JPH11176378A - High pressure discharge lamp - Google Patents

High pressure discharge lamp

Info

Publication number
JPH11176378A
JPH11176378A JP9346309A JP34630997A JPH11176378A JP H11176378 A JPH11176378 A JP H11176378A JP 9346309 A JP9346309 A JP 9346309A JP 34630997 A JP34630997 A JP 34630997A JP H11176378 A JPH11176378 A JP H11176378A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal foil
condition
sealing portion
pressure discharge
arc tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9346309A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Horikawa
好広 堀川
Takashi Yamashita
高史 山下
Akihiko Sugitani
晃彦 杉谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ushio Denki KK
Ushio Inc
Original Assignee
Ushio Denki KK
Ushio Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ushio Denki KK, Ushio Inc filed Critical Ushio Denki KK
Priority to JP9346309A priority Critical patent/JPH11176378A/en
Publication of JPH11176378A publication Critical patent/JPH11176378A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high pressure discharge lamp, capable of restricting shell-shaped cracking at a metal foil sealing portion even when light-on and light-off are repeated. SOLUTION: A lamp 10 has a pair of electrodes 14, 15 arranged in a silica glass luminous tube 12, an electrode rod 18 welded to a metal foil 20 in a metal foil sealing portion 17 and mercury and rare gas filled therein. The filling amount M of mercury, the temperature T of the electrode rod 18 on the metal foil 20 in stable operation, the diameter ϕ of the electrode rod 18 and the thickness (t) of the metal foil sealing portion 17 are satisfied with conditions 1-3, more preferably with conditions 4, 5: the condition 1; 70 (mg/cc)<=M<=150(mg/cc), the condition 2; (1.67×M+700) degrees C<=T<=1100 degrees C, the condition 3; ϕ/t<=0.15, the condition 4; L×ϕ/1 (mm<2> /A)>=0.05 (mm<2> /A) and the condition 5; L×ϕ (mm<2> )<=1 (mm<2> ), where the overlapping length of the electrode rod 18 is L.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、金属箔が埋設され
た気密封止構造を発光管の端部に有する、メタルハライ
ドランプや高圧水銀ランプのようショートアーク型の高
圧放電ランプに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a short arc type high pressure discharge lamp such as a metal halide lamp or a high pressure mercury lamp having an airtight sealing structure in which a metal foil is embedded at the end of an arc tube.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、プロジェクターやオーバーヘッド
プロジェクターのようなプレゼンテーション用機器に搭
載される投射用光源としては、演色性の良好なショート
アーク型の高圧放電ランプであるメタルハライドランプ
が多く使用されている。直流点灯型のメタルハライドラ
ンプの一例を図1および図2を参照して説明すると、メ
タルハライドランプ10は石英ガラスからなる大略球形
の発光管12を具え、発光管12内には、陰極14と陽
極15が互いに対向するよう配置されている。また、発
光管12の両端部には各々金属箔封止部17が形成さ
れ、この金属箔封止部17内には、ピンチシールによ
り、通常モリブデンよりなる金属箔20が埋設されてお
り、陰極14および陽極15の各々を先端に有する電極
棒18の基端部が、当該金属箔20の一端部上に配置さ
れた状態で溶接されて電気的に接続されている。
2. Description of the Related Art In recent years, a metal halide lamp, which is a short arc type high pressure discharge lamp having good color rendering properties, is often used as a projection light source mounted on a presentation device such as a projector or an overhead projector. An example of a DC lighting type metal halide lamp will be described with reference to FIGS. 1 and 2. A metal halide lamp 10 includes a substantially spherical arc tube 12 made of quartz glass, and a cathode 14 and an anode 15 are provided in the arc tube 12. Are arranged to face each other. Further, a metal foil sealing portion 17 is formed at each end of the arc tube 12, and a metal foil 20 usually made of molybdenum is embedded in the metal foil sealing portion 17 by a pinch seal. The base end of the electrode rod 18 having the tip of each of the anode 14 and the anode 15 is welded and electrically connected to one end of the metal foil 20 in a state of being disposed on the end.

【0003】然るに、このようなメタルハライドランプ
では、点灯と消灯が繰り返される態様で使用されると、
金属箔封止部17における金属箔20の電極棒18が溶
接されている個所の周囲のガラス部分に貝殻の模様のよ
うな貝殻状クラックが発生して次第に成長する現象が生
ずる。
However, in such a metal halide lamp, if it is used in a mode in which lighting and extinguishing are repeated,
In the metal foil sealing portion 17, a shell-like crack like a shell pattern is generated in a glass portion around a portion where the electrode rod 18 of the metal foil 20 is welded, and a phenomenon of gradually growing occurs.

【0004】この貝殻状クラックは、高圧放電ランプの
点灯と消灯が繰り返されると金属箔封止部17に加熱と
冷却の繰り返しによる膨張および収縮が生ずるが、この
膨張および収縮の程度が、金属箔封止部17を形成する
ガラスと、これに埋設された金属箔20およびこれに溶
接された電極棒18との間で異なるため、金属との界面
を形成するガラス部分に熱歪みが次第に蓄積されて行
き、その結果、ガラスと金属箔20との間の間隙25が
次第に大きくなっていわゆる「箔浮き」が生じ、更に膨
張および収縮の度毎に当該間隙25が外方に成長して金
属箔20の外縁から外方にまで広がるように形成される
ものと考えられる。
[0004] When the high-pressure discharge lamp is repeatedly turned on and off, the shell-shaped cracks expand and contract in the metal foil sealing portion 17 due to repetition of heating and cooling. Since the glass forming the sealing portion 17 is different from the metal foil 20 embedded in the sealing portion 17 and the electrode rod 18 welded thereto, thermal strain is gradually accumulated in the glass portion forming the interface with the metal. As a result, the gap 25 between the glass and the metal foil 20 gradually increases, so-called "foil floating" occurs. Further, the gap 25 grows outward at every expansion and contraction, and It is thought that it is formed so as to extend from the outer edge of 20 to the outside.

【0005】この貝殻状クラックが成長して金属箔封止
部17のガラスの外面にまで到達すると、当該金属箔封
止部17の気密シール性が破れて高圧放電ランプとして
の機能が失われる。このような貝殻状クラックの発生
は、直流点灯型の高圧放電ランプでは、特に陽極15側
の金属箔封止部において顕著であり、それは、点灯中は
陽極15の温度が陰極14よりも高くなるからである。
When the shell-like crack grows and reaches the outer surface of the glass of the metal foil sealing portion 17, the hermetic sealing of the metal foil sealing portion 17 is broken, and the function as a high-pressure discharge lamp is lost. The occurrence of such shell-like cracks is remarkable in a DC lighting type high-pressure discharge lamp, particularly in the metal foil sealing portion on the anode 15 side, because the temperature of the anode 15 becomes higher than that of the cathode 14 during lighting. Because.

【0006】このような高圧放電ランプにおける貝殻状
クラックの発生については、特開平9−185953号
公報に記載されている。そして、当該公報の発明では、
貝殻状クラックの発生を防止するために、動作時の金属
箔封止部の表面の温度を規制すると共に、金属箔の形状
および金属箔の埋設深さを規定している。しかしなが
ら、このような従来の技術では、貝殻状クラックの発生
を必ずしも十分に防止することができない、という問題
点がある。
The occurrence of shell-like cracks in such a high-pressure discharge lamp is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-185953. And, in the invention of the publication,
In order to prevent the occurrence of shell-like cracks, the temperature of the surface of the metal foil sealing portion during operation is regulated, and the shape of the metal foil and the embedding depth of the metal foil are specified. However, such a conventional technique has a problem that the occurrence of shell-like cracks cannot always be sufficiently prevented.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高圧放電ラ
ンプの金属箔封止部における貝殻状クラックの発生の条
件を研究した結果なされたものであって、その目的は、
点灯・消灯が繰り返される態様で使用される場合にも、
金属箔封止部における貝殻状クラックの発生を確実に抑
制することができ、従って長い使用寿命を有する高圧放
電ランプを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made as a result of studying conditions for the occurrence of shell-like cracks in a metal foil sealing portion of a high-pressure discharge lamp.
Even when used in a mode where lighting and extinguishing are repeated,
An object of the present invention is to provide a high-pressure discharge lamp capable of reliably suppressing the occurrence of shell-like cracks in a metal foil sealing portion and having a long service life.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の高圧放電ランプ
は、石英ガラスからなる発光管内に一対の電極が対向し
て配置され、発光管の端部に金属箔が埋設された金属箔
封止部が形成され、前記電極を先端に有する電極棒の基
端部が前記金属箔の一端部に溶接されてなり、前記発光
管内に少なくとも水銀と希ガスが封入されてなる高圧放
電ランプであって、発光管の単位容積当たりの水銀の量
をM(mg/cc)、安定動作時における金属箔の一端
部上における電極棒の温度をT(℃)、電極棒の径をφ
(mm)、金属箔封止部における金属箔が位置する個所
のガラスの厚みをt(mm)とするとき、下記の条件
(1)〜(3)のすべてが満たされることを特徴とす
る。
A high-pressure discharge lamp according to the present invention has a metal foil sealed in which a pair of electrodes are arranged opposite to each other in an arc tube made of quartz glass, and a metal foil is embedded at an end of the arc tube. Part is formed, a base end of an electrode rod having the electrode at the tip is welded to one end of the metal foil, and at least mercury and a rare gas are sealed in the arc tube. The amount of mercury per unit volume of the arc tube is M (mg / cc), the temperature of the electrode rod on one end of the metal foil during stable operation is T (° C.), and the diameter of the electrode rod is φ.
(Mm), where t (mm) is the thickness of the glass where the metal foil is located in the metal foil sealing portion, all of the following conditions (1) to (3) are satisfied.

【数3】 条件(1) 70(mg/cc)≦M≦150(mg/cc) 条件(2) (1.67×M+700)(℃)≦T≦1100(℃) 条件(3) φ/t≦0.17 特に、発光管内に配置された一対の電極が陽極および陰
極である場合には、少なくとも陽極に係る金属箔封止部
において、条件(3)が満たされていることが好まし
い。
Expression (3) Condition (1) 70 (mg / cc) ≦ M ≦ 150 (mg / cc) Condition (2) (1.67 × M + 700) (° C.) ≦ T ≦ 1100 (° C.) Condition (3) φ / t ≦ 0.17 In particular, when the pair of electrodes arranged in the arc tube are an anode and a cathode, it is preferable that the condition (3) is satisfied at least in the metal foil sealing portion related to the anode.

【0009】以上の条件を満足する高圧放電ランプによ
れば、点灯・消灯が繰り返される態様で使用される場合
にも、基本的に金属箔封止部における貝殻状クラックの
発生を十分に抑制することができ、従って長い使用寿命
を得ることができる。
According to the high-pressure discharge lamp which satisfies the above conditions, even when it is used in a mode where lighting and extinguishing are repeated, basically, the occurrence of shell-like cracks in the metal foil sealing portion is sufficiently suppressed. Therefore, a long service life can be obtained.

【0010】本発明に係る高圧放電ランプは、更に、金
属箔における電極棒の重なり部分の長さをL(m
2 )、安定動作時におけるランプ電流をI(A)とす
るとき、下記の条件(4)および(5)の両方が満たさ
れることが好ましい。
The high-pressure discharge lamp according to the present invention further has a length L (m)
m 2 ), when the lamp current during stable operation is I (A), it is preferable that both of the following conditions (4) and (5) are satisfied.

【数4】 条件(4) L×φ/I(mm2 /A)≧0.05(mm2 /A) 条件(5) L×φ(mm2 )≦1(mm2 ) 特に、発光管内に配置された一対の電極が陽極および陰
極である場合には、少なくとも陽極に係る金属箔封止部
において、条件(4)および(5)の両方が満たされて
いることが好ましい。
Condition (4) L × φ / I (mm 2 /A)≧0.05 (mm 2 / A) Condition (5) L × φ (mm 2 ) ≦ 1 (mm 2 ) Especially in the arc tube In the case where the pair of electrodes arranged in the above is an anode and a cathode, it is preferable that both of the conditions (4) and (5) are satisfied at least in the metal foil sealing portion related to the anode.

【0011】以上の条件を満足する高圧放電ランプによ
れば、点灯・消灯が繰り返される態様で使用される場合
にも、金属箔封止部における貝殻状クラックの発生を一
層確実に抑制することができる。
According to the high-pressure discharge lamp satisfying the above conditions, the occurrence of shell-like cracks in the metal foil sealing portion can be more reliably suppressed even when the lamp is used in a mode where lighting and extinguishing are repeated. it can.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の高圧放電ランプに
ついて具体的に説明する。図1は、本発明による直流点
灯型のメタルハライドランプ10の一例の構成を示す説
明用断面図、図2は、図1の金属箔封止部の説明用断面
図である。図において、12は石英ガラスからなる略球
形の放電空間部を有する発光管、14および15はそれ
ぞれ発光管12内で互いに対向する陰極および陽極、1
7は発光管12の両端部に各々ピンチシールにより形成
された金属箔封止部、20は金属箔封止部17内に埋設
された、通常はモリブデンよりなる金属箔を示し、陰極
14および陽極15の各々を先端に有するタングステン
製の電極棒18の基端部は、金属箔20の一端部上に重
なるよう配置された状態で溶接されることにより、電気
的に接続されている。22は、金属箔20の他端部に、
その基端部が溶接されて電気的に接続された外部リード
棒である。そして、発光管12内には、水銀および希ガ
ス並びに必要に応じて他の封入物が封入されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The high-pressure discharge lamp of the present invention will be described below in detail. FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining an example of the configuration of a DC lighting type metal halide lamp 10 according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining a metal foil sealing portion of FIG. In the drawing, reference numeral 12 denotes an arc tube having a substantially spherical discharge space portion made of quartz glass, and reference numerals 14 and 15 denote a cathode and an anode, respectively, which oppose each other in the arc tube 12.
Reference numeral 7 denotes a metal foil sealing portion formed at each end of the arc tube 12 by pinch sealing, reference numeral 20 denotes a metal foil usually made of molybdenum embedded in the metal foil sealing portion 17, and includes a cathode 14 and an anode. The base end of the tungsten electrode rod 18 having each of the 15 at the tip is welded in a state where it is arranged so as to overlap the one end of the metal foil 20 to be electrically connected. 22 is at the other end of the metal foil 20;
An external lead rod whose base end is welded and electrically connected. Then, mercury, a rare gas, and other sealed materials are sealed in the arc tube 12 as needed.

【0013】このような構成のメタルハライドランプ1
0において、本発明においては、下記の条件(1)〜
(3)のすべてが満たされるように構成する。
The metal halide lamp 1 having such a configuration
0, in the present invention, the following conditions (1) to
It is configured so that all of (3) is satisfied.

【数5】 条件(1) 70(mg/cc)≦M≦150(mg/cc) 条件(2) (1.67×M+700)(℃)≦T≦1100(℃) 条件(3) φ/t≦0.17 ここに、Mは発光管12内に封入された当該発光管12
の単位容積当たりの水銀の量(単位:mg/cc、以下
「水銀封入量」という。)、Tはランプの安定動作時に
おける電極棒18の金属箔20の一端部上における個所
Pの温度(単位:℃、以下「電極棒の温度」とい
う。)、φは電極棒18の径(単位:mm)、tは、発
光管12の金属箔封止部17における金属箔20が位置
する個所のガラスの厚み(単位:mm、以下「金属箔封
止部の厚み」という。)である。
Condition (1) 70 (mg / cc) ≦ M ≦ 150 (mg / cc) Condition (2) (1.67 × M + 700) (° C.) ≦ T ≦ 1100 (° C.) Condition (3) φ / t ≦ 0.17 where M is the arc tube 12 sealed in the arc tube 12
(Unit: mg / cc, hereinafter referred to as “mercury filling amount”), T is the temperature of a point P on one end of the metal foil 20 of the electrode rod 18 during stable operation of the lamp (T). Unit: ° C., hereinafter referred to as “electrode bar temperature”), φ is the diameter (unit: mm) of the electrode bar 18, and t is the position of the metal foil 20 in the metal foil sealing portion 17 of the arc tube 12. It is the thickness of glass (unit: mm, hereinafter referred to as “thickness of metal foil sealing portion”).

【0014】実際上、電極棒18の径φの値は0.3〜
1.0mm、金属箔封止部の厚みtの値は3.5〜6m
m、電極棒18の金属箔20の一端部上における重なり
長さ(以下「電極棒の重なり長さ」という。)Lの値は
0.5〜2.0mm、好ましくは0.5〜1.5mmと
される。また、ランプの定格電力は100〜400W、
安定動作時におけるランプ電圧は30〜100V、ラン
プ電流は1.0〜10Aとされる。
In practice, the value of the diameter φ of the electrode rod 18 is 0.3 to 0.3.
1.0 mm, the value of the thickness t of the metal foil sealing portion is 3.5 to 6 m
m, the overlap length L of the electrode rod 18 on one end of the metal foil 20 (hereinafter referred to as “overlap length of the electrode rod”) L is 0.5 to 2.0 mm, preferably 0.5 to 1. 5 mm. The rated power of the lamp is 100-400W,
During a stable operation, the lamp voltage is 30 to 100 V, and the lamp current is 1.0 to 10 A.

【0015】以上において、電極棒18の温度Tは、高
温物体の単位面積当たりの輻射エネルギーの強度が当該
物体の温度に依存する原理を利用する放射温度計によっ
て測定される値である。具体的には、安定動作時におけ
る当該電極棒18の被測定個所Pより放射される光のう
ち、波長1.35±0.05μmの光強度をゲルマニウ
ムセンサーによって測定し、測定光学系の損失などによ
る誤差分を補正することによって得られるエネルギー強
度から求めることができる。この測定波長の光は、石英
ガラスにおける透過率が高くて温度依存性が小さく、ま
たタングステンの放射率における温度依存性が小さいも
のである。また、金属箔封止部17の厚みtは、それが
均一でない場合には、金属箔20が位置する部分を構成
するガラスにおける、当該金属箔20と直角な方向にお
けるガラスの外面間距離の最小値として定義される値で
ある。
In the above, the temperature T of the electrode rod 18 is a value measured by a radiation thermometer utilizing the principle that the intensity of radiant energy per unit area of a high-temperature object depends on the temperature of the object. Specifically, of the light radiated from the measured point P of the electrode rod 18 during the stable operation, the light intensity having a wavelength of 1.35 ± 0.05 μm is measured by a germanium sensor, and the loss of the measuring optical system, etc. From the energy intensity obtained by correcting the error due to The light of this measurement wavelength has a high transmittance in quartz glass and a small temperature dependency, and a small temperature dependency in the emissivity of tungsten. In addition, when the thickness t of the metal foil sealing portion 17 is not uniform, the minimum distance between the outer surfaces of the glass in a direction perpendicular to the metal foil 20 in the glass constituting the portion where the metal foil 20 is located is set. A value defined as a value.

【0016】次に、上記の各条件の技術的内容について
説明する。 条件(1) 70(mg/cc)≦M≦150(mg/cc) この条件は水銀封入量Mを規定するものである。この水
銀封入量Mの値が70mg/cc未満の場合には、水銀
封入量が過少であるために高圧放電ランプとしての機能
を十分に発揮することができず、発光効率が低くなる。
一方、水銀封入量Mの値が150mg/ccを超える場
合には、水銀封入量が過剰となってその一部が蒸発しな
いおそれがあり、単に無駄であるのみでなく、金属箔封
止部17においてクラックの原因となるおそれがある。
このように、この条件(1)は、高圧放電ランプとして
のいわば基本的条件である。
Next, the technical contents of the above conditions will be described. Condition (1) 70 (mg / cc) ≦ M ≦ 150 (mg / cc) This condition defines the amount of enclosed mercury M. If the value of the amount of charged mercury M is less than 70 mg / cc, the function of a high-pressure discharge lamp cannot be sufficiently exhibited because the amount of charged mercury is too small, resulting in low luminous efficiency.
On the other hand, if the value of the amount of enclosed mercury M exceeds 150 mg / cc, there is a possibility that the amount of enclosed mercury becomes excessive and a part of the amount of mercury does not evaporate. May cause cracks.
Thus, the condition (1) is a so-called basic condition for a high-pressure discharge lamp.

【0017】 条件(2)(1.67×M+700)(℃)≦T≦1100(℃) この条件は、当該ランプの安定動作時における金属箔2
0の一端部上に溶接された電極棒18(個所P)の温度
Tを規定するものである。この温度Tが過小の場合に
は、発光管12内の水銀の全部が確実に蒸発しない可能
性があり、その結果、未蒸発の水銀が金属箔封止部17
にクラックを生じさせる原因となるおそれがある。一
方、この温度Tが1100℃を超える場合には、当該ラ
ンプにおいて早期に貝殻状クラックが生ずる。
Condition (2) (1.67 × M + 700) (° C.) ≦ T ≦ 1100 (° C.) This condition is satisfied when the metal foil 2 is in a stable operation of the lamp.
The temperature T of the electrode rod 18 (point P) welded to one end of the zero is defined. If the temperature T is too low, there is a possibility that all of the mercury in the arc tube 12 will not evaporate reliably.
This may cause cracks in the surface. On the other hand, when the temperature T exceeds 1100 ° C., shell-like cracks occur early in the lamp.

【0018】図3は、図1に示した構成を有するメタル
ハライドランプよりなる試料ランプの複数について、点
灯電力を変えることによって安定動作時の当該温度Tを
変化させた状態で、5分間の点灯と5分間の消灯を繰り
返す点滅テストを行い、金属箔封止部17に貝殻状クラ
ックの発生が認められるまでの平均点滅回数を調べた結
果得られた、温度Tと平均点滅回数との関係を示す曲線
図である。
FIG. 3 shows that a plurality of sample lamps composed of the metal halide lamps having the configuration shown in FIG. 1 are turned on for 5 minutes while the temperature T during stable operation is changed by changing the lighting power. The relationship between the temperature T and the average number of blinks obtained as a result of performing a blink test in which the light is turned off repeatedly for 5 minutes and examining the average number of blinks until the occurrence of shell-like cracks in the metal foil sealing portion 17 is observed. It is a curve figure.

【0019】点滅テストに供された試料ランプは、最大
外径が13mm、肉厚が1.5mmの石英ガラスからな
る略球形の発光管12内に、電極間距離dが1.5mm
となる状態で陰極14と陽極15が設けられており、発
光管12の内容積は0.36ccであってこれに水銀3
6mg、アルゴン4×104 Pa、および適量のヨウ化
ディスプロシウムと臭化セシウムが封入されている。ま
た、電極棒18の径φが0.5mm、電極棒18の重な
り長さLが1.5mm、金属箔封止部17の厚みtが
4.9mm、定格電力が250W、安定動作時における
ランプ電圧は約55V、ランプ電流は約4.55Aのも
のである。従って、このメタルハライドランプにおいて
は、水銀封入量M=100mg/cc、φ/t=0.1
0、L×φ/I=0.16mm2 /A、L×φ=0.7
5mm2 である。
The sample lamp subjected to the flashing test has a distance d between electrodes of 1.5 mm in a substantially spherical arc tube 12 made of quartz glass having a maximum outer diameter of 13 mm and a thickness of 1.5 mm.
In this state, a cathode 14 and an anode 15 are provided, and the inner volume of the arc tube 12 is 0.36 cc.
6 mg, argon 4 × 10 4 Pa, and appropriate amounts of dysprosium iodide and cesium bromide are enclosed. Further, the diameter φ of the electrode rod 18 is 0.5 mm, the overlap length L of the electrode rod 18 is 1.5 mm, the thickness t of the metal foil sealing portion 17 is 4.9 mm, the rated power is 250 W, and the lamp during stable operation. The voltage is about 55V and the lamp current is about 4.55A. Therefore, in this metal halide lamp, the amount of enclosed mercury M = 100 mg / cc, φ / t = 0.1
0, L × φ / I = 0.16 mm 2 / A, L × φ = 0.7
5 mm 2 .

【0020】この図3の結果から理解されるように、温
度Tが1100℃以下であれば、約2000回以上の平
均点滅回数が得られ、一方、温度Tが1100℃を超え
る場合には、貝殻状クラックが早期に発生するためにラ
ンプの使用寿命が短くなることが理解される。
As can be understood from the results shown in FIG. 3, when the temperature T is 1100 ° C. or less, an average number of blinks of about 2000 or more is obtained. On the other hand, when the temperature T exceeds 1100 ° C. It is understood that the service life of the lamp is shortened due to the early occurrence of shell-like cracks.

【0021】条件(3) φ/t≦0.17 この条件は、金属箔封止部17の厚みtに対する電極棒
18の径φの比率(φ/t、以下「電極棒の厚み比率」
という。)を規定するものである。この電極棒の厚み比
率φ/tが0.17を超える場合には、電極棒18の径
φが相対的に過大であるために、当該電極棒18と金属
箔20との間に形成される間隙が大きいものとなり、そ
の結果、ランプの点灯および消灯による膨張および収縮
の繰り返しによって大きな歪みが生ずるために、貝殻状
クラックが発生しやすい状態となる。
Condition (3) φ / t ≦ 0.17 This condition is the ratio of the diameter φ of the electrode rod 18 to the thickness t of the metal foil sealing portion 17 (φ / t, hereinafter referred to as “electrode rod thickness ratio”).
That. ). When the electrode rod thickness ratio φ / t exceeds 0.17, the electrode rod 18 is formed between the electrode rod 18 and the metal foil 20 because the diameter φ of the electrode rod 18 is relatively large. The gap becomes large, and as a result, large distortion occurs due to repeated expansion and contraction due to turning on and off of the lamp, so that a shell-like crack is easily generated.

【0022】図4は、電極棒の厚み比率φ/tを種々に
変更したほかは上述のものと同様の試料ランプを用いて
同様の点滅テストを行った結果を示す、電極棒の厚み比
率φ/tと平均点滅回数との関係を示す曲線図である。
この点滅テストにおいては、温度Tは1100℃となる
ように電力が調整され、電極棒18の径φは0.35〜
1.0mmの範囲で変更され、金属箔封止部17の厚み
tは3.5〜5.5mmの範囲で変更された。
FIG. 4 shows the result of the same blinking test using the same sample lamp as that described above except that the electrode rod thickness ratio φ / t was variously changed. FIG. 4 is a curve diagram showing a relationship between / t and the average number of blinks.
In this blinking test, the electric power was adjusted so that the temperature T became 1100 ° C., and the diameter φ of the electrode rod 18 was 0.35 to 0.35.
The thickness t was changed in the range of 1.0 mm, and the thickness t of the metal foil sealing portion 17 was changed in the range of 3.5 to 5.5 mm.

【0023】図4の結果から理解されるように、電極棒
18の厚み比率φ/tが0.17以下の範囲であれば平
均点滅回数は約2000回以上となるが、当該値が0.
17を超える場合には、貝殻状クラックが早期に発生す
るためにランプの使用寿命が短くなることが理解され
る。
As can be understood from the results shown in FIG. 4, if the thickness ratio φ / t of the electrode rod 18 is in the range of 0.17 or less, the average number of blinks is about 2000 or more.
When it exceeds 17, it is understood that the service life of the lamp is shortened because shell-like cracks occur early.

【0024】以上の説明から理解されるように、本発明
によれば、条件(1)〜(3)の全部が満たされること
により、その点滅回数が約2000回以上となっても貝
殻状クラックが発生することがなく、従って使用寿命の
長い高圧放電ランプを得ることができる。
As will be understood from the above description, according to the present invention, when all of the conditions (1) to (3) are satisfied, even if the number of times of blinking becomes about 2000 or more, the shell-like crack is generated. Does not occur, and thus a high-pressure discharge lamp with a long service life can be obtained.

【0025】本発明の高圧放電ランプにおいては、上記
の条件(1)〜(3)に加え、更に金属箔20の一端部
上における電極棒18の重なり長さLと電極棒18の径
φとの積(L×φ)によって表される両者の重なり面積
(すなわち接続面積)に関して、下記の条件(4)およ
び(5)が共に満たされることが好ましい。この場合に
は、更に確実に金属箔封止部における貝殻状クラックの
発生が抑制された高圧放電ランプを得ることができる。
In the high pressure discharge lamp of the present invention, in addition to the above conditions (1) to (3), the overlapping length L of the electrode rod 18 on one end of the metal foil 20 and the diameter φ of the electrode rod 18 It is preferable that both of the following conditions (4) and (5) are satisfied with respect to the overlapping area (that is, the connection area) of the two represented by the product (L × φ). In this case, it is possible to more reliably obtain a high-pressure discharge lamp in which the occurrence of shell-like cracks in the metal foil sealing portion is suppressed.

【数6】 条件(4) L×φ/I(mm2 /A)≧0.05(mm2 /A) 条件(5) L×φ(mm2 )≦1(mm2 Condition (4) L × φ / I (mm 2 /A)≧0.05 (mm 2 / A) Condition (5) L × φ (mm 2 ) ≦ 1 (mm 2 )

【0026】条件(4)は、単位電流値当たりの電極棒
18と金属箔20の重なり面積の下限を定格電流値との
関係で規定するものであり、この条件が満たされない場
合には、電極棒18と金属箔20の接続面積が小さいこ
とが理由となって、ランプを十分な動作状態とすること
が困難となったり、当該接続部分の抵抗発熱により、温
度Tが過大になりやすいものとなる。
The condition (4) defines the lower limit of the overlapping area of the electrode rod 18 and the metal foil 20 per unit current value in relation to the rated current value. Because the connection area between the rod 18 and the metal foil 20 is small, it is difficult to bring the lamp into a sufficient operating state, or the temperature T tends to be excessive due to resistance heating at the connection portion. Become.

【0027】条件(5)は、電極棒18と金属箔20の
重なり面積の上限を規定するものであり、この重なり面
積が過大である場合には、ランプの点灯および消灯によ
る膨張および収縮の繰り返しによって大きな歪みが生
じ、その結果、貝殻状クラックが発生しやすい。
Condition (5) defines the upper limit of the overlapping area between the electrode rod 18 and the metal foil 20. If the overlapping area is excessive, the expansion and contraction due to the turning on and off of the lamp is repeated. As a result, large distortion is caused, and as a result, shell-like cracks are easily generated.

【0028】図5は、電極棒18と金属箔20の重なり
面積を種々に変更したほかは上述のものと同様の試料ラ
ンプを用いて同様の点滅テストを行った結果を示す、当
該重なり面積(L×φ)と平均点滅回数との関係を示す
曲線図である。この点滅テストにおいては、温度Tは1
100℃となるように電力が調整され、金属箔封止部1
7の厚みtは5.0mmとされ、電極棒18の径φは
0.35〜1.0mmの範囲で変更され、また電極棒1
8の重なり長さLは0.5〜3mmの範囲で変更され
た。
FIG. 5 shows the result of the same blinking test using the same sample lamp as described above except that the overlapping area between the electrode rod 18 and the metal foil 20 was changed in various ways. FIG. 4 is a curve diagram showing a relationship between (L × φ) and the average number of blinks. In this blinking test, the temperature T is 1
The power is adjusted to 100 ° C.
7 has a thickness t of 5.0 mm, the diameter φ of the electrode rod 18 is changed in the range of 0.35 to 1.0 mm, and
The overlap length L of 8 was changed in the range of 0.5 to 3 mm.

【0029】この図5の結果から理解されるように、電
極棒の重なり面積L×φが1mm2以下となる状態とす
ることにより、高圧放電ランプの平均点滅回数を約20
00回以上とすることができるが、そうでない場合に
は、貝殻状クラックが早期に発生するためにランプの使
用寿命が短くなることが理解される。
As can be understood from the results shown in FIG. 5, by setting the overlapping area L × φ of the electrode rods to 1 mm 2 or less, the average number of flashes of the high-pressure discharge lamp can be reduced to about 20.
It can be more than 00 times, but if not, it is understood that the service life of the lamp is shortened due to the early occurrence of shell-like cracks.

【0030】また、一対の電極が陰極および陽極である
直流点灯型の高圧放電ランプでは、特に陽極に係る金属
箔封止部並びにこの金属箔封止部における電極棒および
金属箔について、条件(2)〜(5)が満たされている
ことが好ましい。これは、陰極に係る金属箔封止部にお
けるよりも陽極に係る金属箔封止部において、貝殻状ク
ラックの発生および成長が顕著だからである。
In a DC lighting high pressure discharge lamp in which a pair of electrodes are a cathode and an anode, the condition (2) is particularly applied to the metal foil sealing portion relating to the anode and the electrode rod and metal foil in the metal foil sealing portion. ) To (5) are preferably satisfied. This is because shell-shaped cracks are more remarkably generated and grown in the metal foil sealing portion of the anode than in the metal foil sealing portion of the cathode.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明の高圧放電ランプによれば、条件
(1)〜(3)を満たすことにより、点灯・消灯が繰り
返される態様で使用される場合にも、基本的に金属箔封
止部における貝殻状クラックの発生を確実に抑制するこ
とができ、従って長い使用寿命を得ることができる。ま
た、条件(4)および(5)を更に満たすことにより、
金属箔封止部における貝殻状クラックの発生を一層確実
に抑制することができる。
According to the high-pressure discharge lamp of the present invention, by satisfying the conditions (1) to (3), even when it is used in a mode in which lighting and extinguishing are repeated, the metal foil is basically sealed. The generation of shell-like cracks in the part can be reliably suppressed, and thus a long service life can be obtained. Further, by further satisfying the conditions (4) and (5),
The occurrence of shell-like cracks in the metal foil sealing portion can be suppressed more reliably.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る直流点灯型のメタルハライドラン
プの一例の構成を示す説明用断面図である。
FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view showing a configuration of an example of a DC lighting type metal halide lamp according to the present invention.

【図2】図1の金属箔封止部の説明用断面図である。FIG. 2 is an explanatory sectional view of a metal foil sealing portion of FIG. 1;

【図3】金属箔の一端部上における電極棒の温度Tと平
均点滅回数との関係を示す曲線図である。
FIG. 3 is a curve diagram showing a relationship between a temperature T of an electrode bar on one end of a metal foil and an average number of blinks.

【図4】金属箔封止部の厚みtに対する電極棒の径φの
比率φ/tと平均点滅回数との関係を示す曲線図であ
る。
FIG. 4 is a curve diagram showing a relationship between a ratio φ / t of a diameter φ of an electrode rod to a thickness t of a metal foil sealing portion and an average number of blinks.

【図5】金属箔上における電極棒の重なり面積(L×
φ)と平均点滅回数との関係を示す曲線図である。
FIG. 5 shows the overlapping area (L ×
FIG. 4 is a curve diagram showing the relationship between (φ) and the average number of blinks.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 メタルハライドランプ 12 発光管 14 陰極 15 陽極 17 金属箔封止部 18 電極棒 20 金属箔 22 外部リード棒 25 間隙 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Metal halide lamp 12 Arc tube 14 Cathode 15 Anode 17 Metal foil sealing part 18 Electrode rod 20 Metal foil 22 External lead rod 25 Gap

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 石英ガラスからなる発光管内に一対の電
極が対向して配置され、発光管の端部に金属箔が埋設さ
れた金属箔封止部が形成され、前記電極を先端に有する
電極棒の基端部が前記金属箔の一端部に溶接されてな
り、前記発光管内に少なくとも水銀と希ガスが封入され
てなる高圧放電ランプであって、 発光管の単位容積当たりの水銀の量をM(mg/c
c)、安定動作時における金属箔の一端部上における電
極棒の温度をT(℃)、電極棒の径をφ(mm)、金属
箔封止部における金属箔が位置する個所のガラスの厚み
をt(mm)とするとき、下記の条件(1)〜(3)の
すべてが満たされることを特徴とする高圧放電ランプ。 【数1】 条件(1) 70(mg/cc)≦M≦150(mg/cc) 条件(2) (1.67×M+700)(℃)≦T≦1100(℃) 条件(3) φ/t≦0.17
1. An electrode having a pair of electrodes opposed to each other in an arc tube made of quartz glass, a metal foil sealing portion in which a metal foil is embedded at an end of the arc tube, and an electrode having the electrode at a tip end. A high-pressure discharge lamp in which a base end portion of a rod is welded to one end portion of the metal foil and at least mercury and a rare gas are sealed in the arc tube, wherein the amount of mercury per unit volume of the arc tube is determined. M (mg / c
c) The temperature of the electrode bar on one end of the metal foil during stable operation is T (° C.), the diameter of the electrode bar is φ (mm), and the thickness of the glass at the position where the metal foil is located in the metal foil sealing portion. Where t is (mm), all of the following conditions (1) to (3) are satisfied: Expression (1) Condition (1) 70 (mg / cc) ≦ M ≦ 150 (mg / cc) Condition (2) (1.67 × M + 700) (° C.) ≦ T ≦ 1100 (° C.) Condition (3) φ / t ≦ 0.17
【請求項2】 発光管内に配置された一対の電極が陽極
および陰極である場合に、少なくとも陽極に係る金属箔
封止部において、条件(2)および(3)が満たされて
いることを特徴とする請求項1に記載の高圧放電ラン
プ。
2. When the pair of electrodes arranged in the arc tube are an anode and a cathode, the conditions (2) and (3) are satisfied at least in a metal foil sealing portion related to the anode. The high-pressure discharge lamp according to claim 1, wherein
【請求項3】 金属箔における電極棒の重なり部分の長
さをL(mm2 )、安定動作時におけるランプ電流をI
(A)とするとき、下記の条件(4)および(5)の両
方が満たされることを特徴とする請求項1または2に記
載の高圧放電ランプ。 【数2】 条件(4) L×φ/I(mm2 /A)≧0.05(mm2 /A) 条件(5) L×φ(mm2 )≦1(mm2
3. The length of the overlapping portion of the electrode rods in the metal foil is L (mm 2 ), and the lamp current during stable operation is I
The high-pressure discharge lamp according to claim 1, wherein when (A) is satisfied, both of the following conditions (4) and (5) are satisfied. Condition (4) L × φ / I (mm 2 /A)≧0.05 (mm 2 / A) Condition (5) L × φ (mm 2 ) ≦ 1 (mm 2 )
【請求項4】 発光管内に配置された一対の電極が陽極
および陰極である場合に、少なくとも陽極に係る金属箔
封止部において、条件(4)および(5)の両方が満た
されていることを特徴とする請求項3に記載の高圧放電
ランプ。
4. When a pair of electrodes arranged in an arc tube are an anode and a cathode, at least the conditions (4) and (5) are satisfied at least in the metal foil sealing portion related to the anode. The high-pressure discharge lamp according to claim 3, wherein:
JP9346309A 1997-12-16 1997-12-16 High pressure discharge lamp Pending JPH11176378A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9346309A JPH11176378A (en) 1997-12-16 1997-12-16 High pressure discharge lamp

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9346309A JPH11176378A (en) 1997-12-16 1997-12-16 High pressure discharge lamp

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11176378A true JPH11176378A (en) 1999-07-02

Family

ID=18382537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9346309A Pending JPH11176378A (en) 1997-12-16 1997-12-16 High pressure discharge lamp

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11176378A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003514351A (en) * 1999-11-11 2003-04-15 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ High pressure discharge lamp
US6693379B2 (en) 2001-12-20 2004-02-17 Nec Corporation High-pressure discharge lamp and method of fabricating same
US6861806B2 (en) * 2001-10-19 2005-03-01 Ushiodenki Kabushiki Kaisha Super-high pressure discharge lamp of the short arc type
JP2012204035A (en) * 2011-03-24 2012-10-22 Ushio Inc Short arc type discharge lamp

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003514351A (en) * 1999-11-11 2003-04-15 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ High pressure discharge lamp
US6861806B2 (en) * 2001-10-19 2005-03-01 Ushiodenki Kabushiki Kaisha Super-high pressure discharge lamp of the short arc type
US6693379B2 (en) 2001-12-20 2004-02-17 Nec Corporation High-pressure discharge lamp and method of fabricating same
US6875072B2 (en) 2001-12-20 2005-04-05 Nec Corporation High-pressure discharge lamp and method of fabricating same
JP2012204035A (en) * 2011-03-24 2012-10-22 Ushio Inc Short arc type discharge lamp

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2802682B2 (en) Low power metal halide discharge lamp
US6208070B1 (en) Metal vapor discharged lamp with specific angle between electrodes and tapered envelope wall
EP0581423B1 (en) Universal burn metal halide lamp
KR970008576B1 (en) Electric lamp
US5142195A (en) Pinch-sealed high pressure discharge lamp, and method of its manufacture
JP2802683B2 (en) Metal halide discharge lamp
US4625149A (en) Metal vapor discharge lamp including an inner burner having tapered ends
JP3518533B2 (en) Short arc type ultra high pressure discharge lamp
US6831414B2 (en) High-pressure gas discharge lamp
JPH11176378A (en) High pressure discharge lamp
EP1805784B1 (en) High-pressure gas discharge lamp
JPH1092384A (en) High-pressure discharge lamp
JP2003178714A (en) Short arc type ultrahigh pressure discharge lamp
US5420477A (en) Electrode for metal halide discharge lamp
JPH10172515A (en) Discharge lamp
CA2089251C (en) Flicker-suppressed, low-power, high-pressure discharge lamp
US4850918A (en) Pulsed metal halide source
EP0285216B1 (en) Electric lamp
JP3407555B2 (en) Light irradiation device
JP2001345071A (en) High-pressure discharge lamp and illumination device
JP3440879B2 (en) High pressure discharge lamp and high pressure discharge lamp lighting device
EP2887382A1 (en) Discharge lamp and vehicle lamp
JP2003229090A (en) Short-arc type mercury lamp
JP2008052964A (en) Metal halide lamp
JP2006528833A (en) High pressure discharge lamp

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20021105