JPH11273623A - 放電ランプおよびそれを使用した流体殺菌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型で高温・高湿に長時間耐えることができ
る放電ランプを得ることである。 【解決手段】 発光管２の中間部に屈曲部を形成し、こ
の屈曲部により発光管２の両端部に位置する電極３ａ、
３ｂが同一方向に配置される。そして、同一方向に配置
された発光管２の両端部と電気導入部のリード線８との
接続部を保持する口金体６の大気に触れる部分を接着剤
１０で塞ぐように構成する。これにより、高温・高湿下
での耐久性を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、透光性材料よりな
る発光管の両端に電極を封装し、点灯時に紫外線を発生
する放電ランプおよびそれを利用した流体殺菌装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】点灯時に紫外線を発生する放電ランプ
は、たとえば、２４時間風呂の殺菌に使用されている。
２４時間風呂ではレジオネラ菌などの問題が生じ、従来
より厳しい殺菌能力が求められるようになっているの
で、放電ランプが従来の殺菌方法に加えられて使用され
るようになっている。

【０００３】たとえば、放電ランプからの紫外線によ
り、水、汚水、空気などの流体に対して殺菌の処理を行
うには、石英ガラスで形成された発光管を有する放電ラ
ンプを石英製の保護管に挿入して流体内に配置し、放電
ランプから保護管を介して紫外線を流体に照射する。

【０００４】この場合、放電ランプを収納した保護管が
ランプ装着装置に装着されて流体殺菌装置を形成するこ
とになる。この流体殺菌装置のランプ装着装置は、放電
ランプを収納した保護管の装着だけでなく、保護管の外
周面に流体を循環させる機能も有している。これによ
り、効率よく流体の殺菌を可能としている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、放電ランプ
は流体内に配置されて使用されるため、高温・高湿に長
時間耐えられるものでなくてはならない。また、小型で
あることが要求される。

【０００６】すなわち、放電ランプの電極からの導線と
と電気導入部からの導線との接続部が大気に触れること
があるので、その接続部が露出した部分で短絡が発生す
ることがあり、短絡が発生すると放電ランプが不点灯と
なる恐れがある。また、放電ランプはランプ装着装置に
装着されて流体内に配置されることから、小型であるこ
とが望ましい。

【０００７】本発明の目的は、小型で高温・高湿に長時
間耐えることができる放電ランプおよびそれを利用した
紫外線殺菌処置装置を得ることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係わる
放電ランプは、透光性材料よりなる発光管の中間部に形
成され発光管の両端部に位置する電極が同一方向に配置
されるようにする屈曲部と、同一方向に配置された発光
管の両端部の電極をピンチシール部を介して電気導入部
のリード線と接続する接続部を保持するための口金体
と、接続部の大気に触れる部分を塞ぐ接着剤とを備えた
ことを特徴とする。

【０００９】放電ランプにおける発光管の透光性材料は
たとえば石英ガラスであり、放電ランプからの紫外線を
透過する材料が用いられる。発光管の両端部には電極が
設けられ、この電極が同一方向に位置するように発光管
は屈曲される。つまり、発光管は発光管の両端部の中間
で屈曲部を有し、両端部の電極は同一方向にまとめられ
て配置される。

【００１０】発光管は屈曲部を有することから、たとえ
ば発光管の形状はＵ字型またはＷ字型に形成される。発
光管の中間部に１個の屈曲部を有した場合は、発光管の
両端部の電極が一方端に位置するようにＵ字型に形成さ
れる。また、中間部に３個の屈曲部を有した場合は、発
光管の両端部の電極が同一方向に位置するようにＷ字型
に形成される。

【００１１】口金体は、同一方向にまとめて配置された
電極からのピンチシール部に対して設けられ、この口金
体によりピンチシール部と電気導入部のリード線を保持
する。ピンチシール部は、内部にモリブデン箔を内蔵し
発光管の電極と気密に電気的に接続され扁平形状をして
いる。そして、口金体において電気導入部のリード線と
ピンチシールド部のモリブデン箔とが電気的に接続さ
れ、口金体ではこの接続部を保持する。

【００１２】そして、接続部を保持する口金体の大気に
触れる部分を接着剤で塞ぐ。接着剤は撥水性または気密
性を有する材料を用いる。撥水性の接着剤として、フッ
素樹脂たとえばテフロンを用い、水密性の接着剤とし
て、たとえばシリコンを用いる。従って、酸化する恐れ
のある電線の露出部は、このフッ素樹脂またはシリコン
で水分から保護される。これにより、短絡による不点灯
の問題が解消でき長時間の耐久性が確保できる。

【００１３】請求項１の発明によれば、口金体において
放電ランプの電極とリード線との接続部を接着剤で塞ぐ
構造としているので、酸化する恐れのあるリード線の露
出部を高温・高湿度に晒すことがなくなる。従って、短
絡による放電灯の不点灯の問題が解消でき長時間の耐久
性が確保できる。また、放電ランプの発光管に屈曲部を
設け、同一方向でそれぞれ両端部と電気導入部とを接続
する構造としているので、小型化が図れる。

【００１４】請求項２の発明に係わる放電ランプは、請
求項１に記載の放電ランプにおいて、発光管の直径は、
３ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、発光管内の気体を排気
するための排気管の直径は１ｍｍ以上４ｍｍ以下である
ことを特徴とする。

【００１５】発光管の直径は、放電ランプの効率を考慮
して、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下とする。すなわち、発光
管の直径が３ｍｍ未満であると、ランプ電圧が高くなり
すぎて実用的でなくなり、１０ｍｍを超えると放電ラン
プが大型化してしまうからである。また、発光管内の気
体を排気する排気管の直径は、排気管が発光管に設けら
れることから発光管の直径に応じて１ｍｍ以上４ｍｍ以
下とする。

【００１６】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
の効果に加え、放電ランプの発光管の直径および排気管
の直径を適切な値とするので、効率のよい放電ランプを
提供できる。

【００１７】請求項３の発明に係わる放電ランプは、請
求項１または請求項２に記載の放電ランプにおいて、口
金体内での両端部の間隔は、両端部の接続部間の沿面距
離を１０ｍｍ以上としたことを特徴とする。

【００１８】両端部の電極間で放電が発生しない距離と
は、たとえば、始動電圧６００Ｖ以上、定格電圧３００
Ｖ以上、点灯周波数２０ｋＨｚ以上の放電ランプの場合
は、１０ｍｍ以上である。つまり、始動電圧６００Ｖ、
定格電圧３００Ｖ、点灯周波数２０ｋＨｚの放電ランプ
の場合は、１０ｍｍである。

【００１９】請求項３の発明によれば、発光管の両端部
を放電が生じない距離以上離してあるので、高温・高湿
度下で使用されても、両端部に放電が生じることはな
い。

【００２０】請求項４の発明に係わる放電ランプは、請
求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の放電ラン
プにおいて、口金体に着脱自在のソケットを使用したこ
とを特徴とする。

【００２１】口金体に両端部の接続部間を電気絶縁する
ためのソケットを設ける。従って、物理的な距離が短く
なっても、その絶縁距離（沿面距離）は両端部の接続部
間で放電が発生しない距離を確保できる。ここで、沿面
距離とは絶縁物であるソケットの表面を伝わって計測し
た接続部間の距離である。

【００２２】請求項４に記載の発明によれば、同一方向
に発光管の両端部が位置する放電ランプにおいて、口金
体６に着脱自在のソケットを設けているので、両端部間
の直線距離が短くても両端部の接続部間の電気絶縁が可
能となり、放電ランプの小型化が図れる。

【００２３】請求項５の発明に係わる流体殺菌装置は、
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の放電ラ
ンプと、放電ランプを収納して保護すると共に放電ラン
プからの紫外線を透過する保護管と、放電ランプを収納
した保護管を装着し保護管の外周面に流体を循環させる
ランプ装着装置とを備えたことを特徴とする。

【００２４】保護管は、紫外線を透過する石英ガラスで
形成される。紫外線を発生する放電ランプは、保護管に
収納されているので、直接、水、汚水、空気などの流体
に接触することはない。また、ランプ装着装置は、口金
体が上方に位置するように保護管を装着するので、口金
体が流体に接触することはない。

【００２５】そして、ランプ装着装置は保護管の外周面
に流体を循環させ、放電ランプから発生する紫外線を保
護管を介して流体に照射する。これにより、流体の殺菌
を行う。

【００２６】請求項５の発明によれば、高温・高湿下で
耐久性を有する放電ランプを使用した流体殺菌装置であ
るので、円滑に流体の殺菌を行えると共に寿命も長い流
体殺菌装置を得ることができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は、本発明の実施の形態に係
わる放電灯１の平面図である。発光管２はその中間部に
１個の屈曲部を有したＵ字型で形成されており、屈曲部
はランプホルダ１６で保持されている。発光管２は紫外
線を透過する透光性材料たとえば石英ガラスで構成さ
れ、発光管２の両端部には電極３ａ、３ｂが設けられて
いる。このように、発光管２の中間部に屈曲部を形成す
ることによって、発光管２の両端部に位置する電極３
ａ、３ｂが同一方向（図１では左方向）に配置されるこ
とになる。電極３ａ、３ｂには扁平のピンチシール部４
ａ、４ｂが設けられており、ピンチシール部４ａ、４ｂ
に内蔵されたモリブデン箔と電極３ａ、３ｂとが電気的
に接続され、気密を保持して発光管２の外部からの電気
導入を可能としている。

【００２８】また、発光管２を製造する過程では、発光
管２内の気体を排気するための排気管が設けられてお
り、その排気管を通して気体を排気する。そして、その
後に、発光管２内に水銀および希ガスを封入し、排気管
は取り外されてその部分は封止される。図１では排気管
が取り除かれた後の排気チップ部５を示している。

【００２９】ここで、発光管２の直径は、放電ランプ１
の効率を考慮して、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下で構成され
る。また、発光管２内の気体を排気するための排気管５
の直径は、排気管５が発光管２に設けられることから発
光管２の直径に応じて１ｍｍ以上４ｍｍ以下で構成され
る。これは、発光管２の直径が３ｍｍ未満であると、ラ
ンプ電圧が高くなりすぎて実用的でなくなり、１０ｍｍ
を超えると放電ランプ１が大型化してしまうからであ
る。

【００３０】次に、同一方向に配置された発光管２の両
端部の電極３ａ、３ｂのピンチシール部４ａ、４ｂの端
部は、口金体６に導入されている。口金体６は電気導入
部のコネクタ７を介して導かれたリード線８と電極３
ａ、３ｂのピンチシール部４ａ、４ｂとの接続部を保持
するものであり、後述するように、口金体６内で大気に
触れる接続部を接着剤で塞ぐようにしている。

【００３１】図２は、図１の放電灯１の側面図である。
ピンチシール部４ａ、４ｂはモリブデン箔９内蔵してお
り、電極３、３ｂと電気的に接続されて発光管２の外部
では気密を保っている。モリブデン箔９のアウター側
は、電気導入部からのリード線８と電気的に接続される
関係上、その接続部は外気に触れている。従って、高温
・高湿の場所で長時間点灯していると、モリブデン箔９
の酸化が進み短絡に繋がることがある。

【００３２】そこで、図３に示すように、口金体６内で
の大気に触れる接続部を接着剤１０で塞ぐ。すなわち、
口金体６においては、リード線８の被覆を剥がしてリー
ド線８の芯線１１を出し、この芯線１１とピントシール
部４のモリブデン箔９とを接続する。そして、その接続
部を接着剤１０で塞ぐ。この接着剤１０としては撥水性
または気密性を有する材料を用いる。撥水性の接着剤１
０としては、フッ素樹脂たとえばテフロンを用いる。ま
た、水密性の接着剤としては、たとえばシリコンを用い
る。従って、酸化する恐れのある導線の露出部は、この
フッ素樹脂またはシリコンで水分から保護される。

【００３３】このように、ピンチシール部４のモリブデ
ン箔９のアウター側に接着剤１０を充填することにより
気密を保ち、外気とモリブデン箔９とが直接接触しない
ような構造としている。従って、室温４０℃、湿度９５
％の状態では接着剤１０の充填がなければ、モリブデン
箔９の温度１００℃以下にしても１００００時間で放電
ランプ１の５０％が不点灯となったが、本発明では３０
０００時間の使用でも不点灯は生じない。

【００３４】次に、口金体６内での両端部の接続部の間
隔、つまり２本のリード線８の芯線１１の間隔またはピ
ンチシール部４ａ、４ｂのモリブデン箔９の間隔は、そ
の間で放電が発生しない距離以上を保って配置される。
この両端部の接続部間で放電が発生しない距離とは、た
とえば、始動電圧６００Ｖ以上、定格電圧３００Ｖ以
上、点灯周波数２０ｋＨｚ以上の放電ランプの場合は、
１０ｍｍ以上の間隔を保つように配置される。つまり、
始動電圧６００Ｖ、定格電圧３００Ｖ、点灯周波数２０
ｋＨｚの放電ランプの場合は、電極３ａ、３ｂは１０ｍ
ｍ以上離して設置される。

【００３５】また、口金体６に着脱自在のソケットを使
用し両端部の接続部を電気絶縁することも可能である。
ソケットを使用した場合には、２本のリード線８の芯線
１１とピンチシール部４ａ、４ｂのモリブデン箔９とが
ソケットの連結部（コネクタ）にそれぞれ別個に挿入さ
れるので、接続部間の絶縁距離（沿面距離）が長くな
る。従って、ソケットを使用した場合は、物理的な距離
が短くなっても、その絶縁距離は両端部の接続部間で放
電が発生しない距離を確保できる。ここで、沿面距離と
は絶縁物であるソケットの表面を伝わって計測した接続
部間の距離である。

【００３６】このように、同一方向に発光管２の両端部
が位置する放電ランプ１において、口金体６にソケット
を設けているので、両端部間の直線距離が短くても両端
部の接続部間の電気絶縁が可能となり、放電ランプ１の
小型化が図れる。また、本発明の放電ランプ１は、２４
時間風呂など高温多湿状態で使用されることが多いの
で、発光管２の両端部のソケットに挿入される部分に、
シリコンなどの水密性の接着剤１０を充填するとさらに
効果が得られる。

【００３７】以上の説明では、発光管２はその形状がＵ
字型である場合について説明したが、屈曲部が３個ある
Ｗ字型としても良い。すなわち、発光管２は発光管２の
両端部の中間で３個の屈曲部を有するように構成する。
これにより、発光管２の両端部の電極４は同一方向にま
とめられて配置されることになる。これにより、放電ラ
ンプ１の小型化が図れる。

【００３８】次に、図４は、本発明の実施の形態に係わ
る流体殺菌装置の構成図である。放電ランプ１は保護管
１２に挿入され、ランプ装着装置１３に保持される。流
体は流体流入口１４から入り流体流出口１５から排出さ
れる。

【００３９】すなわち、前述した本発明の実施の形態に
係わる放電灯１を保護管１２に収納し、その保護管１２
をランプ装着装置１３に装着する。保護管１２は、紫外
線を透過する石英ガラスで形成されるので、放電ランプ
からの紫外線を透過し、保護管１２の外周面を循環する
流体に照射することになる。これにより、殺菌が行われ
る。

【００４０】紫外線を発生する放電ランプ１は、保護管
１２に収納されているので、直接、水、汚水、空気など
の流体に接触することはない。また、ランプ装着装置１
３は、口金体６が上方に位置するように保護管１２を装
着するので、口金体６が流体に接触することはない。

【００４１】このように、高温・高湿下で耐久性を有す
る放電ランプ１を使用した流体殺菌装置であるので、円
滑に流体の殺菌を行えると共に寿命も長い流体殺菌装置
を得ることができる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、放電ランプの電気導入部の接続部を接着剤で塞
いであるので、高温・高湿状態で放電ランプを使用して
も不点灯になることはない。塞ぐ材料に撥水性または水
密性のものを使うので、水分を防止でき短絡による不点
灯になることがない。また、ランプ形状が屈曲部を有し
たとえばＵ字型またはＷ字型にしているので、小型の放
電ランプが提供できる。

【００４３】また、請求項２の発明によれば、発光管の
外径の大きさと排気管の外径の大きさとを規制したの
で、効率のよい放電ランプを提供できる。

【００４４】請求項３の発明によれば、発光管の両端部
を放電が生じない距離以上離してあるので、高温・高湿
度下で使用されても、両端部に放電が生じることはな
い。請求項４の発明によれば、両端部間の直線距離が短
くてもソケットの沿面距離により両端部の電極の電気絶
縁距離が確保されるので、放電ランプの小型化が図れ
る。

【００４５】請求項５の発明によれば、高温・高湿下で
耐久性を有する放電ランプを使用した流体殺菌装置であ
るので、円滑に流体の殺菌を行えると共に寿命も長い流
体殺菌装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係わる放電ランプの平面
図。

【図２】本発明の実施の形態に係わる放電ランプの側面
図。

【図３】本発明の実施の形態に係わる放電ランプの口金
体内での接続部分の説明図。

【図４】本発明の実施の形態に係わる流体殺菌装置の構
成図。

【符号の説明】

１ 放電灯 ２ 発光管 ３ 電極 ４ ピンチシール部 ５ 排気チップ部 ６ 口金体 ７ コネクタ ８ リード線 ９ モリブデン箔 １０ 接着剤 １１ 芯線 １２ 保護管 １３ ランプ装着装置 １４ 流体流入口 １５ 流体流出口 １６ ランプホルダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂 一平 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

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透光性材料よりなる発光管の中間部に形
   成され前記発光管の両端部に位置する電極が同一方向に
   配置されるようにする屈曲部と；同一方向に配置された
   前記発光管の両端部の電極をピンチシール部を介して電
   気導入部のリード線と接続する接続部を保持するための
   口金体と；前記接続部の大気に触れる部分を塞ぐ接着剤
   と；を備えたことを特徴とする放電ランプ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の放電ランプにおいて、
   前記発光管の直径は、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、
   前記発光管内の気体を排気するための排気管の直径は１
   ｍｍ以上４ｍｍ以下であることを特徴とする放電ラン
   プ。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の放電ラ
   ンプにおいて、前記口金体内での前記発光管の両端部の
   間隔は、前記両端部の接続部間の沿面距離を１０ｍｍ以
   上としたことを特徴とする放電ランプ。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれか１項
   に記載の放電ランプにおいて、前記口金体に着脱自在の
   ソケットを使用したことを特徴とする放電ランプ。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれか１項
   に記載の放電ランプと、前記放電ランプを収納して保護
   すると共に前記放電ランプからの紫外線を透過する保護
   管と、前記放電ランプを収納した保護管を装着し前記保
   護管の外周面に流体を循環させるランプ装着装置とを備
   えたことを特徴とする流体殺菌装置。