殺菌ランプ、殺菌ランプユニット及び殺菌装置
【課題】小型化が可能であるとともに、所定の紫外線照度を確保し得る殺菌ランプ、殺菌ランプユニット及びこれらを用いた殺菌装置を提供すること目的とする。
【解決手段】本発明は、一端側が封止されて封止部が形成された紫外線透過性の気密バルブ１と、この気密バルブ１内に封入された水銀及び希ガスを含む放電媒体と、前記気密バルブ１内に４ｍｍ〜１０ｍｍの電極間距離を有して対向して封装された一対の電極２ａ、２ｂと、前記気密バルブ１の封止部１ｂから導出されるとともに、前記各電極２ａ、２ｂの両側を支持し、接続された各一対のリード部材３ａ、３ｂとを備えた殺菌ランプである。
【解決手段】本発明は、一端側が封止されて封止部が形成された紫外線透過性の気密バルブ１と、この気密バルブ１内に封入された水銀及び希ガスを含む放電媒体と、前記気密バルブ１内に４ｍｍ〜１０ｍｍの電極間距離を有して対向して封装された一対の電極２ａ、２ｂと、前記気密バルブ１の封止部１ｂから導出されるとともに、前記各電極２ａ、２ｂの両側を支持し、接続された各一対のリード部材３ａ、３ｂとを備えた殺菌ランプである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、殺菌ランプ、殺菌ランプユニット及びこれらを用いた殺菌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
波長２５３．７ｎｍの紫外線を発生する紫外線殺菌ランプを用いて行う殺菌は、使用方法が簡単で、塩素や塩素化合物による殺菌のようにダイオキシン等の有害物を発生する危険性がなく、安全性の高い殺菌方法として利用が進んでいる。
【０００３】
従来、このような殺菌ランプにおいては、直管形の蛍光ランプと同様に、直管状のガラスバルブの両端に一対の電極を対向して設け、この電極間の放電により紫外線を発生させるものが知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００４】
また、図１１に示すように、電球形の小型の殺菌ランプが製品化されている。この殺菌ランプは、略円筒状の透明のガラスバルブ内に、アンカに支持されたリード部材をステムに封着し、このリード部材に一対の電極としてのフィラメントを継線したものである。この一対のフィラメントは、コイル状に形成されて、Ｖ字状をなすように接続されている。そして、リード部材は、例えば、Ｅ１７口金に接続されている。さらに、図１２に示すように、無口金のウエッジベースタイプの殺菌ランプも開発されている。この殺菌ランプは、リード部材を直接的に図示しないソケットに接続して使用されるものであり、ステムの下端部からは排気管が突出されている。
【０００５】
このように構成された殺菌ランプは、全長Ｌが６０ｍｍ〜６５ｍｍ、バルブ径Ｄがφ２０ｍｍ程度のサイズに設計されている。
【０００６】
ところで、近時、衛生管理の重要性の重視や清潔志向の高まりから、この種、殺菌ランプを用いる殺菌装置が広範囲に亘って開発されてきており、この場合、装置の小型化のためにも殺菌ランプの一層の小型化が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−３１９７６号公報
【特許文献２】特開２００３−１５７８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記の特許文献１及び特許文献２並びに図１１及び図１２に示されたものにおいては、例えば、電極間の距離を調整して設定し、殺菌ランプを小型化するとともに、所定の紫外線照度を確保するための技術的開示がなく、これらの達成は困難である。また、単に、バルブを小型化した場合には、バルブの温度が上昇して紫外線照度が低下し、ランプ効率が低下するという不具合が生じる。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みなされたもので、小型化が可能であるとともに、所定の紫外線照度を確保し得る殺菌ランプ、殺菌ランプユニット及びこれらを用いた殺菌装置を提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の殺菌ランプは、一端側が封止されて封止部が形成された紫外線透過性の気密バルブと、この気密バルブ内に封入された水銀及び希ガスを含む放電媒体と、前記気密バルブ内に４ｍｍ〜１０ｍｍの電極間距離を有して対向して封装された一対の電極と、 前記気密バルブの封止部から導出されるとともに、前記各電極の両側を支持し、接続された各一対のリード部材と、を具備することを特徴とする。
【００１１】
本発明及び以下の発明において、特に指定しない限り用語の技術的意味及び解釈は次による。気密バルブは、紫外線透過材料である石英ガラスや軟質系又は硬質系のガラス等を用いることができる。水銀は、純水銀の形又はアマルガムの形で封入することができ、また、希ガスとしては、アルゴン、ネオン、クリプトンやキセノン又はこれらの混合ガスを用いることができる。さらに、リード部材は、電極を支持し、電気的に接続して電力を供給する機能を有している。
【００１２】
請求項２に記載の殺菌ランプは、請求項１に記載の殺菌ランプにおいて、前記一対の電極は、気密バルブの軸方向に電極間距離を有して対向して封装されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の殺菌ランプは、請求項１又は請求項２に記載の殺菌ランプであって、 前記一対の電極において、当該一の電極と他の電極を支持し、接続されるリード部材とは、５ｍｍ以上の距離を有していることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の殺菌ランプは、請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の殺菌ランプにおいて、前記気密バルブ内には、希ガスが１２００Ｐａ〜３０００Ｐａの圧力で封入されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の殺菌ランプは、請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の殺菌ランプにおいて、前記ランプの全長の寸法が５０ｍｍ以下であって、前記気密バルブは、略円筒状に形成され、外径寸法が１５ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の殺菌ランプユニットは、請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の殺菌ランプと、このランプの一対の電極に通電して予熱し、ランプ点灯後、この通電を遮断して予熱を停止する予熱停止手段と、を具備することを特徴とする。
【００１７】
「ランプ点灯後、この通電を遮断して予熱を停止する予熱停止手段」とは、その時間的な前後は厳密なものではない。例えば、ランプの点灯と予熱の停止が同時的に行われる場合をも許容する。
【００１８】
請求項７に記載の殺菌ランプは、請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の殺菌ランプにおいて、前記一対の電極に通電して予熱し、ランプ点灯後、この通電を遮断して予熱を停止する予熱停止手段が一体的に組込まれていることを特徴とする。
【００１９】
請求項８に記載の殺菌装置は、装置本体と、この装置本体に配設された請求項１乃至請求項７のいずれか一に記載の殺菌ランプ又は殺菌ランプユニットと、を具備することを特徴とする。
【００２０】
殺菌装置とは、紫外線を照射することによって生じる殺菌作用を利用するように構成されたあらゆる装置を含む概念である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、電極間距離を４ｍｍ〜１０ｍｍの範囲に設定することにより、所定の紫外線照度及び始動性を確保できるとともにランプの小型化を図ることができる殺菌ランプ、殺菌ランプユニット及びこれらを用いた殺菌装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る殺菌ランプを示す正面図である。
【図２】同側面図である。
【図３】同結線状態を示す結線図である。
【図４】同電極間距離と紫外線照度との関係を示すグラフである。
【図５】同電極間の放電状態を示す説明図である。
【図６】同封入ガス圧と紫外線照度との関係を示すグラフである。
【図７】第１の実施形態に係る殺菌ランプの変形例を示す正面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る殺菌ランプユニットを示す結線図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る殺菌ランプを示す正面図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る殺菌装置を示す構成図である。
【図１１】従来例を示す正面図である。
【図１２】同じく従来例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の第１の実施形態に係る殺菌ランプ、殺菌ランプユニットについて図１乃至図６を参照して説明する。図１は、殺菌ランプを示す正面図、図２は、殺菌ランプを示す側面図、図３は、殺菌ランプの結線状態を示す結線図、図４は、電極間距離と紫外線照度との関係を示すグラフ、図５は、電極間の放電状態を模式的に示す拡大説明図、図６は、封入ガス圧と紫外線照度との関係を示すグラフである。
【００２４】
図１及び図２において、殺菌ランプは、ウエッジベースタイプのランプが示されており、この殺菌ランプは、気密バルブ１と、この気密バルブ１内に封装された一対の電極２ａ、２ｂと、この電極２ａ、２ｂに接続され外部に導出されたリード部材３ａ、３ｂとを備えている。
【００２５】
気密バルブ１は、略円筒状をなし、一端側がピンチシールによって封止され、封止部１ａが形成されて気密空間１ｂを有している。この気密バルブ１は、例えば、紫外線透過材料である石英ガラスを用いて形成されているが、紫外線透過材料であれば、軟質系のソーダライムガラスや硬質系のホウケイ酸ガラス等を用いることができる。封止部１ａは、扁平状に形成され、中央部に封止切りによってチップオフされた排気管１ｃが突出している。
【００２６】
気密バルブ１の気密空間１ｂ内には、放電媒体として水銀及び希ガスが封入されている。水銀は、純水銀の形又はアマルガムの形で封入することができる。また、希ガスには、アルゴンを主体としたものが用いられているが、ネオン、クリプトンやキセノン又はこれらの混合ガスを用いることができる。
【００２７】
一対の電極２ａ、２ｂは、タングステン製のフィラメント電極であり、電子放射物質、例えば、バリウム、ストロンチウム、カルシウムを主体とする酸化物が塗布されている。そして、これら一対の電極２ａ、２ｂは、各一対のリード部材３ａ、３ｂの内端間に接続され支持されている。
【００２８】
リード部材３ａ、３ｂは、内部導入線部３ｉと、封着導体部３ｓと、外部導出線部３ｏとから構成されており、内部導入線部３ｉは、気密バルブ１内に延在していて先端部に電極２ａ、２ｂが継線されている。封着導体部３ｓは、封止部１ａに気密に封着され、外部導出線部３ｏは、封止部１ａから外部に導出されており、図示しないソケット等の端子に接続されるようになっている。これら内部導入線部３ｉ、封着導体部３ｓ、外部導出線部３ｏは、同一の導電性材料によって一体的に構成してもよいし、また、例えば、封着導体部３ｓには、ジュメット線等の封着性の良好な材質の導体を格別に用いるようにしてもよい。
【００２９】
さらに、一対の電極２ａ、２ｂについて詳述すると、まず、電極２ａ、２ｂは、気密バルブ１内に軸方向に電極間距離を有して対向して封装されている。図示上、下側の電極２ａは、一対のリード部材３ａによって、その両側が支持されており、そのリード部材３ａは所定の間隔をもって封止部１ａに封着され、気密バルブ１内に延在して位置している。一方、図示上、上側の電極２ｂは、一対のリード部材３ｂによって、その両側が支持されており、そのリード部材３ｂは、リード部材３ａの間隔よりも狭い間隔で、かつリード部材３ａの内側に位置している（主として図１参照）。また、図２に示すように、上側の電極２ｂを支持するリード部材３ｂは、下側の電極２ａとの距離を確保するように略コ字状に折曲して形成されている。
【００３０】
このように構成された一対の電極２ａ及び２ｂの電極間距離ｄ１は、５ｍｍに調整され設定されている。また、下側の電極２ａと、上側の電極２ｂを支持するリード部材３ｂとの距離ｄ２は、５ｍｍ以上が確保されるように設定されている。さらにまた、ランプの全長Ｌ（排気管１ｃが突出する長さ寸法は除く）は、４５ｍｍであり、気密バルブ１の外径寸法Ｄは、φ１２ｍｍに形成されている。因みに、ランプの全長Ｌにおいて、気密バルブ１の気密空間１ｂを形成する軸方向の長さ寸法Ｌ１は、４０ｍｍであり、封止部１ａの軸方向の長さ寸法Ｌ２は、５ｍｍとなっている。
【００３１】
次に、図３に示すように、殺菌ランプは、点灯回路１０に接続されている。具体的には、電源ＡＣに安定器１１を介して一対の電極２ａ、２ｂが直列に接続されるように結線され、殺菌ランプと点灯回路１０とで殺菌ランプユニットが構成されている。ここで、電源ＡＣ側と殺菌ランプのリード部材３ａ、３ｂ、つまり、外部導出線部３ｏとの接続は、適宜ソケット等を適用して行うことができきる。
【００３２】
このように構成された殺菌ランプユニットに電源ＡＣをスイッチＳＷを操作して投入すると、リード部材３ａ、３ｂを通じて電極２ａ、２ｂに電流が流れて発熱し予熱され、熱電子が放出され、電極２ａ、２ｂ間にグロー放電が生成されて点灯する。そして、この放電により紫外線が発生し、紫外線は、気密バルブ１を透過して外部に放射される。
【００３３】
次に、本発明者は、上記のような殺菌ランプにおける電極間距離と紫外線照度との関係について測定を行い、分析を試みた。気密バルブ１内にアルゴンを主体とした希ガスをガス圧１３３０Ｐａで封入し、電極２ａ、２ｂ間距離を３ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、１３ｍｍ、１５ｍｍと変化させた５種類のランプを用意し、これらランプを点灯し、紫外線照度を測定した。
【００３４】
その結果は、図４のグラフに示すとおりである。図中、横軸は、電極２ａ、２ｂ間距離（ｍｍ）を示し、縦軸は、電極間距離が１０ｍｍのときを１００とした場合の紫外線相対照度（％）を示している。グラフは、電極間距離が５ｍｍのときをピークとした山形の曲線をなしている。例えば、電極間距離が５ｍｍのときは、紫外線相対照度は約１１５％であり、電極間距離が１３ｍｍのときは、紫外線相対照度は約８５％である。
【００３５】
これらの結果を踏まえて考察すると、電極間距離が４ｍｍ未満では紫外線照度が低く、また、電極間距離が１０ｍｍを超えると始動性が悪くなり、紫外線照度が低下し、さらに、ランプのサイズも大きくしなければならないことが判明した。したがって、所定の紫外線照度、始動性を確保し、ランプのサイズを小型にするためには、電極間距離は、５ｍｍを最適値として、４ｍｍ〜１０ｍｍの範囲に設定するのが好ましいとの知見を得た。このように電極間距離を設定することにより、具体的には、ランプの全長Ｌを５０ｍｍ以下とし、気密バルブ１の外径寸法Ｄをφ１５ｍｍ以下として形成して小型化することが可能となる。
【００３６】
また、電極間距離が紫外線照度に影響する一因は、以下の理由によるものと考えられる。図５にグロー放電の状態を破線で模式的に示すように、電極２ａ、２ｂを覆うようにグロー放電領域Ｓが生成される。この場合、電極間距離が小さすぎると、電極２ａ及び電極２ｂの双方のグロー放電領域Ｓが重なり合う面積Ｗが大きくなり、全体としてグロー放電領域Ｓ、すなわち、発光面積が小さくなってしまうこととなる。このグロー放電領域Ｓが重なり合い発光面積が小さくなることは紫外線照度の低下という結果をもたらす。したがって、グロー放電領域Ｓが重なり合う面積Ｗを小さくし、所定のグロー放電領域Ｓを確保することが必要となり、この所定のグロー放電領域Ｓを確保することができるのが電極間距離４ｍｍ〜１０ｍｍの範囲となる。
【００３７】
次に、本発明者は、上記のような殺菌ランプにおける封入ガス圧と紫外線照度との関係について測定を行い、分析を試みた。電極２ａ、２ｂ間距離を５ｍｍとし、気密バルブ１内にアルゴンを主体とした希ガスをガス圧１０６４Ｐａ、１３３０Ｐａ、２１２８Ｐａ、２６６０Ｐａ、３９９０Ｐａと変化させた５種類のランプを用意し、これらランプを点灯し、紫外線照度を測定した。
【００３８】
その結果は、図６のグラフに示すとおりである。図中、横軸は、希ガスの封入ガス圧（Ｐａ）を示し、縦軸は、封入ガス圧が１３３０Ｐａのときを１００とした場合の紫外線相対照度（％）を示している。グラフは、封入ガス圧が１３３０Ｐａのときをピークとした山形の曲線をなしている。例えば、封入ガス圧が１０６４Ｐａのときは、紫外線相対照度は約６２％であり、封入ガス圧が２１２８Ｐａのときは、紫外線相対照度は約９０％である。
【００３９】
この結果から、所定の紫外線照度を確保するには、紫外線相対照度が８０％以上であることが好ましく、そのためには、封入ガス圧の範囲は、１２００Ｐａ〜３０００Ｐａに設定するのが好適となる。
【００４０】
以上のように本実施形態によれば、電極間距離を４ｍｍ〜１０ｍｍの範囲に設定することにより、所定の紫外線照度及び始動性を確保できるとともにランプの小型化を図ることができる。また、電極２ａ、２ｂは、気密バルブ１内に軸方向に電極間距離を有して対向して封装されているので、気密バルブ１の外径寸法Ｄを小さくすることができる。さらに、下側の電極２ａと、上側の電極２ｂを支持するリード部材３ｂとの距離ｄ２は、５ｍｍ以上が確保されているので、例えば、ランプの製造工程等において、上側の電極２ｂを支持するリード部材３ｂに電子放射物質が付着したとしても、このリード部材３ｂと下側の電極２ａとの間で不用意に放電が生起するのを抑制することができる。
【００４１】
さらにまた、気密バルブ１内の封入ガス圧の範囲を１２００Ｐａ〜３０００Ｐａに設定することにより、所定の紫外線照度を確保することが可能となる。加えて、ランプの全長Ｌを５０ｍｍ以下とし、気密バルブ１の外径寸法Ｄをφ１５ｍｍ以下として形成することが可能となり、ランプの小型化を実現することができる。
【００４２】
なお、図７に示すように、例えば、Ｅ型口金を用いて殺菌ランプを構成するようにしてもよい。この殺菌ランプは、前記第１の実施形態の殺菌ランプと同様な構成であり、具体的には、一端が封止されて封止部１ａが形成された気密バルブ１にＥ１２口金４が接続されており、ランプの全長Ｌは、５０ｍｍであり、気密バルブ１の外径寸法Ｄは、φ１２ｍｍに形成されている。このような構成によっても第１の実施形態の殺菌ランプと同様な効果を奏することができる。
【００４３】
次に、本発明の第２の実施形態に係る殺菌ランプユニットについて図８を参照して説明する。図８は、殺菌ランプの結線状態を示す結線図であり、この結線により構成された殺菌ランプユニットを示している。なお、第１の実施形態と同一又は相当部分には、同一符号を付し重複した説明は省略する。
【００４４】
殺菌ランプユニットは、殺菌ランプと、この殺菌ランプが接続され、これを点灯制御する 点灯回路１０とを備えている。点灯回路１０は、安定器１１、点灯管１２を備えており、殺菌ランプをグロースタータ方式で点灯制御するものである。図に示すように、電源ＡＣは、下側の電極２ａの一端側と上側の電極２ｂの他端側に接続され、点灯管１２は、上側の電極２ｂの一端側と下側の電極２ａの他端側に接続されている。なお、電源ＡＣ側及び点灯管１２と殺菌ランプのリード部材３ａ、３ｂとの接続は、適宜ソケット等を適用して行うことができきる。また、点灯管１２は、例えば、バイメタルからなる可動電極１２ａ及び固定電極１２ｂを備えており、点灯管１２の両端には雑音防止用のコンデンサ１３が接続されている。
【００４５】
このように構成された殺菌ランプユニットの動作を説明する。スイッチＳＷを操作して電源ＡＣを投入すると、点灯管１２がグロー放電して可動電極１２ａの温度が上がり、可動電極１２ａが固定電極１２ｂに接触する。これによりグロー放電が止まり、電極２ａ、２ｂに通電され電流が多く流れて発熱し予熱される。そして、グロー放電が止まると可動電極１２ａは冷却され固定電極１２ｂから離れる瞬間、安定器のインダクタンスによるパルス電圧が電極２ａ、２ｂ間に印加され、電極２ａ、２ｂ間にグロー放電が始動して、ランプが点灯され、前記予熱が停止される。このような動作において、主として点灯管１２は、電極２ａ、２ｂへの通電を遮断して予熱を停止する予熱停止手段としての機能を有するものである。
【００４６】
次に、このようなグロースタータ方式と従来の点灯方式（図３参照）とによる点灯制御について、紫外線照度、効率等を比較し検討してみた。殺菌ランプは、電極２ａ、２ｂ間距離を５ｍｍ、希ガスのガス圧を１３３０Ｐａとしたものを用意し、このランプを従来の点灯方式とグロースタータ方式とでランプ電流を変えて点灯し（従来の点灯方式：３００ｍＡ、２５０ｍＡ、２００ｍＡ、グロースタータ方式：２５０ｍＡ、２００ｍＡ、１６０ｍＡ）紫外線照度を測定した。その結果は、下表のとおりとなった。
【００４７】
【表１】
【００４８】
ここで、紫外線照度（μＷ／ｃｍ２）は、ランプ表面から２０ｃｍ離れた距離で測定した値である。紫外線相対照度（％）は、従来の点灯方式において２５０ｍＡのランプ電流で点灯したときを１００とした場合の値である。また、効率（％）は、紫外線照度をランプ電力で除した値を相対照度で表したものであり、前記と同様に、従来の点灯方式において２５０ｍＡのランプ電流で点灯したときを１００とした場合の値である。
【００４９】
この結果から、グロースタータ方式によると、例えば、ランプ電流２５０ｍＡにおいて、従来の点灯方式と比較して、紫外線相対照度で１．５６倍、効率で２．０８倍の値になることが分る。また、グロースタータ方式によると、ランプ電流１６０ｍＡの少ない電流であっても、従来の点灯方式のランプ電流３００ｍＡの場合よりも紫外線照度、紫外線相対照度及び効率が上回っていることが分る。
【００５０】
これは、従来の点灯方式では、ランプ点灯時は常時、電極２ａ、２ｂが予熱状態であるのに対し、グロースタータ方式では、ランプ点灯後、電極２ａ、２ｂの予熱が予熱停止手段により停止されるためであり、これによりランプの温度上昇が抑制され、また、電力損失が少なくなるからである。したがって、ランプの点灯方式として、グロースタータ方式を用いることにより、ランプの小型化に有利となることが判明した。
【００５１】
なお、上記実施形態では、グロースタータ方式を用いて電極２ａ、２ｂへの通電を遮断して予熱を停止する予熱停止手段を構成したが、グロースタータ方式に限らず、点灯回路をインバータにより高周波点灯回路とし、正温度特性抵抗素子や負温度特性抵抗素子を実装して予熱停止手段の機能を有するように構成してもよい。この場合も上記実施形態と同様にランプの小型化の実現に有利となる。
【００５２】
続いて、本発明の第３の実施形態に係る殺菌ランプについて図９を参照して説明する。図９は、殺菌ランプの正面図を示している。なお、第１の実施形態及び第２の実施形態と同一又は相当部分には、同一符号を付し重複した説明は省略する。
【００５３】
本実施形態では、予熱停止手段を含んだ点灯回路１０を殺菌ランプに一体的に組込んで構成したものである。すなわち、気密バルブ１の一端側と口金４との間に円筒状のカバー部５を形成し、このカバー部５と口金４との内側に点灯回路１０を配設するようにしたものである。口金４は、Ｅ１２やＥ１７等を適用することができる。なお、図３に示す点灯回路１０をランプに一体的に組込みこむことを妨げるものではない。
以上のように本実施形態によれば、点灯回路１０を含んだ装置の小型化が可能となる。
【００５４】
次に、本発明の実施形態に係る殺菌装置について図１０を参照して説明する。図１０は、殺菌装置として歯ブラシ殺菌装置の概略の構成図を示しており、装置本体を破線で表している。なお、第１の実施形態及び第２の実施形態と同一又は相当部分には、同一符号を付し重複した説明は省略する。
【００５５】
殺菌装置本体２０は、略円筒状をなし、上面側に複数の歯ブラシＴをブラシ側から挿入できる開口が形成されている。そして、本体２０の内側中央部には、上記殺菌ランプが立設するように配設されており、底面側には、ランプと接続される点灯回路１０が配置されている。
【００５６】
このような構成において、ランプに電源を投入して点灯すると、紫外線が放射され、このランプの周囲に配置された歯ブラシＴの殺菌が効果的に行われる。また、殺菌ランプは、小型化されているので、殺菌装置本体２０の小型化を実現できる。
【００５７】
なお、本発明は、上記各実施形態の構成に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。殺菌装置としては、紫外線を照射することによって生じる殺菌作用を利用するように構成されたあらゆる装置を含むものである。歯ブラシ殺菌装置や靴殺菌装置等に限らず、例えば、冷蔵庫に殺菌ランプ及びその点灯回路を内蔵することにより構成される庫内冷蔵食品の殺菌装置やエアコンに内蔵されることによって循環空気を殺菌する殺菌装置が含まれる。
【符号の説明】
【００５８】
１・・・気密バルブ、１ａ・・・封止部、２ａ、２ｂ・・・電極、
３ａ、３ｂ・・・リード部材、１０・・・点灯回路、２０・・・殺菌装置本体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、殺菌ランプ、殺菌ランプユニット及びこれらを用いた殺菌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
波長２５３．７ｎｍの紫外線を発生する紫外線殺菌ランプを用いて行う殺菌は、使用方法が簡単で、塩素や塩素化合物による殺菌のようにダイオキシン等の有害物を発生する危険性がなく、安全性の高い殺菌方法として利用が進んでいる。
【０００３】
従来、このような殺菌ランプにおいては、直管形の蛍光ランプと同様に、直管状のガラスバルブの両端に一対の電極を対向して設け、この電極間の放電により紫外線を発生させるものが知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００４】
また、図１１に示すように、電球形の小型の殺菌ランプが製品化されている。この殺菌ランプは、略円筒状の透明のガラスバルブ内に、アンカに支持されたリード部材をステムに封着し、このリード部材に一対の電極としてのフィラメントを継線したものである。この一対のフィラメントは、コイル状に形成されて、Ｖ字状をなすように接続されている。そして、リード部材は、例えば、Ｅ１７口金に接続されている。さらに、図１２に示すように、無口金のウエッジベースタイプの殺菌ランプも開発されている。この殺菌ランプは、リード部材を直接的に図示しないソケットに接続して使用されるものであり、ステムの下端部からは排気管が突出されている。
【０００５】
このように構成された殺菌ランプは、全長Ｌが６０ｍｍ〜６５ｍｍ、バルブ径Ｄがφ２０ｍｍ程度のサイズに設計されている。
【０００６】
ところで、近時、衛生管理の重要性の重視や清潔志向の高まりから、この種、殺菌ランプを用いる殺菌装置が広範囲に亘って開発されてきており、この場合、装置の小型化のためにも殺菌ランプの一層の小型化が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−３１９７６号公報
【特許文献２】特開２００３−１５７８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記の特許文献１及び特許文献２並びに図１１及び図１２に示されたものにおいては、例えば、電極間の距離を調整して設定し、殺菌ランプを小型化するとともに、所定の紫外線照度を確保するための技術的開示がなく、これらの達成は困難である。また、単に、バルブを小型化した場合には、バルブの温度が上昇して紫外線照度が低下し、ランプ効率が低下するという不具合が生じる。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みなされたもので、小型化が可能であるとともに、所定の紫外線照度を確保し得る殺菌ランプ、殺菌ランプユニット及びこれらを用いた殺菌装置を提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の殺菌ランプは、一端側が封止されて封止部が形成された紫外線透過性の気密バルブと、この気密バルブ内に封入された水銀及び希ガスを含む放電媒体と、前記気密バルブ内に４ｍｍ〜１０ｍｍの電極間距離を有して対向して封装された一対の電極と、 前記気密バルブの封止部から導出されるとともに、前記各電極の両側を支持し、接続された各一対のリード部材と、を具備することを特徴とする。
【００１１】
本発明及び以下の発明において、特に指定しない限り用語の技術的意味及び解釈は次による。気密バルブは、紫外線透過材料である石英ガラスや軟質系又は硬質系のガラス等を用いることができる。水銀は、純水銀の形又はアマルガムの形で封入することができ、また、希ガスとしては、アルゴン、ネオン、クリプトンやキセノン又はこれらの混合ガスを用いることができる。さらに、リード部材は、電極を支持し、電気的に接続して電力を供給する機能を有している。
【００１２】
請求項２に記載の殺菌ランプは、請求項１に記載の殺菌ランプにおいて、前記一対の電極は、気密バルブの軸方向に電極間距離を有して対向して封装されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の殺菌ランプは、請求項１又は請求項２に記載の殺菌ランプであって、 前記一対の電極において、当該一の電極と他の電極を支持し、接続されるリード部材とは、５ｍｍ以上の距離を有していることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の殺菌ランプは、請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の殺菌ランプにおいて、前記気密バルブ内には、希ガスが１２００Ｐａ〜３０００Ｐａの圧力で封入されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の殺菌ランプは、請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の殺菌ランプにおいて、前記ランプの全長の寸法が５０ｍｍ以下であって、前記気密バルブは、略円筒状に形成され、外径寸法が１５ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の殺菌ランプユニットは、請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の殺菌ランプと、このランプの一対の電極に通電して予熱し、ランプ点灯後、この通電を遮断して予熱を停止する予熱停止手段と、を具備することを特徴とする。
【００１７】
「ランプ点灯後、この通電を遮断して予熱を停止する予熱停止手段」とは、その時間的な前後は厳密なものではない。例えば、ランプの点灯と予熱の停止が同時的に行われる場合をも許容する。
【００１８】
請求項７に記載の殺菌ランプは、請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の殺菌ランプにおいて、前記一対の電極に通電して予熱し、ランプ点灯後、この通電を遮断して予熱を停止する予熱停止手段が一体的に組込まれていることを特徴とする。
【００１９】
請求項８に記載の殺菌装置は、装置本体と、この装置本体に配設された請求項１乃至請求項７のいずれか一に記載の殺菌ランプ又は殺菌ランプユニットと、を具備することを特徴とする。
【００２０】
殺菌装置とは、紫外線を照射することによって生じる殺菌作用を利用するように構成されたあらゆる装置を含む概念である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、電極間距離を４ｍｍ〜１０ｍｍの範囲に設定することにより、所定の紫外線照度及び始動性を確保できるとともにランプの小型化を図ることができる殺菌ランプ、殺菌ランプユニット及びこれらを用いた殺菌装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る殺菌ランプを示す正面図である。
【図２】同側面図である。
【図３】同結線状態を示す結線図である。
【図４】同電極間距離と紫外線照度との関係を示すグラフである。
【図５】同電極間の放電状態を示す説明図である。
【図６】同封入ガス圧と紫外線照度との関係を示すグラフである。
【図７】第１の実施形態に係る殺菌ランプの変形例を示す正面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る殺菌ランプユニットを示す結線図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る殺菌ランプを示す正面図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る殺菌装置を示す構成図である。
【図１１】従来例を示す正面図である。
【図１２】同じく従来例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の第１の実施形態に係る殺菌ランプ、殺菌ランプユニットについて図１乃至図６を参照して説明する。図１は、殺菌ランプを示す正面図、図２は、殺菌ランプを示す側面図、図３は、殺菌ランプの結線状態を示す結線図、図４は、電極間距離と紫外線照度との関係を示すグラフ、図５は、電極間の放電状態を模式的に示す拡大説明図、図６は、封入ガス圧と紫外線照度との関係を示すグラフである。
【００２４】
図１及び図２において、殺菌ランプは、ウエッジベースタイプのランプが示されており、この殺菌ランプは、気密バルブ１と、この気密バルブ１内に封装された一対の電極２ａ、２ｂと、この電極２ａ、２ｂに接続され外部に導出されたリード部材３ａ、３ｂとを備えている。
【００２５】
気密バルブ１は、略円筒状をなし、一端側がピンチシールによって封止され、封止部１ａが形成されて気密空間１ｂを有している。この気密バルブ１は、例えば、紫外線透過材料である石英ガラスを用いて形成されているが、紫外線透過材料であれば、軟質系のソーダライムガラスや硬質系のホウケイ酸ガラス等を用いることができる。封止部１ａは、扁平状に形成され、中央部に封止切りによってチップオフされた排気管１ｃが突出している。
【００２６】
気密バルブ１の気密空間１ｂ内には、放電媒体として水銀及び希ガスが封入されている。水銀は、純水銀の形又はアマルガムの形で封入することができる。また、希ガスには、アルゴンを主体としたものが用いられているが、ネオン、クリプトンやキセノン又はこれらの混合ガスを用いることができる。
【００２７】
一対の電極２ａ、２ｂは、タングステン製のフィラメント電極であり、電子放射物質、例えば、バリウム、ストロンチウム、カルシウムを主体とする酸化物が塗布されている。そして、これら一対の電極２ａ、２ｂは、各一対のリード部材３ａ、３ｂの内端間に接続され支持されている。
【００２８】
リード部材３ａ、３ｂは、内部導入線部３ｉと、封着導体部３ｓと、外部導出線部３ｏとから構成されており、内部導入線部３ｉは、気密バルブ１内に延在していて先端部に電極２ａ、２ｂが継線されている。封着導体部３ｓは、封止部１ａに気密に封着され、外部導出線部３ｏは、封止部１ａから外部に導出されており、図示しないソケット等の端子に接続されるようになっている。これら内部導入線部３ｉ、封着導体部３ｓ、外部導出線部３ｏは、同一の導電性材料によって一体的に構成してもよいし、また、例えば、封着導体部３ｓには、ジュメット線等の封着性の良好な材質の導体を格別に用いるようにしてもよい。
【００２９】
さらに、一対の電極２ａ、２ｂについて詳述すると、まず、電極２ａ、２ｂは、気密バルブ１内に軸方向に電極間距離を有して対向して封装されている。図示上、下側の電極２ａは、一対のリード部材３ａによって、その両側が支持されており、そのリード部材３ａは所定の間隔をもって封止部１ａに封着され、気密バルブ１内に延在して位置している。一方、図示上、上側の電極２ｂは、一対のリード部材３ｂによって、その両側が支持されており、そのリード部材３ｂは、リード部材３ａの間隔よりも狭い間隔で、かつリード部材３ａの内側に位置している（主として図１参照）。また、図２に示すように、上側の電極２ｂを支持するリード部材３ｂは、下側の電極２ａとの距離を確保するように略コ字状に折曲して形成されている。
【００３０】
このように構成された一対の電極２ａ及び２ｂの電極間距離ｄ１は、５ｍｍに調整され設定されている。また、下側の電極２ａと、上側の電極２ｂを支持するリード部材３ｂとの距離ｄ２は、５ｍｍ以上が確保されるように設定されている。さらにまた、ランプの全長Ｌ（排気管１ｃが突出する長さ寸法は除く）は、４５ｍｍであり、気密バルブ１の外径寸法Ｄは、φ１２ｍｍに形成されている。因みに、ランプの全長Ｌにおいて、気密バルブ１の気密空間１ｂを形成する軸方向の長さ寸法Ｌ１は、４０ｍｍであり、封止部１ａの軸方向の長さ寸法Ｌ２は、５ｍｍとなっている。
【００３１】
次に、図３に示すように、殺菌ランプは、点灯回路１０に接続されている。具体的には、電源ＡＣに安定器１１を介して一対の電極２ａ、２ｂが直列に接続されるように結線され、殺菌ランプと点灯回路１０とで殺菌ランプユニットが構成されている。ここで、電源ＡＣ側と殺菌ランプのリード部材３ａ、３ｂ、つまり、外部導出線部３ｏとの接続は、適宜ソケット等を適用して行うことができきる。
【００３２】
このように構成された殺菌ランプユニットに電源ＡＣをスイッチＳＷを操作して投入すると、リード部材３ａ、３ｂを通じて電極２ａ、２ｂに電流が流れて発熱し予熱され、熱電子が放出され、電極２ａ、２ｂ間にグロー放電が生成されて点灯する。そして、この放電により紫外線が発生し、紫外線は、気密バルブ１を透過して外部に放射される。
【００３３】
次に、本発明者は、上記のような殺菌ランプにおける電極間距離と紫外線照度との関係について測定を行い、分析を試みた。気密バルブ１内にアルゴンを主体とした希ガスをガス圧１３３０Ｐａで封入し、電極２ａ、２ｂ間距離を３ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、１３ｍｍ、１５ｍｍと変化させた５種類のランプを用意し、これらランプを点灯し、紫外線照度を測定した。
【００３４】
その結果は、図４のグラフに示すとおりである。図中、横軸は、電極２ａ、２ｂ間距離（ｍｍ）を示し、縦軸は、電極間距離が１０ｍｍのときを１００とした場合の紫外線相対照度（％）を示している。グラフは、電極間距離が５ｍｍのときをピークとした山形の曲線をなしている。例えば、電極間距離が５ｍｍのときは、紫外線相対照度は約１１５％であり、電極間距離が１３ｍｍのときは、紫外線相対照度は約８５％である。
【００３５】
これらの結果を踏まえて考察すると、電極間距離が４ｍｍ未満では紫外線照度が低く、また、電極間距離が１０ｍｍを超えると始動性が悪くなり、紫外線照度が低下し、さらに、ランプのサイズも大きくしなければならないことが判明した。したがって、所定の紫外線照度、始動性を確保し、ランプのサイズを小型にするためには、電極間距離は、５ｍｍを最適値として、４ｍｍ〜１０ｍｍの範囲に設定するのが好ましいとの知見を得た。このように電極間距離を設定することにより、具体的には、ランプの全長Ｌを５０ｍｍ以下とし、気密バルブ１の外径寸法Ｄをφ１５ｍｍ以下として形成して小型化することが可能となる。
【００３６】
また、電極間距離が紫外線照度に影響する一因は、以下の理由によるものと考えられる。図５にグロー放電の状態を破線で模式的に示すように、電極２ａ、２ｂを覆うようにグロー放電領域Ｓが生成される。この場合、電極間距離が小さすぎると、電極２ａ及び電極２ｂの双方のグロー放電領域Ｓが重なり合う面積Ｗが大きくなり、全体としてグロー放電領域Ｓ、すなわち、発光面積が小さくなってしまうこととなる。このグロー放電領域Ｓが重なり合い発光面積が小さくなることは紫外線照度の低下という結果をもたらす。したがって、グロー放電領域Ｓが重なり合う面積Ｗを小さくし、所定のグロー放電領域Ｓを確保することが必要となり、この所定のグロー放電領域Ｓを確保することができるのが電極間距離４ｍｍ〜１０ｍｍの範囲となる。
【００３７】
次に、本発明者は、上記のような殺菌ランプにおける封入ガス圧と紫外線照度との関係について測定を行い、分析を試みた。電極２ａ、２ｂ間距離を５ｍｍとし、気密バルブ１内にアルゴンを主体とした希ガスをガス圧１０６４Ｐａ、１３３０Ｐａ、２１２８Ｐａ、２６６０Ｐａ、３９９０Ｐａと変化させた５種類のランプを用意し、これらランプを点灯し、紫外線照度を測定した。
【００３８】
その結果は、図６のグラフに示すとおりである。図中、横軸は、希ガスの封入ガス圧（Ｐａ）を示し、縦軸は、封入ガス圧が１３３０Ｐａのときを１００とした場合の紫外線相対照度（％）を示している。グラフは、封入ガス圧が１３３０Ｐａのときをピークとした山形の曲線をなしている。例えば、封入ガス圧が１０６４Ｐａのときは、紫外線相対照度は約６２％であり、封入ガス圧が２１２８Ｐａのときは、紫外線相対照度は約９０％である。
【００３９】
この結果から、所定の紫外線照度を確保するには、紫外線相対照度が８０％以上であることが好ましく、そのためには、封入ガス圧の範囲は、１２００Ｐａ〜３０００Ｐａに設定するのが好適となる。
【００４０】
以上のように本実施形態によれば、電極間距離を４ｍｍ〜１０ｍｍの範囲に設定することにより、所定の紫外線照度及び始動性を確保できるとともにランプの小型化を図ることができる。また、電極２ａ、２ｂは、気密バルブ１内に軸方向に電極間距離を有して対向して封装されているので、気密バルブ１の外径寸法Ｄを小さくすることができる。さらに、下側の電極２ａと、上側の電極２ｂを支持するリード部材３ｂとの距離ｄ２は、５ｍｍ以上が確保されているので、例えば、ランプの製造工程等において、上側の電極２ｂを支持するリード部材３ｂに電子放射物質が付着したとしても、このリード部材３ｂと下側の電極２ａとの間で不用意に放電が生起するのを抑制することができる。
【００４１】
さらにまた、気密バルブ１内の封入ガス圧の範囲を１２００Ｐａ〜３０００Ｐａに設定することにより、所定の紫外線照度を確保することが可能となる。加えて、ランプの全長Ｌを５０ｍｍ以下とし、気密バルブ１の外径寸法Ｄをφ１５ｍｍ以下として形成することが可能となり、ランプの小型化を実現することができる。
【００４２】
なお、図７に示すように、例えば、Ｅ型口金を用いて殺菌ランプを構成するようにしてもよい。この殺菌ランプは、前記第１の実施形態の殺菌ランプと同様な構成であり、具体的には、一端が封止されて封止部１ａが形成された気密バルブ１にＥ１２口金４が接続されており、ランプの全長Ｌは、５０ｍｍであり、気密バルブ１の外径寸法Ｄは、φ１２ｍｍに形成されている。このような構成によっても第１の実施形態の殺菌ランプと同様な効果を奏することができる。
【００４３】
次に、本発明の第２の実施形態に係る殺菌ランプユニットについて図８を参照して説明する。図８は、殺菌ランプの結線状態を示す結線図であり、この結線により構成された殺菌ランプユニットを示している。なお、第１の実施形態と同一又は相当部分には、同一符号を付し重複した説明は省略する。
【００４４】
殺菌ランプユニットは、殺菌ランプと、この殺菌ランプが接続され、これを点灯制御する 点灯回路１０とを備えている。点灯回路１０は、安定器１１、点灯管１２を備えており、殺菌ランプをグロースタータ方式で点灯制御するものである。図に示すように、電源ＡＣは、下側の電極２ａの一端側と上側の電極２ｂの他端側に接続され、点灯管１２は、上側の電極２ｂの一端側と下側の電極２ａの他端側に接続されている。なお、電源ＡＣ側及び点灯管１２と殺菌ランプのリード部材３ａ、３ｂとの接続は、適宜ソケット等を適用して行うことができきる。また、点灯管１２は、例えば、バイメタルからなる可動電極１２ａ及び固定電極１２ｂを備えており、点灯管１２の両端には雑音防止用のコンデンサ１３が接続されている。
【００４５】
このように構成された殺菌ランプユニットの動作を説明する。スイッチＳＷを操作して電源ＡＣを投入すると、点灯管１２がグロー放電して可動電極１２ａの温度が上がり、可動電極１２ａが固定電極１２ｂに接触する。これによりグロー放電が止まり、電極２ａ、２ｂに通電され電流が多く流れて発熱し予熱される。そして、グロー放電が止まると可動電極１２ａは冷却され固定電極１２ｂから離れる瞬間、安定器のインダクタンスによるパルス電圧が電極２ａ、２ｂ間に印加され、電極２ａ、２ｂ間にグロー放電が始動して、ランプが点灯され、前記予熱が停止される。このような動作において、主として点灯管１２は、電極２ａ、２ｂへの通電を遮断して予熱を停止する予熱停止手段としての機能を有するものである。
【００４６】
次に、このようなグロースタータ方式と従来の点灯方式（図３参照）とによる点灯制御について、紫外線照度、効率等を比較し検討してみた。殺菌ランプは、電極２ａ、２ｂ間距離を５ｍｍ、希ガスのガス圧を１３３０Ｐａとしたものを用意し、このランプを従来の点灯方式とグロースタータ方式とでランプ電流を変えて点灯し（従来の点灯方式：３００ｍＡ、２５０ｍＡ、２００ｍＡ、グロースタータ方式：２５０ｍＡ、２００ｍＡ、１６０ｍＡ）紫外線照度を測定した。その結果は、下表のとおりとなった。
【００４７】
【表１】
【００４８】
ここで、紫外線照度（μＷ／ｃｍ２）は、ランプ表面から２０ｃｍ離れた距離で測定した値である。紫外線相対照度（％）は、従来の点灯方式において２５０ｍＡのランプ電流で点灯したときを１００とした場合の値である。また、効率（％）は、紫外線照度をランプ電力で除した値を相対照度で表したものであり、前記と同様に、従来の点灯方式において２５０ｍＡのランプ電流で点灯したときを１００とした場合の値である。
【００４９】
この結果から、グロースタータ方式によると、例えば、ランプ電流２５０ｍＡにおいて、従来の点灯方式と比較して、紫外線相対照度で１．５６倍、効率で２．０８倍の値になることが分る。また、グロースタータ方式によると、ランプ電流１６０ｍＡの少ない電流であっても、従来の点灯方式のランプ電流３００ｍＡの場合よりも紫外線照度、紫外線相対照度及び効率が上回っていることが分る。
【００５０】
これは、従来の点灯方式では、ランプ点灯時は常時、電極２ａ、２ｂが予熱状態であるのに対し、グロースタータ方式では、ランプ点灯後、電極２ａ、２ｂの予熱が予熱停止手段により停止されるためであり、これによりランプの温度上昇が抑制され、また、電力損失が少なくなるからである。したがって、ランプの点灯方式として、グロースタータ方式を用いることにより、ランプの小型化に有利となることが判明した。
【００５１】
なお、上記実施形態では、グロースタータ方式を用いて電極２ａ、２ｂへの通電を遮断して予熱を停止する予熱停止手段を構成したが、グロースタータ方式に限らず、点灯回路をインバータにより高周波点灯回路とし、正温度特性抵抗素子や負温度特性抵抗素子を実装して予熱停止手段の機能を有するように構成してもよい。この場合も上記実施形態と同様にランプの小型化の実現に有利となる。
【００５２】
続いて、本発明の第３の実施形態に係る殺菌ランプについて図９を参照して説明する。図９は、殺菌ランプの正面図を示している。なお、第１の実施形態及び第２の実施形態と同一又は相当部分には、同一符号を付し重複した説明は省略する。
【００５３】
本実施形態では、予熱停止手段を含んだ点灯回路１０を殺菌ランプに一体的に組込んで構成したものである。すなわち、気密バルブ１の一端側と口金４との間に円筒状のカバー部５を形成し、このカバー部５と口金４との内側に点灯回路１０を配設するようにしたものである。口金４は、Ｅ１２やＥ１７等を適用することができる。なお、図３に示す点灯回路１０をランプに一体的に組込みこむことを妨げるものではない。
以上のように本実施形態によれば、点灯回路１０を含んだ装置の小型化が可能となる。
【００５４】
次に、本発明の実施形態に係る殺菌装置について図１０を参照して説明する。図１０は、殺菌装置として歯ブラシ殺菌装置の概略の構成図を示しており、装置本体を破線で表している。なお、第１の実施形態及び第２の実施形態と同一又は相当部分には、同一符号を付し重複した説明は省略する。
【００５５】
殺菌装置本体２０は、略円筒状をなし、上面側に複数の歯ブラシＴをブラシ側から挿入できる開口が形成されている。そして、本体２０の内側中央部には、上記殺菌ランプが立設するように配設されており、底面側には、ランプと接続される点灯回路１０が配置されている。
【００５６】
このような構成において、ランプに電源を投入して点灯すると、紫外線が放射され、このランプの周囲に配置された歯ブラシＴの殺菌が効果的に行われる。また、殺菌ランプは、小型化されているので、殺菌装置本体２０の小型化を実現できる。
【００５７】
なお、本発明は、上記各実施形態の構成に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。殺菌装置としては、紫外線を照射することによって生じる殺菌作用を利用するように構成されたあらゆる装置を含むものである。歯ブラシ殺菌装置や靴殺菌装置等に限らず、例えば、冷蔵庫に殺菌ランプ及びその点灯回路を内蔵することにより構成される庫内冷蔵食品の殺菌装置やエアコンに内蔵されることによって循環空気を殺菌する殺菌装置が含まれる。
【符号の説明】
【００５８】
１・・・気密バルブ、１ａ・・・封止部、２ａ、２ｂ・・・電極、
３ａ、３ｂ・・・リード部材、１０・・・点灯回路、２０・・・殺菌装置本体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側が封止されて封止部が形成された紫外線透過性の気密バルブと、
この気密バルブ内に封入された水銀及び希ガスを含む放電媒体と、
前記気密バルブ内に４ｍｍ〜１０ｍｍの電極間距離を有して対向して封装された一対の電極と、
前記気密バルブの封止部から導出されるとともに、前記各電極の両側を支持し、接続された各一対のリード部材と、
を具備することを特徴とする殺菌ランプ。
【請求項２】
前記一対の電極は、気密バルブの軸方向に電極間距離を有して対向して封装されていることを特徴とする請求項１に記載の殺菌ランプ。
【請求項３】
前記一対の電極において、当該一の電極と他の電極を支持し、接続されるリード部材とは、５ｍｍ以上の距離を有していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の殺菌ランプ。
【請求項４】
前記気密バルブ内には、希ガスが１２００Ｐａ〜３０００Ｐａの圧力で封入されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の殺菌ランプ。
【請求項５】
前記ランプの全長の寸法が５０ｍｍ以下であって、前記気密バルブは、略円筒状に形成され、外径寸法が１５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の殺菌ランプ。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の殺菌ランプと、
このランプの一対の電極に通電して予熱し、ランプ点灯後、この通電を遮断して予熱を停止する予熱停止手段と、
を具備することを特徴とする殺菌ランプユニット。
【請求項７】
前記一対の電極に通電して予熱し、ランプ点灯後、この通電を遮断して予熱を停止する予熱停止手段が一体的に組込まれていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の殺菌ランプ。
【請求項８】
装置本体と、
この装置本体に配設された請求項１乃至請求項７のいずれか一に記載の殺菌ランプ又は殺菌ランプユニットと、
を具備することを特徴とする殺菌装置。
【請求項１】
一端側が封止されて封止部が形成された紫外線透過性の気密バルブと、
この気密バルブ内に封入された水銀及び希ガスを含む放電媒体と、
前記気密バルブ内に４ｍｍ〜１０ｍｍの電極間距離を有して対向して封装された一対の電極と、
前記気密バルブの封止部から導出されるとともに、前記各電極の両側を支持し、接続された各一対のリード部材と、
を具備することを特徴とする殺菌ランプ。
【請求項２】
前記一対の電極は、気密バルブの軸方向に電極間距離を有して対向して封装されていることを特徴とする請求項１に記載の殺菌ランプ。
【請求項３】
前記一対の電極において、当該一の電極と他の電極を支持し、接続されるリード部材とは、５ｍｍ以上の距離を有していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の殺菌ランプ。
【請求項４】
前記気密バルブ内には、希ガスが１２００Ｐａ〜３０００Ｐａの圧力で封入されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の殺菌ランプ。
【請求項５】
前記ランプの全長の寸法が５０ｍｍ以下であって、前記気密バルブは、略円筒状に形成され、外径寸法が１５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の殺菌ランプ。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の殺菌ランプと、
このランプの一対の電極に通電して予熱し、ランプ点灯後、この通電を遮断して予熱を停止する予熱停止手段と、
を具備することを特徴とする殺菌ランプユニット。
【請求項７】
前記一対の電極に通電して予熱し、ランプ点灯後、この通電を遮断して予熱を停止する予熱停止手段が一体的に組込まれていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の殺菌ランプ。
【請求項８】
装置本体と、
この装置本体に配設された請求項１乃至請求項７のいずれか一に記載の殺菌ランプ又は殺菌ランプユニットと、
を具備することを特徴とする殺菌装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−４９０１８（Ｐ２０１１−４９０１８Ａ）
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９６１３８（Ｐ２００９−１９６１３８）
【出願日】平成２１年８月２６日（２００９．８．２６）
【出願人】（５９４０９４１４６）三共電気株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２６日（２００９．８．２６）
【出願人】（５９４０９４１４６）三共電気株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
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