(57)【要約】【課題】  紫外線強度を弱めずに、殺菌効果を維持しながらオゾン発生量を規定内に抑える紫外線ランプを実現する。【解決手段】  石英ガラス製のバルブ１１の外表面および内表面の少なくともいずれかの表面に２５４ｎｍを透過し、１８５ｎｍを吸収する膜厚が０．１μｍ以上２．０μｍ以下の酸化ジルコニウム膜１３を形成し、酸化ジルコニウム膜１３の形成される面積によって、オゾン発生量のコントロールを図る。これにより、２５４ｎｍの紫外線強度を弱めずに殺菌効果を維持するとともに、オゾン発生量を規定内に抑制しつつ消臭効果を得ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１８５ｎｍと２５４ｎｍの紫外線を透過する希ガスと水銀を封入された石英ガラス製のバルブの両端内部に電極を備え、該電極に電力を供給して前記バルブ内の水銀に励起エネルギーを与えて放電させる紫外線ランプにおいて、
前記バルブの内外表面の少なくとも一方の表面に酸化ジルコニウム膜を形成し、該酸化ジルコニウム膜の形成面積に基づきオゾン発生量をコントロールすることを特徴とする紫外線ランプ。
【請求項２】
前記酸化ジルコニウムの膜厚は、０．１μｍ以上２．０μｍ以下としたことを特徴とする請求項１記載の紫外線ランプ。
【請求項３】
請求項１または２記載の紫外線ランプを搭載し、送風ファンを用いて前記紫外線ランプから発生されたオゾンをオゾン分解フィルタに送り、該オゾン分解フィルタからオゾンが除去された空気を排出することを特徴とする空気清浄機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、所定波長の紫外線を透過する石英ガラス製のバルブを使用する紫外線ランプおよびこれを搭載した空気清浄機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の紫外線ランプは、酸化チタンまたは酸化セリウムがドープされた石英ガラス製発光管の内表面に酸化ジルコニウム被膜を形成し、この被膜により１８５ｎｍの短波長紫外線を吸収し、石英ガラス製の発光管への短波長紫外線の照射量を減らして、石英ガラスの収縮速度を抑制し、水銀蒸気放電灯の寿命中の発光管破損の発生をなくしている。（例えば、特許文献１）
【特許文献１】特開平１０−６９８８６号公報（第４〜６頁、図１、２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記した特許文献１の技術は、機外に排出するオゾンをＪＩＳ規格で規定される濃度に減らすために、紫外線ランプのランプ電力を減少させてオゾン量を減らす手段が考えられるが、同時に２５４ｎｍの紫外線も弱くなってしまうため、殺菌効果が減少してしまう、という問題がある。
【０００４】
この発明の目的は、２５４ｎｍの紫外線強度を弱めずに、オゾン発生量の抑制が可能な紫外線ランプおよびこれを搭載した空気清浄機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した課題を解決するために、この発明の紫外線ランプは、１８５ｎｍと２５４ｎｍの紫外線を透過する希ガスと水銀を封入された石英ガラス製のバルブの両端内部に電極を備え、該電極に電力を供給して前記バルブ内の水銀に励起エネルギーを与えて放電させるものにあって、前記バルブの内外表面の少なくとも一方の表面に酸化ジルコニウム膜を形成し、該酸化ジルコニウム膜の形成面積に基づきオゾン発生量をコントロールすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
この発明によれば、２５４ｎｍの紫外線強度を弱めずに殺菌効果を維持するとともに、オゾン発生量を規定内に抑制しつつ消臭効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、この発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。  
図１は、この発明の紫外線ランプの一実施形態について説明するための外観図である。図１において、１１は、φ６ｍｍ程度の透光性の石英ガラス製のバルブである。このバルブ１１の両端にはコイル状に巻回された電極１２１，１２２がそれぞれ対向配置される。高い電圧が印加される側の電極１２１は、タングステン（Ｗ）に酸化トリウム（ＴｈＯ２）が含有されたトリエーテッドタングステン材を、低い電圧が印加される側の電極１２２は、タングステンにドープが含有されたドープタングステン材を使用する。電極１２２の材料としては、ドープタングステンの他に、タングステン、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）でも構わない。
【０００８】
１３は、バルブ１１の外表面に膜厚１０μｍ程度で形成された２５４ｎｍの光を透過し、１８５ｎｍの光を吸収する酸化ジルコニウム膜である。酸化ジルコニウム膜１３の膜厚は、図２に示すように、薄すぎると１８５ｎｍ紫外線を透過してしまい、厚すぎると２５４ｎｍ紫外線の吸収・膜剥がれの原因となるため、０．１μｍ以上２．０μｍ以下とする。酸化ジルコニウム膜１３は、図１に示すようにバルブ１１の全面に形成するのではなく、所望の面積を残して形成する。これにより、１８５ｎｍの波長の光は透過を抑え、２５４ｎｍの波長の光は透過させることができる。酸化ジルコニウム膜１３は、バルブ１１の例えば６０％に形成し、他の４０％は非形成とする。なお、酸化ジルコニウム膜１３は、バルブ１１の内表面、外表面の少なくともいずれか一方に形成する。内外表面に形成する場合、内外表面に形成された酸化ジルコニウム膜を合わせた膜厚が０．１μｍ以上２．０μｍ以下となるような値に形成すればよい。
【０００９】
電極１２１，１２２は、反対方向に伸びるレグ部１４１，１４２と金属箔１５１，１５２の一端に溶着される。金属箔１５１，１５２の他端は、例えばタングステン製の引出し線１６１，１６２の一端とをかしめ等の接続手段を用いて電気的に接続する。レグ部１４１，１４２から引出し線１６１，１６２の一端までのバルブ１１を加熱して封止する。金属箔１５１，１５２は、バルブ１１を形成する石英ガラスの熱膨張率に近い材料であれば何でもよいが、この条件に適ったものとしてモリブデンを使用する。バルブ１１には、５０Torrの気圧下で水銀とアルゴンガスが封入される。
【００１０】
引出し線１６１，１６２の他端は、例えばセラミック製の口金１７１，１７２の内部で電気的に接続された図示しない給電用のリード線を絶縁封止するとともに耐紫外線を有する例えば架橋ポリエチレンなどの樹脂管１８１，１８２を介して図示しない電源回路に接続される。
【００１１】
酸化ジルコニウム膜１３の形成の仕方については種々考えられるが、例えば、図３（ａ）や（ｂ）に示す形状としても構わない。つまり、図３（ａ）はバルブ１１の図中の下側を所望の面積だけ酸化ジルコニウム膜１３を形成したもので、図３（ｂ）は酸化ジルコニウム膜１３を形成した部分としない部分を、バルブ１１の長手方向に交互に形成したものである。いずれにしても、酸化ジルコニウム膜１３の形成面積の調整により、ランプが点灯された場合に発生する１８５ｎｍの光の透過は抑え、２５４ｎｍの光は透過させることをコントロールすることができる。
【００１２】
次に、図１のように構成される、直管タイプのランプ管長を１５０ｍｍとした紫外線ランプ１００で測定測定した結果について説明する。
【００１３】
図４は、紫外線ランプ１００のバルブ１１の外表面に酸化ジルコニウム膜１３が膜厚０．２５ｍで各種面積で形成し、各種ランプを密閉容器内２５±１℃の条件下、始動電圧１０００Ｖの点灯回路にて点灯したときの、酸化ジルコニウム膜１３の形成面積とオゾン発生量および２５４ｎｍの紫外線強度との関係について説明するめたのものである。
【００１４】
この結果からも分かる通り、酸化ジルコニウム膜１３の形成面積を調整することによりオゾン量の抑制コントロールが可能であることが分かる。
【００１５】
図５は、上記した紫外線ランプ１００を搭載したこの発明の空気清浄機の一実施形態について説明するための構成図である。  
図５において、５１はシステム本体であり、システム本体５１内に紫外線ランプ１００を配置する。紫外線ランプ１００は図示しない点灯装置からバルブ１１内の電極１２１，１２２に電力を供給して点灯するように構成する。システム本体１００の両側にはオゾンＯ３を酸素Ｏ２に分解させるオゾン分解フィルタ５２，５３を配置する。オゾン分解フィルタ５２と対向する位置には、ファン５４を配置する。
【００１６】
このように構成された空気清浄機２００において、紫外線ランプ１００を点灯させるとともにファン５４を駆動させる。すると、ファン５４で発生された風は、オゾン分解フィルタ５２を介してシステム本体５１内に送られて紫外線ランプ１００で発生したオゾンＯ３をオゾン分解フィルタ５３に送る。オゾン分解フィルタ５３では、ファン５４の送風により送り出されたオゾンＯ３を、酸素Ｏ２に分解してシステム本体５１の外へ送り出される。
【００１７】
従って、２５４ｎｍの紫外線強度を弱めずに、オゾン発生量の抑制が可能な紫外線ランプ１００からは、２５４ｎｍの紫外線と発生量が抑制されたオゾンを発生する。ここで発生されたオゾンＯ３は、オゾン分解フィルタ５３の分解能力以内の量となる。オゾン分解フィルタ５３からは、浄化された酸素Ｏ２を取り出すことが可能となる。このときのオゾン量は、ＪＩＳ規格の０．０１ｐｐｍ以上が空気洗浄機２００外に排出されないようにすることができる。
【００１８】
この実施形態では、２５４ｎｍの紫外線強度を弱めずに殺菌効果を維持しながら、オゾン発生量を規定内に抑えながら消臭効果を得ることのできる空気清浄機が実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の紫外線ランプの一実施形態について説明するための外観図。
【図２】酸化ジルコニウム膜の膜厚と透過率の関係について説明するための説明図。
【図３】この発明の紫外線ランプの酸化ジルコニウム膜形成の他の実施形態について説明するための説明図。
【図４】酸化ジルコニウム膜の形成面積とオゾン発生量および２５４ｎｍ紫外線強度との関係について説明するための説明図。
【図５】発明の空気清浄機の一実施形態について説明するための構成図。
【符号の説明】
【００２０】
１１  バルブ
１２１，１２２  電極
１３  酸化ジルコニウム膜
１４１，１４２  レグ部
１５１，１５２  金属箔
１６１，１６２  引出し線
１７１，１７２  口金
１８１，１８２  樹脂管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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