金属卤化物灯以及使用了它的照明装置的制作方法

文档序号:2925420阅读:190来源:国知局
专利名称:金属卤化物灯以及使用了它的照明装置的制作方法
技术领域
本发明涉及金属卤化物灯以及使用了它的照明装置。
背景技术
现有的金属卤化物灯例如陶瓷金属卤化物灯,如图26所示,具备发光管59,该发光管59具有外围器56和电极导入体58,外围器56由透光性陶瓷制成,具有筒部53和在该筒部53的两端部经连接部54而形成的细管部55,电极导入体58被插入细管部55内使得电极部57形成在顶端部且该电极部57位于被筒部53和连接部54包围的区域内并被密封,在外围器56内封入例如碘化钪、碘化钇、碘化钬、碘化铥等稀土类卤化物作为发光物质(例如参照专利文献1)。
在将这些稀土类的卤化物用作发光物质的情况下,由于得到了连续的分光光谱,所以可得到高的显色性。
专利文献1特开平6-196131号公报这种陶瓷金属卤化物灯一般来说其额定寿命为9000小时,但近来按照降低照明装置的维护成本和节省资源的观点,要求更加长寿命化。
因此,本发明的发明人在上述现有的陶瓷金属卤化物灯中进行了向长寿命化的竞逐。
可是,在上述现有的陶瓷金属卤化物灯中,特别是在垂直点亮(在灯纵向中心轴为竖直方向的状态下的点亮)的情况下,会引起下述问题在点亮经过时间超过9000小时的例如10000小时内,在位于下侧的细管部55之中的连接部54附近产生裂缝(在图26中用CR表示的部分),造成漏气。
该裂缝在垂直点亮灯的情况下显著出现于位于下侧的细管部55,不出现于位于上侧的细管部55。另一方面,在水平点亮灯(在灯纵向的管轴为水平方向的状态下的点亮)的情况下,该裂缝既可以有时不出现于任何细管部55,又可以有时出现于双方的细管部55。

发明内容
本发明是为了解决这样的问题而进行的,其目的在于提供一种可防止在经过长期的点亮时间后特别是在细管部之中的连接部附近产生裂缝造成漏气从而可实现长寿命化的金属卤化物灯以及使用了它的照明装置。
本发明的发明人研究了裂缝的产生原因,分别得知首先第一,在细管部55之中产生了裂缝的部分的内表面上淀积有作为外围器56的构成材料的陶瓷,该淀积物60与电极导入体58相接触;第二,与细管部55的内表面之中淀积了陶瓷的部分相比,在与连接部54相反一侧的附近,削除成细管部55的内表面被挖掉。在图26中,61表示细管部55的内表面的被削除的部分。
本发明的发明人根据这些事实,认为其原因如下。
也就是说,所封入的剩余的金属卤化物,特别是稀土类的卤化物在点亮过程中,进入在细管部55与电极导入体58之间所形成的间隙62,与作为外围器56的构成材料的陶瓷发生反应,细管部55的内表面因该反应而削除成被挖掉。其后,在点亮时间经过的同时,所削除的陶瓷慢慢淀积在细管部55的内表面之中的相同部位(从所削除的部位至连接部54一侧的附近),直至与电极导入体58接触为止。于是,重复进行灯的点亮和熄灭,其结果是,认为在该淀积物60与电极导入体58的接触部分,起因于它们的热膨胀系数之差而在细管部55上产生大的应力,因该应力而在细管部55上产生了裂缝。
再有,上述说明解释了在使之垂直点亮的情况下在位于下侧的细管部55上所发生的现象,或者在使之水平点亮的情况下在产生裂缝的双方的细管部55上所发生的现象,但在使之垂直点亮的情况下,虽然在样品之中在位于上侧的细管部55中尚不至产生裂缝,但细管部55的内表面却被同时削除了少许。
本发明的发明人根据这种新的见解而进行了各种各样的研究的结果是,找出了下述这样的解决方法。
即,本发明的金属卤化物灯具备发光管,该发光管具有透光性陶瓷制的外围器,其具有内径为5.5mm以上的筒部和在该筒部的两端部经连接部而形成的细管部,并且在内部至少封入稀土类的卤化物;以及电极导入体,以有间隙的方式插入上述细管部内,使得在顶端部形成电极部并且该电极部位于由上述筒部和上述连接部包围的区域内,在细管部的与上述筒部相反一侧的端部被密封起来,上述发光管的外围器在用包含发光管的纵向中心轴的面所切出的剖面中,上述筒部的内表面的直线部分与上述连接部的内表面的直线部分的夹角α为85°~115°,上述筒部与上述连接部的边界部的内表面的曲率半径为0.5mm~2.5mm。
另外,本发明的金属卤化物灯具备发光管,该发光管具有透光性陶瓷制的外围器,其具有内径为5.5mm以上的筒部和在该筒部的两端部经连接部而形成的细管部,并且在内部至少封入稀土类的卤化物;以及电极导入体,以有间隙的方式插入上述细管部内,使得在顶端部形成电极部并且该电极部位于由上述筒部和上述连接部包围的区域内,在细管部的与上述筒部相反一侧的端部被密封起来,上述发光管的外围器在用包含发光管的纵向中心轴的面所切出的剖面中,上述筒部的内表面的直线部分与上述连接部的内表面的直线部分的夹角α为85°~115°,在上述筒部与上述连接部的边界部的内表面形成锥面,在用包含上述发光管的纵向中心轴的面所切出的剖面中,当假定上述筒部的内表面与上述锥面的边界点为点A,上述连接部的内表面与上述锥面的边界点为点B,包含上述筒部的内表面的直线与从上述点B对上述直线下引之垂线的交点为点C时,线段AC和线段BC的长度分别为0.5mm~2.5mm。
此处,优选在上述发光管的外围器内封入有碱土类金属的卤化物。
另外,此处,本发明的金属卤化物灯具有下述结构在假定该发光管中的电极部的突出长度为E(mm)、上述连接部与上述细管部的边界部分的最小壁厚为tb(mm)的情况下,上述突出长度E和上述最小壁厚tb分别处于被(E,tb)=(0.5,1.0)、(0.5,3.5)、(5.0,3.5)、(5.0,0.5)这4个点所包围的范围内。
另外,本发明的发明人发现,利用下述这样的解决方法,也能够使金属卤化物灯长寿命化。
即,本发明的金属卤化物灯其具备发光管,其中外围器由具有管中央的主管部和管两端的一对细管部的透光性陶瓷管构成,并且在该外围器内封入有发光物质,封入铥(Tm)、钬(Ho)、镝(Dy)之中的至少1种稀土类金属的卤化物和卤化钙作为上述发光物质,并且上述卤化钙对全部卤化金属的组成比率是5~65摩尔%的范围,而且,在假定上述透光性陶瓷管的细管部的壁厚为tn(mm)、点亮时的管壁负荷为p(W/cm2)的情况下,满足p/36≤tn<1.5的关系。
此处,优选在上述外围器中的主管部与细管部的边界的放电空间一侧的角部形成R,其曲率半径在0.5mm~3.0mm的范围内。
另外,也可对上述外围器中的主管部与细管部的边界的放电空间一侧的角部进行倒角加工,使与该外围器的管轴平行的方向和与上述管轴正交的方向上的倒角尺寸分别在0.5~3.0mm的范围内。
进而,作为上述发光物质,还添加卤化铈和卤化镨之中至少1种卤化金属作为发光物质,规定其组成比率相对于封入上述外围器内的全部卤化金属的摩尔量在0.5~10摩尔%的范围内。
而且,本发明的照明装置的特征在于,包括上述各结构的金属卤化物灯;容纳该金属卤化物灯的灯具;以及用于使上述金属卤化物灯点亮的点亮电路。
发明效果发光管的外围器由筒部和在该筒部经连接部而形成的细管部构成,在用包含灯纵向中心轴的面切开外围器的剖面中,上述筒部的内表面的直线部分与上述连接部的内表面的直线部分的夹角α为85°~115°,在此情况下,如果得到将上述筒部与上述连接部的边界部的内表面的曲率半径做成0.5mm~2.5mm,或者在上述筒部与上述连接部的边界部的内表面上形成上述规定的锥面的结构,则即使在外围器内封入稀土类的卤化物,也由于可使通过削除细管部的内表面而生成的陶瓷在筒部与连接部的边界部的内表面析出、淀积,故在经过长期的点亮时间后,可阻止该淀积物与电极导入体等使热膨胀系数不同的部件相接触。其结果是,可防止在细管部,特别是在连接部附近产生裂缝,造成漏气,可实现长寿命化。
另外,由于本发明的金属卤化物灯被构成为作为发光管内的发光物质,封入铥(Tm)、钬(Ho)、镝(Dy)之中至少1种稀土类金属的卤化物和卤化钙,并且上述卤化钙对全部卤化金属的组成比率为5~65摩尔%的范围,而且在假定上述透光性陶瓷管的细管部的壁厚为tn(mm)、点亮时的管壁负荷为p(W/cm2)的情况下,满足p/36≤tn<1.5的关系;所以,由此也可实现长寿命化。即,在包括了具有封入尤其对透光性陶瓷管侵蚀程度大的Tm、Ho、Dy之中至少一种稀土类金属的卤化物作为发光物质的、一体成形型的透光性陶瓷管的发光管的金属卤化物灯中,通过以规定的组成比率封入卤化钙,可抑制成为细管部破损的原因的对细管部内表面的侵蚀,细管部内表面所生成的淀积物的量也降低了侵蚀受到了抑制的部分,并抑制了对侵蚀部位的应力施加。而且,通过将细管部的壁厚设定在与管壁负荷对应的适当的范围内,就能可靠地防止细管部破损,能得到长寿命的陶瓷金属卤化物灯。


图1是作为本发明第一实施方式的金属卤化物灯的局部切口正视图。
图2是被用于上述金属卤化物灯的发光管的正视剖面图。
图3是被用于上述金属卤化物灯的发光管的主要部分放大剖面图。
图4是被用于上述金属卤化物灯的发光管的主要部分放大剖面图。
图5是被用于上述金属卤化物灯的另一发光管的主要部分放大剖面图。
图6是表示发光管的筒部跟连接部内表面的边界部处的R的大小与直至产生裂缝的点亮时间的关系的表。
图7是表示发光管中的电极突出长度E1与最小壁厚t1的关系和裂缝产生的表。
图8是表示用于不产生裂缝的电极突出长度E1与最小壁厚t1的关系的图。
图9是被用于作为本发明第二实施方式的金属卤化物灯的发光管的主要部分放大剖面图。
图10是图9的发光管的主要部分放大剖面图。
图11是表示在发光管的筒部跟连接部内表面的边界部形成的锥部的大小与直至产生裂缝的点亮时间的关系的表。
图12是表示作为本发明第三实施方式的照明装置的结构的概略剖面图。
图13是本发明第四实施方式的金属卤化物灯中的发光管的结构的剖面图。
图14是表示封入了现有的发光物质的情况下发光管的细管部的侵蚀状态的主要部分放大剖面图。
图15是表示第四实施方式的发光管中的细管部的侵蚀状态的主要部分放大剖面图。
图16是表示发光管内的CaI2的封入量与管壁负荷、细管部的壁厚的关系的表。
图17是表示CaI2的组成比率Mca(摩尔%)与细管部壁厚t1(mm)、管壁负荷的关系的表。
图18是表示管壁负荷与细管部的壁厚的最大值、最小值的关系的表。
图19是表示管壁负荷与细管部的壁厚的最大值、最小值的关系的曲线图。
图20是表示管壁负荷与主管部的壁厚的最大值、最小值的关系的表。
图21是表示管壁负荷与主管部的壁厚的最大值、最小值的关系的曲线图。
图22是表示在主管部与细管部的内侧的边界部设置R部的结构的一体成形型陶瓷管的剖面图。
图23是表示在使用了图22的一体成形型陶瓷管的情况下的淀积物的状态的放大剖面图。
图24是表示对主管部与细管部的内侧的边界部进行倒角以代替图22所示的R的结构的图。
图25(a)、(b)是表示使用了组装型陶瓷管的发光管的结构的图。
图26是被用于现有的金属卤化物灯的发光管的主要部分放大剖面图。
符号说明1 金属卤化物灯2 外管
3、39、100、300、310 发光管4 套管5 灯头6 喇叭管(flare)7、8 管茎线(stem line)9 电力供给线10、11、113、114 外部引线12 小眼部(eyelet)13 壳部14、15 金属板16、40、131 筒部17、41 连接部18、45、104、105 细管部19、44 外围器20、42 边界部21、22、170、180 电极部23、120 放电空间24、25 电极导入体26 间隙27、111、112 密封材料28、29、172、182 电极轴30、31、171、181 电极线圈32、33、109、110 内部引线34、35、117、118 线圈36 电极插入孔37、153 淀积物38、105A 被削除的部分43、332 锥面46 顶板47 灯具48 点亮电路49 基体部
50 反射面51 灯罩部52 灯座部具体实施方式
以下,用

本发明的优选实施方式。
(第一实施方式)如图1所示,作为本发明第一实施方式的额定功率(输入功率)150W的金属卤化物灯(陶瓷金属卤化物灯)1包括总长100mm~180mm,例如140mm的外管2;配置于该外管2内的发光管3和包围该发光管3整体,万一发光管3破损时用于防止外管2被该碎片破损的套管4;以及固定于外管2的端部的螺口式(E形)灯头5。
再有,发光管3的纵向中心轴(在图1中,用X表示)与外管2的纵向中心轴(在图1中,用Y表示)大体一致。
外管2由透明的圆柱状的例如硬质玻璃等构成,一个端部被密闭成半球状,并且将例如由铅玻璃构成的喇叭管6密封在另一端部。外管2内可以是真空状态,也可根据需要封入氮气等惰性气体。
在喇叭管6内分别密封例如由镍或低碳钢构成的二条管茎线7、8的一部分。二条管茎线7、8的一个端部分别被引入到外管2内,其中的一条管茎线7经电力供给线9与从发光管3导出的后述二条外部引线10、11之中的一条电连接,另一条管茎线8直接与剩下的外部引线11电连接。发光管3在外管2内得到这二条管茎线7、8和电力供给线9支撑。另外,一条管茎线7的另一端部与灯头5的小眼部12电连接,另一条管茎线8的另一端部与灯头5的壳部13电连接。另外,管茎线7、8由分别将多条金属线熔接成为一体的一条金属线构成。
套管4由透明的圆柱状的例如石英玻璃等构成,两端均开口。另外,该套管4的两个端部通过被熟知的支撑构件,例如二决金属板14、15夹持而得到保持。金属板14、15本身与外部引线10、11进行机械连接并得到支撑。
如图2所示,发光管3具有例如多晶氧化铝制的外围器19,外围器19由筒部16和细管部18构成,筒部16略呈圆柱状,其内径r1至少为5.5mm以上,细管部18略呈圆柱状,在该筒部16的两端部经连接部17形成,并且其外径(例如外径R2为3mm~5mm)相对地比筒部16的外径(例如外径R1为13mm~25mm)小。另外,该发光管3在用包含发光管3的纵向中心轴X的面所切出的剖面中,筒部16的内表面的直线部分与连接部17的内表面的直线部分的夹角α(参照图3等)被设定为85°~115°,例如90°。筒部16的内部空间与细管部18的内部空间互相连通。作为构成该外围器19的材料,除多晶氧化铝以外,也可采用钇铝石榴石(YAG)或氮化铝等透光性陶瓷。
在发光管3内分别以规定量封入下述物质作为发光物质,至少封入稀土类的卤化物;作为缓冲气体,封入汞;以及作为启动辅助气体,封入氩或氙等稀有气体。作为稀土类的卤化物,例如除碘化钪(ScI3)或碘化钇(YI3)以外,还可采用碘化镨(PrI3)、碘化铈(CeI3)、碘化铥(TmI3)或碘化钬(HoI3)、碘化镝(DyI3)等镧族元素的碘化物。另外,作为发光物质,除稀土类的卤化物以外,为了得到所希望的色特性等,可根据需要适当地采用碘化钠(NaI)或碘化钙(CaI2)等熟知的各种金属卤化物。不言而喻,不仅限于碘化物,也可将一部分或全部置换为溴化物。特别是,基于后述原因,理想情况是封入碱土类金属的卤化物。
再有,该发光管3的管壁负荷(发光管3(除去细管部18)的每单位内表面积的输入功率)为15W/mm2~45W/mm2。
在本实施方式中,外围器19借助于筒部16、连接部17和细管部18各自无接缝地一体成形而形成,但如后面将要述及的那样,筒部16和连接部17通过一体成形来形成,而也可与之不同,在形成细管部18后,在各自组装后通过热压配合来进行一体化。
筒部16的内径r1如上所述被设定为5.5mm以上,但通常,从紧凑性等的观点来看,以不超过30mm为宜。另外,筒部16的最小壁厚t2从机械强度及点亮时对封入物的蒸气压的耐压性的观点来看,理想情况是设定在至少0.4mm以上。
如图3所示,筒部16的内表面与连接部17的内表面形成R,用平滑的凹曲面连结,它们的边界部20的内表面的曲率半径R被设定在0.5mm~2.5mm的范围。
连接部17的内表面形状在图3所示的例子中,除了在与筒部16的边界部分和与细管部18的边界部分,成为对发光管3的纵向中心轴X大体垂直的大致的平面形状,但也可以是在细管部18一侧直径变小的锥状的曲面形状。也就是说,连接部17的内表面形状在用包含该中心轴X的面切开外围器19的情况下,在其剖面中,除去细管部18的外围器19的内表面形成在四角带有R的大致的长方形或大致的正方形。但是,在连接部17的内表面形状为锥状的曲面形状时,在用包含该中心轴X的面切开外围器19的情况下,在其剖面中,该中心轴X与连接部17的直线部分的夹角θ(参照图3)为75°以上95°以下。
再有,连接部17的外表面形状未作特别限定。但是,如果连接部17的壁厚t3过厚,则点亮时从后述的放电空间23传递给连接部17的热量增加,从而热损耗增加,无法充分地提高发光金属的蒸气压,存在发光效率降低的可能性。另一方面,如果该壁厚t3过薄,则存在机械强度及点亮时对封入物的蒸气压的耐压性变得不充分的可能性。因此,如果考虑到这些方面,则在用包含该中心轴X的面切开外围器19的情况下,在其剖面中,在连接部17的内表面的直线部分与外表面的直线部分变得大体平行的区域中的连接部17的最小壁厚t3在理想情况下被设定为1mm~2.5mm。
在被筒部16和连接部17包围的区域内,如图2所示,如后面将要述及的那样,在电极导入体24、25的顶端部所形成的电极部21、22以大致在同一轴(中心轴X)上大致相向的方式预先被配置,形成放电空间23。
在各细管部18内,插通电极导入体24、25,并且只在与筒部16相反一侧的端部利用由流入细管部18与电极导入体24、25之间的间隙26的玻璃料构成的密封材料27加以密封。从细管部18的与连接部17相反一侧的端部起密封材料27流入上述间隙26的长度,即密封长度为3mm~6mm。
细管部18的内径r2通常在发光管3的制造过程中,被设定为能够以裕量将电极导入体24、25插入该细管部18内的最小限度的内径。之所以设定成“最小限度的内径”,是因为在将电极导入体24、25插入细管部18内以后,如果在细管部18与电极导入体24、25之间形成大的间隙26,则作为发光物质的金属卤化物大量进入该间隙26内,从而在点亮过程中可防止对发光有贡献的金属的量减少的缘故。但是,如上所述,在将电极导入体24、25插入细管部18内时,按照能够以裕量插入的方式,不得不将细管部18的内径r2设定得比电极导入体24、25的最大外径R3(参照图3)大,在细管部18与电极导入体24、25之间必然形成间隙26。通常,在细管部18与电极导入体24、25之间形成0.05mm~0.5mm的间隙26。不过,在该制造工序中,以电极导入体24、25的纵向中心轴与细管部18的纵向中心轴(中心轴X)完全在同一轴上的方式将电极导入体24、25插入细管部18内并加以密封是困难的,实际情况是,以电极导入体24、25在细管部18内偏心配置的情况居多。
细管部18的壁厚t4(参照图3)从机械强度的观点来看,例如被设定在0.7mm以上。另一方面,如果该壁厚t4过厚,则点亮时从放电空间23传递给细管部18的热量增加,从而热损耗增加,存在发光效率降低的可能性。因此,理想情况是,细管部18的壁厚t4例如被设定为2.0mm以下。
如图2所示,电极导入体24、25的最大外径R3(参照图3)例如为0.9mm,具有由直径为0.5mm的钨制的电极轴28、29和在该电极轴28、29的顶端部所设置的钨制的电极线圈30、31构成的电极部21、22;一个端部上连接有电极轴28、29的例如由钼构成的内部引线32、33;与导出至细管部18外部的内部引线32、33的另一端部连接的例如由铌构成的外部引线10、11;以及卷绕在电极轴28、29的一部分上的钼制的线圈34、35。该线圈34、35尽可能填埋在细管部18与电极轴28、29的一部分之间所形成的间隙26,以减少金属卤化物进入该间隙的量。
在此处,在假定电极部21、22的突出长度(以下,仅称为“电极突出长度E1”)为E1(mm)(参照图4和图5)、以连接部17与细管部18的边界部分的最小壁厚(以下,仅称为“最小壁厚t1”)为t1(mm)(参照图4)的情况下,电极突出长度E1和最小壁厚t1基于后述理由,理想情况是处于被(t1,E1)=(0.5,1.0)、(0.5,3.5)、(5.0,3.5)、(5.0,0.5)这4个点所包围的区域。
再有,如图4所示,所谓“电极突出长度E1”,表示从插入电极导入体24、25的电极插入孔36突出的长度,换言之,表示从电极插入孔36的放电空间23一侧的开口端至包含电极部21、22的顶端并且对电极导入体24、25的纵向中心轴Z垂直的平面的最短距离。但是,“电极插入孔36的放电空间23一侧的开口端”如图5所示,在具有规定的曲率半径RO的情况下,成为其开口端具有该曲率半径RO的部分的连接部17一侧的端点(图5中的点P)。
另外,描绘以电极插入孔36的开口端的任意点为中心的同心圆,“最小壁厚t1”相当于与外围器19的外表面相接的同心圆之中具有最小半径的同心圆的半径。不过,“电极突出长度E1”和“最小壁厚t1”的各值是在点亮初始阶段即不受因点亮引起的变形等的影响的状态下的值。
再有,作为电极导入体24、25,除了由电极部21、22,内部引线32、33(由钼构成),外部引线10、11(由铌构成)和线圈34、35(由钼构成)构成的部分以外,在其材料或结构中,可采用已知的电极导入体。
接着,说明将筒部16与连接部17的边界部20的内表面的曲率半径R(以下,仅称为“曲率半径R”)设定在0.5mm~2.5mm的范围的理由。
首先,在上述的作为本发明第一实施方式的额定灯功率150W的金属卤化物灯1中,制作了使曲率半径R分别变为0.3mm(以下,称为“比较例1”)、0.5mm(以下,称为“实施例1”)、1.0mm(以下,称为“实施例2”)、1.8mm(以下,称为“实施例3”)、2.0mm(以下,称为“实施例4”)、2.5mm(以下,称为“实施例5”)、2.7mm(以下,称为“比较例2“)的灯各10具。
然后,对制成的各灯以5.5小时点亮、0.5小时熄灭为1个循环,进行重复该循环的寿命试验,分别在经过9000小时点亮时、经过10000小时点亮时、经过12000小时点亮时、经过13000小时点亮时,调研在细管部18之中的连接部17的附近是否产生裂缝,得到如图6的表1所示的结果。
再有,在实施例1~5、比较例1和比较例2中,除了曲率半径R不同这一点外,具有完全相同的结构,作为主要的结构部分的值,筒部16的外径R1为12.3mm,筒部16的内径r1为11.0mm,细管部18的外径R2为3.0mm,细管部18的内径r2为1.0mm,电极导入体24、25的最大外径R3为0.9mm,电极突出长度E1为0.5mm,最小壁厚t1为1.0mm,作为发光物质,碘化镝(DyI3)、碘化铥(TmI3)或碘化钬(HoI3)、碘化铊(TlI3)和碘化钠(NaI)分别被封入12重量%、12重量%、12重量%、16重量%、48重量%,以总量计,封入5.2mg,另外封入汞10mg,在300K下封入氩气13kPa。
另外,在表1的“有无裂缝产生”一栏中,记作“-”的部位意味着至经过该点亮经过时间为止发光管3因裂缝而漏气,变成不点亮。
进而,以灯头5位于上侧的方式使各灯垂直点亮。另外,如后面将要述及的那样,在连接部17的附近产生了裂缝的细管部18表明都是在使之垂直点亮的状态下位于下侧的细管部18。
从表1可知,实施例1~实施例5的无论哪一个,在10000小时点亮经过时刻,在细管部18之中的连接部17附近都不产生裂缝。特别是,对于实施例1~实施例4,即使在12000小时点亮经过时刻,也不发生那样的裂缝,对于实施例2和实施例3,即使在13000小时点亮经过时刻,也不产生那样的裂缝。对于实施例1和实施例4,在直至13000小时点亮经过时刻,对于实施例5,在直至12000小时点亮经过时刻,分别漏气而不点亮。
另一方面,对于比较例1和比较例2,在9000小时点亮经过时刻,在细管部18之中的连接部17附近不产生裂缝,而在直至10000小时点亮经过时刻,在细管部18之中的连接部17附近产生裂缝,造成漏气而不点亮。
然后,对于实施例3和实施例4,用包含发光管3的纵向中心轴X的面切断经过13000小时点亮后的发光管3;对于实施例1、实施例2、实施例5、比较例1和比较例2,用包含发光管3的纵向中心轴X的面切断未点亮的发光管3,在利用电子扫描型显微镜(SEM)观察其内表面时,得知如下的情况。
实施例1~实施例5、比较例1和比较例2的全部如图4所示,在细管部18的放电空间23一侧附近的内表面之中,从电极插入孔36的放电空间23一侧的开口端以在3mm~10mm的区域内分别挖掉相同程度的方式来削除。
尤其是,在比较例1和比较例2中,削除掉的氧化铝在该细管部18的内表面之中,集中在比被削除的部分更靠连接部17一侧的附近淀积,其淀积物37与电极导入体24接触,特别是与线圈34接触。于是,淀积物37和电极导入体24的接触部分成为基点,产生裂缝。
再有,在图4中,38表示被削除的部分。另外,该现象被认为是与被封入的稀土类的卤化物反应所引起的。
但是,在实施例1中,削除掉的氧化铝的一部分虽然在该细管部18的内表面之中,在比被削除的部分38更靠放电空间23一侧的附近淀积少许,但削除掉的氧化铝的大部分淀积在筒部16与连接部17的边界部20的附近的内表面上。不言而喻,其结果是,在细管部18内所淀积的氧化铝与电极导入体24接触,该处成为基点,产生裂缝。
在实施例2和实施例3中,削除掉的氧化铝并不淀积在细管部18的内表面上,而淀积在筒部16与连接部17的边界部20的内表面(具有曲率半径R的凹曲面)上。
在实施例4和实施例5中,削除掉的氧化铝的一部分虽然在该细管部18的内表面之中,在比被削除的部分38更靠放电空间23一侧的附近淀积少许,但削除掉的氧化铝的大部分淀积在筒部16与连接部17的边界部20的内表面上。不言而喻,其结果是,在细管部18内所淀积的氧化铝与电极导入体24接触,该处成为基点,产生裂缝。
从以上的结果可以认为,通过在筒部16与连接部17的边界部20的内表面上设置具有适当的曲率半径的R,筒部16与连接部17的边界部20的内表面的温度T1可以低于细管部18之中比被削除的部分38更靠放电空间23一侧的附近的内表面的温度T2,其结果是,削除掉的氧化铝可以不在细管部18的内表面中的温度T2的部位析出,而在筒部16与连接部17的边界部20的内表面中的温度T1的部位析出。
另一方面,在那样考虑的情况下,本来在比较例1中,削除掉的氧化铝不在细管部18的内表面之中比被削除的部分38更靠放电空间23一侧的附近,而应该在筒部16与连接部17的边界部20的内表面上析出并淀积。但是,可以认为,在比较例1的情况下,之所以在点亮经过时间为9000小时~10000小时的期间产生裂缝造成漏气,是因为该边界部20的曲率半径R过小,其结果是,在该边界部20引起一种毛细管现象,液体状的剩余金属卤化物大量积存在该边界部20,削除掉的氧化铝受到呈液体状积存的金属卤化物阻碍,不能在该部分析出,接着在温度低的部位即细管部18的内表面之中比被削除的部分38更靠放电空间23一侧的附近析出并淀积的缘故。此事在实施例1的情况下,也可推测是因为与实施例2~实施例5的情况不同,削除掉的氧化铝不在筒部16与连接部17的边界部20本身析出,而在连接部17的稍稍离开边界部20的部分有若干析出并淀积的缘故。
但是,可知在筒部16的内径r1不到5.5mm的情况下,无法使因削除细管部18的内表面而生成的氧化铝在筒部16与连接部17的边界部20的内表面上析出并淀积。据认为这是若筒部16的内径r1不到5.5mm,则边界部20过分接近于电极部21、22而其内表面的温度T1上升了的缘故。因此,为使上述那样生成的氧化铝在筒部16与连接部17的边界部20的内表面上析出并淀积,必须将筒部16的内径r1设定为5.5mm以上。
因而,由于即使封入稀土类的卤化物,通过将筒部16的内径r1设定为5.5mm以上,并且将筒部16与连接部17的边界部20的内表面的曲率半径R设定为0.5mm~2.5mm的范围,也可使固削除细管部18的内表面而生成的氧化铝在筒部16与连接部17的边界部20的内表面上析出并淀积,所以在经过长期的点亮时间后,可阻止其淀积物37与电极导入体24、25等使热膨胀系数不同的部件接触。其结果是,尤其可防止在连接部17的附近产生裂缝而造成漏气,可实现长寿命化。
特别是,从表1可知,为了实现进一步的长寿命化,理想情况是,将筒部16与连接部17的边界部20的内表面的曲率半径R设定为0.5mm~2.0mm的范围。另外,为了实现更进一步的长寿命化,理想情况是,将筒部16与连接部17的边界部20的内表面的曲率半径R设定为1.0mm~1.8mm的范围。
接着,说明理想情况是将碱土类金属的卤化物封入外围器19内的原因。
首先,作为发光物质,碘化镝(DyI3)、碘化铥(TmI3)、碘化钬(HoI3)、碘化铊(TlI3)、碘化钠(NaI)和碘化钙(CaI2)分别被封入7.7重量%、7.6重量%、7.6重量%、11.3重量%、40.2重量%、25.6重量%,以总量计,封入7.2mg,除了这一点外,与实施例1具有相同的结构,制作了具有如此结构的额定功率150W的金属卤化物灯(实施例6)10具。
然后,对制成的各灯以5.5小时点亮、0.5小时熄灭为1个循环,进行重复该循环的寿命试验,在用包含发光管3的纵向中心轴X的面切断经过12000小时点亮后的发光管3,在利用电子扫描型显微镜(SEM)观察其内表面时,得知如下的情况。
也就是说,在实施例6中,得知因与稀土类金属的卤化物的反应造成的细管部18的内表面的被挖掉的部分比起实施例1的情况下的因与稀土类金属的卤化物的反应造成的细管部18的内表面的被挖掉的部分要少得多。从该结果可认为,通过将碘化钙包含在封入外围器19内的金属卤化物中,可抑制作为上述外围器19的材料的氧化铝与稀土类的卤化物的反应。其结果是,可减少因与上述稀土类金属的卤化物的反应而生成的氧化铝量本身,可实现进一步的长寿命化,同时可防止因与稀土类金属的卤化物的反应而使外围器19的壁减薄,防止该部分的机械强度降低而变得容易破损。已确认,除碘化钙以外,例如溴化钙自不待言,即使在采用了卤化钙以外的卤化镁、卤化锶等碱土类金属的卤化物的情况下,也同样地得到该作用效果。特别是,得知在采用了卤化钙作为碱土类金属的卤化物的情况下,除了上述作用效果外,可增加红色成分,提高显色性。
因而,由于抑制了作为外围器19的材料的氧化铝与稀土类的卤化物的反应,减少了因与稀土类金属的卤化物的反应而生成的氧化铝量本身,实现进一步的长寿命化,同时防止了因与稀土类金属的卤化物的反应而使外围器19的壁减薄,防止该部分的机械强度降低而变得容易破损,所以理想情况是,将碱土类金属的卤化物封入外围器19内。
接着,说明理想情况是将电极突出长度E1(mm)和最小壁厚t1(mm)分别设定在被(E1,t1)=(0.5,1.0)、(0.5,3.5)、(5.0,3.5)、(5.0,0.5)这4个点所包围的范围内的原因。
首先,如图7的表2和图8所示,除了使电极突出长度E1(mm)和最小壁厚t1(mm)发生各种变化这一点外,与上述表1的实施例2的额定功率150W的金属卤化物灯具有相同的结构,制作了具有如此结构的额定功率150W的金属卤化物灯各10具。
然后,对制成的各灯以5.5小时点亮、0.5小时熄灭为1个循环,进行重复该循环的寿命试验,在13000小时点亮后,分别调研在连接部17与细管部18的边界部分是否产生裂缝以及初始的发光效率(lm/W),得到如表2所示的结果。
再有,所谓“初始的发光效率”,是指经过100小时点亮时的发光效率,表2所示的数值表示各样品(10具)的平均值。另外,发光效率与现有的陶瓷金属卤化物灯相同或在其之上,即以得到90lm/W以上作为评价的基准。
另外,后述的所谓“光通量维持率(%)”表示在以经过100小时点亮时的光通量(lm)为100的情况下所具有的点亮经过时间的光通量(lm)的比例。
进而,以灯头5位于上侧的方式使各灯垂直点亮。另外,如后面将要述及的那样,在连接部17与细管部18的边界部分所发生的裂缝也发生在上侧和下侧的任何一侧。
从表2可知,在实施例6、实施例7、实施例8、实施例12和实施例13中,在经过13000小时点亮后在连接部17与细管部18的边界部分全部产生裂缝,造成漏气。另一方面,在实施例9、实施例10、实施例11、实施例14、实施例15、实施例16、实施例17和实施例18中,即使在经过13000小时点亮后在连接部17与细管部18的边界部分也全部不产生裂缝。
对于漏气的各实施例,用包含发光管3的纵向中心轴X的面切断该发光管3,利用SEM观察其内表面时,不存在因与稀土类金属的卤化物的反应而削除掉的氧化铝淀积在连接部17与细管部18的边界部分并与电极导入体24、25接触的情况。因此,认为对实施例6、实施例7、实施例8、实施例12和实施例13的情况下产生裂缝的主要原因进行研究的结果如下。首先,认为在实施例6、实施例7和实施例8的情况下,在点亮过程中,由于处于高温的电极部21、22过分接近于连接部17与细管部18的边界部分,所以在该边界部分的点亮时的温度与熄灭时的温度的温度差增大,由此在该边界部分产生很大的应力,从而产生裂缝。另一方面,认为在实施例12和实施例13的情况下,电极部21、22、连接部17与细管部18的边界部分之间的距离比实施例6、实施例7和实施例8要长,尽管没有那么大的应力发生在该边界部分,但由于壁厚t1较薄,即使没有那么大的应力,也会产生裂缝。与此相对照,在实施例9、实施例10、实施例11、实施例14、实施例15、实施例16、实施例17和实施例18的情况下,据认为这是因为即使最小壁厚t1很小,其温度差也随之减小,在该边界部分不产生大的应力,而即使温度差较大,在该边界部分产生某种程度的大的应力,也有能够承受该应力的最小壁厚t1的缘故。
另外,从表2可知,在实施例6、实施例7、实施例8、实施例9、实施例10、实施例12、实施例13、实施例14、实施例15、实施例16和实施例18的情况下,初始的发光效率均在90lm/W以上,满足上述的评价基准。另一方面,在实施例11和实施例17中,初始的发光效率均不足90lm/W,不满足上述的评价基准。
然而,在实施例1和实施例7~实施例17的情况下,虽然经过6000小时点亮时的光通量维持率在80%以上,与现有的陶瓷金属卤化物灯的经过6000小时点亮时的光通量维持率为相同程度,但对于实施例18,经过6000小时点亮时的光通量维持率仅为75%,低于现有的陶瓷金属卤化物灯的经过6000小时点亮时的光通量维持率。在实施例18中,连接部17的内表面尤其显著地发黑。
据认为得到这样的结果的原因如下。
首先,在实施例11和实施例17的情况下,据认为由于最小壁厚t1过大,在点亮时,从放电空间23传递给该边界部分的热量增加,热损耗增大,从而发光效率降低。另一方面,在实施例6、实施例7、实施例8、实施例9、实施例10、实施例12、实施例13、实施例14、实施例15、实施例16和实施例18的情况下,据认为其最小壁厚t1有适当的大小,在点亮时,从放电空间23传递给该边界部分的热量少,其结果是,由于可抑制热损耗增大,所以可得到所希望的发光效率。但是,实施例18与其它实施例不同,光通量维持率之所以低,据认为有如下的原因。即,通常,在点亮过程中,放电空间23内的热对流主要发生在电极部21、22之间。而且,放电空间23内的卤素循环受到这种热对流促进,在点亮过程中,即使作为其结构材料的钨从高温的电极部21、22飞散,也可抑制其附着于发光管3的内表面使之发黑,可防止光通量维持率降低。可是,这是因为如实施例18那样,如果电极突出长度E1过长,则在点亮过程中,电极部21、22之中电极插入孔36的开口附近的热对流难以发生,在该区域上述的卤素循环的功能降低,从而发黑的缘故。这也可从如上述那样实施例18中的连接部17的内表面显著发黑得知。
因此,通过将电极突出长度E1(mm)和最小壁厚t1(mm)分别设定在被(E1,t1)=(0.5,1.0)、(0.5,3.5)、(5.0,3.5)、(5.0,0.5)这4个点所包围的范围内,即图8的用斜线表示的区域内可知,由于不使发光效率和光通量维持率降低,可防止在连接部17与细管部18的边界部分因重复点亮和熄灭而产生大的应力,所以可防止在该应力作用下在边界部分产生裂缝而造成漏气,可实现更进一步的长寿命化。
因而,由于不使发光效率和光通量维持率降低,防止了在连接部17与细管部18的边界部分产生裂缝而造成漏气,实现了更进一步的长寿命化,所以理想情况是将电极突出长度E1(mm)和最小壁厚t1(mm)分别设定在被(E1,t1)=(0.5,1.0)、(0.5,3.5)、(5.0,3.5)、(5.0,0.5)这4个点所包围的范围内。
(第二实施方式)接着,如图9所示,作为本发明第二实施方式的额定功率150W的金属卤化物灯除了在所用的发光管39中,在筒部40与连接部41的边界部42的内表面上不形成曲率半径0.5mm~2.5mm的R,而形成切掉圆锥的顶端部后那样的锥面43这一点外,具有与作为本发明第一实施方式的额定功率150W的金属卤化物灯1相同的结构。
再有,在图9中,44表示外围器,45表示细管部。
如图10所示,在用包含发光管39的纵向中心轴X的面切开该锥面43的剖面中,在假定筒部40的内表面与锥面43的边界点(包含筒部40的内表面的直线与包含锥面43的直线的交点)为点A,连接部41的内表面与锥面43的边界点(包含筒部42的内表面的直线与包含锥面43的直线的交点)为点B,包含筒部40的内表面的直线与从点B对上述直线下引的垂线的交点为点C时,将线段AC和线段BC的长度分别设定在0.5mm~2.5mm的范围。此时,可以是在上述范围内线段AC和线段BC的长度相同,也可以是在上述范围内线段AC和线段BC的长度不同。
再有,在用包含发光管39的纵向中心轴X的面所切出的剖面中,筒部40的内表面的直线部分与连接部41的内表面的直线部分的夹角α被设定为85°~115°,例如90°。
接着,说明将上述线段AC的长度和上述线段BC的长度分别设定在0.5mm~2.5mm的范围的原因。
首先,在作为本发明第二实施方式的额定灯功率150W的金属卤化物灯中,制作了使线段AC的长度和线段BC的长度发生各种变化的灯各10具。
然后,对制成的各灯以5.5小时点亮、0.5小时熄灭为1个循环,进行重复该循环的寿命试验,分别在经过9000小时点亮时、经过10000小时点亮时和经过13000小时点亮时,调研在细管部45之中连接部42的附近是否产生裂缝,得到如图11的表3所示的结果。
再有,在实施例19~30,比较例3~比较例15中,除了线段AC的长度与线段BC的长度不同这一点外,具有完全相同的结构,作为主要的结构部分的值,筒部40的外径R1为12.3mm,筒部40的内径r1为11.0mm,细管部45的外径R2为3.0mm,细管部45的内径r2为1.0mm,电极导入体24、25的最大外径R3为0.9mm,电极突出长度E1为0.5mm,最小壁厚t1为1.0mm,作为发光物质,碘化镝(DyI3)、碘化铥(TmI3)、碘化钬(HoI3)、碘化铊(TlI3)和碘化钠(NaI)分别被封入12重量%、12重量%、12重量%、16重量%、48重量%,以总量计,封入5.2mg,另外封入汞10mg,在300K下封入氩气13kPa。
另外,在表3的“有无裂缝产生”一栏中,记作“-”的部位意味着至经过该点亮时间为止发光管39因裂缝而发生漏气,变成不点亮。
进而,以灯头5位于上侧的方式使各灯垂直点亮。另外,如后面将要述及的那样,在连接部41的附近产生了裂缝的细管部45表明都是在使之垂直点亮的状态下位于下侧的细管部45。
从表3可知,实施例19~实施例30的无论哪一个,在13000小时点亮经过时刻,在细管部45之中的连接部41附近都不产生裂缝。另一方面,对于比较例3~比较例15,在9000小时点亮经过时刻,在细管部45之中的连接部41附近也不产生裂缝,而直至10000小时点亮经过时刻为止,造成漏气而不点亮。
然后,对于实施例19~实施例30,用包含该发光管39的纵向中心轴X的面切断经过13000小时点亮后的发光管39;对于比较例3~比较例15,用包含该发光管39的纵向中心轴X的面切断未点亮的发光管,在观察其内表面时,得知如下的情况。
即,实施例19~实施例30、比较例3~比较例15均以相同程度挖除的方式分别削除细管部45之中的连接部41附近的内表面。而且,在比较例3~比较例15中,削除掉的氧化铝在该细管部的内表面之中,与被削除的部分相比更集中淀积在放电空间23一侧的附近,其淀积物与电极导入体24接触。然后,淀积物与电极导入体24接触的部分成为基点,产生裂缝。
但是,在实施例19~实施例30中,削除掉的氧化铝并非淀积在细管部45的内表面上,而是淀积在锥面43上。据认为,这是因为在筒部40与连接部41的边界部42的内表面上设置锥面,并且在假定筒部40的内表面与锥面43的边界点为点A,连接部41的内表面与锥面43的边界点为点B,包含筒部40的内表面的直线与从点B对上述直线下引的垂线的交点为点C时,通过将线段AC和线段BC的长度分别设定在0.5mm~2.5mm的范围内,筒部40与连接部41的边界部42的内表面,即锥面43的温度T3比细管部45之中相对于被削除的部分更靠近连接部41一侧附近的内表面的温度T2低,其结果是,削除掉的氧化铝不容易在细管部45的内表面上温度T2的部位,而容易在锥面43上温度T3的部位析出的缘故。不过,在作为本发明第二实施方式的额定功率150W的金属卤化物灯中,也与作为本发明第一实施方式的额定功率150W的金属卤化物灯1一样,必须将筒部40的内径r1设定在5.5mm以上。
因而,即使封入稀土类的卤化物,在将筒部40的内径r1设定在5.5mm以上的同时,在筒部40与连接部41的边界部42的内表面上设置锥面43,并且在假定筒部40的内表面与锥面43的边界点为点A,连接部41的内表面与锥面43的边界点为点B,包含筒部40的内表面的直线与从点B对上述直线下引的垂线的交点为点C时,通过将线段AC和线段BC的长度分别设定在0.5mm~2.5mm的范围内,与作为本发明第一实施方式的额定功率150W的金属卤化物灯1一样,由于可使因削除细管部45的内表面而生成的氧化铝在该锥面43上析出并淀积,所以经过长期的点亮时间后,可阻止其淀积物与电极导入体24、25等使热膨胀系数不同的构件接触。其结果是,可防止在细管部45,特别是在连接部42的附近产生裂缝而造成漏气,可实现长寿命化。
另外,在作为本第二实施方式的额定功率150W的金属卤化物灯中,在抑制作为外围器44的结构材料的氧化铝与稀土类的卤化物的反应、减少因与稀土类金属的卤化物的反应而生成的氧化铝量本身、实现进一步长寿命化的同时,由于防止了因与稀土类金属的卤化物的反应而使外围器44的壁减薄,致使该部分的机械强度降低而易于破损,所以理想情况是,在外围器44内封入碱土类金属的卤化物。不言而喻,据确认,即使作为碱土类金属的卤化物,在除碘化钙或溴化钙的卤化钙以外,还采用了卤化镁、卤化锶等的情况下,也得到与上述同样的效果。特别是,作为碱土类金属的卤化物,在采用了卤化钙的情况下,除了上述的作用效果外,还可提高显色性。
进而,由于防止因重复点亮和熄灭而在连接部41与细管部45的边界部分产生大的应力,防止因该应力而在边界部分产生裂缝,实现更进一步的长寿命化,所以在假定电极突出长度E1(mm)、连接部41与细管部45的边界部分的最小壁厚为t1(mm)的情况下,理想情况是将电极突出长度E1(mm)和最小壁厚t1(mm)分别设定在被(E1,t1)=(0.5,1.0)、(0.5,3.5)、(5.0,3.5)、(5.0,0.5)这4个点所包围的范围内。
(第三实施方式)如图12所示,作为本发明第三实施方式的照明装置例如是组装进顶板46内的向下照光用,包括埋设在顶板46内的灯具47、容纳在该灯具47内的作为本发明第一实施方式的额定功率150W的金属卤化物灯1以及用于使该金属卤化物灯1点亮的点亮电路48。
灯具47和点亮电路48均被固定在板状的基体部49。
灯具47具有灯罩部51和灯座部52,灯罩部51在内部具有反射面50,灯座部52被配置在该灯罩部51内,安装有灯。
在点亮电路48中也可采用熟知的铜铁稳压器或电子稳压器的任何一种。
按照与这样的作为本发明第三实施方式的照明装置有关的结构,由于采用了长寿命的金属卤化物灯,所以不仅可削减灯的成本,而且由于可使灯的更换频度减少,所以还可削减因更换作业等所发生的成本。
再有,在上述各实施方式中,虽然举出额定功率150W的金属卤化物灯为一个例子进行说明,但本发明也可应用于除额定功率150W以外例如70W~400W的金属卤化物灯。
另外,在上述第三实施方式中,虽然对采用作为本发明第一实施方式的额定功率150W的金属卤化物灯1的情况进行了说明,但即使是采用作为本发明第二实施方式的额定功率150W的金属卤化物灯1的情况,也可得到与上述同样的作用效果。
此外,在上述第三实施方式中,虽然对采用组装进顶板46内的向下照光用的灯具47的情况进行了说明,但除此以外即使是采用熟知的各种灯具的情况也可得到与上述同样的作用效果。
(第四实施方式)在上述实施方式中,发光管中的由筒部与连接部构成的外围器的、包含管轴的平面上的剖面形状为大致的矩形形状,按照此形状,通过将该筒部与连接部的边界部的内表面的R定为0.5mm~2.5mm而得到长寿命化的效果,已对此进行了说明。在本实施方式中,在筒部与连接部的边界部的内表面的R超出了2.5mm的情况下,对于因具备其它条件而得到发光管的长寿命化的结构进行说明。
(1)发光管的结构图13是表示本发明第四实施方式的金属卤化物灯中的发光管100的结构的剖面图。
在该图中,发光管100的额定灯功率为150W,其外围器由将管中央的主管部103和管两端的一对细管部104、105成形为一体并进行了烧结的一体成形型的透光性陶瓷管102构成。
主管部103由内径φ1为11.0mm的筒部131及其两端部的半球部132、133(相当于第一、第二实施方式中的“连接部”)构成。筒部131的全长L1为17.3mm,各半球部132、133的管轴方向的长度L1’均被设定为6.2mm。
另外,特别是为了提高透过率以谋求发光效率的提高,筒部131的壁厚t6被设定为基于现有上述150W品种的较小的0.5~0.8mm的范围,例如作为典型的尺寸,被设定为0.65mm。
另一方面,对细管部104、105的形状而言,管内径φ2被设定为1.0mm,全长L2被设定为15.9mm,另外,基于后述的考察,壁厚t5被规定在规定的范围内,在本例中,作为典型的尺寸被设定为1.1mm。
此外,特别是在主管部103与细管部104、105的边界内侧角部(以下,仅称为“内侧角部”)106,形成曲率半径在0.5mm~3.0mm的范围的R部,在本实施例中,作为典型的尺寸,该R部的曲率半径被设定为1.5mm。
在上述发光管100的主管部103的内部,配置钨(W)制的一对电极170、180(两电极间距离Lc10mm)。在此处,上述电极170、180是将钨制线圈171、181安装在同样的钨制电极棒172、182的顶端部构成。
各电极棒172、182在与放电空间120相反一侧的端部,与由Al2O3-Mo系导电性金属陶瓷构成的内部引线109、110(外径0.9mm)键合而被保持。另外,为了防止在各电极棒172、182的细管部104、105内留存的部分沉积发光物质,要卷绕钼(Mo)线圈117、118。
内部引线109、110在从细管部104、105的开口端部141、151引出到外部的同时,在该开口部中,由Dy2O3-Al2O3-SiO2系玻璃料(密封材料)111、112分别进行气密密封。
另外,在各内部引线109、110的来自细管部104、105的导出部分的端部,由铌构成的外部引线113、114被键合并保持在相同的轴上,通过在该部分外插套管1131、1141来增强该键合部。
为了抑制特别是在点亮时的发光物质所造成的对内部引线109、110的侵蚀,上述玻璃料111、112被充填至内部引线109、110的与W电极棒172、182的键合部附近为止。
在放电空间120内,如后面将要叙述的那样,封入由混合了CaI2的金属卤化物构成的发光物质,并封入作为缓冲气体的汞约10mg和作为启动辅助用气体的氩约13kPa。
(2)发光物质的组成而且,本申请的发明人在开发初期,就制成了在一体成形型陶瓷管中封入由与现有的150W品种相同的组成比率(DyI312%+TmI312%+HoI312%+TlI 16%+NaI 48%)构成的总量为5.2mg的发光物质的试作发光管。
该试作发光管除了不在所封入的发光物质、细管部和主管部的内侧角部6设置R部外,与上述图13的发光管100的结构完全相同。
由此,组装了试作发光管的金属卤化物灯特别是初始光通量为13800lm(流明)和发光效率为92.0lm/W。顺便说一下,由于现有的组装烧结型的150W品种的发光效率为88.0lm/W,与之相比,本发明的发光管改善了约4.5%。这主要是因一体成形型透光性陶瓷管的应用而引起的。
另外,取得了平均显色评价数Ra为94并且特殊显色评价数R9为40这样优越的灯特性。
可是,上述试作发光管在老化试验中判明,在每经过约5000小时起,细管部104、105就以特有的方式发生破损。特别是,在主要是灯头朝上、发光管的管轴与垂直方向大体一致的状态下点亮的情况(以下,称为“灯头朝上点亮”)下,细管部破损多发生在试作发光管的下侧细管部。
为了究明该原因,用SEM(扫描型电子显微镜)观察破损了的试作发光管的破损部的剖面时,得到在图14的示意图中所示那样的观察结果。
如该图所示,细管部5的破损在距主管部103的端部为L3(=5~6mm左右)的部位105A处发生。而且,特别是破损部位105A受到发光物质的侵蚀而呈凹形状,与此相对照,在离开破损部位105A而与主管部103一侧邻接的部位105B,以与Mo线圈118的周边相接的方式新生成呈凸形状的Al2O3淀积物153。
一旦在该状态下点亮,随着温度上升,由于105B的部位中的细管部105和钼线圈118、电极棒182等的热膨胀,作用于空白箭头所示方向的应力S发生,该应力S由于作为弯曲力被施加于受到侵蚀而强度减弱的105A的部分,所以产生裂缝152,通过该反复作用,可推知细管部105破损的情况。
接着,为了考察在105A的部分为何发生了对陶瓷管的侵蚀,通过实验调研了对应用于现有的透光性陶瓷金属卤化物灯的各种发光物质和对透光性陶瓷管的侵蚀程度。
在该实验中,试作在管内封入了各种发光物质和透光性陶瓷管样品片和氩的石英管,在加热炉中以约1100℃对其进行了2000小时加热处理后,观测了各透光性陶瓷管样品片的侵蚀程度。
其结果是,侵蚀程度以TmI3>HoI3>DyI3>>CeI3≈PrI3>TlI≈NaI≈CaI2的顺序减小,可知特别是TmI3、HoI3、DyI3的稀土类金属卤化物的侵蚀程度较大。
而且,据推测,在细管部的稍许进入中间的部位105A,该稀土类金属卤化物由气相变为液相,在该部分中液相状态的稀土类金属卤化物的对流生成,促进了对细管部的侵蚀。
因此,本申请的发明人除了特别是包含侵蚀程度大的稀土类金属卤化物TmI3、HoI3、DyI3的现有的发光物质外,还以规定的比例混合侵蚀程度小的CaI2,封入发光管100内。因此,能够显著地抑制因上述试作灯中的特有的细管部侵蚀和应力施加而造成的破损,以充分的裕量确保与现有的150W品种的组装烧结体产品相同的额定寿命12000小时。
(3)实施例以下,根据实施例,更加详细地说明本发明的发光管100的结构和金属卤化物灯22的特性。
在本实施例中,特别是作为典型的结构,将由组成比率(DyI37.7%+TmI37.6%+HoI37.6%+TlI 11.3%+NaI 37.2%+CaI228.6%)构成的总量为7.2mg的发光物质封入发光管100内。
此外的结构与上述试作发光管相同。由此,由上述发光管100制作的灯22以初始光通量13500lm和效率90lm/W取得了平均显色评价数Ra为96并且特殊显色评价数R9为75这样的灯特性。
在此处,之所以比上述试作发光管约降低2%,是向本发明的发光物质混合了CaI2所致。另外,R9值之所以从40上升到75,也是混合了相同的CaI2所致。
另外,本第四实施方式的金属卤化物灯特别是在灯头朝上点亮的老化试验中,得到约12000的寿命时间(由光通量维持率为70%的老化时间规定),在该期间未曾观测到细管部破损。
图15是表示此时的细管部105的由扫描型显微镜得到的观测结果的示意图。
如该图所示,105A的部位中的侵蚀程度与图14的情况相比极端地变少,Al2O3淀积物153的量也随之减少。由此,细管部的破损的可能性与图14的情况相比格外减少,从而灯寿命飞速地得到延长。
上述结构的细管部侵蚀抑制的效果起因于特别是在发光物质中侵蚀程度大的稀土类金属卤化物TmI3、HoI3、DyI3因混合了组成比例较高的CaI2而得到稀释,有效地减少了与细管部105的侵蚀部位105A接触的上述稀土类金属卤化物的比例。
(4)CaI2混合量和细管部的壁厚的最佳范围如上所述,通过将CaI2混合到发光物质中,证实了细管部的侵蚀大幅度地受到抑制。
在此处,混合上述CaI2的优越性在于,如上所述在对透光性陶瓷管的侵蚀度本身小的基础上,即使将其组成比率提得较高,对灯特性的负面效应也能够抑制到低水平。
然而,与TmI3、HoI3、DyI3等稀土类金属的卤化物相比,不否认CaI2的发光效率稍差,例如,上述实施例中的混合了该稀土类金属卤化物CaI228.6摩尔%的发光管100与未混合CaI2的情况相比,发光效率约减少2%。
因此,为了确保作为本发明的课题之一的高效率化,混合CaI2的量有一定的上限。
实际上,对于采用了管壁负荷为30W/cm2的试验发光管的金属卤化物灯,假定发光物质的成分与上述相同,使CaI2的摩尔%发生变化,来测定发光效率(lm/W)时,得到了图16的表4那样的实验结果。
从该表也可知,随着CaI2的摩尔%增加,发光效率缓慢降低,一旦超过65摩尔%,则发光效率极端地降低,低于采用了现有的150W品种的组装烧结型的发光管的150W品种的金属卤化物灯中的发光效率即约88lm/W,因此,与该烧结型的金属卤化物灯相比,不可能达到使发光效率提高这样的本发明的目的。对于管壁负荷不同的其它金属卤化物灯,也得到大致相同的结果,通过以上考察,可以说希望CaI2的摩尔%在65%以下。
另外,反之,如果CaI2的量过少,则存在不能充分地抑制细管部的侵蚀的程度、不能充分地避免细管部的破损这样的可能性。
另一方面,据认为,由于即使足够地混合CaI2,也并非细管部的侵蚀的程度完全没有,所以希望该细管部的壁厚也要在一定值以上,但如果使细管的壁厚过厚,则发光效率降低,这是不希望的。
即,为了在确保所希望的高效率的同时,充分地得到灯寿命,希望CaI2的混合量和细管部的壁厚分别在最佳的范围内。
因此,本申请的发明人制作了上述CaI2的组成比率Mca(摩尔%)和细管部壁厚t5(mm)对全部卤化金属的总量的组合的多个不同的试验灯,将管壁负荷设定为通常的灯使用范围内的20W/cm2、30W/cm2、40W/cm2三种,进行灯老化试验,以确认细管部中有无裂缝产生。试验灯的其它条件与上述实施例完全相同。
另外,封入发光管内的发光物质为DyI3、TmI3、HoI3、TlI、NaI、CaI2,使CaI2的组成比率从0摩尔%至上述上限的65摩尔%变化,进行实验。
图17的表5示出上述老化试验的结果。
在该表中,在通常的老化试验中,对即使经过9000小时在细管部也不产生裂缝的情形标以“○”,对至此产生了裂缝的情形标以“×”。
在该表中,首先觉察到的是,在细管部的壁厚小于一定值的情况下,尽管封入65摩尔%的CaI2,在细管部也会产生裂缝。
而且,为了不产生裂缝的细管部壁厚的最小值因管壁负荷的值而异,根据管壁负荷为20W/cm2、30W/cm2、40W/cm2的各种情况,得知细管部所需的壁厚至少是0.5mm、0.8mm、1.1mm。
另外,如果使细管的壁厚过厚,则发光效率降低。从上述表4的实验结果可知,在管壁负荷为30W/cm2的情况下,由于如果细管部壁厚为1.5mm,则发光效率大大降低,所以可以说希望细管部壁厚不到1.5mm。
由本申请的发明人确认,该壁厚的上限由于发光效率的降低比例的问题,所以不影响管壁负荷的大小本身,即使在其它不同的管壁负荷的情况下,仍然希望壁厚不到1.5mm。
如上所述,细管部壁厚的上限与管壁负荷无关,一律希望不到1.5mm,但壁厚的下限的大小则与管壁负荷有关。
因此,为了更详细地阐明细管部壁厚的下限值与管壁负荷的关系,在将5摩尔%的CaI2与发光物质混合后的状态下,将管壁负荷为20W/cm2、27W/cm2、30W/cm2、40W/cm2的各种情况下的不产生裂缝的细管部的最低值求到有效数字小数点后2位时,得到图18的表6那样的实验结果。
图19是将上述表6的值在曲线图上作图时的图。
在该曲线图上,横轴p表示管壁负荷的大小(W/cm2),纵轴t表示细管部的壁厚(mm),如该图中所示,可知壁厚的下限值大致排列在直线B上。如果从各作图值近似地求得该直线B的公式,则为t=p/36。
因此,在使细管部的壁厚为t5(mm),管壁负荷为p(W/cm2)的情况下,希望满足p/36≤t5<1.5的条件。
再有,该条件是CaI2的量为5摩尔%时的实验结果,在CaI2被包含此值以上的情况下,由于细管部更难受到侵蚀,所以CaI2的值在5摩尔%~65摩尔%的全部范围内,只要细管部的壁厚至少为上述p/36以上,就可以说不会产生裂缝。
顺便说一下,对于主管部的壁厚范围也做了实验,就其上下限而言,得到图20的表7那样的结果。
其上限值在考虑到使主管壁厚增大而造成的对发光效率降低的影响后,在此时的组成中以发光效率88lm/W以上为基准加以决定。另外,下限值是在灯老化试验中即使点亮9000小时也不会产生裂缝的最小壁厚值。
如果将该结果在曲线图上作图,则为图21那样。
因此,例如,在管壁负荷为30W/cm2的情况下,假定细管部的最小壁厚为0.83mm,主管部的最小壁厚为0.53mm,还有CaI2为最小的5摩尔%时,能够得到发光效率最高、而且可防止细管部的破损、还可满足灯寿命的金属卤化物灯。
(5)细管部与主管部的边界的内侧角部中的R部的形成再有,还判明,在将CaI2与发光物质混合的情况下,在可抑制细管部的侵蚀的同时,如图15所示,还发生氧化铝的淀积位置5B与图14的情况相比稍稍向放电空间20一侧移动的现象。
据推测,这是因为受侵蚀而溶解析出的Al2O3与Ca形成复合物,其析出温度发生变化,从而淀积位置也发生了变化的缘故。
因此,本申请的发明人已确认,如图22所示,在细管部与主管部的边界的内侧角部106(图15),形成曲率半径为1.5mm的R部331,在进行了与上述同样的评价实验并观察时,如图23所示,Al2O3的淀积物153在该R部331的部分形成,淀积物153与钼线圈118完全不会接触,其灯寿命也进一步得到延长。
而且,业已阐明,将上述发光管100的内侧角部6所形成的R部331的曲率半径规定在0.5mm~3.0mm的范围是妥当的。
如果R部331的曲率半径不到0.5mm,则在老化约8000小时后,有上述Al2O3淀积物153与Mo线圈118接触的情况,另一方面,如果该曲率半径大于3.0mm,则细管部105与钼线圈118的间隙过分增大,沉积在该间隙的发光物质的比例增大,由此造成的灯中的光通量比研究品还降低约5%以上,这是不希望的。
(6)总结从以上可知,以TmI3、HoI3、DyI3等稀土类金属的卤化物为发光物质使用的情况下,在具有采用了一体成形型透光性陶瓷管的发光管的室内型金属卤化物灯中,与采用了现有的组装烧结型的陶瓷管的发光管的情形相比,为了实现高效率且良好地保持灯寿命,希望满足下面的条件。
(i)Cal2与整个发光物质在5~65摩尔%的范围内混合。
(ii)而且,在假定细管部的壁厚为t5(mm)、管壁负荷为p(W/cm2)的情况下,设定t5,使得p/36≤t5<1.5。
(iii)进一步希望的是,在细管部与主管部的内侧角部形成曲率半径为0.5~3.0mm的R部。
(第五实施方式)本第五实施方式的发光管的特征在于,除了上述实施例4中的发光物质,还封入CeI3。
在此处,特别是作为典型的结构,将由组成比率(DyI37.5%+TmI37.5%+HoI37.4%+TlI 11.1%+NaI 36.3%+CaI227.8%+CeI32.4%)构成的总量为7.5mg的发光物质封入管内。
这样,之所以除了实施例4中的上述CaI2外还混合CeI3,是因为通过添加以高效率发射相对视觉灵敏度高的绿光波段光谱的碘化铯CeI3来补偿特别是实施例4中的因混合CaI2而造成的发光效率的降低。
此外的结构与第四实施方式中的发光管100相同。
实际上,配备了本第五实施方式的发光管的金属卤化物灯特别是其初始光通量为14700lm和发光效率为98lm/W,与上述第四实施方式中的金属卤化物灯相比,取得了约高6%的值。
另外,灯显色性也被保持在平均显色评价数Ra为95和特殊显色评价数R9为70这样比较优越的水平。
另一方面,本实施例的金属卤化物灯取得与上述第四实施方式的金属卤化物灯相同的约12000小时以上的寿命,其间观测不到特有的细管部破损。而且,观测到特别是透光性陶瓷管102的细管部105的侵蚀程度也显著地受到抑制,并且Al2O3淀积物153也在透光性陶瓷管102的主管部103与细管部105的边界部的内侧角部106所形成的R部331的部分生成。
本实施例5的结构中的添加CeI3的优越性在于,如上所述,在对透光性陶瓷管的侵蚀程度小的基础上,特别是即使较低的组成比率也能得到提高效率的效果,因而可将对灯寿命的负面效应抑制到低水平。
从与此有关的详细的研究结果业已阐明,将特别是CeI3对上述全部卤化金属的总量的添加组成比率Mce(摩尔%)规定在0.5~10摩尔%的范围是妥当的。
这是因为如果上述比例小于0.5%摩尔,则得不到效率显著上升约4%以上的效果,而如果大于10%摩尔,则灯发光色以偏离所谓色坐标的黑体放射轨迹的偏移值Duv约为5以上移至带绿色的波段,成为不适合于商店等的照明的颜色。
以上,按照第四、第五实施方式,由于灯寿命长,成本性能优越,并且显色性高,如果将装有这种灯的照明装置(参照图12)特别设置在商店等处,则商品的颜色看上去鲜艳,能够对顾客产生很大的吸引力。
再有,按照配备了上述第四、第五实施方式的发光管的金属卤化物灯,与第一、第二实施方式的结构相比,还取得如下的效果。
即,第四、第五实施方式的金属卤化物灯由于在该发光管的主管部中的连接部与筒状部的内部的边界部上的R增大,所以将放电空间内的整个壁面的与发光中心(电极间距离的中心)的距离之差与第一、第二实施方式的情形相比,可以做到比较小。由此,其优点在于,由于可减小点亮中的放电空间壁面的温度差,所以在发光部内部卤化循环均等地起作用,没有局部发黑这样的情况。因此,据认为,第四、第五实施方式的金属卤化物灯在长时间点亮后的光通量维持率与第一、第二实施方式的情形相比得到提高。
<其它>
(1)上述第四、第五实施方式中因混合CaI2而得到的防止细管部破损的效果在特别封入了包含侵蚀程度大的稀土类金属卤化物TmI3、HoI3、DyI3中的至少1种的发光物质的灯中也同样地得到了确认。
(2)在上述第四、第五实施方式中,通过在发光管的内侧角部形成规定的曲率半径的R,可实现更长寿命化,但如图24所示,对该角部进行倒角加工,也能得到同样的效果。
如果假设与该倒角部332的管轴平行的方向的倒角尺寸为C1,与之正交的方向的倒角尺寸为C2,则根据与规定了上述R的曲率半径的范围大致相同的原因,希望C1、C2均在0.5~3.0mm的范围。
(3)在上述第五实施方式中,作为用于使发光效率更加得到提高的发光物质,添加了CeI3,但也可添加PrI3,以代替CeI3的全部或一部分。由于该PrI3也具有与CeI3同样的性质,可使发光效率得到提高而不至对灯寿命产生恶劣影响。
在此时,也希望所添加的PrI3的摩尔%(在还并存CeI3的情况下,将CeI3与PrI3合在一起的摩尔%)在与实施例5中的CeI3的情况同样的范围内(0.5~10摩尔%)。
(4)在上述各实施方式中,叙述了用多晶氧化铝作为透光性陶瓷发光管材料所做的实验结果,但由于即使在以可用作该发光管材料的透光性陶瓷而闻名的钇铝石榴石(YAG)或氮氧化铝等的情况下也有受到侵蚀的可能性,所以在此时也可通过形成与上述各实施方式同样的结构,得到与上述同样的作用效果。
(5)另外,在上述各实施方式中,以碘化金属为例来叙述卤化金属,但即使是作为碘(I)以外的卤素的溴(Br)、氯(Cl)的金属化合物,也能得到同样的效果。
(6)在第五实施方式中,理想情况是,在封入发光管内的卤化物的总量之中,包含Ce、Pr的稀土类金属卤化物的总量的组成比率在2~40摩尔%的范围内。通过实验确认,如为2摩尔%以下,则得不到规定的色特性和发光效率,如为40摩尔%以上,则侵蚀反应性极度增大,此时在利用上述发明的情况下,细管部在短时间即可产生裂缝。
(7)在上述各实施方式中,对于室内用的比较小型的金属卤化物灯进行了说明,但本发明也可应用于户外用的大型金属卤化物灯。即使是大型,如果为使亮度增加而增大管壁负荷,也不能说完全没有因细管部受到侵蚀而破损的可能性。
(8)在上述第四、第五实施方式中,对额定输出为150W的金属卤化物灯进行了说明,但本发明不限于此,可适用于从10W左右的低瓦数灯到400W的高瓦数灯的全部金属卤化物灯。
(9)再有,在上述各实施方式中,说明了发光管的外围器完全一体成形的情况,但即使是主管部的筒部沿管轴方向一分为二,在该部分具有热压组装结构的外围器,只要细管部与主管部一体成形,就可认为在本发明中是一体成形的外围器。
不过,如图25(a)的发光管300那样,也可采取用一对圆板状的闭塞板319、320塞住圆筒构件303的两端的开口部作为主管部301,使细管304、305贯通该主管部301的闭塞板319、320的中央部的贯通孔中,一体烧结结合而形成的结构。
进而,如图25(b)的发光管310所示,作为发光管的外围器,也可采用在圆筒构件303的两端部设置小直径部321、322作为主管部301,将细管部304、305与该小直径部321、322直接结合并烧结结合成为一体的透光性陶瓷管。
但是,图25(a)、(b)中的任何一种外围器由于是在单独制成主管部301和细管部304、305并将它们组装在一起后进行烧结,所以被称为组装烧结型陶瓷管,但在这种组装烧结型陶瓷管中,在一体烧结时存在产生裂缝的可能性,所以必须增厚在细管部304、305与主管部301的接合部(在图25(a)中为319、320,在图25(b)中为321、322)的壁厚,从而在降低该接合部中的光透过率的同时,也存在增大该部分的热容量,增大热传导损耗,降低从灯射出的总光通量与灯功率的比例(发光效率)的可能性。从这种观点看,如上述各实施方式所示,使用一体成形型的外围器的发光管的结构这一方可以期待有高的发光效率。
产业上的可利用性本发明的金属卤化物灯能够防止在经过长期的点亮时间后特别是在细管部之中的连接部附近产生裂缝而造成漏气,作为长寿命的光源是合适的。
权利要求
1.一种金属卤化物灯,其中,具备发光管,该发光管具有透光性陶瓷制的外围器,其具有内径为5.5mm以上的筒部和在该筒部的两端部经连接部而形成的细管部,并且在内部至少封入稀土类的卤化物;以及电极导入体,以有间隙的方式插入上述细管部内,使得在顶端部形成电极部并且该电极部位于由上述筒部和上述连接部包围的区域内,在细管部的与上述筒部相反一侧的端部被密封起来,上述发光管的外围器在用包含发光管的纵向中心轴的面所切出的剖面中,上述筒部的内表面的直线部分与上述连接部的内表面的直线部分的夹角α为85°~115°,上述筒部与上述连接部的边界部的内表面的曲率半径为0.5mm~2.5mm。
2.一种金属卤化物灯,其中,具备发光管,该发光管具有透光性陶瓷制的外围器,其具有内径为5.5mm以上的筒部和在该筒部的两端部经连接部而形成的细管部,并且在内部至少封入稀土类的卤化物;以及电极导入体,以有间隙的方式插入上述细管部内,使得在顶端部形成电极部并且该电极部位于由上述筒部和上述连接部包围的区域内,在细管部的与上述筒部相反一侧的端部被密封起来,上述发光管的外围器在用包含发光管的纵向中心轴的面所切出的剖面中,上述筒部的内表面的直线部分与上述连接部的内表面的直线部分的夹角α为85°~115°,在上述筒部与上述连接部的边界部的内表面形成锥面,在用包含上述发光管的纵向中心轴的面所切出的剖面中,当假定上述筒部的内表面与上述锥面的边界点为点A,上述连接部的内表面与上述锥面的边界点为点B,包含上述筒部的内表面的直线与从上述点B对上述直线下引之垂线的交点为点C时,线段AC和线段BC的长度分别为0.5mm~2.5mm。
3.如权利要求1或2所述的金属卤化物灯,其中,在上述外围器内封入有碱土类金属的卤化物。
4.如权利要求1或2所述的金属卤化物灯,其中,在假定上述电极部的突出长度为E(mm)、上述连接部与上述细管部的边界部分的最小壁厚为tb(mm)的情况下,上述突出长度E和上述最小壁厚tb分别处于被(E,tb)=(0.5,1.0)、(0.5,3.5)、(5.0,3.5)、(5.0,0.5)这4个点所包围的范围内。
5.如权利要求1或2所述的金属卤化物灯,其中,上述外围器由筒部、连接部和细管部成形为一体而成。
6.一种金属卤化物灯,其具备发光管,其中外围器由具有管中央的主管部和管两端的一对细管部的透光性陶瓷管构成,并且在该外围器内封入有发光物质,封入铥(Tm)、钬(Ho)、镝(Dy)之中的至少1种稀土类金属的卤化物和卤化钙作为上述发光物质,并且上述卤化钙对全部卤化金属的组成比率是5~65摩尔%的范围,而且,在假定上述透光性陶瓷管的细管部的壁厚为tn(mm)、点亮时的管壁负荷为p(W/cm2)的情况下,满足p/36≤tn<1.5的关系。
7.如权利要求6所述的金属卤化物灯,其中,在上述外围器中的主管部与细管部的边界的放电空间一侧的角部形成R,其曲率半径在0.5mm~3.0mm的范围内。
8.如权利要求6所述的金属卤化物灯,其中,对上述外围器中的主管部与细管部的边界的放电空间一侧的角部进行倒角加工,使与该外围器的管轴平行的方向和与上述管轴正交的方向上的倒角尺寸分别在0.5~3.0mm的范围内。
9.如权利要求6~8的任一项中所述的金属卤化物灯,其中,作为上述发光物质,还添加卤化铈和卤化镨之中的至少1种卤化金属作为发光物质,规定其组成比率相对于封入上述外围器内的全部卤化金属的摩尔量在0.5~10摩尔%的范围内。
10.如权利要求6所述的金属卤化物灯,其中,上述外围器由主管部与细管部成形为一体而成。
11.一种照明装置,其中,包括权利要求1、权利要求2、权利要求6的任一项中所述的金属卤化物灯;容纳该金属卤化物灯的灯具;以及用于使上述金属卤化物灯点亮的点亮电路。
全文摘要
发光管(3)具备透光性陶瓷制的外围器(19),其具有内径为5.5mm以上的筒部(16)和在该筒部(16)的两端部经连接部(17)而形成的细管部(18),并且在内部至少封入稀土类的卤化物;以及电极导入体(24)、(25),插入细管部(18)内并被密封起来。发光管(3)在用包含发光管(3)的纵向中心轴X的面所切出的剖面中,筒部(16)的内表面的直线部分与连接部(17)的内表面的直线部分的夹角α为85°~115°。在细管部(18)与电极导入体(24)、(25)之间形成间隙(26)。筒部(16)与连接部(17)的边界部(20)的内表面的曲率半径为0.5mm~2.5mm。
文档编号H01J61/12GK1961404SQ20058001765
公开日2007年5月9日 申请日期2005年3月31日 优先权日2004年3月31日
发明者东昌范, 马庭隆司, 主森理惠 申请人:松下电器产业株式会社
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