JPH11339721A

JPH11339721A - 蛍光ランプおよび照明器具

Info

Publication number: JPH11339721A
Application number: JP10146866A
Authority: JP
Inventors: Akiko Saito; 明子齋藤
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1998-05-28
Filing date: 1998-05-28
Publication date: 1999-12-10

Abstract

(57)【要約】【課題】光触媒膜を備え抗菌作用を強化した蛍光ランプ
およびこれを用いた蛍光ランプおよびこれを用いた照明
器具を提供する。【解決手段】内面側に蛍光体層を形成し、内部に水銀お
よび希ガスからなる放電媒体を封入したガラスバルブの
外表面に光触媒膜を配設するとともに、ガラスバルブ内
に低圧水銀蒸気放電を生起させる放電生起手段を備え、
光触媒膜を透過する紫外線および光触媒膜によって抗菌
作用を行うように構成されている。光触媒膜を透過する
紫外線および光触媒膜によって抗菌作用を行うための具
体的手段としては、たとえば次による。１波長３００〜３２０ｎｍの範囲の最大紫外線透過率
が１０％以上であるように構成された光触媒膜を用い
る。２蛍光ランプの全放射束に対する波長３００〜３２０
ｎｍの範囲の紫外線放射束比を０．１〜１０％、好まし
くは０．３〜１％に構成する。３前１、２の手段を併有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は抗菌作用のある蛍光
ランプおよびこれを用いた照明器具に関する。

【０００２】

【従来の技術】脱臭、防汚およびまたは抗菌を行うため
に、光触媒膜を用いることは知られている。

【０００３】光触媒膜は、４００ｎｍ以下の紫外線照射
を受けて、その光エネルギーを吸収すると、光触媒膜を
構成して光触媒作用を呈する半導体に電子とホールが生
成する。電子とホールは、膜表面にある酸素や水と反応
して活性酸素や他のラジカルなどを生じ、有機物からな
る汚れや臭いの成分を酸化還元し、さらには菌を殺滅さ
せる。

【０００４】近時、光触媒膜の有用性に注目して、建
材、照明器具およびランプなど幅広い物品すなわち機能
体に光触媒膜を形成しようとする動きが活発である。中
でも蛍光ランプは、可視光を効率よく発生する光源とし
て種々の照明用途において多用されている。そして、４
００ｎｍ以下の紫外線をもガラスバルブをも外部に放射
するので、照明用の可視光をなるべく低減しないで、か
つ４００ｎｍ以下の紫外線を利用して光触媒膜を活性化
させて、防汚、脱臭または抗菌作用を行わせる目的で、
ガラスバルブの外面に光触媒膜を形成した蛍光ランプが
実用に供されるようになった。

【０００５】ところで、光触媒膜は上記したように脱
臭、防汚および抗菌の作用があるが、いずれの作用につ
いても一様に優れた効果のある光触媒膜が理想である
が、その実現は現状では達成されていない。

【０００６】そこで、いずれかを主とする所望の作用に
対して効果的な光触媒膜を得ようとする研究、開発が行
われている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、抗菌作用に優
れた蛍光ランプは実現されるに至っていない。

【０００８】本発明者らは、光触媒膜による抗菌作用の
優れた蛍光ランプを得るための研究の過程で光触媒膜を
備えた蛍光ランプと、光触媒膜を備えていない蛍光ラン
プとの抗菌力を比較した結果、いずれも同程度の抗菌力
であった。その理由について考察する中で、蛍光ランプ
から放射される紫外線に注目した。

【０００９】すなわち、蛍光ランプは、４００ｎｍ以下
の紫外線を放射するが、そのうち３００〜３２０ｎｍの
紫外線はそれ自体で抗菌作用があるので、４００ｎｍ以
下の紫外線によって光触媒膜を活性化させるだけでな
く、さらに紫外線の一部を利用して直接抗菌に利用する
ことを着想した。換言すると、今まで光触媒膜による抗
菌作用の実現に執着しすぎていたことに気がついた。

【００１０】本発明は、光触媒膜を備え抗菌作用を強化
した蛍光ランプおよびこれを用いた照明器具を提供する
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を達成するための手段】請求項１の発明の蛍光ラ
ンプは、ガラスバルブと；ガラスバルブの内面側に形成
された蛍光体層と；ガラスバルブ内に封入された水銀お
よび希ガスからなる放電媒体と；ガラスバルブの外面の
少なくとも一部に配設された光触媒膜と；ガラスバルブ
内に低圧水銀蒸気放電を生起させる放電生起手段と；を
具備し、光触媒膜を透過する紫外線および光触媒膜によ
って抗菌作用を行うように構成されていることを特徴と
している。

【００１２】本発明および以下の各発明において、特に
指定しない限り用語の定義および技術的意味は次によ
る。

【００１３】ガラスバルブについてガラスバルブは、蛍光ランプの放電容器を構成するとと
もに、光触媒膜の担持体として機能するが、通常市販さ
れている蛍光ランプと同様のソーダライムガラスなどを
用いたものであることを許容するが、これに限定されな
い。要すれば、波長３００〜３２０ｎｍの範囲の紫外線
透過量を所要の程度まで増加するように成分を調整した
ガラスを用いることによって、紫外線による抗菌作用を
一層強化することもできる。

【００１４】また、ガラスバルブの形状は自由であり、
たとえば直管状、円環状、螺旋状、Ｕ字状、Ｗ字状など
種々の形状をなしていることを許容する。

【００１５】さらに、ガラスバルブの横断面形状も自由
であり、円形に限らず楕円、多角形などであることを許
容する。

【００１６】さらにまた、ガラスバルブの管径および長
さについても自由であり、通常市販されているサイズを
始め任意の特殊サイズであってもよい。

【００１７】蛍光体層について蛍光体層は、所望の可視光を得るために、３波長発光形
の蛍光体を用いてもよいし、ハロ燐酸蛍光体などを用い
ることができる。波長４００ｎｍ以下の紫外線の放射量
を所望の程度に得るために、必要に応じて上記蛍光体に
加えて以下の蛍光体を適量含む蛍光体層にすることがで
きる。

【００１８】ＳｒＢ₄Ｏ₇：Ｅｕ²⁺、ＢａＳｉ₂Ｏ₅：Ｐｂ
²⁺、（ＢａＳｒＭｇ）₃Ｓｉ₂Ｐ₇：Ｐｂ²⁺、ＹＰＯ₄：Ｃ
ｅ³⁺ また、蛍光体層は、１層だけでなく、複数層からなる構
成にすることができる。

【００１９】さらに、蛍光体層は、ガラスバルブの内面
に直接塗布して形成するだけでなく、ガラスバルブと蛍
光体層との間に保護膜や反射膜などが介在して間接的に
形成されていてもよい。

【００２０】放電媒体について放電媒体は、水銀および希ガスからなるが、水銀は純水
銀を直接ガラスバルブ内に滴下するか、カプセル内に封
入してガラスバルブ内に導入してから、カプセルを破壊
してもよいし、アマルガムの形で封入してもよい。

【００２１】また、水銀は、主として波長２５４ｎｍの
紫外線を放射させる発光放電媒体として用いられる。

【００２２】希ガスは、アルゴン、キセノン、クリプト
ン、ネオンなどの一種または複数種を混合して用いるこ
とができる。

【００２３】また、希ガスは、主として始動および緩衝
ガスとして作用する。

【００２４】光触媒膜について光触媒膜は、光触媒物質を主成分として構成されている
が、光触媒物質としては、以下のものがある。すなわ
ち、ＴｉＯ₂、ＷＯ₃、ＬａＲｈＰ₃、ＦｅＴｉＯ₃ 、Ｆｅ
₂Ｏ₃、ＣｄＦｅ₂Ｏ₄、ＳｒＴｉＯ₃、ＣｄＳｅ、ＧａＡ
ｓ、ＧａＰ、ＲｕＯ₂、ＺｎＯ、ＣｄＳ、ＭｏＳ₃、Ｌａ
ＲｈＯ₃、ＣｄＦｅＯ₃、Ｂｉ₂Ｏ₃、ＭｏＳ₂、Ｉｎ
₂Ｏ₃、ＣｄＯ、ＳｎＯ₂などである。これらの物質を一
種または複数種を混合して用いることができる。

【００２５】なお、ＴｉＯ₂、ＷＯ₃、ＳｒＴｉＯ₂、Ｆ
ｅ₂Ｏ₃、ＣｄＳ、ＭｏＳ₃、Ｂｉ₂Ｏ₃、ＭｏＳ₂、Ｉｎ₂
Ｏ₃、ＣｄＯなどは価電子帯のレドックス・ポテンシャ
ルの絶対値が伝導帯のレドックス・ポテンシャルの絶対
値よりも大きいため、酸化力の方が還元力よりも大き
く、有機化合物の分解による消臭作用、防汚作用または
抗菌作用に優れている。

【００２６】また、原料コストの面においては、ＴｉＯ
₂、Ｆｅ₂Ｏ₃およびＺｎＯが優れている。

【００２７】さらに、光触媒作用のある物質のうち、現
在最も有望視されているのは酸化チタンＴｉＯ₂であ
る。酸化チタンＴｉＯ₂は、光触媒作用が顕著であると
ともに、安全で工業的に合理的な価格で、しかも必要量
を入手できる物質であるからである。

【００２８】酸化チタンＴｉＯ₂には、ルチル形とアナ
ターゼ形の結晶構造があり、アナターゼ形の方が光触媒
作用に優れている。

【００２９】光触媒膜は、光触媒物質の粒子を直接また
は結着材を用いて結着させることにより形成することが
できる。また、ゾルゲル法を用いて形成することもでき
る。

【００３０】光触媒物質の粒子を結着材を用いて結着さ
せて光触媒膜を形成する場合、結着材としては、既知の
各種結着材を用いることができるが、たとえば光触媒物
質を構成する金属のアルコレートを用いて結着材を形成
してもよい。この場合、金属アルコレートを加水分解
し、焼成して光触媒膜の一部を構成してもよいし、比較
的低温で焼成して結晶化させないで、仮固着だけを行わ
せてもよい。また、ケイ素を主成分とするアルコレート
を用いて結着材を形成することもできる。

【００３１】しかし、低温用の結着材たとえばＳｉ−Ｏ
Ｒ基を有する有機ケイ素化合物を用いて低温焼成によっ
て酸化ケイ素ＳｉＯ₂を形成して結着させることもでき
る。さらに、酸化ケイ素の微粒子を添加してもよい。

【００３２】一方、光触媒膜をゾルゲル法によって形成
する場合、光触媒物質のゾルを用いて成膜し、焼成して
形成して成膜する。焼成は、ガラスが軟化しない程度の
温度で行う必要がある。

【００３３】さらに、光触媒膜は、ガラスバルブの外面
に直接形成するばかりでなく、適当な下地層を介して形
成することができる。下地層としては、たとえば酸化ケ
イ素ＳｉＯ₂あるいは酸化ケイ素および酸化アルミニウ
ムＡｌ₂Ｏ₃およびまたは酸化チタンＴｉＯ₂を主体とす
るものを用いることができる。

【００３４】また、シリコーン系の下地層にすると、高
温で焼成することなく下地層を形成することができる。

【００３５】そうして、下地層を介在させることによ
り、光触媒膜の付着強度を向上したり、屈折率を傾斜さ
せて透明度を向上させることなどができる。また、光干
渉による着色現象を抑制することもできる。

【００３６】要するに、上記からも明かなように、本発
明において光触媒膜の基体への被着は、直接および間接
のいずれでもよい。

【００３７】さて、ガラスバルブを透過し光触媒膜に入
射してこれを活性化するとともに、光触媒膜を透過する
波長３００〜３２０ｎｍの紫外線を確保する手段は限定
されないが、たとえば上記波長範囲の紫外線の発生量を
増加させるか、ガラスバルブを透過する紫外線量を多く
するか、光触媒膜の上記波長の紫外線の透過率を高くす
るかのいずれか一または任意の組み合わせを行えばよ
い。

【００３８】前者の場合には、紫外線をよく発生する蛍
光体を可視光を発生する蛍光体に混合するか、多層構造
にすることができる。

【００３９】中者の場合には、ガラスバルブの成分を調
整して紫外線透過率を向上させればよい。

【００４０】後者の場合には、光触媒膜を薄くしたり、
膜を粗くしたり、上記紫外線の透過率の高い光触媒物質
を選択するなどの手段を採用することができる。

【００４１】放電生起手段について放電生起手段は、ガラスバルブの内部に低圧水銀蒸気放
電を生起することができればどのような手段であっても
よい。たとえば、ガラスバルブの両端の内部に封装され
た一対の内部電極、ガラスバルブの外部に配設される無
電極形放電生起手段のいずれであってもよい。

【００４２】無電極形放電生起手段には、誘導結合形、
容量結合形および表面波放電形などがある。

【００４３】また、内部電極と外部電極との間で放電を
生起させる折衷的な放電生起手段であってもよい。

【００４４】本発明の作用について本発明においては、ガラスバルブを透過した波長４００
ｎｍ以下の紫外線が入射して活性化することにより、光
触媒膜が抗菌作用を行う。すなわち、光触媒膜に接触し
た菌は光触媒膜の抗菌作用に加えて光触媒膜を透過した
波長３００〜３２０ｎｍの紫外線による抗菌作用が行わ
れる。紫外線の抗菌作用は光触媒膜から若干離間した位
置の菌に対しても抗菌作用がある。

【００４５】このため、上記両者の抗菌作用が相加して
強い抗菌作用を奏する蛍光ランプが得られる。

【００４６】請求項２の発明の蛍光ランプは、ガラスバ
ルブと；ガラスバルブの内面側に形成された蛍光体層
と；ガラスバルブ内に封入された水銀および希ガスから
なる放電媒体と；ガラスバルブの外面の少なくとも一部
に配設されるとともに波長３００〜３２０ｎｍの最大紫
外線透過率が１０％以上の光触媒膜と；ガラスバルブ内
に低圧水銀蒸気放電を生起させる放電生起手段と；を具
備していることを特徴としている。

【００４７】本発明において、光触媒膜の波長３００〜
３２０ｎｍの最大紫外線透過率とは、上記波長範囲にお
ける紫外線透過率の分布のうちの最大値をいう。なお、
光触媒膜とガラスバルブとの間に下地層を備えている場
合には、下地層を含めた状態での透過率とする。

【００４８】本発明は、上記のとおりに構成することに
より、上記紫外線による抗菌作用と光触媒膜による抗菌
作用とを併有する蛍光ランプを得るものである。

【００４９】また、光触媒膜の上記透過率を高める手段
は限定されないので、前述したようにいくつかの手段の
いずれでもよい。しかし、光触媒膜の膜厚を小さくする
のが比較的容易で確実な手段である。

【００５０】さらに、本発明において波長３００〜３２
０ｎｍの最大紫外線透過率を１０％以上と規定したの
は、１０％以上であれば紫外線による抗菌作用により、
蛍光ランプの抗菌作用の向上が得られるが、１０％未満
であると紫外線による抗菌作用の向上が得られにくくな
るからである。

【００５１】請求項３の発明の蛍光ランプは、ガラスバ
ルブと；ガラスバルブの内面側に形成された蛍光体層
と；ガラスバルブ内に封入された水銀および希ガスから
なる放電媒体と；ガラスバルブの外面の少なくとも一部
に配設された光触媒膜と；ガラスバルブ内に低圧水銀蒸
気放電を生起させる放電生起手段と；を具備し、全放射
束に対する波長３００〜３２０ｎｍの範囲の紫外線放射
束比が０．１〜１０％になるように構成されていること
を特徴としている。

【００５２】本発明は、蛍光ランプの波長３００〜３２
０ｎｍの範囲の放射束を全放射束に対する比率すなわち
紫外線放射束比を０．１〜１０％に規定することによ
り、紫外線の透過量を増加することができ、上記紫外線
による抗菌作用と光触媒膜による抗菌作用とを併有する
蛍光ランプを得るものである。

【００５３】本発明において、規定する全放射束および
上記紫外線放射束は、ガラスバルブの外表面に光触媒膜
を形成している状態での値である。

【００５４】また、本発明において、紫外線放射束比を
０．１〜１０％に規定したのは、０．１％未満である
と、紫外線による抗菌作用の向上が十分に得られない
し、１０％を超えると、可視光の低減が多くなりすぎ、
照明性能が低下しすぎるのからである。

【００５５】さらに、紫外線放射束比は、０．３〜１％
が好適な範囲である。

【００５６】さらにまた、本発明において、紫外線放射
束を増加して上記の範囲にする手段は限定されない。た
とえば、蛍光体層から発生する波長３００〜３２０ｎｍ
の範囲の紫外線の発生量を増加するか、ガラスバルブの
上記紫外線透過量を増加するか、光触媒膜の紫外線透過
率を高くすればよい。

【００５７】蛍光体層からの紫外線発生量を増加するに
は、たとえば主として可視光を発生する蛍光体に紫外線
発生量の比較的多い蛍光体を適量混合するか、多層構成
にすることができる。紫外線発生量の多い蛍光体として
は、請求項１において説明した蛍光体を用いることがで
きる。また、可視光と紫外線とを所望の割合で発生する
適当な蛍光体があれば、それを用いるのでもよい。

【００５８】一方、ガラスバルブからの紫外線透過量を
増加するには、ガラスバルブのガラス組成を変えて紫外
線の透過率を高めるか、ガラスバルブの肉厚を小さくす
ればよい。しかし、ガラスバルブの肉厚を小さくする
と、機械的強度が低下するので、注意しなければならな
らい。

【００５９】さらに、光触媒膜の紫外線透過率を高める
点については、請求項２と同様な手段がある。

【００６０】請求項４の発明の蛍光ランプは、ガラスバ
ルブと；ガラスバルブの内面側に形成された蛍光体層
と；ガラスバルブ内に封入された水銀および希ガスから
なる放電媒体と；ガラスバルブの外面の少なくとも一部
に配設されるとともに波長３００〜３２０ｎｍの最大紫
外線透過率が１０％以上の光触媒膜と；ガラスバルブ内
に低圧水銀蒸気放電を生起させる放電生起手段と；を具
備し、全放射束に対する波長３００〜３２０ｎｍの範囲
の紫外線放射束比が０．１〜１０％になるように構成さ
れていることを特徴としている。

【００６１】本発明は、請求項２および請求項３の構成
を併せ持つことにより、一層紫外線による抗菌作用を強
化して、全体として抗菌作用の高い蛍光ランプを提供す
ることができる。

【００６２】請求項５の発明の蛍光ランプは、請求項１
ないし４のいずれか一記載の蛍光ランプにおいて、光触
媒膜は、膜厚が０．２μｍ以下であることを特徴として
いる。

【００６３】本発明は、光触媒膜の膜厚を上記のとおり
に規定することにより、紫外線透過率の高い光触媒膜を
容易に実現する構成である。

【００６４】本発明において、光触媒膜とガラスバルブ
との間に下地層が介在している場合には、下地層の膜厚
を光触媒膜の膜厚に含めるものとする。

【００６５】膜厚を薄くするには、光触媒膜の構成によ
って、たとえば以下に示すようにすることにより、実現
できる。

【００６６】光触媒物質粒子をケイ素などの金属のアル
コレートを加水分解して形成される結着材によって結着
した光触媒膜の場合には、アルコレートを主成分とする
塗布液を希釈されたものにする。

【００６７】光触媒物質の有機化合物から形成される光
触媒膜の場合には、比較的容易に膜厚を０．１μｍ以下
に薄くすることができる。

【００６８】光触媒物質のたとえば２０ｎｍ以下の超微
粒子をシリコーン系の下地層の上に形成する場合には、
まず下地層の塗布液を希釈して薄い下地層にするととも
に、光触媒膜を薄く形成する。

【００６９】請求項６の発明の照明器具は、照明器具本
体と；照明器具本体に装着された請求項１ないし５のい
ずれか一記載の蛍光ランプと；を具備していることを特
徴としている。

【００７０】本発明において、照明器具とは、蛍光ラン
プの発生する可視光を照射する目的で用いるあらゆる装
置を含む概念であり、したがって屋内用照明器具および
屋外用照明器具、さらには特殊目的の照明器具のいずれ
であってもよい。

【００７１】本発明においては、蛍光ランプの可視光に
よって照明しながら蛍光ランプの表面に付着した菌を殺
滅して清潔な空間を維持するのに役立つ。蛍光ランプの
点灯に伴う蛍光ランプおよび点灯装置の発熱によって空
気の循環が行われるので、照明器具の周囲環境中に浮遊
する菌を殺滅することができる。

【００７２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００７３】図１は、本発明の蛍光ランプの第１の実施
形態を示す一部切欠要部断面正面図である。

【００７４】図において、１はガラスバルブ、２は蛍光
体層、３は光触媒膜、４は放電生起手段、５は口金であ
る。

【００７５】ガラスバルブ１は、ソーダライムガラスに
よって形成されている。ガラスバルブ１の内部には、水
銀および希ガスとしてアルゴンが数ｔｏｒｒ封入されて
いる。蛍光体層２は、ガラスバルブ１の内面に塗布に
より形成されている。蛍光体には３波長発光形に紫外線
発光用のＢａＳｉ₂Ｏ₅：Ｐｂ²⁺を５重量％混合したもの
を用いている。

【００７６】光触媒膜３は、図２に示す構成のものを用
いた。

【００７７】図２は、本発明の蛍光ランプの第１の実施
形態における光触媒膜を概念的に示す拡大断面図であ
る。

【００７８】図において、図１と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。

【００７９】光触媒膜３は、ガラスバルブ１の外面に形
成した下地層６を介して形成されている。下地層６は、
シリコーン系のものである。そして、光触媒膜３は、平
均粒径が約７ｎｍの極めて細かい微粒子である酸化チタ
ンＴｉＯ₂の超微粒子からなる。この酸化チタンの超微
粒子は、アナターゼ形結晶構造を主体とする粒子形状が
なるべく球形に近くて、粒径のばらつきが少なく、結晶
性が良好である。

【００８０】また、光触媒膜３の膜厚は、下地層６の膜
厚を含めて０．１５〜０．２μｍに形成されている。

【００８１】さらに、光触媒膜３は、透明で可視光透過
率が高いとともに、膜厚が小さいので、波長３００〜３
２０ｎｍの紫外線の透過率が１０％以上である。

【００８２】次に、放電生起手段４は、フィラメント電
極からなり、フレアステム１ａを介してガラスバルブ１
の両端部内に一対が封装されている。

【００８３】口金５は、アルミニウム製のキャップ状の
口金本体５ａおよび口金本体５ａに絶縁して取り付けら
れた一対の口金ピン５ｂから構成され、ガラスバルブ１
の両端部に接着されている。放電生起手段４の両端はそ
れぞれ口金ピン５ｂに接続されている。

【００８４】そうして、本実施形態の蛍光ランプを点灯
すると、蛍光ランプの内部において水銀の低圧蒸気放電
により発生した主として波長２５４ｎｍの紫外線により
蛍光体層２が励起されて可視光線および４００ｎｍ以下
の紫外線を発生し、これらの可視光線および紫外線がガ
ラスバルブ１および下地層６を透過して光触媒膜３に入
射する。

【００８５】光触媒膜３に入射した波長３００〜３２０
ｎｍの紫外線は、その一部が光触媒粒子に吸収されてこ
れを活性化するが、残余は光触媒膜３を透過する。

【００８６】これに対して、可視光線はその殆どが光触
媒膜１２を透過して外部に放射される。

【００８７】その結果、光触媒膜３に付着した菌は、活
性化した光触媒膜の抗菌作用および光触媒膜３を透過し
た波長３００〜３２０ｎｍの紫外線の抗菌作用により、
殺滅される。なお、光触媒膜３の抗菌作用の程度につい
ては後述する。

【００８８】図３は、本発明の蛍光ランプの第２の実施
形態における光触媒膜を概念的に示す要部拡大断面図で
ある。

【００８９】図において、図２と同一部分には同一符号
を付して説明は省略する。

【００９０】本実施形態は、光触媒膜３が平均粒径約３
０ｎｍのアナターゼ形結晶構造を主体とする酸化チタン
の粒子を酸化ケイ素によって結着させた構造を備え、膜
厚約０．１μｍに形成されている。

【００９１】光触媒膜３は、ポリシロキサンをエタノー
ルに溶解させた溶液に酸化チタンの上記粒子を分散させ
た塗布液を調整して、蛍光ランプのガラスバルブ１の表
面に塗布し、乾燥させて、約２００℃で焼成して形成し
たものである。

【００９２】そうして、得られた光触媒膜は比較的多孔
質である。

【００９３】図４は、本発明の蛍光ランプの第３の実施
形態における光触媒膜を概念的に示す要部拡大断面図で
ある。

【００９４】図において、図２と同一部分には同一符号
を付して説明は省略する。

【００９５】本実施形態は、光触媒膜３がチタンアルコ
レートを加水分解して形成した酸化チタン薄膜からな
る。この光触媒膜３は、膜厚が約０．０５μｍである。

【００９６】図５は、本発明の各実施形態における光触
媒膜の透過率特性を示すグラフである。

【００９７】図において、横軸は波長（ｎｍ）を、縦軸
は透過率（％）を、それぞれ示す。曲線Ａは第１の実施
形態、曲線Ｂは第２の実施形態、曲線Ｃは第３の実施形
態における光触媒膜の透過率をそれぞれ示す。

【００９８】いずれの実施形態においても、波長３００
ｎｍから波長３２０ｎｍまでの間の領域内の最大透過率
が１０％以上に達している。各曲線別にみると、次のと
おりである。

【００９９】第１の実施形態（曲線Ａ）においては、最
大透過率は３０％以上に達している。

【０１００】また、第２の実施形態（曲線Ｂ）において
は、最大透過率は２０％近くに達している。

【０１０１】さらに、第３の実施形態（曲線Ｃ）におい
ては、最大透過率は５０％以上に達している。

【０１０２】図６は、本発明の各実施形態における蛍光
ランプの分光スペクトルを比較用蛍光ランプのそれとと
もに示すグラフである。

【０１０３】図において、横軸は波長（ｎｍ）を、縦軸
は相対放射パワーを、それぞれ示す。

【０１０４】曲線Ａは第１の実施形態、曲線Ｂは第２の
実施形態、曲線Ｃは第３の実施形態、曲線Ｄは比較用蛍
光ランプにおける相対放射パワーを、それぞれ示す。

【０１０５】なお、比較用蛍光ランプは、光触媒膜を備
えていない通常の蛍光ランプであるが、定格消費電力お
よび発光色などは実施形態の蛍光ランプと同一仕様であ
る。

【０１０６】各実施形態の蛍光ランプは、比較用蛍光ラ
ンプに対して、いずれも３００〜３２０ｎｍの波長範囲
で放射パワーが少ないが、明らかに認められる程度に分
布している。なお、図示していないが、従来の光触媒膜
を備えた蛍光ランプの場合には、光触媒膜に吸収されて
上記波長範囲の放射パワーが殆ど認められない。

【０１０７】さらに、光触媒膜の活性化に効果的な波長
４００ｎｍ以下の全放射パワーについて見ると、比較用
蛍光ランプ（曲線Ｄ）に比較して、明らかに放射パワー
が多く、したがって光触媒膜の活性化が強く行われるこ
とが理解される。

【０１０８】図７は、光触媒膜の抗菌評価方法を示す概
念図である。

【０１０９】図において、１１はテストピース、１２は
蛍光ランプである。

【０１１０】テストピース１１は、所定寸法の石英ガラ
ス板１１ａの表面に評価対称の光触媒膜１１ｂを形成し
たものである。なお、石英ガラスは波長２００〜４００
ｎｍの範囲の紫外線を良好に透過する。

【０１１１】そうして、光触媒膜１１ｂの表面に菌の入
った液を滴下してテストピース１１を得る。

【０１１２】次に、テストピース１１の下方に位置する
蛍光ランプ１２により所定時間照射した後に、抗菌評価
を行う。

【０１１３】抗菌評価は、社団法人全国家庭電気製品
公正取引協議会が定めた滴下法によった。

【０１１４】図８は、本発明の各実施形態における蛍光
ランプにおけるのと同様な光触媒膜の抗菌評価結果を比
較用蛍光ランプのそれとともに示すグラフである。

【０１１５】図において、横軸は時間（ｈｒ）を、縦軸
は菌数（Ｐ）を、それぞれ示す。

【０１１６】曲線Ａは、本発明の第１の実施形態に用い
たのと同一構成の光触媒膜の抗菌評価曲線である。

【０１１７】曲線Ｂは、同じく第２の実施形態に用いた
のと同一構成の光触媒膜の抗菌評価曲線である。

【０１１８】曲線Ｃは、同じく第３の実施形態に用いた
のと同一構成の光触媒膜の抗菌評価曲線である。

【０１１９】曲線Ｄは、光触媒膜を備えていない通常の
蛍光ランプに相当する石英ガラスのみのテストピースの
抗菌評価曲線である。

【０１２０】本発明の各実施形態において用いた光触媒
膜は、いずれも光触媒膜を備えていない蛍光ランプに比
較して明かに優れた抗菌作用が認められた。

【０１２１】図９は、本発明の照明器具の第１の実施形
態としてのコードペンダント形蛍光灯器具を示す中央断
面正面図である。

【０１２２】図において、２１は照明器具本体、２２は
ペンダントコード、２３は引掛シーリングキャップ、２
４ａ、２４ｂは蛍光ランプ、２５はセードである。

【０１２３】照明器具本体２１は、下面が膨出してその
外面が反射面に形成され、内部にインバータを含む点灯
回路が収納され、上面にコード吊下・収納装置２１ａが
配設され、さらに反射面の部分から外側へランプホルダ
（図示しない。）およびランプホルダ兼ランプソケット
２１ｂが放射状に突出している。

【０１２４】ペンダントコード２２は、下端部が照明器
具本体２１のコード吊下・収納装置２１ａ内に引き込ま
れて、点灯回路の入力端子に接続されている。ペンダン
トコード２２の上端は、引掛シーリングキャップ２３に
接続されている。そして、ペンダントコード２２および
引掛シーリングキャップ２３を介して照明器具は天井か
ら吊り下げられて使用される。

【０１２５】照明器具の吊下長さは、ペンダントコード
２２の余剰部をコード吊下・収納装置２１ａ内に収納す
ることにより、所望の吊下高さに設定することができ
る。

【０１２６】引掛シーリングキャップ２３は、天井に予
め配設され、かつ電源に接続された引掛シーリングボデ
ィにワンタッチで着脱されて照明器具を機械的および電
気的に接続することができる。

【０１２７】蛍光ランプ２４ａ、２４ｂは、ともに関係
１６．５ｍｍの細長い高周波点灯専用形で、一方の蛍光
ランプ２４ａはＦＨＣ３４形、他方の蛍光ランプは２４
ｂはＦＨＣ２７形である。いずれの蛍光ランプもそれら
のガラスバルブの外面に図２ないし図４に示すいずれか
の構成の光触媒膜を形成した。

【０１２８】また、これらの蛍光ランプ２４ａ、２４ｂ
は、ランプホルダおよびランプホルダ兼ランプソケット
２１ｂの間に支持される。

【０１２９】セード２５は、透光性合成樹脂からなり、
笠形をなし、上端がコード吊下・収納装置２１ａの周囲
において係止して照明器具本体２１に支持されている。
そして、蛍光ランプ２４ａ、２４ｂによる発熱で温度上
昇したセード２５の内部の空気が通気孔２５ａを通じて
照明器具外に排出されることにより、室内空気の熱対流
によって冷却されるように構成されている。

【０１３０】そうして、照明器具を発熱源としてセード
２５内に沿って熱せられた空気が通流するので、室内に
浮遊する菌もセード２５の内面に沿ってセード２５内を
上昇する過程で蛍光ランプ２４ａ、２４ｂの表面に接触
し、または接近した際に、ガラスバルブの外面の光触媒
膜２６および光触媒膜を透過する波長３００〜３２０ｎ
ｍの紫外線によって殺滅される。

【０１３１】したがって、サーキュレータのような室内
循環手段を具備していなくても、照明器具が作り出す一
種の煙突作用により、室内空気の循環が行われる中で抗
菌作用が良好に行われる。

【０１３２】図１０は、本発明の照明器具の第２の実施
形態としての天井直付形蛍光灯器具を示す斜視図であ
る。

【０１３３】図において、図９と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。

【０１３４】本実施形態においては、蛍光ランプ２４は
直管形であり、照明器具本体２１は横断面台形をなす細
長い箱状をなし、かつ外面が概ね白色に塗装されれてい
る。

【０１３５】照明器具本体２１の両端部には一対のラン
プソケット２１ｃが離間対向して装着されている。蛍光
ランプ２４の両端から突出する口金ピンをランプソケッ
ト２４ａ内に圧入することにより、蛍光ランプ２４は照
明器具本体２１に装着される。

【０１３６】また、照明器具本体２１内部には、点灯装
置２６を始め、図示を省略している端子台などの所要の
部品が配設され、電気配線されている。

【０１３７】さらに、蛍光ランプ２４は、図２ないし図
４のいずれかの構成を備えた光触媒膜を備えている。

【０１３８】そうして、蛍光灯器具を点灯すると、光触
媒膜が活性化されるとともに、光触媒膜を透過して適量
の３００〜３２０ｎｍの紫外線が放射されるので、室内
空気中を浮遊する菌が蛍光ランプ２４の外表面に接触す
ると、菌は光触媒作用および上記紫外線の殺菌作用によ
り、死滅する。蛍光ランプの発熱により、多少の空気循
環が発生するので、空中に浮遊する菌が徐々に減少す
る。

【０１３９】しかし、空気調和装置またはサーキュレー
タのような積極的な空気循環手段を併用することによ
り、空中に浮遊する菌の殺滅を促進することができる。
死滅する。

【０１４０】

【発明の効果】請求項１ないし５の発明によれば、ガラ
スバルブの外面の少なくとも一部に配設された光触媒膜
を抗菌作用を有する紫外線を透過させることにより、光
触媒膜による抗菌作用と光触媒膜を透過した紫外線によ
る抗菌作用とが相加して強い抗菌作用を呈する蛍光ラン
プを提供することができる。

【０１４１】請求項２の発明によれば、加えて光触媒膜
の波長３００〜３２０ｎｍの範囲の最大紫外線透過率が
１０％であることにより、光触媒膜の紫外線透過量を増
加して抗菌作用を増加した蛍光ランプを提供することが
できる。

【０１４２】請求項３の発明によれば、加えて蛍光ラン
プの全放射束に対する波長３００〜３２０ｎｍの範囲の
紫外線放射束比が０．１〜１０％であることにより、光
触媒膜を透過する波長３００〜３２０ｎｍの範囲の紫外
線量を増加して強い抗菌作用を有する蛍光ランプを提供
することができる。

【０１４３】請求項４の発明によれば、加えて光触媒膜
の波長３００〜３２０ｎｍの範囲の最大紫外線透過率が
１０％以下であるとともに、蛍光ランプの全放射束に対
する上記波長範囲の紫外線放射束比が０．１〜１０％で
あることにより、光触媒膜を透過する波長３００〜３２
０ｎｍの範囲の紫外線量を増加して強い抗菌作用を有す
る蛍光ランプを提供することができる。

【０１４４】請求項５の発明によれば、加えて光触媒膜
の膜厚が０．２μｍであることにより、光触媒膜の波長
３００〜３２０ｎｍの範囲の紫外線透過量を増加して強
い抗菌作用を有する蛍光ランプを提供することができ
る。

【０１４５】請求項６の発明によれば、請求項１ないし
５の効果を有する照明器具を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の蛍光ランプの第１の実施形態を示す一
部切欠要部拡大断面正面図

【図２】本発明の蛍光ランプの第１の実施形態における
光触媒膜を概念的に示す拡大断面図

【図３】本発明の蛍光ランプの第２の実施形態における
光触媒膜を概念的に示す拡大断面図

【図４】本発明の蛍光ランプの第３の実施形態における
光触媒膜を概念的に示す拡大断面図

【図５】本発明の各実施形態における光触媒膜の透過率
特性を示すグラフ

【図６】本発明の各実施形態における蛍光ランプの分光
スペクトルを比較用蛍光ランプのそれとともに示すグラ
フ

【図７】光触媒膜の抗菌評価方法を示す概念図

【図８】本発明の各実施形態における蛍光ランプにおけ
るのと同様な光触媒膜の抗菌評価結果を比較用蛍光ラン
プのそれとともに示すグラフ

【図９】本発明の照明器具の第１の実施形態としてのコ
ードペンダント形蛍光灯器具示す中央断面正面図

【図１０】本発明の照明器具の第２の実施形態としての
天井直付形蛍光灯器具示す斜視図

【符号の説明】

１…ガラスバルブ２…蛍光体層３…光触媒膜４…放電生起手段５…口金５ａ…口金本体５ｂ…口金ピン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラスバルブと；ガラスバルブの内面側に
形成された蛍光体層と；ガラスバルブ内に封入された水
銀および希ガスからなる放電媒体と；ガラスバルブの外
面の少なくとも一部に配設された光触媒膜と；ガラスバ
ルブ内に低圧水銀蒸気放電を生起させる放電生起手段
と；を具備し、光触媒膜を透過する紫外線および光触媒
膜によって抗菌作用を行うように構成されていることを
特徴とする蛍光ランプ。
【請求項２】ガラスバルブと；ガラスバルブの内面側に
形成された蛍光体層と；ガラスバルブ内に封入された水
銀および希ガスからなる放電媒体と；ガラスバルブの外
面の少なくとも一部に配設されるとともに波長３００〜
３２０ｎｍの最大紫外線透過率が１０％以上の光触媒膜
と；ガラスバルブ内に低圧水銀蒸気放電を生起させる放
電生起手段と；を具備していることを特徴とする蛍光ラ
ンプ。
【請求項３】ガラスバルブと；ガラスバルブの内面側に
形成された蛍光体層と；ガラスバルブ内に封入された水
銀および希ガスからなる放電媒体と；ガラスバルブの外
面の少なくとも一部に配設され光触媒膜と；ガラスバル
ブ内に低圧水銀蒸気放電を生起させる放電生起手段と；
を具備し、全放射束に対する波長３００〜３２０ｎｍの
範囲の紫外線放射束比が０．１〜１０％になるように構
成されていることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項４】ガラスバルブと；ガラスバルブの内面側に
形成された蛍光体層と；ガラスバルブ内に封入された水
銀および希ガスからなる放電媒体と；ガラスバルブの外
面の少なくとも一部に配設されるとともに波長３００〜
３２０ｎｍの最大紫外線透過率が１０％以上の光触媒膜
と；ガラスバルブ内に低圧水銀蒸気放電を生起させる放
電生起手段と；を具備し、全放射束に対する波長３００
〜３２０ｎｍの範囲の紫外線放射束比が０．１〜１０％
になるように構成されていることを特徴とする蛍光ラン
プ。
【請求項５】光触媒膜は、膜厚が０．２μｍ以下である
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一記載の
蛍光ランプ。
【請求項６】照明器具本体と；照明器具本体に装着され
た請求項１ないし５のいずれか一記載の蛍光ランプと；
を具備していることを特徴とする照明器具。