CN104576291A - 短弧型放电灯 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种短弧型放电灯，抑制了在窗部件产生划痕和裂缝。短弧型放电灯包括：主体，在内部具有弯曲成凹状的反射面；阴极和阳极，在被主体的反射面围绕而形成的放电空间中彼此相对地配置；窗部件，隔着阴极供电用的金属环配置于主体的前方；以及剖面U字状的环形状的窗支撑部件，具有通过钎焊料固定窗部件的周侧面的筒状的内环部、直径比内环部大的筒状的外环部以及连接内环部和外环部并固定于金属环的连接部，该短弧型放电灯的特征在于，窗支撑部件的内环部具有在比窗部件靠前方向窗部件的半径方向的内侧或外侧弯曲的形状的前缘部分。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有主体的短弧型放电灯。
背景技术
作为短弧型放电灯(以下，还简称为“放电灯”)的一个方式，公知有如下的结构：灯本体(主体)由不透明的绝缘部件形成，仅出光部由透光性部件形成(例如，参照专利文献1)。
图4是示出以往的短弧型放电灯的结构的一例的说明用剖视图。
该放电灯具有在内部具有弯曲成凹状的反射面40a的主体40、以及用于堵塞该主体40的前表面开口40b的窗部件50，在被主体40的反射面40a围绕而形成的放电空间S，阴极42和阳极43彼此相对地配置。
窗部件50由剖面U字状的环状凸缘55支撑，该环状凸缘55具有筒状的内环部55a、直径比该内环部55a大的筒状的外环部55b以及连接内环部55a和外环部55b的连接部55c。
具体地说，窗部件50以窗部件50的周侧面经由未图示的粘接层与环状凸缘55的内环部55a的内周面接触的方式嵌合，从而由该环状凸缘55支撑窗部件50。
并且，在环状凸缘55上支撑窗部件50而成的窗组装体56隔着陶瓷分隔环46和阴极供电用的金属环45而配置于主体40的前方，这些部件与主体40一起嵌合在圆筒状的第一金属筒体48内。由此，窗组装体56固定于主体40。
在图4中，47是用于将阴极42配置于预定的位置的导电性支撑部件，49是用于将主体40固定于金属块41的第二金属筒体。
但是，在这种放电灯中，环状凸缘55的内环部55a的前缘端位于比窗部件50靠后方(在图4中左方)的位置。因此，存在如下可能性：在将该窗部件50向下放置到桌上等时产生划痕，在灯点亮时产生由该划痕引起裂缝产生，从而出现破裂等而破损。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭61-267253号公报
为了解决这样的问题，可以考虑例如使环状凸缘的内环部的前缘端比窗部件更向前方突出而构成放电灯。在这种放电灯中，即使在将窗部件向下放置到桌上时环状凸缘的内环部的前缘端也与桌上接触，能够防止在该窗部件上产生划痕。
但是，在具有这种结构的短弧型放电灯中，有时也在窗部件上产生裂缝。可以认为该裂缝是通过下述的机制产生。
具体地说，由于窗部件由蓝宝石形成、环状凸缘由科瓦铁镍钴合金金属形成，因此在对窗部件的周侧面进行金属化加工之后，在该窗部件的周侧面与环状凸缘的内环部的内周面之间导入钎焊料，从而将两者粘接。
但是，在具有环状凸缘比窗部件更向前方突出的结构的情况下，在制造放电灯时，被导入的钎焊料沿着该环状凸缘流到窗部件的光出射面侧。当使以上述方式制造的放电灯点亮时，如图5所示，环状凸缘65中的靠近窗部件60的部位受到放电空间的内压，因此在窗部件60通过由钎焊料构成的粘接层63而被施加拉伸应力，其结果是，在窗部件60的光出射面的角部上产生裂缝C。
发明内容
本发明基于上述情况而完成，目的在于提供一种抑制在窗部件产生划痕和裂缝的短弧型放电灯。
本发明的短弧型放电灯，包括：主体，在内部具有弯曲成凹状的反射面；阴极和阳极，在被该主体的反射面围绕而形成的放电空间中彼此相对地配置；窗部件，隔着阴极供电用的金属环配置于所述主体的前方，用于堵塞所述主体的前表面开口；以及剖面U字状的环形状的窗支撑部件，具有通过钎焊料固定所述窗部件的周侧面的筒状的内环部、直径比该内环部大的筒状的外环部以及连接所述内环部和所述外环部并固定于所述金属环的连接部，所述短弧型放电灯的特征在于，所述窗支撑部件的内环部具有在比所述窗部件靠前方向所述窗部件的半径方向的内侧或外侧弯曲的形状的前缘部分。
在本发明的短弧型放电灯中，窗支撑部件的内环部具有在比窗部件靠前方向窗部件的半径方向的内侧或外侧弯曲的形状的前缘部分。因此，窗部件不向前方突出，因此即使在将该窗部件向下放置到桌上等时也不易产生划痕。并且，窗支撑部件具有前缘部分，从而在该窗支撑部件得到很大的强度，因此，该窗支撑部件不易变形。其结果是，即使在点亮了放电灯时也能够抑制在窗部件施加拉伸应力，因此能够抑制在窗部件上产生裂缝的情况。
附图说明
图1是示出本发明的短弧型放电灯的结构的一例的剖视图。
图2是部分放大地示出图1的短弧型放电灯的窗支撑部件的剖视图。
图3是示出本发明的短弧型放电灯的窗支撑部件的结构的另一例的剖视图。
图4是示出以往的短弧型放电灯的结构的一例的说明用剖视图。
图5是用于说明在窗部件上产生裂缝的情况的示意图。
具体实施方式
以下，对本发明的短弧型放电灯的实施方式进行说明。
图1是示出本发明的短弧型放电灯的结构的一例的剖视图，图2是部分放大地示出图1的短弧型放电灯的窗支撑部件的剖视图。
该放电灯具有：外形为圆柱状的主体20，在内部具有弯曲成凹状的反射面20a；以及窗部件30，用于堵塞该主体20的前表面开口20b。并且，在被主体20的反射面20a围绕而形成的放电空间S中，在反射面20a的焦点位置，阴极22和阳极23隔开间隙彼此相对，该阴极22和阳极23以沿着反射面20a的光轴延伸的方式配置。并且，主体20支撑于金属块21。
窗部件30例如具有圆盘状，由蓝宝石等透光性材料构成。
窗部件30由剖面U字状的窗支撑部件35支撑，该窗支撑部件35具有与窗部件30的外径配合的内径的筒状的内环部35a、直径比该内环部35a大的筒状的外环部35b以及将它们连接的连接部35c。
具体地说，窗部件30以窗部件30的周侧面经由粘接层(未图示)与窗支撑部件35的内环部35a的内周面接触的方式嵌合，从而由该窗支撑部件35支撑窗部件30。
在窗支撑部件35上支撑窗部件30而构成的窗组装体36隔着陶瓷分隔环26和阴极供电用的例如可伐合金制的金属环25而配置于主体20的前方。
并且，外环部35b被焊接在具有与主体20的外径配合的内径的圆筒状的例如可伐合金制的第一金属筒体28内。由此，窗组装体36固定于主体20，并且保持放电空间S的气密状态。
在放电空间S内封入有例如氙气等惰性气体。
在本发明的放电灯的窗支撑部件35中，在内环部35a形成有在比窗部件30靠前方向该窗部件30的半径方向的内侧弯曲的形状的前缘部分35d。
该前缘部分35d成为与窗部件30不接触的状态。通过前缘部分35d成为与窗部件30不接触的状态，抑制来自窗支撑部件35的应力直接施加到窗部件。
前缘部分35d能够通过对用于形成内环部35a的原材料进行弯曲加工而形成。
窗部件30的周侧面通过例如由钼和锰的混合物构成的金属覆盖而被金属化加工。
作为用于形成粘接窗部件30与窗支撑部件35的粘接层的粘接剂，使用银焊料等钎焊料。
主体20由多晶氧化铝(Al2O3)、陶瓷等绝缘部件构成，该主体20的反射面20a能够具有抛物线形、椭圆形、非球面形。
反射面20a通过由银或铝等形成的金属蒸镀膜和电介质多层膜形成。
主体20与窗部件30同样被金属化加工，通过银焊料等钎焊料与金属筒体28、29粘接。
金属块21由以导电性和导热性高的铁为主成分的可伐合金金属构成，具有与主体20相同的外径。
并且，主体20与金属块21一起焊接在具有与该主体20的外径配合的内径的圆筒状的第二金属筒体29内，从而固定于该金属块21。
阴极22由具有随着朝向前端而直径变小的圆锥状的前端部的、棒状的钨等高熔点金属构成。
阴极22配置成其前端部在放电空间S内与阳极23的前端相对的状态，并且其基端部由例如在金属环25的圆周上以大致等间隔设置的三根导电性支撑部件27支撑。
导电性支撑部件27由例如考虑了耐热性和焊接性的钼等构成，在放电空间S内，以向金属环25的半径方向内侧延伸的方式配置。导电性支撑部件27的前端部通过钎焊等而焊接在阴极22的基端部，基端部通过钎焊等而固定于金属环25。
通过导电性支撑部件27、金属环25以及第一金属筒体28，阴极22在通过焊接保持了机密性的状态下与外部电连接。
阳极23由具有随着朝向前端而直径变小的圆锥状的前端部的大致柱状的、包含易放电物质的钨等高熔点金属构成。
在阳极23中，其基端部沿着主体20的光轴插通到该主体20和金属块21所形成的电极棒孔24，并且其前端部在放电空间S内与阴极22相对地配置。
阳极23通过金属块21而在通过焊接保持了机密性的状态下与外部电连接。
在该短弧型放电灯中，在放电空间S中以20MPa的压力填充有氙气等惰性气体，额定电流为20A，消耗功率为300W。
列举出上述的短弧型放电灯的尺寸的一例如下：主体20的全长为20mm，外径为32mm，阴极22的全长为14mm，杆径为1.5mm，前端的圆锥角为50°，阳极23的全长为23mm，直径为4mm，阳极23与阴极22之间的电极间距离为1.4mm，窗部件30的外径为24.89mm，厚度为3mm，与窗支撑部件35的前端的距离为0.7mm，窗支撑部件35的高度h为5.65mm，外环部的外径为31.5mm，内环部的外径为26.3mm，厚度w为0.65mm，前缘部分35d的弯曲加工半径为R0.5～R1.2，前缘部分35d的宽度z为0.2mm，窗部件30的光出射面与窗支撑部件35的前缘部分35d的内表面之间的距离d为0.05mm。
在本发明的短弧型放电灯中，窗支撑部件35的内环部35a具有在比窗部件30靠前方向窗部件30的半径方向的内侧弯曲的形状的前缘部分35d。因此，由于窗部件30不向前方突出，因此即使在将该窗部件30向下放置到桌上等时也不易产生划痕。另外，窗支撑部件35具有前缘部分35d，从而在该窗支撑部件35得到较大的强度，因此，该窗支撑部件35不易变形。其结果是，即使在点亮了放电灯时也能够抑制在窗部件30施加拉伸应力，从而抑制在窗部件30产生裂缝。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明不限定于上述的实施方式，能够实施各种变更。
例如，窗支撑部件35的前缘部分35d不限定于向窗部件30的半径方向的内侧弯曲，也可以是，如图3所示，成为向窗部件30的半径方向的外侧弯曲的形状。
【实施例】
以下，对本发明的短弧型放电灯的具体的实施例进行说明，但是本发明不限定于这些实施例。
〔实施例1〕
根据图1和图2所示的结构，制造了下述规格的短弧型放电灯。
·主体(20)：多晶氧化铝(Al2O3)制，全长20mm，外径32mm
·阴极(22)：敷钍钨制，杆径1.5mm，全长14mm，前端的圆锥角50°
·阳极(23)：钨制，直径4mm，全长23mm
·阳极(23)与阴极(22)之间的电极间距离：1.4mm
·封入气体：氙气，2.0MPa(25℃换算)
·窗部件(30)：蓝宝石制，外径24.89mm，厚度3mm，与窗支撑部件35的前端的距离0.7mm
·窗支撑部件(35)：可伐合金制，高度5.65mm，外环部(35b)的外径31.5mm，内环部(35a)的外径26.3mm，厚度0.65mm，前缘部分(35d)的弯曲加工半径为R0.5～R1.2，前缘部分(35d)的宽度0.2mm
在进行了将上述的短弧型放电灯以光出射方向朝向下方的状态放置到桌上的放置试验之后，目视观察了窗部件的表面的划痕的有无。此后，使用相同的灯，进行了如下的寿命试验：将在灯功率为300W、灯电压为14V的条件下点亮10分钟之后熄灯5分钟的点灯熄灯循环进行1200循环(300小时)。在寿命试验之后，目视或用放大镜观察了窗部件的裂缝的有无。
结果在下述表1中示出。
〔比较例1〕
制造除了使用内环部的前端不比窗部件更向前方突出的结构来代替图2所示的窗支撑部件以外与实施例1相同的结构和规格的短弧型放电灯，与实施例1同样地进行放置试验和寿命试验，观察了窗部件中的划痕和裂缝的有无。结果在下述表1中示出。
〔比较例2〕
制造除了使用内环部的前端比窗部件更向前方突出且没有对内环部的前端施加弯曲加工的结构代替图2所示的窗支撑部件以外与实施例1相同的结构和规格的短弧型放电灯，与实施例1同样地进行放置试验和寿命试验，观察了窗部件中的划痕和裂缝的有无。结果在下述表1中示出。
【表1】
如从表1的结果可知，根据实施例1的本发明的短弧型放电灯，确认抑制了窗部件中的划痕和裂缝的产生。
Claims (1)
1.一种短弧型放电灯，
包括：主体，在内部具有弯曲成凹状的反射面；
阴极和阳极，在被该主体的反射面围绕而形成的放电空间中彼此相对地配置；
窗部件，隔着阴极供电用的金属环配置于所述主体的前方，用于堵塞所述主体的前表面开口；以及
剖面U字状的环形状的窗支撑部件，具有通过钎焊料固定所述窗部件的周侧面的筒状的内环部、直径比该内环部大的筒状的外环部以及连接所述内环部和所述外环部并固定于所述金属环的连接部，
所述短弧型放电灯的特征在于，
所述窗支撑部件的内环部具有在比所述窗部件靠前方向所述窗部件的半径方向的内侧或外侧弯曲的形状的前缘部分。
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Patent Citations (2)
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Application publication date: 20150429 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |