JP2009135054A - High pressure discharge lamp - Google Patents
High pressure discharge lamp Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009135054A JP2009135054A JP2007311867A JP2007311867A JP2009135054A JP 2009135054 A JP2009135054 A JP 2009135054A JP 2007311867 A JP2007311867 A JP 2007311867A JP 2007311867 A JP2007311867 A JP 2007311867A JP 2009135054 A JP2009135054 A JP 2009135054A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- discharge lamp
- protrusion
- lamp
- heat transfer
- 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.)
- Granted
Links
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 24
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 15
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 11
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 6
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 3
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 232Th Chemical compound [232Th] ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910000691 Re alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000003292 diminished effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- DECCZIUVGMLHKQ-UHFFFAOYSA-N rhenium tungsten Chemical compound [W].[Re] DECCZIUVGMLHKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Discharge Lamp (AREA)
Abstract
Description
この発明は高圧放電ランプに関する。特に、投影装置、光化学装置、半導体デバイスの製造装置の光源として使用するショートアーク型高圧放電ランプに関する。 The present invention relates to a high pressure discharge lamp. In particular, the present invention relates to a short arc type high-pressure discharge lamp used as a light source for a projection apparatus, a photochemical apparatus, and a semiconductor device manufacturing apparatus.
近年、種々の分野において高圧放電ランプの大出力化が進んでいる。放電ランプの大出力化により定格消費電力が大きくなると、放電ランプに流れる電流値は通常大きくなる。このため電極は電子衝突を受ける量が大きくなり、容易に昇温して溶融してしまう問題が生じる。また、電極を構成する物質が蒸発して発光管の内表面に付着することで、放射能力が低下するという問題も生じる。 In recent years, the output of high-pressure discharge lamps has been increasing in various fields. When the rated power consumption increases due to the increased output of the discharge lamp, the value of the current flowing through the discharge lamp usually increases. For this reason, the electrode receives a large amount of electron collisions, and there arises a problem that the temperature is easily raised and melted. Moreover, the substance which comprises an electrode evaporates and adheres to the inner surface of an arc_tube | light_emitting_tube, and the problem that radiation capability falls also arises.
このような背景のもと、例えば、特開2004−6246に開示されるような放電ランプが提案されている。この放電ランプは、電極の構造に特徴を有し、少なくとも一方の電極が密閉空間を形成する容器状の電極本体をなし、その内部に点灯時に溶融状態となる金属を伝熱体として封入している。 Under such circumstances, for example, a discharge lamp as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-6246 has been proposed. This discharge lamp has a feature in the structure of an electrode, and at least one electrode forms a container-like electrode body that forms a sealed space, and a metal that is in a molten state when turned on is enclosed as a heat transfer body. Yes.
図7は、上記特開2004−6246に記載される放電ランプの電極構造を概念的に示すものである。電極は、内部に密閉空間が形成された容器状の電極本体と、この電極本体に封入された伝熱体より構成される。伝熱体は容器を構成する金属よりも熱伝導率が高く、また、融点が低い金属から構成される。このため、ランプ点灯中、伝熱体は溶融状態となる。また、電極本体には伝熱体以外に不活性ガスも封入される。 FIG. 7 conceptually shows the electrode structure of the discharge lamp described in JP-A-2004-6246. The electrode is composed of a container-shaped electrode body having a sealed space formed therein, and a heat transfer body sealed in the electrode body. The heat transfer body is made of a metal having a higher thermal conductivity and a lower melting point than the metal constituting the container. For this reason, the heat transfer body is in a molten state while the lamp is lit. In addition to the heat transfer body, an inert gas is also enclosed in the electrode body.
しかしながら、このような電極構造を有する放電ランプを長時間点灯させていると、電極本体の内壁の一部に「高温クリープ変形」という現象が生じる。この「高温クリープ変形」は、内部に密閉空間を有するような電極構造において初めて発生する変形現象である。そのメカニズムは、ランプ点灯時に、電極の内壁が、伝熱体と不活性ガスによる高い圧力を受けるとともに、電極外部からは極めて高温を受けることで生じるものと推測される。特に、放電アークが生じる部位は、例えば2000℃というレベルの高温に曝されるからである。「高温クリープ変形」は、図示するように、密閉容器を形成する底部(対向する電極側の壁)の一部が内側から凹部状に変形するものであり、そのまま進行すると、穴を開けてしまうことになりかねない。 However, when a discharge lamp having such an electrode structure is lit for a long time, a phenomenon called “high temperature creep deformation” occurs in a part of the inner wall of the electrode body. This “high temperature creep deformation” is a deformation phenomenon that occurs for the first time in an electrode structure having a sealed space inside. The mechanism is presumed to be caused when the inner wall of the electrode is subjected to a high pressure by the heat transfer body and the inert gas when the lamp is turned on, and also from a very high temperature from the outside of the electrode. This is because the part where the discharge arc is generated is exposed to a high temperature of 2000 ° C., for example. As shown in the figure, "high temperature creep deformation" means that a part of the bottom (wall on the opposite electrode side) forming the sealed container is deformed into a concave shape from the inside, and if it proceeds as it is, a hole is formed. That could be a problem.
この発明が解決しようとする課題は、内部に伝熱体が封入された密閉構造の電極を有する放電ランプにおいて、高温クリープ変形を発生させない構造を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a structure that does not cause high-temperature creep deformation in a discharge lamp having a sealed electrode in which a heat transfer member is enclosed.
上記課題を解決するために、この発明に係る高圧放電ランプは、発光管の内部に一対の電極を有し、少なくとも一方の電極は、有底の容器部材と蓋部材からなる電極本体の内部に伝熱体が封入された構成を有する。そして、前記容器部材は、底部の内壁面であって、前記一対の電極が伸びる方向に形成される仮想中心軸上に頂点を有する突起部が形成されたことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, a high-pressure discharge lamp according to the present invention has a pair of electrodes inside an arc tube, and at least one of the electrodes is inside an electrode body composed of a bottomed container member and a lid member. It has a configuration in which a heat transfer body is enclosed. And the said container member is an inner wall face of a bottom part, Comprising: The protrusion part which has a vertex on the virtual center axis | shaft formed in the direction where the said pair of electrodes extend is formed.
また、前記容器部材の底部であって、突起部が形成された部分の壁厚をTcとし、突起部が存在しない部分の壁厚をTmとするとき、Tm/Tc>0.5の関係を満たすことを特徴とする。 Further, when the wall thickness of the bottom portion of the container member where the protrusion is formed is Tc and the wall thickness of the portion where the protrusion is not present is Tm, the relationship of Tm / Tc> 0.5 is established. It is characterized by satisfying.
また、前記突起部の表面は、球の一部からなることを特徴とする。 Further, the surface of the protrusion is made of a part of a sphere.
上記構成を有することで、高出力化する放電ランプにあって、電極の温度上昇に良好に対処しつつ、高温クリープ変形の発生も防止することができる。 With the above configuration, in the discharge lamp with high output, it is possible to prevent occurrence of high temperature creep deformation while satisfactorily dealing with the temperature rise of the electrode.
図1は本願発明に係る放電ランプの全体構造を示す概略図である。放電ランプ10の発光管は石英ガラスからなり、略球状の発光部11の両端に封止部12が一体に連設されている。発光部11には陽極2および陰極3が対向配置しており、それぞれ封止部12で保持される。封止部12の内部では図示略の金属箔を介して外部リード棒13が接続され、不図示の給電装置に接続される。発光部11には、水銀、キセノン、アルゴンなどの発光物質や始動用ガスが所定量封入されている。放電ランプは、給電装置から電力が供給されると、陽極2と陰極3でアーク放電することにより発光する。なお、この放電ランプは、陽極2を上、陰極3を下にして、発光部11の管軸、すなわち陽極2と陰極3が伸びる方向に形成される仮想中心軸Zは、大地に対して略垂直方向となる、いわゆる垂直点灯型の放電ランプである。
FIG. 1 is a schematic view showing the overall structure of a discharge lamp according to the present invention. The arc tube of the
図2は陽極2の断面構造を示す。陽極2は、電極本体20と当該電極本体20の内部に封入された伝熱体Mを有する。電極本体20は、高融点金属、もしくは、高融点金属を主成分とする合金からなり、内部に密閉空間S(以後、「内部空間」ともいう)が形成される密閉容器である。伝熱体Mは、電極本体20の内部に気密に封入された金属であり、電極本体20を構成する金属より融点の低い金属であり、また、電極本体20を構成する金属よりも熱伝導率が高い金属から構成される。
FIG. 2 shows a cross-sectional structure of the
電極本体20は蓋部材21と容器部材22により全体が構成される。蓋部材21は容器部材22の内部に挿入される円柱部211と電極本体20の上面を構成する円錐台部212より構成される。円錐台部212には電極軸23が取り付けられる挿入穴2120が形成される。容器部材22は、内部に空間が形成された有底筒状体であり、電極本体20の主体をなしている。容器部材22の開口縁部には、蓋部材21の縁部が密接しており、その間に、接着剤を介在して両者は固定される。容器部材22の先端部分220(底部)は陰極先端と対向する部位であり、ランプ点灯中においてはアーク放電に曝される。先端部分220の内部空間側表面には、後述する突起部Pが形成される。突起部Pは、陽極2と陰極3が伸びる方向に形成される仮想中心軸Zに沿って形成される。
The
電極本体20を構成する金属は、タングステン、レニウム、タンタルなど融点が3000(K)以上の高融点金属が採用される。特に、タングステンは内部の伝熱体Mと反応しにくい点で好ましく、さらに、純度99.9%以上のいわゆる純タングステンを使うことはより好ましい。また、高融点金属を主成分とする合金としては、例えば、タングステンを主成分とするタングステンーレニウム合金を採用できる。高温時の繰返し応力に対する耐性が高いものとなり、電極の長寿命化を図れるからである。
As the metal constituting the
伝熱体Mは、電極本体20を構成する金属よりも融点の低い金属により構成される。具体的には、電極本体20の構成材料としてタングステンを用いた場合、伝熱体Mとして、金、銀、銅、あるいはこれらを主成分とする合金が採用できる。このうち、銀、銅は好ましい材料であり、とりわけ銀は最も適している金属である。これは、銀や銅は、タングステンと合金を作らないので、安定的に熱輸送体として働くからである。
The heat transfer body M is made of a metal having a melting point lower than that of the metal constituting the
また、別の具体例として、電極本体20を構成する金属としてレニウムを用いた場合、伝熱体Mとしてタングステンを用いることができる。
電極本体20を構成する金属としてレニウムを採用する場合の利点は、ハロゲンを封入した水銀ランプやメタルハライドランプの場合に、電極の腐食を防止できることであり、これにより、放電ランプの長寿命化を図ることができる。
As another specific example, when rhenium is used as the metal constituting the
The advantage of using rhenium as the metal constituting the
電極本体20は内部に密閉空間Sを有する概略容器形状の構造をしているため、伝熱体Mが、高温化されて溶融し、その一部が蒸気化したとしても、ランプの発光空間に漏出することはない。
この点で、本発明に係る放電ランプは、いわゆる、水冷型放電ランプのように外部から冷却媒体を供給、排出する機構が必要でなく、極めて簡易な構造で優れた冷却機能を発揮できる。また、一度、放電ランプを製造すれば、当該放電ランプの寿命に到達するまで、伝熱体を補給する必要はない。
つまり、従来から提案されていた大出力型放電ランプは、放電ランプ以外の外部冷却機構に依存するものであったのに対し、本発明に係る放電ランプは、ランプそのものが極めて簡易な構造で冷却機能を有している点で大きな違いがある。
Since the
In this respect, the discharge lamp according to the present invention does not require a mechanism for supplying and discharging a cooling medium from the outside unlike a so-called water-cooled discharge lamp, and can exhibit an excellent cooling function with a very simple structure. Moreover, once the discharge lamp is manufactured, it is not necessary to replenish the heat transfer body until the life of the discharge lamp is reached.
In other words, the conventionally proposed high-power discharge lamp relies on an external cooling mechanism other than the discharge lamp, whereas the discharge lamp according to the present invention cools the lamp itself with a very simple structure. There is a big difference in having a function.
本発明は、電極壁の中で最も高温となる部位、すなわち、「高温クリープ変形」が生じ易い部位に突起部Pを形成させている。ここで、「高温クリープ変形」の防止という観点から考えれば電極壁を全体として厚く(肉厚)することも可能である。しかし、電極壁を全体として肉厚にすると、伝熱体Mによる熱伝導の効果が薄れてしまい、結果的に、電極先端の温度上昇を良好に除熱することができない。すなわち、突起部Pは、伝熱体Mによる熱伝導効果を利用しつつ、「高温クリープ変形」を防止するための構成となる。 In the present invention, the protrusion P is formed in a portion of the electrode wall where the temperature is highest, that is, a portion where “high temperature creep deformation” is likely to occur. Here, from the viewpoint of preventing “high temperature creep deformation”, it is possible to increase the thickness of the electrode wall as a whole (thickness). However, if the electrode wall is made thick as a whole, the effect of heat conduction by the heat transfer body M is diminished, and as a result, the temperature rise at the electrode tip cannot be removed well. That is, the protrusion P is configured to prevent “high temperature creep deformation” while utilizing the heat conduction effect of the heat transfer body M.
図3は先端部220の拡大構造を示し、高温クリープ変形が発生する現象と、突起部を設けることで解消できることのメカニズムを説明する。
ポイントT0は最も高温な位置(部位)を示し、ポイントT0で発生した熱は、ほぼ同心円上にT1、T2、T3、・・T8と伝わっていく。図において、点線で形成される半円は、同一温度ラインを示すものである。
そして、図7で示した従来例のように、突起部が形成されていない場合は、先端部の内壁面がラインLのように形成されているので、ポイントTxが、ラインLの範囲において局所的に高温な領域となり、ポイントTxから高温クリープ変形が発生していた。
一方、本願発明のように突起部Pを設けることで、先端部220の内壁面(底部)がポイントT0を中心とする同心円形状に近似することとなり、突起部Pの表面全域が近似する温度となり、結果的に、局所的に高温となる部位が形成されなくなる。
もっとも、必ずしも電極の中心位置(電極軸Zに垂直な方向の中心位置)が最も高温な位置、本例で言えばポイントT0になるとは限らないが、通常は、陰極の先端に対向する位置、すなわち、中心軸Zに近い位置に最も高温な領域が形成される。従って、中心軸Z上に突起部を形成させることで、必ずしも完全に温度を均一化できないまでも、突起がない場合に比べて、高温クリープ変形の発生を防止できる。
FIG. 3 shows an enlarged structure of the
Point T0 indicates the hottest position (part), and the heat generated at point T0 is transmitted to T1, T2, T3,. In the figure, semicircles formed by dotted lines indicate the same temperature line.
Then, as in the conventional example shown in FIG. 7, when the projection is not formed, the inner wall surface of the tip is formed like the line L, and therefore the point Tx is locally in the range of the line L. Thus, a high temperature region was formed, and high temperature creep deformation occurred from the point Tx.
On the other hand, by providing the protrusion P as in the present invention, the inner wall surface (bottom) of the
Of course, the center position of the electrode (center position in the direction perpendicular to the electrode axis Z) is not necessarily the hottest position, in this example, the point T0, but usually the position facing the tip of the cathode, That is, the hottest region is formed at a position close to the central axis Z. Therefore, by forming the protrusion on the central axis Z, it is possible to prevent the occurrence of high-temperature creep deformation as compared with the case where there is no protrusion, even if the temperature cannot always be made uniform.
また、突起部の形状によっては、突起部表面の温度を完全に均一にすることはできない場合も存在するが、少なくとも中心軸上に突起部を形成させることで、突起がない場合に比べて、高温クリープ変形の発生を防止できる。 Also, depending on the shape of the protrusion, there may be cases where the temperature of the protrusion surface cannot be made completely uniform, but by forming the protrusion on at least the central axis, compared to the case where there is no protrusion, Generation of high temperature creep deformation can be prevented.
図4は本発明に係る放電ランプの電極の他の実施形態を示す。
(a)は突起部Pが円錐形という実施形態を示し、(b)は電極本体の内部空間が先端部に向うにつれて漸次小さくなるという実施形態を示し、(c)は突起部Pが円柱形という実施形態を示し、(d)は先端部の外側表面に凹部が形成された実施形態を示す。
FIG. 4 shows another embodiment of the electrode of the discharge lamp according to the present invention.
(A) shows an embodiment in which the projecting portion P is conical, (b) shows an embodiment in which the internal space of the electrode body gradually decreases toward the tip, and (c) shows an embodiment in which the projecting portion P is cylindrical. (D) shows embodiment by which the recessed part was formed in the outer surface of a front-end | tip part.
図5は先端部220の拡大構造を示す。本願発明は突起部Pが形成された部分の壁厚をTc、突起部Pが存在しない部分の壁厚をTmとしたとき、Tm/Tc>0.5の関係を満たすことを特徴とする。根拠は後述する実験により導かれる。
FIG. 5 shows an enlarged structure of the
本発明に係る放電ランプについて一例を示す。
放電ランプは、発光管が石英ガラスからなり、発光空間の内容積は550cm3、電極間距離は6mmであり、発光空間には、アルゴンが100kPa、水銀が2.0mg/cc封入される。
陽極は、電極本体はタングステンから構成され、胴部(容器部材)の外径25mmで電極本体の内容積6cm3である。電極本体には、伝熱体として銀が4.7cm3とアルゴンが100kPa封入される。また、電極軸はタングステンからなり外径は6mmである。
陰極は、通常の電極であり、トリタン(トリウム含有タングステン)からなり、トリウムは2重量%含有される。電極軸はタングステンからなり外径6mmである。
放電ランプは定格電流150A、定格電力5000Wで点灯される。
An example of the discharge lamp according to the present invention will be shown.
In the discharge lamp, the arc tube is made of quartz glass, the inner volume of the light emitting space is 550 cm 3 , the distance between the electrodes is 6 mm, and argon is 100 kPa and mercury 2.0 mg / cc is enclosed in the light emitting space.
In the anode, the electrode body is made of tungsten, the body (container member) has an outer diameter of 25 mm, and the inner volume of the electrode body is 6 cm 3 . In the electrode main body, 4.7 cm 3 of silver and 100 kPa of argon are sealed as a heat transfer body. The electrode shaft is made of tungsten and the outer diameter is 6 mm.
The cathode is a normal electrode, made of tritan (thorium-containing tungsten), and contains 2% by weight of thorium. The electrode shaft is made of tungsten and has an outer diameter of 6 mm.
The discharge lamp is lit at a rated current of 150 A and a rated power of 5000 W.
次に、本発明に関する実験を説明する。本発明のランプとして、ランプ1〜8を用意し、比較用のランプとしてランプ9〜11を用意した。全てのランプは基本的に上記段落0000で記載の構成を有しているが、ランプ1〜6は図4(a)に示す円錐形状の突起部を有するものであり、ランプ7〜8は図2に示す球面形状の突起を有するものである。ランプ8〜11は突起を有さない電極である点がそれぞれ相違する。
Next, experiments related to the present invention will be described. Lamps 1 to 8 were prepared as lamps of the present invention, and
実験は、各ランプについて、陽極を上方に配置した垂直点灯を行い。500時間経過時のi線(波長365nmの光)の放射照度と、その後、点灯を継続させて陽極が破断するまでの時間を測定した。照度は配光角度−30°〜30°の範囲の積算値を求めて、点灯初期の照度を100%としたときの照度維持率として表現した。また、ランプの破断は、先端部に高温クリープ変形が生じて内部に封入された伝熱体が漏出し始めた時間を測定した。 In the experiment, for each lamp, vertical lighting was performed with the anode positioned above. The irradiance of i-line (light having a wavelength of 365 nm) at the time of elapse of 500 hours and the time until the anode broke after the lighting was continued were measured. The illuminance was expressed as an illuminance maintenance rate when the integrated value in the range of light distribution angle -30 ° to 30 ° was obtained and the illuminance at the beginning of lighting was 100%. Further, the lamp breakage was measured by measuring the time when the high temperature creep deformation occurred at the tip and the heat transfer body enclosed inside started to leak.
図6は実験結果を示す。i線照度維持率が近似するものを同一グループとしてまとめている。電極容器底部の形状が異なる場合、伝熱体の熱伝導効果に影響を及ぼし、電極先端外表面の温度が変化する。仮に電極先端が高温化すると電極構成材料の蒸発速度が上昇し、蒸発物質がバルブに付着して照度低下を起こす。そこで本実験では、i線照度維持率が近似するものを同一グループとすることで、伝熱体による徐熱効果が等しいもの同士で破断時間の比較をおこなった。 FIG. 6 shows the experimental results. Those with similar i-line illuminance maintenance rates are grouped together in the same group. When the shape of the electrode container bottom is different, the heat conduction effect of the heat transfer body is affected, and the temperature of the outer surface of the electrode tip changes. If the electrode tip temperature rises, the evaporation rate of the electrode constituent material increases, and the evaporated substance adheres to the bulb, causing a decrease in illuminance. Therefore, in this experiment, those having similar i-line illuminance maintenance ratios were made into the same group, and the rupture times were compared among those having the same slow heat effect by the heat transfer body.
ランプ1〜3とランプ9から構成されるグループは、いずれも照度維持率が89%以上である。ランプ1はtm/tcが0.6であり破断時間997時間、ランプ2はtm/tcが0.5であり破断時間768時間、ランプ3はtm/tcが0.38であり破断時間609時間、突起が形成されていないランプ9は破断時間665時間である。この結果、tm/tcが0.5以上の場合には、比較例であるランプ9よりも破断時間が長くなっていることが示される。
同様に、ランプ4〜6とランプ10から構成されるグループは、いずれも照度維持率が85%近傍である。そして、ランプ4はtm/tcが0.67であり破断時間1468時間、ランプ5はtm/tcが0.5であり破断時間1270時間、ランプ3はtm/tcが0.4であり破断時間1081時間、突起が形成されていないランプ10は破断時間1142時間である。この結果、tm/tcが0.5以上の場合には比較例であるランプ10よりも破断時間が長くなっていることが示される。
同様に、ランプ7〜8とランプ11から構成されるグループは、いずれも照度維持率が84%近傍である。そして、ランプ7はtm/tcが0.67であり破断時間1887時間、ランプ8はtm/tcが0.5であり破断時間1357時間、突起が形成されていないランプ11は破断時間1272時間である。この結果、tm/tcが0.5以上の場合には比較例であるランプ11よりも破断時間が長くなっていることが示される。
All of the groups composed of the lamps 1 to 3 and the
Similarly, the group constituted by the
Similarly, the group composed of the lamps 7 to 8 and the
以上の実験より、先端部220の突起部Pが形成された部分の壁厚をTc、突起部Pが存在しない部分の壁厚をTmとするとき、Tm/Tc>0.5の関係を満たす場合に、破断時間が長いことが示される。
From the above experiment, the relationship of Tm / Tc> 0.5 is satisfied, where Tc is the wall thickness of the portion of the
次に、本発明に係る放電ランプの電極本体の製造方法を説明する。所望の形状に加工された円柱状部材に対して、旋盤などによる切削加工や放電加工をおこない、有底穴を形成するとともに底面の突起形状を作製する。デジタルノギスや3次元測定器を用いて先端部の壁厚を測定することで、所望の高さの突起が形成されていることを確認することができる。 Next, the manufacturing method of the electrode main body of the discharge lamp which concerns on this invention is demonstrated. A cylindrical member processed into a desired shape is subjected to cutting or electric discharge machining with a lathe or the like to form a bottomed hole and produce a protrusion shape on the bottom surface. By measuring the wall thickness of the tip using a digital caliper or a three-dimensional measuring device, it can be confirmed that a protrusion having a desired height is formed.
2 陽極
3 陰極
10 高圧放電ランプ
11 発光部
12 封止部
13 外部リード
20 電極本体
21 蓋部材
211 円柱部
212 円錐台部
22 容器部材
220 先端部
23 電極軸
M 伝熱体
2
Claims (3)
前記容器部材は、底部の内壁面であって、前記一対の電極が伸びる方向に形成される仮想中心軸上に突起部が形成されたことを特徴とする高圧放電ランプ。 In a high-pressure discharge lamp having a configuration in which a heat transfer body is enclosed in an electrode body having a pair of electrodes inside the arc tube, and at least one electrode is composed of a bottomed container member and a lid member,
The container member is an inner wall surface of a bottom portion, and a protrusion is formed on a virtual center axis formed in a direction in which the pair of electrodes extend.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007311867A JP4993115B2 (en) | 2007-12-03 | 2007-12-03 | High pressure discharge lamp |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007311867A JP4993115B2 (en) | 2007-12-03 | 2007-12-03 | High pressure discharge lamp |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009135054A true JP2009135054A (en) | 2009-06-18 |
JP4993115B2 JP4993115B2 (en) | 2012-08-08 |
Family
ID=40866731
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007311867A Active JP4993115B2 (en) | 2007-12-03 | 2007-12-03 | High pressure discharge lamp |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4993115B2 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010003594A (en) * | 2008-06-21 | 2010-01-07 | Ushio Inc | Discharge lamp |
JP2012028168A (en) * | 2010-07-23 | 2012-02-09 | Ushio Inc | Short arc type discharge lamp |
JP2012221582A (en) * | 2011-04-04 | 2012-11-12 | Ushio Inc | Discharge lamp |
WO2014050728A1 (en) * | 2012-09-25 | 2014-04-03 | 株式会社オーク製作所 | Discharge lamp |
JP2014127364A (en) * | 2012-12-26 | 2014-07-07 | Orc Manufacturing Co Ltd | Discharge lamp |
KR20160002866A (en) * | 2013-04-24 | 2016-01-08 | 가부시키가이샤 오크세이사쿠쇼 | Discharge lamp |
CN106298432A (en) * | 2015-06-29 | 2017-01-04 | 优志旺电机株式会社 | Short arc discharge lamp |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI627656B (en) * | 2013-09-24 | 2018-06-21 | Orc Manufacturing Co Ltd | Discharge lamp tube, electrode for discharge lamp tube and method of manufacturing the same |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4986682U (en) * | 1972-11-14 | 1974-07-26 | ||
JPS52103877A (en) * | 1976-02-25 | 1977-08-31 | Ushio Electric Inc | Water cooled electrode type high pressure discharge lamp |
JP2004259644A (en) * | 2003-02-27 | 2004-09-16 | Ushio Inc | Discharge lamp |
JP2005011564A (en) * | 2003-06-17 | 2005-01-13 | Ushio Inc | Discharge lamp |
JP2007305570A (en) * | 2006-04-13 | 2007-11-22 | Ushio Inc | Discharge lamp |
-
2007
- 2007-12-03 JP JP2007311867A patent/JP4993115B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4986682U (en) * | 1972-11-14 | 1974-07-26 | ||
JPS52103877A (en) * | 1976-02-25 | 1977-08-31 | Ushio Electric Inc | Water cooled electrode type high pressure discharge lamp |
JP2004259644A (en) * | 2003-02-27 | 2004-09-16 | Ushio Inc | Discharge lamp |
JP2005011564A (en) * | 2003-06-17 | 2005-01-13 | Ushio Inc | Discharge lamp |
JP2007305570A (en) * | 2006-04-13 | 2007-11-22 | Ushio Inc | Discharge lamp |
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010003594A (en) * | 2008-06-21 | 2010-01-07 | Ushio Inc | Discharge lamp |
JP2012028168A (en) * | 2010-07-23 | 2012-02-09 | Ushio Inc | Short arc type discharge lamp |
CN102376522A (en) * | 2010-07-23 | 2012-03-14 | 优志旺电机株式会社 | Short Arc Type Discharge Lamp |
KR101336447B1 (en) * | 2010-07-23 | 2013-12-04 | 우시오덴키 가부시키가이샤 | Short arc type discharge lamp |
DE102011106253B4 (en) * | 2010-07-23 | 2016-12-01 | Ushio Denki Kabushiki Kaisha | Short-arc discharge lamp with electrode, in the interior of which a heat exchanger and a restriction body are arranged |
JP2012221582A (en) * | 2011-04-04 | 2012-11-12 | Ushio Inc | Discharge lamp |
CN104584186A (en) * | 2012-09-25 | 2015-04-29 | 株式会社Orc制作所 | Discharge lamp |
JP2014067540A (en) * | 2012-09-25 | 2014-04-17 | Orc Manufacturing Co Ltd | Discharge lamp |
CN104584186B (en) * | 2012-09-25 | 2016-08-24 | 株式会社Orc制作所 | Discharge lamp |
WO2014050728A1 (en) * | 2012-09-25 | 2014-04-03 | 株式会社オーク製作所 | Discharge lamp |
TWI578372B (en) * | 2012-09-25 | 2017-04-11 | Orc Manufacturing Co Ltd | Discharge lamp |
JP2014127364A (en) * | 2012-12-26 | 2014-07-07 | Orc Manufacturing Co Ltd | Discharge lamp |
KR20160002866A (en) * | 2013-04-24 | 2016-01-08 | 가부시키가이샤 오크세이사쿠쇼 | Discharge lamp |
CN105164785B (en) * | 2013-04-24 | 2017-04-12 | 株式会社Orc制作所 | Discharge lamp |
KR102190650B1 (en) | 2013-04-24 | 2020-12-14 | 가부시키가이샤 오크세이사쿠쇼 | Discharge lamp |
CN106298432A (en) * | 2015-06-29 | 2017-01-04 | 优志旺电机株式会社 | Short arc discharge lamp |
CN106298432B (en) * | 2015-06-29 | 2019-07-09 | 优志旺电机株式会社 | Short arc discharge lamp |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4993115B2 (en) | 2012-08-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4993115B2 (en) | High pressure discharge lamp | |
KR100685719B1 (en) | Discharge lamp | |
JP4548290B2 (en) | Discharge lamp | |
TW200845100A (en) | Electrode structure for discharge lamp | |
JP2012028168A (en) | Short arc type discharge lamp | |
JP4042588B2 (en) | Discharge lamp | |
JPH08315780A (en) | Discharge lamp | |
JP4396747B2 (en) | Discharge lamp | |
CA2242105C (en) | High-pressure discharge lamp with a cooled electrode | |
JP4161815B2 (en) | Discharge lamp | |
TW200908066A (en) | Discharge lamp | |
JPH10208696A (en) | Short arc type discharge lamp | |
JP6180716B2 (en) | Discharge lamp | |
JP2010225306A (en) | High-pressure discharge lamp and lighting system | |
JP4379552B2 (en) | High pressure discharge lamp and lighting device | |
JP2009252468A (en) | Discharge lamp | |
CN113711334B (en) | Electrode for a gas discharge lamp and gas discharge lamp | |
JP2006269081A (en) | Short arc discharge lamp | |
JP4973509B2 (en) | Short arc type high pressure discharge lamp | |
JP5527248B2 (en) | Short arc type discharge lamp | |
JP2023046479A (en) | Discharge lamp and method for manufacturing discharge lamp electrode | |
EP1769524A1 (en) | Electrode for a high-intensity discharge lamp | |
JP2005149791A (en) | Short-arc type high-pressure mercury lamp | |
JP2007242469A (en) | Discharge lamp | |
JP2010238368A (en) | Ceramic metal halide lamp |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100917 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120406 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120411 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120424 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150518 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4993115 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |