JP7106945B2

JP7106945B2 - エキシマランプ、光照射装置、及び、オゾン発生装置

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Publication number: JP7106945B2
Application number: JP2018070764A
Authority: JP
Inventors: 繁樹藤澤
Original assignee: Ushio Denki KK
Current assignee: Ushio Denki KK
Priority date: 2018-04-02
Filing date: 2018-04-02
Publication date: 2022-07-27
Anticipated expiration: 2038-04-02
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Description

本発明は、エキシマランプ、光照射装置、及び、オゾン発生装置に関する。

従来、紫外線ランプを用いたオゾン発生装置が知られている。オゾンを発生させるための紫外線ランプとしては、水銀ランプや、エキシマランプ（例えば、キセノンエキシマランプ）が知られている。

紫外線ランプは、例えば、ダクト・風路の途中に配置され、通常、照度の低い環境で点灯・使用される。このため、暗黒下でも確実な始動性（暗黒始動性）が要求される。

特許文献１には、エキシマ分子を生成する放電用ガスが充填された放電空間と、前記放電用ガスに放電を誘起せしめるための一対の電極を有し、前記電極のうちの少なくとも一方と前記放電空間との間に誘電体が介在するように構成され、前記放電空間において紫外線を発生するエキシマランプが開示されている（請求項１等参照）。

特許文献２には、希ガスが封入されたガラス管の外面に一対の電極が配設されるとともに、このガラス管内面の一部に導電性物質を配置した外部電極型希ガス放電ランプにおいて、前記導電性物質は、一方の電極が存在する位置と他方の電極が存在する位置とを結ぶようにガラス管内部に位置していることが開示されている（請求項１、段落［００１７］等参照）。

特開２０１６－１２６９３４号公報特開２００８－０３４２７２号公報

特許文献１や特許文献２では、２つの電極間（高電圧側の電極と低電圧側の電極の間）の距離を実質的に短くして始動性を改善しようとするものである。そのため、放電経路内、つまり、高電圧側の電極と低電圧側の電極との間に導電性物質等を設けることとしている。

しかしながら、特許文献１や特許文献２の構成では、点灯後、導電性物質等が光を遮り、照度を低下させるおそれがある。また、点灯後、導電性物質等の近傍に放電が偏り、照度ムラが発生するおそれがある。また、点灯後は、消灯しない限り、導電性物質等に電流が流れ続けることになるため、電力の損失が増え、光への変換効率が低下するおそれがある。特に１～数Ｗ程度の比較的小さい電力のエキシマランプでは、これらの不都合は顕著な問題となる。

本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、照度の低下、放電の偏り、及び、電力の損失を低減しつつ、暗黒下での始動性を確保することが可能なエキシマランプを提供することにある。
また、本発明は、当該エキシマランプを備える光照射装置を提供することにある。
また、本発明は、当該エキシマランプを備えるオゾン発生装置を提供することにある。

本発明者は、エキシマランプについて鋭意研究を行った。その結果、始動補助部材を、発光管内面における、高電圧側の電極よりも外側の領域に設けると、驚くべきことに、照度の低下、放電の偏り、及び、電力の損失を低減しつつ、暗黒下での始動性が良好となることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明に係るエキシマランプは、
発光ガスが封入された発光管と、
前記発光管の外面に設けられた一対の電極と、
前記発光管の内面に設けられた始動補助部材とを備え、
前記始動補助部材は、少なくとも、前記一対の電極よりも外側の領域Ｘに設けられており、
前記始動補助部材に近い方の電極と前記始動補助部材との距離Ａが、前記一対の電極間の距離Ｙよりも近いことを特徴とする。

上述したように、従来、エキシマランプにおける始動性改善の手法として、放電経路内、つまり、高電圧側の電極と低電圧側の電極との間に導電性物質等を設けることが考えられてきた。一方、本願発明は、上記従来技術の思想とは全く異なる思想の発明である。すなわち、本願発明は、始動補助部材を、発光管内面における、高電圧側の電極よりも外側の領域に設けると、驚くべきことに、暗黒下での始動性が良好となることを発見したことにより完成された発明である。このような効果は、後述する実施例の記載からも明らかである。

本発明のエキシマランプによれば、一対の電極のうち、前記始動補助部材に近い方の電極を高電圧側の電極とすれば、暗黒下での始動性が良好となる。なお、一対の電極のうち、前記始動補助部材に遠い方の電極を高電圧側の電極としても、暗黒下での始動性は、良好にはならない。

本発明者は、始動補助部材を設けない場合と比較して、暗黒下での始動性が良好となる理由として、以下の（１）、（２）の両方、又は、いずれか一方と推察している。
（１）高電圧側の電極からの距離が近い始動補助部材に電子が飛びやすく、一度、高電圧側の電極と始動補助部材との間で放電が起こると、その後は、一対の電極間において安定的に放電が継続する。
（２）発光管内は暗黒下に放置されると、放電開始のための電子が少なくなってしまう。高電圧側の電極近くに始動補助部材を設けることで始動補助部材が帯電し電子が飛び出し易くなる。電子が飛び出し易くなることで放電が起こり易くなる。

また、通常、エキシマランプにおいては発光管の電極間部分から出射される光が利用される。本発明のエキシマランプによれば、始動補助部材が、一対の電極よりも外側の領域Ｘに設けられているため、出射する光が遮られる範囲を少なくすることができる。その結果、照度低下を抑制することができる。

また、前記領域Ｘでは、点灯後は、放電がほぼ起こらない。従って、前記領域Ｘにおいて点灯後に放電の偏りが生じることを抑制することができる。また、前記領域Ｘでは、点灯後は、放電がほぼ起こらないため、点灯後の電力の損失を低減することができる。

このように、本発明に係るエキシマランプによれば、一対の電極のうち、始動補助部材に近い方の電極を高電圧側の電極とすれば、照度の低下、放電の偏り、及び、電力の損失を低減しつつ、暗黒下での始動性を確保することが可能となる。

前記構成において、前記発光管は、第１端部及び第２端部を有する円筒部と、前記第１端部から連続的に形成され、前記第１端部から遠ざかるにつれて径が小さくなる第１縮径部と、前記第２端部から連続的に形成され、前記第２端部から遠ざかるにつれて径が小さくなる第２縮径部とを有し、
前記一対の電極は、第１電極と第２電極とで構成されており、
第１電極は、前記第１端部の外周面に設けられており、
第２電極は、前記第２端部の外周面に設けられていることが好ましい。

前記構成によれば、第１縮径部、又は、第２縮径部に始動補助部材を設ければよい。従って、第１縮径部、又は、第２縮径部に容易に始動補助部材を設けることができる。

前記構成において、前記始動補助部材は、電極が形成されている領域に重複しないように形成されていることが好ましい。

始動補助部材が、電極が形成されている領域に重複しないように形成されていると、実施例からも分かるように、暗黒下での始動性がより良好となる。

前記構成において、前記始動補助部材は、カーボンであることが好ましい。

エキシマランプの製造工程において、始動補助部材を発光管内面に設けた後に、例えば、ひずみ取りのための加熱等が行われる場合がある。ここで、カーボンは熱安定性が高い。そこで、前記始動補助部材がカーボンであると、加熱等により始動補助部材が蒸発すること等を抑制することができ、エキシマランプとしての信頼性を高めることができる。

また、本発明に係る光照射装置は、
前記エキシマランプを備え、
前記始動補助部材は、少なくとも、高電圧側の電極よりも外側の領域Ｘに設けられていることを特徴とする。

前記構成によれば、前記エキシマランプを備え、前記始動補助部材が、少なくとも、高電圧側の電極よりも外側の領域Ｘに設けられているため、照度の低下、放電の偏り、及び、電力の損失を低減しつつ、暗黒下での始動性を確保された光照射装置を提供することができる。

また、本発明に係るオゾン発生装置は、
前記エキシマランプを備え、
前記始動補助部材は、少なくとも、高電圧側の電極よりも外側の領域Ｘに設けられていることを特徴とする。

前記構成によれば、前記エキシマランプを備え、前記始動補助部材が、少なくとも、高電圧側の電極よりも外側の領域Ｘに設けられているため、照度の低下、放電の偏り、及び、電力の損失を低減しつつ、暗黒下での始動性を確保されたオゾン発生装置を提供することができる。

本発明によれば、照度の低下、放電の偏り、及び、電力の損失を低減しつつ、暗黒下での始動性を確保することが可能なエキシマランプを提供することができる。また、当該エキシマランプを備える光照射装置を提供することができる。また、当該エキシマランプを備えるオゾン発生装置を提供することができる。

本実施形態に係るオゾン発生装置を模式的に示す斜視図である。図１に示したオゾン発生装置において、説明のために筐体の手前半分を取り除いた様子を示す正面図である。（ａ）は、図１に示したオゾン発生装置が備えるエキシマランプの管軸方向断面図であり、（ｂ）は、そのＺ１－Ｚ１断面図であり、（ｃ）は、そのＺ２－Ｚ２断面図である。図３（ａ）に示したエキシマランプが備える発光管の正面図である。点灯遅れを評価するためのラウエプロットである。点灯遅れを評価するためのラウエプロットである。

まず、本発明の一実施形態に係るオゾン発生装置について、図面を参照しつつ、以下説明する。なお、エキシマランプは、オゾン発生装置に備えられているため、エキシマランプについては、オゾン発生装置の説明の中で説明することとする。

図１は、本実施形態に係るオゾン発生装置を模式的に示す斜視図である。図２は、図１に示したオゾン発生装置において、説明のために筐体の手前半分を取り除いた様子を示す正面図である。

図１、図２に示すように、オゾン発生装置１０は、筐体１２と、エキシマランプ２０とを備える。

図３（ａ）は、図１に示したオゾン発生装置が備えるエキシマランプの管軸方向断面図であり、図３（ｂ）は、そのＺ１－Ｚ１断面図であり、図３（ｃ）は、そのＺ２－Ｚ２断面図である。図４は、図３（ａ）に示したエキシマランプが備える発光管の正面図である。

エキシマランプ２０は、発光ガスが封入された発光管２２と、第１電極２４ａと、第２電極２４ｂと、発光管２２の内面に設けられた始動補助部材２９とを有する。

発光管２２は、円筒部３０と、第１縮径部３３ａと、第２縮径部３３ｂとを有する（図４参照）。

円筒部３０は、断面がドーナツ状の中空円筒状であり、一方の端（図４では左端）に第１端部３１ａを有し、他方の端（図４では右端）に第２端部３１ｂを有する。

第１縮径部３３ａは、第１端部３１ａから遠ざかる方向（図４では左方向）に、第１端部３１ａから連続的に形成されている。第１縮径部３３ａは、第１端部３１ａから遠ざかるにつれて径が小さくなり、端面３４ａで閉じられている。
第２縮径部３３ｂは、第２端部３１ｂから遠ざかる方向（図４では右方向）に、第２端部３１ｂから連続的に形成されている。第２縮径部３３ｂは、第２端部３１ｂから遠ざかるにつれて径が小さくなり、端面３４ｂで閉じられている。
なお、端面３４ａ、端面３４ｂは、閉じられていればその形状は、特に限定されず、曲面であっても平面であってもよい。また、閉じる際に生じた突起等が存在していてもよい。

なお、本実施形態では、エキシマランプ２０が誘電体バリア放電を利用したエキシマランプである場合について説明するが、本発明においてエキシマランプは、エキシマからの光を出射するランプであればよく、誘電体バリア放電を利用する場合に限定されない。

発光管２２の形状としては、内部が密閉された管状であれば、その形状は限定されないが、本実施形態のように、両端が封止された円管状であることが好ましい。

発光管２２の材質としては、特に限定されないが、紫外線を透過する材質であることが好ましく、例えば、石英ガラス等が挙げられる。

前記発光ガスとしては、酸素に照射することによりオゾンを発生させることが可能な波長の光を出射可能とするものであれば特に限定されない。前記発光ガスとしては、キセノン（出射波長：１７２ｎｍ）が挙げられる。

第１電極２４ａは、第１端部３１ａの外周面に設けられている。第２電極２４ｂは、第２端部３１ｂの外周面に設けられている。本実施形態では、第１電極２４ａは、高電圧側の電極であり、第２電極２４ｂは、低電圧側の電極である。なお、第１電極２４ａ（高電圧側の電極）に印加する電圧は、正高圧、負高圧のいずれであってもよい。

第１電極２４ａ及び第２電極２４ｂの形状は特に限定されないが、本実施形態のように、円筒状であることが好ましい。円筒状であれば、より好適に誘電体バリア放電を起こすことができるからである。第１電極２４ａ及び第２電極２４ｂの形状の他の例としては、例えば、断面Ｃ字状やコイル状が挙げられる。

第１電極２４ａ及び第２電極２４ｂが発光管２２の外周面を被覆する面積としては、始動性の観点から、より大きい方が好ましい。従って、本実施形態のように、円筒状であることが好ましい。

本実施形態では、第１電極２４ａは、第１縮径部３３ａ上には延設されていない。つまり、第１電極２４ａは、発光管２２の円筒部３０のみに接しており第１縮径部３３ａには接していない。また、第２電極２４ｂは、第２縮径部３３ｂ上には延設されていない。つまり、第２電極２４ｂは、発光管２２の円筒部３０のみに接しており第２縮径部３３ｂには接していない。

第１電極２４ａ、第２電極２４ｂの材質としては、特に限定されないが、高温での耐酸化性や耐熱衝撃性の観点から、ステンレス、カンタル（鉄クロム合金）が好ましい。

始動補助部材２９は、一対の電極（第１電極２４ａ、及び、第２電極２４ｂ）よりも外側の領域Ｘに設けられている。より具体的に、始動補助部材２９は、第１電極２４ａから距離Ａを空けた位置から端面３４までを覆うように、発光管２２の内面に設けられている。
なお、本明細書において距離Ａは、電極の最も外側の位置から始動補助部材の最も内側の位置までの最短距離をいう。

前記距離Ａは、一対の電極間の距離Ｙ（第１電極２４ａと第２電極２４ｂとの距離）よりも近い。前記距離Ａが前記距離Ｙよりも近いため、高電圧側の電極（第１電極２４ａ）からの距離が近い始動補助部材２９に電子が飛びやすく、一度、高電圧側の電極（第１電極２４ａ）と始動補助部材２９との間で放電が起こると、その後は、一対の電極間において安定的に放電が継続すると推察している。
なお、本明細書において距離Ｙは、一方の電極の最も他方の電極に近い位置から、他方の電極の最も前記一方の電極に近い位置までをいう。本実施形態では、距離Ｙは、第１電極２４ａの最も第２電極２４ｂに近い位置（図３（ａ）では第１電極２４ａの右端）から、第２電極２４ｂの最も第１電極２４ａに近い位置（図３（ａ）では第２電極２４ｂの左端）までの距離である。

前記距離Ａは、正の値である場合、小さいことが好ましい。前記距離Ａが小さいほど、暗黒下での始動性が良好となる。このことは、後述する実施例から明らかである。その理由として、本発明者は、始動補助部材２９が高電圧側の電極（第１電極２４ａ）に近ければ近いほど、第１電極２４ａから始動補助部材２９に電子が飛びやすいためと推察している。

また、前記距離Ａが正の値であると、始動補助部材２９は、発光管２２から出射される光を遮らない位置に配置されることになる。その結果、照度低下を抑制することができる。

また、前記距離Ａが正の値であると、前記領域Ｘでは、点灯後は、放電がほぼ起こらない。従って、前記領域Ｘにおいて点灯後に放電の偏りが生じることを抑制することができる。また、前記領域Ｘでは、点灯後は、放電がほぼ起こらないため、点灯後の電力の損失を低減することができる。

始動補助部材２９は、第１電極２４ａよりも外側の領域Ｘの少なくとも一部に設けられているならば、前記距離Ａは０（ゼロ）であってもよい。つまり、始動補助部材２９は、第１電極２４ａが形成されている領域に重複するように形成されていてもよい。この場合であっても、始動補助部材２９を形成していない場合に比して、暗黒下での始動性が良好である。その理由として第一電極２４ａに重複するように始動補助部材２９を設けることで始動補助部材２９が帯電し電子が飛び出し易くなる。電子が飛び出し易くなることで放電が起こり易くなると推察している。

また、始動補助部材２９は、第１電極２４ａよりも外側の領域Ｘの少なくとも一部に設けられているならば、第１電極２４ａよりも内側の領域にも設けられていても構わない。この場合であっても、始動補助部材２９を形成していない場合に比して、暗黒下での始動性が良好である。その理由として第一電極２４ａに重複するように始動補助部材２９を設けることで始動補助部材２９が帯電し電子が飛び出し易くなる。電子が飛び出し易くなることで放電が起こり易くなると推察している。
ただし、第１電極２４ａよりも内側の領域に始動補助部材２９を設けると、その部分は、発光管２２から出射される光を遮ることになる。従って、第１電極２４ａよりも内側に始動補助部材２９を設ける場合には、その領域はある程度狭いことが好ましい。例えば、第１電極２４ａよりも内側に始動補助部材２９を設ける場合には、前記距離Ｙの長さを１００％としたときに、１０％の長さまで（より好ましくは、５％の長さまで）であれば、第１電極２４ａよりも内側の領域に始動補助部材２９を設けても構わない。また、第１電極２４ａよりも内側に始動補助部材２９を設ける場合、後述する保護部１４内であっても構わない。

始動補助部材２９の材料としては、導電性物質や、易電子放出物質が挙げられる。前記導電性物質としては、炭素（カーボン）、白金、金、銀、ニッケル、ＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ，酸化インジウムスズ）、ＦＴＯ（Ｆ－ｄｏｐｅｄＴｉｎＯｘｉｄｅ，フッ素ドープ酸化スズ）等が挙げられる。また、前記易電子放出物質としては、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）や酸化ランタン（Ｌａ_２Ｏ_３）、酸化セリウム（ＣｅＯ_２）、酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、ホウ化ランタン（ＬａＢ_６）等の金属化合物等が挙げられる。始動補助部材２９の材料としては、なかでも、カーボンが好ましい。カーボンは熱安定性が高いため、加熱等により付設後の始動補助部材２９が蒸発すること等を抑制することができ、エキシマランプ２０としての信頼性を高めることができる。

発光管２２への発光ガスの封入方法の一例として、まず、断面がドーナツ状で、両端が開放された中空円筒状の筒を準備する。次に、前記筒の一方の端を熱溶融により閉じる。これにより、縮径部が得られる。次に、領域Ｘとなる部分に始動補助部材２９を形成する。始動補助部材２９を形成する方法としては、始動補助部材２９の材料を蒸着する方法や、塗布する方法が挙げられる。次に、一方の端が閉じられた前記筒内を減圧し（好ましくは、真空にし）、前記筒内に発光ガスを導入する。その後、速やかに前記筒の他方の端を熱溶融に閉じる。以上により、発光ガスを発光管２２内に封入することができる。

エキシマランプ２０によれば、始動補助部材２９が第１電極２４ａよりも外側の領域Ｘに設けられているため、第１電極２４ａを高電圧側の電極とすれば、暗黒下での始動性が良好となる。

エキシマランプ２０では、電極２４間に交流の高電圧が印加されると、発光管２２内の空間２８に誘電体バリア放電が誘起される。そして、これにより発光ガスが励起されて、エキシマ状態となり、エキシマ状態から元の状態（基底状態）に戻るときに、そのエキシマ特有のスペクトルを発光（エキシマ発光）する。

エキシマランプ２０は、電極が発光管の内部にはなく、外周面にのみ存在する。従って、エキシマランプ２０は、発光管２２内に始動補助部材２９を設け、発光ガスを封入し、その後、外周面に電極２４を設ければよく、製造が容易である。
また、エキシマランプ２０は、電極が発光管の内部になく、発光管の内部と外部とを電気的に接続する配線が不要である。従って、発光管２２の壁面を貫く部材が存在しない。そのため、エキシマランプ２０の信頼性を高く維持できる。

上述の通り、エキシマランプ２０は、電極が発光管の内部にはなく、外周面にのみ存在する。従って、エキシマランプ２０は、小型のものを製造しやすい。小型化が容易である観点から、エキシマランプ２０の各寸法としては、管軸方向の全長が好ましくは１０～１５０ｍｍ、より好ましくは１０～１００ｍｍ、さらに好ましくは１０～５０ｍｍである。また、電極間距離が、好ましくは３～１３０ｍｍ、より好ましくは３～８０ｍｍ、さらに好ましくは３～３０ｍｍである。なお、前記の電極間距離とは、各電極の最も近い部分同士の距離をいう。また、円筒状である場合、外径が好ましくは３～２０ｍｍ、より好ましくは３～１５ｍｍ、さらに好ましくは３～１０ｍｍである。また、発光管２２の肉厚としては、好ましくは０．１～２ｍｍ、より好ましくは０．１～１ｍｍ、さらに好ましくは０．１～０．５ｍｍである。
なお、エキシマランプ２０の各寸法は、特に小型化の必要がない等の場合には、上記寸法に限定されない。ただし、電極間距離が大きくなると発光管２２内で絶縁破壊が起こらなくなる場合があるため、印加電圧との兼ね合いで各寸法を設定することが好ましい。

筐体１２は、Ｕ字状である。筐体１２は、一方の電極２４（第１電極２４ａ）を覆うように設けられた第１保護部１４ａと、他方の電極２４（第２電極２４ｂ）を覆うように設けられた第２保護部１４ｂとを有する。また、筐体１２は、第１保護部１４ａと第２保護部１４ｂとを接続する接続部１６を有する。つまり、筐体１２は、第１保護部１４aと接続部１６と第２保護部１４ｂとが一体的に形成されて、Ｕ字状の筐体１２を構成している。また、第１保護部１４ａと第２保護部１４ｂとは、離間している。

オゾン発生装置１０では、第１電極２４ａを第１保護部１４ａで覆い、第２電極２４ｂを第２保護部１４ｂで覆い、第１保護部１４ａと第２保護部１４ｂとが離間しているため、第１電極２４ａと第２電極２４ｂとは保護部１４（第１保護部１４ａ、第２保護部１４ｂ）で覆われ、発光管２２の管軸方向中央部は、露出する。このような構成とすることにより、発光管２２から出射する光を大きく遮ることなく、電極（第１電極２４ａ、第２電極２４ｂ）を保護部１４（第１保護部１４ａ、第２保護部１４ｂ）により覆うことができる。これにより、オゾン発生効率を高く維持しつつ、電極がオゾンにより劣化されることを防止できる。また、使用環境に存在する水分が電極部に到達することも避けることができる。

保護部１４（第１保護部１４ａ、第２保護部１４ｂ）には、発光管２２の管径に対応する開口１８が形成されている。保護部１４に発光管２２の管径に対応する開口１８が形成されているため、開口１８に発光管２２を配置させることができる。また、開口１８は、発光管２２の管径に対応する開口であるため、筐体１２外で発生したオゾンが極力、筐体１２内に進入することを防止することができる。

発光管２２と接続部１６とは、離間しており、発光管２２と接続部１６との間に通風領域３２が形成されている。発光管２２と接続部１６とが離間され、通風領域３２が形成されているため、発光管２２から出射される光を、発光管２２の全方向から効率よく酸素に当てることができ、オゾンの発生量をより多くすることができる。また、発光管２２と接続部１６とが離間しているため、接続部１６が発光管２２から出射される光により劣化することを防止することができる。つまり、通風領域３２において発光管２２から出射される光が酸素に当たり、前記光が弱められるため、接続部１６の劣化を防止することができる。

発光管２２と接続部１６との離間距離としては、接続部１６の劣化防止、及び、オゾン発生量増加の観点から、好ましくは１ｍｍ以上、より好ましくは５ｍｍ以上、さらに好ましくは１０ｍｍ以上である。また、前記離間距離は、オゾン発生装置１０の小型化の観点から、好ましくは３０ｍｍ以下、より好ましくは２５ｍｍ以下、さらに好ましくは２０ｍｍ以下である。なお、発光管と接続部との離間距離とは、発光管と接続部との最も近い部分同士の距離をいう。

図２に示すように、筐体１２内には、インバータ等のエキシマランプに給電するための電装体３６が収容されている。電装体３６とエキシマランプ２０の電極２４とは、配線３８により電気的に接続されている。電装体３６が筐体１２内に収容されているため、電装体３６が外部ノイズに影響を受けることを防止できる。また、電装体３６から発し得るノイズが外部に漏れることを防止できる。筐体１２の内面には、従来公知の電磁波シールド層（例えば、電磁波シールド用のフィルム等）が設けられていてもよい。

以上、オゾン発生装置１０について説明した。

上述した実施形態では、保護部が筐体の一部である場合について説明した。すなわち、電極が筐体の一部である保護部により覆われている場合について説明した。しかしながら、本発明における保護部は、筐体に限定されない。例えば、前記保護部は、電極に接着剤を塗布し、硬化させたものであってもよい。すなわち、前記保護部は、電極を覆うように設けられた硬化後の接着剤であってもよい。

上述したオゾン発生装置の用途（設置場所）は、特に限定されないが、小型とすることができるため、設置スペースの限られている場所にも好適に使用できる。例えば、空気調和装置の内部や、脱臭機能付きトイレ等に好適に使用できる。

上述の実施形態では、エキシマランプからオゾンを発生させることが可能な波長の光（紫外線）を出射する場合について説明した。すなわち、エキシマランプをオゾン発生装置に用いる場合について説明した。しかしながら、本発明においてエキシマランプから出射される光はこの例に限定されず、例えば、発光ガスを塩化クリプトン（出射波長：２２２ｎｍ）、臭化クリプトン（出射波長：２０７ｎｍ）等として、紫外光を利用してもよい。また、例えば、可視光であってもよい。具体的には、例えば、発光管の内面に、紫外線が照射されると可視光を出射する蛍光体を塗布した構成であってもよい。これらの場合、始動補助部材が設けられている側の電極を高電圧側とすれば照明装置等の光照射装置として使用することができる。

以下、本発明に関し実施例を用いて詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。

＜エキシマランプの作製＞
（実施例１）
まず、１０ｍｍ径の石英製のガラス管の一方の端を熱溶融により閉じて、縮径部を得た。次に、０．５ｍｍ径の蒸着用のカーボン芯を３ｍｍにカットし、縮径部を下側にして前記ガラス管に入れた。その後、前記カーボン芯を高周波で加熱した。高周波による加熱では、カーボンのみが加熱され、ガラス管は加熱されない。従って、カーボンは蒸発し、冷えたガラス内表面に付着した。その後、キセノンとネオンとの混合ガス（Ｘｅ：Ｎｅ＝３：７）を１００Ｔｏｒｒ封入し、他方の端を熱溶融に閉じた。以上により、全長が４０ｍｍの発光管を得た。なお、ネオンは、発光に寄与しないバッファーガスである。
次に、電極の間隔（距離Ｙ（図３（ａ）参照））が２０ｍｍとなるように、左右均等に一対の電極を設置した。以上により、実施例１に係るエキシマランプを得た。なお、電極の幅は、３ｍｍである。その結果、カーボンに近い方の電極とカーボンとの距離Ａは、
３ｍｍとなった。実施例１に係るエキシマランプを１０本作製した。

（実施例２）
蒸着用のカーボン芯を５ｍｍにカットしたこと以外は、実施例１と同様にして実施例２に係るエキシマランプを得た。その結果、カーボンに近い方の電極とカーボンとの距離Ａは、１ｍｍとなった。実施例２に係るエキシマランプを１０本作製した。

（実施例３）
蒸着用のカーボン芯を６ｍｍにカットしたこと以外は、実施例１と同様にして実施例３に係るエキシマランプを得た。その結果、カーボンに近い方の電極とカーボンとの距離Ａは、０ｍｍとなった。なお、カーボンに近い方の電極よりも内側には、カーボン膜は存在していない。実施例３に係るエキシマランプを１０本作製した。

（実施例４）
蒸着用のカーボン芯を８ｍｍにカットしたこと以外は、実施例１と同様にして実施例４に係るエキシマランプを得た。その結果、カーボンに近い方の電極とカーボンとの距離Ａは、０ｍｍとなった。さらに、カーボンに近い方の電極よりも内側に、２ｍｍのカーボン膜が存在していた。実施例４に係るエキシマランプを１０本作製した。

（比較例１）
カーボンの蒸着膜を形成しなかったこと以外は、実施例１と同様にして比較例１に係るエキシマランプを得た。比較例１に係るエキシマランプを１０本作製した。

＜始動遅れ時間の測定＞
実施例、比較例に係るエキシマランプ（各１０本）について、高電圧印加から絶縁破壊までの時間（始動遅れ時間）を測定した。この際、実施例１－４については、蒸着膜が形成されている側の電極を高電圧側とした。具体的には、まず、明光下に１４時間放置し、その後、暗黒下に移動して、点灯電源で高電圧を印加した。点灯電源として、フライバック方式のインバータで、開放電圧が＋４ｋＶ、周波数２０ｋＶのものを用いた。結果を、図５、図６に示す。

図５、図６は、点灯遅れを評価するためのラウエプロットである。横軸は、点灯遅れ時間を示し、縦軸は、横軸で示した点灯遅れ時間よりも点灯遅れ時間が遅いエキシマランプの本数を確率で示している。図６は、図５の横軸を変更した図である。

図５に示すように、カーボン蒸着膜を有していない比較例１に係るエキシマランプは、高電圧側電極よりも外側の領域にカーボン蒸着膜を有する実施例１～４に係るエキシマランプと比較して、始動遅れ時間の長いものが多い傾向となった。

また、図６に示すように、実施例１～４に係るエキシマランプの中では、始動遅れ時間が短いものから順に、実施例２、実施例１、実施例３、実施例４となった。実施例１、２と、実施例３、４との比較より、距離Ａ（図３（ａ）参照）は、０よりも大きいことが好ましいことがわかった。また、実施例１と実施例２との比較より、距離Ａが、正の値である場合には、距離Ａは小さいほど好ましいことがわかった。また、実施例３と実施例４との比較より、電極よりも内側にはカーボン膜が存在しない方が好ましいことがわかった。

１０オゾン発生装置
１２筐体
１４保護部（第１保護部１４ａ、第２保護部１４ｂ）
１６接続部
１８開口
２０エキシマランプ
２２発光管
２４電極（第１電極２４ａ、第２電極２４ｂ）
２８空間
２９始動補助部材
３０円筒部
３１ａ第１端部
３１ｂ第２端部
３３ａ第１縮径部
３３ｂ第２縮径部
３４ａ、３４ｂ端面
３２通風領域
３６電装体
３８配線

Claims

発光ガスが封入された発光管と、
前記発光管の外面に設けられ、且つ、管軸方向に離間した一対の電極と、
前記発光管の内面に設けられた始動補助部材とを備え、
前記始動補助部材は、少なくとも、前記一対の電極よりも外側の領域Ｘに設けられており、
前記始動補助部材に近い方の電極と前記始動補助部材との管軸方向の距離Ａが、前記一対の電極間の距離Ｙよりも近いことを特徴とするエキシマランプ。
前記発光管は、第１端部及び第２端部を有する円筒部と、前記第１端部から連続的に形成され、前記第１端部から遠ざかるにつれて径が小さくなる第１縮径部と、前記第２端部から連続的に形成され、前記第２端部から遠ざかるにつれて径が小さくなる第２縮径部とを有し、
前記一対の電極は、第１電極と第２電極とで構成されており、
第１電極は、前記第１端部の外周面に設けられており、
第２電極は、前記第２端部の外周面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のエキシマランプ。
前記始動補助部材は、電極が形成されている領域に重複しないように形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のエキシマランプ。
前記始動補助部材は、カーボンであることを特徴とする請求項１～３のいずれか１に記載のエキシマランプ。
請求項１～４のいずれか１に記載のエキシマランプを備え、
前記始動補助部材は、少なくとも、高電圧側の電極よりも外側の領域Ｘに設けられていることを特徴とする光照射装置。
請求項１～４のいずれか１に記載のエキシマランプを備え、
前記始動補助部材は、少なくとも、高電圧側の電極よりも外側の領域Ｘに設けられていることを特徴とするオゾン発生装置。