JPS5834559A - 金属蒸気放電灯 - Google Patents

金属蒸気放電灯

Info

Publication number
JPS5834559A
JPS5834559A JP13319381A JP13319381A JPS5834559A JP S5834559 A JPS5834559 A JP S5834559A JP 13319381 A JP13319381 A JP 13319381A JP 13319381 A JP13319381 A JP 13319381A JP S5834559 A JPS5834559 A JP S5834559A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alumina ceramic
tube
thickness
ceramic tube
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP13319381A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0210544B2 (ja
Inventor
Yujiro Ike
池 裕次郎
Yuji Danno
段野 雄治
Takahiro Sugimoto
杉本 隆洋
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 Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP13319381A priority Critical patent/JPS5834559A/ja
Publication of JPS5834559A publication Critical patent/JPS5834559A/ja
Publication of JPH0210544B2 publication Critical patent/JPH0210544B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/30Vessels; Containers

Landscapes

  • Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

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】 本発明はアルミナセラミック管の両端開口部なりルミナ
セラミック製の封着体で閉塞してなる発光管バルブを用
いた金属蒸気放電灯に関する。
アルミナセラミックは耐熱および耐蝕性に優れており、
特に透光性多結晶アルミナセラミックは透光性において
も優れているので金属蒸気放電灯の発光管材料に好適す
る。なかでも発光金属としてナトリウムを使用した、い
わゆる^圧ナトリクムランプにおいては上記透光性多結
晶アルミナセラミックを発光管バルブ喫して使用し、す
でに市販されているものである。
上記透光性多結晶アルミナセラミックを用いた発光管の
構造t−第1図にもとづきlIi!明する。
IJは透光性多結晶アルミナセラミック管でありtこの
セラミック管1の両端開口部は% IJIIIじく透光
性多結晶アルミナセラミックからなる紺着体1.1で気
密に閉塞されている。封着体2,2には、管軸上に位置
して排気管兼用の電極支持体1,1が気密に貫通されて
おり、これら電極支持体1,1の内端部には電極4,4
が固定されている。
このような構成の発光管は通常外管内に収容されて点灯
されるものであることは知られている。
そして上記発光管はその管壁負荷がJ 5 W/cd以
上11町−以下の範囲で使用されるのが一般的であり、
管壁負荷が75 W/cd未満であると、封入金属の水
銀およびす)9クムの蒸気圧が充分に得られずに光束が
低下するものであり、また管壁負荷がI I VM/a
iを超えると発元中央市分近傍におけるアルミナセラミ
ック管の管壁が昇華してしまうためである。
ところで、このようなランプの点灯において、アルミナ
セラミック管の内径が大きいもの、つまり経験的に内径
がis−以上のものにおいては、管端■に位置する管壁
に、管軸とは父差する方向にクラック(横クラック)が
発生するものがしばしば見られる。このようなりラック
は発光管内のガス抜けを生じて点灯不能になることはい
うまでもない。
そこで本発明者等は上記クラック発生の原因について検
討したところ、以下のごとき塩山が推察された。すなわ
ち!@2図(a)に示されたように、アルミナセラミッ
ク管lの内径をり、肉厚をtl、アルミナセラミック麹
着体24二おいてセラミック管lと接合されている部分
の厚みをt。
電極4の封着体2内面からの高さをhとする。
このような発光管を点灯させた場合には、第2図争)の
ごとき管軸方向をX軸とし、管壁の電鍵をl!III 
TCQすれば、管壁の温度勾配は特性人で示されるよう
になると考えられる。この特性ムから管端部近傍におい
てはΔT/AXの温蔵傾斜が発生する。このような偏置
に対しアルミナセラミック管lは径方向に熱膨張する。
この熱Jli1優は、アルミナセラミック管lの端部に
封着体2が接合されていなければ上記温度勾配と対応し
て@!II(C)において想偉線で示されるような膨ら
みを生じる筈であるが、アルミナセラミック管lの1l
lllIiには封着体2が強固に接合されていることか
ら、アルミナセラミック管1における開口喝の変形が規
制されるため132図(C)において実線で示されたよ
うな膨らみを生じる。つまりアルミナセラミック管lは
封着体2に近い部分で電機に膨らむから、この急激な膨
らみ部ではその内面6二大きな張力が矢印で示されたよ
うに発生される。このセラミック管に発生する張力Vは f/*  2  X  & OX  1 0−”−5J
ffD   (Kt−f/d)で算定され、アルミナセ
ラミックの平均−げ応力rbH雷温においてはrb中J
 J Kt、 f/−とされており、また点灯時の管端
鴎温麓が600〜5oocs*t::あツ”Cハ(/’
 b 中251j、 ’/j ’tjkKまで低下する
ものである。したがって上記アルミナセラミック管に発
生する張力がyb値を越えることが原因してこの錫分に
横クラックが発生すると考えられる。
また内径0が15■以下のアルミナセラミック管におい
ては、温[T及び温度勾配ΔT/ΔXは大きいが、(半
径D)IA項が小さいので応力は小さく、内径何が15
m1’越えるアルミナセラミック管においては温[T及
び温度勾配ΔΔT/ΔXは小さくなるが、(半径o)L
Aはそれら以上に大きくなり、応力はアルミナ繭げ応カ
ドbを越えクラック発生に至ると考えられる。
本発明はこのような事情にもとづきなされたもので亀そ
の目的とするところは、アルミナセラミック管の内径が
1j箇以上のものにおいてしばしば発生される横クラッ
クを防止して長寿命となる金属蒸気放電灯を提供しよう
とするものである。
すなわち本発明者等は、管msにおいて発生される曲げ
張力が主として管端部の温1および温度勾配に大きく左
右されることに着目し、この温度勾配にもとづく応力を
決足する要因はアルミナセラミック管の肉厚t1と、ア
ルミナセラミック封着体の厚み家諺 、および電極の尚
さhにもとづくものと推察した結果、これらの数値を規
制することによってクランク発生を防止し得ると考えた
。したがって本発明は上記1゜1、およびhの関係を規
制したことに1!#黴がある。
以下本発明について本発明者等の実験にもとづき親羽す
る。なお実験に用いた高圧ナトリウムランプの発光管は
1llaの構成の通りであるからその親羽を省略する。
〔実験l〕
内!!ID −15■s電極間距7m!80謹とした第
1図のごとき発光管内に、水銀とナトーリ゛ウムとを重
量比で9対lの割合としたナトリウムアマルガムを80
q封入するとともにキャノンガスを200terr對入
した。ランプ入力は約750Wとし、管壁負荷は約20
W/−である。
このようなランプにおいてアルミナセラミック管Jの肉
厚なtl 、アルミナセラミック封着体2の厚みをt露
 am極の尚さをhとし、これら1..1.およびhの
数値を種々変更してクラックの発生具合を調べた。その
結果を下記第1表に示す。
なお第1表において○印はクラック発生なし、X印はク
ラック錦生ありなそれぞれ示し、%実験は3灯のランプ
を用いた。
181表 〔実験2〕 アルミナセラミック管1の内径りを2o■とし、管II
負荷が20 W/jとなるようにランプ入力を100O
Wとして、傭の条件は〔実験l〕と同機とした結果vI
!2!!に示す。
!J2表 〔実験3〕 アルミナセラミック管Jの内径Dk30−とし、管壁負
荷が20V−となるようにランプ人力を1500Wとし
、他の条件は〔実験l〕と同一にして同様な実験を行っ
た結果V第3表にポt・ 1j13表 (実験4〕 アルミナセラミック管Jの内径りをso■としt管壁負
荷が20V−となるように2ンプ入力を約1500Wと
したものについて〔実験1〕と同様な実験をした結果に
ついてIJp、+表に示す。
第4表 〔実験5〕 アルミナセラミック管の内径を15鱈とし、管壁負荷が
l 5 ViAjとなるようにランプ入力を約560W
としたものについて実験した結果を第5表に示す。
第 5 表 〔実験6〕 アルミナセラミック管の内径D1に30簡とし、管壁負
荷が15V−となるようにランプ入力を1130Wにし
たものについて実験した結果を116表に示す。
〔実験7〕 アルミナセラミック管の内径を15■とじ、管壁負荷が
25V−となるようにランプ入力を約950Wとしたも
のについて実験した結果tIJMT表に示す。
第7表 〔実験8〕 アルミナセラミック管の内径を30箇とし、管壁負荷が
2SV−となるようにランプ入力を1880Wとしたも
のについて実験した結果v第8表に示す。
第  8  表 〔実験9〕 アルミナセラミック管の内径りを20−とし。
電極間距離を1000 mとした発光管において、水銀
とナトリウムと7重量比で9対lの割合としたナトリウ
ムアマルガムを48011f%封入するとともにキセノ
ンガスt’ 200 torrfi人した。
管壁負荷を20 W/dとすべくランプ入力は1250
0Wとした。このランプを実験した一米は119表に示
す。
第  9  表 上記〔実験l〕ないし〔夷−9〕の結果にもとづいて考
察すると、アルミナセラミック管lの肉厚11が3−以
上の場合には全て縦クラックの発生が見られ、これはv
艙におい゛C円面と外−と1=大きな一縦差な生じるこ
とに原因すると考えられる。したがってtlは2.5−
以下に規制する必要がある。
またtm/lsはいづれの実験を見ても判る通り、b/
imが3を超えると好ましい結果が得られず、is/b
−3に境界点があることが判り、したがってt17−≦
31家・規市0される。
さらに電極高さhにおいては、i 1xz 25■およ
びb /1雪≦3の範囲にあって18■以上では好結果
が得られているのでh≧18m(:[足される。但し電
極高きを40■にすると温度が低くなり過ぎることから
水銀、ナトリウム等の金属の蒸気圧の低下を招き、発光
効率が低下する。よってh〈10■の範囲!必要とする
このようなことから t1≦2.5■   ・・・(1) 1、 /1.≦3    ・・・Q) 40■〉h≧18箇・・・(3) の各条件t−同時に満足する必要があることが判る。
しかして上記0)ないしく3)式について城−的考察な
試みると、以下のごとき理由が考えられる。
つまりアルミナセラミック管lの管壁肉厚は。
厚いと管内外表面のff1f差にもとづく縦クラックの
発生な招く、内外表面の温度差にもとづく応力が一機械
的強度を上まわるので縦クラック発生の原因となる。し
たがって肉厚は2.5−以下に凰−されると推察される
またもアルミナセラミック封着体1の厚みtlは、これ
が大きいと刺着体2の熱容瀘も増すので管端−の1lI
W!勾配Δテ/ΔXが大きくなる。このため横クラック
の発生V招くものと思われ、よって封着体の厚みは上I
av有する。しかしながら封着体の厚み1.はアルミナ
セラミック管の肉厚t1との関係において上紀温縦勾配
ΔT/bxが決輩されるものであるため、封着体の厚み
t。
はアルミナセラミック管の肉厚t1との関連で決める必
要がある。このことから、PJJJiEの夾−ニオいて
t115の値を採用しておりs  t1/l≦3を満足
することが必要である。
さらに電極^さ麺は、すべて述べた通りbig極からの
輻射熱によって管端部が加熱される原因となり、 17
Arx勾配Δ!/ΔXに影響を与える。すなわち電極高
さが低いと輻射熱によって管端■のff1fTが上がり
、アークにもとづく管壁の熱伝導との関係によって温度
勾配ΔテAxは大きくなる。また1に他が^くなるにつ
れてfi1m勾配Δ′Axが小さくなる。よって電極鳩
さhの下限値が規制されるものである。なお上限値の規
制理由は先に述べた通りである。
以上のことからアルミナセラミック管の内径が15−以
上のものにおいてしばしば発生されるクラックは t1≦2.5■ ts/1m≦3 40■〉h≧18■ を満足することによって解消されることになり、長寿命
のランプが得られる。
なおアルミナセラミック刺層体1については133図(
1)ないしくりに示されたごとき植々の形状が採用可能
であるが、その厚みはこれら図面に示されたように定義
づけることができる。つまり厚みはアル1+−tラミッ
ク管lの内径面およびこの銀長線に位置する一分の封着
体厚みt。
もしくは平均厚みtνに咳蟲するものである。
また本発明は高圧ナトリウムランプには限らず1発光管
内にタリウムやカドニウムなどを封入したランプやその
他メタルパライトを封入したうyプなどにおいてもアル
ミナセラミック管を使用することがあるので、これらに
も実施可能である。
以上詳述した通り本発明は、アルミナセラミック管の内
径が15mm以上のものにおいて、11≦2.51 tSZ軸≦3 40■〉h≧18■ の@園に規制したから、内径15■以上のランプにおい
てしばしば発生が見られる慣クラックを結上することが
でき、長寿命でfr頼性の高いランプを得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
i@1図は本発明の背景および本発明の一実施例を説明
するための発光管の断面図、嘱2図(a)ないしくC)
は理論的解明を示すもので、(1)は発光管の要部の断
面図、(b)は管壁の製置特性を示す図、(C)は管n
asの熱膨張状態を示す図、第3−(a) 7m−いし
くりはそれぞれ封着体の変形例を示す凶である。 l・・・アルミナセラミック管、2・・・アルミナセラ
ミック封着体、4,4・・・mm。 出頭人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1m1 (a)         (b)        (c
)(d) 第311 (b)      (c) (e)       (+)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 α) 両端開口部がアルミナセラミック封着体で閉塞さ
    れたアルミナセラミック管の内部に1上記麹着体に支持
    された一対の電極を配設し1このアルミナセラミック管
    内に緩衝金属と発光金属および始動用希ガスを封入した
    金属蒸気放電灯において、上記アルミナセラミック管の
    内1iDがl!s■以上のものにあっては、上記アルミ
    ナセラミック管の肉厚をtl 、アルミナセラミック到
    着体の厚みを1重 、電極の突出^さをhとしたとき、 t1≦2.5■ 1 m / 1%#3 40箇〉h≧18■ としたことを特徴とする金JIIJI気放厘灯。 偉) 膣紀緩倚金属は水銀であり一発光金属はナトリウ
    ムとし、かつ始動用希ガスはキセノンガスであることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の金属蒸気放電灯
JP13319381A 1981-08-25 1981-08-25 金属蒸気放電灯 Granted JPS5834559A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13319381A JPS5834559A (ja) 1981-08-25 1981-08-25 金属蒸気放電灯

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13319381A JPS5834559A (ja) 1981-08-25 1981-08-25 金属蒸気放電灯

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5834559A true JPS5834559A (ja) 1983-03-01
JPH0210544B2 JPH0210544B2 (ja) 1990-03-08

Family

ID=15098878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13319381A Granted JPS5834559A (ja) 1981-08-25 1981-08-25 金属蒸気放電灯

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5834559A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57199682A (en) * 1981-06-01 1982-12-07 Nippon Koki Kk Electrical transfer of pattern to aluminum or its alloy
JPS62192552U (ja) * 1986-05-29 1987-12-07
JP2008533667A (ja) * 2005-03-09 2008-08-21 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 放電管

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57199682A (en) * 1981-06-01 1982-12-07 Nippon Koki Kk Electrical transfer of pattern to aluminum or its alloy
JPS62192552U (ja) * 1986-05-29 1987-12-07
JP2008533667A (ja) * 2005-03-09 2008-08-21 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 放電管

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0210544B2 (ja) 1990-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3726582A (en) Electric discharge lamp comprising container of densely sintered aluminum oxide
US4490642A (en) High-pressure sodium discharge lamp
KR20030019167A (ko) 고압방전 램프 및 그 제조방법
US4202999A (en) Fused silica lamp envelope and seal
JP4368620B2 (ja) セラミックメタルハライドランプ
JPS5834559A (ja) 金属蒸気放電灯
JPH07240184A (ja) セラミック放電灯およびこれを用いた投光装置ならびにセラミック放電灯の製造方法
US3054922A (en) Intermediate pressure wall stabilized gas lamp
EP0042151B1 (en) High-pressure sodium lamp
US4410829A (en) Use of amalgams in solenoidal electric field lamps
US6590340B1 (en) High pressure discharge lamp with tungsten electrode rods having first and second parts
JP2010225306A (ja) 高圧放電ランプおよび照明装置
JPH1040867A (ja) 放電ランプ
JP2006244736A (ja) 高圧放電ランプ
JPS6231938A (ja) 希ガス封入式放電ランプ
US2087743A (en) Electric gaseous discharge device
JP3407555B2 (ja) 光照射装置
JP2000294196A (ja) 高圧放電ランプ
JPH0689703A (ja) メタルハライドランプ
JPS618840A (ja) 高圧放電灯
JP6426374B2 (ja) 放電ランプ及びハロゲンランプ、およびランプの製造方法
HU195029B (en) Method for sealing ceramic cap of a high-pressure discharge lamp, preferably sodium discharge lamp and the lamp made by said method
JPH039582B2 (ja)
JPS58137951A (ja) 超高圧放電灯
JPH08129992A (ja) 外球付ハロゲン電球