CN1151536C - 金属蒸气放电灯 - Google Patents

Abstract

提供一种金属蒸气放电灯，具有在一端部有闭塞部1a而在另一端安装灯头2的外管1的内部有电极的发光管、环绕上述发光管3的套管4，上述套管4在上述外管1的闭塞部1a侧备有开口部，还备有支持上述闭塞部1a侧的上述套管端部的支持体8，上述支持体8具有从上述闭塞部1a侧的上述套管开口面离开的细长板状或棒状的支柱部和在上述支柱部10的端部设置的且与上述套管4连接的套管保持部11a，上述支持体8和与上述电极连接且从上述发光管3向上述闭塞部1a侧引出的供电体6分别与向上述灯头2侧延伸的电力供给线15连接。由此，能坚固地支强套管，抑制点灯后或灭灯后异音的发生，具有高效率、长寿命。

Description

金属蒸气放电灯

                         技术领域

本发明涉及金属蒸气放电灯。

                         背景技术

已有的金属蒸气放电灯，例如，卤化金属灯，为了防止寿命末期因发光管破裂引起的外管破损，就提出了用玻璃圆筒状套管(以下简称套管)围绕发光管且在该套管的两端用金属板封死的装置(特开平2-230655号公报)。

该金属板上设置着分别与外管和套管连接的舌片，使该舌片与外管的内面接触，从而将套管保持在外管内的规定位置。

最近，这种已有的卤化金属灯采用耐热性和耐卤性优良的透光性陶瓷制的发光管。采用该透光性陶瓷制的发光管的已有卤化金属灯具有，内部安装电极且封入卤化金属(发光金属)等的发光部，和设置在该发光部的两端且在内部由与电极连接的导电性金属陶瓷和铌等组成的供电体用密封材料密封的细管部。

可是，这种已有的卤化金属灯，在点灯时由发光管放出的热停滞在由套管和金属板形成的空间内，尤其在用透光性陶瓷制的发光管的卤化金属灯中，因细管部和密封材料、及供电体和密封材料的热膨胀系数的差而在密封部易于发生裂缝，同样也促进卤化金属和密封材料的反应，有密封材料老化、发光管发生漏泄、寿命变短的问题。

所谓「密封部」叫做密封材料和用密封材料密封的细管部的部分。

由于套管的两端用金属板封死，射向外管闭塞部侧的光被金属板遮断，所以有光通下降的问题。

而且，由于外管和设置在位于外管闭塞部侧的金属板上的舌片连接，在点灯后或灭灯后，发光管热膨胀或热收缩时，金属板因发光管的热膨胀或热收缩而连动地移动，那时就有舌片磨擦外管的内面而发生异音的问题。

                         发明内容

本发明是为解决这样的问题而研制的，其目的在于，提供一种坚强地支持套管并能控制点灯点或灭灯后异音的发生的高效长寿命的金属蒸气放电灯。

为了完成上述目的，本发明的金属蒸气放电灯具有：在一端部有闭塞部、另一端部安装了灯头的外管内部有电极的发光管；围绕上述发光管的套管，其特征在于，

上述套管在上述外管的闭塞部侧备有开口部，还备有支持上述闭塞部侧的上述套筒的端部的支持体，

上述支持体具有从上述闭塞部侧的上述套管开口面离开的细长板状或棒状的支柱部、和在上述支柱部的端部设置的且与上述套管连接的套管保持部，

上述支持体和与上述电极连接且从上述发光管向上述闭塞部侧引出的供电体分别与向上述灯头侧延伸的电子供给线连接。

根据该结构，能坚强地支持套管并增加从套管放射的光通量，并且使套管尽可能打开，所以能防止热在用套筒包围的空间内停留，由于不用与已有的灯不同的舌片，所以点灯后或灭灯后能抑制异音的发生。

                           附图说明

图1是本发明第1实施例的卤化金属灯的部分切口正面图。

图2是相同的卤化金属灯所用的支持体的斜视图。

图3是本发明第2实施例的卤化金属灯所用的支持体的斜视图。

图4是本发明第3实施例的卤化金属灯所用的支持体的斜视图。

图5是本发明第4实施例的卤化金属灯所用的支持体的斜视图。

图6是本发明第5实施例的卤化金属灯所用的支持体的斜视图。

图7是本发明第6实施例的卤化金属灯的部分切口正面图。

图8是本发明第7实施例的卤化金属灯所用的支持体的斜视图。

                     具体实施方式

本发明中，上述支柱部最好接近上述外管的闭塞部、具体地讲，外管的闭塞部和支柱的距离最好保持在3mm以下。

上述支柱部最好有按照上述外管闭塞部的内部形状的形状。

上述支柱部和上述套管保持部最好由连续的一个构件组成。

在上述细长板状的上述支柱部的宽度为W(mm)、上述外管的最大外径为R(mm)时，最好满足下述关系式，即0.05R≤W≤0.25R。

在上述支持体上最好设置与上述外管的闭塞部接近且从上述支柱部突出的突出部。

上述套管保持部，其剖面最好有L字状的形状。

在上述套管保持部上最好设置与上述套管的端部嵌合的凹状沟部。

弹性体部最好介于上述套管保持部和上述供电体之间。

在上述套管保持部最好设置与上述套管点接触的凸部。

从上述发光管向上述闭塞部侧引出的供电体最好延伸至上述闭塞部，被夹住在上述外管与上述支持体的支柱部之间。

在上述外管内最好封入惰性气体，特别是上述惰性气体最好封入1.33×10⁴Pa以上。

上述发光管和套管，最好配置成使各自的中心轴与外管的中心轴几乎一致。

上述发光管最好含有内部设有电极且分别封入发光金属和稀有气体的发光部、和设置在上述发光部的两端部且在内部与电极连接的供电体用密封材料密封的细管部。

上述发光金属最好是卤化金属。

上述供电体最好是将钼和氧化铝的混合体烧结的导电性金属陶瓷，或从铌和钼中选择的金属体。

从上述供电体中的一个供电体的发光管引出的端部最好用熔接与支持体连接。

从上述供电体中的另一个供电体中的发光管引出的端部最好通过金属线与灯头连接。

以下，用附图说明本发明的实施例。

本发明第1实施例的额定值电功率150W的卤化金属灯如图1所示，在一端部有半球形的闭塞部1a且另一端部安装了灯头2(例如E26型灯头)的长度125mm、最大外径40mm的硬质玻璃制的外管1内，设置着长度49mm(除掉供电体6a、6b的突出部分)、最大外径12mm的透光性陶瓷(例如氧化铝陶瓷等)制的发光管3、和几乎围绕该发光管3全体的长度58mm、外径25mm、内径22mm的圆筒状石英制的套管4。

图1中5表示吸气器

在外管1内封入例如氮气等惰性气体1.33×10⁴Pa(100Torr)以上。由于惰性气体在外管1内对流，所以能防止发光管3成为过高温，能适当保持封入发光管3内的发光金属的蒸气压。

发光管3和套管4被配置成各自的中心轴与外管1的中心轴几乎一致。

发光管3具有在内部设有电极(未图示)且分别以规定量封入发光金属和稀有气体的发光部3a、和在该发光部3a的两端部设置的且由密封材料(未图示)密封着内部与电极连接的供电体6a、6b的细管部3b。

作为发光金属可用碘化钠或碘化钪等卤化金属。

作为供电体6a、6b，使用将钼和氧化铝的混合体烧结而成的导电性金属陶瓷、和铌或钼等金属体。在图1所示的例中，使用由长2.3mm、直径0.92mm的铌组成的供电体6a、6b。从一个供电体6a中的发光管3引出的端部用电阻焊接与后述的支持体8连接。从另一个供电体6b中的发光管3引出的端部，通过由镀镍铁线组成的底座引线7a与灯头2连接。

套管4的两端部有开口部。该开口部分别位于外管1的闭塞部1a侧和灯头2侧。位于闭塞部1a侧的套管4的端部由支持体8支持，位于灯头2侧的套管4的端部由金属板9支持。也就是，套管4通过由支持体8和金属板9夹住而被支持着。

支持体8如图1和图2所示，具有从位于外管1的闭塞部1a侧的套管4的开口部离开且与该闭塞部1a接近的细长板状的支持部10、和在该支持部10的两端部设置的且与套管4连接的套管保持部11a、11b、和与供电体6a连接的供电体连接部12、和介于一个套管保持部11a和供电体12之间的单性部13、和与后述的电功率供给线15连接的电功率供给线连接部14，这些支持部10、套管保持部11a、11b、供电体连接部12、弹性体部13和电功率供给线连接部14是由连续的一个构件，即加工成长99mm厚0.2mm的不透钢制的一块板而组成。这样，通过支持体8的各部分由连续的一个构件组成，就容易进行支持体8的制造和加工，能提高灯的生产效率。

作为支持体8的材料除不透钢外，也可以用铁、钼。

支持部10与闭塞部1a接近，而且其剖面有按照闭塞部1a的内面形状的半圆弧形的形状。

为了得到足够的支持体8的机械强度同时防止光通的降低，在外管1的最大外径为R(mm)时，支持部10的宽度W(mm)，最好满足0.05R≤W≤0.25R的关系式。支持部10的宽度W小于0.05R时，不能得到足够的支持体8的机械强度，担心难以支持套管4，支持部10的宽度W大于0.25R时，支持部10形成阴影，担心光通降低。在图1和图2所示的一例中，支持部10的宽度是5mm。

一个套管保持部11a，其与套管4的端面连接的部分(长度7mm，宽度5mm)和与套管4的内面连接的部分(长度5mm，宽度5mm)垂直连接，该连接的剖面有L字状的形状。

另一个套管保持部11b与上述一个套管保持部11a同样，其与套管4的端连接的部分(长度7mm，宽度5mm)和与套管4的内面连接的部分(长度7mm，宽度5mm)垂直连接，该连接的剖面有L字状的形状。

由于各套管保持部11a、11b的剖面有L字的形状，在分别与套管4的端面连接的部分能将套管4压向灯头2侧，不使套管4沿外管1的闭塞部1a侧移动，而且，用一个套管保持部11a的与套管4的内面连接的部分和另一个套管保持部11b的与套管4的内面连接的部分，能将套管4压向与套管4的中心轴垂直方向外向的各自相反方向，能不使套管4在与套管4的中心轴垂直的方向移动。

供电体连接部12由设置在弹性体部13的前端部且垂直于该弹性体部13的前端部的长2mm、宽6mm的板片组成。

弹性体部13的长11mm、宽5mm的部分与长6mm、宽5mm的部分垂直连接，该连接的剖面有L字状的形状，其一端与套管保持部11a的一端连接。该弹性体部13在点灯后或灭点后，在发光管热膨胀或热收缩时，由于该剖面从L字形状弹性变形成大致的字状，通过该发光管3的热膨胀或热收缩，尤其能吸收该细管部3b产生的应力，也能防止细管部3b破损。

电功率供给线连接部14是使套管保持部11b的与套管4端面连接的部分的一部沿发光管3直角弯曲而形成的，与向灯头2延伸的电功率供给线15用电阻熔接连接。

还有，该电功率供给线15通过由钼组成的底座引线7b与灯头2连接。

用于支持套管4的金属板9是直径34mm、厚度0.2mm的圆板状，在其外周设置着与外管1的内面接近的多个外侧舌片9b(图1仅图示一个)、和与套管4的内面接触的多个内侧舌片9b。

外侧舌片9a是防止因运送中的振动或冲击等使套管4与外管1冲突而破损用的。内侧舌片9b是不使套管4沿与该套管4的中心轴垂直方向移动用的。

为了使惰性气体能在外管1内和套管4内之间高效流动，在金属板9上最好设置通风孔(未图示)。

发光管3和金属板9不直接接触，因而，在点灯后或灭点后，即使发光管3热膨胀或热收缩，金属板9不因该发光管3的热膨胀或热收缩连动地移动。

下面，对上述本发明第1实施例的卤化金属灯(以下称本发明物品)的诸特性进行评价。

首先，制作10个本发明物品，在各个制作的灯中，调查灯效率(1m/w)和发光管3有无漏泄发生。

为了比较，除套管4的两端部用金属板9封死(即，在外管1的闭塞部1a侧也设置金属板9)这点外，对有与本发明第1实施例的定额电功率为150W的卤化金属灯相同的结构的定额电功率为150W的卤化金属灯(以下，称比较物品)，也以相同条件调查灯效率和发光管3有无漏泄。

还有，灯效率是点灯经过100小时时的值。

其结果是，本发明物品，灯效率为931m/w。比较物品，灯效率是901m/w。认为形成这样的结果，是因为在本发明物品时，作为用于支持套管4的构件，尤其是作为用于支持外管1的闭塞部1a侧的构件用支持体8，不遮断向外管1的闭塞部1a的光，与用比较物品那样的金属板9封死套管4的两端部相比能增加从套管4放射的光通量。因此，确认本发明物品与比较物品相比是高效率。

本发明物品在发光管3不发生漏泄。相反，比较物品的10根中3根在发光管发生漏泄。形成这样的结果，是因为在本发明物品的场合，位于外管1闭塞部1a侧的套管4的开口部尽可能打开，所以从发光管放射的热不停滞在套管4内。因而，发光管3不形成过度的高温，能控制因细管部3b和密封材料、及供电体6a和密封材料的热膨胀系数的差而发生的对密封部的应力。能防止在密封材料发生裂缝，同时也能阻止促进细管部3b和供电体6a的间隙沉积的发光金属和密封材料的反应。更能确认，本发明物品与比较物品相比，具有长寿命。

下面，调查本发明物品和比较物品中点灯后或灭灯后有无异音发生。

其结果，在本发明物品，点灯后或灭灯后30db以上的异音没有发生。另一方面，在比较物品，点灯后30db以上的异音发生2次。得到这样结果是因为本发明物品没有比较物品那样的和外管1磨擦的舌片那样的构件。并且，本发明物品，即使支持部10与外管1接触时，在发光管3热膨胀或热收缩时仅将支柱部10压向外管1的闭塞部1a，不与外管1磨擦。因而，能确认本发明物品与比较物品相比能抑制点灯后或灭灯后异音的发生。

根据以上那样的本发明的第1实施例的结构，坚固地支持套管4，同时能抑制点灯后或灭灯后发生异音，能实现高效率化和长寿命化。

特别是因为支持体8的支柱部10接近外管1的闭塞部1a，所以能阻止因运送中的振动或冲击等引起套管4的移动，还能防止套管4冲撞外管1而破损，即能使耐振性提高。为了得到足够的耐振性，外管1和支柱部10的最小距离最好规定在0mm～3mm范围。

并且，特别在支持体8的主柱部10接近外管1的闭塞部1a时，由于支柱部10有沿外管1的闭塞部1a的内面形状的形状，所以能将套管4的移动阻止到最小限度，能进一步提高耐振性。

实施例2

下面，本发明的第2实施例的定额电功率为150W的卤化金属灯，如图3所示，除了在支持体16设置接近外管1的闭塞部1a且从支柱部17突出的突出部18外，其余具有与本发明的第1实施例的定额电功率为150W的卤化金属灯相同的结构。

突出部18是长10mm、宽5mm的板状，被设置在支柱部17的中央部，对支柱部17大致垂直地突出。即，由支柱部17和突出部18形成十字状。支柱部17和突出部18由一块板形成。

图3中，19表示套管保持部，20表示供电体连接部，21表示弹性体，22表示电力供给线连接部。

根据以上那样的本发明第2实施例的结构，能坚固地支持套管4并在点灯后或灭灯后能抑制异音发生，能实现高效率化和长寿命化，同时能阻止套管4对支柱部17的纵向在垂直方向的移动，能更进一步提高耐振性。

实施例3

下面，本发明第3实施例的定额电功率为150W的卤化金属灯如图4所示，在支持体23中，除了将由能伸缩的螺旋弹簧组成的弹性体部26介在套管保持部24a和供电体连接部25之间这点外，其余有与本发明的第1实施例的定额电功率为150W的卤化金属灯相同的结构。

弹性体部26由钼组成，长5mm、直径5mm。

图4中，24表示另外的套筒保持部，27表示支柱部，28表示电功率供给线连接部。

根据以上那样的本发明第3实施例的结构，能坚固地支持套筒4同时也能抑制在点灯后或灭灯后异音的发生，并且能实现高效率化和长寿命化，同时能进一步吸收在发光管3热膨胀或热收缩时因该发光管3的热膨胀或热收缩而在细管部3b处发生的应力，能进一步防止细管3b破损。

在上述第3实施例中，对使用由螺旋弹簧组成的弹性构件进行了说明，但不限这些，即使使用板弹簧等能伸缩的弹性构件，也能取得同样的效果。

实施例4

本发明的第4实施例的定额电功率为150W的卤化灯如图5所示，在支持体29中除了在套管保持部31a、31b设置与位于图1所示的外管1(图5未图示)的闭塞部1a(图5未图示)侧的套管4(图5未图示)的端部嵌合的宽1.3mm、深2mm的凹状沟部30a、30b以外，其余有与本发明第1实施例的定额为150W的卤化灯相同的结构。

图5中，32表示支柱部，33表示供电体连接部，34表示弹性体部，35表示电力供给线连接部。

根据以上那样的本发明第4实施例的结构，能坚固地支持套管4，也能抑制点灯后或灭灯后异音的发生，并且，能实现高效率化和长寿命化，同时由于将套管4的端部嵌合在沟部30a、30b内，能更坚固地支持套管4，防止套管4的位置移动。

实施例5

本发明的第5实施例的定额为150W的卤化金属灯如图6所示，在支持体36中，除了在套管保持部37a、37b上设置与套管(图6中未图示)的内面点接触的直径2mm、高度0.5mm的凸部38外，其余有与本发明第1实施例的定额为150W的卤化灯相同的结构。

凸部38是通过将一个面弄凹而使另一个面鼓起而形成的。

图6中，39表示支柱部，40表示供电体连接部，41表示弹性体部，42表示电力供给线连接部。

根据以上那样本发明第5实施例的结构，能坚固地支持套管4，也能抑制在点灯后或灭灯后异音的发生，并且能实现高效率化和长寿命化，同时通过凸部38与套管4的内面点接触，即凸部38与套管4的内面有效的压接，能更坚固地支持套管4，能防止套管4的位置移动。

实施例6

本发明第6实施例的定额为150W的卤化灯如图7所示，除了从发光管3向闭塞部1a引出的供电体43延伸至闭塞部1a且将供电体43的端部夹住在外管1和支持体8的支柱部10之间外，其余有与本发明的第1实施例的定额电功率为150W的卤化灯相同的结构。

在支柱部10设置着用于使延长的供电体通过的贯通孔(未图示)。供电体43的端部在穿过该贯通孔处大致弯曲成直角。

根据以上那样本发明第6实施例的结构，能坚固地支持套管4，并能抑制点灯后或灭灯后异音的发生，并且能实现高效率化和长寿命化，同时通过将供电体43的端部夹住在外管1和支持体8的支柱部10之间，能坚固地固定发光管3，就能防止发光管3的位置移动。

在上述第6实施例中，对在支柱部10设置穿过供电体43的贯通孔的场合进行说明，但也可以在支柱部10设置缺口部，代替穿过供电体43的贯通孔。

实施例7

本发明第7实施例的定额电功率为150W的卤化金属灯如图8所示，在支持体44中，除了在与图2所示的套管保持部11a、11b相同结构的套管保持部45a、45b的端部分别设置弹性体部46a、46b并且使与供电体6a(图8未图示)连接的供电体连接部47介在该弹性体部46a、46b之间、即连接支持体44的两端部外，其余有与本发明第1实施例的定额电功率为150W的卤化金属灯相同的结构。

弹性体部46a、46b的长11mm、宽5mm的部分和长6mm、宽5mm的部分垂直连接，该连接的剖面有L字状的形状。

供电体连接部47由长2mm、宽8mm的板片组成。

在图中，48表示支柱部，49表示电力供给线连接部。

根据以上那样的本发明第7实施例的结构，能坚固地支持套管4，也能抑制点灯后或灭灯后的异音发生，并且可实现高效率化和长寿命化，同时能进一步提高支持体44的机构强度，能更坚固地支持发光管3和套管4。

在上述各实施例中，对支持体8、16、23、29、36、44的支柱部10、17、27、32、39、48是细长板状的场合进行了说明，但即使支持体的支柱部是棒状，也能取得和上述同样的效果。

在上述各实施例，对使用透光性陶瓷制的发光管3的场合进行了说明，但即使采用石英制的发光管的场合，也能得到与上述同样的效果。

而且，在上述各实施例，将定额电功率150W的卤化金属灯作为一例进行了说明，但也能适用定额功率为75W～250W的卤化金属灯。

如以上说明那样，根据本发明的实施例，能坚固地支持套管，也能抑制在点灯后或灭灯后异音的发生，并且能提供高效率长寿命的金属蒸气放电灯。

Claims (20)

1、一种金属蒸气放电灯，具有：

发光管(3)，其具有在外管(1)的内部的电极，该外管(1)在一端部有闭塞部(1a)、在另一端部安装有灯头；以及

围绕上述发光管的套管(4)，

其特征在于，

上述套管在上述外管的闭塞部侧备有开口部，还备有支持上述闭塞部侧的上述套管的端部的支持体，

上述支持体有从上述闭塞部侧的上述套管的开口部离开的细长板状或棒状支柱部、和在上述支柱部的端部设置的且与上述套管连接的保持部，

上述支持体分别与和上述电极连接的且从上述发光管向上述闭塞部侧引出的供电体以及向上述灯头侧延伸的电力供给线连接，

上述支持体具有与上述供电体连接的供电体连接部(12)，在上述供电体连接部(12)和上述套管保持部(11a)之间夹持有弹性体部(13)。

2、如权利要求1所述的金属蒸气放电灯，其特征在于，上述支柱部接近上述外管的闭塞部。

3、如权利要求1所述的金属蒸气放电灯，其特征在于，上述支柱部具有沿上述外管的闭塞部的内面形状的形状。

4、如权利要求1所述的金属蒸气放电灯，其特征在于，上述支柱部和上述套管保持部由连续的一个构件组成。

5、如权利要求1所述的金属蒸气放电灯，其特征在于，在将上述细长板状的上述支柱部的宽度设为Wmm、上述外管的最大外径设为Rmm时，应满足0.05R≤W≤0.25R的关系式。

6、如权利要求1所述的金属蒸气放电灯，其特征在于，在上述支持体上设置接近上述外管的闭塞部且从上述支柱部突出的突出部。

7、如权利要求1所述的金属蒸气放电灯，其特征在于，上述套管保持部，其剖面有L字状的形状。

8、如权利要求1所述的金属蒸气放电灯，其特征在于，上述套管保持部设置有与上述套管的端部嵌合的凹状沟部。

9、如权利要求1所述的金属蒸气放电灯，其特征在于，使弹性体部介在上述套管保持部和上述供电体之间。

10、如权利要求1所述的金属蒸气放电灯，其特征在于，在上述套管保持部设置着与上述套管成点接触的凸部。

11、如权利要求1所述的金属蒸气放电灯，其特征在于，从上述发光管向上述闭塞部引出的供电体延伸到上述闭塞部，并被夹住在上述外管和上述支持体的支柱部之间。

12、如权利要求1所述的金属蒸气放电灯，其特征在于，在上述外管内封入惰性气体。

13、如权利要求12所述的金属蒸气放电灯，其特征在于，上述惰性气体被封入到1.33×10⁴Pa以上。

14、如权利要求1所述的金属蒸气放电灯，其特征在于，上述发光管和套管被配置成使各自的中心轴与外管的中心轴几乎一致。

15、如权利要求1所述的金属蒸气放电灯，其特征在于，上述发光管包括：

发光部，其内部设有电极且分别封入发光金属和稀有气体；以及

细管部，其设置在上述发光部两端且在其内部由密封材料密封与电极连接的供电体。

16、如权利要求15所述的金属蒸气放电灯，其特征在于，上述发光金属是卤化金属。

17、如权利要求1所述的金属蒸气放电灯，其特征在于，上述供电体是使钼和氧化铝的混合体烧结的导电性陶瓷或从铌和钼中选择的金属体。

18、如权利要求15所述的金属蒸气放电灯，其特征在于，从上述供电体的发光管引出的端部用焊接连接于支持体。

19、如权利要求15所述的金属蒸气放电灯，其特征在于，上述供电体中另一个供电体的从发光管引出的端部，通过金属线与灯头连接。

20、如权利要求1所述的金属蒸气放电灯，其特征在于，上述外管的闭塞部和支柱部的距离保持在3mm以下。

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