(57)【要約】【課題】  キセノンを主体とした紫外線放射ガスから放射される１４７ｎｍ、１７２ｎｍ波長の紫外線で励起されて放射する３００〜４００ｎｍ波長の紫外線のエネルギーが大きく、光触媒の活性化効率の高い紫外線ランプを実現する。【解決手段】  電極基体12の表面にエミッタ層14を被着させて成る一対の放電電極16，16の下端部にリード端子18，18を接続し、両放電電極16，16を所定の距離を隔てて平行に配置して放電間隙20を形成すると共に、これを紫外線透過ガラスより成る気密容器22内に紫外線放射ガスと共に封入し、さらに、上記気密容器22の内面に、（Ｙ・Ｓｒ）ＴａＯ４蛍光体、（Ｙ・Ｓｒ）ＴａＯ４：Ｇｄ蛍光体、（Ｙ・Ｓｒ）ＴａＯ４：Ｎｂ蛍光体の少なくとも１種を含む材料で構成された蛍光体層24を形成した紫外線ランプ10。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電間隙を隔てて対向配置した複数の放電電極と、キセノンを主体とする紫外線放射ガスとを、紫外線透過材料より成る気密容器内に封入して成る紫外線ランプにおいて、上記気密容器の内面又は外面に、（Ｙｘ・Ｓｒ１−ｘ）ＴａＯ４：Ａ蛍光体（但し、０＜Ｘ＜１，Ａは０又はＧｄ又はＮｂ）を含む蛍光体層を形成したことを特徴とする紫外線ランプ。
【請求項２】
上記蛍光体層が、（Ｙ・Ｓｒ）ＴａＯ４蛍光体、（Ｙ・Ｓｒ）ＴａＯ４：Ｇｄ蛍光体、（Ｙ・Ｓｒ）ＴａＯ４：Ｎｂ蛍光体の少なくとも１種を含む材料で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の紫外線ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は紫外線ランプに係り、特に、光触媒活性化用の光源として用いるのに適した紫外線ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
酸化チタン（ＴｉＯ２）等の光触媒は、紫外線の照射を受けると活性化して強力な酸化還元作用を生じ、窒素酸化物（ＮＯＸ）、硫黄酸化物（ＳＯＸ）等の有害化合物や汚濁物等を効果的に分解する作用を発揮するものであることから、この光触媒を利用した空気や水の浄化が行われている。
出願人は、先に、上記光触媒の活性化用光源に適した紫外線ランプを提案した（特願２００３−１８６２７５号）。図９に示すように、この紫外線ランプ70は、細長い丸棒状の電極基体72の表面にエミッタ層74を被着させて成る一対の放電電極76，76の下端部にリード端子78，78を接続し、両放電電極76，76を所定の距離を隔てて平行に配置して放電間隙80を形成すると共に、これを紫外線透過ガラスより成るガラス管の両端開口を気密封止して形成した気密容器82内に紫外線放射ガスと共に封入し、各放電電極76，76のリード端子78，78を気密容器82の下端封着部82ａを貫通させて外部に導出して成ることを基本構成としている。 
上記紫外線放射ガスは、キセノン（Ｘｅ）を主体とするものを用いている。尚、紫外線放射ガスとしては水銀（Ｈｇ）を主体としたものもあるが、水銀は環境への悪影響が大きいことから、近年は、キセノン（Ｘｅ）を主体とする紫外線放射ガスが広く用いられている。
【０００３】
上記気密容器82の内面には、放電電極76，76間の放電によって、キセノンを主体とする紫外線放射ガスから放射される様々な波長の紫外線の中で、３００ｎｍ未満の波長の紫外線を、光触媒の活性化に適した３００〜４００ｎｍ波長の紫外線に変換する紫外線波長変換用の蛍光体層84が形成されている。
上記蛍光体層84は、例えば、（ＣａＺｎ）３（ＰＯ４）２：Ｔｌ、Ｃａ３（ＰＯ４）２：Ｔｌ、ＳｒＢ４Ｏ７：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）３Ｓｉ２Ｏ７：Ｐｂ、ＢａＳｉ２Ｏ５：Ｐｂ、ＹＰＯ４：Ｃｅ、Ｃｅ（Ｍｇ，Ｂａ）Ａｌ１１Ｏ１９、ＬａＰＯ４：Ｃｅ、ＹＡｌ３（ＢＯ３）４：Ｇｄ、ＹＦ３：Ｇｄ，Ｐｒ等の少なくとも１種を含む材料で構成される。
【０００４】
上記紫外線ランプ70にあっては、一対の放電電極76，76間で放電が生成されると、電子が紫外線放射ガスに衝突して様々な波長の紫外線が生成される。生成された紫外線は、蛍光体層84に照射されることにより、光触媒の活性化に適した波長の紫外線（３００〜４００ｎｍ）に変換された後、紫外線透過ガラスより成る気密容器82を透過して、外部の光触媒（図示せず）に照射されることにより光触媒を活性化させるのである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、キセノンを主体とした上記紫外線放射ガスは、１４７ｎｍ、１７２ｎｍ波長の紫外線を主として放射するものである。しかしながら、上記蛍光体層84を構成する（ＣａＺｎ）３（ＰＯ４）２：Ｔｌ、Ｃａ３（ＰＯ４）２：Ｔｌ、ＳｒＢ４Ｏ７：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）３Ｓｉ２Ｏ７：Ｐｂ、ＢａＳｉ２Ｏ５：Ｐｂ、ＹＰＯ４：Ｃｅ、Ｃｅ（Ｍｇ，Ｂａ）Ａｌ１１Ｏ１９、ＬａＰＯ４：Ｃｅ、ＹＡｌ３（ＢＯ３）４：Ｇｄ、ＹＦ３：Ｇｄ，Ｐｒ等の蛍光体が、１４７ｎｍ、１７２ｎｍ波長の紫外線で励起されて放射する３００〜４００ｎｍ波長の紫外線のエネルギーは必ずしも十分とはいえず、更なるエネルギーの大きい光触媒活性化用の紫外線ランプが求められていた。
【０００６】
本発明は、上記要請に応えるためになされたものであり、その目的とするところは、キセノンを主体とした紫外線放射ガスから放射される１４７ｎｍ、１７２ｎｍ波長の紫外線で励起されて蛍光体層が放射する３００〜４００ｎｍ波長の紫外線のエネルギーが大きく、光触媒の活性化効率の高い紫外線ランプを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明に係る紫外線ランプは、放電間隙を隔てて対向配置した複数の放電電極と、キセノンを主体とする紫外線放射ガスとを、紫外線透過材料より成る気密容器内に封入して成る紫外線ランプにおいて、上記気密容器の内面又は外面に、（Ｙｘ・Ｓｒ１−ｘ）ＴａＯ４：Ａ蛍光体（但し、０＜Ｘ＜１，Ａは０又はＧｄ又はＮｂ）を含む蛍光体層を形成したことを特徴とする。
【０００８】
上記蛍光体層は、（Ｙ・Ｓｒ）ＴａＯ４蛍光体、（Ｙ・Ｓｒ）ＴａＯ４：Ｇｄ蛍光体、（Ｙ・Ｓｒ）ＴａＯ４：Ｎｂ蛍光体の少なくとも１種を含む材料で構成することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る紫外線ランプにあっては、気密容器の内面又は外面に、キセノンを主体とした紫外線放射ガスから放射される１４７ｎｍ、１７２ｎｍ波長の紫外線で励起されて、光触媒の活性化に適した３００〜４００ｎｍ波長の紫外線を高エネルギーで放射する（Ｙｘ・Ｓｒ１−ｘ）ＴａＯ４：Ａ蛍光体（但し、０＜Ｘ＜１，Ａは０又はＧｄ又はＮｂ）を含む蛍光体層を設けたので、光触媒の活性化効率が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面に基づき、本発明に係る紫外線ランプの実施形態を説明する。
図１は、本発明に係る第１の紫外線ランプ10を示すものであり、この第１の紫外線ランプ10は、導電性に優れたニッケル等の金属を細長い丸棒状に加工して成る電極基体12の表面にエミッタ層14を被着させて成る一対の放電電極16，16の下端部にデュメット線（銅被覆鉄ニッケル合金線）や４２−６合金線等より成るリード端子18，18を接続し、両放電電極16，16を所定の距離を隔てて平行に配置して放電間隙20を形成すると共に、これを紫外線透過ガラスより成るガラス管の両端開口を気密封止して形成した気密容器22内に紫外線放射ガスと共に封入し、各放電電極16，16のリード端子18，18を気密容器22の下端封着部22ａを貫通させて外部に導出して成ることを基本構成としている。 
上記紫外線放射ガスはキセノン（Ｘｅ）を主体とするものであり、これにアルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）、ヘリウム（Ｈｅ）の１種以上を混合したものを用いることができる。
【００１１】
上記気密容器22の内面には、（Ｙｘ・Ｓｒ１−ｘ）ＴａＯ４：Ａ蛍光体（但し、０＜Ｘ＜１，Ａは０又はＧｄ又はＮｂ）を含む蛍光体層24が形成されている。より具体的には、上記蛍光体層24は、（Ｙ・Ｓｒ）ＴａＯ４蛍光体、（Ｙ・Ｓｒ）ＴａＯ４：Ｇｄ蛍光体、（Ｙ・Ｓｒ）ＴａＯ４：Ｎｂ蛍光体の少なくとも１種を含む材料で構成される。
【００１２】
上記（Ｙ・Ｓｒ）ＴａＯ４蛍光体、（Ｙ・Ｓｒ）ＴａＯ４：Ｇｄ蛍光体、（Ｙ・Ｓｒ）ＴａＯ４：Ｎｂ蛍光体は、キセノンを主体とした紫外線放射ガスから放射される１４７ｎｍ、１７２ｎｍ波長の紫外線で励起され、３００〜４００ｎｍ波長の紫外線を高エネルギーで効率良く放射するものである。
図２乃至図４は、本発明に係る（Ｙ・Ｓｒ）ＴａＯ４蛍光体（図２）、（Ｙ・Ｓｒ）ＴａＯ４：Ｇｄ蛍光体（図３）、（Ｙ・Ｓｒ）ＴａＯ４：Ｎｂ蛍光体（図４）と、従来のＢａＳｉ２Ｏ５：Ｐｂ蛍光体、ＳｒＢ４Ｏ７：Ｅｕ蛍光体とを１４７ｎｍの紫外線で励起した場合における放射紫外線波長とエネルギーの大きさとの関係を示すグラフである。
また、図５乃至図７は、本発明に係る（Ｙ・Ｓｒ）ＴａＯ４蛍光体（図５）、（Ｙ・Ｓｒ）ＴａＯ４：Ｇｄ蛍光体（図６）、（Ｙ・Ｓｒ）ＴａＯ４：Ｎｂ蛍光体（図７）と、従来のＢａＳｉ２Ｏ５：Ｐｂ蛍光体、ＳｒＢ４Ｏ７：Ｅｕ蛍光体とを１７２ｎｍの紫外線で励起した場合における放射紫外線波長とエネルギーの大きさとの関係を示すグラフである。
尚、図２乃至図７のグラフ中の縦軸は、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ蛍光体の４５０ｎｍにおけるエネルギーを１００％とした場合の相対割合を示すものである。
図２乃至図７に示される通り、本発明に係る（Ｙ・Ｓｒ）ＴａＯ４蛍光体、（Ｙ・Ｓｒ）ＴａＯ４：Ｇｄ蛍光体、（Ｙ・Ｓｒ）ＴａＯ４：Ｎｂ蛍光体は、１４７ｎｍ及び１７２ｎｍ波長の紫外線で励起されて、従来の蛍光体（ＢａＳｉ２Ｏ５：Ｐｂ蛍光体、ＳｒＢ４Ｏ７：Ｅｕ蛍光体）に比べて飛躍的にエネルギーの大きい３００〜４００ｎｍ波長の紫外線を放射するものである。
【００１３】
上記第１の紫外線ランプ10にあっては、一対の放電電極16，16間で放電が生成されると、電子がキセノンを主体とした紫外線放射ガスに衝突して様々な波長の紫外線（主として１４７ｎｍ及び１７２ｎｍ波長の紫外線）が生成される。生成された紫外線が、蛍光体層24を励起することにより、該蛍光体層24から光触媒の活性化に適した波長の紫外線（３００〜４００ｎｍ）が放射され、紫外線透過ガラスより成る気密容器22を透過して、外部の光触媒（図示せず）に照射されることにより光触媒を活性化させるのである。
【００１４】
本発明の第１の紫外線ランプ10にあっては、キセノンを主体とした紫外線放射ガスから放射される１４７ｎｍ、１７２ｎｍ波長の紫外線で励起されて、光触媒の活性化に適した３００〜４００ｎｍ波長の紫外線を高エネルギーで放射する（Ｙｘ・Ｓｒ１−ｘ）ＴａＯ４：Ａ蛍光体（但し、０＜Ｘ＜１，Ａは０又はＧｄ又はＮｂ）を含む蛍光体層24を設けたので、光触媒の活性化効率が高い。
尚、上記蛍光体層24により、３００ｎｍ未満の短波長の紫外線が、３００ｎｍ以上の長波長の紫外線に変換されるので、気密容器22を構成する紫外線透過ガラスの構成材料として、短波長の紫外線から長波長の紫外線迄透過させる比較的高価なフッ素ガラスや石英ガラスに代えて、安価な軟質ガラスを用いることができ、コスト低下を図ることができる。
【００１５】
図８は、本発明に係る第２の紫外線ランプ30を示すものであり、この第２の紫外線ランプ30は、気密容器22の外面に、（Ｙｘ・Ｓｒ１−ｘ）ＴａＯ４：Ａ蛍光体（但し、０＜Ｘ＜１，Ａは０又はＧｄ又はＮｂ）を含む蛍光体層24を形成した点に特徴を有するものである。また、第２の紫外線ランプ30の気密容器22は、短波長の紫外線から長波長の紫外線迄透過させるフッ素ガラスや、石英ガラス等で構成されている。
【００１６】
上記第２の紫外線ランプ30にあっては、一対の放電電極16，16間で放電が生成されると、電子がキセノンを主体とした紫外線放射ガスに衝突して様々な波長の紫外線（主として１４７ｎｍ及び１７２ｎｍ波長の紫外線）が生成される。生成された紫外線が、フッ素ガラスや石英ガラス等で構成された気密容器22を透過した後、蛍光体層32を励起することにより、該蛍光体層32から光触媒の活性化に適した波長の紫外線（３００〜４００ｎｍ）が放射され、外部の光触媒（図示せず）に照射されることにより光触媒を活性化させるのである。
【００１７】
この第２の紫外線ランプ30にあっても、上記第１の紫外線ランプ10と同様に、キセノンを主体とした紫外線放射ガスから放射される１４７ｎｍ、１７２ｎｍ波長の紫外線で励起されて、光触媒の活性化に適した３００〜４００ｎｍ波長の紫外線を高エネルギーで放射する（Ｙｘ・Ｓｒ１−ｘ）ＴａＯ４：Ａ蛍光体（但し、０＜Ｘ＜１，Ａは０又はＧｄ又はＮｂ）を含む蛍光体層32を設けたので、光触媒の活性化効率が高い。
【００１８】
尚、本発明の上記紫外線ランプ10，30は、光触媒活性化用の光源以外に、例えば、３００〜４００ｎｍの波長の紫外線を利用して蛾等の害虫をおびき寄せて駆除する誘蛾灯としても用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る第１の紫外線ランプを示す断面図である。
【図２】本発明に係る（Ｙ・Ｓｒ）ＴａＯ４蛍光体と、従来のＢａＳｉ２Ｏ５：Ｐｂ蛍光体、ＳｒＢ４Ｏ７：Ｅｕ蛍光体とを１４７ｎｍの紫外線で励起した場合における放射紫外線波長とエネルギーの大きさとの関係を示すグラフである。
【図３】本発明に係る（Ｙ・Ｓｒ）ＴａＯ４：Ｇｄ蛍光体と、従来のＢａＳｉ２Ｏ５：Ｐｂ蛍光体、ＳｒＢ４Ｏ７：Ｅｕ蛍光体とを１４７ｎｍの紫外線で励起した場合における放射紫外線波長とエネルギーの大きさとの関係を示すグラフである。
【図４】本発明に係る（Ｙ・Ｓｒ）ＴａＯ４：Ｎｂ蛍光体と、従来のＢａＳｉ２Ｏ５：Ｐｂ蛍光体、ＳｒＢ４Ｏ７：Ｅｕ蛍光体とを１４７ｎｍの紫外線で励起した場合における放射紫外線波長とエネルギーの大きさとの関係を示すグラフである。
【図５】本発明に係る（Ｙ・Ｓｒ）ＴａＯ４蛍光体と、従来のＢａＳｉ２Ｏ５：Ｐｂ蛍光体、ＳｒＢ４Ｏ７：Ｅｕ蛍光体とを１７２ｎｍの紫外線で励起した場合における放射紫外線波長とエネルギーの大きさとの関係を示すグラフである。
【図６】本発明に係る（Ｙ・Ｓｒ）ＴａＯ４：Ｇｄ蛍光体と、従来のＢａＳｉ２Ｏ５：Ｐｂ蛍光体、ＳｒＢ４Ｏ７：Ｅｕ蛍光体とを１７２ｎｍの紫外線で励起した場合における放射紫外線波長とエネルギーの大きさとの関係を示すグラフである。
【図７】本発明に係る（Ｙ・Ｓｒ）ＴａＯ４：Ｎｂ蛍光体と、従来のＢａＳｉ２Ｏ５：Ｐｂ蛍光体、ＳｒＢ４Ｏ７：Ｅｕ蛍光体とを１７２ｎｍの紫外線で励起した場合における放射紫外線波長とエネルギーの大きさとの関係を示すグラフである。
【図８】本発明に係る第２の紫外線ランプを示す断面図である。
【図９】従来の紫外線ランプを示す断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
10  第１の紫外線ランプ
16  放電電極
20  放電間隙
22  気密容器
24  蛍光体層
30  第２の紫外線ランプ
32  蛍光体層
【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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【図６】
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【図７】
2005285635.tif 000009
【図８】
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【図９】
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