JPH0443965Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、包装容器の表面殺菌、薬品の原水殺
菌あるいは半導体素子の超精密洗浄等に使用され
る高出力形低圧水銀ランプの改良に関する。

［従来技術とその問題点］ 従来各種殺菌等に用いられる低圧水銀ランプ
は、波長185nm及び254nmの紫外線を効率よく放
射しうるような改良に加えて当該ランプの高出力
化の要求に基づき、発光管の両端に封着した電極
の電極間距離１cm当りのランプ入力を２〜8wと
した高出力形低圧水銀ランプが提案されている。

又、かかるランプは、一般照明用の蛍光ランプ
に塗布した蛍光体を除去することにより構成して
いるので、その電極はタングステンフイラメント
よりなる熱陰極形のものが用いられている。

かかる低圧水銀灯として特開昭60−79663号公
報あるいは特開昭60−79664号公報に示されてい
るようなものが提案されている。

このランプの発光管の両端には前記した熱陰極
が封着してあるが、ランプの高出力化の要求に基
づき、ランプの電極間距離１cm当りのランプ入力
を２〜8w程度にするとランプ電流は１〜10A程
度となり、従来と比較して著しく大きくなること
によりタングステンフイラメントが焼損したり、
フイラメントに塗布した電子放射性物質が蒸発、
飛散して発光管管壁が黒化して短寿命となる。又
発光管中には始動用補助ガスとして、アルゴン等
の不活性ガスを2torr程度封入することにより紫
外線出力を増大させようとしているが、前記封入
圧が低いので前記電子放射性物質の蒸発、飛散が
著しくなる。特に熱陰極温度が上昇したときにこ
の傾向は顕著となる。

［考案の目的］ 本考案は、以上の点に鑑みてなされたもので、
低圧水銀ランプの両端に封着した熱陰極と、該熱
陰極に近接して陽極を設けると共に該電極が設置
されているランプの外面を冷却して発光管管壁温
度を30〜50℃に維持することにより、ランプ寿命
期間中を通して管壁の黒化等がなく、紫外線出力
が大きく更に紫外線出力の維持特性が優れた高出
力形低圧水銀ランプを提供しようとするものであ
る。

［考案の構成］ 以下本考案に係る一実施例を第１図に基づき説
明する。

図中１は、石英ガラス等の耐熱性紫外線透過材
料からなる発光管であり、両端には電子放射性物
質を塗布したタングステンフイラメントよりなる
熱陰極２，２が封着され、又、該熱陰極に近接し
てモリブテン、タングステン等の高融点金属より
なる環状の陽極３，３を設け、これらを前記熱陰
極に対して電気的に接続している。そして前記熱
陰極及び陽極よりなる電極が設置されている発光
管壁の外面を冷却媒体４，４を介して冷却するこ
とにより、前記電極周辺部を30〜50℃に強制的に
冷却する構造をもつている。

低圧水銀ランプの場合は、ランプ入力を増大さ
せていくと発光管の管壁温度が高くなり、管内の
水銀蒸気圧が高くなり紫外線出力は低下してしま
うことから前記の冷却手段が必要となつてくる。

又、前記陽極としてモリブテン、タングステン
等の高融点金属を用い更に該陽極の寸法を厚さ40
〜200μ、幅２〜10mmとすることにより近接した
熱陰極の温度を下げ、電子放射性物質の飛散を効
果的に防止することができる。

これは、一方の熱陰極から放出された熱電子が
相対する一方の陽極に衝突することで、相対する
熱陰極の熱電子の衝突による熱陰極の温度上昇を
陽極で吸収するからである。

なお、陽極の寸法設計を厚さ40μ未満、幅２mm
未満としたランプでは、点灯時間経過後の紫外線
出力は第２図Ｂ曲線で示すようにランプ平均寿命
経過前の早い時期に電子放射性物質の飛散に伴う
管壁の黒化により出力の著しい減衰がみられる。

一方、陽極寸法設計を上記範囲より大きくした
ランプの場合、逆に陽極の容量が大きくなり過ぎ
るため、必要な範囲まで熱陰極の温度が上昇せ
ず、熱電子放出の機能が損なわれ、ついには不点
に至つてしまうことがある。

その結果本発明に係る低圧水銀灯は、先に述べ
たようにランプ入力２〜8w／cmで電極周辺部の
管壁を30〜50℃とし、陽極の寸法を幅２〜10mm、
厚さ40〜200μとすることで電極の焼損を皆無と
し高い紫外線出力を得て、しかも紫外線出力維持
率の高い低圧水銀ランプを得ることのできるもの
である。

第２図は、本考案に係る低圧水銀ランプと従来
の低圧水銀ランプの紫外線出力の動程特性を示す
ものであり、図中Ａ曲線は本考案に係るランプ、
Ｂ曲線は前記した従来の陽極設計を有するラン
プ、Ｃ曲線は従来の熱陰極のみを有するランプの
動程を示す。

図から明らかなように本考案に係るランプで
は、6000時間点灯経過後の紫外線出力は80％程度
を維持している。

［考案の効果］ 以上の説明から明らかなように本考案に係る高
出力形低圧水銀ランブは、電極構造及び管壁温度
を所定の範囲内に選定することにより、ランプ寿
命期間中を通して電子放射性物質の飛散による発
光管管壁の黒化が少ないので、紫外線出力が大き
く、又紫外線出力維持特性の優れたランプを得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る低圧水銀ランプの一実
施例を示す一部縦断側面図、第２図は本考案に係
る低圧水銀ランプと従来の低圧水銀ランプの動程
特性曲線図である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 耐熱ガラス製の発光管の両端に電極を封着し内
   部に水銀及び希ガスを封入してなり、電極間距離
   １cm当り２〜8wの入力で点灯し、前記電極の周
   辺部の発光管壁外面を直接又は間接的に冷却して
   該発光管壁の温度を30〜50℃に維持し点灯する紫
   外線を放射する低圧水銀ランプにおいて、 前記電極は、電子放射性物質を塗布した一対の
   熱陰極と、これに近接する陽極とをもつて構成
   し、該陽極は、幅：２〜10mm、厚さ：40〜200μ
   の環状の耐熱性金属よりなる高出力形低圧水銀ラ
   ンプ。