专利名称：卤化金属灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用陶瓷制造的发光管的金属卤化物灯。
背景技术：
具有陶瓷构成的发光管的金属卤化物灯与具有迄今一般所使用的石英构成的发光管的金属卤化物灯相比，由于发光管材料与内封金属的反应较少，故可期望获得稳定的寿命特性。
过去，作为这种金属卤化物灯，有人提出了具有将透光性氧化铝管的两端以绝缘陶瓷盖或导电性盖进行封闭这样一种发光管的金属卤化物灯(特开昭62-293543号公报)。
此外，作为现有的金属卤化物灯，有人还提出了具有如下结构的金属卤化物灯，即，具有在发光部的两端具有直径小于发光部的细管部的、陶瓷制造的发光管，将前端具有电极的导电性引线插入该细管部，细管部的端部与导电性引线之间的间隙以密封材料进行密封(特开平6-196131号公报)。
上述现有的具有陶瓷制造的发光管的金属卤化物灯中，利用了陶瓷的高耐热性，使得与具有石英制造的发光管的金属卤化物灯相比，发光管的管壁负荷(相对于发光管整个内表面的灯的功率)得以增加，灯的效率得到提高；而在这些金属卤化物灯中，还提出了这样的技术，即，以透光性保护筒将整个发光管覆盖，使发光管温度提高、实现增加内封金属的蒸气压力，并防止发光管破损时外管玻璃破损。
使用陶瓷制造的发光管的金属卤化物灯中，与使用石英制造的发光管的金属卤化物灯相比，增大了发光管的管壁负荷，实现了高效率和高显色性。但是，要实现高效率和高显色性，除了增加管壁负荷还需要使发光管内的温度保持高温，而正是通过使用透光性保护筒等实现发光管的保温的。
另一方面，作为使用陶瓷制造的发光管的金属卤化物灯中，在灯的寿命试验中导致不能点亮的原因之中，因密封材料或引线与封入金属之间发生反应而产生泄漏这一条占了很大的比例。现有的使用陶瓷发光管的金属卤化物灯所采用的发光管保温方法中，是以保护筒将整个发光管包围起来，因此存在着这样的问题，即，由于发光管封闭部的温度增高，密封材料及引线与封入金属之间的反应增加，在灯的寿命试验中发光管封闭部泄漏的比例增大的问题。
此外，使用陶瓷发光管的金属卤化物灯中，存在着在跌落等冲击下发光管的细管部或封闭部容易破损的问题。
发明内容
本发明旨在解决以上存在的问题，其目的是，提供一种保持使用陶瓷制造的发光管的金属卤化物灯所具有的高效率和高显色性的特点的同时，能够降低发光管封闭部泄漏的可能性并且对来自外部的冲击具有高耐受性的金属卤化物灯。
为实现上述任务，本发明的金属卤化物灯的特征是，具有内装有陶瓷构成的发光管的外管，以及在所说外管内设置成将所说发光管包围起来的保护筒，所说发光管的细管部的封闭部露在所说保护筒的外部。
此外，本发明的金属卤化物灯具有两端设有电极且内封有发光金属及缓冲气体的、由透光性陶瓷构成的发光管，内装所说发光管的外管，以及在所说外管内设置成将所说发光管围起来的透光性保护筒；所说发光管具有发光部和设在发光部两端的细管部，所说细管部具有由所说电极和引线构成的给电体插入其中并且所说细管部与所说给电体的间隙被密封材料所封固的细管封闭部，所说细管封闭部至少有一个露在所说保护筒的外部。
根据本发明，可使发光管内的温度保持高温并使封闭部的散热适度，因此，保持高效率和高显色性的同时能够降低发光管封闭部泄漏的可能性。
在本发明中，所说细管封闭部至少有一个露在所说保护筒的外部，但最好是，所说细管封闭部的两端露在所说保护筒的外部。所露出的长度最好是在0.5～10mm的范围内。若露出长度不足0.5mm，则所说细管封闭部的降温效果差。若露出长度超过10mm，则所说细管封闭部的温度下降过多，容易导致光色产生分散性。
本发明的金属卤化物灯最好是所说保护筒被支持体保持在所说外管内，与所说支持体连接的弹性板对所说细管部进行支持。这样，封闭部可经由弹性板散热，并且，还能够获得对发光管的发光部的热量进行阻挡的效果，使得封闭部的温度有效地得到降低。加之以弹性板对发光管的细管部进行支持，还能够缓和灯在跌落等情况下受到的冲击而防止发光管破损。在这里，所谓支持体，是在外管内对保护筒进行定位的部件，可使用诸如板状或带状的部件。
此外，本发明的金属卤化物灯最好是所说细管封闭部设在比所说弹性板所支持的部分更靠外侧处。这样，可增加所说的散热和阻热的效果，还能够提高防止发光管封闭部泄漏的效果。
图1是展示本发明一实施形式的金属卤化物灯的结构的局部剖开时的主视图。
图2是图1的I-I向剖视图。
图3是展示上述金属卤化物灯所具备的发光管的结构的剖视图。
图4是展示上述金属卤化物灯所具备的支撑带的结构的俯视图。
图5是展示上述金属卤化物灯所具备的支撑带的结构的剖视图。
具体实施例方式
下面，对本发明的实施形式结合附图进行说明。
如图1、图2所示，作为本发明的一个实施形式的70W的金属卤化物灯具有这样的结构，即，陶瓷制造的发光管1在外管2内受到金属丝6a、6b的支持和固定，透光性保护筒3受到支撑带7的支持固定而将发光管1包围起来。作为支撑带7被焊接固定在金属丝6a上，将保护筒3外周上的4点夹在中间进行保持的同时，4个角的角部靠近外管2的内壁而将保护筒3定位在外管2的中央处。在外管2的一端上设有心柱4，通过该心柱4对外管2进行气密性密封。外管2内填充有46.5kPa压力的氮气。
发光管1内，内封有既定量的水银和作为启动用的稀有气体的氩气，而作为卤化金属，内封有镝、铥、钬、铊、钠的各自的碘化物。9是细管空隙部，17是灯头。
陶瓷制造的发光管1如图3所示，在主管部8的两端设有细管部19，经圆环部18烧结成一体。
在细管部19内，分别插有由电极12和外径为0.7mm的导电性金属陶瓷制引线11所构成的给电体20；给电体20被密封材料10封固在细管部19内而使得电极12的前端部位于主管部8内，形成了细管封闭部5。此外。在电极12的前端焊接有电极线圈13。14是水银，15是碘化物颗粒。
对于这样的结构，针对保护筒3将整个发光管1围起来的现有例的A和使细管封闭部5在保护筒3的外部露出2mm长度的B，以及，在B的基础上，如图4、图5所示地，在支撑带7上设置弹性板16而对发光管1的细管部19进行支持的C，以及如图5所示地，在C中，将细管封闭部5设置在比弹性板16所支持的部分更靠外侧处的D，就各自在寿命试验中点亮时间达到6000小时时发光管封闭部的泄漏发生率(采样数n＝35)进行了测试。其结果示于表1。
表1
由表1可知，采用B、C、D的结构，可使发光管封闭部的泄漏发生率降低到现有例A的50％以下。
其原因在于，由于细管封闭部5露在保护筒3的外部，可使得细管封闭部5的温度降低，密封材料10及引线11与封入金属之间的反应减少。此外，就C而言，由于在支撑带7上设置弹性板16而对发光管1的细管部19进行支持，可使得细管封闭部5的温度进一步降低，而对于D，由于将细管封闭部5设置在比弹性板16所支持的部分更靠外侧处，使得细管封闭部5的温度得以进一步降低。
而采用B、C、D的结构后灯的特性变化很小，高效率和高显色性得以保持。
其次，在支撑带7上设置和未设置弹性板16的情况下进行了跌落冲击试验。试验方法是，将灯以两层厚纸筒包装起来，从60cm高处跌落。其结果，无弹性板时，10根发光管中有4根破损，相比之下，设有弹性板时10根均无破损。
如上所述，根据本发明，能够在保持灯的高效率和高显色性的情况下，降低发光管封闭部泄漏的可能性，还能够防止发光管因跌落等的冲击而破损。
在上述实施形式中，作为细管部19的引线11，使用了导电性金属陶瓷，但也可以使用热膨胀系数与发光管的材料相近的其它引线材料来替代导电性金属陶瓷，此外，也可以将非导电性的陶瓷盖用于封闭部。此外，发光管也可以是发光管主管部与圆环部一体成型而与细管部烧结成一体而成的发光管。发光管还可以是发光管主管部、细管部、圆环部一体成型的发光管。
此外，在上述实施形式中，外管2内填充了氮气，但也可以填充含有氮气的混合气体。作为可以与氮气同时填充的气体，例如可列举出Ne(氖)气。使用含有氮气的混合气体的场合，最好是含有体积比50％以上的氮气。
在本发明中，对发光管所使用的陶瓷材料并无特别限定。例如，可以使用单晶金属氧化物的蓝宝石、多晶金属氧化物的氧化铝(Al2O3)、钇-铝-石榴石(YAG)、钇氧化物(YOX)或者多晶非氧化物的氮化铝(A1X)等。
此外，在上述实施形式中，外管使用的是硬质玻璃，但在本发明中对外管所使用的材料并无特别限定，可以使用公知的材料。
如以上所说明的，本发明能够提供一种在保持灯的高效率和高显色性的情况下，降低发光管封闭部泄漏的可能性，并且，对来自外部的冲击具有高耐受性的金属卤化物灯，其具有很高的工业价值。
权利要求
1.一种金属卤化物灯，其特征是，具有两端设有电极且内封有发光金属及缓冲气体的、由透光性陶瓷构成的发光管，内装所说发光管的外管，以及在所说外管内设置成将所说发光管围起来的透光性保护筒；所说发光管具有发光部和设在发光部两端的细管部，所说细管部具有由所说电极和引线构成的给电体插入其中并且所说细管部与所说给电体的间隙被密封材料所封固的细管封闭部，所说细管封闭部至少有一个露在所说保护筒的外部。
2.如权利要求1所说的金属卤化物灯，其特征是，所说保护筒被支持体保持在所说外管内。
3.如权利要求2所说的金属卤化物灯，其特征是，所说支持体上还连接有弹性板，所说弹性板对所说细管部进行支持。
4.如权利要求3所说的金属卤化物灯，其特征是，所说细管封闭部设置在比所说弹性板所支持的部分更靠外侧处。
5.如权利要求3所说的金属卤化物灯，其特征是，所说弹性板是金属，经由所说弹性板散发封闭部的热量，并且，阻挡来自发光管的发光部的热量。
6.如权利要求3所说的金属卤化物灯，其特征是，通过以所说弹性板对发光管的细管部进行支持，对灯跌落等情况下的冲击进行缓和。
7.如权利要求1所说的金属卤化物灯，其特征是，所说支持体从板状和带状物体中进行选择，在外管内将保护筒定位。
8.如权利要求1所说的金属卤化物灯，其特征是，所说陶瓷制造的发光管通过金属丝支持和固定在外管内。
9.如权利要求1所说的金属卤化物灯，其特征是，在所说外管的一端还设有心柱，通过所说心柱将所说外管气密性密封。
10.如权利要求1所说的金属卤化物灯，其特征是，所说发光管内密封有水银和作为启动用的稀有气体的氩气，作为卤化金属，密封有从镝、铥、钬、铊以及钠中所选择的至少一种的碘化物。
11.如权利要求1所说的金属卤化物灯，其特征是，所说陶瓷制造的发光管是由将发光部围起来的主管部、从两端插入有向电极供给电能的引线且前端是封闭的细管部、将所说主管部和所说细管部二者连接起来的圆环部烧结成一体而形成。
12.如权利要求11所说的金属卤化物灯，其特征是，所说细管部在所说主管部一侧具有细管空隙部。
全文摘要
一种金属卤化物灯,具有,两端具有电极12且内封有发光金属及缓冲气体的、由透光性陶瓷构成的发光管1,内装所说发光管1的外管2,以及在所说外管2内设置成将所说发光管1围起来的透光性保护筒3;所说发光管1包括发光部和设在发光部两端的细管部;所说细管部分别具有所说电极和引线构成的给电体插入其中并且所说细管部与所说给电体的间隙被密封材料所封固的细管封闭部5,所说细管封闭部5至少有一个露在所说保护筒3的外部。由此,可提供一种使用陶瓷制发光管的、在保持高效率和高显色性的情况下降低发光管封闭部泄漏的可能性并且对来自外部的冲击具有高耐受性的金属卤化物灯。
文档编号H01J61/06GK1340845SQ0112581
公开日2002年3月20日 申请日期2001年8月29日 优先权日2000年8月29日
发明者武田一男, 西浦义晴, 马庭隆司 申请人:松下电器产业株式会社