JP3450836B2 - Metal halide lamp - Google Patents
Metal halide lampInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、メタルハライドラ
ンプ、特に自動車ヘッドライト用などの小形メタルハラ
イドランプに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal halide lamp, and more particularly to a small metal halide lamp for automobile headlights.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、自動車用ヘッドライト用として従
来のハロゲン電球に代わる新しい小形メタルハライドラ
ンプが開発・展開されている。このランプは、従来のハ
ロゲン電球55Wに対して35Wと低いランプ電力で約
3倍の高光束が得られるという特長を有し、特に夜間で
の自動車の一層の安全走行が可能となる次世代の高照度
・省エネルギーランプとして普及化が進められている。2. Description of the Related Art In recent years, new small metal halide lamps have been developed and deployed for automobile headlights in place of conventional halogen bulbs. This lamp has the feature that a high luminous flux of about 3 times can be obtained with a low lamp power of 35 W compared with the conventional halogen bulb 55 W, and it is a next-generation vehicle that enables even safer driving of automobiles especially at night. It is being popularized as a high-intensity, energy-saving lamp.
【0003】図4は、かかる自動車ヘッドライト用の従
来のメタルハライドランプの典型的な発光管の構成を示
す。ランプの発光管21の構成は、その容囲器22が石
英からなり、管両端部には一対のタングステン棒からな
る電極23、24が設けられている。タングステン電極
23、24の後端部のそれぞれは、容囲器封止端部2
5、26に気密封止されているモリブデン箔27、28
の一端に溶接・接合され、モリブデン箔27、28の他
端にはそれぞれモリブデンからなる外部リード線29、
30が溶接・接合されている。管内には、発光物質31
としてナトリウム・スカンジウム沃化物である(NaI
+ScI3)やThI4、LiIなどの金属ハライドと、
緩衝ガス32として水銀及びキセノンが封入されてい
る。発光管21の典型的寸法は、電極間距離Leが4.
2mm、発光管内径φiが2.7mm、管内容積が最大
30mm3である。FIG. 4 shows a typical arc tube configuration of such a conventional metal halide lamp for an automobile headlight. In the structure of the arc tube 21 of the lamp, the envelope 22 is made of quartz, and electrodes 23, 24 made of a pair of tungsten rods are provided at both ends of the tube. Each of the rear ends of the tungsten electrodes 23, 24 has an enclosure sealing end 2
Molybdenum foil 27, 28 hermetically sealed to 5, 26
External lead wires 29 made of molybdenum on the other ends of the molybdenum foils 27 and 28, respectively.
30 is welded and joined. In the tube, the luminescent substance 31
Is sodium scandium iodide (NaI
+ ScI 3 ), ThI 4 , and metal halides such as LiI,
Mercury and xenon are enclosed as the buffer gas 32. The typical dimension of the arc tube 21 is that the inter-electrode distance Le is 4.
2 mm, arc tube inner diameter φi is 2.7 mm, and tube inner volume is 30 mm 3 at maximum.
【0004】なお、ランプによっては図5に示すよう
に、容囲器封止端部25におけるタングステン電極23
の封着部分周縁にはタングステンコイル33が巻付けら
れている。これは、特開平10−269941号公報な
どに開示されているように、かかる電極封着部分周縁で
の別個所の石英クラック・破損を防止するために設けら
れており、従来技術のなかでも有効に機能することが知
られている。Depending on the lamp, as shown in FIG. 5, the tungsten electrode 23 at the end portion 25 of the enclosure is sealed.
A tungsten coil 33 is wound around the periphery of the sealed portion. As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-269941, this is provided in order to prevent quartz cracks / damages at separate locations at the periphery of the electrode sealing portion, and is effective among conventional techniques. Is known to work.
【0005】上記ランプの点灯は、通常の一般照明用メ
タルハライドランプとは異なり、自動車ヘッドライト用
としてより頻繁にいわゆる瞬時再始動も含めた点滅が繰
返されて点灯動作され、また点灯直後でも規定のランプ
光束を得るために、点灯直後のランプ電流が定常点灯時
の0.4Aに対して約7倍の約2.6Aで点灯動作される
など、特有のより厳しい点灯方式でなされる。The lighting of the above-mentioned lamp is different from that of a general metal halide lamp for general lighting, and it is operated for repeated flashing including so-called instantaneous restart for automobile headlights more frequently. In order to obtain the luminous flux of the lamp, the lamp current immediately after the lighting is operated at about 2.6 A, which is about 7 times as large as 0.4 A at the time of steady lighting.
【0006】図4の従来のメタルハライドランプの開発
における主要問題のひとつは、発光管の容囲器封止端部
25、26におけるモリブデン箔27、28の先端周縁
付近(タングステン電極23、24との溶接・接合側)
で、比較的短時間の点灯により石英クラック・破損が発
生して、ランプが短寿命に至ることであった。これは、
上記のような特有の点灯方式に関連した問題といえる。One of the main problems in the development of the conventional metal halide lamp of FIG. 4 is that the vicinity of the tips of the molybdenum foils 27 and 28 in the envelope sealing ends 25 and 26 of the arc tube (with the tungsten electrodes 23 and 24). Welding / joining side)
Therefore, the lamp has a short life due to the occurrence of quartz cracks and breakage due to the lighting for a relatively short time. this is,
It can be said that this is a problem related to the unique lighting method as described above.
【0007】上記モリブデン箔27、28の先端周縁付
近での容囲器封止端部25、26の石英クラック・破損
を防止すには、特に(a)モリブデン箔27、28には
イットリウム(Y)或いはインジウム(In)を添加し
た高温用モリブデン材料を用い、(b)発光管の容囲器
封止端部25、26へのモリブデン箔27、28のバー
ナーによる溶融・封止工程条件を見直して改善を図り、
これらにより基本的にモリブデン箔27、28と容囲器
封止端部25、26の石英との密着性を高める手段が有
効であった。この結果、開発当初の規定寿命時間150
0時間における上記石英クラック・破損の問題を解決す
ることができた。In order to prevent quartz cracks / damages of the enclosure sealing ends 25, 26 near the peripheral edges of the molybdenum foils 27, 28, in particular, (a) the molybdenum foils 27, 28 have yttrium (Y). ) Or using a high temperature molybdenum material to which indium (In) is added, and (b) reviewing the melting / sealing process conditions by the burner of the molybdenum foils 27, 28 to the envelope sealing ends 25, 26 of the arc tube. To improve,
From these, basically, a means for increasing the adhesion between the molybdenum foils 27 and 28 and the quartz of the enclosure sealing ends 25 and 26 was effective. As a result, the specified life time of 150
It was possible to solve the problem of quartz cracking / damage at 0 hours.
【0008】その他に、特開平8−255594号公報
には、図4の容囲器封止端部25、26におけるタング
ステン電極23、24の封着長Lを例えば4.0mm以
上の比較的長い範囲に設定する、という防止手段が開示
されている。In addition, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-255594, the sealing length L of the tungsten electrodes 23, 24 at the enclosure sealing ends 25, 26 of FIG. 4 is relatively long, for example 4.0 mm or more. A preventive means of setting the range is disclosed.
【0009】また、上記石英クラック・破損が発生する
のは、前記モリブデン箔27、28の先端周縁付近に金
属ハライドの発光物質31が侵入し、かかる発光物質3
1が特にランプ始動時の高温度に加熱された電極からの
熱伝導によって溶融蒸発するときの体積膨張が要因であ
ることが分かっている。上記のモリブデン箔27、28
と石英との密着性を高め、封着長Lを長くするいずれの
手段も、基本的に前記モリブデン箔27、28の先端周
縁付近への発光物質31の侵入を抑制するものといえ
る。The quartz cracks and damages are caused by the luminescent substance 31 of metal halide penetrating into the molybdenum foils 27 and 28 in the vicinity of the peripheral edges thereof.
It has been found that 1 is due to the volume expansion when 1 melts and evaporates by heat conduction from the electrode heated to a high temperature especially at the time of lamp starting. Molybdenum foil 27, 28
It can be said that any means for increasing the adhesiveness between the quartz and the quartz and increasing the sealing length L basically suppresses the intrusion of the light emitting substance 31 into the vicinity of the tips of the molybdenum foils 27 and 28.
【0010】なお、上記の発光管の容囲器封止端部2
5、26のモリブデン箔27、28の先端周縁付近で発
生する石英クラック・破損は、寿命時間6000時間以
上の(NaI+TlI+InI)、(NaI+Sc
I3)或いは(DyI3+TlI)系の一般照明用メタル
ハライドランプの寿命末期時においても観測される現象
である。従って、この現象は発生する時間の長短はある
が、メタルハライドランプ全般に共通する特有の問題と
もいえる。The envelope sealing end portion 2 of the above-mentioned arc tube
Quartz cracks / damages that occur near the tips of the molybdenum foils 27 and 28 of Nos. 5 and 26 are (NaI + TlI + InI) and (NaI + Sc) with a life time of 6000 hours or more.
This is a phenomenon observed even at the end of the life of a metal halide lamp for general lighting of (I 3 ) or (DyI 3 + TlI) system. Therefore, although this phenomenon occurs for a long time and short time, it can be said that it is a peculiar problem common to all metal halide lamps.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】最近、自動車ヘッドラ
イト用のメタルハライドランプに対する新たな課題とし
て、ランプの長寿命化が挙げられる。即ち、開発当初に
おける前記石英クラック・破損も含めた諸問題が解決さ
れると、次に当初値1500時間から2000時間以上
のランプ寿命時間が顧客から要望されてきた。この寿命
時間は、自動車の約10万Km以上の平均走行距離に相
当するものであり、これによりランプはほぼメンテナン
スフリー部品としての取扱いが可能となる。これは、顧
客にとり大きな利点である。Recently, as a new subject for a metal halide lamp for an automobile headlight, there is a long life of the lamp. That is, when various problems including the above-mentioned quartz crack and breakage at the beginning of development are solved, the lamp life time from the initial value of 1500 hours to 2000 hours or more has been requested by the customer. This life time corresponds to an average mileage of about 100,000 km or more of an automobile, which enables the lamp to be handled as a maintenance-free part. This is a great advantage for the customer.
【0012】ところで、実際に従来のメタルハライドラ
ンプについて1500時間以上に亘る寿命試験を行なう
と、かかる1500時間以上の寿命特性における主要な
問題として、従来技術による前記(a)及び(b)の手
段が用いられた発光管においても前記モリブデン箔の先
端周縁付近での石英クラック・破損が再発し出すことが
判明した。更に、かかる石英クラック・破損の再発は、
特に前記図5のように電極封着部分周縁での石英クラッ
ク・破損防止のためにタングステンコイル33が巻付け
られた発光管において顕著となることも分かった。これ
は、タングステンコイルの巻付けにより発光物質の前記
モリブデン箔の先端周縁付近への侵入が容易になるから
と考えられる。By the way, when actually performing a life test for 1500 hours or more on a conventional metal halide lamp, the above problems (a) and (b) of the prior art are the main problems in the life characteristics of 1500 hours or more. It was also found that in the arc tube used, quartz cracks / damages began to occur again near the edge of the molybdenum foil. Furthermore, the recurrence of such quartz cracks / damages is
It was also found that this is particularly noticeable in the arc tube around which the tungsten coil 33 is wound to prevent quartz cracks and damage at the periphery of the electrode sealing portion as shown in FIG. It is considered that this is because the winding of the tungsten coil facilitates the penetration of the luminescent material into the vicinity of the peripheral edge of the tip of the molybdenum foil.
【0013】また、特開平8−255594号公報によ
り封着長Lを4.0mm以上に設定する手段は、200
0時間以上の長寿命ランプには適用できないことも判明
した。即ち、かかる発光管の構成では、特に時間が経過
するにつれて電極封着部付近に侵入して蓄積していく発
光物質量が増大して光束維持率が比較的大きく低下する
からである。Further, according to Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-255594, means for setting the sealing length L to 4.0 mm or more is 200
It was also found that it cannot be applied to a long-life lamp of 0 hours or more. That is, in such a structure of the arc tube, the amount of the luminescent substance that enters and accumulates in the vicinity of the electrode sealing portion increases with the passage of time, and the luminous flux maintenance factor relatively decreases.
【0014】以上のように、自動車ヘッドライト用メタ
ルハライドランプにおいて、顧客要望に応えて2000
時間以上の長寿命を実現するためには、かかるランプの
寿命時間における前記モリブデン箔の先端周縁付近での
石英クラック・破損の再発を確実に防止することが、主
要な具体的技術課題である。As described above, in the metal halide lamp for automobile headlights, 2000
In order to achieve a long service life of more than an hour, it is a major specific technical task to reliably prevent recurrence of quartz cracks / damages near the tip peripheral edge of the molybdenum foil during the service life of the lamp.
【0015】そこで、本発明は前記従来の問題を解決す
るため、容囲器が石英からなり、管端部に一対の電極と
接合されたモリブデン箔が気密封止されており、管内に
発光物質として金属ハライドが封入された発光管を備え
たメタルハライドランプにおいて、発光管の容囲器封止
端部におけるモリブデン箔の先端周縁付近で発生する石
英クラック・破損を防止できる有効な手段を見出し、特
にこれを自動車用の小形メタルハライドランプに適用す
ることにより、前記1500時間以上における前記モリ
ブデン箔の先端周縁付近での石英クラック・破損の再発
を確実に防止して、顧客要望に応える寿命時間2000
時間以上の長寿命のランプを提供することを目的とす
る。Therefore, in order to solve the above-mentioned conventional problems, the present invention has an enclosure made of quartz, and a molybdenum foil bonded to a pair of electrodes at the end of the tube is hermetically sealed. As a metal halide lamp provided with an arc tube in which a metal halide is sealed as, find an effective means that can prevent quartz cracks and damages that occur near the tip peripheral edge of the molybdenum foil at the envelope sealing end of the arc tube, especially By applying this to a compact metal halide lamp for automobiles, it is possible to reliably prevent recurrence of quartz cracks / damages in the vicinity of the tip edge of the molybdenum foil for 1500 hours or more, and a life time of 2000 to meet customer demand.
It is intended to provide a lamp having a long life of more than hours.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明のメタルハライドランプは、容囲器が石英か
らなり、管端部に一対の電極と接合されたモリブデン箔
が気密封止されており、管内に発光物質として金属ハラ
イドが封入された発光管を備え、前記発光管の容囲器端
部に封止されている前記モリブデン箔の電極接合側の先
端部分表面に、クロムとモリブデンとの固溶層が形成さ
れていることを特徴とする。In order to achieve the above object, in the metal halide lamp of the present invention, the envelope is made of quartz, and the end of the tube is hermetically sealed with a molybdenum foil bonded to a pair of electrodes. And a light emitting tube in which a metal halide is enclosed as a light emitting substance in the tube, and chromium and molybdenum are provided on the tip end surface of the electrode bonding side of the molybdenum foil sealed at the end of the envelope of the light emitting tube. The solid solution layer is formed.
【0017】これにより、発光管の容囲器封止端部にお
けるモリブデン箔の電極接合側の先端周縁付近で発生す
る石英クラック・破損が防止できて、高品質で長寿命の
メタルハライドランプが得られる。即ち、クロムは石英
との密着性に優れているため、発光管の容囲器封止端部
におけるモリブデン箔の電極接合側の先端周縁付近で発
生する石英クラック・破損が確実に防止できて、より高
品質で長寿命のメタルハライドランプが得られる。 This prevents quartz cracks and damages that occur in the vicinity of the tip of the molybdenum foil on the electrode bonding side at the sealed end of the envelope of the arc tube, and provides a high quality and long life metal halide lamp. . That is, chrome is quartz
Because of its excellent adhesion with the arc tube sealing end of the arc tube
Of molybdenum foil near the tip of the electrode bonding side
Quartz cracks and damage that occur can be reliably prevented, and higher
You can get a quality and long-life metal halide lamp.
【0018】また、本発明は、特に点灯直後のランプ電
流が安定点灯時のランプ電流に比して3倍以上流れるメ
タルハライドランプ、例えば自動車用の小形メタルハラ
イドランプに適用することが好ましい。The present invention is particularly preferably applied to a metal halide lamp in which the lamp current immediately after lighting flows three times or more as compared with the lamp current during stable lighting, for example, a small metal halide lamp for automobiles.
【0019】これにより、点灯時間1500時間以上に
おける前記モリブデン箔の先端周縁付近での石英クラッ
ク・破損の再発が防止されて、顧客要望に応えた寿命時
間2000時間以上の長寿命のメタルハライドランプが
得られる。即ち、クロムは石英との密着性に優れている
ため、点灯時間1500時間以上における前記モリブデ
ン箔の先端周縁付近での石英クラック・破損の再発が確
実に防止されて、顧客要望に応えた寿命時間2000時
間以上のより長寿命のメタルハライドランプが 得られ
る。 As a result, it is possible to prevent the recurrence of quartz cracks / damages in the vicinity of the tip edge of the molybdenum foil when the lighting time is 1500 hours or more, and to obtain a metal halide lamp having a long life of 2000 hours or more in response to the customer's request. To be That is, chromium has excellent adhesion to quartz.
Therefore, if the lighting time is 1500 hours or more,
Recurrence of quartz cracks and damage near the tip edge of the foil
Life is 2000 hours, which is really prevented and meets customer demand
A metal halide lamp is obtained between more longer life
It
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
から図3を用いて説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIG.
3 to FIG. 3 will be described.
【0021】図1は、本発明の自動車ヘッドライト用メ
タルハライドランプ35Wの発光管の構成図を示す。こ
れは、基本的には前記の従来のメタルハライドランプの
発光管の構成と同様である。また、図2は、本発明のメ
タルハライドランプの全体構成図を示す。FIG. 1 shows a structural diagram of an arc tube of a metal halide lamp 35W for an automobile headlight according to the present invention. This is basically the same as the structure of the arc tube of the conventional metal halide lamp described above. Further, FIG. 2 shows an overall configuration diagram of the metal halide lamp of the present invention.
【0022】ランプの発光管1の構成は、その容囲器2
が石英からなり、管両端部には一対のタングステン棒か
らなる電極3、4(電極棒の直径0.25mm、全長6
mmでうち封着長L3.0mm)が設けられている。タ
ングステン電極3、4の後端部のそれぞれは、容囲器封
止端部5、6に気密封着されているイットリウム添加の
モリブデン箔7、8(幅1.5mm、最大厚さ20μ
m、全長7mm)の一端に溶接・接合され、モリブデン
箔7、8の他端にはそれぞれモリブデンからなる外部リ
ード線9、10(直径0.40mm)が溶接・接合され
ている。この場合、容囲器封止端部5、6におけるタン
グステン電極3、4の封着部分にはタングステンコイル
11、12(コイル線径0.10mm、ピッチ0.20m
mで巻数15ターン)が巻付け設けられおり、これは前
記のように電極封着部分周縁での石英クラック・破損の
防止用である。管内には、金属ハライドの発光物質13
の主成分として例えば組成NaI:70質量%/ScI
3:30質量%からなるナトリウム・スカンジウム沃化
物(NaI+ScI3)0.2mgが封入され、また緩衝
ガス14として水銀0.8mg及びキセノン0.7MPa
が封入されている。発光管1の寸法は、電極間距離Le
が4.2mm、発光管内径φiが2.7mm、管内容積が
最大30mm3である。また、容囲器封止端部5、6に
おけるタングステン電極3、4の封着長Lは、前述の通
り3.0mmに設定されている。The structure of the arc tube 1 of the lamp is as follows:
Are made of quartz, and electrodes 3 and 4 made of a pair of tungsten rods at both ends of the tube (electrode rod diameter 0.25 mm, total length 6
The sealing length L is 3.0 mm). Each of the rear ends of the tungsten electrodes 3 and 4 has a yttrium-containing molybdenum foil 7 and 8 (width 1.5 mm, maximum thickness 20 μm) hermetically sealed to the enclosure sealing ends 5 and 6.
m, total length 7 mm), and one end of molybdenum foil 7, 8 is welded and joined to the other end of molybdenum foil 7, 8 (diameter 0.40 mm). In this case, the tungsten coils 11 and 12 (coil wire diameter 0.10 mm, pitch 0.20 m) are attached to the sealed portions of the tungsten electrodes 3 and 4 in the enclosure sealing ends 5 and 6.
The number of turns is 15 and the number of turns is 15). This is for preventing quartz cracking and damage at the periphery of the electrode sealing portion, as described above. In the tube, a light emitting substance 13 of a metal halide
As a main component of, for example, the composition NaI: 70 mass% / ScI
0.2 mg of sodium scandium iodide (NaI + ScI 3 ) consisting of 3 : 30% by mass was enclosed, and 0.8 mg of mercury and 0.7 MPa of xenon were used as a buffer gas 14.
Is enclosed. The size of the arc tube 1 is the distance Le between the electrodes.
Is 4.2 mm, the inner diameter φi of the arc tube is 2.7 mm, and the inner volume of the tube is 30 mm 3 at maximum. Moreover, the sealing length L of the tungsten electrodes 3 and 4 at the enclosure sealing ends 5 and 6 is set to 3.0 mm as described above.
【0023】完成したランプ15の構成としては、前記
発光管1が紫外線カットガラスからなる外管容囲器16
内に設置され、外管容囲器16には口金17が装着され
ている。また、口金17の端子には発光管1の外部リー
ド線9、10が連結導体線18等を介してそれぞれ接続
されている。As a construction of the completed lamp 15, an outer envelope 16 having the arc tube 1 made of ultraviolet cut glass is used.
It is installed inside, and a cap 17 is attached to the outer envelope 16. Further, the external lead wires 9 and 10 of the arc tube 1 are connected to the terminals of the base 17 through connecting conductor wires 18 and the like.
【0024】上記ランプ15は、自動車ヘッドライト用
の反射ミラー付灯具内に発光管1が水平位置になるよう
に設置されて、電子安定器により定常点灯時の周波数が
およそ100から400Hzの矩形波で点灯動作され
る。ここでランプ15は、前記のように、瞬時再始動時
には20kV弱の高圧パルス電圧の印加により点灯さ
れ、また始動直後には定常点灯時の0.4Aに対して約
7倍の高電流で点灯動作される。The lamp 15 is installed in a lamp with a reflecting mirror for an automobile headlight so that the arc tube 1 is in a horizontal position, and a rectangular wave whose frequency during steady lighting is about 100 to 400 Hz is provided by an electronic ballast. It is operated by lighting. Here, as described above, the lamp 15 is lit by the application of a high-voltage pulse voltage of a little less than 20 kV at the time of the instantaneous restart, and immediately after the start, the lamp 15 is lit at a high current about 7 times that of 0.4 A at the steady lighting. Be operated.
【0025】本発明者は、図1の構成からなる発光管1
において、1500時間以上の点灯時間において容囲器
封止端部5、6のモリブデン箔7、8の先端周縁付近
(タングステン電極3、4との溶接側)で発生する石英
クラック・破損を防止できる手段を探索した。その結
果、図3の容囲器封止端部5の拡大構成図に示すよう
に、前記石英クラック・破損が発生するモリブデン箔7
の先端部表面に、石英と反応して珪酸塩を生成する金属
19、例えばクロム(Cr)、アルミニウム(Al)、
マンガン(Mn)又は鉄(Fe)などとモリブデン(M
o)との固溶層20を形成するという手段が、前記石英
クラック・破損の発生の防止に有効であることが明らか
となった。そして、かかる金属19のうちで特にクロム
(Cr)が最も有効であることがわかった。これは、発
光管1の容囲器封止端部5、6でのモリブデン箔7、8
の封止工程において、前記固溶層20から金属19が石
英に拡散・反応して珪酸塩が生成されることにより、容
囲器封止端部5、6におけるモリブデン箔7、8と石英
との密着性が強固になる、ことに起因している。The inventor of the present invention has found that the arc tube 1 having the structure shown in FIG.
In the lighting time of 1500 hours or more, it is possible to prevent quartz cracks / damages that occur near the tips of the molybdenum foils 7 and 8 of the enclosure sealing ends 5 and 6 (on the welding side with the tungsten electrodes 3 and 4). I searched for means. As a result, as shown in the enlarged configuration diagram of the container sealing end portion 5 in FIG.
On the tip surface of the metal 19, which reacts with quartz to generate silicate, such as chromium (Cr), aluminum (Al),
Manganese (Mn) or iron (Fe) and molybdenum (M
It has been clarified that the means of forming the solid solution layer 20 with o) is effective in preventing the occurrence of the quartz crack and damage. Then, it was found that chromium (Cr) is most effective among the metals 19. This is the molybdenum foil 7, 8 at the envelope sealing ends 5, 6 of the arc tube 1.
In the sealing step, the metal 19 diffuses and reacts with quartz from the solid solution layer 20 to generate silicate, so that the molybdenum foils 7 and 8 at the sealing end portions 5 and 6 of the metal and the quartz are sealed. This is due to the fact that the adhesiveness of becomes stronger.
【0026】前記固溶層20の形成は、基本的にモリブ
デン箔7、8の先端部分に金属19を付着せしめ、次い
で1000℃以上の高温熱処理により拡散・固溶させる
ことで行なわれる。ここで、金属19を付着するには、
蒸着、メッキ、塗布などの方法がある。The formation of the solid solution layer 20 is basically performed by depositing the metal 19 on the tips of the molybdenum foils 7 and 8 and then diffusing and forming a solid solution by high temperature heat treatment at 1000 ° C. or higher. Here, to attach the metal 19,
There are methods such as vapor deposition, plating and coating.
【0027】本発明者は、例えばひとつの方法として次
の方法を用いた。先ず、(1)酸化クロム(CrO3)
/硫酸(H2SO4)水溶液中にモリブデン箔7、8の先
端部分を浸して表面にCrO3を付着せしめ、次いで
(2)乾燥の後に1000〜1100℃のドライ水素
(H2)雰囲気中で還元処理を行なうことにより、モリ
ブデン箔7、8の先端部分にCrとMoの固溶層20を
形成した。そして、かかるモリブデン箔7、8の先端部
分のそれぞれにタングステン電極3、4を溶接・接合し
た。The inventor used the following method as one method, for example. First, (1) Chromium oxide (CrO 3 )
/ The tip of molybdenum foil 7, 8 is dipped in an aqueous solution of sulfuric acid (H 2 SO 4 ) to adhere CrO 3 to the surface, and then (2) after drying, in a dry hydrogen (H 2 ) atmosphere at 1000 to 1100 ° C. By carrying out the reduction treatment with, a solid solution layer 20 of Cr and Mo was formed on the tip portions of the molybdenum foils 7 and 8. Then, the tungsten electrodes 3 and 4 were welded and joined to the respective tip portions of the molybdenum foils 7 and 8.
【0028】本発明による上記のモリブデン箔7、8を
用いた発光管1からランプ15を形成し、2000時間
以上に亘る上記のような規定の点滅寿命試験を行なっ
た。そして、前記容囲器封止端部5、6におけるモリブ
デン箔7、8の先端周縁付近での石英クラック・破損の
発生状況を観測した。この結果、時間2500時間にお
いても前記石英クラック・破損の発生が皆無であること
が確認された。A lamp 15 was formed from the arc tube 1 using the molybdenum foils 7 and 8 according to the present invention, and the above specified blinking life test was performed for 2000 hours or more. Then, the occurrence of quartz cracks / damages was observed in the vicinity of the peripheral edges of the molybdenum foils 7 and 8 in the envelope sealing ends 5 and 6. As a result, it was confirmed that the quartz cracks and breakage did not occur even after 2500 hours.
【0029】なお、本発明によるモリブデン箔先端部分
に特定金属との固溶層を形成する手段は、寿命時間60
00時間以上の(NaI+TlI+InI)、(NaI
+ScI3)或いは(DyI3+TlI)系の一般照明用
メタルハライドランプにおける同様の石英クラック・破
損現象の防止に有効であることも確かめられた。The means for forming a solid solution layer with a specific metal on the tip portion of the molybdenum foil according to the present invention has a life time of 60.
(NaI + TlI + InI), (NaI
It was also confirmed that it is effective for preventing the similar quartz crack and damage phenomenon in the metal halide lamp for general lighting of + ScI 3 ) or (DyI 3 + TlI) system.
【0030】以上のように、本実施形態で示されるよう
な発光管の構成を備えることにより、発光管の容囲器封
止端部におけるモリブデン箔の先端周縁付近で発生する
石英クラック・破損が防止できて、特にかかる手段を自
動車用の小形メタルハライドランプに適用することによ
り、点灯時間1500時間以上における前記モリブデン
箔の先端周縁付近での石英クラック・破損の再発が確実
に防止されて、寿命時間2000時間以上の長寿命のラ
ンプが得られる。As described above, by providing the structure of the arc tube as shown in the present embodiment, the quartz cracks / damages generated near the tip peripheral edge of the molybdenum foil at the end of the envelope of the arc tube for sealing the envelope are prevented. By applying such a means to a compact metal halide lamp for automobiles, it is possible to reliably prevent recurrence of quartz cracks / damages in the vicinity of the leading edge of the molybdenum foil for a lighting time of 1500 hours or more, and to reduce the life time. A lamp having a long life of 2000 hours or more can be obtained.
【0031】[0031]
【発明の効果】本発明によれば、容囲器が石英からな
り、管端部に一対の電極と接合されたモリブデン箔が気
密封止されており、管内に発光物質として金属ハライド
が封入された発光管を備え、発光管の容囲器封止端部に
おけるモリブデン箔の電極接合側の先端周縁付近で発生
する石英クラック・破損が防止できて、特に本発明を点
灯直後のランプ電流が安定点灯時のランプ電流に比して
3倍以上であるメタルハライドランプに適用することに
より、点灯時間1500時間以上における前記モリブデ
ン箔の先端周縁付近での石英クラック・破損の再発が確
実に防止されて、顧客要望に応えた寿命時間2000時
間以上の長寿命のランプが得られる。According to the present invention, the envelope is made of quartz, and the molybdenum foil bonded to the pair of electrodes is hermetically sealed at the end of the tube, and the metal halide is enclosed as the luminescent substance in the tube. It is possible to prevent quartz cracks and damages that occur near the edge of the molybdenum foil electrode bonding side at the sealed end of the envelope of the arc tube, and to stabilize the lamp current immediately after lighting the present invention. By applying to a metal halide lamp that is three times or more the lamp current at the time of lighting, reoccurrence of quartz cracks / damages near the tip peripheral edge of the molybdenum foil at a lighting time of 1500 hours or more is reliably prevented, It is possible to obtain a long-life lamp having a life time of 2000 hours or more in response to customer demand.
【図1】本発明の自動車用メタルハライドランプの発光
管の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of an arc tube of a metal halide lamp for automobiles of the present invention.
【図2】本発明の自動車用メタルハライドランプの要部
断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of an essential part of a metal halide lamp for automobiles of the present invention.
【図3】本発明の自動車用メタルハライドランプの発光
管の容囲器封止端部の拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the sealed end portion of the envelope of the arc tube of the metal halide lamp for automobiles of the present invention.
【図4】従来の自動車用メタルハライドランプの発光管
の断面図である。FIG. 4 is a sectional view of an arc tube of a conventional metal halide lamp for automobiles.
【図5】従来の自動車用メタルハライドランプの発光管
の容囲器封止端部の拡大断面図である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a sealed end portion of the envelope of the arc tube of the conventional metal halide lamp for automobiles.
1 発光管 2 容囲器 3、4 タングステン電極 5、6 容囲器封止端部 7、8 モリブデン箔 9、10 外部リード線 11、12 タングステンコイル 13 発光物質 14 緩衝ガス 15 ランプ 16 外管容囲器 17 口金 18 連結導体線 19 Moと固溶体を形成する金属 20 固溶層 1 arc tube 2 enclosure 3,4 Tungsten electrode 5, 6 Enclosure sealing end 7,8 molybdenum foil 9, 10 External lead wire 11, 12 Tungsten coil 13 Luminescent substances 14 Buffer gas 15 lamps 16 Outer tube enclosure 17 mouthpiece 18 Connection conductor wire 19 Metals that form a solid solution with Mo 20 Solid solution layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開2001−236926(JP,A) 特開2000−277053(JP,A) 特開 平11−238488(JP,A) 特開 平10−27574(JP,A) 特開 平2−267850(JP,A) 特公 昭37−11397(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 61/36 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP 2001-236926 (JP, A) JP 2000-277053 (JP, A) JP 11-238488 (JP, A) JP 10-27574 ( JP, A) JP-A-2-267850 (JP, A) JP-B-37-11397 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01J 61/36
Claims (2)
電極と接合されたモリブデン箔が気密封止されており、
管内に発光物質として金属ハライドが封入された発光管
を備え、前記発光管の容囲器端部に封止されている前記
モリブデン箔の電極接合側の先端部分表面に、クロムと
モリブデンとの固溶層が形成されていることを特徴とす
るメタルハライドランプ。1. An envelope is made of quartz, and a molybdenum foil bonded to a pair of electrodes is hermetically sealed at a tube end portion,
The tube is provided with an arc tube in which a metal halide is encapsulated as a luminescent material, and the surface of the tip portion of the molybdenum foil, which is sealed at the end portion of the envelope of the molybdenum foil, on the electrode bonding side is fixed with chromium and molybdenum. A metal halide lamp characterized in that a molten layer is formed.
ランプ電流に比して3倍以上であることを特徴とする請
求項1に記載のメタルハライドランプ。2. The metal halide lamp according to claim 1, wherein the lamp current immediately after lighting is three times or more of the lamp current during stable lighting.
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