专利名称：高压钠蒸汽灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高压钠蒸汽灯，尤其是涉及灯光效果好的高压钠蒸汽灯的发光管结构。
在图3中示出了传统高压钠蒸汽灯发光管结构的一个例子。传统的高压钠蒸汽灯具有导电管33、利用钛钎焊剂31而被固定在导电管33一端上的电极32。另外，导电管33的另一端作为开口端。
导电管33被安装在透光氧化铝管34的一端上，透光氧化铝管34中的导电管33的安装部分通过由陶瓷胶构成的封堵剂35被不透气地密封起来。钠汞齐36被封入透光氧化铝管34的内端部中。
在上述传统的发光管结构中，点灯时发光管内钠蒸汽压力比较高、尤其是灯光效果好的高压钠蒸汽灯中，在点灯过程中在透光氧化铝管34的内外产生压力差，而且由于温度升高，如图4所示，导电管33中靠近电极32的部分发生了变形。
当发生这种变形时，导电管33与封堵剂35相脱离，在两者之间产生了间隙。由于钠汞齐36进入该间隙，所以发光物质钠在大范围内与封堵剂35反应。由此一来，促进了发光管内钠的消失，所以存在着中途发光颜色变化、灯电压不稳等问题。
因此，作为解决这种问题的结构，如特公平8-3995号公报所示的那样，提出了这样一种高压钠蒸汽灯方案，即通过使导电管不承受发光管内外压力差、且不在发光管放电空间内露出封堵剂陶瓷胶，从而抑制了点灯时钠与陶瓷胶反应的高压纳蒸汽灯。
然而，在上述特公平8-3995号公报所示的高压钠蒸汽灯中，发光物质汞齐钠不是保持在发光管内部，而是保持在成为最冷部的导电管内，因此存在以下两个问题。
第一个问题是，由于电极屏蔽了点灯时成为热源的电极间的电弧放电产生的热，所以保持在导电管内的汞齐钠不易受热，所以从点灯到点灯稳定所需的时间延长了。
第二个问题是，由于最冷部分的温度在封堵时发生导电管位置偏差时发生变化，所以与如图3所示的汞齐钠设置在温度变化小的发电管内端部的结构相比，制作时的灯电压偏差增大。
另一方面，本发明人使由图3所示的发光管结构而制成的灯光效果好的高压钠蒸汽灯点亮6000小时，并对导电管变形的发光管与不变形的发光管中钠的消失量进行了调查。其结果，在导电管变形的发光管中，封入发光管的钠的总量的50％消失了。而导电管不变形的发光管中钠的消失量约为4％，与导电管出现变形的情况相比，可知消失量很小。
另外，对导电管变形的发光管进行详细调查的结果表明，消失的钠的量中约90％是由于导电管与封堵剂剥离而形成的间隙引起的钠与封堵剂的反应造成的。即，可知能够通过防止导电管变形来抑制钠与封堵剂的反应。
因此，本发明的目的是提供这样一种高压钠蒸汽灯，即在防止导电管变形的同时，通过在发光管内设置发光物质钠而防止路程中的光色变化和灯电压变化、缩短点灯后到点灯稳定所需的时间并抑制了灯电压的离散。
为了实现上述目的，本发明的高压钠蒸汽灯的结构为具有发光管和在该发光内一对相对向的电极，在所述发光管内至少封入了钠与稀有气体，其特征在于，所述一对电极被保持在用封堵剂气密地封闭固定在所述发光管两端的导电管上，同时，所述导电管保持气密结构，并在内部封入了惰性气体。
根据这种结构，在点灯时，由于封如导电管内的惰性气体的压力，不容易产生位于导电管的发光管内的部分与导电管发光管外部的部分之间的压力差。另外，通过封入导电管中的惰性气体的热传导而降低了导电管中靠近电极部分的温度。结果，能够防止导电管因变形而与封堵剂剥离。
另外，通过在发光管内部封入钠，发光物质的钠能迅速接受来自成为点灯时热源的电极间电弧放电的热，同时温度保持一定。因此，从点灯到点灯稳定所需的时间被缩短了，并抑制了制造时灯电压的离散。
在上述高压钠蒸汽灯中，封入导电管内的惰性气体的压力最好为10Torr以上。
根据这种结构，使位于导电管的发光管内的部分与位于导电管的发光管外的部分之间的压力差变得更小，由此能更可靠地防止导电管因变形而与封堵剂剥离。
在上述高压钠蒸汽灯中，当上述发光管工作时，上述导电管的电极保持部分的温度最好在800℃以下。
根据这种结构，由于抑制了传给导电管的热负荷，所以能够防止导电管因变形而与封堵剂剥离。
图1是表示本发明一实施例的灯光效果好的高压钠蒸汽灯中发光管端部结构的剖视图。
图2是表示本发明另一实施例的灯光效果好的高压钠蒸汽灯中发光管端部结构的剖视图。
图3是表示传统的高压钠蒸汽灯中发光管端部结构例的剖视图。
图4是表示图3所示传统高压钠蒸汽灯中导电管的变形形态的剖视图。
(第一实施例)图1是表示本发明一实施例的150瓦灯光效果好的高压钠蒸汽灯发光管端部结构的剖视图。这种发光管的结构为支持电极2的导电管3安装在透光氧化铝管4的两端上。在图1中，只示出了发光管的一端而省略了另一端。
具有电子放射性物质的电极2通过钛钎焊剂1不透气地固定在导电管3的一端上。导电管3的另一端是封闭的，导电管3由此保持气密结构。在导电管3内，作为惰性气体而封入了室温时为10Torr的氩气。导电管3由含99％的铌和1％的锆的合金制成，其外径为4毫米。
透光氧化铝管4中导电管3的安装部分通过由陶瓷胶构成的封堵剂5被不透气地密封起来。在透光氧化铝管4内封入了40Torr的氙气的同时，还封入了由5mg钠和13mg水银构成的汞齐钠6。汞齐钠6设置在成为最冷部分的氧化铝管4的内端部附近。
在透光氧化铝管4内，与电极2相对向地设置了对向电极(图中未示出)，电极间距为31毫米。在透光氧化铝管4的两端外面上涂覆了厚为0.02毫米、宽为15毫米的钛热保护膜(图中未示出)。
将具有上述结构的本发明的发光管和图3所示的传统发光管分别装入外径为40毫米的硬质玻璃外管(未示出)中，制作出各20个钠蒸汽灯，对制作后的灯电压进行调查。
这样一来，灯电压的离散在传统发光管中为6.5伏，而在本实施例的发光管中为3.4伏。对从点灯到点灯稳定的时间的调查表明，与传统发光管需要约15分钟相比，本实施例的发光管需要8分钟。也就是说，本实施例的发光管在灯电压的离散和直到点灯稳定所需的时间方面都显然得到了显著改善。
在本实施例的钠蒸汽灯中，在测量承受发光管内外压力差的导电管部分、即导电管3中靠近电极部分的温度时，温度大约为800℃。与此相比，在图3所示的传统钠蒸汽灯中，温度大约为840℃。也就是说，可认为根据本实施例的结构，承受发光管内外压力差的导电管部分的温度比传统结构低了约40℃。
另外，使图3所示的传统钠蒸汽灯与本实施例的钠蒸汽灯按照点亮5.5小时后熄灯0.5小时的亮灭周期点亮12000小时。结果，本实施例的钠蒸汽灯都没有发生导电管变形，而且确认没有发生光色变化，路程特性也稳定。而在图3所示的传统钠蒸汽灯中发生了导电管变形。
因此，通过封闭导电管3两端地封入惰性气体，并用封堵剂4将导电管3不透气地密封在透光氧化铝管4内地形成发光管，防止了路程中的光色变化和灯电压变化，而且缩短了点灯后到点灯稳定所需的时间，因而能够抑制灯电压的离散。
封入导电管3内的惰性气体的压力最好在10Torr以上。这样一来，位于导电管3中透光氧化铝管4内的部分与位于导电管3中透光氧化铝管4外的部分之间的压力差能够进一步减小，从而能够可靠地防止导电管3因变形而与封堵剂剥离。
通过在导电管3内封入惰性气体，所以通过惰性气体热传导而使导电管3的电极2保持部分的温度比过去更低，并最好能够减小到800℃以下。由此一来，能够抑制传给导电管3的热负荷，并能够进一步可靠地防止导电管3因变形而与封堵剂5剥离。
另外，在本实施例的结构中，封入透光氧化铝管4内的汞齐钠6通常位于成为最冷部分的透光氧化铝管4的内端部上，所以在能够迅速接受来自成为点灯时热源的电极间的电弧放电的热的同时，始终将最冷部分的温度保持一定。因此，从点灯到点灯稳定的时间被缩短了，同时能够抑制灯电压的离散。
(第二实施例)
图2是表示本发明另一实施例的150瓦的灯光效果好的高压钠蒸汽灯发光管端部结构的剖视图。本实施例的钠蒸汽灯发光管是这样构成的，即用陶瓷盖8和陶瓷胶构成的封堵剂9封闭导电管3中电极保持一侧的相反端并在其内部封入惰性气体。其他部分的结构与第一实施例的钠蒸汽灯发光管相同。
这样一来，通过封闭导电管3的两端地封入惰性气体(氩气)，并利用封堵剂5不透气地将导电管3封闭在透光氧化铝管4中地构成发光管，从而能够防止路程中的光色变化和灯电压变化，缩短从点灯到点灯稳定所需的时间并进一步抑制灯电压的离散。
另外，封入导电管3内的惰性气体的压力最好在10Torr以上。这样一来，位于导电管3中透光氧化铝管4内的部分与位于导电管3中透光氧化铝管4外的部分之间的压力差能够进一步减小，从而能够可靠地防止导电管3因变形而与封堵剂5剥离。
另外，通过在导电管3内封入惰性气体，所以通过惰性气体的热传导而使导电管3的电极2保持部分的温度比过去更低，并最好能够减小到800℃以下。由此一来，能够抑制传给导电管3的热负荷，并能够进一步可靠地防止导电管3因变形而与封堵剂5剥离。
另外，在本实施例的结构中，封入透光氧化铝管4内的汞齐钠6通常位于成为最冷部分的透光氧化铝管4的内端部上，所以在能够迅速接受来自成为点灯时热源的电极间的电弧放电的热的同时，始终将最冷部分的温度保持一定。因此，从点灯到点灯稳定的时间被缩短了，同时能够抑制灯电压的离散。
尽管在上述各实施例中，电极2的固定是使用钛钎焊剂1，但作为替代方式，也可以通过焊接而将导电管3与电极2气密地固定起来。另外，尽管作为封入导电管3内的惰性气体是使用了氩气，但也可以使用氮气、氙气或氪气等其它惰性气体来代替氩气。而且，最好混合封入两种以上的惰性气体。
另外，尽管在上述实施例中，灯的功率为150瓦，但是灯的功率并不局限于此。另外，本发明不仅适用于灯光效果好的高压钠蒸汽灯，也适用于普通的高压钠蒸汽灯，而且获得了相同效果。
如上所述，根据本发明，可以提供一种通过防止导电管变形而具有稳定的寿命特性、缩短了从点灯到点灯稳定所需的时间并抑制了灯电压的离散的高压钠蒸汽灯。
权利要求
1.一种高压钠蒸汽灯，具有发光管和在该发光内一对相对向的电极，在所述发光管内至少封入了钠与稀有气体，其特征在于，所述一对电极被保持在用封堵剂气密地封闭固定在所述发光管两端的导电管上，同时，所述导电管保持气密结构，并在内部封入了惰性气体。
2.如权利要求1所述的高压钠蒸汽灯，其特征在于，封入所述导电管内的惰性气体的压力为10Torr以上。
3.如权利要求1所述的高压钠蒸汽灯，其特征在于，在上述发光管工作时，上述导电管的电极保持部分的温度在800℃以下。
全文摘要
用钛钎焊剂将电极气密地固定在导电管的一端上,同时封闭导电管的另一端,由此气密地形成导电管,并在内部封入氩气。使用封堵剂将该导电管不透气地封闭在透光氧化铝管内。在透光氧化铝管内设置汞齐钠。本发明能够提供这样一种高压钠蒸汽灯,即在防止导电管变形的同时,通过在发光管内设置发光物质钠而防止路程中的光色变化和灯电压变化、缩短从点灯到点灯稳定所需的时间并抑制了灯电压的离散。
文档编号H01J61/82GK1275792SQ0010873
公开日2000年12月6日 申请日期2000年5月26日 优先权日1999年5月28日
发明者和田雅人, 田久保章夫 申请人:松下电子工业株式会社