JPS6258562A - セラミツク放電灯 - Google Patents
セラミツク放電灯Info
- Publication number
- JPS6258562A JPS6258562A JP19757785A JP19757785A JPS6258562A JP S6258562 A JPS6258562 A JP S6258562A JP 19757785 A JP19757785 A JP 19757785A JP 19757785 A JP19757785 A JP 19757785A JP S6258562 A JPS6258562 A JP S6258562A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arc tube
- electrode
- annular projection
- discharge lamp
- tube bulb
- 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.)
- Pending
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は発光管バルブに透光性セラミックを使用したセ
ラミック放電灯に関する。
ラミック放電灯に関する。
セラミック放電灯の寿命は、主としてその電極に被着さ
れている電子放射性物質の消耗度忙よって決まる。
れている電子放射性物質の消耗度忙よって決まる。
電子放射性物質としては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がよく使用されるが、放電灯
の点灯時間と共に電子放射性物質は蒸発や飛散によって
次第に消耗して電子放射能力が低下し、始動電圧が高く
なったり放電の不安定などを生じ、このため残りの放射
性物質も急速忙消耗して寿命となる。セラミック放電灯
たとえば高圧ナトリウムランプを例にとると、その寿命
は約１０，０００時間であるが、このランプの電子放射
性物質の酸化バリウムＢａＯは点灯中、電極構成材料の
タングステンＷと次式のように反応し、遊離状の金属バ
リウムＢａを生じる。
化物やタングステン酸塩等がよく使用されるが、放電灯
の点灯時間と共に電子放射性物質は蒸発や飛散によって
次第に消耗して電子放射能力が低下し、始動電圧が高く
なったり放電の不安定などを生じ、このため残りの放射
性物質も急速忙消耗して寿命となる。セラミック放電灯
たとえば高圧ナトリウムランプを例にとると、その寿命
は約１０，０００時間であるが、このランプの電子放射
性物質の酸化バリウムＢａＯは点灯中、電極構成材料の
タングステンＷと次式のように反応し、遊離状の金属バ
リウムＢａを生じる。
６ＢａＯ＋Ｗ→ＢａａＷＯｓ −）−３Ｂａ ・・・
・・・・・・・・・・・・・・・（＋）タングステン酸
バリウムＢａ３ＷＯｇは電極とこれに接する電子放射性
物質との間に中間層を形成し、一方、遊離した金属バリ
ウムＢａは蒸発して管内面に被着して黒化の原因となり
、光束の低下をきたす。
・・・・・・・・・・・・・・・（＋）タングステン酸
バリウムＢａ３ＷＯｇは電極とこれに接する電子放射性
物質との間に中間層を形成し、一方、遊離した金属バリ
ウムＢａは蒸発して管内面に被着して黒化の原因となり
、光束の低下をきたす。
放射性物質の消耗の原因としてはさらに次の３事由が考
えられる。
えられる。
（１）ランプの始動時、特に電極温度が低い場合に起る
イオン衝撃による電子放射性物質の飛散。
イオン衝撃による電子放射性物質の飛散。
（Ｉｉ電子放射性物質の蒸発。
ｏｉ＋１発光管内の不純ガス（Ｈ２，０２，）１．ｚＯ
など）と電子放射性物質との化学反応。
など）と電子放射性物質との化学反応。
したがって、ランプは点滅の繰返し、長時間の使用に耐
えるようにするためには、電極の設計において上記３点
を考慮してなされる。
えるようにするためには、電極の設計において上記３点
を考慮してなされる。
上記（１）におけるイオン衝撃によって電極から飛散し
た電子放射性物質は元の位置に戻ってこない。
た電子放射性物質は元の位置に戻ってこない。
実際には発光管内には１０〜３０ Ｔｏｒｒの希ガス（
アルゴン、キセノ／など）が封入されているので。
アルゴン、キセノ／など）が封入されているので。
飛散した物質は管壁に達するまでに、希ガスに衝突し反
射して元の位置に戻ってくるものであるが。
射して元の位置に戻ってくるものであるが。
寿命をさらに延ばすには十分とはいえない。（１１の電
子放射性物質の蒸発は、連続点灯しているときは一定の
速度で蒸発するが、電子放射能力が低下してくると電極
温度が上昇し、それに伴って蒸発が加速される。蒸発し
た物質は希ガスの存在によって一部光の位置に戻ってく
るものもあるが、長寿命使用には十分とはいえない。
子放射性物質の蒸発は、連続点灯しているときは一定の
速度で蒸発するが、電子放射能力が低下してくると電極
温度が上昇し、それに伴って蒸発が加速される。蒸発し
た物質は希ガスの存在によって一部光の位置に戻ってく
るものもあるが、長寿命使用には十分とはいえない。
また、上記（１）式に示したように電子放射性物質と電
極構成物質との反応によって生じた遊離金属バリウムＢ
ａが発光管管壁に付着してくると、このＢａは管内封入
水銀と反応してバリウムアマルガムを形成し、この結果
、放電は電極だゆでなしに管壁忙付着したバリウムアマ
ルガム部からも放電が生じるようになり、この部分の管
壁温度は異常に高温となるため９クラツクや破損を生じ
ることがある。
極構成物質との反応によって生じた遊離金属バリウムＢ
ａが発光管管壁に付着してくると、このＢａは管内封入
水銀と反応してバリウムアマルガムを形成し、この結果
、放電は電極だゆでなしに管壁忙付着したバリウムアマ
ルガム部からも放電が生じるようになり、この部分の管
壁温度は異常に高温となるため９クラツクや破損を生じ
ることがある。
本発明は電子放射性物質の消耗が少なく、かつ。
発光管のリークや破損も生じにくい長寿命のセラミック
放電灯を提供することを目的とする。
放電灯を提供することを目的とする。
透光性セラミックからなる発光管バルブの両端に電子放
射性物質を被着した一対の電極を対設し。
射性物質を被着した一対の電極を対設し。
かつ、上記両電極の先端部よりも中央寄りの発光管バル
ブの内面にそれぞれ環状突起を設けたセラミック放電灯
である。
ブの内面にそれぞれ環状突起を設けたセラミック放電灯
である。
以下９本発明の一実施例を図面を参照して説明する。図
は高圧ナトリウムランプの発光管の縦断面図を示し、、
（１１＆’！：透光性セラミックたとえば透光性アル
ミナセラミックからなる内径りが８訂の発光管バルブ、
（２Ａ）、（２Ｂ）は発光管バルブ（１）の両端開
口部を接着剤たとえばガラスツルグー（３）を介して気
密に封着するたとえばアルミナセラミックからなる閉塞
体。（４Ａ）、（４Ｂ）はタングステン製の電極で、そ
れぞれ電極軸（５）の先端にコイル（６）を巻装してな
り９ コイ＃ （１３）にはたとえば酸化バリウムを主
成分とする酸化物からなる電子放射性物質（力が被着さ
れている。また、電極（４Ａ） 、 （４Ｂ）は閉塞体
（２Ａ） 、 （２Ｂ）をそれぞれガラスソルダー（３
）を介して気密に貫通するたとえばニオブからなる外部
導線（８） 、 （８）によって支持される。（９）
、 （９）はたとえば発光管バルブ（１）の内面に一体
成形された透光性アルミナセラミックからなる環状突起
で、その内径ｄは５鰭、厚さ２龍でそれぞれの近傍の電
極（４Ａ） 、 （４Ｂ）の各先端部との間隔Δぎは４
訂になるように発光管バルブ（１）の中央寄りに設けら
れている。したがつ−’ｌ：、 ｄ、Δｌおよび上記発
光管内径りとの関係は次のようになっている。
は高圧ナトリウムランプの発光管の縦断面図を示し、、
（１１＆’！：透光性セラミックたとえば透光性アル
ミナセラミックからなる内径りが８訂の発光管バルブ、
（２Ａ）、（２Ｂ）は発光管バルブ（１）の両端開
口部を接着剤たとえばガラスツルグー（３）を介して気
密に封着するたとえばアルミナセラミックからなる閉塞
体。（４Ａ）、（４Ｂ）はタングステン製の電極で、そ
れぞれ電極軸（５）の先端にコイル（６）を巻装してな
り９ コイ＃ （１３）にはたとえば酸化バリウムを主
成分とする酸化物からなる電子放射性物質（力が被着さ
れている。また、電極（４Ａ） 、 （４Ｂ）は閉塞体
（２Ａ） 、 （２Ｂ）をそれぞれガラスソルダー（３
）を介して気密に貫通するたとえばニオブからなる外部
導線（８） 、 （８）によって支持される。（９）
、 （９）はたとえば発光管バルブ（１）の内面に一体
成形された透光性アルミナセラミックからなる環状突起
で、その内径ｄは５鰭、厚さ２龍でそれぞれの近傍の電
極（４Ａ） 、 （４Ｂ）の各先端部との間隔Δぎは４
訂になるように発光管バルブ（１）の中央寄りに設けら
れている。したがつ−’ｌ：、 ｄ、Δｌおよび上記発
光管内径りとの関係は次のようになっている。
ｄ／Ｄ ＝ ５正、／８關＝０．６２５Δｌ／ｄ ＝
４ ｍ、７５ ｍ ＝ ０．３このような構成であれば
、ランプ始動時ならびに点灯時に上記電極（４Ａ） 、
（４Ｂ）に被着されている電子放射性物質（力および
この電子放射性物π（７）中に混在する金属バリウムは
飛散あるいは蒸発しても９、発光管バルブ（１）の内面
に設けられた環状突起（９） 、 （９）が障壁の役目
をするので、発光管バルブ（１）の中央部管壁に進達す
る量は減少し、したがって発光管管壁黒化による光束低
下は減少させることができる。しかも従来は封入ガスの
対流は発光管内の全体にわたっていたが。上記環状突起
（９）の設置によって、管端部と環状突起（９）とで囲
まれる電極（４Ａ）、（４Ｂ）伺近でそれぞれ小さな対
流を生じるので、この対流によって上記飛散、蒸発した
電子放射性物質および金属バリウムの元の位置つまり電
極（４Ａ） 、 （４Ｂ）に戻ってくる量は増え、消耗
を減らすことができる。さらに、上記金属バリウムと封
入水銀との反応によって生じたアマルガムが管端部の管
壁に被着しても、環状突起（９）がアマルガム被着部分
を遮蔽するので、アマルガム部からの放電は発生しにく
くなり、したがってアマルガムが被着しやすい封止部や
管端管壁部分の異常高温によるリークやクラックの発生
も防止することができる。この結果、従来的１０，００
０時間であったこの種ランプの寿命を約１２，０００時
間時間で長くすることができた。
４ ｍ、７５ ｍ ＝ ０．３このような構成であれば
、ランプ始動時ならびに点灯時に上記電極（４Ａ） 、
（４Ｂ）に被着されている電子放射性物質（力および
この電子放射性物π（７）中に混在する金属バリウムは
飛散あるいは蒸発しても９、発光管バルブ（１）の内面
に設けられた環状突起（９） 、 （９）が障壁の役目
をするので、発光管バルブ（１）の中央部管壁に進達す
る量は減少し、したがって発光管管壁黒化による光束低
下は減少させることができる。しかも従来は封入ガスの
対流は発光管内の全体にわたっていたが。上記環状突起
（９）の設置によって、管端部と環状突起（９）とで囲
まれる電極（４Ａ）、（４Ｂ）伺近でそれぞれ小さな対
流を生じるので、この対流によって上記飛散、蒸発した
電子放射性物質および金属バリウムの元の位置つまり電
極（４Ａ） 、 （４Ｂ）に戻ってくる量は増え、消耗
を減らすことができる。さらに、上記金属バリウムと封
入水銀との反応によって生じたアマルガムが管端部の管
壁に被着しても、環状突起（９）がアマルガム被着部分
を遮蔽するので、アマルガム部からの放電は発生しにく
くなり、したがってアマルガムが被着しやすい封止部や
管端管壁部分の異常高温によるリークやクラックの発生
も防止することができる。この結果、従来的１０，００
０時間であったこの種ランプの寿命を約１２，０００時
間時間で長くすることができた。
しかしながら、上記環状突起（９）・・・・・・の設置
位置やその大きさは上記作用、効果に大きな影響をおよ
ぼすから、適当な値に設定することが必要である。すな
わち９発光管バルブ（１）の内径Ｄ（ｍ）と環状突起（
９）の内径ｄ（闘）との比ｄ／Ｄが０．２未満であると
、放電開始電圧が高くなるため安定器の２次電圧を大き
くする必要があり、したがって安定器の価格が高くなっ
て経済性が劣る。一方、 ｄ／Ｄが０．７を越すように
すると、１！極付近の封入ガスの対流が生じにくくなり
、上記効果が薄れてくる。
位置やその大きさは上記作用、効果に大きな影響をおよ
ぼすから、適当な値に設定することが必要である。すな
わち９発光管バルブ（１）の内径Ｄ（ｍ）と環状突起（
９）の内径ｄ（闘）との比ｄ／Ｄが０．２未満であると
、放電開始電圧が高くなるため安定器の２次電圧を大き
くする必要があり、したがって安定器の価格が高くなっ
て経済性が劣る。一方、 ｄ／Ｄが０．７を越すように
すると、１！極付近の封入ガスの対流が生じにくくなり
、上記効果が薄れてくる。
また、電極（４Ａ） 、 （４Ｂ）の先端とその近傍に
設けた環状突起（９） 、 （９）との間隔Δ１ｃｍＮ
）と環状突起の内径ｄ（ｍ）との比Δｌ／ｄが０．５未
満であると、電極付近の封入ガスの対流の中へ、飛散ま
たは蒸発した電子放射性物質や金属バリウムが乗らず、
したがって元の電極へ戻ってくる量を多くする効果が薄
れてくる。一方、Δｌ／ｄが１より大きくなると放電開
始電圧が高くなる。したがって、 ｄ／ＤおよびΔｌ
／ｄをそれぞれ。
設けた環状突起（９） 、 （９）との間隔Δ１ｃｍＮ
）と環状突起の内径ｄ（ｍ）との比Δｌ／ｄが０．５未
満であると、電極付近の封入ガスの対流の中へ、飛散ま
たは蒸発した電子放射性物質や金属バリウムが乗らず、
したがって元の電極へ戻ってくる量を多くする効果が薄
れてくる。一方、Δｌ／ｄが１より大きくなると放電開
始電圧が高くなる。したがって、 ｄ／ＤおよびΔｌ
／ｄをそれぞれ。
０．２≦ｄ／Ｄ≦０．７
０．５≦Δｌ／ｄ≦１
となるようＫすれば、電子放射性物質の消耗が少なく、
かつ９発光管のリークや破損も生じにくくすることがで
きる。
かつ９発光管のリークや破損も生じにくくすることがで
きる。
なお２本発明は上記実施例に示した高圧ナトリウムラン
プに限られるものではなく、透光性セラミックからなる
発光管バルブを使用する他のセラミンク放電灯にも適用
できるし、また、環状突起は発光管バルブと一体成形せ
ずに別体として製作したものを上記バルブ内面に固着す
るようにしても良いし、さらに、電子放射性物質もセラ
ミック放電灯の種類によってアルカリ土類金属の酸化物
。
プに限られるものではなく、透光性セラミックからなる
発光管バルブを使用する他のセラミンク放電灯にも適用
できるし、また、環状突起は発光管バルブと一体成形せ
ずに別体として製作したものを上記バルブ内面に固着す
るようにしても良いし、さらに、電子放射性物質もセラ
ミック放電灯の種類によってアルカリ土類金属の酸化物
。
タングステン酸塩あるいはイツトリウム、スカンジウム
等の希土類金属の酸化物のように一般的に良く知られて
いるものを使い分けることもできる。
等の希土類金属の酸化物のように一般的に良く知られて
いるものを使い分けることもできる。
以上詳述したように本発明は透光性セラミックからなる
発光管バルブの両端に対設した！極の先端部よりも中央
寄りの発光管バルブの内面にそれぞれ環状突起を設ける
ようにしたので、１！子放射性物質の消耗を少なくシ、
かつ９発光管のリークや破損も生じに（くなり、従来の
同種ランプよりも寿命時間を２０％近く長くすることが
できる。
発光管バルブの両端に対設した！極の先端部よりも中央
寄りの発光管バルブの内面にそれぞれ環状突起を設ける
ようにしたので、１！子放射性物質の消耗を少なくシ、
かつ９発光管のリークや破損も生じに（くなり、従来の
同種ランプよりも寿命時間を２０％近く長くすることが
できる。
図は本発明の一実施例である高圧ナトリウムランプの発
光管の縦断面図を示す。 （１）・・・・・・発光管バルブ、 （４Ａ）、（４
Ｂ）・・・・・・電極。
光管の縦断面図を示す。 （１）・・・・・・発光管バルブ、 （４Ａ）、（４
Ｂ）・・・・・・電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）透光性セラミックからなる発光管バルブの両端に
電子放射性物質を被着した一対の電極を対設し、かつ、
上記両電極の先端部よりも中央寄りの発光管バルブの内
面にそれぞれ環状突起を設けたことを特徴とするセラミ
ック放電灯。 （２）発光管バルブの内径をＤｍｍ、環状突起の内径を
ｄｍｍ、電極先端と環状突起との間隔をΔｌｍｍとした
とき、 ０．２≦ｄ／Ｄ≦０．７ ０．５≦Δｌ／ｄ≦１ を満足するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のセラミック放電灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19757785A JPS6258562A (ja) | 1985-09-09 | 1985-09-09 | セラミツク放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19757785A JPS6258562A (ja) | 1985-09-09 | 1985-09-09 | セラミツク放電灯 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6258562A true JPS6258562A (ja) | 1987-03-14 |
Family
ID=16376808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19757785A Pending JPS6258562A (ja) | 1985-09-09 | 1985-09-09 | セラミツク放電灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6258562A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1310983A2 (en) * | 2001-10-02 | 2003-05-14 | Ngk Insulators, Ltd. | Light emitting vessels for high pressure discharge lamps, high pressure discharge lamps, lighting systems and head lamp for automobiles |
| JP2011151020A (ja) * | 2010-01-20 | 2011-08-04 | General Electric Co <Ge> | 放電容器及びそれを有する高輝度放電ランプ |
-
1985
- 1985-09-09 JP JP19757785A patent/JPS6258562A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1310983A2 (en) * | 2001-10-02 | 2003-05-14 | Ngk Insulators, Ltd. | Light emitting vessels for high pressure discharge lamps, high pressure discharge lamps, lighting systems and head lamp for automobiles |
| EP1310983A3 (en) * | 2001-10-02 | 2005-11-23 | Ngk Insulators, Ltd. | Light emitting vessels for high pressure discharge lamps, high pressure discharge lamps, lighting systems and head lamp for automobiles |
| JP2011151020A (ja) * | 2010-01-20 | 2011-08-04 | General Electric Co <Ge> | 放電容器及びそれを有する高輝度放電ランプ |
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