毛细管超高压汞灯的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种毛细管超高压汞灯，其特征在于，电极与发光管间的密封是借助玻璃构件而进行的，由上述电极与上述玻璃构件形成的密封部形成为随着从上述发光管的两端向上述发光管的轴向外端（外侧端）去而逐渐缩径的锥形状，上述密封部相对于上述发光管的轴线的锥角在10°～40°的范围内。在本实用新型中，通过使毛细管超高压汞灯的密封部的锥角形成得较小，能防止在密封部处产生裂纹，从而能减少因上述产生裂纹而导致的不能点起灯的现象，其结果能实现长寿命化。
【专利说明】毛细管超高压汞灯
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及毛细管超高压萊灯(capillary ultra-high-pressure mercuryvapor lamps)的密封部。
【背景技术】
[0002]以往，作为印刷电路板(PCB)等的曝光处理用、树脂等的紫外光固化处理用的紫外线灯，广泛使用毛细管超高压汞灯(瞬间点灭性灯)。
[0003]在图5中表示以往的毛细管超高压汞灯的横剖面概略图。而且，图6为图5中的B部(密封部周边)的放大图。
[0004]一对杆状的电极3相面对地配置在圆筒状的发光管I的内部，发光管I的两端被玻璃构件5以及一对杆状的电极3气密地密封起来。
[0005]这种汞灯在点灯期间的内部压力(放电空间2)非常高，达IO6Pa以上。
[0006]如上所述，由于毛细管超高压汞灯具有瞬间点灭性以及其内部压力非常高这样的特征，因此要求发光管、密封部在对因灯的点灭操作所带来的热冲击的耐性、以及耐压性方面具有优异的功能。
[0007]如图6所示，以往的毛细管超高压汞灯10的密封部4是自发光管I的外径尺寸起而急剧收拢的锥形状，其锥角α通常为50°以上。以往，被认为只要避免发光管I与电极3的直接密封(使用玻璃构件将材料间的热膨胀系数的差限制在一定范围内)就能缓和由灯的点灭操作所带来的热冲击，能防止在密封部处产生裂纹，但并没有考虑到该锥形状的角度会影响到裂纹的产生。甚至由于若减少玻璃构件的量，就可减少材料费以及可缩短密封工序的作业时间而达到削减成本的效应，因此更是存在密封部4的长度极短、锥角α非常大的灯。
实用新型内容
[0008]实用新型要解决的问题
[0009]然而，本实用新型的
【发明者】有如下发现:除了玻璃构件、电极、发光管的热膨胀系数的差以外，对于密封部的锥形状陡峻的灯来说，其密封部的机械强度以及耐压性较低，因而随着反复进行灯的点灭操作，热应力容易蓄积在密封部，而容易以此处为起点产生裂纹。由于产生这样的裂纹，导致放电空间的气密性被破坏，不能点起灯的情况频发，导致灯的寿命变短。
[0010]本实用新型是为了克服上述现有技术的缺点而作出的，其课题在于提供能够抑制在密封部处产生的裂纹的毛细管超高压汞灯。
[0011]用于解决问题的方案
[0012]本实用新型的毛细管超高压汞灯的特征在于，电极与发光管间的密封是借助玻璃构件而进行的，由上述电极与上述玻璃构件形成的密封部形成为随着从上述发光管的两端向上述发光管的轴向外端(外侧端)去而逐渐缩径的锥形状，上述密封部相对于上述发光管的轴线的锥角在10°?40°的范围内。
[0013]本实用新型的毛细管超高压汞灯的特征在于，上述玻璃构件的热膨胀系数的值介于上述发光管的热膨胀系数和上述电极的热膨胀系数之间。
[0014]本实用新型的毛细管超高压汞灯的特征在于，在上述发光管与上述玻璃构件之间还夹有第2玻璃构件，该第2玻璃构件的热膨胀系数的值介于上述玻璃构件的热膨胀系数与上述发光管的热膨胀系数之间。
[0015]本实用新型的毛细管超高压汞灯的特征在于，在上述发光管与上述第2玻璃构件之间还夹有至少I种的玻璃构件，所述至少I种的玻璃构件的热膨胀系数的值介于上述第2玻璃构件的热膨胀系数与上述发光管的热膨胀系数之间，在上述发光管与上述电极之间借助多个上述玻璃构件而形成有热膨胀系数逐渐变化的热倾斜结构(热梯度结构)。
[0016]实用新型的效果
[0017]采用本实用新型的毛细管超高压汞灯，能防止在密封部处产生裂纹，其结果能实现汞灯的长寿命化。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的毛细管超高压汞灯的概略剖视图。
[0019]图2是图1中A部(密封部周边)的放大图。
[0020]图3是密封部的锥角与在密封部产生裂纹的比率的图表。
[0021]图4是本实用新型的其他实施方式的毛细管超高压汞灯的密封部周边的放大图。
[0022]图5是现有技术的毛细管超高压汞灯的概略剖视图。
[0023]图6是图5中的B部(密封部周边)的放大图。
[0024]附图标记说明
[0025]10、毛细管超高压汞灯；1、发光管；2、放电空间；3、电极；4、密封部；5、玻璃构件；
6、第2玻璃构件；α、锥角。
【具体实施方式】
[0026]以下，参照附图对本实用新型的毛细管超高压汞灯进行说明。
[0027](实施例1)
[0028]图1是本实用新型的毛细管超高压汞灯的概略剖视图。图2是图1中A部(密封部周边)的放大图。
[0029]本实用新型的毛细管超高压汞灯10具有透明的石英玻璃制的圆筒状的发光管1，一对杆状的电极3隔有规定间隔地相面对配置在发光管I内。
[0030]发光管I的两端由玻璃构件5以及电极3气密地密封起来而形成密封部4。上述玻璃构件5的热膨胀系数的值介于发光管I的热膨胀系数与电极3的热膨胀系数之间，且上述玻璃构件5起到对伴随着灯的点灭而在发光管I以及电极3引起热膨胀、热收缩的热循环过程中的热冲击进行吸收的作用。
[0031]放电空间2被该密封部4密封起来。在放电空间2内密封有水银、非活性气体等(未图示)。
[0032]电极3进一步突出至密封部4的外部，在该突出部位连接有外部导线(未图示)。在从外部电源(未图示)对上述导线供电时，在放电空间2内的一对电极3之间发生电弧放电，放射由水银而产生的辉线(紫外光)。
[0033]图1、图2所示的密封部4的锥形状通过如下所述的密封作业而形成。首先，在电极3的待密封部位以规定长度卷绕熔融了的规定量的玻璃构件5。此处的规定量以及规定长度由发光管I的直径和所希望的密封部4的锥角α来规定。接下来，将卷绕有上述玻璃构件5的电极3插入发光管I内，通过将玻璃构件5熔接于绕轴线旋转的发光管I的端面，从而使密封部形成为锥形状。
[0034]图3表示的是密封部4的锥角α与直至因密封部4产生裂纹而导致不能点起灯为止的点灭次数之间的关系。锥角α是指密封部4的锥形状相对于与发光管I的轴线平行的例如水平轴线而呈的角度。
[0035]实验所采用的毛细管超高压汞灯的发光管I的外径为6mm、内径为2mm，电极3的外径为0.8mm，输入功率设定为5kW。
[0036]在锥角α为10°?40°的情况下，直至因密封部4产生裂纹而导致不能点起灯为止的点灭次数为15000次左右，与此相对，当锥角α超过50°时，点灭次数急剧减少、只有10000次左右。
[0037]在锥角α小于10°的情况下，密封部4的轴向的长度变得非常长而导致汞灯的大型化，在实用性方面存在问题。
[0038]另一方面，在锥角α超过50°时，密封部为陡峻的锥形状，因此密封部的机械强度以及耐压性较低，在重复进行灯的点灭操作时，热应力容易蓄积在密封部，而容易产生以此处为起点的裂纹。因此，放电空间的气密性被破坏而发生点不起灯的情况。
[0039](实施例2)
[0040]图4是本实用新型其他实施方式的毛细管超高压汞灯10的密封部的放大图。
[0041]其特征在于，对于发光管I的两端的密封，除玻璃构件5以外还夹有第2玻璃构件
6。具体而言，在上述发光管I与上述玻璃构件5之间夹有第2玻璃构件6,该第2玻璃构件6的热膨胀系数的值介于上述玻璃构件5的热膨胀系数与上述发光管I的热膨胀系数之间。其余的结构与上述实施例1相同。
[0042]该实施方式的密封作业经过下述这样的工序。预先将加热了的第2玻璃构件6熔接于发光管I的两端部的端面。此后的工序与上述实施例1时的工序相同。
[0043]米用本实施方式，发光管1、第2玻璃构件6、玻璃构件5、电极3的热膨胀系数依次逐渐增大，因此对于伴随灯的点灭而产生的热冲击的吸收能力在实施例1以上。
[0044]再者，在上述发光管与上述第2玻璃构件之间还可夹有至少I种的玻璃构件，所述至少I种的玻璃构件的热膨胀系数的值介于上述第2玻璃构件的热膨胀系数与上述发光管的热膨胀系数之间，通过在上述发光管与上述电极之间借助多个上述玻璃构件而形成热膨胀系数逐渐变化的热倾斜结构，能够进一步提高密封部的裂纹防止的效果。
[0045]产业上的可利用性
[0046]采用本实用新型，能够提供能防止在密封部产生裂纹、寿命长的毛细管超高压汞灯。
【权利要求】
1.一种毛细管超高压汞灯，电极与发光管间的密封是借助玻璃构件而进行的，其特征在于， 由上述电极与上述玻璃构件形成的密封部形成为随着从上述发光管的两端向上述发光管的轴向外端去而逐渐缩径的锥形状，上述密封部相对于上述发光管的轴线的锥角在10°?40。的范围内。
2.根据权利要求1所述的毛细管超高压汞灯，其特征在于， 上述玻璃构件的热膨胀系数的值介于上述发光管的热膨胀系数与上述电极的热膨胀系数之间。
3.根据权利要求1或2所述的毛细管超高压汞灯，其特征在于， 在上述发光管与上述玻璃构件之间还夹有第2玻璃构件，该第2玻璃构件的热膨胀系数的值介于上述玻璃构件的热膨胀系数与上述发光管的热膨胀系数之间。
4.根据权利要求3所述的毛细管超高压汞灯，其特征在于， 在上述发光管与上述第2玻璃构件之间还夹有至少I种的玻璃构件，所述至少I种的玻璃构件的热膨胀系数的值介于上述第2玻璃构件的热膨胀系数与上述发光管的热膨胀系数之间，在上述发光管与上述电极之间借助多个上述玻璃构件而形成有热膨胀系数逐渐变化的热倾斜结构。
【文档编号】H01J61/36GK203553101SQ201320602609
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】池上昌和, 片冈智史, 福田刚士 申请人:株式会社奥珂制作所