(57)【要約】【課題】照明器具の光源を利用した光触媒機能を、既存の照明器具に取り付けるだけで容易に発揮することのできる、照明器具用光触媒付きプレートを提供すること。【解決手段】酸化チタン等の光触媒により光触媒作用を有する光触媒部（３）と、光触媒部（３）が一方の表面に設けられたプレート（５）と、プレート（５）に備えられ照明器具に着脱自在に取り付けることのできる適宜の取付手段（６）とから、照明器具用光触媒付きプレート（１）を構成する。取付手段（６）は、プレート（５）の光触媒部（３）付設面および裏側面の双方に設けても、あるいは片面のみに設ける構成でもよい。取付手段（６）としては、照明器具反射板に磁力で固定できる磁石部材を用いることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化チタン等の光触媒により光触媒作用を有する光触媒部と、該光触媒部が一方の表面に設けられたプレートと、該プレートに備えられ照明器具に着脱自在に取り付けることのできる取付手段とを備え、光触媒機能の励起可能な光源を備えた照明器具に着脱自在に取り付けることのできる、照明器具用光触媒付きプレート。
【請求項２】
前記取付手段が、前記プレートの光触媒部を設けた面の裏面において磁力を発揮する磁石手段であり、これにより照明器具の磁性を備えた金属製の反射板に着脱自在に取り付け可能であることを特徴とする、請求項１に記載の照明器具用光触媒付きプレート。
【請求項３】
前記磁石手段が、前記プレートの裏面に付設された一または複数の磁石部材であることを特徴とする、請求項２に記載の照明器具用光触媒付きプレート。
【請求項４】
前記光触媒部は、酸化チタン等の光触媒がシート状担体上に固定されてなる光触媒シートであり、これが前記プレート上に設けられることを特徴とする、請求項３に記載の照明器具用光触媒付きプレート。
【請求項５】
前記光触媒部は、酸化チタン等の光触媒が直接前記プレート上に固定されて設けられるものであることを特徴とする、請求項３に記載の照明器具用光触媒付きプレート。
【請求項６】
前記プレートは、これに備えられる磁石手段と一体に形成された磁石プレートであることを特徴とする、請求項２に記載の照明器具用光触媒付きプレート。
【請求項７】
前記光触媒部は、酸化チタン等の光触媒がシート状担体上に固定されてなる光触媒シートであり、これが前記磁石プレート上に設けられることを特徴とする、請求項６に記載の照明器具用光触媒付きプレート。
【請求項８】
前記光触媒部は、酸化チタン等の光触媒が直接前記磁石プレート上に固定されて設けられるものであることを特徴とする、請求項６に記載の照明器具用光触媒付きプレート。
【請求項９】
前記磁石プレートはマグネットペーパーであることを特徴とする、請求項６ないし８のいずれかに記載の照明器具用光触媒付きプレート。
【請求項１０】
前記取付手段が、管状をなす光源体を把持することのできる一または複数の把持手段であり、これにより照明器具の該光源体に着脱自在に取り付け可能であることを特徴とする、請求項１に記載の照明器具用光触媒付きプレート。
【請求項１１】
前記把持手段は、前記プレートの光触媒部を設けた面上に付設された把持部材であって、該把持部材は側面視形状が略Ｃ字状をなし、かつ弾性を有する材料からなり、これにより光源体への自在の着脱が可能であることを特徴とする、請求項１０に記載の照明器具用光触媒付きプレート。
【請求項１２】
前記光触媒部は、酸化チタン等の光触媒がシート状担体上に固定されてなる光触媒シートであり、これが前記プレート上に設けられることを特徴とする、請求項１０または１１に記載の照明器具用光触媒付きプレート。
【請求項１３】
前記光触媒部は、酸化チタン等の光触媒が直接前記プレート上に固定されて設けられるものであることを特徴とする、請求項１０または１１に記載の照明器具用光触媒付きプレート。
【請求項１４】
前記光触媒部は、柱状の結晶構造を有する酸化チタンからなる光触媒を備えてなることを特徴とする、請求項１ないし１３のいずれかに記載の照明器具用光触媒付きプレート。
【請求項１５】
前記光触媒は、柱状の結晶構造を有する酸化チタンに銅等の金属または金属化合物を担持させたものであることを特徴とする、請求項１４に記載の照明器具用光触媒付きプレート。
【請求項１６】
前記光触媒は、触媒面積が７５ｍｍ×７５ｍｍ（触媒担持量０．１ｇ）の光触媒を用いてなる前記光触媒付きプレートにおいてアセトアルデヒドガスを分解させた場合に、容積２０リットルのガラス製容器内のアセトアルデヒドガス濃度を２０ｐｐｍから１ｐｐｍ以下にするための所要時間が５分以上１０分以下であることを特徴とする、請求項１４または１５に記載の照明器具用光触媒付きプレート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は照明器具用光触媒付きプレートに関し、特に、照明器具に着脱自在に取り付けることができ、照明器具の光源を利用して光触媒機能による空気清浄化作用を奏することのできる、照明器具用光触媒付きプレートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
酸化チタン等の光触媒を用いた吸着・触媒・吸収式のものを始めとして、ろ過式、静電式などの方式により、卓上型、床置き型、壁掛け型といった形態をとる様々なタイプの空気清浄化装置が提供されている。その基本的な要素は、光触媒、光触媒励起用の光源、および強制的な給排気用ファンである。一方、光触媒および励起用光源のみによって光触媒作用はなされるため、建築構造物やその材料、機械・設備の表面や内部、日用品や繊維製品をも含めた各産業分野の各種製品に、それらの表面に光触媒を塗布・付設する等して、幅広く用いられている。
【０００３】
光触媒機能を励起できる波長（紫外線、一部の可視光線領域など。）を有する光源を用いた照明器具は、励起用光源が当初から備えられているため、これに光触媒を塗布したり付設したりする試みが、従来からなされている。このうち、照明器具に新たに空気清浄化機能を奏する構成を導入するという提案としては、蛍光灯からの一部の照明光が照射される位置にハニカム構造体で構成した光触媒担持体を配置し、光触媒を、その光触媒担持体に担持させ、ファンも設けることとする「空気清浄機能付照明装置」（特許文献１  特開２０００−３１５４２０号公報。）、照明器具内に設けた空気流路の所定部に光触媒を担持した空気清浄部材を配置することとする「空気浄化機能付きの照明器具」（特開２００１−３３８５２５号公報。）、酸化チタン等からなる光触媒膜を被着した活性炭と蛍光ランプとを近接させて配置する構成の「脱臭機能付き蛍光灯」（特開２００２−１４０９２７号公報）などがある。
【０００４】
また、照明器具の光源体自体に光触媒膜を設ける提案としては、通風孔を光透過カバーの左右に設置させ、ファンを通風孔の中に組み込ませ、照明装置内の光触媒膜付蛍光ランプに強制的に周囲の空気を送り込む構成による「脱臭・浄化機能を有する照明装置」（特許文献２  特開２００１−１２９０６５号公報。）、「空気浄化機能付き照明装置用照明器具」（特開２００１−２９１４２２号公報。）などがある。
【０００５】
また、照明器具のカバー部材に光触媒を担持させる提案としては、発光部から射出された光を反射またはは透過するカバー部材の内側面にパラジウムや白金等で修飾した酸化チタン等からなる半導体物質を存在させ発光部からの光によって光触媒反応を起こすとする「照明装置」（特許文献３  特開平７−１１１１０４号公報。）などがある。
【０００６】
一方、照明器具の反射板と光触媒とを一体化させた提案としては、表面層として金属の陽極酸化処理によって得られる酸化物半導体微粒子層を有する基板を光反射板として用いた「光触媒機能を備えた照明器具」（特許文献４  特開平８−７６４３号公報。）があり、被分解ガスが接触する場合には光触媒体として働き、従来の蛍光灯照度をほとんど減少させることがなく、生鮮食料品等の陳列品の殺菌、脱臭、紫外線による劣化防止に有用である旨が示されている。
【０００７】
また、  直管蛍光灯において、全表面積の１／５〜１／２に相当する上面の部分については蛍光体の塗布量を低下させて上方向のみ紫外線の放射量が多い蛍光灯とし、これを、酸化チタン担持シートから作成した中空円筒状ハニカムの中空部に嵌挿する構成の「蛍光灯及び有害物質除去システム」（特許文献５  特開２０００−２８５８５９号公報。）も提案されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−３１５４２０号公報。「空気清浄機能付照明装置」。特許請求の範囲、請求項１〜３。要約書。
【特許文献２】
特開２００１−１２９０６５号公報。「脱臭・浄化機能を有する照明装置」。特許請求の範囲、請求項１、２。図面、図１。要約書。
【特許文献３】
特開平７−１１１１０４号公報。「照明装置」。特許請求の範囲、請求項１〜５。図面、図１。要約書。
【特許文献４】
特開平８−７６４３号公報。「光触媒機能を備えた照明器具」。特許請求の範囲、請求項１、２。図面、図１。要約書。
【特許文献５】
特開２０００−２８５８５９号公報。「蛍光灯及び有害物質除去システム」。特許請求の範囲、請求項１〜３。図面、図３。要約書。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の照明器具上で光触媒機能を発揮させる提案は、いずれも、光源、カバー、反射体を含む照明器具内に光触媒部材を新たに構成して照明器具とするものであるか、または特許文献５に開示されているように照明器具とは独立する構成要素がある場合でも光源には特殊な条件が必要なものである。すなわち既存の照明器具に対して容易に適用できる技術なのではなく、付加価値のある照明器具としてしか提供され得なかったものである。特許文献５のシステムでは、敢えて光源である蛍光灯に、局部的に紫外線発生量増加を図る構成をとらないこともできるが、蛍光灯の周囲に中空円筒状ハニカムを被せる構成は、一般的照明用途での使用における美観のみならず、照明器具としての光量、その他取り扱い性などの点でも実用性には問題がある。
【００１０】
本発明の課題はこのような従来技術の問題点を解決し、照明器具の光源を利用した光触媒機能を、既存の照明器具に取り付けるだけで容易に発揮することのできる、照明器具用光触媒付きプレートを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本願発明者らは上記課題について鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。すなわち、本願で特許請求される発明は以下のとおりである。
（１）酸化チタン等の光触媒により光触媒作用を有する光触媒部と、該光触媒部が一方の表面に設けられたプレートと、該プレートに備えられ照明器具に着脱自在に取り付けることのできる取付手段とを備え、光触媒機能の励起可能な光源を備えた照明器具に着脱自在に取り付けることのできる、照明器具用光触媒付きプレート。
【００１２】
（２）  前記取付手段が、前記プレートの光触媒部を設けた面の裏面において磁力を発揮する磁石手段であり、これにより照明器具の磁性を備えた金属製の反射板に着脱自在に取り付け可能であることを特徴とする、（１）に記載の照明器具用光触媒付きプレート。
【００１３】
（３）  前記磁石手段が、前記プレートの裏面に付設された一または複数の磁石部材であることを特徴とする、（２）に記載の照明器具用光触媒付きプレート。
【００１４】
（４）  前記光触媒部は、酸化チタン等の光触媒がシート状担体上に固定されてなる光触媒シートであり、これが前記プレート上に設けられることを特徴とする、（３）に記載の照明器具用光触媒付きプレート。
【００１５】
（５）  前記光触媒部は、酸化チタン等の光触媒が直接前記プレート上に固定されて設けられるものであることを特徴とする、（３）に記載の照明器具用光触媒付きプレート。
【００１６】
（６）  前記プレートは、これに備えられる磁石手段と一体に形成された磁石プレートであることを特徴とする、（２）に記載の照明器具用光触媒付きプレート。
【００１７】
（７）  前記光触媒部は、酸化チタン等の光触媒がシート状担体上に固定されてなる光触媒シートであり、これが前記磁石プレート上に設けられることを特徴とする、（６）に記載の照明器具用光触媒付きプレート。
【００１８】
（８）  前記光触媒部は、酸化チタン等の光触媒が直接前記磁石プレート上に固定されて設けられるものであることを特徴とする、（６）に記載の照明器具用光触媒付きプレート。
【００１９】
（９）  前記磁石プレートはマグネットペーパーであることを特徴とする、（６）ないし（８）のいずれかに記載の照明器具用光触媒付きプレート。
【００２０】
（１０）  前記取付手段が、管状をなす光源体を把持することのできる一または複数の把持手段であり、これにより照明器具の該光源体に着脱自在に取り付け可能であることを特徴とする、（１）に記載の照明器具用光触媒付きプレート。
【００２１】
（１１）  前記把持手段は、前記プレートの光触媒部を設けた面上に付設された把持部材であって、該把持部材は側面視形状が略Ｃ字状をなし、かつ弾性を有する材料からなり、これにより光源体への自在の着脱が可能であることを特徴とする、（１０）に記載の照明器具用光触媒付きプレート。
【００２２】
（１２）  前記光触媒部は、酸化チタン等の光触媒がシート状担体上に固定されてなる光触媒シートであり、これが前記プレート上に設けられることを特徴とする、（１０）または（１１）に記載の照明器具用光触媒付きプレート。
【００２３】
（１３）  前記光触媒部は、酸化チタン等の光触媒が直接前記プレート上に固定されて設けられるものであることを特徴とする、（１０）または（１１）に記載の照明器具用光触媒付きプレート。
【００２４】
（１４）  前記光触媒部は、柱状の結晶構造を有する酸化チタンからなる光触媒を備えてなることを特徴とする、（１）ないし（１３）のいずれかに記載の照明器具用光触媒付きプレート。
【００２５】
（１５）  前記光触媒は、柱状の結晶構造を有する酸化チタンに銅等の金属または金属化合物を担持させたものであることを特徴とする、（１４）に記載の照明器具用光触媒付きプレート。
【００２６】
（１６）  前記光触媒は、触媒面積が７５ｍｍ×７５ｍｍ（触媒担持量０．１ｇ）の光触媒を用いてなる前記光触媒付きプレートにおいてアセトアルデヒドガスを分解させた場合に、容積２０リットルのガラス製容器内のアセトアルデヒドガス濃度を２０ｐｐｍから１ｐｐｍ以下にするための所要時間が５分以上１０分以下であることを特徴とする、（１４）または（１５）に記載の照明器具用光触媒付きプレート。
【００２７】
すなわち本発明の照明器具用光触媒付きプレートは、光触媒部と、照明器具に着脱自在に取り付けることのできる取付手段とを備えたプレートであり、光触媒機能の励起可能な光源を備えた照明器具に着脱自在に取り付けることができるものとして構成される。さらに本発明の照明器具用光触媒付きプレートに用いる光触媒としては、本願発明者らにより既に開示された発明に係る「柱状結晶」酸化チタン（特開２００２−２５３９７５号、特開２００２−３７００２７号、特開２００２−３７００３４号の各公報、および、ＷＯ０２／１０２５１０  Ａ１。）を用いることができるものである。
【００２８】
本発明における柱状結晶構造の光触媒材料は、結晶核から成長させた柱状構造、または柱状中空構造を有する光触媒材料であり、柱状中空の酸化チタン結晶がその典型である。すなわち、結晶核上に一つ以上の柱状結晶を成長させ、結晶核とその上に成長させる柱状結晶が同一方位に成長し、典型的なものでは柱状結晶の内部は中空構造を有していることを特徴とする。柱状結晶構造を有する光触媒は、従来の他の結晶形状を有するものに比べて分解対象物との接触効率が良く、分解性能が飛躍的に向上する。
【００２９】
光触媒結晶の形状が柱状とは、角柱状、円柱状、棒状、その他柱状の立体構造をとるものをすべて含み、また該柱状結晶は鉛直方向に真っ直ぐに伸びるもの、傾斜状に伸びるもの、湾曲しながら伸びるもの、枝状に分岐して伸びるもの、柱状結晶が複数本成長し途中で融合したもの等を含む。また、結晶核はスパッタリング法、ＰＶＤ法、またはＣＶＤ法で作製した結晶核のみならず、その種類は単結晶、多結晶体、その他を広く用いることができる。また結晶核としては、通常の化学反応に見られる様に明らかに核と認められないようなもの、たとえば基板上の傷等を核の代替物とすることも可能である。
【００３０】
柱状結晶等の光触媒材料表面への金属または金属化合物の担持は、光触媒材料に、光析出法、湿式法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、噴霧熱分解法（以下、「ＳＰＤ法」ともいう。）等の方法を施すことにより行う。担持する金属は、プラチナ（Ｐｔ）等の貴金属、銅（Ｃｕ）、マンガン（Ｍｎ）等の卑金属など、さらにはこれらの化合物をも含め、特に限定せずに用いることができるものである。また、担持する種類は単一か複数かも、特に限定されない。
【００３１】
本発明においてプレートには、平面形状だけでなく、たとえば断面が円弧状などの曲面形状のものも含む。また、平面の縁が折り曲げられて断面が略大括弧（［）状をなすものなど、平面が折れ曲がった形状のものも含む。また本発明において「磁石手段」とは、磁石、マグネットペーパーなど、鉄等の磁性を備えた金属を磁力にて吸着することのできる手段をいう。また本発明において「磁性を備えた金属」とは、鉄等の磁石に吸着される金属をいう。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図面によりさらに詳細に説明する。
図１は本発明の照明器具用光触媒付きプレートの基本的構成を示す説明図である。図において本照明器具用光触媒付きプレート１は、酸化チタン等の光触媒により光触媒作用を有する光触媒部３と、該光触媒部３が一方の表面に設けられたプレート５と、該プレート５に備えられ照明器具に着脱自在に取り付けることのできる適宜の取付手段６とを備えていることを、主たる構成とする（請求項１）。図において該取付手段６は、該プレート５の光触媒部３付設面（以下、その面を「表側面」といい、その裏面を「裏側面」という。）および裏側面の双方に示されているが、本発明の取付手段６の配設面は双方である必要はなく、片面のみに設ける構成でもよい。また図は説明図であるため、該プレート５や該光触媒部３の厚さ、該取付手段６の形状等を特定するものではなく、それぞれ、光触媒部および取付手段の付設、光触媒機能の発揮ができる仕様等であれば、本発明の照明器具用光触媒付きプレート１を適宜の仕様にて構成することができる。
【００３３】
【作用】
図１において本発明の本照明器具用光触媒付きプレート１は、基本的に上述のように構成されるため、本プレート１は取付手段６によって照明器具に着脱自在に取り付けられ、照明器具の光触媒機能の励起可能な光源から照射される光によって光触媒部３はその光触媒が励起され、空気清浄化機能その他の光触媒機能が発揮される。照明器具に取り付けられた本プレート１は、着脱自在の該取付手段６によって、自在にこれを取り外すことができる。
【００３４】
図２は本発明の照明器具用光触媒付きプレートの構成例を示す説明図である。図において本照明器具用光触媒付きプレート１２は、前記取付手段６として、前記プレート５の裏側面において磁力を発揮する磁石手段を用い（請求項２）、該磁石手段としては該プレート５の裏側面に付設された一または複数の磁石部材１６を用いることができる（請求項３）。かかる構成により本照明器具用光触媒付きプレート１２は、照明器具の反射板が鉄等の磁性を備えた金属製である場合、これに、磁力によって着脱自在に取り付けることができる。該磁石部材１６は、照明器具の反射板に取り付けるために適宜の薄さであることが望ましく、たとえばマグネットペーパーなどシート状の磁石を適宜のサイズに調製して、適宜個数該プレート５の裏側面に設けることにより、本磁石部材１６とすることができる。
【００３５】
図において本照明器具用光触媒付きプレート１２は、前記光触媒部３として、酸化チタン等の光触媒３３がシート状担体３５上に固定されてなる光触媒シートを用い、該光触媒シートを前記プレート５表側面上に設けることにより構成できる（請求項４）。シート状担体としてはこれに光触媒を担持できる平板状のものであれば特に限定されず、紙、布、ろ紙、シリカ繊維フィルター、ガラス、セラミックス板、金属製板、その他適宜の平板状のものを用いることができる。該プレート５を折り曲げたり、あるいは曲面状にしたりする場合は、該光触媒シートは可撓性であることが望ましい。
【００３６】
上述の構成および作用により、本照明器具用光触媒付きプレート１２は、磁性を有する金属製の照明器具の反射板状に貼り付けて、空気清浄化など光触媒機能を発揮する照明方法として、使用することができる。本照明器具用光触媒付きプレート１２は適宜のサイズに構成・設計することができるため、それによって、その取付に際してはあらかじめ照明器具の光源体を外した状態とすることも、また光源体が既に取り付けられている状態でも、取り付けられる構成とすることは、可能である。一度貼った後、これを取り外すことも容易である。なお、反射板に貼り付けられた本照明器具用光触媒付きプレート１２は光源体の裏側に位置するため、照明器具の照明機能を損なうことはなく、また本プレート１２を構成する光触媒部３に酸化チタン等の光触媒を用いる場合、これは白色を呈するため、反射板の機能を特に損なうこともない。
【００３７】
本照明器具用光触媒付きプレート１２では、前記光触媒シートを前記プレート上に貼設してもよいし、また該光触媒シートより一回り大きいサイズの該プレートにより、外縁部を折り曲げて固定するなど、その他適宜の方法で固定することができる。
【００３８】
図３は、取付手段として磁石手段を用いる本発明の照明器具用光触媒付きプレートの別の構成例を示す説明図である。図において本照明器具用光触媒付きプレート１３は、前記光触媒部３として酸化チタン等の光触媒３３が、直接前記プレート５上に固定されて設けられる構成とすることができる（請求項５）。かかる構成によれば、光触媒シート製造工程と、ついでこれをプレート上に付設する工程を、一工程に簡素化することができ、製造コスト低減を図ることができる。
【００３９】
図４は、取付手段として磁石手段を用いる本発明の照明器具用光触媒付きプレートの、また別の構成例を示す説明図である。図において本照明器具用光触媒付きプレート１４は、前記プレートとして、これに備えられる磁石手段と一体に形成された磁石プレート５６を用いることができる（請求項６）。図において前記光触媒部３としては、酸化チタン等の光触媒３３がシート状担体３５上に固定されてなる光触媒シートを用いることができる（請求項７）。かかる構成により、図２および３に示したような特別の磁石部材１６を付設する必要がなくなる。磁石プレート５６としては、前述したようなマグネットペーパーなど、適宜のシート状の磁石を用いることができる。
【００４０】
図５は、取付手段として磁石手段を用いる本発明の照明器具用光触媒付きプレートの、また別の構成例を示す説明図である。図において本照明器具用光触媒付きプレート１５は、前記光触媒部として酸化チタン等の光触媒が、直接前記磁石プレート５６上に固定されて設けられる構成とすることができる（請求項８）。該磁石プレート５６としては、マグネットペーパーを用いることができる（請求項９）。かかる構成によれば、光触媒シート製造工程、ついでこれをプレート上に付設する工程、および磁石部材を付設する工程をすべて、一工程に簡素化することができ、製造コスト低減をより一層図ることができる。
【００４１】
図６は、取付手段として把持手段を用いる本発明の照明器具用光触媒付きプレートの構成を示す説明図（側面図）である。図において本照明器具用光触媒付きプレート１６は、前記取付手段が、管状をなす光源体９を把持することのできる一または複数の把持手段であり（請求項１０）、該把持手段としては、前記プレート５の光触媒部３を設けた表側面上に付設された、側面視形状が略Ｃ字状をなし、かつ弾性を有する材料からなる把持部材８を用いることができる（請求項１１）。
【００４２】
図において該把持部材８は、たとえばステンレス鋼製の板など弾性のある材料を用いて構成することができる。また該把持部材８の付設数は、たとえば光源体９の形状が直管状の蛍光灯など直管状の場合は蛍光灯の両端部を把持できるように２箇所、円管状の蛍光灯など円管状の場合は３箇所など、適宜の数とすることができる。また、管状光源体を把持するための略Ｃ字状の部材は、その一端部において前記プレート５との固定用の部材または部分を介して該プレート５に固定され、他方の端部においては外側へ向かって折り曲げ部が形成されて、前述の弾性ともあいまって、本照明器具用光触媒付きプレート１６の光源体９への着脱を容易にできるよう構成されている。本照明器具用光触媒付きプレート１６の確実かつ安定した取付のため、該Ｃ字状の部材はその内径が、光源体９の直径よりも若干小さいことが望ましい。
【００４３】
図７は、図６に示した本発明の照明器具用光触媒付きプレート１６の構成を示す説明図であり、図６のＣ字状部材折り曲げ部の見える方向から見た正面図である。図において本照明器具用光触媒付きプレート１６は、前記プレート５の光触媒部（３）を設けた表側面上両端部２箇所に付設された把持部材８が、光源体９を把持している。もっとも該把持部材８の付設個数や位置がこれに限定されないのは、上述のとおりである。本照明器具用光触媒付きプレート１６全体のサイズ、および把持部材８のサイズは、管状の光源体９からの光の照射距離、照明器具内での取り付け位置関係を考慮し、特に本プレート１６が後述のように光源体９の裏側に位置するように照明器具に取り付けることを考慮し、適宜のサイズが採用される。
【００４４】
【作用】
図６において本照明器具用光触媒付きプレート１６は上述のように構成されるため、本プレート１６は把持手段（把持部材８）によって照明器具の管状の光源体９に着脱自在に取り付けられ、照明器具の光触媒機能の励起可能な光源から照射される光によって光触媒部３はその光触媒が励起され、空気清浄化機能その他の光触媒機能が発揮される。照明器具に取り付けられた本プレート１６は、着脱自在の該把持手段（把持部材８）によって、自在にこれを取り外すことができる。特に把持部材８として弾性を有する材料を用いることにより、管状の光源体９への着脱は容易に行うことができる。該把持部材８はそのＣ字状の部材の内径を光源体９の管の直径よりも若干小さくすることにより、光源体９への本照明器具用光触媒付きプレート１６の取付を確実にすることができる。
【００４５】
上述の構成および作用により、本照明器具用光触媒付きプレート１６はたとえば、蛍光灯など管状の光源体９を照明器具から外した状態で、これに対して取り付け、ついで本プレート１６の装着された光源体９を、該プレート１６が光源体９の裏側に位置するように照明器具に取り付けることによって、空気清浄化など光触媒機能を発揮する照明方法として、使用することができる。一度取り付けた後でも、まず光源体９を照明器具から取り外してから本プレート１６を取り外すことも容易である。なお、光源体９に貼り付けられた本照明器具用光触媒付きプレート１６は光源体９の裏側に位置するため、照明器具の照明機能を損なうことはなく、また本プレート１６を構成する光触媒部３に酸化チタン等の光触媒を用いる場合、これは白色を呈するため、反射板の機能を特に損なうこともない。
【００４６】
本照明器具用光触媒付きプレート１６のプレート部分は、これを折り曲げたり、あるいは曲面をなすように構成することもできる。たとえば、直管状の光源体に用いる場合、本照明器具用光触媒付きプレート１６のプレート部分を平面視矩形状に形成し、その対向する長辺部分をそれぞれ内側方向（取り付けた際、光源体に向かう方向。）に折り曲げて、側面視で大かっこ字（［）状や、やや両端部の開いたかっこ字状となるように形成したり、あるいは、該矩形状のプレート部分を側面視で光源体の外周に合うように円弧状となるような曲面にて形成することもできる。このような構成により、光触媒部と光源体との距離を短くして励起作用を高め、光触媒機能をより大きく発揮させたりすることができる。
【００４７】
図６（および図７）において、本照明器具用光触媒付きプレート１６は、前記光触媒部３として、酸化チタン等の光触媒３３がシート状担体３５上に固定されてなる光触媒シートを用い、これが前記プレート５上に設けられる構成とすることができる（請求項１２）。
【００４８】
図８は、取付手段として把持手段を用いる本発明の照明器具用光触媒付きプレートの、別の構成を示す説明図（側面図）である。図において本照明器具用光触媒付きプレート１８は、前記光触媒部３として酸化チタン等の光触媒３３が、直接前記プレート５上に固定されて設けられる構成とすることができる（請求項１３）。
【００４９】
図９は、本発明の照明器具用光触媒付きプレートにおいて用いることのできる光触媒の構成を示す概念図である。図において本光触媒は、柱状の結晶構造１００を有する酸化チタンからなる光触媒であり、これを本照明器具用光触媒付きプレートに用いることができる（請求項１４）。図において９０は基板、９５は結晶成長のための基部（結晶核など。）である。また該光触媒は、柱状の結晶構造１００を有する酸化チタンに、銅（Ｃｕ）等の金属、または金属化合物微粒子１０５を担持させたものとすることもできる（請求項１５）。これは、本願発明者らにより開示された発明に係る、極めて高活性の光触媒である、「柱状結晶」酸化チタン（特開２００２−２５３９７５号、特開２００２−３７００２７号、特開２００２−３７００３４号の各公報、および、ＷＯ０２／１０２５１０  Ａ１。）を用いるものである。
【００５０】
さらに前記光触媒としては、触媒面積が７５ｍｍ×７５ｍｍ（触媒担持量０．１ｇ）の光触媒を用いてなる光触媒付きプレートにおいて、アセトアルデヒドガスを分解させた場合に、容積２０リットルのガラス製容器内のアセトアルデヒドガス濃度を２０ｐｐｍから１ｐｐｍ以下にするための所要時間が５分以上１０分以下という特性を有するものを用いることができる（請求項１６）。
【００５１】
なお、柱状の結晶構造を有する酸化チタンに銅等の金属もしくは金属化合物を担持させたものは、光触媒としての分解性能の高さに加え、光触媒への紫外線照射による特有の臭い発生を効果的に防止することもできる。
【００５２】
光触媒に金属等を担持した光触媒（以下、光触媒製造方法の説明において、適宜、「光触媒材料」ともいう。）を製造する方法には、以下の各方法（（ａ）〜（ｇ））がある（本願発明者らによる発明の記載された、本願出願時非公知の特許出願、特願２００２−２７６４１３号参照。）。
（ａ）金属またはその化合物が担持されていない光触媒材料（以下、金属等の担持方法の説明において、「原光触媒材料」という。）を得る原光触媒材料作製工程と、得られた原光触媒材料の表面に金属またはその化合物微粒子を担持するための金属担持工程とからなる光触媒材料製造方法であって、該金属担持工程は、原光触媒材料に金属化合物溶液を用いた浸漬または塗布等の処理を施す溶液処理工程と、該溶液処理工程で処理された光触媒材料に紫外光を照射することにより金属またはその化合物を原光触媒材料の表面に還元析出させて担持する紫外線処理工程と、を備えてなる光触媒材料製造方法。
【００５３】
（ｂ）金属またはその化合物が担持されていない光触媒材料を得る原光触媒材料作製工程と、得られた原光触媒材料の表面に金属またはその化合物微粒子を担持するための金属担持工程とからなる光触媒材料製造方法であって、該金属担持工程は、原光触媒材料に金属化合物溶液を用いた浸漬または塗布等の処理を施す溶液処理工程と、該溶液処理工程で処理された光触媒材料を乾燥する乾燥工程と、該乾燥工程で処理された光触媒材料を熱処理する熱処理工程と、を備えてなる光触媒材料製造方法。
【００５４】
（ｃ）前記熱処理工程の後に、前記光触媒材料表面に担持された酸化状態の金属微粒子を還元するための還元工程を設ける、（ｂ）の光触媒材料製造方法。
【００５５】
（ｄ）金属またはその化合物が担持されていない光触媒材料を得る原光触媒材料作製工程と、得られた原光触媒材料の表面に金属またはその化合物微粒子を担持するための金属担持工程とからなる光触媒材料製造方法であって、該金属担持工程は、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法またはその他の化学的蒸着法により原光触媒材料の表面に金属またはその化合物微粒子を担持させる化学的蒸着工程である、光触媒材料製造方法。
【００５６】
（ｅ）金属またはその化合物が担持されていない光触媒材料を得る原光触媒材料作製工程と、得られた原光触媒材料の表面に金属またはその化合物微粒子を担持するための金属担持工程とからなる光触媒材料製造方法であって、該金属担持工程は、金属化合物溶液を熱した原光触媒材料表面に噴霧することによって熱分解し、これにより金属またはその化合物を原光触媒材料の表面に担持する噴霧熱分解工程である、光触媒材料製造方法。
【００５７】
（ｆ）金属またはその化合物が担持されていない光触媒材料を得る原光触媒材料作製工程と、得られた原光触媒材料の表面に金属またはその化合物微粒子を担持するための金属担持工程とからなる光触媒材料製造方法であって、該金属担持工程は、原光触媒材料に金属化合物溶液を用いた浸漬または塗布等の処理を施す溶液処理工程と、該溶液処理工程で処理された光触媒材料に還元剤を加えることにより金属またはその化合物を原光触媒材料の表面に析出させる還元剤添加工程を備えてなる、光触媒材料製造方法。
【００５８】
（ｇ）金属またはその化合物が担持されていない光触媒材料を得る原光触媒材料作製工程と、得られた原光触媒材料の表面に金属またはその化合物微粒子を担持するための金属担持工程とからなる光触媒材料製造方法であって、該金属担持工程は、スパッタリング法、真空蒸着法、またはその他の物理的蒸着法により原光触媒材料の表面に金属またはその化合物微粒子を原光触媒材料の表面に担持させる物理的蒸着工程である、光触媒材料製造方法。
【００５９】
担持する金属等として卑金属等を用いる場合、Ｃｕ、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、コバルト（Ｃｏ）、バナジウム（Ｖ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、マンガン（Ｍｎ）、すず（Ｓｎ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）またはこれらの化合物のうちの少なくとも１種を用いることができる。したがってたとえば、Ｃｕ、およびその酸化物であるＣｕＯの双方が混在して担持される構成をとることができる。またたとえば、ＮｉおよびＶ２Ｏ５のように、異なる元素の単体および化合物を任意に組み合わせて担持させることも可能である。
【００６０】
【実施例】
以下、実施例と比較例による試験結果について説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。以下の実施例および比較例において、「既開発光触媒」とは、本願発明者らによる柱状構造を有する酸化チタン光触媒をいう。
【００６１】
≪実施例１  照明器具用光触媒付きプレートに用いる光触媒シートの作製≫
＜光触媒作製方法：既開発光触媒の作製＞
本願発明者らによる発明の記載された、本願出願時非公知の特許出願、特願２００１−３９２８０４号に開示された方法と同様に行った。すなわち；
中性洗剤、イソプロピルアルコール、純水で洗浄処理を施したシリカ繊維フィルタ（アドバンテック製  ＱＲ−１００）を基板として用い、その基板表面において、有機金属化合物から成るゾル溶液中に結晶核を入れ、または結晶核にゾル溶液を塗布し、固化、熱処理を施すことにより、結晶核上に柱状中空構造を有する酸化チタン結晶を形成し、酸化チタンフィルタとした。触媒担持密度は、７５ｍｍ×７５ｍｍの基板面積当たりの原料酸化チタン担持量を約０．１ｇとした。なお以下においても、同様の触媒担持密度とした。
【００６２】
有機金属化合物からなるゾル溶液の調整方法例としては、ブタンジオール：３５ｇ、Ｈ２Ｏ：０．４ｇ、硝酸：０．５ｇを混合して溶液とし、この溶液にチタニウムテトライソプロポキシド（以下、「ＴＴＩＰ」と記す。）５ｇを攪拌しながら滴下し、その後４時間常温にて攪拌しゾル溶液を得た。
【００６３】
このようにして得られたゾル溶液中に、各種作製法により作製した結晶核を浸漬し、または各種作製法により酸化チタンフィルタ上に作製した結晶核に前記のようにして得られるゾル溶液を塗布し、乾燥固化、熱処理を施すことにより、結晶核上に酸化チタン結晶を形成した。固化は乾燥機中で到達温度１５０℃〜２００℃、保持時間２時間の条件で行った。熱処理は電気炉中で昇温速度１０℃／ｍｉｎ、到達温度５００℃〜６００℃、保持時間２時間の条件で行った。
【００６４】
各種作製法による結晶核の作製のうち、噴霧熱分解法（ＳＰＤ法）による酸化チタン結晶膜の作製方法は、本願発明者らによる非公知の特許出願（特願２００１−１８１９６９等）に示されている方法に従い、次のように調製した。すなわち、原料液は、ＴＴＩＰにアセチルアセトン（以下、「Ｈａｃａｃ」と記す。）をｍｏｌ比（Ｈａｃａｃ／ＴＴＩＰ）１．０で添加し、これをイソプロピルアルコールで希釈し、攪拌することによって調製した。噴霧熱分解（ＳＰＤ）装置（（株）メイク製  ＹＫＩＩ）による成膜条件は、噴霧圧力０．３ＭＰａ、噴霧量１．０ｍｌ／ｓｅｃ、噴霧時間０．５ｍｌ／回、基板温度４５０℃、噴霧回数２００回、で行った。ＳＰＤ法により作製した酸化チタン結晶膜は、走査型電子顕微鏡（以下、「ＳＥＭ」と記す。）による表面観察により、大きさ３０ｎｍ〜１００ｎｍの結晶から構成される酸化チタン結晶膜を得ることができた。
【００６５】
このようにして得られた既開発光触媒は、柱状中空構造の酸化チタン結晶光触媒材料であって、ＳＥＭ観察によれば高さ３０００〜５０００ｎｍ、巾３００〜５００ｎｍの柱状中空結晶である光触媒結晶体からなる集合体を形成していた。
【００６６】
＜光触媒作製方法：金属担持方法＞
本願発明者らによる発明の記載された、本願出願時非公知の特許出願、特願２００２−２７６４１３号に開示された方法と同様に行った。すなわち；
＜ｉ＞  金属の担持＜その１＞担持する金属の原料溶液
Ｃｕ化合物として硝酸銅三水和物を用いる場合、これを水で希釈し、濃度を２×１０−５ｍｏｌ／Ｌ（リットル）に調製し硝酸銅水溶液とした。さらにこれに還元剤としてエタノールを１０ｗｔ％添加し、Ｃｕ原料溶液とした。硝酸銅水溶液濃度は２×１０−６ｍｏｌ／Ｌ程度以上のものを用いた。なお、溶液濃度が低いほど、光触媒材料の表面に担持させる金属の粒子径を微粒子化することができ、光触媒性能の向上が期待できる。
【００６７】
＜ｉｉ＞  金属の担持＜その２＞光析出工程
Ｃｕ原料溶液中に酸化チタンフィルタを浸漬し、その上から紫外線を照射した。この操作でＣｕ原料溶液中のＣｕイオンは光触媒の還元作用により還元されてＣｕとなり、酸化チタン表面に析出する。浸漬処理ではなく、スプレー法などで酸化チタン表面にＣｕ原料溶液を塗布した後、紫外線を照射しＣｕを担持させてもよい。
【００６８】
＜ｉｉｉ＞  金属の担持＜その３＞乾燥工程
酸化チタンフィルタにＣｕを担持した後、純水で洗浄し、光触媒材料を１５０℃で１時間乾燥した。以上の工程によりＣｕ微粒子が既開発光触媒に担持され、Ｃｕ担持柱状酸化チタン光触媒が作製された。
以上の過程を経ることにより、光触媒シートを作製した。
【００６９】
＜特性評価方法（１）分解性能評価＞
光触媒機能の評価として、有害物質であるアセトアルデヒドの分解試験を実施した。試験方法は、まず、作製した照明器具用光触媒付きプレートを容積２０リットルのガラス製容器に入れ、容器内を人工空気で置換したのち、アセトアルデヒドガスを２０ｐｐｍとなるように容器内に注入した。ついで空気清浄化装置を運転し、容器内のアセトアルデヒド濃度が１ｐｐｍ以下になるまでに要する時間をガスモニターにて測定した。用いた人工空気（日本酸素（株）製）のガス組成は、窒素７８％、酸素２１％、アルゴン０．９％、炭酸ガス（ＣＯ、ＣＯ２、ＣＨ４）０．０３％、残りは水分である。
【００７０】
＜結果＞
＜分解性能評価結果＞
作製した照明器具用光触媒付きプレートの分解性能を測定したところ、アセトアルデヒド濃度を２０ｐｐｍから１ｐｐｍにするまでの所要時間は５分であり、空気清浄化機能極めて良好な空気清浄化性能を示した。
【００７１】
≪実施例２  照明器具用光触媒付きプレートの作製（Ａ）≫
実施例１の方法で、１００ｍｍ×２５０ｍｍのサイズの光触媒シートを作製した。これを、一回り大きいサイズのステンレス鋼製板上に載置し、ステンレス鋼製板の外縁部を内側に折り畳み、裏側面両端部に市販のマグネットペーパーを５ｍｍ×１００ｍｍのサイズに調製したもの２片を貼り付け、照明器具用光触媒付きプレートＡとしたところ、蛍光灯照明器具の反射板に安定して、かつ着脱可能に取り付けることができた。
【００７２】
≪実施例３  照明器具用光触媒付きプレートの作製（Ｂ）≫
実施例１の方法で、６０ｍｍ×２５０ｍｍのサイズの光触媒シートを作製した。これを、一回り大きいサイズのステンレス鋼製板上に載置し、ステンレス鋼製板の外縁部を内側に折り畳み、さらに５０ｍｍ辺が円弧状となるように形成した。両端部に、用いる蛍光灯（２０形／直管／外径２５ｍｍ。）サイズに合わせてＣ字状部の内径が２３ｍｍの蛍光灯把持部材を設けて照明器具用光触媒付きプレートＢとしたところ、該蛍光灯に安定して、かつ着脱可能に装着することができ、しかもこれを光源の裏側とするようにして、照明器具に取り付けることができた。
【００７３】
【発明の効果】
本発明に係る照明器具用光触媒付きプレートは以上のように構成されているため、簡易な構成により、これを既存の照明器具に取り付けるだけで、容易に空気清浄化機能などの光触媒機能を発揮させることができる。しかも着脱が自在であるため、取り扱いを自由に行うことができる。また、光源の裏側に位置するように取り付けられるため、照明器具本来の照明機能を損なうことがなく、かつ美観を損なうこともない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の照明器具用光触媒付きプレートの基本的構成を示す説明図である。
【図２】本発明の照明器具用光触媒付きプレートの構成例を示す説明図である。
【図３】取付手段として磁石手段を用いる本発明の照明器具用光触媒付きプレートの別の構成例を示す説明図である。
【図４】取付手段として磁石手段を用いる本発明の照明器具用光触媒付きプレートの、また別の構成例を示す説明図である。
【図５】取付手段として磁石手段を用いる本発明の照明器具用光触媒付きプレートの、また別の構成例を示す説明図である。
【図６】取付手段として把持手段を用いる本発明の照明器具用光触媒付きプレートの構成を示す説明図（側面図）である。
【図７】図６に示した本発明の照明器具用光触媒付きプレート１６の構成を示す説明図であり、図６のＣ字状部材折り曲げ部の見える方向から見た正面図である。
【図８】取付手段として把持手段を用いる本発明の照明器具用光触媒付きプレートの、別の構成を示す説明図（側面図）である。
【図９】本発明の照明器具用光触媒付きプレートにおいて用いることのできる光触媒の構成を示す概念図である。
【符号の説明】
１、１２、１３、１４、１５、１６、１８…照明器具用光触媒付きプレート、  ３…光触媒部、  ５…プレート、  ６…取り付け手段、  ８…把持部材、  ９…光源体、  １６…磁石部材、  ３３…光触媒、  ３５…シート状担体、  ５６…磁石プレート、  ９０…基板、  ９５…基部、  １００…柱状結晶、  １０５…銅（Ｃｕ）等の金属または金属化合物微粒子
【図１】
2004288563.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004288563.tif 000008
【図７】
2004288563.tif 000009
【図８】
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【図９】
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