JPS63279557A - 高圧ナトリウムランプおよびその製造方法 - 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およびその製造方法に関
する。

（従来の技術） 透光性セラミックスからなる発光管バルブを使用する高
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部を加熱軟化して圧潰封止をする
ことが困難なため、上記開口部は別部材からなる閉塞体
によりガラスノルダのような封着材を介して気密に封止
している。閉塞体材料としてはセラミック発光管バルブ
と熱膨張率が近似するニオブ、タンタル等の金属または
セラミックスが一般に使用される。また１発光管内には
対向して一対の電極を設ける必要があり。

これ等電極は２通常上記閉塞体にたとえばニオブ製の金
属管（排気管を兼ねる場合もある。）や９−ド線を貫通
させ、これ等の内端側に支持させている。さらに２発光
管内には希ガスたとえばキセノンガスと共に安定点灯時
に蒸発する量よりも過剰のナトリウムアマルガムが封入
され、この発光管は内部を真空にした外管内に収容され
２発光管の外部に導出された上記金属管や発光管リード
線は。

外管内に気密に導入された外管リード線にそれぞれ接続
されてランプを構成している。このようなランプのラン
プ電圧は発光管内の蒸気圧に依存し。

その蒸気圧は発光管内の最冷部温度に依存する。

最冷部は金属管を設けたタイプのものにあっては。

発光管外に突出する金属管内に形成され、金属管の代り
にリード線を用いたタイプのものにあっては、閉塞体の
隅部に形成される。

ランプ電圧はランプ寿命に伴ない上昇し、安定器がもは
や大きなランプ電圧に対してアークを維持できなくなっ
た時に、寿命の終りに達する。

したがって、高圧ナトリウ五ランプは所定の範囲内にラ
ンプ電圧が維持されるように設計し製造されるが、上記
最冷部の温度は製造時のバラツキ。

特に形状およびナトリウムアマルガム封入量のバラツキ
によって変動し、このためランプ電圧もまた変動するこ
とは避けられなかった（従来例１）。

特にランプ電圧が所定の範囲よりも低くなると。

ランプ効率が所定の値に達しなくなったり、あるいはラ
ンプ電流の増大による安定器の焼損を招くことになる。

このような不良ランプを再生するには、外管を壊わして
発光管を取出し２発光管の最冷部温度を上昇させるため
、たとえば最冷部近傍を保温する手段を付加し、再び新
たな外管内に収容し組立てなければならず、余分な手間
と材料を要してコストが高くなるという欠点があった。

このような欠点に対処して特公昭６０−１４４６５号公
報（従来例２）には次のような手段が記載されている。

この手段は注意深く製造されても不可避的に発生するラ
ンプ電圧が所定の範囲から逸脱する不良ランプを、外管
を壊すことなく良品に再生することができるものである
。

第４図はそ−のようなランプの要部を示すもので。

発光管（３）は透光性セラミックたとえばアルミナセラ
ミックからなる発光管パルプの開口部をアルミナセラミ
ックからなる閉塞体（４Ｃ）で気密に封止し、この閉塞
体（４Ｃ）をガラスソルダを介してニオブ製の金属排気
管（６Ａ）が気密に貫通し、七〇内端部には図示しない
が電極が支持される。（８Ｃ）は上記電極への給電体を
兼ねる発光管（３）の支持体で、その一端は図示しない
外管の頂部に係止するバネのクランプ（１１）に接続し
て支えられている。＠は排気管（６Ａ）と支持体（８Ｃ
）の間に介在して発光管（３）を支持する金属線で、こ
れが熱的なリンクを形成する。すなわち、金属線ｑ３は
一端を支持体（８Ｃ）にスポット溶接されると共に、排
気管（６Ａ）まで伸びてスポット溶接されて主要部（１
２Ａ）を形成し、排気管（６Ａ）との上記溶接部を越え
た点で折り曲げられて、後述のように切断可能な少し長
めの補助部分（１２Ｂ）を形成するようにその端部な支
持体（８Ｃ）にスポット溶接されている。また。

上記補助部分（１２Ｂ）は主要部（１２Ａ）よりも細く
形成しても良い。したがって、補助部分（１２Ｂ）は主
要部（１２Ａ）よりも排気管（６人）からの熱伝導率が
小さい。このような構成であれば２発光管（３）内に封
入した過剰のナトリウムアマルガムが滞留し最冷部を形
成する金属排気管（６人）の温度は、主要部（１２Ａ）
と補助部分（１２Ｂ）との２つの部分からなる熱的リン
クの熱伝導によって低下するので、ランプ電圧分布の平
均を十分に低下させて、高電圧ランプが製造される割合
を極めて僅少にする。これに対し、ランプ電圧の低いラ
ンプについては。

外管を壊すことなく、外管の外部からレーザービームな
照射するか、あるいは高周波電流を流すことによって上
記熱的リンクの補助部分（ｘｚｉ３）を加熱溶断すると
とＫよって補助部分（１２Ｂ）からの熱損失を無くシ、
金属排気管（６Ａ）内の温度つまり最冷部温度を上昇し
、こ−に滞留するナトリウムアマルガムの蒸気圧を上げ
ることができるので。

低いランプ電圧を所定の値にまで上昇させ、良品に再生
することを可能とするものである。

しかしながら、このような手段も上記熱的リンクの補助
部分（１２Ｂ）を溶断する加熱源としてレーザービーム
な使用する場合には問題ないが、高周波加熱する場合に
は熱的リンクの補助部分（１２Ｂ）と主要部（１２Ａ）
の両方とこの両者（１２Ａ）　、　（１２Ｂ）の間に介
在する支持体（８Ｃ）部分に循環電流が流れてそれ等が
加熱されるため、スポット溶接されている熱的リンクと
支持体や金属排気管との各溶接部も当然加熱され、この
ため溶接強度が低下して剥れ、ランプ不点を生じたりあ
るいは熱的リンクの材料が金属排気管内へ拡散したり、
排気管材料のたとえばニオブ金属の結晶成長を生じて脆
弱化する等の不都合を生じ２発光管がこの排気管部分か
らリークを生じるおそれがある。

また、上記公報には他の実施例として上記金属排気管の
代りにリード線を使用したものも記載されている。この
場合は高周波加熱によって熱的リンクの補助部分を加熱
溶断しても、金属排気管は不使用なので発光管リークを
生じるおそれはないが、熱的リンクと支持体およびリー
ド線との各溶接部の強度が低下して剥れ、ランプ不点と
なるおそれがあることは同じである。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のように高圧ナトリウムランプの製造において、ラ
ンプ電圧を所定の範囲内に全て入るようにすることは困
難で、このためランプ特性に変動を生じたり、安定器に
不都合を生じる等の問題があり、ランプ電圧を補正して
所定の範囲内に入れて良品とするためには外管を壊して
発光管を加工しなければならないという欠点があった。

このような欠点に対処して、ランプ電圧を左右する発光
管最冷部の温度に大きな影響を与える熱損失を有するた
とえば発光管の金属排気管や＋７　＋ド線に主要部と補
助部分とからなる熱的リンクを接続することによって、
ランプ電圧分布の平均を低下させて高ランプ電圧ランプ
の製造される割合を減少させる一方、低ランプ電圧ラン
プについては上記熱的リンクの補助部分を外管の外部か
らレーザー装置または高周波誘導加熱装置等で加熱溶断
してランプ電圧を上昇せしめ、所定の範囲内に入れ再生
する手段も開発されているが、この手段は高価なレーザ
ー装置や高周波誘導加熱装置を必要とする欠点があった
。

そこで本発明は上記従来の各欠点を解消するもので、ラ
ンプ電圧分布の平均値を低くして所定の範囲を越えるよ
うな高いランプ電圧のランプの発生を着るしく減少させ
ると共に、上記範囲よりも低いランプ電圧のランプにつ
いては、外管を壊すことなしに、ランプ電圧を高めて所
定の範囲内に入れるように修正できる高圧ナトリウムラ
ンプを提供することを目的とし、また上記外管を壊さず
にランプ電圧を修正するに際し、高価なレーザー装置や
高周波誘導加熱装置を必要としない簡単な製造方法を提
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では１発光管の最冷部温
度に大きな影響を与えるような熱損失を有する金属部材
に一端を接続し、他端を外管内に気密に導入した外管リ
ード線に接続する最冷部温度の制御用部材を設け、この
制御用部材は外管内の他の金属部材よりも低融点の金属
よりなり２通電加熱により容易に溶断するように形成さ
れる。

また製造方法は、上記構成のランプのランプ電圧を測定
し、ランプ電圧が所定の範囲よりも低いものを選別し、
上記発光管最暗部温度の制御用部材を通電加熱によって
溶断することによって再生するように構成される。

（作　用） 上記構成のランプは１発光管最冷部温度に大きな影響を
与えるような熱損失を有する金属部材にさらに金属製の
制御用部材を接続したので、熱損失は一層増大して上記
最冷部温度は低くなるので。

得られるランプのランプ電圧分布の平均値は低下して所
定の範囲を越えるような高いランプ電圧のランプが製造
される割合を極めて僅少にすることができると共に、所
定の範囲よりも低いランプ電圧のランプについては、外
管を壊すことなしに上記制御用部材を通電加熱によって
溶断し、最冷部温度の熱損失を低減することによってナ
トリウムアマルガムの蒸気圧を高め、低いランプ電圧を
上昇させて所定の範囲内に入れ再生することが可能とな
る。

また、製造方法については、上記最冷部温度の制御用部
材は、外管内の他の金属部材よりも低融点の金属で形成
してあり、かつ、この制御用部材の一端は最冷部温度に
大きな影響を与えるような熱損失を有する金属部材にま
た他端は外管内に気密に導入した外管リード線に接続し
であるので。

この外管リード線の外管外への導出部と、上記熱損失を
有する金属部材および発光管支持部材等を介して一方の
電極へ給電する他の外管リード線の外管外導出部との間
に外部電源から電圧を印加すれば、上記２本の外管リー
ド線間には電流が流れ。

この回路において最も融点の低い金属からなる上記最冷
部温度制御部材は溶断して最冷部温度は上昇し、ナトリ
ウムアマルガムの蒸気圧は高くなり。

したがってランプ電圧も上昇して所定の範囲内に入れ再
生することができる。したがって外管を壊わす必要がな
（、シかも、レーザー装置や高周波誘導加熱装置等の特
別の加熱装置も必要としない。

（実施例） 以下１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図は本発明の高圧ナトリウムランプの一実
施例の概略的構成説明図を示し。

（１）は内部を真空とした外管でその開口部はステム（
２）で閉封されている。（３）は透光性セラミック管か
らなる発光管で、内部には希ガスたとえばキセノンガス
と点灯時に蒸発する量よりも過剰のナトリウムアマルガ
ムが封入され、その両端開口部はたとえばニオブからな
る金属キャップ（４Ａ）　、　（４Ｂ）により気密に封
止されている。（５Ａ）　、　（５Ｂ）は一対の電極で
、一方の電極（５Ａ）は金属キャップ（４人）を気密に
貫通するたとえばニオブ製の金属排気管（６人）の内端
に固着支持され、他方の電極（５Ｂ）は金属キャップ（
４Ｂ）を気密に貫通する同じくニオブ製金属管（６Ｂ）
の内端に固着支持される。発光管（３）の両端は、外方
に突出する上記金属排気管（６Ａ）と金属管（６Ｂ）の
各外端部でそれぞれ金属製たとえばステンレスからなる
ホルダ（７Ａ）。

（７Ｂ）に溶接して支持され、一方のホルダ（７Ａ）は
一方の電極（５Ａ）への給電線を兼かるたとえばステン
レス製の発光管支持体（８人）に溶接して接続され、他
方のホルダ（７Ｂ）は他方の電極（５Ｂ）への給電線を
兼ねるステンレス製の発光管支持体（８Ｂ）に溶接して
接続されている。また上記各発光管支持体（８Ａ）　、
　（８Ｂ）はステム（２）を気密に貫通するたとえばス
テンレスからなる外管リード線（９Ａ）、（９Ｂ）の各
外管内溝入部にそれぞれ溶接して支持されている。

さらに（１１は発光管最冷部温度の制御用部材で。

上記金属排気管（６Ａ）　、ホルダ（７Ａ）　、発光管
支持体（８Ａ）および外管リード線（９Ａ）等の外管（
１）内の各金属部材よりも低融点の金属たとえばアルミ
ニウムで形成され、その一端は最冷部温度に大きな影響
を与えるような熱損失を有する金属排気管（６Ａ）に、
また他端はステム（２）を気密に貫通して外管（１）内
に導入された第３の外管リード線（９Ｃ）に接続されて
いる。

なお、過剰に封入されたナトリウムアマルガムは発光管
内において最冷部を形成する金属排気管（６Ａ）の内部
に滞留する。

このような構成であれば、上記最冷部温度は金属排気管
（６人）−ホルダ（７Ａ）−発光管支持体（８Ａ）への
熱伝導による熱損失の他に更に金属排気管（６Ａ）−制
御用部材α１−外管リード線（９Ｃ）への熱伝導による
熱損失が加わるので、最冷部温度は従来よりも低温に移
行し、最冷部に滞留するナトリウムアマルガムの蒸気圧
もその分低下するので、多量生産した場合におけるラン
プ電圧分布の平均値は低くなって所定の範囲を越える高
いランプ電圧のランプが生じる割合は極めて減少させる
ことができる。一方、所定の範囲よりも低いランプ電圧
のランプについては、上記外管リード線（９Ａ）と同じ
＜　（９Ｃ）との間に外部電源から電圧を印加すれば、
電流は外管リード線（９人）−発光管支持体（８Ａ）−
ホルダ（７人）−金属排気管（６Ａ）−制御用部材（１
１−外管リード線（９Ｃ）の回路を流れ、最も融点の低
い金属からなる制御用部材α１は容易に加熱されて溶断
する。制御用部材α１が溶断すれば、この部材Ｑ〔を介
する熱損失は無くなるので、液冷部温度は高くなり、ナ
トリウムアマルガムの蒸気圧は上昇してランプ電圧は高
い方へ移行し、所定の範囲内に入れ再生することができ
る。

このあと１図示しないが口金を外管（１）の閉封部に嵌
着すれば良品のランプができあがる。したがって、従来
のようにランプ電圧の低い不良品を再生する際に行なわ
ざるを得なかった外管破壊をすることなしに再生するこ
とができる。

また１口金を嵌着した不良ランプについても。

外管は壊すことなく、単に口金をはずして上記方法によ
り制御用部材（１１を通電加熱して溶断し、再び口金の
みを嵌着すれば再生が完了する。

第２図は３６０Ｗ級の従来ランプと本発明ランプとの特
性（ランプ電圧分布）比較図を示し、〔Ａ１図は従来ラ
ンプ（従来例１）、（：ＢＥ図と〔０３図は本発明ラン
プで〔８３図は再生前、〔０３図はＣ８１図におけるラ
ンプ電圧が小（１１５Ｖ未満）のランプの再生後の分布
を示す。

なお、ランプ数は各１００本で、縦軸は本数、横軸はラ
ンプ電圧（Ｖ）、斜線部分は所定のランプ電圧（１１５
Ｖ〜１３５Ｖ）範囲内を示す。図から本発明の効果が顕
著であることが判る。

次に他の実施例を第３図に示す。第３図はランプの要部
のみを示し、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。この実施例の場合は、液冷部温
度の制御用部材α〔をホルダ（７人）と外管リード線（
９Ｃ）との間に設けるようにしたものである。

すなわち、先の実施例では発光管（３）の液冷部温度に
大きな影響を与えるような熱損失を有する金属部材とし
て金属排気管（６Ａ）を採り上げたが。

上記金属製のホルダ（７Ａ）は金属排気管（６Ａ）と比
較的広い面積で密着しているので、金属排気管（６人）
と同様に液冷部温度に大きな影響を与えるような熱損失
を有する金属部材であり、したがって制御用部材α１の
一端をホルダ（７人）に取付けても先の実施例と同様の
作用、効果が得られる。

なお、上記各実施例とは異なり１発光管開口部の封正に
セラミック製閉塞体を使用し、金属排気管の代りにたと
えばニオブ製の金属線や金属棒等の金属部材を使用した
場合２発光管の最冷部はセラミック閉塞体の内面隅部に
生じ、ここに過剰のナトリウムアマルガムは滞留するが
、上記のような金属部材は金属排気管と同様に液冷部温
度に大きな熱影響を与えるような熱損失を有するから。

制御用部材の設置は有効である。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明の構成によれば、ランプにあっ
ては発光管最冷部温度の制御用部材の設置により、得ら
れるランプのランプ電圧の平均値を低下させて所定の範
囲を越えるものが発生する割合を極めて僅少にすること
ができると共に、所定の範囲よりも低いランプ電圧のラ
ンプについては、外管を壊すことなしに上記制御用部材
を溶断して低いランプ電圧を上昇させ、所定の範囲内に
入れ再生することができる。

また、製造方法にあっては、上記制御用部材の溶断に際
して通電加熱を利用するので、外管を壊す必要がなく、
シかも高価なレーザー装置や高周波誘導加熱装置等も必
要としない。

さらに制御用部材は外管内の他の金属部材よりも低融点
の金属で、形成したので２通電加熱によって容易に溶断
することができ、各金属部材の溶接部が不必要に加熱さ
れて溶接強度が低下して剥れ。

ランプが不点となるような事故も防止できる。

【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概
略的構成説明図、第２図は従来ランプと本発明ランプと
の特性（ランプ電圧分布）比較図で、〔Ａ１図は従来ラ
ンプ、　ＣＢＩ、　（０３図は本発明で、〔８３図は再
生前、〔０３図はランプ電圧小のランプの再生後を示す
。第３図は他の実施例の要部の構成説明図、第４図は従
来ランプの要部の構成説明図を示す。 （１）・・・・・・外管、（３）・・・・・・発光管。 （５Ａ）　、　（５Ｂ）・・・・・・電極、　（６Ａ）
・・・・・・金属排気管。 （７Ａ）、（７Ｂ）・・・・・・ホルダ。 （８Ａ）　、　（８Ｂ）・・・・・・発光管支持体。 （９Ａ）　、　（９Ｂ）　、　（９Ｃ）・・・・・・外
管リード線。 α１・・・・・・制御用部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）過剰のナトリウムアマルガムを封入した発光管を外
   管内に収容し、上記発光管の最冷部温度に大きな影響を
   与えるような熱損失を有する金属部材に一端を接続し、
   他端を外管内に気密に導入した外管リード線に接続する
   最冷部温度の制御用部材を設け、上記制御用部材は外管
   内の他の金属部材よりも低融点の金属からなり、通電加
   熱により容易に溶断できるように形成されていることを
   特徴とする高圧ナトリウムランプ。 ２）過剰のナトリウムアマルガムを封入した発光管を外
   管内に収容し、上記発光管の最冷部温度に大きな影響を
   与えるような熱損失を有する金属部材に一端を接続し、
   他端を外管内に気密に導入した外管リード線に接続する
   最冷部温度の制御用部材を設け、かつ、上記制御用部材
   を外管内の他の金属部材よりも低融点の金属で形成する
   ことによって、ランプ電圧が所定の範囲よりも低い場合
   に、制御用部材を通電加熱して溶断し、ランプ電圧を上
   昇させて所定の範囲内に入れるようにしたことを特徴と
   する高圧ナトリウムランプの製造方法。