特開 2024-67260 エキシマランプ、オゾン生成装置および紫外線照射装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024067260

(43)【公開日】2024-05-17

(54)【発明の名称】エキシマランプ、オゾン生成装置および紫外線照射装置

(51)【国際特許分類】

   H01J 65/00 20060101AFI20240510BHJP

【ＦＩ】

H01J65/00 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022177188

(22)【出願日】2022-11-04

(71)【出願人】

【識別番号】000128496

【氏名又は名称】株式会社オーク製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100156199

【弁理士】

【氏名又は名称】神崎 真

(74)【代理人】

【識別番号】100124497

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 洋樹

(72)【発明者】

【氏名】早川 壮則

(72)【発明者】

【氏名】岡崎 晟大

(72)【発明者】

【氏名】芹澤 和泉

(57)【要約】

【課題】窒素酸化物などの有害ガスの発生を抑え、紫外線照射、オゾン生成などを効果的に行うことができるランプ、あるいはそのようなランプを備えたオゾン生成装置、紫外線照射装置などを提供する。
【解決手段】エキシマランプ１０は、電極５０が挿入された内側管３０と外側管４０とを溶着した放電容器２０と、管状部６０とを備え、管状部６０の両端に絶縁性の蓋７０、８０を取り付ける。放電容器２０内に放電空間２０Ｓが形成され、また、管状部６０内には、放電容器２０周囲に内部空間１０Ｓ、すなわち流路Ｒが形成される。そして、管状部６０と放電容器２０との間には、非放電空間領域として隔離空間６０Ｓが形成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電極の少なくとも一部を内部に配置し、放電ガスが封入される放電容器と、
前記放電容器との間に間隔を設けて同軸的に配置される導電性の管状部とを備え、
前記電極と前記管状部との間に電圧が印加されると、前記放電容器と前記管状部との間に形成される隔離空間において放電が発生せず、前記放電容器内の放電空間において発生した放電によって、前記管状部に向けて紫外線が放射されることを特徴とするエキシマランプ。

【請求項2】

前記放電容器と前記管状部との径方向距離間隔が、前記電極と前記管状部との間に電圧が印加されたときの前記隔離空間において放電が発生せず、前記放電容器内において放電が発生する距離間隔に定め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】

前記放電容器と前記管状部との径方向距離間隔が、１ｍｍより大きく、６ｍｍ以下であ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】

前記管状部の径方向厚さが、１ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲に定められ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】

前記放電容器と前記管状部との径方向距離間隔が、前記放電容器外表面から放射される１７２ｎｍのピーク波長を有する紫外線の紫外線強度比が２０％まで減衰する透過距離以下であ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6】

前記放電空間の内径が、前記放電空間の径方向距離よりも大きく定められ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】

前記放電容器が、外側管と内側管の少なくとも一方の端部とを溶着することによって形成され、
前記電極が、前記内側管に覆われ、前記放電空間に露出していない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8】

前記電極が筒状であり、
前記電極の外周面と前記管状部の内周面との径方向距離が、周方向および軸方向のうち少なくとも軸方向に沿って、一定であ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9】

請求項１乃至８のいずれかに記載のエキシマランプを備え、
前記隔離空間の少なくとも一部が、酸素を含む流体の流れる流路を形成することを特徴とするオゾン生成装置。

【請求項10】

請求項９に記載されたオゾン生成装置を備えたことを特徴とするオゾン水生成器。

【請求項11】

請求項１乃至８のいずれかに記載のエキシマランプを備え、
前記隔離空間の少なくとも一部が、流体の流れる流路を形成することを特徴とする紫外線照射装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、紫外線を照射するエキシマランプに関し、また、紫外線照射装置および紫外線照射によってオゾンを生成するオゾン生成装置などに関する。

【背景技術】

【0002】

紫外線を照射する放電ランプなどは、除菌、消臭処理用の光源として利用可能であり、また、除菌、消臭などを行う紫外線照射装置の光源として、あるいは、除菌、消臭などに利用されるオゾンを発生させるオゾン発生源として利用されている。このようなランプは、除菌、消臭対象となるガスや液体などが流れる流路管内に設置される。

【0003】

例えば、グロー放電する放電管の隔壁に沿ってガスを流すオゾン生成装置が知られている（特許文献１参照）。そこでは、放電管の管壁との間に僅かな隙間を設けて管状の対向電極を設ける。そして、そのわずかな隙間にガスを流してオゾンを生成し、オゾンを含む混合ガスを流出する。また、放電管と管状の対向電極との間に無声放電を生じさせるとともに、放電管から放射される紫外線によってオゾン化させるオゾン発生装置も知られている（特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開昭５７－１１１２０６号公報

【特許文献2】特開平４－１０８６０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記特許文献１では、放電管と対向電極との間に僅かな隙間しかなく、実質的に離間した配置構造でないため、コロナ放電が隙間に生じる。そのため、空気などのガスが流れると窒素酸化物が生じ、場合によっては殺菌、脱臭などの処理対象に対して影響を与える。また、上記特許文献２においても、無声放電が放電管と対向電極との間で生じるため、窒素酸化物が生じる。窒素酸化物はオゾンと原子酸素を減少させ、オゾン濃度の低下とオゾン発生効率の低下を招く。また、窒素酸化物は最終的に五酸化二窒素（Ｎ_２Ｏ_５）になって安定するが、空気中の水分と反応して硝酸（ＨＮＯ_３）が発生し、金属を腐食させる。

【0006】

したがって、窒素酸化物などの有害ガスの発生を抑え、紫外線照射、オゾン生成などを効果的に行うことができるランプ、あるいはそのようなランプを備えたオゾン生成装置、紫外線照射装置などを提供することが求められる。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様であるエキシマランプは、電極の少なくとも一部を内部に配置し、放電ガスが封入される放電容器と、放電容器との間に間隔を設けて同軸的に配置される導電性の管状部とを備える。管状部は、様々な構成が可能であり、液体、気体などを流す可能な配管として構成可能である。また、筒状容器や、アウターケーシングなども、管状部に含まれるものとする。

【0008】

本発明では、電極と管状部との間に電圧が印加されると、放電容器と管状部との間に形成される隔離空間において放電が発生せず、放電容器内の放電空間において発生した放電によって、管状部に向けて紫外線が放射される。例えば、放電容器と管状部との径方向距離間隔が、電極と管状部との間に電圧が印加されたときの隔離空間において放電が発生せず、放電容器内において放電が発生する距離間隔に定められている。

【0009】

放電容器と管状部との径方向距離間隔は、放電容器、および管状部のサイズ、厚さ等に応じて定めることが可能である。例えば、放電容器と管状部との径方向距離間隔は、１ｍｍより大きく、６ｍｍ以下に定めることができる。また、管状部の径方向厚さは、１ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲に定めることができる。

【0010】

紫外線は様々なピーク波長をもつ紫外線を利用することが可能であり、放電容器、および管状部のサイズ、厚さなどもそれに従って定めることが可能である。例えば、１７２ｎｍのピーク波長を有する紫外線を放射する場合、放電容器と管状部との径方向距離間隔は、放電容器外表面から放射される１７２ｎｍのピーク波長を有する紫外線の紫外線強度比が２０％まで減衰する透過距離以下となるように定めることができる。

【0011】

放電容器の構成は様々であり、例えば、外側管と内側管の少なくとも一方の端部とを溶着することによって形成することが可能である。この場合、電極が、内側管に覆われ、放電空間に露出していないように構成することができる。例えば、内側管に挿入する筒状の電極を構成可能である。あるいは、内側管を設けずに電極を露出する構成にすることも可能である。

【0012】

そして、様々なバリエーションの放電容器に対し、放電空間の内径が放電空間の径方向距離よりも大きくなるように、放電容器を構成することができる。ここで、「放電空間の内径」とは、例えば、内側管が設けられている場合には内側管サイズ（外径）、露出電極であれば電極の径方向に沿ってランプ軸中心から最大離れた電極端部（外径）を示す。

【0013】

電極が筒状である場合、電極の外周面と管状部の内周面との径方向距離が、周方向および軸方向のうち少なくとも軸方向に沿って、一定であるように構成することが可能である。

【0014】

以上説明したエキシマランプは、オゾン生成装置、およびオゾン生成装置を備えたオゾン水生成器、紫外線照射装置に適用することができる。本発明の他の一態様であるオゾン生成装置は、隔離空間の少なくとも一部が、酸素を含む流体の流れる流路を形成する。また、本発明の他の一態様である紫外線照射装置は、隔離空間の少なくとも一部が、流体の流れる流路を形成する。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、窒素酸化物などの有害ガスの発生を抑え、紫外線照射、オゾン生成などを効果的に行うことができるランプ、あるいはそのようなランプを備えたオゾン生成装置、紫外線照射装置などを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】第１の実施形態であるエキシマランプの概略的断面図である。

【図2】第２の実施形態であるエキシマランプの概略的断面図である。

【図3】第３の実施形態であるエキシマランプの概略的断面図である。

【図4】第４の実施形態であるエキシマランプの概略的断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下では、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

【0018】

図１は、第１の実施形態であるエキシマランプの概略的断面図である。

【0019】

エキシマランプ１０は、放電容器２０を備える。ここでは、石英ガラスから成る内側管３０と外側管４０の一方の端部とを溶着させることによって、放電容器２０が構成されている。内側管３０、外側管４０は、ここでは断面円状であり、内側管３０が外側管４０に対して（ランプ軸Ｃにたいして）同軸的に配置されている。内側管３０の一部は、外側管４０の一方の端部４０Ｔ１から突出している。また、電極５０が、内側管３０内に設けられている。

【0020】

電極５０は、ここでは導電性の円筒状電極として構成され、その一部が内側管３０に覆われた状態で挿入され、内側管３０に対し同軸的に配置されている。電極５０の一方の端部は、内側管３０の端部３０Ｔから突出して外部に露出し、給電線（図示せず）を介して電源部（図示せず）と接続されている。

【0021】

電極５０は、導電性の素材であればよく、ここでは、アルミニウムなど熱伝導性が良好な軽量の金属から成る。例えば、平板材を曲げることによって電極５０を円筒状に構成することができる。

【0022】

外側管４０と内側管３０との間には、放電ガスが封入された放電空間２０Ｓが形成されている。放電ガスは、ランプ点灯時に紫外線を放射することが可能なガスであればよい。希ガスまたは希ガスを含む放電ガスを封入することが可能である。ここでは、キセノンガスが封入されている。

【0023】

本実施形態では、放電容器２０が、内側管３０の外径Ｄが比較的大きい放電管として構成されている（以下では、必要に応じて大口径放電管という）。具体的には、内側管３０の外径Ｄ、すなわち放電空間２０Ｓの内径が、外側管４０の内表面と内側管３０の外表面との間の径方向距離間隔ｄ、すなわちランプ軸に対する径方向に沿った放電距離間隔よりも大きくなるように、構成されている。

【0024】

例えば、内側管３０、外側管４０に対し、内径２７ｍｍ、外径３０ｍｍの外側管４０を構成し、内径１０ｍｍ、外径１３ｍｍの内側管３０を構成することが可能であり、外側管４０の内表面と内側管３０の外表面との間の径方向距離間隔ｄを７ｍｍと定めることができる。また、筒状の電極５０に関しては、内径４ｍｍ、外径１０ｍｍの円筒状電極とすることができる。

【0025】

エキシマランプ１０は、放電容器２０を覆う導電性の管状部６０を備え、放電容器２０に対して同軸的に配置されている。管状部６０は、放電容器２０との間で原料ガスを流す配管として構成され、ここでは円筒状に形成されている。管状部６０は、導電性の素材から構成すればよく、ここでは、アルミニウムなど熱伝導性の良好な軽量金属から成る。管状部６０は、図示しない給電線を介してアース接続している、あるいは電源部と接続する。

【0026】

管状部６０の両端部６０Ｔ１、６０Ｔ２には、放電容器２０を収容する管状部６０の内部空間を塞ぐための蓋（キャップ）７０、８０が装着されている。円板状の蓋７０、８０は、ここでは絶縁性の素材（例えば塩化ビニール（ＰＶＣ）など）から成り、管状部６０の両端部６０Ｔ１、６０Ｔ２に嵌め込まれた状態で固定されている。

【0027】

外側管４０の一方の端部４０Ｔ１側に配置される蓋７０は、内側管３０が挿通される孔７０Ａを有し、内側管３０を軸支する保持部材として機能する。蓋７０、８０の内部空間側表面には、紫外線を遮光する円板状の遮光板９０Ａ、９０Ｂが設置されている。なお、蓋７０から突出する内側管３０に対し、例えばボアスルーコネクタなどいった継手を設けるように構成してもよい。

【0028】

エキシマランプ１０は、放電容器２０と管状部６０がランプ軸Ｃに対して同軸配置するランプ構造であるとともに、ランプ内部に流路Ｒである内部空間１０Ｓを形成するランプ構造を採用している。すなわち、管状部６０、放電容器２０そして蓋７０、８０によって内部空間１０Ｓ（流路Ｒ）を形成するとともに、蓋７０、蓋８０に対してそれぞれ流入口９２、流出口９４が形成されている。管状部６０の軸方向長さは、内部空間１０Ｓの軸方向長さよりも長い。

【0029】

したがって、図示しない流路管と接続する流入口９２を通じて、ガスや液体をエキシマランプ１０の内部空間１０Ｓ（流路Ｒ）に流入させ、流出口９４から流出させることができる。ここでは、酸素を含む原料ガス（例えば空気）が流入するように、構成されている。

【0030】

内部空間１０Ｓに原料ガスを流入する流入口９２の入口部分９２Ａは、ランプ軸Ｃからランプ径方向に離れた位置にあり、外側管４０（放電容器２０）の径方向に沿って延びる表面４０Ｍ付近と向かい合うように形成されている。流路Ｒに流入したガスは、管状部６０と放電容器２０との間に介在する空間（以下では、隔離空間という）６０Ｓを通過し、内部空間１０Ｓで生成されたオゾンが含まれるガスが、流出口９４の出口部分９４Ａから流出する。

【0031】

流出口９４は、外側管４０の一方の端部４０Ｔ２側に配置される蓋８０の中心部付近に形成されている。したがって、流入口９２の入口部分９２Ａと流出口９４の出口部分９４Ａは、ランプ軸Ｃに沿って対向する位置関係（同軸上の位置関係）になく、ランプ径方向に沿って互いに異なる位置に形成されている。

【0032】

流入口９２の入口部分９２Ａから流入したガスは、その一部が外側管４０の一方の端部４０Ｔ１の表面に当たり、また、比較的間隔が狭い隔離空間６０Ｓを流れていく。そして、入口部分９２Ａと向かい合っていない出口部分９４Ａから流出する。そのため、エキシマランプ１０の内部空間１０Ｓ（流路Ｒ）を通過するガスは、全体的に乱流状態となって流れていく。

【0033】

本実施形態では、ランプ点灯時、電極５０と管状部６０との間に高周波電圧が印加されると、放電容器２０内に放電が生じ、エキシマ光が紫外線として放射される。ここでは、放電ガスとしてキセノンガスを封入されているため、１７２ｎｍをピーク波長とする紫外線が放射される。周波数（ＭＨｚ）、印加電圧（ｋＶ（peak to peak））に関しては、放電容器２０、管状部６０のサイズ、オゾン生成量などに従って適宜定められる。

【0034】

上述したように、放電容器２０は大口径放電管として構成されている。そのため、紫外線放射面となる放電容器２０（外側管４０）の外表面４０Ｍの領域が広くなるにも関わらず、隔離空間６０Ｓよりも比較的低い印加電圧（放電開始電圧）で放電容器２０内において放電を発生させ、ランプ軸Ｃに沿った隔離空間６０Ｓに対し、均一に紫外線を照射することができる。

【0035】

ここで、ランプ軸Ｃに沿った隔離空間６０Ｓは、ランプ点灯中、放電容器２０内で放電が発生したときでも、コロナ放電が発生しない空間領域（非放電空間領域）として構成されている。管状部６０の内表面と放電容器２０（外側管４０）のランプ軸に沿った外表面４０Ｍとの径方向距離間隔Ｋ、管状部６０の厚さ６０Ｔは、放電容器２０内で放電を発生させたときでも、隔離空間６０Ｓが非放電空間領域となるように定められている。

【0036】

放電容器２０内において発生した放電から放射される紫外線は、隔離空間６０Ｓを含めて流路Ｒ内の原料ガスに照射する。これによって隔離空間６０Ｓが、紫外線照射領域、オゾン生成領域となり、原料ガスに含まれる酸素からオゾンが発生し、オゾンを含むガスがエキシマランプ１０から流出する。

【0037】

上述したように、大口径放電管として放電容器２０が構成さていることにより、比較的低い電力によっても、空間領域として十分確保されたオゾン生成領域に対して効果的にオゾンを発生させることができる。一方、隔離空間６０Ｓが非放電空間領域として形成されているため、窒素が原料ガスに含まれる場合でも、オゾンを含む流出ガスには、窒素酸化物などの有害ガスが含まれない。

【0038】

本実施形態では、エキシマランプ１０は、光源であるとともにオゾン発生源として構成されており、オゾン水生成器に組み込まれている。具体的には、エキシマランプ１０の流出口９４が、管路１２を介して気液混合部１３と接続する。オゾンを含むガスは、気液混合部１３において水などの液体と混合し、オゾン水が生成される。なお、オゾン水生成器は、例えば特開平１１－３４７５６７号公報に記載されているように、オゾン分解部、除湿部、流量調整部などを備え、その機構およびオゾン水生成処理に関する構成は周知であり、説明を省略する。

【0039】

以上説明したように、本実施形態におけるエキシマランプ１０は、従来のエキシマランプのように放電容器２０（外側管４０）の外表面４０Ｍに外側電極を設ける電極構造を採用していない。そして、（外側電極ではなく）原料ガスを流す配管として構成される管状部６０と電極５０との間に電圧を印加することによって、原料ガスの流れる隔離空間６０Ｓに紫外線を照射する。

【0040】

紫外線照射や原料ガスの流れにとって障害となる外側電極が配置されていないため、原料ガスに対して効果的に紫外線を照射させ、オゾンを効率よく発生させることができる。また、隔離空間６０Ｓにおいてコロナ放電が発生しないため、窒素酸化物などが生じず、ガスの通過する機器、器具や除菌消臭対象などに影響を与えないでオゾン生成することができる。

【0041】

特に、コロナ放電発生の抑制に関しては、電極５０と管状部６０が円筒状の導電性部材として同軸配置された構成であるため、電極５０の外周面と管状部６０の内周面との径方向距離が、周方向および軸方向に沿って一定となる。これにより、放電容器２０内に放電を発生させる電圧を印加したとき、電極５０の内表面と管状部６０の内表面の間に、周方向および軸方向に沿って均一な電界強度分布が形成される。

【0042】

そのため、従来のエキシマランプのように、外側電極の開口部付近における電界集中によるコロナ放電が発生しない。また、大口径放電管として放電容器２０が構成されているため、電極５０と管状部６０の直径（曲率）が比較的大きく、紫外線照射が従来型エキシマランプと比べて面照射に近い状態となる。このような構造は、隔離空間６０Ｓにおいて電界集中が生じることによるコロナ放電の発生を抑制する。

【0043】

アース接続あるいは電源部と接続する管状部６０は、原料ガスを流す配管として構成されている。そのため、紫外線照射装置、オゾン生成装置などに対し、そのまま着脱自在に装着し、交換することが容易な構成になっている。また、電源部を一体として備えたランプモジュールとして構成することも容易であり、石英ガラスから成る放電容器（ランプ）だけを取り外すといった作業を必要とせず、ランプ交換を容易に行うことができる、

【0044】

また、管状部６０の配管構造により、放電を発生させる電圧を印加することが可能な条件の下、様々な導電性部材を適用することが可能である。したがって、管状部６０をアルミニウムなどの熱伝導性が高い軽量素材で構成し、隔離空間６０Ｓに露出することにより、放熱性を高めて軽量化したエキシマランプ１０を提供することが可能となる。

【0045】

その一方で、管状部６０の両端を絶縁性部材である蓋７０、８０と接続し、流入口９２、流出口９４を形状変形容易な絶縁性の蓋７０、８０に形成している。これにより、流入口９２、流出口９４の経路および流路Ｒにおけるガスの流れを、自在に設計することが可能となる。

【0046】

さらに、エキシマランプ１０の内部空間１０Ｓ（流路Ｒ）に流入したガスは、上述したように乱流状態となって流出する。そのため、エキシマランプ１０の内部空間１０Ｓ（流路Ｒ）を通過する間に紫外線が十分に照射されることになり、効果的にオゾンを発生させることができる。また、放熱性の高い管状部６０の軸方向長さが、放電空間２０Ｓ（外側管４０）の軸方向長さよりも長いため、内部空間１０Ｓ（流路Ｒ）全体を十分冷却することが可能となる。

【0047】

電極５０と管状部６０の構成、径方向距離間隔Ｋ、管状部６０の厚さ６０Ｔは、隔離空間６０Ｓに放電が生じないように定めればよく、また、紫外線の減衰する距離（透過距離）などを考慮して定めることが可能である。径方向距離間隔Ｋについては、少なくともコロナ放電が生じないような距離間隔を定めればよい。

【0048】

例えば、径方向距離間隔Ｋが１ｍｍ以下の場合、隔離空間６０Ｓは僅かな隙間として存在することになり、事実上、放電容器２０（外側管４０）に管状部６０を嵌合させた状態と変わりなく、必然的に僅かな隙間においてコロナ放電が生じる。

【0049】

また、オゾン生成する隔離空間６０Ｓが小さくなるため、放電容器２０から放射される紫外線の紫外線照度が高い距離範囲において管状部６０により遮られることになり、原料ガスが十分に紫外線を照射されず、オゾン生成効率が悪い。また、隔離空間６０Ｓが小さいと、管状部６０自身が原料ガスの流れを妨げる障害となり、原料ガスを効率よく流すことができない。したがって、隔離空間６０Ｓにおけるコロナ放電の発生を防ぎ、オゾン生成効率を高めるため、径方向距離間隔Ｋを１ｍｍより大きく定めるように構成するのがよい。

【0050】

一方、１７２ｎｍをピーク波長とする紫外線を大気中に放射する場合、約８ｍｍ程度で紫外線強度が１０％程度に減衰されることが知られている。そのため、径方向距離間隔Ｋに関しては、放電容器２０（外側管４０）の外表面４０Ｍから放射される紫外線の紫外線強度比が２０％まで減衰する透過距離以下となるように定め、紫外線照度が低い領域を流れる原料ガスの流れの割合を少なくするのが好ましい。例えば、径方向距離間隔Ｋを６ｍｍ以下に定めることができる。

【0051】

また、径方向距離間隔Ｋが比較的長いと、放電容器２０内の放電に寄与する印加電圧が低下して紫外線照度が低下する。したがって、１７２ｎｍをピーク波長とする紫外線を放射する場合、径方向距離間隔Ｋを２ｍｍ～３ｍｍの範囲に定めることが好ましい。

【0052】

管状部６０の両端部付近に設けられる、絶縁性の蓋７０、８０は、電界強度分布に影響を与えない位置に形成することが好ましい。また、隔離空間６０Ｓに露出する管状部６０の内表面は、電界集中するような凹凸形状を設けず、電界集中しない平滑な形状に定めることが好ましい。

【0053】

管状部６０の厚さ６０Ｔに関しては、管状部６０の外表面の放熱性、すなわちオゾン熱分解の抑制に繋がる隔離空間６０Ｓの温度上昇の抑制を考慮し、また剛性や重量などを考慮して、厚さ６０Ｔを定めることが可能である。例えば、管状部６０の厚さ６０Ｔは、１ｍｍ～３ｍｍの範囲に定めることができる。

【0054】

次に、第２の実施形態であるエキシマランプについて説明する。第２の実施形態では、流入口の入口部分と流出口の出口部分が径方向に沿って形成されたエキシマランプとして構成されている。

【0055】

図２は、第２の実施形態であるエキシマランプの概略的断面図である。エキシマランプ１００は、電極１５０が挿入された内側管１３０と外側管１４０とを溶着した放電容器１２０と、管状部１６０とを備え、管状部１６０の両端に絶縁性の蓋１７０、１８０が取り付けられている。蓋１７０には、内側管１３０を軸支する継ぎ手（ここでは、ボアスルーコネクタ）１９０が設けられている。

【0056】

放電容器１２０内には放電空間１２０Ｓが形成され、また、管状部１６０内には、放電容器１２０周囲に内部空間１０Ｓ、すなわち流路Ｒが形成されている。そして、管状部１６０と放電容器１２０との間には、隔離空間１６０Ｓが形成されている。

【0057】

管状部１６０の軸方向長さは、放電容器１２０（外側管１４０）の軸方向長さよりも短い。蓋１７０、１８０は、その一部が放電容器１２０と対向する位置まで延在し、原料ガスが流れる配管の一部として機能している。蓋１７０、１８０には、放電容器１２０の両端付近と向かい合う位置に、ガスの流入口１９２、流出口１９４が形成されている。流入口１９２、流出口１９４は、それぞれランプ径方向を向いている。

【0058】

第１の実施形態と同様、隔離空間１６０Ｓは、非放電空間領域となるように形成されている。そのため、窒素酸化物などの有害なガスの発生を抑えながらオゾンを含むガスをエキシマランプ１００から流出させることができる。また、流入口１９２、流出口１９４が放電容器１２０の両端部付近のランプ軸に沿った外表面と向かい合う位置に形成しているため、第１の実施形態と同様、流路Ｒにおいてガスが乱流状態となり、紫外線を十分に照射させることができるランプ構造を採用することが可能となる。

【0059】

次に、図３を用いて第３の実施形態であるエキシマランプについて説明する。第３の実施形態では、流入口、流出口が導電性の管状部に形成されている。それ以外の構成については、第２の実施形態と実質的に同じである。

【0060】

図３は、第３の実施形態であるエキシマランプの概略的断面図である。エキシマランプ２００は、電極２５０が挿入された内側管２３０と外側管２４０とを溶着した放電容器２２０と、管状部２６０とを備える。管状部２６０は、ここでは有底管状であり、管状部２６０の一方の端部に絶縁性の蓋２９０が取り付けられている。なお、蓋２９０の代わりに内側管２３０を軸支する継ぎ手（ここでは、ボアスルーコネクタ）１９０を設けてもよい。

【0061】

放電容器２２０内には放電空間２２０Ｓが形成され、また、管状部２６０内には、放電容器２２０周囲に内部空間２１０Ｓ、すなわち流路Ｒが形成されている。そして、管状部２６０と放電容器２２０との間には、隔離空間２６０Ｓが形成されている。第１、第２の実施形態と同様、隔離空間２６０Ｓは、非放電空間領域となるように形成されている。

【0062】

管状部２６０には、流入口２９２、流出口２９４が形成されている。流入口２９２、流出口２９４は、第２の実施形態と同様、放電容器２２０（外側管２４０）の両端部付近のランプ軸に沿った外表面と向かい合う方向に形成されている。なお、流入口２９２、流出口２９４に関しては、１つに限らずより多く形成することも可能である。

【0063】

次に、図４を用いて第４の実施形態であるエキシマランプについて説明する。第４の実施形態では、流路がランプ軸方向に沿って形成されている。

【0064】

図４は、第４の実施形態であるエキシマランプの概略的断面図である。エキシマランプ３００は、電極３５０が挿入された内側管３３０と外側管３４０とを溶着した放電容器３２０と、管状部３６０とを備える。管状部３６０は、第１および第２の実施形態と同様、無底管状であり、両端部は解放されている。

【0065】

放電容器３２０内には放電空間３２０Ｓが形成され、また、管状部３６０内には、放電容器３２０周囲に内部空間３１０Ｓ、すなわち流路Ｒが形成されている。そして、管状部３６０と放電容器３２０との間には、隔離空間３６０Ｓが形成されている。

【0066】

第１～第４の実施形態では、電極が内側管に挿入されているが、内側管が電極を埋設するように構成してもよく、電極の一部が内側管から放電容器内（放電空間）に露出するように構成してもよい。このとき、放電容器の断面形状、内側管と外側管の断面形状は任意であり、例えば断面矩形状でもよく、さらには同軸的配置に限定されない。さらに、内側管を設けずに放電容器を構成することも可能であり、放電容器および管状部の形状、サイズ、厚さなどは、管状部に対して非放電空間となる隔離空間を形成可能な範囲で、それぞれ定めればよい。

【0067】

第１～第４の実施形態では、オゾン水生成器に装着可能なエキシマランプとして説明しているが、除菌消臭処理などを行う紫外線照射装置の光源として利用することも可能である。さらに、管状部にガスや液体などを流さず、環状部を紫外線の透過する素材で構成することにより、管状部の外部へ向けて紫外線を放射するエキシマランプとしても構成することが可能である。また、波長１７２ｎｍ以外の紫外線を放射するようにエキシマランプを構成することも可能であり、それに合わせて管状部の厚さ、隔離空間の径方向距離間隔などを定めればよい。

【符号の説明】

【0068】

１０ エキシマランプ
２０ 放電容器
３０ 内側管
４０ 外側管
５０ 電極
６０ 管状部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】