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JPH02168588A - discharge tube - Google Patents

discharge tube

Info

Publication number
JPH02168588A
JPH02168588A JP19047889A JP19047889A JPH02168588A JP H02168588 A JPH02168588 A JP H02168588A JP 19047889 A JP19047889 A JP 19047889A JP 19047889 A JP19047889 A JP 19047889A JP H02168588 A JPH02168588 A JP H02168588A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
discharge tube
discharge
casing
side electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP19047889A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hajime Namikata
南方 甫
Kiyoshi Yagi
清 八木
Seiichi Wakabayashi
若林 誠一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yazaki Corp
Original Assignee
Yazaki Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yazaki Corp filed Critical Yazaki Corp
Priority to EP89117658A priority Critical patent/EP0361357B1/en
Priority to DE1989627568 priority patent/DE68927568T2/en
Publication of JPH02168588A publication Critical patent/JPH02168588A/en
Priority to US07/810,425 priority patent/US5331249A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain stabilized and high discharge voltage from initial period of discharge at a narrow interval of electrodes, and to disperse electrode consumption by means of increasing an electrode surface area by making a points of a pair of electrodes that are opposed each other in non-acute form, and by forming irregularities by providing holes on the surface. CONSTITUTION:A casing 2 of a discharge tube 1 is composed of an insulating tube of hollow cylinder of such as alumina ceramics or crystal glass, and a ridge 3 is provided in a longitudinal direction along an inner circumferential surface, while openings on both edges of the casing 2 are closed by the threading of a metallic electrode board 4. In the inner surface 4a of each electrode board 4 exposed in the casing 2, a Rogowskii type electrode 6 is opposed one another at a short interval through a metal ring 5, and the form of the electrode 6 is as follows: a point surface 6a is defined as a plane while a peripheral part 6b is rolled in a curved surface toward the ring 5 side, with multiple small holes 7 in each. In the inner space 8 of the discharge tube 1, inert gas, for example N1 is filled in, while the space between the casing 2 and the electrode board 4 is sealed with such as an epoxy resin.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は放電管に係り、特に自動車エンジン等のシリー
ズギャップ付点火装置に適した放電管に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a discharge tube, and more particularly to a discharge tube suitable for a series gap ignition device such as an automobile engine.

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕一般に、
管内にガスを封入し、管の両端に設けた電極間に電圧を
印加して放電させるようにした放電管は、様々な分野で
広く用いられている。
[Problems to be solved by conventional techniques and inventions] Generally,
2. Description of the Related Art Discharge tubes, in which gas is sealed inside the tube and a voltage is applied between electrodes provided at both ends of the tube to cause discharge, are widely used in various fields.

第9図は、第10図に示した自動車エンジン等のシリー
ズギャップ付点火装置Cに用いられる放電管61を示し
、円筒状のケーシング62の両端にはそれぞれ針状電極
63と平板状電極64が設けられ、内部には不活性ガス
が封入されている。
FIG. 9 shows a discharge tube 61 used in the series gap ignition device C for an automobile engine or the like shown in FIG. The inside is filled with inert gas.

そして、上記放電管61が上記点火装置Cにおけるシリ
ーズギャップSとして作用し、このシリーズギャップS
における放電電圧がある程度高く保たれると共に、放電
後のシリーズギャップの電圧が点火プラグPの電極に印
加されることにより、点火プラグPに付着したカーボン
等に起因する電気的分路の影響をあまり受けずに、点火
プラグPに必要な点火電圧が得られるようになっている
The discharge tube 61 acts as a series gap S in the ignition device C, and this series gap S
By keeping the discharge voltage at a certain level high and applying the series gap voltage after discharge to the electrode of the spark plug P, the influence of electrical shunts caused by carbon etc. attached to the spark plug P can be reduced. The ignition voltage required for the ignition plug P can be obtained without receiving the ignition voltage.

ところが、第1O図及び第11図に示したように、点火
コイル65の電圧が印加される側の放電管61の電極6
3は前述したように針状に形成されているので、上記放
電管61の電極63 、64間は不平等電界となり放電
し易く、第12図に示した電圧特性において放電電圧■
1があまり高くならないという問題があった。このため
、上記放電管61の放電電圧V、をある程度高くするた
めに、針状電極63と平板状電極64との間隔、即ちシ
リーズギャップSをある程度広くしていた。
However, as shown in FIGS. 1O and 11, the electrode 6 of the discharge tube 61 on the side to which the voltage of the ignition coil 65 is applied
3 is formed into a needle shape as described above, an uneven electric field is generated between the electrodes 63 and 64 of the discharge tube 61, which tends to cause discharge, and the discharge voltage .
There was a problem that 1 did not become very high. Therefore, in order to increase the discharge voltage V of the discharge tube 61 to a certain extent, the distance between the needle electrode 63 and the flat electrode 64, that is, the series gap S, is widened to a certain extent.

しかしながら、このようにシリーズギャップSを広くす
ると、放電管全体の形状が大きくなるという問題があり
、また第12図の放電維持電圧■2が高くなり、放電中
のエネルギーロスが多くなるという問題があった。さら
に、上記針状電極63は電極表面積が小さいので、放電
による電極消耗の影響が大きく耐久性があまり無いとい
う問題もあった。
However, when the series gap S is widened in this way, there is a problem that the overall shape of the discharge tube becomes larger, and there is also a problem that the discharge sustaining voltage (2) in Fig. 12 increases, resulting in an increase in energy loss during discharge. there were. Furthermore, since the needle-shaped electrode 63 has a small electrode surface area, there is a problem that the electrode wears out due to discharge and is not very durable.

そこで、上記放電管61の電極を、放電現象の実験でよ
く用いられる、先端面が平面形状で先端面の周縁部が丸
め込まれ曲面形状とされた一対の略平行板電極(ロゴウ
スキー電極)にして、放電管の電極間を平等電界に近似
させて放電しにく(し、第12図に示した放電電圧■1
を高くすると共に、電極間隔を狭くして放電維持電圧■
2を低くし、エネルギーロスを少なくすることが考えら
れる。
Therefore, the electrodes of the discharge tube 61 are a pair of substantially parallel plate electrodes (Logowski electrodes), which are often used in experiments on discharge phenomena, and have a flat tip and a rounded peripheral edge of the tip. , it is difficult to discharge by approximating an equal electric field between the electrodes of the discharge tube (discharge voltage ■1 shown in Figure 12).
In addition to increasing the discharge sustaining voltage, the electrode spacing is narrowed.
It is possible to reduce energy loss by lowering 2.

しかしながら、このロゴウスキー電極は、電極間に浮遊
する電子の量の影響を受は易く電極から電子が放出され
にくい特性を有しており、放電電圧vlが安定せず、放
電電圧■1が放電頻度に左右されるという問題があった
However, this Rogowski electrode is easily affected by the amount of electrons floating between the electrodes, and has the characteristic that electrons are difficult to emit from the electrodes, so the discharge voltage vl is not stable, and the discharge voltage ■1 is lower than the discharge frequency. The problem was that it was influenced by

そこで本発明は、上記従来技術が有する問題点を解消し
、比較的狭い電極間隔で高い放電電圧が得られ、かつ、
得られる放電電圧が安定するようにした放電管を提供す
ることを目的とする。
Therefore, the present invention solves the problems of the above-mentioned conventional technology, and enables a high discharge voltage to be obtained with a relatively narrow electrode spacing, and
It is an object of the present invention to provide a discharge tube in which the obtained discharge voltage is stabilized.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成するために、本発明は、一対の電極間に
電圧を印加し、陽極側電極と陰極側電極との間で放電さ
せるようにした放電管において、上記一対の電極の略相
対向する先端部を非尖鋭状に形成し、少なくとも陰極側
電極の表面に多数の凹凸部を形成したものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a discharge tube in which a voltage is applied between a pair of electrodes to cause discharge between an anode side electrode and a cathode side electrode, in which the pair of electrodes are substantially opposite to each other. The distal end portion of the cathode electrode is formed in a non-sharp shape, and a large number of uneven portions are formed on at least the surface of the cathode side electrode.

〔作 用〕[For production]

一対の電極の略相対向する先端部を非尖鋭状に形成した
から、電極間を平等電界に近似させることができ、また
少な(とも陰極側電極の表面に多数の凹凸部を形成した
から、この凹凸部により微視的には不平等電界に近似し
た電界も形成することができる。
Since the opposing ends of the pair of electrodes are formed in a non-sharp shape, it is possible to approximate an equal electric field between the electrodes, and the electric field is small (both because many uneven parts are formed on the surface of the cathode side electrode). These uneven portions can also form an electric field that is microscopically similar to an unequal electric field.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明に係る放電管の実施例を図面を参照して説
明する。
Embodiments of the discharge tube according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例を示し、図において符号lは
放電管を示し、この放電管lのケーシング2は、例えば
アルミナセラミックス、ステアタイト、結晶化ガラス等
のセラミックスで構成された中空円筒状の絶縁管として
形成されている。ケーシング2の内周面には長手方向に
わたってねじ山3が設けられており、ケーシング2の両
端開口部を閉塞するように金属製の電極台4,4が螺着
されている。ケーシング2内に位置する各電極台の内面
4a 、4aには、メタルリング5を介して、放電に通
した材料で形成されたロゴウスキー型電極6,6が比較
的狭い間隔で相対向するように設けられている。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, in which reference numeral l indicates a discharge tube, and the casing 2 of the discharge tube l is a hollow body made of ceramics such as alumina ceramics, steatite, and crystallized glass. It is formed as a cylindrical insulating tube. A thread 3 is provided on the inner peripheral surface of the casing 2 in the longitudinal direction, and metal electrode stands 4, 4 are screwed so as to close the openings at both ends of the casing 2. On the inner surfaces 4a, 4a of each electrode stand located in the casing 2, Rogowski type electrodes 6, 6 formed of a material passed through an electric discharge are arranged so as to face each other at a relatively narrow interval via a metal ring 5. It is provided.

上記ロゴウスキー型電極6は、先端面6aが平面形状で
、先端面6aの周縁部6bがメタルリング5側に向けて
丸め込まれ曲面形状とされた先端部非尖鋭状の略平板電
極の一種であるが、本発明の電極6は、さらに多数の小
孔7が形成されている。このような孔開きのロゴウスキ
ー型電極6を形成するには、例えば厚さ0.2 mのス
テンレス鋼の薄板にエツチング加工またはパンチング加
工を施して孔ピッチが0.5 rm −1,5mIlで
直径がO,l tm〜0.8Mの小孔7を形成し、この
孔7が開いたステンレス鋼の薄板をプレス成形すればよ
い。
The Rogowski type electrode 6 is a type of substantially flat plate electrode with a non-pointed tip, in which the tip surface 6a is flat and the peripheral edge 6b of the tip surface 6a is rounded toward the metal ring 5 side to form a curved surface. However, the electrode 6 of the present invention has a larger number of small holes 7 formed therein. In order to form such a Rogowski-type electrode 6 with holes, for example, a thin stainless steel plate with a thickness of 0.2 m is etched or punched so that the hole pitch is 0.5 rm - 1.5 ml and the diameter is A small hole 7 with a diameter of O,ltm~0.8M may be formed, and a thin stainless steel plate with this hole 7 opened may be press-molded.

また、上記ロゴウスキー型電極6を電極台4に取付ける
には、電極台の内面4aに突設されたボス部4bに電極
6の基端部を外嵌し、上記メタルリング5を無理液めす
るようにしている。ここで、上記電極台4は、上記ケー
シング2と熱膨張係数がほぼ等しくその値が小さい、例
えば4270イ又はコバール等が好ましく、また上記メ
タルリング5は、上記電極台4と熱膨張係数がほぼ等し
いか電極台4より小さいものが好ましい。
In addition, in order to attach the Rogowski type electrode 6 to the electrode stand 4, the base end of the electrode 6 is externally fitted onto the boss portion 4b protruding from the inner surface 4a of the electrode stand, and the metal ring 5 is forcefully submerged. That's what I do. Here, the electrode pedestal 4 is preferably made of a material having a coefficient of thermal expansion almost equal to that of the casing 2 and a small value, such as 4270I or Kovar, and the metal ring 5 has a coefficient of thermal expansion approximately equal to that of the casing 2. Preferably, it is equal to or smaller than the electrode stand 4.

さらに、上記放電管1の内部空間8には、例えば窒素ガ
ス等の不活性ガスが封入されており、封入したガスが漏
洩しないようにケーシング2と電極台4との間は、エポ
キシ系接着材、ガラス系接着材、メタライジングによる
ろう付は等の封止材9で封止されている。
Furthermore, the internal space 8 of the discharge tube 1 is filled with an inert gas such as nitrogen gas, and an epoxy adhesive is used between the casing 2 and the electrode stand 4 to prevent the sealed gas from leaking. It is sealed with a sealing material 9 such as , glass adhesive, metallizing brazing, etc.

しかして、上述の構成によれば、放電管lの一対の電極
6,6を共にロゴウスキー型としてその電極間隔を狭く
形成したので、放電管1の電極6゜6間を平等電界に近
似させることができ、放電しにくくて第10図に示した
放電電圧■、が高く、また放電維持電圧■8が低くエネ
ルギーロスが少ない放電管が得られる。また、放電管1
の電極6に多数の小孔7を形成して電極表面に多数の凹
凸部を形成した状態にしたので、微視的には上記小7L
7により不平等電界に近似した電界が形成され電極から
電子が放出され易い状態となり、不平等電界の特性であ
る放電電圧vIが安定し、放電頻度に左右されない放電
管が得られる。
According to the above-mentioned configuration, since the pair of electrodes 6, 6 of the discharge tube 1 are both of the Rogowski type and the distance between the electrodes is narrow, it is possible to approximate an equal electric field between the electrodes 6.6 of the discharge tube 1. A discharge tube can be obtained which is difficult to discharge, has a high discharge voltage (2) shown in FIG. 10, and has a low discharge sustaining voltage (8) and little energy loss. Also, discharge tube 1
Since a large number of small holes 7 are formed in the electrode 6 and a large number of uneven parts are formed on the electrode surface, microscopically the small holes 7L are formed in the electrode 6.
7, an electric field similar to an unequal electric field is formed and electrons are easily emitted from the electrodes, so that the discharge voltage vI, which is a characteristic of the unequal electric field, is stabilized and a discharge tube that is not affected by the discharge frequency can be obtained.

また、特に、一対の電極6,6をロゴウスキー型として
形成したので、単なる平行平板を対立させた時に、平板
の周縁部に電界が集中して放電特性に好ましくない影響
を及ぼすという事態を防ぐことができ、放電が平行電界
の中だけで起こるようにすることができる。
In particular, since the pair of electrodes 6 and 6 are formed as a Rogowski type, it is possible to prevent the electric field from concentrating on the periphery of the flat plates and having an unfavorable effect on the discharge characteristics when simply parallel flat plates are opposed. This allows discharge to occur only in a parallel electric field.

さらに、ケーシング2と電極台4との熱膨張係数をほぼ
同じにし、この電極台4に放電に適した材料で形成され
た電極6を取付けるようにしたので、上記放電管lをヒ
ートサイクルに対して強固な構造とすることができ、ケ
ーシング2と電極台4との封止状態を保持して管内に封
入した不活性ガスの漏洩を防ぐことができる。
Furthermore, the thermal expansion coefficients of the casing 2 and the electrode stand 4 are made almost the same, and the electrode 6 made of a material suitable for electric discharge is attached to the electrode stand 4, so that the discharge tube l can withstand heat cycles. It is possible to have a strong structure, maintain a sealed state between the casing 2 and the electrode stand 4, and prevent leakage of the inert gas sealed in the tube.

さらにまた、上記電極6は、一種の平板電極として形成
されており、従来の針状電極より電極表面積が大きいの
で、放電による電極消耗の影響が小さく耐久性が良好と
なる。
Furthermore, since the electrode 6 is formed as a type of flat plate electrode and has a larger electrode surface area than a conventional needle-shaped electrode, the electrode is less affected by electrode wear due to discharge and has good durability.

なお、上記放電管lでは、相対向するように設けられた
一対の電極6,6が共に同一形状の孔開きロゴウスキー
型となっているので、一方の電極が陰極、他方の電極が
陽極という放電管自体の方向性が無く、インパルス信号
を何れの電極にも与えることができる。このため、上記
放電管lは交流電源にも用いることができる。
In the above-mentioned discharge tube 1, the pair of electrodes 6, 6 provided opposite to each other are both of the same perforated Rogowski type, so that one electrode is a cathode and the other is an anode. The tube itself has no directionality, and impulse signals can be applied to any electrode. Therefore, the discharge tube 1 can also be used as an AC power source.

ところで、上記したロゴウスキー型の電極6を有する放
電管lを形成して種々の実験を行った結果、第10図に
示した放電の電圧特性において、放電電圧■、を安定さ
せるのは、電子が放出される陰極側の電極の材質、形状
、電極間隔、封入ガスの種類及び圧力で決まり、放電維
持電圧V2の高低は、電極間隔と封入ガスの条件で決ま
ることが判明した。
By the way, as a result of conducting various experiments by forming a discharge tube l having the Rogowski-type electrode 6 described above, it was found that in the discharge voltage characteristics shown in FIG. It has been found that the discharge sustaining voltage V2 is determined by the material, shape, electrode spacing, type and pressure of the charged gas, and the level of the discharge sustaining voltage V2 is determined by the electrode spacing and the conditions of the filled gas.

従って、少なくとも陰極側の電極が上記実施例と同じ孔
開きロゴウスキー型であれば、陽極側の電極の形状はあ
まり問題とならないことがわがった、そこで、以下陰極
側の電極を孔開きのロゴウスキー型とし、陽極側の電極
のみを変形した実施例を説明する。なお、陰極側の電極
の構造は前記実施例と同一なので、その説明は省略する
Therefore, it was found that the shape of the anode side electrode does not matter much as long as the electrode on the cathode side is the same perforated Rogowski type as in the above example. An example in which only the electrode on the anode side is modified will be described. Note that the structure of the cathode side electrode is the same as that in the previous embodiment, so its explanation will be omitted.

第2A図及び第2B図は、陽極側の電極を共に平板状に
形成したものである。第2A図の放電管工0の場合、略
円板状の電極11がメタルリング5を介して電極台12
に設けられており、電極11の表面には多数の小孔13
が形成されている。
In FIGS. 2A and 2B, the anode side electrodes are both formed into a flat plate shape. In the case of discharge pipe construction 0 in FIG.
A large number of small holes 13 are provided on the surface of the electrode 11.
is formed.

この小孔13を形成する方法は、上記実施例に示した加
工法と同じである。
The method of forming this small hole 13 is the same as the processing method shown in the above embodiment.

しかして、この実施例の場合、得られる電圧特性は上記
実施例の放電管lとほぼ同じとなり、さらに陽極側の電
極11がロゴウスキー型から平板状になったので、ケー
シング14の長手方向長さを小さくすることができ、放
電管lO全全体小型化することができる。ただし、ロゴ
ウスキー型電極6が陰極、そうでない平板状の電極11
が陽極となるので、放電管に方向性が生じ、交流電源に
は不向きとなる。このことは以下に説明する実施例につ
いても言えることである。
Therefore, in the case of this embodiment, the obtained voltage characteristics are almost the same as those of the discharge tube 1 of the above embodiment, and since the electrode 11 on the anode side is changed from a Rogowski type to a flat plate shape, the longitudinal length of the casing 14 can be made smaller, and the entire discharge tube lO can be made smaller. However, the Rogowski type electrode 6 is a cathode, and the flat electrode 11 is not a cathode.
Since this becomes the anode, the discharge tube becomes directional, making it unsuitable for AC power supply. This also applies to the embodiments described below.

また、第2B図の放電管15の場合、電極台17が陽極
側電極を兼ねており、第2A図と違って電極表面には小
孔が形成されていない、しかして、この場合電極台17
が陽極を兼ねるので、部品点数が少なくなりコスト的効
果が期待でき、また組立工数が少なくなり組立性に優れ
るが、小孔が形成された電極に比べて電極の放電可能な
有効表面積が小さくなるので、放電による電極消耗の影
響により、連続使用される放電管にはあまり適さない。
Furthermore, in the case of the discharge tube 15 shown in FIG. 2B, the electrode stand 17 also serves as the anode side electrode, and unlike in FIG. 2A, small holes are not formed on the electrode surface.
Since the electrode also serves as the anode, the number of parts is reduced, which can be expected to be cost-effective, and the number of assembly steps is also reduced, making it easier to assemble.However, compared to electrodes with small holes, the effective surface area of the electrode capable of discharging is smaller. Therefore, due to the influence of electrode wear due to discharge, it is not very suitable for discharge tubes that are used continuously.

なお、上記何れの実施例の場合も、各陽極側電極台12
.ITは、各ケーシング14,16の内周面に形成され
たそれぞれのねし山18.19を介して螺着されており
、各放電管10.15内の不活性ガスが漏洩しないよう
に上記螺着部分は封止材で封止されている。また、上記
電極台12゜17の熱膨張係数等は、上記各ケーシング
14゜16のそれとほぼ等しくなるようになされている
In addition, in any of the above embodiments, each anode side electrode stand 12
.. The IT is screwed onto each of the casings 14 and 16 through threaded threads 18 and 19 formed on the inner circumferential surface of each of the casings 14 and 16, so that the inert gas inside each discharge tube 10 and 15 does not leak. The screwed portion is sealed with a sealant. Further, the coefficient of thermal expansion of the electrode stand 12.degree. 17 is approximately equal to that of each of the casings 14.degree. 16.

第3A図及び第3B図の放電管20.21は、上記第2
A図及び第2B図の放電管をさらに小型化したものであ
る。すなわち、各ケーシング22゜23の一端部外周面
にはそれぞれねじ山24,25が設けられており、この
ねじ山を介して略蓋状に形成された各陽極側電極板26
.27が、各陰極側電極を覆うようにケーシングに外嵌
、螺着されている。そして、第3A図の方は陽極側電極
板26とケーシング22の陽極側端面との間に孔が開い
た薄板2日が挟み込まれている。
The discharge tube 20.21 in FIGS. 3A and 3B is the second
This is a smaller version of the discharge tube shown in Figures A and 2B. That is, screw threads 24 and 25 are provided on the outer circumferential surface of one end of each casing 22 and 23, respectively, and each anode side electrode plate 26 formed in a substantially lid shape is inserted through the threads.
.. 27 is fitted onto the casing and screwed onto the casing so as to cover each cathode side electrode. In the case shown in FIG. 3A, a thin plate with holes is sandwiched between the anode side electrode plate 26 and the anode side end surface of the casing 22.

しかして、上記実施例によれば、ケーシングの長手方向
長さをより小さくすることができ、またケーシングに外
嵌された各陽極側電極板26,27が陰極側電極6の一
部まで覆うため、使用条件による電圧特性の変化がなく
なり、さらに第3A図の場合孔開き薄板28があるので
、電極の放電可能な有効表面積が大きくなり電極消耗の
影響が少ない。
According to the embodiment described above, the length in the longitudinal direction of the casing can be made smaller, and each of the anode side electrode plates 26 and 27 fitted onto the casing covers a part of the cathode side electrode 6. , there is no change in voltage characteristics due to usage conditions, and in the case of FIG. 3A, since there is a perforated thin plate 28, the effective surface area of the electrode capable of discharging is increased, and the influence of electrode wear is reduced.

以上説明した各実施例は、放電管の両端開放端部に電極
台を螺着し、その螺着部分を封止材で封止するようにし
ているが、放電管の両端開放部を電極台で封止する手段
として上記実施例に限られることはない、以下、他の封
止手段を用いた実施例を説明する。なお、以下の各実施
例は、一対の電極が共に孔開きロゴウスキー型となって
おり、一方の電極が陰極、他方の電極が陽極という放電
管自体の方向性はない。
In each of the embodiments described above, the electrode stand is screwed onto both open ends of the discharge tube, and the screwed parts are sealed with a sealing material. The means for sealing is not limited to the above-mentioned embodiments.Hereinafter, embodiments using other sealing means will be described. In each of the following examples, a pair of electrodes are both of the perforated Rogowski type, and there is no directionality of the discharge tube itself, with one electrode being a cathode and the other electrode being an anode.

第4図に示した放電管29は、セラミックスで形成され
たケーシング30の開口端面31にメタライジングが施
されたもので、上記した実施例と同様に、メタルリング
5による無理嵌めにより電極6が取付けられた電極台3
2のフランジ部32aが上記開口端面31と密接した状
態で、ロウ付は又は酸化物ソルダー33による気密接合
が行われるようになされている。また、一方の電極台3
2には、管内に窒素ガス等の不活性ガスを封入するため
の封入用パイプ34が取付けられているが、この封入用
パイプ34と電極台32との間にもロウ付け35がなさ
れ、また封入用パイプ34は、管内にガス封入後に所定
の封止材で封止されるようになされている。
The discharge tube 29 shown in FIG. 4 has a casing 30 made of ceramics with metallization applied to the open end surface 31. Similarly to the above-mentioned embodiment, the electrodes 6 are forced into place by a metal ring 5. Attached electrode stand 3
With the flange portion 32a of No. 2 in close contact with the opening end surface 31, an airtight connection is performed using brazing or oxide solder 33. Also, one electrode stand 3
2 is attached with a filling pipe 34 for filling an inert gas such as nitrogen gas into the tube, and brazing 35 is also done between this filling pipe 34 and the electrode stand 32. The filling pipe 34 is configured to be sealed with a predetermined sealing material after gas is filled into the pipe.

ここで、上記したロウ付は又は酸化物ソルダーによる各
接合部33.35は、放電管の各種使用状態からして、
少なくとも300°Cに耐えうるものが好ましい。また
、上記接合作業により高温雰囲気が形成され、電極台3
2に取付けられた電極6が酸化する恐れがあるので、上
記接合作業を、H! 、N!を混合したフォーミングガ
ス中、真空中又は不活性ガス中等、無酸素状態の中で行
う必要がある。
Here, the above-mentioned brazing or oxide solder joints 33 and 35 are
It is preferable that it can withstand at least 300°C. In addition, a high temperature atmosphere is formed by the above bonding work, and the electrode stand 3
Since there is a risk that the electrode 6 attached to the H! ,N! It is necessary to carry out the process in an oxygen-free environment, such as in a forming gas mixed with the above, in a vacuum, or in an inert gas.

また、本実施例の場合、特に、電極台32とケーシング
30との熱膨張係数をほぼ等しくして、ヒートサイクル
による接合部33のクランク発生等を防ぐ必要がある。
Further, in the case of this embodiment, it is particularly necessary to make the coefficients of thermal expansion of the electrode stand 32 and the casing 30 substantially equal to prevent cranking of the joint portion 33 due to heat cycles.

第5図に示した放電管36は、ケーシング37の開口端
部を封止する電極台38の面積を小さく形成したもので
ある。上記ケーシング37は、−端部が内方に絞り込ま
れて形成されると共に他端部が開放した本体部37aと
、この本体部37aの開放端部と嵌合する蓋部37bと
で構成されており、上記本体部37aと蓋部37bとの
間は、酸化物ソルダー39等による気密接合がなされて
いる。
In the discharge tube 36 shown in FIG. 5, the electrode stand 38 that seals the open end of the casing 37 has a small area. The casing 37 is composed of a main body part 37a whose negative end is narrowed inward and whose other end is open, and a lid part 37b that fits into the open end of the main body part 37a. The main body portion 37a and the lid portion 37b are airtightly connected by an oxide solder 39 or the like.

また、上記本体部37a及び蓋部37bの各開口部40
に挿着される上記各実施例より小径のロゴウスキー型電
極41は、その基端部に形成されたフランジ部41aが
上記開口部40の周縁部と係合するようになされている
。そして、上記開口部40の周縁部にメタライジングを
施し、この周縁部と係合するフランジ部41aを略蓋状
に形成された上記電極台38で挟持してロウ付け42を
行うことにより、電極台38と電極41との導通を保ち
つつケーシング37の開口端部を封止するようになされ
ている。
Further, each opening 40 of the main body 37a and the lid 37b
The Rogowski type electrode 41 having a smaller diameter than those of the above-mentioned embodiments is inserted into the opening 40 so that a flange 41a formed at its base end engages with the peripheral edge of the opening 40. Then, metallizing is applied to the peripheral edge of the opening 40, and the flange 41a that engages with the peripheral edge is held between the electrode base 38, which is formed in a substantially lid shape, and brazing 42 is performed, thereby forming an electrode. The opening end of the casing 37 is sealed while maintaining conduction between the base 38 and the electrode 41.

なお、上記電極台38の熱膨張係数をケーシング37と
ほぼ同じにすること、上記各接合作業を無酸素状態の中
で行うこと、各接合部の耐熱温度等は、上記実施例と同
様である。
Note that the coefficient of thermal expansion of the electrode stand 38 should be approximately the same as that of the casing 37, that each of the above bonding operations should be performed in an oxygen-free condition, and that the heat resistance temperature of each bonded portion should be the same as in the above embodiment. .

第6図に示した放電管43も、上記実施例と同様に、ケ
ーシング44の開口端部を封止する電極台45の面積を
小さくしたものである。上記電極台45には、そのボス
部45aにロゴウスキー型電極46が内嵌された状態で
ロウ付けがされて電極46が取付けられており、この電
極台45が上記ケーシング44の開口端部にロウ付は又
は酸化物ソルダー47により気密接合されることで、上
記ケーシング44の封止がなされている。
The discharge tube 43 shown in FIG. 6 also has a smaller area of the electrode stand 45 that seals the open end of the casing 44, similar to the above embodiment. An electrode 46 is attached to the electrode stand 45 by brazing with a Rogowski type electrode 46 fitted inside the boss portion 45a, and this electrode stand 45 is attached to the open end of the casing 44 by brazing. The casing 44 is hermetically sealed by an oxide solder 47.

なお、上記ケーシング44を本体部44aと蓋部44b
とで構成すること、電極台45の熱膨張係数をケーシン
グ44とほぼ同じにすること、上記接合作業を無酸素状
態の中で行うこと等は、上記実施例と同様である。
Note that the casing 44 has a main body portion 44a and a lid portion 44b.
The electrode stand 45 has approximately the same coefficient of thermal expansion as the casing 44, the joining operation is performed in an oxygen-free condition, etc., which are the same as in the above embodiment.

ところで、以上説明した各実施例においては、先端部が
非尖鋭状に形成され、少なくとも陰極側に多数の凹凸部
が形成された電極として、少なくとも陰極側が孔開きロ
ゴウスキー型とされたものを種々示したが、平等電界と
不平等電界の特性を合わせもつ電極形状としては、何も
孔開きロゴウスキー型に限られるものではない。以下、
平等電界と不平等電界の両方の特性を有する孔開きロゴ
ウスキー型以外の電極形状を説明する。なお、以下の各
実施例は一対の電極が共に同一形状となっており、放電
管自体の方向性はない。
Incidentally, in each of the embodiments described above, various electrodes are shown in which the tip portion is formed in a non-sharp shape and a large number of uneven portions are formed on at least the cathode side, and at least the cathode side is of a Rogowski type with holes. However, the electrode shape that has both the characteristics of an equal electric field and an unequal electric field is not limited to the perforated Rogowski type. below,
Electrode shapes other than the perforated Rogowski type having characteristics of both an equal electric field and an unequal electric field will be described. In each of the following examples, a pair of electrodes have the same shape, and the discharge tube itself has no directionality.

第7図に示した放電管48は、ケーシング49の開口端
部を封止する電極台50のボス部50aに、不平等電界
を形成するべく複数本の針状電極51を束ねて形成した
針山電極52が内嵌されたもので、また平等電界を形成
するべく上記各針状電極51の先端51aが仮想平面5
3上に位置するようになされたものである。
The discharge tube 48 shown in FIG. 7 has a pincushion formed by bundling a plurality of needle electrodes 51 to form an unequal electric field on a boss portion 50a of an electrode stand 50 that seals the open end of a casing 49. The electrodes 52 are fitted inside, and the tips 51a of each needle electrode 51 are aligned with the virtual plane 5 in order to form an equal electric field.
It was designed to be located above 3.

このようにすれば、上記孔開きロゴウスキー型電極と比
較して、より不平等電界の特性を強めることができ、放
電電圧■、をより安定させることができるものである。
In this way, compared to the perforated Rogowski type electrode, the characteristics of the unequal electric field can be further strengthened, and the discharge voltage (1) can be made more stable.

また、上記仮想平面53をロゴウスキー形状とし、この
ロゴウスキー型板想平面上に各針状電極51の先端51
aが位置するようにすれば、より好ましい電極が得られ
る。
Further, the virtual plane 53 is made into a Rogowski shape, and the tip 51 of each needle electrode 51 is placed on this Rogowski type plate imaginary plane.
A more preferable electrode can be obtained by arranging the position a.

また、第8図に示した放電管54は、ケーシング55の
開口端部を封止する電極台56の内面56aに、不平等
電界を形成するべく先端面57aに複数の凹部58が形
成された略パイプ型の電極57が固着されたもので、ま
た平等電界を形成するべく上記先端面57aが仮想平面
59内に位置するようになされたものである。
Further, in the discharge tube 54 shown in FIG. 8, a plurality of recesses 58 are formed on the inner surface 56a of the electrode stand 56, which seals the open end of the casing 55, on the tip surface 57a to form an unequal electric field. A substantially pipe-shaped electrode 57 is fixed thereto, and the tip surface 57a is positioned within a virtual plane 59 to form a uniform electric field.

このようにしても、より不平等電界の特性を強めること
ができ、放電電圧■、を安定させることができるもので
あり、また上記先端面57aがロゴウスキー型として形
成された仮想平面59内に位置するようにすれば、より
好ましい電極が得られる。
Even in this case, the characteristics of the unequal electric field can be further strengthened, and the discharge voltage (2) can be stabilized, and the tip surface 57a is located within the virtual plane 59 formed as a Rogowski type. By doing so, a more preferable electrode can be obtained.

なお、以上説明した各実施例において、放電管内に封入
する不活性ガスとして窒素ガスを例示したが、この窒素
ガスは特に自動車エンジン等のシリーズギャップ付点火
装置に最適なもので、封入する不活性ガスを空気、アル
ゴン、ヘリウム等と種々変更すれば、封入するガスによ
って放電管の放電電圧を数10KVから数10Vまで変
更することができる。従って、シリーズギャップ付点火
装置だけでなく、ストロボ用の放電管、電話交換機等の
避雷器に使用される放電管等、様々な種類の放電管に本
発明の電極構造を応用することができる。
In each of the embodiments described above, nitrogen gas was used as an example of an inert gas to be filled in the discharge tube, but this nitrogen gas is especially suitable for series gap ignition devices such as automobile engines. By changing the gas to air, argon, helium, etc., the discharge voltage of the discharge tube can be changed from several tens of kilovolts to several tens of volts depending on the gas enclosed. Therefore, the electrode structure of the present invention can be applied not only to series gap igniters but also to various types of discharge tubes, such as discharge tubes for strobes and discharge tubes used in lightning arresters for telephone exchanges and the like.

また、上記実施例において示したロゴウスキー型電極は
先端部が非尖鋭状に形成された略平板電極形状の一例で
あり、この形状に限定されるものではなく、例えば、電
極先端部が大きな半径を有する略半球状に形成されてい
ても同様の効果を得ることができる。
Further, the Rogowski type electrode shown in the above embodiment is an example of a substantially flat plate electrode shape with a non-sharp tip, and is not limited to this shape. For example, the electrode tip has a large radius. The same effect can be obtained even if it is formed into a substantially hemispherical shape.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の説明から明らかなように、本発明は、−対の電極
の略相対向する先端部を非尖鋭状に形成し、少なくとも
陰極側電極の表面に多数の凹凸部を形成したので、比較
的狭い電極間隔で放電初期から安定した高い放電電圧を
得ることができる。
As is clear from the above description, in the present invention, the tips of the pair of electrodes that are substantially opposed to each other are formed into non-sharp shapes, and at least the surface of the cathode side electrode is formed with a large number of uneven parts. A stable high discharge voltage can be obtained from the beginning of discharge with a narrow electrode spacing.

また、電極表面積が大きいので、電極消耗が分散され耐
久性に優れている。さらに、電極間隔が狭いので、放電
維持電圧が低くエネルギーロスが少なくなる。
Furthermore, since the electrode surface area is large, electrode wear is dispersed and the durability is excellent. Furthermore, since the electrode spacing is narrow, the discharge sustaining voltage is low and energy loss is reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る放電管の一実施例を示す断面図、 第2A図乃至第3B図は上記実施例の一部を変形した実
施例を示す断面図、 第4図乃至第8図は他の実施例を示す断面図、第9図は
従来の放電管を示す断面図、 第1θ図は上記放電管を用いたシリーズギャップ付点火
装置を示す断面図、 第11図はシリーズギャップ付点火装置の回路構成図、 第12図は放電管の電圧特性を示す図である。 1.10,15,20,21,29,36,43.48
..54・・・放電管、2,14,16,22゜23.
30,37,44,49,55・・・ケーシング、4,
12,17.26,27,32,3B。 45.50.56・・・電極台、5・・・メタルリング
、6.41.46・・・ロゴウスキー型電極、7,13
・・・小孔、9・・・封止材、52・・・針山電極、5
7・・・パイプ型電極、C・・・シリーズギャップ付点
火装置、S・・・シリーズギャップ、P・・・点火プラ
グ、■1・・・放電電圧、■2・・・放電維持電圧。 第1図 b 第2A図 第2B図 第3A図 第1Q図 第7 図 第8図 第 図 第12図
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the discharge tube according to the present invention, FIGS. 2A to 3B are sectional views showing partially modified embodiments of the above embodiment, and FIGS. 4 to 8 is a sectional view showing another embodiment, FIG. 9 is a sectional view showing a conventional discharge tube, FIG. 1θ is a sectional view showing an ignition device with a series gap using the above discharge tube, and FIG. A circuit diagram of the ignition device, and FIG. 12 is a diagram showing the voltage characteristics of the discharge tube. 1.10, 15, 20, 21, 29, 36, 43.48
.. .. 54...discharge tube, 2,14,16,22°23.
30, 37, 44, 49, 55...Casing, 4,
12, 17. 26, 27, 32, 3B. 45.50.56... Electrode stand, 5... Metal ring, 6.41.46... Rogowski type electrode, 7,13
... Small hole, 9 ... Sealing material, 52 ... Needle electrode, 5
7... Pipe type electrode, C... Ignition device with series gap, S... Series gap, P... Spark plug, ■1... Discharge voltage, ■2... Discharge sustaining voltage. Figure 1b Figure 2A Figure 2B Figure 3A Figure 1Q Figure 7 Figure 8 Figure 12

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)一対の電極間に電圧を印加し、陽極側電極と陰極
側電極との間で放電させるようにした放電管において、 上記一対の電極の略相対向する先端部を非尖鋭状に形成
し、少なくとも陰極側電極の表面に多数の凹凸部を形成
したことを特徴とする放電管。
(1) In a discharge tube in which a voltage is applied between a pair of electrodes and a discharge is caused between an anode side electrode and a cathode side electrode, the ends of the pair of electrodes that are substantially opposed to each other are formed in a non-sharp shape. A discharge tube characterized in that a large number of uneven portions are formed on at least the surface of the cathode side electrode.
(2)上記多数の凹凸部は、多数の孔から形成されてい
ることを特徴とする請求項(1)に記載の放電管。
(2) The discharge tube according to claim 1, wherein the plurality of uneven portions are formed from a large number of holes.
(3)上記陰極側電極の非尖鋭状先端部は、陽極側電極
と略相対向する面が平面形状で、上記面の周縁部が陽極
側電極から遠ざかるように折り曲げられた曲面形状に形
成されていることを特徴とする請求項(1)又は(2)
に記載の放電管。
(3) The non-sharp tip of the cathode side electrode has a plane surface that faces substantially opposite the anode side electrode, and a peripheral edge of the surface is formed into a curved shape bent away from the anode side electrode. Claim (1) or (2) characterized in that
The discharge tube described in .
(4)上記少なくとも表面に多数の凹凸部を有する陰極
側電極は、針先端が仮想平面上に位置するように束ねら
れた針山電極として形成されていることを特徴とする請
求項(1)に記載の放電管。
(4) According to claim (1), the cathode side electrode having a large number of uneven portions at least on its surface is formed as a pincushion electrode bundled so that the tips of the needles are located on a virtual plane. The discharge tube described.
(5)上記少なくとも表面に多数の凹凸部を有する陰極
側電極は、パイプ端面が仮想平面内に位置し、その端面
に全周にわたって凹凸部が形成されたパイプ型電極とし
て形成されていることを特徴とする放電管。
(5) The above-mentioned cathode side electrode having a large number of uneven portions on at least its surface is formed as a pipe-shaped electrode in which the end surface of the pipe is located within a virtual plane, and the uneven portion is formed on the end surface over the entire circumference. Characteristic discharge tube.
(6)上記陰極側電極は、少なくとも、放電管のケーシ
ングの開口端部を封止し、放電管のケーシングとほぼ熱
膨張係数が同じ電極台と、この電極台に取付けられる電
極との2部品で構成されていることを特徴とする請求項
(1)乃至(5)のいずれかに記載の放電管。
(6) The cathode side electrode has at least two parts: an electrode stand that seals the open end of the discharge tube casing and has approximately the same coefficient of thermal expansion as the discharge tube casing, and an electrode that is attached to this electrode stand. The discharge tube according to any one of claims (1) to (5), characterized in that it is comprised of:
(7)上記陽極側電極は、放電管のケーシングに外嵌さ
れた陽極側電極板が陰極側電極を覆うように形成されて
いることを特徴とする請求項(1)乃至(6)のいずれ
かに記載の放電管。
(7) The anode side electrode is formed such that an anode side electrode plate fitted onto the casing of the discharge tube covers the cathode side electrode. Discharge tube described in Crab.
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