JP2628314B2 - 冷陰極型放電灯装置 - Google Patents
冷陰極型放電灯装置Info
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- JP2628314B2 JP2628314B2 JP62234417A JP23441787A JP2628314B2 JP 2628314 B2 JP2628314 B2 JP 2628314B2 JP 62234417 A JP62234417 A JP 62234417A JP 23441787 A JP23441787 A JP 23441787A JP 2628314 B2 JP2628314 B2 JP 2628314B2
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- discharge lamp
- lamp device
- electrode
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
- H01M50/317—Re-sealable arrangements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
- Discharge Lamp (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は放電灯装置に関し、特に冷陰極型放電灯装置
に関する。
に関する。
（従来の技術） 冷陰極型放電灯装置として水銀ランプが知られてい
る。水銀ランプの陰極は冷陰極の状態でスイッチオンと
同時に、グロー放電がスタートし、その数分後アーク放
電に移行し、それによって冷陰極の状態から熱陰極の状
態へ移行して熱電子放射を行う。
る。水銀ランプの陰極は冷陰極の状態でスイッチオンと
同時に、グロー放電がスタートし、その数分後アーク放
電に移行し、それによって冷陰極の状態から熱陰極の状
態へ移行して熱電子放射を行う。
このような水銀ランプの陰極はアルカリ土類金属の酸
化物と耐熱性を持った酸化物を混合して、電子放射物質
を作成し、コイル型電極のストレージ部へ充填し、その
加熱を施すことによって作られている。
化物と耐熱性を持った酸化物を混合して、電子放射物質
を作成し、コイル型電極のストレージ部へ充填し、その
加熱を施すことによって作られている。
（発明が解決しようとする問題点） しかし、水銀ランプの電極は前述のように完全な熱陰
極になってランプが安定化すると、電極のストレージ部
にある電子放射物質が熱によって化学反応を生じ、蒸発
し易い物質に変化して長時間の点灯中には発光管の管壁
に付着したりすることにより発光管の黒化を招き、ラン
プの光束劣化を生じ、また、ランプの寿命を短縮する等
の問題が生ずる。
極になってランプが安定化すると、電極のストレージ部
にある電子放射物質が熱によって化学反応を生じ、蒸発
し易い物質に変化して長時間の点灯中には発光管の管壁
に付着したりすることにより発光管の黒化を招き、ラン
プの光束劣化を生じ、また、ランプの寿命を短縮する等
の問題が生ずる。
このように従来技術には電極表面の物質が熱による化
学変化を起し、発光管の黒化を招いたり寿命の短縮を招
くという問題があった。
学変化を起し、発光管の黒化を招いたり寿命の短縮を招
くという問題があった。
また、この種ランプにおいては、グロー放電からアー
ク放電に移行する時間が短いほど良く、その時間の短縮
が望まれている。
ク放電に移行する時間が短いほど良く、その時間の短縮
が望まれている。
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので
あり、その目的は発光管の管壁の黒化を防止し、長寿命
化を図ると共に、グロー放電からアーク放電に移行する
時間の短縮を図ることのできる冷陰極型放電灯装置を提
供することにある。
あり、その目的は発光管の管壁の黒化を防止し、長寿命
化を図ると共に、グロー放電からアーク放電に移行する
時間の短縮を図ることのできる冷陰極型放電灯装置を提
供することにある。
［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 前記問題点を解決するために本発明は、蛍光管内に陰
極電極部を封止した放電灯装置において、前記陰極電極
部は半導体磁器製の陰極と、蛍光管の内部に導かれる金
属線部材と、前記陰極と金属部材とを接触させて封着支
持するガラス管とによって構成されていることを特徴と
するものである。
極電極部を封止した放電灯装置において、前記陰極電極
部は半導体磁器製の陰極と、蛍光管の内部に導かれる金
属線部材と、前記陰極と金属部材とを接触させて封着支
持するガラス管とによって構成されていることを特徴と
するものである。
（作 用） 前記構成によれば、陰極を半導体磁器としたので黒化
防止，長寿命化が図れ、また、半導体磁器の一部をガラ
ス管に封入しているため機械的衝撃に強いという作用を
発揮する。
防止，長寿命化が図れ、また、半導体磁器の一部をガラ
ス管に封入しているため機械的衝撃に強いという作用を
発揮する。
（実施例） 以下実施例により本発明を具体的に説明する。
第１図は本発明放電灯装置の一実施例を示すもので、
ガラス製の蛍光管１と、この蛍光管の端面に封入され、
管内に突出する陰極電極部２とを有している。実際には
図示しない蛍光管１の他端部にも同一構造の陰極電極部
が対向配置される。そして、蛍光管１内には放電用ガス
が封入されている。
ガラス製の蛍光管１と、この蛍光管の端面に封入され、
管内に突出する陰極電極部２とを有している。実際には
図示しない蛍光管１の他端部にも同一構造の陰極電極部
が対向配置される。そして、蛍光管１内には放電用ガス
が封入されている。
前記陰極電極部２は、ガラス管４と、このガラス管の
一方から挿入されて先端部を突出させている柱状の半導
体磁器製の陰極３と、一端膨出部5aが前記ガラス管４内
に封入され、その先端が銀電極部材６を介して前記半導
体磁器製の陰極３に当接すると共に他端線状部5bが蛍光
管端部に封入されて外部に突出する金属線部材、例えば
ジメット線５とによって構成されている。
一方から挿入されて先端部を突出させている柱状の半導
体磁器製の陰極３と、一端膨出部5aが前記ガラス管４内
に封入され、その先端が銀電極部材６を介して前記半導
体磁器製の陰極３に当接すると共に他端線状部5bが蛍光
管端部に封入されて外部に突出する金属線部材、例えば
ジメット線５とによって構成されている。
ここで、前記陰極電極部２の製造方法の一例を説明す
る。ジメット線５の膨出部5a先端と、予め焼付け又は蒸
着等の方法により銀電極６を形成した半導体磁器製の陰
極３の端部とを接触させた状態で両者をガラス管４内に
配置し、N2の如き中性雰囲気で600℃〜650℃に加熱する
ことによりジメット線５と陰極３とをガラス管４内に封
着する。
る。ジメット線５の膨出部5a先端と、予め焼付け又は蒸
着等の方法により銀電極６を形成した半導体磁器製の陰
極３の端部とを接触させた状態で両者をガラス管４内に
配置し、N2の如き中性雰囲気で600℃〜650℃に加熱する
ことによりジメット線５と陰極３とをガラス管４内に封
着する。
前記ジメット線５の他にNi線等の金属線材を用いても
よい。また、銀電極６は半導体磁器とジメット線との電
気的接続を良好にするためのものであるから、他の手段
により同一の目的が達成できれば必ずしもなくてもよ
い。
よい。また、銀電極６は半導体磁器とジメット線との電
気的接続を良好にするためのものであるから、他の手段
により同一の目的が達成できれば必ずしもなくてもよ
い。
第２図乃至第４図は本発明の他の実施例を示すもので
あり、それぞれ半導体磁器製の陰極３の先端部構造を変
えたものである。第２図は丸形先端部13とし、第３図は
尖鋭先端部23とし、第４図は全体を短くしてガラス管４
内に収まる先端部33としたものである。
あり、それぞれ半導体磁器製の陰極３の先端部構造を変
えたものである。第２図は丸形先端部13とし、第３図は
尖鋭先端部23とし、第４図は全体を短くしてガラス管４
内に収まる先端部33としたものである。
ここで、前記陰極３の素材である半導体磁器について
詳述する。
詳述する。
この半導体磁器としては、例えば原子価補償型半導体
磁器を挙げることができる。この原子価補償型半導体磁
器の代表例は、チタン酸バリウム系を用いたものであ
る。
磁器を挙げることができる。この原子価補償型半導体磁
器の代表例は、チタン酸バリウム系を用いたものであ
る。
また、原子価補償とは、周知のように、金属酸化物の
構成金属イオンと原子価が±１価異なる金属イオンを不
純物として添加し、不純物の導入によって生じた電荷量
の増減を構成金属イオンの価数により補償することであ
る。
構成金属イオンと原子価が±１価異なる金属イオンを不
純物として添加し、不純物の導入によって生じた電荷量
の増減を構成金属イオンの価数により補償することであ
る。
この原子価補償用半導体化剤としては、Y,Dy,Hf,Ce,P
r,Nd,Sm,Gd,Ho,Er,Tb,Sb,Nb,W,Yb,Sc,Ta等を挙げること
ができ、それらを併用して添加することもできる。この
添加剤の添加量としては0.01〜0.8mol％，特に0.1〜0.5
mol％が望ましい。
r,Nd,Sm,Gd,Ho,Er,Tb,Sb,Nb,W,Yb,Sc,Ta等を挙げること
ができ、それらを併用して添加することもできる。この
添加剤の添加量としては0.01〜0.8mol％，特に0.1〜0.5
mol％が望ましい。
一方、本実施例の半導体磁器からなる陰極３を構成す
る素材は、チタン酸塩系のものが好ましく、上記チタン
酸バリウムのほか、チタン酸ストロンチウム系，チタン
酸カルシウム系，チタン酸ランタン系であってもよい。
またそれらを複合したものでもよい。さらに、上記チタ
ン酸塩のチタン酸をジルコン酸，ケイ酸，スズ酸の１種
以上で置換してもよい。
る素材は、チタン酸塩系のものが好ましく、上記チタン
酸バリウムのほか、チタン酸ストロンチウム系，チタン
酸カルシウム系，チタン酸ランタン系であってもよい。
またそれらを複合したものでもよい。さらに、上記チタ
ン酸塩のチタン酸をジルコン酸，ケイ酸，スズ酸の１種
以上で置換してもよい。
この他本発明の電極用半導体磁器としては、強制還元
型半導体磁器を用いてもよい。これは、上述したような
陰極電極用半導体磁器を還元する方法のほか、十分な還
元条件を与えれば、半導体化剤を添加することなく還元
する方法によっても得ることができる。この場合の還元
はN2又はH2等の還元雰囲気で、かつ、望ましくは700℃
以上、最適には1200〜1450℃程度の温度条件で行うこと
ができる。
型半導体磁器を用いてもよい。これは、上述したような
陰極電極用半導体磁器を還元する方法のほか、十分な還
元条件を与えれば、半導体化剤を添加することなく還元
する方法によっても得ることができる。この場合の還元
はN2又はH2等の還元雰囲気で、かつ、望ましくは700℃
以上、最適には1200〜1450℃程度の温度条件で行うこと
ができる。
また、原子価補償型のものと強制還元型のものとを併
用して電極を形成することもできる。この併用の態様と
しては、 （ａ）．半導体化剤を添加し、原子価補償型半導体磁器
の成形体をつくる。
用して電極を形成することもできる。この併用の態様と
しては、 （ａ）．半導体化剤を添加し、原子価補償型半導体磁器
の成形体をつくる。
（ｂ）．（ａ）の成形体を直接還元焼成するか、もしく
は空気焼成した焼結磁器をさらに還元焼成して、原子価
補償型及び強制還元型を併用した半導体磁器を得る。
は空気焼成した焼結磁器をさらに還元焼成して、原子価
補償型及び強制還元型を併用した半導体磁器を得る。
以上構成の装置によれば、半導体磁器からなる陰極を
用いているので従来のような黒化現象は無く、装置の長
寿命化が図れる。また、半導体磁器の一部又は全部をガ
ラス管内に封入しているため機械的衝撃に強い装置が得
られる。更に、半導体磁器は任意の大きさ，形状に加工
することが容易なので、従来陰極よりも小さなものを得
ることができ、コスト的にも有利である。特に細く形成
した場合には電界集中が容易で放電開始電圧を低くする
ことができる。
用いているので従来のような黒化現象は無く、装置の長
寿命化が図れる。また、半導体磁器の一部又は全部をガ
ラス管内に封入しているため機械的衝撃に強い装置が得
られる。更に、半導体磁器は任意の大きさ，形状に加工
することが容易なので、従来陰極よりも小さなものを得
ることができ、コスト的にも有利である。特に細く形成
した場合には電界集中が容易で放電開始電圧を低くする
ことができる。
実際に本発明による放電灯装置である蛍光管を作り従
来の蛍光管と放電開始電圧を比較した。以下に本発明に
よる蛍光管の陰極の形状と組成（組成は第５図に示す）
を変えた時の放電開始電圧と同等形状の従来の蛍光管
（FL15W）の放電開始電圧を示す。ここで述べる放電開
始電圧とは、余熱電流を流さずに冷陰極状態でAC電圧を
徐々に印加していった時の放電開始の電圧である。
来の蛍光管と放電開始電圧を比較した。以下に本発明に
よる蛍光管の陰極の形状と組成（組成は第５図に示す）
を変えた時の放電開始電圧と同等形状の従来の蛍光管
（FL15W）の放電開始電圧を示す。ここで述べる放電開
始電圧とは、余熱電流を流さずに冷陰極状態でAC電圧を
徐々に印加していった時の放電開始の電圧である。
この実験では陰極の組成は第５図のNo.1のままで、形
状を３種類（第１図から第３図）変えた蛍光管と、形状
は第１図のままで陰極組成を３点（第５図のNo.1からN
o.3まで）変えた蛍光管について放電開始電圧を測定し
た。その結果を第６図に示す。同図から明らかなよう
に、本発明の陰極は従来のものに比べ放電開始電圧が低
くなっている。
状を３種類（第１図から第３図）変えた蛍光管と、形状
は第１図のままで陰極組成を３点（第５図のNo.1からN
o.3まで）変えた蛍光管について放電開始電圧を測定し
た。その結果を第６図に示す。同図から明らかなよう
に、本発明の陰極は従来のものに比べ放電開始電圧が低
くなっている。
また本発明による陰極の寿命を評価するために、本発
明による蛍光管と従来の蛍光管を各々５本ずつ第７図に
示す試験条件で点滅試験を行った。結果は第８図に示す
通りであり、従来の蛍光管が平均67,000回で断線して不
点になるのに対し、本発明による蛍光管は10万回試験を
行っても不点を生じなかった。
明による蛍光管と従来の蛍光管を各々５本ずつ第７図に
示す試験条件で点滅試験を行った。結果は第８図に示す
通りであり、従来の蛍光管が平均67,000回で断線して不
点になるのに対し、本発明による蛍光管は10万回試験を
行っても不点を生じなかった。
以上から陰極の放電特性及び寿命に関しては本発明に
よる陰極は放電電極用として、従来のタングステンフィ
ラメントに電子放射物質を塗布した形の陰極より優れて
いることがわかる。
よる陰極は放電電極用として、従来のタングステンフィ
ラメントに電子放射物質を塗布した形の陰極より優れて
いることがわかる。
以上本発明の実施例について説明したが、本発明は上
記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範
囲内において適宜変形実施可能であることは言うまでも
ない。
記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範
囲内において適宜変形実施可能であることは言うまでも
ない。
［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、黒化現象を防止
して長寿命化の図れる放電灯装置を提供でき、又、機械
的衝撃にも強い装置を提供できる。
して長寿命化の図れる放電灯装置を提供でき、又、機械
的衝撃にも強い装置を提供できる。
第１図は本発明の一実施例を示す概略断面図、第２図乃
至第４図はそれぞれ本発明の変形例を示す概略断面図、
第５図は実験に用いられる半導体磁器の組成と比抵抗を
示す図、第６図は放電開始電圧特性図、第７図は寿命試
験条件を示す図、第８図は寿命試験結果を示す図であ
る。 １……蛍光管、２……陰極電極部、３……陰極、４……
ガラス管、５……金属線部材、６……銀電極。
至第４図はそれぞれ本発明の変形例を示す概略断面図、
第５図は実験に用いられる半導体磁器の組成と比抵抗を
示す図、第６図は放電開始電圧特性図、第７図は寿命試
験条件を示す図、第８図は寿命試験結果を示す図であ
る。 １……蛍光管、２……陰極電極部、３……陰極、４……
ガラス管、５……金属線部材、６……銀電極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田口 春男 東京都中央区日本橋１丁目13番１号 テ ィーディーケイ株式会社内 (56)参考文献 特公 昭26−3596（ＪＰ，Ｂ１) 特公 平６−103627（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (3)
- 【請求項１】蛍光管内に陰極電極部を封止した放電灯装
置において、前記陰極電極部は半導体磁器製の陰極と、
蛍光管の内部に導かれる金属線部材と、前記陰極と金属
部材とを接触させて封着支持するガラス管とによって構
成されていることを特徴とする冷陰極型放電灯装置。 - 【請求項２】前記金属線部材と前記陰極とは電極を介し
て銀電極を介して接続されている特許請求の範囲第１項
記載の冷陰極型放電灯装置。 - 【請求項３】前記金属線部材はジメット線である特許請
求の範囲第１項記載の冷陰極型放電灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62234417A JP2628314B2 (ja) | 1987-09-18 | 1987-09-18 | 冷陰極型放電灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62234417A JP2628314B2 (ja) | 1987-09-18 | 1987-09-18 | 冷陰極型放電灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6477857A JPS6477857A (en) | 1989-03-23 |
| JP2628314B2 true JP2628314B2 (ja) | 1997-07-09 |
Family
ID=16970688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62234417A Expired - Lifetime JP2628314B2 (ja) | 1987-09-18 | 1987-09-18 | 冷陰極型放電灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2628314B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5585694A (en) * | 1990-12-04 | 1996-12-17 | North American Philips Corporation | Low pressure discharge lamp having sintered "cold cathode" discharge electrodes |
| DE19616408A1 (de) * | 1996-04-24 | 1997-10-30 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Elektrode für Entladungslampen |
-
1987
- 1987-09-18 JP JP62234417A patent/JP2628314B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6477857A (en) | 1989-03-23 |
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