JP2003142033A - Ceramic metal halide lamp and its manufacturing method - Google Patents

Ceramic metal halide lamp and its manufacturing method

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JP2003142033A
JP2003142033A JP2001337214A JP2001337214A JP2003142033A JP 2003142033 A JP2003142033 A JP 2003142033A JP 2001337214 A JP2001337214 A JP 2001337214A JP 2001337214 A JP2001337214 A JP 2001337214A JP 2003142033 A JP2003142033 A JP 2003142033A
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Japan
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tube
thin tube
metal
ceramic
metal halide
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Application number
JP2001337214A
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Japanese (ja)
Inventor
Kuniaki Nakano
中野  邦昭
Yasaburo Takeji
弥三郎 竹治
Yukifumi Taniguchi
谷口  晋史
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Japan Storage Battery Co Ltd
Original Assignee
Japan Storage Battery Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ceramic metal halide lamp without elongating a capillary tube more than necessary, while preventing the non-lighting of the lamp, and having high reliability, and to provide the manufacturing technology of high reliability. SOLUTION: An electricity leading-in member inserted into an arc tube and connected to an electrode is air-tightly fixed to an end of a metallic pipe, an outer face of the capillary tube of the arc tube is covered by the metallic pipe, and the tube and the metallic pipe are air-tightly fixed by a glass sealing material.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、発光管材質に透光
性セラミックを用いたセラミックメタルハライドランプ
における電気導入体とセラミック管との封着部の改良に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a sealing portion between an electric introduction body and a ceramic tube in a ceramic metal halide lamp using a translucent ceramic as a material of an arc tube.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、メタルハライドランプの発光管材
質には石英ガラスが使用されてきたが、近年になって発
光管材質に透光性セラミックを使用したセラミックメタ
ルハライドランプが実用化されてきた。メタルハライド
ランプの場合、発光管材質が石英ガラスであると、点灯
中に石英ガラスと発光物質であるメタルハライドが徐々
に反応し、寿命特性を悪化する原因を作る。しかし発光
管材質が透光性セラミックの場合、発光物質であるメタ
ルハライドとは反応しにくい為、石英ガラス製発光管よ
り寿命特性が良くなり、また発光管をコンパクトにでき
るのでランプ効率、演色性が良いランプを作ることがで
きる可能性がある。このような理由から近年、発光管材
質に透光性セラミックを使用したランプが実用化されて
きた。
2. Description of the Related Art Conventionally, quartz glass has been used as a material for an arc tube of a metal halide lamp, but in recent years, a ceramic metal halide lamp using a translucent ceramic as a material for the arc tube has been put into practical use. In the case of a metal halide lamp, if the material of the arc tube is quartz glass, the quartz glass and the metal halide, which is a light emitting substance, gradually react with each other during lighting, which causes the deterioration of life characteristics. However, when the material of the light emitting tube is translucent ceramic, it does not easily react with the metal halide that is the light emitting material, so the life characteristics are better than that of a quartz glass light emitting tube, and since the light emitting tube can be made compact, the lamp efficiency and color rendering properties are improved. May be able to make a good lamp. For these reasons, in recent years, lamps using a translucent ceramic as the material of the arc tube have been put into practical use.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】セラミックメタルハラ
イドランプの大きな技術的課題の一つに、電気導入体と
セラミック管の封着構造をどのような構造にするかとい
うことがある。現在製品化されているセラミックメタル
ハライドランプの封着構造には主に電気導入体とセラミ
ック管の間にガラス封着材を流し、封着させる方式が主
流である。図2に主流となっている封着構造例を示す。
図2に示すように、封着部の特にガラス封着材でセラミ
ック管と封着している部分の電気導入体の材質として、
ニオブを用いる構造が主流である。これはニオブが高融
点金属であり、かつセラミックの熱膨張率に近いためで
ある。しかしニオブは発光管内に封入されているハロゲ
ンと反応して、ランプの寿命特性を悪化させる原因を作
る為、ニオブとハロゲンが接しない構造にしなければな
らない。その対策例として耐ハロゲン性があり、かつセ
ラミックの熱膨張係数に近いモリブデンとアルミナのサ
ーメットをつくり、サーメットの部分までガラス封着材
で覆う構造や、ニオブと線径の小さいモリブデンを突き
合わせ溶接しモリブデンの部分までガラス封着材で覆う
構造のランプが現在製品化されている。
One of the major technical problems of ceramic metal halide lamps is what kind of structure should be adopted for the sealing structure between the electric introduction body and the ceramic tube. The mainstream of the sealing structure of ceramic metal halide lamps currently commercialized is a method in which a glass sealing material is allowed to flow between the electric introduction body and the ceramic tube to perform sealing. FIG. 2 shows an example of a mainstream sealing structure.
As shown in FIG. 2, as the material of the electric introduction body of the sealing portion, particularly the portion sealed with the ceramic tube by the glass sealing material,
The structure using niobium is the mainstream. This is because niobium is a high melting point metal and is close to the coefficient of thermal expansion of ceramics. However, since niobium reacts with the halogen enclosed in the arc tube and causes the deterioration of the life characteristics of the lamp, it is necessary to have a structure in which niobium and halogen do not come into contact with each other. As an example of such countermeasures, a cermet of molybdenum and alumina, which has halogen resistance and a thermal expansion coefficient close to that of ceramics, is made, the cermet part is covered with a glass sealing material, and niobium and molybdenum with a small wire diameter are butt welded. A lamp with a structure in which even the molybdenum portion is covered with a glass sealing material is currently commercialized.

【0004】図2(a)に示すようなサーメット方式の
課題としては、サーメットはアルミナの比率を増やして
いくと熱膨張率がアルミナに近づくので熱膨張の違いに
よるクラックの発生は低減されるが、導電性が悪くなる
ということや、金属との溶接が困難な為、外部との電気
的接続方法に工夫がいるということがある。
As a problem of the cermet method as shown in FIG. 2 (a), as the cermet increases in the proportion of alumina, the coefficient of thermal expansion approaches that of alumina, so that the occurrence of cracks due to the difference in thermal expansion is reduced. However, there is a case where the conductivity is deteriorated and it is difficult to weld with a metal, so that an electric connection method with the outside is devised.

【0005】図2(b)に示すようなニオブとモリブデ
ンを突き合わせ溶接した方式では、モリブデンはニオブ
ほどセラミックの熱膨張率に近くない為、線径を小さく
するなどの方策を取らないと熱膨張係数の違いにより点
灯中にガラス封着材にクラックが発生し、ランプの不点
灯が発生するということがある。このような理由から現
状では400Wクラス以下の低ワットのランプ(いわゆる電
気導入体の線径をあまり大きくしなくても良いランプ)
しか製品化されておらず、電気導入体の線径を大きくし
なければならない高ワットのランプは製品化されていな
い。
In the method of butt-welding niobium and molybdenum as shown in FIG. 2 (b), molybdenum does not have a coefficient of thermal expansion close to that of niobium, so that thermal expansion is required unless measures such as reducing the wire diameter are taken. Due to the difference in the coefficient, a crack may occur in the glass sealing material during lighting, and the lamp may not light. For this reason, at present, low wattage lamps of 400 W class or less (so-called lamps that do not need to have a large wire diameter)
However, the high wattage lamp, which requires a larger wire diameter of the electric introducer, has not been commercialized.

【0006】次にガラス封着材だが、現在製品化されて
いるセラミックメタルハライドランプではAl2O3-SiO2-D
y2O3系のガラス封着材が多く使用されている。このAl2O
3-SiO2-Dy2O3系のガラス封着材はランプ点灯中にガラス
封着材の温度が高温になるとメタルハライドと反応し、
寿命特性に悪影響を及ぼす。その為点灯中のガラス封着
材の温度はできるだけ低い方が良い。ガラス封着材の温
度を下げるためにセラミック発光管の細径部分(細管)
の長さを長くする方法があるが、電気導入体と細管の隙
間が大きくなるため、その隙間にメタルハライドが入り
込む量が増えてくる。隙間に入り込むメタルハライドの
量が多くなると、例えば振動などによって入り込んだメ
タルハライドが動いて蒸発した場合、急激なランプ電圧
の上昇が起こり、立ち消えが発生する場合がある。そこ
で本発明の課題は、細管長を必要以上に長くせずに、ラ
ンプ不点灯を抑制し、信頼性のあるセラミックメタルハ
ライドランプとこの製造技術とを確立することにある。
Next, a glass sealing material, Al 2 O 3 -SiO 2 -D is used in the currently commercialized ceramic metal halide lamps.
Many y 2 O 3 based glass sealing materials are used. This Al 2 O
The 3 -SiO 2 -Dy 2 O 3 -based glass sealing material reacts with the metal halide when the temperature of the glass sealing material becomes high while the lamp is on,
It adversely affects the life characteristics. Therefore, the temperature of the glass sealing material during lighting should be as low as possible. Thin part of ceramic arc tube (narrow tube) to reduce the temperature of glass sealing material
Although there is a method to increase the length of the, the gap between the electric introduction body and the thin tube becomes large, so that the amount of metal halide entering the gap increases. When the amount of metal halide entering the gap increases, for example, when the metal halide entering due to vibration or the like moves and evaporates, the lamp voltage may suddenly increase and the lamp may disappear. Therefore, an object of the present invention is to establish a reliable ceramic metal halide lamp and its manufacturing technique, which suppresses lamp non-lighting without making the tube length unnecessarily long.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する、本
発明のセラミックメタルハライドランプは、本管と前記
本管の両端に前記本管よりも小径の細管とを備えた透光
性セラミック管と、端部に電極が接続された電気導入体
とを有し、前記電気導入体が前記本管側を電極としかつ
前記細管から前記透光性セラミック管外部に前記電気導
入体が露出するように前記細管内に挿通されてなり、前
記本管側と反対側の前記細管端部近傍に前記細管と前記
電気導入体とが気密的に固定される固定部を有する発光
管を備えたセラミックメタルハライドランプであって、
前記発光管内部には少なくとも金属ハロゲン化物が封入
され、前記固定部は、前記細管と前記電気導入体との外
側に金属保持部材が配され、前記電気導入体と前記金属
保持部材とが気密的に固定され、前記細管と前記金属保
持部材とがガラス封着材を用いて気密的に固定されてな
ることを特徴とする。
A ceramic metal halide lamp of the present invention for solving the above-mentioned problems is a translucent ceramic tube provided with a main tube and a thin tube having a diameter smaller than that of the main tube at both ends of the main tube. An electric introduction body having an electrode connected to an end thereof, wherein the electric introduction body uses the main pipe side as an electrode and the electric introduction body is exposed from the thin tube to the outside of the translucent ceramic tube. A ceramic metal halide lamp having a light emitting tube which is inserted into the thin tube and has a fixing portion for hermetically fixing the thin tube and the electric introducing body near the end of the thin tube opposite to the main tube side. And
At least a metal halide is enclosed inside the arc tube, and the fixing portion is provided with a metal holding member outside the thin tube and the electric introducing body, and the electric introducing body and the metal holding member are hermetically sealed. The thin tube and the metal holding member are hermetically fixed by using a glass sealing material.

【0008】前記発明によれば、前記固定部におけるク
ラックの発生を抑制するとともに、ランプの不点灯が減
少し、ランプの寿命特性を向上させることができる。
According to the invention, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the fixing portion, reduce the non-lighting of the lamp, and improve the life characteristics of the lamp.

【0009】前記金属保持部材としては、細管端部にお
いて細管と電気導入体とを覆うことができれば良く、例
えば筒状の金属パイプを用いることができる。形状とし
ては、段付形状又はテーパ形状が好ましく、発光管から
外側に向けてパイプ径が小さくなるように用いるのが良
い。前記電気導入体としては、モリブデン、タングステ
ン又はこれらの組み合わせであることが好ましい。前記
モリブデンおよびタングステンは、各々モリブデン合
金、タングステン合金であってもよい。前記電気導入体
と前記金属保持部材との気密的固定は、溶接法を用いる
ことができる。
The metal holding member only needs to be capable of covering the thin tube and the electric introduction body at the thin tube end portion, and for example, a cylindrical metal pipe can be used. The shape is preferably a stepped shape or a tapered shape, and is preferably used so that the pipe diameter decreases from the arc tube to the outside. The electricity introducing body is preferably molybdenum, tungsten, or a combination thereof. The molybdenum and tungsten may be a molybdenum alloy and a tungsten alloy, respectively. A welding method can be used for hermetically fixing the electric introducing member and the metal holding member.

【0010】また前記細管と前記金属保持部材との間の
前記細管周囲に金属スリーブを配することにより、上記
クラックの発生をより効果的に抑制することが可能であ
る。前記金属スリーブの熱膨張率は、前記細管の熱膨張
率と前記金属保持部材の熱膨張率との間の値であること
が好ましく、形状としては、筒状の金属パイプを用いる
ことができる。また、前記金属保持部材の材質は、モリ
ブデン又はタングステンが好ましく、特に金属スリーブ
を用いる場合には、金属保持部材と金属スリーブとの材
質の組み合わせが、以下のいずれかの組み合わせである
ことが好ましい。すなわち、 (a)モリブデン − ニオブ (b)タングステン − モリブデン (c)タングステン − ニオブ である。前記モリブデン、タングステン、ニオブは、各
々モリブデン合金、タングステン合金、ニオブ合金であ
ってもよい。
By disposing a metal sleeve around the thin tube between the thin tube and the metal holding member, it is possible to more effectively suppress the occurrence of the cracks. The coefficient of thermal expansion of the metal sleeve is preferably a value between the coefficient of thermal expansion of the thin tube and the coefficient of thermal expansion of the metal holding member, and a tubular metal pipe can be used as the shape. In addition, the material of the metal holding member is preferably molybdenum or tungsten, and particularly when a metal sleeve is used, the combination of materials of the metal holding member and the metal sleeve is preferably any one of the following combinations. That is, (a) molybdenum-niobium (b) tungsten-molybdenum (c) tungsten-niobium. The molybdenum, tungsten and niobium may be molybdenum alloy, tungsten alloy and niobium alloy, respectively.

【0011】前記課題を解決する、本発明のセラミック
メタルハライドランプの製造方法は、本管と前記本管の
両端に前記本管よりも小径の細管とを備えた透光性セラ
ミック管と、端部に電極が接続された電気導入体とを有
し、前記電気導入体が前記本管側を電極としかつ前記細
管から前記透光性セラミック管外部に前記電気導入体が
露出するように前記細管内に挿通されてなり、前記本管
側と反対側の前記細管端部近傍に前記細管と前記電気導
入体とが気密的に固定される固定部を有する、金属ハロ
ゲン化物が封入された発光管を備えたセラミックメタル
ハライドランプの製造方法であって、前記固定部の製造
工程が、前記細管と前記電気導入体との外側に金属保持
部材を配する工程と、前記電気導入体と前記金属保持部
材とを気密的に固定する工程と、前記細管と前記金属保
持部材とをガラス封着材を用いて気密的に固定する工程
と、を含むことに特徴と有する。
A method of manufacturing a ceramic metal halide lamp according to the present invention, which solves the above-mentioned problems, provides a translucent ceramic tube having a main tube and thin tubes having a diameter smaller than that of the main tube at both ends of the main tube, and an end portion An electric introducer having an electrode connected to the inside of the thin tube so that the electric introducer uses the main tube side as an electrode and the electric introducer is exposed from the thin tube to the outside of the translucent ceramic tube. A metal halide-sealed arc tube having a fixing part for hermetically fixing the thin tube and the electric introducing body in the vicinity of the thin tube end on the side opposite to the main tube side. A method of manufacturing a ceramic metal halide lamp comprising: a step of manufacturing the fixing portion, a step of disposing a metal holding member outside the thin tube and the electric introducing body, the electric introducing body and the metal holding member. Airtightly solid And a step of a step of hermetically fixed to said metallic holding member and the thin tube with a glass sealing material, characterized in comprising.

【0012】上記発明によれば、固定部におけるクラッ
クの発生を抑制した、寿命特性のよいセラミックメタル
ハライドランプの製造が可能となり、製造技術の信頼性
を高めることができる。
According to the above invention, it is possible to manufacture a ceramic metal halide lamp which suppresses the generation of cracks in the fixed portion and has good life characteristics, and it is possible to enhance the reliability of the manufacturing technique.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づき図面を参照して説明する。図1は本発明に係
る発光管の断面図を示す図である。透光性セラミック管
からなる発光管10は中央部の本管11とその両端に取り付
けられた細管12とから構成されている。本体11の両端部
には曲率半径Rが2mm以上の曲面を有するテーパー部15を
介して細く絞られた細径部13が設けられている。細径部
13と細管12とはアルミナ製のディスク14を介して気密的
に接合されており、細径部13はディスク14の取り付けら
れた部分とテーパー部15との間に直線部を有している。
細管12を挿通して電極極芯16に接続した電気導入体17が
金属パイプ18と溶接され気密的に固定されている。また
金属パイプ18は細管12を覆っており、細管12の外面と金
属パイプ18の隙間をガラス封着材19により気密的に固定
されている。こうして、固定部が形成されている。電極
極芯にはコイル20が巻き付けてある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will now be described based on examples with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing a sectional view of an arc tube according to the present invention. An arc tube 10 made of a translucent ceramic tube is composed of a main tube 11 in the central portion and thin tubes 12 attached to both ends thereof. Both ends of the main body 11 are provided with a narrowed portion 13 that is narrowed down via a tapered portion 15 having a curved surface with a radius of curvature R of 2 mm or more. Small diameter part
The thin tube 13 and the thin tube 12 are hermetically joined to each other through a disk 14 made of alumina, and the small-diameter portion 13 has a linear portion between the portion where the disk 14 is attached and the tapered portion 15.
An electric introduction body (17) inserted through the thin tube (12) and connected to the electrode pole core (16) is welded to a metal pipe (18) and is airtightly fixed. The metal pipe 18 covers the thin tube 12, and the gap between the outer surface of the thin tube 12 and the metal pipe 18 is hermetically fixed by the glass sealing material 19. Thus, the fixed portion is formed. A coil 20 is wound around the electrode pole core.

【0014】このような構造の発光管において、細管12
の長さを変化させた消費電力が400Wのランプの試作を行
った。本管11の内径は16mm、細径部13の内径は10mm、テ
ーパー部の曲率半径Rは5mm、両端部の細管12の内径は2m
mで細管の長さを20mm,15mm,10mm,と変化させた。電
極極芯16の径は0.9mmで極芯にコイル20が巻き付けてあ
る。電気導入体17はモリブデンからなり、径は1.95mmで
ある。電極極芯16とは21の位置で突き合わせ溶接されて
いる。金属パイプ18はモリブデンからなり、電気導入体
17はモリブデンパイプ18と溶接され気密的に固定されて
いる。またモリブデンパイプ18は細管12を22の位置まで
覆い、ガラス封着材19で気密的に固定されている。ガラ
ス封着材はAl2O3-SiO2-Dy2O3系を用い、モリブデンパイ
プ18と細管12の隙間を満たしている。このように両端が
密封封着された発光管内には水銀及び沃化ジスプロシウ
ム、沃化タリウム、沃化ナトリウム、沃化セシウム及び
始動ガスとしてアルゴンが封入されている。
In the arc tube having such a structure, the thin tube 12
A prototype of a lamp with a power consumption of 400 W was manufactured by changing the length of the lamp. The inner diameter of the main pipe 11 is 16 mm, the inner diameter of the small diameter portion 13 is 10 mm, the radius of curvature R of the taper portion is 5 mm, and the inner diameter of the thin pipe 12 at both ends is 2 m.
The length of the thin tube was changed to 20 mm, 15 mm, and 10 mm in m. The electrode pole core 16 has a diameter of 0.9 mm, and the coil 20 is wound around the pole core. The electric introduction body 17 is made of molybdenum and has a diameter of 1.95 mm. The electrode pole core 16 is butt-welded at a position 21. Metal pipe 18 is made of molybdenum
17 is welded to a molybdenum pipe 18 and fixed airtightly. The molybdenum pipe 18 covers the thin tube 12 up to the position 22 and is airtightly fixed by a glass sealing material 19. The glass sealing material uses Al 2 O 3 —SiO 2 —Dy 2 O 3 system, and fills the gap between the molybdenum pipe 18 and the thin tube 12. Thus, the arc tube whose both ends are hermetically sealed is filled with mercury, dysprosium iodide, thallium iodide, sodium iodide, cesium iodide and argon as a starting gas.

【0015】次に特性比較するために従来の構成を示す
図2(b)と同様の金属パイプを用いない封着構造タイ
プのランプを試作した。このランプの発光管の断面図を
図3に示す。なお、上記本発明を示す実施例と同じ構成
を示す箇所には同じ符号を付している。透光性セラミッ
ク管からなる発光管11は上記のセラミック管と同一であ
る。細管12の発光管外方端部における内部には電極極芯
16が接続された第1の金属からなる電気導入体23と第2の
金属からなる電気導入体27及びセラミックスリーブ30が
ガラス封着材19により気密的に固定されている。電極極
芯16には第1コイル20と第2コイル24が巻き付けてある。
第2コイルの目的は電極先端部の熱を電極後方に逃がす
ためと、セラミックスリーブ30の位置決めの役を兼ねて
いる。
Next, for the purpose of comparing the characteristics, a sealed structure type lamp similar to that shown in FIG. 2 (b) showing a conventional structure, which does not use a metal pipe, was experimentally manufactured. A cross-sectional view of the arc tube of this lamp is shown in FIG. In addition, the same reference numerals are given to the portions having the same configurations as those of the embodiments showing the present invention. The arc tube 11 made of a translucent ceramic tube is the same as the above ceramic tube. The electrode pole core is inside the outer end of the arc tube of the thin tube 12.
An electric introducer 23 made of a first metal, an electric introducer 27 made of a second metal, and a ceramic sleeve 30 to which 16 is connected are hermetically fixed by a glass sealing material 19. A first coil 20 and a second coil 24 are wound around the electrode pole core 16.
The purpose of the second coil is to release heat from the tip of the electrode to the rear of the electrode and also to position the ceramic sleeve 30.

【0016】前記電極極芯16の径は0.9mmで極芯に第1コ
イル、第2コイルが巻き付けてある。電気導入体24を構
成する第1の金属はモリブデンからなり、径0.5mm、長さ
3mmで電極極芯16とは25の位置で突き合わせ溶接されて
いる。第1の金属の電極とは反対側に径0.7mmのニオブか
らなる第2の金属が26の位置で突き合わせ溶接されてい
る。セラミックスリーブ30はアルミナからなり、長さ6m
m、内径0.78mm、外径1.95である。電気導入体27を構成
する第2の金属は細管内に約2mm挿入した位置で封着ガラ
ス19により固定される。封着ガラスとしてはAl2O3-SiO2
-Dy2O3系を用いた。封着ガラスは細管の端部から約6mm
入ったところまでの、電気導入体とアルミナスリーブと
の隙間及びアルミナスリーブと細管との隙間を満たして
いる。このように両端が密封された発光管内には水銀及
び沃化ジスプロシウム、沃化タリウム、沃化ナトリウ
ム、沃化セシウム及び始動ガスとしてアルゴンが封入さ
れている。
The electrode pole core 16 has a diameter of 0.9 mm, and a first coil and a second coil are wound around the pole core. The first metal composing the electric lead-in body 24 is made of molybdenum and has a diameter of 0.5 mm and a length.
It is butt welded to the electrode pole core 16 at a position of 3 mm and at a position of 25 mm. A second metal made of niobium having a diameter of 0.7 mm is butt welded at a position 26 on the side opposite to the electrode of the first metal. The ceramic sleeve 30 is made of alumina and has a length of 6 m.
m, inner diameter 0.78 mm, outer diameter 1.95. The second metal forming the electric introduction body 27 is fixed by the sealing glass 19 at a position where it is inserted into the thin tube by about 2 mm. Al 2 O 3 -SiO 2 as the sealing glass
-Dy 2 O 3 system was used. Sealing glass is about 6 mm from the end of the thin tube
The gap between the electric introducer and the alumina sleeve and the gap between the alumina sleeve and the narrow tube are filled up to the point of entry. Thus, mercury, dysprosium iodide, thallium iodide, sodium iodide, cesium iodide and argon as a starting gas are enclosed in the arc tube whose both ends are sealed.

【0017】上記2種類の発光管を真空の外管内に組み
込んでランプを完成させ、各々10本ずつについて垂直
点灯で寿命試験を行った。寿命試験は6000時間まで実施
し、10本中2本が不点灯、すなわち点灯ランプが初期
の80%に低下したときに寿命とし、「不具合」と判断
した。そして光速維持率は、前記不具合発生時点まで測
定し、その結果を表1及び図4に示す。
A lamp was completed by incorporating the above-mentioned two types of arc tubes into a vacuum outer tube, and 10 lamps each were subjected to a life test by vertical lighting. The life test was carried out for up to 6000 hours, and when 2 out of 10 lamps were not lit, that is, when the lit lamps were reduced to 80% of the initial value, the life was judged to be "defective". The light speed maintenance rate was measured up to the point of occurrence of the problem, and the results are shown in Table 1 and FIG.

【0018】[0018]

【表1】 [Table 1]

【0019】表1及び図4から分かるように、従来タイ
プでは細管長が短くなるほど短時間に不具合が発生し
た。これらはいずれも封着部でクラックが発生してい
た。一方、本発明の封着構造のランプは細管長を短くし
ても不具合は発生せず、いずれのランプにもクラックの
発生は認められなかった。また、点灯時間とともに光束
維持率は低下するものの、点灯6000時間で光束維持率約
80%と良好な特性が得られた。
As can be seen from Table 1 and FIG. 4, in the conventional type, the shorter the narrow tube length, the shorter the problem occurred. All of these had cracks at the sealed portion. On the other hand, in the case of the lamp having the sealing structure of the present invention, no trouble occurred even if the thin tube length was shortened, and no crack was observed in any of the lamps. Although the luminous flux maintenance factor decreases with lighting time, the luminous flux maintenance factor is about 6000 hours after lighting.
Good characteristics of 80% were obtained.

【0020】本実施例では電気導入体にモリブデンを用
いたが、モリブデンをタングステンに変えても同様の効
果が得られた。また金属パイプにモリブデンを用いた
が、モリブデンの代わりにタングステンに変えても同様
の効果が得られた。
In this embodiment, molybdenum was used for the electric introduction body, but the same effect was obtained even when molybdenum was changed to tungsten. Further, although molybdenum was used for the metal pipe, the same effect was obtained when tungsten was used instead of molybdenum.

【0021】また図5に示すように金属パイプ18と細管1
2との間に金属スリーブとして第2の金属パイプを挿入
してガラス封着材で気密的に固定した場合には、特に以
下の表2に示す金属パイプと第2の金属パイプとの材質
の組み合わせで、クラックの発生の抑制効果はより一層
顕著なものとなった。
Further, as shown in FIG. 5, the metal pipe 18 and the thin tube 1
When the second metal pipe is inserted as a metal sleeve between the two and is airtightly fixed with a glass sealing material, especially when the metal pipe and the second metal pipe shown in Table 2 below are used. With the combination, the effect of suppressing the occurrence of cracks became even more remarkable.

【0022】[0022]

【表2】 [Table 2]

【0023】また、金属パイプ18の形状として、図6
(a)に示すような発光管の外側に向けてパイプ径が小
さくなる段付形状や(b)に示すようなテーパ形状した
場合には、封着部におけるクラック発生が抑制され、信
頼性のある構造であることが判明した。
The shape of the metal pipe 18 is shown in FIG.
In the case of a stepped shape in which the pipe diameter decreases toward the outside of the arc tube as shown in (a) or a tapered shape as shown in (b), cracking at the sealing portion is suppressed, and reliability is improved. It turned out to be a structure.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
細管部を必要以上に長くせずに封着部のクラックによる
ランプ不点灯を抑制し、信頼性のあるセラミックメタル
ハライドランプおよびこの製造技術とを確立できる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to suppress lamp non-lighting due to cracks in the sealing portion without making the thin tube portion longer than necessary, and to establish a reliable ceramic metal halide lamp and this manufacturing technique.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る発光管の一実施形態を示す断面図
であって、(a)気密固定前、(b)気密固定後、を示
す図。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of an arc tube according to the present invention, showing (a) before airtight fixation and (b) after airtight fixation.

【図2】従来の発光管の構成を示す断面図であって、
(a)サーメット方式の発光管、(b)突き合わせ溶接
した方式の発光管、を示す図。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional arc tube,
The figure which shows (a) a cermet type arc tube, (b) a butt-welded type arc tube.

【図3】従来の発光管の構成を示す断面図。FIG. 3 is a sectional view showing the structure of a conventional arc tube.

【図4】寿命試験結果を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a life test result.

【図5】本発明に係る発光管の一実施形態を示す断面図
であって、第2の金属パイプを備えた発光管を示す図。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an embodiment of an arc tube according to the present invention, showing the arc tube provided with a second metal pipe.

【図6】本発明に係る発光管の一実施形態を示す断面図
であって、金属保持部材が(a)段付形状、(b)テー
パ形状、である発光管を示す図。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an embodiment of an arc tube according to the present invention, showing the arc tube in which the metal holding member has a stepped shape (a) and a tapered shape (b).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 本管 12 細管 17 電気導入体 18 金属パイプ 19 ガラス封着材 11 mains 12 thin tubes 17 Electric Introduction 18 metal pipe 19 glass sealing material

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 晋史 京都府京都市南区吉祥院西ノ庄猪之馬場町 1番地 日本電池株式会社内 Fターム(参考) 5C012 JJ01 5C043 AA07 AA12 CC03 DD11    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Shin Taniguchi             Kyoto Prefecture Kyoto City Minami-ku Kichijoin Nishinosho Inono Babacho             No. 1 within Japan Battery Co., Ltd. F-term (reference) 5C012 JJ01                 5C043 AA07 AA12 CC03 DD11

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】本管と前記本管の両端に前記本管よりも小
径の細管とを備えた透光性セラミック管と、端部に電極
が接続された電気導入体とを有し、前記電気導入体が前
記本管側を電極としかつ前記細管から前記透光性セラミ
ック管外部に前記電気導入体が露出するように前記細管
内に挿通されてなり、前記本管側と反対側の前記細管端
部近傍に前記細管と前記電気導入体とが気密的に固定さ
れる固定部を有する発光管を備えたセラミックメタルハ
ライドランプであって、 前記発光管内部には少なくとも金属ハロゲン化物が封入
され、前記固定部は、前記細管と前記電気導入体との外
側に金属保持部材が配され、前記電気導入体と前記金属
保持部材とが気密的に固定され、前記細管と前記金属保
持部材とがガラス封着材を用いて気密的に固定されてな
ることを特徴とするセラミックメタルハライドランプ。
1. A translucent ceramic tube having a main tube and a thin tube having a diameter smaller than that of the main tube at both ends of the main tube, and an electric introduction body having electrodes connected to ends thereof, An electric introducer is inserted into the thin tube so that the main body side is an electrode and the electric introducer is exposed from the thin tube to the outside of the translucent ceramic tube. A ceramic metal halide lamp comprising a light emitting tube having a fixing portion for hermetically fixing the thin tube and the electric introduction body in the vicinity of the end of the thin tube, wherein at least a metal halide is enclosed inside the light emitting tube. In the fixing portion, a metal holding member is arranged outside the thin tube and the electric introducing body, the electric introducing body and the metal holding member are hermetically fixed, and the thin tube and the metal holding member are made of glass. Airtightly fixed using a sealing material A ceramic metal halide lamp that features
【請求項2】前記細管と前記金属保持部材との間の前記
細管周囲に金属スリーブが配されていることを特徴とす
る請求項1に記載のセラミックメタルハライドランプ。
2. The ceramic metal halide lamp according to claim 1, wherein a metal sleeve is arranged around the thin tube between the thin tube and the metal holding member.
【請求項3】前記金属スリーブの熱膨張率が、前記細管
の熱膨張率と前記金属保持部材の熱膨張率との間の値で
あることを特徴とする請求項2に記載のセラミックメタ
ルハライドランプ。
3. The ceramic metal halide lamp according to claim 2, wherein the coefficient of thermal expansion of the metal sleeve is a value between the coefficient of thermal expansion of the thin tube and the coefficient of thermal expansion of the metal holding member. .
【請求項4】前記金属保持部材の材質が、モリブデン又
はタングステンであることを特徴とする請求項1から3
のいずれかに記載のセラミックメタルハライドランプ。
4. The material of the metal holding member is molybdenum or tungsten.
The ceramic metal halide lamp according to any one of 1.
【請求項5】前記金属保持部材と前記金属スリーブとの
材質の組み合わせが、次の(a)、(b)、(c)の組
み合わせ のいずれかであることを特徴とする請求項2から4のい
ずれかに記載のセラミックメタルハライドランプ。
5. The combination of materials of the metal holding member and the metal sleeve is the following combination of (a), (b) and (c): 5. The ceramic metal halide lamp according to claim 2, wherein the ceramic metal halide lamp is any one of the above.
【請求項6】本管と前記本管の両端に前記本管よりも小
径の細管とを備えた透光性セラミック管と、端部に電極
が接続された電気導入体とを有し、前記電気導入体が前
記本管側を電極としかつ前記細管から前記透光性セラミ
ック管外部に前記電気導入体が露出するように前記細管
内に挿通されてなり、前記本管側と反対側の前記細管端
部近傍に前記細管と前記電気導入体とが気密的に固定さ
れる固定部を有する、金属ハロゲン化物が封入された発
光管を備えたセラミックメタルハライドランプの製造方
法であって、前記固定部の製造工程が、前記細管と前記電
気導入体との外側に金属保持部材を配する工程と、 前記電気導入体と前記金属保持部材とを気密的に固定す
る工程と、前記細管と前記金属保持部材とをガラス封着
材を用いて気密的に固定する工程と、を含むことを特徴
とするセラミックメタルハライドランプの製造方法。
6. A translucent ceramic tube having a main tube and a thin tube having a diameter smaller than that of the main tube at both ends of the main tube, and an electric introduction body having an electrode connected to an end thereof. An electric introducer is inserted into the thin tube so that the main body side is an electrode and the electric introducer is exposed from the thin tube to the outside of the translucent ceramic tube. A method for manufacturing a ceramic metal halide lamp having a light-emitting tube in which a metal halide is sealed, having a fixing portion for hermetically fixing the thin tube and the electric introduction body in the vicinity of the end of the thin tube. The manufacturing process of, a step of arranging a metal holding member outside the thin tube and the electric introduction body, a step of airtightly fixing the electric introduction body and the metal holding member, the thin tube and the metal holding member Airtight with the member using glass sealing material And a step of fixing the ceramic metal halide lamp.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7164232B2 (en) 2004-07-02 2007-01-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Seal for ceramic discharge lamp arc tube

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7164232B2 (en) 2004-07-02 2007-01-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Seal for ceramic discharge lamp arc tube

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