JPH079792B2 - 金属蒸気放電灯 - Google Patents
金属蒸気放電灯Info
- Publication number
- JPH079792B2 JPH079792B2 JP28382986A JP28382986A JPH079792B2 JP H079792 B2 JPH079792 B2 JP H079792B2 JP 28382986 A JP28382986 A JP 28382986A JP 28382986 A JP28382986 A JP 28382986A JP H079792 B2 JPH079792 B2 JP H079792B2
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- Japan
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- arc tube
- sealing material
- metal
- tube
- vapor discharge
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- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、透光性セラミック管の両端を閉塞体で気密封
止し、かつ内部に金属又は金属化合物を封入した発光管
を用いた金属蒸気放電灯に関するものである。
止し、かつ内部に金属又は金属化合物を封入した発光管
を用いた金属蒸気放電灯に関するものである。
従来の技術 透光性セラミック管を発光管外囲器として用い、ナトリ
ウム蒸気放電を利用した高圧ナトリウムランプは、発光
効率及び寿命特性の優れたランプとして良く知られてい
る。また発光管外囲器として透明石英ガラス管を用い、
金属ハロゲン化物を封入したメタルハライドランプは、
高圧ナトリウムランプと比べ、発光効率は劣るものの、
高演色性ランプとして室内照明用を中心として広く使用
されている。しかし、これらの高圧ナトリウムランプ及
びメタルハライドランプは、各々特長及び欠点を有して
おり、満足できる性能を有していない。そこで最近、発
光管として高圧ナトリウムランプに使用されている透光
性セラミック管を外囲器として用い、内部に金属ハロゲ
ン化物を封入したメタルハライドランプが試みられてい
る。透光性セラミックは、石英ガラスと比べて、耐熱性
及び耐ハロゲン性が優れており、よって発光管内の金属
ハロゲン化物の蒸気圧を高めることができ、発光効率及
び寿命特性等を改善できる。しかしながら、透光性セラ
ミック管は石英ガラス管のように加熱軟化させて圧潰封
止加工が出来ず、よって発光管端部閉塞体を用い、そし
て該閉塞体と透光性セラミック管とを封着材を用いてロ
ウ付けすることによって気密に封止した形状となってい
る。また閉塞体としては従来、耐ハロゲン性に優れ、か
つ透光性セラミック管に膨脹率が略一致した導電性セラ
ミックあるいはセラミック内部に導電性金属膜を挾み込
んだ成形品が用いられている。
ウム蒸気放電を利用した高圧ナトリウムランプは、発光
効率及び寿命特性の優れたランプとして良く知られてい
る。また発光管外囲器として透明石英ガラス管を用い、
金属ハロゲン化物を封入したメタルハライドランプは、
高圧ナトリウムランプと比べ、発光効率は劣るものの、
高演色性ランプとして室内照明用を中心として広く使用
されている。しかし、これらの高圧ナトリウムランプ及
びメタルハライドランプは、各々特長及び欠点を有して
おり、満足できる性能を有していない。そこで最近、発
光管として高圧ナトリウムランプに使用されている透光
性セラミック管を外囲器として用い、内部に金属ハロゲ
ン化物を封入したメタルハライドランプが試みられてい
る。透光性セラミックは、石英ガラスと比べて、耐熱性
及び耐ハロゲン性が優れており、よって発光管内の金属
ハロゲン化物の蒸気圧を高めることができ、発光効率及
び寿命特性等を改善できる。しかしながら、透光性セラ
ミック管は石英ガラス管のように加熱軟化させて圧潰封
止加工が出来ず、よって発光管端部閉塞体を用い、そし
て該閉塞体と透光性セラミック管とを封着材を用いてロ
ウ付けすることによって気密に封止した形状となってい
る。また閉塞体としては従来、耐ハロゲン性に優れ、か
つ透光性セラミック管に膨脹率が略一致した導電性セラ
ミックあるいはセラミック内部に導電性金属膜を挾み込
んだ成形品が用いられている。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、このような透光性セラミック管を用い、
内部に金属ハロゲン化物を封入した金属蒸気放電灯にお
いて、単に従来より一般的に高圧ナトリウムランプに用
いらているAl2O3・CaOあるいはAl2O3・MgOを主成分とす
る封着材を適用すると、気密性は優れているものの、耐
ハロゲン性が劣り、金属ハロゲン化物がランプ点灯中に
消耗し、ランプ特性が大きく変化し、使用に耐えない。
そこで耐ハロゲン性の優れた封着材としてAl2O3,SiO2及
びY2O3,La2O3等の希土類酸化物を主成分とし、各々組成
比を変えたものについて検討を行なっているが、融点が
1300〜1500℃と適正な値にあって、耐ハロゲン性の優れ
たもの程、透光性セラミック管及び閉塞体と熱膨脹係数
が離れてしまう傾向を示し、ランプ点灯時の点滅の繰り
返しにより、透光性セラミック管と閉塞体間のロウ付け
部が早期にリークしてしまうという問題があった。
内部に金属ハロゲン化物を封入した金属蒸気放電灯にお
いて、単に従来より一般的に高圧ナトリウムランプに用
いらているAl2O3・CaOあるいはAl2O3・MgOを主成分とす
る封着材を適用すると、気密性は優れているものの、耐
ハロゲン性が劣り、金属ハロゲン化物がランプ点灯中に
消耗し、ランプ特性が大きく変化し、使用に耐えない。
そこで耐ハロゲン性の優れた封着材としてAl2O3,SiO2及
びY2O3,La2O3等の希土類酸化物を主成分とし、各々組成
比を変えたものについて検討を行なっているが、融点が
1300〜1500℃と適正な値にあって、耐ハロゲン性の優れ
たもの程、透光性セラミック管及び閉塞体と熱膨脹係数
が離れてしまう傾向を示し、ランプ点灯時の点滅の繰り
返しにより、透光性セラミック管と閉塞体間のロウ付け
部が早期にリークしてしまうという問題があった。
問題点を解決するための手段 本発明は、透光性セラミック管の両端を閉塞体で気密封
止し、かつ内部に金属又は金属化合物を封入した発光管
を用いた金属蒸気放電灯において、前記透光性セラミッ
ク管と閉塞体間を、発光管内表面側に発光管封入物に対
して耐食性の優れた封着材を用い、発光管外表面側に気
密性に優れた封着材を用いてロウ付けすることにより、
信頼性及びランプ特性の優れた金属蒸気放電灯、特に発
光管内に金属ハロゲン化物を封入したメタルハライドラ
ンプを提供するものである。
止し、かつ内部に金属又は金属化合物を封入した発光管
を用いた金属蒸気放電灯において、前記透光性セラミッ
ク管と閉塞体間を、発光管内表面側に発光管封入物に対
して耐食性の優れた封着材を用い、発光管外表面側に気
密性に優れた封着材を用いてロウ付けすることにより、
信頼性及びランプ特性の優れた金属蒸気放電灯、特に発
光管内に金属ハロゲン化物を封入したメタルハライドラ
ンプを提供するものである。
実施例 以下、本発明の詳細を図示の実施例を参照して説明す
る。
る。
第１図は本考案にかかる250ワットのメタルハライドラ
ンプの発光管の一実施例を示す断面図、第２図は第１図
の発光管の一端拡大断面図を示すものである。第１図，
第２図において、透光性アルミナセラミック管からな
り、かつ両端部に同部材からなるリング状のアルミナセ
ラミック部材を一体成形したセミクローズタイプの内径
16mm、長さ50mmの発光管バルブ１の両端には、電極2,
2′及び外部リード線3,3′が取り付けられた閉塞体4,
4′が封着材5,5′及び6,6′によって気密にロウ付け封
止されている。閉塞体4,4′はアルミナセラミックシー
ト間に導電性金属膜７を一体に焼結し、気密性と導電性
の機能を持たせたものである。また発光管内表面側の封
着材5,5′はAl2O3・SiO2及びLa2O3,Y2O3等の希土類酸化
物を主成分としたもので、耐ハロゲン性に優れている
が、SiO2の含有率が高いため、アルミナセラミックと比
べ、熱膨脹係数が小さい。また発光管外表面側の封着材
6,6′はAl2O3・CaO・Y2O3を主成分としたもので、アル
ミナセラミックに熱膨脹係数が良く合致したものからな
っている。なお、発光管バイブ１内には、水銀及び例え
ば沃化ナトリウム、沃化スカンジウム等の金属ハロゲン
化物、さらには始動用希ガスとしてアルゴンガスが封入
（図示せず）されている。
ンプの発光管の一実施例を示す断面図、第２図は第１図
の発光管の一端拡大断面図を示すものである。第１図，
第２図において、透光性アルミナセラミック管からな
り、かつ両端部に同部材からなるリング状のアルミナセ
ラミック部材を一体成形したセミクローズタイプの内径
16mm、長さ50mmの発光管バルブ１の両端には、電極2,
2′及び外部リード線3,3′が取り付けられた閉塞体4,
4′が封着材5,5′及び6,6′によって気密にロウ付け封
止されている。閉塞体4,4′はアルミナセラミックシー
ト間に導電性金属膜７を一体に焼結し、気密性と導電性
の機能を持たせたものである。また発光管内表面側の封
着材5,5′はAl2O3・SiO2及びLa2O3,Y2O3等の希土類酸化
物を主成分としたもので、耐ハロゲン性に優れている
が、SiO2の含有率が高いため、アルミナセラミックと比
べ、熱膨脹係数が小さい。また発光管外表面側の封着材
6,6′はAl2O3・CaO・Y2O3を主成分としたもので、アル
ミナセラミックに熱膨脹係数が良く合致したものからな
っている。なお、発光管バイブ１内には、水銀及び例え
ば沃化ナトリウム、沃化スカンジウム等の金属ハロゲン
化物、さらには始動用希ガスとしてアルゴンガスが封入
（図示せず）されている。
また上記したような発光管端部のロウ付けは、リング状
に成形された封着材5,5′を内側に、封着材6,6′を外側
にして発光管バルブ１と閉塞体4,4′間にセットし、真
空中あるいはアルゴン等の不活性ガス雰囲気中で同時に
約1300〜1500℃の温度で加熱溶融させることにより行な
う。この場合、耐ハロゲン性及び気密性をより改善する
ためには、発光管バルブ１と閉塞体4,4′間の封着材の
溶融層はできるだけ薄くし、かつ発光管内に溶出する封
着材5,5′の表面積は極力少なくした方が好ましく、こ
れらは封着材の量、加熱方法及び発光管の端部構造によ
って調整すればよい。またこの方法では、封着材5,5′
及び6,6′の融点は封着材成分の相互拡散を抑えるた
め、なるべく近い方が好ましい。
に成形された封着材5,5′を内側に、封着材6,6′を外側
にして発光管バルブ１と閉塞体4,4′間にセットし、真
空中あるいはアルゴン等の不活性ガス雰囲気中で同時に
約1300〜1500℃の温度で加熱溶融させることにより行な
う。この場合、耐ハロゲン性及び気密性をより改善する
ためには、発光管バルブ１と閉塞体4,4′間の封着材の
溶融層はできるだけ薄くし、かつ発光管内に溶出する封
着材5,5′の表面積は極力少なくした方が好ましく、こ
れらは封着材の量、加熱方法及び発光管の端部構造によ
って調整すればよい。またこの方法では、封着材5,5′
及び6,6′の融点は封着材成分の相互拡散を抑えるた
め、なるべく近い方が好ましい。
次に発光管内表面側の封着材5,5′を第１の封着材と
し、発光管外表面側の封着材6,6′を第２の封着材と
し、第１及び第２の封着材の種類及び重量比を種々変え
てランプを製作して試験した結果の一例を表１に示す。
し、発光管外表面側の封着材6,6′を第２の封着材と
し、第１及び第２の封着材の種類及び重量比を種々変え
てランプを製作して試験した結果の一例を表１に示す。
表１より明らかなように、試験No.1のように第１及び第
２の封着材の両方にアルミナセラミックと熱膨脹係数が
良く合った気密性の優れたものを用いた場合は、耐ハロ
ゲン性が劣るため、金属ハロゲン化物がランプ点灯中に
消耗し、早期にランプ特性が大きく変化することがわか
る。また試験No.2のように第１及び第２の封着材の両方
に耐ハロゲン性に優れたものを用いた場合は、アルミナ
セラミックと封着材の熱膨脹係数が合わないために、ラ
ンプ点滅による熱サイクルで早期にロウ付け部のリー
ク、あるいは剥離が生じ、気密不良となることがわか
る。しかし、試験No.3〜９のように第１の封着材として
耐ハロゲン性の優れたものを用い、第２の封着材として
アルミナセラミックと熱膨脹係数の良く合った気密性の
優れたものを用い、かつその比率を調整した場合、第１
の封着材によるロウ付け部に加わる熱応力を抑制し、こ
の部分での気密不良及び耐ハロゲン性を改善できること
がわかる。また仮に、第１の封着材によるロウ付け部の
みにリークを生じたとしても、第２に対する第１の封着
材の重量比を2:8以上とすることにより、耐ハロゲン性
に劣る第２の封着材との接触は僅かで実用上ランプ特性
に与える影響は無視することができるのでないかとも考
えられる。これは第１の封着材としてAl2O3・SiO2・La2
O3等を用いた場合においても同様の結果であった。よっ
て第１の封着材をあえて熱膨脹係数をアルミナに近付け
るためにその成分比を変えたり、耐ハロゲン性の劣るMg
O,TiO2等の添加剤を必要以上に加える必要がなく、耐ハ
ロゲン性及び融点を重視した成分（比）とすることがで
きる。
２の封着材の両方にアルミナセラミックと熱膨脹係数が
良く合った気密性の優れたものを用いた場合は、耐ハロ
ゲン性が劣るため、金属ハロゲン化物がランプ点灯中に
消耗し、早期にランプ特性が大きく変化することがわか
る。また試験No.2のように第１及び第２の封着材の両方
に耐ハロゲン性に優れたものを用いた場合は、アルミナ
セラミックと封着材の熱膨脹係数が合わないために、ラ
ンプ点滅による熱サイクルで早期にロウ付け部のリー
ク、あるいは剥離が生じ、気密不良となることがわか
る。しかし、試験No.3〜９のように第１の封着材として
耐ハロゲン性の優れたものを用い、第２の封着材として
アルミナセラミックと熱膨脹係数の良く合った気密性の
優れたものを用い、かつその比率を調整した場合、第１
の封着材によるロウ付け部に加わる熱応力を抑制し、こ
の部分での気密不良及び耐ハロゲン性を改善できること
がわかる。また仮に、第１の封着材によるロウ付け部の
みにリークを生じたとしても、第２に対する第１の封着
材の重量比を2:8以上とすることにより、耐ハロゲン性
に劣る第２の封着材との接触は僅かで実用上ランプ特性
に与える影響は無視することができるのでないかとも考
えられる。これは第１の封着材としてAl2O3・SiO2・La2
O3等を用いた場合においても同様の結果であった。よっ
て第１の封着材をあえて熱膨脹係数をアルミナに近付け
るためにその成分比を変えたり、耐ハロゲン性の劣るMg
O,TiO2等の添加剤を必要以上に加える必要がなく、耐ハ
ロゲン性及び融点を重視した成分（比）とすることがで
きる。
第３図は本発明にかかる金属蒸気放電灯の他の実施例を
示す発光管の一端断面図である。
示す発光管の一端断面図である。
かかる本発明実施例においては、第２図と同様、発光管
バルブ１には電極２が取り付けられた導電性セラミック
からなる閉塞体８が封着材５及び６によって気密にロウ
付けされている。この閉塞体８はアルミナ粉と例えばタ
ングステン粉を一体に焼成固化されたもので、熱膨張係
数がアルミナと近似し、かつ導電性を有するものであ
る。
バルブ１には電極２が取り付けられた導電性セラミック
からなる閉塞体８が封着材５及び６によって気密にロウ
付けされている。この閉塞体８はアルミナ粉と例えばタ
ングステン粉を一体に焼成固化されたもので、熱膨張係
数がアルミナと近似し、かつ導電性を有するものであ
る。
なお、本発明は前記実施例のように発光管封入物として
金属ハロゲン化物を用いたものに限定されるものではな
く、ナトリウム、セシウム等の金属あるいはハロゲン以
外の金属化合物を発光管内封入物としたものであっても
同様の効果を得ることができ、また発光管バルブ、閉塞
体としてはアルミナ以外であっても適用可能である。
金属ハロゲン化物を用いたものに限定されるものではな
く、ナトリウム、セシウム等の金属あるいはハロゲン以
外の金属化合物を発光管内封入物としたものであっても
同様の効果を得ることができ、また発光管バルブ、閉塞
体としてはアルミナ以外であっても適用可能である。
発明の効果 以上詳述したように本発明にかかる金属蒸気放電灯は、
発光管内封入物に対し、封着材を耐食性を重視したもの
と気密性を重視したものの２種に分け、これらを同一の
封着部に適用することにより、各々の封着材の欠点を捕
ったもので、ランプ特性及び寿命特性の優れた信頼性の
高いものである。
発光管内封入物に対し、封着材を耐食性を重視したもの
と気密性を重視したものの２種に分け、これらを同一の
封着部に適用することにより、各々の封着材の欠点を捕
ったもので、ランプ特性及び寿命特性の優れた信頼性の
高いものである。
第１図は本発明にかかるメタルハライドランプの発光管
の一実施例を示す断面図、第２図は第１図の発光管の一
端拡大断面図、第３図は本発明にかかるメタルハライド
ランプの他の実施例を示す発光管の一端断面図である。 １…発光管バルブ、2,2′……電極、4,4′……閉塞体、
5,5′,6,6′……封着材
の一実施例を示す断面図、第２図は第１図の発光管の一
端拡大断面図、第３図は本発明にかかるメタルハライド
ランプの他の実施例を示す発光管の一端断面図である。 １…発光管バルブ、2,2′……電極、4,4′……閉塞体、
5,5′,6,6′……封着材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 茂行 京都府京都市南区吉祥院西ノ庄猪之馬場町 １番地 日本電池株式会社内 審査官 植松 伸二
Claims (1)
- 【請求項１】透光性セラミック管の両端を閉塞体で気密
封止し、かつ内部に金属又は金属化合物を封入した発光
管を用いた金属蒸気放電灯において、前記透光性セラミ
ック管と閉塞体間を、発光管内表面側に発光管封入物に
対して耐食性の優れた封着材を用い、発光管外表面側に
気密性に優れた封着材を用いてロウ付けしたことを特徴
とする金属蒸気放電灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28382986A JPH079792B2 (ja) | 1986-11-27 | 1986-11-27 | 金属蒸気放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28382986A JPH079792B2 (ja) | 1986-11-27 | 1986-11-27 | 金属蒸気放電灯 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63136456A JPS63136456A (ja) | 1988-06-08 |
| JPH079792B2 true JPH079792B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=17670695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28382986A Expired - Fee Related JPH079792B2 (ja) | 1986-11-27 | 1986-11-27 | 金属蒸気放電灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH079792B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4338377A1 (de) * | 1993-11-10 | 1995-05-11 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Metallhalogenidentladungslampe mit keramischem Entladungsgefäß und Herstellverfahren für eine derartige Lampe |
| JP3399103B2 (ja) * | 1994-07-25 | 2003-04-21 | 日本電池株式会社 | 不飽和蒸気圧形高圧ナトリウムランプ |
| DE19933154B4 (de) | 1999-07-20 | 2006-03-23 | W.C. Heraeus Gmbh | Entladungslampe |
-
1986
- 1986-11-27 JP JP28382986A patent/JPH079792B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63136456A (ja) | 1988-06-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |