JP2913294B1 - 紫外線発光ランプ - Google Patents
紫外線発光ランプInfo
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- JP2913294B1 JP2913294B1 JP15355398A JP15355398A JP2913294B1 JP 2913294 B1 JP2913294 B1 JP 2913294B1 JP 15355398 A JP15355398 A JP 15355398A JP 15355398 A JP15355398 A JP 15355398A JP 2913294 B1 JP2913294 B1 JP 2913294B1
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Abstract
【要約】
【課題】 オゾンの発生効率が高く、環境に対する危険
性の少ない紫外線発光ランプを実現する。 【解決手段】 紫外線透過物質よりなる気密容器12と、
気密容器12内に配置された内部電極14と、気密容器12外
に配置された外部電極16とを備え、気密容器12内にアル
ゴン、臭化メチル、及び六弗化硫黄の混合ガスを充填さ
せた紫外線発光ランプ10。
性の少ない紫外線発光ランプを実現する。 【解決手段】 紫外線透過物質よりなる気密容器12と、
気密容器12内に配置された内部電極14と、気密容器12外
に配置された外部電極16とを備え、気密容器12内にアル
ゴン、臭化メチル、及び六弗化硫黄の混合ガスを充填さ
せた紫外線発光ランプ10。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、紫外線発光ラン
プに係り、特に、オゾン発生源として用いるのに適した
紫外線発光ランプに係る。
プに係り、特に、オゾン発生源として用いるのに適した
紫外線発光ランプに係る。
【０００２】
【従来の技術】近時、環境に対して比較的クリーンなオ
ゾンを用いて殺菌や脱臭等を行うことが普及しつつある
が、その際オゾン発生源として図２に示す紫外線発光ラ
ンプ50が用いられている。この紫外線発光ランプ50は、
細長いガラス管を略Ｕ字形状に湾曲させると共に、両端
開口部を気密に封着させて成るて成る気密容器52と、該
気密容器52の両端部にそれぞれ配置された一対の電極5
4，54と、薄板55を間に介して各電極54，54に接続され
たリード端子56，56とを備えて成る。上記気密容器52内
には、水銀（Ｈｇ）を主体とした紫外線放射ガスが充填
されている。
ゾンを用いて殺菌や脱臭等を行うことが普及しつつある
が、その際オゾン発生源として図２に示す紫外線発光ラ
ンプ50が用いられている。この紫外線発光ランプ50は、
細長いガラス管を略Ｕ字形状に湾曲させると共に、両端
開口部を気密に封着させて成るて成る気密容器52と、該
気密容器52の両端部にそれぞれ配置された一対の電極5
4，54と、薄板55を間に介して各電極54，54に接続され
たリード端子56，56とを備えて成る。上記気密容器52内
には、水銀（Ｈｇ）を主体とした紫外線放射ガスが充填
されている。
【０００３】上記電極54，54はタングステンより成り、
その先端部は気密容器52内に露出すると共に、基端部は
封着部52ａ内に埋設されたモリブデンよりなる上記薄板
55に溶接されている。上記リード端子56，56はモリブデ
ンより成り、その一端は封着部52ａ内に埋没して上記薄
板55に溶接されると共に、他端は気密容器52外に導出さ
れて外部電源に接続される。上記気密容器52は、石英ガ
ラスより成り、波長が１８０〔nm〕以上の紫外線を透過
させる特性を備えている。
その先端部は気密容器52内に露出すると共に、基端部は
封着部52ａ内に埋設されたモリブデンよりなる上記薄板
55に溶接されている。上記リード端子56，56はモリブデ
ンより成り、その一端は封着部52ａ内に埋没して上記薄
板55に溶接されると共に、他端は気密容器52外に導出さ
れて外部電源に接続される。上記気密容器52は、石英ガ
ラスより成り、波長が１８０〔nm〕以上の紫外線を透過
させる特性を備えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記リード端子56，56
を介して紫外線発光ランプ50に電圧が印加されると、両
電極54，54間に放電が生成され、オゾン発生効果を備え
た１８５〔nm〕波長の紫外線が外部に放射される。これ
が空気中の酸素に作用することによってオゾンが生成さ
れ、殺菌や脱臭等の目的を達成することができるのであ
る。
を介して紫外線発光ランプ50に電圧が印加されると、両
電極54，54間に放電が生成され、オゾン発生効果を備え
た１８５〔nm〕波長の紫外線が外部に放射される。これ
が空気中の酸素に作用することによってオゾンが生成さ
れ、殺菌や脱臭等の目的を達成することができるのであ
る。
【０００５】しかしながら、上記放電によって発生する
全紫外線量の中、オゾン発生に寄与する１８５〔nm〕波
長の紫外線は僅かに１割足らずであり、残りの９割近く
を紫外線発生作用を有しない２５４〔nm〕波長の紫外線
が占めるものであることから、上記紫外線発光ランプ50
にはオゾン発生効率が極めて低いという問題があった。
また、紫外線放射ガスとして重金属である水銀を用いる
点で、環境汚染の原因となる危険性があった。
全紫外線量の中、オゾン発生に寄与する１８５〔nm〕波
長の紫外線は僅かに１割足らずであり、残りの９割近く
を紫外線発生作用を有しない２５４〔nm〕波長の紫外線
が占めるものであることから、上記紫外線発光ランプ50
にはオゾン発生効率が極めて低いという問題があった。
また、紫外線放射ガスとして重金属である水銀を用いる
点で、環境汚染の原因となる危険性があった。
【０００６】この発明は、従来の紫外線発光ランプが抱
えていた上記問題点を解決するために案出されたもので
あり、オゾンの発生効率が高く、しかも環境に対する危
険性の少ない紫外線発光ランプを実現することを目的と
している。
えていた上記問題点を解決するために案出されたもので
あり、オゾンの発生効率が高く、しかも環境に対する危
険性の少ない紫外線発光ランプを実現することを目的と
している。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明に係る紫外線発光ランプは、紫外線透過物
質よりなる気密容器と、該気密容器内に充填された放電
ガスと、一対の電極とを備えた紫外線発光ランプにおい
て、上記一対の電極が、上記気密容器内に配置された内
部電極と、上記気密容器外に配置された外部電極とから
なり、上記放電ガスが、アルゴン、臭素、及び六弗化硫
黄を少なくとも含む混合ガスよりなるよう構成した。上
記放電ガスは、例えばアルゴン、臭化メチル、及び六弗
化硫黄の混合ガスより構成される。
め、この発明に係る紫外線発光ランプは、紫外線透過物
質よりなる気密容器と、該気密容器内に充填された放電
ガスと、一対の電極とを備えた紫外線発光ランプにおい
て、上記一対の電極が、上記気密容器内に配置された内
部電極と、上記気密容器外に配置された外部電極とから
なり、上記放電ガスが、アルゴン、臭素、及び六弗化硫
黄を少なくとも含む混合ガスよりなるよう構成した。上
記放電ガスは、例えばアルゴン、臭化メチル、及び六弗
化硫黄の混合ガスより構成される。
【０００８】この紫外線発光ランプの内部電極及び外部
電極間に高周波電源を接続し、該電源より高周波電圧を
印加すると、発生した磁力線の作用によって上記放電ガ
ス中に含まれる成分が励起され、エキシマ状態となる。
そして、このエキシマ分子からの自然放射光として１９
２〔nm〕波長の紫外線が放射される。この紫外線は、気
密容器を透過して外部に照射され、空気中の酸素に作用
してこれをオゾン化させる。この紫外線発光ランプの場
合、上記のようにいわゆるエキシマ発光を用いているた
め、ほぼ単一の発光波長（１９２〔nm〕）が得られ、オ
ゾン発生に寄与しない波長の紫外線がほとんど発生しな
いことから、極めて効率の高いオゾン発生源として用い
ることができる。もちろん、気密容器内に水銀を封入さ
せる必要もなく、環境汚染の危険性が低いといえる。ま
た、一対の電極が同一気密容器内に対峙することのな
い、いわゆる無電極放電（誘電体バリア放電）を利用す
るものであるため、耐久性の向上と放電開始電圧の低下
を実現することができる利点もある。
電極間に高周波電源を接続し、該電源より高周波電圧を
印加すると、発生した磁力線の作用によって上記放電ガ
ス中に含まれる成分が励起され、エキシマ状態となる。
そして、このエキシマ分子からの自然放射光として１９
２〔nm〕波長の紫外線が放射される。この紫外線は、気
密容器を透過して外部に照射され、空気中の酸素に作用
してこれをオゾン化させる。この紫外線発光ランプの場
合、上記のようにいわゆるエキシマ発光を用いているた
め、ほぼ単一の発光波長（１９２〔nm〕）が得られ、オ
ゾン発生に寄与しない波長の紫外線がほとんど発生しな
いことから、極めて効率の高いオゾン発生源として用い
ることができる。もちろん、気密容器内に水銀を封入さ
せる必要もなく、環境汚染の危険性が低いといえる。ま
た、一対の電極が同一気密容器内に対峙することのな
い、いわゆる無電極放電（誘電体バリア放電）を利用す
るものであるため、耐久性の向上と放電開始電圧の低下
を実現することができる利点もある。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１に示すように、本発明に係る
紫外線発光ランプ10は、ガラス管の両端開口を溶融・封
止して形成した気密容器12と、該気密容器12内に配置さ
れた内部電極14と、気密容器12の外周面に密着配置され
た外部電極16とを備えている。上記気密容器12は、１８
０〔nm〕以上の波長を備えた紫外線を透過させる特性を
備えた石英ガラスより構成されている。
紫外線発光ランプ10は、ガラス管の両端開口を溶融・封
止して形成した気密容器12と、該気密容器12内に配置さ
れた内部電極14と、気密容器12の外周面に密着配置され
た外部電極16とを備えている。上記気密容器12は、１８
０〔nm〕以上の波長を備えた紫外線を透過させる特性を
備えた石英ガラスより構成されている。
【００１０】この気密容器12内には、エキシマ光生成用
の放電ガスとして、希ガスとハロゲンガスの混合ガスが
充填されている。この放電ガスは、具体的にはアルゴン
ガス（Ａｒ）、臭化メチルガス（ＣＨ3Ｂｒ）、及び六
弗化硫黄ガス（ＳＦ6）を混合したものより構成され
る。各ガスの混合比率としては、例えば以下の通りであ
る。 (1) Ａｒ・ＣＨ3Ｂｒ：ＳＦ6＝１５：１（モル比） 但し、Ａｒ：ＣＨ3Ｂｒ＝１９：１（モル比） (2) Ａｒ・ＣＨ3Ｂｒ：ＳＦ6＝１０：１（モル比） 但し、Ａｒ：ＣＨ3Ｂｒ＝１９：１（モル比） また、放電ガス全体の圧力としては、例えば５〜５０
〔mmHg〕が該当する。なお、臭素（Ｂｒ）単体ではガス
化が困難であるため、上記のように臭化メチルガスを放
電ガスの一成分として選択したのであるが、この代わり
に臭素（Ｂｒ）を含んだ他のガス状化合物を用いてもよ
い。
の放電ガスとして、希ガスとハロゲンガスの混合ガスが
充填されている。この放電ガスは、具体的にはアルゴン
ガス（Ａｒ）、臭化メチルガス（ＣＨ3Ｂｒ）、及び六
弗化硫黄ガス（ＳＦ6）を混合したものより構成され
る。各ガスの混合比率としては、例えば以下の通りであ
る。 (1) Ａｒ・ＣＨ3Ｂｒ：ＳＦ6＝１５：１（モル比） 但し、Ａｒ：ＣＨ3Ｂｒ＝１９：１（モル比） (2) Ａｒ・ＣＨ3Ｂｒ：ＳＦ6＝１０：１（モル比） 但し、Ａｒ：ＣＨ3Ｂｒ＝１９：１（モル比） また、放電ガス全体の圧力としては、例えば５〜５０
〔mmHg〕が該当する。なお、臭素（Ｂｒ）単体ではガス
化が困難であるため、上記のように臭化メチルガスを放
電ガスの一成分として選択したのであるが、この代わり
に臭素（Ｂｒ）を含んだ他のガス状化合物を用いてもよ
い。
【００１１】上記内部電極14はタングステン（Ｗ）より
なり、先端部は気密容器12内に露出すると共に、基端部
は気密容器12の封着部12ａ内に埋設されたモリブデン
（Ｍｏ）よりなる薄板17に溶接されている。この薄板17
には、モリブデンよりなるリード端子18の一端も続され
ている。また、リード端子18の他端は、気密容器12の外
部に導出されている。上記外部電極16は、例えば導電テ
ープを気密容器12の外面に接着させることによって構成
される。内部電極14のリード端子18と外部電極16との間
には、高周波電源20が接続される。
なり、先端部は気密容器12内に露出すると共に、基端部
は気密容器12の封着部12ａ内に埋設されたモリブデン
（Ｍｏ）よりなる薄板17に溶接されている。この薄板17
には、モリブデンよりなるリード端子18の一端も続され
ている。また、リード端子18の他端は、気密容器12の外
部に導出されている。上記外部電極16は、例えば導電テ
ープを気密容器12の外面に接着させることによって構成
される。内部電極14のリード端子18と外部電極16との間
には、高周波電源20が接続される。
【００１２】上記気密容器12内においては、臭素（Ｂ
ｒ）の作用によって、六弗化硫黄ガス（ＳＦ6）が徐々
に硫黄（Ｓ）とフッ素（Ｆ）とに分解されていく。しか
して、上記内部電極14と外部電極16との間に、高周波電
源20より高周波電圧（例えば２.７〔kV〕、１０〔kH
z〕）が印加されると、内部電極14−外部電極16間で無
電極放電が生成され、この放電によってＡｒ−Ｆが励起
されてエキシマ状態となり、このエキシマ分子からの自
然放射光として１９２〔nm〕波長の紫外線が放射され
る。この１９２〔nm〕波長の紫外線は、気密容器12を透
過して外部に放出され、空気中の酸素に作用してこれを
オゾン化させる。
ｒ）の作用によって、六弗化硫黄ガス（ＳＦ6）が徐々
に硫黄（Ｓ）とフッ素（Ｆ）とに分解されていく。しか
して、上記内部電極14と外部電極16との間に、高周波電
源20より高周波電圧（例えば２.７〔kV〕、１０〔kH
z〕）が印加されると、内部電極14−外部電極16間で無
電極放電が生成され、この放電によってＡｒ−Ｆが励起
されてエキシマ状態となり、このエキシマ分子からの自
然放射光として１９２〔nm〕波長の紫外線が放射され
る。この１９２〔nm〕波長の紫外線は、気密容器12を透
過して外部に放出され、空気中の酸素に作用してこれを
オゾン化させる。
【００１３】この紫外線発光ランプ10の場合、発生する
紫外線の中心波長はオゾン発生作用を備えた１９２〔n
m〕に絞られ、オゾン発生作用のない無用な波長の紫外
線がほとんど発生しないため、高効率のオゾン発生源と
して利用することができる。また、従来の紫外線発光ラ
ンプのように水銀を用いるものでないため、環境に対す
る悪影響を低減することができる。また、内部電極14と
外部電極16との間に気密容器12が介在しており、両者間
で生じる無電極放電（誘電体バリア放電）を利用して発
光を得る構成を備えているため、放電よって電極が消耗
することがなく耐久性の向上が図れると共に、放電開始
電圧を低く抑えることができる。さらに、この紫外線発
光ランプ10から得られる１９２〔nm〕波長の紫外線は、
従来の紫外線発光ランプから放射される１８４〔nm〕波
長の紫外線に比べて長波長であり、石英ガラスよりなる
気密容器12の透過率が高いため、その分オゾンの発生効
率を高めることが可能となる。
紫外線の中心波長はオゾン発生作用を備えた１９２〔n
m〕に絞られ、オゾン発生作用のない無用な波長の紫外
線がほとんど発生しないため、高効率のオゾン発生源と
して利用することができる。また、従来の紫外線発光ラ
ンプのように水銀を用いるものでないため、環境に対す
る悪影響を低減することができる。また、内部電極14と
外部電極16との間に気密容器12が介在しており、両者間
で生じる無電極放電（誘電体バリア放電）を利用して発
光を得る構成を備えているため、放電よって電極が消耗
することがなく耐久性の向上が図れると共に、放電開始
電圧を低く抑えることができる。さらに、この紫外線発
光ランプ10から得られる１９２〔nm〕波長の紫外線は、
従来の紫外線発光ランプから放射される１８４〔nm〕波
長の紫外線に比べて長波長であり、石英ガラスよりなる
気密容器12の透過率が高いため、その分オゾンの発生効
率を高めることが可能となる。
【００１４】
【発明の効果】本発明に係る紫外線発光ランプにあって
は、上記のように構成したため、オゾン発生に資する１
９２〔nm〕波長の紫外線を極めて高い比率で放射するこ
とができ、その結果オゾンの発生効率を高めることがで
きる。また、放電ガスとして水銀を用いる必要がないた
め、環境に対する危険性が低いという利点を備えてい
る。
は、上記のように構成したため、オゾン発生に資する１
９２〔nm〕波長の紫外線を極めて高い比率で放射するこ
とができ、その結果オゾンの発生効率を高めることがで
きる。また、放電ガスとして水銀を用いる必要がないた
め、環境に対する危険性が低いという利点を備えてい
る。
【図１】本発明に係る紫外線発光ランプを示す断面図で
ある。
ある。
【図２】従来の紫外線発光ランプを示す断面図である。
10 紫外線発光ランプ 12 気密容器 14 内部電極 16 外部電極
Claims (2)
- 【請求項１】 紫外線透過物質よりなる気密容器と、該
気密容器内に充填された放電ガスと、一対の電極とを備
えた紫外線発光ランプにおいて、上記一対の電極が、上
記気密容器内に配置された内部電極と、上記気密容器外
に配置された外部電極とからなり、上記放電ガスが、ア
ルゴン、臭素、及び六弗化硫黄を少なくとも含む混合ガ
スよりなることを特徴とする紫外線発光ランプ。 - 【請求項２】 上記放電ガスが、アルゴン、臭化メチ
ル、及び六弗化硫黄の混合ガスよりなることを特徴とす
る請求項１に記載の紫外線発光ランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15355398A JP2913294B1 (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | 紫外線発光ランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15355398A JP2913294B1 (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | 紫外線発光ランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2913294B1 true JP2913294B1 (ja) | 1999-06-28 |
| JPH11329368A JPH11329368A (ja) | 1999-11-30 |
Family
ID=15565028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15355398A Expired - Fee Related JP2913294B1 (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | 紫外線発光ランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2913294B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI416585B (zh) * | 2007-12-29 | 2013-11-21 | Ushio Electric Inc | Excimer lamp |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008146906A (ja) * | 2006-12-07 | 2008-06-26 | Toshiba Corp | 紫外線発生装置 |
| JP4424394B2 (ja) | 2007-08-31 | 2010-03-03 | ウシオ電機株式会社 | エキシマランプ |
| JP5223443B2 (ja) * | 2008-04-28 | 2013-06-26 | ウシオ電機株式会社 | ＡｒＦエキシマランプ |
| JP5181855B2 (ja) * | 2008-06-13 | 2013-04-10 | ウシオ電機株式会社 | エキシマ放電ランプ |
| JP5195371B2 (ja) * | 2008-12-05 | 2013-05-08 | ウシオ電機株式会社 | エキシマランプ装置 |
| CZ306584B6 (cs) * | 2015-11-16 | 2017-03-15 | Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně | Zařízení pro generování UV záření a způsob generování tohoto záření |
-
1998
- 1998-05-18 JP JP15355398A patent/JP2913294B1/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI416585B (zh) * | 2007-12-29 | 2013-11-21 | Ushio Electric Inc | Excimer lamp |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11329368A (ja) | 1999-11-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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