KR101044551B1

KR101044551B1 - 쇼트 아크형 고압 방전 램프

Info

Publication number: KR101044551B1
Application number: KR1020090004162A
Authority: KR
Inventors: 게이이치 마에다; 마사노리 마토바; 다케오 마츠시마
Original assignee: 우시오덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2008-03-03
Filing date: 2009-01-19
Publication date: 2011-06-27
Also published as: TWI350553B; DE102009009493B4; CN101527250A; CN101527250B; JP2009211879A; JP4548496B2; TW200939289A; KR20090094741A; DE102009009493A1

Abstract

전극을 보유하는 심선(芯線)과 상기 심선에 설치된 제1의 금속판을 용접하는 경우에, 상기 용접부에 크랙이 생겨도, 전기 저항이 높아져, 국소적인 발열이 없는 쇼트 아크형 고압 방전 램프를 제공하는 것으로서, 한쪽 끝에 상기 전극을 보유하는 심선의 다른쪽 끝에 용접된 제1의 금속판과, 상기 제1의 금속판을 사이에 두고 통형상체에 대향하도록 배치된 기둥형상체와, 기둥형상체의 측면에 밀착하여 한쪽 단부가 상기 제1의 금속판에 용접된 복수의 금속박을 가지는 쇼트 아크형 고압 방전 램프에 있어서, 상기 제1의 금속판은, 중앙부에 구멍부가 형성되고, 상기 구멍부에 상기 심선의 다른쪽 끝이 삽입되고, 상기 제1의 금속판의, 한쪽 면의 상기 구멍부의 둘레 방향, 및, 다른쪽 면의 상기 구멍부의 둘레 방향의 각각을 따라, 상기 심선과 용접된 용접부를 가지고, 각각의 용접부의 사이로서, 상기 구멍부의 안쪽과 상기 심선의 외주의 사이에, 도전성 부재가 배치된 것을 특징으로 한다.

Description

쇼트 아크형 고압 방전 램프{SHORT ARC TYPED HIGH-PRESSURE DISCHARGE LAMP}

본 발명은, 쇼트 아크형 고압 방전 램프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 반도체나 액정 등의 제조 시에 이용되는 자외선 광원인 쇼트 아크형의 방전 램프나, 영사기나 무대 조명에 이용되는 크세논 램프 등의 실링부 구조에 특징을 가지는 쇼트 아크형 고압 방전 램프에 관한 것이다.

종래부터 반도체나 액정 등의 제조 공정에서는, 자외선 광원으로서, 쇼트 아크형의 방전 램프가 많이 이용되고 있다. 상기 쇼트 아크형의 방전 램프는, 방전 공간 내부에 수은과 희가스를 봉입하고, 수은으로부터의 발광을 이용한 자외선 광원이다. 한편, 영사기나 무대 조명 등에 이용되는 크세논 램프는, 방전 공간 내부에 크세논 가스를 고압으로 봉입하고, 크세논으로부터의 발광을 이용한 가시광역에 강한 광을 방사하는 쇼트 아크형의 고압 방전 램프이다. 상기 쇼트 아크형의 방전 램프나, 크세논 램프로 대표되는 고압 방전 램프를 이하, 쇼트 아크형 고압 방전 램프라고 칭한다.

상기 쇼트 아크형 고압 방전 램프에서는, 희가스 등이 봉입된 방전 공간을 기밀하게 유지하기 위해, 몰리브덴(Mo) 등으로 이루어지는 금속박을 이용한 박(箔) 시일 구조를 채용한 실링부가 설치되어 있다. 또한, 상기 실링부에는, 전극에 연접하는 심선의 한쪽 끝에 용접된 원반형상의 금속판이 설치되어 있고, 상기 금속판에 상기 금속박이 용접되어 있다. 상기 금속판과 상기 금속박의 사이의 용접은, 일반적으로 저항 용접법을 이용해 용접하고 있다. 그러나, 상기 금속판과 상기 심선의 용접에서는, 이 재료가 가지는 열용량이 크는 등 하기 때문에, 저항 용접법에 의한 용접이 아니라, 이들 재료간에 납재를 통해 접속하는 수법이 채용되고 있다. 특히, 상기 쇼트 아크형 고압 방전 램프에 있어서는, 고온에 대한 내구성의 관점에서 재료가 선택되고 있고, 구체적으로는, 텅스텐(W)으로 이루어지는 상기 심선과 Mo로 이루어지는 상기 금속판의 접속에, 납재로서 백금(Pt)을 이용하여 용접하고 있다.

그러나, 상기 심선과 상기 금속판을 납재에 Pt를 이용해 용접하는 경우, 상기 심선과 상기 금속판의 쌍방을 상기 Pt가 용융하기까지의 온도로 가열할 필요가 있다. 이 때문에, 금속판에 사용되어 있는 Mo가 열에 의해 재결정화하고, 기계적 강도가 저하하여, 상기 금속판이 깨지는 등의 문제점이 발생했다. 또한, 이 경향은, 상기 쇼트 아크형 고압 방전 램프로의 입력 전력이 높아지고, 전극의 형상이 대형화함에 수반하여, 현저하게 되었다.

여기서, 상기 심선과 상기 금속판의 접속에 납재로서 Pt를 이용하는 방법을 대신하여, 전자 빔이나 레이저광 조사에 의해 상기 심선과 상기 금속판을 국소적으로 용융함으로써 직접 용접하는 방법이 개발되었다. 이러한 기술로는, 예를 들면, 일본국 특개 2007-115498호 공보가 알려져 있다. 상기 공보에 의하면, 상기 금속판의 대략 중앙부에 형성된 구멍부에, 상기 심선의 한쪽 끝을 삽입하고, 상기 심선과 상기 금속판의 한쪽 면에, 예를 들면, 레이저광을 조사하여, 용접하고 있다. 이하, 도 6에, 이러한 종래의 쇼트 아크형 고압 방전 램프의 구성을 나타내는 개략 단면도를 나타낸다.

도 6-a)는, 종래의 쇼트 아크형 고압 방전 램프(100)의 개략 단면도이며, 방전 공간을 형성하는 벌브부(101)와, 상기 벌브부(101)의 양단으로 돌출하는 실링관부(102)와, 상기 벌브부(101)의 내부에 대향 배치된 한쌍의 전극인 양극(103), 음극(104)으로 구성되어 있다. 또한, 상기 실링관부(102)는, 한쪽 끝에 상기 양극(103) 또는 상기 음극(104)을 보유한 심선(105), 상기 심선(105)에 용접된 금속판(106), 상기 심선선(105)이 관통하여 상기 금속판(106)에 대략 맞닿도록 배치된 석영 유리제의 통형상체(107), 상기 통형상체(107)와 상기 금속판(106)을 사이에 두고 대향하도록 배치된 석영 유리제의 기둥형상체(108), 상기 기둥형상체(108)의 측면에 밀착 배치되어 상기 금속판(106)에 용접된 Mo제의 금속박(109), 상기 금속박(109)의 타단을 용접한 제2의 금속판(110), 상기 제2의 금속판(110)에 접속되어 상기 실링관부(102)로부터 외부로 도출된 외부 리드봉(111), 상기 외부 리드봉(111)이 관통하는 외부 리드 보관용 통체(112), 상기 기둥형상체(108)의 측면에 밀착 배치된 상기 금속박(109)을 상기 기둥형상체(108)와 끼워넣어 실링하는 유리제 관형상체(102a)로 구성되어 있다.

또한, 도 6－b)에 도시한 것은, 상기 심선(105)과 상기 금속판(106)의 용접 부를 확대한 설명용 확대도이다. 동 도면에는, 상기 심선(105)의 외주에 배치된 상기 금속판(106)이, 용접부(114, 115)에 의해 상기 심선(105)에 용접된 모습을 나타내고 있다. 여기서, 상기 금속판(106)은, 원반형상이며, 그 대략 중앙부에 원형의 구멍부(113)가 형성되어 있다. 상기 구멍부(113)에는, 상기 심선(105)의 한쪽 끝이 삽입되고, 상기 금속판(106)의 한쪽 면측으로부터, 예를 들면, 레이저광을 조사하여, 상기 심선(105)과 상기 금속판(106)이 상기 구멍부(113)의 둘레 방향을 따라 용접된다. 이 레이저광의 조사에 의해, 상기 심선(105)과 상기 금속판(106)의 일부가 용융되어 접합된 용접부(114, 115)를 형성하고 있다. 또한, 이와 같이 상기 금속판(106)의 양면에 상기 용접부(114, 115)를 형성하는 경우, 상기 금속판(106)의 두께에 따라서는, 상기 심선(105)과 상기 금속판(106)의 사이에 용융되지 않는 부분이 발생하고, 이 용융되지 않는 부분이 미소 공간(118)을 형성하고 있다.

그런데, 상기 쇼트 아크형 고압 방전 램프(100)에 대해서는, 시장으로부터 고출력화가 더욱 요구되고 있다. 이들 요구에 부응하기 위해서, 상기 쇼트 아크형 고압 방전 램프(100)로의 입력 전력이 높아지고, 전극 형상도 더욱 대형화되고 있다. 이에 수반하여, 상기 쇼트 아크형 방전 램프(100)의 상기 심선(105)과 상기 금속판(106)의 용접부(114, 115)에 램프 수송 시의 진동 등에 수반하는 스트레스가 가해져, 상기 용접부(114, 115)에 크랙이 발생하는 현상이 발생했다. 상기 크랙의 발생에 의해, 램프 점등 시에 상기 용접부(114, 115)의 전기 저항이 높아진다. 이와 같이 전기 저항이 높아진 상기 용접부(114, 115)에, 높은 전류를 흐르게 함으 로써, 상기 용접부(114, 115)가 국소적으로 발열하고, 이상(異常) 가열된 상기 용접부(114, 115) 자체가 다시 용융되어, 상기 금속판(106)으로부터 상기 심선(105)이 결핍된다는 문제가 발생했다. 또한, 상기 용접부(114, 115) 주변도 가열되어, 전기 저항이 더욱 높아진다는 악순환을 반복함으로써, 투입 전력이 열로서 소비되게 된다. 이에 따라, 예를 들면, 상기 쇼트 아크형 고압 방전 램프(100)로의 입력 전력을 정전력 제어로 하면, 발광에 기여하는 전력이, 열로서 소비되는 전력분만큼 저하하고, 결과적으로, 동일한 입력 전력으로 점등해도 램프 조도가 저하한다는 문제가 발생한다.

<특허 문헌 1> 일본국 특개 2007-115498호 공보

이러한 문제를 감안하여, 본 발명이 해결하려고 하는 과제는, 쇼트 아크형 고압 방전 램프에 있어서, 한쪽 끝에 전극을 보유하는 심선과 상기 심선의 타단에 설치된 금속판을 레이저광 등에 의해 용접하는 경우에, 상기 용접부에 크랙이 발생해도, 점등 중에 상기 용접부의 전기 저항이 높아져, 국소적으로 발열하지 않고, 상기 금속판으로부터 상기 심선이 결핍되지 않는 쇼트 아크형 고압 방전 램프를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 쇼트 아크형 고압 방전 램프는, 방전 공간을 형성하는 벌브부와, 상기 벌브부의 양단으로 돌출하는 실링관부를 가지고, 상기 벌브부 내에는, 한쌍의 전극이 대향 배치되어 있고, 상기 실링관부에는, 상기 실링관부의 외표면을 덮는 유리제 관형상체와, 상기 유리제 관형상체 내에 배치되어 한쪽 끝에 상기 전극을 보유하는 심선과, 상기 심선의 다른쪽 끝에 용접된 제1의 금속판과, 상기 심선이 관통하고, 상기 제1의 금속판과 대향하도록 배치된 통형상체와, 상기 제1의 금속판을 사이에 두고 상기 통형상체에 대향하도록 배치된 기둥형상체와, 상기 기둥형상체의 측면에 밀착하도록 배치하고, 한쪽 단부가 상기 제1의 금속판에 용접된 복수의 금속박과, 상기 금속박의 타단에 용접된 제2의 금속판과, 상기 제2의 금속판에 접속되어 상기 실링관부로부터 외부로 도출된 외부 리드봉이 배치되어 있는 쇼트 아크형 고압 방전 램프에 있어서, 상기 제1의 금속판은, 중앙부에 구멍부가 형성되고, 상기 구멍부에 상기 심선의 다른쪽 끝이 삽입되고, 상기 제1의 금속판의, 한쪽 면의 상기 구멍부의 둘레 방향, 및, 다른쪽 면의 상기 구멍부의 둘레 방향의 각각을 따라, 상기 심선과 용접된 용접부를 가지고, 각각의 용접부의 사이로서, 상기 구멍부의 안쪽과 상기 심선의 외주의 사이에, 탄탈(Ta), 또는, 몰리브덴(Mo)으로 이루어지는 도전성 부재가 배치된 것을 특징으로한다. 나아가, 동 구성에 추가하여 상기 도전성 부재는, 박형상, 또는, 선형상의 부재인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 쇼트 아크형 고압 방전 램프는, 상기 심선과 상기 제1의 금속판의 용접 부분에, 운반 시의 진동 등에 의해, 크랙이 발생해도, 상기 제1의 금속판에 형성된 구멍부의 안쪽과 상기 심선의 외주의 사이에, Ta, 또는, Mo으로 이루어지는 도전성 부재가 배치되어 있으므로, 상기 제1의 금속판과 상기 심선의 쌍방에 상기 도전성 부재가 동시에 접촉하고 있으므로, 상기 용접 부분의 전기 저항이 높아지지 않고, 일정한 레벨의 저항값으로 유지할 수 있다. 결과적으로, 상기 용접부가 국소적으로 발열함에 의한 상기 제1의 금속판으로부터의 상기 심선의 탈락이나, 이상 발열에 의한 전력 소비에 수반되는 램프 조도의 저하라는 문제의 발생이 억제된다. 또한, 상기 도전성 부재가 박형상, 또는, 선형상의 부재이므로, 용이하게 변형할 수 있고, 취급이 간편함과 더불어, 상기 부재 자체가 용이하게 소성 변형하여, 상기 심선과 상기 금속판의 접촉성을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.

본 발명의 쇼트 아크형 고압 방전 램프는, 방전 공간을 형성하는 벌브부의 양단으로 돌출하는 실링관부에 배치된 심선과 제1의 금속판의 용접부에 크랙이 발생해도, 상기 용접부의 저항값이 상승하지 않고, 일정 레벨의 저항값으로 유지할 수 있도록, 상기 제1의 금속판의 중심부에 형성된 구멍부의 안쪽과, 상기 심선의 외주면의 사이에, Ta, 또는, Mo로 이루어지는 도전성 부재가 상기 심선과 상기 제1의 금속판의 쌍방에 접촉하도록 배치된 것이다. 이러한 배치로 함으로써, 상기 용접부의 저항값이 일정 레벨 이상으로 상승하지 않고, 결과적으로, 상기 용접부가 국소적으로 가열되지 않아, 상기 제1의 금속판으로부터의 상기 심선의 탈락이나, 램프 조도의 열화 등의 문제를 억제할 수 있다는 효과가 있다.

<실시예 1>

도 1에 본 발명의 제1의 실시예를 나타낸다. 도 1-a)는, 본 발명의 쇼트 아크형 고압 방전 램프의 대략 단면도를 나타낸 것이다. 상기 쇼트 아크형 고압 방전 램프(1)는, 방전 공간을 형성하는 벌브부(11)와, 상기 벌브부(11)의 양단으로 돌출하는 실링관부(12)와, 상기 벌브부(11)의 내부에 대향 배치된 한쌍의 전극인 양극(13), 음극(14)으로 구성되어 있다. 또한, 상기 실링관부(12)는, 한쪽 끝에 상기 양극(13) 또는 상기 음극(14)을 보유한 심선(15), 상기 심선(15)에 용접된 제1의 금속판(16), 상기 심선(15)이 관통하여 상기 제1의 금속판(16)에 대략 맞닿도록 배치된 석영 유리제의 통형상체(17), 상기 통형상체(17)와 상기 제1의 금속판(16)을 사이에 두고 대향하도록 배치된 석영 유리제의 기둥형상체(18), 상기 기둥형상체(18)의 측면에 밀착 배치되고 상기 제1의 금속판(16)에 용접된 Mo제의 금속박(19), 상기 금속박(19)의 타단을 용접한 제2의 금속판(20), 상기 제2의 금속판(20)에 접속되어 상기 실링관부(12)로부터 외부로 도출된 외부 리드봉(21), 상기 외부 리드봉(21)이 관통하는 외부 리드 보관용 통체(22), 상기 기둥형상체(18)의 측면에 밀착 배치된 상기 금속박(19)을 상기 기둥형상체(18)와 끼워넣어 실링하는 유리제 관형상체(12a)로 구성되어 있다.

다음에, 도 1-b)에는, 도 1-a)에 도시한 상기 쇼트 아크형 고압 방전 램프(1)의 상기 심선(15)과 상기 제1의 금속판(16)의 용접부를 확대한 설명용 확대도를 나타낸다. 상기 심선(15)의 외주에 배치된 상기 제1의 금속판(16)이, 용접부(24, 25)에 의해 상기 심선(15)에 용접되어 있다. 여기서, 상기 제1의 금속판(16)은, 원반형상이며, 그 대략 중앙부에 원형의 구멍부(23)가 형성되어 있다. 상기 구멍부(23)에는, 상기 심선(15)의 한쪽 끝이 삽입되고, 상기 제1의 금속판(16)의 한쪽 면측으로부터, 예를 들면, 레이저광을 조사하고, 상기 심선(15)과 상기 제1의 금속판(16)이 상기 구멍부(23)의 둘레 방향을 따라 용접된다. 이 레이저광의 조사에 의해, 상기 심선(15)과 상기 제1의 금속판(16)의 일부가 용융되어 접합된 용접부(24, 25)를 형성하고 있다. 또한, 상기 심선(15)의 외주면과 상기 제1의 금속판(16)의 상기 구멍부(23)의 내면의 사이로서, 상기 용접부(24, 25)로 둘러싸이는 부분에는, 금속박(26)이 상기 심선(15)과 상기 제1의 금속판(16)의 쌍방에 접촉하도록 배치되어 있다. 이에 따라, 상기 용접부(24, 25)에 크랙 등이 생겨도, 상기 금속박(26)에 의해, 상기 심선(15)과 상기 제1의 금속판(16)이 전기적으로 접속되고, 일정 레벨의 저항값을 유지할 수 있다는 이점이 있다. 결과적으로, 상기 용접부(24, 25)가 국소적으로 발열함에 의한 상기 제1의 금속판(16)으로부터의 상기 심선(15)의 탈락이나, 이상 발열에 의한 전력 소비에 따르는 램프 조도의 저하라는 문제의 발생이 억제된다.

또한, 본 실시예에서는, 상기 심선(15)을 상기 제1의 금속판(16)에 삽입한 한쪽 면과는 반대측에 위치하는 다른쪽 면측에 상기 심선(15)의 단부가 돌출하는 경우를 나타냈는데, 그 형태는, 다양한 형태를 취할 수 있다. 예를 들면, 상기 심선(15)의 단부가 상기 다른쪽 면측으로부터 돌출하지 않고 동일한 면으로 하는 것도 가능하다. 또한, 상기 제1의 금속판(16)에 삽입하는 측의 상기 심선(15)의 직경이 가늘고, 상기 제1의 금속판(16)의 한쪽 면측에 연속되는 측은 굵어지는 단(段) 형상을 취할 수도 있다.

다음에, 도 2는, 본 발명의 제1의 실시예에 나타낸 상기 심선(15)과 상기 제1의 금속판(16)을 접합하는 부분의 제작 방법의 일례를 나타낸 것이다. 도 2의 a)부터 f)까지가, 제작 시의 각 공정을 나타내고 있다. a)는, 상기 심선(15)으로서, 그 선단에는 테이퍼형상부(31)가 설치되어 있다. b)는, 상기 심선(15)의 외주를 덮기 위한 금속박(32)이다. 상기 금속박(32)은 예를 들면, 두께 50㎛, 폭 10mm, 길이 22mm가 되도록 Mo제 금속박을 절단한 것이다. c)가 가리키는 것은, 상기 심선(15)의 테이퍼형상부(31)에 상기 금속박(32)을 감은 상태의 것을 상기 제1의 금속판(16)에 형성된 구멍부(23)에 삽입하기 전의 상태이다. d)는, 상기 심선(15)을 상기 제1의 금속판(16)에 삽입한 후의 상태를 도시하는 도면이다. 이 단계에서는, 상기 금속박(32)은, 상기 제1의 금속판(16)의 한쪽 면(33) 및 다른쪽 면(34)의 각각의 측으로, 돌출된 부분(35)이 있다. e)는, 상기 제1의 금속판(16)에 형성된 구멍부(23)의 둘레 방향을 따라, 레이저광을 조사하여, 용접하고 있는 상태를 나타내고 있다. f)는, 상기 심선(15)과 상기 제1의 금속판(16)이 레이저광에 의해 용접된 완성품을 나타내고 있다. 이러한 절차에 의해, 도 1-b)에 나타낸 상기 심선(15)의 외주면과 상기 제1의 금속판(16)의 상기 구멍부(23)의 사이로서, 상기 용접부(24, 25)에 둘러싸이는 영역에 Mo로 이루어지는 금속박(26)의 적어도 일부가 상기 심선(15)과 상기 제1의 금속판(16)의 쌍방에 접촉하도록 접속된다. 또한, 상기 돌출된 부분(35)은, 레이저광 조사 후에 탈락, 또는, 돌출된 부분(35) 전체가 용융되어, 용접부(24, 25)의 일부로 되어 있다.

도 3에는, 본 발명의 제1의 실시예에 있어서의 효과 확인 실험의 방법에 대해서 도시한다. 본 발명의 제1의 실시예에 나타낸 상기 용접부(24, 25)에 진동을 가하기 위해서, 의사적으로 도 3-a)에 도시하는 시료대(40)를 이용했다. 즉, 상기 심선(15)의 선단에 전극, 예를 들면 상기 양극(13)을 보유하고, 타단에는 상기 제1의 금속판(16)을 용접한 의사 시험 샘플(41)을 제작한다. 상기 의사 시험 샘플(41)의 상기 제1의 금속판(16)을 둘러싸는 금속제의 시료대(40)에 상기 심선(15)을 삽입 유지하여, 고정한다. 여기서, 44는, 석영 유리제의 통형상체이며, 상기 심선(15)이 삽입되어 있다. 이 시료대(40)를 진동 시험기(40a)에 세트하여, 가속도 0.5G, 진동 주파수 10∼40Hz로 진동 시험을 1시간 행했다. 또한, 상기 의사 시험 샘플(41)로는, 심선의 길이 100mm, 심선 직경 약 ø8mm, 선단에 보유한 전극은 외경 ø38mm, 길이 45mm의 전극(무게 약 300g)을 이용했다.

다음에, 이 진동 시험 후의 상기 의사 시험 샘플(41)을 도 3-b)에 도시하는 저항 측정 장치(42)로 전기 저항을 측정하고, 상기 진동 시험 전의 저항값과 비교했다. 상기 저항 측정 장치(42)로는, 상기 의사 시험 샘플(41)의 심선부(15)를 유지 부품(43)으로 유지하고, 석영 유리제의 통형상체(44)를 사이에 두고, 상기 제1의 금속판(16)의 외주부를 제2의 유지 부품(45)으로 유지한다. 유지 부품(43)과 제2의 유지 부품(45)의 사이에는, 션트(shunt) 저항(46)을 사이에 두고 최대 출력 100A의 정전류 전원(47)이 접속되어 있다. 또한, 상기 션트 저항(46)의 사이에는 전압계(48)가 병렬 접속되어 있다. 이 회로에 의해, 정전류 전원(47)으로부터 상기 심선(15)에 전류를 흐르게 하고, 상기 제1의 금속판(16)과 상기 심선(15)으로 소비되는 전압을 측정한다. 또한, 별도 계통의 회로로서, 상기 제1의 금속판(16)의 외주와 상기 심선(15)의 단부의 사이에 테스터(49)를 넣은 직렬 회로의 세트 저항값을 측정한다.

시험용에는, 상기 의사 시험 샘플(41)과 종래의 형태인 비교용 샘플을 준비했다. 양 샘플 모두, 심선 직경은 약 ø8mm, 상기 제1의 금속판의 두께는 2mm인 것을 이용했다. 레이저 광 조사에 의해 용접한 부분의 용접 강도는 양 샘플 모두 5000N이었다. 상기 의사 시험 샘플(41)의 진동 시험 전의 전기 저항값은 0.02밀리 옴(mΩ)이며, 상기 진동 시험 후(1시간 진동 후)의 전기 저항에는, 변화를 볼 수 없고, 0.02mΩ였다. 동 의사 시험 샘플(41)을 다시 진동 시험(다시 49시간 진동 후)에 건 후에 같은 방법으로 전기 저항을 측정했는데, 전기 저항값은 진동 시험전과 변함없이, 0.02mΩ였다. 한편, 비교 샘플(50)로서, 상기 심선(15)과 상기 제1의 금속판(16)의 사이에 금속박 등의 도전성 부재를 개재하지 않은 샘플(종래품)로 진동 시험 전후의 전기 저항값을 측정했다. 동 비교 샘플(50)에서도, 진동 시험전의 전기 저항값은 0.02mΩ였다. 그러나, 상기 진동 시험 후(1시간 진동 후)의 전기 저항값은 2mΩ로 상승했다. 또한, 상기 의사 시험 샘플(41), 상기 비교 샘플(50) 모두, 상기 용접부 근방에는 진동 시험에 의해 크랙이 발생했다.

도 4는, 본 발명에 있어서의 상기 금속박(26)이 끼워넣어진 상기 심선(15)과 상기 제1의 금속판(16)의 테이퍼형상부(31)의 다양한 형상을 a)∼d)까지 나타내고 있다. 각각의 도면은, 점선의 우측이 용접 전의 형태를 나타내고 있고, 점선의 좌측이 용접 후의 형태를 나타내고 있다. a)는, 상기 심선(15)에 테이퍼형상부(31)가 설치되어 있는 예이다. 이에 따라, 상기 심선(15)과 상기 제1의 금속판(16)의 사이에서, 용접부(24, 25)에 끼워넣어진 상기 금속박(26)이 확실하게 상기 심선(15)과 상기 제1의 금속판(16)의 쌍방에 접촉할 수 있다는 이점이 발생한다. b)는, 상기 제1의 금속판(16)측에 상기 테이퍼형상부(31)가 설치되어 있다. 이에 따라, 상기 심선(15)과 상기 제1의 금속판(16)의 사이에서, 용접부(24, 25)에 끼워넣어진 상기 금속박(26)이 확실하게 상기 심선(15)과 상기 제1의 금속판(16)의 쌍방에 접촉한다는 이점에 추가하여, 상기 제1의 금속판(16)에 형성된 구멍부(23)의 가공 시에 상기 테이퍼형상부(31)를 형성할 수 있으므로 여분의 공정이 필요없다는 이점도 있다. c)는, 상기 심선(15) 및, 상기 제1의 금속판(16)의 쌍방에 테이퍼형상부(31)가 설치된 예이다. 이에 따라, 상기 심선(15)과 상기 제1의 금속판(16)의 사이에서, 용접부(24, 25)에 끼워넣어진 상기 금속박(26)이 확실하게 상기 심선(15)과 상기 제1의 금속판(16)의 쌍방에 접촉한다는 이점에 추가하여, 접촉면적을 넓게 확보할 수 있고, 전기 저항을 보다 낮게 유지할 수 있다는 이점이 발생한다. d)는, 상기 심선(15), 상기 제1의 금속판(16)의 쌍방 모두에 테이퍼형상부(31)를 설치하지 않은 예이다. 이러한 경우에도, 끼워넣은 금속박(26)의 두께나 매수를 조정함으로써, 충분한 전기 저항을 확보할 수 있다. 또한, a)∼c)까지와 마찬가지로 도 d) 내에서는, 15는 상기 심선, 16은 상기 제1의 금속박, 24, 25는 상기 용접부, 26은 상기 금속박을 나타낸다.

도 5에는 본 발명에 있어서의 그 외의 실시예로서, 도 1-b)에 도시한 상기 심선(15)과 상기 제1의 금속판(16)의 사이에 끼워넣는 상기 금속박(26)의 형상을 나타낸다. 도 5-a)는, 상기 심선(15)과 상기 제1의 금속판(16)의 상기 구멍부(23) 내면과 상기 용접부(24, 25)에 의해 둘러싸이는 부분의 일부에 상기 금속박(51)이 설치되고, 미소 공간(52)이 잔존하는 경우이다. 이러한 경우에도, 상기 금속박(51)의 일부가 상기 심선(15)과 상기 제1의 금속판(16)의 쌍방에 접촉하고 있으면, 일정 레벨의 저항값을 확보할 수 있어, 상기 용접부(24, 25)가 이상 발열하는 등의 문제를 회피할 수 있다. 도 5-b)는 상기 금속박(51) 대신에 Mo나 Ta로 이루어지는 금속선(53)을 상기 심선(15)에 감은 경우를 나타내고 있다. 이 경우에도, 상기 금속선(53)의 적어도 일부가 상기 심선(15)과 상기 제1의 금속판(16)의 쌍방에 접촉하고 있으면, 금속박(51)의 경우와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 도 5-c)에 나타내는 것은, 상기 심선(15)의 축방향에 직교하는 면에서 본 단면도이다. 상기 심선(15)에 대해서, 상기 금속박(51)이 상기 심선(15)의 외주 전체를 덮는 것이 아니라, 대략 C자형상으로 배치되어 있고, 상기 심선(15)과 상기 제1의 금속판(16)의 사이에 미소 공간(52)이 형성되어 있다. 이러한 대략 C자형상으로 상기 금속박(51)을 배치하고, 미소 공간(52)이 형성된 경우에도. 상기 금속박(51)이 상기 심선(15)과 제1의 금속판(16)의 쌍방에 접촉하고 있으면, 일정 레벨의 저항값을 확보할 수 있어, 용접부가 이상 발열하는 등의 문제를 회피할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 쇼트 아크형 고압 방전 램프의 개략을 나타내는 단면도.

도 2는 본 발명의 심선과 금속판의 사이에 금속박을 끼워넣는 제작 절차를 나타내는 설명도.

도 3은 본 발명의 효과를 확인하는 실험 방법을 설명하는 설명도.

도 4는 본 발명의 심선과 금속판의 용접부의 형태를 나타내는 확대 단면도.

도 5는 그 외의 실시예에 있어서의 심선과 금속판의 용접부의 형태를 나타내는 확대 단면도.

도 6은 종래의 쇼트 아크형 고압 방전 램프의 개략을 나타내는 단면도.

<부호의 설명>

1 : 쇼트 아크형 고압 방전 램프 11 : 벌브부

12 : 실링관부 12a : 유리제 관형상체

13 : 양극 14 : 음극

15 : 심선 16 : 제1의 금속판

17 : 통형상체 18 : 기둥형상체

19 : 금속박 20 : 제2의 금속판

21 : 외부 리드봉 22 : 외부 리드 보관용 통체

23 : 구멍부 24 : 용접부

25 : 용접부 26 : 금속박

31 : 테이퍼형상부 32 : 금속박

33 : 한쪽 면 34 : 다른쪽 면

35 : 돌출된 부분 40 : 시료대

40a : 진동 시험기 41 : 의사 시험 샘플

42 : 저항 측정 장치 43 : 유지 부품

44 : 통형상체 45 : 제2의 유지 부품

46 : 션트 저항 47 : 정전류 전원

48 : 전압계 49 : 테스터

50 : 비교 샘플 51 : 금속박

52 : 미소 공간 53 : 금속선

100 : 쇼트 아크형 고압 방전 램프 101 : 벌브부

102 : 실링관부 102a : 유리제 관형상체

103 : 양극 104 : 음극

105 : 심선 106 : 금속판

107 : 통형상체 108 : 기둥형상체

109 : 금속박 110 : 제2의 금속판

111 : 외부 리드봉 112 : 외부 리드 보관용 통체

113 : 구멍부 114 : 용접부

115 : 용접부 116 : 한쪽 면

117 : 다른쪽 면 118 : 미소 공간

Claims

방전 공간을 형성하는 벌브부와,

상기 벌브부의 양단으로 돌출하는 실링관부를 가지고,

상기 벌브부 내에는, 한쌍의 전극이 대향 배치되어 있고,

상기 실링관부에는,

상기 실링관부의 외표면을 덮는 유리제 관형상체와,

상기 유리제 관형상체 내에 배치되어 한쪽 끝에 상기 전극을 보유하는 심선(芯線)과,

상기 심선의 다른쪽 끝에 용접된 제1의 금속판과,

상기 심선이 관통하고, 상기 제1의 금속판과 대향하도록 배치된 통형상체와,

상기 제1의 금속판을 사이에 두고 상기 통형상체에 대향하도록 배치된 기둥형상체와,

상기 기둥형상체의 측면에 밀착하도록 배치하고, 한쪽 단부가 상기 제1의 금속판에 용접된 복수의 금속박과,

상기 금속박의 타단에 용접된 제2의 금속판과, 상기 제2의 금속판에 접속되어 상기 실링관부로부터 외부로 도출된 외부 리드봉이 배치되어 있는 쇼트 아크형 고압 방전 램프에 있어서,

상기 제1의 금속판은,

중앙부에 구멍부가 형성되고, 상기 구멍부에 상기 심선의 다른쪽 끝이 삽입되고,

상기 제1의 금속판의, 한쪽 면의 상기 구멍부의 둘레 방향, 및, 다른쪽 면의 상기 구멍부의 둘레 방향의 각각을 따라, 상기 심선과 용접된 용접부를 가지고,

각각의 용접부의 사이로서, 상기 구멍부의 안쪽과 상기 심선의 외주의 사이에, 탄탈(Ta), 또는, 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 도전성 부재가 배치되고, 상기 용접부에 끼워 넣어진 상기 도전성 부재가 상기 심선과 상기 제1의 금속판 쌍방에 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 쇼트 아크형 고압 방전 램프.
청구항 1에 있어서,

상기 도전성 부재는, 박(箔)형상, 또는, 선형상의 부재인 것을 특징으로 하는 쇼트 아크형 고압 방전 램프.