JP3633437B2

JP3633437B2 - 誘電体バリア放電ランプ

Info

Publication number: JP3633437B2
Application number: JP2000119674A
Authority: JP
Inventors: 賢一廣瀬
Original assignee: Ushio Denki KK
Current assignee: Ushio Denki KK
Priority date: 2000-04-20
Filing date: 2000-04-20
Publication date: 2005-03-30
Anticipated expiration: 2020-04-20
Also published as: JP2001307682A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘電体バリア放電によりエキシマ分子を形成し、エキシマ分子から放射された光を利用する誘電体バリア放電ランプに係わり、特に、ランプ電極への給電構造を改善した誘電体バリア放電ランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、外側管と内側管とからなる二重管構造の放電容器を有する誘電体バリア放電ランプにおいて、内側管内面に設けられる電極は、螺旋ばねにより強く固着するように設けられていた。しかし、この方法は、ランプ点灯中の高温下では電極が内側管を強く押さえつけるため、内側管に亀裂が発生したり、また、点灯中に電極と内側管が略溶融状態となって固着されようとするが、両者の熱膨張係数の違いによって内側管に亀裂を生ずる恐れがあった。
【０００３】
そこで、この欠点を改善するために、特開平１０−２４１６３３号公報では、図１０に示すように、外側管１００外面に外側電極１０３を配置すると共に、内側管１０２内面に内側電極１０４を配置した二重管構造の放電容器を有する誘電体バリア放電ランプにおいて、給電線１０５と接続される内側電極１０４を、内側管１０２とは局部的ではなく、内側管１０２の内面に均一に固着配置する給電構造が採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記公報に示されるものも、内側電極１０４が給電線１０５に直接固着されているため、給電線１０５に引っ張り力がかかると、内側電極１０４が移動したり、変形したり、または破損し、さらには給電線１０５や給電線１０５と内側電極１０４の接合部が断線する場合もあった。また、内側電極１０４は、点灯消灯の温度変化によって、例えば、内側電極１０４の長が３００ｍｍの場合、５ｍｍ〜１０ｍｍ程度管軸方向に伸縮するため、内側電極１０４と給電線１０５とが直接接続されているため、内側電極１０４自身および給電線１０５との接合部にストレスがかかり、長時間の繰り返し点灯消灯後には、断線等を引き起こす恐れがあった。
【０００５】
本発明の目的は、前記の問題点に鑑みて、給電線と電極間の給電構造を改善して、給電線と電極間の断線や、電極や放電容器の破損等を防止し高寿命化を図った誘電体バリア放電ランプを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の課題を解決するために、次のような手段を採用した。
【０００７】
少なくとも一部が誘電体で構成された外側管と内側管とからなる二重管構造の放電容器と、前記外側管外面または内面に設けられた第１の電極と、前記内側管内面に設けられた第２の電極と、該第２の電極へ給電する給電線とを有する誘電体バリア放電ランプにおいて、前記給電線の先端に給電構造を持ち、該給電構造は自らの弾性力によって前記第２の電極に摺動可能に当接され、前記放電容器の端部にはベースが固定され、該ベースからの給電線の抜けを防止する抜け防止手段を備えたことを特徴とする。
また、前記給電線は、前記抜け防止手段により、前記ベースに固定されたことを特徴とする。
また、前記抜け防止手段は、前記給電構造と前記給電線の間に設けられた抜け防止部材であることを特徴とする。
また、前記給電線の端部周囲が前記抜け防止部材およびベースと一体的に若しくはベースと別部材で構成された給電線遮光部で覆われ、該給電線遮光部に抜け防止部材が当接することによって給電線の抜けが防止されることを特徴とする。
また、前記給電線の端部周囲を覆い第２の電極側に突出するベースの筒状部の端部と前記第２の電極の端部とを結ぶ線が管軸となす角度をθ１とし、前記筒状部の端部と給電線の被覆端部とを結ぶ線が管軸となす角度をθ２とするとき、θ２がθ１に比べて小さくなるように給電線の被覆端部が位置することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
はじめに、本発明の第１の実施形態を図１および図２を用いて説明する。
【００１０】
図１は本実施形態に係る誘電体バリア放電ランプの構成を示す断面図であり、図２は図１に示す給電構造の拡大斜視図である。
【００１１】
これらの図において、１は石英ガラス等からなる外側管２および内側管３から構成される放電容器、４は外側管２の外面に設けられる金属線をシームレスに円筒状に形成した網状の第１の電極、５は内側管３の内面に一様に設けられた第２の電極、６は管軸と垂直断面において湾曲形状を有し、この湾曲形状の外方向への弾性力、いわゆる板バネによる自らの弾性力によって第２の電極５と接触して電気的接続が図られる曲板から構成される弾性部材、７は弾性部材６と金属線８とを接続する接続部、８は給電線１０から延びる金属線、９は弾性部材６，金属線７，接続部８からなり、板バネ自らの弾性力によって摺動可能に当接された給電構造、１０は電力を誘電体バリア放電ランプに供給する給電線、１１は放電容器１の両端部に固設されるベース、１２は給電線１０のベース１１からの抜けを防止するために設けられた抜け防止手段の一例としてのベース１１と給電線１０間を固定する固定ネジである。なお、第１の電極４への給電線等は省略されている。
【００１２】
ここで、放電容器１は誘電体バリア放電の誘電体を構成する外側管２と内側管３が同軸的に配置された二重管構造をなしており、外側管２と内側管３の両端は閉じられ、この間に放電空間が形成されている。この放電空間には、例えば、キセノンガス等の放電ガスが充填されており、給電線等を介して第１の電極４と第２の電極５間に電力が供給されると、放電容器１の放電空間に誘電体バリア放電が発生し、該放電によって励起されたエキシマ分子により発生した光は網目状に形成された第１の電極４の間から外部に放射される。
【００１３】
本実施形態の発明は、前記のごとく、弾性部材６は、接続部７を介して、金属線８および給電線１０と一体的に形成されると共に、第２の電極５とは板バネの自らの弾性力により押圧され接触している。そのため、何等かの理由により、給電線１０に引っ張り力が加わっても、弾性部材６にもその引っ張り力が加わるが、弾性部材６は第２の電極５上を摺動するので、第２の電極５には引っ張り力は加えられず、第２の電極５の移動、変形、破損等の発生を防止できる。
【００１４】
さらに、給電線１０、および給電構造をなす金属線８、接続部７等は一体に動くので、これらの断線も防止することができる。さらに、点灯消灯による温度変化によって、第２の電極５が管軸方向に伸縮するようなことがあっても、第２の電極５は弾性部材６と摺接するのみであるので、給電線１０、金属線８、接続部７にはストレスがかからず、これらの断線等を防止することができる。
【００１５】
さらに、本実施形態の発明は、給電線１０が抜け防止手段の一例としての固定ビス１２によってベース１１に固定されるので、給電線１０に引っ張り力が加わっても、給電線１０の放電容器１、即ち誘電体バリア放電ランプからの抜けを防止することができ、また、このときは、弾性部材６に引っ張り力が加えられることもない。
【００１６】
次に、本発明の第２の実施形態を図３および図４を用いて説明する。
【００１７】
図３は本実施形態に係る誘電体バリア放電ランプの構成を示す断面図であり、図４は図３に示す給電構造の拡大斜視図である。
【００１８】
これらの図において、６１は、給電構造における弾性部材であって、第２の電極５と接触する湾曲形状を有する２つの曲板と、この曲板間にこれらの曲板を第２の電極５方向に押圧する板バネ自らが弾性力を有する弾性板とを有し、この弾性板によって前記各曲板を第２の電極５に押圧して電気的接続を図るものである。なお、これらの図において、その他の構成は図１および図２に示す同符号の構成に対応するので説明を省略する。
【００１９】
本実施形態の発明は、第１の実施形態のものと比べて、給電構造における弾性部材６１の形状が異なっているが、図３に示すように、弾性部材６１は、接続部７を介して、金属線８および給電線１０とが一体的に形成されると共に、第２の電極５とは板バネ自らの弾性力により押圧して接触しており、弾性部材６１と第２の電極５間は相対的に摺動可能であるので、給電線１０に引っ張り力が加わえられても、弾性部材６は第２の電極５上を摺動するのみで、第２の電極５には引っ張り力は加えられない。従って、第２の電極５の移動、変形、破損等を生ずることはない。また、給電線１０、金属線８、接続部７等における断線も防止することができる。さらに、点灯消灯による温度変化によって、第２の電極５が管軸方向に伸縮しても、給電線１０等にはストレスがかからず、断線等も防止することができる。
【００２０】
また、本実施形態の発明も、給電線１０を抜け防止手段の一例としての固定ビス１２によってベース１１に固定されているので、第１の実施形態の発明と同様に、給電線１０の抜けを防止でき、また、弾性部材６１に引っ張り力が加えられることもない。
【００２１】
図５は、第３の実施形態に係る誘電体バリア放電ランプの構成を示す一部断面図である。
【００２２】
同図において、抜け防止手段の他の例を示す抜け防止部１２１は、金属線８と給電線１０間に設けられ、給電線遮光部１３１に当接する。更に給電線遮光部材１３１はベース１１に当接して給電線１０の抜けを防止する。なお、給電線遮光部１３１は、ベース１１と一体的に構成してもよい。その他の構成は図１に示す同符号の構成に対応するので説明を省略する。
【００２３】
本実施形態の発明は、第１の実施形態のものと比べて、給電線１０の抜け防止手段と給電線遮光部１３１とベース１１とが別部材で構成されている点で異なっている。本実施形態では、給電線１０に引っ張り力が加わった場合は、抜け防止部材１２１が給電線１０の周辺に位置する給電線遮光部１３１を介してベース部材に当たり、給電線１０の抜けが防止されると共に、弾性部材６にも引っ張り力が加えられることがない。
【００２４】
また、給電線１０の端部周囲は抜け防止部材１２１および給電線遮光部１３１によって覆われており、誘電体バリア放電によって発生した紫外線が給電線１０の被覆部に照射されるのを防止しているので、紫外線による給電線１０の被覆を劣化させることがない。
【００２５】
図６は、第４の実施形態に係る誘電体バリア放電ランプの構成を示す一部断面図である。
【００２６】
同図において、１２２は、抜け防止手段の第３の例を示し、金属線８と給電線１０間に設けられ、後述する突起部１２３と当接して給電線１０の抜けを防止する抜け防止部材、１２３は内側管３の第２の電極５が設けられる側に突出した突起部である。なお、その他の構成は図１に示す同符号の構成に対応するので説明を省略する。
【００２７】
本実施形態の発明は、第１および第３の実施形態のものと比べて、給電線１０の抜け防止手段が異なっており、給電線１０に引っ張り力が加わった場合は、抜け防止部材１２２が突起部１２３に当接し、給電線１０の抜けが防止されると共に、弾性部材６にも引っ張り力が加えられることがない。
【００２８】
図７は、第５の実施形態に係る誘電体バリア放電ランプの構成を示す一部断面図である。
【００２９】
同図において、１２４は、抜け防止手段の第４の例を示し、内部を給電線１０が貫通し、ベース１１と螺合する螺合部、１２５は螺合部１２４がベース１１にねじ込まれたとき、押圧されて給電線１０と給電線１０周辺に位置するベース１１間に食い込み、給電線１０とベース１１を固定するゴム等からなるＯリングである。なお、その他の構成は図１に示す同符号の構成に対応するので説明を省略する。
【００３０】
本実施形態の発明は、第１、第３および第４の実施形態のものと比べて、給電線１０の抜け防止手段が異なり、給電線１０に引っ張り力が加わえられても、螺合部１２４がベース１１にねじ込まれ、Ｏリング１２５が給電線１０とベース１１間に食い込み、給電線１０の抜けが防止されると共に、弾性部材６にも引っ張り力が加えられることがない。
【００３１】
なお、本実施形態の発明では、給電線１０の端部周囲を覆い第２の電極側に突出するベース１１の筒状部の端部と第２の電極５の端部とを結ぶ線をＫ１とし、前記筒状部の端部と給電線１０の被覆端部とを結ぶ線をＫ２とするとき、線Ｋ２と管軸となす角度θ２が、線Ｋ１が管軸となす角度θ１に比べて小さくなるように給電線１０の被覆端部が位置するように形成している。これにより、誘電体バリア放電によって発生した紫外線が給電線１０の被覆に照射するのを防止でき、紫外線による給電線１０の被覆の劣化を防止することができる。
【００３２】
図８は、第６の実施形態に係る誘電体バリア放電ランプの構成を示す一部断面図である。
【００３３】
同図において、４１は、放電容器１の放電空間内の外側管２内面に設けられた螺旋状のバネ部材からなる第１の電極であり、その他の構成は図１に示す同符号の構成に対応するので説明を省略する。
【００３４】
本実施形態の発明は、第１の実施形態のものと比べて、第１の電極４１が放電空間内の外側管２の内面に配置されている点で相違しているが、第１の実施形態の発明で述べたと同様の効果が得られる。
【００３５】
図９は、第７の実施形態に係る誘電体バリア放電ランプの構成を示す一部断面図である。
【００３６】
同図において、４２は、放電容器１の外側管２外面全体または一部に設けられた曲板状の第１の電極であり、その他の構成は図１に示す同符号の構成に対応するので説明を省略する。
【００３７】
本実施形態の誘電体バリア放電ランプは、いわゆるヘッドオンタイプの誘電体バリア放電ランプであり、図示矢印で示すように、誘電体バリア放電ランプの一方の端部のみから光が放射される。
【００３８】
本実施形態の発明は、第１の実施形態のものと比べて、第１の電極４２が外側管２の外面に曲板状の電極が配置されている点で異なるが、第１の実施形態の発明と同様の効果が得られる。
【００３９】
【発明の効果】
本願請求項１に記載の発明によれば、板バネ等による自らの弾性力で第２の電極と摺動可能に当接する給電構造は給電線と一体的に形成されているので、給電線に引っ張り力等が加わっても、前記給電構造は第２の電極上を摺動し、第２の電極には引っ張り力は加えられず、第２の電極の移動、変形、破損等を防止でき、また、給電線と前記給電構造は一体に動くので、これらにおける断線の発生も防止することができる。
【００４０】
さらに、点灯消灯による温度変化によって、第２の電極５が管軸方向に伸縮するようなことがあっても、第２の電極は給電構造における弾性部材と摺接するのみであるので、給電線にはストレスがかからず、断線等の発生も防止できる。
【００４１】
本願請求項２に記載の発明によれば、給電線に放電容器からの抜け防止手段を設けたので、給電線に引っ張り力が加わっても、給電線の放電容器からの抜けを防止することができ、さらに、前記給電構造における弾性部材に引っ張り力が加えられることも防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る誘電体バリア放電ランプの構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す給電構造の拡大斜視図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る誘電体バリア放電ランプの構成を示す断面図である。
【図４】図３に示す給電構造の拡大斜視図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る誘電体バリア放電ランプの構成を示す断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る誘電体バリア放電ランプの構成を示す断面図である。
【図７】本発明の第５の実施形態に係る誘電体バリア放電ランプの構成を示す断面図である。
【図８】本発明の第６の実施形態に係る誘電体バリア放電ランプの構成を示す断面図である。
【図９】本発明の第７の実施形態に係る誘電体バリア放電ランプの構成を示す断面図である。
【図１０】従来技術に係る誘電体バリア放電ランプの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１放電容器
２外側管
３内側管
４，４１，４２第１の電極
５第２の電極
６，６１弾性部材
７接続部
８金属線
９，９１給電構造
１０給電線
１１ベース
１２固定ビス
１２１，１２２抜け防止部材
１２３突起部
１２４螺合部
１２５Ｏリング
１３１給電線遮光部
１００放電容器
１０１外側管
１０２内側管
１０３第１の電極
１０４第２の電極
１０５給電線

Claims

少なくとも一部が誘電体で構成された外側管と内側管とからなる二重管構造の放電容器と、前記外側管外面または内面に設けられた第１の電極と、前記内側管内面に設けられた第２の電極と、該第２の電極へ給電する給電線とを有する誘電体バリア放電ランプにおいて、
前記給電線の先端に給電構造を持ち、該給電構造は自らの弾性力によって前記第２の電極に摺動可能に当接され、前記放電容器の端部にはベースが固定され、該ベースからの給電線の抜けを防止する抜け防止手段を備えたことを特徴とする誘電体バリア放電ランプ。
前記給電線は、前記抜け防止手段により、前記ベースに固定されたことを特徴とする請求項ｌに記載の誘電体バリア放電ランプ。
前記抜け防止手段は、前記給電構造と前記給電線の間に設けられた抜け防止部材であることを特徴とする請求項１に記載の誘電体バリア放電ランプ。
前記給電線の端部周囲が前記抜け防止部材およびベースと一体的に若しくはベースと別部材で構成された給電線遮光部で覆われ、該給電線遮光部に抜け防止部材が当接することによって給電線の抜けが防止されることを特徴とする請求項３に記載の誘電バリア放電ランプ。
前記給電線の端部周囲を覆い第２の電極側に突出するベースの筒状部の端部と前記第２の電極の端部とを結ぶ線が管軸となす角度をθ１とし、前記筒状部の端部と給電線の被覆端部とを結ぶ線が管軸となす角度をθ２とするとき、θ２がθ１に比べて小さくなるように給電線の被覆端部が位置することを特徴とする請求項１に記載の誘電体バリア放電ランプ。