DE2535816A1

DE2535816A1 - Entladungslampe zur desaktivierung von mikroorganismen

Info

Publication number: DE2535816A1
Application number: DE19752535816
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Phys Schaefer
Original assignee: Original Hanau Quarzlampen GmbH
Current assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Priority date: 1975-08-11
Filing date: 1975-08-11
Publication date: 1977-02-17

Description

Entladungs lampe zur Desaktivierung von Mikroorganismen Die Erfindung bezieht sich auf eine Entladungslampe zur Desaktivierung von Mikroorganismen mit einer zur Desaktivierung geeigneten emittierten Strahlung.
Es sind Entladungslampen bekannt, die zur Desaktivierung von Mikroorganismen in Gasen und Fiüssigkeiten verwendet werden. So wird in der DT-PS 1 679 567 ein Raumluft-Reinigungsgerät beschrieben, welches durch Einwirkung von UV-Strahlen eine Reinigung der Luft bewirkt. Als UV-Strahlenquelle wird vorzugsweise ein Quecksi lberniederdruckbrenner benutzt. Ein elektrisches Raumluft-Verbesserungsgerät mit Ultraviolett-Niederdruckbrennern ist aus der Dt-OS 1 492 460 bekannt.
Für ein Raumentkeimungsgerät nach dem DT-Gbm 7 314 612 werden Quarzlampen verwendet, die zur Ozon- Bildung eine UV-Strahlung emittieren, deren Wei len längenbereich nicht genau vorgegeben ist.
Eine Vorrichtung zur Entkeimung von Wasser mit Hilfe von Tauchlampen, in denen eine Entladungslampe angeordnet ist, geht aus der US-PS 3 566 105 hervor. Bei der dort beschriebenen Entladungsimape handelt es sich ebenfalls um eine Quecksl lberentladungs lampe.
Obwohl die In den zuvor erwähnten Anordnungen beschriebenen Quecksiiberentladungslampen Strahlungen im Wellenlängenbereich zwischen 260 bis 280 nm emittieren, der dem Wellenlängenbereich zur optimalen Desaktivierung von Mikroorganismen entspricht, weisen diese Entladungslampen eine Reihe von Nachteilen auf.
Bei Verwenden von Quecksi lberniederdruckbrennern fallen die Entkeimungsanordnungen recht großvolumig aus. Der Grund liegt in der geringen emittierten Strahlungsleistung pro Zentimeter Entladungsstrecke. Da außerdem das Emissionsmaximum bei 254 nm liegt, tritt der Nachteil hinzu, daß die Wirkung dieser Strahlung nur in etwa 80 g von der im Wellenlängenbereich von 260 bis 280 nm entspricht.
Gegenüber Temperaturschwankungen, wie sie z. B. durch an den Entladungsgefäßen vorbeiströmender Luft verursacht werden, sind Niederdruckentiadungslampen anfällig, was sich in einem verringertm Emissionsvermögen äußert.
Platzsparende Anordnungen können erstellt werden, wenn Quecksl lberhochdruckbrenner verwendet werden, die außerdem gegen Temperaturschwankungen unempfindlicher sind.Diese sind jedoch mit dem Nachteil behaftet, daß nur ein geringer Strahlungsanteli im Wellenlängenbereich von 260 bis 280 nm emittiert wird, daß jedoch Strahlung im Bereich von 400 bis 450 nm auftritt, die eine Reaktivierung der Mikroorganismen bewirkt.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Entladungslampe verfugbar zu machen, die die erwähnten Nachteile beseitigt und eine Desaktivierung von Mikroorganismen bewirkt, ohne daß die dazu zu erstellenden Anordnungen großvolumig ausfallen, daß die Entladungslampe gegenüber Temperaturschwankungen nicht anfällig ist und daß eine Reaktivierung der Mikroorganismen vermieden wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Entladungslampe eine Metal lhaiogenidentiadungsiampe ist und als Metall Antimon und als Halogen Jod enthält. Durch Anregung dieser Elemente in der Entladungslampe wird eine Strahlung emittiert, die sich im Wellenlängenbereich zwischen 200 nm und 315 nm konzentriert und von der gesamten abgegebenen Leistung in diesem Bereich 40 % emittiert. Ein Maximum der Strahlungsausbeute tritt zudem im Bereich zwischen 260 und 280 nm auf und dient damit einer optimalen Desaktivierung von Mikroorganismen.
Die im sich anschließenden Wellenlängenbereich bis 700 nm ausgesandte Strahlung, die bei den Quecksilberhochdruckbrennern besonders ausgeprägt ist und im Bereich von 400 bis 450 nm zur Reaktivierung der Mikroorganismen beiträgt, tritt bei der erfindungsgemäßen Entladungslampe nur in geringem Umfang auf und weist einen Strahlungsanteil von nur 6 % auf.
Da die abgegebene Leistung von der erfindungsgemäßen Entladungslampe pro Zentimeter Entladungsstrecke bei weitem größer ist als die der Niederdrucklampen, werden etwa 10-fach längere Entladungsstrecken bei der Niederdrucklampe im Vergleich zu der Metal ihalogenidiampe mit Antimon-und Jodfüllung benötigt, um die gleiche abgegebene Leistung zu erhalten.
Daraus ist ersichtlich, daß Desaktivierungsanordnungen mit der erfindungsgemäßen Lampe sehr kompakt ausfallen. So können um UV-Strahlen durchlässige Giasabschnitte von Luftzuführungen zu Operationsräumen die erfindungsgemäßen Lampen angeordnet werden, um entkeimte Luft zu erzeugen, ohne daß aufwendige Anordnungen vorgesehen werden müssen.
Werden die Entladungslampen in den zuvor erwähnten Entkeimungsanordnungen von Luft und Flüssigkeiten durch die erfindungsgemäße Metal lhalogenidentladungsiampe ersetzt, so ist offensichtlich, daß dadurch eine höhere Entkeimung der Medien auftritt.
Da die erfindungsgemäße Entladungslampe bei Betrieb Temperaturen von ca. 7000 C an den Glaswänden aufweist, wird im Gegensatz zu den Niederdruckentladungslampen die emittierte Strahlung durch Temperaturschwankungen kaum beeinflußt.
Obwohl bei Verwendung von Quecksiiber-Hochdruckbrennern die Desaktl vierungsvorrichtungen ebenfalls kompakt ausfallen, haben Versuche gezeigt, daß bei gleicher Leistungsabgabe die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Entladungslampe doppelt so groß Ist.
Der Aufbau der erfindungsgemäßen Metallhalogenidentladungslampe entspricht dem bekannten Quecksilberhochdruckstrahler.
Um eine erwünschte Strahlungsausbeute von mindestens 40 % der Gesamtstrahlung im Wellenlängenbereich von 210 bis 315 nm 3 zu erhalten, werden pro cm des Brennervolumens 0,049 mg bis 0,057 mg Jod und 0,016 bis 0,024 mg Antimon eingebracht.
Als Zündgas wird Neon verwendet, das im Brenner einen Druck von ungefähr 30 Torr erzeugt. Bei Betrieb der Entladungslampe herrscht ein Gradient von etwa 4,5 Volt pro cm Entladungsstrecke, wenn als Füligas Neon verwendet wird.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Zeichnung.
Es zeigen: Fig. 1 einen schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Metalihalogenidentladungslampe, Fig. 2 ein Spektrum der emittierten Strahlung der erfindungsgemäßen Entladungslampe, Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Deckenstrahlers mit der erfindungsgemäßen Entladungslampe und Fig. 4 eine schematische Anordnung einer Tauchlampe in einem Tauchbecken.
In Fig. 1 ist eine Metal lhalogenidentladungsiampe 10 zur Desaktivierung von Mikroorganismen dargestellt.
Die Entladungslampe 10 besteht aus einem evakuierbaren, im Querschnitt kreisförmigen Brenner 12, in welchem Elektroden 14, 16 angeordnet sind. Die Elektroden 14, 16 können als einzeln oder doppelt gewickelte Wolframspiralen oder in sonst bekannter Form ausgebildet sein und werden über elektrische Zuleitungen 18, 20, die durch die Wandungen des aus ultraviolettes Licht durchlassendem Glas bestehenden Brenners 12 durchgeführt werden, bei Betrieb der Entladungs-.
lampe 10 an eine Spannungsquelle angeschlossen. Als inertes Zündgas wird vorzugsweise Neon in den Brenner 12 eingefüllt, dessen Partialdruck bei 30 Torr liegt. Neben dem inerten Neongas enthält der Brenner 12 technisch reines Jod 22 und Antimon 24, die in Form von Pulver oder Kristallen vorliegen.
Pro cm Brennervolumen werden 0,049 mg bis 0,057 mg Jod 22 und 0,016 mg bis 0,024 mg Antimon 24 eingebracht. Bei Betrieb der Entladungslampe 10 wird die Spannung an den Elektroden 14, 16 so eingestellt, daß zwischen den Elektroden 14, 16 ein Gradient von ungefähr 4,5 Volt pro Zentimeter Entladungsstrecke vorliegt. Um die Entladung einzuleiten sind neben den Elektroden 14, 16 nicht dargestellte Hilfselektroden angeordnet. Die elektrische Schaltung der Entladungslampe 10 entspricht der einer Quecksi lberhochdruckiampe und ist daher nicht näher beschrieben.
In Fig. 2 ist eine spektrale Verteilung des Strahlungsflusses der erfindungsgemäßen Metal lahalogenidentladungslampe 10 in relativen Einheiten dargestellt. Das Spektrum zeigt deutlich eine Konzentration der emittierten Strahlung im Wellenlängenbereich zwischen 210 nm und 330 nm und eine dazu vernachlässigende Strahlungsintensität zwischen 330 nm und 700 nm, Die emittierte Strahlung der Metallhalogenidentiadungslampe 10 erweist sich als bevorzugt zum Desaktivieren von Gasen und Flüssigkeiten geeignet. So ist in Fig. 3 schematisch ein mit Metallhalogenidlampen 10 bestückter Deckenstrahler 26 mit Pendeln 28 dargestellt, der zur Luftdesinfektion von Räumen verwendet wird.
In Fig. 4 ist eine Tachlampe 30 mit Metallhalogenidlampen10 in einem Tauchbecken 32 zum Entkeimen von z. B. durchströmendem Wasser schematisch dargestellt.
Weiter kann die erfindungsgemäße Metallhalogenidentladungslampe in den ein leitend beschriebenen Anordnungen ihre Anwendung finden.

Claims

Entladungslampe zur Desaktivierung

von Mikroorganismen Anspriiche: 1. Entladungslampe zur Desaktivierung von Mikroorganismen mit einer zur Desaktivierung geeigneten emittierten Strahlung, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Entladungslampe eine Metallhalogenidentladungslampe (10) ist und als Metall Antimon (24) und als Halogen Jod (22) enthält.
2. Entladungslampe nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß in der Entladungslampe (10) 0,049 mg bis 0,057 mg Jod (22) und 0,016 mg bis 0,024# 3 mg Antimon (24) pro cm Brennervolumen enthalten sind.
3. Entladungslampe nach den Ansprüchen 1 und 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Entladungslampe (10) als Füligas Neon mit einem Pärtialdruck von etwa 30 Torr enthält und bei Betrieb einen Gradienten von in etwa 4,5 Volt pro Zentimeter Entladungsstrecke aufweist.
4. Entladungslampe nach den Ansprüchen 1 bis 3, d a -d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t , daß die Entladungslampe (10) in Dunstabzugshauben angeordnet ist.
5. Entladungslampe nach den Ansprüchen 1 bis 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Entladungslampe (10) in Raumentkeimungsgeräten (26) angeordnet ist.
6. Entladungslampe nach den Ansprüchen 1 bis 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Entladungslampe (10) als Tauchlampe (30) in ein Tauchgefäß (32) zur Entkeimung von Flüssigkeiten angeordnet ist.

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