JP3773023B2 - High pressure discharge lamp and lighting device - Google Patents

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JP3773023B2 JP2000054652A JP2000054652A JP3773023B2 JP 3773023 B2 JP3773023 B2 JP 3773023B2 JP 2000054652 A JP2000054652 A JP 2000054652A JP 2000054652 A JP2000054652 A JP 2000054652A JP 3773023 B2 JP3773023 B2 JP 3773023B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は高圧放電ランプおよび照明装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、高圧放電ランプ用の電極は電極表面および電極材料内に存在する不純物が発光管内に混入するのを防止するためその製造工程において各種洗浄、還元処理、高温熱処理を行なって不純物の除去を行っている。
【0003】
また、高圧放電ランプ用の電極に用いられる高融点金属であるタングステンは、高温熱処理を行なうと結晶粒径が大きく成長し金属表面上の不純物が減少し、これによりタングステンの融点が上昇する。このことによって電極材料の飛散による高圧放電ランプの黒化が減少する作用を奏している。
【0004】
しかしながら、高温熱処理によって結晶粒径を大きくすればするほど、大きく成長した結晶の結合部から電極が折れるなどの不具合が生じている。
【0005】
電極の機械的強度を維持しつつ電極の熱処理を行なうため、特開平11−97166号公報には、少なくとも電極根幹部の発光管封止材料に接触している部分の結晶粒径をL/W>5(L:粒径の長さ、W:粒径の幅)である高圧放電ランプ用の電極(従来例1)が記載されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来例1のように機械的強度を保ちながら熱処理を行なうために、結晶粒径を制限する様に電極を形成しても不純物が完全に除去されずに残留してしまい、高圧放電ランプを形成した場合に寿命中に黒化などの不具合を起こしてしまうことがあった。
【0007】
このような不具合を低減するためには、完全に不純物を除去するのが好ましく、さらに熱処理を加え、結晶粒径を大きくすることが有効である。
【0008】
しかしながら、結晶粒径を大きくすることは、機械的強度の低下となる虞がある。これは、結晶粒径が大きくなることで、各結晶間の結合が弱くなってしまうためと考えられている。高圧放電ランプの機械的強度が低下することは、製造工程中および輸送中などに電極折れなどの不具合を起こしてしまう虞があった。
【0009】
本発明は、充分に不純物の除去ができる熱処理を行ない電極材料の結晶粒径を大きくしても、所定の機械的強度を維持できる電極を用いた高圧放電ランプを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明の高圧放電ランプは、内部が二次再結晶層化され、表面にこの二次再結晶層を被覆する一次再結晶層が厚さ0.01〜0.05mmで形成された部分を少なくとも根幹部に備えた高融点金属にて形成してなる電極と;少なくとも1対の電極を封装してなる透光性容器と;を具備している。
【0011】
本発明および以下の各発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は次による。
【0012】
高圧放電ランプは、例えば、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプなどの高圧放電ランプ全般を適用することができる。
【0013】
電極を形成する高融点金属はタングステン、モリブデン、レニウムなどの金属を許容する。タングステン金属を使用する場合、アルミニウム、ケイ素、カリウムなどのドープ剤を添加したドープタングステン、または、酸化トリウムなどの電子放射性物質を混合したトリエーテドタングステンなども許容する。
【0014】
電極は、ランプの黒化などを抑止するため内部の不純物の除去を行なうために高温熱処理を行なっている。この高温熱処理によって、電極材料の結晶を成長させている。本発明にある電極を形成するためには、始めに電極の表皮に一次再結晶を形成する程度の温度で熱処理を行なう。その後電極を更に高温熱処理を行なうことで電極の内部に二次再結晶層を形成する。このとき始めの熱処理で形成された電極表皮は二次再結晶することなく一次再結晶層として形成される。
【0015】
また、電極の根幹部とは、電極を封装している透光性容器と接触している部分をしめしている。例えば、電極軸部とコイル部からなる電極においては、電極軸部の少なくとも1部を示している。
【0016】
透光性容器は、石英ガラス、透光性セラミックスなどの透光性、耐火性および密性を備えた材料によって成形されていて、放電空間を包囲し電極を密に封装する。
【0017】
一対の電極は、この透光性容器の内部に離間対向して封装される。透光性容器が細長い場合には、その両端に封装される。また、透光性容器が球状ないし楕円球状である場合には、一対の電極を透光性容器の両端に封装する両封止構造にするばかりでなく、要すれば、一端側からほぼ平行に離間させて封装する片封止構造にすることができる。
【0018】
また、高圧ナトリウムランプの場合、透光性容器として透光性セラミックを用いるため電極は透光性容器を気密に貫通するニオブなどの封着性金属のチューブの内端に支持することができる。
【0019】
さらに、メタルハライドランプの場合、透光性容器として石英ガラスまたは透光性セラミックを用いられるが、石英ガラスのときには、ピンチシールまたは、加熱軟化させ収縮させることによって電極を封止することができるので、電極はその基端を封止部に埋設されるモリブデン箔に溶接し中間部の周囲を石英ガラスに支持することができる。
【0020】
また、上記のように構成された高圧放電ランプを外管内部に収納することも許容する。
【0021】
請求項1の発明によれば、電極充分に高温熱処理することができるため、電極部材内部の不純物を除去することができる。このため、電極部材の不純物による電極部材の融点が低下することが低減され、電極部材の飛散による黒化などの不具合を低減することができる。
【0022】
また、電極の表皮には厚さ0.01〜0.05mmの一次再結晶層が存在するため、充分に電極の熱処理を行なっても電極の機械的強度を保持することができる。このため、製造工程または輸送中での電極折れなどの不具合を低減できる高圧放電ランプを提供できる。
【0023】
請求項2の発明の照明装置は、照明装置本体と;請求項1記載の高圧放電ランプと;高圧放電ランプの安定点灯を行う点灯手段と;を具備している。
【0024】
照明装置は、高圧放電ランプの発光を何らかの目的で用いる様に構成されたあらゆる装置を含む広い概念を意味する。したがって、照明、光投射および光化学反応など各種用途に幅広く適応する。
【0025】
照明用としては、屋内用および屋外用の各種照明器具に適応する。
【0026】
光投射用としては、プロジェクタや広告・宣伝または標識などの表示体への投光用に適応する。
【0027】
光化学反応用としては、光硬化性樹脂など処理、合成樹脂の合成などに適応する。
【0028】
請求項2の発明によれば、請求項1の作用を有する照明装置を提供できる。
【0029】
【発明の実施形態】
本発明の光源装置の第1の実施形態を図1および図2を参照して説明する。図1は、本発明のメタルハライドランプの電極の実施形態の例の断面図である。図2は同じく電極の拡大断面図である。なお、図1と同一部分には同一符号を付してある。
【0030】
電極10は、電極軸1と電極コイル2から形成されている。電極軸1は酸化トリウムを1.7%混同したトリエテードタングステンを使用した。また電極コイル2は、直径0.4mmのドープドタングステンを使用している。電極軸1は、直径0.6mm、長さ11mmの棒状である。
【0031】
電極軸1には、一次再結晶層1aに二次再結晶層1bが被覆されており、一次再結晶層1aは、層の厚みが0.01mmから0.05mmであり、一次再結晶層1aの結晶粒径の長さは0.01mmから0.05mmであり、1から5層の結晶粒で形成されている。
【0032】
二次再結晶層1bは、一次再結晶層1aの結晶粒径の100倍以上の大きさを有している結晶粒で構成されており、最大の大きさのものでは、結晶粒の幅は、電極1の直径の一次再結晶層1aの幅を除いた幅まで成長している。
【0033】
このような電極の製造方法について実施の形態を説明する。電極1に用いられるタングステンのような高融点金属は、通常の溶解法のよる製造が困難なため、主として粉末治金法によって製造されている。粉末治金法とは、金属粉末を大きな圧力で固めた後焼成することによって金属固体を得るものである。酸化トリウムを混合させたタングステンの粉末を粉末治金法によって得られた金属固体は、所定の太さの電極棒として加工するため線引き加工を行なっている。線引き加工の工程では、1800℃の温度で加熱しながらカーボンの型を用いて引き伸ばしている。
【0034】
この線引き加工後の電極の断面を図2(a)にしめす。電極の表皮には、線引き加工工程での1800℃の加熱によって一次再結晶層1aがすでに形成されている。電極の内部1cはまだ再結晶がしておらず、繊維状の結晶が構成されている。
【0035】
その後、電極軸1の長さにカットし電極コイル2を巻いて図1にある電極10の構造とする。
【0036】
電極10の状態で更に処理を行なう。まず、水素雰囲気の中で15分間、1800℃で加熱を行ない還元処理を行なう。その後真空雰囲気の中で10分間、2500℃の高温で加熱処理を行なう。この高温熱処理にて電極10内部の不純物の除去と電極の二次再結晶層1aを形成する。
【0037】
この処理後の電極断面図を図2(b)にしめす。電極軸内部に二次再結晶層1bが形成されている。一次再結晶層1aは、再加熱されたときにでも上記の条件では結晶化が進行することなく、一次再結晶状態を保持していた。二次再結晶層1bの結晶粒径は、最大のもので0.3mmの幅まで結晶を成長させている結果となった。
【0038】
本実施形態の電極10の機械的強度を比較した。比較に用いた電極は、本実施形態の電極と材質大きさともに同一のものを使用したが、二次再結晶を形成する熱を更に高温にし、2800℃で15分間行ない、電極表皮の一次再結晶層まで二次再結晶を成長させた電極を用いた。
【0039】
比較例の電極の場合、電極の折れ強度は、5MPa以下であったのに対して、本実施形態の電極10を用いた場合は、その1.5倍の1.5MPaの強度であった。
【0040】
これは、電極軸1の表皮に形成された結晶粒径の細かい一次再結晶層1aの各結晶間の結合によって、機械的強度が保たれ、電極軸1の内部にある二次結晶層1bを機械的に保護できるためであると考えられる。
【0041】
次に、第2の実施形態として、このように製造した電極10を用いたメタルハライドランプを図3を参照して説明する。
【0042】
図において、IBは発光管、OBは外管、Bは口金である。図のメタルハライドランプは、点灯状態にて口金Bが上部に位置する様に垂直点灯される。
【0043】
発光管IBは、透光性放電容器3、上下一対の電極10および図面に現れないイオン化媒体を備えて構成されている。
【0044】
透光性放電容器3は、石英ガラスからなり、両端にピンチシール部31を備えている。透光性放電容器3の外表面には、点灯中、下側に位置する側に保温膜12が塗付されている。
【0045】
電極10は、基端をピンチシール部31内に気密に埋設されているモリブデン箔32に溶接されている。また、補助電極11は点灯中上部に位置する側に電極10と同様にピンチシール部31に埋設される。
【0046】
イオン化媒体は、発光金属のハロゲン化物、希ガスおよび水銀からなる。
【0047】
外管OBは、硬質ガラスからなり、内部に発光管IBを収納し、室温状態で約53kPaの窒素を封入している。口金Bは、E39形ねじ口金からなり、外管OBの端部に端部に装着されている。口金Bは、一対の内部導入導体4a、4bを介してそれぞれ電極10に電気の供給を行なう役割を担っている。
【0048】
また、外管OBの内部には、発光管IBを外管OB内の所定に位置に定置するために、上部支持枠5および下部支持枠6が配設されている。
【0049】
上部支持枠5は、発光管IBの上部を支持するとともに電極10を電気的に接続するもので、コ字状導体51、支持バンド52および接続導体53を備えている。コ字状導体51は、その基底部を内部導入導体4aに溶接している。支持バンド52は、発光管IBの上側のピンチシール部31を包持するとともに、コ字状導体51の側辺に溶接されている。接続導体53は、上部支持枠5と下部支持枠6と電気的に接続されている。発光管IBの補助電極11はピンチシール部31内においてモリブデン箔32に溶接し、限流抵抗13を介してコ字状導体5aに電気的に接続される。
【0050】
下部支持枠6は、発光管IBの下部を支持するとともに電極10を電気的に接続するもので、コ字状導体61、支持バンド62、接続導体63およびスプリング片63を備えている。
【0051】
コ字状導体61および支持バンド62は、下部支持枠5と同様の構造であるが、上下倒立した関係になっている。また、スプリング片64はコ字状導体61に溶接され先端が外管OB内の所定に位置に保持している。
【0052】
この実施形態のメタルハライドランプを点灯し、黒化の発生状況を観察した。本実施形態のメタルハライドランプでは、従来の電極を用いたメタルハライドランプでは黒化が発生してしまう9000時間経過後も黒化を発生することなく良好な光束維持率を保持していた。
【0053】
これは、電極10の高温熱処理によって、電極10内部の不純物が除去され、電極10部材の飛散などが抑制されたためと考えられる。また、電極10の機械的強度も充分に確保されているため、製造工程および輸送における電極折れも低減できた。
【0054】
また、本発明の第3の実施形態を説明する。本実施形態は、第1の実施形態の電極とは電極軸の材質をドープドタングステンにしたもので、他の形状は、第1の実施形態で説明したものと同一である。
【0055】
本実施例での電極10の製造方法について説明する。線引き加工工程および線引き加工後電極軸1をカットし電極コイル2を巻回し、水素雰囲気で還元処理を行なうまで、同一工程でなされている。
【0056】
その後、電極10は高温熱処理される。実施形態1とは熱処理の温度条件が異なっている。本実施形では、高温熱処理は真空雰囲気の中で2000℃、10分間行なうことで、第1の実施形態のように二次再結晶層1bの表皮に一次再結晶層1aを形成することができる。
【0057】
この様に形成された電極10もまた、機械的強度は15kPaであり、一次再結晶層の表皮が形成されない電極と比較して機械的強度が1.5倍向上している。また、本実施形態の電極10をメタルハライドランプに組みこんだときも、寿命中黒化することなく、良好な光束維持率を確保していた。
【0058】
本発明の第3の実施形態を図3を参照して説明する。図3は第2の実施例のメタルハライドランプを装着した照明装置7を示している。なお、図1と同一部分には同一符号を付してある。
【0059】
照明装置7は、反射笠71、ソケット72及び安定器73などから構成されている。メタルハライドランプの口金4は照明装置のソケット72に装着されて使用される。ソケット72には安定器73の二次出力端が接続されメタルハライドランプに電力の供給を行なっている。照明装置7は天井面70によって支持される。
【0060】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、電極充分に熱処理することによって、電極部材内部の不純物を除去することができるため、電極部材の不純物による電極部材の融点が低下することが低減され、電極部材の飛散による黒化などの不具合を低減することができる。
【0061】
また、電極の表皮には厚さ0.01〜0.05mmの一次再結晶層が存在するため、充分に電極の熱処理を行なっても電極の機械的強度を保持することができる。このため、製造工程または輸送中での電極折れなどの不具合を低減できる高圧放電ランプを提供できる。
【0062】
請求項2の発明によれば、請求項1の作用を有する照明装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のメタルハライドランプの電極の第1および第3の実施形態の断面図。
【図2】同じく電極の拡大断面図。
【図3】本発明の第2の実施形態のメタルハライドランプの正面図。
【図4】本発明の第4の実施形態の照明装置の断面図。
【符号の説明】
1…電極軸 1a…一次再結晶層 1b…二次再結晶層
2…電極コイル 10…電極
IB…発光管 OB…外管
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a high-pressure discharge lamp and a lighting device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, electrodes for high-pressure discharge lamps have been subjected to various cleaning, reduction treatments, and high-temperature heat treatments in the manufacturing process in order to prevent impurities present on the electrode surface and electrode material from entering the arc tube. ing.
[0003]
Further, tungsten, which is a refractory metal used for electrodes for high-pressure discharge lamps, has a large crystal grain size and decreases impurities on the metal surface when subjected to high temperature heat treatment, thereby increasing the melting point of tungsten. This has the effect of reducing the blackening of the high-pressure discharge lamp due to the scattering of the electrode material.
[0004]
However, as the crystal grain size is increased by high-temperature heat treatment, problems such as breakage of the electrode from the joint portion of the crystal that has grown greatly occur.
[0005]
In order to perform the heat treatment of the electrode while maintaining the mechanical strength of the electrode, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-97166 describes the crystal grain size of at least the portion of the electrode in contact with the arc tube sealing material as L / W An electrode (conventional example 1) for a high-pressure discharge lamp in which> 5 (L: length of particle diameter, W: width of particle diameter) is described.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In order to perform the heat treatment while maintaining the mechanical strength as in the conventional example 1, even if the electrode is formed so as to limit the crystal grain size, impurities remain without being completely removed, thereby forming a high pressure discharge lamp. In such a case, problems such as blackening may occur during the lifetime.
[0007]
In order to reduce such problems, it is preferable to completely remove impurities, and it is effective to further increase the crystal grain size by applying heat treatment.
[0008]
However, increasing the crystal grain size may result in a decrease in mechanical strength. This is thought to be because the bond between the crystals becomes weak as the crystal grain size increases. Decreasing the mechanical strength of the high-pressure discharge lamp may cause problems such as broken electrodes during the manufacturing process and during transportation.
[0009]
An object of the present invention is to provide a high-pressure discharge lamp using an electrode that can maintain a predetermined mechanical strength even if the crystal grain size of the electrode material is increased by performing a heat treatment that can sufficiently remove impurities.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In the high-pressure discharge lamp of the invention of claim 1, the inside is formed into a secondary recrystallized layer, and the primary recrystallized layer covering the secondary recrystallized layer is formed on the surface with a thickness of 0.01 to 0.05 mm . And an electrode formed of a refractory metal having at least a root portion, and a translucent container enclosing at least one pair of electrodes.
[0011]
In the present invention and each of the following inventions, the definitions and technical meanings of terms are as follows unless otherwise specified.
[0012]
As the high-pressure discharge lamp, for example, general high-pressure discharge lamps such as a high-pressure mercury lamp and a metal halide lamp can be applied.
[0013]
As the refractory metal forming the electrode, metals such as tungsten, molybdenum and rhenium are allowed. When using tungsten, aluminum, silicon, doped tungsten was added doping agent, such as potassium or, also including triethyl over te de tungsten mixture of an electron emitting material such as thorium oxide allowed.
[0014]
The electrodes are subjected to high temperature heat treatment to remove internal impurities in order to suppress lamp blackening and the like. The crystal of the electrode material is grown by this high temperature heat treatment. In order to form the electrode according to the present invention, first, heat treatment is performed at a temperature at which primary recrystallization is formed on the skin of the electrode. Thereafter, the electrode is further subjected to high temperature heat treatment to form a secondary recrystallized layer inside the electrode. At this time, the electrode skin formed by the first heat treatment is formed as a primary recrystallized layer without secondary recrystallization.
[0015]
Further, the base portion of the electrode indicates a portion in contact with the translucent container that seals the electrode. For example, in an electrode composed of an electrode shaft portion and a coil portion, at least one part of the electrode shaft portion is shown.
[0016]
Transparent envelope is quartz glass, translucent, such as translucent ceramics, it has been formed by material having fire resistance and gas-tightness, surrounds the discharge space to FuSo the electrodes airtight.
[0017]
The pair of electrodes are sealed and opposed to the inside of the translucent container. When the translucent container is elongated, it is sealed at both ends. In addition, when the translucent container is spherical or oval, it is not only a double-sealing structure in which a pair of electrodes are sealed at both ends of the translucent container, but if necessary, substantially parallel from one end side. It can be set as the one-side sealing structure separated and sealed.
[0018]
In the case of a high-pressure sodium lamp, since a light-transmitting ceramic is used as the light-transmitting container, the electrode can be supported on the inner end of a tube of a sealing metal such as niobium penetrating the light-transmitting container.
[0019]
Furthermore, in the case of a metal halide lamp, quartz glass or translucent ceramic is used as a translucent container, but in the case of quartz glass, the electrode can be sealed by pinching seal or heat softening and shrinking. The base end of the electrode can be welded to a molybdenum foil embedded in the sealing portion, and the periphery of the intermediate portion can be supported by quartz glass.
[0020]
Further, the high-pressure discharge lamp configured as described above can be housed inside the outer tube.
[0021]
According to invention of Claim 1, since an electrode can fully be heat-processed at high temperature, the impurity inside an electrode member can be removed. For this reason, it is reduced that the melting point of the electrode member due to the impurities of the electrode member is lowered, and problems such as blackening due to scattering of the electrode member can be reduced.
[0022]
In addition, since the primary recrystallized layer having a thickness of 0.01 to 0.05 mm exists in the skin of the electrode, the mechanical strength of the electrode can be maintained even if the electrode is sufficiently heat-treated. Therefore, it is possible to provide a high-pressure discharge lamp that can reduce problems such as electrode breakage during the manufacturing process or transportation.
[0023]
An illumination device according to a second aspect of the present invention includes: a main body of the illumination device; the high-pressure discharge lamp according to the first aspect; and lighting means for stably lighting the high-pressure discharge lamp.
[0024]
Illumination device means a broad concept that includes any device configured to use the light emission of a high pressure discharge lamp for some purpose. Therefore, it is widely applicable to various uses such as illumination, light projection and photochemical reaction.
[0025]
For lighting, it is applicable to various lighting fixtures for indoor and outdoor use.
[0026]
As for light projection, it is adapted for light projection on a display body such as a projector, advertisement / advertisement, or a sign.
[0027]
For photochemical reaction, it is suitable for processing such as photo-curing resin and synthesis of synthetic resin.
[0028]
According to invention of Claim 2, the illuminating device which has an effect | action of Claim 1 can be provided.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of a light source device of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of an embodiment of an electrode of a metal halide lamp of the present invention. FIG. 2 is an enlarged sectional view of the electrode. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as FIG.
[0030]
The electrode 10 is formed of an electrode shaft 1 and an electrode coil 2. The electrode shaft 1 was made of trietated tungsten mixed with 1.7% thorium oxide. The electrode coil 2 uses doped tungsten having a diameter of 0.4 mm. The electrode shaft 1 has a rod shape with a diameter of 0.6 mm and a length of 11 mm.
[0031]
The electrode shaft 1 is covered with a secondary recrystallized layer 1b on a primary recrystallized layer 1a. The primary recrystallized layer 1a has a thickness of 0.01 mm to 0.05 mm, and the primary recrystallized layer 1a The length of the crystal grain size is from 0.01 mm to 0.05 mm, and is formed of 1 to 5 layers of crystal grains.
[0032]
The secondary recrystallized layer 1b is composed of crystal grains having a size of 100 times or more the crystal grain size of the primary recrystallized layer 1a. In the case of the maximum size, the width of the crystal grains is The diameter of the electrode 1 grows to a width excluding the width of the primary recrystallized layer 1a.
[0033]
An embodiment of a method for manufacturing such an electrode will be described. Since a high melting point metal such as tungsten used for the electrode 1 is difficult to manufacture by a normal melting method, it is mainly manufactured by a powder metallurgy method. The powder metallurgy method, after solidified metal powders in large pressure, thereby obtaining a solid metal by baking. A metal solid obtained by a powder metallurgy process using tungsten powder mixed with thorium oxide is drawn to process it as an electrode bar having a predetermined thickness. In the drawing process, the carbon mold is used for drawing while heating at a temperature of 1800 ° C.
[0034]
The cross section of the electrode after the drawing process is shown in FIG. A primary recrystallized layer 1a has already been formed on the skin of the electrode by heating at 1800 ° C. in the drawing process. The inside 1c of the electrode has not been recrystallized yet, and a fibrous crystal is formed.
[0035]
Then, it cuts to the length of the electrode shaft 1 and winds the electrode coil 2, and it is set as the structure of the electrode 10 in FIG.
[0036]
Further processing is performed in the state of the electrode 10. First, reduction treatment is performed by heating at 1800 ° C. for 15 minutes in a hydrogen atmosphere. Thereafter, heat treatment is performed at a high temperature of 2500 ° C. for 10 minutes in a vacuum atmosphere. The high temperature heat treatment removes impurities inside the electrode 10 and forms the secondary recrystallized layer 1a of the electrode.
[0037]
A cross-sectional view of the electrode after this treatment is shown in FIG. A secondary recrystallized layer 1b is formed inside the electrode shaft. The primary recrystallized layer 1a maintained the primary recrystallized state without progressing crystallization under the above conditions even when reheated. The crystal grain size of the secondary recrystallized layer 1b was the maximum, resulting in growing crystals to a width of 0.3 mm.
[0038]
The mechanical strength of the electrode 10 of this embodiment was compared. The electrode used for the comparison was the same material size as that of the electrode of this embodiment, but the heat for forming secondary recrystallization was further increased to 15 ° C. for 15 minutes, and the primary resurfacing of the electrode skin was performed. An electrode in which secondary recrystallization was grown to the crystal layer was used.
[0039]
In the case of the electrode of the comparative example, the bending strength of the electrode was 5 MPa or less, whereas when the electrode 10 of the present embodiment was used, the strength was 1.5 times that of 1.5 MPa.
[0040]
This is because the mechanical strength is maintained by the bonds between the crystals of the primary recrystallized layer 1a having a fine crystal grain size formed on the skin of the electrode shaft 1, and the secondary crystal layer 1b inside the electrode shaft 1 is formed. This is probably because it can be protected mechanically.
[0041]
Next, as a second embodiment, a metal halide lamp using the electrode 10 thus manufactured will be described with reference to FIG.
[0042]
In the figure, IB is an arc tube, OB is an outer tube, and B is a base. The metal halide lamp shown in the drawing is lit vertically so that the base B is positioned at the top in the lit state.
[0043]
The arc tube IB includes a translucent discharge vessel 3, a pair of upper and lower electrodes 10, and an ionization medium that does not appear in the drawing.
[0044]
The translucent discharge vessel 3 is made of quartz glass and has pinch seal portions 31 at both ends. A heat insulating film 12 is applied to the outer surface of the translucent discharge vessel 3 on the lower side during lighting.
[0045]
The electrode 10 is welded to a molybdenum foil 32 whose base end is hermetically embedded in the pinch seal portion 31. Further, the auxiliary electrode 11 is embedded in the pinch seal portion 31 in the same manner as the electrode 10 on the side located in the upper part during lighting.
[0046]
The ionization medium consists of a luminescent metal halide, a noble gas and mercury.
[0047]
The outer tube OB is made of hard glass, accommodates the arc tube IB, and encloses about 53 kPa of nitrogen at room temperature. The base B is an E39 type screw base, and is attached to the end of the outer tube OB. The base B plays a role of supplying electricity to the electrode 10 through the pair of internal introduction conductors 4a and 4b.
[0048]
In addition, an upper support frame 5 and a lower support frame 6 are disposed inside the outer tube OB in order to place the arc tube IB at a predetermined position in the outer tube OB.
[0049]
The upper support frame 5 supports the upper portion of the arc tube IB and electrically connects the electrode 10, and includes a U-shaped conductor 51, a support band 52, and a connection conductor 53. The base of the U-shaped conductor 51 is welded to the inner introduction conductor 4a. The support band 52 encloses the pinch seal portion 31 on the upper side of the arc tube IB and is welded to the side of the U-shaped conductor 51. The connection conductor 53 is electrically connected to the upper support frame 5 and the lower support frame 6. The auxiliary electrode 11 of the arc tube IB is welded to the molybdenum foil 32 in the pinch seal portion 31, and is electrically connected to the U-shaped conductor 5a via the current limiting resistor 13.
[0050]
The lower support frame 6 supports the lower portion of the arc tube IB and electrically connects the electrode 10, and includes a U-shaped conductor 61, a support band 62, a connection conductor 63, and a spring piece 63.
[0051]
The U-shaped conductor 61 and the support band 62 have the same structure as that of the lower support frame 5, but have a vertically inverted relationship. The spring piece 64 is welded to the U-shaped conductor 61 and the tip is held at a predetermined position in the outer tube OB.
[0052]
The metal halide lamp of this embodiment was turned on and the occurrence of blackening was observed. In the metal halide lamp of the present embodiment, a good light flux maintenance factor is maintained without causing blackening even after 9000 hours when blackening occurs in a metal halide lamp using a conventional electrode.
[0053]
This is presumably because the impurities inside the electrode 10 were removed by the high-temperature heat treatment of the electrode 10 and the scattering of the electrode 10 member was suppressed. Moreover, since the mechanical strength of the electrode 10 is sufficiently ensured, electrode breakage in the manufacturing process and transportation can be reduced.
[0054]
A third embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the electrode of the first embodiment is made of doped tungsten as the material of the electrode shaft, and the other shapes are the same as those described in the first embodiment.
[0055]
The manufacturing method of the electrode 10 in a present Example is demonstrated. The drawing process and after the drawing process are performed in the same process until the electrode shaft 1 is cut, the electrode coil 2 is wound, and reduction treatment is performed in a hydrogen atmosphere.
[0056]
Thereafter, the electrode 10 is subjected to high temperature heat treatment. The temperature condition of the heat treatment is different from that of the first embodiment. In the present embodiment, the high temperature heat treatment is performed at 2000 ° C. for 10 minutes in a vacuum atmosphere, whereby the primary recrystallized layer 1a can be formed on the skin of the secondary recrystallized layer 1b as in the first embodiment. .
[0057]
The electrode 10 thus formed also has a mechanical strength of 15 kPa, and the mechanical strength is improved by a factor of 1.5 compared to an electrode in which the skin of the primary recrystallized layer is not formed. Further, even when the electrode 10 of the present embodiment was incorporated into a metal halide lamp, a good luminous flux maintenance factor was ensured without blackening during the lifetime.
[0058]
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows an illumination device 7 equipped with the metal halide lamp of the second embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as FIG.
[0059]
The lighting device 7 includes a reflective shade 71, a socket 72, a ballast 73, and the like. The base 4 of the metal halide lamp is used by being mounted on the socket 72 of the lighting device. The secondary output terminal of the ballast 73 is connected to the socket 72 to supply power to the metal halide lamp. The lighting device 7 is supported by the ceiling surface 70.
[0060]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, since the impurities inside the electrode member can be removed by sufficiently heat-treating the electrode , the decrease in the melting point of the electrode member due to the impurity in the electrode member is reduced. It is possible to reduce problems such as blackening due to the scattering of water.
[0061]
In addition, since the primary recrystallized layer having a thickness of 0.01 to 0.05 mm exists in the skin of the electrode, the mechanical strength of the electrode can be maintained even if the electrode is sufficiently heat-treated. Therefore, it is possible to provide a high-pressure discharge lamp that can reduce problems such as electrode breakage during the manufacturing process or transportation.
[0062]
According to invention of Claim 2, the illuminating device which has an effect | action of Claim 1 can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of first and third embodiments of electrodes of a metal halide lamp of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the same electrode.
FIG. 3 is a front view of a metal halide lamp according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a lighting device according to a fourth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electrode shaft 1a ... Primary recrystallization layer 1b ... Secondary recrystallization layer 2 ... Electrode coil 10 ... Electrode IB ... Arc tube OB ... Outer tube

Claims (2)

内部が二次再結晶層化され、表面にこの二次再結晶層を被覆する一次再結晶層が厚さ0.01〜0.05mmで形成された部分を少なくとも根幹部に備えた高融点金属にて形成してなる電極と;
この電極を封装してなる透光性容器と;
を具備していることを特徴とする高圧放電ランプ。
A refractory metal having a secondary recrystallized layer inside and at least a root part of which a primary recrystallized layer covering the secondary recrystallized layer is formed with a thickness of 0.01 to 0.05 mm. An electrode formed by:
A translucent container in which this electrode is sealed;
A high-pressure discharge lamp comprising:
照明装置本体と;
請求項1記載の高圧放電ランプと;
高圧放電ランプの安定点灯を行う点灯手段と;
を具備していることを特徴としている照明装置。
A lighting device body;
A high-pressure discharge lamp according to claim 1;
Lighting means for stably lighting the high-pressure discharge lamp;
An illumination device characterized by comprising:
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