JP2000189803A - Photocatalyst structure and illumination device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光触媒構造体およ
び照明装置に関する。[0001] The present invention relates to a photocatalyst structure and a lighting device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】酸化チタンなどの半導体にバンドギャッ
プ以上のエネルギーを持つ光を照射して、励起された電
子とホールによって半導体表面に付着した有機物が酸化
還元されるいわゆる光触媒効果が防汚、消臭または殺菌
を目的として広く応用され始めている。2. Description of the Related Art A semiconductor, such as titanium oxide, is irradiated with light having energy greater than the band gap, and the so-called photocatalytic effect in which organic substances attached to the semiconductor surface are redox-reduced by excited electrons and holes is prevented from being stained and consumed. It has begun to be widely applied for the purpose of odor or sterilization.
【０００３】酸化チタンで光触媒効果を効率的に得るに
は、４１０ｎｍ以下の波長の紫外線が必要なので、光触
媒の応用は、有機物の汚れを分解するのに必要な太陽光
やランプからの光が充分ある場所で使用される製品や、
紫外線を比較的多く放射するランプを使用した製品で実
用化されている。[0003] In order to efficiently obtain a photocatalytic effect with titanium oxide, ultraviolet light having a wavelength of 410 nm or less is required. Therefore, the application of the photocatalyst is sufficient when sunlight or lamp light necessary for decomposing organic dirt is used. Products used in certain places,
It has been put to practical use in products using lamps that emit relatively large amounts of ultraviolet light.
【０００４】これらの光触媒効果の中で防汚効果を利用
した製品として照明器具、ランプ、テント材料やタイル
などが実用化されている。特に照明製品では防汚効果が
光束維持率低下の抑制という製品本来の基本性能に大き
く貢献するため、他の製品に先駆けて開発されている。Lighting equipment, lamps, tent materials, tiles, and the like have been put to practical use as products utilizing the antifouling effect among these photocatalytic effects. In particular, in lighting products, the antifouling effect greatly contributes to the basic basic performance of the product, ie, the suppression of a decrease in the luminous flux maintenance rate, and thus has been developed before other products.
【０００５】照明装置では、主に光源を覆うガラスやプ
ラスチックから成形された透光性カバーの外表面に酸化
チタン被膜が塗布されている。この場合、被膜が形成さ
れた透光性カバーの可視光透過率が重要になる。すなわ
ち、酸化チタンは屈折率が高く、ガラスなどに塗布した
場合、光干渉作用によって反射率が高くなり透過率が下
がるという問題が発生する。In a lighting device, a titanium oxide film is applied to an outer surface of a light-transmitting cover formed of glass or plastic which mainly covers a light source. In this case, the visible light transmittance of the translucent cover on which the coating is formed becomes important. That is, titanium oxide has a high refractive index, and when applied to glass or the like, there arises a problem that the reflectance increases and the transmittance decreases due to light interference.
【０００６】そこで、従来は透光性カバーに塗布する酸
化チタン被膜の干渉による透過率ピークが５００ｎｍ近
傍になるように酸化チタン被膜の膜厚を小さく（約０．
１２μｍ）にしたり（特開平９−２５１８０４号公報：
従来技術１）、低屈折率の酸化珪素を酸化チタンに混合
して屈折率を下げたり（特開平１０−１６５８２１号公
報：従来技術２）している。その他、汚れ分解が不足す
る場合の対策として、酸化チタン被膜の表面が親水性化
する現象により雨水などで汚れが流れやすくなる効果を
利用した塗料（特許第２７５６４７４号公報：従来技術
３）などが開発されている。Therefore, conventionally, the thickness of the titanium oxide film is made small (approximately 0. 0) so that the transmittance peak due to the interference of the titanium oxide film applied to the translucent cover is near 500 nm.
12 μm) (JP-A-9-251804:
Conventional technology 1) and low refractive index silicon oxide are mixed with titanium oxide to lower the refractive index (Japanese Patent Laid-Open No. 10-165821: Conventional technology 2). In addition, as a countermeasure for the case where the decomposition of dirt is insufficient, a paint (Japanese Patent No. 2756474: Prior Art 3) utilizing the effect that the surface of the titanium oxide film becomes hydrophilic and the dirt easily flows with rainwater or the like. Is being developed.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】従来技術１では、酸化
チタン被膜の膜厚が小さいので酸化チタンが吸収する光
触媒効果に有効な紫外線の量をあまり多くすることがで
きず、紫外線の利用効率に限界がある。In the prior art 1, since the thickness of the titanium oxide film is small, the amount of the ultraviolet light effective for the photocatalytic effect absorbed by the titanium oxide cannot be increased so much. There is a limit.
【０００８】従来技術２では、酸化珪素またはシリコー
ン樹脂を混合するので、表面に露出する酸化珪素または
シリコーン樹脂の割合が多くなり、光触媒効果を大きく
することが難しいという問題がある。In prior art 2, since silicon oxide or silicone resin is mixed, the proportion of silicon oxide or silicone resin exposed on the surface increases, and there is a problem that it is difficult to increase the photocatalytic effect.
【０００９】なお、有機物の汚れを分解するのに必要な
太陽光やランプからの光が充分照射される場所では光触
媒効果が得られるが、付着する汚れの量に対して照射光
量が不足している場合には汚れ分解効果が充分得られな
いという問題がある。Although a photocatalytic effect can be obtained in a place where sunlight or lamp light required for decomposing organic dirt is sufficiently emitted, the amount of irradiated dirt is insufficient with respect to the amount of dirt adhering. In such a case, there is a problem that the effect of decomposing dirt cannot be sufficiently obtained.
【００１０】さらに、この酸化チタン被膜はガラスやア
クリルなどの樹脂に比べて本質的に有機物が付着しやす
く、また紫外線が照射されると親水性と親油性の両方の
特性を発生することにより、膜の無い状態よりも水に混
ざった汚れや油系の汚れが付着しやすくなるという現象
が発生することもある。Further, the titanium oxide film is inherently more susceptible to adhesion of organic substances than resins such as glass and acrylic, and generates both hydrophilic and lipophilic properties when irradiated with ultraviolet rays. A phenomenon may occur in which dirt mixed with water or oil-based dirt is more likely to adhere than when there is no film.
【００１１】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であり、光触媒膜の初期の可視光透過率を向上させると
ともに、経時的に可視光透過率が低下するのを抑制した
光触媒構造体および照明装置を提供することを目的とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has been made in view of the above, and provides a photocatalyst structure which improves the initial visible light transmittance of a photocatalytic film and suppresses the decrease in visible light transmittance over time. An object is to provide a lighting device.
【００１２】[0012]
【課題を達成するための手段】請求項１の光触媒構造体
は、透光性を有する基体と；この基体表面上に形成され
た酸化チタンを主成分とする被膜を主体とし、この被膜
の外表面上に酸化チタンより屈折率が低い透明酸化物が
部分的に存在するように構成された光触媒膜と；を具備
していることを特徴とする。A photocatalyst structure according to claim 1 is mainly composed of a light-transmitting substrate; and a film mainly composed of titanium oxide formed on the surface of the substrate. A photocatalyst film configured so that a transparent oxide having a lower refractive index than titanium oxide partially exists on the surface.
【００１３】本請求項および以下の請求項において、特
に指定しない限り用語の定義および技術的意味は以下の
とおりである。In this and the following claims, the definitions and technical meanings of the terms are as follows unless otherwise specified.
【００１４】基体は、４１０ｎｍ以下の光と可視光を透
過する性質を有する物質から任意のものを選択して使用
することができる。たとえば各種のガラス特に照明用途
に多用されているソーダライムガラス、ホウケイ酸ガラ
スおよび石英ガラスの他に微結晶性ガラス、透光性セラ
ミックスならびに透光性単結晶体など種々の無機物質
と、透光性有機物質たとえば透明性合成樹脂とのグルー
プの中から任意に選択して用いることができる。さら
に、基体の形状、寸法および肉厚は任意に選べる。なぜ
なら、基体の背面から光照射して光触媒を活性化する場
合に、基体を透過した光のエネルギーが光触媒励起に必
要なレベルにあるなら、基体に特に制約はないからであ
る。As the substrate, any substance can be selected from substances having a property of transmitting light of 410 nm or less and visible light. For example, various inorganic substances such as soda lime glass, borosilicate glass, and quartz glass, microcrystalline glass, translucent ceramics, and translucent single crystal in addition to soda lime glass, borosilicate glass, and quartz glass, which are widely used for lighting, It can be arbitrarily selected and used from the group of a transparent organic material such as a transparent synthetic resin. Further, the shape, size and thickness of the substrate can be arbitrarily selected. This is because, when the photocatalyst is activated by irradiating light from the back surface of the substrate, the substrate is not particularly limited as long as the energy of light transmitted through the substrate is at a level necessary for photocatalytic excitation.
【００１５】本発明の光触媒構造体は、基体の背面側か
ら光照射して光触媒効果を得るのに好適であるが、本発
明はこれに限定されるものではなく、必要に応じて光触
媒膜の外表面から光を照射しても十分な光触媒効果が得
られることが可能であり、したがって本発明はこのよう
な使い方をも許容する。The photocatalyst structure of the present invention is suitable for obtaining a photocatalytic effect by irradiating light from the back side of the substrate, but the present invention is not limited to this. Even if light is irradiated from the outer surface, a sufficient photocatalytic effect can be obtained, and therefore, the present invention also allows such usage.
【００１６】また、光触媒膜は、基体の片面側のみに形
成する他、両面に形成してもよい。The photocatalyst film may be formed on only one side of the substrate, or may be formed on both sides.
【００１７】光触媒膜の酸化チタン被膜の膜形成方法は
どのようなものであってもさしつかえない。たとえば貴
金属の存在下または不存在下で反応生成したチタンアル
コキシドを加水分解して所望の酸化チタン被膜を得るこ
とができる。このようにして作製した酸化チタン被膜は
透明度が高く、しかも薄くて緻密な膜とすることができ
る。 酸化チタンコロイドまたは酸化チタン微粒子が分
散された分散液を基体に被着させる方法としては、たと
えばスプレー法、ディッピング法、ＣＶＤ法など既知の
方法を用いることができる。 そうして、本発明により
得られた光触媒体は、たとえば窓材、タイルなど各種建
材やランプ、照明器具などの電気機器、家具、車両、衛
生製品などに適用が可能である。光触媒作用は主として
有機質の汚れ（たとえば油膜、たばこの脂など）を分解
して取り去る防汚に最適であり、長期間にわたって基材
の機能を持続するとともに、美観を維持することができ
る。さらに、アセトアルデヒドなどの悪臭の原因となる
物質や雑菌を分解する効果も期待できる。The method of forming the titanium oxide film of the photocatalyst film may be any method. For example, a titanium alkoxide produced by reaction in the presence or absence of a noble metal can be hydrolyzed to obtain a desired titanium oxide film. The titanium oxide film thus produced has high transparency and can be a thin and dense film. Known methods such as a spray method, a dipping method, and a CVD method can be used as a method for applying the dispersion liquid in which the titanium oxide colloid or the titanium oxide fine particles are dispersed to the substrate. The photocatalyst obtained by the present invention can be applied to various building materials such as window materials and tiles, electric equipment such as lamps and lighting equipment, furniture, vehicles, and sanitary products. The photocatalytic action is most suitable for antifouling, which mainly decomposes and removes organic dirt (eg, oil film, tobacco fat, etc.), and can maintain the function of the base material for a long period of time and maintain its aesthetic appearance. Further, an effect of decomposing substances causing malodor such as acetaldehyde and various germs can be expected.
【００１８】光触媒膜の膜厚は、０．０１μｍないし
０．３μｍの範囲内が好ましいが、光干渉による可視光
透過率が低下しなければ０．３μｍを超えても構わな
い。また、光触媒膜の膜厚を０．３μｍ以上にすること
によって、紫外線吸収効率を大きくし、光触媒効果を高
めることが期待できる。The thickness of the photocatalytic film is preferably in the range of 0.01 μm to 0.3 μm, but may be more than 0.3 μm as long as the visible light transmittance does not decrease due to light interference. Further, by setting the thickness of the photocatalytic film to 0.3 μm or more, it is expected that the ultraviolet absorption efficiency is increased and the photocatalytic effect is enhanced.
【００１９】膜厚が０．０１μｍ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、好ましく
ない。When the film thickness is less than 0.01 μm, the absorption of light by the photocatalyst film is extremely reduced, and it is difficult to form the photocatalyst film as uniformly as possible within a necessary range, and therefore, the activity of the photocatalyst decreases. Is not preferred.
【００２０】光触媒膜の酸化チタンは、アナターゼ形酸
化チタンを主成分とすることが望ましい。 ここでいう
主成分とは、光触媒膜の全成分中、Ｘ線回折法によって
測定した値を換算して得られる相対比率で５０重量％以
上がアナターゼ形酸化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るという理
由から、アナターゼ結晶形酸化チタンが好ましい。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。It is desirable that the titanium oxide of the photocatalytic film contains anatase type titanium oxide as a main component. The term “main component” as used herein means that at least 50% by weight of anatase-type titanium oxide in a relative ratio obtained by converting a value measured by an X-ray diffraction method among all components of the photocatalytic film. Although the photocatalytic action is known in addition to titanium oxide, anatase crystalline titanium oxide is preferred because it has a strong photocatalytic action and can obtain a colorless and transparent film. As an auxiliary component, various known photocatalytic substances other than anatase-type titanium oxide (for example, rutile or amorphous T
iO 2 , ZnO, WO 3 , Fe 2 O 3 , FeTiO 3 , Sr
TiO 3 , CeO 2 , Tb 2 O 3 , MgO, Er 2 O 3, etc., a noble metal that promotes photocatalysis (for example, Pt, A
g, Pd, Au, etc.) or its compounds and other suitable substances.
【００２１】酸化チタンより屈折率が低い透明酸化物
は、光触媒効果によって分解され難く、可視光透過率の
高いものが選定される。部分的に存在させる手段につい
ては特に限定されない。The transparent oxide having a lower refractive index than titanium oxide is hardly decomposed by the photocatalytic effect, and is selected from those having high visible light transmittance. There is no particular limitation on the means for partially existing.
【００２２】次に、請求項１の作用について説明する。Next, the operation of claim 1 will be described.
【００２３】一般にガラスなどの上に酸化チタンなどの
高屈折率の被膜を形成した場合、光干渉作用によって反
射率が増加し、可視光透過率が低下してしまう。In general, when a film having a high refractive index such as titanium oxide is formed on glass or the like, the reflectance increases due to light interference and the visible light transmittance decreases.
【００２４】また、酸化チタン被膜はソーダライムガラ
スや硬質ガラス、酸化珪素、酸化アルミニウム膜に比べ
て有機物が付着しやすく、さらに近紫外光を照射するこ
とにより、表面が超親水性化と親油化する現象もある。
このため汚れの吸着力が強く、光の不足する状態ではガ
ラスのみの部分と光触媒膜の形成された部分を比較する
と、光触媒膜のある部分が逆に汚れが激しいという現象
が発生する。The titanium oxide film is more likely to adhere to organic substances than soda lime glass, hard glass, silicon oxide, and aluminum oxide films. Further, by irradiating near ultraviolet light, the surface becomes superhydrophilic and lipophilic. There are also phenomena.
For this reason, the adsorption power of dirt is strong, and when light is insufficient, comparing the glass-only portion with the photocatalyst film-formed portion, a portion with the photocatalyst film is conversely heavily stained.
【００２５】そこで、発明者は、酸化チタン被膜の表面
上に酸化チタンより屈折率が低い透明酸化物を混在させ
ると光触媒膜の屈折率が低くなるので光干渉による可視
光透過率低下が抑えられるとともに、この透明酸化物に
付着した汚れ物質が酸化チタン表面に引き寄せられ、汚
れ物質が光触媒膜の酸化チタン露出部分に凝集すること
によって、汚れによる可視光透過率の低下が大幅に改善
されることを発見した。Accordingly, the inventor of the present invention has found that when a transparent oxide having a lower refractive index than titanium oxide is mixed on the surface of the titanium oxide film, the refractive index of the photocatalyst film becomes low, so that a decrease in visible light transmittance due to light interference can be suppressed. At the same time, the dirt attached to the transparent oxide is attracted to the titanium oxide surface, and the dirt is agglomerated on the titanium oxide exposed portion of the photocatalytic film, so that the decrease in visible light transmittance due to dirt is greatly improved. Was found.
【００２６】これは、光触媒膜の可視光透過率は汚れが
均一に付着した場合、可視光が全面的に吸収されてしま
うが、汚れが凝集した場合には汚れが付着しない光触媒
膜領域が生じるため部分的に吸収が無くなり、可視光透
過率の減少が抑えられるためである。This is because the visible light transmittance of the photocatalyst film is such that when the dirt is uniformly adhered, the visible light is totally absorbed, but when the dirt is agglomerated, the photocatalyst film region where the dirt does not adhere is generated. Therefore, absorption is partially eliminated, and a decrease in visible light transmittance is suppressed.
【００２７】請求項１の光触媒構造体によれば、酸化チ
タン被膜の外表面上に酸化チタンより屈折率が低い透明
酸化物を部分的に存在させることにより、光触媒膜の光
干渉による可視光透過率低下を軽減し、汚れ付着による
可視光透過率低下を抑制することができる。According to the photocatalyst structure of the first aspect, a transparent oxide having a lower refractive index than titanium oxide is partially present on the outer surface of the titanium oxide film, thereby transmitting visible light due to light interference of the photocatalyst film. It is possible to reduce the decrease in the transmittance and suppress the decrease in the visible light transmittance due to the adhesion of dirt.
【００２８】請求項２は、請求項１記載の光触媒構造体
において、透明酸化物が酸化珪素、酸化アルミニウム、
酸化亜鉛、酸化すず、酸化ジルコニウム、酸化マグネシ
ウムの一種、これらの混合物またはこれらの少なくとも
一種と酸化チタンとの混合物もしくはガラスであること
を特徴とする。According to a second aspect, in the photocatalyst structure according to the first aspect, the transparent oxide is silicon oxide, aluminum oxide,
One of zinc oxide, tin oxide, zirconium oxide, and magnesium oxide, a mixture thereof, or a mixture of at least one of these with titanium oxide or glass.
【００２９】透明酸化物を構成する群としては、酸化珪
素、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化すず、酸化ジル
コニウム、酸化マグネシウムが工業生産的に好ましい
が、また光触媒による分解の少ないシリコーン樹脂やフ
ッ素樹脂でもあってもよい。また、ガラスも屈折率や融
点などを考慮して最適なガラス種類を適宜選択すればよ
い。As a group constituting the transparent oxide, silicon oxide, aluminum oxide, zinc oxide, tin oxide, zirconium oxide, and magnesium oxide are preferable in terms of industrial production, but a silicone resin or a fluorine resin which is less decomposed by a photocatalyst is also preferable. There may be. The optimal type of glass may be appropriately selected in consideration of the refractive index, the melting point, and the like.
【００３０】請求項２の光触媒構造体によれば、最適な
透明酸化物を限定したので、請求項１の作用をより効果
的に得ることができる。According to the photocatalyst structure of the second aspect, since the optimum transparent oxide is limited, the effect of the first aspect can be obtained more effectively.
【００３１】請求項３は、請求項１または２記載の光触
媒構造体において、光触媒膜の酸化チタンの部分Ｓｔに
対する透明酸化物の部分Ｓｃの外表面積比（Ｓｃ／Ｓ
ｔ）が、０．１以上１０以下範囲内であることを特徴と
する。According to a third aspect of the present invention, in the photocatalyst structure according to the first or second aspect, an external surface area ratio (Sc / Sc) of the transparent oxide portion Sc to the titanium oxide portion St of the photocatalytic film is used.
t) is in the range of 0.1 or more and 10 or less.
【００３２】外表面積比Ｓｃ／Ｓｔが１０を超えて透明
酸化物の外表面積が大きくなると、酸化チタンが外方に
露出する面積が少なくなることによって光触媒効果が期
待できないため好ましくない。If the external surface area ratio Sc / St exceeds 10, and the external surface area of the transparent oxide increases, the photocatalytic effect cannot be expected because the area where titanium oxide is exposed to the outside is reduced, which is not preferable.
【００３３】外表面積比Ｓｃ／Ｓｔが０．１より小さく
なって酸化チタンの外表面積が大きくなると、透明酸化
物が外方に露出する面積が少なくなることによって屈折
率が高くなり、光干渉作用によって光触媒膜の可視光透
過率が低下するとともに、汚れが付着しない光触媒膜領
域が減少することにより可視光透過率低下の抑制効果が
期待できないため好ましくない。When the external surface area ratio Sc / St is smaller than 0.1 and the external surface area of the titanium oxide is increased, the area where the transparent oxide is exposed to the outside is reduced, so that the refractive index is increased and the light interference effect is increased. As a result, the visible light transmittance of the photocatalyst film is reduced, and the area of the photocatalyst film to which no dirt adheres is reduced, so that the effect of suppressing the decrease in the visible light transmittance cannot be expected.
【００３４】酸化チタンおよび透明酸化物の各外表面積
は、例えば表面の屈折率差を観測する方法や、ＥＰＭＡ
分析装置によって表面の組成分布を測定することによっ
て求めることが可能であるが、外表面積を求める手段は
これらに限らない。The outer surface area of each of the titanium oxide and the transparent oxide can be determined by, for example, a method of observing a difference in the refractive index of the surface or a method of measuring EPMA.
It can be obtained by measuring the composition distribution on the surface with an analyzer, but the means for obtaining the outer surface area is not limited to these.
【００３５】なお、外表面積比Ｓｃ／Ｓｔの更に好まし
い範囲は、０．２５以上１．５以下の範囲内である。It is to be noted that a more preferable range of the outer surface area ratio Sc / St is in the range of 0.25 to 1.5.
【００３６】請求項３の光触媒構造体によれば、透明酸
化物の部分が占める外表面積の比率を規定したことによ
り、可視光透過率低下の抑制効果の最適化を図ることが
できる。According to the photocatalyst structure of the third aspect, since the ratio of the outer surface area occupied by the transparent oxide portion is specified, the effect of suppressing a decrease in visible light transmittance can be optimized.
【００３７】請求項４は、請求項１ないし３いずれか一
記載の光触媒構造体において、透明酸化物が膜状に形成
されるとともに、その膜の最大幅が０．１ｍｍ以上であ
ることを特徴とする。According to a fourth aspect, in the photocatalyst structure according to any one of the first to third aspects, the transparent oxide is formed in a film shape, and the maximum width of the film is 0.1 mm or more. And
【００３８】透明酸化物の薄膜は、円形状、楕円形状、
矩形状の他どのような形状も許容する。また、透明酸化
物の薄膜を部分的に点在させる他に、線状またはストラ
イプ状に施してもよく、格子状に形成しても構わない。The transparent oxide thin film has a circular shape, an elliptical shape,
Any shape other than rectangular is allowed. Further, in addition to the transparent oxide thin film being partially scattered, the transparent oxide thin film may be formed in a linear or striped shape, or may be formed in a lattice shape.
【００３９】請求項４の光触媒構造体によれば、透明酸
化物を最大幅が０．１ｍｍ以上の膜状に形成することに
よって、汚れが付着しない光触媒膜領域が大きくなり、
可視光透過率低下の抑制効果を確実に得ることができ
る。According to the photocatalyst structure of the fourth aspect, by forming the transparent oxide into a film having a maximum width of 0.1 mm or more, the photocatalyst film area to which no dirt adheres increases.
The effect of suppressing a decrease in visible light transmittance can be reliably obtained.
【００４０】請求項５は、請求項１ないし５いずれか一
記載の光触媒構造体において、基体がガラスまたは透光
性樹脂であって、この基体表面上に酸化チタン被膜を形
成し、この被膜上に酸化チタンより屈折率が低い透明酸
化物をスプレー法あるいはマスキングを使用した塗布法
でコーティングした後、加熱処理して光触媒膜を形成さ
れたことを特徴とする。According to a fifth aspect, in the photocatalyst structure according to any one of the first to fifth aspects, the substrate is glass or a translucent resin, and a titanium oxide film is formed on the surface of the substrate. After coating a transparent oxide having a lower refractive index than titanium oxide by a spraying method or a coating method using masking, a heat treatment is performed to form a photocatalytic film.
【００４１】請求項５の光触媒構造体によれば、透明酸
化物を比較的容易な手段によって酸化チタン被膜の外表
面上に形成することができる。According to the photocatalyst structure of the fifth aspect, the transparent oxide can be formed on the outer surface of the titanium oxide film by relatively easy means.
【００４２】請求項６の照明装置は、照明装置本体と；
この装置本体に取付けられた光源と；基体がガラスまた
は透光性樹脂であり、光触媒膜が外方に露出するように
光源を覆って前記装置本体に取付けられた請求項１ない
し５いずれか一記載の光触媒構造体から構成された透光
性カバーと；を具備していることを特徴とする。[0042] The lighting device according to claim 6 includes a lighting device main body;
6. A light source mounted on the apparatus main body; and a base made of glass or translucent resin, mounted on the apparatus main body so as to cover the light source so that a photocatalytic film is exposed to the outside. And a light-transmitting cover made of the photocatalyst structure described above.
【００４３】光源としては、蛍光ランプなどの低圧水銀
蒸気放電ランプ、高圧水銀ランプ、高圧ナトリウムラン
プなどの高輝度放電ランプなどの放電ランプと、ハロゲ
ンランプなどの白熱電球などが含まれる。発光手段と
は、放電ランプの場合は金属または金属ハロゲン化物お
よびまたは希ガスなどの放電媒体と、放電媒体に放電を
生起させる電極などの手段とを主な構成要素とする。ま
た、白熱電球の場合は発光フィラメントを主な構成要素
とする。可視光の他に４１０ｎｍ以下の光を放射するも
のであれば、その種類は特に限定されない。また、可視
光を主として放射する光源に殺菌ランプやブラックライ
トなどの主として紫外線を放射する光源を付加して使用
することも許容される。さらに、一般照明用の蛍光ラン
プの場合に、可視光の他に４１０ｎｍ以下の光も放射す
るが、４１０ｎｍ以下の光の含有量を増やしたいときに
は、蛍光体に４１０ｎｍ以下に発光のピークを有する蛍
光体を適当量混合させることもできる。Light sources include discharge lamps such as low-pressure mercury vapor discharge lamps such as fluorescent lamps, high-intensity discharge lamps such as high-pressure mercury lamps and high-pressure sodium lamps, and incandescent lamps such as halogen lamps. In the case of a discharge lamp, the light-emitting means mainly includes a discharge medium such as a metal or a metal halide and / or a rare gas, and a means such as an electrode for causing a discharge in the discharge medium. In the case of an incandescent lamp, a light-emitting filament is a main component. The type is not particularly limited as long as it emits light of 410 nm or less in addition to visible light. It is also acceptable to use a light source mainly emitting visible light, such as a germicidal lamp or a black light, in addition to a light source mainly emitting ultraviolet light. Further, in the case of a fluorescent lamp for general illumination, light of 410 nm or less is also emitted in addition to visible light. However, when it is desired to increase the content of light of 410 nm or less, the fluorescent substance having a light emission peak at 410 nm or less is required for the phosphor. The body can be mixed in an appropriate amount.
【００４４】請求項６によれば、請求項１ないし５の光
触媒構造体の作用を備えた透光性カバーを有する照明装
置を提供することができる。According to the sixth aspect, it is possible to provide a lighting device having a light-transmitting cover having the function of the photocatalyst structure of the first to fifth aspects.
【００４５】[0045]
【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。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００４６】図１は第１の実施形態の光触媒構造体を示
す概略斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view showing the photocatalyst structure of the first embodiment.
【００４７】１はガラス板からなる基体であり、この基
体１の片側表面上に光触媒膜２が形成されている。基体
１はソーダライムガラス製であり、板厚約５ｍｍであ
る。Reference numeral 1 denotes a substrate made of a glass plate, and a photocatalyst film 2 is formed on one surface of the substrate 1. The base 1 is made of soda lime glass and has a thickness of about 5 mm.
【００４８】光触媒膜２は、酸化チタン被膜２ａおよび
酸化珪素からなる透明酸化物薄膜２ｂから構成されてい
る。この透明酸化物薄膜２ｂは、酸化チタン被膜２ａの
外表面側に部分的に塗布して形成されたものである。The photocatalyst film 2 is composed of a titanium oxide film 2a and a transparent oxide thin film 2b made of silicon oxide. The transparent oxide thin film 2b is formed by partially coating the outer surface of the titanium oxide film 2a.
【００４９】酸化チタン被膜２ａは、チタンの有機化合
物をゾルゲル法で基体１に塗布し、約４００℃で予備加
熱焼成して形成されている。The titanium oxide coating 2a is formed by applying an organic compound of titanium to the substrate 1 by a sol-gel method and preheating and firing at about 400.degree.
【００５０】透明酸化物薄膜２ｂは、酸化チタン被膜２
ａの外表面上に珪素の有機化合物（日本曹達（株）製Ｎ
ＳＨ―６２０Ｃ）をスプレーで吹き付けることによって
斑点状に塗布し、５５０℃で加熱して形成されている。The transparent oxide thin film 2b is made of a titanium oxide film 2
an organic compound of silicon (N, manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.)
(SH-620C) is applied in a spot-like manner by spraying and heated at 550 ° C.
【００５１】酸化チタン被膜２ａの外方に露出する表面
積Ｓｔに対する透明酸化物薄膜２ｂの外方に露出する表
面積Ｓｃは、珪素の有機化合物スプレーの粒径と吹き付
け時間によって調整することが可能である。The surface area Sc exposed to the outside of the transparent oxide thin film 2b with respect to the surface area St exposed to the outside of the titanium oxide film 2a can be adjusted by the particle size of the organic compound spray of silicon and the spraying time. .
【００５２】次に、本実施形態の作用について説明す
る。Next, the operation of the present embodiment will be described.
【００５３】上記の製造方法によって、光触媒構造体の
外表面積比Ｓｃ／Ｓｔを０．０３から２０まで変化させ
た光触媒構造体を複数用意した。A plurality of photocatalyst structures were prepared by changing the external surface area ratio Sc / St of the photocatalyst structure from 0.03 to 20 by the above-described manufacturing method.
【００５４】この複数の光触媒構造体の各可視光透過率
を測定するために、色素（メチレンブルーの１０％水溶
液）をそれぞれに塗布し、６Ｗのブラックライト（東芝
ライテック製ＦＬ６ＢＬＢ）を用いて光触媒膜２の外表
面の紫外線強度が４ｍＷ／ｃｍ２となるように紫外線を
照射して光触媒効果を測定した。In order to measure the visible light transmittance of each of the plurality of photocatalyst structures, a dye (10% aqueous solution of methylene blue) was applied to each of the photocatalyst structures, and the photocatalyst film was formed using a 6 W black light (FL6BLB manufactured by Toshiba Lighting & Technology Corp.). The photocatalytic effect was measured by irradiating ultraviolet rays so that the ultraviolet intensity of the outer surface of No. 2 became 4 mW / cm 2 .
【００５５】図２は上記複数の光触媒構造体の初期可視
光透過率と光触媒効果を示したグラフである。グラフの
横軸は、光触媒膜２の表面積を１としたときの透明酸化
物薄膜２ｂの総外表面積Ｓｃが占める割合を示したもの
であり、縦軸は相対値である。すなわち、横軸の目盛１
は透明酸化物薄膜２ｂが光触媒膜２全体を覆っており、
目盛０は酸化チタン被膜２ａのみが光触媒膜２を構成し
ている状態をそれぞれ示している。ここで、実線は光触
媒効果を表し、点線は可視光透過率を表している。FIG. 2 is a graph showing the initial visible light transmittance and the photocatalytic effect of the plurality of photocatalytic structures. The horizontal axis of the graph indicates the ratio of the total outer surface area Sc of the transparent oxide thin film 2b when the surface area of the photocatalytic film 2 is 1, and the vertical axis indicates a relative value. That is, the scale 1 on the horizontal axis
Indicates that the transparent oxide thin film 2b covers the entire photocatalyst film 2,
Scale 0 indicates a state in which only the titanium oxide film 2a constitutes the photocatalytic film 2. Here, the solid line represents the photocatalytic effect, and the dotted line represents the visible light transmittance.
【００５６】グラフから明らかなように、横軸目盛が
０．０９を超えて０．９１までの範囲で可視光透過率が
高く、光触媒効果が得られることが分かる。この数値を
外表面積比Ｓｃ／Ｓｔで換算すると０．１から１０まで
の範囲内である。As is clear from the graph, it is understood that the visible light transmittance is high and the photocatalytic effect can be obtained when the scale on the horizontal axis exceeds 0.09 to 0.91. When this numerical value is converted into the external surface area ratio Sc / St, it is in the range of 0.1 to 10.
【００５７】また、横軸目盛０．２から０．６までの範
囲は可視光透過率が高くかつ光触媒効果も高いため、更
に好ましい範囲である。この数値を外表面積比Ｓｃ／Ｓ
ｔで換算すると０．２５から１．５までの範囲内であ
る。The range from 0.2 to 0.6 on the horizontal axis is more preferable because the visible light transmittance is high and the photocatalytic effect is high. This value is calculated as the external surface area ratio Sc / S
When converted by t, it is in the range of 0.25 to 1.5.
【００５８】次に、上記複数の光触媒膜構造体に色素の
代わりにディーゼルエンジンの排気ガスを吹き付けて光
触媒膜２にススを付着させ、紫外線を照射する前および
照射後の可視光透過率の変化を測定した。Next, the exhaust gas of a diesel engine is sprayed instead of the dye on the plurality of photocatalyst film structures to cause soot to adhere to the photocatalyst film 2, and the change in visible light transmittance before and after irradiation with ultraviolet rays. Was measured.
【００５９】図３は、上記のようにススを付着させた光
触媒構造体の可視光透過率を示したグラフである。グラ
フの横軸は、光触媒膜２の表面積を１としたときの透明
酸化物薄膜２ｂの総外表面積Ｓｃが占める割合を示した
ものであり、縦軸は相対値である。ここで、実線は紫外
線照射前の可視光透過率を表し、点線は紫外線照射後の
可視光透過率を表している。FIG. 3 is a graph showing the visible light transmittance of the photocatalyst structure to which soot has been attached as described above. The horizontal axis of the graph indicates the ratio of the total outer surface area Sc of the transparent oxide thin film 2b when the surface area of the photocatalytic film 2 is 1, and the vertical axis indicates a relative value. Here, the solid line represents the visible light transmittance before irradiation with ultraviolet light, and the dotted line represents the visible light transmittance after irradiation with ultraviolet light.
【００６０】図３のグラフの実線から分かるように、紫
外線照射前では、酸化チタン被膜２ａだけの場合（横軸
目盛０）、または透明酸化物薄膜２ｂが外表面全体を覆
った場合（横軸目盛１）に比べて、図２と同様に外表面
積比Ｓｃ／Ｓｔが０．１〜１０の範囲内となるように酸
化チタン被膜２ａと透明酸化物薄膜２ｂとを混在させた
方が汚れ付着による可視光透過率低下が大幅に減少して
いることが分かる。As can be seen from the solid line in the graph of FIG. 3, before the ultraviolet irradiation, only the titanium oxide coating 2a (scale 0 on the horizontal axis) or the transparent oxide thin film 2b covers the entire outer surface (horizontal axis). As compared with the scale 1), the mixture of the titanium oxide film 2a and the transparent oxide thin film 2b such that the outer surface area ratio Sc / St is in the range of 0.1 to 10 as in FIG. It can be seen that the decrease in the visible light transmittance due to is significantly reduced.
【００６１】この可視光透過率低下が減少しているサン
プルの光触媒膜２の表面状態について顕微鏡観察を行っ
た結果、透明酸化物薄膜２ｂの部分にススの付着が無
く、隣接している酸化チタン被膜２ａの部分に凝集して
いるのが観察され、このススの凝集が可視光透過率の低
下抑制に寄与していると思われる。As a result of microscopic observation of the surface state of the photocatalytic film 2 of the sample in which the decrease in visible light transmittance was reduced, no soot was attached to the transparent oxide thin film 2b, and the titanium oxide adjacent to the transparent oxide thin film 2b was not adsorbed. Aggregation was observed at the portion of the coating 2a, and it is considered that the aggregation of soot contributed to suppression of a decrease in visible light transmittance.
【００６２】さらに、光触媒膜２にススが付着した状態
の光触媒構造体に高圧ナトリウムランプの光を照射し、
光触媒効果を発生させて汚れを分解させた。このときの
光触媒膜２外表面における紫外線強度は０．３ｍＷ／ｃ
ｍ２で、照射時間は１５０時間である。Further, the photocatalyst structure in a state in which soot is attached to the photocatalyst film 2 is irradiated with light of a high-pressure sodium lamp,
A photocatalytic effect was generated to decompose dirt. At this time, the ultraviolet intensity on the outer surface of the photocatalyst film 2 was 0.3 mW / c.
At m 2 , the irradiation time is 150 hours.
【００６３】図３のグラフの点線から分かるように、紫
外線照射によって汚れ物質が酸化分解されるため、図２
と同様に外表面積比Ｓｃ／Ｓｔが０．１〜１０の範囲内
で紫外線照射前に比べて可視光透過率が向上しているこ
とが分かる。As can be seen from the dotted line in the graph of FIG. 3, the contaminants are oxidatively decomposed by the irradiation of ultraviolet rays.
Similarly to the above, it can be seen that the visible light transmittance is improved when the external surface area ratio Sc / St is in the range of 0.1 to 10 as compared with before the ultraviolet irradiation.
【００６４】なお、透明酸化物薄膜２ｂの領域の最大幅
が０．１ｍｍ以下となるように形成された光触媒構造体
は、スス付着量の減少が見られず、可視光透過率低下の
改善効果が得られないことが実験により確認された。In the photocatalyst structure formed so that the maximum width of the region of the transparent oxide thin film 2b is 0.1 mm or less, no decrease in the amount of soot adhering was observed, and the effect of improving the decrease in visible light transmittance was reduced. It was confirmed by the experiment that no was obtained.
【００６５】本発明の第２の実施形態について説明す
る。Next, a second embodiment of the present invention will be described.
【００６６】図４は第２の実施形態の光触媒構造体の概
略斜視図であり、酸化チタン被膜２ａの外表面上に酸化
アルミニウムを主成分とした直径５ｍｍの円形透明酸化
物薄膜２ｂをに塗布したものである。なお、基体１およ
び酸化チタン被膜２ａの構成は第２実施形態と同様であ
る。FIG. 4 is a schematic perspective view of the photocatalyst structure of the second embodiment, in which a 5 mm diameter circular transparent oxide thin film 2b mainly composed of aluminum oxide is applied on the outer surface of a titanium oxide film 2a. It was done. The structures of the base 1 and the titanium oxide film 2a are the same as in the second embodiment.
【００６７】透明酸化物薄膜２ｂは、複数の円形の穴が
均一に分布するように開孔形成されたステンレス製薄板
の金属マスクを使用してアルミニウム有機化合物（技研
化学（株）製ＧＰＩ―Ａｌ５０）をロール塗布し、５５
０℃で加熱焼成して形成される。The transparent oxide thin film 2b is formed using an aluminum organic compound (GPI-Al50 manufactured by Giken Chemical Co., Ltd.) using a stainless steel thin plate metal mask having holes formed so that a plurality of circular holes are uniformly distributed. ) Is roll-applied and 55
It is formed by heating and baking at 0 ° C.
【００６８】本実施形態の光触媒構造体は、初期可視光
透過率低下の改善効果が透明酸化物薄膜２ｂを酸化珪素
とした第１実施形態の場合より少なかったが、排気ガス
のスス付着試験では第１実施形態と同様に光触媒効果に
よる可視光透過率低下の大幅な改善が認められた。In the photocatalyst structure of this embodiment, the effect of improving the reduction of the initial visible light transmittance was less than that of the first embodiment in which the transparent oxide thin film 2b was made of silicon oxide. Similar to the first embodiment, a significant improvement in the decrease in visible light transmittance due to the photocatalytic effect was observed.
【００６９】また、本実施形態の光触媒構造体を使用す
ることにより、広い範囲での防汚特性を有した照明製
品、看板、監視カメラなどが実用可能になる。Further, by using the photocatalyst structure of the present embodiment, lighting products, signboards, surveillance cameras, etc. having antifouling properties in a wide range can be put to practical use.
【００７０】本発明の第３の実施形態について説明す
る。A third embodiment of the present invention will be described.
【００７１】図５は第３実施形態である照明装置を示す
概略正面図である。FIG. 5 is a schematic front view showing a lighting device according to the third embodiment.
【００７２】本実施形態の照明装置は、主に街路灯とし
て使用されるものであり、１１はほぼ球形の灯体で、こ
の灯体１１は路面などの地上に設置される図示しないポ
ールの上端に取付けられるもので、灯体１１内にはラン
プ１２および反射体１３が配置されている。The lighting device according to the present embodiment is mainly used as a street lamp. Reference numeral 11 denotes a substantially spherical lamp, and this lamp 11 is an upper end of a pole (not shown) installed on the ground such as a road surface. The lamp 12 has a lamp 12 and a reflector 13 disposed therein.
【００７３】また、灯体１１は、上側カバー１５および
アクリル製透光性カバーとしての下側カバー１６を有
し、これら上側カバー１５および下側カバー１６が環状
のフレーム１７を介して着脱可能に組み合わされ、ほぼ
球形に構成される。なお、下側カバー１６とフレーム１
７とが一体的に構成され、このフレーム１７に対して上
側カバー１５が着脱可能に取付けられる。The lamp body 11 has an upper cover 15 and a lower cover 16 as a translucent acrylic cover. The upper cover 15 and the lower cover 16 can be detachably attached via an annular frame 17. Combined to form a nearly spherical shape. The lower cover 16 and the frame 1
The upper cover 15 is detachably attached to the frame 17.
【００７４】そして、上側カバー１５は、遮光性または
透光性を有し、遮光性を有する場合には内面が反射面に
形成される。下側カバー１６は透光性を有するグローブ
として構成され、ランプ１２から放射された光が透過す
る透光部１８として構成されている。さらに、下側カバ
ー１６の下部にはポールに取付けられるホルダ１９が取
付けられている。The upper cover 15 has a light-shielding property or a light-transmitting property. When the upper cover 15 has the light-shielding property, the inner surface is formed as a reflective surface. The lower cover 16 is configured as a translucent glove, and is configured as a translucent portion 18 through which light emitted from the lamp 12 is transmitted. Further, a holder 19 to be attached to the pole is attached to a lower portion of the lower cover 16.
【００７５】また、ランプ１２は、例えばメタルハライ
ドランプ、高圧ナトリウムランプなどが用いられ、下側
カバー１６のホルダ１９側に配置されたソケットに接続
され、上側カバー１５と下側カバー１６との境界部分よ
り下側の下側カバー１６の部分に配置される。The lamp 12 is, for example, a metal halide lamp, a high-pressure sodium lamp, or the like. The lamp 12 is connected to a socket arranged on the holder 19 side of the lower cover 16, and a boundary portion between the upper cover 15 and the lower cover 16. The lower cover 16 is disposed below the lower cover 16.
【００７６】さらに、反射体１３は、ランプ１２の中心
軸に対して回転方向の断面形状が放物面形状にアルミ鏡
面材によって形成され、図示しない取付金具によって灯
体１１に支持されている。なお、取付金具は、灯体１１
のフレーム１７またはホルダ１９のいずれかに支持され
てもよく、上側カバー１５を外した状態で反射体１３の
位置調整などが容易にできる。Further, the reflector 13 is formed of an aluminum mirror material having a parabolic cross section in the direction of rotation with respect to the center axis of the lamp 12, and is supported by the lamp body 11 by a mounting bracket (not shown). In addition, the mounting bracket is the lamp body 11.
May be supported by either the frame 17 or the holder 19, and the position of the reflector 13 can be easily adjusted with the upper cover 15 removed.
【００７７】そして、反射体１３は、反射面がランプ１
２の中心軸周りに対向されるとともに、反射面が下方に
向くように傾けて配置される。The reflector 13 has a reflecting surface of the lamp 1.
2, and are arranged so as to be inclined such that the reflection surface faces downward.
【００７８】下側カバー１６は、屈折率が１．４９、可
視光透過率が９３％で、厚さ３ｍｍの軟化点１２０℃の
耐熱性メタクリル樹脂などのアクリル樹脂からなる基体
表面上に、シリカ系またはシリコーン樹脂系のアンダー
コートを形成し、その上に酸化チタン微粒子のスラリー
をスプレー塗布し、さらにその上に酸化珪素からなる透
明酸化物をスプレー塗布して光触媒膜を形成し、光触媒
構造体として構成する。The lower cover 16 has a refractive index of 1.49, a visible light transmittance of 93%, a thickness of 3 mm, a softening point of 120 ° C. and a heat-resistant acrylic resin such as methacrylic resin. -Based or silicone resin-based undercoat is formed, and a slurry of titanium oxide fine particles is spray-coated thereon, and a transparent oxide made of silicon oxide is further spray-coated thereon to form a photocatalyst film. It is constituted as.
【００７９】本実施形態によれば、第１の実施形態のよ
うに光触媒膜２の光干渉による可視光透過率低下を軽減
し、光触媒励起用の光が不足している場合であっても汚
れ付着による可視光透過率低下を抑制することができ
る。According to this embodiment, as in the first embodiment, a decrease in the visible light transmittance due to the light interference of the photocatalyst film 2 is reduced, and even when the light for photocatalyst excitation is insufficient, the contamination is reduced. A decrease in visible light transmittance due to adhesion can be suppressed.
【００８０】本発明の第４の実施形態について説明す
る。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
【００８１】図６は第４実施形態である照明装置を示す
概略斜視図である。FIG. 6 is a schematic perspective view showing a lighting device according to a fourth embodiment.
【００８２】本実施形態の照明装置は、トンネル用照明
器具３６であり、このトンネル用照明器具３６は、中空
の薄箱直方体の器具本体３７を有し、この器具本体３７
の下面に投光開口３８が形成され、器具本体３７の背面
には取付用の板状の取付脚が形成されている。また、器
具本体３７内には開口３８に対向して開口３８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、３００
ｎｍないし４００ｎｍの紫外線量を１０００ｌｍ当たり
０．０５Ｗ以上放射する光源としての高圧ナトリウムラ
ンプＬが着脱自在に取り付けられる。The lighting device of the present embodiment is a lighting device for a tunnel 36. The lighting device for a tunnel 36 has a device main body 37 of a hollow thin box rectangular parallelepiped.
A light projecting opening 38 is formed on the lower surface of the device main body 37, and a plate-like mounting leg for mounting is formed on the back surface of the device main body 37. In addition, a reflecting plate on a curved surface that reflects light in the direction of the opening 38 opposite to the opening 38 is attached in the instrument body 37. A lamp socket is attached to one end of the reflector in the longitudinal direction.
A high-pressure sodium lamp L is detachably mounted as a light source that emits an ultraviolet amount of 0.05 to 400 nm per 0.05 nm or more per 1000 lm.
【００８３】開口３８は器具本体３７の一部をなす枠体
３７ｂに形成されており、枠体３７ｂの開口３８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
３９が装着されている。枠体３７ｂは一側に設けられた
蝶番３７ｃにより器具本体３７に開閉可能に取付けら
れ、開口３８の他側に設けられたラッチにて、枠体３７
ｂが閉塞した状態で器具本体３７に保持される。さら
に、器具本体３７には、枠体３７ｂを器具本体３７に閉
塞した状態で水密にシールするパッキング３７ｄが取付
けられている。The opening 38 is formed in a frame 37b which forms a part of the instrument body 37. The opening 38 of the frame 37b is provided with a light-transmitting cover 39 as a light-transmitting member made of a flat-plated tempered glass. It is installed. The frame body 37b is attached to the instrument main body 37 by a hinge 37c provided on one side so as to be openable and closable, and a latch provided on the other side of the opening 38 is used to hold the frame body 37b.
b is held by the instrument body 37 in a closed state. Further, a packing 37d for sealing the frame body 37b in a water-tight manner with the frame body 37b closed to the instrument body 37 is attached to the instrument body 37.
【００８４】透光性カバー３９の外表面側には、第１実
施形態と同様の光触媒膜２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Ｌ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。The photocatalyst film 2 similar to that of the first embodiment is formed on the outer surface side of the translucent cover 39. And
In this embodiment, the same operation and effect as those of the above embodiment can be obtained by lighting the high-pressure sodium lamp L.
【００８５】第４の実施形態の照明装置は、光干渉の発
生を抑えて被照射体に着色光が照射されることを防止す
るとともに、セルフクリーニング機能を備え、かつ光触
媒励起用の光が不足している場合であっても汚れ付着に
よる可視光透過率低下を抑制する照明装置を提供するこ
とができる。The illuminating device of the fourth embodiment suppresses the occurrence of light interference to prevent the irradiated object from being irradiated with colored light, has a self-cleaning function, and lacks light for photocatalyst excitation. It is possible to provide an illuminating device that suppresses a decrease in visible light transmittance due to adhesion of dirt even in the case where the lighting is performed.
【００８６】上記各実施形態によれば、光触媒膜２の酸
化チタン被膜２ａの外表面に酸化チタンより屈折率の低
い透明酸化物薄膜２ｂを部分的に混在させることによ
り、初期の可視光透過率低下を改善し、光が不足した場
所での汚れによる可視光透過率低下を大幅に改善した光
触媒構造体および照明装置を提供することができる。According to each of the above embodiments, the initial visible light transmittance is obtained by partially mixing the transparent oxide thin film 2b having a lower refractive index than titanium oxide on the outer surface of the titanium oxide film 2a of the photocatalytic film 2. It is possible to provide a photocatalyst structure and a lighting device in which the reduction is improved and the reduction in visible light transmittance due to dirt in a place where light is insufficient is significantly improved.
【００８７】また、防汚効果を目的とした光触媒膜を使
用したガラス、プラスチックなどの透明体の光学特性改
善と、光が不足している場所で酸化チタンを主成分とす
る光触媒膜が逆に汚れやすいという問題を解決し、良好
な特性の触媒膜付きガラスとプラスチック材料を提供す
ることができる。The improvement of the optical characteristics of a transparent body such as glass or plastic using a photocatalyst film for the purpose of antifouling effect and the reverse of the photocatalyst film containing titanium oxide as a main component in places where light is insufficient. It is possible to solve the problem of being easily stained and to provide a glass and plastic material with a catalyst film having good characteristics.
【００８８】なお、透明酸化物薄膜２ｂは、必ずしも酸
化物である必要は無く、シリコン樹脂やフッ素樹脂のよ
うな光触媒で酸化・分解しにくい材料でも同様な効果が
えられるため、透明酸化物に置き換えて使用しても構わ
ない。It should be noted that the transparent oxide thin film 2b does not necessarily need to be an oxide, and the same effect can be obtained with a material that is hardly oxidized and decomposed by a photocatalyst such as a silicon resin or a fluorine resin. It may be used interchangeably.
【００８９】[0089]
【発明の効果】請求項１の光触媒構造体によれば、酸化
チタン被膜の外表面上に酸化チタンより屈折率が低い透
明酸化物を部分的に存在させることにより、光触媒膜の
光干渉による可視光透過率低下を軽減し、汚れ付着によ
る可視光透過率低下を抑制することができる。According to the photocatalyst structure of the first aspect, the transparent oxide having a lower refractive index than titanium oxide is partially present on the outer surface of the titanium oxide film, so that visible light due to light interference of the photocatalyst film is obtained. It is possible to reduce a decrease in light transmittance and suppress a decrease in visible light transmittance due to adhesion of dirt.
【００９０】請求項２の光触媒構造体によれば、最適な
透明酸化物を限定したので、請求項１の作用をより効果
的に得ることができる。According to the photocatalyst structure of the second aspect, since the optimum transparent oxide is limited, the effect of the first aspect can be obtained more effectively.
【００９１】請求項３の光触媒構造体によれば、透明酸
化物の部分が占める外表面積の比率を規定したことによ
り、可視光透過率低下の抑制効果の最適化を図ることが
できる。According to the photocatalyst structure of the third aspect, since the ratio of the outer surface area occupied by the transparent oxide portion is specified, the effect of suppressing the decrease in visible light transmittance can be optimized.
【００９２】請求項４の光触媒構造体によれば、透明酸
化物を最大幅が０．１ｍｍ以上の膜状に形成することに
よって、汚れが付着しない光触媒膜領域が大きくなり、
可視光透過率低下の抑制効果を確実に得ることができ
る。According to the photocatalyst structure of claim 4, by forming the transparent oxide into a film having a maximum width of 0.1 mm or more, the photocatalyst film area to which no dirt adheres becomes large,
The effect of suppressing a decrease in visible light transmittance can be reliably obtained.
【００９３】請求項５の光触媒構造体によれば、透明酸
化物を比較的容易な手段によって酸化チタン被膜の外表
面上に形成することができる。According to the photocatalyst structure of the fifth aspect, the transparent oxide can be formed on the outer surface of the titanium oxide film by relatively easy means.
【図１】本発明の第１の実施形態の光触媒構造体を示す
概略斜視図FIG. 1 is a schematic perspective view showing a photocatalyst structure according to a first embodiment of the present invention.
【図２】同上第１の実施形態の複数の光触媒構造体の初
期可視光透過率と光触媒効果を示したグラフFIG. 2 is a graph showing initial visible light transmittances and photocatalytic effects of a plurality of photocatalyst structures according to the first embodiment;
【図３】ススを付着させた第１の実施形態の光触媒構造
体の可視光透過率を示したグラフFIG. 3 is a graph showing the visible light transmittance of the photocatalyst structure of the first embodiment to which soot is attached.
【図４】本発明の第２の実施形態の光触媒構造体の概略
斜視図FIG. 4 is a schematic perspective view of a photocatalyst structure according to a second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第３実施形態である照明装置を示す概
略正面図FIG. 5 is a schematic front view showing a lighting device according to a third embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第４実施形態である照明装置を示す概
略斜視図FIG. 6 is a schematic perspective view showing a lighting device according to a fourth embodiment of the present invention.
１…基体、２…光触媒膜、２ａ…酸化チタンを主成分と
する被膜、２ｂ…透明酸化物、１１，３７…照明装置本
体、１２，Ｌ…光源、１６，３９…透光性カバー。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base | substrate, 2 ... Photocatalytic film, 2a ... Coating which has titanium oxide as a main component, 2b ... Transparent oxide, 11, 37 ... Lighting apparatus main body, 12, L ... Light source, 16, 39 ... Translucent cover.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G069 AA08 AA11 AA15 BA01A BA01B BA03A BA03B BA04A BA04B BA05A BA06A BA14A BA14B BA48A BB04A BB04B BC22A BC35A CD10 DA05 EA08 EB15X EB15Y FA03 FB23 FB29 FB79 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4G069 AA08 AA11 AA15 BA01A BA01B BA03A BA03B BA04A BA04B BA05A BA06A BA14A BA14B BA48A BB04A BB04B BC22A BC35A CD10 DA05 EA08 EB15X EB15Y FA03 FB23 FB29 FB29 FB29 FB29
Claims (6)
形成された酸化チタンを主成分とする被膜を主体とし、
この被膜の外表面上に酸化チタンより屈折率が低い透明
酸化物が部分的に存在するように構成された光触媒膜
と；を具備していることを特徴とする光触媒構造体。A substrate having a light-transmitting property; and a film mainly composed of titanium oxide formed on the surface of the substrate,
A photocatalyst film, wherein a transparent oxide having a lower refractive index than titanium oxide is partially present on the outer surface of the coating.
ム、酸化亜鉛、酸化すず、酸化ジルコニウム、酸化マグ
ネシウムの一種、これらの混合物またはこれらの少なく
とも一種と酸化チタンとの混合物もしくはガラスである
ことを特徴とする請求項１記載の光触媒構造体。2. The transparent oxide is one of silicon oxide, aluminum oxide, zinc oxide, tin oxide, zirconium oxide and magnesium oxide, a mixture thereof, or a mixture of at least one of these and titanium oxide or glass. The photocatalyst structure according to claim 1, wherein
透明酸化物の部分Ｓｃの外表面積比（Ｓｃ／Ｓｔ）が、
０．１以上１０以下範囲内であることを特徴とする請求
項１または２記載の光触媒構造体。3. The external surface area ratio (Sc / St) of the transparent oxide portion Sc to the titanium oxide portion St of the photocatalytic film is:
The photocatalyst structure according to claim 1, wherein the photocatalyst structure is in the range of 0.1 to 10.
その膜の最大幅が０．１ｍｍ以上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構造体。4. A transparent oxide is formed in a film shape.
The photocatalyst structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the maximum width of the film is 0.1 mm or more.
この基体表面上に酸化チタン被膜を形成し、この被膜上
に酸化チタンより屈折率が低い透明酸化物をスプレー法
あるいはマスキングを使用した塗布法でコーティングし
た後、加熱処理して光触媒膜を形成されたことを特徴と
する請求項１ないし５いずれか一記載の光触媒構造体。5. The method according to claim 1, wherein the substrate is glass or a translucent resin,
A titanium oxide film is formed on the surface of the substrate, and a transparent oxide having a lower refractive index than titanium oxide is coated on the film by a spraying method or a coating method using masking, and then heat-treated to form a photocatalytic film. The photocatalyst structure according to any one of claims 1 to 5, wherein
れた光源と；基体がガラスまたは透光性樹脂であり、光
触媒膜が外方に露出するように光源を覆って前記装置本
体に取付けられた請求項１ないし５いずれか一記載の光
触媒構造体から構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。6. A lighting device main body; a light source attached to the device main body; and a base made of glass or translucent resin, and attached to the device main body so as to cover the light source so that a photocatalytic film is exposed to the outside. A light-transmitting cover comprising the photocatalyst structure according to any one of claims 1 to 5.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10371251A JP2000189803A (en) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | Photocatalyst structure and illumination device |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP10371251A JP2000189803A (en) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | Photocatalyst structure and illumination device |
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|---|---|
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| Country | Link |
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