JPH04126330A - 片封止形金属蒸気放電灯 - 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、小形メタルハライドランプ等に適用されてい
る片封正形の金属蒸気放電灯に関する。

（従来の技術） 最近、屋外照明や工場照明等に使用されていた高輝度放
電灯、すなわち高圧金属蒸気放電灯（ＨＩ　Ｄ）を店舗
等の低天井の屋内照明に使用するケースか多くなってき
た。

特に、メタルハライドランプは高効率および高演色性に
おいて他の放電灯よりも優れており、陳列商品の照明に
はきわめて好適するから、その普及が進んでいる。

このような金属蒸気放電灯を店舗等に利用するには、発
光管を小形化し、白熱電球やハロゲン電球に代替して使
用することにより省電力化を可能にする必要がある。

ところで、発光管を小形化する場合、バルブの一端だけ
に圧潰封止部を形成し、この圧潰封止端部に一対の電極
を封着をした、いわゆる片封止形の構造を採用すること
が有利である。このようにすれば、封止部が１個ですむ
から両端封止形のバルブに比較して熱損失が小さくなり
、よって発光効率の向上が可能になるとともに、成形に
手間を要さず、しかも放電空間の大きさに比較して相対
的に大きな形状となり勝ちな封止部が１個になるので全
体を小形化できるなどの利点がある。

ところで、このような片肘止形発光管においては、！潰
封止部に一対の金属箔導体を封着し、これら金属箔導体
にそれぞれ電極軸部を接続し、これら電極軸部を放電空
間に導き、これら電極軸部の先端にそれぞれ互いに対向
するように電極コイル部を設けて構成される。

しかし、このような構造の電極は、ランプ始動時に本来
、電極先端のコイル部に発生すべきアークスポットが移
動し易く、例えば電極軸部の根元部に発生することがあ
り、対向する電極軸部間にアークか発生する場合がある
。

特に、電極先端間距離を大きくして、電極コイル部とこ
の背部のバルブとの距離を小さくしてこの背部に生じる
最冷部の温度を上げる目的で、対の電極軸部を先端側が
拡開するように傾斜して配置した場合には、一対の電極
軸部の根元間の距離が電極先端間距離に比較して小さく
なり、したがって電極軸部間にアークか発生する割合が
高くなる。

このような電極軸部間に放電が発生すると、電極軸部が
浸蝕されて早期に折損したり、ここに近い圧潰封止部が
加熱されてクラックを発生するなどの不具合がある。

このため、電極軸部に石英チューブを被せ、電極軸部間
の放電を防止することが考えられている。

（発明が解決しようとする課題） 石英チューブを電極軸部に被せる場合、上記電極軸部間
の放電を防止するためには電極軸部の所定領域を確実に
覆う必要が゛あるのはもちろんであるが、この石英チュ
ーブの先端か電極コイルに近づき過ぎると、放電中に電
極コイルからの熱を受けて石英チューブの先端にクラッ
クか発生する欠点がある。

このため電極軸部に被せる石英チューブは電極コイルか
ら所定寸法（４，５＋Ｉｓ以上、最適値２〜３　ａｓ）
だけ離して設ける必要があり、つまり石英チューブを所
定位置に規制しなければならない。

しかしながら従来の場合、石英チューブを単に電極軸部
にルーズに被せたままで圧潰封止しているのでこの封止
作業中に石英チューブが、軟化した封止部の肉で押され
て軸方向に移動してしまい、上記所定位置に位置決めさ
れない場合があった。

本発明はこのような事情のもとになされたもので、その
目的とするのは、電極軸部の所定位置に石英チューブを
確実に被せることができ、電極軸部間の放電を確実に防
止し、寿命中に石英チューブが損傷するなどの不具合が
なくなる片封止形金属蒸気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、電極軸部に、電極コイル部と石英チューブの
先端間に位置して石英チューブの先端位置を規制するス
トッパを設けたことを特徴とする。

（作用） 本発明によれば、電極軸部にストッパを設けたので、こ
の電極軸部に被せた石英チューブが封止中に移動するこ
とかなくなり、石英チューブを所定位置に確実に被せる
ことができる。

（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。

図面は１５０Ｗのメタルハライドランプの発光管を示し
、図において１は、石英ガラスよりなる発光管バルブで
ある。このバルブ１は内容積が０．５ｃｃとなるほぼ楕
円球形に形成されている。

このような楕円球形のバルブ１は、長軸方向がバルブ軸
となり、このバルブ軸と直交する方向の一端に偏平な圧
潰封止部２が形成されている。

上記バルブ１内には、バルブ軸方向に離間対向して一対
の電極３．３が配置されており、これら電極３．３は共
に上記片側の圧潰封止部２に封着されている。

電極３．３は、電極軸部４と電極コイル部５とで構成さ
れており、たとえば、電極軸部４は線径０．５＋ｎの純
レニウム線よりなり、また電極コイル部５は線径０．５
ｍｍのトリエーテッドタングステン線にて形成され、上
記電極軸部４の屈曲された先端部に３〜４回巻回されて
いる。

そして、これら電極コイル部５．５はバルブ軸方向に沿
って６關程度離間（電極先端間距ＭΩ１）して互いに対
向されている。

電極軸部４．４は上記圧潰封止部２に封着されたＭｏな
どのような金属箔導体６．６にそれぞれ接続されている
。金属箔導体６．６はそれぞれ外部リード線７．７に接
続されている。

ところで、上記圧潰封止部２に封着された一対の金属箔
導体６，６は、圧潰封止部２の幅方向寸法を小さくして
バルブ全体をコンパクト化するため、互いの離間寸法Ｓ
を大きく設定することができない。

また、このようなランプでは、電極コイル部５５の背部
と対向するバルブ壁Ａに最冷部か発生され、この最冷部
Ａと電極３，３との離間寸法Ｘを小さくすれば最冷部Ａ
の温度を高めることかでき、発光効率および演色性の向
上が可能になる。したがって基端部が上記金属箔導体６
．６に接続される一対の電極軸部４．４は、先端側が上
記最冷部Ａに近づきように互いに拡開され、図示上下方
向の軸線に対して角度θをなして傾斜している。

このような構成の場合、一対の電極軸部４．４の先端側
が互いに拡開するように形成されているから、これら電
極軸部４，４の圧潰封止部２に封着される基端部間の距
離が電極先端間距離に比べて相対的に接近する。つまり
、電極先端間距離ｇ、よりも、上記電極軸部４．４の封
着端部間の距離Ｉ２が短くなってしまうＣＩ　、≧Ｎ２
）場合がときたま発生する。

このような場合は、放電が電極コイル部５．５間で発生
せずに、比較的短い距離となっている電極軸部４，４の
基端部間Ｉ２て発生することになる。

そこで、これら電極軸部４，４の上記圧潰封止部２に封
着された封着基端部に、それぞれ石英チューブ８．８を
被せである。

石英チューブ８．８は、その基端部が上記電極軸部４，
４と一緒に圧潰封止部２に埋込まれているとともに、そ
の先端部は上記電極軸部４．４の先端を所定長さＬ（Ｉ
Ｉｌ）だけ突出させるように露出させて電極軸部４．４
に被嵌しである。

なお、石英チューブ８，８の肉厚ｔ　（ｌｆｆｌ）は０
．２≦ｔ≦１．５、具体的には０．６Ｉ１ｍとし、かつ
この石英チューブ８．８の先端から電極軸部４．４の先
端が突出している長さＬ　（ＩＩｍ）はＬ≦４．５、実
際は２１■に規制しである。

そして、上記石英チューブ８．８を、電極コイル５．５
から長さＬ　（ａｖ）だけ離した位置に規制するため、
電極軸部４．４にはストッパ９．９が設けられている。

ストッパ９．９は、要するに石英チューブ８．８が移動
しないように位置決めするものであれば、構造、形状を
問わないが、本実施例では３０％のドリア（Ｔｈ０２　
）を含むトリエーテッドタングステンからなる細片が用
いられている。このストッパ細片９．９は、径が１ｍｍ
で長さＩＩｌの細い線であり、石英チューブ８．８の先
端に対向して電極軸部４．４に溶接されている。

この場合、ストッパ細片９．９は電極軸部４゜４に対し
て電極コイル５．５が向かい合う空間から反対側となる
位置、すなわち電極コイルの背向側に溶接されている。

このようなバルブｌ内には、始動用希ガスと、所定量の
水銀およびＳｎｌ□、ＮａＩ、Ｔｌ）Ｉ、Ｉｎｌ、Ｎａ
Ｂｒ％ＬｉＢｒなどの金属ハロゲン化物が封入されてい
る。

また、このような片封止形メタルハライドランプは、安
定点灯時のランプ電流ｌが１．８Ａで、この時のランプ
入力電力Ｗは１５０Ｗとなるように設定されている。そ
して、発光管の内表面積Ｓは約３，５ｃ−であり、発光
管単位表面積当りのランプ負荷は約４３Ｗ／ｃｊとなっ
ている。

このような構成による実施例の作用を説明する。

電極軸部４．４は先端部か互いに拡開しているので、こ
れら先端部をノ１ルブ壁に接近させることができ、バル
ブ壁Ａとの離間寸法Ｘを小さくすることができる。した
かって放電空間の最冷部Ａの温度を高めることができ、
発光効率および演色性の向上か可能になる。

しかもこの場合、２枚の金属箔導体７，７の離間寸法Ｓ
を大きくする必要がなく、圧潰封止部２の幅を小さくす
ることができる。

そしてまた、圧潰封止部２に封着されたこれら電極軸部
４，４の基端部にはそれぞれ石英チューブ８．８が被着
されているので、これら封着端部間の距１１１２が、電
極間の他の部分の距離より短くなったとしても、これら
封着端部間ＩＩ２で放電を発生することが防止される。

この結果、電極軸部４．４が折損したり、圧潰封止部２
が過熱されてクラックか発生するなどの不具合が防止さ
れ、寿命か長くなる。

そして、電極軸部４，４にはストッパ９．９を設けたの
で電極軸部４，４に被せられた石英チュブ８．８かスト
ッパ９．９に当たって移動が阻止され、よって封止作業
中に石英チューブ８．８か移動することかない。このた
め石英チューブ８８の先端部は、電極コイル５．５から
光分離れるので放電中に電極コイル５．５からの熱を受
は難く、点灯中に石英チューブ８．８にクラックが発生
したり、細くなるのが低減される。

また、電極軸部４．４の根元か所定領域に亘り石英チュ
ーブ８．８で覆われるから、電極軸部４゜４の露出して
部分の最短距離が電極間距離ｇ１より充分大きくなり、
これら電極軸部４．４間で放電が発生するのが防止され
る。

そして、本実施例の場合、ストッパ９．９か３０％のド
リア（Ｔ　ｈ　Ｏ２）を含むトリエーテッドタングステ
ンにより形成されているので、このドリアは電子放射物
質として優れた材料であり、始動時における放電開始を
促し、始動を容易にし、始動電圧を引下げるに有効とな
る。

さらに、本実施例では、ストッパ９．９を電極軸部４，
４に対して電極コイル５．５か向かい合う空間から反対
側となる位置、すなわち電極コイルの背向側に溶接され
ているので、これらストッパ９．９間の距離か大きく、
これらストッパ９．９間で放電を生じることはない。

なお、石英チューブ８，８の肉厚ｔ　（ａｍ）を０．２
≦ｔ≦１．５とすれば、以下の利点かある。

すなわち、肉厚ｔが０．２ｍｍより小さいと、点灯中の
熱衝撃により石英チューブにクラックが発生したり、次
第に細って寿命末期になると石英チューブが折れるなど
の不具合が生じ、このため電極軸部４．４間で放電を発
生する。

また、石英チューブ８の肉厚【が１．５１１ｍより大き
いと、これを圧潰封止部２に封着することが困難になり
、完全な封止ができなかったり、寿命途中で封止部２で
リークを発生するなどの不具合がある。

なお、本発明はメタルハライドランプに制約されず、要
するにバルブの一端部のみに圧潰封止部を形成した放電
灯であればよく、したがって高圧水銀ランプなどのよう
な他の小形金属蒸気放電灯であってもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によると、電極軸部にストッ
パを設けたので、この電極軸部に被せた石英チューブか
封止中に移動する等の不具合かなくなり、電極軸部の所
定位置に石英チューブを確実に被せることかでき、電極
軸部間の放電を確実に防止し、寿命中に石英チューブが
損傷するなどの不具合を防止することができ、長寿命に
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す小形メタルハライドラ
ンプの断面図、第２図は電極の分解した斜視図である。 １・・・発光管バルブ、２・・・圧潰封止部、３・・・
電極、４・・・電極軸部、５・・・電極コイル部、６・
・・金属箔導体、７・・・外部リード線、８・・・石英
チューブ、９・・・ストッパ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ｉ 区 嬢

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）発光管の一端に圧潰封止部を形成するとともに、
   この圧潰封止部に一対の金属箔導体を封着し、これら金
   属箔導体に電極軸部を接続し、これら電極軸部の先端に
   電極コイル部を設け、これら電極コイル部を放電空間内
   で互いに対向させ、かつこれら電極軸部の根元部に石英
   チューブを被せた片封止形金属蒸気放電灯において、 上記電極軸部に、上記電極コイル部と石英チューブの先
   端間に位置して石英チューブの先端位置を規制するスト
   ッパを設けたことを特徴とする片封止形金属蒸気放電灯
   。
2. （２）上記ストッパは、電子放射性物質を含有する耐熱
   性金属により形成されていることを特徴とする第１の請
   求項に記載の片封止形金属蒸気放電灯。