JPH0398248A - セラミック放電灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、透光性セラミックチューブよりなる発光管を
備えた高圧ナトリウムランプなどのようなセラミック放
電灯に関する。

（従来の技術） たとえば高圧ナトリウムランプは、透光性アルミナチュ
ーブよりなる発光管の両端に電極を気密に封着し、この
発光管内に発光物質としてナトリウム、緩衝ガス用金属
として水銀、および始動用希ガスを封入して構成してあ
る。

透光性アルミナチューブは耐熱性に優れ、かつナトリウ
ムに対する耐蝕性に優れるので、この種の高圧ナトリウ
ムランプの発光管に好適する。しかしながら透光性アル
ミナチューブは通常のガラスと異なり高温下においても
軟化し難いので、従来の場合は押出し戊形により成形さ
れた直線形チューブをそのままバルブとして使用してお
り、したがって発光管は直管形をなしている。

ところで、最近、高圧金属蒸気放電灯が屋内照明の光源
に採用される傾向にあり、このためランプの小形化が余
儀無くされている。

上記高圧ナトリウムランプを小形化する上では発光管サ
イズの縮小が重要なポイントとなり、その対策の１つと
して、バルブの途中をＵ字またはコ字形などの屈曲形に
することが考えられる。発光管を屈曲部に形成すると、
従来と同等の電極間距離を保っても、スペースの小形化
が可能になり、外管を小形にすることができる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、従来の直管形発光管を備えた７０〜ＩＯＯＯ
Ｗの高圧ナトリウムランプの場合、肉厚が０．５〜１．
Ｏｎｖの透光性アルミナチューブを使用し、管壁負荷が
１３〜２　０　Ｗ　／　ａｔ程度で作動させている。こ
の管壁負荷が低過ぎると管壁温度が充分に上がらず、ラ
ンプ効率が低くなる。また逆に管壁負荷が高くなり過ぎ
ると管壁温度が高くなってアルミナの昇華を生じ、外管
の黒化を招くため短寿命になる。

しかして、上記のように発光管を屈曲形状とした高圧ナ
トリウムランプにあってはは、従来の直管形発光管と同
様な設計基準に基づいて屈曲形発光管を製造すると、屈
曲部や、中央部では曲げの内側に向けて放射された光が
再び内側の壁に入るので、直管の場合に比べて温度が上
がり易くなる。

このため、屈曲部の内側壁のアルミナが昇華を生じ、外
管黒化を発生させる。

これを回避するため、管壁負荷を下げると発光効率が低
下する欠点がある。

本発明はこのような事情にもとづきなされたもので、発
光管の効率を下げることなく、屈曲部の内側の温度を下
げて昇華を防止し、寿命特性が良好になるセラミック放
電灯を提供しようとするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、発光管の屈曲部では、屈曲内側の肉厚を屈曲
外側の肉厚に比べて厚くしたことを特徴とする。

（作用） 本発明によれば、発光管の屈曲部では屈曲内側の肉厚を
屈曲外側に比べて厚くしたので、屈曲内側の熱容量が増
し、屈曲内側の管壁温度を引下げることができる。した
がって、管壁負荷を下げることなく、つまり発光効率を
低下させることなく昇華を防止することができ、寿命特
性が良好になる。

（実施例） 以下本発明について、図面に示す一実施例にもとづき説
明する。

図は４００Ｗクラスの高圧ナトリウムランプを示し、１
は石英ガラスからなる外管である。この外管１は一端を
たとえばステム２で封止してあり、外側にねじ込み形な
どの口金３を被着してある。

外管１内は排気されており、この外管１内には発光管５
が収容されている。発光管５は透光性アルミナチューブ
よりなり、たとえばＵ字形に或形されている。

Ｕ字形をなす発光管５の両端開口部は、図示しないセラ
ミックディスクで閉塞され、このディスクに電極６、６
を取付けて封装してある。

この発光管５は、例えば内径ｄを約７　．　　２　５　
１１１１１１％平均外径Ｄを約８．　　７　５　１１１
１１１％バルブ中心線上を通る電極間距離を約９０Ｉｌ
ｌＩＩ１としてあり、屈曲部８の中心を通る曲率が約７
．５｝とされている。そして、発光管５の高さｈはほぼ
４０針に設定されている。

上記のようなＵ字形発光管５は、直線部７、７に５ おける管の肉厚ｔが周方向にほぼ均等とされ、たとえば
０．７５＋ＩＩＩ１＋とされている。

これに対し、Ｕ字形の屈曲部８においては、第２図に断
面して示す通り、屈曲内側の肉厚ｔ１を、屈曲外側の肉
厚ｔ２に比べて厚くしてある。本実施例の場合、具体的
には屈曲内側の肉厚ｔｌを０．８７ｍｍ，屈曲外側の肉
厚ｔ２を０．６５１ＩＩＩＩ１程度に設定してある。

この発光管５内には、所定量のナトリウムＮａと、水銀
Ｈｇ１および始動用希ガスとしてキセノンＸｅガスが封
入されている。

上記電極６、６に接続されたリード線９、９はサポート
ワイヤー０、１０に接続されており、これらサポートワ
イヤー０、１０はステム２を気密に貫通して前記口金３
に接続されている。

したがって、発光管５は両端封止部が、外管１の圧潰封
止端部２側に向けられ、上記屈曲部８がバルブトップ部
側に向けられて外管１に収容されているものである。

なお、発光管５の直線部７、７はバルブホルダ６ １２により機械的に支持され、このバルプホルダ１２の
両端部には板ばねなどの弾性当接板１３、１３が取付け
られており、これら弾性当接板１３、１３は外管１の内
面に弾接していて、発光管５を支持している。

このような高圧ナトリウムランプは、管壁負荷が約１９
Ｗ／ｃ−となるようにして点灯される。

このような実施例のランプは、外管１の長さが従来の４
００Ｗの場合の約１７２となり、大幅な小形化が実現さ
れ、小さな器具へ取付けることができる。

そして、上記実施例のランプはＵ字形の屈曲部８におけ
る屈曲内側の肉厚ｔ１を、屈曲外側の肉厚ｔ２に比べて
厚くしてあるので、屈曲内側の熱容量が増し、屈曲内側
の管壁温度上昇が抑制される。このため屈曲外側と内側
との温度差が少なくなる。

したがって、管壁負荷を下げる必要がなく、つまり発光
効率を低下させる必要がなく、アルミナの昇華を防止す
ることができる。

上記実施例の場合、放射温度計で温度を測定したところ
、屈曲内側の最高温度が１１６０℃であり、屈曲外側の
最高温度は１１５０℃であり、殆ど温度差がなくなるこ
とが確認された。

そして、ランプ効率は１２５Ｚｍ／Ｗであり、従来の直
管形発光管の場合と遜色がない。

なお、上記実施例では、４００Ｗタイプの高圧ナトリウ
ムランプについて説明したが、上記のようなＵ字形発光
管をもつ５０〜１５０Ｗタイプの高圧ナトリウムランプ
について実験したところ、以下の条件であれば有効であ
ることが確認できた。

すなわち、直線部７、７における管の平均肉厚をｔ１屈
曲部８において屈曲内側の平均肉厚をｔ１、屈曲外側の
平均肉厚をｔ２とした場合、１．１≦ｔｌ　／ｔ２≦１
．４　　　　・・・（１）０．８ｔ≦ｔ２＜ｔ＜ｔｌ≦
１．２ｔ・・・（２）の条件であれば良好な特性を得ら
れることが判った。

すなわち、ｔｌ　／ｔ２の値が１．１未満では、屈曲部
内外壁の温度差を近似させる効果が小さく、内側の温度
が高くなり、逆にｔｌ　／ｔ２の値が１．４を越えると
、屈曲部内側の壁が温度上昇し過ぎ、したがっていづれ
の場合も１３〜２０Ｗ／　ＣＩＩＩの管壁負荷で使用す
ると、アルミナの昇華を招き、外管の黒化が発生して短
寿命となる。

にｔｌ　／ｔ２の値が１．４を越えると、屈曲部内側の
壁が温度上昇し過ぎて１３〜２　０　Ｗ　／　ｃＪの管
壁負７１：ｊでは上昇が低くなり、効率が低下する。

また、上記のようなＵ字形発光管５を形成する場合、発
光管５のチューブ外径Ｄと、発光管５の全幅Ｌの関係は
、 ２＜Ｌ／Ｄ＜４ であることが良好で、さらには、２．５＜Ｌ／Ｄく３の
範囲であることが一層望ましい。

Ｌ／Ｄの値が２未満であると、直線部７、７間の隙間が
小さ過ぎてＵ字形発光管の製造が困難であり、Ｌ／Ｄの
値が４を越えると発光管幅が大きくなり、ランプ小形化
の目的を達成することが難しい。

なお、上記実施例では、発光管５がＵ字形に屈９ 曲形成されている場合について説明したが、本発明は発
光管がほぼコ字形に屈曲された場合であってもよい。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、発光管の屈曲部で
は屈曲内側の肉厚を屈曲外側に比べて厚くしたので、屈
曲内側の熱容量が増し、屈曲内側の管壁温度を引下げる
ことができる。したがって、屈曲内側と外側の温度差が
解消され、セラミック昇華が防止されるので、管壁負荷
を下げることなく、つまり発光効率を低下させることな
く寿命特性を良好に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は高圧ナトリウ
ムランプの構成図、第２図は第１図中■一■線の断面図
である。 １・・・外管、５・・・発光管、６・・・電極、７・・
・直線部、８・・・屈曲部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 外管内に透光性セラミックチューブよりなる発光管を収
   容し、この発光管は電極を封装した両端部間の途中に屈
   曲部を有したセラミック放電灯において、 上記発光管の屈曲部は、屈曲内側の肉厚を屈曲外側の肉
   厚に比べて厚くしたことを特徴とするセラミック放電灯
   。