JPS62170144A

JPS62170144A - 高圧放電灯

Info

Publication number: JPS62170144A
Application number: JP61011008A
Authority: JP
Inventors: Yasuki Mori; 泰樹森; Masakazu Shibuya; 正和渋谷; Yoshiyuki Tokuda; 徳田　好之
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-01-23
Filing date: 1986-01-23
Publication date: 1987-07-27
Also published as: JPH0555972B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明はたとえば石英発光管のような気密容器の電極封
看部を改良した高圧放電灯に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般に高圧放電灯は高融点金属たとえばタングステンか
らなる太くて大形な電極を用い、一般照明に用いられる
高圧水銀ランプならびにキセノン−ランプ８よび超高圧
水銀ランプなどの特殊用途に用いられるショートアーク
ランプでは０石英ガラスからなる気密容器の端部にモリ
ブデン等の高融点金属からなる金桐箔を介して封止され
る。直流点灯形ランプの陽極側および交流点灯形ランプ
の大容量のものは、その消費電力のｔ流に合わせて大形
化した電極が設けられるが、この電極に接続される封着
用の金属箔はその幅は大きくするものの厚さは石英ガラ
スとの封着性を良くするために最大値で２０〜３５μｍ
程度のきわめて薄いものが使用される。

このようなランプにあっては、特に点滅使用頻度の高い
使用状態の場合、電極の膨張収縮の繰返しによって、電
極に接続される金傾箔も同様に膨張収縮を繰返し、その
ためきわめて薄い箔状の金用箔は使用中に切断して不点
灯となることがあった。特に直流点灯形ランプの一極側
はその陰極側や交流点灯形ランプに比較して、Ｎ極での
消費電力が大きいこともあり、上記事故の発生率も高か
った。

また、上記直流点灯形ランプにおける陽極の場合のよう
に大形の電極にあっては、その気密容器の封止部に封着
される基端部の先端側はその肉厚が薄くなるよ５に扁平
に形成される。これは大形電極の封着部の肉厚を薄くす
ることが封止部の強度を向上し、その信頼性を高めるこ
とができるからである。しかしながら、このように扁平
部を形成すると、扁平部のエッチ部に応力が集中し、特
に点灯時の気密容器の内圧が１０気圧以上にもなる高圧
放電灯においては、封止部カラスにクラックが発生する
おそれを生じる。

〔発明の目的〕

本発明は上記欠点に対処してなされたもので。

封着用金属箔の切断にもとづく不点を防止すると共に、
封止部の強度を向上した点灯時の内圧が〕０気圧以上と
なる高圧放電灯を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は石英ガラス裂気密芥器の両端封止部にそれぞれ
基端部を封着して一対の電極を対設し。

上記！極は封着用金属箔を介して外部導入体に接続して
なり、かつ１点灯時の内圧が１０気圧以上となる高圧放
電灯において、少なくとも一方の電極はその径大の基端
部に薄肉部を形成し、上記薄肉部は先端側の方が厚肉と
なるように勾配を形成し、上記薄肉部先端の肉厚をＬ　
ｈ＋ｍ）　、径大の基端部の径をＤ　（ｍｓ）としたと
き。

０．３５≦ｔ／Ｄ≦０．５５となるようにしたことを特徴とする高圧放電灯である。

〔発明の実施例〕

以下１本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は５００Ｗ級のキセノンランプを示し、（１）は
内部に点灯時に約４０気圧となる量のキセノンガスを封
入した石英ガラス與の気密容器で、放電空間を囲む楕円
球形状の不休（２）とその両側に延びる封止部（３Ａ’
）　、　（３Ｂ）とからなる。（４）は径約３朋の陰極
で、その基端部（４ａ）を封止部（３Ｂ）に封着し、セ
パレーターガラスと呼ばれる石英体（５）を挾着するた
とえばモリブデンからなる２枚の封着用金属箔（６Ｂ）
、　（６Ｂ）を介して外部導入体（７Ｂ）に接続されて
いる。（８）は陽極で、その径りが６１１にの基端部（
８ａ）を他方の封止部（３Ａ）に封着し。

第２図に拡大して示すように、基端部（８ａ）には長さ
ｌが７龍のほぼ扁平な薄肉部（９）が形成され。

図示のよ５にその厚さ方向から見て、ａＫおける肉厚が
２．２朋に対し先端部（９ａ）側の肉厚ｔが２．７罷と
厚肉になるように勾配が形成され、１形をなしている。

（６Ａ）および（６Ａ）はそれぞれ＠５龍。

厚さの最大部分で２６μｍと極めて薄いたとえばモリブ
デンからなる封着用金属箔で、陰極（４）側と同様にセ
パレータガラスと呼ばれる石英体（５）を挾着し、一端
側は白金（図示しない）を介して陽極（８）に、また他
端側は外部導入体（７Ａ）にそれぞれ接続されている。

（なお１図面は説明の便宜上やや誇張して示しである。

）このような構成のキセノンランプは、セパレータガラス
である石英体（５）と陽極（８）との当接部近傍におい
て、従来ランプと同様に封止部（３Ａ）の石英ガラスと
の間に僅かの隙間を生じて引張られたり、収縮したりす
る宥度が生じるが、ランプ点滅時に陽極（８）に膨張、
収縮を生じても、陽極基端側薄肉部（９）の厚さ方向の
形状は、その先端部（９ａ）側が厚肉の楔状に形成され
ているから、上記薄肉Ｍ（９）は封止部（３Ａ）の石英
ガラスに楔着された状態となり、膨張、収縮は緩和され
、したがって上記金瑣箔（６Ａ）、（６Ａ）に加わる伸
縮力も弱くなり。

機械的疲労に基づく箔切れは防止することかできる。

次に従来ランプ、すなわち陽極基端部に形成した薄肉部
（９）の厚さが一定、第２図を参照していえばａ”ｔ＝
２．２＋ｕ＋ｅ　ｌ＝７ｍのものと、上記実施例ランプ
各５個について、（５分点灯−５分消灯）の点滅試験を
繰返し比較した結果９本実施例ランプは３，０００回の
点滅繰返し後でも全数異状がなかったのに対し、従来ラ
ンプの場合は１，２００回の点滅で１個、　　１，５０
０回で１個、　　２，２００回で１個と３，０００回迄
に３個の箔切れ不良を生じ、残り２個も完全な箔切れに
は至らないまでも、一部に箔切れの兆候を示す異状が見
られた。

ところで、上記陽極薄肉部（９）の楔形の傾斜度は範囲
にとることが好ましく、１１５より大きいと上記傾斜度
が急になり過ぎて応力集中が犬となり。

耐圧強度の低下等の悪影響を生じることになり。

一方、　　１１５０より小さいと箔切れ防止効果が薄れ
。

製造上のバラツキ、特に上記陽極基端の薄肉部（９）と
封止部（３Ａ）の石英ガラスとの間に生じる隙間ａ■の
バラツキによって上記効果にもバラツキを生じ、その結
果ランプ点滅の繰返しにより箔切れの兆候を示すものが
生じる場合がある。

さらに、陽極（８）の薄肉部の先端（９ａ）の肉厚ｔ（
２，７ｍ）と径大の基端部（８ａ）の径Ｄ　Ｃ６１１１
１）との比ｔ／Ｄは０．４５となるように形成されてい
るので、たとえ点灯時の気密容器の内圧が４０気圧程度
と高いものであっても、封止部（３Ａ）にはクラックを
発生するような事態は起らなかった。

なお、上記ｔ／Ｄの関係は０．３５≦ｔ／Ｄ≦０．５５の範囲内とすることが好ましいことが種々の実験の結果
判った。すなわち、　　ｔ／Ｄ＜　０．３５とｔが小さ
過ぎると、先端部が大形で重量の重い陽極（８）の支持
強度が低下するばかりでなく、封止部（３Ａ）の耐圧強
度を低下させる。すなわち、第３図は第２図のＡ−Ａ′
線における封止部（３Ａ）の横断面図を示すものであり
、気密容器（１）内部の圧力が高いとき、陽極薄肉部（
９）の先端（９ａ）の４つの角（１０ａ）。

（１０ｂ）、（ＩＯＣ）、（１０ｄ）　Ｋ応力が集中す
るが、先端（９ａ）の肉厚ｔが小さ過ぎると、上記角（
１０ａ）と（ＪＯＣ）が、また同じく角（１０ｂ）と（
１０ｄ）とが接近し、これ等接近した部分の応力集中は
一層強くなり、封止部（３Ａ）の・ガラスクラックが生
じゃすくなる。

一方、　　ｔ／Ｄ＞　０．５５とｔが大き過ぎると、上
記ｔが小さ過ぎる場合のような陽極薄肉部先端（９ａ）
の角が接近し過ぎるための不都合は生じないが。

角（１０ａ）と（ＩＯＣ）および角（１０ｂ）と（１０
ｄ）を結ぶ線分の長さ、つまり応力が集中する線分の長
さが増加するから封止部のガラスクラック対策上好まし
くなく、シかも各自（１０ａ）、（ｌｒｂ）、（］Ｏｃ
）。

（１０ｄ）の４点から見た最も近い封止部石英ガラスの
肉厚も小さくなるから、耐圧強度も低下するので好まし
くない。

さらに、上記実施例の場合と異なり、セパレーターガラ
スのような石英体（５）を介さずに直接封着用金属箔だ
けを使用するランプにあっては、ｔが犬き遇ぎると、極
めて薄い金属箔との厚さの段差が大きくなり、封着工程
時における金属箔の変形度が増大して箔切れの危険を生
じる。

なお、上記実施例のように直流点灯形ランプにあっては
、特に温度の高くなる陽極側において効果的であるが、
陰極側にあっても電流が大きくなるにつれて陰極の膨張
、収縮に基づく箔切れは無視できなくなるので、陽極側
と同様の構成とすることが好ましく、また、容量の大き
な交流点灯形ランプにあっても、半サイクル毎に各電極
はそれぞれ陽極としての働きをして相当な高温となるの
で、この場合両電極は共に上記実施例における陽極側と
同じ構成にすることが好ましい。

さらにまた１本発明はセバレタガラスを使用しないキセ
ノンランプにも同様に効果があると共にキセノンランプ
に限られるものではなく、高圧水銀ランプや超高圧水銀
ランプ等の他の高圧放電灯にも適用できるものである。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によれば、高圧放電灯の点滅
時に生じる電極１％には高温となる電極となる場合でも
封止部破壊を防止して信頼の高い長寿命のランプを得る
ことができ゛る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるキセノンランプの縦断
面図、第２図は同じくその要部である陽極（ｌｌｌｌ封
止部の縦断面図、第３図は同じく第２図のＡ−Ａ・線に
おける陽極側封止部の横断面図である。（１）・・・・・・気密容器、　　　（３Ａ）、（３Ｂ
）・・油封止部。（６Ａ）・・・・・・封着用金属箔。（４）・・・・・・陰極、（８）・・曲陽極の基端部。（９）・・・・・・薄肉部、　　　　　（９ａ）・・・
・・・薄肉部の先端部。（ｔｌ・・・・・・陽極薄肉部先端の肉厚。

Claims

【特許請求の範囲】石英ガラス製気密容器の両端封止部にそれぞれ基端部を
封着して一対の電極を対設し、上記電極は封着用金属箔
を介して外部導入体に接続してなり、かつ、点灯時の内
圧が１０気圧以上となる高圧放電灯において、少なくと
も一方の電極はその径大の基端部に薄肉部を形成し、上
記薄肉部は先端側の方が厚肉となるように勾配を形成し
、上記薄肉部先端の肉厚をｔ（ｍｍ）、径大の基端部の
径をＤ（ｍｍ）としたとき、０．３５≦ｔ／Ｄ≦０．５５となるようにしたことを特徴とする高圧放電灯。