JP2010033864A - High-pressure discharge lamp - Google Patents

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基裕 酒井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-pressure discharge lamp whose cylindrical glass member includes a truncated cone portion, with a step formed on a slant portion of the truncated cone portion, resulting in excellent pressure-resistance characteristics. <P>SOLUTION: The high-pressure discharge lamp 1 includes: a light-emission tube having a light-emission part 2 and sealing parts 3 on either end thereof; a cylindrical glass member 32 embedded inside at least one of the sealing parts 3; and a plurality of band-formed metal foils 4 disposed in a manner that they occupy an outer periphery of the cylindrical glass member 32 and extend along a longitudinal direction of the cylindrical glass member. The cylindrical glass member 32 includes a truncated cone portion whose diameter is reduced toward an end on a light-emission part side, and a step is formed on a slant portion of this truncated cone portion. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は高圧放電ランプに関する。特に、大電流用高圧放電ランプの封止構造に関する。   The present invention relates to a high pressure discharge lamp. In particular, it relates to a sealing structure for a high-current high-pressure discharge lamp.

放電ランプのうち、高圧放電ランプは、これより放射される紫外線を利用する分野、例えば、半導体デバイスの製造分野、光化学産業分野、照明分野などで広く用いられている。   Among discharge lamps, high-pressure discharge lamps are widely used in fields that utilize ultraviolet rays emitted therefrom, such as semiconductor device manufacturing fields, photochemical industry fields, and lighting fields.

例えば、大電流用高圧水銀ランプにおいては、水銀封入量が大きいため、点灯時における発光管内の水銀蒸気圧(内圧)も非常に高くなる。しかも、点灯時の発熱量も大きいため、封止部は高い耐熱性とともに耐圧性にも優れた構造が要求される。このような理由から、従来の高圧放電ランプは、発光管を形成するガラスを、給電用リード棒に直接溶着して封止部を形成する、いわゆる‘ロッドシール構造'ではなく、封止部の内部に封着用の金属箔を用いた、いわゆる‘箔シール構造'が一般的に採用されていた。   For example, in a high-current high-pressure mercury lamp, since the amount of mercury enclosed is large, the mercury vapor pressure (internal pressure) in the arc tube during lighting is very high. In addition, since the amount of heat generated during lighting is large, the sealing portion is required to have a structure with high heat resistance and excellent pressure resistance. For this reason, the conventional high-pressure discharge lamp is not a so-called 'rod seal structure' in which the glass forming the arc tube is directly welded to the power supply lead rod to form the sealing portion. A so-called 'foil seal structure' using a metal foil for sealing inside is generally employed.

箔シール構造の放電ランプは、発光空間が形成された発光部と、この発光部の両端に繋がる封止部を備えている。封止部の内部には金属箔が埋設されており、金属箔の一端は電極と電気的に接続するとともに、他端は外部リードに電気的に接続する。大電流タイプの放電ランプにあっては、金属箔を複数枚使う構造も提案されている。
実用新案登録第2583317号
The discharge lamp having the foil seal structure includes a light emitting part in which a light emitting space is formed and a sealing part connected to both ends of the light emitting part. A metal foil is embedded inside the sealing portion, and one end of the metal foil is electrically connected to the electrode and the other end is electrically connected to the external lead. For high-current type discharge lamps, a structure using a plurality of metal foils has been proposed.
Utility model registration No. 2583317

しかし、上記構成を有する高圧放電ランプには、より一層の高照度化、高効率化が求められており、水銀量や希ガス量もますます高くなりつつある。このため、発光部の内圧もますます高くなり、封止部ではリーク(ガス漏れ)や破損の問題が起きつつある。   However, the high-pressure discharge lamp having the above configuration is required to have higher illuminance and higher efficiency, and the amount of mercury and the amount of rare gas are becoming higher and higher. For this reason, the internal pressure of the light emitting part is also increased, and the problem of leakage (gas leakage) or breakage is occurring in the sealed part.

この発明が解決しようとする課題は、耐圧特性の優れた高圧放電ランプを提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a high-pressure discharge lamp excellent in pressure resistance.

この発明に係る高圧放電ランプは、内部に一対の電極を有する発光部とその両端に封止部を有する発光管と、少なくとも一方の封止部の内部に埋設された柱状ガラス部材と、この柱状ガラス部材の外周であって当該柱状ガラス部材の長手方向に沿って伸びるよう配置された複数の帯状の金属箔とよりなる高圧放電ランプにおいて、前記柱状ガラス部材は、発光部側端部に向かって縮径する円錐台部を有し、当該円錐台部の斜面部分に段差が形成されていることを特徴とする。   A high pressure discharge lamp according to the present invention includes a light emitting portion having a pair of electrodes therein, an arc tube having sealing portions at both ends thereof, a columnar glass member embedded in at least one sealing portion, and the columnar shape In the high-pressure discharge lamp comprising a plurality of strip-shaped metal foils arranged to extend along the longitudinal direction of the columnar glass member on the outer periphery of the glass member, the columnar glass member is directed toward the light emitting unit side end. It has a truncated cone part with a reduced diameter, and a step is formed on the slope part of the truncated cone part.

さらに、前記放電ランプは直流点灯型ランプであって、前記柱状ガラス部材は陰極側の封止部に形成されたことを特徴とする。   Further, the discharge lamp is a DC lighting type lamp, and the columnar glass member is formed in a sealing portion on the cathode side.

さらに、前記柱状ガラス部材の電極側端面には金属ディスクが配置されており、前記金属箔の一端が当該金属ディスクに接合するとともに、前記電極の基端が当該金属ディスクと電気的に接続していることを特徴とする。   Further, a metal disk is disposed on the electrode side end surface of the columnar glass member, and one end of the metal foil is joined to the metal disk, and a base end of the electrode is electrically connected to the metal disk. It is characterized by being.

本発明は、上記の構成を有することで、金属箔とガラスの密着を強固にでき、これにより箔浮きの進行を抑えることできて、結果として、封止部におけるリーク(ガス漏れ)や破損を防止できる。   By having the above-described configuration, the present invention can strengthen the adhesion between the metal foil and the glass, thereby suppressing the progress of the foil floating, resulting in leakage (gas leakage) and breakage in the sealing portion. Can be prevented.

図1は本発明に係る高圧放電ランプの全体の断面構造を示す。放電ランプ1は略球状の発光部2とその両端に繋がる封止部3よりなる石英ガラス製発光管により全体が構成される。発光部2の内部には、陰極11と陽極12が、一対の電極として例えば5.0mmの間隔で対向配置している。陰極11は、例えば、トリウムタングステンよりなる柱状ロッドであって、先端は円錐形に形成されており、後端は内部リード110に支持されている。陽極12は、例えば、タングステンを主成分としてよりなり、全体が柱状ロッドであるとともに、先端に曲面構造を有する略砲弾形状をなす。後端は陰極同様に内部リード120に支持されている。   FIG. 1 shows the overall cross-sectional structure of a high-pressure discharge lamp according to the present invention. The discharge lamp 1 is entirely composed of a quartz glass arc tube comprising a substantially spherical light-emitting portion 2 and sealing portions 3 connected to both ends thereof. Inside the light emitting unit 2, a cathode 11 and an anode 12 are disposed as a pair of electrodes facing each other at an interval of, for example, 5.0 mm. The cathode 11 is, for example, a columnar rod made of thorium tungsten, the tip is formed in a conical shape, and the rear end is supported by the internal lead 110. The anode 12 is made of, for example, tungsten as a main component, and is a rod-like rod as a whole, and has a substantially bullet shape having a curved surface structure at the tip. The rear end is supported by the internal lead 120 like the cathode.

発光部2の内部には放電空間(発光空間)が密閉状態で形成されており、発光物質として水銀が封入されている。水銀は、ランプ消灯時は液体状態であるが、ランプ点灯時は気体状態となって波長365nmなどの紫外線を放射する。水銀の封入量は、発光空間の実内容積あたり例えば10〜60mg/ccであり、これは点灯時において10〜30気圧程度の高圧力になる。また、キセノン、アルゴン、クリプトンなどの希ガス、もしくはこれらの混合ガスが始動性補助ガスとして、あるいは発光ガスとして封入している。   Inside the light emitting part 2, a discharge space (light emitting space) is formed in a sealed state, and mercury is enclosed as a light emitting substance. Mercury is in a liquid state when the lamp is turned off, but becomes a gas state when the lamp is turned on, and emits ultraviolet rays having a wavelength of 365 nm or the like. The amount of mercury enclosed is, for example, 10 to 60 mg / cc per actual internal volume of the light emitting space, and this becomes a high pressure of about 10 to 30 atm during lighting. Further, a rare gas such as xenon, argon, or krypton, or a mixed gas thereof is enclosed as a starting auxiliary gas or as a luminescent gas.

陰極側封止部3の内部には、内部リード110を保持する保持用筒体31と、ロッド状のガラス部材32が埋設されている。保持用筒体31は、石英ガラスよりなり、ほぼ中心に貫通孔が形成された全体略円筒体であって、貫通孔部分を、陰極の内部リード110が貫通している。ガラス部材32も石英ガラスからなり、中実のロッド部材であって、その外周に帯状(短冊状)のモリブデンよりなる金属箔4が、均等に間隔をあけて、複数枚、例えば6枚配置している。金属箔4の電極側端部は、ガラス部材32の電極側端面に配置された金属製ディスク33に、例えばスポット溶接などで接合しており、また、金属箔4の外方端部は外部金属部材34にスポット溶接などで接合している。外部金属部材34は導電性のリング状部材であって、リングの中心孔に外部リード5が貫通する形で両者は電気的に接続している。なお、外部リード5には図示略の給電機構を接続されており、これにより、外部リード5、外部金属部材34、金属箔4、金属製ディスク33、内部リード110を介して、陰極11まで電気経路を形成される。この際、金属箔4は、複数枚で形成されているので、陰極11から流れてきた電流は、金属箔の枚数分だけ分流し、外部金属部材34で再び合流するような経路となる。なお、陰極11、内部リード110、保持用筒体31、ディスク33、ガラス部材32、金属箔4、外部金属部材34、外部リード5をまとめて‘電極マウント’とも称される。また、陽極12についても、基本的に同様の構成が採用されている。このような高圧放電ランプは、一例をあげると、例えば、定格85V、5000Wで点灯される。   A holding cylinder 31 for holding the internal lead 110 and a rod-shaped glass member 32 are embedded in the cathode side sealing portion 3. The holding cylinder 31 is made of quartz glass and is an overall substantially cylindrical body having a through hole formed substantially at the center. The internal lead 110 of the cathode passes through the through hole portion. The glass member 32 is also made of quartz glass and is a solid rod member, and a plurality of, for example, six metal foils 4 made of strip-shaped (strip-shaped) molybdenum are arranged at equal intervals on the outer periphery thereof. ing. The electrode side end portion of the metal foil 4 is joined to a metal disk 33 disposed on the electrode side end surface of the glass member 32 by, for example, spot welding, and the outer end portion of the metal foil 4 is an external metal. The member 34 is joined by spot welding or the like. The external metal member 34 is a conductive ring-shaped member, and both are electrically connected so that the external lead 5 penetrates through the center hole of the ring. Note that a power supply mechanism (not shown) is connected to the external lead 5, so that the external lead 5, the external metal member 34, the metal foil 4, the metal disk 33, and the internal lead 110 are electrically connected to the cathode 11. A path is formed. At this time, since the metal foil 4 is formed by a plurality of sheets, the current flowing from the cathode 11 is divided by the number of the metal foils and becomes a path where the external metal member 34 joins again. The cathode 11, the internal lead 110, the holding cylinder 31, the disk 33, the glass member 32, the metal foil 4, the external metal member 34, and the external lead 5 are collectively referred to as an “electrode mount”. The anode 12 basically has the same configuration. For example, such a high-pressure discharge lamp is lit at a rating of 85 V and 5000 W.

図2は、図1に示した陰極側封止部の金属製ディスク33近傍の部分拡大構造を示す。ガラス部材32の電極側端部の構造は、金属製ディスク33側から、先端部320、第1傾斜部321a、段差の一形態である平坦部322、第2傾斜部321bから構成されており、第2傾斜部321bが円柱状胴体部323に続いている。これらは、物理的には一体物であり、円柱状石英ガラスの端部を切削加工することで形成されるものである。第1傾斜部321a及び第2傾斜部321bは、外径が徐々に小さくなるような円錐台構造(円錐台部)をなしている。第1傾斜部321aと第2傾斜部321bの間に平坦部322を有することで、両者の間に段差が形成されるが、段差は平坦構造に限定されるわけではない。   FIG. 2 shows a partially enlarged structure in the vicinity of the metal disk 33 of the cathode side sealing portion shown in FIG. The structure of the electrode side end of the glass member 32 is composed of a tip 320, a first inclined part 321a, a flat part 322 which is one form of a step, and a second inclined part 321b from the metal disk 33 side. A second inclined part 321 b continues to the cylindrical body part 323. These are physically integrated, and are formed by cutting the end of cylindrical quartz glass. The first inclined portion 321a and the second inclined portion 321b have a truncated cone structure (conical truncated cone portion) whose outer diameter gradually decreases. By providing the flat portion 322 between the first inclined portion 321a and the second inclined portion 321b, a step is formed between them, but the step is not limited to a flat structure.

金属箔4は、前記したように細長い帯状(短冊状)であり、互いに離間して、ガラス部材32の軸方向に伸びるように配置している。従って、ガラス部材32の電極側端部においても、金属箔4は、円柱状部分323、第2傾斜部321b、平坦部322、第1傾斜部321aの表面形状に沿って、それぞれの形状に対応するように外表面に密着しながら伸びることになり、先端において、金属製ディスク33と例えばスポット溶接により接合する。数値例をあげると、金属箔4の幅は5〜15mmであり、例えば10mm、ガラス部材32の円柱状部分323の外径はφ15〜35mmであり、例えば25mm、金属製ディスク33の外径は10〜25mmであり、例えば15mmである。   As described above, the metal foil 4 has an elongated strip shape (strip shape), and is disposed so as to be separated from each other and extend in the axial direction of the glass member 32. Therefore, the metal foil 4 corresponds to each shape along the surface shapes of the columnar portion 323, the second inclined portion 321b, the flat portion 322, and the first inclined portion 321a also at the electrode side end portion of the glass member 32. Thus, it extends while being in close contact with the outer surface, and is joined to the metal disk 33 by, for example, spot welding at the tip. As a numerical example, the width of the metal foil 4 is 5 to 15 mm, for example, 10 mm, the outer diameter of the columnar portion 323 of the glass member 32 is φ15 to 35 mm, for example, 25 mm, and the outer diameter of the metal disk 33 is 10 to 25 mm, for example, 15 mm.

なお、ガラス部材32の電極側端部に傾斜部を設ける理由は、金属箔が直角に曲げられることを回避するためであり、傾斜に沿って金属箔を緩やかに曲げながら、ディスクに向かわせることで金属箔自体が切断しにくい構造となっている。   The reason why the inclined portion is provided at the electrode side end portion of the glass member 32 is to avoid the metal foil being bent at a right angle and to be directed toward the disk while gently bending the metal foil along the inclination. The metal foil itself is difficult to cut.

そして、本願発明は、第1傾斜部321a及び第2傾斜部321bというように、傾斜部を複数に分けて構成するとともに、その間に、ガラス部材32の軸方向に直角な方向に伸びる段差(平坦部322)を介在させることを特徴としている。
すなわち、保持用筒体31と内部リード110の間には、両者が接触することによるクラック発生を防止するために、微小な間隙が形成されている。このため、発光空間内部で発生する高い圧力は、この微小な間隙を介して、ガラス部材32の先端部320まで到達することになる。そもそも封止部とは、金属箔が石英ガラス同士の間で密着することで気密封止と電気的接続を可能にするものであるが、金属箔とディスクの接合部分にまで、発光空間内部で生じる高圧力が到達してしまうと、金属箔4をガラス部材32から剥がす方向の力(図2の矢印F1,F2)が生じてしまう。
In the present invention, the inclined portion is divided into a plurality of portions such as the first inclined portion 321a and the second inclined portion 321b, and a step (flat) extending in a direction perpendicular to the axial direction of the glass member 32 therebetween. Part 322) is interposed.
That is, a minute gap is formed between the holding cylinder 31 and the internal lead 110 in order to prevent the occurrence of cracks due to contact between both. For this reason, the high pressure generated in the light emitting space reaches the tip portion 320 of the glass member 32 through this minute gap. In the first place, the sealing part enables the hermetic sealing and electrical connection by the metal foil closely contacting each other between the quartz glasses. When the generated high pressure is reached, a force in the direction of peeling the metal foil 4 from the glass member 32 (arrows F1 and F2 in FIG. 2) is generated.

そして、本願発明は、ガラス部材32の電極側端部における傾斜構造を複数に分けるとともに、その間に平坦部322を介在させることで、金属箔4がガラス部材32から剥がれる作用を大きく低減させている。この点をもう少し詳しく説明すると、金属箔を引き剥がす力は、金属箔に対して垂直方向の力の合力であり、段差を設けない従来構造では、そこまでに浮いた部分のガラスにかかる力すべてが箔を引き剥がす駆動力となる。図2において、金属箔に垂直方向に働く力F1、F2が合力になり、仮に、平坦部322が存在しないとするなら、傾斜部全体に発生する力の総和が引き剥がし力になる。これに対して、本願発明のように平坦部322を介在させた構造では、平坦部322で箔にかかる力f1の方向が、第1傾斜部321aにかかる力F1、F2と異なるため、第2傾斜部321bには、第1傾斜部321aにかかる力が直接作用するわけではない。具体的には、平坦部322に生じる力f1により、第2傾斜部321bには金属箔を長手方向に引っ張る力f2が生じ、これにより、金属箔を引き剥がすように働く力F3は低減する。   And this invention greatly reduces the effect | action in which the metal foil 4 peels from the glass member 32 by dividing the inclination structure in the electrode side edge part of the glass member 32 into plurality, and interposing the flat part 322 between them. . To explain this point in more detail, the force to peel off the metal foil is the resultant force in the direction perpendicular to the metal foil, and in the conventional structure where there is no step, all the force applied to the glass in the part that has floated up to that point. Becomes a driving force for peeling off the foil. In FIG. 2, forces F1 and F2 acting in the direction perpendicular to the metal foil are combined forces. If the flat portion 322 does not exist, the total force generated in the entire inclined portion becomes the peeling force. In contrast, in the structure in which the flat portion 322 is interposed as in the present invention, the direction of the force f1 applied to the foil at the flat portion 322 is different from the forces F1 and F2 applied to the first inclined portion 321a. The force applied to the first inclined portion 321a does not directly act on the inclined portion 321b. Specifically, due to the force f1 generated in the flat portion 322, a force f2 that pulls the metal foil in the longitudinal direction is generated in the second inclined portion 321b, thereby reducing the force F3 that works to peel off the metal foil.

なお、本発明のような高圧放電ランプ、特に、点灯時内圧25気圧以上であって前記した数値例の金属箔やガラス部材を用いた場合においては、先端部320に続く第1傾斜部321aの斜辺の長さが、およそ10mm程度で、金属箔がガラス部材から剥がれて、いわゆる‘箔剥がれ’を生じさせる。従って、先端部320に続く第1傾斜部321aの斜辺の長さが10mmより小さい位置、より好ましくは5mm以内の位置に平坦部322を設けることが望ましい。   In the case of using a high pressure discharge lamp such as the present invention, particularly the metal foil or glass member of the above-described numerical example having an internal pressure of 25 atm or more during lighting, the first inclined portion 321a following the tip portion 320 is used. The length of the hypotenuse is about 10 mm, and the metal foil is peeled off from the glass member to cause so-called “foil peeling”. Therefore, it is desirable to provide the flat part 322 at a position where the length of the hypotenuse of the first inclined part 321a following the tip part 320 is smaller than 10 mm, more preferably within 5 mm.

傾斜部321は2つに限定されるものではなく、3つ以上設けてもかまわない。図3は傾斜部を3つ有する構造を示す。すなわち、先端部320、第1傾斜部321a、第1平坦部322a、第2傾斜部321b、第二平坦部322b、第3傾斜部321cを有する。
なお、傾斜部の数は4つ以上であってもかまわない。
The number of inclined portions 321 is not limited to two, and three or more inclined portions may be provided. FIG. 3 shows a structure having three inclined portions. That is, it has the front-end | tip part 320, the 1st inclination part 321a, the 1st flat part 322a, the 2nd inclination part 321b, the 2nd flat part 322b, and the 3rd inclination part 321c.
The number of inclined portions may be four or more.

本願発明に係るガラス部材の構造、すなわち、電極側端部の傾斜部に段差を介在させる構造は、陰極側封止部に埋設されたガラス部材に形成させることが特に有効である。陰極側封止部では、ガラス部材32や封止部を構成するガラス材に含まれるアルカリイオン、あるいは電極に含まれるアルカリイオンが、逆極性の金属箔に引き付けられて、金属箔4とガラス部材32の接触部分に集中するからである。
しかしながら、陽極側封止部のガラス部材に採用することを除外しているわけではなく、両封止部に設けることで、より高い耐圧特性を持たせることができる。
The structure of the glass member according to the present invention, that is, the structure in which a step is interposed in the inclined portion of the electrode side end portion, is particularly effective when formed on the glass member embedded in the cathode side sealing portion. In the cathode side sealing part, the alkali ions contained in the glass member 32 or the glass material constituting the sealing part, or the alkali ions contained in the electrodes are attracted to the metal foil of opposite polarity, and the metal foil 4 and the glass member. It is because it concentrates on 32 contact parts.
However, it does not exclude the adoption for the glass member of the anode side sealing portion, and higher pressure resistance characteristics can be provided by providing the both sealing portions.

図4は本発明に係る高圧放電ランプのガラス部材の他の実施例を示す。
(a)は第1傾斜部321aの傾斜角度θ1と、第2傾斜部321bの傾斜角度θ2が同じである実施形態を示す。この場合の傾斜角度は、例えば15〜30°の範囲から選択される数値であって、具体的に20°である。この構造の利点は、ガラス部材32の形状加工が容易であることである。
FIG. 4 shows another embodiment of the glass member of the high-pressure discharge lamp according to the present invention.
(A) shows an embodiment in which the inclination angle θ1 of the first inclined portion 321a and the inclination angle θ2 of the second inclined portion 321b are the same. The inclination angle in this case is a numerical value selected from a range of 15 to 30 °, for example, and is specifically 20 °. The advantage of this structure is that the shape processing of the glass member 32 is easy.

(b)は第1傾斜部321aの傾斜角度θ1が、第2傾斜部321bの傾斜角度θ2よりも小さい実施形態を示す。数値例を示すと、第1傾斜部321aの傾斜角度θ1は10°であり、第2傾斜部321bの傾斜角度θ2は20°である。この構造の利点は、第1傾斜部321aに生じる力(図2でいうF1)が第2傾斜部321bに生じる力(図2でいうF3)に対して、より浅い方向に力になり、第2傾斜部321bに対する第1傾斜部321aに生じる力の影響はさらに軽減される。従って、より内圧の高いランプにとって有効な構造となる。 (B) shows an embodiment in which the inclination angle θ1 of the first inclined portion 321a is smaller than the inclination angle θ2 of the second inclined portion 321b. As a numerical example, the inclination angle θ1 of the first inclined part 321a is 10 °, and the inclination angle θ2 of the second inclined part 321b is 20 °. The advantage of this structure is that the force (F1 in FIG. 2) generated in the first inclined portion 321a becomes a force in a shallower direction than the force (F3 in FIG. 2) generated in the second inclined portion 321b. The influence of the force generated in the first inclined portion 321a on the second inclined portion 321b is further reduced. Therefore, the structure is effective for a lamp having a higher internal pressure.

(c)は第1傾斜部321aの傾斜角度θ1が、第2傾斜部321bの傾斜角度θ2よりも大きい実施形態を示す。数値例を示すと、第1傾斜部321aの傾斜角度θ1は60°であり、第2傾斜部321bの傾斜角度θ2は30°となる。この構造の利点は、金属箔が折れ曲がる角度が段階的に変化することにより、よりガラス部材に沿いやすくなり、箔のシワの発生防止に有効になる。 (C) shows an embodiment in which the inclination angle θ1 of the first inclined portion 321a is larger than the inclination angle θ2 of the second inclined portion 321b. As a numerical example, the inclination angle θ1 of the first inclined part 321a is 60 °, and the inclination angle θ2 of the second inclined part 321b is 30 °. The advantage of this structure is that the angle at which the metal foil bends changes stepwise, making it easier to follow the glass member and effectively preventing the foil from wrinkling.

(d)は第2傾斜部321bの傾斜角度θ2がゼロ、もしくは180°である実施施形態を示す。数値例を示すと、第1傾斜部321の傾斜角度θ1は20°となる。この構造の利点は、傾斜部の軸方向の長さが短縮されることにより、装置からの寸法制約上、封止部を短くしたい場合に有効である。
図4の(a)〜(d)は、傾斜角度の大小関係のバリュエーションを示すためのものであり、図面上の角度そのものは、必ずしも上記記載の数値と一致しているわけではない。
(D) shows an embodiment in which the inclination angle θ2 of the second inclined portion 321b is zero or 180 °. As a numerical example, the inclination angle θ1 of the first inclined portion 321 is 20 °. The advantage of this structure is effective when the length of the inclined portion in the axial direction is shortened and the sealing portion is desired to be shortened due to dimensional constraints from the apparatus.
4 (a) to 4 (d) are for showing the valuation of the magnitude relation of the inclination angle, and the angle itself in the drawing does not necessarily coincide with the numerical value described above.

図1及び図2に示した実施例では、電極を支持する内部リード110が、端面において、金属製ディスク33に固着されていたが、このような構造に限定されるものではなく、内部リードの先端が、金属ディスク33を貫通してガラス部材32の内部にまで挿入した構造であってもかまわない。
また、内部リード110を保持する保持用筒体31は全体が円筒形状であることに限定されるものではなく、ガラス部材32側端部を徐々に縮径する構造にしてもかまわない。
In the embodiment shown in FIG. 1 and FIG. 2, the internal lead 110 that supports the electrode is fixed to the metal disk 33 at the end face. However, the structure is not limited to such a structure. The tip may be inserted through the metal disk 33 and inserted into the glass member 32.
Further, the holding cylinder 31 for holding the internal lead 110 is not limited to a cylindrical shape as a whole, and the glass member 32 side end may be gradually reduced in diameter.

図5は、本発明の高圧放電ランプの製造工程の一部である封止部形成工程を表す。封止部3は、電極マウントを形成させた後に、当該電極マウントをガラス管材料(ガラス管を発光部と封止部の形状まで作られたもの)の封止部相当位置に挿入配置させる。その状態において、当該ガラス管材料を旋盤で高速回転させながら、外部からバーナで約2000℃の高温で溶融加熱させる。金属箔を構成するモリブデンの熱膨張係数は、室温から2000℃の範囲で平均5.8×10−6(1/deg)であるため、当該溶融加熱において、金属箔は長さ方向に約1%伸びることとなる((2000−20)×5.8×10−6=0.01)。
従って、ガラス部材32の軸方向における金属箔の長さが、仮に50mmであるとするならば、封止部製造工程である溶融加熱時において、金属箔は約0.5mm膨張することになる。
本発明は、ガラス部材32の傾斜部に段差(平坦部)を設けることで、金属箔がガラス部材から剥がれることを防止することができるが、上記のように、金属箔の膨張を吸収(図5の矢印)することができ、不所望なシワの発生を防止できるという製造工程上の利点も有する。
FIG. 5 shows a sealing portion forming process which is a part of the manufacturing process of the high-pressure discharge lamp of the present invention. After the electrode mount is formed, the sealing portion 3 is inserted and arranged at a position corresponding to the sealing portion of the glass tube material (the glass tube is made up to the shape of the light emitting portion and the sealing portion). In this state, the glass tube material is melted and heated at a high temperature of about 2000 ° C. by a burner while rotating at high speed with a lathe. Since the thermal expansion coefficient of molybdenum constituting the metal foil is an average of 5.8 × 10 −6 (1 / deg) in the range from room temperature to 2000 ° C., the metal foil extends about 1% in the length direction in the melting and heating. ((2000-20) × 5.8 × 10 −6 = 0.01).
Therefore, if the length of the metal foil in the axial direction of the glass member 32 is 50 mm, the metal foil expands by about 0.5 mm at the time of melting and heating, which is a sealing part manufacturing process.
The present invention can prevent the metal foil from being peeled from the glass member by providing a step (flat portion) in the inclined portion of the glass member 32, but absorbs the expansion of the metal foil as described above (FIG. 5 arrows), and there is also an advantage in the manufacturing process that generation of undesired wrinkles can be prevented.

以上、説明したように、本発明に係る高圧放電ランプは、内部に一対の電極を有する発光部とその両端に封止部よりなる発光管と、少なくとも一方の封止部の内部に埋設された柱状ガラス部材と、この柱状ガラス部材の外周であって当該柱状ガラス部材の長手方向に沿って伸びるよう配置された複数の帯状の金属箔とよりなる構成において、前記柱状ガラス部材は、発光部側端部に向かって縮径する円錐台部を有し、当該円錐台部の斜面部分に段差が形成されていることを特徴とするので、金属箔とガラスの密着を強固にでき、これにより箔浮きの進行を抑えることできて、結果として、封止部におけるリーク(ガス漏れ)や破損を防止できる。   As described above, the high-pressure discharge lamp according to the present invention is embedded in a light emitting part having a pair of electrodes inside, a light emitting tube made of a sealing part at both ends thereof, and at least one sealing part. In a configuration including a columnar glass member and a plurality of strip-shaped metal foils arranged to extend along the longitudinal direction of the columnar glass member on the outer periphery of the columnar glass member, the columnar glass member Since it has a truncated cone part that is reduced in diameter toward the end part, and a step is formed on the slope part of the truncated cone part, the adhesion between the metal foil and the glass can be strengthened. The progress of floating can be suppressed, and as a result, leakage (gas leakage) and breakage in the sealing portion can be prevented.

本発明に係る高圧放電ランプの全体の概略構成を示す。1 shows an overall schematic configuration of a high-pressure discharge lamp according to the present invention. 本発明に係る高圧放電ランプの部分拡大図を示す。1 shows a partially enlarged view of a high-pressure discharge lamp according to the present invention. 本発明に係る高圧放電ランプの部分拡大図を示す。1 shows a partially enlarged view of a high-pressure discharge lamp according to the present invention. 本発明に係る高圧放電ランプの他の実施形態を示す。3 shows another embodiment of a high-pressure discharge lamp according to the present invention. 本発明に係る放電ランプの原理を説明する模式図を示す。The schematic diagram explaining the principle of the discharge lamp which concerns on this invention is shown.

符号の説明Explanation of symbols

1 放電ランプ
2 発光部
3 封止部
4 金属箔
5 外部リード
11 陰極
12 陽極
31 保持用筒体
32 ガラス部材
33 ディスク
34 金属部材
320 先端部
321 傾斜部
322 平坦部
323 円柱状部分
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Discharge lamp 2 Light emission part 3 Sealing part 4 Metal foil 5 External lead 11 Cathode 12 Anode 31 Holding cylinder 32 Glass member 33 Disc 34 Metal member 320 Tip part 321 Inclination part 322 Flat part 323 Cylindrical part

Claims (3)

内部に一対の電極を有する発光部とその両端に封止部を有する発光管と、
少なくとも一方の封止部の内部に埋設された柱状ガラス部材と、
この柱状ガラス部材の外周であって当該柱状ガラス部材の長手方向に沿って伸びるよう配置された複数の帯状の金属箔とよりなる高圧放電ランプにおいて、
前記柱状ガラス部材は、発光部側端部に向かって縮径する円錐台部を有し、当該円錐台部の斜面部分に段差が形成されていることを特徴とする高圧放電ランプ。
A light emitting part having a pair of electrodes inside and a light emitting tube having sealing parts at both ends thereof;
A columnar glass member embedded in at least one sealing portion;
In the high-pressure discharge lamp comprising a plurality of strip-shaped metal foils arranged so as to extend along the longitudinal direction of the columnar glass member at the outer periphery of the columnar glass member,
The columnar glass member has a truncated cone portion that is reduced in diameter toward the light emitting portion side end portion, and a step is formed on a slope portion of the truncated cone portion.
前記放電ランプは直流点灯型ランプであって、
前記柱状ガラス部材は、陰極側の封止部に形成されたことを特徴とする請求項1に記載の高圧放電ランプ。
The discharge lamp is a direct current lighting lamp,
2. The high pressure discharge lamp according to claim 1, wherein the columnar glass member is formed in a sealing portion on a cathode side.
前記柱状ガラス部材の電極側端面には金属ディスクが配置されており、前記金属箔の一端が当該金属ディスクに接合するとともに、前記電極の基端が当該金属ディスクと電気的に接続していることを特徴とする請求項1に記載の高圧放電ランプ。   A metal disk is disposed on the electrode-side end surface of the columnar glass member, one end of the metal foil is joined to the metal disk, and the base end of the electrode is electrically connected to the metal disk. The high-pressure discharge lamp according to claim 1.
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