JP2023095011A - Sterilization device - Google Patents
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- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
Abstract
Description
本発明の実施形態は、除菌装置に関する。 An embodiment of the present invention relates to a sterilization device.
健康意識の高まりを反映して、人が立ち入る閉鎖空間(例えば、店舗、病院、倉庫、競技場などの内部空間、居住空間、自動車や電車などの室内)における空気の浄化の要望が高まっている。さらに、近年においては、閉鎖空間の雰囲気に含まれている細菌やウィルスなどの除菌や不活性化を行うことが求められている。 Reflecting the growing awareness of health, there is a growing demand for purification of air in closed spaces where people enter (for example, interior spaces such as stores, hospitals, warehouses, and stadiums, living spaces, and indoor spaces such as automobiles and trains). . Furthermore, in recent years, there has been a demand for sterilization and inactivation of bacteria and viruses contained in the atmosphere of closed spaces.
そのため、箱状のフレームと、フレームの内部に空気を流通させるファンと、フレームの内部に設けられ、紫外線を照射する放電ランプと、を備えた除菌装置が提案されている。この様な除菌装置は、閉鎖空間に接続されたり、閉鎖空間の内部に設けられたりしている。そして、除菌装置により、閉鎖空間の空気を循環したり、外気を閉鎖空間に導入したりする際に、空気に含まれている細菌やウィルスなどの除菌や不活性化を行うようにしている。 Therefore, a sterilization apparatus has been proposed that includes a box-shaped frame, a fan that circulates air inside the frame, and a discharge lamp that is provided inside the frame and emits ultraviolet rays. Such a sterilization device is connected to the closed space or provided inside the closed space. Then, when circulating the air in the closed space or introducing the outside air into the closed space, the sterilization device sterilizes and inactivates the bacteria and viruses contained in the air. there is
ところが、除菌装置に設けられる放電ランプの発光効率には、温度依存性がある。例えば、処理対象の空気の流れに、放電ランプが晒されると、放電ランプの温度が低下して、発光効率が大きく低下する場合がある。発光効率が低下すると、放電ランプから照射される紫外線の照度が減り、細菌やウィルスなどの除菌や不活性化が不充分となるおそれがある。
そこで、発光効率の低下を抑制することができる除菌装置の開発が望まれていた。
However, the luminous efficiency of the discharge lamp provided in the sterilization device is temperature dependent. For example, when a discharge lamp is exposed to a stream of air to be treated, the temperature of the discharge lamp may drop, resulting in a significant reduction in luminous efficiency. If the luminous efficiency is lowered, the illuminance of the ultraviolet rays emitted from the discharge lamp is reduced, and there is a possibility that the sterilization and inactivation of bacteria, viruses, and the like will be insufficient.
Therefore, development of a sterilization device capable of suppressing the decrease in luminous efficiency has been desired.
本発明が解決しようとする課題は、発光効率の低下を抑制することができる除菌装置を提供することである。 A problem to be solved by the present invention is to provide a sterilization device capable of suppressing a decrease in luminous efficiency.
実施形態に係る除菌装置は、箱状を呈するフレームと;前記フレームの内部に設けられ、内部に放電空間を有する発光管を備え、紫外線を照射可能な放電ランプと;前記発光管の外側に設けられ、前記放電ランプから照射された前記紫外線を透過可能な保温部と、を具備している。 A sterilization device according to an embodiment includes: a box-shaped frame; a discharge lamp provided inside the frame, provided with an arc tube having a discharge space therein, capable of irradiating ultraviolet rays; and a heat retaining portion provided and capable of transmitting the ultraviolet rays emitted from the discharge lamp.
本発明の実施形態によれば、発光効率の低下を抑制することができる除菌装置を提供することができる。 According to the embodiments of the present invention, it is possible to provide a sterilization device capable of suppressing a decrease in luminous efficiency.
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
本実施の形態に係る除菌装置1は、例えば、人が立ち入る閉鎖空間(例えば、店舗、病院、倉庫、競技場などの内部空間、居住空間、自動車や電車などの室内)の雰囲気に含まれている細菌やウィルスなどの除菌や不活性化を行うために設けることができる。また、除菌装置1は、例えば、人が立ち入る閉鎖空間に、細菌やウィルスなどが侵入するのを抑制するために設けることもできる。ただし、除菌装置1の用途は、これらに限定されるわけではない。
Hereinafter, embodiments will be illustrated with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the same reference numerals are given to the same constituent elements, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.
The
図1は、本実施の形態に係る除菌装置1を例示するための模式斜視図である。
図1に示すように、除菌装置1は、例えば、フレーム2、電装部3、放電ランプ4、送風部5、フィルタ6、および保温部7を有する。
FIG. 1 is a schematic perspective view for illustrating a
As shown in FIG. 1, the
フレーム2は、箱状を呈している。空気Gの流入側から見た場合に、フレーム2の輪郭は、例えば、略四角形とすることができる。フレーム2の輪郭には特に限定がないが、複数の放電ランプ4を並べて設けることを考慮すると、フレーム2の輪郭は、略四角形とすることが好ましい。
The
フレーム2の中央には、孔2aが設けられている。孔2aは、例えば、フレーム2の両側の端部に開口している。孔2aは、処理を行う空気Gの流路となる。そのため、孔2aの一方の開口が空気Gの流入口となり、孔2aの他方の開口が空気Gの流出口となる。
A
なお、図1においては、略直方体状のフレーム2と、直線状の空気Gの流路を例示したが、これらに限定されるわけではない。例えば、除菌装置1の周辺に設けられる他の装置との関係で、フレーム2の形状や、空気Gの流路の形状を適宜変更することができる。例えば、屈曲した形状のフレーム2としたり、屈曲した形状の空気Gの流路としたりすることもできる。
ただし、略直方体状のフレーム2としたり、直線状の空気Gの流路としたりすれば、除菌装置1の小型化、低コスト化、流路抵抗の低減などを図ることができる。
In addition, in FIG. 1, although the substantially rectangular
However, if a substantially rectangular
フレーム2は、一体に形成することもできるし、複数の要素から形成することもできる。例えば、図1に示すように、フレーム2は、基部21、および連結部22を有することができる。基部21は、互いに対向させて一対設けることができる。基部21は、一方に延びる形状を有している。基部21には、電装部3を設けることができる。連結部22は、一対の基部21を連結する。連結部22は、一方に延びる形状を有している。連結部22の一方の端部は一方の基部21に設けられ。連結部22の他方の端部は他方の基部21に設けられる。基部21と連結部22は、例えば、ネジなどの締結部材を用いて接合することもできるし、スポット溶接などにより接合することもできる。
The
フレーム2の材料は、紫外線に対する耐性を有するものであればよい。フレーム2の材料は、例えば、ABS樹脂(アクリルニトリルーブタジエンースチレン共重合合成樹脂)、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂(ポリメタクリル酸メチル樹脂)などとすることができる。また、フレーム2の材料は、例えば、鉄、ステンレス、アルミニウム合金などの金属とすることもできる。なお、鉄などのように腐食しやすい金属を用いる場合には、例えば、溶融亜鉛メッキなどの処理を施すことができる。
The material of the
電装部3は、フレーム2の、互いに対向する一対の側部のそれぞれに設けることができる。例えば、図1に例示をした除菌装置1の場合には、電装部3は、一対の基部21のそれぞれに設けられている。
The
図1に示すように、電装部3は、例えば、ソケット31、ハーネス32、およびソケットカバー33を有する。
ソケット31は、フレーム2の内部に設けられている。ソケット31には、放電ランプ4が装着される。ソケット31は、1つの放電ランプ4に対して一対設けることができる。ソケット31は、柱状を呈し、フレーム2の孔2aの内壁に設けることができる。例えば、ソケット31は、一対の基部21の、互いに対向する内面のそれぞれに設けることができる。ソケット31には、放電ランプ4の口金43が着脱自在に取り付けられる。ソケット31は、ハーネス32を介して、放電ランプ4と、除菌装置1の外部に設けられた点灯回路などとを電気的に接続する。ソケット31は、一対の端子と、一対の端子を絶縁する絶縁部とを有する。ソケット31に設けられた一対の端子には、放電ランプ4の口金43に設けられた一対のピン43bが電気的に接続される。絶縁部は、例えば、樹脂やセラミックスなどの絶縁性材料から形成することができる。この場合、樹脂を用いて絶縁部を形成すれば、ソケット31の低コスト化、ひいては除菌装置1の低コスト化を図ることができる。
As shown in FIG. 1, the
The
ハーネス32は、例えば、複数の放電ランプ4に対して一対設けることができる。ハーネス32は、フレーム2の外側に設けることができる。例えば、ハーネス32は、一対の基部21の、互いに対向する外面のそれぞれに設けることができる。ハーネス32は、例えば、コネクタ32a、および配線32bを有する。コネクタ32aは、例えば、フレーム2に設けられたブラケットに取り付けることができる。配線32bは、ソケット31の端子とコネクタ32aとを電気的に接続する。
For example, a pair of
ここで、前述した様に、ソケット31の絶縁部が樹脂から形成されていれば、低コスト化を図ることができる。しかしながら、一般的には、樹脂は紫外線に対する耐性が低い。そのため、放電ランプ4から照射された紫外線が、ソケット31に入射すると、ソケット31の寿命が短くなるおそれがある。そこで、図1に示すように、除菌装置1には、ソケットカバー33が設けられている。ソケットカバー33は、フレーム2の孔2aの内壁に設けられ、ソケット31を覆っている。この場合、ソケット31の端部は、ソケットカバー33に設けられた孔33b1の内部に露出している。そのため、ソケット31の端子に、放電ランプ4の口金43に設けられたピン43bを装着することができる。
Here, as described above, if the insulating portion of the
図2は、ソケットカバー33を例示するための模式斜視図である。
図2に示すように、ソケットカバー33は、箱状を呈している。ソケットカバー33の一方の面33aには、スリット33a1が設けられている。ソケットカバー33をフレーム2(基部21)に取り付けた際には、スリット33a1を介して、ソケット31がソケットカバー33の内部に挿入される。ソケットカバー33の面33aに対向する面33bには、孔33b1が設けられている。また、孔33b1の周端に接続されたスリット33b2が設けられている。スリット33b2は、ソケット31の端部に放電ランプ4の口金43を着脱する際に、口金43に設けられた一対のピン43bを通すために設けられている。
FIG. 2 is a schematic perspective view for illustrating the
As shown in FIG. 2, the
ソケットカバー33の材料は、紫外線に対する耐性が有り、価格の安いものとすることができる。ソケットカバー33の材料は、例えば、鉄、ステンレス、アルミニウム合金などの金属とすることができる。なお、鉄などのように腐食しやすい金属を用いる場合には、例えば、溶融亜鉛メッキなどの処理を施すことができる。
The material of the
放電ランプ4は、フレーム2の内部に設けられる。例えば、放電ランプ4は、フレーム2の孔2aに設けることができる。放電ランプ4は、少なくとも1つ設けることができる。複数の放電ランプ4を設ける場合には、複数の放電ランプ4を、放電ランプ4が延びる方向と直交する方向に並べて設けることができる。この場合、放電ランプ4と放電ランプ4との間の距離は同じであってもよいし、異なっていてもよい。放電ランプ4の数や間隔は、除菌装置1の設置スペース、空気Gの処理流量などに応じて適宜変更することができる。
A
図3は、放電ランプ4を例示するための模式断面図である。
放電ランプは、紫外線を照射可能なものであれば特に限定はない。ここでは、一例として、放電ランプ4が、いわゆる低圧水銀ランプである場合を説明する。
図3に示すように、低圧水銀ランプである放電ランプ4は、例えば、発光管41、電極42、および口金43を有する。
発光管41は、例えば、一方向に延びる円筒管である。発光管41は、紫外線を透過する材料から形成される。発光管41は、例えば、石英ガラスから形成される。発光管41の外径(管径)、および発光長(発光管41の一方の端部から、他方の端部までの距離)は、除菌装置1の設置スペース、空気Gの処理流量などに応じて適宜変更することができる。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for illustrating the
The discharge lamp is not particularly limited as long as it can irradiate ultraviolet rays. Here, as an example, a case where the
As shown in FIG. 3, the
The
発光管41の両側の端部のそれぞれには封止部41aが設けられている。封止部41aが設けられることで、発光管41の内部空間が気密に封止される。封止部41aは、例えば、ピンチシール法により形成することができる。
A sealing
発光管41の内部空間は、放電空間となる。放電空間には、ガスと、水銀とが封入される。
ガスは、希ガスとすることができる。希ガスは、例えば、アルゴン、クリプトン、キセノンなどである。この場合、ガスは、1種類の希ガスとすることもできるし、2種類以上の希ガスの混合ガスとすることもできる。放電空間における25℃のガスの圧力(封入圧力)は、例えば、14Pa~1300Pa程度である。なお、放電空間における25℃のガスの圧力(封入圧力)は、気体の標準状態(SATP(Standard Ambient Temperature and Pressure):温度25℃、1bar)により求めることができる。
水銀の封入量は、例えば、1mg~1000mg程度である。なお、水銀は、アマルガムとして含まれていてもよい。
The internal space of the
The gas can be a noble gas. Noble gases are, for example, argon, krypton, xenon, and the like. In this case, the gas can be one type of rare gas, or can be a mixed gas of two or more types of rare gas. The pressure of the gas at 25° C. (encapsulated pressure) in the discharge space is, for example, about 14 Pa to 1300 Pa. The pressure (encapsulated pressure) of the gas at 25° C. in the discharge space can be obtained from the standard state of the gas (SATP (Standard Ambient Temperature and Pressure): temperature 25° C., 1 bar).
The amount of mercury enclosed is, for example, about 1 mg to 1000 mg. Mercury may be contained as an amalgam.
電極42は、一対設けられている。電極42は、発光管41の両側の端部のそれぞれに設けられている。
電極42は、例えば、フィラメントコイル42a、金属箔42b、リード42c、およびアウターリード42dを有する。
フィラメントコイル42aは、1つの封止部41aに対して1つ設けることができる。フィラメントコイル42aは、発光管41の内部空間(放電空間)に設けられている。フィラメントコイル42aは、例えば、線状部材を螺旋状に巻いたものである。線状部材は、例えば、タングステンや、レニューム・タングステン合金などを含む。なお、フィラメントコイル42aは、線状部材を巻回したコイルを二重巻にした、いわゆるダブルフィラメントコイルとすることもできるし、三重巻にした、いわゆるトリプルフィラメントコイルとすることもできる。
A pair of
The
One
また、フィラメントコイル42aにエミッタを設けることができる。エミッタは、電子放射性を向上させるために設けられる。エミッタは、例えば、カルシウム、バリウム、ジルコニウム及びストロンチウムの少なくともいずれかの炭酸塩を、フィラメントコイル42aに塗布することで形成される。
Also, an emitter can be provided in the
金属箔42bは、1つの封止部41aに対して一対設けることができる。一対の金属箔42bは、封止部41aの内部に設けられている。金属箔42bは、例えば、モリブデンから形成される。
リード42cは、線状を呈し、1つの封止部41aに対して一対設けられている。リード42cの一方の端部は、発光管41の内部空間において、フィラメントコイル42aと接続されている。リード42cの他方の端部は、封止部41aの内部において、金属箔42bと接続されている。リード42cの材料は、例えば、モリブデンとすることができる。
A pair of metal foils 42b can be provided for one sealing
The
アウターリード42dは、線状を呈し、1つの封止部41aに対して一対設けられている。アウターリード42dの一方の端部は、封止部41aの内部において、金属箔42bと接続されている。アウターリード42dの他方の端部は、封止部41aの外部に露出している。アウターリード42dの材料は、例えば、モリブデンとすることができる。
The outer leads 42d have a linear shape and are provided in pairs for one sealing
口金43は、発光管41の両側の端部のそれぞれに設けられている。
口金43は、例えば、筒部43a、および一対のピン43bを有する。
The
The
筒部43aは、例えば、一方の端部が開口し、他方の端部が閉鎖された筒状体とすることができる。筒部43aの内部には、封止部41aと、一対のアウターリード42dの、封止部41aから露出する部分が収納される。筒部43aは、例えば、セラミックスなどの絶縁性材料から形成される。
The
一対のピン43bは、筒部43aの閉鎖された端部に設けられている。ピン43bは、線状を呈し、一方の端部が、筒部43aの内部において、アウターリード42dと接続されている。ピン43bの他方の端部は、筒部43aの閉鎖された端部から突出している。放電ランプ4をソケット31に装着した際には、一対のピン43bがソケット31に設けられた一対の端子に接続される。一対のピン43bは、例えば、銅合金などから形成することができる。
A pair of
図1に示すように、送風部5は、フレーム2に設けられている。例えば、送風部5は、ネジなどの締結部材を用いて、フレーム2の外側面に着脱自在に設けることができる。送風部5は、フレーム2の孔2aに接続されている。なお、送風部5は、ダクトなどを介して、フレーム2の孔2aに接続されていてもよい。送風部5は、フレーム2の内部にある空気Gをフレーム2の外部に排出するものであってもよいし、フレーム2の外部にある空気Gをフレーム2の内部に導入するものであってもよい。図1に例示をした送風部5は、フレーム2の内部にある空気Gをフレーム2の外部に排出するものである。送風部5が設けられていれば、フレーム2の内部に、空気Gの流れを形成することができる。この場合、フレーム2の孔2aは、空気Gの流路となる。送風部5は、例えば、プロペラファンやシロッコファンなどとすることができる。
As shown in FIG. 1 , the
フィルタ6は、フレーム2の外部にあるゴミなどが、フレーム2の内部に吸引されるのを抑制する。そのため、フィルタ6は、除菌装置1の吸気側の端部に設けることができる。例えば、送風部5が、フレーム2の内部にある空気Gをフレーム2の外部に排出するものである場合には、図1に示すように、フィルタ6は、フレーム2の、送風部5の側とは反対側の端部に設けることができる。例えば、送風部5が、フレーム2の外部にある空気Gをフレーム2の内部に導入するものである場合には、フィルタ6は、送風部5の吸気口などに設けることができる。フィルタ6の清掃などのメンテナンスを考慮すると、フィルタ6は、ネジなどの締結部材を用いて着脱自在に設けられていたり、スロットなどの溝に抜き差し自在に設けられていたりすることが好ましい。
The
フィルタ6は、例えば、目視にて確認できる程度の大きさのゴミを除去するために設けることができる。フィルタ6の材料には特に限定がないが、放電ランプ4から照射された紫外線がフィルタ6に入射することを考慮することが好ましい。そのため、フィルタ6は、紫外線に対する耐性が高い材料から形成することが好ましい。例えば、フィルタ6は、ステンレス製の平織の金網(線径φ0.1mm、100メッシュ)とすることができる。
The
なお、送風部5およびフィルタ6の少なくともいずれかを省くこともできる。
例えば、除菌装置1は、人が立ち入る閉鎖空間に接続されたり、人が立ち入る閉鎖空間の内部に設けられたりする。
At least one of the
For example, the
この場合、人が立ち入る閉鎖空間には、エアコンディショナなどの空気調和機が設けられている場合が多い。空気調和機には、閉鎖空間の空気を循環したり、外気を閉鎖空間に導入したりするファンや、ゴミなどの侵入を抑制するフィルタなどが設けられている。そのため、除菌装置1を空気調和機に設ける場合には、送風部5およびフィルタ6を省くことができる。
In this case, an air conditioner such as an air conditioner is often provided in a closed space where people enter. An air conditioner is provided with a fan that circulates air in a closed space or introduces outside air into the closed space, a filter that prevents dust from entering, and the like. Therefore, when the
また、人が立ち入る閉鎖空間に、ダクトなどを介して、送風装置などが接続される場合がある。送風装置などには、閉鎖空間の空気を循環したり、外気を閉鎖空間に導入したりするファンが設けられている。そのため、除菌装置1を送風装置のダクトなどに設ける場合には、送風部5を省くことができる。
Also, there are cases where a blower or the like is connected to a closed space where people enter through a duct or the like. A blower or the like is provided with a fan that circulates the air in the closed space or introduces outside air into the closed space. Therefore, when the
すなわち、人が立ち入る閉鎖空間に設けられたり、人が立ち入る閉鎖空間に接続されたりする装置の機能に応じて、送風部5およびフィルタ6の少なくともいずれかを省くようにすればよい。
That is, at least one of the
ここで、放電ランプ4を点灯させると、発光管41の内部に封入されている水銀の一部が点灯による熱で蒸気化する。蒸気化した水銀に電子が衝突すると、ピーク波長が254nm程度の紫外線が発生する。この場合、水銀の蒸気圧が低すぎると照射される紫外線の照度が減少し、水銀の蒸気圧が高すぎると発生した紫外線が水銀に吸収されて、照射される紫外線の照度がやはり減少する。
Here, when the
この場合、水銀の蒸気圧は、発光管41の温度の影響を受ける。また、発光管41の、点灯中に最も温度が低くなる箇所(最冷部)には、水銀が凝集する。そのため、発光管41の最冷部の温度が、放電ランプ4の発光効率に大きな影響を及ぼす。
In this case, the vapor pressure of mercury is affected by the temperature of
前述したように、放電ランプ4は、フレーム2の孔2aに設けられる。フレーム2の孔2aは、空気Gの流路となるので、放電ランプ4の発光管41が、空気Gの流れに晒されることになる。例えば、発光管41は、流速が1m/秒程度の空気Gの流れに晒される。空気Gの流れに晒されることで、発光管41の温度が低下すると、発光効率が低下して、放電ランプ4から照射される紫外線の照度が減るおそれがある。紫外線の照度が減ると、細菌やウィルスなどの除菌や不活性化が不充分となるおそれがある。
As mentioned above, the
前述した様に、人が立ち入る閉鎖空間には、エアコンディショナなどの空気調和機が設けられている場合が多い。そのため、空気調和機により常温以下の温度に調整された空気Gが、放電ランプ4の発光管41に当たると、発光効率がさらに大きく低下するおそれがある。発光効率が大きく低下すると、放電ランプ4から照射される紫外線の照度がさらに減り、細菌やウィルスなどの除菌や不活性化がさらに不充分となるおそれがある。
そこで、除菌装置1には、発光管41の外側に設けられ、放電ランプ4から照射された紫外線を透過可能な保温部7、17が設けられている。
As described above, an air conditioner such as an air conditioner is often provided in a closed space where people enter. Therefore, when the air G adjusted to a temperature equal to or lower than normal temperature by the air conditioner hits the
Therefore, the
図4は、保温部7を例示するための模式断面図である。
図4は、図1における発光管41と保温部7のA-A線方向の模式断面図である。
図4に示すように、保温部7は、発光管41の外面に設けることができる。保温部7は、例えば、発光管41の外面を覆うように設けることができる。保温部7は、例えば、発光管41の外面と密着させることができる。保温部7が発光管41の外面と密着していれば、放電ランプ4の点灯と消灯による熱変動で保温部7が剥離するのを抑制することができる。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for illustrating the
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the
As shown in FIG. 4 , the
保温部7は、例えば、ピーク波長が254nm程度の紫外線を透過可能な樹脂から形成することができる。保温部7は、例えば、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、セロファンなどから形成することができる。保温部7は、例えば、紫外線を透過可能な樹脂を発光管41の外面にコーティングしたり、紫外線を透過可能な樹脂を含むフィルムを発光管41の外面に巻き付けたりすることで形成することができる。また、例えば、紫外線を透過可能な樹脂を含む筒状体を発光管41に被せ、筒状体を熱収縮させることで、発光管41の外面に密着する保温部7を形成することもできる。
The
一般的に、樹脂の熱伝導率は、石英ガラスの熱伝導率よりも低いので、樹脂を含む保温部7が、石英ガラスを含む発光管41の外側に設けられていれば、発光管41の熱が空気Gの流れにより奪われるのを抑制することができる。そのため、発光管41の温度が低下するのを抑制することができる。その結果、発光効率が低下して、放電ランプ4から照射される紫外線の照度が減るのを抑制することができる。例えば、空気調和機により常温以下の温度に調整された空気Gが、フレーム2の内部に導入されたとしても、発光効率が低下して、放電ランプ4から照射される紫外線の照度が減るのを抑制することができる。
In general, the thermal conductivity of resin is lower than that of quartz glass. It is possible to suppress the heat being taken away by the flow of the air G. Therefore, it is possible to prevent the temperature of the
保温部7の厚みを厚くすれば、発光管41の温度が低下するのを抑制することが容易となる。しかしながら、保温部7の厚みを厚くし過ぎると、紫外線の減衰量が大きくなるおそれがある。そのため、保温部7の厚みは1mm以下とすることが好ましい。
By increasing the thickness of the heat-retaining
また、前述した様に、発光管41の最冷部の温度が、放電ランプ4の発光効率に大きな影響を及ぼす。この場合、最冷部は、発光管41の両側の端部の近傍に形成されやすい。そのため、発光管41の両側の端部の近傍における保温部7の厚みを、発光管41の中央部分における保温部7の厚みよりも厚くすることができる。この様にすれば、発光効率の低下をさらに効果的に抑制することができる。また、発光管41の中央部分における保温部7の厚みを薄くすることができれば、保温部7により紫外線が減衰するのを抑制することができる。
Further, as described above, the temperature of the coldest part of the
なお、例えば、空気Gの流量が少ない場合などには、発光管41の両側の端部の近傍に保温部7を設け、発光管41の中央部分には保温部7を設けないようにすることもできる。この様にすれば、発光効率の低下の抑制と、紫外線の減衰の抑制と、を図ることができる。
例えば、保温部7は、少なくとも、発光管41の両側の端部の近傍に設けられていればよい。
For example, when the flow rate of the air G is small, the
For example, the
発光管41の両側の端部の近傍における保温部7の厚みを厚くしたり、発光管41の両側の端部の近傍のみに保温部7を設けたりする場合には、発光管41の端部と、フィラメントコイル42aから発光管41の中心側に5mm以上離れた位置と、の間の領域の、保温部7の厚みを厚くしたり、この領域に保温部7を設けたりすることができる。この様にすれば、最冷部の保温が容易となる。
When the thickness of the
図5は、他の実施形態に係る保温部17を例示するための模式断面図である。
図5は、図4に対応する図であり、発光管41が延びる方向と直交する方向における発光管41と保温部7の模式断面図である。
図5に示すように、保温部17は、隙間17aを介して、発光管41の外側に設けることができる。例えば、保温部17は、筒状を呈し、発光管41と同軸に設けることができる。発光管41が延びる方向と直交する方向における隙間17aの寸法は、例えば、2mm程度とすることができる。また、保温部17の厚みを厚くし過ぎると、紫外線の減衰量が大きくなるおそれがある。そのため、保温部17の厚みは1mm以下とすることが好ましい。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for illustrating a
5 is a diagram corresponding to FIG. 4, and is a schematic cross-sectional view of the
As shown in FIG. 5, the
保温部17は、例えば、ピーク波長が254nm程度の紫外線を透過可能な樹脂や石英ガラスから形成することができる。例えば、保温部17の材料は、前述した保温部7の材料と同じとすることもできるし、発光管41の材料と同じとすることもできる。
The
隙間17aには、外気(空気G)が満たされていてもよいし、窒素ガスなどが充填されていてもよい。また、隙間17aの雰囲気の圧力が、外気よりも減圧されていてもよい。空気Gや窒素ガスなどの気体の熱伝導率は、石英ガラスの熱伝導率よりも低い。また、隙間17aの雰囲気の圧力が、外気よりも減圧されていれば、熱伝導率をさらに低くすることができる。そのため、隙間17aが設けられていれば、発光管41の熱が空気Gの流れにより奪われるのを抑制することができる。その結果、発光管41の温度が低下するのを抑制することができる。発光管41の温度が低下するのを抑制することができれば、発光効率が低下して、放電ランプ4から照射される紫外線の照度が減るのを抑制することができる。例えば、空気調和機により常温以下の温度に調整された空気Gが、フレーム2の内部に導入されたとしても、発光効率が低下して、放電ランプ4から照射される紫外線の照度が減るのを抑制することができる。
The
発光管41が延びる方向において、例えば、保温部17は、発光管41の全域を覆うことができる。この様にすれば、発光管41の全域を保温することができる。
また、空気Gの流量が少ない場合などには、前述した保温部7の場合と同様に、発光管41の両側の端部の近傍に保温部17を設け、発光管41の中央部分には保温部17を設けないようにすることもできる。この様にすれば、発光効率の低下の抑制と、紫外線の減衰の抑制と、を図ることができる。例えば、保温部17は、少なくとも、発光管41の両側の端部の近傍に設けられていればよい。
発光管41の両側の端部の近傍のみに保温部17を設ける場合には、発光管41の端部と、フィラメントコイル42aから発光管41の中心側に5mm以上離れた位置と、の間の領域を覆うように保温部17を設けることができる。この様にすれば、最冷部の保温が容易となる。
For example, the
Further, when the flow rate of the air G is small, as in the case of the
When the
図6は、保温部7、17の効果を例示するためのグラフである。
図6中のBは、保温部7、17が設けられていない場合である。
図6中のCは、保温部7が設けられた場合である。
保温部7は、発光管41の外面の全域に密着させて設けている。保温部7の材料は、FEPとしている。保温部7の厚みは、0.25mmとしている。
図6中のDは、保温部17が設けられた場合である。
保温部17は、発光管41の全域を覆うように設けている。保温部17は、発光管41と同軸に設けている。隙間17aの寸法は、2mmとしている。保温部17の材料は、半硬質ガラスとしている。保温部17の厚みは、1mmとしている。
紫外線の照度は、ピーク波長が254nmの紫外線の照度としている。空気Gの流速は1m/秒としている。
FIG. 6 is a graph for illustrating the effects of the
B in FIG. 6 is the case where the
C in FIG. 6 is the case where the
The
D in FIG. 6 is the case where the
The
The illuminance of ultraviolet rays is the illuminance of ultraviolet rays having a peak wavelength of 254 nm. The flow velocity of the air G is 1 m/sec.
ここで、除菌装置1は、人が立ち入る閉鎖空間に設けられていたり、人が立ち入る閉鎖空間に接続されていたりする。一般的には、人が立ち入る閉鎖空間の雰囲気の温度は、30℃以下となっている場合が多い。そのため、保温部7、17の効果は、雰囲気の温度が30℃以下の場合に評価すればよい。
Here, the
前述した様に、放電ランプ4の発光管41が空気Gの流れに晒されると、発光管41の温度が低下する。発光管41の温度が低下すると、発光効率が低くなるので、放電ランプ4から照射される紫外線の照度が低下する。この場合、除菌装置1が設けられた雰囲気の温度が下がる程、紫外線の照度の低下が大きくなる。
As described above, when the
図6から分かるように、雰囲気の温度が30℃以下の場合において、雰囲気の温度が下がったとしても、保温部7、17が設けられていれば、保温部7、17が設けられていない場合と比べて、紫外線の照度の低下を抑制することができる。また、隙間17aを有する保温部17とすれば、保温部7よりも保温性を高めることができるので、紫外線の照度の低下をさらに抑制することができる。
As can be seen from FIG. 6, when the temperature of the atmosphere is 30° C. or less, even if the temperature of the atmosphere drops, if the
すなわち、保温部7が設けられていれば、保温部7が設けられていない場合に比べて、発光効率の低下を抑制することができる。また、保温部17が設けられていれば、保温部7が設けられていない場合に比べて、発光効率の低下をさらに効果的に抑制することができる。
That is, if the
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。 Although some embodiments of the present invention have been illustrated above, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, etc. can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof. Moreover, each of the above-described embodiments can be implemented in combination with each other.
1 除菌装置、2 フレーム、2a 孔、4 放電ランプ、5 送風部、6 フィルタ、7 保温部、17 保温部、41 発光管、42 電極、G 空気
1
Claims (4)
前記フレームの内部に設けられ、内部に放電空間を有する発光管を備え、紫外線を照射可能な放電ランプと;
前記発光管の外側に設けられ、前記放電ランプから照射された前記紫外線を透過可能な保温部と、
を具備した除菌装置。 a box-shaped frame;
a discharge lamp that is provided inside the frame, has an arc tube having a discharge space therein, and can irradiate ultraviolet rays;
a heat retaining portion provided outside the arc tube and capable of transmitting the ultraviolet rays emitted from the discharge lamp;
Sterilization device equipped with
前記保温部は、少なくとも、前記発光管の両側の端部の近傍に設けられている請求項1記載の除菌装置。 The discharge lamp is a low-pressure mercury lamp,
2. The sterilization device according to claim 1, wherein said heat retaining parts are provided at least in the vicinity of both ends of said arc tube.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021210655A JP2023095011A (en) | 2021-12-24 | 2021-12-24 | Sterilization device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021210655A JP2023095011A (en) | 2021-12-24 | 2021-12-24 | Sterilization device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2021210655A Pending JP2023095011A (en) | 2021-12-24 | 2021-12-24 | Sterilization device |
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-
2021
- 2021-12-24 JP JP2021210655A patent/JP2023095011A/en active Pending
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