JP3789279B2 - 高圧放電灯 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高圧放電灯、さらに詳しくは、動作時に発生する石英ガラス製バルブの破裂等を防止することができる高圧放電灯に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
高圧放電灯は、例えば図3に示すような構造を有している。すなわち、高圧放電灯1は、発光空間膨出部21と封止部22とからなる石英ガラス製バルブ2内に一対の電極(陽極3及び陰極4)が対向配置されている。石英ガラス製バルブ2は、封止部22を溶融して成形されている。陽極3及び陰極4は、モリブデン箔5及び5’と溶接等の手段により、接合されている。また、石英ガラス製バルブ2の封止部22は、モリブデン箔5及び5’と溶接等の手段により気密封止されている。気密封止された石英ガラス製バルブ2の発光空間膨出部21には、放電用ガス等が封入されている。
【0003】
ところで、かかる高圧放電灯内の発光物質や蒸気の圧力を高くして発光効率を高くしようとすると、高圧放電灯内部の温度が高くなる傾向にある。
【0004】
しかしながら、溶融気密封止した封止部は、石英ガラスの壁同志を軟化して溶融しているので、内部圧力が高くなると、かかる溶融箇所でリークや亀裂を生じたり、場合によっては破損を生じるという問題を有する。
【0005】
したがって、本発明は、発光物質の封入圧や蒸気圧が高くなっても、気密性が保持され、リークや破裂等を防止することができる高圧放電灯を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究した結果、封止部近傍における石英ガラス製バルブと電極の長さ方向とがなす角度に着目した。そして、この角度が小さい場合、高圧放電灯内部の圧力が石英ガラスの溶融箇所を引き剥がす方向に強く作用するが、角度を大きくすると、石英ガラスの溶融箇所を引き剥がす方向に作用する高圧放電灯内部の圧力は小さくなるため、高圧放電灯の気密性が保持され、リークや破裂等を防止することができることを見出し、本発明を完成した。
【0007】
すなわち、本発明は、発光空間膨出部と封止部とからなり、石英ガラス製バルブと、一対の電極と、モリブデン箔とを有し、該一対の電極は対向配置されるとともに該モリブデン箔と接合されており、かつ該石英ガラス製バルブと該モリブデン箔とが、該石英ガラス製バルブの封止部で気密封止された高圧放電灯において、封止部起点から電極の長さ方向に0.5mmの点における、石英ガラス製バルブの電極の長さ方向の接線と電極の長さ方向とのなす角θが、40°以上であり、封止部起点から電極の長さ方向に0.5mm超〜1.5mmの任意の点における、石英ガラス製バルブの電極の長さ方向の接線と電極の長さ方向とのなす角θが、45°以上であり、封止部起点から電極の長さ方向に1.5mm超〜3mmの任意の点における、石英ガラス製バルブの電極の長さ方向の接線と電極の長さ方向とのなす角θが、50°以上であり、θ <θ <θ であり、かつ該高圧放電灯内部に不活性ガスが封入され、その封入圧が6kPa以上であることを特徴とする高圧放電灯を提供するものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の高圧放電灯の一実施形態を示す概略断面説明図である。石英ガラス製バルブ2は、天然、合成いずれのものを用いてもよい。また、一体成形されたもの、2層以上に接合されたもの等いずれでもよい。両電極の間隔に特に制限はない。陽極3及び陰極4は、モリブデン箔5、5’と溶接等の手段で接合されている。石英ガラス製バルブ2は、封止部22を溶融して成形されている。また、石英ガラス製バルブ2は、封止部22で、モリブデン箔5、5’と気密封止されている。発光空間膨出部21内には、放電用ガス等が封入されている。
【0009】
発光空間膨出部21は、封止部起点から各電極の長さ方向に0.5mmの点における、石英ガラス製バルブの電極の長さ方向の接線と電極の長さ方向とのなす角θ1が、40°以上であることが必要であり、45°以上であることが好ましく、50°以上であることがより好ましく、55°以上であることが特に好ましい。ここでθ1は、以下のように定義される。まず、封止部起点とは、封止部と発光空間膨出部との境界点である。該封止部起点から発光空間膨出部側では、各電極と石英ガラスは離れている。また、封止部起点から各電極の長さ方向に0.5mmの点における、石英ガラス製バルブの電極の長さ方向の接線とは、各電極の長さ方向の、封止部起点から発光空間膨出部側0.5mmの点を通り、各電極の長さ方向に垂直な直線と、石英ガラス製バルブとの交点を通り、該石英ガラス製バルブと接する電極の長さ方向の直線をいう。θ1は、該接線と電極の長さ方向とのなす角である。図2は、高圧放電灯の封止部起点近傍の拡大概略断面説明図である。A点は、封止部起点から電極の長さ方向に0.5mmの点である。AA’は、Aを通り、電極の長さ方向に垂直な直線である。接線kは、A’で石英ガラス製バルブに接する電極の長さ方向の直線である。接線kと電極の長さ方向とのなす角がθ1である。かかる接線と電極の長さ方向とのなす角θ1が40°以上であれば、高圧放電灯動作時のリークや破裂等を防止することができる。
【0010】
本発明においては、 封止部起点から電極の長さ方向に0.5mm超〜1.5mmの任意の点における、石英ガラス製バルブの接線と電極の長さ方向とのなす角θ2が、45°以上であることが好ましく、60°以上であることが特に好ましい。θ2が45°以上であれば、高圧放電灯動作時のリークや破裂等の防止効果がさらに向上する。なお、θ2は、θ1の定義において、「0.5mmの点における」を、「0.5mm超〜1.5mmの任意の点における」とした以外は、θ1と同様に定義される。また、本発明においては、封止部起点から電極の長さ方向に1.5mm超〜3mmの任意の点における、石英ガラス製バルブの接線と電極の長さ方向とのなす角θ3が、50°以上であることが好ましく、70°以上であることが特に好ましい。θ3が50°以上であれば、高圧放電灯動作時のリークや破裂等の防止効果がさらに向上する。なお、θ3は、θ1の定義において、「0.5mmの点における」を、「1.5mm超〜3mmの任意の点における」とした以外は、θ1と同様に定義される。
【0011】
なお、本発明においては、θ1、θ2、θ3の関係は、θ1<θ2<θ3であることが好ましい。θ1<θ2<θ3であれば、石英ガラスの溶融箇所を引き剥がす方向に作用する高圧放電灯内部の圧力がより小さくなるため、高圧放電灯動作時のリークや破裂の防止効果がさらに向上する。
【0012】
本発明においては、高圧放電灯内部に水銀が封入され、かつその封入量が0.12〜0.3mg/mm3であることが好ましく、0.18〜0.24mg/mm3であることが特に好ましい。封入量が0.12〜0.3mg/mm3であることにより、発光効率を高くすることができるとともに、高圧放電灯動作時のリークや破裂を防止することができる。
【0013】
本発明においては、高圧放電灯内部にハロゲンガスが封入され、かつその封入量が10-8〜10-2μmol/mm3であることが好ましく、10-6〜10-4μmol/mm3であることが特に好ましい。10-8〜10-2μmol/mm3であれば、発光効率を高くすることができるとともに、高圧放電灯動作時のリークや破裂を防止することができる。ここで、ハロゲンガスとしては、塩素ガス、臭素ガス、ヨウ素ガス等が挙げられ、これらを1種以上封入することができる。なお、2種以上のハロゲンガスを封入する場合は、その合計封入量が、10-8〜10-2μmol/mm3となることが好ましい。
【0014】
本発明においては、高圧放電灯内部に不活性ガスが封入され、かつその封入圧が6kPa以上であることが好ましく、20〜50kPaであることが特に好ましい。20kPa以上であれば、発光効率を高くすることができるとともに、高圧放電灯動作時のリークや破裂を防止することができる。ここで、不活性ガスとしては、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス、クリプトンガス、キセノンガス等が挙げられ、これらを1種以上封入することができる。なお、2種以上の不活性ガスを封入する場合は、その合計封入圧が50kPa以下であることが好ましい。
【0015】
本発明においては、高圧放電灯内部の管壁負荷が0.8W/mm2以上であることが好ましく、1.2〜1.8W/mm2であることが特に好ましい。0.8W/mm2以上であれば、発光効率を高くすることができるとともに、高圧放電灯動作時のリークや破裂を防止することができる。
【0016】
本発明においては、高圧放電灯の陽極及び陰極の材質は、タングステン、モリブデン及びタンタルが好ましく、タングステンがより好ましく、酸化カリウムを含有するタングステンが特に好ましい。酸化カリウムのタングステン中の含有量は、30ppm以下であることが好ましい。酸化カリウムを含有するタングステンであれば、発光効率を高くすることができるとともに、高圧放電灯動作時のリークや破裂を防止することができる。
【0017】
本発明においては、内部圧力P(気圧)とθ1との関係が、Pを140以上とするとき、θ1≧0.25P+5であれば、高圧放電灯動作時のリークや破裂の防止効果が顕著である。すなわち、従来内部圧力を高くした場合、発光効率を高くすることはできるが、高圧放電灯動作時のリークや破裂が頻出した。これを、上記各内部圧力の場合に、θ1を上記角度とすることにより、高圧放電灯動作時のリークや破裂を著しく減少させることができる。
【0018】
本発明の高圧放電灯は、例えば図4に示すように、石英ガラス製バルブ2を事前加工して内側に出っ張り(こぶ又は凸部)を形成した後、圧潰や自然溶融等の常法に従って製造することができる。あるいは、封止部22を形成する際、電極の長さ方向に圧力を加えることによって製造することもできる。
【0019】
本発明の高圧放電灯の特性の一例を示すと、以下の通りである。
放電灯電力:120〜200W
放電灯電圧:50〜100V
電極間距離:1.0〜2.0mm
発光効率:40〜70lm/W
管壁負荷:0.8〜1.5W/mm2
放射波長:360〜700nm
【0020】
本発明の高圧放電灯は、通常の高圧放電灯と同様に使用することができる。すなわち、高圧放電灯を電源に接続すると、陰極及び陽極端にトリガー電圧が印加され、放電が開始される。これによって所定の輝度が得られる。
【0021】
【発明の効果】
本発明の高圧放電灯は、発光物質の封入圧や蒸気圧が高くなっても、気密性が保持され、高圧放電灯動作時のリークや破裂等を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態に係る高圧放電灯を示す概略断面説明図である。
【図2】 本発明の実施形態に係る高圧放電灯の封止部起点近傍の、拡大概略断面説明図である。
【図3】 従来の高圧放電灯を示す概略断面説明図である。
【図4】 事前加工した石英ガラス製バルブを用いて製造した本発明の実施形態に係る高圧放電灯を示す概略断面説明図である。
【符号の説明】
1:高圧放電灯
2:石英ガラス製バルブ
21:発光空間膨出部
22:封止部
221:封止部起点
3:電極(陽極)
4:電極(陰極)
5、5’:モリブデン箔
A:封止部起点から0.5mmの電極上の位置
A’:A点を通り、電極の長さ方向に垂直な直線と石英ガラス製バルブとの交点
k:接線
A”:出っ張り

Claims (9)

  1. 発光空間膨出部と封止部とからなり、石英ガラス製バルブと、一対の電極と、モリブデン箔とを有し、該一対の電極は対向配置されるとともに該モリブデン箔と接合されており、かつ該石英ガラス製バルブと該モリブデン箔とが、該石英ガラス製バルブの封止部で気密封止された高圧放電灯において、
    封止部起点から電極の長さ方向に0.5mmの点における、石英ガラス製バルブの電極の長さ方向の接線と電極の長さ方向とのなす角θ1が、40°以上であり、封止部起点から電極の長さ方向に0.5mm超〜1.5mmの任意の点における、石英ガラス製バルブの電極の長さ方向の接線と電極の長さ方向とのなす角θが、45°以上であり、封止部起点から電極の長さ方向に1.5mm超〜3mmの任意の点における、石英ガラス製バルブの電極の長さ方向の接線と電極の長さ方向とのなす角θが、50°以上であり、θ <θ <θ であり、かつ該高圧放電灯内部に不活性ガスが封入され、その封入圧が6kPa以上であることを特徴とする高圧放電灯。
  2. θが45°以上である請求項1に記載の高圧放電灯。
  3. θが60°以上である請求項1又は2に記載の高圧放電灯。
  4. θが70°以上である請求項1〜3のいずれか1項に記載の高圧放電灯。
  5. 高圧放電灯内部に水銀が封入され、その封入量が0.12〜0.3mg/mmである請求項1〜4のいずれか1項に記載の高圧放電灯。
  6. 高圧放電灯内部にハロゲンガスが封入され、その封入量が10−8〜10−2μmol/mmである請求項1〜5のいずれか1項に記載の高圧放電灯。
  7. 管壁負荷が0.8W/mm以上である請求項1〜6のいずれか1項に記載の高圧放電灯。
  8. 電極が酸化カリウム含有タングステンからなる請求項1〜7のいずれか1項に記載の高圧放電灯。
  9. θと高圧放電灯の内部圧力P((気圧)、ただしPは140以上)との関係が、θ≧0.25P+5である請求項1〜8のいずれか1項に記載の高圧放電灯。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3652602B2 (ja) * 2000-12-05 2005-05-25 株式会社小糸製作所 アークチューブおよびその製造方法
JP3518533B2 (ja) * 2001-10-19 2004-04-12 ウシオ電機株式会社 ショートアーク型超高圧放電ランプ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2826733C2 (de) 1977-07-05 1982-07-29 General Electric Co., Schenectady, N.Y. Hochdruck-Metalldampf-Entladungslampe
JPS5626351A (en) 1979-08-10 1981-03-13 Toshiba Corp High-pressure mercury-arc lamp
JPH0589848A (ja) * 1991-09-30 1993-04-09 Toshiba Lighting & Technol Corp 高圧放電灯
JP3216877B2 (ja) 1997-11-18 2001-10-09 松下電子工業株式会社 高圧放電ランプ、この高圧放電ランプを光源とした照明光学装置、およびこの照明光学装置を用いた画像表示装置
JP2980882B2 (ja) 1998-04-08 1999-11-22 ウシオ電機株式会社 高圧水銀ランプ
DE69926445T2 (de) * 1998-05-12 2006-03-30 Ushiodenki K.K. Hochdruck-Entladungslampe

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