JPH0425807Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、大出力の水銀蒸気放電灯に関するも
のである。

〔従来技術とその問題点〕

封体に水銀が封入され、水銀蒸気が放電の主体
である水銀蒸気放電灯は各種の用途に幅広く使用
されているが、プリント基板回路の焼付用や液晶
の焼付用などに大出力の水銀蒸発放電灯が使用さ
れており、最近では入力電流が100A以上で出力
が5kW以上の大きなものが要求されるようにな
つた。ところで、水銀蒸気放電灯は、封体内に封
入された水銀粒が点灯した時の温度の上昇により
蒸発してガス化する。そして、消灯すると再び凝
縮して水銀粒になるが、点灯時に素早くパワーア
ツプさせるために、水銀は、封体中央に形成され
た略楕円球状の発光部内に存在することが好まし
く、このため両端の封止部は箔シール構造が採用
されている。しかし、金属箔は電流を流せる許容
値が小さく、従来から使用されている水銀蒸気放
電灯では、複数枚の金属箔をガラス筒の外面に軸
線方向に沿つて並列に配置してシールする構造を
採用しても、せいぜい出力が3kWで入力電流が
60A程度のものまでであり、これ以上出力の大き
い水銀蒸気放電灯には、箔シール構造を採用する
ことが不可能である。

一方、Xeガスを封入したキセノンランプにお
いては、10kW以上の大出力のものが実用化され
ているが、この場合も箔シール構造を採用するこ
とができないので、先端に電極が固着されたリー
ド棒を封体外に直接導出してこのリード棒に大電
流を流している。このとき、ダングステンやモリ
ブデンからなるリード棒を石英管に直接封止する
ことはできないので、ロツドシールと呼ばれるシ
ール構造が採用されている。このことから、大出
力の水銀蒸気放電灯にも、このロツドシール構造
を採用するが考えられる。

このロツドシールは、断継ぎシールとも称され
るが、先ず、リード棒に、このリード棒と同程度
の熱膨張係数のガラスを溶着し、その上に順次、
熱膨張係数が石英ガラスに近くなる材料を段階的
に継ぎたして石英ガラス製封体に接続するもので
ある。従つて、このロツドシール構造は、機械的
強度があまり大きくないが、大出力の放電灯で
は、電極とそのリード棒が大きくて重量があるた
めに、このロツドシール構造のみで先端に電極が
固着されたリード棒を保持することはできない。
このために、第３図に示すように、例えば厚さが
0.1mm程度のモリブデン箔６をリード棒３に１〜
２回巻き付けてその上にガラス管５を被せ、これ
を封体１の絞り部１２内に挿入し、絞り部１２を
バーナーで加熱してガラス管５に溶着し、封体１
の絞り部１２でもリード棒３を保持している。こ
こで、リード棒にモリブデン箔を巻き付けるの
は、リード棒はガラス管に軽く接触して自由に熱
膨張できる状態で保持するためである。従つて、
リード棒とガラス管の間には僅かな隙間が存在
し、キセノンガスがこの隙間を流通するが、消灯
時もキセノンはガス体のままであるので、点灯す
るときになんら不具合はない。

しかしながら、かかる構造のロツドシールを大
出力の水銀蒸気放電灯に適用すると、リード棒と
ガラス管の隙間を水銀蒸気が流通するが、封止部
近傍が温度の最も低い最冷点であるので、消灯し
たときに、水銀蒸気はこの隙間を通つて封止部の
方向に進み、ここで凝縮して水銀粒になる。

次に、点灯するために通電すると、温度の上昇
に伴つてこの水銀粒が蒸発し、再びこの隙間を通
つて発光部の方向に進むが、この隙間における水
銀蒸気の通過容易度（コンダクタンス）は極めて
低い。このため、始動時の発光部内の水銀蒸気圧
の上昇が遅く、ウオーミングアツプに長時間要し
て最高出力になかなか到達しないため、例えば出
力が5kWで入力電流が100Aのような大出力の水
銀蒸気放電灯の実用化に大きな障害となつてい
た。

〔考案の目的〕

そこで本考案は、ロツドシール構造を採用して
いるにもかかわらず、最冷点である封止部近傍と
発光部との水銀蒸気のコンダクタンスがよく、ウ
オーミングアツプタイムが短くて早くパワーアツ
プする大出力の水銀蒸気放電灯を提供することを
目的とするものである。

〔考案の構成とその作用〕

本考案の構成は、略楕円球状の発光部の両側に
絞り部を介して封止部が形成され、内部に水銀が
封入された石英ガラス製封体と、前記発光部内に
おいて対向配置された一対の電極と、各電極に連
設され、前記絞り部を通つて封止部を貫通し、外
部に伸びる一対のリード棒とからなる水銀蒸気放
電灯において、前記リード棒を保持する中心孔を
有し、両端に膨径部が形成されたガラス製管体の
当該膨径部が前記絞り部の内壁に当接させて配置
され、該膨径部の周縁には水銀蒸気通過用の切欠
きが設けられたことを特徴とする。

すなわち、リード棒が封止部を貫通して外部に
伸びたロツドシール構造を採用しているので、大
電流を流すことが可能になり、かつリード棒は管
体の中心孔に挿通されて封体の絞り部でも保持さ
れるので、重量の大きな電極であつても正確な位
置に配置することができる。そして、水銀蒸気
は、管体の膨径部の周縁に設けられた水銀蒸気通
過用の切欠きを通つて自由に通過できるので、コ
ンダクタンスが良く、ウオーミングアツプの所要
時間が短くて早く最高出力にパワーアツプする。

〔実施例〕

以下に図面に示す実施例に基いて本考案を具体
的に説明する。

第１図は、プリント基板回路の焼付用や液晶の
焼付用などに使用される入力電流が100〜150Aで
出力が5kWの大出力の水銀蒸気放電灯を示す。
石英ガラス製の封体１の中央は略楕円球状の発光
部１１であり、その内部には、外径が２５mmφの
タングステン製の陽極２１と外径が12mmφの陰極
２２が7.5mmの間隔で対向配置されている。そし
て、陽極２１および陰極２２には、それぞれ６mm
φのタングステン棒からなるリード棒３が接続さ
れている。発光部１１の両側に絞り部１２が形成
されており、この絞り部１２の内部には石英ガラ
ス製の管体４が配置されている。管体４は、第２
図に示すように、中心孔４２を有し、両端には鍔
状の膨径部４１が形成されている。この膨径部４
１は絞り部１２の内壁に当接しており、かつ中心
孔４２にリード棒３が挿通されている。

リード棒３は、中心孔４２内で自由に軸線方向
に熱膨張できるが、中心孔４２とリード棒３との
間のクリアランスは非常に小さく、陽極２１と陰
極２２のセンターが正確に一致した状態で保持さ
れている。そして、リード棒３は、封止部１３を
貫通して外部に伸びているが、この封止部１３
は、前述のとおりの断継ぎによるロツドシール構
造であり、このリード棒３に直接通電するので、
大電流を流すことができる。封体１の内部には水
銀が封入されており、点灯時には水銀の蒸気圧が
約１気圧程度になる。そして、管体４の膨径部４
１の周縁には適宜個数の切欠き４３が設けられて
おり、この切欠き４３を水銀蒸気が自由に通過で
きるようになっている。

しかして、点灯状態のときは、封止部１３近傍
が温度の最も低い最冷点であるので、消灯したと
きに、発光部１１内の水銀蒸気は切欠き４３を通
つて封止部１３の方向に進み、凝縮して水銀粒に
なる。そして、点灯するために通電すると、温度
の上昇に伴ってこの水銀粒が蒸発し、再び切欠き
４３を通つて発光部１１の方向に進むが、切欠き
４３における水銀蒸気のコンダクタンスが良いの
で、発光部１１内の水銀の蒸気圧は素早く上昇す
る。従つて、ウオーミングアツプの所要時間が短
くなり、例えば従来30分かかつていたウオーミン
グアツプ時間を10分に短縮することができ、素早
く最高出力にパワーアツプすることができる。そ
して、ロツドシール構造を採用しているので、大
電流を流すことが可能になり、大出力が要求され
るプリント基板回路の焼付用や液晶の焼付用など
に適した水銀蒸気放電灯となる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案の水銀蒸気放電灯
は、電極が固着されたリード棒が直接封体外に伸
びるロツドシール構造を採用するとともに、リー
ド棒を保持する管体の膨径部に水銀蒸発通過用の
切欠きを設け、水銀蒸気専用の通過経路を形成し
たので、水銀蒸気のコンダクタンスを良くするこ
とができる。従つて、重量の大きい電極を正確に
保持できるとともに、ウオーミングアツプタイム
が短くて早くパワーアツプする大出力の水銀蒸気
放電灯とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例の断面図、第２図は管体
の斜視図、第３図はロツドシールキセノンランプ
の説明図である。 １……封体、１１……発光部、１２……絞り
部、１３……封止部、２１……陽極、２２……陰
極、３……リード棒、４……管体、４１……膨径
部、４２……中心孔、４３……切欠き、５……ガ
ラス管。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 略楕円球状の発光部の両側に絞り部を介して封
   止部が形成され、内部に水銀が封入された石英ガ
   ラス製封体と、前記発光部内において対向配置さ
   れた一対の電極と、各電極に連設され、前記絞り
   部を通つて封止部を貫通し、外部に伸びる一対の
   リード棒とからなる水銀蒸気放電灯において、 前記リード棒を保持する中心孔を有し、両端に
   膨径部が形成されたガラス製管体の当該膨径部が
   前記絞り部の内壁に当接させて配置され、該膨径
   部の周縁には水銀蒸気通過用の切欠きが設けられ
   たことを特徴とする水銀蒸気放電灯。