JP2005108853A - Fluorescent lamp for photocatalyst and cleansing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は光触媒用蛍光ランプおよびその蛍光ランプを用いた清浄装置に関する。 The present invention relates to a fluorescent lamp for a photocatalyst and a cleaning device using the fluorescent lamp.
近年、環境問題への対応は目覚ましく、たとえば周囲環境の防臭対策として、光触媒体の応用・開発が進められている。すなわち、(a)光触媒体に殺菌ランプから紫外線を照射し、アセトアルデヒドなどの有機成分を分解すること、あるいは(b)放電によって紫外線を放射する水銀などを封有する放電ランプ(殺菌ランプ)の外面に、光触媒作用を有する酸化チタン(TiO2)などの物質から成る光触媒層を一体的に設けた放電ランプが知られている(特許文献1及び特許文献2参照)。
In recent years, the response to environmental problems has been remarkable. For example, application and development of photocatalysts are being promoted as a deodorizing measure for the surrounding environment. That is, (a) the photocatalyst is irradiated with ultraviolet rays from a sterilizing lamp to decompose organic components such as acetaldehyde, or (b) the outer surface of a discharge lamp (sterilizing lamp) containing mercury that emits ultraviolet rays by discharge. There is known a discharge lamp in which a photocatalytic layer made of a substance such as titanium oxide (TiO 2 ) having a photocatalytic action is integrally provided (see
この種の放電ランプは、放電ランプ内部から放出される300〜400nmの近紫外線を受けると、バルブの外面に設けた光触媒層の表面が活性化して酸化力を呈するようになり、付着もしくは接触した有機物を酸化・分解し、脱臭などの作用を呈する。つまり、前記放電ランプを設置した雰囲気では、その周囲の脱臭もしくは消臭、雰囲気中の有機成分の分解などが行われる。 When this type of discharge lamp receives 300-400 nm near-ultraviolet rays emitted from the inside of the discharge lamp, the surface of the photocatalyst layer provided on the outer surface of the bulb is activated to exhibit oxidizing power, and is attached or contacted. Oxidizes and decomposes organic matter, and exhibits deodorizing and other effects. That is, in the atmosphere where the discharge lamp is installed, deodorization or deodorization around the discharge lamp, decomposition of organic components in the atmosphere, and the like are performed.
その他、光触媒作用を有する物質は、建築材,化学処理用光源,照明器具などへの応用も試みられている(たとえば特許文献3〜5参照)。
しかしながら、光触媒作用(光触媒機能)を得るために、従来、紫外線放射源として使用されている殺菌ランプなどは、いわゆる熱陰極型で、ランプの寸法もしくは形状が比較的大きい。したがって、この種の紫外線照射源を装着した場合、たとえば空気清浄器などの清浄装置は、装置内の装着スペースが多く必要であり、装置の小形化が阻害されるという問題がある。 However, in order to obtain a photocatalytic action (photocatalytic function), a sterilizing lamp or the like conventionally used as an ultraviolet radiation source is a so-called hot cathode type, and the size or shape of the lamp is relatively large. Therefore, when this type of ultraviolet irradiation source is mounted, for example, a cleaning device such as an air purifier requires a large mounting space in the device, and there is a problem that miniaturization of the device is hindered.
また、前記殺菌ランプは、電極が熱陰極であるため、ランプ寿命も数1000時間程度と比較的短く、メンテナンスの点でも問題がある。 Further, since the sterilizing lamp has a hot cathode as an electrode, the lamp life is relatively short, about several thousand hours, and there is a problem in terms of maintenance.
本発明は、上記問題点を解消するものであり、小形・長寿命で、かつ耐久性のすぐれた光触媒用蛍光ランプおよびこの蛍光ランプを用いた清浄装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above problems, and to provide a fluorescent lamp for a photocatalyst having a small size, a long lifetime, and excellent durability, and a cleaning device using the fluorescent lamp.
請求項1の発明は、内径1〜10mmの透光性バルブと;バルブ内に封入された希ガスおよび水銀を含む放電媒体と;バルブ内の両端部に封装され、バルブ内に放電を発生させる一対の冷陰極と;バルブ内面に形成され、ユーロピウム付活アルカリ土類金属ホウ酸塩,鉛付活アルカリ土類金属ケイ酸塩,セリウム付活希土類リン酸塩およびユーロピウム付活アルカリ土類金属ホウ酸塩にハロゲンが添加された蛍光体のうちの少なくとも1種を主成分とする蛍光体層と;を具備することを特徴とする光触媒用蛍光ランプである。
The invention according to
上記の光触媒用蛍光ランプにおいて、バルブは、たとえばソーダライム系やホウケイ酸系のガラス製、石英ガラス製もしくはセラミック製などの透光性バルブである。そして、そのバルブは、内径1〜10mm(一般的に外径1.5〜12mm程度)の範囲、好ましくは内径1〜4mmに選ばれ、その形状は、直管状,環状,U字形,W字形,H字形,鞍形などが挙げられる。すなわち、蛍光ランプの形状は、特に限定されないが、小形化や耐久性(長寿命性)の高い光源という観点からすると、内径1〜10mm(好ましくは内径1〜4mm)に選ぶ必要がある。 In the above-mentioned fluorescent lamp for photocatalyst, the bulb is a translucent bulb made of, for example, soda lime or borosilicate glass, quartz glass, or ceramic. The valve is selected to have an inner diameter of 1 to 10 mm (generally an outer diameter of about 1.5 to 12 mm), preferably an inner diameter of 1 to 4 mm. The shape of the valve is straight, annular, U-shaped, W-shaped. , H-shaped, bowl-shaped and the like. That is, the shape of the fluorescent lamp is not particularly limited, but it is necessary to select an inner diameter of 1 to 10 mm (preferably an inner diameter of 1 to 4 mm) from the viewpoint of downsizing and a light source with high durability (long life).
また、バルブ管内径が10mm以下であると線状光源に近付くため、放射された紫外線の光学的設計の自由度が増すとともに、利用効率も向上する。 Further, when the inner diameter of the bulb tube is 10 mm or less, the linear light source is approached, so that the degree of freedom in optical design of emitted ultraviolet rays is increased and the utilization efficiency is improved.
さらに、バルブ内に封入された放電媒体のうち、希ガスとしては、たとえばアルゴン,クリプトン,キセノン,ネオンなどが挙げられ、これらは他のガスと混合系であってもよい。一方、水銀はアマルガムから放出される形態を採ってもよく、たとえば冷陰極に担持させた形態で封入した構成を採ることもできる。ここで、冷陰極は、周知の冷陰極放電灯で使用されている構造でよい。たとえばニッケルスリーブにエミッタを塗布したスリーブ構造、またはTi−Hgなどの水銀放出構体および Zr−Alゲッターを金属板に被着させたペレット状などの構造が挙げられる。なお、少なくとも一方が冷陰極であれば、他方は外部電極であってもよい。さらに、蛍光体層は、ユーロピウム付活アルカリ土類金属ホウ酸塩,鉛付活アルカリ土類金属ケイ酸塩,セリウム付活希土類リン酸塩およびユーロピウム付活アルカリ土類金属ホウ酸塩にハロゲンが添加された蛍光体のうちの少なくとも1種を主成分としている。ユーロピウム付活アルカリ土類金属ホウ酸塩としては、365nmにピーク波長をもつSrB4O7:Eu2+などがが好適であり、鉛付活アルカリ土類金属ケイ酸塩としては、370nmにピーク波長を持つ(Ba,Sr,Mg)3Si2O7:Pb2+や350nmにピーク波長をもつBaSi2O5:Pb2+がなどが好適である。また、セリウム付活希土類リン酸塩としては、357nmにピーク波長をもつYPO4:Ce3+などが好適である。さらに、たとえば SrO・SrF・B2O3:Eu2+などのように、ユーロピウム付活アルカリ土類金属ホウ酸塩蛍光体にハロゲンが添加されたものは、光出力増加の効果が期待できる。 Further, among the discharge medium sealed in the bulb, examples of the rare gas include argon, krypton, xenon, neon, etc., and these may be mixed with other gases. On the other hand, mercury may take a form released from amalgam, for example, a structure in which it is enclosed in a form supported on a cold cathode. Here, the cold cathode may have a structure used in a known cold cathode discharge lamp. For example, a sleeve structure in which an emitter is applied to a nickel sleeve, or a pellet-like structure in which a mercury-releasing structure such as Ti—Hg and a Zr—Al getter are attached to a metal plate can be used. If at least one is a cold cathode, the other may be an external electrode. Further, the phosphor layer is composed of europium activated alkaline earth metal borate, lead activated alkaline earth metal silicate, cerium activated rare earth phosphate and europium activated alkaline earth metal borate. The main component is at least one of the added phosphors. As the europium-activated alkaline earth metal borate, SrB 4 O 7 : Eu 2+ having a peak wavelength at 365 nm is preferable, and as the lead-activated alkaline earth metal silicate, the peak wavelength is 370 nm. (Ba, Sr, Mg) 3 Si 2 O 7 : Pb 2+ and BaSi 2 O 5 : Pb 2+ having a peak wavelength at 350 nm are preferable. As the cerium-activated rare earth phosphate, YPO 4 : Ce 3+ having a peak wavelength at 357 nm is preferable. Furthermore, for example, SrO · SrF · B 2 O 3 : As such Eu 2+, the halogen is added to the europium-activated alkaline earth metal borate phosphor, the effect of the light output increases can be expected.
なお、請求項1記載の光触媒用蛍光ランプにおいては、外に放射された紫外線強度が、そのバルブ外面から35mm離隔した位置での測定で、少なくとも100μW/cm2であることが好ましい。すなわち、バルブ外面から35mm離隔した位置での測定で、紫外線強度が100μW/cm2以上でないと、通常の使用状態において、光触媒体や光触媒層に十分な光触媒作用を与えることができないからである。
In the fluorescent lamp for photocatalyst described in
また、光触媒用蛍光ランプが空気清浄器のような通風路を有する装置に装着される場合、バルブ内径が10mm以下であると外表面積が小さいので、放熱または熱交換され難く温度低下を抑制できる。 Moreover, when the fluorescent lamp for photocatalyst is attached to a device having an air passage such as an air purifier, since the outer surface area is small when the bulb inner diameter is 10 mm or less, it is difficult to radiate heat or exchange heat, and temperature reduction can be suppressed.
請求項1記載の光触媒用蛍光ランプにおいては、バルブ外周面に光触媒層が形成されていることが好ましい。この場合、光触媒層は300〜400nmの波長域内の最大透過率が75%以上であることが好ましい。
In the fluorescent lamp for photocatalyst according to
上記光触媒層は、光触媒作用を有する金属酸化物を主体としたもの、特に、光触媒作用を有するアナターゼ形TiO2を主体(たとえば重量比50%以上をアナターゼ形が占めている)としたものが好ましい。ここで、光触媒作用を有する金属酸化物としては、前記TiO2の外、たとえばWO3,LaRhO3,FeTiO3,Fe2O3,CdFe2O4,SrTiO3,CdSe,GaAs,GaP,RuO2などの微粒子、もしくは2種以上の微粒子混合系が挙げられる。 The photocatalyst layer is preferably composed mainly of a metal oxide having a photocatalytic action, particularly an anatase TiO 2 having a photocatalytic action (for example, anatase form accounts for 50% or more by weight). . Here, as the metal oxide having a photocatalytic action, in addition to the TiO 2 , for example, WO 3 , LaRhO 3 , FeTiO 3 , Fe 2 O 3 , CdFe 2 O 4 , SrTiO 3 , CdSe, GaAs, GaP, RuO 2 Or a mixture of two or more kinds of fine particles.
そして、光触媒層の厚さは、一般的に、0.01〜0.3μm程度が好ましく、また、次のようにして容易に形成できる。たとえば、テトライソプロピルチタネートモノマーもしくはテトライソプロピルチタネートポリマーなどのアルコキシチタネート系化合物の溶液を発光容器外周面に塗布焼付けることによって、所要の光触媒体を形成できる。また、たとえばチタンのアルコキシド溶液に平均粒径5〜10nm程度のアナターゼ型結晶のTiO2微粒子を懸濁・分散液を基体面に塗布し、焼成によってチタンアルコキシド成分から平均粒径 5nm未満のTiO2を結晶化させることなどによっても形成できる。この場合、チタンアルコキシド成分で形成される光学系膜と同程度の硬度、強度と、平均粒径 5〜70nmのTiO2微粒子のみで形成される光触媒層と同程度の光触媒作用を備えた光触媒体を形成できる。
The thickness of the photocatalyst layer is generally preferably about 0.01 to 0.3 μm, and can be easily formed as follows. For example, the required photocatalyst can be formed by applying and baking a solution of an alkoxy titanate compound such as tetraisopropyl titanate monomer or tetraisopropyl titanate polymer on the outer peripheral surface of the light emitting container. Further, for example, a suspension-dispersion of TiO 2 fine particles having an
さらに、アナターゼ形TiO2を主体とする光触媒層を形成する場合は、たとえばテトライソプロピルチタネートモノマーを、グリセリンおよびアセチルアセトンでキレート化した後、酢酸エチル−エタノール系混合溶媒に加えて調整したアルコキジ系溶液を保護膜上に塗布し、700℃程度の温度で数時間焼成処理することにより、アナターゼ形結晶のTiO2微粒子を主体とした光触媒膜を形成できる。なお、前記結晶性TiO2などを分散させる金属酸化物相は、一部もしくはすべてが非晶質性あるいは多孔質性であってもよい。ここで金属酸化物は、アナターゼ型結晶を主成分としたものが望ましく、また、TiO2などの超微粒子(平均粒径5nm未満程度)、および結晶性TiO2微粒子(平均粒径5〜70nm程度)の混合組成比は、特に限定されないが、一般的に質量比で1:4〜 4:1程度がよい。請求項1記載の光触媒用蛍光ランプにおいては、透光性バルブがブラックライトブルーガラスで形成されていることが好ましい。 Further, when forming a photocatalyst layer mainly composed of anatase TiO 2 , for example, after chelating tetraisopropyl titanate monomer with glycerin and acetylacetone, an alkyd solution prepared by adding it to an ethyl acetate-ethanol mixed solvent is used. A photocatalyst film mainly composed of anatase-type crystal TiO 2 fine particles can be formed by coating on a protective film and baking treatment at a temperature of about 700 ° C. for several hours. The metal oxide phase in which the crystalline TiO 2 or the like is dispersed may be partly or entirely amorphous or porous. Here, the metal oxide is preferably composed mainly of anatase-type crystals, and also ultrafine particles such as TiO 2 (average particle size of less than about 5 nm) and crystalline TiO 2 particles (average particle size of about 5 to 70 nm). ) Is not particularly limited, but generally it is preferably about 1: 4 to 4: 1 in terms of mass ratio. In the fluorescent lamp for a photocatalyst according to the first aspect, it is preferable that the translucent bulb is made of black light blue glass.
この発明において、ブラックライトブルー(Black Light Blue)ガラスとは、波長 400〜780μm程度の可視光をほぼ完全にカットし、波長 400μm 以下の紫外線を透過するガラスをベースとし、酸化ニッケル(NiO)や酸化コバルト (CoO)を含有するもので、一般的に、BLBガラスとして市販されており、その作用が等価的なものであれば、組成などは特に限定されない。 In this invention, black light blue glass is based on glass that cuts visible light with a wavelength of about 400 to 780 μm almost completely and transmits ultraviolet light with a wavelength of 400 μm or less, such as nickel oxide (NiO) or If it contains cobalt oxide (CoO) and is generally marketed as BLB glass, and its action is equivalent, the composition and the like are not particularly limited.
請求項2の発明は、内径1〜10mmの透光性バルブと;バルブ内に封入された希ガスおよび水銀を含む放電媒体と;バルブ内の両端部に封装され、バルブ内に放電を発生させる一対の冷陰極と;バルブ内面に形成され、ユーロピウム付活アルカリ土類金属ホウ酸塩,鉛付活アルカリ土類金属ケイ酸塩,セリウム付活希土類リン酸塩およびユーロピウム付活アルカリ土類金属ホウ酸塩にハロゲンが添加された蛍光体のうちの少なくとも1種を主成分とする蛍光体層と;バルブ外周面に設けられ、少なくとも300〜400nmの波長範囲内の光を少なくとも90%透過する保護ガラス管と;を具備することを特徴とする光触媒用蛍光ランプである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a translucent bulb having an inner diameter of 1 to 10 mm; a discharge medium containing a rare gas and mercury enclosed in the bulb; and sealed at both ends of the bulb to generate discharge in the bulb. A pair of cold cathodes; europium-activated alkaline earth metal borate, lead-activated alkaline earth metal silicate, cerium-activated rare earth phosphate and europium-activated alkaline earth metal boron formed on the inner surface of the bulb; A phosphor layer mainly composed of at least one of phosphors in which halogen is added to an acid salt; protection provided on the outer peripheral surface of the bulb and transmitting at least 90% of light in a wavelength range of at least 300 to 400 nm A fluorescent tube for photocatalyst comprising a glass tube.
請求項2記載の光触媒用蛍光ランプにおいては、保護ガラス管外周面に光触媒層が形成されていることが好ましい。
In the fluorescent lamp for photocatalyst according to
請求項2記載の光触媒用蛍光ランプにおいて、保護ガラス管は石英ガラス製であることが好ましい。
The fluorescent lamp for photocatalyst according to
請求項2記載の光触媒用蛍光ランプにおいて、保護ガラス管はブラックライトブルー(BLB)ガラスで形成されていることが好ましい。
In the fluorescent lamp for photocatalyst according to
なお、ブラックライトブルー(BLB)ガラスは、上記で説明したものと同様で、いわゆる可視光をほぼ完全にカットし、紫外線を透過するガラスである。 The black light blue (BLB) glass is similar to that described above, and is a glass that cuts out so-called visible light almost completely and transmits ultraviolet rays.
請求項2記載の発明は、バルブ外周面に保護ガラス管を嵌合的に配置した他は、請求項1の発明の場合と基本的に同様の構造を成している。ここで、保護ガラス管は、たとえばホウケイ酸系のガラス製、石英ガラス製、BLBガラスなどが挙げられるが、紫外線の透過性、強度という点で石英ガラス製が、また、可視光の遮断という点でBLBガラス製が、さらに、比較的安価なためコスト面で有利という点でホウケイ酸系ガラス製が望ましい。
The invention of
一方、この保護ガラス管は、所要の保護機能を確保するため、少なくとも肉厚が0.1mm、好ましくは0.3〜1.0mm程度で、また、バルブ外径に対しては、内径が少なくとも0.1mm大きい保護ガラス管を組み合わせることが望ましい。なお、この保護ガラス管の組み合わせは、バルブを筒状の保護ガラス管に嵌合または挿入して端部をスペーサーなど介して固定する形、あるいはバルブ外周面に保護ガラス管の端部を気密に溶着した形などが採られる。特に、バルブ外周面に端部を気密に溶着して保護ガラス管内壁面との間で形成した領域の真空度を大きくした場合、断熱作用を呈するので、蛍光ランプの立上がり特性を向上させることができる。 On the other hand, this protective glass tube has a wall thickness of at least 0.1 mm, preferably about 0.3 to 1.0 mm, in order to ensure a required protective function. It is desirable to combine a protective glass tube that is 0.1 mm larger. In addition, this combination of the protective glass tubes is a type in which the bulb is fitted or inserted into a cylindrical protective glass tube and the end is fixed via a spacer or the like, or the end of the protective glass tube is hermetically sealed on the outer peripheral surface of the bulb. The welded shape is taken. In particular, when the degree of vacuum in the region formed between the outer peripheral surface of the bulb and the inner wall surface of the protective glass tube is increased by heat-sealing, the rise characteristic of the fluorescent lamp can be improved. .
請求項3の発明は、内径1〜10mmの透光性バルブと;バルブ内に封入された希ガスおよび水銀を含む放電媒体と;バルブ内の両端部に封装され、バルブ内に放電を発生させる一対の冷陰極と;バルブ内面に形成され、ユーロピウム付活アルカリ土類金属ホウ酸塩,鉛付活アルカリ土類金属ケイ酸塩,セリウム付活希土類リン酸塩およびユーロピウム付活アルカリ土類金属ホウ酸塩にハロゲンが添加された蛍光体のうちの少なくとも1種を主成分とする蛍光体層と;バルブ外周面に設けられ、少なくとも300〜400nmの波長範囲内の光を透過する保護チューブと;を具備することを特徴とする光触媒用蛍光ランプである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a translucent bulb having an inner diameter of 1 to 10 mm; a discharge medium containing a rare gas and mercury enclosed in the bulb; and sealed at both ends of the bulb to generate discharge in the bulb. A pair of cold cathodes; europium-activated alkaline earth metal borate, lead-activated alkaline earth metal silicate, cerium-activated rare earth phosphate and europium-activated alkaline earth metal boron formed on the inner surface of the bulb; A phosphor layer mainly composed of at least one of phosphors in which halogen is added to an acid salt; a protective tube provided on the outer peripheral surface of the bulb and transmitting light in a wavelength range of at least 300 to 400 nm; A fluorescent lamp for a photocatalyst.
請求項3記載の光触媒用蛍光ランプにおいて、保護チューブはシリコーン樹脂、フッ素系樹脂,ポリカーボネート樹脂の少なくともいずれか1種を主成分とする樹脂製であることが好ましい。
4. The fluorescent lamp for photocatalyst according to
請求項3記載の光触媒用蛍光ランプにおいて、保護チューブは少なくとも表面に酸化チタンが被着または酸化チタンが含有されていることが好ましい。
In the fluorescent lamp for photocatalyst according to
請求項3記載の光触媒用蛍光ランプにおいて、保護チューブは300〜400nmの波長範囲内の光透過率が80%以上であることが好ましい。
In the fluorescent lamp for photocatalyst according to
上記保護チューブは、バルブの機械的な補強などを目的に、バルブ外周面に装着・配置したもので、その肉厚は少なくとも0.1mmで、また、300〜400nmの波長範囲内の光透過率が80%以上であることが望ましい。そして、この保護チューブは、冷陰極蛍光ランプに十分対応した耐寿命性や、紫外線透過性などの点から、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂など耐熱性および紫外線透過性の樹脂を主成分した樹脂類で形成したものが好ましい。ここで、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂,ポリカーボネート樹脂は、特性の調整もしくは改善などのために、他の樹脂との混合系を採ることができる。 The protective tube is mounted and arranged on the outer peripheral surface of the bulb for the purpose of mechanical reinforcement of the bulb, and has a wall thickness of at least 0.1 mm and a light transmittance within a wavelength range of 300 to 400 nm. Is desirably 80% or more. This protective tube is made of resins mainly composed of heat-resistant and ultraviolet-transmissive resins such as silicone resins and fluorine-based resins, from the viewpoints of long-life and sufficient ultraviolet-ray transmission properties. Those formed are preferred. Here, the silicone resin, the fluorine-based resin, and the polycarbonate resin can adopt a mixed system with other resins in order to adjust or improve the characteristics.
また、保護チューブは、前記光触媒作用を有する金属酸化物粒子の一部が表面に露出するように含有させるか、あるいは保護チューブ表面を光触媒膜で被覆する状態に被着させておくことにより、有機物の酸化分解・除去・清浄化作用などを助長できる。なお、バルブ外周面に対する保護チューブの設置は、保護チューブにバルブを貫挿・配置する形態など採られるが、両者は密着せず遊嵌的に配置されていてもよい。 In addition, the protective tube is contained so that a part of the metal oxide particles having the photocatalytic action is exposed on the surface, or the protective tube surface is covered with a photocatalytic film so that the organic substance is deposited. Can promote oxidative decomposition, removal, and cleansing action. In addition, although the installation of the protection tube with respect to the valve outer peripheral surface is adopted such as a form in which the valve is inserted and disposed in the protection tube, the two may be arranged loosely without being in close contact with each other.
請求項1ないし請求項3のいずれか一記載の光触媒用蛍光ランプにおいて、バルブ内径は1〜4mmであることが好ましい。
The fluorescent lamp for a photocatalyst according to any one of
請求項1ないし請求項3いずれか一記載の光触媒用蛍光ランプにおいて、蛍光体層は、ユーロピウム付活アルカリ土類金属ホウ酸塩を主体とするものであることが好ましい。
4. The fluorescent lamp for a photocatalyst according to
長寿命の冷陰極とユーロピウム付活アルカリ土類金属ホウ酸塩(SrB4O7:Eu2+)との組み合わせで、より長寿命な光触媒用蛍光ランプを提供できる。すなわち、ガスバルブ内壁面の蛍光体層を SrB4O7:Eu2+系で形成した光触媒用蛍光ランプ(ランプA)と、BaSi2O5:Pb2+系で形成した光触媒用蛍光ランプ(ランプB)とについて、点灯時間と紫外線放射(出力)維持率を試験・評価したところ、図1に示すような傾向が認められた。図1において曲線AはランプA(初期の紫外線出力が約844μW/cm2)の場合を、曲線BはランプB(初期の紫外線出力が約783μW/cm2)の場合をそれぞれ示す。 A long-life fluorescent lamp for a photocatalyst can be provided by combining a long-life cold cathode and a europium-activated alkaline earth metal borate (SrB 4 O 7 : Eu 2+ ). That is, a fluorescent lamp for a photocatalyst (lamp A) in which the phosphor layer on the inner wall surface of the gas valve is formed of SrB 4 O 7 : Eu 2+ system, and a fluorescent lamp for a photocatalyst (lamp B) formed of a BaSi 2 O 5 : Pb 2+ system. When the lighting time and the ultraviolet radiation (output) maintenance rate were tested and evaluated, a tendency as shown in FIG. 1 was observed. In FIG. 1, curve A shows the case of lamp A (initial ultraviolet output is about 844 μW / cm 2 ), and curve B shows the case of lamp B (initial ultraviolet output is about 783 μW / cm 2 ).
請求項4の発明は、流体が強制的に流通される流通路を有する本体と;流通路に配設された光触媒体と;光触媒体に対して紫外線を放射可能に、本体に配設された請求項1ないし請求項3いずれか一記載の光触媒用蛍光ランプと;を具備していることを特徴とする清浄装置である。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a main body having a flow passage through which a fluid is forcibly circulated; a photocatalyst body disposed in the flow path; A cleaning apparatus comprising: the fluorescent lamp for photocatalyst according to any one of
ここで、対象と成る装置は、たとえば空気清浄器や冷蔵庫などであり、また、流体とは、一般的に気体である。さらに詳しくは、流体とは有機系の成分を臭気もしくは塵埃などとして含む空気やその他の気体であるが、汚染の程度などによっては汚水も対象になる。そして、光触媒体の配設は、流体路内壁面に平行させた形態が望ましく、たとえば薄型のハネカム状構体,メッシュ状支持体に光触媒作用を有する金属酸化物を担持させて、流体路内に配設することが望ましい。なお、光触媒用蛍光ランプ自体が、その外周面に光触媒層を有し、かつその蛍光ランプを流体路に配置する場合は、紫外線放射源および光触媒作用を兼ねる形となるので、光触媒体を別に設置することを省略してもよい。 Here, the target device is, for example, an air purifier or a refrigerator, and the fluid is generally a gas. More specifically, the fluid is air or other gas containing an organic component as odor or dust, but depending on the degree of contamination, sewage is also a target. The arrangement of the photocatalyst is preferably in parallel with the inner wall surface of the fluid path. For example, a thin honeycomb structure or mesh support is loaded with a metal oxide having a photocatalytic action and disposed in the fluid path. It is desirable to install. When the fluorescent lamp for photocatalyst itself has a photocatalyst layer on the outer peripheral surface and the fluorescent lamp is arranged in the fluid path, it becomes a form that serves both as an ultraviolet radiation source and a photocatalytic action. It may be omitted.
また、この光触媒体の配設に当って、補助的な処理作用を行う手段を適宜併設することもできる。さらに、紫外線光源として機能する光触媒用蛍光ランプの設置位置は、光触媒体の光触媒作用が行われるように、所要の紫外線が放射される限り特に限定されないが、流体の流動・搬送性が損なわれないように、たとえば流体路内壁面部に沿わせ、もしくは埋込み配設するのが望ましい。 In addition, when the photocatalyst is disposed, a means for performing an auxiliary processing action can be provided as appropriate. Further, the installation position of the fluorescent lamp for photocatalyst that functions as an ultraviolet light source is not particularly limited as long as the required ultraviolet rays are emitted so that the photocatalytic action of the photocatalyst is performed, but the fluid flow and transportability are not impaired. Thus, for example, it is desirable to arrange or embed along the inner wall surface of the fluid path.
請求項1ないし3の発明では、冷陰極を放電電極として長寿命化が図られるだけでなく、バルブの細管化も容易に図られ、コンパクトな紫外線放射源が提供される。特に、発光バルブや保護ガラス管をBLBガラス製とした場合は、効率の高い紫外線放射源として機能する。また、この冷陰極蛍光ランプにおいては、寿命末期における異常発熱がないため、特別に寿命末期検知手段や保護回路を必要としない。 According to the first to third aspects of the invention, not only a long life can be achieved by using a cold cathode as a discharge electrode, but also the bulb can be easily reduced in size, and a compact ultraviolet radiation source is provided. In particular, when the light emitting bulb or the protective glass tube is made of BLB glass, it functions as a highly efficient ultraviolet radiation source. Further, in this cold cathode fluorescent lamp, since there is no abnormal heat generation at the end of life, no special end of life detection means or protection circuit is required.
さらに、請求項2など、発光バルブ外周面に保護ガラス管または保護チューブを設けた構成では、所要の紫外線光源として機能しながら、機械的な補強もなされているため、装置内への装着・交換作業に際して取扱いが容易となる。また、万一発光バルブが破損しても、装置内にバルブの破片が飛散することもない。
Further, in the configuration in which the protective glass tube or the protective tube is provided on the outer peripheral surface of the light emitting bulb as in
特に、保護ガラス管を配置した構成の場合は、樹脂系の保護チューブを配置した構成に比べて、耐熱性や耐候性の良好さに伴って、コンパクト化および耐久性の向上が図られる一方、光触媒作用を励起する紫外線の吸収も少ないため、所要の光触媒作用が容易に行われる。なお、保護ガラス管を内壁面側に気密な領域を形成するように設け、かつこの領域の真空度を大きくした場合は、断熱作用が付与される。 In particular, in the case of a configuration in which a protective glass tube is arranged, compactness and improvement in durability are achieved along with good heat resistance and weather resistance compared to a configuration in which a resin-based protective tube is arranged, The required photocatalytic action is easily performed because there is little absorption of ultraviolet rays that excite the photocatalytic action. In addition, when the protective glass tube is provided so as to form an airtight region on the inner wall surface side and the degree of vacuum in this region is increased, a heat insulating action is given.
請求項4の発明では、上記コンパクトで、かつ長寿命性に伴って、紫外線放射源の交換回数など低減でき、動作効率およびメンテナンスの点などでも有効な清浄化作用を容易に達成できる。 According to the fourth aspect of the present invention, the number of replacements of the ultraviolet radiation source can be reduced with the compactness and long life, and an effective cleaning action can be easily achieved in terms of operation efficiency and maintenance.
請求項1ないし請求項3の発明によれば、冷陰極を放電電極としたことに伴って光源の長寿命化が図られる一方、電極部の微小化となるので、バルブの細管化も容易に図られ、結果的に、コンパクトな紫外線放射源が提供される。また、この冷陰極蛍光ランプは、寿命末期における異常発熱などの問題もないため、保護回路なとも不要であり、コンパクト化の助長に寄与する。さらに、請求項2など、耐熱耐紫外線性で、かつ紫外線など透過する保護ガラス管または保護チューブをガラス管の外周面に設けた場合は、光触媒膜(層)に十分な光触媒作用を起こさせる取扱易い紫外線放射源を提供することになる。特に、明るさを要求されない清浄装置などの光触媒用蛍光ランプとしての用途では、発光管バルブや保護ガラス管がBLBガラス製であると、処理効率などがさらに助長される。 According to the first to third aspects of the invention, the life of the light source can be extended with the use of the cold cathode as the discharge electrode, while the electrode portion is miniaturized. As a result, a compact ultraviolet radiation source is provided. In addition, since this cold cathode fluorescent lamp does not have a problem such as abnormal heat generation at the end of its life, it does not require a protection circuit, and contributes to the promotion of downsizing. Furthermore, when a protective glass tube or a protective tube that is heat and ultraviolet resistant and transmits ultraviolet rays or the like is provided on the outer peripheral surface of the glass tube, handling that causes sufficient photocatalytic action on the photocatalytic film (layer) An easy source of ultraviolet radiation will be provided. In particular, in an application as a fluorescent lamp for a photocatalyst such as a cleaning device that does not require brightness, if the arc tube bulb and the protective glass tube are made of BLB glass, the processing efficiency is further promoted.
請求項4の発明では、コンパクトで、かつ長寿命性の蛍光ランプを紫外線放射源とするため、交換回数などが煩雑な操作を低減でき、動作効率の高い清浄化作用を達成できる。
In the invention of
以下、図2ないし図12を参照して実施形態を説明する。図2は、第1の実施形態に係る光触媒用蛍光ランプの要部構成例を断面的に示したものである。1はガラス管であり、内壁面に紫外線励起で発光する厚さ20〜22μm程度の蛍光体層2が設けられ、かつ希ガス(アルゴンガスなど)数Torr程度および水銀が封入されている。ガラス管1の寸法は、外径4.0mm,内径3.0mm,長さ308mmのガラス管である。3,3′はニッケルスリーブから成る冷陰極であり、前記ガラス管1の両端部にそれぞれ封着された一対の導入線4,4′の先端部にそれぞれ装着されている。ここで、蛍光体層2は、368nmに主発光ピークを持つユーロピウム付活アルカリ土類金属ホウ酸塩(SrB4O7:Eu2+)を主体とした蛍光体で形成されている。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration example of a main part of the fluorescent lamp for photocatalyst according to the first embodiment.
また、前記冷陰極3,3′は、図3に一部を拡大して断面的に示すごとく、幅2mm,長さ15mmのニッケル製板体3aを2つに折曲げて形成されており、この2つの板体3aの向かい合う側に、開口する凹部3bがそれぞれ形成されている。そして、この凹部3b内には、約2mg程度のHg−Ti合金およびゲッターとしてのZr−Al合金粉末が充填されている。また、この冷陰極3,3′は、たとえば“GEMEDIS”(商品名,サエス社)から作ることができる。なお、図3において、3cは導入線4,4′の封止接続部のプレス線、3dは封止部を成すビードガラスである。
The
上記構成の直管形光触媒用蛍光ランプは、冷陰極3,3′間に、所要の電圧を印加して点灯すると、発生した初期プラズマのイオンによって、冷陰極3,3′から二次電子が放出され、ガラス管1内で放電が開始する。そして、この放電に伴う電子エネルギーによって励起された水銀原子の共鳴遷移で紫外線を放射し、さらに、この紫外線は、ガラス管1内壁面の蛍光体層2によって可視光などに変換され、300〜400nmの近紫外線および可視光線を含む光出力(全放射光束)3700μWを発生した。また、近紫外線を含む可視光線を発生した蛍光ランプから35mm離れた位置で、紫外線の強度を測定したところ、ほぼ600μW/cm2であった。図4は、上記蛍光ランプについて、常温下、ランプ電流5mAに設定し、インバーター回路(CAX−MIOL:TDK社)で点灯したときの紫外線の出力・強度(μW/cm2)と蛍光ランプからの距離(mm)との関係例を示す特性図である。なお、紫外線の出力・強度の測定は、測定機UVR−365(TOPCON社) で行った。
In the straight tube type photocatalyst fluorescent lamp having the above-described configuration, when a required voltage is applied between the
一方、テトライソプロピルチタネートモノマーをグリセリンおよびアセチルアセトンでキレート化したもの、ガラス質形成剤(P2O5)を、酢酸エチル−エタノール系混合溶媒に加えて溶液化した混合溶液を用意した。その後、予め用意しておいたソーダライムガラスメッシュ面に塗布し、500℃×10時間焼成処理を施して、アナターゼ結晶型のTiO2微粒子および TiO2相を主体とする光触媒を担持した光触媒体を作成した。 On the other hand, a mixed solution in which tetraisopropyl titanate monomer was chelated with glycerin and acetylacetone and a vitreous forming agent (P 2 O 5 ) was added to an ethyl acetate-ethanol mixed solvent to prepare a mixed solution. Thereafter, the photocatalyst carrying a photocatalyst mainly composed of anatase crystal type TiO 2 fine particles and a TiO 2 phase is applied to a prepared soda-lime glass mesh surface and subjected to a baking treatment at 500 ° C. for 10 hours. Created.
図5は、前記蛍光ランプを殺菌源などとして応用した洗浄器(第2の実施形態)の要部構成を示す断面図である。図5において、5はポンプ6で圧送される流体(たとえば排水)が流れる流通路7を有する本体、8は前記流通路7の側壁に設けられた紫外線照射用窓、9は前記紫外線照射用窓8に設置された光触媒用蛍光ランプ,10はガラスメッシュにアナターゼ結晶型のTiO2微粒子などを担持させて成る光触媒体である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a main configuration of a cleaning device (second embodiment) in which the fluorescent lamp is applied as a sterilization source. In FIG. 5, 5 is a main body having a
上記構成の洗浄器において、流通路7内に排水を流す一方、光触媒用蛍光ランプ9を点灯し、紫外線照射用窓8を介して排水に、光触媒用蛍光ランプ9からの放射紫外線を、光触媒体10などに照射して殺菌・汚染洗浄化処理を行ったところ、良好な結果が得られた。
In the cleaning device having the above-described configuration, the wastewater is caused to flow through the
また、この洗浄器で、排水処理の代りに空気を流した場合は、紫外線が照射される流通路7領域内に、光触媒層を担持したガラスメッシュを介在させてあるので、効率よく空気の殺菌・脱臭処理を行うことができる。
Also, when air is flowed instead of wastewater treatment with this washer, a glass mesh carrying a photocatalyst layer is interposed in the
さらに、上記光触媒用蛍光ランプの構成において、ガラス管1として、市販のBLBガラスから作成した同寸法のガラス管を使用した他は、同様の条件で光触媒用蛍光ランプ(第3の実施形態)を製造した。そして、冷陰極3,3′間に所要の電圧を印加して点灯したところ、ガラス管1内壁面の蛍光体層2によって可視光などに変換され、出力・放射した光(全放射光束)のうち、400nm以上の可視光は、BLBガラス製のガラス管1によりほとんど吸収され、300〜400nmの近紫外線が出力・放射した。また、この蛍光ランプから35mm離れた位置で、紫外線の強度を測定したところ、ほぼ600μW/cm2であり、上記清浄器において、光触媒用蛍光ランプ9とした場合、より効率的に、殺菌・汚染洗浄化処理を行うことができる。
Furthermore, in the configuration of the fluorescent lamp for photocatalyst, the fluorescent lamp for photocatalyst (third embodiment) is used under the same conditions except that a glass tube of the same size made from commercially available BLB glass is used as the
上記では、直管形の光触媒用蛍光ランプの構成を示したが、環状形,U字形,W字形に構成した場合にも、同様の結果が認められた。 In the above description, the configuration of the straight-tube photocatalyst fluorescent lamp is shown, but the same result was observed when the tube was configured in an annular shape, a U shape, and a W shape.
図6は、第4の実施形態に係る光触媒用蛍光ランプの要部構成例を断面的に示したものである。図6において、図2と同一構成については同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。 FIG. 6 is a sectional view showing an example of the configuration of the main part of a fluorescent lamp for photocatalyst according to the fourth embodiment. 6, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
11は前記ガラス管1の外周面に次のようにして、一体的に形成された光触媒層である。すなわち、テトライソプロピルチタネートモノマーをグリセリンおよびアセチルアセトンでキレート化したもの、ガラス質形成剤(P2O5)を、酢酸エチル−エタノール系混合溶媒に加えて溶液化した混合溶液を用意し、この混合溶液をガラス管1外周面に塗布し、500℃×10時間焼成処理を施して、アナターゼ結晶型のTiO2微粒子および TiO2相を主体とする膜厚0.2〜0.3μmの光触媒層を作成した。なお、この光触媒層11は、300〜400nmの波長領域での透過率が75%であった。
次に、図7は第5の実施形態に係る空気調和装置の要部構成を示す断面図である。図7において、12は空気調和装置本体であり、内部に除塵フィルター12a、吸熱器12bおよび横流しファン12cなどをケース 12dに収納している。また、前記ケース 12dは、空気取り入れ口12eおよび空気吹き出し口12fを備え、空気吹き出し口12fには風向調節器12gが設けられている。さらに、前記ケース12d内には、前記横流しファン12cの空気流入部12c′側に光触媒フィルター13が、この光触媒フィルター13に対向し、かつ約35mm離隔して小形の蛍光ランプ(光源)14が装着されている。
Next, FIG. 7 is sectional drawing which shows the principal part structure of the air conditioning apparatus which concerns on 5th Embodiment. In FIG. 7,
ここで、光触媒フィルター13は、セラミックス製のハネカム構造体の区画壁面にアナターゼ結晶型のTiO2粒子などを担持させて成る光触媒体である。また、光源としての小形の蛍光ランプ14は、内径7mmのガラスバルブ内面に、300〜400nmの波長域に主発光ピークを有するユーロピウム付活アルカリ土類金属ホウ酸塩蛍光体を主成分とする蛍光体層を形成し、バルブの両端に冷陰極を封着し、バルブの内部に水銀とアルゴンガスとを封入して成るものである。なお、前記吸熱器12bは、冷房サイクルを逆にすることによって、ヒートポンプすなわち放熱器として暖房用として作用するように構成してもよい。
Here, the
この空気調和装置によれば、空気調和装置本体12を設置した室内の空気は、空気取り入れ口12eから取り入れられ、除塵フィルター12aによって除塵され、吸熱器12bによって冷却・調和されられた後、横流しファン12cおよび風向調節器12gを通って空気吹き出し口12fから室内に放出される。この間、横流しファン12cによって吸引される空気は、光触媒フィルター13を通過するとき、蛍光ランプ14から光照射によって、所要の光触媒作用を呈し、空気の脱臭および/または抗菌される。
According to this air conditioner, the indoor air in which the air conditioner
なお、上記光触媒用蛍光ランプの構成において、ガラス管1として、同寸法の市販の BLBガラスから作成した同寸法のガラス管を使用した他は、同様の条件で光触媒用蛍光ランプ(第6の実施形態)を製造した。そして、この光触媒用蛍光ランプで、前記空気調和装置の光触媒用蛍光ランプ14を代替した場合は、空気の脱臭および/または抗菌などが、より効果的に行われる。
In the configuration of the fluorescent lamp for photocatalyst, a fluorescent lamp for photocatalyst (sixth embodiment) was used under the same conditions except that a glass tube of the same size made from commercially available BLB glass of the same size was used as the
図8は、第7の実施形態に係る光触媒用蛍光ランプの要部構成例を断面的に示したものである。1は鉛ガラス管であり、内壁面に紫外線励起で発光する蛍光体層2が設けられ、かつ希ガス(アルゴンガスなど)数Torr程度および水銀が封入されている。鉛ガラス管1の寸法は、外径4.0mm,内径3.0mm,長さ310mmである。3,3′はニッケルスリーブから成る冷陰極であり、前記ガラス管1の両端部にそれぞれ封着された一対の導入線4,4′の先端部にそれぞれ装着されている。ここで、蛍光体層2は、368nmに主発光ピークを持つユーロピウム付活アルカリ土類金属ホウ酸塩(SrB4O7:Eu2+)を主体とした蛍光体で形成されている。
FIG. 8 is a sectional view showing an example of the configuration of the main part of the fluorescent lamp for photocatalyst according to the seventh embodiment. A
なお、前記冷陰極3,3′は、幅2mm,長さ15mmのニッケル製板体3aを2つに折曲げて形成されており、この2つの板体3aの向かい合う側に、開口する凹部3bがそれぞれ形成されている。そして、この凹部3b内には、Hg−Ti合金およびゲッターとしてのZr−Al合金粉末が充填されている。また、15は、前記鉛ガラス管1の外周面に嵌合的に配置され、かつ両端部が鉛ガラス管1外周面に溶着・一体化した石英ガラス製の保護ガラス管である。
The
ここで、保護ガラス管15は、外径8.0mm,内径7.0mm,長さ280mmで、鉛ガラス管1外周面との間に空間部を有しており、保護ガラス管15の外周面に光触媒層11が設けられている。すなわち、テトライソプロピルチタネートモノマーをグリセリンおよびアセチルアセトンでキレート化したもの、およびガラス質形成剤(P2O5)を、酢酸エチル−エタノール系混合溶媒に加えて溶液化した混合溶液を、保護ガラス管15外周面に塗布し、500℃×10時間焼成処理を施して、アナターゼ結晶型のTiO2微粒子およびTiO2層を主体とする膜厚0.2〜0.3μmの光触媒層11が設けられている。なお、この光触媒層11は、300〜400nmの波長領域での透過率が75%であった。
Here, the
上記構成の直管形光触媒用蛍光ランプは、冷陰極3,3′間に、所要の電圧を印加して点灯すると、前記第1の実施形態の場合と同様に、冷陰極3,3′から二次電子が放出され、ガラス管1内で放電が開始する。そして、この放電に伴う電子エネルギーによって励起された水銀原子の共鳴遷移で紫外線を放射し、さらに、この紫外線はガラス管1内壁面の蛍光体層2によって可視光などに変換され、300〜400nmの近紫外線および可視光線を含む光出力(全放射光束)3700μWを発生した。また、近紫外線を含む可視光線を発生した蛍光ランプから35mm離れた位置で、紫外線の強度を測定したところ100μW/cm2であった。
The straight tube type photocatalyst fluorescent lamp having the above-described configuration is turned on when a required voltage is applied between the
さらに、上記光触媒用蛍光ランプの構成において、保護ガラス管15として、市販の BLBガラスから作成した同寸法の保護ガラス管を使用した他は、同様の条件で光触媒用蛍光ランプ(第8の実施形態)を製造した。そして、冷陰極3,3′間に所要の電圧を印加して点灯したところ、ガラス管1内壁面の蛍光体層2によって可視光などに変換され、出力・放射した光(全放射光束)のうち、400nm以上の可視光は、BLBガラス製の保護ガラス管15によりほとんど吸収され、300〜400nmの近紫外線が出力・放射した。また、この蛍光ランプから35mm離れた位置で、紫外線の強度を測定したところ、ほぼ540μW/cm2であった。
Further, in the configuration of the fluorescent lamp for photocatalyst, the fluorescent lamp for photocatalyst (eighth embodiment) is used under the same conditions except that a protective glass tube made of commercially available BLB glass is used as the protective glass tube 15. ) Was manufactured. Then, when a required voltage is applied between the
図9は、第9の実施形態に係る光触媒用蛍光ランプの要部構成例を断面的に示したもので、16はガラス管1の外周面に設けた保護チューブである。ここで、保護チューブ16は、少なくとも300〜400nmの波長範囲内の光が透過可能な肉厚0.1〜1mm程度のシリコーンゴム系、ポリカーボネート樹脂系もしくはフッ素樹脂系のチューブで、前記図2に図示した構成において、ガラス管1を挿入する形で一体的に配置してある。また、この保護チューブ16は、たとえばアナターゼ結晶形の酸化チタン微粒子を分散含有した構成としてもよいし、あるいは保護チューブ表面に光触媒層を形成した構成を採ることもできる。なお、図9において、図2と同一構成については同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the main part of the fluorescent lamp for photocatalyst according to the ninth embodiment.
この光触媒用蛍光ランプは、入力電力3Wで点灯したところ、35mm離れた位置での紫外線強度が1000μW/cm2、全放射束が3700μWであった。そして、光触媒体に近接配置し、アセトアルデヒドを含む空気を接触させたところ、アセトアルデヒドの濃度低減が認められた。また、この光触媒用蛍光ランプは、寿命も数万時間程度で、メンテナンスの点でも有利であった。 When this photocatalyst fluorescent lamp was lit at an input power of 3 W, the ultraviolet intensity at a position 35 mm away was 1000 μW / cm 2 and the total radiant flux was 3700 μW. And when it placed close to the photocatalyst and contacted with air containing acetaldehyde, the concentration of acetaldehyde was reduced. Further, this fluorescent lamp for photocatalyst has a lifetime of about tens of thousands of hours, which is advantageous in terms of maintenance.
図10(a),(b)は、第10の実施形態に係る光触媒用蛍光ランプの要部構成例を横断面的、縦断面的にそれぞれ示したもので、16はガラス管1の外周面に離隔して設けた保護チューブである。ここで、保護チューブ16は、少なくとも300〜400nmの波長範囲内の光が透過可能な肉厚0.1〜1mm程度のシリコーンゴム系またはポリカーボネート樹脂系のチューブであり、このチューブ16がガラス管1を封有・内装する形に一体的に配置されている。すなわち、ガラス管1の両端部にそれぞれ導出された導入線4,4′を封止・導出する形で、かつガラス管1の外周面にシリコーンゴム製のスペーサー17を介在させて、ガラス管1を封有・内装して構成を採っている。
10 (a) and 10 (b) show a configuration example of a main part of the fluorescent lamp for photocatalyst according to the tenth embodiment in a cross-sectional view and a vertical cross-section, respectively, and 16 is an outer peripheral surface of the
また、この保護チューブ16は、たとえばアナターゼ結晶形の酸化チタン微粒子を分散含有した構成としてもよいし、あるいは保護チューブ表面に光触媒層を形成した構成を採ることもできる。なお、図10(a),(b)において、図2と同一構成については同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
In addition, the
図11は、前記第7(もしくは第8)、または第9の実施形態に係る光触媒用蛍光ランプを応用し、組み立てた紫外線用光源の構成を側面的に示したものである。図11において、18はガラス管1の外周面に、保護ガラス管15または保護チューブ16を設けた直管形の光触媒用蛍光ランプ、19はシリコーン樹脂またはシリコーンゴム製のキャップ、20はリード配線、21はコネクタである。ここで、保護ガラス管15は石英ガラス製で、かつ外周面にアナターゼ結晶形の酸化チタン微粒子を含む光触媒11を設けたものであり、また、保護チューブ16は、アナターゼ結晶形の酸化チタン微粒子を分散含有した 300〜400nmの波長範囲内の光を透過するシリコーンゴム系製チューブで、前記ガラス管1を挿入する形で一体的に配置してある。この紫外線用光源を、前記図4に示した構成の空気清浄器において、光触媒用蛍光ランプ9と代替して、空気清浄を行ったところ、近接配置されている触媒体10が良好な光触媒作用行って、空気中に含まれているアセトアルデヒドなどの濃度が低減し、清浄効果が認められた。
FIG. 11 is a side view showing the structure of an ultraviolet light source assembled by applying the photocatalytic fluorescent lamp according to the seventh (or eighth) or ninth embodiment. In FIG. 11, 18 is a straight tube-type photocatalytic fluorescent lamp provided with a
図12は第11の実施形態に係る空気清浄器の要部構成を示す断面図である。図12において、22は流体が送風手段23で強制的に搬送(供給・排出)される流通路24を有する本体、25は前記流通路24に配設された光触媒用蛍光ランプである。この構成例では、光触媒用蛍光ランプ25が、その外周面に光触媒層を有し、かつその光触媒層に対し、自らが放射する紫外線を放射して所要の光触媒作用を持たせることになる。ここで、光触媒用蛍光ランプ25は、上記図2,図6,図8,図9または図10にそれぞれ図示したいずれの構成を採ったものでもよい。なお、図12において、26は粗の塵埃を除去する第1のフイルター(たとえばネット製)、27は微小な塵埃を除去する第2のフイルター(たとえば高電圧の電流電極板)である。この第11の実施形態においては、TiO2微粒子の塗布,焼き付けで形成した焼結型の光触媒層を設けてもよく、また、ディップ方式など簡単な成膜手段により、短時間で所要の膜厚に形成することができる。さらに、上記光触媒層11の形成に当たって、テトライソプロピルチタネートモノマーをグリセリンおよびアセチルアセトンでキレート化したもの、ガラス質形成剤(P2O5)を、酢酸エチル−エタノール系混合溶媒に加えて溶液化した後、この混合溶液中に、平均粒径7nm,比表面積300m2/gのアナターゼ結晶型のTiO2超微粒子を分散・懸濁させて調製した懸濁液を用いることもできる。
FIG. 12: is sectional drawing which shows the principal part structure of the air cleaner which concerns on 11th Embodiment. In FIG. 12,
本発明は、上記実施形態に限定されるものでなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、いろいろの変形を採ることができる。たとえばバルブの内径は許容される範囲で、また、冷陰極を構成する円筒状カップの材質、さらには、蛍光体層を形成する蛍光体の種類や光触媒層を形成する光触媒作用を有する金属酸化物なども、蛍光ランプの用途や規格に対応して、前記実施形態以外の寸法,材質など適宜変更した形態で実施できる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. For example, the inner diameter of the bulb is in an allowable range, the material of the cylindrical cup constituting the cold cathode, the type of phosphor forming the phosphor layer, and the metal oxide having a photocatalytic action forming the photocatalyst layer In accordance with the use and standard of the fluorescent lamp, the dimensions and materials other than those in the above embodiments can be appropriately changed.
1……ガラス管
2……蛍光体層
3,3′……冷陰極
4,4′……導入線
5,12……洗浄装置本体
6,13……流体圧送手段
7,24……流通路
8……紫外線照射窓
9,14……光触媒用蛍光ランプ
10……ガラスメッシュを担体とした光触媒体
11……光触媒層
15……保護ガラス管
16……保護チューブ
18……保護ガラス管またはチューブ付き光触媒用蛍光ランプ
DESCRIPTION OF
10 ...
18 ... Fluorescent lamp for photocatalyst with protective glass tube or tube
Claims (4)
バルブ内に封入された希ガスおよび水銀を含む放電媒体と;
バルブ内の両端部に封装され、バルブ内に放電を発生させる一対の冷陰極と;
バルブ内面に形成され、ユーロピウム付活アルカリ土類金属ホウ酸塩,鉛付活アルカリ土類金属ケイ酸塩,セリウム付活希土類リン酸塩およびユーロピウム付活アルカリ土類金属ホウ酸塩にハロゲンが添加された蛍光体のうちの少なくとも1種を主成分とする蛍光体層と;
を具備することを特徴とする光触媒用蛍光ランプ。 A translucent bulb with an inner diameter of 1-10 mm;
A discharge medium containing noble gas and mercury enclosed in a bulb;
A pair of cold cathodes sealed at both ends in the bulb to generate a discharge in the bulb;
Halogen added to the europium activated alkaline earth metal borate, lead activated alkaline earth metal silicate, cerium activated rare earth phosphate and europium activated alkaline earth metal borate formed on the inside of the bulb A phosphor layer mainly composed of at least one of the phosphors produced;
A fluorescent lamp for a photocatalyst characterized by comprising:
バルブ内に封入された希ガスおよび水銀を含む放電媒体と;
バルブ内の両端部に封装され、バルブ内に放電を発生させる一対の冷陰極と;
バルブ内面に形成され、ユーロピウム付活アルカリ土類金属ホウ酸塩,鉛付活アルカリ土類金属ケイ酸塩,セリウム付活希土類リン酸塩およびユーロピウム付活アルカリ土類金属ホウ酸塩にハロゲンが添加された蛍光体のうちの少なくとも1種を主成分とする蛍光体層と;
バルブ外周面に設けられ、少なくとも300〜400nmの波長範囲内の光を少なくとも90%透過する保護ガラス管と;
を具備することを特徴とする光触媒用蛍光ランプ。 A translucent bulb with an inner diameter of 1-10 mm;
A discharge medium containing noble gas and mercury enclosed in a bulb;
A pair of cold cathodes sealed at both ends in the bulb to generate a discharge in the bulb;
Halogen added to the europium activated alkaline earth metal borate, lead activated alkaline earth metal silicate, cerium activated rare earth phosphate and europium activated alkaline earth metal borate formed on the inside of the bulb A phosphor layer mainly composed of at least one of the phosphors produced;
A protective glass tube provided on the outer peripheral surface of the bulb and transmitting at least 90% of light within a wavelength range of at least 300 to 400 nm;
A fluorescent lamp for a photocatalyst characterized by comprising:
バルブ内に封入された希ガスおよび水銀を含む放電媒体と;
バルブ内の両端部に封装され、バルブ内に放電を発生させる一対の冷陰極と;
バルブ内面に形成され、ユーロピウム付活アルカリ土類金属ホウ酸塩,鉛付活アルカリ土類金属ケイ酸塩,セリウム付活希土類リン酸塩およびユーロピウム付活アルカリ土類金属ホウ酸塩にハロゲンが添加された蛍光体のうちの少なくとも1種を主成分とする蛍光体層と;
バルブ外周面に設けられ、少なくとも300〜400nmの波長範囲内の光を透過する保護チューブと;
を具備することを特徴とする光触媒用蛍光ランプ。 A translucent bulb with an inner diameter of 1-10 mm;
A discharge medium containing noble gas and mercury enclosed in a bulb;
A pair of cold cathodes sealed at both ends in the bulb to generate a discharge in the bulb;
Halogen added to the europium activated alkaline earth metal borate, lead activated alkaline earth metal silicate, cerium activated rare earth phosphate and europium activated alkaline earth metal borate formed on the inside of the bulb A phosphor layer mainly composed of at least one of the phosphors produced;
A protective tube provided on the outer peripheral surface of the bulb and transmitting light in a wavelength range of at least 300 to 400 nm;
A fluorescent lamp for a photocatalyst characterized by comprising:
流通路に配設された光触媒体と;
光触媒体に対して紫外線を放射可能に、本体に配設された請求項1ないし請求項3いずれか一記載の光触媒用蛍光ランプと;
を具備していることを特徴とする清浄装置。 A body having a flow passage through which fluid is forced to flow;
A photocatalyst disposed in the flow path;
The fluorescent lamp for a photocatalyst according to any one of claims 1 to 3, which is disposed in the main body so as to be able to emit ultraviolet rays to the photocatalyst body;
A cleaning apparatus comprising:
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