JPH0212675Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

本考案は、キセノンシヨートアーク放電灯、超
高圧水銀灯等のシヨートアーク放電灯に関するも
のである。 一般に、キセノンシヨートアーク放電灯は第１
図に示すように、石英ガラス製封体１の両端封止
部に、封体１の内部空間に伸びるリード棒２１，
２２を気密に封着し、このリード棒２１，２２の
先端に、互に対向するようそれぞれ柱状の陽極３
および陰極４を設けて構成されている。そして、
封体１は、陽極３および陰極４を包囲する球状部
１１と、この球状部１１の両側より水平に伸び、
リード棒２１，２２を包囲する筒状部１２，１３
とから構成され、さらに筒状部１２，１３内には
リード棒２１，２２を気密に溶着して保持する保
持部１４，１５が形成されている。 ところで、例えば定格消費電力が2KW以上の
大容量のシヨートアーク放電灯においては、陽極
３の温度が例えば3000℃以上にも達する高温とな
ることから、陽極３の材料物質が蒸発してこれが
封体１の内壁に付着するいわゆる黒化現象が生ず
るようになる。このような黒化現象が生ずると、
封体１の黒化部分はそうでない部分よりも光の吸
収率が相当大きいため、シヨートアーク放電灯の
光出力効率が著しく低下し、さらに黒化部分の温
度はそうでない部分より高温となるため、この部
分に歪が発生して封体１が破損するなどの問題を
生ずる。 これに対して、陽極３の体積を大きくさせてそ
の熱容量を増加させ温度が上昇しにくいものとす
ることにより、陽極３の温度上昇を抑制すること
も考えられるが、このような手段では、陽極３の
重量が大きくなるので耐振性が低下し、例えば大
きな振動を受けやすい漁船などにおいて用いられ
るシヨートアーク放電灯においては、保持部１４
に衝撃力が加わつてクラツクが発生するという問
題を生ずる。 本考案は以上のような背景の下になされたもの
であつて、熱放散効率が大きく軽量な陽極を有
し、長い使用寿命を有するシヨートアーク放電灯
を提供することを目的とし、その特徴とするとこ
ろは、石英ガラス製封体内に互に対向する陽極お
よび陰極を具えて成り、前記陽極はその周面全周
に伸びる複数の溝を当該陽極の軸方向に離間して
有して成り、前記複数の溝は陽極の先端側におい
ては深さが小さく基端側においては深さが大きく
なる点にある。 以下、図面を参照しながら本考案の一実施例に
ついて詳細に説明する。 本実施例のシヨートアーク放電灯においては、
陽極３は、第２図に示すように、両端をテーパ状
に形成した柱体３１の外周面に周面全体に伸びる
複数のリング状溝３２を、当該柱体３１の軸方向
に離間して形成して成り、さらにこれらの溝３２
は、その深さが陽極３の先端からリード棒２１が
接続された基端に向うに従つて柱体３１の軸に対
して角度αをなす直線ａに沿つて順次大きくなる
よう形成されている。なお、陽極３を除く他の部
分については第１図に示した構成と同様であるの
でその説明を省略する。 このような形状の陽極３を製造する方法として
は、例えば、粉末状の焼結用の陽極材料物質をプ
レスにより円柱状に成形して仮焼結し、その後切
削加工を施して溝３２を形成し、最終的に完全に
焼結して陽極３を得る方法を挙げることができ
る。 なお、陽極３の外周面に、タンタル、タングス
テン、ニオブ、ジルコニウムあるいはチタンなど
の粉末を塗布して黒体化処理を施すのが、熱放散
効率を高めるうえで好ましい。 以上のような構成のシヨートアーク放電灯によ
れば、後述する点灯テストの結果からも明らかな
ように、陽極３の材料物質の蒸散による封体１の
黒化現象を有効に抑止し、長い使用寿命を得るこ
とができる。このような作用効果が得られる理由
は必ずしも明らかではないが、(イ)温度が非常に高
くなつて材料物質の蒸散が生じやすい陽極３の先
端部においては、溝３２を深さの小さいものとす
ることにより、この部分における熱容量が大きく
なつて温度上昇が抑制され、また陽極３の半径方
向の断面積が大きくなるので陽極３の先端部にお
いて発生した熱が陽極の基端側に効率的に伝導さ
れること、(ロ)温度が比較的低くて材料物質の蒸散
をほとんど無視しうる陽極３の基端部において
は、溝３２を深さの大きいものとすることによ
り、材料物質の蒸散を伴うことなく陽極３の先端
部より伝導された熱が効率的に放散されること、
によつて陽極３の先端部における温度上昇が効果
的に抑制され、その結果当該先端部における材料
物質の蒸散が抑止されることによるものと考えら
れる。 ちなみに、後述するように、従来の技術の構成
においては平均使用寿命が1000〜1500時間程度で
あつたのに対し、上述の本考案の実施例において
は平均使用寿命は2000時間程度まで延長された。 そしてこのように溝３２を設けることにより著
しく大きな除熱効果を得ることができるので、陽
極３の重量を小さくした場合においても、熱容量
が小さくなることによる温度の上昇に比して溝３
２による除熱効果の方が大きく、このため陽極３
の重量を小さくして耐振性の向上を図ることも可
能である。 以下本考案の効果を確認するために、第３図Ａ
〜Ｇに示す種々の形態の陽極３を有するシヨート
アーク放電灯の使用寿命に関して行なつた点灯テ
ストの結果について述べる。陽極３の寸法条件な
らびに点灯テストの結果を第１表に示す。この第
１表において、陽極３の「大きさ」とは陽極３を
構成する円柱の外径φと長さｌとを示し、「表面
積」とは陽極３の外周面におけるそれを示し、
「溝の深さ」とは陽極３の先端側の溝の深さＳお
よび基端側の溝の深さS′を示し、「使用寿命」と
はシヨートアーク放電灯の光量が電流値180Aに
おける点灯によつて初期の値の90％まで減少する
までの点灯時間を示す。 テストに用いたシヨートアーク放電灯Ａ〜Ｇの
陽極は次のとおりである。 Ａ 第３図Ａに示す、本考案における陽極 Ｂ 第３図Ｂに示す、本考案における陽極であつ
て、上記Ａのものとは溝３２の深さの変化率を
示す直線ａの傾きαの値が異なるもの Ｃ 第３図Ｃに示す、本考案に該当しない陽極で
あつて、上記Ａの陽極の先端と基端を逆転した
状態のもの Ｄ 第３図Ｄに示す、本考案に該当しない陽極で
あつて、上記Ｂの陽極の先端と基端を逆転した
状態のもの Ｅ 第３図Ｅに示す、本考案に該当しない陽極で
あつて、同じ深さの溝３２を有するもの Ｆ 第３図Ｆに示す、本考案に該当しない陽極で
あつて、外周面に帯状の幅広溝３３が形成され
ているもの Ｇ 第３図Ｇに示す、本考案に該当しない円柱型
のもの なお、上記陽極Ａ〜Ｆには黒体化処理が施され
ている。

【表】 以上の結果より、本考案に係るシヨートアーク
放電灯Ａ，Ｂは他のものに比して使用寿命が格段
に長いことが確認された。 以上のように、本考案は、石英ガラス製封体内
に互に対向する陽極および陰極を具えて成り、前
記陽極はその周面全周に伸びる複数の溝を当該陽
極の軸方向に離間して有して成り、前記複数の溝
は陽極の先端側においては深さが小さく基端側に
おいては深さが大きくなることを特徴とするシヨ
ートアーク放電灯であるので、熱放散効率が大き
くて軽量な陽極を有し、長い使用寿命を有し、特
に漁業用放電灯として実用性が高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のシヨートアーク放電灯の一例を
示す説明用断面図、第２図は本考案に係るシヨー
トアーク放電灯を構成する陽極を示す外観図、第
３図Ａ〜Ｇはそれぞれ点灯テストに用いたシヨー
トアーク放電灯を構成する陽極の外観図である。 １……封体、１１……球状部、１２，１３……
筒状部、１４，１５……保持部、２１，２２……
リード棒、３……陽極、３１……柱体、３２，３
３……溝、４……陰極。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 石英ガラス製封体内に互に対向する陽極および
   陰極を具えて成り、前記陽極はその周面全周に伸
   びる複数の溝を当該陽極の軸方向に離間して有し
   て成り、前記複数の溝は陽極の先端側においては
   深さが小さく基端側においては深さが大きくなる
   ことを特徴とするシヨートアーク放電灯。