KR20100057597A - Short wavelength ultraviolet discharge lamp and ultraviolet irradiation treatment apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 적어도 220nm 이하의 파장 영역으로 발광하는 방전등과 이 방전등을 탑재하고, 방전등으로부터 방사되는 자외선을 이용한 자외선 조사 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a discharge lamp that emits light in a wavelength region of at least 220 nm or less, and an ultraviolet irradiation processing apparatus that mounts the discharge lamp and uses ultraviolet rays emitted from the discharge lamp.
단파장 영역의 자외선은 유해물이나 유기물의 분해, 살균 등 다기(多岐)에 걸쳐 이용되고 있다. 예를 들면, 도 7에 종래 기술에 의한 수중의 유기물 분해 장치의 일례를 도시한다.Ultraviolet rays in the short wavelength region are used for various periods such as decomposition and sterilization of harmful substances and organic substances. For example, FIG. 7 shows an example of the organic matter decomposition apparatus in water according to the prior art.
도면부호 "1"은 스테인레스제 실린더이고, 양단은 플랜지(1a, 1b)로 닫혀져 있다. 도면부호 "1c"는 입수구의 플랜지, "1d"는 출수구의 플랜지이다. 피처리수(5)는 플랜지(1c)측으로부터 플랜지(1d)측을 향해 흐르게 되지만, 피처리수가 쇼트패스하지 않도록 도중에 복수장의 환류판(1e~1i)을 배치한 구조로 되어 있다. 도면부호 "3"은 220nm 이하의 파장의 자외선을 포함하는 광을 방사하는 방전등이고, 일반적으로는 220nm 이하의 파장 영역으로부터 장파장 영역으로 투과성을 가진 석영 유리관으로 구성된 저압 수은 증기 방전등이 사용되고 있다. 도면부호 "2"는 방전등과 피처리수를 격리하는 투광관이고, 마찬가지로 220nm 이하의 파장 영역으로부터 장파장 영역으로 투과성을 가진 석영 유리로 만들어져 있다(투광관(2)과 방전등(3)은 통상 복수개 평행하여 설치되어 있지만 도 7에서는 1개만을 도시함). 자외선은 투광관(2)을 투과하여 피처리수(5)에 조사된다. 수분자(H2O)의 H-OH의 결합 에너지는 499kJ/mol이므로 220nm 이하의 파장의 자외선은 수분자(H2O)를 해리할 수 있는 능력을 갖고, OH 래디컬을 생성한다. 생성된 OH 래디컬은 수중에 존재하는 유기물을 예를 들면 다음 식과 같이 무해한 CO, CO2, H2O로 분해하는 작용을 하게 된다.
H2O+hυ(185nm) → H+OH 래디컬H 2 O + hυ (185 nm) → H + OH radical
CnHmOK+OH 래디컬 → CO, CO2, H2OCnHmOK + OH radical → CO, CO 2 , H 2 O
(n, m, k는 1, 2, 3, …)(n, m, k is 1, 2, 3,…)
계속해서 방전등(3)에 대해 설명한다. 관체(31)는 석영 유리로 만들어지며, 양단에 한쌍의 전극(32a, 32b)을 갖고 발광 금속으로서 수은이 봉입(封入)되어 있다. 그리고, 한측의 전극(32b)은 리드선(38)에 의해 타단측에 전기적으로 도출(導出)되고, 다른 한측의 전극으로 연결되는 리드선과 함께 구금(口金)(37)에 수납되어 있다. 즉, 리드선(38)은 외벽을 따라서 끌어 돌려지므로 방전등(3)이 발하는 방전 중인 발열에 견딜 필요가 있고, 일반적으로는 ETFE(에틸렌·테트라플루오로에틸렌 공중합체, FEP(테트라플루오로에틸렌·헥사플루오로프로필렌 공중합체), PFA(퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체), PTFE(테트라플루오로에틸렌 수지) 등의 불소계 절연 피복 도선이 사용되고 있다. 이 방전등에 소정의 전원을 공급하여 방전등을 점등시키면 185nm의 자외선을 포함하는 수은 특유의 자외선이나 가시광선이 방사되어 상술한 유기물의 분해 반응 처리에 기여한다.Next, the
그런데, 방전등은 자외선 출력의 저하를 수반하므로 대략 반년 내지 1년 사이에 정기적으로 교환할 필요가 있지만, 상술한 바와 같이 구성된 종래의 방전등을 교환 작업할 때 불쾌하고 강렬한 자극취와 함께 피부로의 자극통을 받을 수 있다.By the way, since the discharge lamp is accompanied by a decrease in the ultraviolet output, it is necessary to replace it regularly for about half a year to one year, but when replacing the conventional discharge lamp configured as described above with irritating and intense irritation odor and irritation pain to the skin Can be received.
자극취·자극통은 리드선의 절연 피복재가 단파장 자외선이나 그 자외선에 의해 발생되는 오존에 노출되고, 소재의 불소 성분이 석출하여 그것이 주위의 습기와 반응하여 불화수소 또는 불화수소산을 생성하는 것이라고 생각되며, 이 종류의 방전등이나 자외선 처리 장치를 취급하는데 있어서 안전 및 환경 보호상 매우 중대한 장해가 된다. 이 때문에 일본 공개특허공보 제2002-282851호에서는 방전등의 도선에 피복이 없는 비절연 전선을 이용하고, 상기 방전등으로의 공급 전원이 절단되지 않는한 투광관으로부터 빠져나가지 않도록 구성된 자외선 조사 처리 장치가 발안되어 있다.It is thought that irritation odor and irritation pain are caused by the insulation coating material of the lead wire exposed to short wavelength ultraviolet rays or ozone generated by the ultraviolet rays, and the fluorine component of the material precipitates and reacts with the surrounding moisture to produce hydrogen fluoride or hydrofluoric acid. This type of discharge lamp or ultraviolet light treatment device is a serious obstacle for safety and environmental protection. For this reason, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-282851 proposes an ultraviolet irradiation processing apparatus configured to use a non-insulated wire having no coating on a conducting wire of a discharge lamp, and to exit from the floodlight tube unless the power supply to the discharge lamp is cut. It is.
그러나, 상기 발명은 새로 제조하여 설치하는 장치에 적응할 수는 있어도 기설 장치에서는 개조에 필요한 비용과 기간이 팽대하므로 반드시 받아들여지지 않고 있다. 또한, 비절연 전선의 방전등을 취급하는 것에 정신적인 거부 반응이 존재하는 것도 부정할 수 없다.However, the above invention is not necessarily accepted because the cost and the period required for retrofitting are expanded in the existing apparatus, although the apparatus can be adapted to a newly manufactured and installed apparatus. In addition, it cannot be denied that there is a mental rejection in handling the discharge of the non-insulated wire.
한편, 최근에는 특허공보 제3563373호에 기재되어 있는 고효율·고출력형 방전등이 출현하여 처리 능력을 높일 목적으로 기설 장치로의 치환 요구가 강하다. 고출력형 방전등을 사용한 경우, 더욱 불화수소 등의 발생에 관련된 트러블이 우려되기 때문에 안전하고 신뢰성이 높은 방전등이 강하게 요구되고 있다.On the other hand, in recent years, high-efficiency, high-output discharge lamps described in Japanese Patent No. 3563373 have emerged, and there is a strong demand for replacement with existing equipment for the purpose of improving processing capacity. In the case where a high output type discharge lamp is used, troubles related to the generation of hydrogen fluoride and the like are more likely to be concerned. Therefore, a safe and reliable discharge lamp is strongly demanded.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 제2002-282851호Patent Document 1: Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-282851
특허문헌 2: 특허공보 제3563373호Patent Document 2: Patent Publication No. 3553573
본 발명은 220nm 이하의 파장 영역을 포함하는 자외선이 방사되는 방전등에 있어서, 일단은 한측의 전극에 전기적으로 접속하고, 타단을 다른측의 전극으로 끌어 돌려지는 절연 도체의 절연체에 의해 발생하는 문제를 해소하여 인체에 대한 안전성이나 환경 보호에 기여하는 방전등 및 자외선 조사 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention provides a discharge lamp in which ultraviolet rays including a wavelength region of 220 nm or less are radiated, wherein one end is electrically connected to one electrode and the other end is caused by an insulator of an insulated conductor that is turned to the other side. It is an object of the present invention to provide a discharge lamp and an ultraviolet irradiation treatment device that solve the problem and contribute to safety or environmental protection for the human body.
본 발명의 단파장 자외선 방전등은 석영 유리관의 양단에 서로 대향하는 한쌍의 전극을 구비하고, 적어도 220nm 이하의 파장 영역에서 발광하는 물질을 봉입한 방전등에 있어서 한측의 전극에 비할로겐계의 절연체로 피복된 절연 도체의 일단을 접속하고, 상기 절연 도체를 상기 석영 유리관의 외벽을 따라서 다른측의 전극으로 인도하고, 다른측의 전극에 전기적으로 접속되는 도선과 동일한 측에서 공급 전원에 접속 가능하게한 것을 특징으로 한다.The short wavelength ultraviolet discharge lamp of the present invention includes a pair of electrodes opposed to each other at both ends of a quartz glass tube, and is coated with a non-halogen-based insulator on one electrode in a discharge lamp encapsulating a substance emitting light in a wavelength region of at least 220 nm or less. One end of the insulated conductor is connected, and the insulated conductor is guided to the electrode on the other side along the outer wall of the quartz glass tube, and is connected to the supply power supply on the same side as the conductor electrically connected to the electrode on the other side. It is done.
본 발명의 단파장 자외선 방전등은 다른쪽 전극측으로 인도된 절연 도체와, 상기 다른측의 전극에 전기적으로 접속되는 도선을 일체가 되는 구금에 수납하여 공급 전원에 착탈 가능하게함으로써 착탈이 용이해져 취급이 편리하다.The short-wavelength ultraviolet discharge lamp of the present invention stores the insulated conductor guided to the other electrode side and the conducting wire electrically connected to the electrode of the other side in a unitary unit, which can be attached to and detached from the power supply, so that the attachment and detachment is easy, and the handling is convenient. Do.
본 발명에서 절연 도체에 이용하는 비할로겐계 절연체는 주 사슬중에 방향 고리 및/또는 복소 고리를 가진 고분자 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 주 사슬중의 방향 고리 및 복소 고리 중 적어도 하나는 자외선에 의한 열화에 대해 높은 내성을 가진다.In the present invention, the non-halogen-based insulator used for the insulated conductor preferably contains a high molecular compound having an aromatic ring and / or a hetero ring in the main chain. At least one of the aromatic ring and the heterocyclic ring in the main chain has high resistance to degradation by ultraviolet rays.
또한, 상기 절연 도체에 이용하는 비할로겐계 절연체는 주 사슬중에 방향 고리 또는 복소 고리만을 가진 것에 한정되지 않고, 방향 고리 또는 복소 고리와 함께 아미드 결합, 에스테르 결합 및 우레탄 결합으로부터 선택된 1종 이상의 화학 결합을 가진 것이 특히 높은 내성을 나타낸다.In addition, the non-halogen-type insulator used for the said insulated conductor is not limited to having only an aromatic ring or a heterocyclic ring in a main chain, and it carries out 1 or more chemical bonds chosen from an amide bond, an ester bond, and a urethane bond with an aromatic ring or a heterocyclic ring. Having has particularly high resistance.
이와 같은 고분자 화합물로서는 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리에스테르이미드, 방향족 폴리아미드, 폴리벤즈이미다졸, 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리카보네이트, 폴리에스테르 등이 예시된다. 또한, 할로겐계 가스를 방출시키지 않을 목적뿐이면 나일론, 폴리올레핀, 폴리설폰, 에틸렌-프로필렌 공중합체(EPR 또는 EPDM) 또는 폴리우레탄과 같은 지방족 고분자 화합물로 이루어진 절연체도 사용 가능하다.As such a high molecular compound, polyimide, polyamideimide, polyesterimide, aromatic polyamide, polybenzimidazole, polyether ether ketone (PEEK), polycarbonate, polyester, etc. are illustrated. In addition, an insulator made of an aliphatic polymer compound such as nylon, polyolefin, polysulfone, ethylene-propylene copolymer (EPR or EPDM) or polyurethane may be used as long as it does not emit halogen-based gas.
또한, 비할로겐계 절연체로서는 규소, 알루미늄, 아연 또는 지르코늄의 산화물 또는 질화물 및 유리 섬유 중 1 종 이상으로 이루어진 무기 절연체도 이용할 수 있다.As the non-halogen-based insulator, an inorganic insulator composed of at least one of an oxide or nitride of silicon, aluminum, zinc or zirconium and glass fiber can also be used.
이들 절연체는 단선, 꼬여있는 선, 집합선 또는 편조선으로 이루어진 도체상에 바니시의 도포·인쇄 도막, 압출(押出) 피복, 관상 피복, 테이프 감기, 섬유의 편조(編組) 또는 이들 조합에 의해 피복된다.These insulators may be coated by coating or printing varnishes, extrusion coatings, tubular coatings, tape windings, braids of fibers, or a combination thereof on a conductor consisting of single wire, twisted wire, aggregate wire or braided wire. do.
본 발명의 자외선 조사 처리 장치는 이상 설명한 단파장 자외선등을 적어도 220nm 이하의 파장 영역에 투광성을 가진 관에 내삽하여 상기 단파장 자외선 방전등으로부터 방사되는 자외선을 상기 투광관의 벽을 통해 피처리물로 조사 가능하게 한 것이다. 또한, 단파장 자외선 방전등과 상기 적어도 220nm 이하의 파장 영역에 투광성을 가진 관과의 사이를 밀봉하고, 상기 단파장 자외선 방전등과 상기 투광성을 가진 관 사이에 비활성 가스를 봉입 또는 통류시켜 상기 절연체의 열화를 더 방호(防護)하는 것이 바람직하다.The ultraviolet irradiating apparatus of the present invention interpolates the above-described short wavelength ultraviolet light into a tube having light transmissivity in a wavelength range of at least 220 nm or less, and irradiates the ultraviolet light emitted from the short wavelength ultraviolet light through the wall of the light emitting tube to be treated. It is made. In addition, a seal between the short wavelength ultraviolet discharge lamp and the tube having light transmission in the wavelength region of at least 220 nm or less, and an inert gas is sealed or flowed between the short wavelength ultraviolet discharge lamp and the light transmitting tube to further deteriorate the insulator. It is preferable to protect.
본 발명의 단파장 자외선 방전등에 의하면 종래의 방전등이나 자외선 조사 처리 장치에서 문제시되었던 유해한 할로겐화 수소나 할로겐화 수소산과 같은 할로겐계 가스의 발생이 완전히 방지한다. 또한, 본 발명의 방전등은 다른쪽 전극 근방으로 인도된 절연 도체와, 상기 다른측 전극에 전기적으로 접속되는 도선을 일체가 되는 구금에 수납함으로써 공급 전원으로의 착탈이 용이해진다.According to the short-wavelength ultraviolet discharge lamp of the present invention, generation of halogen-based gas such as harmful hydrogen halide or hydrogen halide acid, which has been a problem in conventional discharge lamps and ultraviolet irradiation treatment devices, is completely prevented. In addition, the discharge lamp of the present invention can be easily attached to or detached from a power supply by storing an insulated conductor guided near the other electrode and a conducting wire electrically connected to the other electrode in an integral part.
비할로겐계 고분자 화합물로서 주 사슬중에 방향족 및/또는 복소 고리를 가진 고분자 화합물을 이용한 경우에는 이들 고분자 화합물은 특히 자외선과 오존에 대한 내구성이 우수하므로 우수한 효과가 얻어진다.When a polymer compound having an aromatic and / or heterocyclic ring in the main chain is used as the non-halogen-based polymer compound, these polymer compounds are particularly excellent in durability against ultraviolet rays and ozone, thereby obtaining an excellent effect.
도 1은 본 발명의 실시형태에서 자외선 방전등의 외주에 묶은 절연 도선 시료를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예의 자외선 방전등을 모식적으로 도시한 단면도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예의 자외선 방전등을 모식적으로 도시한 단면도,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예의 자외선 방전등을 모식적으로 도시한 단면도,
도 5는 도 4의 실시예의 자외선 방전등을 소켓(39b)측에서 본 단면도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예의 자외선 처리 장치를 모식적으로 도시한 단면도, 및
도 7은 종래의 자외선 처리 장치를 모식적으로 도시한 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The figure which shows the insulated wire sample tied to the outer periphery of an ultraviolet discharge lamp in embodiment of this invention,
2 is a cross-sectional view schematically showing an ultraviolet discharge lamp of an embodiment of the present invention;
3 is a cross-sectional view schematically showing an ultraviolet discharge lamp of another embodiment of the present invention;
4 is a cross-sectional view schematically showing an ultraviolet discharge lamp of another embodiment of the present invention;
5 is a cross-sectional view of the ultraviolet discharge lamp of the embodiment of FIG. 4 as seen from the
6 is a sectional view schematically showing an ultraviolet treatment device according to another embodiment of the present invention, and
It is sectional drawing which shows typically a conventional ultraviolet processing apparatus.
계속해서 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 본 발명의 효과를 확인하기 위해 도 1에 도시한 바와 같이 방전등의 외주에 다음과 같은 절연 도선 시료를 묶어 가속 시험을 실시했다.Then, embodiment of this invention is described. In order to confirm the effect of this invention, as shown in FIG. 1, the following insulated conductor samples were tied to the outer periphery of a discharge lamp, and the acceleration test was implemented.
(a) FEP와 ETFE의 불소 수지 압출 성형 피복 도선(a) Fluorine resin extrusion coating lead of FEP and ETFE
(b) 염화비닐 수지 압출 성형 피복 도선(b) vinyl chloride resin extrusion coating conductor
(c) 방향족 폴리이미드관상 피복 도선(c) aromatic polyimide tubular sheathed wire
(d) 방향족 폴리이미드 테이프 감기 피복 도선(d) aromatic polyimide tape winding coated conductor
(e) PEEK관상 피복 도선(e) PEEK tubular sheathed conductor
(f) 폴리에틸렌관상 피복 도선(f) polyethylene tubular sheathed conductor
(g) 나일론 테이프 감기 피복 도선(g) nylon tape winding cloth conductor
(h) 마이카 테이프 감기 피복 도선(h) mica tape winding cloth lead wire
(i) 알루미나 섬유 편조 피복 도선(i) alumina fiber braided sheathed lead
(j) 실리콘 고무 피복 도선(j) silicone rubber sheathed lead wire
도 1에서 도면 부호 "333"은 관 직경 15mm, 발광 길이 약 1.5m의 185nm의 파장을 포함하는 자외선을 방사하는 양 구금형 고출력형 저압 수은 증기 방전등이다. 이 방전등의 관체의 거의 전체 길이에 걸쳐 그 주위에 각각 동일한 절연 도선 시료(333a, 333b, 333c, 333d, …, …)를 10개 이상 묶어 니켈 나선(334a, 334b)으로 긴박(緊縛)하여 반응 가속을 위해 약 10cc의 물을 적하하고, 이를 석영 유리제 투광관에 삽입하여 투광관의 양단을 고무 캡으로 밀봉하여 점등했다.In Fig. 1, reference numeral “333” denotes a double-sided high output low pressure mercury vapor discharge lamp that emits ultraviolet rays including a wavelength of 185 nm having a tube diameter of 15 mm and a light emission length of about 1.5 m. Tens or more of the same
1 개월의 주야 연속 점등 후에 투광관으로부터 방전등을 빼내 자극취의 유무 및 방전등의 외표면을 리트마스 시험지로 닦아 pH(페이퍼) 레벨을 확인했다.After one month of continuous lighting, the discharge lamp was removed from the floodlight tube, and the presence or absence of a magnetic odor and the external surface of the discharge lamp were wiped with a litmas test paper to check the pH (paper) level.
그 결과, (a) FEP 및 ETFE의 불소 수지 피복 도선과 (b) 염화비닐 수지 피복 도선의 시료로부터는 확실히 자극취와 함께 산성의 생성물의 부착이 인식되었다. 이에 대해 (c)~(j)의 그 이외의 시료로부터는 모두 자극취는 인식되지 않고, 리트마스 시험지 결과도 중성인 것을 나타냈다.As a result, from the samples of (a) the fluorine resin coated wires of FEP and ETFE and (b) the vinyl chloride resin coated wire, the adhesion of an acidic product was recognized with a odor. On the other hand, irritation odor was not recognized from all the other samples of (c)-(j), and the litmas test paper result also showed that it was neutral.
상술한 실험 결과로부터 (c) 방향족 폴리이미드관상 피복 도선, (d) 동일하게 테이프 감기 피복 도선, (e) PEEK 바니시 도막 도선, (g) 나일론 테이프 감기 피복 도선, (h) 마이카 테이프 감기 피복 도선, (i) 알루미나 섬유 편조 피복 도선이 과제 극복에 대해 유효한 것이 확인되었다. 즉, (f) 폴리에틸렌관 형상 피복 도선과 (J) 실리콘 고무 피복 도선에 대해서는 자극취나 산성 물질의 생성은 확인되지 않았지만 피복에 미세한 균열이 생기고, 절연물로서의 내구성에 문제가 있는 것이 인식되었다. 계속해서 (a) FEP 및 ETFE의 불소계 수지 절연 도선 및 (b) 염화비닐 수지 절연 도선의 각 자료를 각각 10개 이상 마찬가지로 전술한 고출력 저압 수은 증기 방전등의 외주에 긴박하고, 이것들을 물로 적하하지 않고 투광관에 내삽한 후, 투광관 내를 질소 가스로 치환하여 양단을 고무 캡으로 밀봉하여 점등했다. 1 개월의 연속 점등 후에 전술한 바와 같이 투광관으로부터 방전등을 빼내 자극취의 유무 및 방전등의 외표면의 pH(페이퍼) 레벨을 확인했다. 그 결과 자극취는 인식되지 않고, 리트마스 시험지도 중성인 것을 나타냈다.From the above experimental results, (c) aromatic polyimide tubular sheathed conductor, (d) the same as the tape wound sheathed conductor, (e) the PEEK varnish coating conductor, (g) the nylon tape wound sheathed conductor, (h) the mica tape wound sheathed conductor (i) It has been confirmed that the alumina fiber braided coated conductor is effective for overcoming the problem. That is, although (f) polyethylene tubular coated wire and (J) silicone rubber coated wire were not confirmed to produce odor or acidic substance, it was recognized that fine cracking occurred in the coating and there was a problem in durability as an insulator. Subsequently, each of the (a) FEP and ETFE fluorine-based resin insulated wires and (b) the vinyl chloride resin insulated wires is 10 or more, respectively. After interpolation into the light pipe, the inside of the light pipe was replaced with nitrogen gas, and both ends were sealed with a rubber cap and lit. After one month of continuous lighting, the discharge lamp was removed from the floodlight tube as described above, and the presence of a magnetic odor and the pH (paper) level of the outer surface of the discharge lamp were checked. As a result, the irritating odor was not recognized, and the litmas test was also neutral.
이 결과로부터 투광관 내를 질소 가스로 치환하고, 또한 물도 존재시키지 않으면 절연체의 열화와 할로겐화 수소의 생성이 억제되는 것이 확인되었다.From this result, it was confirmed that deterioration of the insulator and generation of hydrogen halide are suppressed when the inside of the light transmitting tube is replaced with nitrogen gas and no water is present.
(실시예)(Example)
본 발명에 따른 방전등(3)의 일 실시예를 도 2에 도시한다. 도면부호 "31"은 220nm 이하의 파장 영역으로부터 장파장 영역에 걸쳐 투과성을 가진 외부 직경 15mm, 전체 길이 1.6m의 석영 유리로 이루어진 방전등의 관체이다. 관체(31)에 합성 석영 유리를 사용하여 관 내부 직경과 방전 전류와 전위 빈도의 관계를 적정하게 한 방전등은 고효율, 고출력형 방전등이 얻어진다. 관체(31)의 양단에는 대향하여 한쌍의 필라멘트(전극)(32a, 32b)가 약 1.5m의 간격으로 구비되고, 한쌍의 필라멘트(32a, 32b)는 각각 이너 리드(33a, 33b, 33c, 33d)에 계지(繼止)되며, 몰리브덴박(34a, 34b, 34c, 34d)과 아우터 리드(35a, 35b, 35c, 35d)를 통해 관체에 밀봉되고 또한 관체의 외부에 전기적으로 인도되며, 관체 내에는 적량의 수은과 희가스가 봉입되어 있다. 또한, 도면부호 "36"은 관 단부를 보호하는 세라믹제 캡이고, "37"은 급전 핀(37a, 37b)을 구비한 세라믹제 구금이다. "38"은 단면적이 약 0.6 평방미터의 도선을 내부 직경 1mm× 외부 직경 1.5mm의 폴리이미드관으로 절연한 리드선이고, 필라멘트(32b)에 전기적으로 연결되는 아우터 리드(35c)에 압착 접속되고, 관체(31)의 외벽을 따라서 다른 한측의 필라멘트(32a)측으로 인도되며, 구금(37)중에서 급전 핀(37b)에 땜납되어 있다. 필라멘트(32a)의 아우터 리드(35b)도 또한 구금(37)중에서 급전 핀(37a)에 땜납되어 있고, 이른바 편(片)구금형 방전등의 형태를 이루고 있다. 즉 절연체 소재의 폴리이미드는 수kV 이상의 절연 내압을 갖고 있으므로 겨우 약 100V의 전압이 인가되는 상기 방전등의 도선 절연체로서 필요 충분 조건을 만족하고 있다.One embodiment of a
이와 같이 구성된 방전등을 소정의 전자 안정기(도시하지 않음)를 통해 방전 전류(1A)로 점등시키면 방전등의 전력의 약 5%에 상당하는 7.5W가 185nm의 자외선 에너지로서 방사되고, 그 일부는 관체를 따라서 끌고 다니는 절연 도선에도 조사되지만, 유해한 할로겐화 수소나 할로겐화 수소산을 발하지 않는다. 상기 실시예에서는 대향하는 전극으로 접속되는 급전 핀이 일체의 구금에 수납된 편구금형 방전등에 대해 도시했지만, 도 3에 도시한 절연 도선(38)을 그대로 방전등의 전방으로 인출하여 공급 전원에 커넥터(50)로 접속하는 방식의 방전등으로 해도 좋다. 또한, 도 3~도 6에서 도 7, 도 1, 도 2와 공통된 부분에는 동일 부호를 붙이고 중복되는 설명은 생략한다.When the discharge lamp configured as described above is turned on with the discharge current 1A through a predetermined electronic ballast (not shown), 7.5 W corresponding to about 5% of the power of the discharge lamp is radiated as ultraviolet energy of 185 nm, and part of the tube is turned off. Therefore, although it is irradiated to lead insulated conductors, it does not emit harmful hydrogen halide or hydrochloric acid. In the above embodiment, the feed pins connected to the opposite electrodes are shown in the form of single-segment die discharge lamps housed in a unitary detention, but the
도 4 및 도 5는 양 구금형 방전등(3)을 이용하여 동일한 효과를 발휘하는 자외선 조사 처리 장치의 실시예에 대해 도시한 것이다. 도 4에서 도면 부호 "3"은 220nm 이하의 파장 영역을 포함하는 자외선을 방사하는 양 구금형 방전등이고, 투광관(2)에 내삽되며, 양단의 전극에 전기적으로 연결되는 구금(38a, 38b)의 외주 부분과 투광관(2) 사이의 틈과 절연 도선(40)과 투광관(2) 사이의 틈이 투광관(2)의 단부에 끼워진 고무 캡(40a, 40b)으로 밀봉되어 있다. 고무 캡(40a, 40b)에는 구금(38a, 38b)의 외주 부분과 절연 도선(40)을 기밀하게 관통시키는 관통 구멍이 형성되어 구금(38a, 38b)의 외주 부분에는 이 관통 구멍으로부터 외부로 돌출되어 있고, 이들 구금(38a, 38b)에는 각각 소켓(39a, 39b)이 접속되며, 도시를 생략한 전원으로부터 커넥터(50)를 통해 방전등(3)에 급전되는 구조로 되어 있다.4 and 5 show an embodiment of an ultraviolet irradiation processing apparatus that exhibits the same effect by using both of the two
도 6은 방전등(3)을 투광관(2)에 내삽하고, 투광관 내를 질소 가스의 분위기에서 사용한 자외선 조사 처리이다. 실제 장치는 복수개의 투광관에 각각 방전등이 삽입되어 사용되는 장치가 일반적이지만, 편의상 1개만 도시하고 있다. 도면부호 "3"은 220nm 이하의 파장 영역을 포함하는 자외선을 방사하는 편구금형 방전등이고, 한쪽 전극에 통하는 리드선(38)의 절연 도선은 비할로겐화 물질에 구애되지 않는다. 본 장치를 가동 개시할 때 방전등(3)을 투광관(2)에 삽입 후에 투광관 내를 질소 가스로 치환하여 양측을 고무 캡(40a, 40b)으로 밀봉한다. 고무 캡(40a)은 소켓이 밀착하여 관통하는 구멍이 뚫려 있고, 고무 캡(40b)은 구멍이 없는 폐색체로 되어 있다. 양쪽의 고무 캡을 완전히 끼워 넣기 전에 실린더(1) 전체를 큰 플라스틱 봉지 등으로 덮고, 그 안을 질소 가스로 충만시키면 용이하게 치환할 수 있다. 그 후에 실린더 커버(41a, 41b)를 장착하고, 실린더 커버(41a, 41b) 내도 질소 가스로 채워두면 더 효과적이다. 이와 같이 구성된 자외선 조사 처리 장치는 방전등의 관체를 따라서 끌어 돌려진 절연선(38)이 질소 분위기에 있으므로 할로겐화 물질의 절연 도선이라도 열화가 없고, 유해한 할로겐화 수소나 할로겐화 수소산을 발하지 않는다. 도면부호 "42"는 전원이다.FIG. 6: is the ultraviolet irradiation process which interpolated the
또한, 본 발명의 실시예에서는 한쌍의 필라멘트의 각각 한측에 도선을 접속하고, 2 핀의 구금을 가진 인스턴트 스타트형 저압 수은 증기 방전등, 즉 관체의 외벽을 끌어 돌려진 절연 도선이 1개의 방전등을 도시했지만, 필라멘트의 각각 양측에 도선을 접속하여 필라멘트를 미리 가열시키고 나서 방전시키는 프리히트형 저압 수은 증기 방전등, 즉 관체의 외벽을 끌어 돌려진 절연 도선이 복수개라도 전혀 문제가 없고, 구금의 형상 등에도 구애되지 않는다. 또한, 반드시 수은 증기 방전등만을 대상으로 하는 것이 아니라 예를 들면 엑시머 램프나 크세논 램프 등의 220nm 이하의 파장 영역에 발광을 가진 광원에 적용하면 동일한 작용 효과를 가져온다. 또는 대상으로 하는 장치는 가로형에 한정되지 않고 세로형이라도 좋고, 방전등을 삽입하는 투광관은 양단에 개구부를 가진 형상에 한정되지 않고 일단은 밀봉된 것이라도 좋다.In addition, in the embodiment of the present invention, an insulated wire connected by connecting a conducting wire to one side of a pair of filaments and having a 2-pin detention, i.e., an insulated conducting wire which pulls the outer wall of the tube, shows one discharge lamp. However, there is no problem even if there are a plurality of preheated low-pressure mercury vapor discharge lamps that connect the conducting wires to both sides of the filament and heat the filament in advance, that is, a plurality of insulated conducting wires which pull the outer wall of the tubular body. It is not courted. In addition, not only mercury vapor discharge lamps are applied, but also applied to a light source that emits light in a wavelength region of 220 nm or less, for example, an excimer lamp or a xenon lamp, has the same effect. Alternatively, the target device is not limited to the horizontal type but may be a vertical type, and the light transmitting tube into which the discharge lamp is inserted is not limited to a shape having openings at both ends, but may be sealed at one end.
즉, 실시예 1에 나타낸 방전등을 수100개의 단위로 유기물 분해 처리를 실시하는 기설의 자외선 조사 처리 장치에 탑재하여 운전한 바 특단의 문제점도 없고 만족스러운 성능을 발휘하며, 1년간 사용후에 그것들의 방전등을 교환할 때 안전, 환경, 건강상은 물론 교환, 취급, 폐기 작업상에도 전혀 장해가 없는 것이 확인되었다.That is, the discharge lamp shown in Example 1 was mounted in an existing ultraviolet irradiation treatment apparatus which performs organic substance decomposition treatment in hundreds of units, so that there was no particular problem and satisfactory performance. When replacing the discharge lamp, it was confirmed that there is no obstacle in terms of safety, environment and health as well as replacement, handling and disposal operations.
2 : 투광관 3 : 방전등
31 : 관체 32a, 32b : 필라멘트
33a, 33b, 33c, 33d : 이너 리드 34a, 34b, 34c, 34d : 몰리브덴박
35a, 35b, 35c, 35d : 아우터 리드 36 : 캡
37, 38a, 38b : 구금 37a, 37b : 급전 핀
38 : 폴리이미드관으로 절연한 리드 선
39a, 39b : 소켓 40a, 40b : 고무 캡
41a, 41b : 실린더 커버 42 : 전원2: floodlight 3: discharge lamp
31:
33a, 33b, 33c, 33d:
35a, 35b, 35c, 35d: outer lead 36: cap
37, 38a, 38b:
38: lead wire insulated with polyimide tube
39a, 39b:
41a, 41b: cylinder cover 42: power supply
Claims (9)
한측의 전극에 비할로겐계의 절연체로 피복된 절연 도체의 일단을 접속하고, 상기 절연 도체를 상기 석영 유리관의 외벽을 따라서 다른 측의 전극으로 인도하고, 상기 다른 측의 전극에 전기적으로 접속되는 도선과 동일한 측에서 공급 전원에 접속 가능하게한 것을 특징으로 하는 단파장 자외선 방전등.In a discharge lamp having a pair of electrodes opposed to each other at both ends of a quartz glass tube and encapsulating a substance emitting light in a wavelength region of at least 220 nm,
One end of an insulated conductor coated with a non-halogen-based insulator to one electrode, leading the insulated conductor to the electrode on the other side along the outer wall of the quartz glass tube, and electrically connected to the electrode on the other side A short-wavelength ultraviolet discharge lamp, characterized by being able to be connected to a supply power source on the same side as the above.
상기 다른쪽의 전극 근방에 인도된 절연 도체와, 상기 다른 측의 전극에 전기적으로 접속되는 도선을 일체가 되는 구금에 수납하여 상기 공급 전원에 착탈 가능하게한 것을 특징으로 하는 단파장 자외선 방전등.The method of claim 1,
A short-wavelength ultraviolet discharge lamp comprising an insulating conductor guided near the other electrode and a conducting wire electrically connected to the electrode on the other side in a unitary detention and detachable from the power supply.
비할로겐 절연체는 주 사슬중에 방향 고리 및 복소 고리 중 적어도 하나를 가진 고분자 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 단파장 자외선 방전등.The method according to claim 1 or 2,
The non-halogen insulator includes a high molecular compound having at least one of an aromatic ring and a hetero ring in the main chain.
고분자 화합물은 주 사슬중에 아미드 결합, 에스테르 결합, 에테르 결합, CO 결합 및 우레탄 결합에서 선택된 1 종 이상의 화학 결합을 가진 것을 특징으로 하는 단파장 자외선 방전등.The method according to any one of claims 1 to 3,
The high-molecular compound short-wave ultraviolet discharge lamp, characterized in that the main chain has at least one chemical bond selected from amide bonds, ester bonds, ether bonds, CO bonds and urethane bonds.
고분자 화합물은 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리에스테르이미드, 방향족 폴리아미드, 폴리벤즈이미다졸, 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 나일론, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리설폰, 에틸렌-프로필렌 공중합체(EPR 또는 EPDM) 및 폴리우레탄으로부터 선택된 1 종 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 단파장 자외선 방전등.The method according to claim 1 or 2,
The polymer compound may be polyimide, polyamideimide, polyesterimide, aromatic polyamide, polybenzimidazole, polyetheretherketone (PEEK), nylon, polycarbonate, polyester, polyolefin, polysulfone, ethylene-propylene copolymer ( EPR or EPDM) and a short wavelength ultraviolet discharge lamp, characterized in that consisting of one or more selected from polyurethane.
비할로겐 절연체는 규소, 알루미늄, 아연 또는 지르코늄의 산화물 또는 질화물 및 유리 섬유의 1 종 이상으로 이루어진 무기 절연체로 이루어진 것을 특징으로 하는 단파장 자외선 방전등.The method according to claim 1 or 2,
The non-halogen insulator is a short wavelength ultraviolet discharge lamp comprising an inorganic insulator comprising at least one of oxides or nitrides of silicon, aluminum, zinc or zirconium and glass fibers.
비할로겐계 절연체는 도체상에 바니시의 도포, 인쇄 도막, 압출 피복, 관상 피복, 테이프 감기, 섬유의 편조 또는 이들의 조합에 의해 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 단파장 자외선 방전등.The method according to any one of claims 1 to 6,
A non-halogen-based insulator is a non-halogen-based insulator which is coated on a conductor by coating varnish, printed coating, extrusion coating, tubular coating, tape winding, braiding of fibers, or a combination thereof.
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