專利名稱：鹵化金屬燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用陶瓷制造的發(fā)光管的金屬鹵化物燈。
背景技術(shù)：
具有陶瓷構(gòu)成的發(fā)光管的金屬鹵化物燈與具有迄今一般所使用的石英構(gòu)成的發(fā)光管的金屬鹵化物燈相比，由于發(fā)光管材料與內(nèi)封金屬的反應(yīng)較少，故可期望獲得穩(wěn)定的壽命特性。
過去，作為這種金屬鹵化物燈，有人提出了具有將透光性氧化鋁管的兩端以絕緣陶瓷蓋或?qū)щ娦陨w進(jìn)行封閉這樣一種發(fā)光管的金屬鹵化物燈(特開昭62-293543號公報)。
此外，作為現(xiàn)有的金屬鹵化物燈，有人還提出了具有如下結(jié)構(gòu)的金屬鹵化物燈，即，具有在發(fā)光部的兩端具有直徑小于發(fā)光部的細(xì)管部的、陶瓷制造的發(fā)光管，將前端具有電極的導(dǎo)電性引線插入該細(xì)管部，細(xì)管部的端部與導(dǎo)電性引線之間的間隙以密封材料進(jìn)行密封(特開平6-196131號公報)。
上述現(xiàn)有的具有陶瓷制造的發(fā)光管的金屬鹵化物燈中，利用了陶瓷的高耐熱性，使得與具有石英制造的發(fā)光管的金屬鹵化物燈相比，發(fā)光管的管壁負(fù)荷(相對于發(fā)光管整個內(nèi)表面的燈的功率)得以增加，燈的效率得到提高；而在這些金屬鹵化物燈中，還提出了這樣的技術(shù)，即，以透光性保護(hù)筒將整個發(fā)光管覆蓋，使發(fā)光管溫度提高、實現(xiàn)增加內(nèi)封金屬的蒸氣壓力，并防止發(fā)光管破損時外管玻璃破損。
使用陶瓷制造的發(fā)光管的金屬鹵化物燈中，與使用石英制造的發(fā)光管的金屬鹵化物燈相比，增大了發(fā)光管的管壁負(fù)荷，實現(xiàn)了高效率和高顯色性。但是，要實現(xiàn)高效率和高顯色性，除了增加管壁負(fù)荷還需要使發(fā)光管內(nèi)的溫度保持高溫，而正是通過使用透光性保護(hù)筒等實現(xiàn)發(fā)光管的保溫的。
另一方面，作為使用陶瓷制造的發(fā)光管的金屬鹵化物燈中，在燈的壽命試驗中導(dǎo)致不能點亮的原因之中，因密封材料或引線與封入金屬之間發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生泄漏這一條占了很大的比例?，F(xiàn)有的使用陶瓷發(fā)光管的金屬鹵化物燈所采用的發(fā)光管保溫方法中，是以保護(hù)筒將整個發(fā)光管包圍起來，因此存在著這樣的問題，即，由于發(fā)光管封閉部的溫度增高，密封材料及引線與封入金屬之間的反應(yīng)增加，在燈的壽命試驗中發(fā)光管封閉部泄漏的比例增大的問題。
此外，使用陶瓷發(fā)光管的金屬鹵化物燈中，存在著在跌落等沖擊下發(fā)光管的細(xì)管部或封閉部容易破損的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決以上存在的問題，其目的是，提供一種保持使用陶瓷制造的發(fā)光管的金屬鹵化物燈所具有的高效率和高顯色性的特點的同時，能夠降低發(fā)光管封閉部泄漏的可能性并且對來自外部的沖擊具有高耐受性的金屬鹵化物燈。
為實現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明的金屬鹵化物燈的特征是，具有內(nèi)裝有陶瓷構(gòu)成的發(fā)光管的外管，以及在所說外管內(nèi)設(shè)置成將所說發(fā)光管包圍起來的保護(hù)筒，所說發(fā)光管的細(xì)管部的封閉部露在所說保護(hù)筒的外部。
此外，本發(fā)明的金屬鹵化物燈具有兩端設(shè)有電極且內(nèi)封有發(fā)光金屬及緩沖氣體的、由透光性陶瓷構(gòu)成的發(fā)光管，內(nèi)裝所說發(fā)光管的外管，以及在所說外管內(nèi)設(shè)置成將所說發(fā)光管圍起來的透光性保護(hù)筒；所說發(fā)光管具有發(fā)光部和設(shè)在發(fā)光部兩端的細(xì)管部，所說細(xì)管部具有由所說電極和引線構(gòu)成的給電體插入其中并且所說細(xì)管部與所說給電體的間隙被密封材料所封固的細(xì)管封閉部，所說細(xì)管封閉部至少有一個露在所說保護(hù)筒的外部。
根據(jù)本發(fā)明，可使發(fā)光管內(nèi)的溫度保持高溫并使封閉部的散熱適度，因此，保持高效率和高顯色性的同時能夠降低發(fā)光管封閉部泄漏的可能性。
在本發(fā)明中，所說細(xì)管封閉部至少有一個露在所說保護(hù)筒的外部，但最好是，所說細(xì)管封閉部的兩端露在所說保護(hù)筒的外部。所露出的長度最好是在0.5～10mm的范圍內(nèi)。若露出長度不足0.5mm，則所說細(xì)管封閉部的降溫效果差。若露出長度超過10mm，則所說細(xì)管封閉部的溫度下降過多，容易導(dǎo)致光色產(chǎn)生分散性。
本發(fā)明的金屬鹵化物燈最好是所說保護(hù)筒被支持體保持在所說外管內(nèi)，與所說支持體連接的彈性板對所說細(xì)管部進(jìn)行支持。這樣，封閉部可經(jīng)由彈性板散熱，并且，還能夠獲得對發(fā)光管的發(fā)光部的熱量進(jìn)行阻擋的效果，使得封閉部的溫度有效地得到降低。加之以彈性板對發(fā)光管的細(xì)管部進(jìn)行支持，還能夠緩和燈在跌落等情況下受到的沖擊而防止發(fā)光管破損。在這里，所謂支持體，是在外管內(nèi)對保護(hù)筒進(jìn)行定位的部件，可使用諸如板狀或帶狀的部件。
此外，本發(fā)明的金屬鹵化物燈最好是所說細(xì)管封閉部設(shè)在比所說彈性板所支持的部分更靠外側(cè)處。這樣，可增加所說的散熱和阻熱的效果，還能夠提高防止發(fā)光管封閉部泄漏的效果。
圖1是展示本發(fā)明一實施形式的金屬鹵化物燈的結(jié)構(gòu)的局部剖開時的主視圖。
圖2是圖1的I-I向剖視圖。
圖3是展示上述金屬鹵化物燈所具備的發(fā)光管的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖4是展示上述金屬鹵化物燈所具備的支撐帶的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖5是展示上述金屬鹵化物燈所具備的支撐帶的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
具體實施例方式
下面，對本發(fā)明的實施形式結(jié)合附圖進(jìn)行說明。
如圖1、圖2所示，作為本發(fā)明的一個實施形式的70W的金屬鹵化物燈具有這樣的結(jié)構(gòu)，即，陶瓷制造的發(fā)光管1在外管2內(nèi)受到金屬絲6a、6b的支持和固定，透光性保護(hù)筒3受到支撐帶7的支持固定而將發(fā)光管1包圍起來。作為支撐帶7被焊接固定在金屬絲6a上，將保護(hù)筒3外周上的4點夾在中間進(jìn)行保持的同時，4個角的角部靠近外管2的內(nèi)壁而將保護(hù)筒3定位在外管2的中央處。在外管2的一端上設(shè)有心柱4，通過該心柱4對外管2進(jìn)行氣密性密封。外管2內(nèi)填充有46.5kPa壓力的氮氣。
發(fā)光管1內(nèi)，內(nèi)封有既定量的水銀和作為啟動用的稀有氣體的氬氣，而作為鹵化金屬，內(nèi)封有鏑、銩、鈥、鉈、鈉的各自的碘化物。9是細(xì)管空隙部，17是燈頭。
陶瓷制造的發(fā)光管1如圖3所示，在主管部8的兩端設(shè)有細(xì)管部19，經(jīng)圓環(huán)部18燒結(jié)成一體。
在細(xì)管部19內(nèi)，分別插有由電極12和外徑為0.7mm的導(dǎo)電性金屬陶瓷制引線11所構(gòu)成的給電體20；給電體20被密封材料10封固在細(xì)管部19內(nèi)而使得電極12的前端部位于主管部8內(nèi)，形成了細(xì)管封閉部5。此外。在電極12的前端焊接有電極線圈13。14是水銀，15是碘化物顆粒。
對于這樣的結(jié)構(gòu)，針對保護(hù)筒3將整個發(fā)光管1圍起來的現(xiàn)有例的A和使細(xì)管封閉部5在保護(hù)筒3的外部露出2mm長度的B，以及，在B的基礎(chǔ)上，如圖4、圖5所示地，在支撐帶7上設(shè)置彈性板16而對發(fā)光管1的細(xì)管部19進(jìn)行支持的C，以及如圖5所示地，在C中，將細(xì)管封閉部5設(shè)置在比彈性板16所支持的部分更靠外側(cè)處的D，就各自在壽命試驗中點亮?xí)r間達(dá)到6000小時時發(fā)光管封閉部的泄漏發(fā)生率(采樣數(shù)n＝35)進(jìn)行了測試。其結(jié)果示于表1。
表1
由表1可知，采用B、C、D的結(jié)構(gòu)，可使發(fā)光管封閉部的泄漏發(fā)生率降低到現(xiàn)有例A的50％以下。
其原因在于，由于細(xì)管封閉部5露在保護(hù)筒3的外部，可使得細(xì)管封閉部5的溫度降低，密封材料10及引線11與封入金屬之間的反應(yīng)減少。此外，就C而言，由于在支撐帶7上設(shè)置彈性板16而對發(fā)光管1的細(xì)管部19進(jìn)行支持，可使得細(xì)管封閉部5的溫度進(jìn)一步降低，而對于D，由于將細(xì)管封閉部5設(shè)置在比彈性板16所支持的部分更靠外側(cè)處，使得細(xì)管封閉部5的溫度得以進(jìn)一步降低。
而采用B、C、D的結(jié)構(gòu)后燈的特性變化很小，高效率和高顯色性得以保持。
其次，在支撐帶7上設(shè)置和未設(shè)置彈性板16的情況下進(jìn)行了跌落沖擊試驗。試驗方法是，將燈以兩層厚紙筒包裝起來，從60cm高處跌落。其結(jié)果，無彈性板時，10根發(fā)光管中有4根破損，相比之下，設(shè)有彈性板時10根均無破損。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，能夠在保持燈的高效率和高顯色性的情況下，降低發(fā)光管封閉部泄漏的可能性，還能夠防止發(fā)光管因跌落等的沖擊而破損。
在上述實施形式中，作為細(xì)管部19的引線11，使用了導(dǎo)電性金屬陶瓷，但也可以使用熱膨脹系數(shù)與發(fā)光管的材料相近的其它引線材料來替代導(dǎo)電性金屬陶瓷，此外，也可以將非導(dǎo)電性的陶瓷蓋用于封閉部。此外，發(fā)光管也可以是發(fā)光管主管部與圓環(huán)部一體成型而與細(xì)管部燒結(jié)成一體而成的發(fā)光管。發(fā)光管還可以是發(fā)光管主管部、細(xì)管部、圓環(huán)部一體成型的發(fā)光管。
此外，在上述實施形式中，外管2內(nèi)填充了氮氣，但也可以填充含有氮氣的混合氣體。作為可以與氮氣同時填充的氣體，例如可列舉出Ne(氖)氣。使用含有氮氣的混合氣體的場合，最好是含有體積比50％以上的氮氣。
在本發(fā)明中，對發(fā)光管所使用的陶瓷材料并無特別限定。例如，可以使用單晶金屬氧化物的藍(lán)寶石、多晶金屬氧化物的氧化鋁(Al2O3)、釔-鋁-石榴石(YAG)、釔氧化物(YOX)或者多晶非氧化物的氮化鋁(A1X)等。
此外，在上述實施形式中，外管使用的是硬質(zhì)玻璃，但在本發(fā)明中對外管所使用的材料并無特別限定，可以使用公知的材料。
如以上所說明的，本發(fā)明能夠提供一種在保持燈的高效率和高顯色性的情況下，降低發(fā)光管封閉部泄漏的可能性，并且，對來自外部的沖擊具有高耐受性的金屬鹵化物燈，其具有很高的工業(yè)價值。
權(quán)利要求
1.一種金屬鹵化物燈，其特征是，具有兩端設(shè)有電極且內(nèi)封有發(fā)光金屬及緩沖氣體的、由透光性陶瓷構(gòu)成的發(fā)光管，內(nèi)裝所說發(fā)光管的外管，以及在所說外管內(nèi)設(shè)置成將所說發(fā)光管圍起來的透光性保護(hù)筒；所說發(fā)光管具有發(fā)光部和設(shè)在發(fā)光部兩端的細(xì)管部，所說細(xì)管部具有由所說電極和引線構(gòu)成的給電體插入其中并且所說細(xì)管部與所說給電體的間隙被密封材料所封固的細(xì)管封閉部，所說細(xì)管封閉部至少有一個露在所說保護(hù)筒的外部。
2.如權(quán)利要求1所說的金屬鹵化物燈，其特征是，所說保護(hù)筒被支持體保持在所說外管內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所說的金屬鹵化物燈，其特征是，所說支持體上還連接有彈性板，所說彈性板對所說細(xì)管部進(jìn)行支持。
4.如權(quán)利要求3所說的金屬鹵化物燈，其特征是，所說細(xì)管封閉部設(shè)置在比所說彈性板所支持的部分更靠外側(cè)處。
5.如權(quán)利要求3所說的金屬鹵化物燈，其特征是，所說彈性板是金屬，經(jīng)由所說彈性板散發(fā)封閉部的熱量，并且，阻擋來自發(fā)光管的發(fā)光部的熱量。
6.如權(quán)利要求3所說的金屬鹵化物燈，其特征是，通過以所說彈性板對發(fā)光管的細(xì)管部進(jìn)行支持，對燈跌落等情況下的沖擊進(jìn)行緩和。
7.如權(quán)利要求1所說的金屬鹵化物燈，其特征是，所說支持體從板狀和帶狀物體中進(jìn)行選擇，在外管內(nèi)將保護(hù)筒定位。
8.如權(quán)利要求1所說的金屬鹵化物燈，其特征是，所說陶瓷制造的發(fā)光管通過金屬絲支持和固定在外管內(nèi)。
9.如權(quán)利要求1所說的金屬鹵化物燈，其特征是，在所說外管的一端還設(shè)有心柱，通過所說心柱將所說外管氣密性密封。
10.如權(quán)利要求1所說的金屬鹵化物燈，其特征是，所說發(fā)光管內(nèi)密封有水銀和作為啟動用的稀有氣體的氬氣，作為鹵化金屬，密封有從鏑、銩、鈥、鉈以及鈉中所選擇的至少一種的碘化物。
11.如權(quán)利要求1所說的金屬鹵化物燈，其特征是，所說陶瓷制造的發(fā)光管是由將發(fā)光部圍起來的主管部、從兩端插入有向電極供給電能的引線且前端是封閉的細(xì)管部、將所說主管部和所說細(xì)管部二者連接起來的圓環(huán)部燒結(jié)成一體而形成。
12.如權(quán)利要求11所說的金屬鹵化物燈，其特征是，所說細(xì)管部在所說主管部一側(cè)具有細(xì)管空隙部。
全文摘要
一種金屬鹵化物燈,具有,兩端具有電極12且內(nèi)封有發(fā)光金屬及緩沖氣體的、由透光性陶瓷構(gòu)成的發(fā)光管1,內(nèi)裝所說發(fā)光管1的外管2,以及在所說外管2內(nèi)設(shè)置成將所說發(fā)光管1圍起來的透光性保護(hù)筒3;所說發(fā)光管1包括發(fā)光部和設(shè)在發(fā)光部兩端的細(xì)管部;所說細(xì)管部分別具有所說電極和引線構(gòu)成的給電體插入其中并且所說細(xì)管部與所說給電體的間隙被密封材料所封固的細(xì)管封閉部5,所說細(xì)管封閉部5至少有一個露在所說保護(hù)筒3的外部。由此,可提供一種使用陶瓷制發(fā)光管的、在保持高效率和高顯色性的情況下降低發(fā)光管封閉部泄漏的可能性并且對來自外部的沖擊具有高耐受性的金屬鹵化物燈。
文檔編號H01J61/06GK1340845SQ0112581
公開日2002年3月20日 申請日期2001年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月29日
發(fā)明者武田一男, 西浦義晴, 馬庭隆司 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社