JP2017068954A - Discharge lamp - Google Patents

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圭佑 中里
Keisuke Nakazato
圭佑 中里
智行 峯山
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智行 峯山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a discharge lamp for suppressing an electrode from blackening due to wearing.SOLUTION: A discharge lamp 1 includes: an airtight container 10 through which ultraviolet rays transmit and in which sealing parts 14, 14 are formed in a discharge space 12 and at both ends of the discharge space 12; rare gas and mercury which are sealed inside of the discharge space 12; and a pair of discharge electrodes 20, 20 whose parts are embedded in the sealing parts 14, 14, in which coils 24 are wound around shaft parts and which has shaft members 22 whose tip smaller than the outer diameter than the shaft part is provided in the discharge space 12. When the outer diameter of the shaft part 22 is A(mm) and the outer diameter of the tip is B(mm), the shaft member satisfies both 1.5≤A≤3.0 and B/A≤0.80.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、放電ランプに関する。   Embodiments described herein relate generally to a discharge lamp.

例えば、液晶パネル製造分野や印刷分野において、被照射物に紫外線を照射して露光、硬化、乾燥などの用途に用いられる光源としての放電ランプが開示されている。   For example, a discharge lamp is disclosed as a light source used in applications such as exposure, curing, and drying by irradiating an object with ultraviolet rays in the field of liquid crystal panel production and printing.

特開2009−259790号公報JP 2009-259790 A

放電ランプは、暗所中に長時間放置されると、自然光の励起による初期電子の供給がなく、絶縁破壊に至るまでの時間が長くなったり、放電ランプの始動不良に繋がったりする。この不具合を解消することを目的に、放電ランプの放電電極に巻かれて設けられるコイルに仕事関数が低いエミッタ材を塗布したりする方法があるが、エミッタ飛散による気密容器との反応によるリークや、エミッタと気密容器とが反応した箇所が高温となり、気密容器の黒化に繋がることが懸念される。   If the discharge lamp is left in a dark place for a long time, the initial electrons are not supplied by excitation of natural light, and the time until dielectric breakdown is prolonged, or the start-up failure of the discharge lamp is caused. To solve this problem, there is a method of applying an emitter material having a low work function to a coil wound around the discharge electrode of a discharge lamp. There is a concern that the location where the emitter and the hermetic container react with each other becomes hot, leading to blackening of the hermetic container.

また、近年印刷用としては高電力の放電ランプの要求が多くなっている。高電力ランプにおいては、点灯中電極の損耗を抑制するため、電極径を太くする傾向があるが、電極径が太くなると初期始動時に電極温度が上がりにくく、逆に電極が損耗し黒化につながる問題がある。   In recent years, there has been an increasing demand for high-power discharge lamps for printing. In high-power lamps, there is a tendency to increase the electrode diameter in order to suppress electrode wear during lighting. However, when the electrode diameter increases, the electrode temperature hardly rises during initial start-up, and the electrode wears out, resulting in blackening. There's a problem.

更に、放電の点灯方法として、例えば紫外線を照射する被照射物がある場合には、所望の紫外線光量を放出するために、放電ランプに定格電力と呼ばれる電力が放電ランプに供給される。一方、被照射物がない場合には放電ランプに供給される電力を定格電力以下にする、いわゆる調光が行われる場合がある。調光が行われると、放電ランプの内部でアーク放電を維持するために電極から放出される電子を増やそうとして、更に電極が損耗する。   Further, as a discharge lighting method, for example, when there is an object to be irradiated with ultraviolet rays, power called rated power is supplied to the discharge lamp in order to emit a desired amount of ultraviolet rays. On the other hand, when there is no object to be irradiated, so-called dimming, in which the power supplied to the discharge lamp is set to the rated power or less, may be performed. When dimming is performed, the electrode is further worn out in an attempt to increase the number of electrons emitted from the electrode in order to maintain arc discharge inside the discharge lamp.

本発明の実施形態は、電極が損耗することによる黒化を抑制する放電ランプを提供する。   Embodiments of the present invention provide a discharge lamp that suppresses blackening due to electrode wear.

本発明の実施形態によれば、紫外線を透過し、放電空間および前記放電空間の両端に形成された封止部が形成される気密容器と、放電空間の内部に封入される希ガスおよび水銀と、封止部に一部が埋設して設けられ、軸部にコイルが巻かれて設けられ、前記軸部よりも外径が小さい先端部が前記放電空間に設けられる軸材を有する一対の放電電極と、を有する。軸材は、軸部の外径をA(mm)、先端部の外径をB(mm)とするとき、1.5≦A≦3.0およびB/A≦0.80の両方を満たす。   According to an embodiment of the present invention, an airtight container that transmits ultraviolet rays and has a discharge space and sealing portions formed at both ends of the discharge space, a rare gas and mercury enclosed in the discharge space, A pair of discharges having a shaft member provided with a part embedded in the sealing portion, a coil wound around the shaft portion, and a tip portion having an outer diameter smaller than that of the shaft portion provided in the discharge space An electrode. The shaft material satisfies both 1.5 ≦ A ≦ 3.0 and B / A ≦ 0.80 when the outer diameter of the shaft portion is A (mm) and the outer diameter of the tip portion is B (mm). .

本発明の実施形態によれば、電極が損耗することによる黒化を抑制する放電ランプを提供することができる。   According to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a discharge lamp that suppresses blackening due to electrode wear.

図1は、第1の実施形態に係る放電ランプを例示する模式図である。FIG. 1 is a schematic view illustrating a discharge lamp according to the first embodiment. 図2は、第1の実施形態に係る放電ランプ1の軸材22を拡大した模式図である。FIG. 2 is an enlarged schematic view of the shaft member 22 of the discharge lamp 1 according to the first embodiment. 図3は、第1の実施形態に係る放電ランプ1において、先端部221の軸部の外径A、および軸部の外径Aと先端部の外径Bとで表されるB/Aの違いによる黒化有無の結果を示す図である。FIG. 3 shows the discharge lamp 1 according to the first embodiment. The outer diameter A of the shaft portion of the tip portion 221 and the B / A represented by the outer diameter A of the shaft portion and the outer diameter B of the tip portion. It is a figure which shows the result of the blackening presence or absence by a difference. 図4は、第1の実施形態に係る放電ランプ1の軸材22における尖端223を示す図である。FIG. 4 is a view showing the tip 223 of the shaft member 22 of the discharge lamp 1 according to the first embodiment. 図5は、第1の実施形態に係る放電ランプ1の変形例1について例示する模式図である。FIG. 5 is a schematic view illustrating Modification Example 1 of the discharge lamp 1 according to the first embodiment. 図6は、第1の実施形態に係る放電ランプ1の変形例2について例示する模式図である。FIG. 6 is a schematic view illustrating Modification Example 2 of the discharge lamp 1 according to the first embodiment. 図7は、第1の実施形態に係る放電ランプ1の変形例3について例示する模式図である。FIG. 7 is a schematic view illustrating Modification Example 3 of the discharge lamp 1 according to the first embodiment.

以下で説明する実施形態に係る放電ランプ1は、紫外線を透過し、放電空間12および放電空間12の両端に形成された封止部14、14が形成される気密容器10と;放電空間12に封入される希ガスおよび水銀と;封止部14、14に一部が埋設して設けられ、軸部にコイルが巻かれて設けられ、軸部222よりも外径が小さい先端部221が放電空間12に設けられる軸材22を有する一対の放電電極20、20と;を有する。軸材は、軸部222の外径をA(mm)、先端部221の外径をB(mm)とするとき、1.5≦A≦3.0およびB/A≦0.80の両方を満たす。   A discharge lamp 1 according to an embodiment described below includes an airtight container 10 that transmits ultraviolet rays and has sealing portions 14 and 14 formed at both ends of the discharge space 12 and the discharge space 12; A rare gas and mercury to be sealed; a part is embedded in the sealing portions 14 and 14, a coil is wound around the shaft portion, and a tip portion 221 having an outer diameter smaller than that of the shaft portion 222 is discharged. A pair of discharge electrodes 20 and 20 each having a shaft member 22 provided in the space 12. The shaft material has both 1.5 ≦ A ≦ 3.0 and B / A ≦ 0.80 when the outer diameter of the shaft portion 222 is A (mm) and the outer diameter of the tip portion 221 is B (mm). Meet.

本実施形態によれば、電極が損耗することによる黒化を抑制する放電ランプを提供することができる。   According to this embodiment, it is possible to provide a discharge lamp that suppresses blackening due to electrode wear.

また、以下で説明する実施形態に係る放電ランプ1において、先端部221には尖端223を有する。   Moreover, in the discharge lamp 1 which concerns on embodiment described below, the front-end | tip part 221 has the point 223. FIG.

本実施形態によれば、アーク放電の不安定さを抑制する放電ランプを提供することができる。   According to the present embodiment, it is possible to provide a discharge lamp that suppresses the instability of arc discharge.

また、以下で説明する実施形態に係る放電ランプ1において、軸材22およびコイル24にはエミッタが含浸されており、エミッタは酸化トリウム、炭化ハフニウム、炭化ジルコニウムのいずれか1種類を0.50〜2.0wt%含む。   Further, in the discharge lamp 1 according to the embodiment described below, the shaft member 22 and the coil 24 are impregnated with an emitter, and the emitter is any one of thorium oxide, hafnium carbide, and zirconium carbide at 0.50 to 0.50. Contains 2.0 wt%.

本実施形態によれば、電極が損耗することによる黒化を抑制する放電ランプを提供することができる。   According to this embodiment, it is possible to provide a discharge lamp that suppresses blackening due to electrode wear.

以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(第1の実施形態)   (First embodiment)

図1は、第1の実施形態に係る放電ランプ1について、図1を用いて説明する。図1は、放電ランプ1を例示している。   FIG. 1 illustrates a discharge lamp 1 according to a first embodiment with reference to FIG. FIG. 1 illustrates a discharge lamp 1.

図1に示したように、本実施形態に係る放電ランプ1は、気密容器10と、一対の放電電極20、20とを有する。   As shown in FIG. 1, the discharge lamp 1 according to the present embodiment includes an airtight container 10 and a pair of discharge electrodes 20 and 20.

本実施形態では、放電ランプ1として、高圧水銀ランプを用いた実施形態を例示している。   In the present embodiment, an embodiment using a high-pressure mercury lamp as the discharge lamp 1 is illustrated.

気密容器10は、直管状に形成され、内部に放電空間12を有する。また、気密容器の両端には封止部14、14が形成されることで、放電空間12を気密に保つ。気密容器10は、紫外線を透過する材料で構成されており、例えば石英ガラスで構成される。気密容器10は、外径が23mm、発光長(放電電極20−20間の距離)が375mmである。   The airtight container 10 is formed in a straight tube shape and has a discharge space 12 therein. Moreover, the sealing part 14 and 14 are formed in the both ends of an airtight container, and the discharge space 12 is kept airtight. The airtight container 10 is made of a material that transmits ultraviolet rays, and is made of, for example, quartz glass. The hermetic container 10 has an outer diameter of 23 mm and a light emission length (distance between the discharge electrodes 20-20) of 375 mm.

放電空間12は、一対の放電電極20、20より電力が印加されることで、放電空間12に封入された水銀や希ガス(図示しない)が発光する。放電空間12は、例えば内径が20mm、発光長が375mmで構成される。   In the discharge space 12, mercury or a rare gas (not shown) enclosed in the discharge space 12 emits light when electric power is applied from the pair of discharge electrodes 20 and 20. For example, the discharge space 12 has an inner diameter of 20 mm and a light emission length of 375 mm.

水銀は、放電空間12に封入され、放電ランプ1の外部より電力が印加されることで、例えば254nm、365nmの紫外線を放出する。水銀の封入量は、実際の水銀の不入寮を放電空間12の体積、すなわち、気密容器10で除した、単位容積当たりの封入量(1〜5mg/cm)で表され、例えば1〜5mg/cmである。なお、水銀の組成は上記に限定されず、例えば水銀に金属を混合したアマルガムで構成されても良い。 Mercury is enclosed in the discharge space 12 and emits ultraviolet rays of 254 nm and 365 nm, for example, when electric power is applied from the outside of the discharge lamp 1. The amount of mercury enclosed is expressed by the amount of enclosure per unit volume (1-5 mg / cm 3 ) obtained by dividing the actual dormitory of mercury by the volume of the discharge space 12, that is, the airtight container 10, for example, 1-5 mg. / Cm 3 . The composition of mercury is not limited to the above, and may be composed of, for example, amalgam in which a metal is mixed with mercury.

希ガスは、放電ランプ1の始動時に放電を促進させ、放電開始後に放電維持に寄与する。希ガスの封入圧力は、例えば、0.67kPa〜5.3kPaである。また、希ガスは、キセノン、アルゴン、ネオンのいずれか一種、または二種以上の混合ガスでよい。   The rare gas promotes discharge when starting the discharge lamp 1 and contributes to maintaining the discharge after the start of discharge. The enclosure pressure of the rare gas is, for example, 0.67 kPa to 5.3 kPa. The rare gas may be any one of xenon, argon, neon, or a mixed gas of two or more.

封止部14、14は、放電空間12の両端に形成される。封止部14、14は、気密容器10と同じ石英ガラスで構成される。封止部14、14は、電極20、20を所望の位置に設けた後に、減圧下で図示しないガスバーナーなどの溶融手段により溶融して封止する、いわゆるシュリンクシールにより形成される。なお、封止部14、14には、気密容器10と異なる石英ガラスなどで構成されても良い。また、封止部14、14は、図示しないピンチャーなどの成形手段による、いわゆるピンチシールにより形成されてもよい。封止部14、14の長さは、25mmである。   The sealing portions 14 and 14 are formed at both ends of the discharge space 12. The sealing portions 14 and 14 are made of the same quartz glass as the airtight container 10. The sealing portions 14 and 14 are formed by so-called shrink seals in which the electrodes 20 and 20 are provided at desired positions and then melted and sealed by a melting means such as a gas burner (not shown) under reduced pressure. The sealing portions 14 and 14 may be made of quartz glass or the like different from the airtight container 10. Moreover, the sealing parts 14 and 14 may be formed by what is called a pinch seal by forming means such as a pincher (not shown). The length of the sealing parts 14 and 14 is 25 mm.

一対の放電電極20、20は、放電ランプ1の外部より印加された電力を放電空間12に導入し、放電空間12にてアーク放電を生起する。一対の放電電極20、20は、一部が封止部14、14に埋設して設けられ、放電空間12の両端部に対向して設けられる。一対の放電電極20、20は、軸材22、22、コイル24、24、箔26、26、アウターリード28、28を有する。   The pair of discharge electrodes 20, 20 introduces electric power applied from the outside of the discharge lamp 1 into the discharge space 12 and causes arc discharge in the discharge space 12. The pair of discharge electrodes 20, 20 are partly embedded in the sealing portions 14, 14 and are provided opposite to both end portions of the discharge space 12. The pair of discharge electrodes 20 and 20 includes shaft members 22 and 22, coils 24 and 24, foils 26 and 26, and outer leads 28 and 28.

軸材22、22は、放電空間12に電力を印加する。電極棒22、22は、一端が放電空間12に突出して構成されていて、他端が封止部14、14に埋設される。また、軸材22、22の放電空間12側に突出した一端にはコイル24、24が設けられる。また、軸材22、22は、他端で箔26、26と溶接により接続される。軸材22、22は、例えばタングステンにより構成される。   The shaft members 22 and 22 apply electric power to the discharge space 12. The electrode rods 22 and 22 are configured such that one end protrudes into the discharge space 12 and the other end is embedded in the sealing portions 14 and 14. In addition, coils 24 and 24 are provided at one ends of the shaft members 22 and 22 that protrude toward the discharge space 12. The shaft members 22 and 22 are connected to the foils 26 and 26 by welding at the other end. The shaft members 22, 22 are made of tungsten, for example.

コイル24、24は、軸材22、22の一端側に設けられ、放電中の軸材22、22の先端から温度を放射することで、軸材22、22の温度上昇を抑制する。コイル24、24は、一端が軸材22、22の一端側、すなわち、放電空間12側に設けられ、他端が軸材22、22の他端側に設けられる。コイル24、24は、例えばタングステンにより構成される。   The coils 24, 24 are provided on one end side of the shaft members 22, 22, and the temperature of the shaft members 22, 22 is suppressed by radiating temperature from the tips of the shaft members 22, 22 being discharged. The coils 24, 24 have one end provided on one end side of the shaft members 22, 22, that is, on the discharge space 12 side, and the other end provided on the other end side of the shaft members 22, 22. The coils 24, 24 are made of, for example, tungsten.

箔26、26は、封止部14、14に埋設され、封止されることにより、気密容器10を気密に保つ。箔26、26は、一端が軸材22、22の他端と溶接され、他端がアウターリード28、28の一端と溶接され、封止部14、14に埋設して設けられる。箔26、26は、例えばモリブデンにより構成される。   The foils 26 and 26 are embedded and sealed in the sealing portions 14 and 14 to keep the airtight container 10 airtight. One end of the foils 26, 26 is welded to the other end of the shaft members 22, 22, and the other end is welded to one end of the outer leads 28, 28, and is embedded in the sealing portions 14, 14. The foils 26 and 26 are made of, for example, molybdenum.

アウターリード28、28は、一部が封止部14、14に埋設され、気密容器10の内部と、一部がベース30、30の内部に設けられたリード線40、40とを電気的に接続する。アウターリード28、28は、一端が箔26、26と溶接され、他端がリード線40、40と接続される。アウターリード28、28は、例えば、モリブデンにより構成される。   The outer leads 28, 28 are partially embedded in the sealing portions 14, 14, and electrically connect the inside of the airtight container 10 and the lead wires 40, 40 partially provided inside the bases 30, 30. Connecting. One end of the outer leads 28 and 28 is welded to the foils 26 and 26, and the other end is connected to the lead wires 40 and 40. The outer leads 28, 28 are made of, for example, molybdenum.

ベース30、30は気密容器10の封止部14、14、アウターリード28、28およびリード線40、40の外周に部分的に設けられ、アウターリード28、28およびリード線40、40の接続箇所が露出することを防ぐ。ベース30、30は、例えば、セラミックスで構成される。また、ベース30、30内には、気密容器10との嵌合をより強固とするため、例えばセメント(図示しない)で封止部14、14と固着されてもよい。   The bases 30 and 30 are partially provided on the outer periphery of the sealing portions 14 and 14, the outer leads 28 and 28 and the lead wires 40 and 40 of the hermetic container 10, and the connection points of the outer leads 28 and 28 and the lead wires 40 and 40 are Prevents exposure. The bases 30 and 30 are made of ceramics, for example. Moreover, in order to make the fitting with the airtight container 10 stronger in the bases 30 and 30, for example, cement (not shown) may be fixed to the sealing portions 14 and 14.

リード線40は、気密容器10の内部と、図示しない電源回路とを電気的に接続する。リード線40、40は、一端がアウターリード28、28の他端と接続され、他端が電源回路などと接続される。リード線40、40は、例えば軟銅線により構成される。なお、リード線40、40の他端には、電源回路との接続を容易にするため、端子50、50が設けられてもよい。   The lead wire 40 electrically connects the inside of the airtight container 10 and a power supply circuit (not shown). One end of the lead wires 40, 40 is connected to the other end of the outer leads 28, 28, and the other end is connected to a power supply circuit or the like. The lead wires 40, 40 are made of, for example, an annealed copper wire. Note that terminals 50 and 50 may be provided at the other ends of the lead wires 40 and 40 in order to facilitate connection to the power supply circuit.

ここで、軸材22およびコイル24について、図2を用いて更に詳しく説明する。図2は、軸材22およびコイル24の拡大図である。   Here, the shaft member 22 and the coil 24 will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 2 is an enlarged view of the shaft member 22 and the coil 24.

軸材22は、放電空間12側の先端部221および軸部222を有する。先端部221は、放電空間12に突出して設けられる。軸材22の放電空間12側、すなわち、軸材22の先端部221の側には、コイル24が巻かれて設けられる。また、軸部222の外径をA(mm)、先端部221の外径をB(mm)とするとき、1.5≦A≦3.0およびB/A≦0.80の両方を満たすことが望ましい。   The shaft member 22 has a tip portion 221 and a shaft portion 222 on the discharge space 12 side. The front end 221 is provided so as to protrude into the discharge space 12. A coil 24 is wound and provided on the discharge space 12 side of the shaft member 22, that is, on the tip portion 221 side of the shaft member 22. Further, when the outer diameter of the shaft portion 222 is A (mm) and the outer diameter of the tip portion 221 is B (mm), both 1.5 ≦ A ≦ 3.0 and B / A ≦ 0.80 are satisfied. It is desirable.

軸部222の外径Aが1.5よりも小さくなると、放電ランプ1の点灯時に軸材22の温度が上昇し、軸材22からスパッタが生じてしまい、黒化が発生するため好ましくない。一方、Aが3.0よりも大きくなると、放電ランプ1の点灯時に軸材22の温度が上昇せず、電子放射性をよくするため軸材22からスパッタが生じてしまい、黒化が発生するため好ましくない。よって、軸部222の外径Aは1.5≦A≦3.0であることが望ましい。   If the outer diameter A of the shaft portion 222 is smaller than 1.5, the temperature of the shaft member 22 rises when the discharge lamp 1 is lit, and spatter is generated from the shaft member 22 and blackening occurs, which is not preferable. On the other hand, when A is larger than 3.0, the temperature of the shaft member 22 does not increase when the discharge lamp 1 is turned on, and the shaft member 22 is sputtered to improve electron radiation, and blackening occurs. It is not preferable. Therefore, it is desirable that the outer diameter A of the shaft portion 222 is 1.5 ≦ A ≦ 3.0.

加えて、先端部221の外径Bを軸部222の外径Aで除した値B/Aについて、B/A≦0.80であることが望ましい。B/Aが0.80よりも大きくなると、先端の温度が低く、放電が不安定となり、スパッタが生じるため好ましくない。よって、B/A≦0.80であることが望ましい。   In addition, regarding a value B / A obtained by dividing the outer diameter B of the distal end portion 221 by the outer diameter A of the shaft portion 222, it is desirable that B / A ≦ 0.80. If B / A is larger than 0.80, the temperature at the tip is low, the discharge becomes unstable, and sputtering occurs, which is not preferable. Therefore, it is desirable that B / A ≦ 0.80.

なお、本実施形態で、コイル24はいわゆるシングル巻きであるが、コイル24はダブル巻きであってもよい。要は、コイルの設けられ方はどのような構成でもよい。また、コイル24の一端が軸材22に溶接されていてもよい。   In this embodiment, the coil 24 is so-called single winding, but the coil 24 may be double winding. In short, the configuration of the coil may be any configuration. One end of the coil 24 may be welded to the shaft member 22.

また、軸材22およびコイル24は、電子放射性を良くするため、電子放射性物質であるエミッタ(図示しない)を含んでいても良い。エミッタは、軸材22およびコイル24の仕事関数を低減させるために、軸材22およびコイル24に含浸して設けられる。エミッタとしては、例えば、酸化トリウム(ThO)、炭化ハフニウム(HfC)、炭化ジルコニウム(ZrC)が用いられる。エミッタは、軸材22またはコイル24に、0.50〜2.0wt%(重量%)含まれる。 Further, the shaft member 22 and the coil 24 may include an emitter (not shown) that is an electron-emitting material in order to improve electron-emitting properties. The emitter is provided by impregnating the shaft member 22 and the coil 24 in order to reduce the work function of the shaft member 22 and the coil 24. As the emitter, for example, thorium oxide (ThO 2 ), hafnium carbide (HfC), or zirconium carbide (ZrC) is used. The emitter is contained in the shaft member 22 or the coil 24 by 0.50 to 2.0 wt% (weight%).

以上述べたように、電極20の軸材22において、軸部222の外径をA(mm)、先端部221の外径をB(mm)とするとき、1.5≦A≦3.0およびB/A≦0.80の両方を満たすと、発光管の黒化を抑制することができる。   As described above, in the shaft member 22 of the electrode 20, when the outer diameter of the shaft portion 222 is A (mm) and the outer diameter of the tip portion 221 is B (mm), 1.5 ≦ A ≦ 3.0 If both B / A ≦ 0.80 are satisfied, blackening of the arc tube can be suppressed.

ここで、放電ランプ1における電極20の軸材22において、軸部222の外径Aと先端部221の外径Bとにおいて、AおよびB/Aを変えて検討を行った。評価条件は以下のとおりである。   Here, in the shaft member 22 of the electrode 20 in the discharge lamp 1, examination was performed by changing A and B / A between the outer diameter A of the shaft portion 222 and the outer diameter B of the tip portion 221. The evaluation conditions are as follows.

放電ランプ1(共通):内径=20mm、放電空間の長さ=375mm、放電ランプ1の全体長さ=500mm、ランプ電圧=2500V、ランプ電流=8.9A、ランプ電力=22kW、点灯時間:500時間。 Discharge lamp 1 (common): inner diameter = 20 mm, discharge space length = 375 mm, overall length of discharge lamp 1 = 500 mm, lamp voltage = 2500 V, lamp current = 8.9 A, lamp power = 22 kW, lighting time: 500 time.

軸部222の外径A=1.3、1.5、2.0、2.5、3.0、3.2mm。   The outer diameter A of the shaft portion 222 is 1.3, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.2 mm.

先端部221の外径B/軸部222の外径A=0.40、0.50、0.60、0.70、0.75、0.80、0.90。   The outer diameter B of the tip 221 / the outer diameter A of the shaft 222 = 0.40, 0.50, 0.60, 0.70, 0.75, 0.80, 0.90.

評価方法:点灯時間500時間後に放電ランプ1の放電電極20、20近傍の気密容器10を観察し、目視で黒化が認められない場合に○、わずかに黒化が認められる場合に△、明らかに黒化が認められる場合をXとする視感評価を行った。なお、わずかに黒化が認められる場合(図3における“△”の場合)でも、実使用には問題ないことが判明した。また、明らかに黒化が認められる場合(図3における“X”の場合)には、電極の損耗が著しく、早期にリークしたり、安定してアーク放電を維持したりすることができなかった。   Evaluation method: After 500 hours of lighting time, the discharge electrodes 20 of the discharge lamp 1 and the hermetic container 10 near the discharge vessel 1 are observed. If no blackening is visually observed, .DELTA. A visual evaluation of X was made when blackening was observed. Even when slight blackening was observed (in the case of “Δ” in FIG. 3), it was found that there was no problem in actual use. Further, when blackening was clearly observed (in the case of “X” in FIG. 3), the electrode was extremely worn out, and could not leak early or stably maintain the arc discharge. .

結果を図3に示す。図3から明らかであるとおり、1.5≦A≦3.0およびB/A≦0.80の両方を満たすと、黒化を抑制することができた。   The results are shown in FIG. As is clear from FIG. 3, when both 1.5 ≦ A ≦ 3.0 and B / A ≦ 0.80 are satisfied, blackening can be suppressed.

なお、先端部221には、図4に示すように尖端223を有していてもよい。尖端223は先端部221に生じる尖った部分のことであり、先端部221に有していることが望ましい。この場合、例えば平坦部221と比べて明らかに放電空間12側へ突出している部分があれば「尖端223」であるとしてよい。また、先端部221は完全に平坦である必要はない。このような構成とすることで、放電ランプ1を点灯させたときに生起するアーク放電の不安定さを抑制することができる。
(変形例1)
Note that the tip 221 may have a pointed end 223 as shown in FIG. The pointed end 223 is a pointed portion generated at the tip end portion 221 and is desirably provided at the tip end portion 221. In this case, for example, if there is a portion that clearly protrudes toward the discharge space 12 as compared with the flat portion 221, it may be the “tip 223”. Also, the tip 221 need not be completely flat. With such a configuration, instability of arc discharge that occurs when the discharge lamp 1 is turned on can be suppressed.
(Modification 1)

図5は、第1の実施形態で示した放電ランプ1の変形例1を例示する模式図である。   FIG. 5 is a schematic view illustrating a first modification of the discharge lamp 1 shown in the first embodiment.

図5に表したように、本変形例に係る放電ランプ1に用いられる軸材32は、先端部221と、第1の軸部224と、第2の軸部225と、を有する。また、第1の軸部224は、第2の軸部よりも大きい。   As shown in FIG. 5, the shaft member 32 used in the discharge lamp 1 according to this modification includes a tip 221, a first shaft 224, and a second shaft 225. The first shaft portion 224 is larger than the second shaft portion.

軸材22は、略中央でテーパー状であり、第1の軸部224と第2の軸部225とに区別されて一体的に形成される。なお、本変形例では、第1の軸部224の外径が、第1の実施形態で示した「軸部222の外径A」に該当する。   The shaft member 22 has a taper shape at the substantially center, and is formed integrally with the first shaft portion 224 and the second shaft portion 225. In the present modification, the outer diameter of the first shaft portion 224 corresponds to the “outer diameter A of the shaft portion 222” shown in the first embodiment.

本変形例においても、1.5≦A≦3.0およびB/A≦0.80の両方を満たすことで、黒化を抑制することができる。
(変形例2)
Also in this modification, blackening can be suppressed by satisfying both 1.5 ≦ A ≦ 3.0 and B / A ≦ 0.80.
(Modification 2)

図6は、第1の実施形態で示した放電ランプ1の変形例2を例示する模式図である。   FIG. 6 is a schematic view illustrating a second modification of the discharge lamp 1 shown in the first embodiment.

図6に表したように、本変形例に係る放電ランプ1に用いられる軸材34は、軸材34が全体に渡ってテーパー状に一体的に形成される。なお、本変形例では、軸部222で最も外径が大きい部分、すなわち、コイル24が設けられた側で最大外径を有する部分が「軸部222の外径A」に該当する。   As illustrated in FIG. 6, the shaft member 34 used in the discharge lamp 1 according to this modification is integrally formed in a tapered shape over the entire shaft member 34. In this modification, the portion having the largest outer diameter in the shaft portion 222, that is, the portion having the maximum outer diameter on the side where the coil 24 is provided corresponds to the “outer diameter A of the shaft portion 222”.

本変形例においても、1.5≦A≦3.0およびB/A≦0.80の両方を満たすことで、黒化を抑制することができる。
(変形例3)
Also in this modification, blackening can be suppressed by satisfying both 1.5 ≦ A ≦ 3.0 and B / A ≦ 0.80.
(Modification 3)

図7は、第1の実施形態で示した放電ランプ1の変形例3を例示する模式図である。   FIG. 7 is a schematic view illustrating a third modification of the discharge lamp 1 shown in the first embodiment.

図7に表したように、本変形例に係る放電ランプ1に用いられる軸材36は、軸材36の先端部221側が曲面に一体的に形成される。   As shown in FIG. 7, the shaft member 36 used in the discharge lamp 1 according to the present modification has the tip portion 221 side of the shaft member 36 formed integrally with a curved surface.

本変形例においても、1.5≦A≦3.0およびB/A≦0.80の両方を満たすことで、黒化を抑制することができる。   Also in this modification, blackening can be suppressed by satisfying both 1.5 ≦ A ≦ 3.0 and B / A ≦ 0.80.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

1…放電ランプ、
10…気密容器、
12…放電空間、
14…封止部、
20…電極、
22…軸材、
221…先端部、
222、224、226、227…軸部、
24…コイル、
26…箔、
28…アウターリード
30…ベース、
40…リード線、
50…端子。
1 ... discharge lamp,
10 ... an airtight container,
12 ... discharge space,
14 ... sealing part,
20 ... Electrode,
22 ... shaft material,
221 ... the tip,
222, 224, 226, 227 ... shaft,
24 ... Coil,
26 ... foil,
28 ... Outer lead 30 ... Base,
40 ... lead wire,
50: Terminal.

Claims (3)

紫外線を透過し、放電空間および前記放電空間の両端に封止部が形成される気密容器と;
前記放電空間の内部に封入される希ガスおよび水銀と;
前記封止部に一部が埋設して設けられ、軸部にコイルが巻かれて設けられ、前記軸部よりも外径が小さい先端部が前記放電空間に設けられる軸材を有する一対の放電電極と;
を有し、
前記軸材は、前記軸部の外径をA(mm)、前記先端部の外径をB(mm)とするとき、1.5≦A≦3.0およびB/A≦0.80の両方を満たす放電ランプ。
An airtight container that transmits ultraviolet rays and has a discharge space and sealing portions formed at both ends of the discharge space;
Noble gas and mercury enclosed in the discharge space;
A pair of discharges having a shaft member provided with a part embedded in the sealing portion, a coil wound around the shaft portion, and a tip portion having an outer diameter smaller than that of the shaft portion provided in the discharge space An electrode;
Have
When the outer diameter of the shaft portion is A (mm) and the outer diameter of the tip portion is B (mm), the shaft member satisfies 1.5 ≦ A ≦ 3.0 and B / A ≦ 0.80. A discharge lamp that satisfies both.
前記先端部には尖端を有する請求項1記載の放電ランプ。   The discharge lamp according to claim 1, wherein the tip has a tip. 前記軸材および前記コイルにはエミッタが含浸されており、前記エミッタは酸化トリウム、炭化ハフニウム、炭化ジルコニウムのいずれか1種類を0.50〜2.0wt%含む請求項1または2記載の放電ランプ。
The discharge lamp according to claim 1 or 2, wherein the shaft member and the coil are impregnated with an emitter, and the emitter contains 0.50 to 2.0 wt% of any one of thorium oxide, hafnium carbide, and zirconium carbide. .
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