JPH10188889A - 冷陰極型低圧水銀ランプ - Google Patents
冷陰極型低圧水銀ランプInfo
- Publication number
- JPH10188889A JPH10188889A JP35580696A JP35580696A JPH10188889A JP H10188889 A JPH10188889 A JP H10188889A JP 35580696 A JP35580696 A JP 35580696A JP 35580696 A JP35580696 A JP 35580696A JP H10188889 A JPH10188889 A JP H10188889A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arc tube
- inner diameter
- electrode
- mercury lamp
- pressure mercury
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Discharge Lamp (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電極のスリーブ部の外径と発光管の内径を最
適に規定することにより、小型で電子放射特性が良好な
冷陰極型低圧水銀ランプを提供することにある。 【解決手段】 両端が圧着封止された内径１２ｍｍ以下
の発光管１と、該発光管１内の両端に対向配置された筒
状のスリーブ部４１を有する電極４とを備え、前記発光
管１の内径をＤ１、前記スリーブ４１の外径をＤ２とす
るとき、０．３≦Ｄ２／Ｄ１≦０．８の関係式を満足す
ることを特徴とする冷陰極型低圧水銀ランプ。
適に規定することにより、小型で電子放射特性が良好な
冷陰極型低圧水銀ランプを提供することにある。 【解決手段】 両端が圧着封止された内径１２ｍｍ以下
の発光管１と、該発光管１内の両端に対向配置された筒
状のスリーブ部４１を有する電極４とを備え、前記発光
管１の内径をＤ１、前記スリーブ４１の外径をＤ２とす
るとき、０．３≦Ｄ２／Ｄ１≦０．８の関係式を満足す
ることを特徴とする冷陰極型低圧水銀ランプ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は冷陰極型低圧水銀
ランプに関する。特に、紫外光を放射して殺菌処理を行
う冷陰極型低圧水銀ランプに関する。
ランプに関する。特に、紫外光を放射して殺菌処理を行
う冷陰極型低圧水銀ランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から紫外線によって殺菌を行う光殺
菌装置の紫外線光源として、冷陰極型低圧水銀ランプが
知られている。この冷陰極型低圧水銀ランプは、フィラ
メントを使用しない構造のため、長寿命化を達成できる
という利点がある。
菌装置の紫外線光源として、冷陰極型低圧水銀ランプが
知られている。この冷陰極型低圧水銀ランプは、フィラ
メントを使用しない構造のため、長寿命化を達成できる
という利点がある。
【０００３】このような従来の冷陰極型低圧水銀ランプ
を図１を用いて説明する。発光管１は管状であり紫外線
を良好に透過する石英ガラスからなり、その両端に圧着
封止部１１が形成されてモリブデン製の金属箔２が埋設
されている。この金属箔の一端部には外部リード棒３が
溶接されており、この外部リード棒３は封止部１１から
外部に突出している。
を図１を用いて説明する。発光管１は管状であり紫外線
を良好に透過する石英ガラスからなり、その両端に圧着
封止部１１が形成されてモリブデン製の金属箔２が埋設
されている。この金属箔の一端部には外部リード棒３が
溶接されており、この外部リード棒３は封止部１１から
外部に突出している。
【０００４】発光管１の内部両端には一対のスリーブ型
の電極４が対向配置されている。この電極４は図２に示
すように、鉄系合金管の一端を潰して圧潰部４２とスリ
ーブ部４１を形成し、この圧潰部４２にリード４３が固
定されている。このリード４３の他端部は前記金属箔２
の端部に溶接されて封止部１１に埋設されている。
の電極４が対向配置されている。この電極４は図２に示
すように、鉄系合金管の一端を潰して圧潰部４２とスリ
ーブ部４１を形成し、この圧潰部４２にリード４３が固
定されている。このリード４３の他端部は前記金属箔２
の端部に溶接されて封止部１１に埋設されている。
【０００５】そして、発光管１内には水銀１０ｍｇと希
ガスとしてアルゴンが５．３２Ｋｐａ封入されている。
ガスとしてアルゴンが５．３２Ｋｐａ封入されている。
【０００６】次に、図３を用いて冷陰極型低圧水銀ラン
プの封止工程を説明する。先ず、別途の工程で、スリー
ブ型の電極４がリード４３と金属箔２とにより一体物と
され、この一体物が石英ガラス管１０の一方の端に保持
されている。この石英ガラス管１０の他端はシリコン栓
で封止され、チップ１００からアルゴン等の不活性ガス
を流し、石英ガラス管１０の外表面であって金属箔２に
対向する加熱領域Ａをガスバナー等で加熱する。加熱に
より石英ガラス管１０が柔らかくなった状態でピンチャ
ーによって圧着封止する。ここで、不活性ガスを流しな
がら加熱処理を行うのは金属箔やリード等が酸化するこ
とを防止するためのものであり、加熱は、例えば１７０
０℃で行われ、不活性ガスは例えば６リットル／分が供
給される。
プの封止工程を説明する。先ず、別途の工程で、スリー
ブ型の電極４がリード４３と金属箔２とにより一体物と
され、この一体物が石英ガラス管１０の一方の端に保持
されている。この石英ガラス管１０の他端はシリコン栓
で封止され、チップ１００からアルゴン等の不活性ガス
を流し、石英ガラス管１０の外表面であって金属箔２に
対向する加熱領域Ａをガスバナー等で加熱する。加熱に
より石英ガラス管１０が柔らかくなった状態でピンチャ
ーによって圧着封止する。ここで、不活性ガスを流しな
がら加熱処理を行うのは金属箔やリード等が酸化するこ
とを防止するためのものであり、加熱は、例えば１７０
０℃で行われ、不活性ガスは例えば６リットル／分が供
給される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】最近、このような冷陰
極型低圧水銀ランプは、ホロー効果により電子放射特性
を改善するために電極のスリーブ部の内側表面積を大き
くする傾向があり、この結果、スリーブ部の外径が大き
いものが要求されている。一方、このような冷陰極型低
圧水銀ランプは、光殺菌装置に組み込まれて使用される
ため小型化の傾向があり、発光管が細管化し、発光管の
内径が小さいものが要求されている。
極型低圧水銀ランプは、ホロー効果により電子放射特性
を改善するために電極のスリーブ部の内側表面積を大き
くする傾向があり、この結果、スリーブ部の外径が大き
いものが要求されている。一方、このような冷陰極型低
圧水銀ランプは、光殺菌装置に組み込まれて使用される
ため小型化の傾向があり、発光管が細管化し、発光管の
内径が小さいものが要求されている。
【０００８】このような状況のもと、図３に示されてい
る方法で冷陰極型低圧水銀ランプの封止作業を行う場合
以下のような問題が発生した。発光管の細管化に伴い発
光管となる石英ガラス管１０の内径を小さし、また、電
子放射特性をよくするために電極４のスリーブ部４１の
外径を大きくすると、石英ガラス管１０とスリーブ部４
１との隙間が小さくなり、不活性ガスが石英ガラス管１
０の端部空間Ｂに流れ込まなくなる。このように、不活
性ガスが不十分な状態で石英ガラス管１０の外表面の加
熱領域Ａを加熱すると金属箔２等が酸化するという問題
があった。
る方法で冷陰極型低圧水銀ランプの封止作業を行う場合
以下のような問題が発生した。発光管の細管化に伴い発
光管となる石英ガラス管１０の内径を小さし、また、電
子放射特性をよくするために電極４のスリーブ部４１の
外径を大きくすると、石英ガラス管１０とスリーブ部４
１との隙間が小さくなり、不活性ガスが石英ガラス管１
０の端部空間Ｂに流れ込まなくなる。このように、不活
性ガスが不十分な状態で石英ガラス管１０の外表面の加
熱領域Ａを加熱すると金属箔２等が酸化するという問題
があった。
【０００９】一方、このような問題を回避するために、
石英ガラス管１０の端部空間Ｂに十分な不活性ガスを流
すためにその供給量を増やせば、ガスバナー等で加熱領
域Ａを加熱しているにもかかわらず、不活性ガスが流れ
過ぎて加熱領域Ａの温度が上昇せず、この状態で封止作
業を行うと石英ガラスが溶着せず、封止が完全に行われ
ないため、封止不良という問題があった。
石英ガラス管１０の端部空間Ｂに十分な不活性ガスを流
すためにその供給量を増やせば、ガスバナー等で加熱領
域Ａを加熱しているにもかかわらず、不活性ガスが流れ
過ぎて加熱領域Ａの温度が上昇せず、この状態で封止作
業を行うと石英ガラスが溶着せず、封止が完全に行われ
ないため、封止不良という問題があった。
【００１０】本発明は、以上のような事情に基づいてな
されたものであって、電極のスリーブ部の外径と、発光
管の内径を最適に規定するとこにより、小型で電子放射
特性が良好な冷陰極型低圧水銀ランプを提供することに
ある。
されたものであって、電極のスリーブ部の外径と、発光
管の内径を最適に規定するとこにより、小型で電子放射
特性が良好な冷陰極型低圧水銀ランプを提供することに
ある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の冷陰極型低圧水銀ランプは、両端
が圧着封止された内径１２ｍｍ以下の管状の発光管と、
該発光管内の両端に対向配置された筒状のスリーブ部を
有する電極とを備え、前記発光管の内径をＤ１、前記ス
リーブ部の外径をＤ２とするとき、０．３≦Ｄ２／Ｄ１
≦０．８の関係式を満足することを特徴とする。
に、請求項１に記載の冷陰極型低圧水銀ランプは、両端
が圧着封止された内径１２ｍｍ以下の管状の発光管と、
該発光管内の両端に対向配置された筒状のスリーブ部を
有する電極とを備え、前記発光管の内径をＤ１、前記ス
リーブ部の外径をＤ２とするとき、０．３≦Ｄ２／Ｄ１
≦０．８の関係式を満足することを特徴とする。
【００１２】上記課題を解決するために、請求項２に記
載の冷陰極型低圧水銀ランプは、請求項１に記載の冷陰
極型低圧水銀ランプであって、特に、前記電極はその一
部に圧潰部が形成されており、該圧潰部が前記発光管の
内径以下に切断処理されることを特徴とする。
載の冷陰極型低圧水銀ランプは、請求項１に記載の冷陰
極型低圧水銀ランプであって、特に、前記電極はその一
部に圧潰部が形成されており、該圧潰部が前記発光管の
内径以下に切断処理されることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の冷陰極型低圧水銀
ランプを説明する。本発明の冷陰極型低圧水銀ランプは
図１に示した冷陰極型低圧水銀ランプと発光管の内径お
よび電極の形状が異なること以外は同様であり、異なる
事項についてのみ説明する。
ランプを説明する。本発明の冷陰極型低圧水銀ランプは
図１に示した冷陰極型低圧水銀ランプと発光管の内径お
よび電極の形状が異なること以外は同様であり、異なる
事項についてのみ説明する。
【００１４】本発明の冷陰極型低圧水銀ランプの発光管
１は、小型化に対応するために、内径が１２ｍｍ以下で
あり、本実施例においては内径が１２ｍｍのものを用い
た。本発明の冷陰極型低圧水銀ランプのスリーブ型の電
極４は図４に示すように、鉄系合金の一端を潰して圧潰
部４２とスリーブ部４１を形成し、この圧潰部４２にリ
ード４３が固定されている。そして、圧潰部４２は、発
光管１の内径以下に切断処理されている。圧潰部４２の
一部を切断する理由は、圧潰部４２の広がり具合によっ
ては内径１２ｍｍ以下という細い発光管になる石英ガラ
ス管に電極４を挿入できなくなる恐れがあるためであ
る。なお電極４の形状は、外径Ｄ２が７ｍｍ、スリーブ
部の長さＬ１が２０ｍｍ、圧潰部４２の長さＬ２は３ｍ
ｍ、圧潰部４２の幅Ｌ３は７．５ｍｍ、リード４３の外
径は０．８ｍｍである。
１は、小型化に対応するために、内径が１２ｍｍ以下で
あり、本実施例においては内径が１２ｍｍのものを用い
た。本発明の冷陰極型低圧水銀ランプのスリーブ型の電
極４は図４に示すように、鉄系合金の一端を潰して圧潰
部４２とスリーブ部４１を形成し、この圧潰部４２にリ
ード４３が固定されている。そして、圧潰部４２は、発
光管１の内径以下に切断処理されている。圧潰部４２の
一部を切断する理由は、圧潰部４２の広がり具合によっ
ては内径１２ｍｍ以下という細い発光管になる石英ガラ
ス管に電極４を挿入できなくなる恐れがあるためであ
る。なお電極４の形状は、外径Ｄ２が７ｍｍ、スリーブ
部の長さＬ１が２０ｍｍ、圧潰部４２の長さＬ２は３ｍ
ｍ、圧潰部４２の幅Ｌ３は７．５ｍｍ、リード４３の外
径は０．８ｍｍである。
【００１５】そして、本発明の冷陰極型低圧水銀ランプ
の封止工程は図３に示す従来の封止工程と同様であり、
発光管となる石英ガラス管１０の内径Ｄ１と電極４のス
リーブ部４１の外径Ｄ２を最適に規定することにより、
発光管の内径が小さく小型でありながらも良好な電子放
射特性を有し、かつ、封止工程において金属箔の酸化が
おこらない数値範囲を見いだしたものである。なお、石
英ガラス管の内径は、できあがったランプの発光管の内
径となる。また、封止工程において、電極４が傾いた状
態で封止され、スリーブ部４１の先端部が発光管１の内
壁に接触した状態になるランプがあるが、発光管１が石
英ガラスなので、発光管１は何ら影響を受けることはな
く、また、放電も良好である。
の封止工程は図３に示す従来の封止工程と同様であり、
発光管となる石英ガラス管１０の内径Ｄ１と電極４のス
リーブ部４１の外径Ｄ２を最適に規定することにより、
発光管の内径が小さく小型でありながらも良好な電子放
射特性を有し、かつ、封止工程において金属箔の酸化が
おこらない数値範囲を見いだしたものである。なお、石
英ガラス管の内径は、できあがったランプの発光管の内
径となる。また、封止工程において、電極４が傾いた状
態で封止され、スリーブ部４１の先端部が発光管１の内
壁に接触した状態になるランプがあるが、発光管１が石
英ガラスなので、発光管１は何ら影響を受けることはな
く、また、放電も良好である。
【００１６】図５に、その実験結果を示す。Ｄ１は石英
ガラス管１０の内径を表し、Ｄ２は電極４のスリーブ部
４１の外径を表す。そして、Ｄ２／Ｄ１の値を０．２〜
０．９の範囲で変化させたときの金属箔の酸化状況と電
子放射特性の良否を示す。金属箔の酸化状況では、Ｄ２
／Ｄ１の値が、０．２〜０．８のとき酸化は見られない
が、Ｄ２／Ｄ１の値が、０．９のとき金属箔の酸化が見
られた。これは、スリーブ部４１と石英ガラス管１０と
の隙間が小さくなりすぎ、図３で示す端部空間Ｂに所定
量の不活性ガスが流れなくなり、金属箔が酸化した。こ
の酸化は目視によって確認した。
ガラス管１０の内径を表し、Ｄ２は電極４のスリーブ部
４１の外径を表す。そして、Ｄ２／Ｄ１の値を０．２〜
０．９の範囲で変化させたときの金属箔の酸化状況と電
子放射特性の良否を示す。金属箔の酸化状況では、Ｄ２
／Ｄ１の値が、０．２〜０．８のとき酸化は見られない
が、Ｄ２／Ｄ１の値が、０．９のとき金属箔の酸化が見
られた。これは、スリーブ部４１と石英ガラス管１０と
の隙間が小さくなりすぎ、図３で示す端部空間Ｂに所定
量の不活性ガスが流れなくなり、金属箔が酸化した。こ
の酸化は目視によって確認した。
【００１７】また、電子放射特性では、Ｄ２／Ｄ１の値
が、０．３〜０．９のとき点灯に支障のない電子放射特
性が得られているが、Ｄ２／Ｄ１の値が、０．２のとき
スリーブ部４１の外径Ｄ１が小さくなりすぎ、よって、
スリーブ部４１の内側表面積が小さくなり、スリーブ部
４１の外側表面より電子が放出される、所謂、電極から
の放電あふれ現象が起こり、この結果、発光管１の内面
が黒化するという問題が発生した。
が、０．３〜０．９のとき点灯に支障のない電子放射特
性が得られているが、Ｄ２／Ｄ１の値が、０．２のとき
スリーブ部４１の外径Ｄ１が小さくなりすぎ、よって、
スリーブ部４１の内側表面積が小さくなり、スリーブ部
４１の外側表面より電子が放出される、所謂、電極から
の放電あふれ現象が起こり、この結果、発光管１の内面
が黒化するという問題が発生した。
【００１８】よって、Ｄ２／Ｄ１の値が、０．３〜０．
８の範囲であれば、石英ガラス管１０の内径と電極４の
スリーブ部４１の外径が適切な関係にあるので、図３に
示すような方法で封止作業を行っても、石英ガラス管１
０の端部空間Ｂに十分な不活性ガスが供給され金属箔の
酸化が起こらず、また、スリーブ部４１の内側表面積も
確保できるので小型で電子放射特性が良好な冷陰極型低
圧水銀ランプとなる。
８の範囲であれば、石英ガラス管１０の内径と電極４の
スリーブ部４１の外径が適切な関係にあるので、図３に
示すような方法で封止作業を行っても、石英ガラス管１
０の端部空間Ｂに十分な不活性ガスが供給され金属箔の
酸化が起こらず、また、スリーブ部４１の内側表面積も
確保できるので小型で電子放射特性が良好な冷陰極型低
圧水銀ランプとなる。
【００１９】
【発明の効果】本発明の冷陰極型低圧水銀ランプによれ
ば、発光管の内径と電極のスリーブ部外径の関係が適切
な範囲内にあるので、発光管を形成する封止工程のとき
に、封止部に埋設される金属箔等の酸化を防止すること
ができ、また、スリーブ部の内側表面積も確保できるの
で小型でありながら電子放射特性が良好となる。
ば、発光管の内径と電極のスリーブ部外径の関係が適切
な範囲内にあるので、発光管を形成する封止工程のとき
に、封止部に埋設される金属箔等の酸化を防止すること
ができ、また、スリーブ部の内側表面積も確保できるの
で小型でありながら電子放射特性が良好となる。
【図１】本発明の冷陰極型低圧水銀ランプおよび従来の
冷陰極型低圧水銀ランプの説明図である。
冷陰極型低圧水銀ランプの説明図である。
【図２】従来の冷陰極型低圧水銀ランプの電極の説明図
である。
である。
【図３】本発明の冷陰極型低圧水銀ランプの封止工程お
よび従来の冷陰極型低圧水銀ランプの封止工程の説明図
である。
よび従来の冷陰極型低圧水銀ランプの封止工程の説明図
である。
【図４】本発明の冷陰極型低圧水銀ランプの電極の説明
図である。
図である。
【図５】石英ガラス管の内径と電極のスリーブ部の外径
を変化させたときの金属箔の酸化状況と電子放射特性と
の関係を示すデータである。
を変化させたときの金属箔の酸化状況と電子放射特性と
の関係を示すデータである。
１ 発光管 ２ 金属箔 ３ 外部リード棒 ４ 電極 ４１ スリーブ部 ４２ 圧潰部 ４３ リード １０ 石英ガラス管 Ａ 加熱領域 Ｂ 端部空間 Ｄ１ 発光管内径 Ｄ２ スリーブ部外径
Claims (2)
- 【請求項１】 両端が圧着封止された内径１２ｍｍ以下
の管状の発光管と、該発光管内の両端に対向配置された
筒状のスリーブ部を有する電極とを備え、 前記発光管の内径をＤ１、前記スリーブ部の外径をＤ２
とするとき、 ０．３≦Ｄ２／Ｄ１≦０．８ の関係式を満足することを特徴とする冷陰極型低圧水銀
ランプ。 - 【請求項２】 前記電極はその一部に圧潰部が形成され
ており、該圧潰部が前記発光管の内径以下に切断処理さ
れることを特徴とする請求項１に記載の冷陰極型低圧水
銀ランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35580696A JPH10188889A (ja) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | 冷陰極型低圧水銀ランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35580696A JPH10188889A (ja) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | 冷陰極型低圧水銀ランプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10188889A true JPH10188889A (ja) | 1998-07-21 |
Family
ID=18445850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35580696A Pending JPH10188889A (ja) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | 冷陰極型低圧水銀ランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10188889A (ja) |
-
1996
- 1996-12-25 JP JP35580696A patent/JPH10188889A/ja active Pending
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