JPH039582B2 - - Google Patents
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- JPH039582B2 JPH039582B2 JP17250883A JP17250883A JPH039582B2 JP H039582 B2 JPH039582 B2 JP H039582B2 JP 17250883 A JP17250883 A JP 17250883A JP 17250883 A JP17250883 A JP 17250883A JP H039582 B2 JPH039582 B2 JP H039582B2
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- vapor discharge
- arc tube
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- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 16
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/36—Seals between parts of vessels; Seals for leading-in conductors; Leading-in conductors
Landscapes
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は高圧ナトリウムランプ等金属蒸気放電
灯に関し、特にアルミナセラミツク発光管の両端
導入金属線の径を適切に選択した低価格かつ長寿
命の金属蒸気放電灯に関するものである。
灯に関し、特にアルミナセラミツク発光管の両端
導入金属線の径を適切に選択した低価格かつ長寿
命の金属蒸気放電灯に関するものである。
第１図は従来用いられている金属蒸気放電灯の
代表例である高圧ナトリウムランプの発光管を示
す図であり、アルミナセラミツク製の発光管１の
両端に、電極４，４′を取付けたNbリード管３，
３′およびアルミナセラミツク製のキヤツプ２，
２′をガラス封着剤５，５′，６，６′により封着
した構造を有している。
代表例である高圧ナトリウムランプの発光管を示
す図であり、アルミナセラミツク製の発光管１の
両端に、電極４，４′を取付けたNbリード管３，
３′およびアルミナセラミツク製のキヤツプ２，
２′をガラス封着剤５，５′，６，６′により封着
した構造を有している。
かかる高圧ナトリウムランプは、その効率が高
く長寿命でもある等の優れた特性を有し近年広い
使用目的に用いられている。
く長寿命でもある等の優れた特性を有し近年広い
使用目的に用いられている。
しかし他方通常の水銀ランプ等他の金属蒸気放
電灯に比べ高価格であることからそのコストの低
下が該高圧ナトリウムランプの一段の普及のため
に切望される課題となつている。
電灯に比べ高価格であることからそのコストの低
下が該高圧ナトリウムランプの一段の普及のため
に切望される課題となつている。
本発明は低価格の高圧ナトリウムランプの実現
を目的としたものであり、かかるランプの定格電
流に対して一定の条件下で選択された適当な径の
Nb導入線を用いることによりこれを達成したも
のである。
を目的としたものであり、かかるランプの定格電
流に対して一定の条件下で選択された適当な径の
Nb導入線を用いることによりこれを達成したも
のである。
以下本発明を詳細に説明する。
本発明は先づ上記第１図のようなNb管３，
３′に代えて、第２図に示すように低価格のNb線
３ａ，３a′を導入した。
３′に代えて、第２図に示すように低価格のNb線
３ａ，３a′を導入した。
例えば特開昭51−72186号には400ワツトの発光
管の一端に1.0φのNb線を封着し、該Nb線に隣接
して0.5φのNb線よりなる始動極用リード線を封
着し、この場合キヤツプの厚みは５mmNb線の太
さを1.5φ以下としたものが示されている。
管の一端に1.0φのNb線を封着し、該Nb線に隣接
して0.5φのNb線よりなる始動極用リード線を封
着し、この場合キヤツプの厚みは５mmNb線の太
さを1.5φ以下としたものが示されている。
ここで上述のNb線の線径がランプ寿命にどの
ように影響するかを調べるべく、これと同一の
400Wの高圧ナトリウムランプを試作し、10％の
過電圧でライフテストを行つたところ2000時間の
点灯で10本中１本が上記Nb線封着部にてリーク
を起した。
ように影響するかを調べるべく、これと同一の
400Wの高圧ナトリウムランプを試作し、10％の
過電圧でライフテストを行つたところ2000時間の
点灯で10本中１本が上記Nb線封着部にてリーク
を起した。
発明者らはこの理由を解明すべく種々の検討を
行つた結果次の事実を明らかにし得た。すなわち
ここで用いられるアルミナ、カルシアを主成分と
した封着剤はその特性上定格電力で700℃以下、
更に好ましくは670℃以下の温度に設定するべき
ことである。かかるアルミナ、カルシアを主成分
とする封着剤はその主結晶が12CaO，7Al2O3や、
CaO，Al2O3等一定の結晶でありこれらの結晶は
他の成分によらず一定であるため上記事実は変ら
ない。更にこれらのカルシア−アルミナ等の結晶
は、定格電力で700℃の温度以上の場合ある種の
点灯条件によつてはNb線と封着剤の界面に高温
によるクラツクが発生し、発光管リークの原因に
なることさらに又この熱は、発光管内のアークか
らの熱輻射、発光管管壁からの熱伝導とともに、
Nb線に電流が流れることによるジユール熱も加
わつていることが明らかになつた。特に前述のよ
うなNb線と封着剤の界面に発生するクラツクは
Nb線のジユール熱の影響が大きく。かかる熱に
よる熱ひずみに起因するクラツク以外にも定格電
力で封着剤の使用温度を700℃以上にして用いる
ことは封着剤とNaなど、封入物との反応を促進
し封着剤の劣化をひき起すことにもなる。次に各
種の径のNb線（0.8〜2.0φ）を用い、定格電力を
変化させて、該Nb線と封着剤の界面（すなわち
封着部温度）を測定したところ第３図に示す結果
を得た。同図によれば明らかにジユール熱の影響
で同一電流でも線径が細いほど封着部温度が高く
なることが明らかである。
行つた結果次の事実を明らかにし得た。すなわち
ここで用いられるアルミナ、カルシアを主成分と
した封着剤はその特性上定格電力で700℃以下、
更に好ましくは670℃以下の温度に設定するべき
ことである。かかるアルミナ、カルシアを主成分
とする封着剤はその主結晶が12CaO，7Al2O3や、
CaO，Al2O3等一定の結晶でありこれらの結晶は
他の成分によらず一定であるため上記事実は変ら
ない。更にこれらのカルシア−アルミナ等の結晶
は、定格電力で700℃の温度以上の場合ある種の
点灯条件によつてはNb線と封着剤の界面に高温
によるクラツクが発生し、発光管リークの原因に
なることさらに又この熱は、発光管内のアークか
らの熱輻射、発光管管壁からの熱伝導とともに、
Nb線に電流が流れることによるジユール熱も加
わつていることが明らかになつた。特に前述のよ
うなNb線と封着剤の界面に発生するクラツクは
Nb線のジユール熱の影響が大きく。かかる熱に
よる熱ひずみに起因するクラツク以外にも定格電
力で封着剤の使用温度を700℃以上にして用いる
ことは封着剤とNaなど、封入物との反応を促進
し封着剤の劣化をひき起すことにもなる。次に各
種の径のNb線（0.8〜2.0φ）を用い、定格電力を
変化させて、該Nb線と封着剤の界面（すなわち
封着部温度）を測定したところ第３図に示す結果
を得た。同図によれば明らかにジユール熱の影響
で同一電流でも線径が細いほど封着部温度が高く
なることが明らかである。
かかる結果から前述した封着剤の限界温度即ち
700℃を超えないNb線径Ｄと、定格電流Ｉの関係
を求めた。
700℃を超えないNb線径Ｄと、定格電流Ｉの関係
を求めた。
即ち同図において各Nb線の電流−温度の関係
線と700℃との交点での電流値を求め、上記Nb線
径Ｄと定格電流Ｉとの相互関係から第４図のよう
なグラフを得た。同図の如く上記の関係は直線的
であつて次式、 Ｄ＝0.1I＋0.587 で表わされた。すなわち同図の直線は封着部温度
が700℃となるNb線々径と、電流の一組を与え、
結局上記Nb線の線径Ｄは封着部温度が700℃以下
であるためには、式 Ｄ≧0.1I＋0.587 を満足するように選ぶべきことが判る。ちなみに
前述の特開昭51−72186において、400Wの定格電
流は4.7〜4.9Aであり（封入ガスにXeガス又は
Ne−Arガスを使うかにより定格電流は異なるが
この場合はNe−Arであり4.9A）上式にあてはめ
ると、 Ｄ＝0.1×4.9＋0.587＝1.077（mmφ） となりアルミナ、カルシア、を主成分とする封着
剤を用いるならば、Nb線の線径は1.077φ以上に
すべきべあつたことになる。
線と700℃との交点での電流値を求め、上記Nb線
径Ｄと定格電流Ｉとの相互関係から第４図のよう
なグラフを得た。同図の如く上記の関係は直線的
であつて次式、 Ｄ＝0.1I＋0.587 で表わされた。すなわち同図の直線は封着部温度
が700℃となるNb線々径と、電流の一組を与え、
結局上記Nb線の線径Ｄは封着部温度が700℃以下
であるためには、式 Ｄ≧0.1I＋0.587 を満足するように選ぶべきことが判る。ちなみに
前述の特開昭51−72186において、400Wの定格電
流は4.7〜4.9Aであり（封入ガスにXeガス又は
Ne−Arガスを使うかにより定格電流は異なるが
この場合はNe−Arであり4.9A）上式にあてはめ
ると、 Ｄ＝0.1×4.9＋0.587＝1.077（mmφ） となりアルミナ、カルシア、を主成分とする封着
剤を用いるならば、Nb線の線径は1.077φ以上に
すべきべあつたことになる。
以上のことから上記したライフテストで１本が
リークしたことを裏付けるものである。
リークしたことを裏付けるものである。
実施例 １
220Wの高圧ナトリウムランプ発光管の導入線
として0.9φのNb線を使用した。この場合の定格
電流は2.1A〜2.2Aであり限界線径はＤ＝0.1×2.2
＋0.587＝0.807であつた。かかるランプを10本10
％過負荷でライフテストを行つた結果3000時間経
過後もNb線と封着剤の部分のリークは全く見ら
れなかつた。また従来のNb管使用ランプに比べ
てそのコストを大巾に引下げることができた。
として0.9φのNb線を使用した。この場合の定格
電流は2.1A〜2.2Aであり限界線径はＤ＝0.1×2.2
＋0.587＝0.807であつた。かかるランプを10本10
％過負荷でライフテストを行つた結果3000時間経
過後もNb線と封着剤の部分のリークは全く見ら
れなかつた。また従来のNb管使用ランプに比べ
てそのコストを大巾に引下げることができた。
実施例 ２
940Wの定格電流8.3A高圧ナトリウムランプの
発光管の導入線として1.5φのNb線を用いた。
発光管の導入線として1.5φのNb線を用いた。
Ｄ＝0.1×8.3＋0.587＝1.417
よりも大きく、本願の条件を満していた。
このようなランプ10本を10％過負荷でライフテ
ストを行つた結果すべてが3000時間以上も全くリ
ークなく点灯を継続し得た。
ストを行つた結果すべてが3000時間以上も全くリ
ークなく点灯を継続し得た。
なお、以上の説明は高圧ナトリウムランプを例
にとつて説明したが、例えば第２図のような発光
管構造を有していれば他の金属蒸気放電灯でも同
様の結果が得られること勿論でありまた、金属線
としてNb線を用いたが、Nb−Zr合金など、Nb
と他の金属との合金であつても良い。
にとつて説明したが、例えば第２図のような発光
管構造を有していれば他の金属蒸気放電灯でも同
様の結果が得られること勿論でありまた、金属線
としてNb線を用いたが、Nb−Zr合金など、Nb
と他の金属との合金であつても良い。
上述したように本発明は、金属蒸気放電灯発光
管の電気導入線として価格の高いNb管の代りに
低価格のNb線を用いその線径と定格電流とを一
定条件下に適切に選択したことにより、著しく長
寿命化が保たれかつ信頼性を向上させた金属蒸気
放電灯を得ることができるものであり工業上大き
な利益がある。
管の電気導入線として価格の高いNb管の代りに
低価格のNb線を用いその線径と定格電流とを一
定条件下に適切に選択したことにより、著しく長
寿命化が保たれかつ信頼性を向上させた金属蒸気
放電灯を得ることができるものであり工業上大き
な利益がある。
第１図は従来の金属蒸気放電灯の発光管の断面
図、第２図は本発明に係わる金属蒸気放電灯の発
光管の断面図、第３図は導入線Nb線径とランプ
の定格電流と、更に封着部温度との関係特性図、
第４図はNb線々径と定格電流との関係を封着部
温度700℃一定の条件で書き換えた関係特性図で
ある。 １……発光管、３，３′……Nb管、３ａ，３
a′……Nb線、５，５′……アルミナ、カルシア主
成分の封着剤。
図、第２図は本発明に係わる金属蒸気放電灯の発
光管の断面図、第３図は導入線Nb線径とランプ
の定格電流と、更に封着部温度との関係特性図、
第４図はNb線々径と定格電流との関係を封着部
温度700℃一定の条件で書き換えた関係特性図で
ある。 １……発光管、３，３′……Nb管、３ａ，３
a′……Nb線、５，５′……アルミナ、カルシア主
成分の封着剤。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アルミナセラミツクからなる発光管の両端部
に、Nb導入線を有するアルミナセラミツクのキ
ヤツプをAl2O3CaOを主成分とする封着剤にて封
着してなる構造の金属蒸気放電灯において、前記
Nb線の外径をＤ（mm）とし、前記金属蒸気放電灯
の定格電流をＩ（Ａ）として次式 Ｄ≧0.1I＋0.587 であるように前記発光管端部のNb線径を定めて
なる金属蒸気放電灯。 ２ 上記導入線としてNbに代えその合金を用い
たことを特徴とする特許請求の範囲１項記載の金
属蒸気放電灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17250883A JPS6063869A (ja) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | 金属蒸気放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17250883A JPS6063869A (ja) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | 金属蒸気放電灯 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6063869A JPS6063869A (ja) | 1985-04-12 |
| JPH039582B2 true JPH039582B2 (ja) | 1991-02-08 |
Family
ID=15943261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17250883A Granted JPS6063869A (ja) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | 金属蒸気放電灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6063869A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6646379B1 (en) * | 1998-12-25 | 2003-11-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Metal vapor discharge lamp having cermet lead-in with improved luminous efficiency and flux rise time |
| JP3177230B2 (ja) | 1999-05-25 | 2001-06-18 | 松下電子工業株式会社 | 金属蒸気放電ランプ |
-
1983
- 1983-09-19 JP JP17250883A patent/JPS6063869A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6063869A (ja) | 1985-04-12 |
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