JPH09283078A - メタルハライドランプ - Google Patents
メタルハライドランプInfo
- Publication number
- JPH09283078A JPH09283078A JP11822796A JP11822796A JPH09283078A JP H09283078 A JPH09283078 A JP H09283078A JP 11822796 A JP11822796 A JP 11822796A JP 11822796 A JP11822796 A JP 11822796A JP H09283078 A JPH09283078 A JP H09283078A
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- JP
- Japan
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- metal
- ceramic
- arc tube
- electrode
- cap
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、ランプの点消灯の繰り返しによる
封着部のクラックや剥がれ、あるいは端キャップの同時
焼結部のクラックや剥がれが生じることがなく、寿命特
性が良好なメタルハライドランプを提供することを目的
とする。 【解決手段】 本発明は、透光性セラミック製の発光管
の両端がセラミックキャップで封止され、該セラミック
キャップを貫通して金属製の電流導入体としての金属線
を発光管軸方向の中央付近に配設し、先端に電極を有す
る電極心棒を前記セラミックキャップに固定してなり、
前記電極心棒径は金属線の線径より大きく形成し、かつ
管内端部において前記電極心棒と金属線とを接合して、
構成する。
封着部のクラックや剥がれ、あるいは端キャップの同時
焼結部のクラックや剥がれが生じることがなく、寿命特
性が良好なメタルハライドランプを提供することを目的
とする。 【解決手段】 本発明は、透光性セラミック製の発光管
の両端がセラミックキャップで封止され、該セラミック
キャップを貫通して金属製の電流導入体としての金属線
を発光管軸方向の中央付近に配設し、先端に電極を有す
る電極心棒を前記セラミックキャップに固定してなり、
前記電極心棒径は金属線の線径より大きく形成し、かつ
管内端部において前記電極心棒と金属線とを接合して、
構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、透光性セラミック
製発光管を用いたメタルハライドランプの発光管端部構
造の改良に関し、特に発光管端部を封着するセラッミッ
クキャップを貫通する電流導入体としての金属線と前記
キャップの管内部に固定した電極心棒との端部構造の改
良に関する。
製発光管を用いたメタルハライドランプの発光管端部構
造の改良に関し、特に発光管端部を封着するセラッミッ
クキャップを貫通する電流導入体としての金属線と前記
キャップの管内部に固定した電極心棒との端部構造の改
良に関する。
【０００２】
【従来の技術】透光性セラミックを用いたメタルハライ
ドランプの発光管端部構造として、端キャップを貫通し
た金属製の電流導入体としての金属線を設けたランプ
が、特開平５９−１３８０４８号あるいは特開平５−１
９８２８５号公報に開示されている。このような発光管
は図２及び図３に示すような構造である。図中２１は透
光性セラミック管で、その端部には導電性の端キャップ
２２が封着されている。又、端キャップの内端面には先
端にコイル２３を巻回したタングステン電極２４が固定
され、外面にはモリブデン製の外部リード棒２５が固定
されている。又、図３に示す発光管は３１は透光性セラ
ミック管の端部に導電性の端キャップ３２が封着され、
該端キャップの内面には先端にコイル３３を巻回したタ
ングステン電極３４が固定され、外面にはモリブデン製
の外部リード棒３５が固定され、該リード棒の先端部は
電極３４の端部と溶接により一体的に接続してある。
ドランプの発光管端部構造として、端キャップを貫通し
た金属製の電流導入体としての金属線を設けたランプ
が、特開平５９−１３８０４８号あるいは特開平５−１
９８２８５号公報に開示されている。このような発光管
は図２及び図３に示すような構造である。図中２１は透
光性セラミック管で、その端部には導電性の端キャップ
２２が封着されている。又、端キャップの内端面には先
端にコイル２３を巻回したタングステン電極２４が固定
され、外面にはモリブデン製の外部リード棒２５が固定
されている。又、図３に示す発光管は３１は透光性セラ
ミック管の端部に導電性の端キャップ３２が封着され、
該端キャップの内面には先端にコイル３３を巻回したタ
ングステン電極３４が固定され、外面にはモリブデン製
の外部リード棒３５が固定され、該リード棒の先端部は
電極３４の端部と溶接により一体的に接続してある。
【０００３】これらの基本的な構成として、セラミック
あるいはセラミックにタングステン金属等の熱膨脹係数
が異なる物質を添加し、金属製電流導入体としての金属
線の熱膨張係数が近似した端キャップを用いている。そ
して、金属線とセラミック製端キャップとの間を封着材
を用いて気密に封着したり、端キャップを焼結する際に
同時に金属線とセラミックとを気密に焼結するように構
成している。
あるいはセラミックにタングステン金属等の熱膨脹係数
が異なる物質を添加し、金属製電流導入体としての金属
線の熱膨張係数が近似した端キャップを用いている。そ
して、金属線とセラミック製端キャップとの間を封着材
を用いて気密に封着したり、端キャップを焼結する際に
同時に金属線とセラミックとを気密に焼結するように構
成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ランプ
に組み込んで使用する場合、連続点灯中は問題はない
が、再点灯の際、発光管のアークから受けた熱が電極を
介して前記電流導入体としての金属線に伝わり、次にセ
ラミックキャップに熱が伝導することとなるが、このセ
ラッミックキャップと金属線との熱膨脹率の差をいかに
小さくしても加熱工程が発光管端部を均一に加熱しなが
ら安定な点灯に至る訳ではないことから、この封着部あ
るいは同時焼結部において、端キャップの割れやマイク
ロクラックが発生しやすいという問題がある。
に組み込んで使用する場合、連続点灯中は問題はない
が、再点灯の際、発光管のアークから受けた熱が電極を
介して前記電流導入体としての金属線に伝わり、次にセ
ラミックキャップに熱が伝導することとなるが、このセ
ラッミックキャップと金属線との熱膨脹率の差をいかに
小さくしても加熱工程が発光管端部を均一に加熱しなが
ら安定な点灯に至る訳ではないことから、この封着部あ
るいは同時焼結部において、端キャップの割れやマイク
ロクラックが発生しやすいという問題がある。
【０００５】本発明は前記に鑑みてなされたもので、ラ
ンプの点消灯の繰り返しによる封着部のクラックや剥が
れ、あるいは端キャップの同時焼結部のクラックや剥が
れが生じることがなく、寿命特性が良好なメタルハライ
ドランプを提供することを目的とする。
ンプの点消灯の繰り返しによる封着部のクラックや剥が
れ、あるいは端キャップの同時焼結部のクラックや剥が
れが生じることがなく、寿命特性が良好なメタルハライ
ドランプを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、透光性セラミ
ック製の発光管の両端がセラミックキャップで封止さ
れ、該セラミックキャップを貫通して金属製の電流導入
体としての金属線を発光管軸方向の中央付近に配設し、
先端に電極を有する電極心棒を前記セラミックキャップ
に固定してなり、前記電極心棒径は金属線の線径より大
きく形成し、かつ管内端部において、前記電極心棒と金
属線とを接合することを特徴とする。又、前記電極心棒
はタングステン金属よりなり、金属線はモリブデン等の
高融点金属からなる。
ック製の発光管の両端がセラミックキャップで封止さ
れ、該セラミックキャップを貫通して金属製の電流導入
体としての金属線を発光管軸方向の中央付近に配設し、
先端に電極を有する電極心棒を前記セラミックキャップ
に固定してなり、前記電極心棒径は金属線の線径より大
きく形成し、かつ管内端部において、前記電極心棒と金
属線とを接合することを特徴とする。又、前記電極心棒
はタングステン金属よりなり、金属線はモリブデン等の
高融点金属からなる。
【０００７】
【作用】前記構成により、点滅点灯の繰り返しにより発
光管の端キャップ部に発生する熱応力を緩和することが
でき、クラック等が発生することなく寿命末期まで安定
した発光が得られる。
光管の端キャップ部に発生する熱応力を緩和することが
でき、クラック等が発生することなく寿命末期まで安定
した発光が得られる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づき説明する。図１は本発明に係わる発光管の要部断面
図であり、透光性アルミナ管１の一方の端部には、アル
ミナセラミックとタングステン金属からなるサーメット
キャップ２が封着材３を介して固定されている。又、他
方の端部には同様のサーメットキャップ４が一体焼結に
より封着材を用いずに気密に封着されている。この両端
のキャップ２，４の管内部には発光管軸に沿って、先端
にタングステンよりなる電極コイル部５，６を有する電
極心棒７，８が固定されており、また、端キャップ２，
４には電極への電流導入体９，１０としてのモリブデン
線が貫通、固定されている。更に、電極心棒７，８と電
流導入体９，１０とは溶接シロ部１１，１２とを介して
電気的に接合されている。
づき説明する。図１は本発明に係わる発光管の要部断面
図であり、透光性アルミナ管１の一方の端部には、アル
ミナセラミックとタングステン金属からなるサーメット
キャップ２が封着材３を介して固定されている。又、他
方の端部には同様のサーメットキャップ４が一体焼結に
より封着材を用いずに気密に封着されている。この両端
のキャップ２，４の管内部には発光管軸に沿って、先端
にタングステンよりなる電極コイル部５，６を有する電
極心棒７，８が固定されており、また、端キャップ２，
４には電極への電流導入体９，１０としてのモリブデン
線が貫通、固定されている。更に、電極心棒７，８と電
流導入体９，１０とは溶接シロ部１１，１２とを介して
電気的に接合されている。
【０００９】また、サーメットキャップ２，４と電流導
入体９，１０とは発光管端部のサーメットキャップの外
面側において、前記封着材３とは融点が異なる封着材１
３，１４を用いて気密に封着されている。このことは、
電流導入体とサーメットキャップとは特開平 −１９８
２８５号公報のような一体焼結により気密封止が実際に
は困難であることに起因しており、発光管端部のサーメ
ットキャップの外面側に封着材を固着させることによっ
て、実質的な気密を得ている。かかる構造の発光管内に
は沃化ディスプロシウム、沃化タリウム、沃化リチウム
及び水銀が規定量封入され、かつ始動用ガスとしてアル
ゴンガスが約７９８０パスカル封入されている。
入体９，１０とは発光管端部のサーメットキャップの外
面側において、前記封着材３とは融点が異なる封着材１
３，１４を用いて気密に封着されている。このことは、
電流導入体とサーメットキャップとは特開平 −１９８
２８５号公報のような一体焼結により気密封止が実際に
は困難であることに起因しており、発光管端部のサーメ
ットキャップの外面側に封着材を固着させることによっ
て、実質的な気密を得ている。かかる構造の発光管内に
は沃化ディスプロシウム、沃化タリウム、沃化リチウム
及び水銀が規定量封入され、かつ始動用ガスとしてアル
ゴンガスが約７９８０パスカル封入されている。
【００１０】次に実験例について説明する。前記のよう
に構成した発光管を外管内に組み込んだメタルハライド
ランプにおいて、前記したサーメットキャップの嵌合部
におけるランプの点滅によるクラックの発生が皆無とな
る様な端部構造について種々検討を行った。この結果、
サーメットキャップに固定した電極心棒の線径とサーメ
ットキャップに貫通した電流導入体の線径との関係及び
電極心棒と電流導入体との接合部の有無により、端キャ
ップにおけるクラック及び発光管リークの相関があるこ
とを見出した。
に構成した発光管を外管内に組み込んだメタルハライド
ランプにおいて、前記したサーメットキャップの嵌合部
におけるランプの点滅によるクラックの発生が皆無とな
る様な端部構造について種々検討を行った。この結果、
サーメットキャップに固定した電極心棒の線径とサーメ
ットキャップに貫通した電流導入体の線径との関係及び
電極心棒と電流導入体との接合部の有無により、端キャ
ップにおけるクラック及び発光管リークの相関があるこ
とを見出した。
【００１１】発光管の電極心棒径が０．４５ｍｍで、電
流導入体はモリブデン線で線径が０．３であり、接合部
の溶接シロ部の長さを０．５ｍｍ以上として発光管を構
成し、外管内に組み込んでメタルハライドランプとし、
１５０Ｗ入力で１５分毎の点滅テストを繰り返し行っ
た。この結果、点滅回数が３，０００回以上でもクラッ
ク等による発光管のリークが発生しないことが確認され
た。一方、図２に示す従来構造のランプについても前記
と同様な点滅試験を行なったところ、５００〜３０００
回未満で端キャップにクラックが発生し、ついには発光
管のリークに至るものがあった。
流導入体はモリブデン線で線径が０．３であり、接合部
の溶接シロ部の長さを０．５ｍｍ以上として発光管を構
成し、外管内に組み込んでメタルハライドランプとし、
１５０Ｗ入力で１５分毎の点滅テストを繰り返し行っ
た。この結果、点滅回数が３，０００回以上でもクラッ
ク等による発光管のリークが発生しないことが確認され
た。一方、図２に示す従来構造のランプについても前記
と同様な点滅試験を行なったところ、５００〜３０００
回未満で端キャップにクラックが発生し、ついには発光
管のリークに至るものがあった。
【００１２】このように、発光管端部に電流導入体を貫
通したサーメットキャップを使用した発光管において、
熱膨脹係数の相違により点滅の繰り返しに基づきサーメ
ットキャップと金属線との間に内部応力が発生し、発光
管リークに至る。そこで、本発明では電極心棒径をサー
メットキャップを貫通する金属線径より大きく形成し、
かつ両者の接合部を形成して実質的に熱的なトラップ構
造とすることにより、内部応力を実用上問題ないレベル
まで低下させることができる。これは、点灯初期の電極
コイル部からの熱が熱伝導率の高い金属線への伝導速度
を低下させることにより、熱伝導率が低くまだ加熱され
ずにいるサーメッキャップを熱膨張によって内側から圧
迫することによるセラミック内に亀裂や割れが生じるこ
とを防止できる。
通したサーメットキャップを使用した発光管において、
熱膨脹係数の相違により点滅の繰り返しに基づきサーメ
ットキャップと金属線との間に内部応力が発生し、発光
管リークに至る。そこで、本発明では電極心棒径をサー
メットキャップを貫通する金属線径より大きく形成し、
かつ両者の接合部を形成して実質的に熱的なトラップ構
造とすることにより、内部応力を実用上問題ないレベル
まで低下させることができる。これは、点灯初期の電極
コイル部からの熱が熱伝導率の高い金属線への伝導速度
を低下させることにより、熱伝導率が低くまだ加熱され
ずにいるサーメッキャップを熱膨張によって内側から圧
迫することによるセラミック内に亀裂や割れが生じるこ
とを防止できる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わるセ
ラミック発光管を用いたメタルハライドランプは、サー
メットキャップと電流導入体の熱膨脹係数の相違により
発生する発光管リークを防止することができ、長寿命で
かつランプ特性が優れたメタルハライドランプを得るこ
とができる。
ラミック発光管を用いたメタルハライドランプは、サー
メットキャップと電流導入体の熱膨脹係数の相違により
発生する発光管リークを防止することができ、長寿命で
かつランプ特性が優れたメタルハライドランプを得るこ
とができる。
【図１】本発明に係わる発光管の要部断面図。
【図２】従来の発光管の概略構造断面図。
【図３】従来の他の発光管の概略構造図。
１ アルミナ発光管 ２ セラミックキャップ ３ 封着材 ４ セラミックキャップ ５，６ 電極コイル ７，８ 電極心棒 ９，１０ 電流導入体 １１，１２ 溶接シロ部 １３，１４ 封着部
Claims (2)
- 【請求項１】 透光性セラミック製の発光管の両端がセ
ラミックキャップで封止され、該セラミックキャップを
貫通して金属製の電流導入体としての金属線を発光管軸
方向の中央付近に配設し、先端に電極を有する電極心棒
を前記セラミックキャップに固定してなるメタルハライ
ドランプにおいて、前記電極心棒径は金属線の線径より
大きく形成し、かつ管内端部において、前記電極心棒と
金属線とを接合してなるメタルハライドランプ。 - 【請求項２】 前記電極心棒はタングステン金属よりな
り、金属線はモリブデン等の高融点金属からなる請求項
１項記載のメタルハライドランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11822796A JPH09283078A (ja) | 1996-04-17 | 1996-04-17 | メタルハライドランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11822796A JPH09283078A (ja) | 1996-04-17 | 1996-04-17 | メタルハライドランプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09283078A true JPH09283078A (ja) | 1997-10-31 |
Family
ID=14731378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11822796A Pending JPH09283078A (ja) | 1996-04-17 | 1996-04-17 | メタルハライドランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09283078A (ja) |
-
1996
- 1996-04-17 JP JP11822796A patent/JPH09283078A/ja active Pending
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