JPS63202838A - Bactericidal lamp - Google Patents

Bactericidal lamp

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Publication number
JPS63202838A
JPS63202838A JP3326687A JP3326687A JPS63202838A JP S63202838 A JPS63202838 A JP S63202838A JP 3326687 A JP3326687 A JP 3326687A JP 3326687 A JP3326687 A JP 3326687A JP S63202838 A JPS63202838 A JP S63202838A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
discharge
ultraviolet rays
ambient temperature
low
pressure
Prior art date
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Pending
Application number
JP3326687A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiromitsu Matsuno
博光 松野
Seiichi Murayama
村山 精一
Masayoshi Kodama
小玉 正義
Shinkichi Tanimizu
谷水 伸吉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP3326687A priority Critical patent/JPS63202838A/en
Publication of JPS63202838A publication Critical patent/JPS63202838A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain a bactericidal lamp with no change in its output of ultraviolet rays even if the ambient temperature is changed by converting luminescent lines of rare gas atoms into ultraviolet rays near 260nm having a bactericidal effect with phosphors. CONSTITUTION:Electrodes 30, 30' are provided on both ends of a discharge container 6 allowing ultraviolet rays near 260nm to permeate. When a discharge is performed across the electrodes 30, 30', luminescent lines of Xe of 147nm and 130nm are emitted by the discharge in the Xe of the low pressure. These luminescent lines of 147nm and 130nm are converted into the wavelength near 260nm with a remarkable bactericidal effect by phosphors 8 provided on the inner face of the container 6. Since the low-pressure discharge characteristic of Xe is not changed by the ambient temperature, ultraviolet rays near 260nm are not reduced regardless of the ambient temperature, i.e., at the low temperature and the high temperature. Accordingly, a bactericidal lamp with no change in its output of ultraviolet rays even if the ambient temperature is changed can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は殺菌灯に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to germicidal lamps.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、殺菌灯としては、照明ハンドブック(照明学会線
、オーム社、昭和53年5月発行)の114頁および1
67頁に記載されているように。
Conventionally, germicidal lamps are described on pages 114 and 1 of the Lighting Handbook (Illumination Society of Japan, published by Ohmsha, May 1973).
As stated on page 67.

低圧水銀灯が使用されていた。Low-pressure mercury lamps were used.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記従来の殺菌灯は、低圧水銀灯から放射される水銀の
輝@ 254 n mを利用しているが、周囲温度が変
化すると水銀の蒸気圧が変化し、254nmの放射効率
が著しく変化するという問題があった。特に、低温およ
び高温において、254nmの放射効率が著しく低下す
るという問題があった。
The above-mentioned conventional germicidal lamp utilizes mercury brightness @ 254 nm emitted from a low-pressure mercury lamp, but when the ambient temperature changes, the vapor pressure of mercury changes, causing a significant change in the radiation efficiency at 254 nm. was there. In particular, there was a problem in that the radiation efficiency at 254 nm was significantly reduced at low and high temperatures.

本発明の目的は、周囲温度の変化によって紫外線の出力
が変化せず、低温および高温においても高効率である殺
菌灯を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a germicidal lamp whose ultraviolet output does not change with changes in ambient temperature and whose efficiency is high even at low and high temperatures.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的は、放電用ガスとして少なくともXsガスを使
用し、Xsの輝線147nmおよび130nmを発生さ
せ、これを蛍光体によって殺菌効果のある260nm付
近の紫外線に変換することによって達成される。
The above object is achieved by using at least Xs gas as a discharge gas, generating Xs bright lines of 147 nm and 130 nm, and converting these into ultraviolet light around 260 nm, which has a sterilizing effect, using a phosphor.

一般に光の照射による殺菌効果は、波長260nm付近
で最も強い、したがって、水銀の輝線254nmはこの
目的に合致していた。
Generally, the sterilizing effect of light irradiation is strongest at a wavelength of around 260 nm, so the 254 nm bright line of mercury was suitable for this purpose.

本発明者等は、周囲温度の変化によってほとんど特性が
変化しない低圧希ガス放電に着目し、希ガス原子の輝線
を蛍光体を用いて26Onm付近の波長に変換する方式
を検討した。その結果、希ガスとしてxeを使用し、蛍
光体としてZrP zO7?KI : TQ、 BaZ
r51g0e+ La Fs: Ce、 La FaP
 r 、 LiYF4: Pr、 HfPzO7などを
使用すると、周囲温度によって出力が変化しない殺菌灯
が得られることを見い出した。
The present inventors focused on low-pressure rare gas discharge whose characteristics hardly change due to changes in ambient temperature, and studied a method of converting the emission line of rare gas atoms to a wavelength around 26 Onm using a phosphor. As a result, we used xe as the noble gas and ZrP zO7? as the phosphor. KI: TQ, BaZ
r51g0e+ La Fs: Ce, La FaP
It has been found that by using materials such as r, LiYF4:Pr, HfPzO7, etc., a germicidal lamp whose output does not change depending on the ambient temperature can be obtained.

また、従来の低圧水銀灯にXeガスを添加すると、常温
では水銀の輝線254nmを強く放射されて効率よく殺
菌が行われ、低温においては水銀の蒸気圧が低下し25
4 n、 mの放射は少なくなるが、Xeのllfi1
47nmおよび130nmの強度が増大する。したがっ
て、この低圧放電灯と上記の蛍光体を組み合わせること
により、低温でも殺菌効果の低下しない殺菌灯が得られ
る。
Furthermore, when Xe gas is added to a conventional low-pressure mercury lamp, mercury's bright line of 254 nm is strongly emitted at room temperature, resulting in efficient sterilization, while at low temperatures, the vapor pressure of mercury decreases and
4 n, m radiation will be less, but Xe's llfi1
The intensity at 47 nm and 130 nm increases. Therefore, by combining this low-pressure discharge lamp with the above-mentioned phosphor, a sterilizing lamp that does not lose its sterilizing effect even at low temperatures can be obtained.

〔作用〕 低圧のXe中の放電によって、Xsの輝線147nmお
よび130nmが放射される。147nmおよび130
nmの輝線は、蛍光体によって殺菌効果の著しい260
nm付近の波長に変換される。
[Operation] Xs bright lines of 147 nm and 130 nm are emitted by discharge in low pressure Xe. 147nm and 130nm
The emission line of 260 nm has a remarkable bactericidal effect due to the phosphor.
It is converted to a wavelength near nm.

Xe低圧放電の特性は周囲温度によって変化しないので
、周囲温度によらず、すなわち低温でも高温でも260
nm付近の紫外線は低下しない。
The characteristics of Xe low-pressure discharge do not change depending on the ambient temperature, so regardless of the ambient temperature, 260
Ultraviolet light around nm does not decrease.

従来の低圧水銀灯にXeガスを添加し、管壁に147n
mおよび130nm付近の紫外線を260nm付近の紫
外線に変換する蛍光体を設けると、低温においてはXe
の輝線147nmおよび130nmが強くなるので、低
温でも殺菌効果が低下しない。
Adding Xe gas to a conventional low-pressure mercury lamp, 147n is added to the tube wall.
If a phosphor is provided that converts ultraviolet light around m and 130 nm into ultraviolet light around 260 nm, Xe
Since the emission lines of 147 nm and 130 nm become stronger, the bactericidal effect does not decrease even at low temperatures.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を第1図から第6図によって説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 6.

第1図は本発明の第1の実施例で、260nm付近の紫
外線を透過するいわゆる紫外線透過ガラスからなる円筒
状の放電容器6の両端に電極30゜30′が設けである
。放電用ガスはXeで、その圧力は0.1〜10Tor
r程度である。放電容器6の内面に、Xsの輝線147
nmおよび130nmを260nmに変換する蛍光体、
ここではLaFg:Ceが設けられている。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, in which electrodes 30.degree. 30' are provided at both ends of a cylindrical discharge vessel 6 made of so-called ultraviolet-transmissive glass that transmits ultraviolet light in the vicinity of 260 nm. The discharge gas is Xe, and its pressure is 0.1 to 10 Torr.
It is about r. On the inner surface of the discharge vessel 6, an Xs bright line 147
phosphor that converts nm and 130 nm to 260 nm,
Here, LaFg:Ce is provided.

電極3oと30’の間で放電を行うと、主に放電の陽光
柱部分からXsの輝線147nm、130nmが放射さ
れ、これが管壁に設けられた蛍光体6によって260n
m付近の紫外線に変換される。
When a discharge occurs between the electrodes 3o and 30', Xs bright lines of 147 nm and 130 nm are emitted mainly from the positive column of the discharge, and these are radiated at 260 nm by the phosphor 6 provided on the tube wall.
It is converted to ultraviolet light around m.

上記の放電は周囲の温度によって変らないので、上記の
殺菌灯は冷蔵庫、冷蔵庫のような低温雰囲気や1食器乾
燥器、衣類乾燥器のような高温雰囲気においても高効率
を保って使用できる。
Since the above-mentioned discharge does not change depending on the ambient temperature, the above-mentioned germicidal lamp can be used with high efficiency even in a low-temperature atmosphere such as a refrigerator or a refrigerator, or a high-temperature atmosphere such as a dish dryer or a clothes dryer.

上記の実施例においては、Xsの圧力が低いほど効率が
高かった。しかし、Xsの圧力がI Torr以下にな
ると、電極の消耗が著しく、寿命が短かくなった。Xe
とAr、Ne、Heの少なくとも一種を混合し、Xeの
分圧は低いが希ガスの全圧は高くなるようにすると、高
効率でかつ長寿命が得られる。
In the above examples, the lower the pressure of Xs, the higher the efficiency. However, when the pressure of Xs became less than I Torr, the electrodes were significantly worn out and their lifespan was shortened. Xe
By mixing Xe with at least one of Ar, Ne, and He so that the partial pressure of Xe is low but the total pressure of the rare gas is high, high efficiency and long life can be obtained.

第2図は本発明の別の実施例で、6は直径4゜nmの球
状をした紫外線透過ガラス製の放電容器で、内面には蛍
光体ZrPzOr 8が塗布されている。
FIG. 2 shows another embodiment of the present invention, in which reference numeral 6 denotes a spherical discharge vessel made of ultraviolet-transmissive glass with a diameter of 4 nm, the inner surface of which is coated with phosphor ZrPzOr 8.

球状放電容器6のほぼ中心に、タングステン3重コイル
からなる電極30が設けられており、上記電極30には
(Ba、S r、Ca)○を主成分とした熱電子放射物
質4が塗布されている。
An electrode 30 made of a triple tungsten coil is provided approximately at the center of the spherical discharge vessel 6, and a thermionic emissive material 4 containing (Ba, Sr, Ca) as a main component is coated on the electrode 30. ing.

球状放電容器6に取付けられた安定器収納ケース24内
に、第3図のように接続された電解コンデンサ23とダ
イオード22が収納されている。
An electrolytic capacitor 23 and a diode 22 connected as shown in FIG. 3 are housed in a ballast housing case 24 attached to the spherical discharge vessel 6.

電解コンデンサー23は、第3図における2個のコンデ
ンサー21.21’ を1体で形成し、三端子を有する
1個の円筒形にしたもので、独立した2個のコンデンサ
ーよりもさらに小形化できる利点を有している。
The electrolytic capacitor 23 is formed by combining the two capacitors 21 and 21' in Fig. 3 into one cylindrical shape with three terminals, and can be made smaller than two independent capacitors. It has advantages.

電極の端部、すなわち熱電子放射物質4の塗布端1,2
間の距離を8mにし、放電用気体としてITorrXe
を封入した。電解コンデンサ23は、静電容量30μF
を第3図のように直列に接続したアルミ電解コンデンサ
ーを使用した。
Ends of the electrodes, that is, ends 1 and 2 where the thermionic emissive material 4 is applied
The distance between them was 8 m, and ITorrXe was used as the discharge gas.
was enclosed. The electrolytic capacitor 23 has a capacitance of 30 μF.
We used aluminum electrolytic capacitors connected in series as shown in Figure 3.

上記の殺菌灯を50HzlOOVの電源に接続したとこ
ろ、スタータなしで電極端部1,2の間で放電が発生し
、Xsの輝$li 147 n m 、  130nm
が放射され、蛍光体8によって260nm付近の紫外線
に変換された。
When the above germicidal lamp was connected to a 50HzlOOV power source, a discharge occurred between the electrode ends 1 and 2 without a starter, and the Xs brightness was 147 nm and 130 nm.
is emitted and converted into ultraviolet light around 260 nm by the phosphor 8.

上記の実施例は、電極が1個で、スタータが不要で、か
つインダクタンスに比べると小形、軽量なコンデンサー
を安定器としているため、第1の実施例に比較し超重形
であるという特徴を有している。
The above embodiment has one electrode, does not require a starter, and uses a capacitor as a ballast, which is smaller and lighter than an inductance, so it has the feature of being super heavy compared to the first embodiment. are doing.

第4図は別の実施例で、球状の放電容器6の内面に蛍光
体LiYFa : Pr 8が設けられている。放電容
器6のほぼ中心部には、2個の熱陰極30゜30’ が
設けられている。熱陰極30.30’間の距離は1個の
陰極、たとえば30が陰極として働く時、陽極として働
く他の陰極30’ が負グロー内に入るようにする。こ
うすることによって、陽極降下電圧がなくなり、高効率
化が可能になる。
FIG. 4 shows another embodiment, in which a phosphor LiYFa:Pr 8 is provided on the inner surface of a spherical discharge vessel 6. Two hot cathodes 30.degree. 30' are provided approximately at the center of the discharge vessel 6. The distance between the hot cathodes 30, 30' is such that when one cathode, e.g. 30, acts as a cathode, the other cathode 30', acting as an anode, falls within the negative glow. By doing so, the anode drop voltage is eliminated and high efficiency can be achieved.

第1図の実施例においては低圧Xe放電の陽光柱を利用
しているの対し、第3図および第4図の実施例では負グ
ローを利用している。低圧Xe放電の陽光柱は、収縮さ
れ、不安定になることがあ、るが、負グローは安定して
いる。すなわち、第2図、第4図の実施例の殺菌灯は、
放電が安定であるという特徴を有する。
The embodiment of FIG. 1 utilizes a positive column of low pressure Xe discharge, while the embodiments of FIGS. 3 and 4 utilize a negative glow. The positive column of low-pressure Xe discharge may be contracted and become unstable, but the negative glow is stable. That is, the germicidal lamps of the embodiments shown in FIGS. 2 and 4 are as follows:
It is characterized by stable discharge.

第5図の本発明の別の実施例で、紫外線透過ガラスから
成る放電容器6の内面に蛍光体KI:TQ8が塗布され
ている。31.31’は冷陰極であり、放電用ガスとし
てXsが封入されている0本実施例では、冷陰極を用い
ているので構造が単純であり5小形化が可であるという
利点がある。
In a further embodiment of the invention shown in FIG. 5, the inner surface of the discharge vessel 6 made of UV-transparent glass is coated with the phosphor KI:TQ8. Reference numerals 31 and 31' denote cold cathodes, and Xs is sealed as a discharge gas.In this embodiment, since a cold cathode is used, the structure is simple and can be made smaller.

第6図は本発明の別の実施例で、第6図において、6は
球状をした紫外線透過ガラス製の放電容器で、内面には
147nm、130nmの紫外線を260nm付近の紫
外線に変換する蛍光体8、たとえばLaFa:Csが設
けられている。
Fig. 6 shows another embodiment of the present invention. In Fig. 6, 6 is a spherical discharge vessel made of ultraviolet-transparent glass, and the inner surface contains phosphors that convert ultraviolet rays of 147 nm and 130 nm into ultraviolet rays of around 260 nm. 8, for example, LaFa:Cs.

球状放電容器6のほぼ中心に、タングステン3重コイル
からなる電極30が設けられており、上記電極3oには
(Ba、Sr、Ca)Oを主成分とした熱電子放射物質
4が塗布されている。
An electrode 30 made of a triple tungsten coil is provided approximately at the center of the spherical discharge vessel 6, and the electrode 3o is coated with a thermionic emissive material 4 containing (Ba, Sr, Ca)O as a main component. There is.

40は陽極で、陽極4oと陰極30の間の距離は定常点
灯状態において陽極40が負グロー内に入るような距離
にする。この距離は封入する主成分ガスによって決り、
Xsでは18.Krでは17、Arでは13、Naでは
15、Hsでは14mm以下である。こうすることによ
って、陽極降下電圧がなくなり、高効率が得られる。
40 is an anode, and the distance between the anode 4o and the cathode 30 is set such that the anode 40 enters the negative glow in the steady lighting state. This distance is determined by the main component gas to be sealed.
18 for Xs. It is 17 mm or less for Kr, 13 mm for Ar, 15 mm for Na, and 14 mm for Hs. This eliminates the anode drop voltage and provides high efficiency.

放電用ガスとして、水銀とXeを0 、5 Torrと
Neを6 Torr封入したところ、−15℃において
も十分な強度の260nm付近の紫外線が放射された。
When mercury and Xe were sealed at 0 and 5 Torr and Ne at 6 Torr as discharge gases, sufficient intensity of ultraviolet rays around 260 nm was emitted even at -15°C.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、周囲温度が変化しても出力が変らず、
低温でも高温においても使用できる殺菌灯を得ることが
できる。
According to the present invention, the output does not change even if the ambient temperature changes;
It is possible to obtain a germicidal lamp that can be used at both low and high temperatures.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図、第2図、第4図、第6図は本発明の実施例を示
す断面図、第3図゛は本発明の殺菌灯に使用したコンデ
ンサーバラストの結線図、第5図は本発明の実施例を示
す全体図である。 1.2・・・電極端部、6・・・放電容器、8・・・蛍
光体、30.30’・・・電極、31.31’・・・冷
陰極、コ1 、ζ 4゛ 第 1 図 ゴθ    デ 茅 2− 図 23 コンテ゛〉リー 算3図
Figures 1, 2, 4, and 6 are sectional views showing embodiments of the present invention, Figure 3 is a wiring diagram of a condenser ballast used in the germicidal lamp of the present invention, and Figure 5 is a diagram of the present invention. FIG. 1 is an overall view showing an embodiment of the invention. 1.2... Electrode end, 6... Discharge vessel, 8... Fluorescent material, 30.30'... Electrode, 31.31'... Cold cathode, Co1, ζ4゛th 1 Fig. θ Demo 2- Fig. 23 Container calculation 3 diagram

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、260nm付近の紫外線を透過する放電容器内に少
なくとも放電用ガスとしてのXeと、少なくとも147
nmおよび130nm付近の紫外線を260nm付近の
紫外線に変換する蛍光体とを設けたことを特徴とする殺
菌灯。
1. At least Xe as a discharge gas and at least 147
A germicidal lamp characterized in that it is provided with a phosphor that converts ultraviolet rays in the vicinity of 130 nm and 130 nm into ultraviolet rays in the vicinity of 260 nm.
JP3326687A 1987-02-18 1987-02-18 Bactericidal lamp Pending JPS63202838A (en)

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JP (1) JPS63202838A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006145539A (en) * 2004-11-20 2006-06-08 Leica Microsystems Nussloch Gmbh Cryostat having sterilization apparatus
JP2009048825A (en) * 2007-08-17 2009-03-05 Kitakyushu Foundation For The Advancement Of Industry Science & Technology Discharge lamp

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