JPH0589830A - 片封止形金属蒸気放電灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電極軸部の位置のばらつきを防止し、電極間距
離を大きく確保するとともに、最冷部温度を高める片封
止形金属蒸気放電灯を提供する。 【構成】発光管１の一端に圧潰封止部２を形成するとと
もに、この圧潰封止部に一対の金属箔導体６を封着し、
これら金属箔導体６に電極３の軸部４を接続し、これら
電極の先端部を放電空間内で互いに対向させ、かつ上記
電極軸部の根元部に絶縁スリ−ブ８を被せ、この絶縁ス
リーブ８は、上記一対の電極軸部４の並ぶ方向に沿った
発光管内面に接触していることを特徴とする。 【作用】絶縁スリーブが電極軸部の並ぶ方向に沿った発
光管内面に接触しているので、電極軸部の位置が規制さ
れ、電極間距離を大きくすることができ、電極背面に発
生しようとする最冷部の温度を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、小形メタルハライドラ
ンプ等に適用されている片封止形の金属蒸気放電灯に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来においては屋外照明や工場照明等に
使用されていた高輝度放電灯、すなわち高圧金属蒸気放
電灯（ＨＩＤ）を最近において店舗等の低天井の屋内照
明に使用するケ−スが多くなってきた。

【０００３】特に、メタルハライドランプは高効率およ
び高演色性において他の放電灯よりも優れており、陳列
商品の照明にはきわめて好適するためその普及が進んで
いる。

【０００４】このような金属蒸気放電灯を店舗等に利用
するには発光管を小形化し、白熱電球やハロゲン電球に
代替して使用することができ、このため省電力化を実現
できる必要がある。

【０００５】ところで、発光管を小形化する場合、バル
ブの一端だけに圧潰封止部を形成し、この圧潰封止端部
に一対の電極を封着をした、いわゆる片封止形の構造を
採用することが有利である。このようにすれば、封止部
が１個ですむから両端封止形のバルブに比較して熱損失
が小さくなり、発光効率の向上が可能になるとともに、
成形に手間を要さず、しかも放電空間の大きさに比較し
て相対的に大きな形状となり勝ちな封止部が１個となる
ので全体を小形化できるなどの利点がある。

【０００６】このような片封止形発光管においては、圧
潰封止部に一対の金属箔導体を封着し、これら金属箔導
体にそれぞれ電極軸部を接続し、これら電極軸部を放電
空間に導き、これら電極軸部の先端にそれぞれ互いに対
向するように電極コイル部を設けて構成される。

【０００７】しかし、このような構造の電極は、電極軸
部の離間距離も短いのでランプ始動時に本来、電極先端
のコイル部に発生すべきア−クスポットが移動し易く、
例えば電極軸部の根元部に発生することがあり、対向す
る電極軸部間にア−クが発生する心配がある。このよう
な電極軸部間で放電が発生すると、電極軸部が浸蝕され
て早期に折損したり、ここに近い圧潰封止部が加熱され
てクラックを発生するなどの不具合がある。このため、
電極軸部に石英チュ−ブなどのような絶縁スリーブを被
せ、電極軸部を絶縁被覆してこれら電極軸部間での放電
を防止することが考えられている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような構造の片封
止形メタルハライドランプでは、従来、絶縁スリーブが
発光管バルブの壁面に接触するのは好ましくないと考え
られており、これら絶縁スリーブは発光管の内面から離
されて封着されていた。

【０００９】しかしながら、絶縁スリーブが発光管の内
面から離間されている場合、発光管端部の圧潰封止工程
中に各電極軸部が変位して一対の電極軸部間の距離がば
らつき易く、電極先端部間の距離もばらつく不具合があ
る。このようなばらつきは、ランプ特性を大幅に変動さ
せる恐れがある。

【００１０】また、絶縁スリーブが発光管の内面から離
れていると、電極コイル部が一対の電極軸部が並ぶ方向
に沿って発光管内面から離れるので、限られた大きさの
発光管内部で電極先端間の距離が短くなってしまう。電
極間距離が短い場合は、所定のランプ電圧を得るために
水銀封入量を多くする必要があるが、このようにすると
点灯中の発光金属の蒸気圧が高くなり過ぎ、発光管の耐
圧強度が不足するなどの問題が発生する。

【００１１】また、絶縁スリーブが発光管の内面から離
れていると、電極コイル部が一対の電極軸部が並ぶ方向
に沿う発光管内面と離れるので、この発光管内面の温度
が低下し、ここに最冷部が形成されてこの最冷部温度が
低下し、発光金属の蒸気圧が上昇しなくなり、発光効率
の低下を招くなどの不具合もある。

【００１２】本発明はこのような事情にもとづきなされ
たもので、その目的とするのは、電極軸部の位置のばら
つきを軽減するとともに、電極間距離を大きく確保する
ことができ、さらに最冷部温度を高めることができる片
封止形金属蒸気放電灯を提供しようとするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、発光管の一端
に圧潰封止部を形成するとともに、この圧潰封止部に一
対の金属箔導体を封着し、これら金属箔導体に電極の軸
部を接続し、これら電極の先端部を放電空間内で互いに
対向させ、かつ上記電極軸部の根元部に絶縁スリ−ブを
被せた片封止形金属蒸気放電灯において、上記絶縁スリ
ーブは、上記一対の電極軸部の並ぶ方向に沿った発光管
内面に接触していることを特徴とする。

【００１４】

【作用】本発明によれば、絶縁スリーブが電極軸部の並
ぶ方向に沿った発光管内面に接触しているので、電極軸
部の位置が規制され、また電極の先端間が離れるので電
極間距離を大きくすることができ、かつ電極の先端部が
一対の電極軸部が並ぶ方向に沿う発光管内面に近くなる
から電極背面に発生しようとする最冷部の温度を高める
ことができる。

【００１５】

【実施例】以下本発明について、図面に示す一実施例に
もとづき説明する。

【００１６】図面は１５０Ｗのメタルハライドランプの
発光管を示し、図において１は、石英ガラスよりなる発
光管バルブである。このバルブ１は内容積が例えば０．
５ccとなるほぼ楕円球形に形成されている。このような
楕円球形のバルブ１は、長軸方向Ｏ−Ｏがバルブ軸とな
り、このバルブ軸と直交する方向の一端に偏平な圧潰封
止部２が形成されている。

【００１７】上記バルブ１内には、バルブ軸方向に沿っ
て互いに離間対向して一対の電極３，３が配置されてお
り、これら電極３，３は共に上記片側の圧潰封止部２に
封着されている。

【００１８】すなわち、電極３，３は、電極軸部４と電
極コイル部５とで構成されており、電極軸部４は、たと
えば線径０．５ の純レニウム線よりなり、また電極コ
イル部５は線径０．５ のトリエ−テッドタングステン
線にて形成され、上記電極軸部４の屈曲された先端部に
３〜４回巻回されている。そして、これら電極コイル部
５、５はバルブ軸方向に沿って６ 程度離間（電極先端
間距離Ｌ）して互いに対向されている。

【００１９】電極軸部４、４は上記圧潰封止部２に封着
されたＭｏなどのような金属箔導体６，６にそれぞれ接
続されている。金属箔導体６，６はそれぞれ外部リ−ド
線７，７に接続されている。

【００２０】これら電極軸部４，４の基端部には、それ
ぞれ絶縁スリーブ８，８を被せてある。絶縁スリーブ
８，８は、例えば石英チューブからなり基端部が上記電
極軸部４，４と一緒に圧潰封止部２に埋込まれていると
ともに、その先端部は上記電極軸部４，４の先端を所定
長さだけ突出させるように露出させて電極軸部４，４に
被嵌してある。なお、絶縁スリーブ８，８の肉厚ｔ（m
m）は０．３≦ｔ≦１．５、具体的には０．７mmとして
ある。このような絶縁スリーブ８，８は発光管バルブ１
の内面に接触している。

【００２１】つまり、絶縁スリーブ８，８は、予め、図
２に示すようなマウント１０の電極軸部４，４に被せら
れており、このようなマウント１０はバルブ１の開口端
部１ａに挿入され、この状態で開口端部１ａが過熱軟化
され、紙面と直交する方向に圧潰封止されるようになっ
ている。この場合、外部リ−ド線７，７の端部はコの字
形に連続されており、この連続部１１の矢印方向への弾
性力を利用して電極軸部４，４が、これら電極軸部４、
４の並ぶ方向に沿う発光管壁に近接するように付勢され
ている。この状態でバルブ１の開口端部１ａを圧潰封止
すると、軟化したバルブ１の肉が絶縁スリーブ８，８と
溶着し、実質的に絶縁スリーブ８，８とバルブ１の境界
が見分けられないように（図示は区別して示す）封着さ
れる。このような封着により絶縁スリーブ８，８は、一
対の電極軸部４、４の並ぶ方向に沿う発光管壁に、実質
的に溶着して一体となっている。なお、図２で１２は排
気管である。

【００２２】このようなバルブ1 内には、始動用希ガス
と、所定量の水銀およびＳｎＩ₂ 、ＮａＩ、ＴｌＩ、Ｉ
ｎＩ、ＮａＢｒ、ＬｉＢｒなどの金属ハロゲン化物が封
入されている。

【００２３】また、このような片封止形メタルハライド
ランプは、安定点灯時のランプ電流Ｉが１．８Ａで、こ
の時のランプ入力電力Ｗは１５０Ｗとなるように設定さ
れている。そして、発光管の内表面積Ｓは約３．５ で
あり、発光管単位表面積当りのランプ負荷は約４３Ｗ／
となっている。このような構成による実施例の作用を
説明する。

【００２４】電極軸部４，４の基端部には、それぞれ絶
縁スリーブ８，８を被せてあるから、これら電極軸部
４，４の基端部間で放電を発生することが防止される。
このため、電極軸部４，４が折損したり、電極軸部４，
４間の放電により圧潰封止部２が過熱されてクラックが
発生するなどの不具合が防止され、寿命が長くなる。

【００２５】そして、上記電極軸部４，４に被せた絶縁
スリーブ８，８は、一対の電極軸部４、４の並ぶ方向に
沿う発光管壁に実質的に当接して一体となっており、こ
れは図２に示すような圧潰封止作業中に、絶縁スリーブ
８，８を発光管壁に接触させることができ、これら電極
軸部４，４の位置決めを精度よく規制することができ
る。このため、電極先端部の位置ばらつきがなくなり、
電極間距離Ｌのばらつきが防止される。この結果、ラン
プ特性が安定する。

【００２６】また、絶縁スリーブ８、８が発光管バルブ
１の内面に接しているので、従来と同等の発光管１であ
れば、電極コイル部５、５が一対の電極軸部４、４の並
ぶ方向に沿う発光管１の内面、つまりｘ点に近くなり、
電極間距離Ｌを大きく確保することができる。このた
め、所定のランプ電圧を得るために水銀封入量を多くす
る必要がなくなり、点灯中の発光金属の蒸気圧を高くす
る必要がなくなって、発光管の耐圧が保たれ、破損が防
止される。

【００２７】さらに、絶縁スリーブ８，８が発光管１の
内面ｘに接近しているので、この部分ｘと電極との距離
ｇが小さくなり、上記内面ｘが電極からの輻射熱で温度
上昇する。この結果、ここに形成される最冷部の温度が
上昇し、発光金属の蒸気圧が高くなり、発光効率および
演色性が高くなる。上記発光管１の内面ｘと電極３との
距離ｇおよび電極間距離Ｌは、絶縁スリーブ８，８の肉
厚ｔにより決められる。

【００２８】つまり、肉厚ｔが０．３mmより小さいと、
距離ｇが小さくなり過ぎて、発光管バルブ１の内面ｘが
過熱されて失透を生じたり、封入物と化学反応を生じた
り、熱衝撃によりクラックが発生するなどの不具合が生
じる。

【００２９】また、肉厚ｔが１．２mmより大きいと、電
極間距離Ｌが短くなり、かつ圧潰封止工程で絶縁スリー
ブ８の熱歪が生じて絶縁スリーブ８にクラックが入った
り、割れるなどの不具合が生じる。このため絶縁スリー
ブ８，８の肉厚ｔ（mm）は、０．３≦ｔ≦１．２とする
のがよい。

【００３０】なお、本発明はメタルハライドランプに制
約されず、要するにバルブの一端部のみに圧潰封止部を
形成した放電灯であればよく、したがって高圧水銀ラン
プなどのような他の小形金属蒸気放電灯であってもよ
い。また、絶縁スリーブ８は石英チューブで構成するこ
とに限らず、アルミナなどの高融点電気絶縁物であって
もよい。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、電
極軸部に被せた絶縁スリーブが電極軸部の並ぶ方向に沿
った発光管内面に接触しているので、電極軸部の位置が
規制され、電極間距離が高精度の定まり、品質のばらつ
きが防止される。また、電極の先端間が離れるようにな
るから電極間距離を大きくすることができ、発光管の耐
圧強度が保てる。さらに、電極の先端部が一対の電極軸
部の並ぶ方向に沿う発光管内面に近くなるから電極背面
に発生しようとする最冷部の温度を高めることができ、
発光効率および演色性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す小形メタルハライドラ
ンプの断面図。

【図２】同実施例の圧潰封止工程を説明する図。

【符号の説明】

１…発光管バルブ、２…圧潰封止部、３…電極、４…電
極軸部、５…電極コイル部、６…金属箔導体、７…外部
リ−ド線、８…絶縁スリーブ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瀧田 和雄 東京都港区三田一丁目４番28号 東芝ライ テツク株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光管の一端に圧潰封止部を形成すると
   ともに、この圧潰封止部に一対の金属箔導体を封着し、
   これら金属箔導体に電極軸部を接続し、これら電極軸部
   の先端部を放電空間内で互いに対向させ、かつこれら電
   極軸部の根元部に絶縁スリ−ブを被せた片封止形金属蒸
   気放電灯において、 上記絶縁スリーブは、上記一対の電極軸部の並ぶ方向に
   沿った発光管内面に接触していることを特徴とする片封
   止形金属蒸気放電灯。
2. 【請求項２】 上記絶縁スリーブの肉厚ｔは０．３mm〜
   １．２mmであることを特徴とする請求項１に記載の片封
   止形金属蒸気放電灯。