JPS6037645A - 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】 〔発明の技術的分野〕 本発明は透光性耐熱耐蝕性セラミック管を発光管バルブ
として使用し、その両端部を七２ミンク製閉塞体により
閉封した金属蒸気放電灯の改良に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

金属蒸気放電灯たとえば高圧ナトリウムラングは高温で
ナトリウムに耐蝕性の透光性セラミックたとえばアルミ
ナセラミック管を発光管バルブとし、これに放電電極を
付設しさらに、ナトリウムと水銀のアマルガムと始動用
希ガスを封入して構成される。透光性セラミック管は通
常均一な径を有する直管形が用いられ、その両端開口部
は石英ガラス管のように溶融封止ができないため９発光
管材質と同じセラミックからなる閉塞体で密封され、上
記閉塞体によりそれぞれ放電電極が支持対設されている
。しかして上記発光管はさらに一端に口金を設けたガラ
ス外管内に封装され、また発光管から導出されたリード
線は口金に接続されガラス外管内は通常、真空に保持さ
れて高圧ナトリウム２ングを構成している。

このような高圧ナトリウムランプは省エネルギ−光源と
して、その普及はめざましく、この普及に伴い品種の拡
充が進められている。これらのうち、７００Ｗ、１００
ＯＷのような大きなランプ電力のう／プおよび演色性を
大巾に向上した高演色形ランプにおいては、その特徴で
ある高効率あるいは高演色性を得るために発光管パルプ
として比較的大きな径たとえば内径φ１０〜φ１４＋ｘ
ｍ程度のセラミック管を閉いている。

この場合第１図に示すように放電電極（１）の外径寸法
（ｄ）に比イセ２ミツク管（２）の内径（ｒ））が大き
いとセラミック管（２）と閉塞体（３）の封着部分（５
）に封入ナトリウムアマルガムが付着しやすくなる。即
ち。

第１図に示すように閉寒体（３）に金属管（４）が貫通
し。

その金属管（４）がランプの動作中、蒸発しなかったナ
トリウムアマルガムが溜まる最冷部となるようにした構
造のものにおいても、ランプの消灯時に管端部の封着部
分（５）が、比較的冷却されやすく温度が低くなるため
ナトリウムアマルガムが付着するという現象による。

また第２図に示すような金属管（４）に最冷部を有しな
いライ４造のものにおいては管端部の封着部分（Ｉ−３
）がｉド、冷部どなるため、ラング動作中は蒸発しなか
ったナトリウムアマルガムが溜まるとともにランプの消
灯時にもナトリウムアマルガムが溜まる。

このように管端部の封着部分にナトリウムアマルガムが
付着した発光管は、ラング始動時に放電のアークスポッ
トが電極に生じずにこの封着部のナトリウムアマルガム
に往々生じ、もって、セラミックが異常に加熱されクラ
ンクが生じラング不良を起生じ易いと云う問題があった
。

特に、このアークスポットが封着部に生じる現象はセラ
ミック管（２）の径が大きいものほど生じやすい。

即ちセラミック管（２）の径憐が太き（なると電極（Ｌ
ｌの外径と発光管パルプ（２）の内径（Ｄｌの差が大き
くなるため封着部にアークスポットが牛じやすくなる。

この問題を解決する方法としては、特公昭４９−１２９
８１に提案されているところの電極の外径と発光管パル
プ内径との差を小さくすることは封着部にアークスポッ
トを生じさせないためには有効な手段である。

しかしながら９発光管パルプの内径が大きい場合、上記
提案を実施するためには電極の外径を大きくすることが
必要となりこのためランプの始動を生じランプ光束の低
下およびランプ電圧の異常上昇など寿命特性が悪くなる
という問題が新たに出て来た。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情のもとになされたもので電極の外径に
対して比較的大きな径の発光管ノくルブを用いても、封
着部へのアークスポットが生じることがなくかつ良好な
始動特性および寿命特性を維持発揮する金属蒸気放電灯
を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は発光管パルプを管端部が管中央部に比べ絞られ
た形状にし、電極の最海外径部が１発光管パルプの閉塞
体封着部の管内径面（内壁面）にに放電電極をそれぞれ
封装（封殺）したことを特とし、電極の外径に対して比
較的大きな径の発光管パルプを用いても、封着部へのア
ークスポットが生じることがなく、かつ、良好な始動特
性および寿命特性がイ４Ｉもれる金属蒸気放電灯である
。

〔発明の実施例〕

以下この発明の詳細を図示の実施例を勾照して説明する
。

第３図は本発明の一実施例である９　４０　Ｗ　’ｊＩ
ｌ格の重圧ナトリウムランプの発光管の端部４ｆｉ’ｉ
造を示す。

（２）は透光性セラミック管たとえば透光性アルミナセ
ラミックで形成されており、その両管端部の内径は管中
央部に比べて小径に絞られ且つ管壁の厚さが略均−な一
体成形の発光管ノ（ルプでちる。

しかして両端部（２ａ）にはそれぞれセラミックたとえ
ば透光性アルミナよりなる閉塞体（３）が装着されてお
り、この閉塞体（３）の中央を貫通して金属管（４）が
封着されている。金属管（４）はたとえばニオブよりな
り、電極（１）の支持および電気導入体を兼ねており、
また発光管製造時には管内の排気に。

さらに封入金属や始動用希ガスの充填管とし７て使用さ
れる。

一方上記金属管（４）は、ランプの動作中は蒸発しなか
った封入金属が溜まる最冷部となる。発光管パルプ（２
）と閉塞体（３）の封着部（５）および閉塞体（３）と
金属管（４）の封着部（６）は接着材たとえば酸化アル
ミニウム、酸化カルシウム等を主成分とするガラスろう
材を介して気密に封着されている。

電極（１１はたとえばタングステンの電極棒にタングス
テンのコイルが゛巻き付けられており、コイル部には電
子放射性物質が充填及至被着されている。

管内には封入金属たとえばナトリウムアマルガムおよび
始動用希ガスたとえばキセ７ノガスまたはネオンとアル
ゴンのペニング混合ガスなどが封入されている。

なお金属蒸気放電灯としては上記発光管をたとえば真空
に排気された外管パルプ（図示せず）内に内装保持させ
ることにより構成される。

本実施例では９発光管バルブ（２）の管中央部の内径は
］、４．０朋であり、管端部（２ａ）内径は７．２５ｆ
１ｍと小径に絞られており、また電極は径１．７の電極
軸φ０．７のタングステン索線が２重に巻きつけられた
形態のものを用いている。よって９発光管パルプ（２）
の閉塞体（３）封着部の管内径りは７．２５ｍｍであり
。

電極の最大径部の外径は４．５ｍｍとなっている。すな
わち管端部（２ａ）内壁面に接し、且つ発光管パルプ（
２）の管軸に平行な面（７）と放電電極（１）の最大外
径面（８）との間隔へ）は２．７５ｍｍ／２の距離をも
って電極（１）は封着されていることになる。

本実施例では電極（１）の外径に対して大きな径の発光
管パルプ（２）を用いても所謂る封着部の温度も比較的
高温に保たれ易く、従って封入したアマルガムも溜り難
くなるため、前記封着部でのアークスポットは生じ難る
なり、よって発光管の不良発生も全面的に抑制されるに
至る。このように本発明の場合には電極（１）に太き（
する必要もなくなり。

始動性も良好で且つ２ンプ寿命中の電子放射性物の飛散
などによる黒化唆の付着も少なくなりすぐれた光束維持
率を示すとともに、寿命中のランプ電圧の上昇も小さく
、常に良好な寿命特性を維持。

発揮する。

決勝本発明において、管端部（２ａ）の内壁面に接し、
且つ発光管パルプの管軸に平行する面と電極（１）の最
大外径部との距離囚を１．５間取丁と選択した理由を示
す。

即ち管端部（２ａ）の内径壁面に接し、且つ管軸に平行
する面と電極（１）の外径が１．５ｍｍを超えて離れる
と管端部（２ａ）にアークスポットが生じることがあり
、封着部にクランクが生じ発光管不良となってしまうこ
とが実験的に確認されたからでちる。第４図に上記実施
例と基本的には同一構造とし、電極（１）最大外径面と
管端部内壁面に接し且つ管軸に平行する面との距離囚を
種々変化させて試作したラングの寿命中の不良発生率を
示す。第４図に示すように前記距離Ｈ，ｒ１．５ｔｎを
越えると寿命中にアークスポットが封着部に生じランプ
不良が激増するのに対し、１・５ｕ以下の場合には不良
は全く認められなかった。この理由は管端部の内径を小
さくすることにより封着部の温度を、従来の実管形バル
ブを用いた場合などに比べ、ナトリウムアマルガムを付
着しない程度まで容易に高められ、アークスポットが封
着部に発生することも抑えられ。

もってクラック発生にするランプ不良が無くなると解さ
れる。

なお電極コイル部近傍のパルプ径は封着部の内径より大
きくなるようにパルプ形状を選ぶ方が。

発光管製造時に電極の傾き等によりノクルブ管壁に異常
接近しすぎる恐れもなくなり、従ってアークスポットの
加熱によりパルプにクツツクが生じる等の事故も生じに
くく好ましい。

また、バルブ形状は管端部が管中央部に比べ小径になる
ように絞られていれば本実施例に限定されない。

本実施例では９４０Ｗ例を示したがノ（ルブ内径が大き
い６６０Ｗ、７００Ｗ、１０００Ｗｆｉどの比較的高ソ
ットのラングおよびパルプ内径が大きい高演色形のラン
プにおいても同様の効果が得られた。

さらに本発明に係る場合２発光管パルプの管中央部の径
がランプの８ｉ類により変化しても管端部内径を同一に
しておけば管端部の閉基体を同一種のものを使用するこ
とも可能であり、製造上の伺加効朱もある。

なお１発光管の管端部構造は本実施例に限定されるもの
でな（、第５図に示すような最冷部が管端部経なるよう
な構造のもの、或いは第６図に示すような電極（１）の
導入部月が金烏綜（９）のものであってもよい。これら
第５図および第６図の各構成の場合も、従来の直管形の
発光管バルブを用いた場合に比べて２発光ａ管端部への
アークスポットの起生は大巾に減少すると云う効果が得
られる。

しかしてこれらの場合には管端部の最冷部のナトリウム
アマルガムが付着する部分の径（封着部内径）が電極の
外径寸法に比べ、小さく選ばれているためアークスポッ
トがナトリウムアマルガムの部分に起生せずに′ｔｌＬ
極起生ずることによるものと考えられる。また電極イイ
ク造も実施例に限定されるものでなく電極棒に巻かれた
コイル形状は問わないし、焼結形の電極のようにコイル
を有ｊ−ないものにおいても同様の効果が得られる。

上記実施例では耐金属としてナトリウムを使用したもの
を説明したが９本発明はこれに限定され・ｂものでもな
くアルカリ金属または金属ハロゲン化物を使用し、た場
合ても適用できること勿論である。

〔発明の効果〕

本発明は以上詳述したように、兄）Ｙ】管バルブとして
管端部が管中央部に比べ−Ｃ絞られた形状のものな用い
奥面的には電極の最大径部と管端部の閉塞体封着もＩＸ
内径との関係を所定値範囲に規定することによって管端
部の温度を巧に制御し、もって。

管端部の封着部におけるγ−クスボツトの起生も全面的
に抑制され、不良発生（クランク発生など）もなくなる
。かくして本発明によれば、始動特性および光束維持率
が良好でランプ電圧の上Ｖも小さい寿命特性がすぐれ、
さもＫう１元管製造時のバ２ンキによる不良発生なども
少ない高品質の金属蒸気放電灯を提イ１′、できるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の金属蒸気放電発光管の主要
な一部についてそれぞれ異なる構成例を示す断面図、第
３図、第５図および第６図は本発明に係る金属蒸気放電
発光管の主要な一部についてそれぞれ只なる構成例を示
す断面図、第４図は本発明に係る発光管についての管端
部内壁面に接し、且つ管軸に平行する面と電極最大外径
の差とランプの不良発生率の関係を示す曲ＣＩ！図であ
る。 （１１−・・　放　Ｋ　１ａｍ＊　、（ｚ＋　・　＊ａ
　ブｔ、Ｓ？　／（／’　７゛＋（２ａ）・・・管１１
１１部、（３）・・・閉塞体第１図 第２図 第３図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 透光性セラミック管からなる発光管バルブ、この発光管
   バルブの両端をそれぞれ封止するセラミックよりなる閉
   塞体、この閉塞体にそれぞれ支持され発光管パルプ内に
   対設された放電電極、および前記発光管バルブ内に封入
   された少なくとも発光性金属、始動用希ガスから成る発
   光管を具備した金属蒸気放電灯において。 発光管バルブは管端部内径が管中央郡内径より絞られ狭
   小化しており、管端部内壁面に接し、且つ発光管バルブ
   の管軸と平行する面に対して電極の最大外径部の距離が
   １．５朋以下（０を含まず）となるよう前記放電電極が
   それぞれ対設されていることを特徴とする金属蒸気放電
   灯。