JPH0449220B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は高圧ナトリウムランプ用アルミナ管に
係り、特に高圧ナトリウムランプの発光管として
優れた耐久性を有する高圧ナトリウムランプ用ア
ルミナ管に関する。 ［従来の技術］ ナトリウム蒸気中の放電を利用する高圧ナトリ
ウムランプは、実用上Ｄ線（589〜589.6nm）の
単色光源とみなされ、その単色性によつて目の色
収差を消し、視力を増すことから、各種の検査作
業をはじめ、霧などの吸収や散乱が少ないことを
利用して高速道路の照明として用いられている。 従来、高圧ナトリウムランプの発光管の材質と
しては高温度のナトリウム蒸気に侵されないもの
として、化学的に安定なアルミナが採用されてお
り、この発光管用アルミナ管は表面にコーテイン
グを施さないアルミナ生地のまま用いられてい
る。 ［発明が解決しようとする問題点］ 高圧ナトリウムランプの発光管は、その使用に
際し、アークの放熱のために温度が上昇し、通
常、中心部の温度は1200℃にも達する。しかしな
がら、発光管の材質であるアルミナは熱伝導率が
低いため、端部への熱の拡散が円滑に行われず、
中心部と端部とで相当な温度の差が生じることと
なる。このため、アルミナ管には、温度歪が発生
し、温度歪を常時受けることから、アルミナ管の
寿命は短いものとなる。 また、このようにアルミナ管の中心部が高温雰
囲気にさらされるため、ナトリウム蒸気により受
ける浸食も激しく、このこともアルミナ管の寿命
を短縮させる原因となつている。 ところで、アルミナ管は、その製造時において
表面に傷が発生し易い。このため、従来のアルミ
ナ発光管は、機械的衝撃に弱く、破損し易いとい
う欠点もあつた。 一般に、高圧ナトリウムランプでは、発光管で
あるアルミナ管の寿命がランプ自体の寿命となる
場合が多く、上述のようなアルミナ管の短寿命の
原因を解消し、その耐衝撃性を高めることによ
り、高圧ナトリウムランプの長寿命化を図ること
は極めて重要である。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上記実情に鑑み、アルミナ管の耐久
性、耐衝撃性を向上させるべくなされたものであ
つて、 表面にダイヤモンドコーテイングを施したこと
を特徴とする高圧ナトリウムランプ用アルミナ
管、を要旨とするものである。 即ち、本発明者らは、アルミナ管の長寿命化を
図るために、アルミナ管中心部からの熱の拡散を
円滑にし、中心部の温度を低下させて、温度歪を
解消し、ナトリウム蒸気による浸食を緩和するべ
く鋭意検討を重ねた結果、アルミナ管の表面に熱
伝導性の高いダイヤモンドのコーテイングを施す
ことにより、そのコーテイング膜を通して熱の拡
散が行われ、中心部と端部との温度差が低減され
ると同時に中心部の浸食も防止され、更に耐衝撃
性も向上されることを見出し、本発明を完成させ
た。 以下、本発明につき詳細に説明する。 本発明の高圧ナトリウムランプ用アルミナ管
は、常法に従つて製造されたアルミナ管の表面に
ダイヤモンドコーテイングを施したものである。 このダイヤモンドコーテイング厚さは薄過ぎる
と熱の拡散能力が小さくなり、ダイヤモンドコー
テイングによる温度差緩和や特性改善の効果が低
く、また逆に厚過ぎると基材のアルミナとダイヤ
モンドとの熱膨脹率の相違によりコーテイング膜
が剥離する恐れがある。このため、ダイヤモンド
コーテイングの厚さは２〜7μmとするのが好まし
い。 なお、ダイヤモンドコーテイングの方法は特に
限定されるものではなく、熱フイラメントCVD
法、プラズマCVD法、イオンビーム蒸着法、イ
オン化蒸着法等、いずれの方法によつても良好な
コーテイングを行うことができる。 ［作 用］ 発光管の基材材質であるアルミナの熱伝導率20
ｗ／ｍ・ｋに対して、ダイヤモンドの熱伝導率は
2000w/m・ｋと相当高い。このため、ダイヤモ
ンドコーテイングを施したアルミナ管では、アー
クの発熱により管内部に発生した熱は、管表面に
達した後、熱伝導率の高いダイヤモンドコーテイ
ング膜内を速やかに移動して、端部へ拡散するう
え、表面からの放熱量も増加する。このため、ア
ルミナ管の中心部の温度は低下され、中心部と端
部との温度差によるアルミナ管の温度歪が小さく
なり、また中心部の温度低下によりナトリウム蒸
気による浸食が軽減される。 更に、アルミナ管の製造時に発生する管表面の
傷も、ダイヤモンドコーテイングを施すことによ
り十分に保障され、表面強度は高められ耐衝撃性
が向上する。 なお、アルミナ管はダイヤモンドコーテイング
を施すことによつても、光透過率に何ら悪影響を
受けることはない。 ［実施例］ 以下、実施例について説明する。 実施例１、２、比較例１ 通常の方法で作製した管長10cmのアルミナ管
（比較例１）とこの管に熱フイラメントCVD法に
より、各々、3μm厚さ（実施例１）又は6μm厚さ
（実施例２）にダイヤモンドコーテイングを施し
たものについて、物性比較試験を行つた。結果を
第１表に示す。

【表】 第１表より明らかなように、本発明の如く、ダ
イヤモンドコーテイングを施すことによつて、ア
ルミナ管の中心部との温度差は400℃から100〜
150℃へと大幅に低減され、また、中心部の温度
自体も100℃以上低下される。このため温度差に
起因する歪は低減され、またナトリウム蒸気によ
る浸食も軽減されることが明らかである。しか
も、ダイヤモンドコーテイングにより、発光管の
透過率は何ら悪影響を受けず、一方、機械的強度
は大幅に向上している。 ［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明の高圧ナトリウムラ
ンプ用アルミナ管は、表面にダイヤモンドコーテ
イングを施してなるものであつて、 アルミナ管の中心部と端部との温度差が小さ
くなり、温度歪が低減される。 中心部の温度が低下されるため、ナトリウム
蒸気による浸食が軽減される。 表面強度が高められ、耐衝撃性、機械的強度
が向上する。 等の効果が奏される。 このため、本発明の高圧ナトリウムランプ用ア
ルミナ管は、高圧ナトリウムランプの発光管とし
て優れた耐久性を発揮し、発光管の寿命を延長
し、ひいては高圧ナトリウムランプの長寿命化を
図るものであり、工業的、経済的に極めて有用で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 表面にダイヤモンドコーテイングを施したこ
   とを特徴とする高圧ナトリウムランプ用アルミナ
   管。 ２ ダイヤモンドコーテイングの厚さが２〜7μm
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の高圧ナトリウムランプ用アルミナ管。