JPH09313588A - 光触媒体、光源および照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 透光性基体９を透過して光触媒膜13a ，13b
に紫外線を照射したときの光触媒作用の活性を向上させ
る。 【解決手段】 二酸化鉄（Ｆｅ₂ Ｏ₃ ）の含有量が０．
０３wt％以下のソーダライムガラスからなる透光性基体
９に、チタニア（ＴｉＯ₂ ）を主成分とする光触媒膜13
a ，13b を形成する。二酸化鉄（Ｆｅ₂ Ｏ₃ ）の含有量
が０．０３wt％以下では、透光性基体９を透過するとき
紫外線のカットが少なく、紫外線の透過率が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光触媒作用を有す
る光触媒体、この光触媒体を用いた光源および照明装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、付着物を酸化、分解させるものと
して、例えば特開平１−１６９８６６号公報に記載され
た蛍光ランプが知られている。この公報に記載の蛍光ラ
ンプは、透光性を有するバルブ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、このバルブの表面
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。

【０００３】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。

【０００４】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。

【０００５】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
以上の可視光線で光触媒作用を生ずる場合もある。

【０００６】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。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ランプのバ
ルブや照明装置の透光性カバーの材料として、ソーダラ
イムガラスが比較的多く用いられる。ソーダライムガラ
スには、紫外線カットの目的および製造上の理由から、
二酸化鉄（Ｆｅ₂ Ｏ₃ ）が含有されている。ランプのバ
ルブや照明装置の透光性カバーに用いられる場合、二酸
化鉄（Ｆｅ₂ Ｏ₃）の含有量は０．０７wt％程度となっ
ている。

【０００８】しかし、ソーダライムガラスに含有された
二酸化鉄（Ｆｅ₂ Ｏ₃ ）は紫外線をカットする作用があ
るため、ソーダライムガラスを透過させた紫外線を光触
媒膜に照射して光触媒作用の活性を得ようとした場合、
ソーダライムガラスを透過する紫外線量の透過率が低下
してしまう。光触媒膜の活性は光触媒膜に照射される紫
外線量にほぼ比例して促進されることが知られている
が、ソーダライムガラスでの紫外線の透過率の低下によ
り、光触媒膜に照射される紫外線量が低下し、光触媒作
用の活性を十分に促進させることができない。

【０００９】また、ソーダライムガラスに対して特に２
５４ｎｍの波長の紫外線が照射された場合、二酸化鉄
（Ｆｅ₂ Ｏ₃ ）が分解されて有色イオンのＦｅ³⁺が発生
し、いわゆるソーラリゼーション現象により、ガラスの
透過率が低下する問題がある。

【００１０】本発明は、透光性基体を透過して光触媒膜
に紫外線を照射したときの光触媒作用の活性を向上させ
ることができる照明装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の光触媒体
は、二酸化鉄（Ｆｅ₂ Ｏ₃ ）の含有量が０．０３wt％以
下のソーダライムガラスからなる透光性基体と；透光性
基体に形成されたチタニア（ＴｉＯ₂ ）を主成分とする
光触媒膜と；を具備しているものである。

【００１２】そして、透光性基体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、透光性基体の汚れを防いで、メンテナンスを容易に
できる。しかも、ソーダライムガラス製の透光性基体の
二酸化鉄（Ｆｅ₂ Ｏ₃ ）の含有量を０．０３wt％以下と
することにより、透光性基体を透過するとき紫外線のカ
ットが少なく、紫外線の透過率が向上し、透光性基体を
透過して光触媒膜に紫外線を照射したときの光触媒作用
を向上させるとともに、二酸化鉄（Ｆｅ₂ Ｏ₃ ）の分解
によって生じる光透過率の低下を低減する。

【００１３】また、光触媒膜は、ゾルゲル法、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。

【００１４】また、二酸化鉄（Ｆｅ₂ Ｏ₃ ）の含有量が
０．０３wt％より多いと、ソーダライムガラスを透過さ
せた紫外線を光触媒膜に照射して光触媒作用の活性を得
ようとした場合、ソーダライムガラスを透過する紫外線
量の透過率が低下することにより、光触媒膜に照射され
る紫外線量が低下し、光触媒作用の活性を十分に促進さ
せることができない。さらに、二酸化鉄（Ｆｅ₂ Ｏ₃ ）
が分解されて有色イオンのＦｅ³⁺が発生するソーラリゼ
ーション現象が多く発生し、光透過率が低下する。

【００１５】請求項２記載の光触媒体は、請求項１記載
の光触媒体において、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ことがで
きる。

【００１６】請求項３記載の光触媒体は、請求項１また
は２記載の光触媒体において、光触媒膜はシリカ（Ｓｉ
Ｏ₂ ）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、ソーダライムガラスから抽出さ
れる不純物質によって光触媒膜が劣化するのを防止でき
る。

【００１７】請求項４記載の光触媒体は、請求項１ない
し３いずれか一記載の光触媒体において、光触媒膜の膜
厚は０．０１μｍ〜１．０μｍである。これにより、十
分な光触媒作用が得られた上で、光透過率の低下を抑制
できる。

【００１８】請求項５記載の光触媒体は、請求項１ない
し４いずれか一記載の光触媒体において、透光性基体は
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、光触媒作
用と光透過率の向上を図れる。

【００１９】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触媒体によって形成されるとともに
光触媒体の光触媒膜が少なくとも外表面に形成されたバ
ルブと；バルブ内に封入され、放電によって３００ｎｍ
〜４００ｎｍの波長領域内の紫外線を含む光線を放出す
る希ガスと；バルブ内に放電を生起させる電極手段と；
を具備しているものである。そして、バルブの内側から
３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長領域内の紫外線を含む光
線を放出するため、バルブに付着する物質の酸化、分解
を促進し、バルブの汚れを防いで、メンテナンスを容易
にできる。

【００２０】光源はバルブ内面に蛍光体が塗布されたい
わゆる蛍光ランプであってもよい。また、光源は放電ラ
ンプ以外にも白熱フィラメントが封装された白熱電球で
あってもよい。

【００２１】請求項７記載の照明装置は、器具本体と；
器具本体に配設された請求項６記載の光源と；を具備し
ているものである。そして、請求項６記載の光源を用い
たため、メンテナンスを容易にできる。

【００２２】請求項８記載の照明装置は、器具本体と；
器具本体に配設され、３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長領
域内の紫外線を含む光線を照射する光源と；光源を覆う
請求項１ないし５いずれか一記載の光触媒体によって形
成されるとともに光触媒体の光触媒膜が少なくとも外表
面に形成された透光性カバーと；を具備しているもので
ある。そして、透光性カバーの内側の光源から３００ｎ
ｍ〜４００ｎｍの波長領域内の紫外線を含む光線を照射
するため、透光性カバー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、メンテナンスを
容易にできる。

【００２３】

【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。

【００２４】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に用いられる透光性カ
バーの一部の拡大断面図、図２はトンネル用の照明装置
の正面図、図３はトンネル用の照明装置の側面図、図４
は二酸化鉄（Ｆｅ₂ Ｏ₃ ）の含有量と分解率との関係を
示すグラフ、図５は時間経過に伴う光透過率の変化を示
すグラフである。

【００２５】図２および図３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。

【００２６】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にて透光性基体としての透光性カバー９が液密に
取り付けられている。この透光性カバー９は、二酸化鉄
（Ｆｅ₂ Ｏ₃ ）の含有量を０．０３wt％以下とするソー
ダライムガラス製で、可視光線および３００ｎｍ〜４０
０ｎｍの波長領域内の少なくとも一部の紫外線の８０％
以上を透過可能とする。

【００２７】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
としての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。この高圧ナトリウムランプ11は、バルブ11a 内に
放電によって可視光線および３００ｎｍ〜４００ｎｍの
波長領域内の紫外線を含む光線を放出する希ガスが封入
され、バルブ内に放電を生起させる電極手段としての電
極を備えている。

【００２８】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。

【００２９】図１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。

【００３０】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Ｍｅ₃ ＳｉＮＨＳｉＭｅ₃
（ヘキサメチルジシラザン）、［Ｍｅ₂ ＳｉＮＨ］
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。

【００３１】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、ゾルゲル法にて塗布
し、約５５０℃で焼成し、約２０００オングストローム
の膜厚に形成する。光触媒膜13a ，13b は、少なくとも
３８０ｎｍ〜７６０ｎｍ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〜
１．０μｍの範囲内の膜厚に形成される。

【００３２】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〜１．０μｍ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。

【００３３】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。

【００３４】次に、第１の実施の形態の作用について説
明する。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】しかも、ソーダライムガラス製の透光性カ
バー９の二酸化鉄（Ｆｅ₂ Ｏ₃ ）の含有量を０．０３wt
％以下とすることにより、紫外線の透過率が向上し、透
光性カバー９を透過して外面の光触媒膜13b に紫外線を
照射したときの光触媒作用を向上させることができると
ともに、二酸化鉄（Ｆｅ₂ Ｏ₃ ）の分解によって生じる
透光性カバー９の光透過率の低下を低減することができ
る。

【００４２】すなわち、図４に、二酸化鉄（Ｆｅ
₂ Ｏ₃ ）の含有量を変えたソーダライムガラスの各光触
媒膜形成面にサラダオイルを０．５ｍｇ／ｃｍ² 塗布
し、紫外線を４８時間照射したときのサラダオイルの分
解率の結果を示す。二酸化鉄（Ｆｅ₂Ｏ₃ ）の含有量が
０．０３wt％以下ではサラダオイルの分解率が高く、
０．０４wt％以上ではサラダオイルの分解率が低い。し
たがって、二酸化鉄（Ｆｅ₂ Ｏ₃）の含有量を０．０３w
t％以下とすることにより、紫外線の透過率が向上し、
ソーダライムガラスを透過して光触媒膜に紫外線を照射
したときの光触媒作用を向上させることができる。

【００４３】さらに、図５に、二酸化鉄（Ｆｅ₂ Ｏ₃ ）
の含有量が０．０３wt％のソーダライムガラスと０．０
５wt％のソーダライムガラスとに、紫外線を照射したと
きの時間経過に伴う光透過率の変化を示す。ソーダライ
ムガラスに対して特に２５４ｎｍの波長の紫外線が照射
された場合、二酸化鉄（Ｆｅ₂ Ｏ₃ ）が分解されて有色
イオンのＦｅ³⁺が発生するソーラリゼーション現象が発
生するが、二酸化鉄（Ｆｅ₂ Ｏ₃ ）の含有量が０．０３
wt％下ではソーラリゼーション現象の発生が少ないため
に光透過率の低下が小さく、０．０５wt％ではソーラリ
ゼーション現象の発生が多いために光透過率の低下が大
きい。したがって、二酸化鉄（Ｆｅ₂ Ｏ₃ ）の含有量を
０．０３wt％以下とすることにより、二酸化鉄（Ｆｅ₂
Ｏ₃ ）の分解によって生じる透光性カバー９の光透過率
の低下を低減することができる。

【００４４】また、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という光触媒膜13a ，13bの
特性を利用して、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
厚く形成している。これにより、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。

【００４５】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。

【００４６】なお、光触媒膜13a ，13b は、ゾルゲル
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。

【００４７】また、器具本体２および蓋体４の周囲や反
射体2aなどにも光触媒膜を形成すれば、透光性カバー９
と同様に掃除を頻繁に行なわずに済み、メンテナンスを
容易にできる。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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、光源としての直管形の蛍光ランプ26が
着脱自在に取り付けられる。この蛍光ランプ26は、可視
光線および３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長領域内の紫外
線を含む光線を照射する。

【００５２】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。

【００５３】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
Ｙ₂ Ｏ₃ ：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
Ｍｇ₂ Ａｌ₁₆Ｏ₂₇：Ｅｕ²⁺が用いられている。

【００５４】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。

【００５５】また、開口22には透光性基体としての透光
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。透光性カバー27は、二酸化鉄（Ｆｅ
₂ Ｏ₃ ）の含有量を０．０３wt％以下とするソーダライ
ムガラス製で、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。

【００５６】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１に示す場合と同様に、中
間層および光触媒膜がそれぞれ積層形成されている。

【００５７】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。

【００５８】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、光触媒膜を形成し
メンテナンスを容易にしても良い。

【００５９】次に、第３の実施の形態を図８を参照して
説明する。

【００６０】図９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。

【００６１】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
れた光線を開口44方向に向けて反射する複数の反射板4
5，46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線を反射する反射板49
が取り付けられている。

【００６２】ランプソケット47には、光源としてのＨＩ
Ｄ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。この高圧水銀ランプ50は、可視光線および３０
０ｎｍ〜４００ｎｍの波長領域内の紫外線を含む光線を
照射する。

【００６３】また、開口44には透光性基体としての透光
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。透光
性カバー51は、二酸化鉄（Ｆｅ₂ Ｏ₃ ）の含有量を０．
０３wt％以下とするソーダライムガラス製で、ほぼ半球
状のグローブ形状に形成され、可視光線および３００ｎ
ｍ〜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。

【００６４】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１に示す場合と同様に、中
間層および光触媒膜がそれぞれ積膜形成されている。

【００６５】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。

【００６６】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膜を形成しても良い。

【００６７】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。

【００６８】なお、二酸化鉄（Ｆｅ₂ Ｏ₃ ）の含有量を
０．０３wt％以下とするソーダライムガラス製の透光性
基体と光触媒膜とを組み合わせた光触媒体は、各実施の
形態の照明装置の透光性カバーのみならず、各実施の形
態の照明装置で用いられた高圧ナトリウムランプ、蛍光
ランプおよび高圧水銀ランプなどのランプのバルブ自体
に適用してもよく、あるいは、その他の機器などにも適
用でき、各実施の形態と同様の作用効果を得ることがで
きる。

【００６９】

【発明の効果】請求項１記載の光触媒体によれば、ソー
ダライムガラス製の透光性基体の二酸化鉄（Ｆｅ
₂ Ｏ₃ ）の含有量を０．０３wt％以下とすることによ
り、透光性基体を透過するとき紫外線のカットが少な
く、紫外線の透過率が向上し、透光性基体を透過して光
触媒膜に紫外線を照射したときの光触媒作用を向上させ
ることができるとともに、二酸化鉄（Ｆｅ₂ Ｏ₃ ）の分
解によって生じる光透過率の低下を低減することができ
る。

【００７０】請求項２記載の光触媒体によれば、請求項
１記載の光触媒体の効果に加えて、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。

【００７１】請求項３記載の光触媒体によれば、請求項
１または２記載の光触媒体の効果に加えて、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、ソーダライムガラスから抽出され
る不純物質によって光触媒膜が劣化するのを防止でき
る。

【００７２】請求項４記載の光触媒体によれば、請求項
１ないし３いずれか一記載の光触媒体の効果に加えて、
光触媒膜の膜厚を０．０１μｍ〜１．０μｍとすること
により、十分な光触媒作用が得られた上で、光透過率の
低下を抑制できる。

【００７３】請求項５記載の光触媒体によれば、請求項
１ないし４いずれか一記載の光触媒体の効果に加えて、
透光性基体は３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長領域内の紫
外線を含む光線の透過率を８０％以上とすることによ
り、光触媒作用と光透過率の向上を図れる。

【００７４】請求項６記載の光源によれば、請求項１な
いし５いずれか一記載の光触媒体によって形成されるバ
ルブを備え、バルブの内側から３００ｎｍ〜４００ｎｍ
の波長領域内の紫外線を含む光線を放出するため、バル
ブに付着する物質の酸化、分解を促進し、バルブの汚れ
を防いで、メンテナンスを容易にできる。

【００７５】請求項７記載の照明装置によれば、請求項
６記載の光源を用いたため、メンテナンスを容易にでき
る。

【００７６】請求項８記載の照明装置によれば、請求項
１ないし５いずれか一記載の光触媒体によって形成され
る透光性カバーを備え、透光性カバーの内側の光源から
３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長領域内の紫外線を含む光
線を照射するため、透光性カバー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、メン
テナンスを容易にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示すトンネル用の
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２】同上実施の形態のトンネル用の照明装置の正面
図である。

【図３】同上実施の形態のトンネル用の照明装置の側面
図である。

【図４】同上実施の形態の二酸化鉄（Ｆｅ₂ Ｏ₃ ）の含
有量と分解率との関係を示すグラフである。

【図５】同上実施の形態の時間経過に伴う光透過率の変
化を示すグラフである。

【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。

【符号の説明】

1a，1b，1c 照明装置 ２ 器具本体 ９ 透光性基体としての透光性カバー 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 透光性基体としての透光性カバー 50 光源としての高圧水銀ランプ 51 透光性基体としての透光性カバー

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｈ０１Ｊ 61/35 Ｈ０１Ｊ 61/35 Ｌ (72)発明者 渡辺 力 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 佐野 一広 静岡県榛原郡吉田町川尻3583番地の５ 東 芝硝子株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二酸化鉄（Ｆｅ₂ Ｏ₃ ）の含有量が０．
   ０３wt％以下のソーダライムガラスからなる透光性基体
   と；透光性基体に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
   る光触媒体。
2. 【請求項２】 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記載の光触媒体。
3. 【請求項３】 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または２記載の光触媒体。
4. 【請求項４】 光触媒膜の膜厚は０．０１μｍ〜１．０
   μｍであることを特徴とする請求項１ないし３いずれか
   一記載の光触媒体。
5. 【請求項５】 透光性基体は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
   あることを特徴とする請求項１ないし４いずれか一記載
   の光触媒体。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５いずれか一記載の光触
   媒体によって形成されるとともに光触媒体の光触媒膜が
   少なくとも外表面に形成されたバルブと；バルブ内に封
   入され、放電によって３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長領
   域内の紫外線を含む光線を放出する希ガスと；バルブ内
   に放電を生起させる電極手段と；を具備していることを
   特徴とする光源。
7. 【請求項７】 器具本体と；器具本体に配設された請求
   項６記載の光源と；を具備していることを特徴とする照
   明装置。
8. 【請求項８】 器具本体と；器具本体に配設され、３０
   ０ｎｍ〜４００ｎｍの波長領域内の紫外線を含む光線を
   照射する光源と；光源を覆う請求項１ないし５いずれか
   一記載の光触媒体によって形成されるとともに光触媒体
   の光触媒膜が少なくとも外表面に形成された透光性カバ
   ーと；を具備していることを特徴とする照明装置。