JP4993115B2 - 高圧放電ランプ - Google Patents
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Description
電極本体20を構成する金属としてレニウムを採用する場合の利点は、ハロゲンを封入した水銀ランプやメタルハライドランプの場合に、電極の腐食を防止できることであり、これにより、放電ランプの長寿命化を図ることができる。
この点で、本発明に係る放電ランプは、いわゆる、水冷型放電ランプのように外部から冷却媒体を供給、排出する機構が必要でなく、極めて簡易な構造で優れた冷却機能を発揮できる。また、一度、放電ランプを製造すれば、当該放電ランプの寿命に到達するまで、伝熱体を補給する必要はない。
つまり、従来から提案されていた大出力型放電ランプは、放電ランプ以外の外部冷却機構に依存するものであったのに対し、本発明に係る放電ランプは、ランプそのものが極めて簡易な構造で冷却機能を有している点で大きな違いがある。
ポイントT0は最も高温な位置(部位)を示し、ポイントT0で発生した熱は、ほぼ同心円上にT1、T2、T3、・・T8と伝わっていく。図において、点線で形成される半円は、同一温度ラインを示すものである。
そして、図7で示した従来例のように、突起部が形成されていない場合は、先端部の内壁面がラインLのように形成されているので、ポイントTxが、ラインLの範囲において局所的に高温な領域となり、ポイントTxから高温クリープ変形が発生していた。
一方、本願発明のように突起部Pを設けることで、先端部220の内壁面(底部)がポイントT0を中心とする同心円形状に近似することとなり、突起部Pの表面全域が近似する温度となり、結果的に、局所的に高温となる部位が形成されなくなる。
もっとも、必ずしも電極の中心位置(電極軸Zに垂直な方向の中心位置)が最も高温な位置、本例で言えばポイントT0になるとは限らないが、通常は、陰極の先端に対向する位置、すなわち、中心軸Zに近い位置に最も高温な領域が形成される。従って、中心軸Z上に突起部を形成させることで、必ずしも完全に温度を均一化できないまでも、突起がない場合に比べて、高温クリープ変形の発生を防止できる。
(a)は突起部Pが円錐形という実施形態を示し、(b)は電極本体の内部空間が先端部に向うにつれて漸次小さくなるという実施形態を示し、(c)は突起部Pが円柱形という実施形態を示し、(d)は先端部の外側表面に凹部が形成された実施形態を示す。
放電ランプは、発光管が石英ガラスからなり、発光空間の内容積は550cm3、電極間距離は6mmであり、発光空間には、アルゴンが100kPa、水銀が2.0mg/cc封入される。
陽極は、電極本体はタングステンから構成され、胴部(容器部材)の外径25mmで電極本体の内容積6cm3である。電極本体には、伝熱体として銀が4.7cm3とアルゴンが100kPa封入される。また、電極軸はタングステンからなり外径は6mmである。
陰極は、通常の電極であり、トリタン(トリウム含有タングステン)からなり、トリウムは2重量%含有される。電極軸はタングステンからなり外径6mmである。
放電ランプは定格電流150A、定格電力5000Wで点灯される。
同様に、ランプ4〜6とランプ10から構成されるグループは、いずれも照度維持率が85%近傍である。そして、ランプ4はtm/tcが0.67であり破断時間1468時間、ランプ5はtm/tcが0.5であり破断時間1270時間、ランプ3はtm/tcが0.4であり破断時間1081時間、突起が形成されていないランプ10は破断時間1142時間である。この結果、tm/tcが0.5以上の場合には比較例であるランプ10よりも破断時間が長くなっていることが示される。
同様に、ランプ7〜8とランプ11から構成されるグループは、いずれも照度維持率が84%近傍である。そして、ランプ7はtm/tcが0.67であり破断時間1887時間、ランプ8はtm/tcが0.5であり破断時間1357時間、突起が形成されていないランプ11は破断時間1272時間である。この結果、tm/tcが0.5以上の場合には比較例であるランプ11よりも破断時間が長くなっていることが示される。
3 陰極
10 高圧放電ランプ
11 発光部
12 封止部
13 外部リード
20 電極本体
21 蓋部材
211 円柱部
212 円錐台部
22 容器部材
220 先端部
23 電極軸
M 伝熱体
Claims (3)
- 発光管の内部に一対の電極を有し、少なくとも一方の電極が有底の容器部材と蓋部材からなる電極本体の内部に伝熱体が封入された構成を有する高圧放電ランプにおいて、
前記容器部材は、底部の内壁面であって、前記一対の電極が伸びる方向に形成される仮想中心軸上に突起部が形成されたことを特徴とする高圧放電ランプ。 - 前記容器部材の底部は、前記突起部が形成された部分の壁厚をTcとし、突起部が存在しない部分の壁厚をTmとするとき、Tm/Tc>0.5の関係を満たすことを特徴とする請求項1に記載の高圧放電ランプ。
- 前記突起部の表面は、球の一部からなることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の高圧放電ランプ。
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