JPH0673854U - 金属蒸気放電灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、発光管内壁の黒化を防止して光束
の維持率を良好に保ち長寿命の金属蒸気放電灯を提供す
ることを目的とする。 【構成】 セラミック管の端部にその直径が中心部位よ
りも細径であるネック部を形成し、該ネック部の端部を
導電性サーメットのキャップにより封止し、該キャップ
の発光管内の表面位置をネック部位に位置させて凹状空
間を形成したセラミック発光管において、導電性サーメ
ットに埋設された電極心棒の電極先端に設けられたコイ
ルと導電性サーメットの間に、耐ハロゲン性を有する金
属パイプが取付られている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は金属蒸気放電灯に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般照明用のメタルハライドランプに較べ、その動作温度を高め、より高い効 率とより優れた演色性を得るように石英製発光管にかえて石英よりも耐熱性が高 く、かつ、化学的安定性が優れた透光性アルミナセラミック管を用いることが種 々試みられている。

【０００３】 この種のセラミック製発光管を用いたメタルハライドランプの発光管として、 例えば、特開昭５２−７１６９５号公報に開示されている図３に示す構造の発光 管が提案されている。 同図において２１はセラミック製発光管であり直管形パイプの両端にアルミナ とタングステン金属からなる導電性サーメット製端キャップ２２を封着剤２３を 介して気密に封止しており、また、端キャップの管内の内側には先端にタングス テンのコイル２４を有する電極心棒２５が、かつ、外側にはリード棒２６が埋設 されている。そして、管内には水銀及び金属ハロゲン化物と共に希ガスが封入さ れている。

【０００４】 また、ショートアークタイプのセラミック製発光管を実現するために、端部か らの熱の損失を防止するためや、反射鏡と組み合わせて発光管からの光束を有効 に利用するために、形状に特徴をもたせた発光管が提案されている。すなわち、 図４に示すようにセラミック管１１の端部にその直径が中心部位よりも細径であ るネック部１２を形成し、端部閉塞キャップ１３の発光管内の表面位置をネック 部に位置させて凹状空間を形成している発光管である。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】 電極とそれが取付られた封止部が直線上に配置された図３の発光管においては 電極先端のコイルより封止部側に最冷部が存在し特に金属ハロゲン化物を封入し た発光管では上述の最冷部温度によって金属ハロゲン化物の蒸発量の多少が影響 され、ひいては、ランプの発光スペクトルに影響を与える。封入された金属ハロ ゲン化物の気液平衡蒸気圧が低いとき、例えば、ヨウ化ジスプロシウムなどは、 その連続発光スペクトルの強さは最冷部温度が上がると強くなる。

【０００６】 また、発光管の放電空間において、最冷部温度が低いと、余剰に封入した金属 ハロゲン化物は液相の状態で最冷部に存在し、放電空間への蒸気の供給量が減る 。このことは次のような理由で不都合である。放電開始時に希ガスによって電極 先端がスパッタリングされて電極物質が発光管管壁に付着する。付着した電極物 質は金属ハロゲン化物が放電の熱で解離したハロゲンによって、また、発光管内 のガスの対流によって再び電極先端にもどる。しかし、最冷部温度が低いと放電 空間にハロゲン化物蒸気が供給される量が低いので管壁に付着した電極物質が再 び電極先端にもどる効率は下がる。つまり、発光管が放電を開始する度に管壁に 付着する電極物質は増加し、管壁が黒化する。このため、発光管の透過率は下が り、発光管より放射される光束は減少する。

【０００７】 セラミック管が中心部位よりも細径であるネック部をもち閉塞キャップの発光 管内の表面位置をネック部に位置させて凹状空間を形成した図４の発光管ではこ の凹状空間が最冷部となる。さらに、閉塞キャップ上の電極心棒が埋設された部 分をアークの熱より保護するために電極先端と埋設部は所定の距離を持つ。すな わち、凹状空間は深いので、金属ハロゲン化物液相はここに溜り易く、蒸発量は 小さい。そのため、凹状空間を形成した発光管は管壁の黒化を招きやすいといっ た欠点があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

端部に中心部位よりも細径であるネック部を形成し閉塞キャップの発光管内の 表面位置をネック部に位置させて凹状空間を形成した図４の発光管では、この凹 状空間が最冷部となるが、この空間の温度を上げるために、凹状空間にある電極 心棒に耐ハロゲン性の例えば、モリブデン金属のパイプをとりつけてアークから の熱によってこのモリブデンパイプを加熱して、凹状空間の温度を上昇させるこ とによって金属ハロゲン化物の蒸発を促し、発光管の点滅によって発生する電極 先端物質のスパッタリングによる発光管内壁の黒化を防止できる。黒化を防止す ることで光束の維持率を良好に保ち、発光管の寿命をのばすことができる。

【０００９】

【実施例】

本考案の実施例を図１に基ずき説明する。透光性アルミナ管３１の端部には凸 状のアルミナタングステンよりなる導電性サーメット製の端キャップ３２が封着 剤３３を介して気密に封着されている。また、端キャップの管内端面側の中心部 には先端にタングステンコイル３４を巻回し、モリブデンパイプ３９が溶接され たタングステンよりなる電極心棒３５が、管外端面側にはモリブデンよりなるリ ード棒３６がそれぞれ埋設固定されている。また、他方の発光管端部は封着剤を 使わずにアルミナ管と導電性サーメットを一体的に焼結した構造となっている。

【００１０】 なお、端キャップの発光管内面に露出した表面にはアルミナ層３７が１ｍｍ以 下の厚さで基体である導電性サーメット端キャップと一体的に焼結されており、 電気的絶縁が図られた構造となっている。これは端キャップ表面から放電が生じ てアークが不安定となり、光のチラツキや色むらが生ずるのを防止できる。また 、３８は金属ハロゲン化物の余剰添加物を示す。

【００１１】 電極心棒に取り付けられたモリブデンパイプは電極先端に取り付けられたタン グステンコイルとサーメットキャップ内表面の間に位置するが、その外径はタン グステンコイルの外径を越えない。これはモリブデンパイプからの放電を防止す るためである。

【００１２】 前記のようにして構成した発光管として管中央部内径１０ｍｍ，端部（ネック 部径）４ｍｍ、アーク長５ｍｍ、全長３５ｍｍの発光管にヨウ化インジウム、ヨ ウ化リチウム、ヨウ化タリウム、ヨウ化ジスプロシウムと所定量の水銀及び始動 用希ガスとしてアルゴンガス５０ｔｏｒｒとした１５０ｗのメタルハライドラン プを試作した。約１０００時間にわたるランプ光束の経時変化を、電極心棒にモ リブデンパイプを付けたとき（▲印）と付けないとき（●印）とのちがいを図２ に示す。光束の維持特性はモリブデンパイプをつけたときのほうがよい。

【００１３】

【考案の効果】

以上の説明から明らかなように、本考案に係るメタルハライドランプは発光管 点灯時に余剰添加物が発光管端部の電極ネック部に形成した凹部に凝集するが、 ここから蒸発するヨウ化物量を増加して、発光管内管壁に付着した電極先端物質 を再度電極先端にもどすハロゲンサイクルを活発にして、発光管黒化による光束 の低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の発光管を示す図である。

【図２】本考案のランプ及び従来のランプの光束の経時
変化をを示す図である。

【図３】従来の発光管を示す図である。

【図４】従来の発光管を示す図である。

【符号の説明】

３１ アルミナ管 ３２ 端キャップ ３３ 封着剤 ３４ コイル ３５ 電極心棒 ３９ 金属パイプ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 セラミック管の端部にその直径が中心部
   位よりも細径であるネック部を形成し、該ネック部の端
   部を導電性サーメットのキャップにより封止し、該キャ
   ップの発光管内の表面位置をネック部位に位置させて凹
   状空間を形成したセラミック発光管において、 導電性サーメットに埋設された電極心棒の電極先端に設
   けられたコイルと導電性サーメットの間に、耐ハロゲン
   性を有する金属パイプが取付られていることを特徴とす
   る金属蒸気放電灯。