JPS62262358A - 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］ すトリウム７５気中の放電を利用する高圧ナトリウムラ
ンプは、実用」―Ｄ線（５８９〜５８９６ｎｍ）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１通常、中心部の温度
は１２００℃にも達する。しかしながら１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、 表面に窒化アルミニウム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、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窒化アルミニウムのコ
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、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窒化アルミニウム
コーティングを施したものである。

この窒化アルミニウム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、窒化アルミニ
ウム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窒化アルミ
ニウムとの熱膨張率の相違によりコーテイング膜が剥離
する恐れがアル、このため、窒化アルミニウムコーティ
ングの厚さは０．５〜５μｍとするのが好ましい。

なお、窒化アルミニウムコーティングの方法は特に限定
されるものではなく、ＨＣＤイオンブレーティング法等
の方法によって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
１１ｋに対して、窒化アルミニウムの熱伝導率は３２０
ｗ／ｍ・にと相当高い、このため、窒化アルミニウムコ
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
の高い窒化アルミニウム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、表面からの放熱績も増加
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、窒
化アルミニウム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、アルミナ管は窒化アルミニウムコーティングを施
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１０ｃｍのアルミナ／１７（
比較例１）とこの管にＨＣＤイオンブレーティング法に
より、各々、０．５ｐｍ厚さく実施例１）又は３４ｍ厚
さく実施例２）に窒化アルミニウム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　　　・・・・・・０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１本発明の如く、窒化アルミ
ニウムコーティングを施すことによって、アルミナ管の
中心部との温度差は４００℃から２００℃程度へと大幅
に低減、され、また、中心部の温度自体も低下される。

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、窒化アルミニウムコーティングにより１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、表面に窒化アルミニウムコーティングを施
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）表面に窒化アルミニウム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）窒化アルミニウムコーティングの厚さが０．５〜
   ５μｍ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。