JPH0582093A - セラミツク放電灯 - Google Patents

セラミツク放電灯

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Publication number
JPH0582093A
JPH0582093A JP24610491A JP24610491A JPH0582093A JP H0582093 A JPH0582093 A JP H0582093A JP 24610491 A JP24610491 A JP 24610491A JP 24610491 A JP24610491 A JP 24610491A JP H0582093 A JPH0582093 A JP H0582093A
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JP
Japan
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tube
arc
arc tube
bend
bent portion
Prior art date
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Pending
Application number
JP24610491A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuyoshi Okamura
和好 岡村
Akira Ito
彰 伊藤
Kazuo Uchida
一生 内田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
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Publication date
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  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】発光管の屈曲部でアークが偏っても屈曲部の過
熱割合が軽減され、熱破損を防止することができるセラ
ミック放電灯を提供する。 【構成】外管1内にセラミック製の発光管5を収容し、
この発光管は両端部に電極7、7を封装するとともに、
これら電極間にU字形の屈曲部9を形成したセラミック
放電灯において、上記発光管5は、各電極7、7の先端
部から上記屈曲部9の内壁面に接するように引いた接線
のなす交差角θが40°以上となるようにしたことを特
徴とする。 【作用】各接線のなす交差角θが40°以上となるよう
にしたので、屈曲部でアークが偏ってもアークと発光管
の曲げ内側の内壁面との接触領域が小さくなり、発光管
の過熱が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、透光性セラミックチュ
−ブよりなるU字形の発光管を備えた、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。
【0002】
【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−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。
【0003】透光性アルミナチュ−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−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成形
により成形された直線形チュ−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
た。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。
【0004】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字形に屈曲するこ
とが考えられる。発光管をU字形の屈曲形状にすると、
従来と同等の電極間距離を保っても、スペ−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。このた
め、最近では発光管を型成形によりU字形に形成し、高
圧ナトリウムランプを小形化する研究が進められてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通常ア
ークは電極間の最短距離を通ろうとするため発光管をU
字形とした場合はこのU字形屈曲部においてはアークが
屈曲部の曲げ内側へ近寄る傾向がある。このように屈曲
部の曲げ内側へ近寄ったアークは、屈曲部の曲げ内側の
壁に接触し、このアークが接触した部分の温度を上昇さ
せ、アルミナチュ−ブの耐熱温度を越えて熱歪を発生さ
せ、クラックなどの破損を生じることがある。
【0006】この場合、屈曲部における曲げ内側に接す
るア−クの接触領域が大きい程、発光管の壁の温度上昇
が大きくなり、よってクラックの発生割合が大きくなる
ことが判った。
【0007】したがって、本発明の課題は、U字形発光
管の屈曲部においてアークが屈曲部の内側へ偏ることに
より、この内側壁が加熱されて破損を生じる不具合があ
る点である。
【0008】本発明はこのような事情にもとづきなされ
たもので、その目的とするところは、発光管の屈曲部で
アークが偏ることにより曲げ内側の壁が加熱れる割合が
軽減され、熱破損を防止することができるセラミック放
電灯を提供しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、外管内に透光
性セラミックチュ−ブよりなる発光管を収容し、この発
光管は両端部に電極を封装するとともに、これら電極間
にU字形の屈曲部を形成したセラミック放電灯におい
て、上記発光管は、各電極の先端部から上記屈曲部の内
壁面に接するように引いた接線のなす交差角θが40°
以上となるように形成したことを特徴とする。
【0010】
【作用】本発明によれば、発光管を、各電極の先端部か
ら屈曲部の内壁面に接するように引いたそれぞれの接線
のなす交差角θが40°以上となるように形成したの
で、屈曲部でアークが偏っても、アークと発光管の曲げ
内側の内壁面との接触領域が小さくなり、発光管の過熱
が防止され、よって熱歪の発生が軽減されるので破損が
防止される。
【0011】
【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。
【0012】図は70W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は一端部にピンチシ−ル部2を有し、このピンチシ−
ル部2にセラミックなどからなる口金ベ−ス3を被着し
てある。口金ベ−ス3には口金ピン4、4が突設されて
いる。外管1内は真空に排気されており、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−ブよりなり、U字形に成形されている。
【0013】U字形をなす発光管5の両端開口部は、セ
ラミックディスク6、6で閉塞されており、このディス
ク6、6に電極7、7を取付けて封装してある。電極7
は、タングステンからなる電極軸にタングステン製の電
極コイルを巻装して構成されており、発光管5の両端直
線部8、8にそれぞれ配置されている。
【0014】このような発光管5の両端直線部8、8間
にU字形の屈曲部9が形成されており、この屈曲部9が
多量の光を発する主要発光部となり、この屈曲部9から
放出される光が外管1を通じて外部に放出される。
【0015】この場合、図2に示すように、各電極7、
7の先端部から屈曲部9の曲げ内側の内壁面に接する接
線T1 、T2 を引いた場合、これら接線T1 、T2 が交
差する交差角θが40°以上(θ≧40°)となるよう
に形成されている。
【0016】なお、この発光管5は、例えば内径が約
4.0mm、発光管中心線上を通る電極間距離が約15mm
とされており、両端直線部8、8間の離間寸法l は10
mmとされている。そして、電極高さHは、約10mmに設
定されている。この発光管5内には、ナトリウムNaを
25重量%含んだアマルガムが10mg、およびキセノン
Xeガスが20torr封入されている。
【0017】なお、発光管5の両端部のセラミックディ
スク6、6には、上記電極6、6に接続されたニオブチ
ュ−ブからなる導電体10、10が接続されており、こ
れら導電体10、10はリ−ド線兼用のサポ−トワイヤ
11、11に接続されている。リ−ド線兼用のサポ−ト
ワイヤ11、11は、上記外管1端部のピンチシ−ル部
2に封止されたモリブデンなどの金属箔12、12に接
続されており、これら金属箔12、12は外部リ−ド線
13、13を介して前記口金ピン4、4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、かつ屈曲部9が外管トップ部
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、サポ−トワイヤ11、11にはZr−Alなどの粉
末を固めたゲッタ−14が取着されている。このような
高圧ナトリウムランプは、始動時の最大電流が2Aとな
る点灯回路に接続して始動され、70Wの入力電力で約
3500lmの光出力を呈する。
【0018】しかも、上記実施例のランプは、発光管5
をU字形に曲げてあるので外管1の長さが従来の場合の
約1/2となり、大幅な小形化が可能となり、小さな器
具に取付けることができる。
【0019】そして、一般にアークは電極7、7間の最
短距離を通ろうとするため発光管5をU字形にした場合
はこのU字形屈曲部9においてはアークが屈曲部9の曲
げ内側へ近寄るため、このアークが発光管の屈曲部9の
内側に接してこの内壁面を過熱し、アルミナの耐熱温度
以上になると屈曲部9にクラックを発生させることがあ
る。
【0020】このようなクラックの発生具合を調べたと
ころ、ア−クが屈曲部9の内面と接触する面積が大きい
程、アークからの熱伝導量が大きいので屈曲部9の内側
の壁の温度が過熱され、よってクラックの発生割合が大
きくなることが判った。
【0021】これを防止するには、ア−クと屈曲部9の
内面との接触面積を小さくすれば、アークからの熱伝導
量が少なくなるので屈曲部9の曲げ内側に内壁面の温度
が耐熱温度以上にならず、クラックの発生割合が軽減さ
れると考えられる。
【0022】ア−クと屈曲部9との接触面積は、各電極
7、7の先端部から屈曲部9の曲げ内側の内壁面に接す
る接線T1 、T2 を引いた場合、これら接線T1 、T2
が交差する交差角θによって現すことができる。つま
り、これら接線T1 、T2 が交差する交差角θが小さく
なる程ア−クと屈曲部9との接触面積が大きくなり、逆
に交差角θが大きくなる程、屈曲部は直線に近い形状に
なるのでア−クと屈曲部9との接触面積が小さくなる。
このようにア−クと屈曲部9との接触面積が小さくなる
と、発光管がアークから受ける熱の絶対量が軽減され、
アルミナの耐熱温度以上になるのが防止される。このよ
うなことから本発明者等は、接線T1 、T2 が交差する
交差角θと、クラックの発生率との関係を調べた。
【0023】図3ないし図5は、70Wクラスの高圧ナ
トリウムランプについて、直線部8、8の離間寸法l
と、電極高さHとを種々変えてクラックの発生具合を調
べたものである。各実験は、各ランプを150%の過負
荷状態で、30分点灯−30分消灯の繰り返し点灯を5
00回繰り返して、クラック発生率を調べた。図3は直
線部8、8の離間寸法l を8mm一定とし、電極高さHを
変えることにより接線T1 、T2 を変え、交差角θを変
化させた。また、図4は直線部8、8の離間寸法l を1
0mm一定とし、電極高さHを変えることにより接線
1 、T2 を変え、交差角θを変化させた。さらに、図
5は直線部8、8の離間寸法l を12mm一定とし、電極
高さHを変えることにより接線T1 、T2 を変え、交差
角θを変化させた。
【0024】これらいづれの場合も、接線T1 、T2
交差角θが40°以上(θ≧40°)であれば、クラッ
クの発生率が明らかに低下してくることが判り、特に交
差角θが90°以上になればクラックの発生は皆無にな
ることが確認された。同様の試験を発光管内径3mm〜5
mmのランプについても行ったが、上記と同様に交差角θ
が40°以上でクラックの発生率が低下した。なお、発
光管5内径は3〜5mmの範囲が好ましい。
【0025】その理由は、そもそも発光管5をU字形に
屈曲させるのは、本来的に小形、小出力形の高圧ナトリ
ウムランプをなお一層の小形化することを目的とするも
のであり、この対象となるランプは50〜150Wクラ
スである。そして、従来の直管形発光管を用いた50〜
200Wクラスの発光管バルブの内径は4〜8mmの範囲
であった。
【0026】しかし、本発明で対象とする35〜200
WクラスのU字形発光管の場合は、屈曲部でアークが内
側に偏ることにより主発光となる屈曲部外側から出る光
は光学的厚みが厚い光であるため、内径dを3〜5mmの
範囲を満足すれば使用に適すると考えられ、バルブ内径
dを3〜5mmの範囲に絞った。逆に言えば、内径dが3
〜5mmの範囲でクラックの発生がなければ、35〜20
0Wクラスの高圧ナトリウムランプに好適するものであ
る。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、発
光管を、各電極の先端部から屈曲部の内壁面に接するよ
うに引いたそれぞれの接線のなす交差角θが40°以上
となるように形成したので、屈曲部でアークが偏っても
アークと発光管の曲げ内側の内壁面との接触領域が小さ
くなる。このため、アークから発光管の曲げ内側の壁に
伝えられる熱が軽減され、発光管の過熱が防止されるの
で熱歪の発生が軽減され、発光管の破損が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す高圧ナトリウムランプ
の正面図。
【図2】同実施例の発光管の断面図。
【図3】直線部間の距離が8mmの場合のクラックの発生
割合を示す特性図。
【図4】直線部間の距離が10mmの場合のクラックの発
生割合を示す特性図。
【図5】直線部間の距離が12mmの場合のクラックの発
生割合を示す特性図。
【符号の説明】
1…外管、5…発光管、7…電極、8…直線部、9…屈
曲部、T1 、T2 …接線。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外管内に透光性セラミックチュ−ブより
    なる発光管を収容し、この発光管は両端部に電極を封装
    するとともに、これら電極間にU字形の屈曲部を形成し
    たセラミック放電灯において、 上記発光管は、各電極の先端部から上記屈曲部の内壁面
    に接するように引いた接線のなす交差角θが40°以上
    となるように形成したことを特徴とするセラミック放電
    灯。
JP24610491A 1991-09-25 1991-09-25 セラミツク放電灯 Pending JPH0582093A (ja)

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JP24610491A JPH0582093A (ja) 1991-09-25 1991-09-25 セラミツク放電灯

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JP24610491A JPH0582093A (ja) 1991-09-25 1991-09-25 セラミツク放電灯

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JP (1) JPH0582093A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09148770A (ja) * 1995-11-21 1997-06-06 Sanyo Electric Co Ltd 電子機器における電子部品の放熱装置
US6275374B1 (en) 1999-01-25 2001-08-14 Fujitsu Limited Electronic device equipped with spacer which serves to protect electronic components
US6307320B1 (en) 1998-04-30 2001-10-23 Ushiodenki Kabushiki Kaisha High pressure discharge lamp with bent tip electrodes

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09148770A (ja) * 1995-11-21 1997-06-06 Sanyo Electric Co Ltd 電子機器における電子部品の放熱装置
US6307320B1 (en) 1998-04-30 2001-10-23 Ushiodenki Kabushiki Kaisha High pressure discharge lamp with bent tip electrodes
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