CN117083693A - 紫外线发生装置 - Google Patents

Abstract

在将准分子灯作为紫外线光源的紫外线发生装置中，提高启动性。紫外线发生装置具备：准分子灯，具有封入有放电用气体的放电容器；第一电极体和第二电极体，配置成不露出于放电用气体；及第一导体，与第一电极体和第二电极体中的任一个电极体电连接，第一导体隔着电介质构件与另一个电极体或电连接到另一个电极体的第二导体相对配置，第一导体在第一导体的周围产生大气放电。

Description

紫外线发生装置

技术领域

本发明涉及紫外线发生装置，特别是涉及将准分子灯作为紫外线光源的紫外线发生装置。

背景技术

以往，已知一种在放电容器的外表面相对地配置有一对外部电极的准分子灯，已知为了改善启动性，在放电容器的内表面设置由导电性物质构成的第一导体(例如下述专利文献1)。

在专利文献1中，在外部电极设置有枝状电极，该枝状电极由从外部电极的管轴方向的端部沿着放电容器的管轴方向延伸的根部、和从该根部的前端沿放电容器的宽度方向延伸的枝部构成，第一导体配置成隔着放电容器与外部电极的枝状电极的枝部的前端重叠。根据该结构，在准分子灯启动时，施加于一个外部电极的高频电流成为一种电容器耦合的状态，高频电流通过构成放电容器的电介质的壁而流到另一个外部电极，从而容易产生放电，启动性提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-190676号公报

发明内容

发明所要解决的课题

准分子灯能够根据所封入的发光气体种类而放出不同的发光波长的光。但是，根据所封入的发光气体种类不同，有时难以采用专利文献1所记载的结构。例如，在放电容器封入稀有气体和卤素气体的情况下，由于卤素气体的反应性高而会被导电性物质吸收，因此难以在放电容器内形成第一导体。因此，专利文献1所记载的技术作为改善准分子灯的启动性的手段，通用性不高。

本发明鉴于上述课题，其目的在于，在将准分子灯作为紫外线光源的紫外线发生装置中，提高启动性。

用于解决课题的技术方案

本发明所涉及的紫外线发生装置具备：

准分子灯，具有封入有放电用气体的放电容器；

第一电极体和第二电极体，配置成不露出于所述放电用气体；及

第一导体，与所述第一电极体和所述第二电极体中的任一个电极体电连接，

所述第一导体隔着电介质构件与另一个电极体或电连接到所述另一个电极体的第二导体相对配置，

所述第一导体在所述第一导体的周围产生大气放电。

根据该结构，能够利用向第一电极体和第二电极体施加的施加电压，在第一导体的周围产生大气放电。通过因该大气放电而产生的发光，诱导准分子灯的放电容器内的准分子的激发，因此准分子灯的启动性提高。需要说明的是，这里的大气放电是指在大气中发生的放电现象，具体而言，表示在大气中发生的电晕放电、沿面放电等。

另外，第一导体隔着电介质构件与另一个电极体或电连接到所述另一个电极体的第二导体相对配置，并且产生大气放电。更详细地说，以容易引起电解集中的第一导体的前端部或与电介质构件点接触的部位为起点，产生大气放电。这样，优选为，第一导体具有容易引起电解集中的放电的起点部，该起点部与和另一个电极体为相同电位的电极体自身或与该电极体电连接的第二导体处于隔着电介质构件相对配置的配置关系。另外，优选为，第一导体具有多个这样的放电的起点部。根据该结构，即使在任一起点部成为难以发挥功能的状态(难以放电的状态)的情况下，通过其他的起点部发挥功能，也不易损害紫外线发生装置的启动性。

在本发明所涉及的紫外线发生装置中，也可以是如下结构：所述电介质构件与所述放电容器分体构成。

通过电介质构件与放电容器分体构成，能够任意地调整电介质构件的厚度。通过适当地调整电介质构件的厚度，在准分子灯点亮时，能够抑制电能向大气放电的消耗。

在本发明所涉及的紫外线发生装置中，也可以是如下结构：夹设于所述第一导体与所述另一个电极体或所述第二导体之间(最短距离)的所述电介质构件的厚度比夹设于所述第一电极体与所述放电用气体之间的所述放电容器的厚度和夹设于所述第二电极体与所述放电用气体之间的所述放电容器的厚度的合计厚度小。

根据该结构，在由于向第一电极体和第二电极体的施加电压，放电容器内的绝缘性被破坏之前，容易产生第一导体与另一个电极体或第二导体之间的绝缘破坏。

另外，夹设于所述第一导体与所述另一个电极体或所述第二导体之间(最短距离)的所述电介质构件的厚度相对于夹设于所述第一电极体与所述放电用气体之间的所述放电容器的厚度和夹设于所述第二电极体与所述放电用气体之间的所述放电容器的厚度的合计厚度，优选为30％以上，更优选为50％以上。

根据该结构，在由于向第一电极体和第二电极体的施加电压，放电容器内的绝缘性被破坏后(在放电容器内开始放电后)，能够使第一导体与另一个电极体或第二导体之间的大气放电进一步减弱，由此在准分子灯启动后，能够期待降低由大气放电消耗的电流量。这能够期待抑制向准分子灯的电力降低，由此抑制照度降低。通过在放电开始后减弱大气放电，也能够减少产生大气放电的第一导体的消耗。

在本发明所涉及的紫外线发生装置中，也可以是如下结构：所述第一导体由金、铂、钨、钛、铝、不锈钢中的至少一种导体材料或所述导体材料的合金构成。

构成用于准分子灯的启动辅助的第一导体的材料适合使用不显示出潮解性的材料。虽然由于在第一导体的周围进行放电而产生NO_X气体，但NO_X气体与大气中的水分发生反应而成为HNO₃(硝酸)。当第一导体浸在硝酸中时，有时在第一导体形成硝酸盐，并且硝酸盐的大部分吸收大气中的水分并溶解于水而液体化(将此称为潮解性)。由于形成具有潮解性的物质，从而在第一导体的周围形成液化物，这使大气放电不易发生。另外，放电灯大多是管壁的温度为高温，在灯周围的温度高的情况下，大气中的水分量变少，从而不易产生上述问题。但是，在本发明所涉及的电介质阻挡放电灯中，放电容器的温度相对难以变高，由潮解性引起的启动性恶化的问题容易显著化。因此，在本发明所涉及的紫外线发生装置中，为了不形成具有潮解性的物质，优选由耐硝酸性高的上述列举的材料构成第一导体。

在本发明所涉及的紫外线发生装置中，优选为，所述第一导体由金、铂、钨中的至少一种导体材料或所述导体材料的合金构成。

上述的钛、铝、不锈钢通过在金属表面形成氧化覆膜而具有耐硝酸性，但设想由于大气放电，没有氧化覆膜的原子因放电部的溅射等而与硝酸发生反应的情况。因此，优选由没有硝酸覆膜的原子不与硝酸发生反应的材料(金、铂、钨)构成第一导体。

在本发明所涉及的紫外线发生装置中，也可以是如下结构：所述第一导体朝向所述另一个电极体或所述第二导体呈棒状地延伸，

所述第一导体以所述第一导体的前端为起点产生大气放电(在此为电晕放电)。

另外，在本发明所涉及的紫外线发生装置中，也可以是如下结构：所述第二导体具有与所述第一导体的前端相对的平面部。

根据这些结构，能够以第一导体的前端为起点产生电晕放电，并通过由该电晕放电产生的发光而提高准分子灯的启动性。

在本发明所涉及的紫外线发生装置中，也可以是如下结构：所述第一导体与所述另一个电极体或所述第二导体相对地呈面状地延伸，

所述第一导体以所述第一导体为起点沿着所述电介质构件的表面产生沿面放电。

根据该结构，能够以第一导体的前端为起点产生沿面放电，并通过由该沿面放电产生的发光而提高准分子灯的启动性。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的紫外线发生装置的一个利用方式的图。

图2是示意性地表示紫外线发生装置的外观的一例的立体图。

图3是从图2将壳体的主体部和盖部分解表示的立体图。

图4是从图3中提取多个准分子灯和电极体进行图示的示意立体图。

图5是用于说明准分子灯与电极体的位置关系的示意图，是从+Z方向观察准分子灯时的示意俯视图。

图6是从与光取出面相反的一侧观察电极体时的立体图。

图7是从与光取出面相反的一侧观察电极体时的俯视图。

图8A是示意性地表示其他实施方式所涉及的电极体的俯视图。

图8B是示意性地表示其他实施方式所涉及的电极体的俯视图。

图9是示意性地表示其他实施方式所涉及的电极体的俯视图。

图10是示意性地表示第二实施方式所涉及的紫外线发生装置的剖视图。

图11是图10的XI区域放大图。

图12是示意性地表示其他实施方式所涉及的紫外线发生装置的剖视图。

图13是示意性地表示第三实施方式所涉及的紫外线发生装置的剖视图。

图14是示意性地表示第四实施方式所涉及的紫外线发生装置的剖视图。

图15是示意地表示现有技术所涉及的电极体的俯视图。

图16是示意性地表示第五实施方式所涉及的电极体的俯视图。

图17是示意性地表示第六实施方式所涉及的电极体的俯视图和侧视图。

图18是示意性地表示第七实施方式所涉及的电极体的俯视图和侧视图。

图19是示意性地表示第八实施方式所涉及的电极体的侧视图。

图20是示意性地表示第六实施方式所涉及的电极体的俯视图。

图21是示意性地表示其他实施方式所涉及的第一导体和电介质构件的图。

图22是示意性地表示其他实施方式所涉及的第一导体和电介质构件的图。

图23是示意性地表示其他实施方式所涉及的第一导体和电介质构件的图。

图24是示意性地表示比较例2涉及的电极体的俯视图。

具体实施方式

关于本发明所涉及的紫外线发生装置的各实施方式，适当参照附图进行说明。另外，以下的各附图是示意性地图示的图，附图上的尺寸比未必与实际的尺寸比一致。另外，在各附图之间，尺寸比也未必一致。

<第一实施方式>

图1是示意性地表示本发明所涉及的紫外线发生装置的一个利用方式的图。在图1中，示意性地图示了紫外线发生装置1搭载于框体100，并且从紫外线发生装置1的光取出面30对照射对象区域40照射紫外线L1的状况。

图2是示意地表示紫外线发生装置1的外观的一例的立体图。图3是从图2将紫外线发生装置1的壳体2的主体部2a和盖部2b分解后的立体图。

在以下的各图中，参照将紫外线L1的取出方向设为X方向、将与X方向正交的平面设为YZ平面的X-Y-Z坐标系进行说明。更详细而言，如参照图2以下的附图后述的那样，将准分子灯10的管轴方向设为Y方向，将与X方向和Y方向正交的方向设为Z方向。

在以下的说明中，在表示方向时，在区分正负的朝向的情况下，如“+X方向”、“-X方向”那样，标注正负的符号来进行记载。另外，在不区分正负的朝向来表示方向的情况下，仅记载为“X方向”。即，在本说明书中，在仅记载为“X方向”的情况下，包括“+X方向”和“-X方向”这两者。对于Y方向和Z方向也同样。

如图2和图3所示，紫外线发生装置1具备在一个面形成有光取出面30的壳体2。壳体2具备主体部2a和盖部2b，在主体部2a内收容有多个准分子灯10和电极体21、22。在本实施方式的例子中，在壳体2内收容有四根准分子灯10。另外，电极体21、22可以采用能够向准分子灯10通电的方式，例如，可以使用与准分子灯10的放电容器11接触的块体、板状体、网状体等方式。

图4是从图3中提取多个准分子灯10和电极体21、22进行图示的立体图。另外，图5是示意性地表示准分子灯10与电极体21、22的位置关系的侧视图。

如图4所示，本实施方式的紫外线发生装置1具备在Z方向上分离配置的四根准分子灯10。另外，以与各个准分子灯10的外表面的一部分部位接触的方式配置有两个电极体21、22。以下，也有时将电极体21称为第一电极体21，将电极体22称为第二电极体22。

各准分子灯10具有以Y方向为管轴方向的放电容器11，在Y方向上分离的位置，准分子灯10的放电容器11的外表面的一部分相对于各电极体21、22接触。即，各电极体21、22均与各准分子灯10的放电容器11的外表面接触，并且配置成在Z方向上跨越各准分子灯10。

如上所述，本实施方式中的紫外线发生装置1具备一对电极体21、22，它们配置于相互在Y方向上分离的位置。电极体21、22由导电性的材料构成，优选地，由显示出对从准分子灯10出射的紫外线的反射性的材料构成。作为一例，电极体21、22由铝、铝合金、不锈钢等构成。

若在各电极体21、22之间施加了例如1kHz～5MHz左右的高频的交流电压，则经由各准分子灯10的放电容器11，对封入于内部的放电用气体10G施加所述电压。作为放电用气体10G的气体种类，只要是在施加了这样的电压时，构成气体种类的原子被激发或离子化而成为准分子状态后，在向基态跃迁时产生准分子发光的材料即可。更具体而言，作为放电用气体10G，可以是氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)等一种或多种稀有气体，也可以是氟(F)、氯(Cl)、碘(I)、溴(Br)等卤素气体与上述稀有气体的混合气体。

作为一例，作为放电用气体10G，可以是氪(Kr)、氯(Cl)与氩(Ar)的混合气体。另外，在该情况下，氪和氯作为发光气体发挥功能，氩作为缓冲气体发挥功能。另外，作为缓冲气体，可以使用选自氩(Ar)、氖(Ne)、氦(He)中的一种以上的稀有气体。

将Kr与Cl₂的混合气体作为放电用气体10G的准分子灯10出射峰值波长为222nm附近的紫外线。包括222nm在内的190nm以上且235nm以下的波段的紫外线即使对人体的皮肤进行照射，也会被皮肤的角质层吸收，不会行进到比其靠内侧(基底层侧)。由于角质层所含的角质细胞作为细胞处于死亡的状态，因此几乎不存在例如像被照射波长254nm的紫外线的情况那样被棘层、颗粒层、真皮等活细胞吸收而破坏DNA的风险。

并且，知道上述波段的紫外线存在对照射对象物的杀菌效果。因此，搭载有封入有上述那样的放电用气体的准分子灯的紫外线发生装置被设想应用于以光杀菌作用为首的各种用途，可以考虑广泛的利用场景。

图6是从与光取出面30相反的一侧观察块状的电极体21、22时的立体图。另外，图7是从与光取出面30相反的一侧观察电极体21、22时的俯视图。另外，在图7中，后述的电介质构件6用剖视图表示。

电极体21、22具有相同的形状。在电极体21、22的-X侧的面形成有第一凹部23和第二凹部24。第一凹部23从电极体21、22的+Y侧的面朝向-Y方向延伸。另外，第二凹部24从电极体21、22的-Y侧的面朝向+Y方向延伸。第一凹部23和第二凹部24配置成在Y方向上相对。第一凹部23和第二凹部24形成于电极体21、22的Z方向中央部。

另外，在电极体21、22的-X侧的面形成有用于连接电源线7(参照图2)的螺纹孔25。在第一电极体21的螺纹孔25连接高电压侧的电源线7，在第二电极体22的螺纹孔25连接低电压侧的电源线7。但是，也可以在第一电极体21的螺纹孔25连接低电压侧的电源线7，在第二电极体22的螺纹孔25连接高电压侧的电源线7。

另外，在电极体21、22的+X侧的面形成有与准分子灯10的放电容器11的外表面接触的第三凹部26。第三凹部26在Z方向上等间隔地设有四个。在中央的两个第三凹部26之间配置第一凹部23和第二凹部24。

本实施方式的紫外线发生装置1具备第一导体5。第一导体5是为了辅助准分子灯10的启动而设置的。第一导体5与第一电极体21电连接。

本实施方式的第一导体5由弹簧状的近位部分5a和棒状的远位部分5b构成，作为整体具有弹性。近位部分5a与第一电极体21电连接。近位部分5a配置在第一电极体21的第一凹部23内，与第一凹部23的-Y侧的内壁23a接触。近位部分5a通过自身的弹力被压贴于第一凹部23的内壁23a。

另外，本实施方式的第一导体5由弹簧状的近位部分5a和棒状的远位部分5b构成，但作为第一导体5的形状，并不限定于此。第一导体5的形状作为整体可以是柱状、棒状、薄板状等。另外，第一导体5的远位部分5b的形状也并不限定于棒状，也可以是薄板状等，但优选为，远位部分5b的前端5c尖锐。由此，电场集中于第一导体5的前端5c，因此在第一导体5的前端5c容易进行放电。

第一导体5由具有导电性的材料构成。优选地，第一导体5由金、铂、钨、钛、铝、不锈钢中的至少一种导体材料或这些导体材料的合金构成。更优选地，第一导体5由金、铂、钨中的至少一种导体材料或这些导体材料的合金构成。

在第一导体5与第二电极体22之间夹设有电介质构件6。具体而言，在Y方向上朝向第二电极体22延伸的远位部分5b与第二电极体22之间夹设有电介质构件6。

另外，在本说明书中，所谓“电介质构件夹设于第一导体与第二电极体或第二导体之间”，仅意味着电介质构件存在于第一导体与第二电极体或第二导体之间，电介质构件可以与两者接触，也可以不接触。具体而言，在本实施方式中，电介质构件6存在于第一导体5与第二电极体22之间，可以与第一导体5和第二电极体22接触，也可以不接触。另外，在电介质构件6与第一导体5或第二电极体22之间也可以存在其他构件。以下，同样地，“A夹设于B与C之间”仅意味着A存在于B与C之间。

本实施方式的电介质构件6呈一端封闭的筒形状。更具体而言，电介质构件6呈具有筒部6a和将筒部6a的一端封闭的底部6b的有底筒形状。另外，筒部6a并不限定于圆筒状，也可以是方筒状等。另外，底部6b并不限定于平面状，也可以是半球面状等。

电介质构件6由第一电极体21的第一凹部23和第二电极体22的第二凹部24保持。电介质构件6的筒部6a比第一凹部23稍小，底部6b比第二凹部24稍小。

电介质构件6配置成覆盖第一导体5的前端5c。第一导体5的前端5c通过近位部分5a的弹力被压贴于电介质构件6的底部6b。

电介质构件6优选由绝缘性高、机械强度高的材料且紫外线的透射率高的材料构成。作为一例，电介质构件6由石英玻璃、氧化铝等陶瓷、PTFE等树脂构成。

当使紫外线发生装置1工作时，从未图示的电源经由电源线7(参照图2)，如上述那样在各电极体21、22之间施加高频电压。由此，经由放电容器11对封入于各准分子灯10的放电用气体10G施加上述高频电压。

在准分子灯10中，在电极体21、22之间施加高频电压，放电空间(放电容器11内)的绝缘性被破坏，由此产生准分子的发光。若绝缘被破坏，则反复进行在ns级下的放电、结束，通过以高频进行该动作，看起来实质上连续地点亮。

然而，准分子灯10在封入有卤素气体的情况下，由于卤素气体的电子亲和力高，因此会吸附电子，若不连续点亮，则成为电流难以流动(电子难以移动)的状态。因此，为了使准分子灯10的启动性提高，需要向放电空间照射具有与准分子发光的激发能量接近的能量的波长，由此，诱导放电空间中的准分子的激发(变得容易放电)。

在本实施方式的紫外线发生装置1中，在电极体21、22之间施加电压，并且在与第一电极体21连接的第一导体5和第二电极体22之间也施加电压。此时，由于第一导体5与第二电极体22的距离比第一电极体21与第二电极体22的距离短，因此在第一导体5与第二电极体22之间的空间以低电压先发生绝缘破坏，由此第一导体5以前端5c为起点产生电晕放电。由此，在第一导体5的前端5c发出紫外线。此时的紫外线的波段包括226～227nm。推测为这是由于作为大气的主要成分的氮的放电。

通过由第一导体5引起的大气放电的发光，诱导在准分子灯10的放电空间中的准分子的激励(产生放电)。因此，准分子灯10在通过电极体21、22对放电用气体10G施加了电压的状态下，入射了由第一导体5发出的紫外线时，以该光能为触发而在短时间(例如0秒～2秒以内)内点亮。在作为放电用气体10G含有氪(Kr)和氯(Cl)的情况下，从准分子灯10出射的光是峰值波长为222nm的紫外线。

另外，在准分子灯10点亮后，第一导体5也保持原样地持续点亮，但由于此时所使用的电力极少，因此不会对准分子灯10的照度造成影响。而且，在准分子灯10点亮后，灯内部的放电成为主体，向抑制第一导体5中的大气放电的方向作用，因此影响更小。

另外，作为第一导体5的特征，在准分子灯10点亮后，电压也分散到准分子灯10，因此施加于第一导体5的电压比启动时低，在连续点亮过程中第一导体5的负荷变小，因此作为触发而成为长寿命。

如上所述，第一实施方式所涉及的紫外线发生装置1具备：准分子灯10，具有封入有放电用气体10G的放电容器11；第一电极体21和第二电极体22，配置成不露出于放电用气体10G；及第一导体5，与第一电极体21电连接，第一导体5隔着电介质构件6与第二电极体22相对配置，第一导体5在作为放电的起点部的第一导体5的前端5c的周围产生大气放电(电晕放电)。

另外，在本说明书中，所谓将第一电极体21和第二电极体22“配置成不露出于放电用气体”，不仅包括将第一电极体21和第二电极体22配置成与封入有放电用气体10G的放电容器11的外表面接触的方式，还包括将第一电极体21和第二电极体22的一部分埋设于放电容器11的外表面的方式、将第一电极体21和第二电极体22的整体埋设于放电容器11的方式等。

另外，第一导体5配置于放电容器11的外部。例如，在如图15所示的准分子灯90的长度方向上配置电极块91、92，使放电容器的外表面与电极块91、92接触，在电极块91、92间施加高电压而使它们放电的准分子灯90中，若应用专利文献1所记载的技术，将第一导体93配置于放电容器的内表面，则放电集中于第一导体93附近，辐射紫外线的效率下降。

以上，基于附图对本发明的实施方式进行了说明，但应当认为具体的结构并不限定于这些实施方式。本发明的范围并不仅是上述的实施方式，而是由要求保护的范围示出，而且包括与要求保护的范围等同的含义和范围内的所有变更。

能够将在上述各实施方式中所采用的构造应用于其他任意的实施方式。各部分的具体结构并不仅限于上述的实施方式，而是能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形。

<其他实施方式>

作为第一导体5与电介质构件6的组合，并不限定于上述的结构。图8A是示意性地表示其他实施方式所涉及的紫外线发生装置1的俯视图。在该例中，第一导体5是前端尖锐的棒状。另外，电介质构件6是与XZ平面平行的平板状。另外，第一导体5与电介质构件6不一定要接触，也可以空出能够放电的程度的间隔来配置。另外，第一导体5也不需要是前端尖锐的棒状。例如，通过将第一导体5形成为矩形板状，能够成为放电的起点部的角存在两个。

图8B是示意性地表示又一实施方式所涉及的紫外线发生装置1的俯视图。在该例中，第一导体5具有线圈状部分。另外，电介质构件6是与XZ平面平行的平板状。另外，第一导体5与电介质构件6不一定要接触，也可以空出能够放电的程度的间隔来配置。大气放电以第一导体5的线圈状部与电介质构件6点接触的部位(或接近的部位)为起点而产生。由于第一导体5具有线圈状部，因此存在多个与电介质构件6点接触的部位(起点部)。

图9是示意性地表示又一实施方式所涉及的紫外线发生装置1的俯视图。在该例中，在第二电极体22电连接有第二导体8。第二电极体22与第二导体8为相同电位。即，设置有与第一电极体21连接且朝向第二电极体22延伸的第一导体5、和与第二电极体22连接且朝向第一电极体21延伸的第二导体8。电介质构件6夹设于第一导体5与第二导体8之间。这样，第一导体5也可以相对于与第二电极体22为相同电位的部位(在此为第二导体8)隔着电介质构件6相对配置。

<第二实施方式>

第二实施方式除了以下说明的结构以外，为与第一实施方式相同的结构，因此省略共同点而主要对不同点进行说明。另外，在第二实施方式中，示出与在第一实施方式中所说明的部分大致相同的结构或具有大致相同的功能(作用)的要素，并且不重复其说明。

图10是示意性地表示第二实施方式所涉及的紫外线发生装置1的剖视图。图11是图10的XI区域放大图。

紫外线发生装置1具备：准分子灯10，具有封入有放电用气体10G的放电容器11；及第一电极体21和第二电极体22，配置成不露出于放电用气体10G。第一电极体21和第二电极体22在放电容器11的外表面分离地配置。

另外，紫外线发生装置1具备与第一电极体21电连接的第一导体5和与第二电极体22电连接的第二导体8。第一导体5与第一电极体21为相同电位，第二导体8与第二电极体22为相同电位。

第一导体5具备与第一电极体21连接的第一连接部51和从第一连接部51向接近第二电极体22的朝向延伸的第一导体层52，具有大致L字状截面。第一连接部51从第一电极体21向-X方向延伸。第一导体层52从第一连接部51的-X方向端部向+Y方向延伸。第一导体层52以比第一电极体21的+Y侧的端面21a突出的方式延伸。

第二导体8具备与第二电极体22连接的第二连接部81和从第二连接部81向接近第一电极体21的朝向延伸的第二导体层82，具有大致L字状截面。第二连接部81从第二电极体22向-X方向延伸。第二连接部81的X方向的长度比第一连接部51长，第二导体层82相对于第一导体层52向-X侧偏移。第二导体层82从第二连接部81的-X方向端部向-Y方向延伸。第二导体层82以比第二电极体22的-Y侧的端面22a突出的方式延伸。第二导体层82从端面22a突出的距离82d比第一导体层52从端面21a突出的距离52d长。

第一导体层52和第二导体层82在沿X方向观察时，一部分相互重叠，将第一导体层52在X方向上与第二导体层82相对的部位作为导体部53(或起点部)。即，第一导体5具有与第二导体8相对配置的导体部53。导体部53配置成靠近第一电极体21和第二电极体22中的第一电极体21。

第一导体5和第二导体8由具有导电性的材料构成。优选地，第一导体5和第二导体8由金、铂、钨、钛、铝、不锈钢中的至少一种导体材料或这些导体材料的合金构成。更优选地，第一导体5和第二导体8由金、铂、钨中的至少一种导体材料或这些导体材料的合金构成。

在导体部53与第二导体层82之间夹设有电介质构件6。在本实施方式中，第一导体5和第二导体8的大致整体以相互分离的状态埋设在电介质构件6之中。在此，所谓第一导体5和第二导体8的大致整体埋设在电介质构件6之中，意味着第一导体5的导体部53的至少一部分露出于大气。在本实施方式中，导体部53的+X侧的表面的一部分(称为露出部53a)露出于大气。露出部53a配置在第一电极体21与第二电极体22之间。另外，优选地，露出部53a配置成面向准分子灯10。另外，露出部53a不需要完全露出于大气，从防止腐蚀的观点出发，也可以施加例如10～20μm左右的薄的涂层。

夹设于导体部53与第二导体8之间的电介质构件6的厚度6t(参照图11)比夹设于第一电极体21与放电用气体10G之间的放电容器11的厚度11t(参照图10)和夹设于第二电极体22与放电用气体10G之间(最短距离)的放电容器11的厚度11t(参照图10)的合计厚度(厚度11t的2倍的厚度)小。由此，能够在导体部53的周围容易引起大气放电。

电介质构件6优选由绝缘性高、机械强度高的材料且紫外线的透射率高的材料构成。作为一例，电介质构件6由石英玻璃、氧化铝等陶瓷、PTFE等树脂构成。

在本实施方式的紫外线发生装置1中，在电极体21、22之间施加电压，并且在与第一电极体21连接的第一导体5和与第二电极体22连接的第二导体8之间也施加电压。此时，由于第一导体5的导体部53与第二导体8的距离比第一电极体21与第二电极体22的距离短，因此在导体部53与第二导体8之间以低电压先发生绝缘破坏。由此，以导体部53的露出部53a为起点，沿着电介质构件6的表面产生沿面放电SD，通过该沿面放电SD而发出紫外线L2。此时的紫外线L2的波段包括226～227nm，对于比240nm短的波段的发光动作也能够有效地辅助启动放电。

利用通过沿面放电SD而发出的紫外线L2，诱导在准分子灯10的放电空间中的准分子的激发(产生放电)。因此，准分子灯10在通过电极体21、22对放电用气体10G施加了电压的状态下，入射了由第一导体5发出的紫外线L2时，以该光能为触发而在短时间(例如0秒～2秒以内)内点亮。在作为放电用气体10G含有氪(Kr)和氯(Cl)的情况下，从准分子灯10出射的光是峰值波长为222nm的紫外线。

如上所述，第二实施方式所涉及的紫外线发生装置1具备：准分子灯10，具有封入有放电用气体10G的放电容器11；第一电极体21和第二电极体22，配置成不露出于放电用气体10G；及第一导体5，与第一电极体21电连接，第一导体5隔着电介质构件6与第二导体8相对配置，第一导体5在作为放电的起点部的第一导体5的前端5c(导体部53)的周围产生大气放电(沿面放电)。

<其他实施方式>

图12是示意性地表示其他实施方式所涉及的紫外线发生装置1的剖视图。在该例中，第一导体5具有隔着电介质构件6与第二电极体22相对配置的导体部54。即，该紫外线发生装置1不具备第二导体8。

导体部54从第一导体层52的+Y方向的端部向+X方向延伸。另外，导体部54与第二电极体22的-Y侧的端面22a相对地呈面状地延伸。导体部54的-Y侧的表面的一部分(称为露出部54a)露出于大气。由此，与上述第二实施方式同样，以导体部54的露出部54a为起点，沿着电介质构件6的表面产生沿面放电SD，通过该沿面放电SD而发出紫外线L2。

<第三实施方式>

第三实施方式除了以下说明的结构以外，为与第一实施方式相同的结构，因此省略共同点而主要对不同点进行说明。另外，在第三实施方式中，示出与在第一实施方式中所说明的部分大致相同的结构或具有大致相同的功能(作用)的要素，并且不重复其说明。

图13是示意性地表示第三实施方式所涉及的紫外线发生装置1的剖视图。

紫外线发生装置1具备：准分子灯10，具有封入有放电用气体10G的放电容器11；及第一电极体21和第二电极体22，配置成不露出于放电用气体10G。

放电容器11是在与图13的纸面垂直的方向上较长的形状。放电容器11的截面为扁平的大致四边形，具有一对平坦壁11a、11b。

在放电容器11的一对平坦壁11a、11b的外表面分别设有第一电极体21和第二电极体22。第一电极体21例如与电源的高电压侧连接，第二电极体22例如与电源的低电压侧连接。第一电极体21和第二电极体22中的至少一方由透射紫外线或遮光面积少的形状、材质构成。在该实施方式中，第二电极体22例如由具有网状、线圈状等形状的金属构成。另一方面，第一电极体21形成为整面状。另外，第一电极体21和第二电极体22只要是能够使光通过的形状即可，例如也可以是设有狭缝的电极等。

紫外线发生装置1具备与第一电极体21电连接的第一导体5和与第二电极体22电连接的第二导体8。第一导体5具有隔着电介质构件6与第二导体8相对配置的导体部55。导体部55朝向第二导体8呈棒状地延伸。

第二导体8具有与导体部55的前端55a相对的平面部8a。电介质构件6是具有覆盖平面部8a的整体的面积的平板状。电介质构件6被第一导体5的前端55a与第二导体8的平面部8a夹入。

当在第一电极体21与第二电极体22之间施加了电压时，在与第一电极体21连接的第一导体5和与第二电极体22连接的第二导体8之间也施加电压。此时，由于导体部55的前端55a与第二导体8的平面部8a的距离比第一电极体21与第二电极体22的距离短，因此在前端55a与平面部8a之间的空间以低电压先发生绝缘破坏，由此第一导体5以前端55a为起点产生电晕放电。由此，在第一导体5的前端55a发出紫外线L2。

<第四实施方式>

第四实施方式除了以下说明的结构以外，为与第三实施方式相同的结构，因此省略共同点而主要对不同点进行说明。另外，在第四实施方式中，示出与在第三实施方式中所说明的部分大致相同的结构或具有大致相同的功能(作用)的要素，并且不重复其说明。

图14是示意性地表示第四实施方式所涉及的紫外线发生装置1的剖视图。

紫外线发生装置1具备：准分子灯10，具有封入有放电用气体10G的放电容器11；及第一电极体21和第二电极体22，配置成不露出于放电用气体10G。

放电容器11是具有与图14的纸面平行地延伸的管轴的双层管构造。放电容器11具备内管11c和以包围内管11c的方式设置的外管11d。在内管11c与外管11d之间所夹的空间填充有放电用气体10G。

在内管11c的内周壁设有第一电极体21。在外管11d的外周壁设有第二电极体22。第一电极体21例如与电源的高电压侧连接，第二电极体22例如与电源的低电压侧连接。第一电极体21和第二电极体22中的至少第二电极体22由透射紫外线或遮光面积小的形状、材质构成。在该实施方式中，第二电极体22例如由具有网状、线圈状等形状的金属构成。

<第五实施方式>

图16是示意性地表示第五实施方式所涉及的电极体(21、22)的俯视图。在该例中，第一导体5是前端部(起点部)尖锐的棒状。另外，电介质构件6是有底筒形状。但是，在该例中，与图7所示的例子不同，电介质构件6仅由第二电极体22保持。

<第六实施方式>

图17是示意性地表示第六实施方式所涉及的电极体(21、22)的俯视图和侧视图。在该例中，第一导体5在侧视下呈U字状，并且一部分与第一电极体21接触。电介质构件6是在Y方向上延伸的板状，为被U字状的第一导体5夹着的形态。另外，电介质构件6由第一导体5和第一电极体21或第二电极体22从两面夹持并保持。

<第七实施方式>

图18是示意性地表示第七实施方式所涉及的电极体(21、22)的俯视图和侧视图。在该例中，电介质构件6是筒形状，并且是在内部插通第一导体5且两端开放的筒形状。这样，可以是如图7所示那样一端封闭的筒形状，也可以是两端开放的筒形状。

<第八实施方式>

图19是示意性地表示第八实施方式所涉及的电极体(21、22)的侧视图。在该例中，作为启动辅助电极设有第一导体5和第二导体8这两个。即，设置有与第一电极体21连接且朝向第二电极体22延伸的第一导体5、和与第二电极体22连接且朝向第一电极体21延伸的第二导体8。电介质构件6夹设于第一导体5与第二电极体22之间，并且夹设于第一导体5与第二导体8之间。在此，第一导体5的至少一部分收容于筒状的电介质构件6。另外，第一导体5和第二导体8中的至少任一个优选为，导体部的前端部(起点部)设置在第一电极体21与第二电极体22之间。另外，也可以以电介质构件6分别夹设于第一导体5与第二导体8之间和第一导体5与第二导体8之间的方式使用多个电介质构件6。

<第九实施方式>

图20是示意性地表示第九实施方式所涉及的电极体(21、22)的俯视图。在该例中，电介质构件6为有底筒形状。第一导体5与第一电极体21连接，并且朝向第二电极体22延伸。第一导体5的前端部(起点部)被压贴于电介质构件6的底部。与第二电极体22连接的第二导体8以线圈状缠绕于电介质构件6的底部侧。

此外也可以采用后述的方式。

(1)图21是示意性地表示其他实施方式所涉及的第一导体5和电介质构件6的图。在该例中，第一导体5由弹簧状的近位部分5a和弹簧状的远位部分5b构成。第一导体5由一个螺旋弹簧构成，远位部分5b的间距比近位部分5a的间距宽。

(2)图22是示意性地表示其他实施方式所涉及的第一导体5和电介质构件6的图。在该例中，与图7所示的例子不同，电介质构件6呈两端封闭的气密形状。在电介质构件6的内部，例如封入有大气气体、构成大气的主要成分的氮气。另外，从进一步提高启动性的观点出发，电介质构件6的内部也可以为负压。

(3)图23是示意性地表示其他实施方式所涉及的第一导体5和电介质构件6的图。在该例中，电介质构件6在内部不存在空间，与第一导体5的远位部分5b密接。由此，在靠近第一导体5的前端部(起点部)的位置处，在电介质构件6的外侧面能够产生大气放电。

(4)另外，本发明所涉及的第一导体5可以是与电极体(21、22)独立的构件，也可以一体地构成。

(5)另外，本发明所涉及的第一导体5优选为，其起点部配置于与准分子灯10的放电容器11对向的位置。由此，在第一导体5的起点部产生的紫外线不会被遮挡，容易到达准分子灯10内的放电空间，容易诱发放电空间中的准分子的激发(容易放电)。此时，也可以在准分子灯的放电容器11与起点部之间夹设透过紫外线的构件。另外，从不使波段短的紫外线衰减而将其引导至放电容器11的观点出发，更优选为在放电容器11与起点部之间不存在夹设物的方式。

(6)另外，本发明所涉及的第一导体5优选为，其起点部配置于靠近准分子灯10的放电容器11的位置。由此，在第一导体5的起点部产生的微小的短波长频带的紫外线也容易到达准分子灯10内的放电空间，容易诱导放电空间中的准分子的激发(容易放电)。具体而言，准分子灯10的放电容器11与起点部的间隔距离构成为小于30mm，进一步地，间隔距离优选为20mm以下，更优选为15mm以下。

实施例

以下，对具体表示本发明的结构和效果的实施例等进行说明。制作以下规格的紫外线照射装置，作为实施例。第一导体5和电介质构件6为图16所示的形态。

[放电容器]

材质＝石英玻璃，外径＝6mm，全长＝60mm；

[放电用气体]

气体压力：20kPa，气体种类：Cl、Kr的混合气体；

[电极体]

材质＝铝，

长度＝60mm，电极间距离＝6mm；

[变频器]

电压：5kV，频率：100kHz；

[第一导体]

材质＝铝，

宽度＝1.5mm，厚度＝0.1mm，长度＝25mm；

[电介质构件]

外形＝3mm，内径＝1.6mm，长度＝5mm，厚度＝1.4mm。

在上述紫外线照射装置中，将未设置启动辅助电极和电介质的紫外线照射装置作为比较例1。另外，在上述紫外线照射装置中，将取代未设置启动辅助电极和电介质而如图24所示那样设置作为启动辅助光源的LED9的紫外线照射装置作为比较例2。LED9出射波长为275nm的紫外线。

对于实施例等，利用在上述变频器的条件下对电极体之间施加电压而点亮8500h的准分子灯实施启动性试验。对各实施例等各实施10次启动性试验，并以从施加电压到准分子灯点亮为止的时间(启动延迟时间)的平均值进行评价。将实施例的结果示于表1，将比较例2的结果示于表2。另外，在表1中，将在1s以内准分子灯点亮的情况设为0s。

[表1]

平均启动延迟时间]:1.1s

[表2]

平均启动延迟时间]:45.9s

在实施例中，如表1所示，启动延迟时间平均为1.1s。另外，在比较例1中，即使60s，准分子灯也未点亮。另外，在比较例2中，如表2所示，启动延迟时间平均为45.9s。即，本发明的紫外线照射装置能够大幅提高启动性。

标号说明

1：紫外线发生装置

5：第一导体

5a：近位部分

5b：远位部分

5c：前端

6：电介质构件

8：第二导体

8a：平面部

10：准分子灯

10G：放电用气体

11：放电容器

21：第一电极

22：第二电极

53：导体部

53a：露出部

54：导体部

54a：露出部

55：导体部

55a：前端

L1：紫外线

L2：紫外线

SD：沿面放电

Claims (8)

1.一种紫外线发生装置，具备：

准分子灯，具有封入有放电用气体的放电容器；

第一电极体和第二电极体，配置成不露出于所述放电用气体；及

第一导体，与所述第一电极体和所述第二电极体中的任一个电极体电连接，

所述第一导体具有隔着电介质构件与另一个电极体或电连接到所述另一个电极体的第二导体相对配置的部位，

所述第一导体在所述第一导体的周围产生大气放电。

2.根据权利要求1所述的紫外线发生装置，其中，

所述电介质构件与所述放电容器分体构成。

3.根据权利要求1所述的紫外线发生装置，其中，

夹设于所述第一导体与所述另一个电极体或所述第二导体之间的所述电介质构件的厚度比夹设于所述第一电极体与所述放电用气体之间的所述放电容器的厚度和夹设于所述第二电极体与所述放电用气体之间的所述放电容器的厚度的合计厚度小。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的紫外线发生装置，其中，

所述第一导体由金、铂、钨、钛、铝、不锈钢中的至少一种导体材料或所述导体材料的合金构成。

5.根据权利要求4所述的紫外线发生装置，其中，

所述第一导体由金、铂、钨中的至少一种导体材料或所述导体材料的合金构成。

6.根据权利要求1所述的紫外线发生装置，其中，

所述第一导体朝向所述另一个电极体或所述第二导体呈棒状地延伸，

所述第一导体以所述第一导体的前端为起点产生大气放电。

7.根据权利要求6所述的紫外线发生装置，其中，

所述第二导体具有与所述第一导体的前端相对的平面部。

8.根据权利要求1所述的紫外线发生装置，其中，

所述第一导体与所述另一个电极体或所述第二导体相对地呈面状地延伸，

所述第一导体以所述第一导体的前端为起点沿着所述电介质构件的表面产生沿面放电。