JPS62243235A - 高圧ナトリウムランプ - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は高圧ナトリウムランプに関する。

（従来の技術） 従来１発光管バルブとして透光性セラミックスを使用す
る高圧ナトリウムランプにおいては２石英ガラス製発光
管バルブのようにその開口端部を加熱軟化して圧潰封止
することが困難であるため。

たとえばセラミックス製の閉塞体を用い、たとえばガラ
スソルダのような封着材を介して上記開口端部を気密に
封止している。

さらに近年においては、特開昭５２−７１６９５号公報
等にも記載されているように上記閉塞体の材料として導
電性セラミックスを使用する技術も開発されている。こ
のような導電性セラミックス製閉塞体はそれ自体が電気
導入体としての役割も兼ね備えるので、従来のセラミッ
クス製閉塞体の場合のように１発光管内の電極への電気
導入体たとえばニオブ線やニオブ管をガラスソルダを介
して閉塞体を気密に貫通させる必要がなく、導電性セラ
ミックス製閉塞体の内面側（発光管の内部側）に電極の
基端部な、外面側に外部導入体をそれぞれ固着するだけ
で良いから、上記従来のようなガラスソルダは不要とな
り、したがって発光管のリーク対策上好ましいばかりで
なく、高価なニオブ線やニオブ管も不要となるのでコス
トの点でも好ましい。

上記導電性セラミックス製閉塞体は通常アルミナ、カル
シア、マグネシア等を主成分とするガラスソルダを介し
て透光性セラミックスたとえばアルミナセラミックスか
らなる発光管バルブの開口端部を封止するが、これ等王
者の熱膨張率は近似していなければ、ランプ点滅時に生
じる厳しい熱サイクルに耐えることができな（ご。した
がって閉塞体を形成する導電性セラミックスの成分は制
約を受けることになる。上記導電性セラミックスとして
はたとえばアルミナとタングステンとからなるものが使
用されるが、タングステンの含有率は１０〜２５重量％
のものが一般的である。すなわち。

タングステンが上記範囲よりも多くなると熱膨張率が小
さくなって発光管封止部にクラックが発生しやすくなっ
たり、またタングステンが析出して気密性が損なわれや
すくなる等の欠点を生じろ。

一方、タングステンが少な過ぎると導電性が低下する。

したがって、タングステン含有率は上記範囲が好ましく
、このような組成の導電性セラミックスの熱膨張率は７
０Ｘ１０／’Ｃ近辺にある。

さらに、この閉塞体の内面側には電極がその基端側をた
とえば埋設して固着される。電極は通常高融点金属たと
えばタングステンからなる電極軸の先端側にタングステ
ンコイルを巻装し、このコイルにたとえばアルカリ土類
金属の酸化物やタングステン酸塩等からなる電子放射性
物質な被着して形成される。したがって、閉塞体の電極
固着部は、熱膨張率が７０　Ｘ　１　ｏ−’、”ｃの導
電性セラミックスからなる閉塞体と同じ＜４４Ｘ１０／
’Ｃのタングステンからなる電極との熱膨張率の大きな
相違が原因となり、ランプ点滅時の麟しい熱サイクルに
よってクラックを発生しやすくなるという欠点がある。

また、上記構造の電極は、その組立工程が繁雑であるば
かりでなく、特に容量の小さなランプ用の小形電極にあ
っては、電極のコイルに被着させる電子放射性物質の量
を充分にすることが困難で。

このため始動不良やランプ電圧の上昇および光束の早期
低下を招く等の欠点もあった。

（発明が解決しようとする問題点） 上記したように導電性セラミックス製閉塞体を使用する
と、この閉塞体に固着するタングステン等の高融点金属
からなる電極との熱膨張率の相違によって、閉塞体にク
ラックを発生して発光管のリーク不良を生じたり、さら
には電極の構造上の問題として、その組立工程が繁雑で
あるとか、始動不良やその他のランプ特性不良等が発生
しやすい等の欠点があった。

そこで本発明は以上の欠点を除去するもので。

導電性セラミックス製閉塞体の電極固着部におけるクラ
ック発生を抑止し、しかも電極の製造が容易で、かつ、
ランプ特性の優れた高圧ナトリウムランプを提供するこ
とを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明の高圧ナトリウムランプ放電灯では１発光管バル
ブの開口端部を気密に封止する閉塞体として導電性セラ
ミックスを使用し、この閉塞体に端部な固着する電極と
しては、タングステン等の高融点金属と電子放射性物質
とからなる焼結形電極を使用すると共に、上記閉塞体と
電極とは一体的に焼結成形することにより構成される。

（作用） 本発明の高圧ナトリウムランプにおいては、電極をタン
グステン等の高融点金属と電子放射性物質とを混合、焼
結してなる焼結形電極としたので。

この電極と導電性セラミックスからなる閉塞体との熱膨
張率の差は縮まり、したがってランプ点滅時の厳しい熱
サイクルを受けても閉塞体の電極固着部にクラックが発
生するようなことはない。しかも電極の製造は、高融点
金属粉末と電子放射性物質粉末との混合物を成形後、焼
結するだけなので極めて簡単であり、そのうえ電極中に
は充分な量の電子放射性物質を含有させることができる
から、ランプの始動不良やその他の特性の早期低下をも
防止できる。

（実施例） 以下２図面に示した実施例に基づいて本発明の詳細な説
明する。第１図は本発明の定格電力１５０Ｗ高圧ナトリ
ウムランプ発光管の一端部側の縦断面図を示し、（１）
は透光性セラミックスたとえば透光性アルミナセラミッ
クスからなる内径５．５ｍの発光管バルブ、（２）はた
とえばアルミナとタングステンとの焼結体からなる導電
性セラミックス製閉塞体で、たとえばアルミナ、カルシ
ア、マグネシア等を主成分とするガラスソルダ（３）を
介して上記発光管バルブ（１）の開口端部を封止する。

（４）は焼結形電極で、高融点金属たとえばタングステ
ンと電子放射性物質たとえばタングステン酸バリウム・
カルシウムとを焼結して得られたもので、径大の頭部（
４ａ）と軸部（４ｂ）とからなり、軸部（４ｂ）′の基
端側は上記閉塞体（２）の内面側に一体的に焼結・　成
形されている。なお、外面突出部（２ａ）には図示しな
いが外部リード線が取り付けられる。このような発光管
内には所定量の始動用希ガスたとえばキセノンガスと水
銀およびナトリウムからなるナトリウムアマルガムとが
封入され、この発光管は通常内部を真空とした外管内に
封装されてランプを構成する。

次に上記閉塞体（２）と焼結形電極（４）との組立体の
製造方法の概略について説明する。まず１重量比でアル
ミナ８５％、タングステン１５％の各粉末に少量のバイ
ンダを加えて混合し、この混合物をプレスして第２回置
図に示すような閉塞体の圧縮成形体（２人）を得る。次
に重量比でタングステン７５％、放射性物質であるタン
グステン酸バリウム・カルシウム２５％の各粉末に少量
のバインダを加えて混合した後、プレスして同図（２）
図に示すような径大の頭部（４ａ）と軸部（４ｂ）とが
一体化した焼結電極の圧縮成形体（４Ａ）を得る。

ついで、同図（０図に示すように上記閉塞体の圧縮成形
体（２人）に凹部（２ｂ）を設け、この凹部（２ｂ）に
焼結電極の圧縮成形体（４Ａ）の軸部（４ｂ）の基端部
を挿入して固定し、しかる後この組立体を水素雰囲気中
で約１７００℃で２時間加熱すれば。

各圧縮成形体（２Ａ）　、　（４Ａ）に収縮し、焼結し
て同図何回に示すような、導電性セラミックス製閉塞体
（２）と焼結形電極（４）とが一体成形された組立体が
得られる。

このようにして製造された上記組立体における導電性セ
ラミックス製閉塞体（２）の熱膨張率は約７２Ｘ１０／
’Ｃ，また焼結形電極（４）のそれは６１Ｘ１０’／℃
と両者の値は接近しているので、たとえランプ点滅時に
おいて厳しい熱サイクルを受けても閉塞体（２）の焼結
形電極（４）の固着部にクラックを生じ２発光管がリー
クするという事態を著る゛しく減少させることができる
。

しかも、上記焼結形電極（４）は、原材料を混合−プレ
ス成形−焼結という極めて簡単な手段によって製造でき
ると共に、電子放射性物質は従来のように電極コイルに
被着させるのではなく、電極自体の中に含有させるので
充分な量を保有させることができ、したがって電子放射
性物質の不足に基づ（ランプの始動不良や寿命中のラン
プ電圧の大幅な上昇等を防止することもできる。

すなわち、上記実施例ランプと従来ランプとの比較試験
を行なった結対。

（１）点灯６，０００時間中に従来ランプは３０％近く
の発光管リーク不良を発生したのに対し、実施例ランプ
では５％程度にまで減少させることができた。

（鵬）点灯１２，０００時間で従来ランプはランプ電圧
が約２５Ｖも上昇したのに対し、実施例ランプでは約８
ｖ程度であった。

次に他の実施例につき第３図を参照して説明する。図は
発光管の一端部側を示し、先の実施例と同一部分には同
一符号を付してその説明は省略する。本実施例の場合は
、閉塞体（２）の中央部（５）を導電性セラミックスと
し、この中央部（５）を取巻く外殻部（６）を発光管バ
ルブ（１）と同一セラ、ミックス製とし、かつ、焼結形
電極（４）と一体的に焼結成形したものである。このよ
うな構成とすれば１発光管バルブ（１）とガラスソルダ
（３）を介して接する閉塞体（２）の外殻部（６）とは
同一材質であるから熱膨張率は全く同一であり、したが
って、この封止部分の強度向上の点で一層好ましい。

なお１発光管バルブ、導電性セラミックス製閉塞体およ
び焼結電極の各材料としては上記実施例のものに限らず
、８１々のものが知られているが。

一般に発光管バルブとしてアルミナセラミックスが使れ
ることを考慮すれば、熱膨張率の点から導電性セラミッ
クスのセラミックス成分としては発光管バルブと同じア
ルミナとタングステンとの焼結体を、また焼結電極は同
じくタングステンと電子放射性物質としてアルカリ土類
金属化合物との組み合わせが最も好ましい。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明の構成によれば、電極を高融点
金属と電子放射性物質との焼結形電極とし、かつ、この
焼結形電極と導電性セラミックス製閉塞体とを一体的に
焼結成形したものを使用するようにしたので、従来のよ
うに閉塞体の電極固着部が厳しい熱サイクルを受けてク
ラックを発生し９発光管がリークするという不良は大幅
に減少し、しかも電極における電子放射性物質Ｑ不足に
よるランプの始動不良や、寿命中におけるランプ電圧の
大幅な上昇等の不良も減少できる高圧ナトリウムランプ
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の高圧ナトリウムランプの一実施例の発
光管一端部の縦断面図、第２図は同発光管の閉塞体と電
極の組立体の製造工程説明図、第３図は他の実施例の発
光管一端部の縦断面図をそれぞれ示す。 （１）・・・・・・発光管バルブ、（２）・・・・・・
閉塞体。 （４）・・・・・・焼結形電極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）透光性セラミックスからなる発光管バルブの開口
   端部を電極を支持する閉塞体で封止してなる発光管を備
   え、上記閉塞体の少なくとも一部は導電性セラミックス
   からなり、かつ、高融点金属および電子放射性物質から
   なる焼結形電極と一体的に焼結成形されていることを特
   徴とする高圧ナトリウムランプ。
2. （２）透光性セラミックスが透光性アルミナセラミック
   ス、導電性セラミックスがアルミナセラミックスとタン
   グステン、高融点金属がタングステンで電子放射性物質
   がアルカリ土類金属化合物であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の高圧ナトリウムランプ。