JPS59169037A - 発光管の製造方法 - 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】 技術分野 本発明は不飽和蒸気形式の高圧ナトリウムランプの製造
に関し、詳しくいうと、不飽和蒸気形式の高圧ナトリウ
ムランプにおいて使用するための発光管を製造するため
の方法に関する。

高圧ナトリウムランプの製造において、排気された容器
内に管状セラミック発光管を支持し、この容器を通常の
ねじ込み形式のベース部材に取付けることは慣用されて
いることである。通常、発光管内にはランプの動作中の
ナトリウムの不所望な損失を補償するという目的で過剰
の量のナトリウムが充填されている。従って、利用でき
る高圧ナトリウムランプは、その大部分がいわゆる飽和
蒸気形式のものであり、この飽和状態のためにランプ電
圧および演色性に不所望な変化を与えることが知られて
いる。

このような悪影響を排除する、あるいは少なくとも軽減
する過程において、使用するナトリウムおよび水銀の量
が完全に蒸発する量だけであるランプが所望の結果をも
たらすということが長い間知られている。換言すると、
ナトリウムおよび水銀が完全に蒸発するような量だけ挿
入された不飽和蒸気形式の高圧ナトリウムランプは、効
率、製造コストおよび照明能力の増大に関する限り、非
常に望ましい構造である。

しかしながら、不飽和蒸気高圧ナトリウムランプの製造
においてそうぐうする主な問題の１つは適量のナトリウ
ムおよび水銀をランプ内に挿入することである。ナトリ
ウムの含有量は比較的少量であり、かつナトリウムは化
学的に活性な物質であるから、不飽和蒸気高圧ナトリウ
ムランプの発光管内に適量のナトリウムを挿入すること
は非常に困難であることが分っている。

高圧ナトリウムランプの発光管に適量のナトリウムおよ
び水銀を挿入するための既知の技術の１つは米国特許第
４．１５４５５０号に記載されている。この特許におい
ては、アジ化ナトリウム（ＮａＮ３）が容器内に置かれ
た溶剤で分解され、この溶剤は蒸発される。また、ＡＩ
−Ｚｒ−ＴＩ−Ｋｇ金合金形式の水銀分与物が容器内に
置かれる。その後で、この容器は発光管に取付けられた
一方の排気パイプ内に配置され、この一方の排気パイプ
が閉塞される、すなわちピンチオフされる。別の排気パ
イプが発光管の他端と排気装置との間に取付けられる。

前記容器を内部に有する前記一方の排気管が加熱され、
ナトリウムおよび水銀含有化合物を分解し、発光管内に
所望のナトリウムと水銀を提供する。また、発光管が排
気され、始動ガスが再び充填される。

上記した技術は不飽和蒸気高圧ナトリウムランプの製造
方法に使用しても、あるいはしなくてもよいけれど、こ
の技術にはまだ不十分な点が若干残っている。詳しくい
うと、上記技術は比較的高価な部品を使用し、比較的不
経済な工程および装置を使用する。例えば、提案された
ニオブの排気管は比較的高価であり、通常の高圧ナトリ
ウムランプ製造設備においては簡単には使用できない。

本発明の目的は改良された高圧ナトリウムランプ製造方
法を提供することである。本発明の他の目的は不飽和蒸
気高圧ナトリウムランプに使用するための発光管の製造
を改善することである。本発明の他の目的は不飽和高圧
ナトリウムランプ用発光管を製造する複雑さを軽減する
ことである。

本発明の一面によれば、これらおよび他の目的、利点な
らびに能力は、第１の電極が管状セラミック容器の一端
部に封止され、ナトリウム−水銀アマルガムおよび酸素
吸収用ゲッタが該容器内に配置され、前記容器が排気さ
れた後、低圧の貴ガスで満たされ、第２の電極が前記管
状セラミック容器の反対端部に封止される発光管の製造
方法によって達成される。

本発明、ならびに本発明の他の目的、利点および能力を
十分に理解できるようにするため、以下、添付図面を参
照して本発明の好ましい実施例について詳細に説明する
。

添付図面を参照すると、第１図には気密封止された、か
つ排気されたガラス容器５を有する不飽和蒸気高圧ナト
リウムランプが例示されている。

ガラス容器５は通常のスクリュー形式のベース部材７中
に嵌合するように形成されている。ガラスステム部材９
が容器５に封止されており、この容器５内に突出してい
る。電気導体１１および１３がそれぞれステム部材９に
よって封止された状態でこのステム部材９を貫通し、ガ
ラス容器５の内部と外部間の電気接続を行なっている。

導電性支持部材１５が電気導体の一方１１に取付けられ
ており、一対のクロスパー１７および１９がこの支持部
材１５の両端部に取付けられている。また、複数のスプ
リングのような部材２１が支持部材１５に取付けられて
おり、ガラス容器５と接触するように形成されている。

さらに一対のゲッタ２３および２５が支持部材１５に取
付けられており、排気された容器５の完全性を保証する
ように作用する。

発光管２７はガラス容器５内に配置され、かつクロスパ
ー１７および１９によって支持されている。例えば多結
晶アルミナのような材料よりなることが好ましいこの発
光管２７はその両端部に電極２９および３１を含む。一
方の電極２９はり四スパー１７に取付けられて支持され
ており、他方の電極３１は他方のりｐスパー１９によっ
て絶縁支持されており、かつステム部材９を貫通する電
気導体１５に電気的に接続されている。発光管２７の両
端部の電極２９および３１の近傍の周囲に熱保存素子３
３を巻きつけて発光管２７の中心との温度差を減じるよ
うにしてもよい。

次に、上記した発光管２７の製造について第２図の分解
図および第３図の拡大図を参照して説明する。例えば多
結晶アルミナのような材料よりなるセラミック容器３５
はその各端部に取付けられた径の小さい孔を有する端部
材３７および３９を有する。第１の電極部材４１．は支
持部分４３および外側に延在するフィン４５および取付
けられた電極部分４７を有する。

孔のあいたセラミックウェハ４９が電極部分４７を通っ
て嵌入され、外側に延在するフィン４５と接触状態に置
かれる。続いて、孔のあいたガラスフリットウェハ５１
が電極部分４７を通って嵌入され、孔のあいたセラミッ
クウェハ４９と接触状態に置かれる。しかる後、第１の
電極部材４１の電極部分４７が孔を有する端部材３７か
らセラミック容器中に挿入される。電極部材４１をセラ
ミック容器３５に気密封止するのに十分な量の熱が容器
３５の一端部、孔を有する端部材３７、ガラスフリット
ウェハ５１、孔のあいたセラミックウェハ４９および電
極部材４１に印加される。

気密封止された端部を有するセラミック容器３５は通常
、周知の不活性雰囲気のグローブボックスのような不活
性雰囲気中に移される。ここで、ナトリウム−水銀アマ
ルガムが容器３５の反対端部すなわち封止されていない
端部から容器３５中に導入される。なお、水銀は所望の
水銀蒸気を提供するように分解し得る金属合金あるいは
水銀の酸化物（酸化第二水銀、酸化水銀）の形式であっ
てもよい。

次に、酸素吸収用ゲッタがセラミック容器３５の封止さ
れていない端部からこの容器中に導入される。このゲッ
タはアルミニウム、チタン、スカンジウム、ハフニウム
、セリウム、ランタン、トリウム、トラトリウムおよび
ジルコニウムよりなる金属群から選択されることが好ま
しい金属合金である。また、他の希土類またはアクチニ
ド系列金属が、酸素吸収用能力が存在する限り、適用で
きる。

続いて、支持部分５５および外側に延在するフィシ５７
および取付けられた電極部分５９を有する第２の電極部
材５！Ｉに孔のあいたセラミックウェハ６１が電極部分
５９を通って嵌入され、外側に延在するフィン５７と接
触状態に置かれる。孔のあいた７リツトガラスウエハ６
３が同じく電極部分５９を通って支持部分５５上に嵌入
され、孔のあいたセラミックウェハ６１と接触状態に置
かれる。第２の電極部材５３の電極部分５９がセラミッ
ク容器３５の他方の端部に配置され、７リツトガラスウ
エハ６１がセラミック容器３５とゆるく接触する。

キセノンのような希ガス（貴ガス）が封止されていない
端部、子なわち第２の電極部材５３がゆるく位置付けさ
れている端部からセラミック容器３５中に導入される。

この希ガスは所望の圧力でセラミック容器中に導入され
る前にこの容器を７ラツシ（洗浄）するために使用され
ることが好ましい。その後、第２の電極部材５３がセラ
ミック容器３５の反対端部に７リツト封止され、所望の
発光管２７を提供する。さらに、発光管２７はこの技術
分野で周知の態様で排気されたガラス容器内に支持され
、不飽和蒸気高圧ナトリウムランプを提供する。

現在本発明の好ましい実施例と考えられているものを図
示し１．記載したけれど、特許請求の範囲によって定義
される本発明から逸脱することなしに種々の変形および
変更が上記実施例においてなし得ることはこの分野の技
術者には明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した不飽和蒸気高圧放電ランプの
一例を示す立面図、第２図は第１図の放電ランプの発光
管の分解斜、視図、第３図は第２図の発光管の一端部の
拡大断面図である。 ５ニガラス容器 ７：ベース部材 ９ニガラスステム部材 １１．１３：電気導体 １５：導電性支持部材 １７．１９：りｐスパー ２１ニスプリングのような部材 ２３．２５ニゲツタ ２７：発光管 ２９．３１：電極 ３５；セラミック容器 ３７．３９：端部材 ４１：第１の電極部材 ４３．５５：支持部分 ４５．５７：外側に延在するフィン ４７．５９：電極部分 ４９．６１：セラミックウェハ ５１．６３ニガラスフリットウェハ ５３：第２の電極部材 特開昭５９−ＩＧ９０３７（５） 麩 ！苧−５１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）管状容器の一端部に第１の電極を封止する段階と
   、 一定分量のナトリウム−水銀アマルガムおよび酸素吸収
   用ゲッタを前記管状容器中に入れる段階と、 前記管状容器を貴ガスで洗浄する段階と、該洗浄された
   管状容器に所望の完成した発光管圧に実質的に等しい圧
   力で前記貴ガスを充填する段階と、 前記管状容器の反対端部に第２の電極を封止する段階 とからなり、 前記アマルガムが前記容器内で分解されてランプの動作
   のためのナトリウムおよび水銀を提供し、前記ゲッタが
   酸素不純物を吸収して前記ランプの動作中のナトリウム
   の損失を防止するようにしたことを特徴とする不飽和蒸
   気形式高圧ナトリウムランプの発光管を製造する方法。 （２）　　前記第１および第２の電極を前記管状容器の
   端部に封止する前記段階が、 孔のあいたセラミックを電極部材上に嵌入し、支持する
   段階と、 ガラスフリット材料のリングを前記電極部材上を通して
   嵌入し、前記セラミックと接触させる段階と、 前記電極を前記管状容器内に位置付けし、かつ前記ガラ
   スフリットのリングを前記管状容器の端部と接触状態に
   位置付ける段階と、 前記ガラス７リツトのリングにこのリングを融解するの
   に十分な量の熱を印加し、前記セラミックを前記電極部
   材におよび前記容器に封止する段階 とを含む特許請求の範囲第１項記載の製造方法。 （３）　　前記管状容器が多結晶アルミナの容器の形式
   にある特許請求の範囲第１項記載の製造方法。 （４）　　前記酸素吸収用ゲッタが金属または金属合金
   の形式にある特許請求の範囲第１項記載の製造方法。 （５）　　前記す）　ＩＪウムー水銀アマルガムが前記
   管状の発光管内で分解され、前記酸素吸収用ゲッタが酸
   素を吸収する特許請求の範囲ｆ４１項記載の製造方法。 （６）管状の電極が一端部に封止された前記管状の発光
   管が前記一定分量のナトリウム−水銀アマルガムおよび
   酸素吸収用ゲッタを前記発光管内に入れる前に不活性雰
   囲気のグローブボックスへ移される特許請求の範囲第１
   項記載の製造方法。 （ハ　排気されたガラス容器内に支持された発光管を有
   する不飽和蒸気形式高圧ナトリウムの製造において、 管状セラミック容器の一端部に１つの電極をガラスフリ
   ット封止する段階と、 前記容器を不活性雰囲気中に移す段階と、ナトリウム−
   水銀アマルガムおよび酸素吸収用ゲッタを前記管状セラ
   ミック容器中に導入する段階と、 貴ガスを前記管状セラミック容器中に導入する段階と、 前記管状セラミック容器の他端部に１つの電極をガラス
   フリット封止し、アマルガムの分解および酸素の吸収が
   前記管状セラミック容器内で行なわれるようにする段階 とからなることを特徴とする発光管の製造方法。 （８）　　前記酸素吸収用ゲッタが、アルミニウム、チ
   タン、スカンジウム、ハフニウム、セリウム、ランタン
   、トリウム、イツトリウムおよびジルコニウムよりなる
   金属の群から選択された金属合金を含む特許請求の範囲
   第７項記載の製造方法。