(57)【要約】【課題】電極間に電圧を印加してから放電開始までの時間的な遅れの対策を低コストで実現する。【解決手段】低圧放電灯の両電極１２１，１２２のうち、低電圧側の電極１２２をドープタングステン材とし、高電圧側の電極１２１をトリエーテッドタングステン材とした。これにより、トリエーテッドタングステンの使用量を減らしながら、両側がトリエーテッドタングステン電極のランプと同等の始動性を保持しつつ、ランプのコストダウン化を図ることが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
石英のバルブの両端内部に電極を備えて紫外線を発生させる低圧放電ランプにおいて、
高い電圧が印加される側の前記電極材として電子放射物質を含有したものを用いたことを特徴とする低圧放電ランプ。
【請求項２】
電子放射物質は、タングステン（Ｗ）に酸化トリウム（ＴｈＯ２）が含有されたトリエーテッドタングステン（ＴｈＯ２−Ｗ）材であることを特徴とする請求項１記載の低圧放電ランプ。
【請求項３】
石英のバルブの両端内部に電極を備えて紫外線を発生させる低圧放電ランプにおいて、
高い電圧が印加される側の前記電極材の表面上に酸化トリウムまたはジルコニウム酸バリウムを用いたことを特徴とする低圧放電ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、石英バルブを使用して紫外線を放射させ殺菌や除菌等に用いる低圧放電ランプに関し、特にランプの電極部分の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の低圧放電ランプは、ランプ始動時の放電のきっかけとなる初期電子が少なくなり、電極間に電圧を印加したときから放電開始までの時間的遅れ（暗黒特性）の発生をなくすために、放電ランプの両端に電極を設け、その表面に電子放射性物質を塗布しされたものが使用されている。（例えば、特許文献１）
【特許文献１】特開２００２−３５２７６７公報（第３頁、図１、２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記した特許文献１の技術は、両側の電極の表面に電子放射性物質である酸化トリウムを塗布し、それを焼成することで電極に含まれる放射性物質のトリウムから初期電子が供給させ、暗黒特性が生じないようにランプ始動特性を向上させる方法が発明された。しかし、酸化トリウムやジルコニウム酸バリウム等の電子放射性物質が焼成された電極は、電子放射性物質そのものが高価なことからより安価な方法が望まれていた。
【０００４】
この発明の目的は、始動性を保持しながらランプ電極のコストダウンを図った低圧放電ランプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した課題を解決するために、この発明の低圧放電ランプは、石英のバルブの両端内部に電極を備えて紫外線を発生させるものにあって、高い電圧が印加される側の前記電極材として電子放射物質を含有したものを用いたことを特徴とする。
【０００６】
また、石英のバルブの両端内部に電極を備えて紫外線を発生させるものにあって、高い電圧が印加される側の前記電極材の表面上に酸化トリウムまたはジルコニウム酸バリウムを用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、一方の電極のみに電子放射物質であるトリエーテッドタングステンを用いながら、両側がトリエーテッドタングステン電極のランプと同等の始動性を保持しつつ、ランプのコストダウンを図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。  
図１は、この発明の低圧放電ランプの一実施例について説明するための外観図である。図１において、１１は、透光性の石英製の直管型のバルブである。このバルブ１１の両端にはコイル状に巻回された電極１２１，１２２がそれぞれ配置される。高い電圧が印加される側の電極１２１は、タングステン（Ｗ）に酸化トリウム（ＴｈＯ２）が含有されたトリエーテッドタングステン材を、低い電圧が印加される側の電極１２２は、タングステンにドープが含有されたドープタングステン材を使用する。電極１２２の材料としては、ドープタングステンの他に、タングステン、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）でも構わない。
【０００９】
電極１２１，１２２は、それぞれの両端から伸びるレグ部１３１，１３２と金属箔の一端に溶着される。金属箔１４１，１４２の他端は例えばタングステン製の引出し線１５１，１５２の一端とをかしめ等の接続手段を用いて電気的に接続する。レグ部１３１，１３２から引出し線１５１，１５２の一端までのバルブ１１を加熱して封止する。金属箔１４１，１４２は、バルブ１１を形成する石英ガラスの熱膨張率に近い材料であれば何でもよいが、この条件に適ったものとしてモリブデンを使用する。バルブ１１には、５０Ｔｏｒｒの気圧下で水銀とアルゴンガスが封入される。
【００１０】
引出し線１５１，１５２の他端は、例えばセラミック製の口金１６１，１６２の内部で電気的に接続された図示しない給電用のリード線を絶縁封止するとともに耐紫外線を有する例えば架橋ポリエチレンなどの樹脂管１７１，１７２を介して図２の電源回路に接続される。
【００１１】
ここで、電子放射物質である酸化トリウムの含有量としては、多いほど効果はあるものの、電子放射物質の含有量としては、安全上規定される範囲である２％以下とする。
【００１２】
図１の放電ランプは、例えば図２の点灯回路に基づき点灯されるもので、この点灯回路について説明する。
【００１３】
直流電源Ｖからの直流電圧がインバータ回路ＩＶに印加されると、インバータ回路ＩＶが備える２つのスイッチングトランジスタＱ１，Ｑ２が高周波で交互にスイッチング動作する。すなわち、直流電源Ｖからの直流出力電圧の印加によってトランジスタＱ１，Ｑ２のベースに電流が流れると、トランジスタＱ１，Ｑ２の微妙な特性の違いにより何れか一方のトランジスタがＯＮする。これにより、インバータ回路ＩＶに設けられたトランスＴＲの一次巻線Ｔａに一方向の流れの電流が生じ、これに応じてトランスＴＲの補助一次巻線Ｔｂに電流が流れる。このとき、補助一次巻線Ｔｂには、ＯＮ状態にあるトランジスタＱ１に徐々に抜いてＯＦＦしているトランジスタＱ２の徐々にベース電流を流すような方向に電流の流れが生じる。
【００１４】
これにより、トランジスタＱ１，Ｑ２のＯＮ−ＯＦＦが繰り返され、トランスＴＲの二次巻線Ｔｃに高電圧が発生する。トランジスタＱ１，Ｑ２は、トランスＴＲとこのトランスＴＲに並列接続されたコンデンサＣｐとの共振周波数にしかだった周期のＯＮ−ＯＦＦを繰り返すため、トランスＴＲの二次巻線Ｔｃに生じる電圧は、一次巻線Ｔａの１００倍程度の高周波電圧である。この高周波電圧は、トランスＴＲの二次巻線Ｔｃに接続された出力端子Ｖｏｕｔに接続された低電圧放電ランプＲＬを付勢して点灯させる。
【００１５】
図３は、この発明の低圧放電ランプと従来を測定した比較結果について説明する説明図である。
【００１６】
図１の直管型バルブ１１の長さを１５０ｍｍ、バルブ１１の径をφ６ｍｍとし、点灯回路の高電圧側に接続される電極１２１を１．７％のＴｈＯ２を含有するトリエーテッドタングステン材、低電圧側に接続される電極１２２をドープタングステン材としている。
【００１７】
図３において、（１）はこの発明の電極１２１をトリエーテッドタングステン、電極１２２をドープタングステン、（２）は従来の電極１２１，１２２をトリエーテッドタングステン、（３）は電極１２２をトリエーテッドタングステン、電極１２１をドープタングステン、（４）は電極１２１，１２２をドープタングステンとした場合の、それぞれ暗黒特性の１０の試料を示すものである。
【００１８】
放電遅れ時間の測定は、周囲温度−１０℃の完全遮光された暗箱中に、５ｈ放置後、始動電圧１０００Ｖの図２に示される点灯回路に各々接続し、点灯回路を始動させてから実際にランプが点灯するまでの時間を測定した。
【００１９】
図３の測定結果をまとめると図４に示すようになる。すなわち、電極間に電圧を印加したときから放電開始までの時間的遅れは、高電圧側電極をトリエーテッドタングステン材とし、低電圧側電極をドープタングステン材とした場合は、高低電圧それぞれの電極をトリエーテッドタングステン材とした場合と同様に、１０の試料ともに１秒以内とすることが確認された。
【００２０】
以上のように、高電圧側の電極材のみをトリエーテッドタングステンに変更するだけで、両側がトリエーテッドタングステン電極のランプと同等の始動性が得られることを確認できた。従って、片方の電極を廉価な材料を使用しながら良好な暗黒特性を実現することができる。
【００２１】
図５は、この発明の他の実施例について説明するための要部の拡大断面図である。この実施例は、図１の高電圧側の電極の金属箔１４１に一端が接続される電極５１の他端にコイル５２を巻回し、コイル５２の間隙に電子放射物質５３を塗布し焼成したものである。
【００２２】
電子放射物質５４は、粒径がミクロンオーダーの粉末状の酸化トリウムであり、これを有機バインダーと混合し、攪拌して懸濁液としたものをコイル５２の隙間に浸漬させて塗布し、２００℃程度の温度で焼成する。
【００２３】
低電圧側の電極としては、図１と同様の電極でも構わないし、電子放射物質が塗布されていない場合の図５の構成の電極でも構わない。要は、低電圧放射ランプを構成する両電極のうち片方の電極を図５の構成の電極にすればよい。
【００２４】
この実施例においても、電極間に電圧を印加してから放電開始までの時間的な遅れの対策を低コストで実現することが可能となる。
【００２５】
なお、電子放射物質としては、酸化トリウムの他にジルコニウム酸バリウム（ＢａＺｒＯ３）を１２００℃程度で焼成したものを用いても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の低圧放電ランプの一実施例について説明するための正面図。
【図２】図１の低圧放電ランプを駆動する電源回路について説明するための回路図。
【図３】この発明の効果について説明するための説明図。
【図４】図３の測定結果について説明するための説明図。
【図５】この発明の他の実施例について説明するための要部の拡大断面図。
【符号の説明】
【００２７】
１１…バルブ
１２１，１２２…電極
１３１，１３２…レグ部
１４１，１４２…金属箔
１５１，１５２…引出し線
１６１，１６２…口金
１７１，１７２…フッ素樹脂管
【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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