JP2017183087A - 放電ランプ - Google Patents
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Abstract
【課題】発光管内部の一対の電極を水平状態として点灯するショートアーク型放電ランプ
において、電極の径方向断面における上下方向の過大な温度差に起因する発光管内壁の失
透やアークのチラつきなどの不具合が生じない放電ランプを提供する。
【解決手段】電極の電極芯棒側端面の円筒状凹部を介して電極芯棒により水平方向で支持
される一対の電極を用いる放電ランプにおいて、少なくとも一方の電極は電極と電極芯棒
との間の熱伝導が電極径方向断面における電極下側部分よりも電極上側部分の方が大きい
。
【選択図】図2
において、電極の径方向断面における上下方向の過大な温度差に起因する発光管内壁の失
透やアークのチラつきなどの不具合が生じない放電ランプを提供する。
【解決手段】電極の電極芯棒側端面の円筒状凹部を介して電極芯棒により水平方向で支持
される一対の電極を用いる放電ランプにおいて、少なくとも一方の電極は電極と電極芯棒
との間の熱伝導が電極径方向断面における電極下側部分よりも電極上側部分の方が大きい
。
【選択図】図2
Description
本発明は、半導体素子、液晶素子、プリント基板素子等の露光用の光源、または映写用
投映装置の光源として使用されるショートアーク型放電ランプに関し、特に、一対の電極
がそれぞれ水平方向で電極芯棒に支持されるショートアーク型放電ランプ(ランプ軸方向
を水平状態として点灯するショートアーク型放電ランプ。以下、水平点灯されるランプ)
に関する。
投映装置の光源として使用されるショートアーク型放電ランプに関し、特に、一対の電極
がそれぞれ水平方向で電極芯棒に支持されるショートアーク型放電ランプ(ランプ軸方向
を水平状態として点灯するショートアーク型放電ランプ。以下、水平点灯されるランプ)
に関する。
このようなショートアーク型放電ランプ(以下 ランプ)の電極は、電極芯棒側に円筒
状凹部を備え、円筒状凹部に電極芯棒が挿入(圧入)されることで電極芯棒に保持される
。電極の主成分は、タングステン等の高融点金属であり、特に陰極には、トリウムやラン
タン、バリウムのような易電子放射物質(以下 エミッタ)を含有する高融点金属が用い
られる。
状凹部を備え、円筒状凹部に電極芯棒が挿入(圧入)されることで電極芯棒に保持される
。電極の主成分は、タングステン等の高融点金属であり、特に陰極には、トリウムやラン
タン、バリウムのような易電子放射物質(以下 エミッタ)を含有する高融点金属が用い
られる。
このような陰極に関して、ランプ軸方向を鉛直状態として点灯するランプにおいて電極
表面に輻射能力の大きい炭化タンタル層を設ける(特許文献1)ことや、陰極の表面に放
熱溝を設ける(特許文献2)ことが知られており、これにより陰極の過熱を防止する。
表面に輻射能力の大きい炭化タンタル層を設ける(特許文献1)ことや、陰極の表面に放
熱溝を設ける(特許文献2)ことが知られており、これにより陰極の過熱を防止する。
しかし、このような陰極を水平点灯されるランプに用いると、発光管内の放電ガスの対
流によって、鉛直方向に沿った陰極径方向断面における陰極の上側部分と下側部分との間
に過大な温度差が生じる。これにより、陰極の上側部分のエミッタが優先的に陰極の先端
面付近に供給され、長時間の点灯によって下側部分より先に上側部分のエミッタが減少、
枯渇してしまう。その結果、陰極の先端面付近へのエミッタ供給バランスが崩れることで
、アークが不安定になり、アークのチラつきが生じる。さらに、不安定になったアークが
、エミッタが枯渇した陰極の上側部分に移動すると、上側部分が過熱状態となり、蒸発し
た高融点金属が発光管内壁に付着することで発光管の失透が生じる。
流によって、鉛直方向に沿った陰極径方向断面における陰極の上側部分と下側部分との間
に過大な温度差が生じる。これにより、陰極の上側部分のエミッタが優先的に陰極の先端
面付近に供給され、長時間の点灯によって下側部分より先に上側部分のエミッタが減少、
枯渇してしまう。その結果、陰極の先端面付近へのエミッタ供給バランスが崩れることで
、アークが不安定になり、アークのチラつきが生じる。さらに、不安定になったアークが
、エミッタが枯渇した陰極の上側部分に移動すると、上側部分が過熱状態となり、蒸発し
た高融点金属が発光管内壁に付着することで発光管の失透が生じる。
また、陽極は、放電によって陰極から送られてくる電子が衝突することで高温となって
おり、陰極と同様に、鉛直方向に沿った陽極径方向断面における上側部分の温度が下側部
分より高くなることで、上側部分が過熱状態となる。その結果、上側部分から蒸発した高
融点金属が発光管内壁に付着することで発光管の失透が生じる。
おり、陰極と同様に、鉛直方向に沿った陽極径方向断面における上側部分の温度が下側部
分より高くなることで、上側部分が過熱状態となる。その結果、上側部分から蒸発した高
融点金属が発光管内壁に付着することで発光管の失透が生じる。
上記問題点に鑑みて、この発明が解決しようとする課題は、水平点灯されるランプにお
いて、電極の径方向断面における電極上側部分の過熱を防止し、さらに電極上側部分と電
極下側部分との温度差を抑制し、長時間点灯しても発光管内壁の失透やアークのチラつき
が生じないランプを提供することである。
いて、電極の径方向断面における電極上側部分の過熱を防止し、さらに電極上側部分と電
極下側部分との温度差を抑制し、長時間点灯しても発光管内壁の失透やアークのチラつき
が生じないランプを提供することである。
発光管と、発光管内に対向配置した一対の電極と、電極を水平状態でそれぞれ支持する
電極芯棒とを有するランプにおいて、電極の少なくとも一方は、電極の鉛直方向に沿った
径方向断面における電極下側部分よりも電極上側部分の方が、電極と電極芯棒との間の熱
伝導が大きい。すなわち、電極下側部分より電極上側部分のほうが電極芯棒に熱が伝わり
やすい。これにより、電極上側部分の過熱を防止し、電極下側部分と電極上側部分との間
に過大な温度差が生じることを抑制することができる。
電極芯棒とを有するランプにおいて、電極の少なくとも一方は、電極の鉛直方向に沿った
径方向断面における電極下側部分よりも電極上側部分の方が、電極と電極芯棒との間の熱
伝導が大きい。すなわち、電極下側部分より電極上側部分のほうが電極芯棒に熱が伝わり
やすい。これにより、電極上側部分の過熱を防止し、電極下側部分と電極上側部分との間
に過大な温度差が生じることを抑制することができる。
更に、電極と電極芯棒との間の少なくとも一部分には、電極よりも熱伝導性が低い熱伝
導抑制体を有することによって、電極の形状や材質を変更することなく、極下側部分と電
極上側部分との間に過大な温度差が生じることを抑制することができる。
導抑制体を有することによって、電極の形状や材質を変更することなく、極下側部分と電
極上側部分との間に過大な温度差が生じることを抑制することができる。
電極径方向断面における電極上側部分と電極芯棒との間の熱伝導抑制体(熱伝導抑制体
上側部分)の電極径方向厚さD1は、電極下側部分と電極芯棒との間の熱伝導抑制体(熱
伝導抑制体下側部分)の電極径方向厚さD2より小さい。これにより、熱伝導抑制体上側
部分と熱伝導抑制体下側部分の材質が同一であっても、電極下側部分より電極上側部分の
ほうが電極芯棒に熱が伝わりやすくなり、電極下側部分と電極上側部分との間に過大な温
度差が生じることを抑制することができる。
上側部分)の電極径方向厚さD1は、電極下側部分と電極芯棒との間の熱伝導抑制体(熱
伝導抑制体下側部分)の電極径方向厚さD2より小さい。これにより、熱伝導抑制体上側
部分と熱伝導抑制体下側部分の材質が同一であっても、電極下側部分より電極上側部分の
ほうが電極芯棒に熱が伝わりやすくなり、電極下側部分と電極上側部分との間に過大な温
度差が生じることを抑制することができる。
熱伝導抑制体上側部分の電極径方向厚さD1を、熱伝導抑制体下側部分の電極径方向厚
さD2の10%以上にする。これにより、電極芯棒の径方向断面における上側部分と下側
部分に、電極と電極芯棒との接合の強度が不十分となるような過大な温度差が生じること
を防止できる。
さD2の10%以上にする。これにより、電極芯棒の径方向断面における上側部分と下側
部分に、電極と電極芯棒との接合の強度が不十分となるような過大な温度差が生じること
を防止できる。
熱伝導抑制体の電極径方向の厚さは、熱伝導抑制体下側部分から熱伝導抑制体上側部分
に向かって電極周方向に沿って連続的に減少する。これにより、熱伝導抑制体を介した電
極から電極への熱伝導が、電極下側部分から電極上側部に向かって電極周方向に沿って連
続的に大きくなり、電極下側部分から電極上側部分に向かって電極周方向に沿った過大な
温度差が生じることを抑制できる。
に向かって電極周方向に沿って連続的に減少する。これにより、熱伝導抑制体を介した電
極から電極への熱伝導が、電極下側部分から電極上側部に向かって電極周方向に沿って連
続的に大きくなり、電極下側部分から電極上側部分に向かって電極周方向に沿った過大な
温度差が生じることを抑制できる。
電極上側部分と電極芯棒とは、熱伝導抑制体を介して電極軸方向に沿って凹凸状に嵌合
する。これにより、ランプ点灯によって、電極、熱伝導抑制体および電極芯棒のそれぞれ
の間で熱膨張差が生じてもこれらの接合が外れることを防止できる。
する。これにより、ランプ点灯によって、電極、熱伝導抑制体および電極芯棒のそれぞれ
の間で熱膨張差が生じてもこれらの接合が外れることを防止できる。
水平点灯されるランプにおいて、電極上側部分の過熱を防止し、電極上側部分と電極下
側部分との間の過大な温度差に起因とする不具合の発生が抑制されるランプを提供するこ
とができる。
側部分との間の過大な温度差に起因とする不具合の発生が抑制されるランプを提供するこ
とができる。
本発明の第1の実施形態のランプについて、図1を用いて説明する。図1は本発明のラ
ンプの概略断面図である。
ンプの概略断面図である。
図1より、ランプ1は、発光管3と、発光管3の両端にそれぞれ連接された一対の封止
管4とを備える。発光管3と封止管4とはそれぞれ石英ガラスから構成され、発光管3に
は放電ガスとしてキセノンガスが大気圧以上で封入される。発光管3の内部には、一対の
電極(陽極5と陰極6)が対向配置され、この一対の電極5,6には、一端を封止管4の
端部から外部に突出させた電極芯棒7が水平方向にそれぞれ接続される。封止管4と電極
芯棒7とは、段継ガラス8により一体的に気密封止されている。封止管4の端部には電極
芯棒7と導通する口金9が設けられるが、口金9は省略することもある。
管4とを備える。発光管3と封止管4とはそれぞれ石英ガラスから構成され、発光管3に
は放電ガスとしてキセノンガスが大気圧以上で封入される。発光管3の内部には、一対の
電極(陽極5と陰極6)が対向配置され、この一対の電極5,6には、一端を封止管4の
端部から外部に突出させた電極芯棒7が水平方向にそれぞれ接続される。封止管4と電極
芯棒7とは、段継ガラス8により一体的に気密封止されている。封止管4の端部には電極
芯棒7と導通する口金9が設けられるが、口金9は省略することもある。
図2および図3を用いて第1の実施形態のランプに用いられる電極について説明する。
以下では、陰極を例に説明するが、陽極においても同様である。
以下では、陰極を例に説明するが、陽極においても同様である。
図2は陰極の鉛直方向に沿った軸方向断面概略図であり、図3は図2のA−Aにおける
鉛直方向に沿った径方向断面概略図である。陰極6は、アーク放電の輝点となる先端面6
2と、先端面62に向かって縮径する円錐形状の縮径部63と、縮径部63の後端側に円
筒状の胴体部64とを有する。延長方向における陰極の上側となる部分が陰極上側部分(
電極上側部分)66であり、陰極の下側となる部分が陰極下側部分(電極下側部分)67
である。陰極6の電極芯棒側端面65には陰極6の先端側を底辺とする円筒状凹部61を
有する。円筒状凹部61の内側には、陰極6を支持する電極芯棒7の片側端部(芯棒挿入
部)71を有し、陰極径方向における円筒状凹部61と芯棒挿入部71との間の少なくと
も一部には、熱伝導抑制体10が介在する。陰極6は熱伝導抑制体10を介して電極芯棒
7に支持しても良い。陰極6の数値例としては、陰極の胴体部64の直径は5〜15mm
の範囲から選択されて、陰極6の全長は12〜30mmの範囲から選択されて、陰極の先
端面62の径は0.4〜1.5mmの範囲から選択されて、電極芯棒7の外径は4〜6m
mで選択される。
鉛直方向に沿った径方向断面概略図である。陰極6は、アーク放電の輝点となる先端面6
2と、先端面62に向かって縮径する円錐形状の縮径部63と、縮径部63の後端側に円
筒状の胴体部64とを有する。延長方向における陰極の上側となる部分が陰極上側部分(
電極上側部分)66であり、陰極の下側となる部分が陰極下側部分(電極下側部分)67
である。陰極6の電極芯棒側端面65には陰極6の先端側を底辺とする円筒状凹部61を
有する。円筒状凹部61の内側には、陰極6を支持する電極芯棒7の片側端部(芯棒挿入
部)71を有し、陰極径方向における円筒状凹部61と芯棒挿入部71との間の少なくと
も一部には、熱伝導抑制体10が介在する。陰極6は熱伝導抑制体10を介して電極芯棒
7に支持しても良い。陰極6の数値例としては、陰極の胴体部64の直径は5〜15mm
の範囲から選択されて、陰極6の全長は12〜30mmの範囲から選択されて、陰極の先
端面62の径は0.4〜1.5mmの範囲から選択されて、電極芯棒7の外径は4〜6m
mで選択される。
陰極6の主成分はタングステン等の高融点金属であり、電子放出性を高めるためにトリ
ウム等のエミッタを含有している(例えばトリエーテッドタングステン)。電極芯棒7の
主成分はタングステン等の高融点金属である。熱伝導抑制体10の主成分は、封入ガスや
発光管と化学反応を起こさない等のランプに悪影響を与えない金属、かつ陰極の主成分で
あるタングステンより熱伝導性が低い金属であり、例えばチタンやモリブデンである。こ
のように熱伝導抑制体10に陰極6より熱伝導性が低い金属を用いることで、陰極6の熱
が電極芯棒7と段継ガラス8とが封着する部分に伝わることを抑制し、封着部が破損する
ことを防止できる。ここで、陰極6の径方向断面における陰極下側部分67よりも陰極上
側部分66の方が、陰極6と電極芯棒7との間の熱伝導を大きくすることで、陰極上側部
分66の過熱を防止できる。更に、陰極6と電極芯棒7(芯棒挿入部71)との間の少な
くとも一部分に、陰極6よりも熱伝導性が低い熱伝導抑制体10を、陰極下側部分67よ
りも陰極上側部分66の方が陰極6と電極芯棒7との間の熱伝導が大きくなるように有す
ることで、陰極上側部分66と陰極下側部分67との間に過大な温度差が生じることを抑
制することができる。例えば、陰極下側部分67と電極芯棒7(芯棒挿入部71)との間
に熱伝導抑制体10を有することで陰極下側部分67と電極芯棒7との間の熱伝導が小さ
くなり、陰極上側部分66と陰極下側部分67との間に過大な温度差が生じることを抑制
すると良い。
ウム等のエミッタを含有している(例えばトリエーテッドタングステン)。電極芯棒7の
主成分はタングステン等の高融点金属である。熱伝導抑制体10の主成分は、封入ガスや
発光管と化学反応を起こさない等のランプに悪影響を与えない金属、かつ陰極の主成分で
あるタングステンより熱伝導性が低い金属であり、例えばチタンやモリブデンである。こ
のように熱伝導抑制体10に陰極6より熱伝導性が低い金属を用いることで、陰極6の熱
が電極芯棒7と段継ガラス8とが封着する部分に伝わることを抑制し、封着部が破損する
ことを防止できる。ここで、陰極6の径方向断面における陰極下側部分67よりも陰極上
側部分66の方が、陰極6と電極芯棒7との間の熱伝導を大きくすることで、陰極上側部
分66の過熱を防止できる。更に、陰極6と電極芯棒7(芯棒挿入部71)との間の少な
くとも一部分に、陰極6よりも熱伝導性が低い熱伝導抑制体10を、陰極下側部分67よ
りも陰極上側部分66の方が陰極6と電極芯棒7との間の熱伝導が大きくなるように有す
ることで、陰極上側部分66と陰極下側部分67との間に過大な温度差が生じることを抑
制することができる。例えば、陰極下側部分67と電極芯棒7(芯棒挿入部71)との間
に熱伝導抑制体10を有することで陰極下側部分67と電極芯棒7との間の熱伝導が小さ
くなり、陰極上側部分66と陰極下側部分67との間に過大な温度差が生じることを抑制
すると良い。
熱伝導抑制体10の陰極径方向の厚さは陰極周方向において均一ではなく、鉛直方向に
沿った陰極径方向断面において、陰極上側部分66と電極芯棒7との間の部分(熱伝導抑
制体上側部分)101の電極径方向厚さD1は、陰極下側部分67と電極芯棒7との間の
部分(熱伝導抑制体下側部分)102の電極径方向厚さD2より小さい。これにより、陰
極上側部分66の熱は、陰極下側部分67より電極芯棒7に伝わりやすい、すなわち陰極
上側部分66の電極芯棒への熱伝導が、陰極下側部分67より大きくなる。その結果、陰
極上側部分66の過熱を防止し、陰極上側部分66と陰極下側部分67との間に過大な温
度差が生じることを抑制することができる。
沿った陰極径方向断面において、陰極上側部分66と電極芯棒7との間の部分(熱伝導抑
制体上側部分)101の電極径方向厚さD1は、陰極下側部分67と電極芯棒7との間の
部分(熱伝導抑制体下側部分)102の電極径方向厚さD2より小さい。これにより、陰
極上側部分66の熱は、陰極下側部分67より電極芯棒7に伝わりやすい、すなわち陰極
上側部分66の電極芯棒への熱伝導が、陰極下側部分67より大きくなる。その結果、陰
極上側部分66の過熱を防止し、陰極上側部分66と陰極下側部分67との間に過大な温
度差が生じることを抑制することができる。
さらに、熱伝導抑制体10の電極径方向厚さは、熱伝導抑制体下側部分102から熱伝
導抑制体上側部分101に向かって、陰極周方向に沿って連続的に減少する。これにより
、陰極6から電極極芯棒7への熱伝導が、陰極下側部分67から陰極上側部分66に向か
って、陰極周方向に沿って大きくなる。その結果、陰極下側部分67から陰極上側部分6
6に向かって陰極周方向に沿った過大な温度差を抑制し、陰極周方向の温度をより均一に
近づけることができる。
導抑制体上側部分101に向かって、陰極周方向に沿って連続的に減少する。これにより
、陰極6から電極極芯棒7への熱伝導が、陰極下側部分67から陰極上側部分66に向か
って、陰極周方向に沿って大きくなる。その結果、陰極下側部分67から陰極上側部分6
6に向かって陰極周方向に沿った過大な温度差を抑制し、陰極周方向の温度をより均一に
近づけることができる。
しかし、陰極6から電極極芯棒7への熱伝導が陰極下側部分67から陰極上側部分66
に向かって陰極周方向に沿って極端に大きくなることで、芯棒挿入部71には径方向断面
における上側部分と下側部分に過大な温度差が生じる。この過大な温度差に伴う熱膨張差
や熱歪によって、陰極6と電極芯棒7との接合強度が不十分となる場合がある。そこで、
熱伝導抑制体10の電極径方向厚さD1と、電極径方向厚さD2をそれぞれ変動させたラ
ンプを用いて実験を行なった結果、熱伝導抑制体10の電極径方向厚さD1が電極径方向
厚さD2の10%未満であると、陰極6と電極芯棒7との接合強度が不十分となってしま
う場合があることがわかった。従って、熱伝導抑制体10の電極径方向厚さD1は、電極
径方向厚さD2の10%以上であることが望ましい。
に向かって陰極周方向に沿って極端に大きくなることで、芯棒挿入部71には径方向断面
における上側部分と下側部分に過大な温度差が生じる。この過大な温度差に伴う熱膨張差
や熱歪によって、陰極6と電極芯棒7との接合強度が不十分となる場合がある。そこで、
熱伝導抑制体10の電極径方向厚さD1と、電極径方向厚さD2をそれぞれ変動させたラ
ンプを用いて実験を行なった結果、熱伝導抑制体10の電極径方向厚さD1が電極径方向
厚さD2の10%未満であると、陰極6と電極芯棒7との接合強度が不十分となってしま
う場合があることがわかった。従って、熱伝導抑制体10の電極径方向厚さD1は、電極
径方向厚さD2の10%以上であることが望ましい。
さらに、第1の実施形態では、陰極軸方向において円筒状凹部61の底面と熱伝導抑制
体10の間には空間(円筒状凹部内の空間)69を有する。これにより、陰極6から電極
芯棒7への熱伝導経路が熱伝導抑制体10の筒状部分に限定でき、より確実に陰極周方向
に沿って過大な温度差が生じることを抑制することができる。なお、陰極軸方向において
円筒状凹部61の底面と電極芯棒7の間に熱伝導抑制体10を有さず、円筒状凹部61の
底面と電極芯棒7の間に空間(円筒状凹部内の空間)69を有しても良い。
体10の間には空間(円筒状凹部内の空間)69を有する。これにより、陰極6から電極
芯棒7への熱伝導経路が熱伝導抑制体10の筒状部分に限定でき、より確実に陰極周方向
に沿って過大な温度差が生じることを抑制することができる。なお、陰極軸方向において
円筒状凹部61の底面と電極芯棒7の間に熱伝導抑制体10を有さず、円筒状凹部61の
底面と電極芯棒7の間に空間(円筒状凹部内の空間)69を有しても良い。
このような陰極6を用いることによって、陰極径方向断面において陰極上側部分66と
陰極下側部分67との間に過大な温度差が生じることを抑制し、点灯が長時間にわたって
も発光管の失透やアークのチラつきが生じることを抑制できる。
陰極下側部分67との間に過大な温度差が生じることを抑制し、点灯が長時間にわたって
も発光管の失透やアークのチラつきが生じることを抑制できる。
また、第1の実施形態を適用した陽極においても同様に、陽極の陽極周方向に沿った過
大な温度差が生じることが抑制される。これにより陽極径方向断面における陽極上側部分
が過熱状態となることで生じる発光管の失透を防止することができる。発光管内に水銀を
封入した放電ランプにおいても、同様に適用することができる。
大な温度差が生じることが抑制される。これにより陽極径方向断面における陽極上側部分
が過熱状態となることで生じる発光管の失透を防止することができる。発光管内に水銀を
封入した放電ランプにおいても、同様に適用することができる。
第1の実施形態の熱伝導抑制体10の作製方法の一例を説明する。陰極極6は、機械加
工によって、電極芯棒側端面65に円筒状凹部61を設ける。次に、円筒状凹部61の軸
と電極芯棒7の軸とが所定の間隔で陰極軸方向に平行となるように、芯棒挿入部71を円
筒状凹部61に挿入し、芯棒挿入部71と円筒状凹部61との間に、粉末状の熱伝導抑制
体を適量入れる。これらを高周波誘導加熱により熱伝導抑制体の融点以上の温度に加熱す
ることで、粉末状の熱伝導抑制体が一体化し、所定の熱伝導抑制体10を備えた陰極6を
作製することができる。
工によって、電極芯棒側端面65に円筒状凹部61を設ける。次に、円筒状凹部61の軸
と電極芯棒7の軸とが所定の間隔で陰極軸方向に平行となるように、芯棒挿入部71を円
筒状凹部61に挿入し、芯棒挿入部71と円筒状凹部61との間に、粉末状の熱伝導抑制
体を適量入れる。これらを高周波誘導加熱により熱伝導抑制体の融点以上の温度に加熱す
ることで、粉末状の熱伝導抑制体が一体化し、所定の熱伝導抑制体10を備えた陰極6を
作製することができる。
図4を用いてその他の実施形態のランプに用いられる電極について説明する。その他の
実施形態においても陰極を例に説明するが、陽極においても同様である。
実施形態においても陰極を例に説明するが、陽極においても同様である。
図4はその他の実施形態のランプに用いられる陰極の鉛直方向に沿った軸方向断面概略
図である。陰極6の円筒状凹部61の内周面には、深さ方向を陰極径方向として、円筒状
凹部61内周面の周方向に沿って配設されたネジ状の凹部68を有する。芯棒挿入部71
の少なくとも上側には、高さ方向を電極径方向とする凸部73を有する。これにより、凹
部68と凸部73とは、陰極軸方向(電極軸方向)に沿って凹凸形状となり、熱伝導抑制
体10を介して陰極方向に嵌合する。
図である。陰極6の円筒状凹部61の内周面には、深さ方向を陰極径方向として、円筒状
凹部61内周面の周方向に沿って配設されたネジ状の凹部68を有する。芯棒挿入部71
の少なくとも上側には、高さ方向を電極径方向とする凸部73を有する。これにより、凹
部68と凸部73とは、陰極軸方向(電極軸方向)に沿って凹凸形状となり、熱伝導抑制
体10を介して陰極方向に嵌合する。
これにより、熱伝導抑制体10の熱伝導抑制体上側部分101の電極径方向厚さと、熱
伝導抑制体下側部分102の電極径方向厚さを容易に顕著にすることができ、例えば、胴
体部64の外径が電極芯棒7の外径の2倍以下であるような陰極6と電極芯棒7の外径差
が小さい小型のランプにおいても、陰極上側部分66と陰極下側部分67の過大な温度差
を抑制することができる。さらに、陰極径方向断面において最も温度の高い陰極上側部分
66と電極芯棒7とが熱伝導抑制体10を介して陰極軸方向に沿って凹凸状に嵌合するこ
とで、熱膨張差が生じてもこれらの接合が外れることを防止できる。なお、ネジ状の凹部
68を円筒状凹部61内周面の周方向に沿って全周に配設することで、陰極6の形状が軸
方向におおよそ対称となり、陰極6の温度分布に影響を与えることが無い。
伝導抑制体下側部分102の電極径方向厚さを容易に顕著にすることができ、例えば、胴
体部64の外径が電極芯棒7の外径の2倍以下であるような陰極6と電極芯棒7の外径差
が小さい小型のランプにおいても、陰極上側部分66と陰極下側部分67の過大な温度差
を抑制することができる。さらに、陰極径方向断面において最も温度の高い陰極上側部分
66と電極芯棒7とが熱伝導抑制体10を介して陰極軸方向に沿って凹凸状に嵌合するこ
とで、熱膨張差が生じてもこれらの接合が外れることを防止できる。なお、ネジ状の凹部
68を円筒状凹部61内周面の周方向に沿って全周に配設することで、陰極6の形状が軸
方向におおよそ対称となり、陰極6の温度分布に影響を与えることが無い。
また、熱伝導抑制体10と接する電極芯棒7(芯棒挿入部71)の表層には、電極芯棒
7の物質と熱伝導抑制体10の物質とが混在する緩衝層を有しても良く、緩衝層は熱伝導
抑制体10側から電極芯棒7側に向けて熱伝導抑制体10の物質の密度が連続的に減少す
るように傾斜化している。これにより、電極芯棒7と熱伝導抑制体10の熱膨張差が緩衝
され、より強固な接続を行なうこともできる。
7の物質と熱伝導抑制体10の物質とが混在する緩衝層を有しても良く、緩衝層は熱伝導
抑制体10側から電極芯棒7側に向けて熱伝導抑制体10の物質の密度が連続的に減少す
るように傾斜化している。これにより、電極芯棒7と熱伝導抑制体10の熱膨張差が緩衝
され、より強固な接続を行なうこともできる。
1 ランプ
3 発光管
4 封止管
5 陽極
6 陰極
61 円筒状凹部
62 先端面
63 縮径部
64 胴体部
65 電極芯棒側端面
66 陰極上側部分(電極上側部分)
67 陰極下側部分(電極下側部分)
68 ネジ状の凹部
69 円筒状凹部内の空間
7 電極芯棒
71 芯棒挿入部
73 凸部
8 段継ガラス
9 口金
10 熱伝導抑制体
101 熱伝導抑制体上側部分
102 熱伝導抑制体下側部分
3 発光管
4 封止管
5 陽極
6 陰極
61 円筒状凹部
62 先端面
63 縮径部
64 胴体部
65 電極芯棒側端面
66 陰極上側部分(電極上側部分)
67 陰極下側部分(電極下側部分)
68 ネジ状の凹部
69 円筒状凹部内の空間
7 電極芯棒
71 芯棒挿入部
73 凸部
8 段継ガラス
9 口金
10 熱伝導抑制体
101 熱伝導抑制体上側部分
102 熱伝導抑制体下側部分
Claims (6)
- 発光管と、
前記発光管内に対向配置した一対の電極と、
前記電極を水平状態でそれぞれ支持する電極芯棒とを有する放電ランプにおいて、
前記電極の少なくとも一方は、
前記電極の径方向断面における電極下側部分よりも電極上側部分の方が、
前記電極と前記電極芯棒との間の熱伝導が大きいことを特徴とする放電ランプ。 - 前記電極と前記電極芯棒との間の少なくとも一部分には、
前記電極よりも熱伝導性が低い熱伝導抑制体を有することを特徴とする請求項1に記載の
放電ランプ。 - 前記電極上側部分と前記電極芯棒との間の熱伝導抑制体の電極径方向厚さD1は、
前記電極下側部分と前記電極芯棒との間の熱伝導抑制体の電極径方向厚さD2より小さい
ことを特徴とする請求項2に記載の放電ランプ。 - 前記電極は前記熱伝導抑制体を介して前記電極芯棒により支持され、
前記熱伝導抑制体の前記電極径方向厚さD1が前記電極径方向厚さD2の10%以上であ
ることを特徴とする請求項3に記載の放電ランプ。 - 前記熱伝導抑制体の径方向の厚さは、
前記電極下側部分と前記電極芯棒との間の部分から、
前記電極上側部分と前記電極芯棒との間の部分に向かって、
前記電極周方向に沿って連続的に減少することを特徴とする請求項3または4に記載の放
電ランプ。 - 前記電極上側部分と前記電極芯棒とは、
前記熱伝導抑制体を介して電極軸方向に沿って凹凸状に嵌合することを特徴とする請求項
2乃至5に記載の放電ランプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016068738A JP2017183087A (ja) | 2016-03-30 | 2016-03-30 | 放電ランプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016068738A JP2017183087A (ja) | 2016-03-30 | 2016-03-30 | 放電ランプ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017183087A true JP2017183087A (ja) | 2017-10-05 |
Family
ID=60006250
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016068738A Pending JP2017183087A (ja) | 2016-03-30 | 2016-03-30 | 放電ランプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017183087A (ja) |
-
2016
- 2016-03-30 JP JP2016068738A patent/JP2017183087A/ja active Pending
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