| 【発明の名称】 |
照明器具用ガラスパネルおよび照明器具 |
| 【発明者】 |
【氏名】鎌田 博士
【氏名】渡辺 力
【氏名】小野 桂輔
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| 【要約】 |
【課題】周辺部の光触媒作用を強化した照明器具用透光性ガラスパネルおよび照明器具を提供する。
【解決手段】照明器具本体の投光開口に装着される透光性ガラスパネル本体の少なくとも一面において、少なくとも一辺側の周辺部近傍の膜厚が大きい光触媒膜を備えている。一般に、照明器具用の透光性ガラスパネルは、照明器具本体への取付状態において、中央部は照明器具から照射される光量が多いので、当該部分に付着した汚れなどの被分解物質が良好に分解されるが、周辺部では照射される光量が少ないので、汚れなどの分解が十分でないのに対して、本発明によれば周辺部の光触媒膜の膜厚を大きくして光分解作用を強化したので、周辺部の汚れの分解が促進される。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】照明器具本体の投光開口に装着される透光性ガラスパネル本体と；透光性ガラスパネル本体の少なくとも一面において少なくとも一辺側の周辺部近傍の膜厚が大きく形成されている光触媒膜と；を具備していることを特徴とする照明器具用ガラスパネル。
【請求項２】照明器具本体の投光開口に装着される透光性ガラスパネル本体と；透光性ガラスパネル本体の少なくとも一面において少なくとも一辺側の周辺部近傍の膜厚が大きく形成されている下地層と；下地層の上に形成されるとともに下地層の膜厚が大きい部分近傍における膜厚が大きく形成されている光触媒膜と；を具備していることを特徴とする照明器具用ガラスパネル。
【請求項３】投光開口を備えた照明器具本体と；投光開口を覆って照明器具本体との間に器具空間を形成する請求項１または２記載の照明器具用透光性ガラスパネルと；器具空間に配設された光源ランプと；光源ランプの発光を反射して所望の配光を形成するように器具空間に配設された反射体と；を具備していることを特徴とする照明器具。
【請求項４】投光開口を備えた照明器具本体と；投光開口を覆って照明器具本体との間に器具空間を形成する請求項１または２記載の照明器具用透光性ガラスパネルと；光触媒膜または下地層および光触媒膜の膜厚が大きい辺に対向して照明器具本体内に配設されたランプソケットと；ランプソケットに装着された光源ランプと；光源ランプの発光を反射して所望の配光を形成するように器具空間に配設された反射体と；を具備していることを特徴とする照明器具。
【請求項５】投光開口を備えた照明器具本体と；投光開口を覆って照明器具本体との間に器具空間を形成するとともに風上側の周辺部の光触媒膜の膜厚が大きく形成されている請求項１または２記載の照明器具用透光性ガラスパネルと；器具空間に配設された光源ランプと；光源ランプの発光を反射して所望の配光を形成するように器具空間に配設された反射体と；を具備していることを特徴とする照明器具。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光触媒膜を備えた照明器具用透光性ガラスパネルおよびこれを用いた照明器具に関する。
【０００２】
【従来の技術】照明器具の透光性ガラスパネルの少なくとも外面に光触媒膜を形成することにより、透光性ガラスパネルの外面に付着する汚れを分解して除去できる。このため、透光性ガラスパネルの清掃のインターバルを長くすることができるから、メンテナンス費用を低減できる。
【０００３】また、光触媒膜は、汚れだけでなく、脱臭、抗菌に対しても効果があることから、近時、屋外用および屋内用の各種照明器具において、透光性ガラスパネルなどの制光体に光触媒膜を形成したものが用いられるようになってきた。
【０００４】一般に、照明器具用の透光性ガラスパネルを照明器具本体に取り付けるには、当該パネルの周縁部をパッキングを介して照明器具本体に圧接することにより、防水し、または動かないようにして固定している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、透光性ガラスパネルの中央部は照明器具の内部から照射される光量が多いので、付着した汚れなどの被分解物質が良好に分解されるが、周辺部では一般に照射される光量が少ないので、被分解物質の分解が十分でなく、汚れが残ってしまいやすい。
【０００６】また、高速道路に多く採用されている一方通行のトンネル内に設置される照明器具においては、走行方向に生じる風の流れに伴って照明器具により渦流が発生して、風上側の透光性ガラスパネルの周辺部が著しく汚れるという問題がある。
【０００７】本発明は、周辺部の光触媒作用を強化した照明器具用透光性ガラスパネル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。
【０００８】
【課題を達成するための手段】請求項１の発明の照明器具用ガラスパネルは、照明器具本体の投光開口に装着される透光性ガラスパネル本体と；透光性ガラスパネル本体の少なくとも一面において少なくとも一辺側の周辺部近傍の膜厚が大きく形成されている光触媒膜と；を具備していことを特徴としている。
【０００９】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。
【００１０】（透光性ガラスパネルについて）透光性ガラスパネル本体とは、照明器具用透光性ガラスパネルから光触媒膜などを取り除いた残部換言すれば光触媒膜などを形成する前の状態をいう。
【００１１】また、透光性ガラスパネルは、透明性および光拡散性のいずれでもよい。透明性である場合に、外面および内面のいずれか一方または両方に、光制御用の手段たとえばプリズム、レンズまたは光拡散用の多数の凸部または凹部などを形成してもよい。
【００１２】さらに、透光性ガラスパネル本体は、四角形、円形など任意所望の形状を採用さらにまた、透光性ガラスパネル本体は、照明器具本体との間に器具空間を形成するのであれば、どのような構造であってもよい。たとえば、照明器具本体の前面開口を閉鎖する平板状であってもよいし、照明器具本体の前面開口から前方へ膨出するような形状であってもよい。
【００１３】（光触媒膜について）光触媒膜は、どのような構成のものであってもよい。たとえば、ディップ法および超微粒子分散液コーティング法のいずれによって形成したものでもよい。
【００１４】ディップ法による場合は、光触媒膜を形成する金属のアルコキシドたとえば光触媒膜が酸化チタンである場合には、チタンアルコキシドを含む塗布液を透光性ガラスパネル本体に塗布し、４００〜５００℃の温度で焼成して光触媒膜を形成する。この方法によって得られた光触媒膜は、膜強度に優れるために耐久性がある。
【００１５】超微粒子分散液コーティング法による場合には、酸化チタンなどの光触媒性の超微粒子を水およびイソプロピルアルコールなどからなる溶液中に分散させた水溶性分散液を透光性ガラスパネル本体に塗布し、焼成して光触媒膜を形成する。この方法によって得られた光触媒膜は、一般に結晶性が高く、光触媒性に優れている。
【００１６】また、光触媒膜は、透光性ガラスパネル本体の一面または両面に形成される。いずれにおいても、透光性ガラスパネル本体の周縁部には光触媒膜を形成しないことが望ましい。しかし、透光性ガラスパネルの周縁部に光触媒膜を形成した場合には、その周縁部に光触媒膜の上から保護膜を形成して、周縁部の光触媒膜が光触媒作用を行わないようにしてもよい。さらに、透光性ガラスパネルの周縁部に当接するパッキングなどが光触媒作用の影響を受けないように構成すれば、周縁部にも光触媒膜が形成されていてもよい。
【００１７】さらに、光触媒膜は、透光性ガラスパネル本体の少なくとも一辺側の周辺部近傍において膜厚が大きく形成されているものとする。しかし、周辺部全体において周辺部近傍を膜厚に形成しておくことが望ましい。なお、膜厚が大きいとは、中央部の膜厚に対する比較でいう。
【００１８】膜厚が大きい部分は、周辺部の必要な領域に形成することができる。膜厚を大きくする手段は問わないが、たとえば重ね塗りすればよい。
【００１９】さらにまた、光触媒膜と透光性ガラスパネル本体との間には下地層が介在していてもよい。
【００２０】（本発明の作用について）本発明においては、透光性ガラスパネル本体の少なくとも一面に形成した光触媒膜の膜厚が周辺部において大きくなっているので、当該部分の光触媒作用が強化される。
【００２１】一般に、照明器具においては、前述したように透光性ガラスパネルの周辺部に内部から照射される光量が、中央部のそれに比較すると少ない。しかし、本発明においては、周辺部の光触媒作用が強化されているので、周辺部に汚れが残りにくくなる。
【００２２】た、一方通行のトンネル内に設置される照明器具に生じる渦流による局部的な周辺部の強い汚れに対しても、当該部分の光触媒膜の膜厚を大きくすることにより効果的である。
【００２３】請求項２の発明の照明器具用透光性ガラスパネルは、照明器具本体の投光開口に装着される透光性ガラスパネルと；透光性ガラスパネルの少なくとも一面において形成されている下地層と；下地層の上に形成されるとともに少なくとも一辺側の周辺部近傍の膜厚が大きく形成されている光触媒膜と；を具備していることを特徴としている。
【００２４】本発明は、光触媒膜と透光性ガラスパネルとの間に下地層を介在させている。下地層を介在させることにより、光触媒膜の付着強度を大きくすることができる。
【００２５】また、下地層の屈折率を透光性ガラスパネルの屈折率と光触媒膜の屈折率との中間になるようにすれば、光触媒膜と透光性ガラスパネルとの間に生じる光干渉による着色を低減することができる。
【００２６】さらに、光触媒膜と透光性ガラスパネルとの界面に生じる反射を少なくして透過率が低下するのを抑制するか、生地ガラスより透過率を高くすることができる。
【００２７】さらにまた、下地層を二酸化ケイ素のような紫外線透過率の高い材料で形成すれば、膜厚が大きくても光触媒作用を減退させにくい。
【００２８】請求項３の発明の照明器具は、投光開口を備えた照明器具本体と；投光開口を覆って照明器具本体との間に器具空間を形成する請求項１または２記載の照明器具用透光性ガラスパネルと；器具空間に配設された光源ランプと；光源ランプの発光を反射して所望の配光を形成するように器具空間に配設された反射体と；を具備していることを特徴としている。
【００２９】照明器具本体体は、投光開口を備えていれば、どのような構造であってもよい。
【００３０】さらに、照明器具用透光性ガラスパネルを灯体に装着するのに金属製または合成樹脂製などの枠体を照明器具用透光性ガラスパネルの一部として周縁部に備えていてもよい。
【００３１】器具空間は、照明器具本体と照明器具用透光性ガラスパネルとの間に形成される空間であって、当該空間に光源ランプおよび反射体を収納できるように構成されている。透光性ガラスパネルおよび照明器具本体の構造によっては、光源ランプおよび反射体のいずれか一方が主として照明器具本体または照明器具用透光性ガラスパネル側に収納されるような構成であることを許容する。しかし、照明器具本体と照明器具用透光性ガラスパネルとの中間に光源ランプおよび反射体が収納される構成であってもよい。
【００３２】光源ランプは、所望により、既知の各種光源ランプから任意に選択して用いることができる。たとえば、放電ランプおよび白熱電球などを用いることができる。
【００３３】放電ランプとしては、低圧放電ランプおよび高圧放電ランプなどを用いることができる。低圧放電ランプとしては、蛍光ランプおよび低圧ナトリウムランプなどを用いることができる。高圧放電ランプとしては、高圧ナトリウムランプ、メタルハライドランプおよび水銀ランプなどを用いることができる。
【００３４】白熱電球としては、一般照明用電球、ハロゲン電球およびクリプトン電球などを用いることができる。
【００３５】さらに、光源ランプは、照明器具本体および照明器具用透光性ガラスパネルのいずれの側に装着してもよい。
【００３６】反射体は、所望の配光を形成するために用いるが、光源ランプの種類および所望の配光によって様々な形状および構造を採用することができる。たとえば、単一構造の反射体、複数に分離分割された反射体などを用いることができる。また、要すれば照明器具本体の内面を反射体として作用させることができる。さらに、反射体の表面は、鏡面および光拡散面たとえば白色系の面のいずれであってもよい。
【００３７】また、反射体は、照明器具本体および照明器具用透光性ガラスパネルのいずれの側に装着してもよい。
【００３８】そうして、本発明においては、照明器具用透光性ガラスパネルの周辺部に生じやすい未分解の汚れが光触媒膜の膜厚を大きくしたことによる光触媒作用の強化のために低減する。たとえば、四角形の照明器具用透光性ガラスパネルの一辺にのみ光触媒膜の膜厚が大きくても、当該周辺部の汚れが低減するので、本発明の効果がある。また、照明器具の設置に際しては、光触媒膜の膜厚が大きい周辺部を汚れやすい位置に設定することができる。
【００３９】請求項４の発明の照明器具は、投光開口を備えた照明器具本体と；投光開口を覆って照明器具本体との間に器具空間を形成する請求項１または２記載の照明器具用透光性ガラスパネルと；光触媒膜または下地層および光触媒膜の膜厚が大きい辺に対向して照明器具本体内に配設されたランプソケットと；ランプソケットに装着された光源ランプと；光源ランプの発光を反射して所望の配光を形成するように器具空間に配設された反射体と；を具備していることを特徴としている。
【００４０】一般に、照明器具においては、ランプソケットを配設している部分に対向している照明器具用透光性ガラスパネルの辺が特に照射光が少なくなりやすい。
【００４１】本発明においては、上記辺の光触媒膜の膜厚を大きくしたので、光触媒作用の強化によって汚れの未分解による残存を低減することができる。
【００４２】なお、ランプソケットを配設している部分に対向しない照明器具用透光性ガラスパネルの他の辺の光触媒膜の膜厚も大きくなっていてもよい。
【００４３】請求項５の発明の照明器具は、投光開口を備えた照明器具本体と；投光開口を覆って照明器具本体との間に器具空間を形成するとともに風上側の周辺部の光触媒膜の膜厚が大きく形成されている請求項１または２記載の照明器具用透光性ガラスパネルと；器具空間に配設された光源ランプと；光源ランプの発光を反射して所望の配光を形成するように器具空間に配設された反射体と；を具備していることを特徴としている。
【００４４】本発明においては、照明器具用透光性ガラスパネルに形成する光触媒膜の膜厚を、照明器具の風上側に位置する周辺部において大きくしたことにより、渦流によって風上側に位置する周辺部に生じやすい局部的な汚れの分解が促進される。
【００４５】したがって、本発明は一方通行のトンネル照明に適用して効果的であるが、トンネル以外でも日常的に特定方向からの気流が強い場所に設置する場合には効果的である。
【００４６】
【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。
【００４７】図１は、本発明の照明器具の第１の実施形態としてのトンネル用照明器具を示す正面図である。
【００４８】図２は、同じく側面図である。
【００４９】図３は、同じく水平方向の断面図である。
【００５０】各図において、１は照明器具本体、２は照明器具用透光性ガラスパネル、３はヒンジ、４はクランプ、５は光源ランプ、６は反射体、７は点灯制御部品配置部、８はパッキング、９はランプソケットである。
【００５１】（照明器具本体について）照明器具本体１は、浅い箱状をなし、投光開口１ａおよび取付部１ｂを備えている。
【００５２】投光開口１ａは、その周囲にパッキング８を配設する周段部１ｃを形成している。
【００５３】取付部１ｂは、灯体１の背面から上下に延在している。
【００５４】そうして、照明器具本体１および後述する照明器具用透光性ガラスパネル２は、外部に対して液密な器具空間を形成している。しかし、器具空間内に結露した水を排出する水抜き孔を照明器具本体１の適所に形成することができる。
【００５５】（照明器具用透光性ガラスパネルについて）照明器具用透光性ガラスパネル２は、照明器具本体１の投光開口１ａをパッキング８と協働して液密に覆う。
【００５６】照明器具用透光性ガラスパネル２は、透光性ガラスパネル本体２ａおよび後述する光触媒膜２ｂから形成されている。
【００５７】また、本実施形態における照明器具用透光性ガラスパネル２は、平坦な四角形の透明ガラスから構成されている。
【００５８】（その他の構成について）ヒンジ３は、照明器具用透光性ガラスパネル２の上縁を照明器具本体１の投光開口１ａの上部近傍に枢着している。
【００５９】クランプ４は、照明器具用透光性ガラスパネル２の下縁を照明器具本体１の投光開口１ａの下部近傍に開閉自在に固定している。
【００６０】したがって、照明器具用透光性ガラスパネル２は、照明器具本体１に対して投光開口１ａの上部を中心に回動して、投光開口１ａを覆う。
【００６１】光源ランプ５は、定格消費電力１１０Ｗの高圧ナトリウムランプからなり、照明器具用透光性ガラスパネル２の背方において、すなわち器具空間内において、照明器具本体１の前面から見て右側の内側壁に固定されたランプソケット９に装着されて、照明器具本体１の右側に偏位して配置されている。
【００６２】反射体６は、照明器具用透光性ガラスパネル２の背方において、すなわち器具空間内において、光源ランプ５がほぼ焦点位置になるように照明器具本体１内の前面から見て右側に偏位して配置されている。
【００６３】点灯制御部品配置部７は、透光性カバー２の背方において、照明器具本体１内の前面から見て左側に偏位して配置されている。そして、点灯制御部品は、適当なケースに収容されている。
【００６４】パッキング８は、照明器具本体１の投光開口１ａの周段部１ｂに接着されて配設されている。
【００６５】図４は、本発明の照明器具の第１の実施形態としてのトンネル用照明器具の概念的要部拡大断面図である。
【００６６】図において、図３と同一部分に付いては同一符号を付している。２ｂは光触媒膜、２ｃは下地層である。
【００６７】光触媒膜２ｂは、透光性ガラスパネル本体２ａの外面に周縁部２ａ１を除き、下地層２ｃを介して形成されている。
【００６８】また、光触媒膜ｂは、平均粒径約１０ｎｍの酸化チタンの超微粒子を水およびイソプロピルアルコールの混合液に分散させてなる塗布液を用意して透光性ガラスパネル本体２ａに塗布し、乾燥させてから温度約３００〜６００℃で焼成して形成したものである。
【００６９】下地層２ｃは、光触媒膜ｂを形成する前に透光性ガラスパネル本体２ａに形成される。下地層ｃは、ポリシロキサンをエタノールで希釈してなる塗布液を塗布し、乾燥後８０〜３００℃で焼成することにより、二酸化ケイ素の膜により形成される。
【００７０】また、下地層２ｃおよび光触媒膜２ｂは、透光性ガラスパネル本体２ａの一辺の近傍部分に肉厚部２ｂ１および２ｃ１がそれぞれ形成されている。そして、肉厚部２ｂ１および２ｃ１が形成されている方の照明器具用透光性ガラスパネル２の辺は、図１においてランプソケット９が配設されている部分に対向する位置に配設されている。
【００７１】本実施形態の照明器具において、照明器具用透光性ガラスパネル２は、図４に示すように照明器具本体１に装着される。すなわち、照明器具本体１の投光開口１ａの周囲に形成された周段部１ｃに接着されたパッキング８に透光性ガラスパネル本体２ａの周縁部２ａ１が載置される。そして、ヒンジ３およびクランプ４により締め付けた際に、照明器具用透光性ガラスパネル２は、パッキング８に圧接される。
【００７２】図５は、本発明の照明器具の第２の実施形態を示す概念的要部拡大断面図である。
【００７３】図において、図４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。
【００７４】本実施形態は、照明器具用透光性ガラスパネル２の周縁部に断面コ字状のパッキング８’を装着した点で異なる。
【００７５】
【発明の効果】請求項１および２の発明によれば、透光性ガラスパネル本体の少なくとも一面において少なくとも一辺側の周辺部近傍の膜厚が大きく形成された光触媒膜を備えていることにより、周辺部の光触媒作用を強化して周辺部に汚れが残存しにくくなるようにした照明器具用透光性ガラスパネルを提供することができる。
【００７６】請求項２の発明によれば、加えて下地層を介して光触媒膜を形成したことにより、光触媒膜の付着強度を大きくし、光干渉による着色を低減し、透過率の低下を抑制するか生地ガラスより高い透過率を備えた照明器具用透光性ガラスパネルを提供することができる。
【００７７】請求項３ないし５の各発明によれば、請求項１および２の効果を有する照明器具を提供することができる。
【００７８】請求項４の発明によれば、加えて光触媒膜の膜厚が大きい辺に対向する位置にランプソケットを配設したことにより、光触媒膜の膜厚が大きい辺に照射される光量が少なくても光触媒作用が強化されているので、汚れが残存しにくい照明器具を提供することができる。
【００７９】請求項５の発明によれば、風上側の周辺部の光触媒膜の膜厚が大きく形成されていることにより、一方通行のトンネルの両側に設置されるトンネルなどに用いるのに好適な照明器具を提供することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３７５７
【氏名又は名称】東芝ライテック株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年６月２９日（１９９８．６．２９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７８０２０
【弁理士】
【氏名又は名称】小野田 芳弘
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１１７１６（Ｐ２０００−１１７１６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１月１４日（２０００．１．１４） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−１８２７２８ |
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