短弧型放电灯的制作方法

本发明涉及一种短弧型放电灯，尤其是涉及被垂直点亮的短弧型放电灯。

背景技术：

以往，在高输入高亮度的短弧型放电灯中，多使用将相向配置的一对电极垂直配置而进行点亮的垂直点亮方式。

另外，一对的阴极与阳极在封入有水银的发光管内相向配置的短弧型放电灯由于接近点光源，因此通过与光学系统组合而被作为聚光效率较高的曝光装置的光源利用。

此外，在发光管内封入有氙的短弧型放电灯被作为数字电影用光源使用。

在这样的短弧型放电灯中，已知有由于在点亮时作用于阳极的热负荷较高，因此产生由阳极的过热等引起的电极材料的蒸发，产生该蒸发物附着于发光管的内壁而透光率下降的所谓的黑化。这样的黑化物被点亮中的气体的对流搬运，容易附着于发光管的上部附近。

作为从对流气体中捕捉由这样的电极材料的蒸发引起的黑化物的办法，在日本特开2005-340136号公报(专利文献1)中公开了在位于上方的电极(阳极)的上方设置圆板状部件。

图6表示该构造，在短弧型放电灯101的发光管102内一对阴极103与阳极104相向配置，该灯101使阳极104位于上方而垂直点亮。在上方的阳极104上，在其芯线104a上设有圆板状部件110。

如图6所示，在灯点亮中，在发光管102内产生由弧光引起的气体的对流x，但与阳极104上方的圆板状部件110碰撞，而沿着发光管102的内壁流动。向阳极104的上方的流动与圆板状部件110碰撞，因此在此期间对流气体中的黑化物附着于该圆板状部件110及阳极芯线104a。由此，在沿着发光管102的内壁流动的对流中几乎不包含黑化物，能够抑制发光管102的黑化。

然而，已知当如专利文献1那样设置圆板状部件110时，沿着阳极104的周围上升的对流气体x被该圆板状部件110阻止，不会流动到发光管102内部的上端部，存在在该区域中产生水银的未蒸发而不能得到期望的灯寿命(照度维持率)的问题。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2005-340136号公报

技术实现要素：

发明所要解决的问题

本发明鉴于上述现有技术的问题点而作出，其目的在于提供一种短弧型放电灯的构造，在发光管的内部相向地配置一对阴极与阳极，并被垂直点亮，其中，防止从电极或芯线等蒸发的金属等被在发光管内产生的对流气体输送并附着于发光管的管壁而黑化，并且使发光管内的对流气体流动到发光管的上端部来抑制水银的未蒸发。

用于解决问题的技术方案

为了解决上述问题，在本发明中，其特征在于，在处于上方位置的电极的上方设置对流引导部件，在该对流引导部件上形成有管轴方向的贯通孔。

另外，其特征在于，上述对流引导部件为圆板形状。

另外，其特征在于，上述贯通孔在以管轴为中心的同一圆周上等间距地设置。

另外，其特征在于，在处于上述上方位置的电极的后端设有直径朝着后方缩小的倾斜部。

另外，其特征在于，上述贯通口位于在从管轴方向观察时比延长上述倾斜部所得到的假想线靠外方侧的位置。

发明效果

根据本发明，通过在上方位置的电极的上方设置具有贯通孔的对流引导部件，发光管内的对流气体通过该对流引导部件的贯通孔而流动到发光管的上端部，不会在该区域引起温度降低，从而能够抑制水银的未蒸发。另外，产生从对流引导部件向下方折回的气体的流动，从而在发光管内的对流气体中产生扰乱的情况减少，弧光的起伏减少，稳定地维持点亮。此外，向上方流动的对流气体中的黑化物附着于该对流引导部件及电极芯线，还附着于贯通孔的内表面，被从对流气体中去除，能够防止黑化物附着于发光管内壁。

另外，通过在上方电极的后端设置直径缩小的倾斜部，对流气体通过该倾斜部成为沿着电极芯线侧的气流，其有效地流过对流引导部件的贯通孔，能够更进一步抑制发光管的上端部的水银的未蒸发。

附图说明

图1是本发明的短弧型放电灯的剖视图。

图2(a)是图1的局部放大剖视图，图2(b)是对流引导部件的俯视图。

图3是对流引导部件中的贯通孔的其他实施例。

图4是发光管内的气体的对流的举动图。

图5是表示与本发明的照度维持率相关的效果的曲线图。

图6是以往例的剖视图。

具体实施方式

图1表示本发明的垂直点亮的短弧型放电灯1，阴极3与阳极4在发光管2内相向配置，阴极3的芯线5及阳极4的芯线6分别密封在密封部7、8中。

在点亮时位于上方的电极，在该实施例中为阳极4的上方设有对流引导部件10。

该对流引导部件10由圆板状部件构成，通过安装部件9安装到阳极4的芯线6上。并且，在该对流引导部件10上形成有多个管轴方向的贯通孔11。

图2表示对流引导部件10的详细情况，如图2(b)所示，在该圆板状的对流引导部件10上，以管轴(发光管2的中心轴，即阴极3、阳极4的中心轴)y为中心在同一圆周上等间距地形成有多个贯通孔11。在该例中表示形成有六个贯通孔11，该数量可根据对流引导部件10的大小(直径)和贯通孔11的开口直径等而适当地选择。

另一方面，在阳极4的后端设有直径朝着后方(上方)缩小的倾斜部4a。该缩径部4a典型地由锥形部分形成。

并且，上述对流引导部件10的贯通孔11优选的是设为位于在从管轴y的方向观察时比延长上述倾斜部4a所得到的假想线l靠外方侧(上方侧)的位置。

另外，贯通孔11的形状不仅可以是图2(b)所示的圆形，也可以如图3所示那样，是沿着圆周方向延伸的多个狭缝状的长孔形状。

基于图4，以下说明在本发明的发光管2内的气体的对流。

在发光管2内，被阴极3和阳极4之间的弧光加热了的气体x以沿着阳极4的方式在发光管2内上升，而到达对流引导部件10。在此，其一部分x1翻转流动并以沿着发光管2的内壁面的方式向下方流动。

另外，在对流引导部件10上形成有贯通孔11，所以对流气体x的一部分x2穿过该贯通孔11而流动到发光管2内的上端部。

这时，贯通孔11的位置位于在从管轴y的方向观察时比延长阳极4后端的倾斜部4a所得到的假想线l靠外方侧(上方侧)的位置，由此上升的对流气体x的一部分x2容易更顺畅地流入贯通孔11。

这样，利用通过了对流引导部件10的气体x2来加热发光管2的整个上部区域，不会形成最冷点，可抑制水银的未蒸发。另外，通过从对流引导部件10向下方折回的气体x1，在发光管2内的对流气体中产生扰乱的情况减少，弧光的波动减少，稳定地维持点亮。

并且，在此期间，对流气体x中的黑化物与阳极芯线6或对流引导部件10碰撞而附着，此外也附着于贯通孔11的内表面，而被从对流气体中去除。

以下表示本发明的短弧型放电灯的一规格例。

<实施例>

·输入：额定输入12kw、额定电流100a

·点亮姿势：阳极上方的垂直点亮

·阴极：

阴极材料：钍钨

阴极尺寸：全长30mm

阴极芯线：

·阳极：

阳极材料：钨

阳极尺寸：全长50mm

前端部直径：8mm

前端部锥角：120°

后端部锥角：90°

后端部的直径：25mm

阳极芯线：

阳极主体部上，激光槽

·极间：11mm

·对流引导部件：

材料：钨

形状：在圆板上有六个贯通孔

圆板的尺寸：厚度2mm

贯通孔的配置：在的圆周上以同一间距(60°)配置六个

固定位置：阳极后端部的后方(上方)20mm

固定方法：用钨制线圈从上下夹持

<比较例>

在图6所示的构造中，在圆板状部件上没有贯通孔。除此之外的规格与实施例相同。

对实施例和比较例的灯测定了照度维持率。其结果如图5所示。

可知在比较例中，在点亮时间1000小时下降低至初始照度的76％左右，与此相对，在本发明的实施例中维持在初始照度的93％。

在本发明的短弧型放电灯中，如上述改善了照度维持率的理由推测如下。

在实施例的短弧型放电灯中，在发光管的上部区域中没有产生水银的未蒸发，因此在该区域，水银不会反复蒸发和凝结。该水银的蒸发、凝结循环使弧光不稳定，会促进电极的蒸发及损耗，但在实施例的短弧型放电灯中不会产生这种现象。其结果是，与比较例相比，实施例的短弧型放电灯的照度维持率良好地推移。

另外，在以上的说明中，对阳极处于上方位置的垂直点亮方式的情况进行了说明，但也可以为阴极处于上方位置的垂直点亮方式，在该情况下，对流引导部件安装在处于上方位置的阴极的上方。

另外，设为垂直点亮，但其点亮姿势不仅限于严格地与水平方向成90°，只要大致为90°(垂直)的点亮方式即可。

如上，根据本发明，在垂直点亮的短弧型放电灯中，通过在处于发光管内的上方位置的电极的上方设置具有轴向的贯通孔的对流引导部件，而将发光管内的对流气体的一部分经过该贯通孔向上方引导，因此，发光管内的上端部的温度被保持为高温状态，不会形成最冷点，可抑制该区域中的水银的未蒸发。

另外，产生从对流引导部件向下方折回的气体的流动，从而在发光管内的对流气体中产生扰乱的情况减少，弧光的起伏减少，被维持稳定地点亮。

另外，包含在对流气体中的黑化物与上方电极的芯线及对流引导部件碰撞而附着，另外，在通过贯通孔的期间附着于其内表面，由此其被从对流气体中去除。

并且，通过在上方电极的后端部形成倾斜部，并将对流引导部件的贯通孔的位置配置得比该倾斜部的延长线靠外方侧，由此，沿着上方电极上升的对流气体被顺畅地导入对流引导部件的贯通孔。

附图标记说明

1：短弧型放电灯

2：发光管

3：阴极

4：阳极

4a：倾斜部

5：阴极芯线

6：阳极芯线

7、8：密封部

9：安装部件

10：对流引导部件

11：贯通孔

x：对流气体

x1：对流气体的一部分

x2：对流气体的上升一部分

y：管轴中心(电极轴中心)

l：倾斜部的延长线