JPH01140549A - セラミック放電灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は発光管に透光性セラミクス管を使用するセラミ
ック放電灯に関する。

（従来の技術） 発光管として例えばアルミナ管のようなセラミクス管を
使用するセラミック放電灯として高圧ナトリウムランプ
やメタルハライドランプ等が知られている。このような
セラミクス管を使用する発光管は石英ガラス製発光管の
ように、その開口端部を加熱溶融して圧潰封止すること
が困難であるため、例えばセラミクス製閉塞体を用い、
ガラスソルダのような封着剤を介して上記開口端部を封
止し、この閉塞体に主電極を支持させている。

また、近年においては、例えば特開昭５２−７１８９５
号公報に、上記閉塞体の材料として導電性サーメットを
使用したものが記載されている。導電性サーメット製閉
塞体はそれ自体が電気導入体としての役目を兼ね備える
ので、従来の絶縁性セラミクス製閉塞体の場合のように
、発光管内に突出する電極への電気導入体をガラスソル
ダを介して閉塞体を気密に貫通させる必要がなく、導電
性サーメット閉塞体の内面側（発光管内側）に主電極の
基端部を、一方、外面側に電気導入体をそれぞれ固着す
るだけで良いから、上記電気導入体の気密貫通用のガラ
スソルダは不要となり、したがってその分だけガラスソ
ルダの使用個所が省略できるから、ガラスソルダに起因
するランプ特性の低下やリーク発生の対策上有効なもの
であった。

さらに、特開昭８１−６１３３８号公報には導電性サー
メット製閉塞体をアルミナ管にガラスソルダを使用せず
に直接固相接合により封止する方法が記載されている。

このような方法によればガラスソルダは全く使用しない
ので、ガラスソルダに起因する不都合は完全に防止でき
る。

ところで、放電灯においては始動電圧が高いため、その
始動を容易にする手段が必要で、例えば石英ガラス製発
光管を使用したメタルハライドランプの場合、石英ガラ
ス管の開口端部を圧潰封止して形成した封止部に、主電
極と隣接して始動補助用の補助電極を設置することは良
く知られている。この場合は、主電極と補助電極とは絶
縁性の石英ガラスで隔てられるので、短絡することはな
く容易に補助電極を設置することができる二しかしなが
ら、上記のようにセラミック発光管を導電性サーメット
製閉塞体で封止し、この閉塞体に主電極を固着したもの
にあっては、補助電極の設置には種々の問題がある。例
えば第３図は補助電極を設置した従来のセラミック放電
灯の発光管の一例を示し、セラミクス発光管（１）の開
口端部はガラスソルダ（２）を介して導電性サーメット
製閉塞体（３Ａ）により封止され、閉塞体（３＾）の内
面側には主電極（９）が、また外面側には外部導入体（
１０）がそれぞれの基端部を埋設して固着されている。

また、（１１）は補助電極で、閉塞体（３Ａ）をガラス
ソルダ（２）を介して気密に貫通している。

このような構成であると、ガラスソルダの使用個所が発
光管（１）と閉塞体（３＾）との封着部だけでなく、補
助電極（１１）の封着個所にも及び、その分発光管（１
）内に露出するガラスソルダ面積が広くなって、封入物
例えば金属ハロゲン化物との反応割合が増加し、発光金
属の減少によるランプ特性の低下やガラスソルダ封着部
からのリーク発生の危険が増大する。さらに、補助電極
（１１）は閉塞体（３＾）を貫通するように長く形成さ
れているので、製造工程における補助電Ｎｊ　（１１）
の僅かな曲りも、その先端に行くと大きくなり、主電極
（９）との間隔が変動して始動特性にバラツキを生じる
とか、あるいは距離の長い封着部のガラスソルダ（２）
量に偏りを生じて、補助電極（１１）と導電性サーメッ
ト製閉塞体（３Ａ）とが直接的に接触する部分が発生し
、この結果、主電極（９）と補助電極（１１）とが短絡
状態となって、始動補助効果が失われる等の不都合が生
じ易くなる欠点があった。

（発明が解決しようとする問題点） 上記したようにセラミクス発光管を導電性サーメット製
閉塞体で封止し、この閉塞体に主電極を支持させてなる
セラミック放電灯においては、その始動特性を向上させ
るために補助電極を設置しようとすると、発光管内に露
出するガラスソルダ部分が多くなって封入物との反応割
合が増加し、発光効率等のランプ特性の低下やリーク発
生のおそれが増え、さらに補助電極と主電極との間隔が
変動して始動特性のバラツキが大きくなつたり、あるい
は補助電極と導電性サーメット製閉塞体との接触による
短絡の危険性も増大する等の信頼性の低下につながる問
題発生があった。

そこで、本発明は上記欠点を解消するもので、主電極を
支持する導電性サーメット製閉塞体に、さらに補助電極
を設置しても、封入物とガラスソルダとの反応によるラ
ンプ特性の低下やリーク発生を防止し、始動特性に優れ
た信頼性の高いセラミック放電灯を提供することを目的
とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明のセラミック放電灯では、主電極および補助電極
を支持する閉塞体を、内側と外側の２層の導電性サーメ
ット層の間に絶縁性セラミクス層を介在させた３層構造
とし、かつ、この閉塞体の外側導電性サーメット層から
絶縁性セラミクス層および内側導電性サーメット層を貫
通して発光管内に開口する第１の孔部と、発光管の外部
から外側導電性サーメット層および絶縁性セラミクス層
を貫通して内側導電性サーメット層に達する第２の孔部
とを設け、上記主電極と補助電極との両電極のいづれか
一方を内側導電性サーメット層に、他方を上記第１の孔
部を通して外側導電性サーメット層にそれぞれ埋設固着
すると共に、さらに−方の外部導入体を第２の孔部を通
して内側導電性サーメット層に埋設固着し、他方の外部
導入体は外側導電性サーメットに接続するように構成さ
れる。

（作　用） このような構成によれば、主電極はいうまでもなく、補
助電極も導電性サーメット層にその基端側を埋設して固
着したので、ガラスソルダは不要となり、その分ガラス
ソルダと発光管内封入物との反応は減少し、したがつて
発光効率の低下やリーク発生も防止できる。しかも、主
電極あるいは補助電極は上記従来ランプの場合のように
閉塞体を貫通するほどには長くなく、しかも基端側は導
電性サーメット層に埋設して固着したので、その固着強
度は強く、したがって曲りを生じて相手方の電極を固着
した導電性サーメット層に接触して短絡するとか、ある
いは両電極先端間の間隔が変動して始動特性のバラツキ
が大きくなる等の欠点も防止できる。

（実施例） 以下、図面に示した一実施例を参照して本発明の詳細な
説明する。第１図は本発明に係るセラミック放電灯の一
実施例である１５０Ｗ級のメタルハライドランプの発光
管の一端側封止部の縦断面図を示し、透光性セラミクス
たとえば、アルミナセラミクスからなる内径約１０龍の
発光管（１）の開口端部は例えばＡｌ２Ｏ２，５ｉ０２
　、Ｓｍ；０３等を主成分とするガラスソルダ（２）を
介して閉塞体（３）により気密に封止されている。なお
、発光管（１）と閉塞体（３）とはガラスソルダを使用
せずに直接固相接合しても良い。上記閉塞体（３）は、
厚さがそれぞれ約２■−の内側と外側の２層の導電性サ
ーメット層（例えばＡｌ２Ｏ３顆粒８０重量％とタング
ステン粉末２０重量％との焼結体）（４）と（５）との
間に厚さ約１１諷の絶縁性セラミクスＪｉｊ（例えばア
ルミナセラミクス）（Ｂ）を介在させた３層構造をなす
。また、閉塞体（３）には１約１．５關の２つの孔部（
７）と（８）が設けられ、第１の孔部（７）は、外側導
電性サーメット層（５）から絶縁性セラミクス層（６）
および内側導電性サーメット眉（４）を貫通して発光管
内に開口している。

第２の孔部（８）は、発光管の外部に開口し、外側導電
性サーメット層（５）および絶縁性セラミクス層（６）
を貫通して内側導電性サーメット層（４）に達している
。（９）は主電極で、１約０．５關のトリエーテッドタ
ングステンからなり、その基端側を内側導電性サーメッ
ト層（４）に埋設固着してし支持され、主電極（９）へ
給電する外部導入体（ｌＯ）が発光管（１）の外部から
上記第２の孔部（８）を通り、電位の異なる外側導電性
サーメット層（５）に接触しないようにして内側導電性
サーメット層（４）にその端部を埋設固着している。な
お、第２の孔部（８）は発光管（１）内に開口していな
いので、ガラスソルダを充填して外部導入体（１０）を
固着しても支障はない。（１１）は補助電極で１約０．
１關のトリエーテッドタングステンからなり、発光管（
１）内から上記第１の孔部（７）を通り、電位の異なる
内側導電性サーメットｒ！！Ａ（４）に接触しないよう
にしてその基端側を外側導電性サーメット層（５）に埋
設固着して支持され、補助電極（１１）へ給電する他方
の外部導入体（１２）の一端側が上記外側導電性サーメ
ット層に埋設固着あるいは他の適当な手段によって固着
接続され、かつ、外部導入体（１２）の他端側は高抵抗
（１３）を介して図示しない反対側の主電極に接続され
る。なお、発光管（１）内には所定量の始動用希ガス、
水銀および金属Ｉ＼ロゲン化物例えばよう化スカンジウ
ムとよう化ナトリウムが封入され、連累内部に窒素等の
不活性ガスを充填した外管（図示しない。）内に封装さ
れる。

このような構成によれば、上記従来ランプのように補助
電極（１１）を閉塞体（３Ａ）に封着するためのガラス
ソルダが不要となり、したがって発光管（１）内に露出
するガラスソルダは発光管（１）と閉塞体（３）との封
着に使用される分だけとなるので、封入金属ハロゲン化
物との反応は減少し、発光効率等の特性の劣化やリーク
発生を減少させることができる。また、補助電極（１１
）はその基端側を埋設固着して支持され、しかも閉塞体
（３〉を貫通させないので、その長さは短かくてすむの
で、固着強度は向上すると共に曲りも少なくでき、した
がって主電極（９）先端との間隔のバラツキも減少して
、安定にしてかつ、優れた始動特性が得られる。

なお、内側、外側の各導電性す＝メット層（４）。

（５）の各孔部（７）　、　（８）内に露出する表面部
分を薬品処理例えば過酸化水素Ｈ，ｏ、で処理しておけ
ば、表面部分のタングステン成分は除去されて絶縁性と
なるので、各孔部（７）、（８）内を通す補助電極（１
１）や外部導入体（１０）とたとえ接触するようなこと
があっても、短絡して始動特性改善効果を失うこともな
く、好ましい。

次に他の実施例を第２図に示す。この図は発光管の一端
側縦断面図を示し、先の実施例と同一部分には同一符号
を付してその説明は省略する。この実施例は、先の実施
例における主電極（９）と補助電極（１１）との位置関
係を逆にしたものである。

但し主電極（９）は発光管（１）の中心に位置させる。

この場合も先の実施例と同様の効果を得ることができる
。

なお、本発明は上記実施例に限られるものではなく、セ
ラミクス発光管を使用する他のセラミック放電灯たとえ
ば高圧ナトリウムランプ等にも適用できるものである。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明の構成によれば、少なくとも主
電極または補助電極を閉塞体に封着するためのガラスソ
ルダが不要となるので、この部分におけるガラスソルダ
と封入物との反応に起因する特性の劣化やリーク発生は
防止できる。しかも主電極と補助電極との間隔の変動は
少なくできるので、安定にして優れた始動特性を有する
セラミック放電灯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／Ｘライドラン
プの発光管の一端側縦断面図、第２図は他の実施例の同
じく発光管の一端側縦断面図、第３図は従来ランプの発
光管の一端側縦断面図を示す。 （１）・・・発光管、（２）・・・ガラスソルダ。 （３）・・・閉塞体、　　（３Ａ）・・・従来の閉塞体
。 （４）・・・内側導電性サーメット層。 （５）・・・外側導電性サーメット層。 （６）・・・絶縁性セラミクス層。 （７）・・・第１の孔部、（８）・・・第２の孔部。 （９）・・・主電極、　　（１Ｇ）、（１２）・・・外
部導入体。 （１１）・・・補助電極。 代理人　弁理士　　　則　近　憲　右 同　　　　　　　宇　　治　　　　　弘第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セラミクス発光管の両端に対向した一対の主電極を設け
   、かつ一方の主電極に隣接して補助電極を設けてなるセ
   ラミック放電灯において、補助電極を設ける側の発光管
   端部は内側と外側の２層の導電性サーメット層の間に絶
   縁性セラミクス層を介在させた３層構造の閉塞体で封止
   され、かつ、閉塞体の外側導電性サーメット層から絶縁
   性セラミクス層および内側導電性サーメット層を貫通し
   て発光管内に開口する第１の孔部と、発光管の外部から
   外側導電性サーメット層および絶縁性セラミクス層を貫
   通して内側導電性サーメット層に達する第２の孔部とを
   設け、上記主電極と補助電極との両電極のいづれか一方
   を内側導電性サーメット層に、他方を上記第１の孔部を
   通して外側導電性サーメット層にそれぞれ埋設固着する
   と共に、さらに一方の外部導入体を第２の孔部を通して
   内側導電性サーメット層に埋設固着し、他方の外部導入
   体は外側導電性サーメット層に接続したことを特徴とす
   るセラミック放電灯。