JPS62262357A - 高圧ナトリウムランプ用アルミナ管 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は高圧ナトリウムランプ用アルミナ管に係り、特
に高圧ナトリウムランプの発光管として優れた耐久性を
有する高圧ナトリウムランプ用アルミナ管に関する。

［従来の技術］ ナトリウム蒸気中の放電を利用する高圧ナトリウムラン
プは、実用上り線（５８９〜５８９　、６ｎｍ）の単色
光源とみなされ、その単色性によって目の色収差を消し
、視力を増すことから、各種の検査作業をはじめ、霧な
どの吸収や散乱が少ないことを利用して高速道路の照明
として用いられている。

従来、高圧ナトリウムランプの発光管の材質としては高
温度のナトリウム蒸気に侵されないものとして、化学的
に安定なアルミナが採用されており、この発光管用アル
ミナ管は表面にコーティングを施さないアルミナ生地の
まま用いられている。

［発明が解決しようとする問題点］ 高圧ナトリウムランプの発光管は、その使用に際し、ア
ークの放熱のために温度が上昇し、通常、中心部の温度
は１２００℃にも達する。しかしながら、発光管の材質
であるアルミナは熱伝導率が低いため、端部への熱の拡
散が円滑に行われず、中心部と端部とで相当な温度の差
が生じることとなる。このため、アルミナ管には、温度
歪が発生し、温度歪を常時受けることから、アルミナ管
の寿命は短いものとなる。

また、このようにアルミナ管の中心部が高温雰囲気にさ
らされるため、ナトリウム蒸気により受ける浸食も激し
く、このこともアルミナ管の寿命を短縮させる原因とな
っている。

ところで、アルミナ管は、その製造時において表面に傷
が発生し易い、このため、従来のアルミナ発光管は、機
械的衝撃に弱く、破損し易いという欠点もあった。

一般に、高圧ナトリウムランプでは１発光管であるアル
ミナ管の寿命がランプ自体の寿命となる場合が多く、上
述のようなアルミナ管の短寿命の原因を解消し、その耐
久性、耐衝撃性を高めることにより、高圧ナトリウムラ
ンプの長寿命化を図ることは極めて重要である。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上記実情に鑑み、アルミナ管の耐久性、耐衝
撃性を向上させるべくなされたものであって、 表面にダイヤモンドコーティングを施したことを特徴と
する高圧ナトリウムランプ用アルミナ管、を要旨とする
ものである。

即ち１本発明者らは、アルミナ管の長寿命化を図るため
に、アルミナ管中心部からの熱の拡散を円滑にし、中心
部の温度を低下させて、温度歪を解消し、ナトリウム蒸
気による浸食を緩和するべく鋭意検討を重ねた結果、ア
ルミナ管の表面に熱伝導性の高いダイヤモンドのコーテ
ィングを施すことにより、そのコーテイング膜を通して
熱の拡散が行われ、中心部と端部との温度差が低減され
ると同時に中心部の浸食も防止され、更に耐衝撃性も向
上されることを見出し、本発明を完成させた。

以下１本発明につき詳細に説明する。

本発明の高圧ナトリウムランプ用アルミナ管は、常法に
従って製造されたアルミナ管の表面にダイヤモンドコー
ティングを施したものである。

このダイヤモンドコーティングのコーティング厚さは薄
過ぎると熱の拡散能力が小さくなり、ダイヤモンドコー
ティングによる温度差緩和や特性改善の効果が低く、ま
た逆に厚過ぎると基材のアルミナとダイヤモンドとの熱
膨張率の相違によりコーテイング膜が剥離する恐れがあ
る。このため、ダイヤモンドコーティングの厚さは２〜
７戸ｍとするのが好ましい。

なお、ダイヤモンドコーティングの方法は特に限定され
るものではなく、熱フイラメントＣＶＤ法、プラズマＣ
ＶＤ法、イオンビーム蒸着法、イオン化蒸着法等、いず
れの方法によっても良好なコーティングを行うことがで
きる。

［作用］ 発光管の基材材質であるアルミナの熱伝導率２０ｗ／ｍ
＊ｋに対して、ダイヤモンドの熱伝導率は２０００ｗ／
ｍ１１ｋと相当高い、このため、ダイヤモンドコーティ
ングを施したアルミナ管では、アークの発熱により管内
部に発生した熱は、管表面に達した後、熱伝導率の高い
ダイヤモンドコーテイング膜内を速やかに移動して、端
部へ拡散するうえ１表面からの放熱量も増加する。この
ため、アルミナ管の中心部の温度は低下され　中心部と
端部との温度差によるアルミナ管の温度歪が小さくなり
、また中心部の温度低下によりナトリウム蒸気による浸
食が軽減される。

更に、アルミナ管の製造時に発生する管表面の傷も、ダ
イヤモンドコーティングを施すことにより十分に保障さ
れ、表面強度は高められ耐衝撃性が向上する。

なお、アルミナ管はダイヤモンドコーティングを施すこ
とによっても、光透過率に何ら悪影響を受けることはな
い。

［実施例］ 以下、実施例について説明する。

実施例１，２、比較例１ 通常の方法で作製した管長ｉｏａｍのアルミナ管（比較
例１）とこの管に熱フィラメン）　ＣＶＤ法により、各
々、３ＩＬｍ厚さく実施例１）又は６ｐｍ厚さく実施例
２）にダイヤモンドコーティングを施したものについて
、物性比較試験を行った。結果を第１表に示す。

第　　１　　表 ※熱衝撃性、１２００℃より急冷しても、亀裂の発生や
コーティングの剥離は認 められなかった場合　　　・・・・・・Ｏ亀裂や剥離が
認められた場合・・・× として評価した。

第１表より明らかなように、本発明の如く、ダイヤモン
ドコーティングを施すことによって、アルミナ管の中心
部との温度笠は４００℃から１００〜１５０℃へと大幅
に低減され、また、中心部の温度自体も１００℃以上低
下される。このため温度差に起因する歪は低減され、ま
たナトリウム蒸気による浸食も軽減されることが明らか
である。しかも、ダイヤモンドコーティングにより、発
光管の透過率は何ら悪影響を受けず、一方、機械的強度
は大幅に向上している。

［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明の高圧ナトリウムランプ用ア
ルミナ管は、表面にダイヤモンドコーティングを施して
なるものであって、 ■　アルミナ管の中心部と端部との温度差が小さくなり
、温度型が低減される。

■　中心部の温度が低下されるため、ナトリウム蒸気に
よる浸食が軽減される。

■　表面強度が高められ、耐衝撃性、機械的強度が向上
する。

等の効果が奏される。

このため、本発明の高圧ナトリウムランプ用アルミナ管
は、高圧ナトリウムランプの発光管として優れた耐久性
を発揮し、発光管の寿命を延長し、ひいては高圧ナトリ
ウムランプの長寿命化を図るものであり、工業的、経済
的に極めて有用である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面にダイヤモンドコーティングを施したことを
   特徴とする高圧ナトリウムランプ用アルミナ管。
2. （２）ダイヤモンドコーティングの厚さが２〜７μｍで
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の高
   圧ナトリウムランプ用アルミナ管。