JPH0834095B2 - メタルハライドランプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はメタルハライドランプ特には発光管の封止部
に関する。

（従来の技術） 一般にメタルハライドランプの発光管は石英ガラスか
らなる発光管バルブの端部を加熱して圧潰封止し，この
封止部に一端に主電極の電極軸を，他端には外部リード
線を溶接により接合してなるモリブデン箔を気密に封着
し，かつ，要すれば一方の封止部には上記主電極に近接
して補助電極が同じくモリブデン箔を介して封着されて
いる。なお，上記電極軸とモリブデン箔との溶接には溶
接強度の信頼性向上のために通常白金からなる溶接剤を
介在して行なわれている。

このような構成のランプは点滅を繰り返えされると，
発光管内に封入されている金属ハロゲン化物が電極軸と
石英ガラスとの封着部の隙間を通つて徐々に封止部内に
侵入し，遂には電極軸とモリブデンとの溶接部にまで達
し，上記溶接剤の白金と反応して溶接部を破壊し，ラン
プ不点を招くに至ることがある。

一方，溶接剤である白金を使用しないと電極軸とモリ
ブデン箔との溶接部の接触抵抗が大きくなり，局部的に
温度が上昇して，これまた溶接部を破壊して短寿命とな
る欠点を生じる。

（発明が解決しようとする課題） 上記したように従来のメタルハライドランプの発光管
はランプが点滅を繰り返されると発光管内の金属ハロゲ
ン化物が発光管バルブの封止部内に侵入し電極軸とモリ
ブデン箔との溶接部の溶接剤の白金と反応して溶接部を
破壊し，白金の溶接剤を使用しない場合には電極軸とモ
リブデン箔との溶接部の接触抵抗が大きく，局部的な温
度上昇によつて溶接部が破壊され短寿命になる欠点があ
つた。

本発明は上期欠点を防止する課題に対してなされたも
ので，発光管封止部内の電極軸とモリブデン箔との接合
部が金属ハロゲン化物や局部的発熱によつて早期に破壊
されるのを防止して，長寿命のメタルハライドランプを
提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は電極軸とモリブデン箔とを白金のような溶接
剤を介在させることなしに直接溶接し，かつ，ランプ定
格点灯時のランプ電流をＩ（Ａ），電極軸径をｄ（m
m），電極軸とモリブデン箔との溶接接合長をｌ（mm）
としたとき， の関係を満足するようにした点に特徴がある。

（作 用） 本発明メタルハライドランプは，電極軸とモリブデン
箔とが溶接剤を介在させずに直接溶接されており，した
がつて上記電極軸とモリブデン箔との接合部に金属ハロ
ゲン化物が侵入してきても，従来のように白金の接合剤
が使用されていないから早期に破壊されることはない。
さらにランプ電流Ｉ（Ａ），電極軸径ｄ（mm），電極軸
とモリブデン箔との溶接接合長ｌ（mm）の間の関係が になつており，上記関係になつていると電極軸とモリブ
デン箔との接合部の早期破壊の発生はない。

（実施例） 以下，本発明の詳細を図示の一実施例を参照して説明
する。

第１図は100Wのメタルハライドランプの発光管の縦断
面図を示し，（１）は内径約10.5mmの石英ガラスからな
る発光管バルブで，内部には始動用希ガスとして例えば
アルゴンが100トール，水銀20mg,スカンジウムメタル0.
1mgおよび金属ハロゲン化物としてよう化スカンジウム
とよう化ナトリウムが計10mg封入されている。

（２），（３）は発光管バルブ（１）の両端に距離17
mmを隔だてて対向設置された一対のタングステンからな
る主電極で，それぞれ径ｄが0.3mmの電極軸（2a），（3
a）にコイル（2b），（3b）を巻装してなり，また
（４）は一方の主電極（2b）に近接して設けられた始動
用の補助電極である。

上記各電極（２），（３），（４）は発光管の封止部
（５），（６）に気密に封着された幅2mm,最大厚さ約28
μｍ長さ6mmのモリブデン箔（7a），（7b），（7c）の
一端に接合長ｌ（mm）が1.5mmになるように溶接され，
モリブデン箔（7a），（7b），（7c）の他端には外部リ
ード線（8a），（8b），（8c）がそれぞれ接続されてい
る。

ついで，発光管は内部を真空または窒素，不活性ガス
等を封入した外管内に封装されメタルハライドランプが
できあがる。このランプの定格点灯時のランプ電流値Ｉ
（Ａ）は1Aである。

ところで，電極軸（2a），（3a）とモリブデン箔（7
a），（7b）との溶接接合部の破壊に影響を与えるもの
としては，ハロゲン化物の侵入と局部的な発熱等がある
ことは先に述べたが，局部的発熱は電極軸（2a），（3
a）とモリブデン箔（7a），（7b）との接触面積と，そ
こに流れる電流の大きさが主な要因と考えられる。

なお，接触面積は（電極軸径ｄ×溶接接合長ｌ）に比
例するので，結局は局部的発熱はランプ電流Ｉ（Ａ），
電極軸径ｄ（mm）および電極軸とモリブデン箔との溶接
接合長ｌ（mm）に関係する。

上記実施例の場合，これらの関係は I/4d＝1/4×0.3＝1/1.2≒0.83 ｌ＝1.5mm したがつて， ｌ＞I/4d の関係にある。

このような構成のランプは，その寿命中に発光管封止
部内の電極軸（2a），（3a）とモリブデン箔（7a），
（7b）との各接合部にまで金属ハロゲン化物が侵入して
きても，接合部には従来のように白金からなる接合剤が
使用されていないから金属ハロゲン化物によつて早期に
破壊されることはないし，またｌ＞I/4dの関係を維持す
ることによつて局部的発熱による破壊に対しても耐性が
あり，長寿命を得ることができる。

次に上記ランプ電流Ｉ（Ａ），電極軸径ｄ（mm）およ
び電極軸とモリブデン箔との溶接接合長ｌ（mm）の間の
関係と，電極軸とモリブデン箔との接合部の強度との関
連性を100Wおよび400Wの各ランプについて試験した結果
を第２図に示す。

図において横軸には電極軸径ｄ（mm）を，縦軸には溶
接接合長ｌ（mm）をとり，ランプ電流Ｉ（Ａ）は100Wラ
ンプでは1A,400Wランプでは3.3Aである。

試験は各ランプを3,000時間点灯し，電極軸とモリブ
デン箔との接合部における異状発生の有無を調べた。
○，●印は100Wランプで，○は良品，●は不良品を示
す。△，▲印は400Wランプで，△は良品，▲は不良品を
示す。

曲線Ａは100Wランプにおける良品と不良品との境界線
を示し，その値は である。したがつて,100Wランプにおいては とすれば電極軸とモリブデン箔との接合部に早期破壊を
生じない良品が得られることが判かる。

また，曲線Ｂは400Wランプにおける良品と不良品との
境界線を示し，その値は である。

したがつて,400Wランプにおいては とすれば上記100Wランプと同様な良品が得られる。

ところで,100Wランプにおけるランプ電流Ｉ（Ａ）は
上記のように1Aであり,400Wランプでは3.3Aであるか
ら，入力に関係なく一般式で現わすと， とすれば良品が得られることになる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明は，発光管封止部に気密に
封着されるモリブデン箔に電極軸を直接溶接し，かつ，
ランプ電流，電極軸径および溶接接合長の間の関係を規
制するようにしたので，上記溶接接合部が侵入してきた
金属ハロゲン化物や局部的な発熱によつて早期に破壊さ
れることを防止でき，長寿命のメタルハライドランプを
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるメタルハライドランプ
の発光管の縦断面図，第２図はランプ電流（Ｉ），電極
軸径（ｄ），電極軸とモリブデン箔との接合長（ｌ）の
各因子と接合部の強度との関係を示す曲線図である。 （１）……発光管バルブ，（２），（３）……主電極， （2a），（3a）……電極軸， （7a），（7b）……モリブデン箔， （8a），（8b）……外部リード線， （ｌ）……接合長

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神谷 明宏 神奈川県横須賀市船越町１―201―１ 株 式会社東芝横須賀工場内 (56)参考文献 実公 昭53−13251（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】石英ガラスからなる発光管バルブの端部に
   形成した封止部にモリブデン箔を気密に封着し，モリブ
   デン箔の一端に主電極の電極軸を，他端に外部リード線
   を溶接してなるメタルハライドランプにおいて，上記電
   極軸とモリブデン箔とは直接溶接し，かつ，ランプ定格
   点灯時のランプ電流をＩ（Ａ），電極軸径をｄ（mm），
   電極軸とモリブデン箔との溶接接合長をｌ（mm）とした
   とき， の関係を満足するようにしたことを特徴とするメタルハ
   ライドランプ。