准分子灯的制作方法

本发明涉及准分子灯，特别是，具有将外侧管和内侧管配置在同轴上的双重圆筒型放电容器并具有启动辅助功能的准分子灯。

背景技术：

以往，公知有作为在消毒、除臭、有机污染物去除等中使用的紫外线光源来使用的准分子灯。

近年来，对这种准分子灯进一步要求了高输出化，因此，放电间隔长度增大且封入气压增加，与此相伴，放电开始电压和通常点灯时的输入电压增大。因此，对包含在灯的点灯装置中的升压变压器追求其性能的要求变得强烈。

为了使这种高输出的准分子灯可靠地点灯，提出了具有以比准分子灯的放电开始电压低的放电开始电压进行放电的启动辅助功能的准分子灯。

在日本特开2013-171660号公报(专利文献1)中公开的准分子灯中，与主放电室相邻地形成启动放电室，将在该启动放电室中生成的紫外光照射到主放电室内的放电气体，从而容易地尝试进行主放电室中的放电。

图4中示出其概略构造，通过隔板22将发光管21分离为启动放电室23和容积比该启动放电室23大的主放电室24，设置有与发光管21的外表面相对的一对外部电极25、26。

并且，对于封入到启动放电室23的放电气体，调整气体的种类、封入分压，以使得通过比主放电室24内的放电气体低的放电电压容易地进行放电。

于是，在将电压施加到外部电极25、26之间时，在启动放电室23内通过低放电开始电压容易地开始放电，在此生成的紫外光隔着隔板22照射到主放电室24，期待该主放电室24中的放电变得容易。

但是，在这种构造中，在启动放电室23中生成的紫外光，经由隔板22从主放电室24的侧面放射到主放电室24，因此不会均匀地照射到该主放电室24内的放电气体全体，而在主放电室24内从靠近隔板22的区域开始引起放电，这会产生达到主放电室24的全体区域的时间经过，在启动辅助功能不充分时，存在主放电室24内的放电变得不均匀的问题。

另外，在日本特开2011-154862号公报(专利文献2)中公开有如下内容：在使用了由利用相同的介质阻挡放电的透光性陶瓷构成的发光管的准分子灯中，在发光管的附近配置了放射紫外光的点灯辅助光源(UV单元)。

图5中示出了该构造，由透光性陶瓷构成的发光管31两端通过金属帽32、33而被密封，在内部的发光空间S中封入有稀有气体等放电气体。在发光管31的外表面配置有一对外部电极34、35，放电气体通过该外部电极之间的放电而进行激基复合物发光。

并且，封入有稀有气体的UV单元40靠近发光管31而沿着电极34、35之间的放电方向配置。

在启动时，在该UV单元40内生成的紫外光照射到发光管31内，进行外部电极34、35之间的放电的启动辅助。

在该专利文献2的灯中，来自进行启动辅助的UV单元的紫外光，对于发光管内的放电气体也仅照射到一部分，不会均匀地照射到放电气体的全体，具有无法获得放电空间全体的发光的均一性的问题，在这个意义上与上述专利文献1相同。

另外，在该专利文献2的灯中，在作为点灯辅助光源利用波长200nm以下的真空紫外光时，容易在发光管与点灯辅助用光源之间被大气吸收，还存在很难充分地向放电空间内照射光的问题。

专利文献1：日本特开2013-171660号公报

专利文献2：日本特开2011-154862号公报

技术实现要素：

本发明所要解决的课题在于，提供如下的构造：在具有隔着放电容器配置的一对电极的准分子灯中，使用于启动辅助的紫外光均匀地照射到放电容器内的放电空间的全体，从而能够进行顺畅的启动辅助。

为了解决上述课题，在本发明的准分子灯中，其特征在于，所述放电容器包括外部发光管和插通于该外部发光管内的内部而在管轴方向上延伸的内部发光管，在所述外部发光管的外周设置有外部电极，并且在所述内部发光管内插通有在管轴方向上延伸的内部电极，在形成于所述外部发光管与所述内部发光管之间的外部放电空间内封入有发光气体，在所述内部发光管的内部放电空间内封入有启动电压比所述外部放电空间内的发光气体低的发光气体，所述内部发光管的至少一端部具有从所述外部发光管向外部露出的露出部。

另外，其特征在于，所述外部放电空间内的发光气体为包含稀有气体和卤素气体的气体，所述内部放电空间内的发光气体为启动电压比所述外部放电空间内的发光气体低的惰性气体。

另外，其特征在于，封入到所述内部放电空间的发光气体的封入压比封入到所述外部放电空间的发光气体的封入压低。

另外，其特征在于，所述内部发光管的两端部具有从所述外部发光管向外部露出的露出部。

另外，其特征在于，所述外部电极延伸设置到所述内部发光管的露出部。

另外，其特征在于，所述内部发光管由使波长200nm以下的光透射的玻璃材料构成，所述外部发光管由使波长200nm以下的光不透射的玻璃材料构成。

根据本发明的准分子灯，将具有由外部发光管和内部发光管构成的双重管构造的放电容器的内部发光管内作为启动辅助用的内部放电空间，将外部发光管的内部作为主放电用的外部放电空间，使封入到所述内部放电空间内的发光气体为启动电压比封入到所述外部放电空间内的发光气体低的气体，因此将在内部放电空间中的通过低电压下的启动辅助放电产生的紫外光照射到外部放电空间内的发光气体，从而能够以低电压启动该外部放电空间内的放电。

并且，使所述内部发光管的端部从外部发光管露出到外部，从而内部发光管被大气冷却而散热且抑制温度上升，将来自该内部发光管的紫外光的紫外线照度保持在较高的水平来照射到外部放电空间内的发光气体。由此，能够实现外部放电空间中的低电压下的放电。

而且，所述内部发光管在外部发光管内在管轴方向上延伸，从而该外部发光管内的发光气体被有效地冷却，因此更可靠地进行外部放电空间内的低电压下的放电。

另外，将内部电极以在管轴方向上延伸的方式插通于在外部发光管内沿着轴向延伸的内部发光管内，从而在内部发光管内产生的紫外光在外部放电空间的轴向的整个区域均匀地放射，因此能够在整个区域得到均匀的发光。

而且，通过在内部发光管的两端部形成露出部，从而使该内部发光管的冷却更有效，进而使外部放电空间内的发光气体的冷却更有效。

附图说明

图1是本发明的准分子灯的剖视图。

图2是其他实施例的剖视图。

图3是另一其他实施例的剖视图。

图4是现有技术的剖视图。

图5是其他现有技术的剖视图。

具体实施方式

图1示出本发明的准分子灯的构造。

准分子灯中的放电容器1由外部发光管2和插通于该发光管2的内部而沿着管轴方向延伸的内部发光管3构成。外部发光管2在一端部被焊接到内部发光管3，在该外部发光管2的外周设置有外部电极4，另一方面，在内部发光管3内以沿着管轴方向延伸的方式插通有内部电极5。该内部发光管3的一端部通过密封部6而被密封，经由金属箔7连接到内部电极5的外部引线8被导出到外部。

所述内部发光管3从外部发光管2的被焊接的一端部延伸到另一端部侧的附近，另外，内部电极5也在内部发光管3内延伸到与密封部6相反一侧的端部。

由此，在外部发光管2的内部，在与内部发光管3之间形成有外部放电空间S1，在内部发光管3的内部形成内部放电空间S2。

并且，在所述内部发光管3上，形成有该密封部6侧的一端部从所述外部发光管2露出到外部的露出部10，设置在外部发光管2的外周的外部电极4被设置成以到达内部发光管3的露出部10的方式延伸。由此，外部电极4与内部电极5之间的距离变小，在内部放电空间S2内的放电变得容易。

放电容器1由使紫外光透射的材料构成，例如，能够使用熔融石英玻璃或合成石英玻璃等。另外，虽然从内部发光管3放射包含波长200nm以下的真空紫外光的紫外光而照射到外部放电空间S1内，但是在不想将该波长200nm以下的真空紫外光照射到外部时，外部发光管4能够由掺杂了氧化金属(例如氧化钛)的石英管(所谓的无臭氧管)构成。另外，关于掺杂于石英管的金属的种类、玻璃的厚度，能够根据不透射的光的波长区域而适当设定。

由此，能够将灯外部的臭氧的产生防患于未然。

形成于所述外部发光管2与所述内部发光管3之间的外部放电空间S1作为主放电空间发挥功能，在其内部封入有包含稀有气体和卤素气体等的发光气体。另一方面，所述内部发光管3的内部放电空间S2作为启动辅助放电空间发挥功能，在其内部封入有由启动电压比所述外部放电空间S1内的发光气体低的惰性气体构成的发光气体。

封入到所述外部放电空间S1的发光气体由氙、氩、氖、氪等稀有气体或者它们的混合气体以及氟、氯、溴等卤素气体或者它们的混合气体构成。作为其具体的组合例子，存在Xe+Cl、Xe+Br、Kr+Cl、Kr+Br、Ar+F、Xe+Ar+Cl、Kr+Ar+Cl等。

当在外部放电空间S1中包含有卤素气体时点灯启动性降低。这是因为，卤素气体是电子亲和力高的物质，因此成为初始放电的根源的电子被卤素气体吸收，初始放电的发生变得困难。

根据本发明，在外部发光管2内设置有内部发光管3，在内部发光管3内的内部放电空间S2内封入有启动开始电压比所述外部发光管2内的外部放电空间S1的发光气体低的发光气体，以使该内部发光管3作为启动辅助光源发挥功能，通过该内部放电空间S2中的由放电生成的紫外光，提高外部放电空间S1内的放电的启动性。

封入到该内部放电空间S2内的发光气体是氙、氩、氖等稀有气体或者它们的混合气体。作为其具体的组合例子，存在Xe、Xe+Ne等。另外，在该发光气体中也可以包含水银。当作为发光气体封入水银时发出185nm的光，能够充分作为辅助外部放电空间S1中的启动的光源来使用。

另外，向该内部放电空间S2的气体的封入压也可以与外部放电空间S1相同，但是优选设定为更低的封入压。由此，能够进一步提高内部放电空间S2中的启动性。例如，相对于外部放电空间S1的气体的封入压为5kPa～30kPa，内部放电空间S2的气体的封入压优选为5kPa～20kPa。

在本发明中，通过具有图1的结构，内部发光管3的热通过露出部10散热而被冷却，通过冷却该内部发光管3，内部放电空间S2内的发光气体被冷却而容易进行放电，实现有效的紫外光的生成，能够提高启动辅助效果，并且将从该内部发光管3放射的紫外光的紫外线照度维持在较高的水平。

另外，同时外部放电空间S1内的发光气体被冷却，实现低电压下的放电而提高发光效率。

而且，内部发光管3在外部发光管2内在轴向上延伸，而且，内部电极5在内部发光管3内在轴向上延伸，从而外部放电空间S1内的发光气体的冷却变得有效，此外，向外部放电空间S1均匀地照射紫外光而在轴向上生成均一的主放电。

在图2中示出其他实施例，在上述的图1所示的实施例中，内部发光管3的露出部10形成于密封部6侧的一端部，但是在该实施例中，内部发光管3贯通外部发光管2，该外部发光管2在其两端部焊接于所述内部发光管3，在该内部发光管2，在与密封部6相反一侧的端部也形成有从外部发光管2露出到外部的露出部11。

即，在内部发光管3的两端部形成有露出部10、11。

通过如上所述的结构，从内部发光管3的两端部的露出部10、11的散热效果进一步提高从而提高冷却效果。

另外，在该情况下，外部电极4也延伸设置到内部发光管3的两端部的露出部10、11。

在图3中示出另一其他实施例，内部发光管3贯通外部发光管2，在其两端部上形成有密封部6a、6b，外部引线8a、8b分别经由与内部电极5连接的金属箔7a、7b而从密封部6a、6b导出。

在该实施例中，内部发光管3的两端部也从外部发光管2露出到外部而形成露出部10、11。

通过这种结构，内部电极5在其两端部稳定地支撑于密封部6a、6b，因此由重力和冲击等引起的位移量少。

另外，通过从两端的外部引线7a、7b向内部电极5供电的结构，内部电极5的轴向上的电位差消失，与外部电极4之间的放电在轴向上变得均匀且稳定。

基于图1的实施例的一具体例如下所示。

外部发光管：合成石英玻璃，外径16mm，内径14mm，全长150mm

作为发光气体，封入氪(Kr)和氯气(Cl)

封入气压14.7kPa

内部发光管：合成石英玻璃，外径10mm，内径8mm，全长200mm

露出部的长度10mm

作为发光气体，封入氙气(Xe)

封入气压13.3kPa

如以上说明的那样，在本发明的准分子灯中，由在外周设置有外部电极的外部发光管和在内部插通有在管轴方向上延伸的内部电极的内部发光管构成放电容器，在所述内部发光管的内部放电空间内，封入有启动电压比封入到形成于所述外部发光管与所述内部发光管之间的外部放电空间内的发光气体低的发光气体，而且，所述内部发光管的至少一端部具有从所述外部发光管向外部露出的露出部，从而所述内部发光空间中的放电以低电压开始，通过该放电生成的紫外光在轴向上均匀地照射到外部发光空间，进行该外部发光空间中的放电的启动辅助，从而可靠地进行低电压下的放电。

并且，内部发光管的端部具有从外部发光管向外部露出的露出部，从而有效地进行该内部发光管的冷却，因此能够将紫外线照度高的紫外光照射到外部放电空间，并且该外部放电空间内的发光气体也被冷却，因此能够进一步以低电压可靠地实现该外部放电空间中的放电。

标号说明

1 放电容器

2 外部发光管

3 内部发光管

4 外部电极

5 内部电极

6 密封部

6a、6b 密封部

7 金属箔

7a、7b 金属箔

8 外部引线

8a、8b 外部引线

10、11 露出部

S1 外部放电空间

S2 内部放电空间。