JPH06196128A - 高圧放電ランプ - Google Patents
高圧放電ランプInfo
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Abstract
ク壁3aを有する放電容器3を具えた既知の高圧放電ラ
ンプより丈夫で製造が容易な高圧放電ランプを提供する
ことにある。 【構成】 前記金属被膜10をセラミック壁3a上に焼
結させ、この焼結処理を、放電容器3を半透明に焼結す
る焼結処理中に行なう。
Description
設けられたセラミック壁を有する放電容器が設けられた
高圧放電ランプに関するものである。本発明はこのよう
な放電ランプの製造方法にも関するものである。本明細
書において、“セラミック壁”とは、例えば単結晶サフ
ァイヤ又は気密多結晶酸化アルミニウムのような半透明
結晶金属酸化物から成る壁、又は半透明気密焼結多結晶
AlNの壁を意味する。
−0002848号から既知である。ランプ点弧を促進
するために、既知のランプの放電容器の外表面には金属
被膜の形態の導電性点弧細条が設けられている。この細
条は放電容器の壁の外表面に、金属粒子と金属酸化物粒
子の混合物の形で加熱により付着されている。放電容器
の外表面の一部分の金属被膜は熱シールドとしても知ら
れている。そのねらいはランプの熱平衡に好影響を及ぼ
すことにある。このような被膜はEP−A−03444
33号から既知である。金属被膜は真空内で蒸着するこ
とができ、またペーストとして設け、後で硬化させるこ
ともできる。
被膜はランプ寿命中に割れ目、亀裂、セラミック壁から
の剥れのような欠陥をしばしば示すことを確かめた。点
弧細条のこのような欠陥はその点弧促進作用に悪影響を
与える。これらの欠陥が熱シールドとして作用する被膜
に生じると、これらの欠陥はランプの熱平衡に不明確な
変化を生起する。これは一般にランプの測光特性(発光
効率、色温度、演色性)に不所望な変化をまねく。本発
明の目的は、上述した欠陥の発生を抑える手段を提供す
ることにある。
明は頭初に記載した種類の放電ランプにおいて、前記金
属被膜はセラミック壁上に焼結させた金属層としたこと
を特徴とする。金属を直接セラミック壁上に被膜として
焼結させると、良好な付着性を有しランプ寿命中に殆ん
ど何の変化も受けない連続被膜が得られることが確かめ
られた。金属被膜に極めて好適な金属はWであり、その
理由はこの金属は良好な熱抵抗、良好な導電率、良好な
焼結性のような多数の好ましい特性を併せ持つからであ
る。Wの他に、Zr,Mo,Ta及びNbも金属被膜用
の金属として極めて好適である。
ク壁を有する放電容器を、予めベークした成形品の壁の
外表面上に、金属粉末及び溶剤から成るペーストの被膜
を被覆し、次にこのように被覆した成形品を乾燥させた
後に半透明になるまで焼結させることを特徴とする。ペ
ーストには結合剤を含ませることもできる。
品”とは、半透明に焼結させることができる粉末混合物
から加圧成形し、次いで粉末粒子間に初期焼結成長が生
ずるようにベークした成形品を意味する。本発明方法に
よれば、半透明放電容器と、このように形成された放電
容器の壁と金属被膜との間の焼結結合とを単一の焼結処
理により実現することができる利点が得られる。
結させることは文献に提案されている。文献には、Al
2 O3 とWとの間の良好な焼結結合を達成するには純粋
Al 2 O3 に3%から10%までのZrO2 又はZrO
2 及びSiO2 を添加することが不可欠である旨述べら
れている。半透明Al2 O3 を得るためには、一方では
上述した量のこのような添加は全く好ましくなく、他方
では満足な半透明のために必要とされる焼結Al2 O3
の密度を達成するためには焼結ドーパントとしてMgO
が不可欠であることが確かめられた。
易なランプを提供する。放電容器の周囲に巻きつけられ
たワイヤ又は放電容器に沿って張られたワイヤの形態の
別個の点弧アンテナが設けられた、実際に多く使用され
ているランプと比較して、本発明ランプは著しく丈夫で
あると共に製造が著しく簡単である。本発明の上述した
特徴及び他の特徴を、図面を参照して本発明の実施例に
つき更に詳しく説明する。
す。この放電ランプは高圧ナトリウムランプであり、セ
ラミック壁3aを有する放電容器3を具え、この放電容
器3内には少なくともイオン化可能成分としてのNaと
希ガスが封入されている。この放電ランプには放電空間
内に配置された主電極4,5が設けられ、ランプの動作
状態においてこの主電極間に放電が生ずる。主電極4,
5は、放電容器3の壁3aを貫通しセラミック封止剤に
より放電容器3に気密に封止されたリードスルー部材4
0,50にそれぞれ連結される。ランプには外球1及び
ランプ口金2も設けられる。リードスルー部材40はラ
ンプ口金2に内部接続された剛性給電導体6に、フレキ
シブル導体6′で連結される。リードスルー部材50
は、同じくランプ口金2に内部接続された剛性給電導体
8に、補助導体7で電気的に且つ機械的に連結される。
形態の金属被膜をセラミック壁3aの外表面上に設け
る。この金属層は点弧補助として作用し、ほぼ主電極
4,5間に延在する。ランプが点灯してないとき、バイ
メタル素子11が主電極4の近くで金属層10に当接す
る。バイメタル素子11はその他端を給電導体8に固定
する。ランプが点灯すると、放電により発生した熱がバ
イメタル素子11を湾曲させて金属層10とバイメタル
素子との間の接触を断つ。
ミック放電容器は外表面上にWの被膜が設けられた半透
明の緻密焼結多結晶Al2 O3 から成る壁を具えるもの
とする。この放電容器は、以下に記載する有利な方法に
よりランプを製造する間に形成するのが好ましい。通常
の如く、最大で1000ppmのMgOを有するAl 2
O3 の粉末混合物から出発して加圧成形により成形品を
造り、次いでこれを空気中で1200℃の温度で予備ベ
ークする。
と溶剤の混合物から成るペーストを塗布して被膜を設け
る。好適な溶剤はテルピネオールである。このペースト
には更に結合剤、例えばエチルセルロースを含ませるこ
とができる。被膜を塗布するには多数の工業的に適用し
得る方法、例えばペインティング,ライティング,タン
ポンプリンティング,インクジェットプリンティング,
ディスペンシング,ローラコーティング等を使用するこ
とができる。
させ、溶剤をほぼ完全に蒸発させる。テルピネオールを
使用する場合には、175℃で約30分間の加熱により
ペースト中に最初に存在するテルピネオールの95%以
上を蒸発させることができる。ペースト中に結合剤が存
在する場合には、次にこれを焼き払う。結合剤としてエ
チルセルロースを用いる場合には、7体積%のH2 及び
93体積%のN2 を含む乾燥雰囲気内での約30分間の
加熱が存在する結合剤のほぼ完全な焼き払い/燃焼を生
ずることが確かめられた。
せて半透明にする。これは、既知の如く湿り水素雰囲気
内で約1950℃で約2時間加熱することにより行な
う。半透明を得るためのAl2 O3 の焼結と同時にAl
2 O3 と被膜のWとの間の焼結が生ずる。
ドーパメントとしてのMgOに加えて、約500ppm
までの小量のEr2 O3 ,Y2 O3 及びZrO2 のよう
な追加の添加物が実際上有用であることが確かめられ
た。半透明に達する焼結に必要な温度及び時間はこのよ
うな追加の添加物によりある程度影響を受ける。SiO
2 の使用は焼結製品に良好な半透明性が要求される場合
には追加の添加物として好ましくないことが知られてい
る。
末の粒度分布に相当する0.2μm〜1μmの粒度分布
を有し平均値が0.4μmであるW粉末を使用した。
たところ、Al2 O3 結晶は放電容器の被膜が存在する
部分とセラミック壁の露出表面とでは異なる表面構造を
有することが判明した。被膜部分の表面構造はW粒子の
粒度及び気孔構造に匹敵する結晶の大きさ分布を有して
いる。
ムランプを、上述した方法により製造した放電管を用い
る点を除いて慣例の方法で製造した。放電容器には9/
40のNa/Hg重量比の過剰Naアマルガム及び室温
で40KPaのXeを封入した。点弧細条は約0.5m
mの幅及び30μm〜50μmの厚さを有し、3%以下
の輝度低下を生ずるものとした。100時間後の平均点
弧電圧は2350Vであり、1000時間後の平均点弧
電圧は2425Vであった。比較のために、点弧補助部
材として外部ルーズアンテナが設けられた放電容器を用
いて製造した、同一の電力定格及び同一の封入物質のラ
ンプは100時間後の平均点弧電圧が2400Vであ
り、1000時間後の平均点弧電圧が2650Vであっ
た。
を電気的に浮動配置する。この実施例の放電容器を図2
に示し、図1のものと対応する素子には同一の符号を付
してある。
れ、この点弧細条にはその両端に、それぞれの主電極の
レベルに横方向細条11,12が設けられている。各横
方向細条11,12はほぼ閉じたリングを形成する。
電管を使用し、その他は慣例の方法で高圧ナトリウムラ
ンプを製造した。第1の例では、放電容器内に9/40
のNa/Hg重量比の過剰量のナトリウムアマルガム及
び室温で40KPaのXeを封入した400Wの電力定
格のランプを製造した。点弧細条は0.5mm幅にし、
横方向細条も同じ幅にした。平均点弧電圧は2625V
であった。IES標準規格によれば、2800Vの点弧
電圧が許容される。
にし、室温におけるXeの圧力を26KPaにした。こ
の場合には点弧細条は0.16mm幅にした。平均点弧
電圧はIES標準規格の1800Vに対し1730Vで
あった。
点弧アンテナが設けられた同様のランプと比較して1.
5%の損失であった。
る。
を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 外表面上に金属被膜が設けられたセラミ
ック壁を有する放電容器を具えた高圧放電ランプにおい
て、前記金属被膜はセラミック壁上に焼結させた金属層
であることを特徴とする高圧放電ランプ。 - 【請求項2】 セラミック壁を有する放電容器を具えた
高圧放電ランプの製造方法において、前記放電容器を、
予めベークした成形品の壁の外表面上に、金属粉末と溶
剤の混合物から成るペーストの被膜を被覆し、次いでこ
のように被覆した成形品を乾燥させた後に半透明になる
まで焼結させることにより形成することを特徴とする高
圧放電ランプの製造方法。
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