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JP4047234B2 - Dielectric barrier discharge lamp - Google Patents
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JP4047234B2 - Dielectric barrier discharge lamp - Google Patents

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JP4047234B2 JP2003176963A JP2003176963A JP4047234B2 JP 4047234 B2 JP4047234 B2 JP 4047234B2 JP 2003176963 A JP2003176963 A JP 2003176963A JP 2003176963 A JP2003176963 A JP 2003176963A JP 4047234 B2 JP4047234 B2 JP 4047234B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電ランプの一種である誘電体バリア放電ランプに関する。
【0002】
【従来の技術】
誘電体バリア放電ランプは、誘電体バリア放電によってエキシマ分子を形成し、このエキシマ分子から放射される光を利用した放電ランプであり、例えば光化学反応用の紫外線光源等に使用される。このような放電ランプとしては、以下に示す特許文献1に開示されているようなものが知られている。
【0003】
図5に示すように、特許文献1に開示の誘電体バリア放電ランプ1は、誘電体としての細長い直管状の放電容器2を有している。放電容器2の側面部の外周面には、光透過性の外部電極3が設けられており、放電容器2の内部には、直線状の内部電極4が設けられている。放電容器2の両端部5はピンチシールにより封止されており、このピンチシール部5にて内部電極4の端部が保持されている。また、放電容器2の内部には、内部電極4と接する状態で、誘電体バリア放電によってエキシマ分子を形成する放電用ガスが充填されている。
【0004】
上述したように、ピンチシールにより放電容器2の端部5を封止する場合、放電容器2内の排気は放電容器2の側面部に設けられている排気管6を用いて行うこととなる。そこで、特許文献1に開示されている誘電体バリア放電ランプ1ではこの排気管6を利用し、メッシュ構造の外部電極3を当該排気管6に係止させて放電容器2に取り付けている。
【0005】
【特許文献1】
特開平11−265689号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来の誘電体バリア放電ランプ1においては、排気管6と放電容器2の側面部との間の境界部にクラックが生じる場合がある。
【0007】
そこで、本発明の目的は、このような従来における技術的課題を解決し、寿命が長く信頼性の高い誘電体バリア放電ランプを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明者らは種々検討した結果、排気管は高熱により切断・封止処理が施されるため、その周辺に熱歪みが発生していることを見出した。また、メッシュ構造の外部電極は排気管に係止されるため、放電が排気管の末端部と内部電極との間でも生じ、この放電が放電容器の熱歪み部に負荷を与え、クラックの原因となっていると判断した。
【0009】
本発明はかかる知見に基づいてなされたものであり、本発明は、封止された排気管を側面部に有する管状の放電容器と、放電容器の内部に配置されると共に該放電容器の軸線方向に沿って延び、各端部が放電容器の対応の封止端部にて固定されている内部電極と、放電容器の側面部の外周面に設けられた板状又は膜状の外部電極とを備える誘電体バリア放電ランプにおいて、外部電極を、排気管から所定の間隙を置いて、放電容器の側面部の外周面に蒸着形成された、反射鏡として機能する導電性膜から構成し、更に、この導電性膜を、放電容器の軸線方向に沿って見た場合において、排気管を中心として時計回りと反時計回りに形成し、その両側縁間が開放されたものとして光放射部を形成したことを特徴としている。かかる構成においては、熱歪みが生じている排気管と放電容器の側面部との境界部に放電による負荷がかからず、クラックを防止ないし抑制することができる。
【0010】
なお、放電容器の端部はピンチシールにより封止されることが、内部電極の端部を封じ込める作業が容易であり、有効である。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【0012】
図1は、本発明の第1実施形態に係る誘電体バリア放電ランプを示す側面図であり、図2は図1のII−II線に沿っての断面図である。図示の誘電体バリア放電ランプ10は、細長い直管状ないしは円筒状の放電容器12を備えている。この放電容器12は密閉されており、その内部にはエキシマ放電用の希ガスが封入されている。放電容器12は、誘電体バリア放電における誘電体を構成すると共に、容器12内部からの放電による発光を外部に放射することができるよう、電気的絶縁性であり且つ光透過性である材料から作られており、好ましくは石英ガラスから作られている。また、放電容器12の寸法については適宜定められるが、例えば外径約10mm、内径約8mm、長さ約400mmとすることができる。
【0013】
放電容器12の内部には、内部電極14が配置されている。内部電極14は長尺の導電体であり、放電容器12とほぼ同軸に配置され、その各端部16a,16bが放電容器12の対応の封止端部18a,18bにて支持されている。図示実施形態では、内部電極14は、外径が0.18mmのタングステン製線材から作られている。また、図示実施形態の内部電極14は、そのほぼ全長にわたり直線状となっているが、一端側にコイル状部分14aが形成されている。このコイル状部分14aは、内部電極14が放電容器12内にて支持された状態において、直線状部分14bに張力を与え、弛みを防止するために設けられている。また、放電ランプ10の周囲温度の上昇時や放電時における放電容器12の材料と内部電極14の材料との間の熱膨張差を吸収するためでもある。コイル状部分14aは、その他の直線状部分14bとほぼ同軸とされており、その外径は、放電容器が上で例示した寸法で、内部電極14が外径0.18mmのタングステン製線材から形成されている場合、例えば約0.8mmとすることが好ましい。
【0014】
内部電極14の両端16a,16bにはそれぞれ、モリブデン箔のような金属箔20a,20bが接続されている。図示実施形態において、金属箔20a,20bは矩形であり、その短辺側の一端の中央部に内部電極14の端部16a,16bが溶接等によって接続されている。また、金属箔20a,20bの他端の中央部にはモリブデン線のようなリード線22が溶接等によって接続されており、このリード線2が外部の点灯電源24に接続されるようになっている。
【0015】
内部電極14の端部16a,16b、及び、これに接続された金属箔20a,20b、更にリード線22の金属箔側端部26a,26bは、放電容器12の対応の封止端部18a,18bに封じられ、これによって内部電極14は放電容器12の両端部18a,18b間で張設される。
【0016】
なお、図示実施形態では、放電容器12の端部18a,18bはピンチシールにより封止されている。すなわち、放電容器12の端部18a,18bは、放電ランプ10の製造初期は開放状態にあるが、そこに内部電極14の端部16a,16b、金属箔20a,20b及びリード線22の端部26a,26bを配置した後、加熱溶融して両側から機械的に押え密着させることで、内部電極14の端部16a,16b、金属箔20a,20b及びリード線22の端部26a,26bを挟み込んだ形で封止される。
【0017】
このピンチシールによる封止を行う場合、放電容器12の端部18a,18bから排気を行うことは困難となることから、放電容器12の側面部28に排気管30が形成され、この排気管30を通して排気が行われ、その後、エキシマ放電用の希ガスが封入される。排気管30は、希ガスの封入後、バーナーにより高熱で切断され封止される。図1及び図2に示す排気管30は、封止された状態を示している。図示実施形態では、排気管30は外径が約4mm程度とされており、放電容器12の軸線方向(長手方向)中央部に設けられている。
【0018】
放電容器12の側面部28の外周面には外部電極32(図1において二点鎖線で示す部分)が設けられている。図示の第1実施形態において、外部電極32は、展開した状態ではその外形が矩形となっており、図2から理解される通り、放電容器12の中心軸線と排気管30の中心軸線とを通る面Pを基準にして面対称に設けられている。また、外部電極32は排気管30を中心として時計回りと反時計回りにそれぞれ約120度の角度範囲で形成されており、外部電極32の側縁(放電容器12の中心軸線と平行な縁)34a,34b間は開放され、この部分が光放射部36となっている。外部電極32は導電性膜、好ましくは金属膜で、具体的にはアルミニウムを約300nmの厚さで放電容器12に蒸着させたものであり、電極としての機能のみならず、反射鏡としての機能も備えている。従って、放電容器12の内部にて放電によって生じた光は、外部電極32の内側の面で反射され、外部電極32の側縁34a,34b間の光放射部36を通って外部に放射されることになる。
【0019】
また、外部電極32の端縁38a,38bは、それぞれ、放電容器12の端部18a,18bから軸線方向に所定の距離だけ離れた位置に設定されている。この所定の距離は約15〜20mm程度であるが、内部電極14のコイル状部分14a側の端縁38bは、コイル状部分14aの内側端部(排気管30の側の端部)から更に約15〜20mm程度離して配置することが好ましい。別言するならば、外部電極32は、放電容器12の両端部18a,18bよりも内側の部分であって、内部電極14の直線状部14bを囲む部分にのみ形成され、コイル状部分14aを囲む位置には形成されない。
【0020】
更に、排気管30の中心軸線から放電容器12の側面部28の外周面に沿っての所定の距離D、例えば約6mmまでの領域には、外部電極32は設けられていない。すなわち、外部電極32の中央部に開口40が形成され、その開口40から突出する排気管30と、開口40を画している外部電極32の内周縁との間には間隙が形成されている。
【0021】
以上のような構成の誘電体バリア放電ランプ10において、点灯電源24を外部電極32とリード線22に接続し、外部電極32と内部電極14との間に交流電圧を印加すると、放電容器12内の希ガスが誘電体バリア放電を起こし、紫外線が照射される。内部電極14は希ガスに曝されているため、外部電極32と内部電極14との間に印加される交流電圧は約2kV程度の低い値でよい。紫外線の一部は、外部電極32が形成されていない光放射部36から直接放射され、残りの紫外線は外部電極32の内面により反射された後、光放射部36から外部に放射される。
【0022】
この際、排気管30と外部電極32との間に間隙が形成されているため、排気管30と放電容器12の側面部28との間の境界部42では放電は発生しない。排気管30と放電容器12の側面部28との間の境界部42には、排気管30の形成時及び切断・封止時に加えられる熱により歪みが生じているが、当該部位で放電が発生しないことから、熱歪み部に放電による負荷がかからず、クラックの発生を抑制ないしは防止することができる。比較として、実際に排気管30まで外部電極32を設けた放電ランプを用意し、点灯したが、かかる場合には、1000時間程度の点灯で排気管30と放電容器12との境界部42にクラックが入りやすくなった。一方、本実施形態の放電ランプ10では、1000時間以上の点灯でも、クラックは入らず、またクラックが生じる徴候をも見られなかった。
【0023】
また、排気管30と放電容器12の側面部28との間の境界部42は、放電容器12のその他の部分に比して曲率変化が大きい。このため、当該部位で放電を発生させても、その放電は不安定なものとなる。これに対して、本実施形態では、当該部位で放電は生じないため、放電ランプ10全体として放電が安定することとなる。
【0024】
なお、本実施形態では、外部電極32は放電容器12のピンチシールされた端部18a,18bから離れているため、ピンチシールによる影響が回避されている。すなわち、ピンチシールにより放電容器12の端部18a,18b近傍にはシリカが付着し光透過量が低下し、また熱歪みも生じるが、その影響を受けない。
【0025】
更に、内部電極14にはコイル状部分14aが形成されており、且つ、外部電極32は内部電極14の直線状部分14bのみを囲むように配置されているため、放電プラズマからの発光強度の変動も防止される。内部電極14は放電時の電極周囲温度の上昇や放電ランプの周囲温度の変化により内部電極14は熱膨張・熱収縮するが、その膨張・収縮をコイル状部分14aで吸収するため、直線状部分14bと外部電極32との間の距離は略一定に保たれる。従って、放電プラズマからの発光強度も略一定となるのである。
【0026】
図3は、本発明の第2実施形態に係る誘電体バリア放電ランプ110を示している。この放電ランプ110は、外部電極が2分割されている点で、第1実施形態に係る放電ランプ10と異なっている。これらの外部電極132a,132bは、間に所定の間隙2D(例えば約12mm程度)をおいて形成されている。また、両外部電極132a,132bは、その間の中央に排気管30が配置されるよう、形成されている。この場合も、第1実施形態と同様に、排気管30の中心軸線から外部電極132a,132bまでは6mm以上の間隙が確保され、上記と同様な作用効果が得られる。なお、その他の部分については第1実施形態のものと同様であるので、同一又は相当部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0027】
図4は、本発明の第3実施形態に係る誘電体バリア放電ランプ210を示している。この放電ランプ210は、排気管230が放電容器12の中央部ではなく、一端側に設けられている。本実施形態では、排気管230は、内部電極14のコイル状部分14aが形成されている側に配置され、内部電極14のコイル状部分14aよりも内側(他方の端部18a寄り)に配置されている。なお、内部電極14のコイル状部分14aは、排気管230とは逆側、すなわち外部電極232の端縁238aと封止端部18aの中間に配置してもよい。
【0028】
このような位置に排気管230が形成されている誘電体バリア放電ランプ210において、外部電極232は、排気管230と、排気管230とは反対側の放電容器12の端部18aとの間に設けられていることを特徴としている。この場合、排気管230側の外部電極232の端縁238bは、排気管230の中心線から一定の距離D、例えば6mm程度離され、また、他方の端縁238aは放電容器12の端部18aから10〜15mm程度離されている。従って、排気管230と放電容器12の側面部28との間の境界部にクラックが入るという弊害の防止・抑制効果、並びに、放電安定化効果は、第1実施形態及び第2実施形態の場合と同様である。
【0029】
この第3実施形態では、排気管230と外部電極232との間に間隙を形成するために、外部電極232に開口を設けたり、2分割したりする必要がないため、外部電極232を展開した場合には開口のない1枚の大きな平面となる。従って、第3実施形態に係る誘電体バリア放電ランプ210は、放電容器12の軸線方向中央部において部分的に放電が生じない第1実施形態や第2実施形態に係る放電ランプ10,110に比して、放電ランプ210のほぼ全長にわたって均一な光強度が得られるという効果を奏する。
【0030】
なお、図4において第1実施形態や第2実施形態の放電ランプ10,110と同一又は相当部分には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【0031】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことはいうまでもない。例えば、上記実施形態の説明で挙げた数値や形状については例示に過ぎず、適宜変更可能である。
【0032】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、側面部に排気管を有し且つ側面部に外部電極が形成されている誘電体バリア放電ランプにおいて、排気管と側面部との境界部にクラックが入ることを防止ないしは抑制することができる。また、放電も安定するため、長期にわたって信頼性の高い誘電体バリア放電ランプが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る誘電体バリア放電ランプを示す側面図である。
【図2】図1のII−II線に沿っての概略断面図である。
【図3】本発明の第2実施形態に係る誘電体バリア放電ランプを示す側面図である。
【図4】本発明の第3実施形態に係る誘電体バリア放電ランプを示す側面図である。
【図5】従来の誘電体バリア放電ランプを示す側面図である。
【符号の説明】
10,110,210…誘電体バリア放電ランプ、12…放電容器、14…内部電極、18a,18b…封止端部、28…側面部、30,230…排気管、32,132a,132b,232…外部電極。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a dielectric barrier discharge lamp which is a kind of discharge lamp.
[0002]
[Prior art]
The dielectric barrier discharge lamp is a discharge lamp that forms excimer molecules by dielectric barrier discharge and uses light emitted from the excimer molecules, and is used for, for example, an ultraviolet light source for photochemical reaction. As such a discharge lamp, the one disclosed in Patent Document 1 shown below is known.
[0003]
As shown in FIG. 5, a dielectric barrier discharge lamp 1 disclosed in Patent Document 1 has an elongated straight tubular discharge vessel 2 as a dielectric. A light-transmitting external electrode 3 is provided on the outer peripheral surface of the side surface of the discharge vessel 2, and a linear internal electrode 4 is provided inside the discharge vessel 2. Both end portions 5 of the discharge vessel 2 are sealed with pinch seals, and the end portions of the internal electrodes 4 are held by the pinch seal portions 5. The discharge vessel 2 is filled with a discharge gas that forms excimer molecules by dielectric barrier discharge in contact with the internal electrode 4.
[0004]
As described above, when the end 5 of the discharge vessel 2 is sealed with a pinch seal, the discharge vessel 2 is evacuated using the exhaust pipe 6 provided on the side surface of the discharge vessel 2. Therefore, in the dielectric barrier discharge lamp 1 disclosed in Patent Document 1, the exhaust pipe 6 is used, and the mesh-structured external electrode 3 is engaged with the exhaust pipe 6 and attached to the discharge vessel 2.
[0005]
[Patent Document 1]
[Patent Document 1] Japanese Patent Laid-Open No. 11-265689
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional dielectric barrier discharge lamp 1 as described above, a crack may occur at the boundary between the exhaust pipe 6 and the side surface of the discharge vessel 2.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve such a conventional technical problem and provide a dielectric barrier discharge lamp having a long lifetime and high reliability.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present inventors have made various studies and found that the exhaust pipe is cut and sealed with high heat, so that thermal distortion occurs around the exhaust pipe. In addition, since the mesh-structured external electrode is locked to the exhaust pipe, a discharge is also generated between the end of the exhaust pipe and the internal electrode, and this discharge imposes a load on the heat distortion part of the discharge vessel, causing cracks. It was judged that.
[0009]
The present invention has been made on the basis of such knowledge, and the present invention is a tubular discharge vessel having a sealed exhaust pipe on its side surface, and the axial direction of the discharge vessel disposed inside the discharge vessel. An internal electrode that is fixed at the corresponding sealed end of the discharge vessel, and a plate-like or film-like external electrode provided on the outer peripheral surface of the side surface of the discharge vessel. In the dielectric barrier discharge lamp provided, the external electrode is composed of a conductive film functioning as a reflecting mirror deposited on the outer peripheral surface of the side surface portion of the discharge vessel with a predetermined gap from the exhaust pipe, the conductive film, when viewed in the axial direction of the discharge vessel, an exhaust pipe is formed clockwise and counterclockwise around the, to form a light emitting portion as between the side edges are opened It is characterized by that. In such a configuration, a load due to discharge is not applied to the boundary portion between the exhaust pipe in which thermal distortion occurs and the side surface portion of the discharge vessel, and cracks can be prevented or suppressed.
[0010]
It should be noted that the end of the discharge vessel is sealed with a pinch seal because the operation of enclosing the end of the internal electrode is easy and effective.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or equivalent part, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
[0012]
FIG. 1 is a side view showing a dielectric barrier discharge lamp according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. The illustrated dielectric barrier discharge lamp 10 includes an elongated straight tubular or cylindrical discharge vessel 12. The discharge vessel 12 is sealed and filled with a rare gas for excimer discharge. The discharge vessel 12 constitutes a dielectric in the dielectric barrier discharge and is made of an electrically insulating and light transmissive material so that light emitted from the inside of the vessel 12 can be emitted to the outside. Preferably made from quartz glass. Further, the dimensions of the discharge vessel 12 are appropriately determined. For example, the outer diameter can be about 10 mm, the inner diameter can be about 8 mm, and the length can be about 400 mm.
[0013]
An internal electrode 14 is disposed inside the discharge vessel 12. The internal electrode 14 is a long conductor, and is disposed substantially coaxially with the discharge vessel 12, and its end portions 16 a and 16 b are supported by corresponding sealed ends 18 a and 18 b of the discharge vessel 12. In the illustrated embodiment, the internal electrode 14 is made of a tungsten wire having an outer diameter of 0.18 mm. Further, the internal electrode 14 of the illustrated embodiment is linear over almost the entire length, but a coiled portion 14a is formed on one end side. The coiled portion 14a is provided to apply tension to the linear portion 14b and prevent loosening in a state where the internal electrode 14 is supported in the discharge vessel 12. Another reason is to absorb a difference in thermal expansion between the material of the discharge vessel 12 and the material of the internal electrode 14 when the ambient temperature of the discharge lamp 10 rises or during discharge. The coiled portion 14a is substantially coaxial with the other linear portions 14b, and the outer diameter of the coiled portion 14a is the dimension exemplified above for the discharge vessel, and the inner electrode 14 is formed from a tungsten wire having an outer diameter of 0.18 mm. In this case, for example, the thickness is preferably about 0.8 mm.
[0014]
Metal foils 20a and 20b such as molybdenum foil are connected to both ends 16a and 16b of the internal electrode 14, respectively. In the illustrated embodiment, the metal foils 20a and 20b are rectangular, and the end portions 16a and 16b of the internal electrode 14 are connected to the center of one end on the short side by welding or the like. In addition, a lead wire 22 such as a molybdenum wire is connected to the central portion of the other end of the metal foils 20a and 20b by welding or the like, and the lead wire 2 is connected to an external lighting power source 24. Yes.
[0015]
The end portions 16a and 16b of the internal electrode 14, the metal foils 20a and 20b connected thereto, and the metal foil side ends 26a and 26b of the lead wire 22 are respectively connected to the corresponding sealed end portions 18a and 18a of the discharge vessel 12. The internal electrode 14 is stretched between both end portions 18 a and 18 b of the discharge vessel 12.
[0016]
In the illustrated embodiment, the end portions 18a and 18b of the discharge vessel 12 are sealed with a pinch seal. That is, the end portions 18a and 18b of the discharge vessel 12 are in an open state at the initial stage of manufacture of the discharge lamp 10, but there are end portions 16a and 16b of the internal electrode 14, metal foils 20a and 20b, and end portions of the lead wires 22, respectively. After arranging 26a and 26b, the ends 16a and 16b of the internal electrode 14, the metal foils 20a and 20b, and the ends 26a and 26b of the lead wire 22 are sandwiched by heat-melting and mechanically pressing and adhering from both sides. Sealed in an oval shape.
[0017]
When sealing with this pinch seal, it is difficult to exhaust from the end portions 18a and 18b of the discharge vessel 12, and therefore, an exhaust pipe 30 is formed on the side surface 28 of the discharge vessel 12, and this exhaust tube 30 Exhaust is performed through, and then a rare gas for excimer discharge is sealed. The exhaust pipe 30 is cut and sealed with high heat by a burner after the rare gas is sealed. The exhaust pipe 30 shown in FIGS. 1 and 2 shows a sealed state. In the illustrated embodiment, the exhaust pipe 30 has an outer diameter of about 4 mm, and is provided at the center of the discharge vessel 12 in the axial direction (longitudinal direction).
[0018]
External electrodes 32 (portions indicated by two-dot chain lines in FIG. 1) are provided on the outer peripheral surface of the side surface portion 28 of the discharge vessel 12. In the illustrated first embodiment, the external electrode 32 has a rectangular outer shape in the unfolded state, and passes through the central axis of the discharge vessel 12 and the central axis of the exhaust pipe 30 as understood from FIG. The plane P is symmetrical with respect to the plane P. The external electrode 32 is formed in an angle range of about 120 degrees clockwise and counterclockwise around the exhaust pipe 30, and the side edge of the external electrode 32 (an edge parallel to the central axis of the discharge vessel 12). Between 34a and 34b is opened, and this portion is a light emitting portion 36. The external electrode 32 is a conductive film, preferably a metal film. Specifically, aluminum is deposited on the discharge vessel 12 to a thickness of about 300 nm. The external electrode 32 functions not only as an electrode but also as a reflector. It also has. Therefore, the light generated by the discharge inside the discharge vessel 12 is reflected by the inner surface of the external electrode 32 and is emitted to the outside through the light emitting portion 36 between the side edges 34a and 34b of the external electrode 32. It will be.
[0019]
Further, the end edges 38a and 38b of the external electrode 32 are set at positions separated from the end portions 18a and 18b of the discharge vessel 12 by a predetermined distance in the axial direction. The predetermined distance is about 15 to 20 mm, but the end edge 38b on the coiled portion 14a side of the internal electrode 14 is further about from the inner end portion (end portion on the exhaust pipe 30 side) of the coiled portion 14a. It is preferable to dispose about 15 to 20 mm apart. In other words, the external electrode 32 is formed only in a portion inside the both end portions 18a and 18b of the discharge vessel 12 and surrounding the linear portion 14b of the internal electrode 14, and the coil-shaped portion 14a is formed. It is not formed in the surrounding position.
[0020]
Further, the external electrode 32 is not provided in a region from the central axis of the exhaust pipe 30 to a predetermined distance D, for example, about 6 mm, along the outer peripheral surface of the side surface portion 28 of the discharge vessel 12. That is, an opening 40 is formed at the center of the external electrode 32, and a gap is formed between the exhaust pipe 30 protruding from the opening 40 and the inner peripheral edge of the external electrode 32 that defines the opening 40. .
[0021]
In the dielectric barrier discharge lamp 10 having the above configuration, when the lighting power source 24 is connected to the external electrode 32 and the lead wire 22 and an AC voltage is applied between the external electrode 32 and the internal electrode 14, the inside of the discharge vessel 12 The rare gas causes dielectric barrier discharge and is irradiated with ultraviolet rays. Since the internal electrode 14 is exposed to a rare gas, the AC voltage applied between the external electrode 32 and the internal electrode 14 may be a low value of about 2 kV. A part of the ultraviolet rays is directly radiated from the light emitting portion 36 where the external electrode 32 is not formed, and the remaining ultraviolet rays are reflected by the inner surface of the external electrode 32 and then emitted from the light emitting portion 36 to the outside.
[0022]
At this time, since a gap is formed between the exhaust tube 30 and the external electrode 32, no discharge occurs at the boundary portion 42 between the exhaust tube 30 and the side surface portion 28 of the discharge vessel 12. The boundary portion 42 between the exhaust tube 30 and the side surface portion 28 of the discharge vessel 12 is distorted by the heat applied when the exhaust tube 30 is formed, and when it is cut and sealed. As a result, no load due to discharge is applied to the thermally strained portion, and the generation of cracks can be suppressed or prevented. As a comparison, a discharge lamp having an external electrode 32 provided to the exhaust pipe 30 was actually prepared and turned on. In such a case, however, the boundary 42 between the exhaust pipe 30 and the discharge vessel 12 was cracked after lighting for about 1000 hours. Became easier to enter. On the other hand, in the discharge lamp 10 of the present embodiment, no cracks occurred and no signs of cracking were observed even after lighting for 1000 hours or more.
[0023]
Further, the boundary portion 42 between the exhaust pipe 30 and the side surface portion 28 of the discharge vessel 12 has a larger curvature change than the other portions of the discharge vessel 12. For this reason, even if a discharge is generated in the part, the discharge becomes unstable. On the other hand, in this embodiment, since no discharge occurs in the part, the discharge is stabilized as a whole of the discharge lamp 10.
[0024]
In the present embodiment, the external electrode 32 is separated from the pinch-sealed end portions 18a and 18b of the discharge vessel 12, so that the influence of the pinch seal is avoided. That is, the pinch seal causes silica to adhere to the vicinity of the end portions 18a and 18b of the discharge vessel 12 to reduce the amount of light transmission and cause thermal distortion, but it is not affected.
[0025]
Furthermore, since the coil-shaped part 14a is formed in the internal electrode 14 and the external electrode 32 is disposed so as to surround only the linear part 14b of the internal electrode 14, the emission intensity fluctuation from the discharge plasma is changed. Is also prevented. The internal electrode 14 is thermally expanded / contracted due to an increase in the ambient temperature of the electrode during discharge or a change in the ambient temperature of the discharge lamp. However, since the expansion / contraction is absorbed by the coiled portion 14a, the linear portion The distance between 14b and the external electrode 32 is kept substantially constant. Accordingly, the light emission intensity from the discharge plasma is also substantially constant.
[0026]
FIG. 3 shows a dielectric barrier discharge lamp 110 according to the second embodiment of the present invention. The discharge lamp 110 is different from the discharge lamp 10 according to the first embodiment in that the external electrode is divided into two. These external electrodes 132a and 132b are formed with a predetermined gap 2D (for example, about 12 mm) between them. The external electrodes 132a and 132b are formed so that the exhaust pipe 30 is disposed in the center between them. In this case as well, as in the first embodiment, a gap of 6 mm or more is secured from the central axis of the exhaust pipe 30 to the external electrodes 132a and 132b, and the same effect as described above can be obtained. Since other parts are the same as those in the first embodiment, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0027]
FIG. 4 shows a dielectric barrier discharge lamp 210 according to the third embodiment of the present invention. In the discharge lamp 210, the exhaust pipe 230 is provided not on the central portion of the discharge vessel 12 but on one end side. In the present embodiment, the exhaust pipe 230 is disposed on the side where the coiled portion 14a of the internal electrode 14 is formed, and is disposed on the inner side (closer to the other end 18a) than the coiled portion 14a of the internal electrode 14. ing. The coiled portion 14a of the internal electrode 14 may be disposed on the opposite side of the exhaust pipe 230, that is, between the end edge 238a of the external electrode 232 and the sealed end portion 18a.
[0028]
In the dielectric barrier discharge lamp 210 in which the exhaust pipe 230 is formed at such a position, the external electrode 232 is disposed between the exhaust pipe 230 and the end 18 a of the discharge vessel 12 on the opposite side of the exhaust pipe 230. It is characterized by being provided. In this case, the end edge 238 b of the external electrode 232 on the exhaust tube 230 side is separated from the center line of the exhaust tube 230 by a certain distance D, for example, about 6 mm, and the other end 238 a is the end portion 18 a of the discharge vessel 12. Is about 10 to 15 mm away. Therefore, the effect of preventing and suppressing the adverse effect of cracks occurring at the boundary between the exhaust pipe 230 and the side surface portion 28 of the discharge vessel 12 and the discharge stabilization effect are the same as those in the first and second embodiments. It is the same.
[0029]
In the third embodiment, it is not necessary to provide an opening in the external electrode 232 or to divide it into two parts in order to form a gap between the exhaust pipe 230 and the external electrode 232. In this case, it becomes one large plane without an opening. Therefore, the dielectric barrier discharge lamp 210 according to the third embodiment is different from the discharge lamps 10 and 110 according to the first embodiment and the second embodiment, in which no discharge is partially generated in the central portion in the axial direction of the discharge vessel 12. Thus, there is an effect that uniform light intensity can be obtained over almost the entire length of the discharge lamp 210.
[0030]
In FIG. 4, the same or corresponding parts as those of the discharge lamps 10 and 110 of the first embodiment and the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[0031]
As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described in detail, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the said embodiment. For example, the numerical values and shapes given in the description of the above embodiments are merely examples, and can be changed as appropriate.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the dielectric barrier discharge lamp having the exhaust pipe on the side surface portion and the external electrode formed on the side surface portion, the boundary between the exhaust pipe and the side surface portion is cracked. It can be prevented or suppressed from entering. In addition, since the discharge is stabilized, a dielectric barrier discharge lamp having high reliability over a long period of time can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a dielectric barrier discharge lamp according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
FIG. 3 is a side view showing a dielectric barrier discharge lamp according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a side view showing a dielectric barrier discharge lamp according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a side view showing a conventional dielectric barrier discharge lamp.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,110,210 ... Dielectric barrier discharge lamp, 12 ... Discharge container, 14 ... Internal electrode, 18a, 18b ... Sealed end part, 28 ... Side part, 30, 230 ... Exhaust pipe, 32, 132a, 132b, 232 ... external electrode.

Claims (4)

封止された排気管を側面部に有する管状の放電容器と、
前記放電容器の内部に配置されると共に該放電容器の軸線方向に沿って延び、各端部が前記放電容器の対応の封止端部にて固定されている内部電極と、
前記放電容器の前記側面部の外周面に設けられた外部電極と
を備える誘電体バリア放電ランプであって、
前記外部電極が、前記排気管から所定の間隙を置いて、前記放電容器の前記側面部の前記外周面に蒸着形成された、反射鏡として機能する導電性膜であり、
前記導電性膜が、前記放電容器の軸線方向に沿って見た場合において、前記排気管を中心として時計回りと反時計回りに形成されており、その両側縁間が開放されて光放射部が形成されていることを特徴とする誘電体バリア放電ランプ。
A tubular discharge vessel having a sealed exhaust pipe on its side surface;
An internal electrode disposed within the discharge vessel and extending along the axial direction of the discharge vessel, each end being fixed at a corresponding sealed end of the discharge vessel;
A dielectric barrier discharge lamp comprising an external electrode provided on an outer peripheral surface of the side surface portion of the discharge vessel,
The external electrode is a conductive film functioning as a reflecting mirror formed by vapor deposition on the outer peripheral surface of the side surface portion of the discharge vessel with a predetermined gap from the exhaust pipe,
When the conductive film is viewed along the axial direction of the discharge vessel, it is formed clockwise and counterclockwise around the exhaust pipe, and the light emitting portion is opened between both side edges. A dielectric barrier discharge lamp formed.
前記放電容器の前記封止端部がピンチシールにより封止されていることを特徴とする請求項1に記載の誘電体バリア放電ランプ。  The dielectric barrier discharge lamp according to claim 1, wherein the sealed end portion of the discharge vessel is sealed with a pinch seal. 前記内部電極が、直線状部分と、前記直線状部分の一端側に形成されたコイル状部分とからなり、前記外部電極が、前記内部電極の前記コイル状部分を囲む位置には形成されていないことを特徴とする請求項1又は2に記載の誘電体バリア放電ランプ。  The internal electrode includes a linear part and a coiled part formed on one end side of the linear part, and the external electrode is not formed at a position surrounding the coiled part of the internal electrode. The dielectric barrier discharge lamp according to claim 1, wherein the dielectric barrier discharge lamp is provided. 前記排気管が、前記内部電極の前記コイル状部分が形成されている側に配置されていることを特徴とする請求項3に記載の誘電体バリア放電ランプ。  4. The dielectric barrier discharge lamp according to claim 3, wherein the exhaust pipe is disposed on a side of the internal electrode where the coiled portion is formed.
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