
外表面に酸化チタン（ＴｉＯ₂）を主体とした光触媒膜
が形成されている。

【００７２】高圧ナトリウムランプ１からは、可視光線
および紫外線が放射されるが、特に、外管バルブ２２が
波長３３０ｎｍの紫外線を最大で６０％以上透過して放
射する。また、高圧ナトリウムランプ１の発光スペクト
ルである波長３１３ｎｍ、３３５ｎｍおよび３６５ｎｍ
の紫外線も有効に放射され、光触媒膜に照射される紫外
線の強度が大きくなり、活性度が向上する。

【００７３】図４は、上記実施形態の高圧ナトリウムラ
ンプ１を取付けたトンネル用照明器具を示す斜視図であ
る。

【００７４】トンネル用照明器具５０は、中空の薄箱直
方体の器具本体５１を有し、この器具本体５１の下面に
投光開口５２が形成され、器具本体５１の背面には取付
用の板状の取付脚５３が形成されている。また、器具本
体５１内には開口５２に対向して開口５２方向に向けて
光を反射する曲面上の反射板が取り付けられている。こ
の反射板の長手方向の一端側にはランプソケットが取付
けられており、このランプソケットには、上記実施形態
の高圧ナトリウムランプ１（外管バルブＴ形）が着脱自
在に取付けられる。

【００７５】開口５２は器具本体５１の一部をなす枠体
５４に形成されており、枠体５４の開口５２には平板状
の強化ガラス製の透光性部材としての透光性カバー５５
が装着されている。透光性カバー５５はソーダライムガ
ラス製であるが、ホウケイ酸ガラスなどの他の材質によ
って構成されていてもよい。枠体５４は一側に設けられ
た蝶番５６により器具本体５１に開閉可能に取付けら
れ、開口５２の他側に設けられたラッチにて、枠体５４
が閉塞した状態で器具本体５１に保持される。さらに、
器具本体５１には、枠体５４を器具本体５１に閉塞した
状態で水密にシールするパッキング５７が取付けられて
いる。

【００７６】透光性カバー５５の外表面側には、上記実
施形態と同様に、光触媒膜が形成されている。そして、
本実施形態も、高圧ナトリウムランプ１を点灯させるこ
とにより、上記実施形態と同様の作用および効果を奏す
る。

【００７７】図３、４に示すようにグローブまたはカバ
ーの外面には光触媒膜が構成された照明器具の場合に、
グローブまたはカバーの汚れを防止して、長期間にわた
り明るさの低減が少なく、したがってメンテナンスの容
易な照明器具を提供できる。

【００７８】光触媒膜は、アナターゼ形酸化チタンを主
成分とするのが好ましい。主成分とは、光触媒の５０重
量％以上がアナターゼ形チタンであることを意味する。
光触媒作用は酸化チタン以外にも知られているが、光触
媒作用が強く、無色透明な膜を得ることができて、しか
も工業的規模において比較的安価に入手できるという理
由から、アナターゼ形酸化チタンを主成分とする。副成
分としてはアナターゼ形酸化チタン以外の既知の各種光
触媒物質（たとえばルチル形またはアモルファス状のＴ
ｉＯ₂、ＺｎＯ、ＷＯ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＦｅＴｉＯ₃、Ｓｒ
ＴｉＯ₃、ＣｅＯ₂、Ｔｂ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、Ｅｒ₂Ｏ₃な
ど）、光触媒作用を助長する貴金属（たとえばＰｔ、Ａ
ｇ、Ｐｄ、Ａｕなど）またはその化合物およびその他適
宜の物質を許容する。

【００７９】本発明の光触媒膜は、その膜厚が０．０１
μｍないし０．３μｍの範囲である。膜厚が０．０１μ
ｍを下回ると、光触媒膜による光の吸収が極端に低下す
るため、また光触媒膜を必要な範囲でなるべく均一に形
成することが困難となり、したがって光触媒の活性が低
下するので、不可である。また、膜厚が０．３μｍを越
えると、光触媒を透過して外面近傍の光触媒にまで到達
する光の割合が減少するために、やはり光触媒の活性が
低下するので、不可である。

【００８０】なお、本発明の実施形態として高圧ナトリ
ウムランプを説明したが、光源としては蛍光ランプであ
ってもよい。この場合、バルブをソーダライムガラスの
代わりに上記実施形態の外管バルブに用いられたガラス
を成形してバルブとする。バルブの内面には、たとえば
３波長発光形蛍光体を主成分とし、必要に応じて３００
ｎｍ〜４１０ｎｍの間にピーク発光を呈する紫外線発光
蛍光体を混合してなる蛍光体層を被着してもよい。３波
長発光形蛍光体としては、例えば６１０ｎｍ付近にピー
ク波長を有する赤系蛍光体としては、Ｙ₂Ｏ₃：Ｅｕ³⁺を
用いる。また、５４０ｎｍ付近にピーク波長を有する緑
系蛍光体としては、（Ｌａ，Ｃｅ，Ｔｂ）ＰＯ₄を用い
る。さらに、４５０ｎｍ付近にピーク波長を有する青系
蛍光体としては、ＢａＭｇ₂Ａｌ₁₆Ｏ₂₇：Ｅｕ²⁺を用い
る。紫外線発光蛍光体を混合してもよい。紫外線発光蛍
光体としては、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、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種類以上を用いることができる。ユーロ
ピウム付活アルカリ土類金属ほう酸塩としては、たとえ
ば３６８ｎｍにピーク波長をもつＳｒＢ₄Ｏ₇：Ｅｕ²⁺が
有効であり、鉛付活アルカリ土類ケイ酸塩としては３７
０ｎｍにピーク波長をもつ（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）₃Ｓｉ₂
Ｏ₇：Ｐｂ²⁺や３５０ｎｍにピーク波長をもつＢａＳｉ₂
Ｏ₅：Ｐｂ²⁺などが好適であり、またユーロピウム付活
アルカリ土類金属アルミン酸塩としては３５８〜３６０
ｎｍにピーク波長をもつものなどが有効である。

【００８１】

【実施例】高圧ナトリウムランプの好ましい実施例を以
下に示す。

【００８２】・外管バルブ：ホウケイ酸ガラス製（全長
８８ｍｍ、外径８．５５ｍｍ、内径φ６．８５ｍｍ、肉
厚０．８５ｍｍ）、熱膨張係数α＝３９×１０^-7／℃、
３１３ｎｍの透過率６０％、３３５ｎｍの透過率８２％・発光管：透光性アルミナ製（全長８８ｍｍ、外径８．
５５ｍｍ、内径φ６．８５ｍｍ、肉厚０．８５ｍｍ）・放電媒体：ペニングガスとしてのネオン（Ｎｅ）とア
ルゴン（Ａｒ）との混合ガス８０ＫＰa、水銀（Ｈｇ）
発光管の単位容積当り１．０ｍｇ／cc、ナトリウム（Ｎ
ａ）発光管の単位容積当り７．３ｍｇ／cc ・電極：電極コイルにエミッタ物質（ＢａＯ−ＣａＯ−
ＷＯ₃）を塗布、電極間距離６２ｍｍ・保護層：５０μｍ・定格ランプ入力：３６０Ｗ・管壁負荷：２５Ｗ／ｃｍ²

【００８３】

【発明の効果】本発明によれば、簡単な構成によって発
光管内の放電によって放射される３３０ｎｍ以下の紫外
線を可視光線とともに有効に光源から放射することがで
き、被照射体の紫外線照射量を多くすることができる。
特に、光触媒機能付の照明器具用の光源として用いる場
合には、可視光線の照射量を低減させることなく光触媒
活性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の高圧ナトリウムランプの
要部断面図。

【図２】同上外管バルブの透過率特性を表すグラフ。

【図３】同上高圧ナトリウムランプを取付けた道路灯の
概略断面図。

【図４】同上高圧ナトリウムランプを取付けたトンネル
用照明器具の斜視図。

【符号の説明】

１・・・光源としての高圧ナトリウムランプ、２・・・発光
管、２２・・・外管バルブ、４１，５１・・・器具本体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川島浄子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)発明者岡村和好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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱膨張係数αが２０〜７０の範囲内のガ
ラス製であって、可視光線から紫外線までの波長領域の
透過率変化が連続的でかつ紫外線領域で透過率が減衰し
始めて３３０ｎｍの波長で透過率が６０％以上となる特
性を有する外管バルブと；この外管バルブ内に配設さ
れ、放電媒体が封入されるとともに電極手段を有し、放
電によって可視光線および紫外線を放射する発光管と；
を具備していることを特徴とする光源。
【請求項２】熱膨張係数αが２０〜７０の範囲内のガ
ラス製であって、可視光線および波長３００〜３２０ｎ
ｍの範囲の紫外線の最大透過率が５０％以上の外管バル
ブと；この外管バルブ内に配設され、放電媒体が封入さ
れるとともに電極手段を有し、放電によって可視光線お
よび紫外線を放射する発光管と；を具備していることを
特徴とする光源。
【請求項３】外管バルブはホウケイ酸ガラスによって
成形されてい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】外管バルブを成形するガラスは、酸化鉄
（Ｆｅ₂Ｏ₃）の含有率が０．０３ｗｔ％以下であること
を特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の光源。
【請求項５】発光管が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４いずれか一記載の光
源。
【請求項６】発光管にナトリウム（Ｎａ）が水銀（Ｈ
ｇ）に対して１２〜２５ｗｔ％で封入され、かつ始動用
希ガスとしてキセノン（Ｘｅ）が５０〜２００ｔｏｒｒ
封入され、この発光管の入力電力が１５０Ｗ以下である
ことを特徴とする請求項５記載の光源。
【請求項７】請求項１ないし６いずれか一記載の光源
と；この光源が配設されるとともに、可視光線を透過す
る光触媒膜が少なくとも外面側に形成されたカバーガラ
スを有した器具本体と；を具備していることを特徴とす
る照明器具。