JPH09265943A - メタルハライドランプ - Google Patents
メタルハライドランプInfo
- Publication number
- JPH09265943A JPH09265943A JP10321596A JP10321596A JPH09265943A JP H09265943 A JPH09265943 A JP H09265943A JP 10321596 A JP10321596 A JP 10321596A JP 10321596 A JP10321596 A JP 10321596A JP H09265943 A JPH09265943 A JP H09265943A
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- JP
- Japan
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- ceramic
- arc tube
- diameter
- metal
- cap
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- 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)
- Common Detailed Techniques For Electron Tubes Or Discharge Tubes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、ランプの点消灯による封着部のク
ラックや剥がれあるいは端キャップの一体化焼結部のク
ラックや剥がれが生じることがなく、寿命特性が良好な
メタルハライドランプ提供をすることを目的とする。 【解決手段】 透光性セラミック製の発光管の両端がセ
ラミックキャップで封止され、該セラミックキャップを
貫通して金属製の電流導入体としての金属線が発光管軸
方向の中央付近に配設されてなり、前記金属線は線径が
０．１ｍｍ〜０．４ｍｍで、前記セラミックキャップの
嵌合部径が２．０ｍｍ〜５．２ｍｍで、かつ前記金属線
径（ｄ’）とセラミックキャップの嵌合部径（ｄ）との
比率（ｄ／ｄ’）が１０〜２０であるように、構成す
る。
ラックや剥がれあるいは端キャップの一体化焼結部のク
ラックや剥がれが生じることがなく、寿命特性が良好な
メタルハライドランプ提供をすることを目的とする。 【解決手段】 透光性セラミック製の発光管の両端がセ
ラミックキャップで封止され、該セラミックキャップを
貫通して金属製の電流導入体としての金属線が発光管軸
方向の中央付近に配設されてなり、前記金属線は線径が
０．１ｍｍ〜０．４ｍｍで、前記セラミックキャップの
嵌合部径が２．０ｍｍ〜５．２ｍｍで、かつ前記金属線
径（ｄ’）とセラミックキャップの嵌合部径（ｄ）との
比率（ｄ／ｄ’）が１０〜２０であるように、構成す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、透光性セラミック
製発光管を用いたメタルハライドランプにおける発光管
端部構造の改良に関し、特に発光管端部を封着したセラ
ッミックキャップと該キャップを貫通した金属製の電流
導入体としての金属線との改良に関する。
製発光管を用いたメタルハライドランプにおける発光管
端部構造の改良に関し、特に発光管端部を封着したセラ
ッミックキャップと該キャップを貫通した金属製の電流
導入体としての金属線との改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】透光性セラミックを用いたメタルハライ
ドランプの発光管端部構造として、発光管端部キャップ
を貫通した金属製の電流導入体としての金属線が設けら
たランプが独国特許第１４７１３７９号、あるいは特開
平５−１９８２８５号公報に開示されている。このよう
な発光管は図３及び図４に示すような構造である。図中
２１は透光性セラミック管で、その端部には導電性の端
キャップ２２が封着されている。又、端キャップの内端
面には先端にコイル２３を巻回したタングステン電極２
４が埋設固定され、外面にはモリブデン製の外部リード
棒２５が埋設固定されている。又、図４に示す発光管は
３１は透光性セラミック管の端部に導電性の端キャップ
３２が封着され、該端キャップの内面には先端にコイル
３３を巻回したタングステン電極３４が固定され、外面
にはモリブデン製の外部リード棒３５が固定され、該リ
ード棒の先端部は電極３４の端部とが突合せ溶接により
一体的に接続してある。
ドランプの発光管端部構造として、発光管端部キャップ
を貫通した金属製の電流導入体としての金属線が設けら
たランプが独国特許第１４７１３７９号、あるいは特開
平５−１９８２８５号公報に開示されている。このよう
な発光管は図３及び図４に示すような構造である。図中
２１は透光性セラミック管で、その端部には導電性の端
キャップ２２が封着されている。又、端キャップの内端
面には先端にコイル２３を巻回したタングステン電極２
４が埋設固定され、外面にはモリブデン製の外部リード
棒２５が埋設固定されている。又、図４に示す発光管は
３１は透光性セラミック管の端部に導電性の端キャップ
３２が封着され、該端キャップの内面には先端にコイル
３３を巻回したタングステン電極３４が固定され、外面
にはモリブデン製の外部リード棒３５が固定され、該リ
ード棒の先端部は電極３４の端部とが突合せ溶接により
一体的に接続してある。
【０００３】これらの基本的な構成として、セラッミッ
クあるいはセラミックにタングステン金属等の熱膨脹係
数が異なる物質を添加し、金属製電流導入体としての金
属線の熱膨張係数が近似した端キャップを用いている。
そして、金属線とセラミック製端キャップとの間を封着
材を用いて気密に封着したり、端キャップを焼結する際
に同時に金属線とセラミックとを気密に一体化焼結する
ように構成している。
クあるいはセラミックにタングステン金属等の熱膨脹係
数が異なる物質を添加し、金属製電流導入体としての金
属線の熱膨張係数が近似した端キャップを用いている。
そして、金属線とセラミック製端キャップとの間を封着
材を用いて気密に封着したり、端キャップを焼結する際
に同時に金属線とセラミックとを気密に一体化焼結する
ように構成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ランプ
に組み込んで使用する場合、連続点灯中は問題はない
が、再点灯の際、発光管のアークから受けた熱が電極を
介して前記電流導入体としての金属線に伝わり、次にセ
ラミックキャップに熱が伝導することになるが、このセ
ラッミックキャップと金属線との熱膨脹率の差をいかに
小さくしても加熱過程が発光管端部を均一に加熱しなが
ら安定な点灯に至る訳ではないことから、この封着部あ
るいは一体化焼結部において、端キャップの割れやマイ
クロクラックが発生しやすいという問題がある。
に組み込んで使用する場合、連続点灯中は問題はない
が、再点灯の際、発光管のアークから受けた熱が電極を
介して前記電流導入体としての金属線に伝わり、次にセ
ラミックキャップに熱が伝導することになるが、このセ
ラッミックキャップと金属線との熱膨脹率の差をいかに
小さくしても加熱過程が発光管端部を均一に加熱しなが
ら安定な点灯に至る訳ではないことから、この封着部あ
るいは一体化焼結部において、端キャップの割れやマイ
クロクラックが発生しやすいという問題がある。
【０００５】本発明は前記に鑑みてなされたもので、ラ
ンプの点、消灯による封着部のクラックや剥がれ、ある
いは端キャップの一体化焼結部のクラックや剥がれが生
じることがなく、寿命特性が良好なメタルハライドラン
プ提供をすることを目的とする。
ンプの点、消灯による封着部のクラックや剥がれ、ある
いは端キャップの一体化焼結部のクラックや剥がれが生
じることがなく、寿命特性が良好なメタルハライドラン
プ提供をすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、透光性セラミ
ック製の発光管の両端がセラミックキャップで封止さ
れ、該セラミックキャップを貫通して金属製の電流導入
体としての金属線が発光管軸方向の中央付近に配設され
てなり、前記金属線は線径が０．１ｍｍ〜０．４ｍｍ
で、かつ前記セラミックキャップの嵌合部径が２．０ｍ
ｍ〜５．２ｍｍであり、前記金属線径（ｄ’）とセラミ
ックキャップの嵌合部径（ｄ）との比率（ｄ／ｄ’）が
１０〜２０であることを特徴とする。又、前記金属線が
モリブデン等の高融点金属からなる。更に、前記セラミ
ックキャップがアルミナとタングステンあるいはモリブ
デンからなり、熱膨脹係数がアルミナとタングステンあ
るいはモリブデンとの間にあることを特徴とする。
ック製の発光管の両端がセラミックキャップで封止さ
れ、該セラミックキャップを貫通して金属製の電流導入
体としての金属線が発光管軸方向の中央付近に配設され
てなり、前記金属線は線径が０．１ｍｍ〜０．４ｍｍ
で、かつ前記セラミックキャップの嵌合部径が２．０ｍ
ｍ〜５．２ｍｍであり、前記金属線径（ｄ’）とセラミ
ックキャップの嵌合部径（ｄ）との比率（ｄ／ｄ’）が
１０〜２０であることを特徴とする。又、前記金属線が
モリブデン等の高融点金属からなる。更に、前記セラミ
ックキャップがアルミナとタングステンあるいはモリブ
デンからなり、熱膨脹係数がアルミナとタングステンあ
るいはモリブデンとの間にあることを特徴とする。
【０００７】
【作用】前記構成により、実質的に点滅点灯により発光
管端部に発生する熱応力を緩和することができ、寿命末
期まで安定した発光が得られる。
管端部に発生する熱応力を緩和することができ、寿命末
期まで安定した発光が得られる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づき説明する。図１は本発明に係わる発光管の要部断面
図であり、透光性アルミナ管１の一方の端部には、アル
ミナセラミックとタングステン金属からなるサーメット
キャップ２が封着材３を介して固定されている。又、他
方の端部には同様のサーメットキャップ４が一体焼結に
より封着材を用いずに気密に封着されている。この両端
のキャップ２，４には発光管軸に沿って、タングステン
よりなる電極５，６と該電極への電流導入体７，８とし
てのモリブデン線が貫通、固定されている。又、電極
５，６と電流導入体７，８とは溶接シロ部９，１０を介
して電気的に接合されている。更に、サーメットキャッ
プ２，４と電流導入体７，８は発光管端部のサーメット
キャップの外面側において、前記封着材３とは融点が異
なる封着材１１，１２を用いて気密に封着されている。
このことは、電流導入体とサーメットキャップとは特開
平５−１９８２８５号公報のような一体焼結により気密
封止が実際には困難であることに起因しており、発光管
端部のサーメットキャップの外面側に封着材を固着させ
ることによって、実質的な気密を得ている。
づき説明する。図１は本発明に係わる発光管の要部断面
図であり、透光性アルミナ管１の一方の端部には、アル
ミナセラミックとタングステン金属からなるサーメット
キャップ２が封着材３を介して固定されている。又、他
方の端部には同様のサーメットキャップ４が一体焼結に
より封着材を用いずに気密に封着されている。この両端
のキャップ２，４には発光管軸に沿って、タングステン
よりなる電極５，６と該電極への電流導入体７，８とし
てのモリブデン線が貫通、固定されている。又、電極
５，６と電流導入体７，８とは溶接シロ部９，１０を介
して電気的に接合されている。更に、サーメットキャッ
プ２，４と電流導入体７，８は発光管端部のサーメット
キャップの外面側において、前記封着材３とは融点が異
なる封着材１１，１２を用いて気密に封着されている。
このことは、電流導入体とサーメットキャップとは特開
平５−１９８２８５号公報のような一体焼結により気密
封止が実際には困難であることに起因しており、発光管
端部のサーメットキャップの外面側に封着材を固着させ
ることによって、実質的な気密を得ている。
【０００９】かかる構造の発光管内には沃化ディスプロ
シウム、沃化タリウム、沃化リチウム及び水銀が規定量
封入され＜かつ始動用ガスとしてアルゴンガスが約７，
９８０パスカル封入されている。
シウム、沃化タリウム、沃化リチウム及び水銀が規定量
封入され＜かつ始動用ガスとしてアルゴンガスが約７，
９８０パスカル封入されている。
【００１０】次に実験例について説明する。前記のよう
に構成した発光管を外管内に組み込んだメタルハライド
ランプにおいて、前述した電流導入体とサーメットキャ
ップとの嵌合部位におけるランプの点滅によるクラック
の発生が皆無となる様な寸法構造について種々検討を行
った。この結果、貫通された電流導入体の線径とサーメ
ットキャップの嵌合部径及びサーメットキャップの長さ
において、点滅時におけるクラック及びリークの相関が
あることを見出した。そして、３千回のランプ点滅でも
リークの発生がない信頼性の高い発光管が得られること
を確認した。
に構成した発光管を外管内に組み込んだメタルハライド
ランプにおいて、前述した電流導入体とサーメットキャ
ップとの嵌合部位におけるランプの点滅によるクラック
の発生が皆無となる様な寸法構造について種々検討を行
った。この結果、貫通された電流導入体の線径とサーメ
ットキャップの嵌合部径及びサーメットキャップの長さ
において、点滅時におけるクラック及びリークの相関が
あることを見出した。そして、３千回のランプ点滅でも
リークの発生がない信頼性の高い発光管が得られること
を確認した。
【００１１】前記実験例ついて説明する。図２に示すよ
うに、サーメットキャップ２はその透光性セラミック管
１の嵌合部径ｄが１．７〜５．８ｍｍ、長さが５．０ｍ
ｍであり、該キャップ２に貫通されている電流導入体は
モリブデン線で線径ｄ’が０．０７〜０．５ｍｍであ
り、表１に示すような組合せとした。又、全てのモリブ
デン線の内側端には０．５ｍｍの電極心棒が溶接固定さ
れ、電気的に接合されている。かかる構造の発光管内に
は前記と同様な沃化物等が封入されている。そして、表
１に示すような種々の構成の発光管において１５０Ｗ入
力で１５分毎の点滅テストを繰り返し行った。この結
果、点滅回数が３，０００回以上でもクラック等による
発光管のリークが発生しないランプは、表１に示す範囲
の組み合わせによるものであることが判明した。表１は
各仕様ランプにおける、点滅によるリーク発生状況を示
し、サンプル数は２本で、１本でも発生したものは×印
とした。単位はｍｍである。
うに、サーメットキャップ２はその透光性セラミック管
１の嵌合部径ｄが１．７〜５．８ｍｍ、長さが５．０ｍ
ｍであり、該キャップ２に貫通されている電流導入体は
モリブデン線で線径ｄ’が０．０７〜０．５ｍｍであ
り、表１に示すような組合せとした。又、全てのモリブ
デン線の内側端には０．５ｍｍの電極心棒が溶接固定さ
れ、電気的に接合されている。かかる構造の発光管内に
は前記と同様な沃化物等が封入されている。そして、表
１に示すような種々の構成の発光管において１５０Ｗ入
力で１５分毎の点滅テストを繰り返し行った。この結
果、点滅回数が３，０００回以上でもクラック等による
発光管のリークが発生しないランプは、表１に示す範囲
の組み合わせによるものであることが判明した。表１は
各仕様ランプにおける、点滅によるリーク発生状況を示
し、サンプル数は２本で、１本でも発生したものは×印
とした。単位はｍｍである。
【００１２】
【表１】
【００１３】表１から明らかなように、モリブデン金属
からなる電流導入体の線径ｄ’が０．１〜０．４ｍｍ
で、サーメットキャップの嵌合部径ｄが２．０〜５．２
ｍｍで、かつその比（ｄ／ｄ’）が１０〜２０の範囲内
では、ランプの３，０００回の点滅においても発光管リ
ークが生じることがなく、信頼性の高い発光管が得られ
ることが確認された。このように、発光管端部に電流導
入体が貫通したサーメットキャップを使用した発光管に
おけるサーメットキャップと金属線との熱膨脹係数の相
違により点灯時あるいは点滅によるサーメットキャップ
と金属線との間に内部応力が発生し、発光管リークに至
るが、本発明ではサーメットキャップ嵌合部径とサーメ
ットキャップを貫通する金属線径を限定することによっ
て、内部応力を実用上問題ないレベルまで低下させるこ
とができる。
からなる電流導入体の線径ｄ’が０．１〜０．４ｍｍ
で、サーメットキャップの嵌合部径ｄが２．０〜５．２
ｍｍで、かつその比（ｄ／ｄ’）が１０〜２０の範囲内
では、ランプの３，０００回の点滅においても発光管リ
ークが生じることがなく、信頼性の高い発光管が得られ
ることが確認された。このように、発光管端部に電流導
入体が貫通したサーメットキャップを使用した発光管に
おけるサーメットキャップと金属線との熱膨脹係数の相
違により点灯時あるいは点滅によるサーメットキャップ
と金属線との間に内部応力が発生し、発光管リークに至
るが、本発明ではサーメットキャップ嵌合部径とサーメ
ットキャップを貫通する金属線径を限定することによっ
て、内部応力を実用上問題ないレベルまで低下させるこ
とができる。
【００１４】なお、本発明は前記実施例の他に、発光管
内のサーメットキャップの内表面にバックアーク防止用
の絶縁層を形成したランプにおいてもほぼ同様な効果が
認められた。
内のサーメットキャップの内表面にバックアーク防止用
の絶縁層を形成したランプにおいてもほぼ同様な効果が
認められた。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わるセ
ラミック発光管を用いたメタルハライドランプは、サー
メットキャップと電流導入体の熱膨脹係数の相違により
発生する発光管リークを防止することができ、長寿命で
ランプ特性が優れたメタルハライドランプを得ることが
できる。
ラミック発光管を用いたメタルハライドランプは、サー
メットキャップと電流導入体の熱膨脹係数の相違により
発生する発光管リークを防止することができ、長寿命で
ランプ特性が優れたメタルハライドランプを得ることが
できる。
【図１】本発明に係わる発光管の要部断面図である。
【図２】図１のＡ部拡大断面図である。
【図３】従来の発光管の概略構造断面図である。
【図４】従来の他の発光管の概略構造図である。
１ 透光性アルミナ管 ２ サーメットキャップ ３ 封着材 ４ サーメットキャップ ５，６ 電極 ７，８ 電流導入体 ９，１０ 溶接シロ部 １１，１２ 封着材
Claims (3)
- 【請求項１】 透光性セラミック製の発光管の両端がセ
ラミックキャップで封止され、該セラミックキャップを
貫通して金属製の電流導入体としての金属線が発光管軸
方向の中央付近に配設されてなるメタルハライドランプ
において、前記金属線は線径が０．１ｍｍ〜０．４ｍｍ
で、かつ前記セラミックキャップの嵌合部径が２．０ｍ
ｍ〜５．２ｍｍであり、前記金属線径（ｄ’）とセラミ
ックキャップの嵌合部径（ｄ）との比率（ｄ／ｄ’）が
１０〜２０であることを特徴とするメタルハライドラン
プ。 - 【請求項２】 前記金属線がモリブデン等の高融点金属
からなる請求項１項記載のメタルハライドランプ。 - 【請求項３】 前記セラミックキャップがアルミナとタ
ングステンあるいはモリブデンからなり、熱膨脹係数が
アルミナとタングステンあるいはモリブデンとの間にあ
ることを特徴とする請求項１又は２項記載のメタルハラ
イドランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10321596A JPH09265943A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | メタルハライドランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10321596A JPH09265943A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | メタルハライドランプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09265943A true JPH09265943A (ja) | 1997-10-07 |
Family
ID=14348289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10321596A Pending JPH09265943A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | メタルハライドランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09265943A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006283077A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Ngk Insulators Ltd | 複合体 |
| US7843137B2 (en) | 2005-03-31 | 2010-11-30 | Ngk Insulators, Ltd. | Luminous vessels |
-
1996
- 1996-03-29 JP JP10321596A patent/JPH09265943A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006283077A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Ngk Insulators Ltd | 複合体 |
| US7843137B2 (en) | 2005-03-31 | 2010-11-30 | Ngk Insulators, Ltd. | Luminous vessels |
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