(57)【要約】【課題】放電用ガスが充填された放電空間を有し、当該放電用ガスに放電を誘起せしめるための２つの電極のうちの少なくとも一方の電極と放電用ガスとの間に誘電体材料を介在するように構成した発光管を備えたエキシマランプにおいて、蛍光体を発光管から分離した構造として、該蛍光体を交換する際の作業時間の短縮を図るとともに、交換時の蛍光体の損傷を防止し、かつ、発光管と蛍光体が離隔されることを抑制したエキシマランプの構造を提供することにある。【解決手段】前記発光管外面に光透過部材が、前記発光管の軸方向に直交する方向に着脱自在に面接触していて、当該光透過部材の接触面の少なくとも一部に蛍光体が設けられていることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電用ガスが充填された放電空間を有し、当該放電用ガスに放電を誘起せしめるための２つの電極のうちの少なくとも一方の電極と放電用ガスとの間に誘電体材料を介在するように構成した発光管を備えたエキシマランプにおいて、
前記発光管外面に光透過部材が、前記発光管の軸方向に直交する方向に着脱自在に面接触していて、当該光透過部材の接触面の少なくとも一部に蛍光体が設けられていることを特徴とするエキシマランプ。
【請求項２】
前記光透過部材の蛍光体が設けられた部位に対向する発光管内面の部位に、反射膜が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。
【請求項３】
前記蛍光体が設けられた光透過部材に対向するように他の光透過部材が前記発光管外面に着脱自在に面接触していて、該他の光透過部材の接触面の少なくとも一部に反射膜が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。
【請求項４】
前記蛍光体が設けられた光透過部材に対向するように他の光透過部材が前記発光管外面に着脱自在に面接触していて、該他の光透過部材の接触面の少なくとも一部に蛍光体が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。
【請求項５】
前記他の光透過部材に設けられた前記蛍光体と、該他の光透過部材との間に反射膜が設けられていることを特徴とする請求項４に記載のエキシマランプ。
【請求項６】
前記蛍光体が設けられた光透過部材が、分割構造をなし、該分割構造の光透過部材が一端部で接触するように前記発光管の外面に当接され、該光透過部材の他端部間では前記発光管を覆うことなく、当該他端部間でアパーチャを形成し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。
【請求項７】
前記蛍光体が設けられた光透過部材と、該蛍光体との間に反射膜が設けられていることを特徴とする請求項６に記載のエキシマランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はエキシマランプに関する。特に、例えば、光化学反応用のエキシマランプの一種で、誘電体バリア放電によってエキシマ分子を生成し、このエキシマ分子から放射される紫外線を蛍光体によって所望の波長の光に変換して利用するエキシマランプに係わるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、発光管内に蛍光体を設けたエキシマランプが知られており、このエキシマランプにおいては、発光管内でエキシマ発光により生成された紫外線を蛍光体によって所望の波長の紫外線に変換するものである。
このような蛍光体を備えたエキシマランプでは、当然のことながら、異なる波長の紫外線を得ようとすれば、それに見合った蛍光体が形成されたエキシマランプをそれぞれ用意しておく必要がある。
このような不具合を解消するものとして、特開２０１１−５２２６９７号公報（特許文献１）では、エキシマランプを紫外線光源として、このエキシマランプを囲むように円筒管を配置し、当該円筒管の内面に蛍光体を設けて、前記エキシマランプから放射された紫外線を該蛍光体によって所望の波長の紫外線に変換して利用する光化学応用装置が提案されている。
【０００３】
この従来技術が、図１０に示されていて、この光化学応用装置２０では、流体Ｗが流れる容器２１内に、エキシマランプ２２を挿入し、その周囲に円筒管２３が配置されていて、この円筒管２３の内面には蛍光体２４が設けられているものである。
このような光化学応用装置２０では、紫外線を変換する波長が異なる様々な蛍光体２４を、それぞれ別々の円筒管２３の内部に形成しておき、この円筒管２３を交換することにより、必要な波長の光を放射するようにしていた。
【０００４】
しかし、蛍光体２４を具備する円筒管２３の交換を考えたとき、次のような問題点がある。
（１）
円筒管２３の交換の際に、エキシマランプ２２の長手方向に沿って当該円筒管２３を取り外すことになり（図中、円筒管２３を上方に引き抜く）、エキシマランプ２２が長尺になってくると、この円筒管２３の引き抜き作業に多大の時間と労力がかかるという問題がある。
（２）
また、円筒管２３の交換の際に、エキシマランプ２２の長手方向に沿って円筒管２３を取り外すときに、蛍光体２４とランプ２２とが接触すると、蛍光体２４が剥がれてしまうという問題がある。
これを回避しようとすると、円筒管２３の内面と発光管２２の外面とが十分に離隔するように、円筒管２３の径を発光管２２に比べて十分に大きくする必要がある。
しかしながら、円筒管２３とエキシマランプ２２を十分に離隔しようとすると、ランプ２２から出射された紫外線が厚い大気層を介して、蛍光体２４に照射されることになり、紫外線が大気（酸素）に吸収されてしまって蛍光体２４に到達する紫外線量が減り、結果として該蛍光体２４から出射される光の強度が低くなってしまうという不具合が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１１−５２２６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて、放電用ガスが充填された放電空間を有し、当該放電用ガスに放電を誘起せしめるための２つの電極のうちの少なくとも一方の電極と放電用ガスとの間に誘電体材料を介在するように構成した発光管を備えたエキシマランプにおいて、蛍光体を発光管から分離した構造として、該蛍光体を交換する際の作業時間の短縮を図るとともに、交換時の蛍光体の損傷を防止し、かつ、発光管と蛍光体が離隔されてしまうことを抑制したエキシマランプの構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係るエキシマランプは、前記発光管外面に光透過部材が、前記発光管の軸方向に直交する方向に着脱自在に面接触していて、当該光透過部材の接触面の少なくとも一部に蛍光体が設けられていることを特徴とする。
また、前記光透過部材の蛍光体が設けられた部位に対向する発光管内面の部位に、反射膜が設けられていることを特徴とする。
また、前記蛍光体が設けられた光透過部材に対向するように他の光透過部材が前記発光管外面に着脱自在に面接触していて、該他の光透過部材の接触面の少なくとも一部に反射膜が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
また、前記蛍光体が設けられた光透過部材に対向するように他の光透過部材が前記発光管外面に着脱自在に面接触していて、該他の光透過部材の接触面の少なくとも一部に蛍光体が設けられていることを特徴とする。
また、前記他の光透過部材に設けられた前記蛍光体と、該他の光透過部材との間に反射膜が設けられていることを特徴とする。
また、前記蛍光体が設けられた光透過部材が、分割構造をなし、該分割構造の光透過部材が一端部で接触するように前記発光管の外面に当接され、該光透過部材の他端部間では前記発光管を覆うことなく、当該他端部間でアパーチャを形成していることを特徴とする。
また、前記蛍光体が設けられた光透過部材と、該蛍光体との間に反射膜が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、接触面に蛍光体が設けられた光透過部材を発光管に当接させるだけで蛍光体を備えたエキシマランプが構成されるので、異なる蛍光体を備えた光透過部材に交換する作業が極めて単純化されて作業時間の大幅な改善が図られる。
そして、その交換作業が発光管軸方向に直交する方向からの着脱であるので、発光管と光透過部材が互いに擦れ合うことがなく、蛍光体を傷めてしまうことがない。
しかも、光透過部材の蛍光体がエキシマランプの発光管に密着した構造であるので、発光管からの紫外線が大気（酸素）により減衰することがなく、そのまま蛍光体に照射されるので、極めて効率的である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のエキシマランプの断面図。（Ａ）は分解図、（Ｂ）は完成図。
【図２】第２の実施例の断面図。
【図３】第３の実施例の断面図。（Ａ）は分解図、（Ｂ）は完成図。
【図４】第４の実施例の断面図。
【図５】第５の実施例の断面図。
【図６】第６の実施例の断面図。
【図７】第７の実施例の断面図。
【図８】ベース取り付けられた組立図。
【図９】ベースの斜視図。
【図１０】従来例の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明のエキシマランプの第１の実施例の断面図であり、（Ａ）は分解図、（Ｂ）は完成図である。
本発明のエキシマランプ１は、発光管２内に放電用ガスが充填され、該発光管２内の放電用ガスに放電を誘起せしめるために、発光管２の外面に２つの電極３、３が設けられている。
図１（Ａ）に示すように、前記発光管２の外面には、断面形状が前記発光管２の断面形状に沿った略半円筒状の光透過部材５が、前記発光管２の軸方向に直交する方向に着脱自在に面接触している。
そして、前記光透過部材５の接触面、即ち内面には、蛍光体６が設けられている。この蛍光体６は、光透過部材５の接触面の全面に設けられていてもよいし、その一部分に設けられているものであってもよい。
この光透過部材５は、図１（Ａ）の矢印Ｘに示すように、発光管２の軸方向に直交する方向から該発光管２に当接される。
【００１２】
なお、前記光透過部材５は、発光管２と同一の材質であり、具体的には石英ガラスである。
また、前記蛍光体６は、エキシマランプ１の放電空間から放射された紫外線を所望の光（紫外線）に変換するものであり、例えば以下のものである。
１．リン酸ランタンにプラセオジウムを付活した蛍光体：
２３０ｎｍ付近にピーク波長を持つ紫外線を発光
２．イットリウムアルミニウムホウ酸塩にビスマスを付活した蛍光体：
２９０ｎｍ付近にピーク波長を持つ紫外線を発光
３．リン酸ランタンにセリウムを付活した蛍光体：
３２０ｎｍ付近にピーク波長を持つ紫外線を発光
４．アルミン酸マグネシウムにセリウムを付活した蛍光体：
３４０ｎｍ付近にピーク波長を持つ紫外線を発光
【００１３】
図２は、第２の実施例であり、図１に示す実施例において、前記光透過部材５の蛍光体６が設けられた部位に対向する発光管２の内面の部位に、反射膜７が設けられているものである。
この反射膜７は、例えば、シリカとアルミナよりなる紫外線反射膜である。
この構造により、蛍光体６で変換された光は、反射膜７によって反射されて蛍光体６側から外部に放射される。
【００１４】
図３は第３の実施例であり、図１の実施例において、光透過部材５とは反対側にも他の光透過部材８が設けられている。即ち、図において、発光管２に対して、一方（下方）から、蛍光体６が設けられた光透過部材５が当接し、他方（上方）から、他の光透過部材８が当接している。そして、この他の光透過部材８には、その接触面、即ち内面には、反射膜９が形成されている。
図３（Ｂ）は、これら２つの光透過部材５、８が組み合わされた完成図であって、同図には、完成時にはこれら２つの光透過部材５、８は互いに当接して発光管２の全周を覆うように被せられているものが示されている。
ただし勿論、発光管２の全周を覆うように形成されていることに限られず、一部が覆われずに露出していてもかまわない。
この実施例においては、蛍光体６により変換された光は反射膜の設けられていない光透過部材５側から出射される。
そして、この実施例においては、求める紫外線に応じて、下方の蛍光体６が設けられた光透過部材５のみが交換される。ただし、反射膜９が損傷した場合などには、上方の他の光透過部材８も交換されるものである。
【００１５】
図４には第４の実施例が示されていて、図３の第３の実施例において、他の光透過部材８にも、反射膜の代わりに蛍光体１０が設けられている例である。
即ち、下方の光透過部材５に設けられた蛍光体６と、これと対向する他の光透過部材８に設けられた蛍光体１０とによって、発光管２の略全周に亘って蛍光体６、１０が形成されているものである。
【００１６】
図５に第５の実施例が示されていて、図４の第４の実施例において、上方の他の光透過部材８における蛍光体１０と光透過部材８との間に反射膜１１が設けられているものである。
即ち、発光管に当接された一対の光透過部材には、ともに蛍光体が設けられるとともに、どちらか一方の光透過部材には反射膜が設けられている例である。
この場合も、図２、３に示す実施例と同様に、反射膜が設けられていない光透過部材５側から光が出射されるものである。
なお、図４、５の実施例においても、図３の第３の実施例の説明で述べたと同様に、光透過部材５、８は、必ずしも発光管２の全周を覆うものでなくてもよい。
【００１７】
図６に第６の実施例が示されていて、光透過部材５が分割構造であり、一対の第１光透過部材５ａと第２光透過部材５ｂとからなり、これらは、その一端部において互いに当接するように発光管２に面接触しており、他端部間では発光管２を覆うことなく、当該両方の他端部間でアパーチャ１２を形成している。
この第６の実施例では、第１光透過部材５ａと第２光透過部材５ｂの内面に第１蛍光体６ａと第２蛍光体６ｂが設けられている。
この例では、アパーチャ１２から出射されてくる光を利用するものである。
【００１８】
図７に第７の実施例が示されていて、図６の第６の実施例において、光透過部材５ａ，５ｂにおいて蛍光体６ａ，６ｂと光透過部材５ａ，５ｂの間に、それぞれ反射膜７ａ，７ｂが設けられているものである。
この反射膜７ａ，７ｂによって、蛍光体６ａ，６ｂで変換された紫外線が反射されてアパーチャ１２から放射されるので、直接にアパーチャ１２に向かう紫外線と合体して、紫外線の光出力を増大することができる。
【００１９】
図８、図９に発光管と光透過部材の固定手段の一例が示されている。
図８には、図１、２で示すような、光透過部材５が一つだけ設けられた場合の例が示されていて、図９に示すような分割構造のベース１２の上下のベース１２ａ，１２ｂ間に、発光管２に光透過部材５を当接させた状態で挟み、ねじ止め等によってベース１２を固定することによって、発光管２と光透過部材５とが一体固定されている。
勿論、図３以下の実施例での固定手段としても同様な構造が利用できることはいうまでもない。
【００２０】
なお、発光管２は円筒状のものを示して説明したが、これに限られず、断面形状が扁平四角形の発光管であってもよく、その場合、光透過部材は、その発光管形状に則した形状とされていればよい。
また、両電極３、３が発光管２の外面に設けられた外部電極を示したが、どちらか一方が発光管内部に配置されるものであってもよい。
【００２１】
以上説明したように、本発明のエキシマランプでは、発光管外面に光透過部材が、前記発光管に面接触していて、当該光透過部材の接触面の少なくとも一部に蛍光体が設けられている構成としたことにより、それぞれ異なる蛍光体を備えた複数の光透過部材を、発光管に対して容易に交換取り付けができて、作業性が大幅に改善されるものである。
また、光透過部材は、発光管の軸方向に対して直交する方向に着脱自在とされているので、光透過部材の交換作業において、発光管と光透過部材とが擦れ合うことがなく、蛍光体を損傷することが防止できる。
更には、光透過部材の蛍光体が直接発光管に当接するので、発光管からの紫外線が大気によって減衰することがなく、効率的な蛍光体への照射がなされる。
これにより、異なる蛍光体を備えた発光管を多数用意し、これを必要に応じて交換するといった煩わしさがなく、発光管はそのままで、蛍光体側のみを交換するという利点を持ったエキシマランプを実現することができるものである。
【符号の説明】
【００２２】
１      エキシマランプ
２      発光管
３      電極
５      光透過部材
６      蛍光体
７      反射膜
８      他の光透過部材
９      反射膜
１０    蛍光体
１１    反射膜
１２    ベース
【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】
2013225385.tif 000009
【図８】
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【図９】
2013225385.tif 000011
【図１０】
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