JP4214486B2 - 放電管 - Google Patents
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Description
[1] タングステンやモリブデン等のスパッタリング率の小さい金属材料は、一般的に融点が高く、且つ金属の酸化温度が融点に比較して非常に低い。このため、端子部材に抵抗溶接等で融着しようとすれば、融点に達する前に金属酸化が生じ、溶接を良好に行なうことができない。
[2] 不活性ガス雰囲気中で溶接すれば、上記[1]の問題点は解消できる。ところが、抵抗溶接を行なう場合、溶接用電極の溶融を防止するために溶接用電極を被溶接物よりも高い融点の金属によって形成する必要がある。しかし、タングステン等は金属の中でも高い融点を有するため、抵抗溶接に使用できる溶接用電極の適切な金属材料がない。
[3] レーザ溶接を使用すれば、金属表面の酸化を抑えつつ、金属内部を溶融して溶接することができる。しかしながら、金属材料は融点に達すると再結晶化が生じて脆化し易くなるため、振動や衝撃により溶接部に亀裂が生じたり、電極組立体が折れる虞がある。
[4] スリーブ電極と端子部材との溶接部は、スリーブ電極の周囲に点在的に形成されるため、スリーブ電極と端子構成部材との間には隙間が形成される。このため、この隙間からスパッタリングにより発生した電極金属の原子又は分子が放電管内に放出され、放電管内の水銀が消耗し、ランプ寿命が低下する。
[5] スリーブ電極と端子部材とを溶接するためには、スリーブ電極の内径と端子部材の外径が近似することが要求される。このため、端子部材の線径に制約を受ける。また、端子部材の外径が大きくなると、端子部材に融着されるガラス管のシール部の歪みが大きくなり、ガラス管にクラック(罅)が入り易くなる。
なお、上記[1]乃至[3]については、端子部材の材料を適宜選択することにより、或る程度は改善できる。例えば、コバール等の低い融点を有する金属材料を使用して端子部材を構成すればよい。ところが、端子部材の材質を変更する場合、端子部材に融着されるガラス管の材質も変更する必要がある。更に、ガラス管は紫外線遮断率が比較的高い等の諸条件を満たす必要があるため、形成材料の選択肢が制限されることは好ましくない。
また、本発明の他の放電管(1)では、前記構成に加えて、弾性を有する内筒(12)の外周面(12a)は、電極(11)の内周面(11d)に自身の弾性により弾性的に当接する。
本実施の形態の蛍光放電管(1)は、図1に示すように、内部に略円柱状の閉鎖空間(3)を形成する細長いガラス管(ガラスバルブ)(2)と、ガラス管(2)の両端に気密に融着された一対の電極組立体(4)と、ガラス管(2)の内壁面に形成された蛍光膜(5)とを備えている。
[1] 打抜加工や抵抗溶接等が容易で且つ電極としても良好に機能するニッケルにより電極(11)を構成するので、電極(11)を打抜加工等により容易にカップ状に形成することができる。
[2] カップ形状を有する電極(11)の収容空間内に円筒状の内筒(12)が配置されるため、スパッタリングによって発生した電極(11)を構成する金属の原子又は分子が電極(11)及び内筒(12)間の隙間から放出されることが防止される。したがって、スパッタリングによる電極(11)の消耗を抑制することができる。
[3] スパッタリング率の小さいタングステンで内筒(12)を形成したので、ガラス管(2)内の放電用ガスに含まれる水銀の枯渇等が抑制され、蛍光放電管(1)のランプ寿命が長くなる。
[4] 端子部材(9)を抵抗溶接等により電極(11)の端壁部(11b)に固着するため、端子部材(9)の線径の自由度が制限されない。このため、端子部材(9)に融着されるガラス管(2)のシール部の歪みを抑えてガラス管(2)のクラック等を良好に防止できる。
[5] 仕事関数の小さいタングステンで内筒(12)を形成したので、一対の電極(11)間に所定の交流電圧を印加したとき、内筒(12)からガラス管(2)の閉鎖空間(3)内に電子が効率よく放出され、一対の電極(11)間の電圧、即ち管電圧が低くなる。このため、蛍光放電管(1)の消費電力を低減することができる。
[6] 内筒(12)のバネ作用により、内筒(12)の外周面(12a)の一部が電極(11)の内周面(11d)に接触し、電極(11)と内筒(12)とが電気的に接続されるので、内筒(12)を電極(11)に溶接する必要がなく、溶接に伴う電極(11)及び内筒(12)の材質脆化が生じない。このため、振動や衝撃による電極組立体(4)の亀裂や折損等を防止することができ、信頼性の高い蛍光放電管(1)が得られる。また、内筒(12)を電極(11)内に装着する際に、内筒(12)を電極(11)の収容空間内に圧入すれば、ワンタッチで電極(11)内に装着できる。
[7] 電極(11)に接触する突起部(12b)以外では、内筒(12)の外周面(12a)が電極(11)の内周面(11d)から離間して間隙が形成されるため、内筒(12)から電極(11)への熱伝導が抑制される。このため、放電管点灯時に内筒(12)に発生する熱がガラス管(2)に伝達され難く、ガラス管(2)の過熱による破損や放電特性の低下を防止できる。
Claims (6)
- 閉鎖空間を形成するガラス管と、筒状の側壁部と該側壁部の一端を閉塞する端壁部とによりカップ状に形成され且つ前記閉鎖空間内に配置された金属製の一対の電極と、該電極の端壁部に接続され且つ前記ガラス管の両端に固定されて前記ガラス管の外部に導出される金属製の端子とを備え、一対の前記電極間に電圧を印加して発光を生ずる放電管において、
前記電極の側壁部の内側に固定された内筒を備え、
該内筒は、前記電極よりもスパッタリング率の小さい金属により構成され且つ金属板を円筒状に巻き回した形状を有することを特徴とする放電管。 - 前記内筒の一端と他端との間に隙間が形成される請求項1に記載の放電管。
- 閉鎖空間を形成するガラス管と、筒状の側壁部と該側壁部の一端を閉塞する端壁部とによりカップ状に形成され且つ前記閉鎖空間内に配置された金属製の一対の電極と、該電極の端壁部に接続され且つ前記ガラス管の両端に固定されて前記ガラス管の外部に導出される金属製の端子とを備え、一対の前記電極間に電圧を印加して発光を生ずる放電管において、
前記電極の側壁部の内側に固定された内筒を備え、
該内筒は、前記電極よりもスパッタリング率の小さい金属により構成され且つ金属板を円筒状に巻き回した形状を有し、
弾性を有する前記内筒の外周面は、前記電極の内周面に自身の弾性により弾性的に当接することを特徴とする放電管。 - 前記内筒は、前記電極よりも仕事関数の小さい金属により構成される請求項1又は3に記載の放電管。
- 前記内筒は、該内筒の外周面に形成され且つ前記電極の内周面に当接する突起部を有し、前記内筒は、前記突起部を介して前記電極に電気的に接続される請求項1又は3に記載の放電管。
- 前記電極は、該電極の内周面に形成され且つ前記内筒の外周面に当接する突起部を有し、前記電極は、前記突起部を介して前記内筒に電気的に接続される請求項1又は3に記載の放電管。
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