JPH0449221B2 - - Google Patents

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Ｄ線（589〜589.6nm）の
単色光源とみなされ、その単色性によつて目の色
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イン
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、通心部の温度は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つている。 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
う欠点もあつた。 一般に、高圧ナトリウムランプでは、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
つて、 表面に窒化アルミニウムコーテイングを施した
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イングを
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、常法に従つ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イングを施したものであ
る。 この窒化アルミニウムコーテイングのコーテイ
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イングによる温度差
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
ある。このため、窒化アルミニウムコーテイング
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イングの方法は
特に限定されるものではなく、HCDイオンプレ
ーテイング法等の方法によつて良好なコーテイン
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、窒化アルミニウムの熱伝
導率は320w／ｍ・ｋと相当高い。このため、窒
化アルミニウムコーテイ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、窒化アルミニウムコーテイングを施すこと
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イ
ングを施すことによつても、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のアルミナ管
（比較例１）とこの管にHCDイオンプレーテイン
グ法により、各々、0.5μm厚さ（実施例１）又は
3μm厚さ（実施例２）に窒化アルミニウムコーテ
イングを施したものについて、物性比較試験を行
つた。結果を第１表に示す。

【表】

【表】 第１表より明らかなように、本発明の如く、窒
化アルミニウムコーテイングを施すことによつ
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イングにより、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
ーテイングを施してなるものであつて、 アルミナ管の中心部と端部との温度差が小さ
くなり、温度歪が低減される。 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 (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 表面に窒化アルミニウムコーテイングを施し
   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 窒化アルミニウムコーテイングの厚さが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。