JP3141380U

JP3141380U - Discharge tube

Info

Publication number: JP3141380U
Application number: JP2008000872U
Authority: JP
Inventors: 孝一今井; 俊行田中
Original assignee: Okaya Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Okaya Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2008-02-19
Filing date: 2008-02-19
Publication date: 2008-05-01
Anticipated expiration: 2018-02-19

Abstract

【課題】絶縁劣化を抑制できる長寿命な放電管を実現する。
【解決手段】円筒状のケース部材12の両端開口部を、放電電極を兼ねた一対の蓋部材14，14で気密に封止することによって気密外囲器16を形成すると共に、該気密外囲器16内に放電ガスを封入し、また、上記蓋部材14，14の放電電極部18，18間に放電間隙22を形成すると共に、ケース部材12の内壁面24に、その両端が、蓋部材14，14と微小放電間隙26を隔てて配置された複数のトリガ放電膜28を形成し、さらに、上記放電電極部18の表面に、チタン粉末30を点在配置した。
【選択図】図１A long-life discharge tube capable of suppressing deterioration of insulation is realized.
A hermetic envelope 16 is formed by hermetically sealing the opening portions at both ends of a cylindrical case member 12 with a pair of lid members 14 and 14 that also serve as discharge electrodes. A discharge gas is sealed in the vessel 16, and a discharge gap 22 is formed between the discharge electrode portions 18 and 18 of the lid members 14 and 14, and both ends of the inner wall 24 of the case member 12 are lid members. A plurality of trigger discharge films 28 arranged with 14 and 14 and a minute discharge gap 26 are formed, and further, titanium powder 30 is scattered on the surface of the discharge electrode portion 18.
[Selection] Figure 1

Description

この考案は放電管に係り、特に、プロジェクターや自動車のメタルハライドランプ等の高圧放電ランプやガス調理器等の着火プラグに、点灯用又は着火用の定電圧を供給するためのスイッチングスパークギャップとして、或いは、サージ電圧を吸収するためのガスアレスタ（避雷管）として好適に使用できる放電管に関する。 The present invention relates to a discharge tube, in particular, as a switching spark gap for supplying a constant voltage for lighting or ignition to a high-pressure discharge lamp such as a projector or a metal halide lamp of an automobile, or an ignition plug of a gas cooker, or The present invention relates to a discharge tube that can be suitably used as a gas arrester for absorbing surge voltage.

この種の放電管として、本出願人は、先に特開２００６−２４４２２号を提案した。
この放電管60は、図６に示すように、両端が開口した絶縁材よりなる円筒状のケース部材62の両端開口部を、放電電極を兼ねた一対の蓋部材64，64で気密に封止することによって気密外囲器66を形成し、該気密外囲器66内に、所定の放電ガスを封入してなる。 As this type of discharge tube, the present applicant has previously proposed Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-24422.
As shown in FIG. 6, the discharge tube 60 is hermetically sealed with a pair of lid members 64, 64 that also serve as discharge electrodes, at both ends of a cylindrical case member 62 made of an insulating material that opens at both ends. Thus, an airtight envelope 66 is formed, and a predetermined discharge gas is sealed in the airtight envelope 66.

上記蓋部材64は、気密外囲器66の中心に向けて大きく突き出た平面状の放電電極部68と、ケース部材62の端面に接する接合部70を備えており、両蓋部材64，64の放電電極部68，68間には、所定の放電間隙72が形成されている。
また、上記ケース部材62の内壁面74には、その両端が、放電電極を兼ねた上記蓋部材64，64と微小放電間隙76を隔てて配置されたトリガ放電膜78が複数形成されている。 The lid member 64 includes a flat discharge electrode portion 68 that protrudes greatly toward the center of the hermetic envelope 66, and a joint portion 70 that contacts the end surface of the case member 62. A predetermined discharge gap 72 is formed between the discharge electrode portions 68 and 68.
A plurality of trigger discharge films 78 are formed on the inner wall surface 74 of the case member 62 so that both ends of the case member 62 are spaced apart from the lid members 64 and 64 that also serve as discharge electrodes and a minute discharge gap 76.

上記放電電極部68の表面には、チタン（Ｔｉ）を蒸着して成る導電膜80が形成されている。
この導電膜80は、スパッタにより剥離したトリガ放電膜78を補うために設けられたものである。すなわち、この導電膜80も、トリガ放電膜78と同様に、放電時の衝撃によりスパッタされ、その構成材料であるチタンが様々な方向に飛散することになるが、飛散したチタンの一部が、トリガ放電膜78の剥離箇所に付着して補い、その結果、トリガ放電膜78の放電遅れ防止機能の劣化が抑制されるのである。この導電膜80は、チタンを蒸着して形成しているので、放電時の衝撃により容易にスパッタされるものである。
尚、導電膜80をチタンで構成すると、チタンはゲッタ作用を有していることから、放電によって放電電極部68から放出される酸素（Ｏ_２）や二酸化炭素（ＣＯ_２）等の不純ガスを吸着し、放電ガス組成の経時劣化を防止することができる。 On the surface of the discharge electrode portion 68, a conductive film 80 is formed by depositing titanium (Ti).
This conductive film 80 is provided to supplement the trigger discharge film 78 peeled off by sputtering. That is, like the trigger discharge film 78, this conductive film 80 is also sputtered by impact during discharge, and titanium as its constituent material is scattered in various directions, but a part of the scattered titanium is As a result, the trigger discharge film 78 is attached to the peeled portion to compensate for the deterioration, and as a result, deterioration of the discharge delay prevention function of the trigger discharge film 78 is suppressed. Since the conductive film 80 is formed by vapor deposition of titanium, it is easily sputtered by an impact during discharge.
If the conductive film 80 is made of titanium, titanium has a getter action, so that an impurity gas such as oxygen (O ₂ ) or carbon dioxide (CO ₂ ) released from the discharge electrode portion 68 by discharge is removed. Adsorption can prevent deterioration of discharge gas composition over time.

上記構成を備えた放電管60にあっては、放電電極を兼ねた上記一対の蓋部材64，64間に、当該放電管60の放電開始電圧以上の電圧が印加されると、トリガ放電膜78の両端と蓋部材64，64間の微小放電間隙76に電界が集中し、これにより微小放電間隙76に電子が放出されてトリガ放電としての沿面コロナ放電が発生する。次いで、この沿面コロナ放電は、電子のプライミング効果によってグロー放電へと移行する。そして、このグロー放電が放電電極部68，68間の放電間隙72へと転移し、主放電としてのアーク放電に移行するのである。 In the discharge tube 60 having the above-described configuration, when a voltage equal to or higher than the discharge start voltage of the discharge tube 60 is applied between the pair of lid members 64 and 64 that also serve as a discharge electrode, the trigger discharge film 78 The electric field is concentrated in the minute discharge gap 76 between the both ends of the cover member 64 and the lid members 64, 64, whereby electrons are emitted into the minute discharge gap 76 to generate creeping corona discharge as a trigger discharge. Next, this creeping corona discharge shifts to glow discharge due to an electron priming effect. Then, the glow discharge is transferred to the discharge gap 72 between the discharge electrode portions 68 and 68, and is transferred to arc discharge as the main discharge.

而して、上記放電管60にあっては、放電電極部68の表面にチタンを蒸着して成る導電膜80を形成したので、該導電膜80が放電時の衝撃によりスパッタされて飛散する導電材料（チタン）の一部が、トリガ放電膜78の剥離箇所に付着して補うことができる。その結果、トリガ放電膜78の放電遅れ防止機能の劣化が抑制されるのである。
特開２００６−２４４２２号 Thus, in the discharge tube 60, since the conductive film 80 is formed by depositing titanium on the surface of the discharge electrode portion 68, the conductive film 80 is sputtered and scattered by the impact during discharge. A part of the material (titanium) can be attached to the peeling portion of the trigger discharge film 78 to make up for it. As a result, deterioration of the discharge delay preventing function of the trigger discharge film 78 is suppressed.
JP 2006-24422

上記放電管60にあっては、チタンを蒸着して導電膜80を形成することにより、放電時の衝撃により容易に導電膜80がスパッタされる構造と成し、スパッタで飛散する導電材料（チタン）によってトリガ放電膜78の剥離箇所を速やかに補うようにしているものである。
しかしながら、チタンを蒸着して成る上記導電膜80のスパッタ飛散量は大量であるため、飛散した導電材料（以下、スパッタ飛散物と称する）が、トリガ放電膜78の両端と蓋部材64，64間の微小放電間隙76にも付着・堆積することにより絶縁劣化を生じることがあった。 The discharge tube 60 has a structure in which the conductive film 80 is easily sputtered by an impact during discharge by depositing titanium to form a conductive film 80, and a conductive material (titanium scattered by sputtering). ) Quickly compensates for the stripped portion of the trigger discharge film 78.
However, since the conductive film 80 formed by vapor deposition of titanium has a large amount of spatter scattered, the scattered conductive material (hereinafter referred to as spatter spatter) is between the both ends of the trigger discharge film 78 and the lid members 64 and 64. Insulation deterioration may occur due to adhesion and deposition in the small discharge gap 76 of the electrode.

この考案は、従来の上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、絶縁劣化を抑制できる長寿命な放電管を実現することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to realize a long-life discharge tube capable of suppressing insulation deterioration.

上記の目的を達成するため、本考案に係る放電管は、両端が開口した絶縁材よりなるケース部材の両端開口部を、放電電極を兼ねた一対の蓋部材で気密に封止することによって気密外囲器を形成すると共に、該気密外囲器内に放電ガスを封入し、また、気密外囲器内に配置される上記蓋部材の放電電極部間に放電間隙を形成すると共に、上記ケース部材の内壁面に、その両端が上記蓋部材と微小放電間隙を隔てて配置されたトリガ放電膜を形成して成る放電管であって、上記放電電極部の表面にチタン粉末を点在配置したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a discharge tube according to the present invention is hermetically sealed by sealing both ends of a case member made of an insulating material having both ends open with a pair of lid members also serving as discharge electrodes. Forming an envelope, enclosing a discharge gas in the hermetic envelope, and forming a discharge gap between the discharge electrode portions of the lid member disposed in the hermetic envelope; A discharge tube formed on the inner wall surface of the member by forming a trigger discharge film whose both ends are spaced apart from the lid member by a small discharge gap, and titanium powder is scattered on the surface of the discharge electrode portion. It is characterized by that.

本考案に係る放電管にあっては、放電電極部の表面にチタン粉末を点在配置せしめたので、従来の放電管60の如くチタンを蒸着して成る導電膜80を形成した場合に比べ、スパッタで飛散するチタンの量が減少し、その結果、トリガ放電膜の両端と蓋部材間の微小放電間隙へのスパッタ飛散物の堆積量が減少するため、絶縁劣化を抑制することができる。
尚、放電時の衝撃によりスパッタされて飛散するチタン粉末の一部は、スパッタで剥離したトリガ放電膜の剥離箇所に付着して補うことができるので、トリガ放電膜の放電遅れ防止機能の劣化を抑制する効果も奏する。 In the discharge tube according to the present invention, since titanium powder was scattered on the surface of the discharge electrode portion, compared to the case where a conductive film 80 formed by depositing titanium as in the conventional discharge tube 60 was formed, The amount of titanium scattered by sputtering decreases, and as a result, the amount of spatter scattered in the micro discharge gap between both ends of the trigger discharge film and the lid member decreases, so that insulation deterioration can be suppressed.
A part of the titanium powder that is spattered and scattered by the impact during discharge can be adhered to the peeling portion of the trigger discharge film peeled off by sputtering, so that the discharge delay prevention function of the trigger discharge film is deteriorated. It also has an inhibitory effect.

図１乃至図５に示す本考案に係る放電管10は、両端が開口した絶縁材としてのセラミックよりなる円筒状のケース部材12の両端開口部を、放電電極を兼ねた一対の蓋部材14，14で気密に封止することによって気密外囲器16を形成してなる。 A discharge tube 10 according to the present invention shown in FIGS. 1 to 5 includes a pair of lid members 14 that serve as discharge electrodes at both ends of a cylindrical case member 12 made of ceramic as an insulating material having both ends open. The hermetic envelope 16 is formed by hermetically sealing with 14.

上記蓋部材14は、気密外囲器16の中心に向けて大きく突き出た略円柱状の放電電極部18と、ケース部材12の端面に接する接合部20を備えており、両蓋部材14，14の放電電極部18，18間には、所定の放電間隙22が形成されている。
放電電極部18と接合部20を備えた上記蓋部材14は、無酸素銅や、無酸素銅にジルコニウム（Ｚｒ）を含有させたジルコニウム銅で構成されている。尚、ケース部材12の端面と蓋部材14の接合部20とは、銀ろう等のシール材（図示せず）を介して気密封止されている。 The lid member 14 includes a substantially cylindrical discharge electrode portion 18 projecting greatly toward the center of the hermetic envelope 16, and a joint portion 20 in contact with the end surface of the case member 12, and both lid members 14, 14 A predetermined discharge gap 22 is formed between the discharge electrode portions 18 and 18.
The lid member 14 provided with the discharge electrode portion 18 and the joint portion 20 is made of oxygen-free copper or zirconium copper containing oxygen-free copper containing zirconium (Zr). Note that the end surface of the case member 12 and the joint portion 20 of the lid member 14 are hermetically sealed through a sealing material (not shown) such as silver solder.

また、上記ケース部材12の内壁面24には、その両端が、放電電極を兼ねた上記蓋部材14，14と微小放電間隙26を隔てて配置された線状のトリガ放電膜28が複数形成されている。図１乃至図３においては、トリガ放電膜28を、ケース部材12の内壁面24の円周方向に、４５度の等間隔で８本形成した場合が例示されている。
上記トリガ放電膜28は、カーボン系材料等の導電性材料で構成されている。このトリガ放電膜28は、例えば、カーボン系材料より成る芯材を擦り付けることにより形成することができる。 In addition, a plurality of linear trigger discharge films 28 are formed on the inner wall surface 24 of the case member 12 so that both ends of the case member 12 are spaced apart from the lid members 14 and 14 that also serve as discharge electrodes and a minute discharge gap 26. ing. 1 to 3 exemplify a case where eight trigger discharge films 28 are formed at equal intervals of 45 degrees in the circumferential direction of the inner wall surface 24 of the case member 12.
The trigger discharge film 28 is made of a conductive material such as a carbon-based material. The trigger discharge film 28 can be formed, for example, by rubbing a core material made of a carbon-based material.

上記放電電極部18の表面には、多数のチタン粉末30が点在配置されている。尚、このチタン粉末30の粒径は、０．１〜１０００μｍ程度である。
上記チタン粉末30は、例えば、珪酸ナトリウムと純水よりなるバインダーを介して放電電極部18の表面に被着される。 Many titanium powders 30 are scattered on the surface of the discharge electrode portion 18. The particle size of the titanium powder 30 is about 0.1 to 1000 μm.
The titanium powder 30 is deposited on the surface of the discharge electrode portion 18 via a binder made of sodium silicate and pure water, for example.

上記気密外囲器16内には、所定の放電ガスが封入されている。この放電ガスとしては、例えば、ネオン（Ｎｅ）とアルゴン（Ａｒ）の混合ガス中に、水素（Ｈ_２）を混合して構成した放電ガスが該当する。 A predetermined discharge gas is sealed in the hermetic envelope 16. As this discharge gas, for example, a discharge gas configured by mixing hydrogen (H ₂ ) in a mixed gas of neon (Ne) and argon (Ar) is applicable.

本考案の上記放電管10にあっては、放電電極を兼ねた上記一対の蓋部材14，14間に、当該放電管10の放電開始電圧以上の電圧が印加されると、トリガ放電膜28の両端と蓋部材14，14間の微小放電間隙26に電界が集中し、これにより微小放電間隙26に電子が放出されてトリガ放電としての沿面コロナ放電が発生する。次いで、この沿面コロナ放電は、電子のプライミング効果によってグロー放電へと移行する。そして、このグロー放電が放電電極部18，18間の放電間隙22へと転移し、主放電としてのアーク放電に移行するのである。 In the discharge tube 10 of the present invention, when a voltage equal to or higher than the discharge start voltage of the discharge tube 10 is applied between the pair of lid members 14 and 14 that also serve as discharge electrodes, the trigger discharge film 28 The electric field concentrates in the minute discharge gap 26 between the both ends and the lid members 14 and 14, whereby electrons are emitted into the minute discharge gap 26 to generate creeping corona discharge as a trigger discharge. Next, this creeping corona discharge shifts to glow discharge due to an electron priming effect. Then, the glow discharge is transferred to the discharge gap 22 between the discharge electrode portions 18 and 18, and the arc discharge is performed as the main discharge.

而して、本考案の放電管10にあっては、放電電極部18の表面にチタン粉末30を点在配置せしめたので、従来の放電管60の如くチタンを蒸着して成る導電膜80を形成した場合に比べ、スパッタで飛散するチタンの量が減少し、その結果、トリガ放電膜28の両端と蓋部材14，14間の微小放電間隙26へのスパッタ飛散物の堆積量が減少するため、絶縁劣化を抑制することができる。
尚、放電時の衝撃によりスパッタされて飛散するチタン粉末30の一部は、スパッタで剥離したトリガ放電膜28の剥離箇所に付着して補うことができるので、トリガ放電膜28の放電遅れ防止機能の劣化を抑制する効果も奏する。
また、チタンはゲッタ作用を有していることから、放電によって放電電極部18から放出される酸素（Ｏ_２）や二酸化炭素（ＣＯ_２）等の不純ガスを吸着し、放電ガス組成の経時劣化を防止することもできる。 Thus, in the discharge tube 10 of the present invention, since the titanium powder 30 is scattered on the surface of the discharge electrode portion 18, the conductive film 80 formed by depositing titanium like the conventional discharge tube 60 is formed. Compared with the case of forming, the amount of titanium scattered by sputtering is reduced, and as a result, the amount of spatter scattered in the minute discharge gap 26 between both ends of the trigger discharge film 28 and the lid members 14 and 14 is reduced. Insulation deterioration can be suppressed.
In addition, since a part of the titanium powder 30 that is spattered and scattered by the impact at the time of discharge adheres to the peeling portion of the trigger discharge film 28 peeled off by sputtering, it can be supplemented, so the discharge delay prevention function of the trigger discharge film 28 There is also an effect of suppressing deterioration of the material.
In addition, since titanium has a getter action, it adsorbs impure gases such as oxygen (O ₂ ) and carbon dioxide (CO ₂ ) released from the discharge electrode portion 18 by discharge, and the discharge gas composition deteriorates over time. Can also be prevented.

本考案に係る放電管を模式的に示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows typically the discharge tube which concerns on this invention. 図１のＡ−Ａ概略断面図である。It is an AA schematic sectional drawing of FIG. 図１のＢ−Ｂ概略断面図である。It is BB schematic sectional drawing of FIG. 本考案に係る放電管を模式的に示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows typically the discharge tube which concerns on this invention. 本考案に係る放電管の放電電極部表面を模式的に示す拡大図である。It is an enlarged view which shows typically the discharge electrode part surface of the discharge tube which concerns on this invention. 従来の放電管を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the conventional discharge tube.

Explanation of symbols

10 放電管
12 ケース部材
14 蓋部材
16 気密外囲器
18 放電電極部
20 接合部
22 放電間隙
24 ケース部材の内壁面
26 微小放電間隙
28 トリガ放電膜
30 チタン粉末 10 discharge tube
12 Case material
14 Lid member
16 Airtight envelope
18 Discharge electrode
20 joints
22 Discharge gap
24 Inner wall surface of case member
26 Micro discharge gap
28 Trigger discharge membrane
30 Titanium powder

Claims

An airtight envelope is formed by hermetically sealing the opening at both ends of the case member made of an insulating material having both ends opened with a pair of lid members that also serve as discharge electrodes, and a discharge is generated in the airtight envelope. Gas is sealed, and a discharge gap is formed between the discharge electrode portions of the lid member disposed in the hermetic envelope, and both ends of the case member are disposed on the inner wall surface of the case member. A discharge tube formed by forming a trigger discharge film arranged at a distance from each other, wherein titanium powder is scattered on the surface of the discharge electrode portion.