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JPH1012195A - Electrodeless lamp, electrodeless lamp lighting device and ultraviolet irradiation device - Google Patents

Electrodeless lamp, electrodeless lamp lighting device and ultraviolet irradiation device

Info

Publication number
JPH1012195A
JPH1012195A JP15587696A JP15587696A JPH1012195A JP H1012195 A JPH1012195 A JP H1012195A JP 15587696 A JP15587696 A JP 15587696A JP 15587696 A JP15587696 A JP 15587696A JP H1012195 A JPH1012195 A JP H1012195A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrodeless lamp
tube
ultraviolet
lighting device
excitation coil
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
JP15587696A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akihiro Inoue
昭浩 井上
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.)
Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
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 Toshiba Lighting and Technology Corp filed Critical Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority to JP15587696A priority Critical patent/JPH1012195A/en
Publication of JPH1012195A publication Critical patent/JPH1012195A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrodeless lamp, an electrodeless lamp lighting device, and an ultraviolet ray radiation device having a long life and a large ultraviolet ray radiation amount. SOLUTION: An induction coil 22 is wound on the surface at the upper end part of an electrodeless lamp 20 in which mercury radiating ultraviolet rays of around 260nm effective for sterilization and argon gas are sealed in a long tube 21, and high frequency is supplied to the induction coil 22. The radiation intensity distribution of the ultraviolet rays is strongest in the part where the induction coil 22 is wound, and becomes gradually weaker as approaching the other end of the tube 21, and high sterilizing effect is partially obtained compared with the uniform radiation by the conventional fluorescent lamp.

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、無電極ランプ、無
電極ランプ点灯装置及び紫外線照射装置に関する。
The present invention relates to an electrodeless lamp, an electrodeless lamp lighting device, and an ultraviolet irradiation device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、風呂水を殺菌して循環させる循環
風呂などの紫外線照射装置として、例えば特開平5−2
99号公報に開示されているものがある。図9は当該公
報に開示された紫外線照射装置を示す縦断面図である。
この図に示すように、紫外線照射装置は、殺菌槽1と、
石英製の外管2と、殺菌用の蛍光ランプ3と、防水用パ
ッキン4と、蓋5とから構成されている。殺菌槽1は、
その上端に入水口6、下端に出水口7が形成されてお
り、風呂水等の被殺菌物が入水口6から流入して出水口
7から流出するようになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an ultraviolet irradiation apparatus such as a circulation bath for sterilizing and circulating bath water, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
There is one disclosed in Japanese Patent Publication No. 99-99. FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing the ultraviolet irradiation device disclosed in this publication.
As shown in this figure, the ultraviolet irradiation device includes a sterilization tank 1 and
It comprises an outer tube 2 made of quartz, a fluorescent lamp 3 for sterilization, a packing 4 for waterproofing, and a lid 5. The sterilization tank 1
A water inlet 6 is formed at an upper end thereof, and a water outlet 7 is formed at a lower end thereof. An object to be sterilized such as bath water flows in from the water inlet 6 and flows out of the water outlet 7.

【0003】外管2は、先端が丸みを帯びるとともに閉
口した円筒状に形成されており、その上端が殺菌槽1の
上端に装着された蓋5の中央部に取り付けられている。
蛍光ランプ3は紫外線を放射するものであり、長尺の円
柱形状に形成されている。この蛍光ランプ3は外管2の
内部に挿入されており、殺菌槽1内を通流する被殺菌物
に対して紫外線を照射する。防水用パッキン4は殺菌槽
1と蓋5との間に設けられており、漏水を防止する。こ
のような構成の紫外線照射装置において、殺菌槽1の入
水口6から流入した被殺菌物が蛍光ランプ3の軸に沿っ
てその周りを流れた後、出水口7から流出する。この
際、蛍光ランプ3が長尺の円柱形状であるため、略均一
に紫外線が照射され、殺菌が行なわれる。
The outer tube 2 is formed in a cylindrical shape with a rounded end and a closed end, and the upper end thereof is attached to the center of a lid 5 mounted on the upper end of the sterilization tank 1.
The fluorescent lamp 3 emits ultraviolet light, and is formed in a long cylindrical shape. The fluorescent lamp 3 is inserted into the outer tube 2 and irradiates an object to be sterilized flowing through the sterilization tank 1 with ultraviolet rays. The waterproof packing 4 is provided between the sterilizing tank 1 and the lid 5 to prevent water leakage. In the ultraviolet irradiation apparatus having such a configuration, the object to be sterilized flowing from the water inlet 6 of the sterilization tank 1 flows around the fluorescent lamp 3 along the axis thereof, and then flows out of the water outlet 7. At this time, since the fluorescent lamp 3 has a long cylindrical shape, the ultraviolet light is irradiated substantially uniformly, and sterilization is performed.

【0004】一方、図10は従来の他の紫外線照射装置
を示す概略構成を示す平面図であり、図11はその側面
図である。この従来の紫外線照射装置は、長尺の円筒形
状の石英製の管10の両側に長尺の円柱形状を成した殺
菌用の蛍光ランプ11、12を配置し、更に図11示す
ように蛍光ランプ11、12の周囲に4つの反射板13
を設けたものである。これら管10、蛍光ランプ11、
12及び4つの反射板13が同一のケース14に内蔵さ
れている。風呂水等の被殺菌物は、管10の一方の端か
ら流入し、他方の端から流出し、その間に二本の蛍光ラ
ンプ11、12から紫外線が照射され、液中の菌が殺菌
される。
FIG. 10 is a plan view showing a schematic configuration of another conventional ultraviolet irradiation apparatus, and FIG. 11 is a side view thereof. In this conventional ultraviolet irradiation apparatus, fluorescent lamps 11 and 12 each having a long cylindrical shape for sterilization are arranged on both sides of a long cylindrical quartz tube 10, and further, as shown in FIG. Four reflectors 13 around 11 and 12
Is provided. These tubes 10, fluorescent lamps 11,
Twelve and four reflectors 13 are housed in the same case 14. An object to be sterilized, such as bath water, flows in from one end of the tube 10 and flows out from the other end. During that time, ultraviolet rays are irradiated from the two fluorescent lamps 11 and 12 to sterilize bacteria in the liquid. .

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の紫外線照射装置にあっては、次のような問題点があ
った。即ち、殺菌用の蛍光ランプ3、11、12は、通
常の蛍光ランプなどと略同様の電極構造になっているこ
とから、点灯/消灯を繰り返すことによって電極が劣化
するので、その寿命は精々1万時間に満たなく、例えば
24時間循環風呂のような紫外線照射装置に用いた場合
では半年から1年でランプの交換をする必要があり、ラ
ンニングコストがかかってしまう。
However, the above-mentioned conventional ultraviolet irradiation apparatus has the following problems. That is, since the fluorescent lamps 3, 11, and 12 for sterilization have an electrode structure substantially similar to that of a normal fluorescent lamp or the like, the electrodes deteriorate due to repeated lighting / extinguishing. If the lamp is used for an ultraviolet irradiation device such as a circulating bath for less than 10,000 hours, for example, the lamp needs to be replaced every six months to one year, which increases running costs.

【0006】また、近年、紫外線の総照射量が同一であ
れば、より最大値の高い照射方法が高い殺菌効果が得ら
れることが解ってきているが、従来の蛍光ランプ3、1
1、12では両端間の紫外線放射量が均一であること
と、被殺菌物と蛍光ランプ3との間に外管2が、蛍光ラ
ンプ11、12との間には管10がそれぞれ介在し、こ
れらが紫外線を減衰するので、高い殺菌効果が期待でき
なかった。このようなことから、現行の蛍光ランプより
も紫外線放射量が大きい蛍光ランプの開発が待たれてい
る。
In recent years, it has been found that if the total irradiation amount of ultraviolet rays is the same, an irradiation method having a higher maximum value can obtain a higher sterilizing effect.
1 and 12, the amount of ultraviolet radiation between both ends is uniform, the outer tube 2 is interposed between the object to be sterilized and the fluorescent lamp 3, and the tube 10 is interposed between the fluorescent lamps 11 and 12, respectively. Since these attenuate ultraviolet rays, a high bactericidal effect could not be expected. For this reason, development of a fluorescent lamp that emits more ultraviolet light than current fluorescent lamps has been awaited.

【0007】そこで本発明は、長寿命で、かつ紫外線放
射量が大きい無電極ランプ、無電極ランプ点灯装置及び
紫外線照射装置を提供することを目的としている。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an electrodeless lamp, an electrodeless lamp lighting device, and an ultraviolet irradiation device, which have a long life and a large amount of ultraviolet radiation.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明の無電極
ランプは、管の内部に放電により紫外線を放射するガス
が封入され、管外より供給されるエネルギーによって無
電極の励起放電を起こし、その励起放電による紫外線出
力がランプの管軸方向に沿って非均一になるものであ
る。この無電極ランプによれば、励起放電することによ
って可視光の他に紫外光が放射され、その際の紫外線出
力がランプの管軸方向に沿って非均一になる。例えば、
管の一方の端側にエネルギーを供給した場合、紫外線出
力は、一方の端側が大きく、該端から遠ざかるにしたが
って徐々に小さくなる。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an electrodeless lamp in which a gas which emits ultraviolet rays by discharge is sealed in a tube, and an electrodeless excitation discharge is caused by energy supplied from outside the tube. The ultraviolet output due to the excitation discharge becomes non-uniform along the tube axis direction of the lamp. According to this electrodeless lamp, ultraviolet light is emitted in addition to visible light by excitation discharge, and the ultraviolet output at that time becomes non-uniform along the tube axis direction of the lamp. For example,
When energy is supplied to one end of the tube, the UV output is large at one end and gradually decreases as the distance from the end increases.

【0009】無電極ランプを構成する管は、石英で製造
しても良いし、多結晶又は単結晶アルミナなどの紫外線
透過セラミックで製造しても良い。また、管内に封入す
るガスは、希ガスと水銀とからなるものであっても良い
し、希ガスとハロゲンとからなるものであっても良い。
希ガスとハロゲンとの組み合わせとしては、例えばXe
F、XeCl、KrF、ArFなどがある。また、管と
しては、一方の端の一部分に内部に向けて陥没した凹部
を有したものとしても良い。この凹部を設けることによ
り、後述する誘導励起コイルをその凹部に挿入すること
ができるので、被殺菌物が液体である場合、防水効果が
得られる。
The tube constituting the electrodeless lamp may be made of quartz, or may be made of ultraviolet transmitting ceramic such as polycrystalline or single crystal alumina. Further, the gas sealed in the tube may be composed of a rare gas and mercury, or may be composed of a rare gas and a halogen.
As a combination of a rare gas and a halogen, for example, Xe
F, XeCl, KrF, ArF and the like. Further, the tube may have a concave portion depressed inward at a part of one end. By providing this concave portion, an induction excitation coil, which will be described later, can be inserted into the concave portion, so that when the object to be sterilized is a liquid, a waterproof effect is obtained.

【0010】請求項8の発明の無電極ランプ点灯装置
は、請求項1乃至6のいずれかに記載の無電極ランプ
と,この無電極ランプの一端部分の表面に巻回してなる
誘導励磁コイルと,この誘導励磁コイルに高周波電力を
供給する高周波電力供給手段とを備えるものである。こ
の構成によれば、誘導結合による励起放電が行なわれ、
可視光及び紫外光が放射される。この場合、紫外線の放
射強度は、誘導励起コイルが設けられた部分が最も強
く、管の他端に行くにしたがって徐々に弱くなる分布を
とる。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided an electrodeless lamp lighting device, comprising: the electrodeless lamp according to any one of the first to sixth aspects; and an induction exciting coil wound around a surface of one end of the electrodeless lamp. And a high-frequency power supply means for supplying high-frequency power to the induction exciting coil. According to this configuration, the excitation discharge by the inductive coupling is performed,
Visible light and ultraviolet light are emitted. In this case, the radiation intensity of the ultraviolet ray has a distribution in which the intensity is highest at the portion where the induction excitation coil is provided, and gradually decreases toward the other end of the tube.

【0011】したがって、紫外線強度の大きなピーク値
を持つことから、従来の殺菌用として用いられる蛍光ラ
ンプのような均一照射に比べて高い殺菌効果が得られ
る。またこのことは、低消費電力で同一の殺菌効果が得
られるということもなる。また、液体を殺菌する場合、
従来のような蛍光ランプと水とを隔離するための外管が
不要なので、外管による紫外線の減衰もない。また、無
電極放電であるから長寿命であり、ランニングコストを
低く抑えることができる。なお、誘導励起コイルを耐熱
且つ耐紫外線を有する絶縁材料で被覆しても良い。この
ようにすることで、被殺菌物が水の場合でも誘導励起コ
イルに対する防水処理を行なわなくても済む。
[0011] Therefore, since it has a large peak value of the ultraviolet intensity, a higher sterilizing effect can be obtained as compared with a uniform irradiation such as a conventional fluorescent lamp used for sterilization. This also means that the same sterilizing effect can be obtained with low power consumption. Also, when sterilizing liquids,
Since an outer tube for separating the fluorescent lamp from water as in the related art is not required, ultraviolet light is not attenuated by the outer tube. In addition, since the electrodeless discharge is used, the life is long, and the running cost can be reduced. The induction excitation coil may be covered with an insulating material having heat resistance and ultraviolet resistance. In this way, even when the object to be sterilized is water, it is not necessary to perform a waterproofing process on the induction excitation coil.

【0012】請求項10の発明の無電極ランプ点灯装置
は、請求項7記載の無電極ランプと,この無電極ランプ
の凹部に挿入された誘導励起コイル,この誘導励磁コイ
ルに高周波電力を供給する高周波電力供給手段とを備え
るものである。この構成によれば、無電極ランプの一方
の端の一部分に形成された凹部内に誘導励起コイルを挿
入できるので、被殺菌物が水の場合に、無電極ランプの
一方の端が水面より上方になるように配置すれば、誘導
励起コイルに対する防水処理を施さなくて済む。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided an electrodeless lamp lighting apparatus, wherein the high frequency power is supplied to the electrodeless lamp, the induction excitation coil inserted into the recess of the electrodeless lamp, and the induction excitation coil. High-frequency power supply means. According to this configuration, the induction excitation coil can be inserted into a concave portion formed at a part of one end of the electrodeless lamp. Therefore, when the object to be sterilized is water, one end of the electrodeless lamp is located above the water surface. If it arrange | positions so that it may become, it is not necessary to perform waterproofing processing with respect to an induction excitation coil.

【0013】請求項11の発明の無電極ランプ点灯装置
は、請求項1乃至6のいずれかに記載の無電極ランプ
と,この無電極ランプの一端部分の表面に対向配置され
た一対の電極と,これらの電極に高周波電力を供給する
高周波電力供給手段とを備えるものである。この構成に
よれば、容量結合による励起放電が行なわれ、可視光及
び紫外光が放射される。この場合、紫外線の放射強度
は、一対の電極が設けられた部分が最も強く、管の他端
に行くにしたがって徐々に弱くなる分布をとる。
According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided an electrodeless lamp lighting device, comprising: the electrodeless lamp according to any one of the first to sixth aspects; and a pair of electrodes disposed on the surface of one end of the electrodeless lamp. And a high-frequency power supply means for supplying high-frequency power to these electrodes. According to this configuration, excitation discharge is performed by capacitive coupling, and visible light and ultraviolet light are emitted. In this case, the radiation intensity of the ultraviolet rays has a distribution in which the portion where the pair of electrodes is provided is the strongest, and gradually decreases toward the other end of the tube.

【0014】請求項12の発明の無電極ランプ点灯装置
は、請求項1乃至6のいずれかに記載の無電極ランプ
と,この無電極ランプの一端部分に設けられたマイクロ
波発生手段と,このマイクロ波発生手段に電力を供給す
る電力供給手段とを備えるものである。この構成によれ
ば、マイクロ波による励起放電が行なわれ、可視光及び
紫外光が放射される。この場合、紫外線の放射強度は、
マイクロ波発生手段が設けられた部分が最も強く、管の
他端に行くにしたがって徐々に弱くなる分布をとる。特
に、このマイクロ波による励起放電では、放電プラズマ
が管の内側の表面に形成される表面波放電も行なわれる
ので、紫外線の放射強度は更に強くなる。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided an electrodeless lamp lighting apparatus according to any one of the first to sixth aspects, a microwave generating means provided at one end of the electrodeless lamp, Power supply means for supplying power to the microwave generation means. According to this configuration, excitation discharge by microwave is performed, and visible light and ultraviolet light are emitted. In this case, the radiation intensity of the ultraviolet light is
The distribution where the portion where the microwave generation means is provided is the strongest, and gradually becomes weaker toward the other end of the tube. In particular, in the microwave-induced excitation discharge, a surface wave discharge in which a discharge plasma is formed on the inner surface of the tube is also performed, so that the radiation intensity of ultraviolet rays is further increased.

【0015】マイクロ波発生手段としては表面波ランチ
ャーが好適である。なお、この表面波ランチャーは、例
えば、PlasmaPhysicsVol,24,N
o.11文献のpp1331〜1400のFig3
(c)、Fig3(e)あるいはFig3(f)のよう
な構造を成している。これらは電界結合型であるが、F
ig3(d)のような空洞共振型もある。
As the microwave generating means, a surface wave launcher is preferable. In addition, this surface wave launcher is, for example, PlasmaPhysicsVol, 24, N
o. Fig. 3 of pp 1331 to 1400 of 11 documents
(C), a structure like FIG. 3 (e) or FIG. 3 (f). These are electric field coupling types, but F
There is also a cavity resonance type such as ig3 (d).

【0016】請求項14の発明の紫外線照射装置は、請
求項8乃至13のいずれかに記載の無電極ランプ点灯装
置と,前記無電極ランプ点灯装置の無電極ランプを収容
し、該無電極ランプの管軸方向に沿って紫外線照射対象
物を通流させる紫外線照射空間を有する容器とを備える
ものである。
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided an ultraviolet irradiation apparatus, comprising the electrodeless lamp lighting device according to any one of claims 8 to 13 and the electrodeless lamp of the electrodeless lamp lighting device. And a container having an ultraviolet irradiation space through which an object to be irradiated with ultraviolet light flows along the tube axis direction.

【0017】この構成によれば、紫外線照射空間を有す
る容器内に流入する紫外線照射対象物が被殺菌物である
場合に、該被殺菌物が無電極ランプの最も紫外線の放射
強度の強い部分を通過したときに大部分が死滅し、その
後、紫外線の放射強度の相対的に弱い部分を通過するこ
とで、菌の復活再生が完全に阻害される。
According to this configuration, when the object to be irradiated with ultraviolet light flowing into the container having the ultraviolet irradiation space is an object to be sterilized, the object to be sterilized removes the portion of the electrodeless lamp having the highest ultraviolet radiation intensity. Most of the bacteria are killed when they pass, and after that, they pass through a portion where the ultraviolet radiation intensity is relatively weak, thereby completely inhibiting the revival and regeneration of the bacteria.

【0018】無電極ランプは、エネルギーが給される側
を容器の紫外線照射対象物流入側に向けて配置しても良
い。このようにすることで、紫外線照射対象物が被殺菌
物である場合に、最初に菌の大部分を死滅させることが
でき、その後で、菌の復活再生を完全に阻止できる。な
お、無電極ランプの配置を逆にしても良い。この場合
は、最初に菌細胞膜表皮が破壊されて殺菌または弱体化
し、その後にDNA破壊に至る。被殺菌物は、液体又は
粉体のいずれもあっても良い。
The electrodeless lamp may be arranged such that the side to which energy is supplied is directed toward the ultraviolet ray irradiation side of the container. In this way, when the object to be irradiated with ultraviolet light is an object to be sterilized, most of the bacteria can be killed first, and then the revival and regeneration of the bacteria can be completely prevented. The arrangement of the electrodeless lamp may be reversed. In this case, the bacterial cell membrane epidermis is first destroyed and sterilized or weakened, and then DNA is destroyed. The material to be sterilized may be either liquid or powder.

【0019】請求項17の発明の紫外線照射装置は、光
半導体を有する物質を更に備え、この物質を容器内の無
電極ランプから放射される紫外線が届く範囲に配置した
ものである。この構成によれば、溶存する酸素が活性化
し、菌の死骸を水と炭酸ガスに分解し、クリーンな水を
得ることができる。なお、光半導体としては、例えばT
iO2 (チタニア)がある。
An ultraviolet irradiation apparatus according to a seventeenth aspect of the present invention further comprises a substance having an optical semiconductor, and the substance is arranged in a range where ultraviolet rays emitted from the electrodeless lamp in the container reach. According to this configuration, dissolved oxygen is activated, and the dead body of the bacteria is decomposed into water and carbon dioxide gas, so that clean water can be obtained. As an optical semiconductor, for example, T
There is iO2 (titania).

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。 (I )殺菌システムの実施の形態 ( a) 実施の形態1 図1は本発明に係る無電極ランプ点灯装置の実施の形態
1を示す断面図である。この実施の形態1は、風呂水等
の液体の殺菌を行なう紫外線照射装置に適用したもので
ある。なお、この図において、無電極ランプ20につい
ては正面図で示している。この実施の形態1は、殺菌用
の無電極ランプ20を用いたものである。この無電極ラ
ンプ20は、直径が15mmで、先端部分が丸みを帯び
た長さ100mmの長尺の円筒形状に形成された石英製
の管21からなり、その内部には少量の水銀と放電バッ
ファ希ガス・アルゴンが1mmHg(約130パスカ
ル)封入されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (I) Embodiment of sterilization system (a) Embodiment 1 FIG. 1 is a sectional view showing Embodiment 1 of an electrodeless lamp lighting device according to the present invention. The first embodiment is applied to an ultraviolet irradiation device for sterilizing a liquid such as bath water. In addition, in this figure, the electrodeless lamp 20 is shown in a front view. The first embodiment uses an electrodeless lamp 20 for sterilization. The electrodeless lamp 20 comprises a quartz tube 21 having a diameter of 15 mm and a rounded end, and having a length of 100 mm and formed in a long cylindrical shape. Noble gas / argon is sealed at 1 mmHg (about 130 Pascal).

【0021】管21の上部には放電励起手段として誘導
励起コイル22が設けられている。この誘導励起コイル
22は導線を4ターン巻回させたものである。誘導励起
コイル22の上方には、誘導励起コイル22と外部の高
周波電源25との間のインピーダンス整合をとる整合部
2が設けられている。整合部23は同軸ケーブル24を
介して高周波電源25に接続されている。高周波電源2
5からは例えば13.56MHzの高周波が出力され、
この高周波出力が整合部23を介して誘導励起コイル2
2に供給される。誘導励起コイル22に高周波出力が供
給されることにより、電磁エネルギーが発生し、この電
磁エネルギーにより無電極ランプ20は放電を行なう。
この放電に伴って殺菌に有効な260nm前後の紫外線
が放射される。
An induction excitation coil 22 is provided above the tube 21 as discharge excitation means. The induction excitation coil 22 is formed by winding a conductive wire for four turns. Above the induction excitation coil 22, there is provided a matching section 2 for impedance matching between the induction excitation coil 22 and an external high-frequency power supply 25. The matching section 23 is connected to a high frequency power supply 25 via a coaxial cable 24. High frequency power supply 2
5 outputs a high frequency of 13.56 MHz, for example.
This high-frequency output is supplied to the induction excitation coil 2 via the matching unit 23.
2 is supplied. When the high frequency output is supplied to the induction excitation coil 22, electromagnetic energy is generated, and the electrodeless lamp 20 discharges by this electromagnetic energy.
With this discharge, ultraviolet rays of about 260 nm effective for sterilization are emitted.

【0022】無電極ランプ20は、整合部23を殺菌槽
26の上端に装着された蓋27の中央部分に固定した状
態で、殺菌槽26の内部に鉛直方向に設けられている。
殺菌槽26の内部には、入水口28より僅か上方には鍔
部29が円周方向に沿って形成されており、この鍔部2
9の上面に水遮断用のプラスチック製のパッキン30が
取り付けられている。このパッキン30は殺菌槽26内
の水が誘導励起コイル22にかかるのを防止するもので
あり、その中央部に無電極ランプ20を通す穴が開けら
れている。上記誘導励起コイル22、整合部23、同軸
ケーブル24及び高周波電源25は無電極ランプ点灯装
置100を構成する。
The electrodeless lamp 20 is provided in the sterilization tank 26 in a vertical direction with the matching portion 23 fixed to a central portion of a lid 27 mounted on the upper end of the sterilization tank 26.
In the inside of the sterilization tank 26, a flange 29 is formed along the circumferential direction slightly above the water inlet 28.
A plastic packing 30 for blocking water is attached to the upper surface of 9. The packing 30 prevents water in the sterilizing tank 26 from splashing on the induction excitation coil 22, and has a hole for passing the electrodeless lamp 20 in the center thereof. The induction excitation coil 22, the matching unit 23, the coaxial cable 24, and the high frequency power supply 25 constitute an electrodeless lamp lighting device 100.

【0023】このように構成された紫外線照射装置にお
いて、高周波電源25からの高周波出力が整合部23を
介して誘導励起コイル22に供給されると、誘導励起コ
イル22に電磁エネルギーが発生し、このエネルギーに
よって管21の内部で放電が起こる。この放電による可
視光及び紫外光の放射強度は、図2に示すように、誘導
励起コイル22の近傍で最大で、管21の先端に行くに
したがって低下する分布をとる。この場合、管21の誘
導励起コイル22の部分では、この誘導励起コイル22
が可視光及び紫外光を遮るので、図示のように脈動した
分布になる。また、管21の内部の誘導励起コイル22
の近傍では、輪郭の不明瞭なドーナツ状の放電が生起す
る。図3はその様子を示す正面図であり、図4は図3の
A−A線断面図である。
In the ultraviolet irradiation apparatus configured as described above, when the high frequency output from the high frequency power supply 25 is supplied to the induction excitation coil 22 via the matching section 23, electromagnetic energy is generated in the induction excitation coil 22. Discharge occurs inside the tube 21 due to the energy. As shown in FIG. 2, the emission intensity of the visible light and the ultraviolet light due to the discharge has a distribution that is maximum near the induction excitation coil 22 and decreases toward the tip of the tube 21. In this case, the induction excitation coil 22 of the tube 21 is
Block visible light and ultraviolet light, so that a pulsating distribution is obtained as shown in the figure. In addition, the induction excitation coil 22 inside the tube 21
, A donut-shaped discharge with an unclear outline occurs. FIG. 3 is a front view showing this state, and FIG. 4 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【0024】ドーナツ状の放電が管21の表面に近い部
分で生起することもあって、図2に示したように、可視
光及び紫外光の放射強度が誘導励起コイル22の近傍で
最大になる。このような現象は従来の蛍光ランプ3、1
1、12では起こらず、この点から見ても無電極ランプ
20の方が部分的な紫外線放射量が大きいことが解る。
従来の蛍光ランプ3、11、12ではその中心部で可視
光及び紫外光の放射強
Since a donut-shaped discharge may occur in a portion near the surface of the tube 21, the radiant intensity of visible light and ultraviolet light becomes maximum near the induction excitation coil 22, as shown in FIG. . Such a phenomenon is caused by the conventional fluorescent lamps 3, 1
This does not occur in Nos. 1 and 12, and it can be seen from this viewpoint that the electrodeless lamp 20 has a larger partial ultraviolet radiation amount.
In the conventional fluorescent lamps 3, 11, and 12, the emission intensity of visible light and ultraviolet light is

【0025】さて、水流を入水口28から殺菌槽26内
に導入すると、まず、紫外線放射の最も強い誘導励起コ
イル22の近傍で殺菌が行なわれ、この部分で殆どの菌
が死滅する。その後、水は石英管21の先端に向けて移
動して行くが、その移動中にも菌は紫外線の照射を継続
して受けることになる。この間では誘導励起コイル22
の近傍で受ける紫外線量よりは少ないが、殺菌槽26の
内部に滞留している間は常に紫外線の照射を受けるの
で、菌の復活再生が完全に抑えられる。なお、紫外線照
射量の最も弱い側である入水口28から殺菌槽26内に
水流を導入して菌細胞膜表皮を破壊して殺菌または弱ら
せた上で、強力な紫外線照射領域に移行させてDNA破
壊まで至らしめるようにしても良い。このようにしても
菌を完全に死滅させることができる。
When a water stream is introduced from the water inlet 28 into the sterilization tank 26, sterilization is first performed near the induction excitation coil 22, which has the strongest ultraviolet radiation, and most of the bacteria are killed in this portion. Thereafter, the water moves toward the tip of the quartz tube 21, and the bacteria continue to be irradiated with the ultraviolet rays during the movement. During this time, the induction excitation coil 22
Although the amount is smaller than the amount of ultraviolet rays received in the vicinity of, the bacteria are constantly irradiated with ultraviolet rays while staying inside the sterilization tank 26, so that the revival and regeneration of bacteria can be completely suppressed. In addition, a water flow is introduced into the sterilization tank 26 from the water inlet 28, which is the weakest side of the amount of ultraviolet irradiation, to destroy and sterilize or weaken the bacterial cell membrane epidermis, and then to the strong ultraviolet irradiation region. You may make it also reach DNA destruction. Even in this case, the bacteria can be completely killed.

【0026】このように、この実施の形態1では、紫外
線の放射強度が均一な従来の蛍光ランプ3、11、12
とは異なり、紫外線強度の大きなピーク値を持つので、
より強力な殺菌効果が得られる。しかも、放電による紫
外線放射強度は、蛍光ランプ3、11、12のような管
半径方向中心部に行くにしたがって強くなるものとは異
なり、管表面に近い放電形状となるために紫外線をより
効果的に管21外へ放射することができる。また、紫外
線強度の大きなピーク値を持つことから、蛍光ランプ
3、11、12のような均一照射に比べて低消費電力で
同一の殺菌効果が得られる。このことは、無電極にする
ことによる長寿命とあいまって、ランニングコストの低
減が可能になる。また、無電極ランプ20を直接水中に
入れるので、例えば図9のように蛍光ランプ3と水との
間に外管3が介在する場合と比べて紫外線の減衰がな
く、またその外管3を使用しない分、コストダウンが図
れる。
As described above, in the first embodiment, the conventional fluorescent lamps 3, 11, and 12 having a uniform ultraviolet radiation intensity are used.
Unlike that, it has a large peak value of UV intensity,
A stronger bactericidal effect is obtained. In addition, unlike the fluorescent lamps 3, 11, and 12, the intensity of the ultraviolet radiation due to the discharge becomes stronger toward the center of the tube in the radial direction of the tube. Can be radiated out of the tube 21. In addition, since it has a large peak value of the ultraviolet intensity, the same sterilization effect can be obtained with lower power consumption as compared with uniform irradiation such as the fluorescent lamps 3, 11, and 12. This, together with the long life due to the absence of electrodes, enables a reduction in running costs. Further, since the electrodeless lamp 20 is directly immersed in water, the ultraviolet light is not attenuated as compared with the case where the outer tube 3 is interposed between the fluorescent lamp 3 and water as shown in FIG. The cost can be reduced by not using it.

【0027】( b) 実施の形態2 図5は本発明に係る無電極ランプ点灯装置の実施の形態
2を示す断面図である。この実施の形態2も実施の形態
1と同様に風呂水等の液体の殺菌を行なう紫外線照射装
置に適用したものである。上述した実施の形態1の無電
極ランプ点灯装置は、管21の上部の周囲に誘導励起コ
イル22を巻回させたものであったが、この実施の形態
2の無電極ランプ点灯装置は、図に示すように、上端の
中央部から内部の中央部に至る凹部36Aが形成された
無電極ランプ35の該凹部36A内に誘導励起コイル3
7を挿入したものである。この誘導励起コイル37に
は、実施の形態1と同様に高周波電源25が整合部23
を介して接続されている。
(B) Embodiment 2 FIG. 5 is a sectional view showing an electrodeless lamp lighting device according to Embodiment 2 of the present invention. The second embodiment is also applied to an ultraviolet irradiation device for sterilizing a liquid such as bath water as in the first embodiment. The electrodeless lamp lighting device according to the first embodiment described above has the induction excitation coil 22 wound around the upper part of the tube 21. As shown in FIG. 5, the induction excitation coil 3 is provided in the concave portion 36A of the electrodeless lamp 35 in which the concave portion 36A extending from the central portion of the upper end to the internal central portion is formed.
7 is inserted. The high frequency power supply 25 is connected to the inductive excitation coil 37 in the same manner as in the first embodiment.
Connected through.

【0028】実施の形態1と同様に、放電による可視光
及び紫外光の放射強度が誘導励起コイル37の近傍で最
大で、管36の先端に行くにしたがって低下する分布を
とるので、同様の効果が得られる。管36の形状が複雑
ではあるが、誘導励起コイル37を完全に防水すること
ができるので、実施の形態1のようなパッキン30が不
要であり、またこのパッキン30を係止するための鍔部
29を殺菌槽26の内部に形成する必要がない。また、
実施の形態1も同様であるが、誘導励起コイル37を使
用する方式では、数百KHzから数十MHzの範囲の高
周波出力で動作させることが可能である。上記誘導励起
コイル37以外は図示していないが、これと、整合部、
同軸ケーブル及び高周波電源は無電極ランプ点灯装置1
10を構成する。
As in the first embodiment, the distribution of the radiant intensity of the visible light and the ultraviolet light due to the discharge is maximum near the induction excitation coil 37 and decreases toward the tip of the tube 36. Is obtained. Although the shape of the tube 36 is complicated, since the induction excitation coil 37 can be completely waterproofed, the packing 30 as in the first embodiment is unnecessary, and a flange portion for locking the packing 30 is required. 29 does not need to be formed inside the sterilization tank 26. Also,
The same applies to the first embodiment, but in the system using the induction excitation coil 37, it is possible to operate with a high-frequency output in the range of several hundred KHz to several tens of MHz. Although not shown, except for the induction excitation coil 37, a matching part,
Coaxial cable and high frequency power supply are electrodeless lamp lighting device 1
10 is constituted.

【0029】( c) 実施の形態3 図6は本発明に係る無電極ランプ点灯装置の実施の形態
3を示す断面図である。この実施の形態3も実施の形態
1と同様に風呂水等の液体の殺菌を行なう紫外線照射装
置に適用したものである。なお、この図において、無電
極ランプ40については正面図で示している。
(C) Third Embodiment FIG. 6 is a sectional view showing an electrodeless lamp lighting device according to a third embodiment of the present invention. The third embodiment is also applied to an ultraviolet irradiation device for sterilizing a liquid such as bath water, as in the first embodiment. In this figure, the electrodeless lamp 40 is shown in a front view.

【0030】上記実施の形態1、2の無電極ランプ点灯
装置では、無電極放電の励起手段即ちエネルギー伝達手
段として、誘導励起コイル22、37による誘導結合型
励起方式を採用したが、この実施の形態3の無電極ラン
プ点灯装置は、無電極ランプ40の上部の表面上に図6
に示すような二つの電極42を対向させて取り付け、こ
れらの電極42に整合部43を介して高周波出力を印加
して容量結合型の無電極放電を起こすようにしたもので
ある。この場合も殺菌槽26の内部の水が二つの電極4
2にかからないようにパッキン30が設けられている。
この実施の形態3においても、実施の形態1と同様に、
放電による可視光及び紫外光の放射強度が二つの電極4
2の近傍で最大で、管41の先端に行くにしたがって低
下する分布をとるので、同様の効果が得られる。上記一
対の電極52及び整合部23以外は図示していないが、
これらと、同軸ケーブル及び高周波電源は無電極ランプ
点灯装置120を構成する。
In the electrodeless lamp lighting devices of the first and second embodiments, the inductively coupled excitation system using the inductive excitation coils 22 and 37 is employed as the means for exciting the electrodeless discharge, that is, the energy transfer means. The electrodeless lamp lighting device according to the third embodiment is configured such that the electrodeless lamp lighting device shown in FIG.
The two electrodes 42 as shown in FIG. 1 are mounted to face each other, and a high-frequency output is applied to these electrodes 42 via a matching section 43 to cause a capacitively-coupled electrodeless discharge. Also in this case, the water inside the sterilization tank 26 is
A packing 30 is provided so as not to cover the second member.
Also in the third embodiment, similar to the first embodiment,
The emission intensity of visible light and ultraviolet light due to discharge is two electrodes 4
Since the distribution has a maximum value in the vicinity of 2 and decreases toward the tip of the tube 41, the same effect can be obtained. Although not shown other than the pair of electrodes 52 and the matching portion 23,
Together with these, the coaxial cable and the high frequency power supply constitute the electrodeless lamp lighting device 120.

【0031】( d) 実施の形態4 図7は本発明に係る無電極ランプ点灯装置の実施の形態
4を示す断面図である。この実施の形態4も実施の形態
1と同様に風呂水等の液体の殺菌を行なう紫外線照射装
置に適用したものである。この実施の形態4も実施の形
態1と同様に風呂水等の液体の殺菌を行なう紫外線照射
装置に適用したものである。なお、この図において、無
電極ランプ50については正面図で示している。この実
施の形態4の無電極ランプ点灯装置は、管51の上端部
にマグネトロン52を設けて、このマグネトロン52か
ら数GHzのマイクロ波を発生させて励起放電を起こす
ようにしたものである。特に、マイクロ波による励起放
電では、放電プラズマが管の内側の表面に形成される表
面波放電も行なわれるので、紫外線の放射強度は更に強
くなる。なお、マグネトロンを内蔵したものとして、表
面波ランチャーが好適である。上記マグネトロン52及
び電源53は無電極ランプ点灯装置130を構成する。
(D) Fourth Embodiment FIG. 7 is a sectional view showing an electrodeless lamp lighting device according to a fourth embodiment of the present invention. This fourth embodiment is also applied to an ultraviolet irradiation device for sterilizing a liquid such as bath water, similarly to the first embodiment. This fourth embodiment is also applied to an ultraviolet irradiation device for sterilizing a liquid such as bath water, similarly to the first embodiment. In this figure, the electrodeless lamp 50 is shown in a front view. In the electrodeless lamp lighting device according to the fourth embodiment, a magnetron 52 is provided at an upper end portion of a tube 51, and a microwave of several GHz is generated from the magnetron 52 to cause an excitation discharge. In particular, in the microwave-induced excitation discharge, a surface wave discharge in which a discharge plasma is formed on the inner surface of the tube is also performed, so that the radiation intensity of ultraviolet rays is further increased. In addition, a surface wave launcher is suitable as a device having a built-in magnetron. The magnetron 52 and the power supply 53 constitute an electrodeless lamp lighting device 130.

【0032】( e) 実施の形態5 図8は本発明に係る無電極ランプ点灯装置の実施の形態
5を示す断面図である。上記実施の形態1〜4では、殺
菌した菌はそのままになってしまうが、TiO2 (チタ
ニア)などの光半導体を塗布するか、あるいは含有させ
た物質を紫外線の届く範囲に設置するようにしても良
い。このようにすることによって、溶存する酸素が活性
化し、菌の死骸を水と炭酸ガスに分解し、クリーンな水
を得ることができる。この実施の形態5は、殺菌槽26
の内面にTiO2 を塗布したフィルム(TiO2 塗布物
質)60を貼り付けたものである。
(E) Fifth Embodiment FIG. 8 is a sectional view showing an electrodeless lamp lighting device according to a fifth embodiment of the present invention. In the first to fourth embodiments, the sterilized bacteria remain as they are. However, it is also possible to apply an optical semiconductor such as TiO2 (titania) or to place the contained substance in a range where ultraviolet rays can reach. good. By doing so, the dissolved oxygen is activated, and the dead body of the bacteria is decomposed into water and carbon dioxide, so that clean water can be obtained. In the fifth embodiment, the sterilizing tank 26
A film (TiO2 coating substance) 60 coated with TiO2 is adhered to the inner surface of the substrate.

【0033】なお、本発明は上記実施の形態に限らず、
本発明の目的の範囲内で各種の実施の形態が可能であ
る。具体的には、次のようにしても良い。 (イ)実施の形態1では、安全上、誘導励起コイル22
に水がかからないように、殺菌槽26の誘導励起コイル
22の位置より下にパッキン30を設けたが、導線の表
面にテフロン(米国デュポン社の登録商標)などの耐熱
耐紫外線絶縁材料を被覆すれば、直接水中に入れること
ができる。 (ロ)各実施の形態1〜5では、液体を殺菌対象とした
が、メリケン粉などの粉体の殺菌も可能である。
The present invention is not limited to the above embodiment,
Various embodiments are possible within the scope of the invention. Specifically, the following may be performed. (A) In the first embodiment, for safety reasons, the induction excitation coil 22
The packing 30 is provided below the position of the induction excitation coil 22 of the sterilization tank 26 so that water is not applied to the surface. However, the surface of the conductor is covered with a heat-resistant and UV-resistant insulating material such as Teflon (registered trademark of DuPont, USA). Can be placed directly in the water. (B) In each of the first to fifth embodiments, the liquid is targeted for sterilization, but powder such as meriken powder can be sterilized.

【0034】(ハ)各実施の形態1〜5では、紫外線放
射物質として水銀を用いたが、希ガスとハロゲンを組み
合わせものを用いても良い。希ガスとハロゲンの組み合
わせたものとして、例えば以下に示すものがある。 組み合わせ 波長 XeF(キセノン・フッ素) 351nm XeCl(キセノン・塩素) 308nm KrF(クリプトン・フッ素) 248nm ArF(アルゴン・フッ素) 193nm (ニ)各実施の形態1〜5では、管21、36、41、
51の材料として、石英を用いたが、多結晶又は単結晶
アルミナなどの紫外線透過セラミックを用いても良い。
(C) In each of the first to fifth embodiments, mercury is used as the ultraviolet radiation material, but a combination of a rare gas and halogen may be used. Examples of the combination of a rare gas and a halogen include the following. Combination wavelength XeF (xenon / fluorine) 351 nm XeCl (xenon / chlorine) 308 nm KrF (krypton / fluorine) 248 nm ArF (argon / fluorine) 193 nm (d) In each of Embodiments 1 to 5, tubes 21, 36, 41
Although quartz is used as the material of 51, ultraviolet transmitting ceramic such as polycrystalline or single crystal alumina may be used.

【0035】[0035]

【発明の効果】請求項1乃至7の発明によれば、励起放
電することによって放射する紫外線の出力がランプの管
軸方向に沿って非均一になり、エネルギーが供給される
側が最も強く、それから遠ざかるにしたがって弱くなる
ので、紫外線の出力が管軸方向に沿って均一な従来の蛍
光ランプに比べて部分的に強い紫外線が得られる。した
がって、殺菌用途に用いた場合、従来の蛍光ランプに比
べて高い殺菌効果が得られる。また、管としては、一方
の端の一部分に内部に向けて陥没した凹部を設けた場合
には、その凹部に誘導励起コイルを挿入することができ
るので、被殺菌物が液体である場合に防水効果を得るこ
とができ、専用の防水手段を設ける必要がない。
According to the first to seventh aspects of the present invention, the output of the ultraviolet ray emitted by the excitation discharge becomes non-uniform along the tube axis direction of the lamp, and the energy supplied side is the strongest. Since the intensity becomes weaker as the distance increases, the intensity of the ultraviolet light is partially higher than that of a conventional fluorescent lamp in which the output of the ultraviolet light is uniform along the tube axis direction. Therefore, when used for sterilization, a higher sterilization effect can be obtained as compared with a conventional fluorescent lamp. In addition, as a tube, when a recessed portion is depressed inward at a part of one end, an induction excitation coil can be inserted into the recessed portion, so that when the substance to be sterilized is a liquid, it is waterproof. The effect can be obtained, and there is no need to provide a dedicated waterproof means.

【0036】請求項8の発明によれば、請求項1乃至6
のいずれかに記載の無電極ランプの一端部分の表面に誘
導励磁コイルを巻回し、この誘導励磁コイルに高周波電
力を供給するようにしたので、励起放電による紫外線の
放射ができ、しかも紫外線の放射強度が誘導励起コイル
を設けた部分が最も強く、管の他端に行くにしたがって
徐々に弱くなる分布になるので、従来の蛍光ランプのよ
うな均一照射に比べて部分的に高い殺菌効果が得られ
る。また、これにより、従来の蛍光ランプに比べて低消
費電力で同一の殺菌効果が得られることにもなる。ま
た、液体を殺菌する場合、従来のような蛍光ランプと水
とを隔離するための外管が不要なので、外管による紫外
線の減衰もない。また、無電極放電であるから長寿命で
あり、ランニングコストを低く抑えることができる。
According to the invention of claim 8, claims 1 to 6 are provided.
The induction excitation coil is wound around the surface of one end of the electrodeless lamp according to any of the above items, and high-frequency power is supplied to the induction excitation coil. Since the intensity is strongest at the part where the induction excitation coil is provided, and gradually decreases toward the other end of the tube, a partially higher sterilization effect is obtained compared to uniform irradiation such as conventional fluorescent lamps. Can be In addition, as a result, the same germicidal effect can be obtained with lower power consumption than the conventional fluorescent lamp. Further, when sterilizing the liquid, an outer tube for separating the fluorescent lamp from water as in the conventional case is not required, so that there is no attenuation of ultraviolet rays by the outer tube. In addition, since the electrodeless discharge is used, the life is long, and the running cost can be reduced.

【0037】請求項9の発明によれば、誘導励起コイル
を耐熱且つ耐紫外線を有する絶縁材料で被覆したので、
被殺菌物が水の場合でも誘導励起コイルに対する防水処
理を行なわなくても済み、その分、コストダウンが図れ
る。請求項10の発明によれば、請求項7記載の無電極
ランプの凹部に誘導励起コイルを挿入するようにしたの
で、被殺菌物が水の場合に、無電極ランプの一方の端が
水面より上方になるように配置すれば、誘導励起コイル
に対する防水処理を施さなくて済み、その分、コストダ
ウンが図れる。
According to the ninth aspect of the present invention, the induction excitation coil is covered with an insulating material having heat resistance and ultraviolet resistance.
Even when the object to be sterilized is water, it is not necessary to perform the waterproofing treatment on the induction excitation coil, and the cost can be reduced accordingly. According to the tenth aspect of the present invention, since the induction excitation coil is inserted into the concave portion of the electrodeless lamp according to the seventh aspect, when the object to be sterilized is water, one end of the electrodeless lamp is higher than the water surface. By disposing it above, it is not necessary to perform a waterproofing process on the induction excitation coil, and the cost can be reduced accordingly.

【0038】請求項11の発明によれば、請求項1乃至
6のいずれかに記載の無電極ランプの一端部分の表面に
一対の電極を対向配置し、これらの電極に高周波電力を
供給するようにしたので、励起放電による紫外線の放射
ができ、しかも紫外線の放射強度が誘導励起コイルを設
けた部分が最も強く、管の他端に行くにしたがって徐々
に弱くなる分布になるので、従来の蛍光ランプのような
均一照射に比べて部分的に高い殺菌効果が得られる。ま
た、これにより、従来の蛍光ランプに比べて低消費電力
で同一の殺菌効果が得られることにもなる。また、液体
を殺菌する場合、従来のような蛍光ランプと水とを隔離
するための外管が不要なので、外管による紫外線の減衰
もない。また、無電極放電であるから長寿命であり、ラ
ンニングコストを低く抑えることができる。
According to the eleventh aspect of the present invention, a pair of electrodes are disposed on the surface of one end of the electrodeless lamp according to any one of the first to sixth aspects so that high-frequency power is supplied to these electrodes. In this case, ultraviolet radiation can be emitted by the excitation discharge, and the intensity of the ultraviolet radiation is the strongest at the part where the induction excitation coil is provided, and becomes gradually weaker toward the other end of the tube. Partially higher sterilization effect can be obtained compared to uniform irradiation such as a lamp. In addition, as a result, the same germicidal effect can be obtained with lower power consumption than the conventional fluorescent lamp. Further, when sterilizing the liquid, an outer tube for separating the fluorescent lamp from water as in the conventional case is not required, so that there is no attenuation of ultraviolet rays by the outer tube. In addition, since the electrodeless discharge is used, the life is long, and the running cost can be reduced.

【0039】請求項12の発明によれば、請求項1乃至
6のいずれかに記載の無電極ランプの一端部分にマイク
ロ波発生手段を設け、このマイクロ波発生手段に電力を
供給するようにしたので、励起放電による紫外線の放射
ができ、しかも紫外線の放射強度が誘導励起コイルを設
けた部分が最も強く、管の他端に行くにしたがって徐々
に弱くなる分布になり、更に表面波放電も行なわれるの
で、従来の蛍光ランプのような均一照射に比べて部分的
に非常に高い殺菌効果が得られる。またこれにより、従
来の蛍光ランプに比べて低消費電力で同一の殺菌効果が
得られることにもなる。また、液体を殺菌する場合、従
来のような蛍光ランプと水とを隔離するための外管が不
要なので、外管による紫外線の減衰もない。また、無電
極放電であるから長寿命であり、ランニングコストを低
く抑えることができる。
According to the twelfth aspect of the present invention, a microwave generating means is provided at one end of the electrodeless lamp according to any one of the first to sixth aspects, and power is supplied to the microwave generating means. Therefore, ultraviolet radiation can be emitted by the excitation discharge, and the intensity of the ultraviolet radiation is the strongest at the part where the induction excitation coil is provided, and gradually becomes weaker toward the other end of the tube, and the surface wave discharge is also performed. Therefore, a very high bactericidal effect can be obtained in part as compared with uniform irradiation such as a conventional fluorescent lamp. In addition, as a result, the same sterilizing effect can be obtained with lower power consumption than the conventional fluorescent lamp. Further, when sterilizing the liquid, an outer tube for separating the fluorescent lamp from water as in the conventional case is not required, so that there is no attenuation of ultraviolet rays by the outer tube. In addition, since the electrodeless discharge is used, the life is long, and the running cost can be reduced.

【0040】請求項14の発明によれば、請求項8乃至
13のいずれかに記載の無電極ランプ点灯装置の無電極
ランプを容器内に収容し、該無電極ランプの管軸方向に
沿って紫外線照射対象物を通流させるようにしたので、
容器内に被殺菌物を入れた場合に、その被殺菌物の大部
分を無電極ランプの最も紫外線の放射強度が最も強い部
分で死滅させることができ、更に紫外線の放射強度の少
ない部分で菌の復活再生を完全に阻止することできる紫
外線照射装置を得ることができる。
According to a fourteenth aspect of the present invention, the electrodeless lamp of the electrodeless lamp lighting device according to any one of the eighth to thirteenth aspects is accommodated in a container, and is arranged along the tube axis of the electrodeless lamp. Since the object to be irradiated with ultraviolet light was made to flow,
When an object to be sterilized is placed in a container, most of the object to be sterilized can be killed by the portion of the electrodeless lamp having the highest UV radiation intensity, and the bacteria can be killed by the portion having the lowest UV radiation intensity. An ultraviolet irradiation device capable of completely preventing the rejuvenation regeneration of the ultraviolet light can be obtained.

【0041】請求項17の発明によれば、TiO2 など
の光半導体を有する物質を容器内の無電極ランプから放
射される紫外線が届く範囲に配置するようにしたので、
例えば容器内に被殺菌物を含む水を入れた場合、溶存す
る酸素を活性化させることができ、これによって菌の死
骸を水と炭酸ガスに分解できるので、クリーンな水にす
ることができる紫外線照射装置を得ることができる。
According to the seventeenth aspect of the present invention, the substance having an optical semiconductor such as TiO2 is arranged in a range where ultraviolet rays radiated from the electrodeless lamp in the container reach.
For example, when water containing a substance to be sterilized is put in a container, dissolved oxygen can be activated, and the dead body of bacteria can be decomposed into water and carbon dioxide gas, so that clean water can be obtained. An irradiation device can be obtained.

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

【図1】本発明に係る無電極ランプ点灯装置の実施の形
態1を用いた紫外線照射装置を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an ultraviolet irradiation device using an electrodeless lamp lighting device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】実施の形態1の無電極ランプ点灯装置の無電極
ランプの放電強度を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the discharge intensity of the electrodeless lamp of the electrodeless lamp lighting device of the first embodiment.

【図3】実施の形態1の無電極ランプ点灯装置の無電極
ランプの放電形態を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a discharge mode of the electrodeless lamp of the electrodeless lamp lighting device of the first embodiment.

【図4】図3のA−A線断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line AA of FIG. 3;

【図5】本発明に係る無電極ランプ点灯装置の実施の形
態2を用いた紫外線照射装置を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an ultraviolet irradiation device using an electrodeless lamp lighting device according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明に係る無電極ランプ点灯装置の実施の形
態3を用いた紫外線照射装置を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an ultraviolet irradiation device using an electrodeless lamp lighting device according to a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明に係る無電極ランプ点灯装置の実施の形
態4を用いた紫外線照射装置を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an ultraviolet irradiation device using an electrodeless lamp lighting device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明に係る無電極ランプ点灯装置の実施の形
態5を用いた紫外線照射装置を示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating an ultraviolet irradiation device using an electrodeless lamp lighting device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図9】従来の紫外線照射装置を示す断面図である。FIG. 9 is a sectional view showing a conventional ultraviolet irradiation device.

【図10】従来の他の紫外線照射装置を示す平面図であ
る。
FIG. 10 is a plan view showing another conventional ultraviolet irradiation apparatus.

【図11】図10の側面図である。FIG. 11 is a side view of FIG. 10;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20、35、40、50 無電極ランプ 21、36、41、51 管 22、37 誘導励起コイル 25 高周波電源(高周波電力供給手段) 26、34 殺菌槽(容器) 28 入水口 30 パッキン 31 出水口 36A 凹部 42 電極 52 マグネトロン(マイクロ波発生手段) 53 電源(電力供給手段) 60 TiO2 塗布物質 20, 35, 40, 50 Electrodeless lamp 21, 36, 41, 51 Tube 22, 37 Induction excitation coil 25 High frequency power supply (high frequency power supply means) 26, 34 Sterilization tank (container) 28 Water inlet 30 Packing 31 Water outlet 36A Concave part 42 Electrode 52 Magnetron (microwave generating means) 53 Power supply (power supply means) 60 TiO2 coating material

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 管の内部に放電により紫外線を放射する
ガスが封入され、管外より供給されるエネルギーによっ
て無電極の励起放電を起こし、その励起放電による紫外
線出力がランプの管軸方向に沿って非均一になることを
特徴とする無電極ランプ。
A gas that emits ultraviolet light by discharge is sealed in a tube, and an electrode-less excitation discharge is caused by energy supplied from the outside of the tube, and an ultraviolet output by the excitation discharge extends along a tube axis direction of the lamp. Electrodeless lamp characterized by being non-uniform.
【請求項2】 紫外線出力は、エネルギーが供給される
部分が大きく、該部分から遠ざかるにしたがって徐々に
小さくなることを特徴とする請求項1記載の無電極ラン
プ。
2. The electrodeless lamp according to claim 1, wherein the ultraviolet output is large in a portion to which energy is supplied, and gradually decreases as the distance from the portion increases.
【請求項3】 前記管は、石英よりなるものであること
を特徴とする請求項1乃至2のいずれかに記載の無電極
ランプ。
3. The electrodeless lamp according to claim 1, wherein the tube is made of quartz.
【請求項4】 前記管は、多結晶又は単結晶アルミナな
どの紫外線透過セラミックよりなるものであることを特
徴とする請求項1乃至2のいずれかに記載の無電極ラン
プ。
4. The electrodeless lamp according to claim 1, wherein the tube is made of an ultraviolet transmitting ceramic such as polycrystalline or single crystal alumina.
【請求項5】 前記ガスは、希ガスと水銀とからなるも
のであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに
記載の無電極ランプ。
5. The electrodeless lamp according to claim 1, wherein the gas comprises a rare gas and mercury.
【請求項6】 前記ガスは、希ガスとハロゲンとからな
るものであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれ
かに記載の無電極ランプ。
6. The electrodeless lamp according to claim 1, wherein the gas comprises a rare gas and a halogen.
【請求項7】 前記管は、一端の一部分が管内部に陥没
した凹部を有していることを特徴とする請求項1乃至6
のいずれかに記載の無電極ランプ。
7. The tube according to claim 1, wherein one end of the tube has a concave portion depressed inside the tube.
The electrodeless lamp according to any one of the above.
【請求項8】 請求項1乃至7のいずれかに記載の無電
極ランプと;この無電極ランプの一端部分の表面に巻回
してなる誘導励磁コイルと;この誘導励磁コイルに高周
波電力を供給する高周波電力供給手段と;を備えたこと
を特徴とする無電極ランプ点灯装置。
8. An electrodeless lamp according to claim 1, an induction excitation coil wound around a surface of one end of the electrodeless lamp, and supplying high-frequency power to the induction excitation coil. And a high frequency power supply means.
【請求項9】 前記誘導励起コイルは、耐熱且つ耐紫外
線を有する絶縁材料で被覆されていることを特徴とする
請求項8記載の無電極ランプ点灯装置。
9. The electrodeless lamp lighting device according to claim 8, wherein the induction excitation coil is coated with an insulating material having heat resistance and ultraviolet light resistance.
【請求項10】 請求項7記載の無電極ランプと;この
無電極ランプの凹部に挿入された誘導励起コイル;この
誘導励磁コイルに高周波電力を供給する高周波電力供給
手段と;を備えたことを特徴とする無電極ランプ点灯装
置。
10. An electrodeless lamp according to claim 7, comprising: an induction excitation coil inserted into a recess of the electrodeless lamp; and high frequency power supply means for supplying high frequency power to the induction excitation coil. Characteristic electrodeless lamp lighting device.
【請求項11】 請求項1乃至6のいずれかに記載の無
電極ランプと;この無電極ランプの一端部分の表面に対
向配置された一対の電極と;これらの電極に高周波電力
を供給する高周波電力供給手段と;を備えたことを特徴
とする無電極ランプ点灯装置。
11. An electrodeless lamp according to any one of claims 1 to 6, a pair of electrodes opposed to a surface of one end of the electrodeless lamp, and a high-frequency power supply for supplying high-frequency power to these electrodes. And an electric power supply means.
【請求項12】 請求項1乃至6のいずれかに記載の無
電極ランプと;この無電極ランプの一端部分に設けられ
たマイクロ波発生手段と;このマイクロ波発生手段に電
力を供給する電力供給手段と;を備えたことを特徴とす
る無電極ランプ点灯装置。
12. An electrodeless lamp according to claim 1, a microwave generating means provided at one end of the electrodeless lamp, and a power supply for supplying power to the microwave generating means. Means for lighting an electrodeless lamp.
【請求項13】 前記マイクロ波発生手段は、表面波ラ
ンチャーであることを特徴とする請求項12記載の無電
極ランプ点灯装置。
13. The electrodeless lamp lighting device according to claim 12, wherein said microwave generating means is a surface wave launcher.
【請求項14】 請求項8乃至13のいずれかに記載の
無電極ランプ点灯装置と;前記無電極ランプ点灯装置の
無電極ランプを収容し、該無電極ランプの管軸方向に沿
って紫外線照射対象物を通流させる紫外線照射空間を有
する容器と;を備えたことを特徴とする紫外線照射装
置。
14. An electrodeless lamp lighting device according to claim 8, wherein the electrodeless lamp of the electrodeless lamp lighting device is housed, and ultraviolet irradiation is performed along a tube axis direction of the electrodeless lamp. A container having an ultraviolet irradiation space through which an object flows.
【請求項15】 前記無電極ランプ点灯装置の無電極ラ
ンプは、エネルギーの供給が行なわれる側を前記容器の
紫外線照射対象物流入側に向けて配置されていることを
特徴とする請求項14記載の紫外線照射装置。
15. The electrodeless lamp of the electrodeless lamp lighting device according to claim 14, wherein a side to which energy is supplied is arranged toward an inflow side of the object to be irradiated with ultraviolet light of the container. UV irradiation equipment.
【請求項16】 前記紫外線照射対象物は、液体又は粉
体であることを特徴とする請求項14乃至15のいずれ
かに記載の紫外線照射装置。
16. The ultraviolet irradiation apparatus according to claim 14, wherein the ultraviolet irradiation target is a liquid or a powder.
【請求項17】 光半導体を有する物質を更に備え、 この物質を前記容器内の前記無電極ランプから放射され
る紫外線が届く範囲に配置したことを特徴とする請求項
14乃至16のいずれかに記載の紫外線照射装置。
17. The apparatus according to claim 14, further comprising a substance having an optical semiconductor, wherein the substance is arranged in a range where ultraviolet rays emitted from the electrodeless lamp in the container reach. The ultraviolet irradiation device as described in the above.
【請求項18】 前記光半導体は、TiO2 であること
特徴とする請求項17記載の紫外線照射装置。
18. An ultraviolet irradiation apparatus according to claim 17, wherein said optical semiconductor is TiO2.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009110071A1 (en) * 2008-03-05 2009-09-11 日本スピンドル製造株式会社 Treating apparatus for solid containing hazardous substance such as organohalogen compound
JP2009536091A (en) * 2006-05-10 2009-10-08 ヘレーウス ノーブルライト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Apparatus for fluid treatment, in particular water sterilization, having an electrodeless gas discharge lamp
CN102097282A (en) * 2010-11-30 2011-06-15 王颂 Electrodeless excimer lamp and application thereof
JP2012061440A (en) * 2010-09-17 2012-03-29 Photoscience Japan Corp Liquid treatment apparatus
EP3502337A1 (en) * 2017-12-21 2019-06-26 E.G.O. ELEKTRO-GERÄTEBAU GmbH Device for irradiation with uv light, washing machine and method for irradiation with uv light

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