(57)【要約】【課題】電極板にゆがみが生じないＵＶチューブを提供する。【解決手段】リード線に外力が加わって、元の位置からリード線が位置ずれするよう応力が加わったとき、リード線が接続した電極部分に応力が集中的に加わり剛性が小さいため当該接続部分が変形する構造を持すことでアノード電極板とカソード電極板が平行な位置を保つので電界の分布に偏りが発生しないのでＵＶチューブは正常に火炎を検出する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部が紫外線透過物質からなるガラス管と、網目状の平板電極と、前記電極と平行に向かい合うように平板電極を設置するとともに上記電極に接続するリード線の支持部ないしその近傍の剛性を電極板の剛性より低くしたことを特徴とするＵＶチューブ
【請求項２】
電極板のリード線支持部を規定数の切り込みを電極に施すことで凸型に加工するとともに薄肉部を持つ構造にしたことを特徴とする請求項１記載のＵＶチューブ
【請求項３】
電極より外側に、薄肉部を持つ電極板のリード線支持部を繋げた構造にしたことを
特徴とする請求項１記載のＵＶチューブ
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、燃焼装置の火炎に含まれる紫外線を検出するＵＶチューブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
火炎センサの一種として、火炎中に含まれる紫外線を検出するＵＶチューブ（紫外線検出用放電管）がある。このＵＶチューブは、紫外線を受けて放電を生起する一対の放電電極を円筒形のガラス管内に封止し、上記一対の放電電極それぞれのリード線をガラス管の一端部から導出したものである。
このような構造のＵＶチューブは、燃焼装置内の火炎を確実に検知するための安全確保の役割を担っており、例えばボイラ内の燃焼状態をモニタするため用いられている（例えば、特許文献1参照）。
図１は、従来のＵＶチューブの構造を示す模式図である。ガスが封入されているガラス管１０の中に、網目状のアノード電極１１と、カソード電極１２とが、リード線１３，１４によってそれぞれ支持されている。このアノード電極１１とカソード電極１２とは、平行平面構造であり、両電極間は４．３ｃｍの距離を保って配置されている。そして、ガラス管１０の端部（図１の上端部）から入射した紫外線が、アノード電極１１の網目を抜けてカソード電極１３に当たることにより、放電する。
【０００３】
従来のＵＶセンサに用いられるより小型化したＵＶチューブが開発されている（例えば、特許文献２参照）。図２の左側は従来のＵＶチューブを、右側は小型化したＵＶチューブの構造を示している。小型ＵＶチューブはガラス管２０の中にアノード電極２１及びカソード電極２２が０．５ｍｍで互いに平行に配置しているＵＶチューブである。
【０００４】
さて、本願と同出願人による特願２０１１−０７２６６６号における発明においては、
図３(a)は電極を支持するリード線が２本の場合の当小型ＵＶチューブの立体図であり２枚の電極の構造は円盤状の電極であり、リード線２３および２４はそれぞれアノード電極２１及びカソード電極２２で支持していることを示す。アノード電極２１は円盤板でありカソード電極２２はカソード電極２２も円盤板であるがリード線２３が接触しないよう半月状の欠けた部分を設けていることを図３（ｂ）は示す。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公昭４４−１０３９号公報
【特許文献１】特開２０１１−１４３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
先願（図３）にかかる小型ＵＶチューブの組み立て製造時において、ガラスシール時の熱影響でリード線２３，２４が変動し、平面板の電極板にゆがみが生じてアノード電極２１及びカソード電極２２を互いに平行に維持することは容易ではないこと、また振動などでＵＶチューブに外力が与えられた時、アノード電極２１及びカソード電極２２が平行にならない場合がある。
そのとき、電極板が平坦にならないことから２枚の電極間の距離および電界は電極の中心部と周辺部とは異なることになる。電極板の距離が近接すると当該部分の電界の強さが増す。
この場合、規定量の紫外線が入射しないにも係わらず放電が容易に発生するという異常放電が発生しやすくなる。一方電極板の距離が離れると電界の強さが減少する。この場合、規定量の紫外線が入射したにも係わらず放電しにくくなる。この様に電極板が平坦にならないことで電極間の電界分布に偏りが生じるという問題が生じる。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、電極板にゆがみを生じにくいＵＶチューブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、この発明のＵＶチューブは、網目状の電極を設置した紫外線透過物質からなるアノード電極板とカソード電極板を平行になるように構成するとともに、リード線とアノード電極板が接続する部分の剛性を当該接続部分以外のアノード電極板の剛性より小さく加工するとともに、
リード線とカソード電極板が接続する部分の剛性を当該接続部分以外のカソード電極板の剛性より小さく加工することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明におけるＵＶチューブによれば、リード線に外力が加わって、元の位置からリード線が位置ずれするよう応力が加わったとき、リード線が接続した電極部分に応力が集中的に加わるとともに剛性が小さいため当該接続部分が変形する。一方当接続部分以外の電極板は剛性が大きいため変形する度合いが少なくなる。この結果アノード電極板とカソード電極板は互いに平行な位置を保つ。そのため電極板間の電極中心部と周辺部の距離の変化が起らないことで電界の分布に偏りが発生しなくなる。そのため規定量外の紫外線が入射しても異常放電を発生しないのでＵＶチューブは正常に火炎を検出する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は従来のＵＶチューブ（紫外線検出用放電管）の構造を示す模式図である。
【図２】図２は従来のＵＶチューブと、小型化したＵＶチューブを比較するための模式図である。
【図３】図３は電極を支持するリード線が２本の場合のＵＶチューブの構成図である。
【図４】図４はリード線に外力が加わった時の電極板の変形を説明する図である。
【図５】図５はこの発明の実施の形態１に係るＵＶセンサの構造とリード線に外力が加わった時の電極板の変形の仕方を説明する図である。
【図６】図６はこの発明の実施の形態１に係る電極板が変形する仕方を示す斜視図である。
【図７】図７はリード線がずれたとき従来の電極板が変形する仕方とこの発明の実施の形態１に係る電極板が変形する仕方を説明する図である。
【図８】図８はこの発明の実施の形態２に係るＵＶチューブの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
外力が加わったとき電極の中心部分が変形する様子を下記に説明する。
図４（a）はアノード電極板またはカソード電極板であって、これが変形しないで平板状態にあることを示す。図４（b）はリード線が内側にずれる外力が働いたときリード線が接続している箇所に応力が加わり電極板の中央部分が上側に変形する状態を示す。電極板が平坦にならず２枚の電極が変形することで電極間の平衡状態が保てないことを図４（c）と(ｄ)は示している。図４（c）は２枚の電極板の中央部分がそろって上側に変形して非平衡になっている状態を示す。図４（ｄ）は２枚の電極板の中央部分が互いに反対側に変形して非平衡になっている状態を示す。アノード電極２１の中央部分は下側に、カソード電極２２の中央部は上側に変形している。アノード電極２１とカソード電極２２の中央部の変形の仕方が異なるので電極間の距離は同じにはならない。
【００１３】
この発明の実施の形態１を図５、図６と図７を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
図５（a）は電極の断面図と平面図であって電極板であってリード線が接続している接続部の一部の厚みを減少させて薄肉部を持つことを示している。図５（a）の平面図が示す様に薄肉部とリード線支持部は、２本の切れ込みを入れて容易に変形しすい構造にしている。薄肉部は、エッチング技術、切削加工などにより形成するものとする。図５（b）はリード線に外力が加わったとき、当薄肉部に集中的に応力が働くことで当該部分が変形するとともに電極板が上に持ち上げられていることを示す。図４（b）とは異なるのは電極板が平板の状態にあることである。
【００１５】
図５（c）はアノード電極２１とカソード電極２２は２枚ともにそろって上側に移動している状態を示す断面図である。図５（ｄ）はアノード電極２１が下側に、カソード電極２２が上側に移動していることを示す断面図である。図５（c）と（ｄ）によると変形しているのが薄肉部であるためアノード電極２１とカソード電極２２は平板の状態を保ちながらもとのある場所から移動しているため電極板間の電界の分布に偏りがなく均一に保つことを示す。このことから紫外線が入射したとき異常放電が発生する、あるいは放電しなくなるといった問題を解消できる。
【００１６】
図６の斜視図は図５（ｃ）と同じようにアノード電極２１が上側に、カソード電極２２も上側に移動していることを示す。
【００１７】
下記に薄肉部が折り曲がる理由を説明する。
板の曲げ剛性は板厚の３乗に比例することが知られている。薄肉部の板厚が元の値の半分になった場合、曲げ剛性は８分の１に減少する。曲げ剛性が小さくなるので応力が当薄肉部に集中するとともに当該箇所が折れ曲がることになる。その一方薄肉部以外の電極板は応力がかからないため平面性を保つ。
【００１８】
ところで図５（ｄ）によると電極板の変形する方向が異なることから電極間の距離が変形する前より大きくなるので電界は弱まることになる。ところで電界は印加する電圧を電極間の距離で割ることで求まる。印加する電圧が一定の値のとき、電極間の距離が大きくなると電界の値が小さくなる。そこで計測して求めた電極間の距離を基にして電界を規定値に保てるように印加する電圧の値を決める。決めた値で電圧が出力できるようＵＶチューブの電源回路を調整する。尚当ＵＶチューブの電源回路は簡略化のため図示していない。
電極間の距離が変形前より小さくなって電界が強まる場合も、電極間の距離を計測するとともに、電界の強さを一定なる印加電圧の値を決める。決めた値で電圧が出力できるようＵＶチューブの電源回路を調整する。
このような方法でＵＶチューブを製造するので電界分布に偏りが生じないとともにＵＶチューブの電源回路を調整するので異常放電を発生させないという目的を実現出来る。
【００１９】
図７（a）はリード線がねじれたとき応力が電極板の回転方向に加わることで電極板がたわむことを示す。図７（b）は本発明の実施の形態１の対策を施したことでリード線がずれても電極板がねじれず平坦性を保つことを示す。
【００２０】
下記に薄肉部がねじれる理由を説明する。
ねじれ剛性は板の幅と厚さの両方に関係する。ねじれやすさは、ねじれ剛性ではなくねじれ角で説明できる。当角度は断面２次極モーメントに反比例する。もし薄肉部の板の厚さが半分になった場合、ねじれ角はほぼ２倍になる。このことは薄肉部が他の電極部分よりねじれ易いことを意味する。外部から応力が働くとき薄肉部に集中するので当該薄肉部がねじれてしまう。一方、薄肉部以外の電極板には応力が加わらずねじれにくい。
【００２１】
図８を参照してこの発明の実施の形態２を説明する。
【実施例２】
【００２２】
この実施の形態２は、リード線支持部を電極の外に設けた形態である。
図８（a）はリード線支持部が２箇所ある電極で薄肉部とリード線の接続部が電極の外側にした構成にしたこと示す平面図と断面図である。リード線支持部が３箇所ある場合を図８（ｂ）が示す。リード線に外力が加わったとき電極が変形せず平坦のままであることは実施の形態１と同じなのでこれを説明する図は描いていない。なお薄肉部は、エッチング技術、切削加工などにより形成するものとする。
このように、実地の形態１と同様な効果が得られる。
【００２３】
なお、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は、上述した実施の形態の構成に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあっても本発明に含まれることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００２４】
１０，２０  ガラス管
１１，２１  アノード電極
１２，２２  カソード電極
１３，１４，２４  リード線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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