JPH10214592A - Bactericidal lamp and bactericidal device - Google Patents

Bactericidal lamp and bactericidal device

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JPH10214592A
JPH10214592A JP1649097A JP1649097A JPH10214592A JP H10214592 A JPH10214592 A JP H10214592A JP 1649097 A JP1649097 A JP 1649097A JP 1649097 A JP1649097 A JP 1649097A JP H10214592 A JPH10214592 A JP H10214592A
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JP
Japan
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tube
discharge tube
electrode
discharge
germicidal lamp
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP1649097A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akihiro Inoue
昭浩 井上
Kozo Kamimura
幸三 上村
Ippei Saka
一平 坂
Nobuyoshi Hatae
信良 畑江
Shigehisa Kawazuru
滋久 川鶴
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Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
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Publication date
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Publication of JPH10214592A publication Critical patent/JPH10214592A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prolong the life of a bactericidal lamp and enhance efficiency. SOLUTION: Since a discharge tube 1 is made of quartz, mercury vapor staying inside of the tube 1 cannot be combined with a material of the discharge tube 1 even after a lapse of time, thereby preventing any absorption of an ultraviolet ray by the tube material even after a lapse of time so as not to reduce a radiant level. Since an electrode coil 3 is a cold cathode of a cylindrical structure having a groove in a discharge space, it operates in a hollow cathode mode, thus suppressing sputtering of the electrode. Furthermore, since a distance between the periphery of the electrode coil 3 and the wall of the discharge tube 1 is smaller than the inner diameter of the groove, no cathode glow can be intruded between the periphery of the electrode coil 3 and the tube wall, in which sputtering can be suppressed and the tube wall cannot be blackened even after a lapse of time. Consequently, the lifetime of a lamp can be remarkably prolonged. Noble mixture gas including Ne is enclosed in the discharge tube 1, so that a positive column is widened inside the tube during electric discharge. Moreover, the positive column is longer than the diameter of the discharge tube, thereby enhancing radiant efficiency of an ultraviolet ray.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は温水などの殺菌に用
いられる紫外線を照射する殺菌ランプと、この殺菌ラン
プを用いた殺菌装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a germicidal lamp for irradiating ultraviolet rays used for sterilizing hot water and the like, and a germicidal apparatus using the germicidal lamp.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来この種の殺菌ランプは、ナトリウム
分、鉛分を減少させた軟質硝子で放電管を構成している
ため、放電管内の水銀が軟質硝子中のアルカリ分、アル
カリ土類分と時間が経つにつれて徐々に結合する。これ
により、前記水銀が放射する殺菌に有効な253nmの
スペクトルの紫外線を前記アルカリ分、アルカリ土類分
と結合した水銀が吸収し、殺菌効果を低下させる。前記
アルカリ分、アルカリ土類分と結合する水銀の量は時間
が経過するにつれて多くなり、これに伴って、この水銀
に吸収される253nmスペクトルの紫外線が多くな
る。このため、比較的短時間(3000時間)に殺菌ラ
ンプから外部に放射される253nmのスペクトルの紫
外線量が減少し、殺菌ランプとしての寿命が短いという
不具合があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, in this kind of germicidal lamp, the discharge tube is composed of soft glass with reduced sodium and lead contents, so that mercury in the discharge tube causes alkali and alkaline earth components in the soft glass to be reduced. And gradually combine over time. Thereby, the mercury combined with the alkali component and the alkaline earth component absorbs ultraviolet light having a spectrum of 253 nm effective for sterilization emitted from the mercury, and the sterilizing effect is reduced. The amount of mercury combined with the alkali component and alkaline earth component increases with time, and accordingly, the ultraviolet rays having a 253 nm spectrum absorbed by the mercury increase. For this reason, the amount of ultraviolet light having a spectrum of 253 nm radiated from the germicidal lamp to the outside in a relatively short time (3000 hours) is reduced, and there is a problem that the life of the germicidal lamp is short.

【0003】特に風呂などの温水を24時間殺菌する殺
菌装置に用いる殺菌ランプとしては、殺菌ランプの交換
回数を減らしてメインテナンスを容易にするために3年
間(30000時間以上)ぐらいのランプ寿命が要求さ
れ、上記した従来の殺菌ランプでは到底仕様を満たさな
いという不具合があった。
In particular, a germicidal lamp used in a germicidal apparatus for sterilizing hot water for 24 hours in a bath or the like requires a lamp life of about three years (30000 hours or more) in order to reduce the number of replacements of the germicidal lamp and facilitate maintenance. However, the conventional germicidal lamp described above has a problem that it does not satisfy the specifications at all.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の殺菌ラ
ンプは放電管内の水銀が管材である軟質硝子中のアルカ
リ分、アルカリ土類分と結合して、水銀が放射する殺菌
に有効な253nmのスペクトルの紫外線を管壁が吸収
するため、時間が経つにつれて外部に放射される紫外線
のレベルが減少して殺菌効果が薄れるため、短寿命であ
った。このため、3年ぐらいのランプ寿命が要求される
殺菌装置の仕様を到底満たさないという課題があった。
また、アルカリ分、アルカリ土類分を含まない石英製の
放電管を用いた紫外線ランプも実用化されているが、実
用化されているものは管サイズが大きく使用に不便であ
ることと、長さに比較して管径が大きく、紫外線の放射
効率が低いなどの課題を有していた。
In the above-mentioned conventional germicidal lamp, mercury in the discharge tube is combined with alkali and alkaline earth components in the soft glass used as the tube material, so that the 253 nm effective germicidal radiation of mercury is effective. Since the ultraviolet rays of the spectrum are absorbed by the tube wall, the level of ultraviolet rays radiated to the outside decreases with time, and the sterilizing effect is reduced, so that the life is short. For this reason, there has been a problem that the specification of the sterilizer which requires a lamp life of about three years is not satisfied at all.
Ultraviolet lamps using a quartz discharge tube that does not contain alkali or alkaline earth components have also been put into practical use, but those that have been put to practical use have a large tube size and are inconvenient to use. In comparison with this, there are problems such as a large tube diameter and low ultraviolet radiation efficiency.

【0005】そこで本発明は上記の課題に鑑みてなされ
たもので、長寿命且つ効率の高い殺菌ランプと、この殺
菌ランプを使用したメインテナンスが容易な殺菌装置を
提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a germicidal lamp having a long life and high efficiency, and a germicidal apparatus using the germicidal lamp, which can be easily maintained.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、紫外
線を透過する材料で形成され且つ内部に放電媒体を封入
した放電管と、前記放電管の両端の内部に設けられ、放
電空間側に窪みを有する筒部を有するとともに、筒部の
外周部と放電管の内壁面との距離を、筒部の窪みの内径
よりも小さくした冷陰極からなる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a discharge tube formed of a material which transmits ultraviolet light and having a discharge medium sealed therein, and a discharge tube provided at both ends of the discharge tube and having a discharge space side. The cold cathode has a cylindrical portion having a concave portion, and the distance between the outer peripheral portion of the cylindrical portion and the inner wall surface of the discharge tube is smaller than the inner diameter of the concave portion of the cylindrical portion.

【0007】このような構成により、前記一対の電極は
放電空間側に窪みを有する筒状構造を形成して冷陰極を
構成するため、前記電極管に800Vほどの高周波電圧
をかけると、両電極管でホローモードの放電が生じるた
め、タングステン又はモリブデンなどの電極材のスパッ
タリングが抑さえられる。また、この電極の外周部と前
記放電管の内壁との距離を同電極の前記窪みの内径より
も小さくすることにより、陰極グローが前記電極の外周
部と前記放電管の内壁間に入り込まないことが実験で確
かめられている。従って、前記電極の外周部の電極材の
スパッタリングが抑えられる。このようにスパッタリン
グが抑えられると、前記放電管の内壁が時間が経っても
黒化せず、この理由による管外への紫外線放射レベルが
時間が経っても落ちない。また、前記電極は、例えば電
極軸の回りにワイヤーを巻回して容易且つ軽量に形成さ
れる。更に、放電管をアルカリ分やアルカリ土類分を含
まない石英又はアルミナシリケートで形成すれば、時間
が経過しても管内の水銀が管壁に付着しない。このた
め、253nmの紫外線が管壁に吸収されないので、時
間が経っても、前記理由による管外への紫外線放射レベ
ルが落ちない。電極の少なくとも窪みの内部、或いは電
極を形成する2重コイルの層間に周期律表の第1族、第
2族、第3族、第4族、第5族、第6族の酸化物の少な
くとも1種類を塗布または含侵させれば、電極の仕事関
数が低下するので、光電子放出が容易に行われ、放電管
の点灯性能が向上する。また、前記2重コイルの層間に
前記酸化物を含侵させると、スパッタリングによる酸化
物消耗が大幅に減少する。また、放電管は直径が8mm
以下とし、管径に比べてその長さを長くする形状とすれ
ば、放電路が長くなって、紫外線が管外へ効率よく放射
される。
With such a configuration, the pair of electrodes form a cold cathode by forming a cylindrical structure having a depression on the discharge space side. Therefore, when a high frequency voltage of about 800 V is applied to the electrode tube, both electrodes are turned off. Since hollow-mode discharge occurs in the tube, sputtering of an electrode material such as tungsten or molybdenum is suppressed. Further, by making the distance between the outer peripheral portion of the electrode and the inner wall of the discharge tube smaller than the inner diameter of the recess of the same electrode, the cathode glow is prevented from entering between the outer peripheral portion of the electrode and the inner wall of the discharge tube. Has been confirmed by experiments. Therefore, sputtering of the electrode material on the outer peripheral portion of the electrode is suppressed. When the sputtering is suppressed in this manner, the inner wall of the discharge tube does not blacken even with the lapse of time, and for this reason, the level of ultraviolet radiation to the outside of the tube does not decrease with time. The electrode is formed easily and lightly by winding a wire around an electrode axis, for example. Furthermore, if the discharge tube is formed of quartz or alumina silicate that does not contain alkali or alkaline earth components, mercury in the tube does not adhere to the tube wall even after a lapse of time. For this reason, the ultraviolet ray of 253 nm is not absorbed by the tube wall, and the level of ultraviolet radiation to the outside of the tube does not decrease over time due to the above reason. At least in the depressions of the electrodes or between the layers of the double coil forming the electrodes, at least one of oxides of the first, second, third, fourth, fifth and sixth groups of the periodic table. If one type is applied or impregnated, the work function of the electrode is reduced, so that photoelectrons are easily emitted and the lighting performance of the discharge tube is improved. In addition, when the oxide is impregnated between the layers of the double coil, oxide consumption due to sputtering is greatly reduced. The discharge tube has a diameter of 8 mm.
If the length is made longer than that of the tube diameter, the discharge path becomes longer, and ultraviolet rays are efficiently radiated out of the tube.

【0008】請求項2の発明の前記電極は、電極軸の外
周部に導電性の線材を複数層に亙って巻回して形成す
る。
The electrode according to the second aspect of the present invention is formed by winding a conductive wire around a plurality of layers around the outer periphery of an electrode shaft.

【0009】このような構成により、例えば電極の前記
窪みの内径や放電管の内径が諸般の理由により決まって
いても、前記電極軸に巻回される導電性の線材の層数を
調整することにより、前記筒状構造の電極の外周部と前
記放電管の内壁との距離を同電極の前記窪みの内径より
も小さくする条件を満足させることができ、電極材のス
パッタリングを抑えることができる。このため、放電管
の内径や電極の前記窪みの内径のサイズをかなり自由に
設定でき、この分、殺菌ランプの設計が自由になる。
With this configuration, for example, even if the inner diameter of the depression of the electrode or the inner diameter of the discharge tube is determined for various reasons, the number of layers of the conductive wire wound around the electrode shaft can be adjusted. Accordingly, the condition that the distance between the outer peripheral portion of the electrode having the cylindrical structure and the inner wall of the discharge tube is smaller than the inner diameter of the depression of the electrode can be satisfied, and the sputtering of the electrode material can be suppressed. For this reason, the size of the inner diameter of the discharge tube and the inner diameter of the depression of the electrode can be set quite freely, and the design of the germicidal lamp becomes free accordingly.

【0010】請求項3の発明は、前記放電管の少なくと
も内壁に、周期律表の第3族元素の酸化物の薄膜を形成
する。
According to a third aspect of the present invention, a thin film of an oxide of an element of Group 3 of the periodic table is formed on at least the inner wall of the discharge tube.

【0011】このような構成により、周期律表の第3族
元素の酸化物としては、例えばアルミナ、酸化ガリュウ
ム、酸化イットリュウム、酸化ランタン、酸化セリュウ
ムなどがある。前記放電管の内壁に形成された前記第3
族元素の酸化物の薄膜は、水銀が管壁に付着することを
阻止する。従って、放電管を例え軟質ガラスで形成して
も、水銀が管材のアルカリ分やアルカリ土類分と結合す
ることを前記薄膜が阻止するため、放電管を石英又はア
ルミナシリケートで形成したのと同様に、水銀が管壁に
付着しない。このため、253nmの紫外線が管壁に吸
収されないので、時間が経っても、前記理由による管外
への紫外線放射レベルが落ちない。石英又はアルミナシ
リケートで形成した放電管の内壁に前記薄膜を形成すれ
ば、水銀の管壁への付着がより完全な形で阻止される。
With such a configuration, examples of the oxides of the elements of Group 3 of the periodic table include alumina, gallium oxide, yttrium oxide, lanthanum oxide, and cerium oxide. The third electrode formed on the inner wall of the discharge tube
A thin film of an oxide of the group element prevents mercury from adhering to the tube wall. Therefore, even if the discharge tube is formed of soft glass, the thin film prevents mercury from being combined with the alkali component or alkaline earth component of the tube material, so that the discharge tube is formed of quartz or alumina silicate. In addition, mercury does not adhere to the tube wall. For this reason, the ultraviolet ray of 253 nm is not absorbed by the tube wall, and the level of ultraviolet radiation to the outside of the tube does not decrease over time due to the above reason. If the thin film is formed on the inner wall of a discharge tube made of quartz or alumina silicate, the adhesion of mercury to the tube wall is more completely prevented.

【0012】請求項4の発明は、前記放電管内の充填物
として、Neと他の希ガスとの混合ガスを含む。
According to a fourth aspect of the present invention, the filling in the discharge tube includes a mixed gas of Ne and another rare gas.

【0013】このような構成により、前記放電管内には
水銀の他、Neと例えばアルゴン、クリプトン、キセノ
ンの中の少なくとも1種類の元素を混合したガスが封入
される。更に具体的には、例えば水銀10mgとし、N
e97%−Ar3%の混合ガス1万パスカルを記放電管
内に封入する。これにより、放電時、Neにより電子水
銀の拡散性が向上し、管の断面に広く陽光柱が広がるた
め、水銀共鳴線253nmの紫外線が効率よく放射され
る。
[0013] With such a configuration, in addition to mercury, a gas in which Ne is mixed with at least one element of, for example, argon, krypton, and xenon is sealed in the discharge tube. More specifically, for example, 10 mg of mercury
e A gas mixture of 97% -Ar3% of 10,000 Pascal is sealed in the discharge tube. Thereby, at the time of discharge, the diffusivity of electron mercury is improved by Ne, and the positive column spreads widely on the cross section of the tube, so that ultraviolet rays having a mercury resonance line of 253 nm are efficiently emitted.

【0014】請求項5の発明は、前記筒構造の電極の窪
みの内径をDcm、窪みの深さをdcm、封入ガス圧を
pパスカルとすると、pD≧2500及びd≧0.5D
を満たすようにする。
According to a fifth aspect of the present invention, assuming that the inner diameter of the hollow of the cylindrical electrode is Dcm, the depth of the hollow is dcm, and the pressure of the filled gas is p Pascal, pD ≧ 2500 and d ≧ 0.5D
To satisfy.

【0015】このような構成により、pD≧2500及
びd≧0.5Dの条件を満たせば、放電管のサイズと電
極のサイズを変化させても、実験により、前記放電管は
ホローモードにて安定に点灯し、スパッタリングが抑え
られる。従って、pD≧2500及びd≧0.5Dの条
件を満たす限度にて、前記放電管の小形化及び細長い形
状化が容易に図られる。
With such a configuration, if the conditions of pD ≧ 2500 and d ≧ 0.5D are satisfied, the discharge tube is stable in the hollow mode by experiments, even if the size of the discharge tube and the size of the electrode are changed. And the sputtering is suppressed. Therefore, the size and the shape of the discharge tube can be easily reduced as long as the conditions of pD ≧ 2500 and d ≧ 0.5D are satisfied.

【0016】請求項6の発明は、前記放電管をU字形状
に曲成する。
According to a sixth aspect of the present invention, the discharge tube is bent into a U-shape.

【0017】このような構成により、放電管内の放電路
を長くしても、殺菌ランプの長さ方向が短いため、殺菌
ランプが全体に小形化される。また、放電管の両端に設
置されている電極からのリード線が同方向に近接配置さ
れ、前記リード線を引き回わさなくて済むようになる。
With such a configuration, even if the discharge path in the discharge tube is lengthened, the length of the germicidal lamp is short, so that the germicidal lamp can be downsized as a whole. Further, lead wires from the electrodes provided at both ends of the discharge tube are arranged close to each other in the same direction, so that the lead wires do not have to be routed.

【0018】請求項7の発明は、水が流入し、流出する
容器と、この容器に近接して配置される請求項1乃至6
いずれか1記載の殺菌ランプと、この殺菌ランプに電源
出力を供給する電源装置とを具備している。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a container in which water flows in and out, and a container arranged in close proximity to the container.
The germicidal lamp according to any one of the above, and a power supply device that supplies power to the germicidal lamp.

【0019】このような構成により、電源装置から例え
ば800V程度の高周波(商用周波数程度の低周波でも
可)電圧が殺菌ランプに供給されると、殺菌ランプが点
灯し、253nmの紫外線が近接配置され、紫外線透過
部材で形成された容器に照射される。これにより、容器
内に流入した温水は前記殺菌ランプからの紫外線により
殺菌された後、外部に流出する。
With such a configuration, when a high frequency voltage of, for example, about 800 V (or a low frequency of about the commercial frequency) is supplied to the germicidal lamp from the power supply device, the germicidal lamp is turned on, and ultraviolet rays of 253 nm are arranged in close proximity. Irradiates a container formed of an ultraviolet transmitting member. Accordingly, the warm water flowing into the container is sterilized by the ultraviolet light from the sterilizing lamp, and then flows out.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は本発明の殺菌ランプの第1
の実施の形態の構成を示した側面図である。但し、図示
した殺菌ランプは放電管中央部を省き、管端部の電極収
容部を主に示している。1は石英製(又はアルミナシリ
ケート製)の放電管部、2は放電管部1から空気などを
排気して切断した排気管チップ部、3はフォローモード
で動作するダングステン製の電極コイル、4は電極コイ
ル3が巻回されるダングステン製の電極軸、5は電極軸
4に接続され電極部の熱膨張率調整用のモリブデン箔、
6はモリブデン箔5に接続され、封入部7から外部に取
り出されている導電線であるアウターウェルズ、7は石
英製の放電管部1の端部に一体に形成された石英製(又
はアルミナシリケート製)の封入部、8は放電管部1内
に封入された水銀である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the first embodiment of the germicidal lamp of the present invention.
FIG. 3 is a side view showing the configuration of the embodiment. However, the illustrated germicidal lamp omits the central part of the discharge tube, and mainly shows the electrode housing at the tube end. 1 is a discharge tube portion made of quartz (or made of alumina silicate), 2 is an exhaust tube tip portion cut by discharging air or the like from the discharge tube portion 1, 3 is an electrode coil made of dangsten which operates in a follow mode, and 4 is A dungsten electrode shaft 5 around which the electrode coil 3 is wound, a molybdenum foil 5 connected to the electrode shaft 4 for adjusting the coefficient of thermal expansion of the electrode portion,
Reference numeral 6 denotes outer wells which are conductive wires connected to the molybdenum foil 5 and taken out from the enclosing portion 7, and 7 denotes quartz (or alumina silicate) integrally formed at the end of the quartz discharge tube portion 1. Is a mercury sealed in the discharge tube portion 1.

【0021】図2は図1に示した電極部の詳細例を示し
た断面図である。電極軸4に導電性のワイヤーが2層に
巻回されて、電極コイル3が形成されている。電極コイ
ル3の先端に対して電極軸4の先端はdだけ引込むよう
に配置され、電極コイル3の内径はDである。また、電
極コイル3の外径と放電管部1の内壁との距離はlで、
放電管部1の内径はLである。尚、上記コイルの内径、
外径は図示のようにコイル断面円径部の接線間の距離と
する。
FIG. 2 is a sectional view showing a detailed example of the electrode section shown in FIG. An electrode coil 3 is formed by winding a conductive wire around the electrode shaft 4 in two layers. The tip of the electrode shaft 4 is disposed so as to be retracted by d from the tip of the electrode coil 3, and the inner diameter of the electrode coil 3 is D. The distance between the outer diameter of the electrode coil 3 and the inner wall of the discharge tube 1 is l,
The inner diameter of the discharge tube part 1 is L. Incidentally, the inner diameter of the coil,
The outer diameter is the distance between the tangents of the circular section of the coil as shown in the figure.

【0022】次に本実施の形態の構成について更に詳し
く説明する。タングステンワイヤーから成る電極コイル
3が直径D(cm)の電極軸4の周りに巻回されてお
り。電極コイル3は2重巻き(2層巻き)で形成されて
いる。電極コイル3の中心部の電極軸4は深さd(c
m)だけ窪んでおり、所謂、ホローカソード電極となつ
ている。電極コイル3と放電管部1の管璧の距離はlだ
け離れている。電極軸4の他端は放電管部1から封入部
7に出ていてモリブデン箔5に接続され、このモリブデ
ン箔5は更に封入部7の外部にでているアウターウェル
ズ6に接続されている。封入部7は電極部及びこの電極
部への導電部を真空を保ちつつ放電管部1に封着してい
る。また、放電管部1の電極コイル3から離れた部分に
放電管内を排気して切断した排気管チップ部2が残つて
いる。
Next, the configuration of the present embodiment will be described in more detail. An electrode coil 3 made of a tungsten wire is wound around an electrode axis 4 having a diameter D (cm). The electrode coil 3 is formed by double winding (double layer winding). The electrode axis 4 at the center of the electrode coil 3 has a depth d (c
m), forming a so-called hollow cathode electrode. The distance between the electrode coil 3 and the tube wall of the discharge tube portion 1 is 1 apart. The other end of the electrode shaft 4 protrudes from the discharge tube portion 1 to the sealing portion 7 and is connected to a molybdenum foil 5. The molybdenum foil 5 is further connected to an outer well 6 outside the sealing portion 7. The sealing portion 7 seals the electrode portion and the conductive portion to this electrode portion to the discharge tube portion 1 while maintaining a vacuum. Further, an exhaust pipe tip portion 2 evacuated from the discharge tube and cut off remains in a portion of the discharge tube portion 1 away from the electrode coil 3.

【0023】ここで、図2に示した電極コイル3を装着
した部分の実際の寸法例を述べると以下の通りである。
放電管部1の管内径L=0.4cm、電極コイル3の窪
みの内径D=O.12cm、電極コイル3の窪みの深さ
d=0.2cm、電極コイル3の外周部と放電管部1の
内壁との距離l=0.05cmである。また、この時の
放電管部1の管外径0.6cm、管全長35cmであ
る。この放電管部1の管内に10mgの水銀と、Ne9
7%−Ar3%の混合ガスを約1万Pa(1万パスカ
ル、約80トール)封入している。
Here, an example of actual dimensions of a portion where the electrode coil 3 shown in FIG. 2 is mounted is described as follows.
The inner diameter L of the discharge tube part 1 is 0.4 cm, and the inner diameter D of the depression of the electrode coil 3 is O.D. 12 cm, the depth d of the depression of the electrode coil 3 is 0.2 cm, and the distance 1 between the outer peripheral portion of the electrode coil 3 and the inner wall of the discharge tube portion 1 is 0.05 cm. At this time, the outer diameter of the discharge tube portion 1 is 0.6 cm, and the total length of the tube is 35 cm. 10 mg of mercury and Ne9
About 10,000 Pa (10,000 Pascal, about 80 Torr) is filled with a mixed gas of 7% -Ar 3%.

【0024】このような構成で、外部の図示しない電源
からアウターウェルズ6を通して両電極コイル3間に8
00V前後の高周波電圧を印加すると、放電管部1の管
内で放電を開始し、16mA程度の放電電流が流れ、管
内のHg原子が励起されて共鳴線である253nmの紫
外線を放射する。これによつて殺菌ランプとしての機能
を発揮することになる。
With such a configuration, an external power supply (not shown) passes between the two electrode coils 3 through the outer wells 6.
When a high-frequency voltage of about 00 V is applied, discharge starts in the tube of the discharge tube unit 1, a discharge current of about 16 mA flows, and Hg atoms in the tube are excited to emit 253 nm ultraviolet rays, which are resonance lines. Thereby, the function as a germicidal lamp is exhibited.

【0025】上記したように本例の電極構造は筒状構造
の冷陰極からなり、コイル電極3の放電空間側に深さd
の窪みを有しているので、所謂ホローモードで電極が動
作する。即ち、陰極前面の発光であるグローが前記窪み
の中に形成される。これによつて一般の冷陰極では水銀
イオンによる衝撃で2次電子が放出され放電を継続する
ので、イオンによる電極物質飛散、例えば電極材のタン
グステンがスパッタリングを受け、管壁を早期に黒化さ
せると共に、電極が細つて早期に電極が消耗し、短寿命
となることが防止される。
As described above, the electrode structure of the present embodiment is formed of a cold cathode having a cylindrical structure, and has a depth d on the discharge space side of the coil electrode 3.
, The electrodes operate in a so-called hollow mode. That is, glow, which is light emission on the front surface of the cathode, is formed in the depression. As a result, in a general cold cathode, secondary electrons are emitted by the impact of mercury ions and discharge continues, so that the electrode material is scattered by the ions, for example, tungsten of the electrode material is sputtered, and the tube wall is blackened early. At the same time, it is possible to prevent the electrodes from being thin and the electrodes being worn out early and having a short life.

【0026】即ち、本例の電極では、陰極グローが窪み
の内部に形成されるので、放電を維持する27k電子
は、陰極グロー発光による光電子効果によつて放出され
る。それ故、水銀イオンによる電極材のスパッタリング
はさほど起きない上に、起きても窪みの内部なので窪み
の反対側内面に飛散し、窪み外部に漏れ出ることが少な
い。
That is, in the electrode of this embodiment, since the cathode glow is formed inside the depression, 27k electrons for maintaining the discharge are emitted by the photoelectron effect of the cathode glow light emission. Therefore, the sputtering of the electrode material by the mercury ions does not occur so much, and even if it does occur, the electrode material is scattered on the inner surface on the opposite side of the dent because it is inside the dent, and leaks little to the outside of the dent.

【0027】このため、前記スパッタリングによる放電
管部1の内壁面の黒化が防止されることにより、この黒
化による253nmの紫外線の管外部への放射レベルが
低減することがなくなって、電極寿命が大幅に長くな
る。更に、電極コイル3の外周面と放電管内壁面との距
離lが前記筒状の窪みの最大直径Dよりも小さいので、
陰極グロ一がコイル電極3の外周部と管壁との間に形成
されることが少なく、このため、コイル電極材のスパッ
タリングが電極コイル3の外周面に起きず、この部分の
管壁の黒化を防止することができる。従って、前述と同
様の理由で放電管部1の寿命が延びることになる。
For this reason, the blackening of the inner wall surface of the discharge tube portion 1 due to the sputtering is prevented, so that the radiation level of 253 nm ultraviolet rays to the outside of the tube due to the blackening does not decrease, and the electrode life is reduced. Is significantly longer. Furthermore, since the distance l between the outer peripheral surface of the electrode coil 3 and the inner wall surface of the discharge tube is smaller than the maximum diameter D of the cylindrical depression,
The cathode glow is rarely formed between the outer peripheral portion of the coil electrode 3 and the tube wall. Therefore, the sputtering of the coil electrode material does not occur on the outer peripheral surface of the electrode coil 3 and the black portion of the tube wall in this portion is not generated. Can be prevented. Therefore, the life of the discharge tube portion 1 is extended for the same reason as described above.

【0028】また、本例では、電極コイル3の少なくと
も窪みの内部、或いは電極コイル3の2重コイルの層間
に周期律表の第1族、第2族、第3族、第4族、第5
族、第6族元素の酸化物の少なくとも1種類を塗布また
は含侵させている。これにより、電極コイル3の仕事関
数が低下するので、光電子放出が容易に行われる。ま
た、前記2重コイルの層間に酸化物を含侵させると、ス
パッタリングによる酸化物消耗が大幅に減少するように
なる。
In this embodiment, the first, second, third, fourth, and fourth groups of the periodic table are arranged at least in the depressions of the electrode coil 3 or between the layers of the double coil of the electrode coil 3. 5
At least one of oxides of Group 6 and Group 6 elements is applied or impregnated. As a result, the work function of the electrode coil 3 is reduced, so that photoelectrons are easily emitted. In addition, when oxide is impregnated between the layers of the double coil, oxide consumption due to sputtering is greatly reduced.

【0029】更に、本例の放電管部1の管内壁には周期
律表の第3族元素の酸化物、例えばアルミナ、酸化ガリ
ウム、酸化スカンジウム、酸化イットリウム、酸化ラン
タン、酸化セリウムなどの薄膜が形成されている。この
薄膜は水銀あるいは水銀酸化物が管壁に付着することを
阻止する。
Furthermore, a thin film of an oxide of an element of Group 3 of the periodic table, for example, alumina, gallium oxide, scandium oxide, yttrium oxide, lanthanum oxide, cerium oxide, etc., is formed on the inner wall of the discharge tube portion 1 of this embodiment. Is formed. This thin film prevents mercury or mercury oxide from adhering to the tube wall.

【0030】ところで、本例の放電管部1の封入ガスと
して、Ne(ネオン)を含んだ希ガスの混合ガスを封入
している。前記封入ガスとしてネオンとアルゴン、クリ
プトン、キセノンの内少なくとも1種類のガスを混合し
たものを用いると、所謂ペニング効果が起き、放電開始
電圧などが低下し、放電管1の点灯性が向上すると共
に、点灯状態を維持しやすくなる。更に、放電時、Ne
による電子水銀などの荷電粒子の拡散性が良くなり、放
電管の断面に広く陽光柱が広がり、水銀共鳴線253n
mの放射が効率良く行われると共に、陽光柱の電位傾度
が高まるため、前記効率が更に向上する。尚、例えばア
ルゴンなどの重いガスのみを封入すると、陽光柱が収縮
し、安定な放電を維持し得ないことになる。
Incidentally, a mixed gas of a rare gas containing Ne (neon) is sealed as a sealing gas for the discharge tube portion 1 of the present embodiment. If a mixture of at least one of neon, argon, krypton, and xenon is used as the sealing gas, a so-called penning effect occurs, the discharge starting voltage and the like are reduced, and the lighting performance of the discharge tube 1 is improved. , It is easy to maintain the lighting state. Further, when discharging, Ne
The diffusivity of charged particles such as electron mercury is improved, the positive column widely spreads in the cross section of the discharge tube, and the mercury resonance line 253n
m is emitted efficiently and the potential gradient of the positive column is increased, so that the efficiency is further improved. If only a heavy gas such as argon is sealed, the positive column shrinks, and a stable discharge cannot be maintained.

【0031】上記のような構成で放電管部1のサイズと
電極のサイズを種々に変化させて実験した結果、筒状電
極の窪みの内径をD(cm)、その深さをd(cm)、
封入ガス圧をp(Pa),電極コイル3の外周部と放電
管部1の管壁との距離lとする時、 pD≧2500(cm・Pa) d≧0.5D(cm) l<D の条件を満足すれば、ホローカソ−ドモードにて安定に
点灯動作するため、スパタッリングが殆ど起きないこと
が実験の結果分かった。また、圧力が低いか、或いは電
極窪みが小さい場合には前記条件が満足されず、ホロー
モード点灯とはならないため、コイル電極3の外面にも
陰極グローが形成され、スパッリングが起きてしまうこ
とが実験の結果分かった。
As a result of an experiment with the above-described configuration in which the size of the discharge tube portion 1 and the size of the electrode were variously changed, the inner diameter of the hollow of the cylindrical electrode was D (cm) and the depth was d (cm). ,
When the filling gas pressure is p (Pa) and the distance 1 between the outer peripheral portion of the electrode coil 3 and the tube wall of the discharge tube portion 1 is: pD ≧ 2500 (cm · Pa) d ≧ 0.5D (cm) l <D It was found from the experiment that if the condition of (1) is satisfied, the lighting operation is stably performed in the hollow cathode mode, so that spattling hardly occurs. When the pressure is low or the electrode depression is small, the above condition is not satisfied and the hollow mode lighting is not performed, so that the cathode glow is formed on the outer surface of the coil electrode 3 and spattering occurs. I found out the result of the experiment.

【0032】本実施の形態によれば、放電管部1の材料
として石英或いはアルミナシリケートを用いているた
め、放電管部1の管内に封入されている水銀が放電管部
1の管材に結合して管壁に付着することを防止できる。
これにより、時間が経っても、管内で発生した253n
mスペクトルの紫外線が放電管部1の管材により吸収さ
れることがなくなり、時間と伴に、管外に放射される紫
外線のレベルが低下せず、放電管の寿命を長くすること
ができる。更に、放電管部1の管内壁には周期律表の第
3族元素の酸化物の薄膜を形成することにより、管内壁
に水銀あるいは水銀酸化物が付着することを少なくで
き、前記水銀が放電管部1の管材に結合すること完全に
遮断して、放電管の寿命をより長くすることができる。
According to the present embodiment, since quartz or alumina silicate is used as the material of the discharge tube portion 1, the mercury sealed in the discharge tube portion 1 is bonded to the tube material of the discharge tube portion 1. Can be prevented from adhering to the pipe wall.
As a result, even if time passes, 253n generated in the pipe
The ultraviolet rays of the m spectrum are not absorbed by the tube material of the discharge tube portion 1, and the level of the ultraviolet rays radiated out of the tube does not decrease with time, so that the life of the discharge tube can be extended. Further, by forming a thin film of an oxide of an element of Group 3 of the periodic table on the inner wall of the discharge tube section 1, it is possible to reduce the adhesion of mercury or mercury oxide to the inner wall of the tube, and the mercury is discharged. The connection to the tube material of the tube portion 1 is completely cut off, so that the life of the discharge tube can be prolonged.

【0033】又、電極コイル3と電極軸4により筒状構
造の冷陰極とし、且つ電極の放電空間側に窪みを持たせ
て、電極をホローモードで動作させると共に、電極コイ
ル3の外周部と放電管部1の内壁との距離lを前記電極
コイル3の内径Dより小さくすることにより、電極コイ
ル3のスパッタリングをほぼ無くして、放電管部1の内
壁の黒化を防止でき、放電管の寿命を長くすることがで
きる。電極コイル3の少なくとも窪みの内部、或いは電
極コイル3の2重コイルの層間に周期律表の第1族、第
2族、第3族、第4族、第5族、第6族の酸化物の少な
くとも1種類を塗布または含侵させているため、スパッ
タリングによる酸化物消耗を防止でき、電極寿命を延ば
して放電管の寿命を長くすることができる。
Further, a cold cathode having a cylindrical structure is formed by the electrode coil 3 and the electrode shaft 4, and a hollow is provided on the discharge space side of the electrode, so that the electrode is operated in a hollow mode and the outer peripheral portion of the electrode coil 3 is By making the distance l to the inner wall of the discharge tube portion 1 smaller than the inner diameter D of the electrode coil 3, the sputtering of the electrode coil 3 can be substantially eliminated, and the inner wall of the discharge tube portion 1 can be prevented from being blackened. Life can be extended. Oxides of the first, second, third, fourth, fifth and sixth groups of the periodic table in at least the depressions of the electrode coil 3 or between the layers of the double coil of the electrode coil 3 Since at least one of them is coated or impregnated, oxide consumption due to sputtering can be prevented, the life of the electrodes can be extended, and the life of the discharge tube can be prolonged.

【0034】更に、放電管部1の管内にNeを含んだ希
ガスを前記水銀と共に封入しているため、放電時に陽光
柱が広がり、253nmスペクトルの紫外線放射効率を
向上させることができると共に、放電開始電圧を低くで
きるため、始動が容易になる共に、ホローモードの放電
を効率よく安定に行うことができる。また、本例は放電
管の管径が8mm以下で、管径に比べて管長が長い形状
としているので、紫外線放射効率を向上させることがで
きる。以上の諸効果により、放電管の寿命を3年以上に
でき、且つその紫外線放射効率を向上させることがで
る。
Furthermore, since the rare gas containing Ne is sealed in the discharge tube portion 1 together with the mercury, the positive column is expanded at the time of discharge, and the ultraviolet radiation efficiency of the 253 nm spectrum can be improved, and the discharge can be improved. Since the starting voltage can be reduced, the starting is facilitated, and the hollow mode discharge can be performed efficiently and stably. Further, in this example, the discharge tube has a tube diameter of 8 mm or less and has a tube length longer than the tube diameter, so that the ultraviolet radiation efficiency can be improved. Due to the above effects, the life of the discharge tube can be made three years or longer, and the ultraviolet radiation efficiency can be improved.

【0035】尚、上記した放電管部1の材料が石英或い
はアルミナシリケートであるため、空気中の酸素をオゾ
ンに変える真空紫外光の放射が生じてオゾンが生成され
るが、このオゾンを積極的な用いない場合は生体への悪
影響があるのみならず、殺菌ランプ近傍の金属部品を腐
食などする不具合だけが残ることになる。そこで、放電
管部1の内面、外面或いは材料内部に酸化チタンを含有
させることにより、真空紫外線を遮断して、オゾン生成
を無くすことにより、生体への悪影響もなく、金属部品
の腐食もない長寿命の殺菌ランプを得ることができる。
Since the material of the discharge tube portion 1 is quartz or alumina silicate, ozone is generated by the emission of vacuum ultraviolet light that converts oxygen in the air into ozone. If not used, not only will there be an adverse effect on the living body, but also only the problem of corrosion of metal parts near the germicidal lamp will remain. Therefore, by containing titanium oxide on the inner surface, outer surface, or inside the material of the discharge tube portion 1 to block vacuum ultraviolet rays and eliminate ozone generation, there is no adverse effect on living bodies and no corrosion of metal parts. A life-long germicidal lamp can be obtained.

【0036】更に、放電管部1の管内面に周期律表の第
3族元素酸化物の薄膜を形成した場合、放電管部1の材
質として軟質硝子を用いても、水銀がこの軟質硝子中の
アルカリ分、アルカリ土類分と結合することを前記薄膜
が阻止するため、水銀が放射する殺菌に有効な253n
mスペクトルの紫外線の吸収が無くなり、前記軟質硝子
を用いても、放電管の寿命を大幅に延ばすことが可能に
なる。
Further, when a thin film of an oxide of an element of Group 3 of the periodic table is formed on the inner surface of the discharge tube 1, even if soft glass is used as the material of the discharge tube 1, mercury is generated in the soft glass. 253n effective for sterilization emitted by mercury because the thin film prevents the alkali and alkaline earth components from binding to
The absorption of ultraviolet light in the m spectrum is eliminated, and the life of the discharge tube can be greatly extended even when the soft glass is used.

【0037】図3は本発明の殺菌ランプの第2の実施の
形態の構成を示した側面図である。1は石英製(又はア
ルミナシリケート)の放電管部、2は排気管チップ部、
3はフォローモードで動作するモリブデン製の電極コイ
ル、4は電極コイル3が巻回されるモリブデン製の電極
軸、5は電極軸4に接続され電極部の熱膨張率調整用の
モリブデン箔、6はモリブデン箔5に接続され、封入部
7から外部に取り出されている導電線であるアウターウ
ェルズ、7は石英製の放電管部1の端部に一体に形成さ
れた石英製(又はアルミナシリケート)の封入部であ
る。また、放電管部1はU字形状に曲成されていて、一
対のアウターウェルズ6が同一方向に引き出されて、近
接配置されるようになっている。尚、電極コイル3と電
極軸4の材料としてはタングステンでもよい。
FIG. 3 is a side view showing the structure of a second embodiment of the germicidal lamp according to the present invention. 1 is a discharge tube portion made of quartz (or alumina silicate), 2 is an exhaust tube tip portion,
Reference numeral 3 denotes a molybdenum electrode coil that operates in a follow mode, 4 denotes a molybdenum electrode shaft around which the electrode coil 3 is wound, 5 denotes a molybdenum foil that is connected to the electrode shaft 4 and adjusts a coefficient of thermal expansion of an electrode portion, 6 Is an outer wells which is a conductive wire connected to the molybdenum foil 5 and taken out from the enclosing portion 7, and 7 is a quartz (or alumina silicate) integrally formed at an end of the quartz discharge tube portion 1. This is the enclosed part. Further, the discharge tube portion 1 is bent in a U-shape, and a pair of outer wells 6 are pulled out in the same direction and arranged close to each other. The material of the electrode coil 3 and the electrode shaft 4 may be tungsten.

【0038】次に本実施の形態の構成について更に詳し
く説明する。石英製の放電管部1の内径L=0.35c
m、電極コイル3の窪みの内径D=0.1cm、コイル
電極3の窪みの深さd=0.1cm、モリブデン製の電
極コイル3の外周部と管壁の距離l=0.05cm、放
電管部1の管外径0.7cmで、放電管部1の管全長2
0cmをU字形状に曲成している。この放電管部1の管
内に10mgの水銀と、Ne50%−Ar50%の混合
ガスを約5300パスカル(40トール)封入してい
る。このような構成で両電極間に800V前後の高周波
電圧を印加すると、放電管部1が放電を開始し、約20
mAの電流が流れる。これにより、管内のHg原子が励
起され、共鳴線である253nmの紫外線を放射する。
これによつて、殺菌ランプとしての機能を発揮すること
になる。管内面にはアルミナを塗布している。これによ
り、凡そ1Wの253nmの紫外線が管外へ放射され
る。
Next, the configuration of the present embodiment will be described in more detail. Inner diameter L = 0.35c of discharge tube part 1 made of quartz
m, inner diameter D of the depression of the electrode coil 3 = 0.1 cm, depth d of the depression of the coil electrode 3 = 0.1 cm, distance l = 0.05 cm between the outer peripheral portion of the molybdenum electrode coil 3 and the tube wall, discharge The outer diameter of the tube 1 is 0.7 cm, and the total length of the discharge tube 1 is 2 cm.
0 cm is bent into a U-shape. About 5300 Pa (40 Torr) of a mixed gas of 10 mg of mercury and 50% of Ne and 50% of Ar is sealed in the discharge tube section 1. When a high-frequency voltage of about 800 V is applied between the two electrodes in such a configuration, the discharge tube unit 1 starts discharging, and a voltage of about 20 V is applied.
mA current flows. This excites the Hg atoms in the tube and emits 253 nm ultraviolet rays, which are resonance lines.
Thereby, the function as a germicidal lamp is exhibited. Alumina is applied to the inner surface of the tube. Thereby, about 1 W of 253 nm ultraviolet light is emitted outside the tube.

【0039】また、筒状電極の窪みの内径をD(c
m)、その深さをd(cm)、封入ガス圧をp(P
a),電極コイル3の外周部と放電管部1の管壁との距
離lとする時、 pD≧2500(cm・Pa) d≧0.5D(cm) l<Dの条件を満足すれば、図1の実施の形態と同様の
理由により、上記したU字形状の殺菌ランプも種々の寸
法を取ることができる。
The inner diameter of the hollow of the cylindrical electrode is represented by D (c
m), its depth is d (cm), and the charged gas pressure is p (P
a), assuming that the distance 1 between the outer peripheral portion of the electrode coil 3 and the tube wall of the discharge tube portion 1 is: pD ≧ 2500 (cm · Pa) d ≧ 0.5D (cm) If l <D is satisfied For the same reason as in the embodiment of FIG. 1, the above-mentioned U-shaped germicidal lamp can also take various dimensions.

【0040】また、電極コイル3の少なくとも窪みの内
部、或いは電極コイル3の2重コイルの層間に周期律表
の第1族、第2族、第3族、第4族、第5族、第6族の
酸化物の少なくとも1種類を塗布または含侵させてい
る。更に、本例の放電管部1の管内面には周期律表の第
3族元素の酸化物、例えばアルミナ、酸化ガリウム、酸
化スカンジウム、酸化イットリウム、酸化ランタン、酸
化セリウムなどの薄膜が形成されている。このため、本
実施の形態も、図1に示した第1の実施の形態と同様の
効果がある。その上、本例では放電管部1をU字形状と
することにより、同一の放電路長の直管に比べて、放電
管全体を12cmと短くしてコンパクトにすることがで
き。殺菌装置などに収容し易くしている。また、全体の
サイズが決まっている時、直管に比べて長い放電路長を
有するため、紫外線放射効率の高い殺菌ランプを得るこ
とができる。
The first, second, third, fourth, fifth, fifth, and fifth groups of the periodic table are arranged at least in the depressions of the electrode coil 3 or between the layers of the double coil of the electrode coil 3. At least one oxide of Group 6 is applied or impregnated. Further, a thin film of an oxide of an element of Group 3 of the periodic table, for example, alumina, gallium oxide, scandium oxide, yttrium oxide, lanthanum oxide, or cerium oxide is formed on the inner surface of the discharge tube portion 1 of this embodiment. I have. For this reason, the present embodiment has the same effect as the first embodiment shown in FIG. In addition, in this example, by forming the discharge tube portion 1 in a U-shape, the entire discharge tube can be shortened to 12 cm as compared with a straight tube having the same discharge path length, and can be made compact. It is easy to store in a sterilizer or the like. In addition, when the overall size is determined, since the discharge path length is longer than that of a straight tube, a germicidal lamp with high ultraviolet radiation efficiency can be obtained.

【0041】図4は本発明の殺菌装置の一実施の形態の
構成を示した概略図である。42は殺菌対象の温水が流
れる殺菌槽で、真ん中に円筒状の殺菌ランプ収容部が形
成される形状を有している。この殺菌槽42の内壁42
aは253nm紫外線が透過する材質で形成されてい
る。また、殺菌槽42の前記殺菌ランプ収容部には、図
3で示したのと同様のU字形状の殺菌ランプ41が挿入
され、この殺菌ランプ41は電源装置45に接続されて
いる。殺菌槽42の上方部には導水管43が接続され、
殺菌槽42の下端中央部には排水管44が接続されてい
る。
FIG. 4 is a schematic view showing the configuration of an embodiment of the sterilizing apparatus of the present invention. Reference numeral 42 denotes a sterilizing tank through which warm water to be sterilized flows, and has a shape in which a cylindrical sterilizing lamp housing is formed in the middle. Inner wall 42 of this sterilization tank 42
a is formed of a material through which ultraviolet rays of 253 nm are transmitted. Further, a U-shaped germicidal lamp 41 similar to that shown in FIG. 3 is inserted into the germicidal lamp housing portion of the germicidal tank 42, and the germicidal lamp 41 is connected to a power supply device 45. A water pipe 43 is connected to the upper part of the sterilization tank 42,
A drain pipe 44 is connected to a central portion of the lower end of the sterilizing tank 42.

【0042】次に本実施の形態の動作について説明す
る。殺菌槽42には、導水管43から処理対象の温水1
00が流れ込む。電源装置45から800V程度の高周
波電圧が殺菌ランプ41に供給されると、殺菌ランプ4
1が点灯し、253nmの紫外線を殺菌槽42の内壁を
通して、殺菌槽42内の温水へ照射する。これにより、
殺菌槽42内の温水が紫外線により殺菌され、殺菌済み
の温水が排水管44から外部の図示されない湯船などに
排出される。
Next, the operation of this embodiment will be described. The hot water 1 to be treated is supplied from the water pipe 43 to the sterilizing tank 42.
00 flows in. When a high frequency voltage of about 800 V is supplied to the germicidal lamp 41 from the power supply 45, the germicidal lamp 4
1 lights up, and irradiates ultraviolet rays of 253 nm to the warm water in the sterilization tank 42 through the inner wall of the sterilization tank 42. This allows
The hot water in the sterilizing tank 42 is sterilized by ultraviolet rays, and the sterilized hot water is discharged from the drainage pipe 44 to an external bathtub (not shown) or the like.

【0043】本実施の形態によれば、殺菌ランプ41と
して、図3に示したものを用いることにより、長寿命で
3年程度持つので、殺菌装置のランプ交換保守を極めて
容易にすることができる。また、上記殺菌ランプ41は
紫外線放射効率がよいため、省電力効果があり、装置の
電気料金を安価にするという効果がある。また、殺菌ラ
ンプ41の形状がU字形状をしてコンパクトなため、そ
の分、殺菌槽42の長手方向を短くでき、殺菌装置を小
型にすることができる。又、殺菌ランプ41の両電極か
らのリード線が両方とも上部から取り出されているた
め、直管を用いた場合のように一方のリード線を引き回
さなくてもよく、配線を単純化して装置の組み立て性を
向上させることができる。
According to the present embodiment, since the lamp shown in FIG. 3 is used as the germicidal lamp 41 and has a long life and lasts about three years, the lamp replacement and maintenance of the germicidal apparatus can be extremely facilitated. . In addition, since the germicidal lamp 41 has good ultraviolet radiation efficiency, it has an effect of saving power and has an effect of reducing the electricity rate of the apparatus. Further, since the shape of the sterilizing lamp 41 is U-shaped and compact, the longitudinal direction of the sterilizing tank 42 can be shortened accordingly, and the sterilizing apparatus can be downsized. Further, since both the lead wires from both electrodes of the sterilizing lamp 41 are taken out from the upper part, it is not necessary to route one lead wire as in the case of using a straight tube, and the wiring is simplified. The assemblability of the device can be improved.

【0044】尚、殺菌ランプ41として、図1に示した
直管を用いても、殺菌装置を小型にする効果は余りない
が、他の効果は上記とほぼ同様である。又、温水でなく
被処理水は水であってもよい。
It should be noted that even if the straight tube shown in FIG. 1 is used as the sterilizing lamp 41, the effect of reducing the size of the sterilizing device is not so large, but the other effects are almost the same as above. The water to be treated may be water instead of warm water.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上記述した如く請求項1の発明によれ
ば、電極材のスパッタリングを抑え、放電管の管壁の黒
化をなくしたことと、電極材として石英又はアルミナシ
リケートを用いて管壁への水銀の付着をなくしたため、
殺菌ランプの寿命を著しく長くすることができる。
According to the first aspect of the present invention, as described above, the sputtering of the electrode material is suppressed, the blackening of the tube wall of the discharge tube is eliminated, and the tube is formed using quartz or alumina silicate as the electrode material. Because we eliminated the adhesion of mercury to the walls,
The life of the germicidal lamp can be significantly extended.

【0046】請求項2の発明によれば、電極軸の回りに
線材を複数層に亙って巻回することにより、電極の外周
部と放電管の内壁間の距離を自由に調整して、管壁の黒
化しない寿命の長い殺菌ランプの設計の自由度を向上さ
せることができる。
According to the second aspect of the present invention, the distance between the outer peripheral portion of the electrode and the inner wall of the discharge tube can be freely adjusted by winding the wire around the electrode axis in a plurality of layers. The degree of freedom in designing a germicidal lamp with a long life without blackening of the tube wall can be improved.

【0047】請求項3の発明によれば、放電管の少なく
とも内壁に周期律表第3族元素の薄膜を形成することに
より、放電管の材質に拘りなく、前記内壁面への水銀の
付着を防止して、殺菌ランプの寿命を長くすることがで
きる。
According to the third aspect of the invention, by forming a thin film of an element of Group 3 of the periodic table on at least the inner wall of the discharge tube, regardless of the material of the discharge tube, mercury adheres to the inner wall surface. This can prolong the life of the germicidal lamp.

【0048】請求項4の発明によれば、放電管内にNe
と他の希ガスの混合ガスを封入したことにより、放電時
の陽光柱を広げて、紫外線の放射効率を向上させること
ができる。
According to the invention of claim 4, Ne is contained in the discharge tube.
By encapsulating a mixed gas of and a rare gas, the positive column at the time of discharge can be expanded, and the radiation efficiency of ultraviolet rays can be improved.

【0049】請求項5の発明によれば、封入ガス圧が低
いか、又は電極の窪みの内径が小さいことを避ける条件
を満足するようにして、寿命が長く、且つ管径に比べて
長い形状の効率のよい小型の殺菌ランプを容易に設計す
ることができる。
According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to satisfy the conditions for avoiding a low filling gas pressure or a small inner diameter of the depression of the electrode so that the life is longer and the shape is longer than the tube diameter. An efficient small germicidal lamp can be easily designed.

【0050】請求項6の発明によれば、放電管をU字形
状に曲成することにより、小型で効率のよい殺菌ランプ
を容易に作ることができる。
According to the sixth aspect of the present invention, a small and efficient germicidal lamp can be easily manufactured by bending the discharge tube into a U-shape.

【0051】請求項7の発明によれば、長寿命の殺菌ラ
ンプを用いることにより、ランプ交換を頻繁に行う必要
を無くすことができ、装置のメインテナンス性を向上さ
せることができる。
According to the seventh aspect of the present invention, the use of a long-life germicidal lamp eliminates the need for frequent lamp replacement, thereby improving the maintainability of the apparatus.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の殺菌ランプの第1の実施の形態の構成
を示した側面図。
FIG. 1 is a side view showing the configuration of a first embodiment of a germicidal lamp according to the present invention.

【図2】図1に示した電極部付近の詳細構成例を示した
断面図。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a detailed configuration example near the electrode unit shown in FIG.

【図3】本発明の殺菌ランプの第2の実施の形態の構成
を示した側面図。
FIG. 3 is a side view showing a configuration of a second embodiment of the germicidal lamp of the present invention.

【図4】本発明の殺菌装置の一実施の形態の構成を示し
た概略図。
FIG. 4 is a schematic view showing a configuration of an embodiment of a sterilization apparatus of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 放電管部 2 排気管チップ部 3 電極コイル 4 電極軸 5 モリブデン箔 6 アウターウェルズ 7 封入部 8 水銀 41 殺菌ランプ 42 殺菌槽 43 導水管 44 排水管 45 電源装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Discharge tube part 2 Exhaust tube tip part 3 Electrode coil 4 Electrode shaft 5 Molybdenum foil 6 Outer wells 7 Enclosure part 8 Mercury 41 Sterilization lamp 42 Sterilization tank 43 Water pipe 44 Drain pipe 45 Power supply device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 畑江 信良 東京都品川区東品川四丁目3番1号 東芝 ライテック株式会社内 (72)発明者 川鶴 滋久 東京都品川区東品川四丁目3番1号 東芝 ライテック株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Nobuyoshi Hatae 4-3-1 Higashi-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Toshiba Lighting & Technology Corporation (72) Inventor Shigehisa Kawatsuru 4-3-1 Higashi-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Toshiba Lighting & Technology Corporation

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 紫外線を透過する材料で形成され且つ内
部に放電媒体を封入した放電管と;前記放電管の両端の
内部に設けられ、放電空間側に窪みを有する筒部を有す
るとともに筒部の外周部と放電管の内壁面との距離を、
筒部の窪みの内径よりも小さくした冷陰極と;を具備し
ていることを特徴とする殺菌ランプ。
1. A discharge tube formed of a material that transmits ultraviolet light and enclosing a discharge medium therein; and a tube portion provided inside both ends of the discharge tube and having a recess on the discharge space side, and a tube portion. Distance between the outer periphery of the
A germicidal lamp, comprising: a cold cathode having a diameter smaller than the inner diameter of the hollow of the cylindrical portion.
【請求項2】 前記電極は、電極軸の外周部に導電性の
線材を複数層に亙って巻回して形成することを特徴とす
る請求項1記載の殺菌ランプ。
2. The germicidal lamp according to claim 1, wherein the electrode is formed by winding a conductive wire around a plurality of layers on an outer peripheral portion of an electrode shaft.
【請求項3】 前記放電管の少なくとも内壁に、周期律
表の第3族元素の酸化物の薄膜を形成することを特徴と
する請求項1又は2いずれか1記載の殺菌ランプ。
3. The germicidal lamp according to claim 1, wherein a thin film of an oxide of an element of Group 3 of the periodic table is formed on at least the inner wall of the discharge tube.
【請求項4】 前記放電管内の充填物として、Neと他
の希ガスとの混合ガスを含むことを特徴とする請求項1
乃至3いずれか1記載の殺菌ランプ。
4. The discharge tube according to claim 1, further comprising a gas mixture of Ne and another rare gas.
A germicidal lamp according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 前記筒構造の電極の窪みの内径をDc
m、窪みの深さをdcm、封入ガス圧をpパスカルとす
ると、pD≧2500及びd≧0.5Dを満たすように
することを特徴とする請求項1乃至4いずれか1記載の
殺菌ランプ。
5. An inner diameter of a hollow of the cylindrical electrode is Dc.
The germicidal lamp according to any one of claims 1 to 4, wherein pD ≧ 2500 and d ≧ 0.5D are satisfied, where m is the depth of the recess, dcm is the filling gas pressure, and p is Pascal.
【請求項6】 前記放電管をU字形状に曲成することを
特徴とする請求項1乃至5いずれか1記載の殺菌ラン
プ。
6. The germicidal lamp according to claim 1, wherein the discharge tube is bent into a U-shape.
【請求項7】 水が流入し、流出する容器と;この容器
に近接して配置される請求項1乃至6いずれか1記載の
殺菌ランプと;この殺菌ランプに電源出力を供給する電
源装置と;を具備することを特徴とする殺菌装置。
7. A germicidal lamp according to claim 1, which is disposed in close proximity to said container, and a power supply device for supplying power to said germicidal lamp. A disinfection device comprising:
JP1649097A 1997-01-30 1997-01-30 Bactericidal lamp and bactericidal device Withdrawn JPH10214592A (en)

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