JPH0538530Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

産業上の利用分野 本考案は透光性セラミツク管の端部を閉塞体で
封止してなる発光管を有する金属蒸気放電灯に関
するものである。 従来の技術とその課題 従来より高圧ナトリウムランプにおいては、発
光管の外囲器として透光性アルミナよりなるセラ
ミツク管が用いられている（例えば特開昭55−
76563、同61−61338）。このセラミツク管の端部
は一般に電気導入体を取り付けたセラミツク製の
閉塞体を用いてロウ付けにより気密に封止されて
いる。また前記電気導入体としてはアルミナに熱
膨張係数がよく合致したニオブが用いられてい
る。 また最近、高圧ナトリウムランプと同様に発光
管の外囲器として従来の石英管の代りにセラミツ
ク管を用いたメタルハライドランプが試みられて
いる。しかしながら、このメタルハライドランプ
においては、発光管封入物である金属ハロゲン化
物との反応のため、高圧ナトリウムランプのよう
に端部電気導入体としてニオブを使用することが
できない。そこで、セラミツク成形体の表面に耐
ハロゲン性を有するタングステンあるいはモリブ
デンの導電膜を設けた閉塞体を開発し、この閉塞
体を用いてセラミツク管の端部を封止する方法を
試みている。 透光性セラミツク管を用いたメタルハライドラ
ンプにおいて、透光性セラミツク管は石英管と比
べ耐ハロゲン性と耐熱性に優れているという特徴
を有効に利用するため、発光管の管壁負荷を高
め、ランプ点灯中の発光管の管壁の温度を石英管
より数百度高い値となる様に設計している。これ
により内部に封止される金属ハロゲン化物の蒸気
圧を高めることができ、ランプ形状をコンパクト
にできるという利点がある。 しかしながら、単に高圧ナトリウムランプに用
いていたと同様の形状の透光性セラミツク管を使
用すると、発光管の管壁負荷を高くしている割に
発光管の温度バランスが悪く、封入物である金属
ハロゲン化物が思つたほど上昇せず、逆に透光性
セラミツク管の温度勾配が不均一となり、ランプ
点灯、消灯時のサーマルシヨツクにより、透光性
セラミツク管の一部にクラツクが入り、早期に不
点となりやすいという問題があつた。 また、透光性セラミツク管の端部封止部品とし
ては、セラミツク成形品の表面にタングステンあ
るいはモリブデンの導電膜を被着した閉塞体を試
みているが、ランプ始動時にこの閉塞体の発光管
内面に露出している部分、あるいは閉塞体に取り
付けている電極の根元付近での異常放電により、
発光管端部の破損が生じる等の多くの問題を有し
ていた。 第２図に一例として従来試みた発光管の端部の
断面を示す。発光管１の外囲器として用いる透光
性セラミツク管２は直管状のパイプの両端にリン
グ状で厚み約３mmのつば部２ａを有したセミクロ
ーズドタイプのアルミナ管からなつている。この
透光性セラミツク管１の端部には、セラミツク体
の外表面にタングステンあるいはモリブデンの焼
結層からなる導電膜３を備えた閉塞体４がガラス
ロウ剤５により気密にロウ付けシールされてい
る。また、この閉塞体４には発光管内側に電極１
２の極芯が、外側に外部リード線７が固定されて
おり、前記導電膜３を介して電気的に接続されて
いる。発光管１内には始動用希ガスと発光物質で
ある沃化デイスプロシウム、沃化ナトリウム等の
金属ハロゲン化物および水銀（図示せず）が封入
されている。 通常、一般的に用いられる高圧ナトリウムラン
プは、例えば150Wでは、透光性セラミツク管の
内径は6.5mm、極間長は約50mm、管壁負荷は
15W／cm²程度であるが、透光性セラミツク管を用
いたメタルハライドランプでは、同じく150Wで
は、透光性セラミツク管２の内径を８mm、極間長
は15mm、管壁負荷を約40W／cm²と高めている。 このように構成した発光管を点灯すると、透光
性セラミツク管２が直管状のセミクローズドタイ
プである為、発光管中央部に比べ端部の温度が上
がりにくく、透光性セラミツク管の直管部とつば
部２ａの境付近に最冷部ができ、封入物である金
属ハロゲン化物の蒸気圧が所望の値まで高められ
ないという欠点を有しており、さらにつば部２ａ
を含めた発光管端部と直管部との熱容量が大きく
異なるため、発光管点灯、消灯の繰返による熱ヒ
ズミで透光性セラミツク管２の直管部とつば部２
ａの境界部分でクラツクが生じ易く、特に発光管
端部温度を上げる為に発光管端部外周に金属板等
からなる保護膜を設けた場合にはより早期にクラ
ツクを生じ易いという問題があつた。 また、発光管１は長期使用による電極６の消
耗、あるいは封入物である金属ハロゲン化物の消
耗による遊離沃素の影響で電極管の放電が生じに
くくなり、電極６の先端部から放電せずに閉塞体
４の導電膜３の発光管内面に露出している部分
と、易電子放出特性を有する金属酸化物の混合体
からなるガラスロウ剤５との接触部あるいは電極
６の極芯の根元付近から放電することにより、そ
の熱衝撃で発光管端部にクラツクを生じ、気密不
良となりやすいという欠点があつた。 課題を解決するための手段 本考案は、透光性セラミツク管の端部を閉塞体
で封止してなる発光管を有する高圧金属蒸気放電
灯において、該透光性セラミツク管は肉厚がほぼ
一様で、かつ中央部および端部の径より小さい絞
り部が極芯近傍に形成されていることを特徴とす
るものであり、これにより長寿命で信頼性の高い
金属蒸気放電灯を提供せんとするものである。 実施例 以下、本考案を好適な実施例を用いて説明す
る。第１図は本考案に係る金属蒸気放電灯におけ
る発光管１０の一端断面図である。発光管１０
は、その外囲器として端部より内側に中央部およ
び端部よりも径を細くした絞り部Ａを有した高純
度のアルミナからなる透光性セラミツク管２０を
備えている。この透光性セラミツク管２０の端部
には、セラミツク体の外表面にタングステンある
いはモリブデンの焼結層からなる導電膜３０を有
した閉塞体４０がガラスロウ剤５０によつて気密
に封着されている。また、この閉塞体４０には電
極６０および外部リード線７０が固定されてお
り、閉塞体４０の導電膜３０を通して電極６０と
外部リード線７０とが電気的に接続されている。
また、発光管内部には始動用希ガス、金属ハロゲ
ン化物および水銀が封入されている。透光性セラ
ミツク管２０の肉厚は、その全長に亙つてほぼ一
定とし、かつ２mm以下とする必要がある。肉厚が
２mmを越えると光透過率の低下が大きく、さらに
全体の熱容量が大きくなり、熱損失が増加するの
みであり、発光管内圧による機械的強度を考慮し
てその肉厚は全長に亙り約１mmである。透光性セ
ラミツク管２０の肉厚の変化が大きいと、その部
分でランプ点灯、消灯時等における熱衝撃により
ヒズミを受けやすく、クラツク発生の要因となる
為、その肉厚は全長に亙りできるだけ均一である
ことが望ましい。また、透光性セラミツク管２０
に絞り部Ａを設けることにより、その温度を中央
部から端部へとバランス良く変化させることがで
き、かつ端部の温度も上昇させやすく、よつて熱
衝撃による透光性セラミツク管のクラツク防止
と、封入物質である金属ハロゲン化物の蒸気圧の
増加によるランプ特性の改善を図ることができ
る。 さらに、透光性セラミツク管２０の端部には絞
り部Ａがある為に、この部分に閉塞体４０を当接
させることにより、容易に閉塞体４０と透光性セ
ラミツク管２０の位置決めがしやすく、よつて閉
塞体を棒状の簡単な形状とすることができる。 また、透光性セラミツク管２０の絞り部Ａの内
径は３mm以下とすることが好ましい。これは、閉
塞体４０の導電膜３０が発光管内面に露出した部
分あるいは電極６０の極芯６０ａの根元付近から
の異常放電を透光性セラミツク管２０の絞り部Ａ
の内径を３mm以下と細くし、放電抵抗を増すこと
によつて、完全になくし、発光管端部の異常放電
による破損を防ぐことができる。絞り部Ａの寸法
が３mmを越えると、異常放電を防止する効果が低
下する他に、発光管端部の容積が大きくなり、そ
の温度が低下する為、ランプ特性状好ましくな
い。 次に本考案に係る実施例と従来例の特性を比較
して第１表に示す。封入物は沃化ジイスプロシウ
ム、沃化タリウムおよび沃化ナトリウム系の封入
物としたもので、150W一定時のランプ特性であ
る。透光性セラミツク管は実施例では絞り部Ａの
内径は2.5mm、端部閉塞体４０の挿入部内径は3.5
mmで、肉厚は約１mmである。また、従来例では直
管部の肉厚は約１mm、両端のつば部２ａの肉厚は
３mmのものである。 このように、明らかに本考案に係る高圧金属蒸
気放電灯は、効率、Ra共に優れており、発光管
端部のクラツク等による不良は発生せず寿命的に
も優れていることがわかる。これに対し、従来例
ではいずれも透光性セラミツク管の直管部とつば
部

【表】 の境界部でのクラツクあるいは電極根元付近から
のクラツクにより早期に不点となつた。 考案の効果 以上述べたように、本考案により、高圧金属蒸
気放電灯の透光性セラミツク管の温度を中央部か
ら端部へとバランス良く変化させることができ、
かつ端部の温度も上昇させやすくなる為、熱衝撃
による透光性セラミツク管のクラツク防止と、封
入物質である金属ハロゲン化物の蒸気圧の増加に
よるランプ特性の改善を図ることができる。これ
により、長寿命でランプ特性の優れた高圧金属蒸
気放電灯を提供することができる。さらに閉塞体
の形状を簡単な形状とすることができるため、低
コスト化にも効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る高圧金属蒸気放電灯の発
光管の一端断面図である。第２図は従来の高圧金
属蒸気放電灯の発光管の一端断面図である。 ２０……透光性セラミツク管、４０……閉塞
体、Ａ……絞り部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 透光性セラミツク管の端部を閉塞体で封止して
   なる発光管を有する高圧金属蒸気放電灯におい
   て、該透光性セラミツク管は肉厚がほぼ一様で、
   かつ中央部および端部の径より小さい絞り部が極
   芯近傍に形成されていることを特徴とする高圧金
   属蒸気放電灯。