CN101796610A - 双端式放电灯用石英管壳 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是，在制造双端式放电灯时，保持与利用高纯度的石英形成石英管壳的情况同等的特性及灯的寿命不变，而降低制造成本。在成为发光部的腔室(3)的两端侧，形成将密封电极固定件(M)的密封管(4A、4B)和密封后切断除去的供气/排气管(5A、5B)连通的一对直管部(2A、2B)的石英管壳，包含供气/排气管(5A、5B)的全部或者一部分的石英管端部(1A、1B)，与包括构成腔室的内表面(3a)的部分的全部的石英管中央部(1C)连续地形成，利用比石英管中央部(1C)纯度低的石英形成一个或者两个石英管端部(1A、1B)。

Description

双端式放电灯用石英管壳
技术领域
本发明涉及双端式放电灯用石英管壳，所述石英管壳，在中间形成有作为发光部的腔室的石英管的两端侧，形成将密封管和供气/排气管连通的直管部。
背景技术
目前汽车用的前照灯或投影仪用的背照光灯等一般使用的双端式高压放电灯，当放电管的厚度分布不均匀时，在高温、高压下的工作当中，有导致破裂的危险，所以，对于发光部使用没有排气管残留部(尖端)的厚度分布均匀的石英管壳，由于在该石英管壳上不形成尖端，所以，称之为无尖端灯。
这种双端式放电灯用石英管壳51，例如如图6(a)所示，在形成于一个石英管的长度方向两端侧的一对直管部52A、52B之间，形成作为发光部的腔室53。
前述直管部52A、52B，其位于腔室53侧的部分，在插入电极固定件M的状态下，形成将腔室53密封用的密封管54A、54B，位于开口端侧的部分形成在将密封管54A、54B密封后切断除去的供气/排气管55A、55B，在密封前起到腔室53的剩余气体及封入气体的供气/排气流路的作用。
并且，如图6(b)所示，在制造灯时，预先将石英管壳51的一个直管部52B的顶端封闭，在使另外一个直管部52A的开口端朝上的状态下，在将经由钼箔57焊接有钨电极58的前述电极固定件M插入到引线56的顶端侧之后，将供气/排气管55A连接到真空泵(图中未示出)上，导出石英管壳51内部的空气，填充氩气等惰性气体。
其次，如图6(c)所示，在利用喷灯59将供气/排气管55A的上端开口部暂时密封之后，如图6(d)所示，当一边从下向上移动喷灯一边加热密封管54A时，如图6(e)所示，将一个电极固定件M气密性地密封。
接着，使上下反转，如图6(f)所示，使直管部52B的顶端开口，从上方插入另一个电极固定件52，当重复进行与图6(b)～(d)同样的工序时，如图6(g)所示，在腔室53内以对向地配置一对电极58的状态将石英管壳51两端的各个密封管54A、54B气密性地密封。
最后，如图6(h)所示，使引线57从各个密封管54A、54B露出，切断除去与之连通的供气/排气管55A、55B，完成高压放电灯L。
专利文献1：特许第3653195号公报
这样，石英管壳51只在腔室53的两侧形成密封管54A、54B是不够的，进而，为了将电极固定件M支承在石英管壳内，或者将腔室内部抽成真空或供应惰性气体，与密封管54A、54B连通的供气/排气管55A、55B的部分是必要的，与最终成为制品的放电灯相比，其长度非常长。
另一方面，近年来，作为投影仪用的背照光使用的高压放电灯，例如，对于80mm3的内部容积封入16.5mg的水银(约0.205mg/mm3)，以125W的功率点亮，与过去一般照明用的水银灯相比，在极小的灯内封入高密度的水银，以高的管壁负荷点亮。
特许文献2：特许第3216877号公报
这样，通过以高的管壁负荷点亮，获得高的效率，但是，由于在高温、高压下工作，所以，包含在电极材料或石英材料中的杂质气体及杂质对灯的寿命给予很大的影响。
因此，为了达到灯的高效率，同时，获得长的寿命，不仅使要用高纯度的电极材料，而且对于石英管壳，需要使用高纯度的石英，但是，这种高纯度的石英，与现有技术的石英相比，价格非常高。
特别是，在制造如上所述的无尖端灯的情况下，与将其两端部切断相关联，不得不将石英管壳形成得充分地长于实际的灯，对于最终要切除舍弃的部分，也不得不使用极其高价的纯度高的石英管，所以，存在着材料费高的问题。
发明内容
因此，本发明的技术课题是与利用高纯度石英形成石英管壳的情况相比，能够具有同等的灯的特性及灯的寿命并且能够降低材料费。
为了解决这一课题，本发明的双端式放电灯用石英管壳，在形成于石英管的长度方向两端侧的一对直管部之间，形成作为发光部的腔室，前述直管部，其位于前述腔室侧的部分在插入电极固定件的状态下形成将腔室气密性密封的密封管，同时，其顶端侧的部分形成在将密封管密封之后切断除去的供气/排气管，其特征在于，
在气密性地密封前述密封管时，连续地形成至少包含形成腔室内表面的全部部分的石英管中央部、以及包含前述供气/排气管的全部或者一部分的石英管端部，同时，利用比石英管中央部的纯度低的石英，形成一个或者两个石英管端部。
根据本发明，利用纯度不同的两种石英，利用高纯度石英形成包含形成腔室内表面的部分的全部的石英管中央部，利用低纯度石英形成与其两侧连续的石英管端部。
石英管端部包含切断除去的供气/排气管的全部或者至少它的一部分，由于该部分用材料费低的低纯度石英形成，所以降低了该部分的制造成本。
在这种情况下，由于构成腔室内表面的石英管中央部用高纯度的石英形成，所以，包含在石英内的杂质不会由于在点亮过程中的高温在发光空间内析出，也不会过早地在发光部内表面的石英管上发生白浊(透明消失)，不仅和只采用高纯度石英形成发光管的情况具有完全同样的灯特性，而且，对于灯的寿命，也同样能够满足长寿命化。
附图说明
图1是表示根据本发明的双端式放电灯用石英管壳的一个例子的说明图。
图2是表示将电极固定件封接了的状态的说明图。
图3是表示切断供气/排气管的状态的说明图。
图4是表示另外一种实施形式的说明图。
图5是表示另外一种实施形式的说明图。
图6是表示现有技术的石英管壳及利用该石英管壳的放电灯的组装工序的说明图。
附图标记说明
1、11、21       双端式放电灯用石英管
1A、11A、21A    石英管端部
1B、11B、21B    石英管端部
1C、11C、21C    石英管中央部
2A、2B          直管部
3               腔室
3a              腔室内表面
M               电极固定件
4A、4B          密封管
5A、5B          供气/排气管
L               双端式放电灯
具体实施方式
在本例中，为了达到与利用高纯度石英形成石英管壳的情况相比，在保持同等的灯特性、灯寿命不变的情况下，能够降低制造成本的目的，
提供一种双端式放电灯用石英管壳，在形成于石英管的长度方向两端侧的一对直管部之间，形成作为发光部的腔室，前述直管部，其位于腔室侧的部分在插入电极固定件的状态下形成将腔室气密性密封的密封管，同时，其顶端侧的部分形成在将密封管密封之后切断除去的供气/排气管，在所述双端式放电灯用石英管壳中，
在气密性地密封前述密封管时，连续地形成至少包含形成腔室内表面的全部部分的石英管中央部、以及包含前述供气/排气管的全部或者一部分的石英管端部，同时，利用比石英管中央部的纯度低的石英，形成一个或者两个石英管端部。
下面基于附图所示的实施例，对本发明进行说明。
图1是表示根据本发明的双端式放电灯用石英管壳的一个例子的说明图。
图2是表示将电极固定件封接的状态的说明图。
图3是表示切断供气/排气管的状态的说明图。
图4～5是表示其它实施形式的说明图。
实施例1
图1所示的双端式放电灯用石英管壳1，在形成于石英管的长度方向两端侧的一对直管部2A、2B之间，形成作为发光部的腔室3。
直管部2A、2B，其腔室3侧的部分在插入电极固定件M的状态下形成将腔室气密性密封的密封管4A、4B，同时，其顶端侧的部分形成在将密封管4A、4B密封之后切断除去的供气/排气管5A、5B。
另外，供气/排气管5A、5B，在制造灯时，连接到真空泵等排气系统(图中未示出)及封入气体供应系统(图中未示出)上，在密封前起着腔室3的剩余气体的排气流路和封入气体的供气流路的作用。
另外，石英管壳1形成3段结构，该结构包括：在将密封管4A、4B气密性地密封时，至少包含形成腔室内表面3a的全部部分的石英管中央部1C、以及与其两侧连续地形成的直管部顶端侧的石英管端部1A及1B，利用比石英管中央部1C纯度低的石英形成两个石英管端部1A及1B。
石英管中央部1C的长度可以根据需要在下述三种情况中任意选择：如图1(a)所示，比将腔室3和密封管4A、4B合在一起的长度短；或者，如图1(b)所示，等于将腔室3和密封管4A、4B合在一起的长度；或者，如图1(c)所示，比将腔室3和密封管4A、4B合在一起的长度长。
如果石英管中央部1C的长度在将腔室3和密封管4A、4B合在一起的长度以下，则供气/排气管5A、5B的全部包含在石英管端部1A及1B内，如果石英管中央部1C的长度比将腔室3和密封管4A、4B合在一起的长度长，则供气/排气管5A、5B的一部分构成石英管端部1A及1B。
例如，在设计成石英管壳1的全度＝280mm、腔室3及密封管4A、4B合在一起的灯长度＝80mm、密封后切断除去的供气/排气管5A、5B的长度为100mm的情况下，如图1(a)所示的石英管壳1，石英管中央部1C的长度＝约20mm，石英管端部1A及1B的长度＝130mm，图1(b)所示的石英管壳1，石英管中央部1C的长度＝约80mm，石英管端部1A及1B的长度＝100mm，图1(c)所示的石英管壳1，石英管中央部1C的长度＝约160mm，石英管端部1A及1B的长度＝60mm。
在制造该石英管壳1时，对于构成石英管中央部1C的部分，采用内径2mm、外径6mm、规定长度的高纯度石英管(例如，Philipsco.制造的PH370等)，对于构成其两端的石英管端部1A及1B的部分，采用石英纯度低的与石英管中央部1C内外径相等的规定长度的一般的灯用石英管(Philips co.制造的PH300等)，将它们熔接以形成一根石英管。
其次，将该石英管设置于成形用模具中，通过一边将成为腔室3的部分加热、一边施加内压，通过使该部分膨胀成外径10mm、内径4mm的大致的旋转椭圆状，形成作为发光部的腔室3。
借此，根据石英管中央部1C的长度，利用低纯度石英形成切断除去的供气/排气管5A、5B的全部或者一部分。
上面是本发明的一个结构例，下面，基于双端式放电灯的制造工序，说明其作用。另外，对于和图6重复的工序，省略其详细说明。
首先，如图1(a)～(c)所示，通过热加工等预先将石英管壳1的直管部2B的下端封闭，从朝向上方的另一个直管部2A的开口端，将经由钼箔7将钨电极8焊接到引线6的顶端侧的电极固定件M插入，在以和图6(b)～(d)同样的步骤将密封管5A密封之后，使石英管壳1上下反转，以和图6(b)～(d)同样的步骤，将电极固定件M封接到相反侧的直管部5B上(参照图2(a)～(c))。
这样，在完成一对电极固定件M的封接之后，如图3(a)～(c)所示，使引线7的顶端从各个密封管4A、4B露出，将与之连续的供气/排气管5A、5B切断除去，完成双端式放电灯L。
被切断的供气/排气管5A、5B，由于其全部或者一部分由低纯度石英成形，所以，与利用高纯度石英成形该部分的全部的情况相比，可以减少制造成本。
实施例2
图4表示另外一个实施例。另外，对于与图1重复的部分，赋予相同的附图标记，省略其详细说明。
如图4(a)～(c)所示，本例的双端式放电灯用石英管壳11与实施例1的不同点在于，本例的双端式放电灯用石英管壳11形成两段结构，所述两段结构包括：由石英管中央部11C及一个石英管端部11B构成的主段P1、以及由另外一个石英管端部11A构成的辅助段P2。
并且，主段P1由高纯度石英成形而成，辅助段P2由低纯度石英成形而成。
另外，对于主段P1的长度，可以根据需要任意选择：如图4(a)所示，比腔室3及一个密封管4B合在一起的长度短；或者，如图4(b)所示，与腔室3和一个密封管4B合在一起的长度相等；或者，如图4(c)所示，比腔室3和一个密封管4B合在一起的长度长。
在利用该石英管壳11制造放电灯的情况下，在切断除去的供气/排气管5A及5B中，由于能够用低纯度石英形成一个供气/排气管5A的全部或者一部分，所以，与全部利用高纯度石英成形该部分的情况相比，可以减少材料费，从而，可以降低制造成本。
实施例3
图5进一步表示另外一个实施例，本例的双端式放电灯用石英管壳21，通过使将密封管4A及4B密封后切断除去的供气/排气管5A、5B的厚度形成得薄，可以减少低纯度石英的废弃量，以图降低材料费用。
对于图5(a)～(c)的上段，将石英管中央部21C的长度形成得比腔室3及密封管4A、4B合在一起的长度短，石英管端部21A(21B)，其密封管4A(4B)部分的外径形成得粗，其供气/排气管5A(25B)部分形成得细。
对于图5(a)～(c)的下段，将石英管中央部21C的长度形成得与腔室3及密封管4A、4B合在一起的长度相等，成为供气/排气管5B(5A)的石英管端部21B(21A)形成得比石英管中央部21C的密封管4B(4A)部分细。
在利用这种石英管壳21制造放电灯的情况下，首先，如图5(a)所示，通过热加工等将石英管壳21的直管部2B的下端预先封闭，从朝向上方的另外一个直管部2A的开口端，插入经由钼箔7将钨电极8焊接到引线6的顶端侧的电极固定件M，利用和图6(b)～(d)同样的步骤，将密封管5A封接之后，将石英管壳1上下反转，用和图6(b)～(d)同样的步骤将电极固定件M封接到相反侧的密封管5B上(参照图5(b))。
最后，在这样完成一对电极固定件M的封接之后，如图5(c)所示，使引线7的顶端从各个密封管4A、4B露出，将与之连续的供气/排气管5A、5B切断除去，完成双端式放电灯L。
被切断的供气/排气管5A及5B，不仅利用低纯度石英形成其全部或一部分，而且比密封管4A及4B形成得细，所以，不仅可以减少石英的使用量，并且，还可以减少作为工业废弃物废弃的石英的量，从而，可以相应地减少材料费，并且，可以减少制造成本。
另外，同样地，在图1中，通过将石英管端部1A及1B的厚度形成得薄，可以获得与上面同样的效果。
进而，在上述实施例1～3的任何一种情况下，由于利用高纯度石英形成构成腔室内表面的石英管中央部1C，所以，不会由于将灯点亮的过程中的高温而使包含在石英中的杂质在发光空间内析出，不会过早地在发光部内表面的石英管上发生白浊(透明消逝)，不仅和只使用高纯度石英形成发光管的情况具有完全同样的灯的特性，而且对于灯的寿命，也可以满足长寿命化。
工业上的利用可能性
如上所述，本发明适用于在制造无尖端的双端式放电灯时使用的石英管壳。

Claims (3)

1.一种双端式放电灯用石英管壳，在形成于石英管的长度方向两端侧的一对直管部之间，形成作为发光部的腔室，前述直管部，其位于腔室侧的部分在插入电极固定件的状态下形成将腔室气密性密封的密封管，同时，其顶端侧的部分形成在将密封管密封之后切断除去的供气/排气管，其特征在于，
在气密性地密封前述密封管时，连续地形成至少包含形成腔室内表面的全部部分的石英管中央部、以及包含前述供气/排气管的全部或者一部分的石英管端部，同时，利用比石英管中央部的纯度低的石英，形成一个或者两个石英管端部。
2.如权利要求1所述的双端式放电灯用石英管壳，其特征在于，前述石英管由一个石英管端部、和将石英管中央部及另外一个石英管端部成一体地成形的部分两段形成，一个石英管端部由比包含石英管中央部的部分纯度低的石英形成。
3.如权利要求1所述的双端式放电灯用石英管壳，其特征在于，前述石英管由石英管中央部、形成在所述石英管中央部两侧的直管部顶端侧的石英管端部三段形成，两个石英管端部由比石英管中央部纯度低的石英形成。
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