JP3125268U

JP3125268U - Discharge tube

Info

Publication number: JP3125268U
Application number: JP2006005256U
Authority: JP
Inventors: 孝一今井; 俊行田中
Original assignee: Okaya Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Okaya Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2006-09-14
Anticipated expiration: 2016-06-30

Abstract

【課題】暗中における電流値が１０００Ａでも初期放電開始電圧の上昇を抑制することができる長寿命な放電管を実現することにある。
【解決手段】ケース部材12の両端開口部を、放電電極を兼ねた一対の蓋部材14，14で気密に封止することによって気密外囲器16を形成すると共に、該気密外囲器16内に放電ガスを封入し、また、上記蓋部材14，14の放電電極部18，18間に放電間隙22を形成すると共に、ケース部材12の内壁面24に、その両端が、蓋部材14，14と微小放電間隙26を隔てて配置された複数のトリガ放電膜28を形成し、さらに、上記放電電極部18の表面に、ホウ化セリウムが含有された被膜30を形成した。
【選択図】図１
An object of the present invention is to provide a long-life discharge tube capable of suppressing an increase in initial discharge start voltage even when the current value in the dark is 1000 A.
An airtight envelope 16 is formed by hermetically sealing the opening portions at both ends of a case member 12 with a pair of lid members 14 and 14 that also serve as discharge electrodes, and the inside of the airtight envelope 16 is formed. In addition, a discharge gas 22 is sealed in, and a discharge gap 22 is formed between the discharge electrode portions 18 and 18 of the lid members 14 and 14, and both ends of the inner wall 24 of the case member 12 are covered with the lid members 14 and 14. A plurality of trigger discharge films 28 arranged with a small discharge gap 26 therebetween are formed, and a coating 30 containing cerium boride is formed on the surface of the discharge electrode portion 18.
[Selection] Figure 1

Description

この考案は放電管に係り、特に、プロジェクターや自動車のメタルハライドランプ等の高圧放電ランプやガス調理器等の着火プラグに、点灯用又は着火用の定電圧を供給するためのスイッチングスパークギャップとして、或いは、サージ電圧を吸収するためのガスアレスタ（避雷管）として好適に使用できる放電管に関する。 The present invention relates to a discharge tube, in particular, as a switching spark gap for supplying a constant voltage for lighting or ignition to a high-pressure discharge lamp such as a projector or a metal halide lamp of an automobile, or an ignition plug of a gas cooker, or The present invention relates to a discharge tube that can be suitably used as a gas arrester (surge protection tube) for absorbing surge voltage.

この種の放電管として、本出願人は、先に特開２００３−７４２０号を提案した。この放電管60は、図７に示すように、両端が開口した絶縁材よりなる円筒状のケース部材62の両端開口部を、放電電極を兼ねた一対の蓋部材64，64で気密に封止することによって気密外囲器66を形成し、該気密外囲器66内に、所定の放電ガスを封入してなる。 As this type of discharge tube, the present applicant has previously proposed Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-7420. As shown in FIG. 7, the discharge tube 60 is hermetically sealed with a pair of lid members 64, 64 that also serve as discharge electrodes, at both ends of a cylindrical case member 62 made of an insulating material that is open at both ends. Thus, an airtight envelope 66 is formed, and a predetermined discharge gas is sealed in the airtight envelope 66.

上記蓋部材64は、気密外囲器66の中心に向けて大きく突き出た平面状の放電電極部68と、ケース部材62の端面に接する接合部70を備えており、両蓋部材64，64の放電電極部68，68間には、所定の放電間隙72が形成されている。
また、上記ケース部材62の内壁面74の円周方向に、微小放電間隙76を隔てて対向配置された一対のトリガ放電膜78，78が、複数組形成されている。一対のトリガ放電膜78，78の内、一方のトリガ放電膜78は、一方の放電電極部68と電気的に接続され、他方のトリガ放電膜78は、他方の放電電極部68と電気的に接続されている。 The lid member 64 includes a flat discharge electrode portion 68 that protrudes greatly toward the center of the hermetic envelope 66, and a joint portion 70 that contacts the end surface of the case member 62. A predetermined discharge gap 72 is formed between the discharge electrode portions 68 and 68.
A plurality of pairs of trigger discharge films 78 and 78 are formed in the circumferential direction of the inner wall surface 74 of the case member 62 so as to face each other with a minute discharge gap 76 therebetween. Of the pair of trigger discharge films 78, 78, one trigger discharge film 78 is electrically connected to one discharge electrode portion 68, and the other trigger discharge film 78 is electrically connected to the other discharge electrode portion 68. It is connected.

上記放電電極部68の表面には、放電開始電圧の安定に効果的なアルカリヨウ化物が含有された絶縁性の被膜80が形成されている。このアルカリヨウ化物としては、ヨウ化カリウム（ＫＩ）、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）、ヨウ化ルビジウム（ＲｂＩ）等のアルカリヨウ化物の単体又は混合物が該当する。
上記気密外囲器66内に封入する放電ガスとしては、例えば、アルゴン、ネオン、ヘリウム、キセノン等の希ガスあるいは窒素ガス等の不活性ガスの単体又は混合ガスが該当する。また、希ガスあるいは不活性ガスの単体又は混合ガスと、ハロゲンを含む気体やＯ_２等の負極性ガスとの混合ガスが該当する。 On the surface of the discharge electrode portion 68, an insulating film 80 containing an alkali iodide effective for stabilizing the discharge start voltage is formed. As this alkali iodide, the simple substance or mixture of alkali iodides, such as potassium iodide (KI), sodium iodide (NaI), cesium iodide (CsI), and rubidium iodide (RbI), corresponds.
As the discharge gas sealed in the hermetic envelope 66, for example, a rare gas such as argon, neon, helium, xenon, or an inert gas such as nitrogen gas or a mixed gas is applicable. Further, a mixed gas of a rare gas or an inert gas or a mixed gas of a gas containing halogen or a negative gas such as O ₂ is applicable.

上記構成を備えた放電管60の放電電極部68，68間に、当該放電管60の放電開始電圧以上の電圧が印加されると、トリガ放電膜78，78間の微小放電間隙76に電界が集中し、これにより微小放電間隙76に電子が放出されてトリガ放電としての沿面コロナ放電が発生する。次いで、この沿面コロナ放電は、電子のプライミング効果によってグロー放電へと移行する。そして、このグロー放電が放電電極部68，68間の放電間隙72へと転移し、主放電としてのアーク放電に移行するのである。
特開２００３−７４２０号 When a voltage equal to or higher than the discharge start voltage of the discharge tube 60 is applied between the discharge electrode portions 68, 68 of the discharge tube 60 having the above-described configuration, an electric field is generated in the minute discharge gap 76 between the trigger discharge films 78, 78. As a result, electrons are emitted into the minute discharge gap 76, and creeping corona discharge as a trigger discharge is generated. Next, this creeping corona discharge shifts to glow discharge due to an electron priming effect. Then, this glow discharge is transferred to the discharge gap 72 between the discharge electrode portions 68 and 68, and is transferred to arc discharge as the main discharge.
JP 2003-7420 A

ところで、アルカリヨウ化物、特にヨウ化カリウム（ＫＩ）が含有された上記被膜80は、仕事関数が小さく電子放出特性に優れているため放電開始電圧を低下させる作用を有しているものであるが、上記放電管60の暗中における電流値が４００Ａ以上になると、初期放電開始電圧が徐々に上昇して放電遅れが発生し、遂には使用に適さなくなる事態を生じることがあった。
尚、暗中において初期放電開始電圧が徐々に上昇して放電遅れが発生するのは、暗中で放電管60が長時間放置されると、気密外囲器66内の放電の種火としての電子やイオンが減少するためである。 By the way, the coating film 80 containing alkali iodide, particularly potassium iodide (KI) has a function of lowering a discharge starting voltage because it has a small work function and excellent electron emission characteristics. When the current value in the dark of the discharge tube 60 is 400 A or more, the initial discharge start voltage gradually increases and a discharge delay occurs, which may eventually become unsuitable for use.
Note that the initial discharge start voltage gradually increases in the dark and the discharge delay occurs. When the discharge tube 60 is left in the dark for a long time, the electrons and the seeds of discharge in the hermetic envelope 66 This is because ions are reduced.

この考案は、従来の上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、
暗中における電流値が１０００Ａでも初期放電開始電圧の上昇を抑制することができる長寿命な放電管を実現することにある。 This invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is as follows:
An object of the present invention is to realize a long-life discharge tube capable of suppressing an increase in initial discharge start voltage even when the current value in the dark is 1000 A.

本考案者らは、放電電極の表面に形成する被膜の構成材料について種々検討を試みた結果、ホウ化セリウムを含有する被膜が、暗中における電流値が１０００Ａでも初期放電開始電圧の上昇を効果的に防止できることを見出し、本考案を完成するに至ったものである。
すなわち、本考案に係る放電管は、複数の放電電極を放電間隙を隔てて配置すると共に、これを放電ガスと共に気密外囲器内に封入してなる放電管において、上記放電電極の表面に、ホウ化セリウムが含有された被膜を形成したことを特徴とする。 As a result of various investigations on the constituent materials of the coating film formed on the surface of the discharge electrode, the present inventors have found that the coating film containing cerium boride effectively increases the initial discharge start voltage even when the current value in the dark is 1000 A. It has been found that this can be prevented, and the present invention has been completed.
That is, the discharge tube according to the present invention is a discharge tube in which a plurality of discharge electrodes are arranged with a discharge gap and sealed in a hermetic envelope together with a discharge gas, on the surface of the discharge electrode, A film containing cerium boride is formed.

上記放電電極の表面に凹部を形成すると共に、該凹部内面に、上記被膜を形成するようにしても良い。 A recess may be formed on the surface of the discharge electrode, and the coating film may be formed on the inner surface of the recess.

上記被膜中のホウ化セリウムの含有割合は、０．０１〜５０重量％と成すのが好ましい。 The content ratio of cerium boride in the coating is preferably 0.01 to 50% by weight.

ホウ化セリウムの含有された上記被膜中に、モリブデン酸カリウム及び／又はチタンを添加するようにしても良い。
ホウ化セリウムの含有された上記被膜中に、モリブデン酸カリウム及びチタンを添加する場合、ホウ化セリウム、モリブデン酸カリウム及びチタンの配合割合は、ホウ化セリウムが１〜７０重量％、モリブデン酸カリウムが１〜７０重量％、チタンが１〜７０重量％成すのが好ましい。 You may make it add potassium molybdate and / or titanium in the said film | membrane containing cerium boride.
When potassium molybdate and titanium are added to the coating containing cerium boride, the mixing ratio of cerium boride, potassium molybdate and titanium is 1 to 70% by weight for cerium boride and potassium molybdate. It is preferable that 1 to 70% by weight and titanium is 1 to 70% by weight.

本考案に係る放電管にあっては、放電電極の表面に、ホウ化セリウムが含有された被膜を形成したことにより、暗中における電流値が１０００Ａでも初期放電開始電圧の上昇を抑制することができ、長寿命な放電管を実現することができる。 In the discharge tube according to the present invention, by forming a film containing cerium boride on the surface of the discharge electrode, an increase in the initial discharge start voltage can be suppressed even when the current value in the dark is 1000 A. A long-life discharge tube can be realized.

また、放電電極の表面に凹部を形成すると共に、該凹部内面に上記被膜を形成した場合には、短い周期で繰り返し動作させた場合においても常に安定した放電開始電圧が得られる周波数特性に優れた放電管を実現することができる。 In addition, when the concave portion is formed on the surface of the discharge electrode and the coating film is formed on the inner surface of the concave portion, excellent frequency characteristics are obtained that can always obtain a stable discharge starting voltage even when the operation is repeated in a short cycle. A discharge tube can be realized.

ホウ化セリウムの含有された上記被膜中にモリブデン酸カリウムを添加すると、モリブデン酸カリウムは耐スパッタ性に優れているため、被膜のスパッタが防止され、初期放電開始電圧の上昇の抑制に寄与する。
また、ホウ化セリウムの含有された上記被膜中にチタンを添加すると、チタンはイオン化傾向が極めて大きいことから、該チタンが放電ガス分子をイオン化させ、その結果、気密外囲器内に放電の種火となるイオンを多量に供給でき、初期放電開始電圧の上昇の抑制に寄与する。 When potassium molybdate is added to the film containing cerium boride, since the potassium molybdate is excellent in spatter resistance, the film is prevented from being sputtered and contributes to the suppression of an increase in the initial discharge start voltage.
In addition, when titanium is added to the coating containing cerium boride, since titanium has a very high ionization tendency, the titanium ionizes discharge gas molecules, and as a result, discharge species are contained in the hermetic envelope. A large amount of fire ions can be supplied, contributing to the suppression of the initial discharge start voltage.

本考案に係る放電管10は、図１及び図２に示すように、両端が開口した絶縁材としてのセラミックよりなる円筒状のケース部材12の両端開口部を、放電電極を兼ねた一対の蓋部材14，14で気密に封止することによって気密外囲器16を形成してなる。 As shown in FIGS. 1 and 2, a discharge tube 10 according to the present invention has a pair of lids that serve as discharge electrodes at both ends of a cylindrical case member 12 made of ceramic as an insulating material having both ends open. The hermetic envelope 16 is formed by hermetically sealing with the members 14 and 14.

上記蓋部材14は、気密外囲器16の中心に向けて大きく突き出た平面状の放電電極部18と、ケース部材12の端面に接する接合部20を備えており、両蓋部材14，14の放電電極部18，18間には、所定の放電間隙22が形成されている。
放電電極部18と接合部20を備えた上記蓋部材14は、無酸素銅や、無酸素銅にジルコニウム（Ｚｒ）を含有させたジルコニウム銅で構成されている。尚、ケース部材12の端面と蓋部材14の接合部20とは、銀ろう等のシール材（図示せず）を介して気密封止されている。 The lid member 14 includes a planar discharge electrode portion 18 projecting greatly toward the center of the hermetic envelope 16, and a joint portion 20 in contact with the end surface of the case member 12. A predetermined discharge gap 22 is formed between the discharge electrode portions 18 and 18.
The lid member 14 provided with the discharge electrode portion 18 and the joint portion 20 is made of oxygen-free copper or zirconium copper containing oxygen-free copper containing zirconium (Zr). Note that the end face of the case member 12 and the joint portion 20 of the lid member 14 are hermetically sealed through a sealing material (not shown) such as silver solder.

また、上記ケース部材12の内壁面24には、その両端が、放電電極を兼ねた上記蓋部材14，14と微小放電間隙26を隔てて配置された線状のトリガ放電膜28が複数形成されている。図１及び図２においては、トリガ放電膜28を、ケース部材12の内壁面24の円周方向に、４５度間隔で８本形成した場合が例示されている。
上記トリガ放電膜28は、カーボン系材料等の導電性材料で構成されている。このトリガ放電膜28は、例えば、カーボン系材料より成る芯材を擦り付けることにより形成することができる。 In addition, a plurality of linear trigger discharge films 28 are formed on the inner wall surface 24 of the case member 12 so that both ends of the case member 12 are spaced apart from the lid members 14 and 14 that also serve as discharge electrodes and a minute discharge gap 26. ing. 1 and 2 exemplify a case where eight trigger discharge films 28 are formed at intervals of 45 degrees in the circumferential direction of the inner wall surface 24 of the case member 12.
The trigger discharge film 28 is made of a conductive material such as a carbon-based material. The trigger discharge film 28 can be formed, for example, by rubbing a core material made of a carbon-based material.

上記放電電極部18の表面には、ホウ化セリウム（ＣｅＢ_６）が含有された被膜30が形成されている。
この被膜30は、ホウ化セリウムの粉末を、珪酸ナトリウム溶液と純水よりなるバインダーに添加したものを、放電電極部18表面に塗布することによって形成することができる。
この場合、ホウ化セリウムの粉末を、珪酸ナトリウム溶液と純水よりなるバインダーに添加して形成した被膜30中のホウ化セリウムの含有割合は、０．０１〜５０重量％と成すのが、高温環境下における初期放電開始電圧の上昇を効果的に防止する上で好ましい。
尚、バインダー中の珪酸ナトリウム溶液と純水との配合割合は、珪酸ナトリウム溶液が０．０１〜７０重量％、純水が９９．９９〜３０重量％の配合割合で混合される。 A coating film 30 containing cerium boride (CeB ₆ ) is formed on the surface of the discharge electrode portion 18.
The coating 30 can be formed by applying a cerium boride powder added to a binder composed of a sodium silicate solution and pure water on the surface of the discharge electrode portion 18.
In this case, the content ratio of cerium boride in the coating 30 formed by adding the powder of cerium boride to a binder composed of a sodium silicate solution and pure water is 0.01 to 50% by weight. This is preferable for effectively preventing an increase in the initial discharge start voltage under the environment.
The mixing ratio of the sodium silicate solution and pure water in the binder is such that the sodium silicate solution is 0.01 to 70% by weight and the pure water is 99.99 to 30% by weight.

尚、上記被膜30中にモリブデン酸カリウム（Ｋ_２ＭｏＯ_４）を添加すると、モリブデン酸カリウムは耐スパッタ性に優れているため、被膜30のスパッタが防止され、初期放電開始電圧の上昇の抑制に寄与する。
また、上記被膜30中にチタン（Ｔｉ）を添加すると、チタンはイオン化傾向が極めて大きいことから、該チタンが放電ガス分子をイオン化させ、その結果、気密外囲器内に放電の種火となるイオンを多量に供給でき、初期放電開始電圧の上昇の抑制に寄与する。
ホウ化セリウムの含有された上記被膜30中にモリブデン酸カリウム及びチタンを添加する場合には、ホウ化セリウム、モリブデン酸カリウム及びチタンの配合割合は、ホウ化セリウムが１〜７０重量％、モリブデン酸カリウムが１〜７０重量％、チタンが１〜７０重量％と成すのが好ましい。
また、珪酸ナトリウム溶液と純水よりなるバインダーに対する、ホウ化セリウム、モリブデン酸カリウム及び／又はチタンの混合物の配合割合は、０．０１〜５０重量％と成すのが好ましい。 In addition, when potassium molybdate (K ₂ MoO ₄ ) is added to the coating film 30, since the potassium molybdate has excellent sputtering resistance, the coating film 30 is prevented from being sputtered, and the rise of the initial discharge start voltage is suppressed. Contribute.
Further, when titanium (Ti) is added to the coating 30, the titanium has a very high ionization tendency, so that the titanium ionizes the discharge gas molecules, and as a result, becomes a seed of discharge in the hermetic envelope. A large amount of ions can be supplied, contributing to the suppression of the increase in the initial discharge start voltage.
When potassium molybdate and titanium are added to the coating film 30 containing cerium boride, the mixing ratio of cerium boride, potassium molybdate and titanium is 1 to 70% by weight of cerium boride, molybdic acid. It is preferable that potassium is 1 to 70% by weight and titanium is 1 to 70% by weight.
Moreover, it is preferable that the mixture ratio of the mixture of cerium boride, potassium molybdate, and / or titanium with respect to the binder which consists of a sodium silicate solution and a pure water is 0.01-50 weight%.

上記気密外囲器16内には、所定の放電ガスが封入されている。この放電ガスとしては、例えば、アルゴン、ネオン、ヘリウム、キセノン等の希ガスあるいは窒素ガス等の不活性ガスの単体又は混合ガスが該当する。また、希ガスあるいは不活性ガスの単体又は混合ガスと、ハロゲンを含む気体やＯ_２等の負極性ガスとの混合ガスが該当する。 A predetermined discharge gas is sealed in the hermetic envelope 16. As this discharge gas, for example, a rare gas such as argon, neon, helium, or xenon, or an inert gas such as nitrogen gas or a mixed gas is applicable. Further, a mixed gas of a rare gas or an inert gas or a mixed gas of a gas containing halogen or a negative gas such as O ₂ is applicable.

本考案の上記放電管10にあっては、放電電極を兼ねた上記一対の蓋部材14，14間に、当該放電管10の放電開始電圧以上の電圧が印加されると、トリガ放電膜28の両端と蓋部材14，14間の微小放電間隙26に電界が集中し、これにより微小放電間隙26に電子が放出されてトリガ放電としての沿面コロナ放電が発生する。次いで、この沿面コロナ放電は、電子のプライミング効果によってグロー放電へと移行する。そして、このグロー放電が放電電極部18，18間の放電間隙22へと転移し、主放電としてのアーク放電に移行するのである。 In the discharge tube 10 of the present invention, when a voltage equal to or higher than the discharge start voltage of the discharge tube 10 is applied between the pair of lid members 14 and 14 also serving as discharge electrodes, the trigger discharge film 28 The electric field concentrates in the minute discharge gap 26 between the both ends and the lid members 14 and 14, whereby electrons are emitted into the minute discharge gap 26 to generate creeping corona discharge as a trigger discharge. Next, this creeping corona discharge shifts to glow discharge due to an electron priming effect. Then, the glow discharge is transferred to the discharge gap 22 between the discharge electrode portions 18 and 18, and the arc discharge is performed as the main discharge.

而して、本考案の放電管10にあっては、放電電極部18の表面に、ホウ化セリウムが含有された被膜30を形成したことにより、暗中における電流値が１０００Ａでも初期放電開始電圧の上昇を抑制することができ、長寿命な放電管を実現することができる。
尚、初期放電開始電圧は、放電管を繰り返し動作させた場合における初回の放電開始電圧のことをいい、この初期放電開始電圧に続く２回目以降の放電開始電圧を追随放電開始電圧という。 Thus, in the discharge tube 10 of the present invention, the coating 30 containing cerium boride is formed on the surface of the discharge electrode portion 18, so that the initial discharge start voltage is maintained even when the current value in the dark is 1000A. The rise can be suppressed, and a long-life discharge tube can be realized.
The initial discharge start voltage refers to the first discharge start voltage when the discharge tube is repeatedly operated, and the second and subsequent discharge start voltages subsequent to the initial discharge start voltage are referred to as follow-up discharge start voltages.

図３及び図４は、本考案に係る放電管10の第１の変形例を示すものであり、該放電管10の第１の変形例は、放電電極部18の表面に凹部32を形成し、該凹部32内面に、ホウ化セリウムが含有された上記被膜30を形成した点に特徴を有するものであり、その他の構成は、上記放電管10と実質的に同一である。
而して、本考案の放電管10がスイッチングスパークギャップとして用いられる場合には、少なくとも周波数２００Ｈｚ（５ｍｓ）間隔で繰り返し動作させた場合でも安定した放電開始電圧が得られることが求められるが、更にその用途によっては４００Ｈｚ（２．５ｍｓ）の間隔で繰り返し動作させた場合でも安定した放電開始電圧が得られることが要求される。
本考案の放電管10の第１の変形例は、放電電極部18の表面に凹部32を形成すると共に、該凹部32内面に上記被膜30を形成したことにより、周波数特性に優れた放電管10を実現することができる。すなわち、本考案の放電管10の第１の変形例にあっては、放電電極部18表面に形成した凹部32内面に、上記被膜30を形成したことにより、放電電極部18表面の凹部29内面のみに放電が生成することとなる。その結果、早期点弧や続流の発生が抑制され、短い周期で繰り返し動作させた場合においても、規定電圧で安定的に放電生成が可能になると考えられるのである。 FIGS. 3 and 4 show a first modification of the discharge tube 10 according to the present invention. The first modification of the discharge tube 10 is formed by forming a recess 32 on the surface of the discharge electrode portion 18. This is characterized in that the coating film 30 containing cerium boride is formed on the inner surface of the recess 32, and the other configuration is substantially the same as that of the discharge tube 10.
Thus, when the discharge tube 10 of the present invention is used as a switching spark gap, a stable discharge start voltage is required even when it is repeatedly operated at least at a frequency of 200 Hz (5 ms). Depending on the application, it is required that a stable discharge start voltage be obtained even when the operation is repeated at intervals of 400 Hz (2.5 ms).
A first modification of the discharge tube 10 of the present invention is that the recess 32 is formed on the surface of the discharge electrode portion 18, and the coating 30 is formed on the inner surface of the recess 32, so that the discharge tube 10 having excellent frequency characteristics is provided. Can be realized. That is, in the first modification of the discharge tube 10 of the present invention, the inner surface of the recess 29 on the surface of the discharge electrode 18 is formed by forming the coating 30 on the inner surface of the recess 32 formed on the surface of the discharge electrode 18. Only a discharge is generated. As a result, the occurrence of early firing and continuation is suppressed, and it is considered that discharge can be stably generated at a specified voltage even when the operation is repeated in a short cycle.

図５は、本考案に係る上記放電管10の第２の変形例を示す要部拡大断面図であり、該放電管10の第２の変形例は、放電電極部18の上記凹部32内面に、有底の穴部34を多数形成すると共に、上記凹部32及び穴部34内面にホウ化セリウムを含有した上記被膜30を形成した点に特徴を有するものである。
而して、この放電管10の第２の変形例にあっては、放電電極部18の凹部32内面に多数の穴部34を形成し、凹部32及び穴部34内面に被膜30を形成したことにより、被膜30と放電電極部18との密着力が向上し、放電時の衝撃による被膜30のスパッタが抑制される。その結果、スパッタに起因する被膜30の仕事関数の変化が防止され、初期放電遅れを抑制する効果を奏する。 FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a second modification of the discharge tube 10 according to the present invention. The second modification of the discharge tube 10 is formed on the inner surface of the recess 32 of the discharge electrode portion 18. A feature is that a large number of bottomed hole portions 34 are formed, and the coating film 30 containing cerium boride is formed on the inner surfaces of the recess portions 32 and the hole portions 34.
Thus, in the second modification of the discharge tube 10, a large number of holes 34 are formed on the inner surface of the recess 32 of the discharge electrode portion 18, and the coating 30 is formed on the inner surfaces of the recess 32 and the hole 34. As a result, the adhesion between the coating 30 and the discharge electrode portion 18 is improved, and sputtering of the coating 30 due to an impact during discharge is suppressed. As a result, the work function of the coating 30 is prevented from changing due to sputtering, and the effect of suppressing the initial discharge delay is obtained.

以下において、本考案に係る放電管10と、従来の放電管60に関して行った実験結果を示す。
図６は、ホウ化セリウムを含有した被膜30を放電電極部18の表面に形成して成る本考案の放電管（Ａ）10、ホウ化セリウム、モリブデン酸カリウム及びチタンを含有した被膜30を放電電極部18の表面に形成して成る本考案の放電管（Ｂ）10、比較例としてヨウ化カリウム（ＫＩ）の含有された被膜80を放電電極部68の表面に形成した従来の放電管（Ｃ）60に関して、暗中における電流値１０００Ａで動作させた場合の放電回数と初期放電開始電圧との関係を示すグラフである。これら放電管は、何れも放電開始電圧が８００Ｖに設定されているものを用いており、この場合、初期放電開始電圧が１０００Ｖを越えると使用に適さないものとなる。
尚、本考案の放電管10は、「放電電極部18の凹部32内面に穴部34を多数形成して成る」上記第２の変形例のものを用いた。
実験で用いた本考案の放電管（Ａ）10は、上記バインダー２０グラム（珪酸ナトリウム溶液：純水＝２グラム：１８グラム）に対してホウ化セリウムを０．２グラム（含有割合は１重量％）含有させて被膜30を形成して成る。
また、本考案の放電管（Ｂ）10は、上記バインダー２０グラムに対してホウ化セリウムを０．２グラム、モリブデン酸カリウムを１グラム、チタンを２グラム含有させて被膜30を形成して成る。従って、ホウ化セリウム、モリブデン酸カリウム及びチタンの配合割合は、ホウ化セリウムが６．２５重量％、モリブデン酸カリウムが３１．２５重量％、チタンが６２．５重量％と成されている。また、バインダーに対する、ホウ化セリウム、モリブデン酸カリウム及びチタンの混合物の配合割合は１６重量％である。 In the following, results of experiments performed on the discharge tube 10 according to the present invention and the conventional discharge tube 60 are shown.
FIG. 6 shows a discharge tube (A) 10 of the present invention formed by forming a coating 30 containing cerium boride on the surface of the discharge electrode portion 18, and discharging the coating 30 containing cerium boride, potassium molybdate and titanium. The discharge tube (B) 10 of the present invention formed on the surface of the electrode portion 18 and, as a comparative example, a conventional discharge tube in which a film 80 containing potassium iodide (KI) is formed on the surface of the discharge electrode portion 68 ( C) 60 is a graph showing the relationship between the number of discharges and the initial discharge start voltage when operated at a current value of 1000 A in the dark. Any of these discharge tubes is used in which the discharge start voltage is set to 800 V. In this case, if the initial discharge start voltage exceeds 1000 V, it becomes unsuitable for use.
As the discharge tube 10 of the present invention, the one of the second modification example described above, which “is formed by forming a large number of holes 34 in the inner surface of the recess 32 of the discharge electrode portion 18” was used.
The discharge tube (A) 10 of the present invention used in the experiment is 0.2 grams of cerium boride (content is 1 weight) with respect to 20 grams of the binder (sodium silicate solution: pure water = 2 grams: 18 grams). %) To form the coating 30.
The discharge tube (B) 10 of the present invention is formed by forming a coating 30 by containing 0.2 g of cerium boride, 1 g of potassium molybdate, and 2 g of titanium with respect to 20 g of the binder. . Accordingly, the mixing ratio of cerium boride, potassium molybdate and titanium is 6.25% by weight for cerium boride, 31.25% by weight for potassium molybdate, and 62.5% by weight for titanium. The blending ratio of the mixture of cerium boride, potassium molybdate and titanium with respect to the binder is 16% by weight.

図６のグラフに示される通り、従来の放電管（Ｃ）60の場合（図６のグラフＣ）には、放電回数が約６０万回程度で初期放電開始電圧が１０００Ｖを越えて使用に適さなくなっている。
これに対し、本考案の放電管（Ａ）10の場合（図６のグラフＡ）には、放電回数が１００万回となっても初期放電開始電圧が９００Ｖ以下を保っており、従って、暗中における電流値が１０００Ａでも放電遅れを生じることがなく長寿命化が実現されている。
さらに、本考案の放電管（Ｂ）10の場合（図６のグラフＢ）には、放電回数が１００万回となっても初期放電開始電圧が殆ど上昇することなく一定であり、従って、暗中における電流値が１０００Ａでも放電遅れを生じることがなく長寿命化が実現されている。 As shown in the graph of FIG. 6, in the case of the conventional discharge tube (C) 60 (graph C of FIG. 6), the number of discharges is about 600,000 times, and the initial discharge start voltage exceeds 1000 V and is suitable for use. It is gone.
On the other hand, in the case of the discharge tube (A) 10 of the present invention (graph A in FIG. 6), the initial discharge start voltage is maintained at 900 V or less even when the number of discharges reaches 1 million times. Even if the current value at 1000 A is 1000 A, a long life is realized without causing a discharge delay.
Further, in the case of the discharge tube (B) 10 of the present invention (graph B in FIG. 6), even when the number of discharges reaches 1 million, the initial discharge start voltage is almost constant and does not increase. Even if the current value at 1000 A is 1000 A, a long life is realized without causing a discharge delay.

本考案に係る放電管を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the discharge tube which concerns on this invention. 図１のＡ−Ａ概略断面図である。It is an AA schematic sectional drawing of FIG. 本考案に係る放電管の第１の変形例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 1st modification of the discharge tube which concerns on this invention. 図３のＢ−Ｂ概略断面図である。It is a BB schematic sectional drawing of FIG. 本考案に係る放電管の第２の変形例を示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows the 2nd modification of the discharge tube which concerns on this invention. 本考案に係る放電管と比較例の放電管における、放電回数と初期放電開始電圧との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the frequency | count of discharge and the initial stage discharge start voltage in the discharge tube which concerns on this invention, and the discharge tube of a comparative example. 従来の放電管を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the conventional discharge tube.

Explanation of symbols

10 放電管
12 ケース部材
14 蓋部材
16 気密外囲器
18 放電電極部
22 放電間隙
26 微小放電間隙
28 トリガ放電膜
30 被膜
32 凹部
34 穴部
10 discharge tube
12 Case material
14 Lid member
16 Airtight envelope
18 Discharge electrode
22 Discharge gap
26 Micro discharge gap
28 Trigger discharge membrane
30 coating
32 recess
34 hole

Claims

In a discharge tube in which a plurality of discharge electrodes are arranged with a discharge gap and sealed together with a discharge gas in an airtight envelope, a film containing cerium boride is formed on the surface of the discharge electrode. A discharge tube characterized by that.

The discharge tube according to claim 1, wherein a recess is formed on the surface of the discharge electrode, and the coating is formed on the inner surface of the recess.

The discharge tube according to claim 1 or 2, wherein the content ratio of cerium boride in the coating is 0.01 to 50% by weight.

4. The discharge tube according to claim 1, wherein potassium molybdate and / or titanium is added to the coating film containing cerium boride.

In the above film containing cerium boride, potassium molybdate and titanium are added, and the mixing ratio of cerium boride, potassium molybdate and titanium is 1 to 70% by weight of cerium boride, potassium molybdate. The discharge tube according to claim 4, wherein 1 to 70% by weight of titanium and 1 to 70% by weight of titanium are formed.