JP2858124B2 - アーク放電管のためのアーク管 - Google Patents
アーク放電管のためのアーク管Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/36—Seals between parts of vessels; Seals for leading-in conductors; Leading-in conductors
- H01J61/366—Seals for leading-in conductors
Description
【発明の詳細な説明】 本発明はアーク放電ランプに関し、特に例えばセラミ
ック・メタルハライド（CMH）ランプに関する。特に、
本発明はこの種のランプのアーク放電管に関する。
ック・メタルハライド（CMH）ランプに関する。特に、
本発明はこの種のランプのアーク放電管に関する。
第１図はCMHランプのためのアーク放電管の端部の公
知の構造を示す概略図である。セラミック材料よりなる
アーク放電管本体10の一端でエンドプラグ12が焼結され
ている。この端プラグ12にはガラスシール15によてサー
メットキャップ14が封着されている。このサーメットキ
ャップ14内には電極構造（図示せず）とリードイン・ワ
イヤ18を担持している電極シャンク16が設定されてい
る。
知の構造を示す概略図である。セラミック材料よりなる
アーク放電管本体10の一端でエンドプラグ12が焼結され
ている。この端プラグ12にはガラスシール15によてサー
メットキャップ14が封着されている。このサーメットキ
ャップ14内には電極構造（図示せず）とリードイン・ワ
イヤ18を担持している電極シャンク16が設定されてい
る。
このような端部構造では、封着処理時にサーメットキ
ャップ14がエンドプラグ12に強く圧着されると、その結
果得られたガラスシールがガラスの非常に薄いフィレッ
トで形成されるという問題が生じている。ガラスシール
内に捕捉されたバブル（気泡）は従って細長くなり、シ
ール15の外側エッジからアーク管本体10の内側まで延長
してアーク管の内容物に対する漏洩通路を形成する。
ャップ14がエンドプラグ12に強く圧着されると、その結
果得られたガラスシールがガラスの非常に薄いフィレッ
トで形成されるという問題が生じている。ガラスシール
内に捕捉されたバブル（気泡）は従って細長くなり、シ
ール15の外側エッジからアーク管本体10の内側まで延長
してアーク管の内容物に対する漏洩通路を形成する。
この問題に対するひとつの解決策はエンドプラグ12に
サーメットキャップ14を完全には装填せず、より大きい
厚みを有するガラスシールを形成するようにすることで
ある。しかし、装填がアーク管の軸線に沿って精密に適
用されないと、キャップの傾斜が生じ、最も薄いエッジ
に漏洩シールを生じ得るくさび状のシールを生ずること
になり得る。さらに、そのようにして形成されたシール
の厚さ、従って、アーク管に対するサーメットキャップ
の高さおよび電極の間隔が可変であり、ランプの性能が
変動することになる。
サーメットキャップ14を完全には装填せず、より大きい
厚みを有するガラスシールを形成するようにすることで
ある。しかし、装填がアーク管の軸線に沿って精密に適
用されないと、キャップの傾斜が生じ、最も薄いエッジ
に漏洩シールを生じ得るくさび状のシールを生ずること
になり得る。さらに、そのようにして形成されたシール
の厚さ、従って、アーク管に対するサーメットキャップ
の高さおよび電極の間隔が可変であり、ランプの性能が
変動することになる。
本発明のひとつの目的は上述した問題点を少なくとも
緩和するアーク放電管のための異なる形式の端部構造を
提供することである。
緩和するアーク放電管のための異なる形式の端部構造を
提供することである。
本発明の第１の態様によれば、アーク管本体とこのア
ーク管本体の内側の各端部における主電極を具備し、そ
れらのアーク管本体と主電極との間で、動作状態におい
て放電が発生するようになされており、 前記アーク管は各端部に端部封止構体をさらに具備し、
その端部封止構体は前記各端部に接合されたエンドプラ
グとキャップ部材を具備し、前記エンドプラグとキャッ
プ部材が対向面を有しており、 前記キャップ部材を前記エンドプラグに封着するため
の封着手段によって与えられるシールは前記エンドプラ
グと前記キャップ部材の対向面間に環状のシール部分を
有しており、前記対向面の一方または両方は、前記環状
シール部分が予め定められた均一な厚みを有するような
形状となされているアーク放電管のためのアーク管が提
供される。
ーク管本体の内側の各端部における主電極を具備し、そ
れらのアーク管本体と主電極との間で、動作状態におい
て放電が発生するようになされており、 前記アーク管は各端部に端部封止構体をさらに具備し、
その端部封止構体は前記各端部に接合されたエンドプラ
グとキャップ部材を具備し、前記エンドプラグとキャッ
プ部材が対向面を有しており、 前記キャップ部材を前記エンドプラグに封着するため
の封着手段によって与えられるシールは前記エンドプラ
グと前記キャップ部材の対向面間に環状のシール部分を
有しており、前記対向面の一方または両方は、前記環状
シール部分が予め定められた均一な厚みを有するような
形状となされているアーク放電管のためのアーク管が提
供される。
本発明に従って提供されるアーク放電管は予め定めら
れた均一な厚みを有する気密シールを具備した端部封止
構体を有している。シール手段内の小さな包入物（バブ
ル）が封止工程における印加圧力が大きすぎて十分に細
長くなされず、従って、漏洩通路が形成されない。さら
に、キャップ部材とエンドプラグはガラスシールが形成
される場合に、互にしっかりと圧着される。
れた均一な厚みを有する気密シールを具備した端部封止
構体を有している。シール手段内の小さな包入物（バブ
ル）が封止工程における印加圧力が大きすぎて十分に細
長くなされず、従って、漏洩通路が形成されない。さら
に、キャップ部材とエンドプラグはガラスシールが形成
される場合に、互にしっかりと圧着される。
好ましくは、前記キャップ部材はサーメット材料で作
成される。
成される。
好ましくは、前記エンドプラグの対向面は環状の突出
部を画定する段部を有していることが好ましい。この環
状突出部の厚みはアーク管に対するキャップの高さ、従
って、管間で一定に維持され、作成されるランプの性能
の変化をより少なくし得る電極の間隔を決定する。
部を画定する段部を有していることが好ましい。この環
状突出部の厚みはアーク管に対するキャップの高さ、従
って、管間で一定に維持され、作成されるランプの性能
の変化をより少なくし得る電極の間隔を決定する。
本発明は前記第１の態様によるアーク管を具備したア
ーク放電ランプをも提供する。
ーク放電ランプをも提供する。
以下図面を参照して本発明の実施例につき説明しよ
う。
う。
第２図は外部バルブ30とランプキャップ32を有するセ
ラミック・メタルハライド・アーク放電ランプを示して
いる。外部バルブ30内には２つの主電極36、38を設けら
れた円形断面のアーク放電管34が配置されている。主電
極36は、可撓性導体42を介して堅固な電流導体44に電気
的に接続されたリードスルー要素40に接続されている。
主電極38は、補助導体48を介して堅固な電流導体50に電
気的に接続されたリードスルー要素46に接続されてい
る。
ラミック・メタルハライド・アーク放電ランプを示して
いる。外部バルブ30内には２つの主電極36、38を設けら
れた円形断面のアーク放電管34が配置されている。主電
極36は、可撓性導体42を介して堅固な電流導体44に電気
的に接続されたリードスルー要素40に接続されている。
主電極38は、補助導体48を介して堅固な電流導体50に電
気的に接続されたリードスルー要素46に接続されてい
る。
第３図は第２図でボックスＡで全体として示されたア
ーク管の端部の構造をさらに詳細に示している。アーク
管34はセラミック材料よりなるアーク管本体52を具備
し、そのアーク管本体52には同じくセラミック材料より
なるエンドプラグ54が焼結されている。サーメットキャ
ップ56の対向面55とエンドキャップ54の対向面57はガラ
スシールで互に封着されている。サーメットキャップ56
内にはリードスルー要素40と主電極36を担持した電極シ
ャンク60が組込まれている。
ーク管の端部の構造をさらに詳細に示している。アーク
管34はセラミック材料よりなるアーク管本体52を具備
し、そのアーク管本体52には同じくセラミック材料より
なるエンドプラグ54が焼結されている。サーメットキャ
ップ56の対向面55とエンドキャップ54の対向面57はガラ
スシールで互に封着されている。サーメットキャップ56
内にはリードスルー要素40と主電極36を担持した電極シ
ャンク60が組込まれている。
ガラスシール58はサーメットキャップ56とエンドプラ
グ54の対向面55および57間に環状のシール部分62を有し
ており、その環状シール部分62は予め定められた均一な
厚みを有する（第３図に示されているように）。チタニ
ア・ドーパントを含み得るマグネシウム・アルミノ・シ
リケートガラスで作成された洩れの無いシールの場合に
は、最適シール厚は100μｍ〜300μｍの範囲内、好まし
くは130μｍ〜160μｍの範囲内である。環状シール部分
62の厚さはエンドプラグ54の対向面57から延長した環状
突出部64によって形成された段部により画定される。エ
ンドプラグ54の環状突出部64は環状シール部分62よりも
半径方向外方にある。ガラスシール58は外部シール65を
も有している。
グ54の対向面55および57間に環状のシール部分62を有し
ており、その環状シール部分62は予め定められた均一な
厚みを有する（第３図に示されているように）。チタニ
ア・ドーパントを含み得るマグネシウム・アルミノ・シ
リケートガラスで作成された洩れの無いシールの場合に
は、最適シール厚は100μｍ〜300μｍの範囲内、好まし
くは130μｍ〜160μｍの範囲内である。環状シール部分
62の厚さはエンドプラグ54の対向面57から延長した環状
突出部64によって形成された段部により画定される。エ
ンドプラグ54の環状突出部64は環状シール部分62よりも
半径方向外方にある。ガラスシール58は外部シール65を
も有している。
第４図は好ましいがそれに限定はされない方法によっ
てガラスシール58を形成する段階を概略的に示してい
る。第4a図に示されているようにフリットリング66がサ
ーメットキャップ上の所定位置に配置され、第4b図に示
されているような「プリメルト・キャップ」68と呼ばれ
るものを形成するために加熱される。最後に、第4c図に
示されているように、プリメルト・キャップ68がアーク
管のエンドプラグ54に強く圧着され、その間、ガラスシ
ール58を形成するために熱が加えられる。エンドプラグ
54の環状突出部64は、シール58が予め定められた均一な
厚みを有する環状シール部分を有するようにする。
てガラスシール58を形成する段階を概略的に示してい
る。第4a図に示されているようにフリットリング66がサ
ーメットキャップ上の所定位置に配置され、第4b図に示
されているような「プリメルト・キャップ」68と呼ばれ
るものを形成するために加熱される。最後に、第4c図に
示されているように、プリメルト・キャップ68がアーク
管のエンドプラグ54に強く圧着され、その間、ガラスシ
ール58を形成するために熱が加えられる。エンドプラグ
54の環状突出部64は、シール58が予め定められた均一な
厚みを有する環状シール部分を有するようにする。
他の主電極を封入したアーク放電管の他端部の構造の
詳細は主電極36を封入したアーク放電管34の端部につい
て上述したのと同様である。
詳細は主電極36を封入したアーク放電管34の端部につい
て上述したのと同様である。
第５図に示された第２の実施例では、第３図のものに
対応する部分には同じ参照番号をつけて示す。ガラスシ
ール70、サーメットキャップ56の対向面55とエンドプラ
グ73の対向面71との間に予め定められた均一な厚みｔを
有する環状のシール部分72を具備している。この実施例
では、エンドプラグ73の一部分として形成された環状突
出部74による段部が環状シール部分より半径方向内方に
ある。エンドプラグ73の環状突出部74の厚みが環状シー
ル部分72の厚みを画定している。ガラスシール70は外部
シール75をも有している。
対応する部分には同じ参照番号をつけて示す。ガラスシ
ール70、サーメットキャップ56の対向面55とエンドプラ
グ73の対向面71との間に予め定められた均一な厚みｔを
有する環状のシール部分72を具備している。この実施例
では、エンドプラグ73の一部分として形成された環状突
出部74による段部が環状シール部分より半径方向内方に
ある。エンドプラグ73の環状突出部74の厚みが環状シー
ル部分72の厚みを画定している。ガラスシール70は外部
シール75をも有している。
予め定められた均一な厚みの環状シール部分72がエン
ドプラグ73の環状突出部分74の外方にあるようにガラス
シールを作成することは、プリメルトキャップが用いら
れる場合に利点を有する。第６図はこのようなシール70
の作成の段階を概略的に示している。第6a図に示されて
いるように、プリメルトキャップ76がエンドキャップ73
に適用されたときに、キャップ56のまわりのガラス79の
新月形の形状のために、ガラス79とエンドキャップ73の
環状突出部74との間にギャップ78ができ、シールのガラ
スにガスバブルが捕捉される可能性がある。しかし、エ
ンドプラグ73の形状のために、プリメルトキャップ76が
エンドプラグ73に適用されると、ギャップ78が第6b図に
示されているように、キャップの外方へと移動し、従っ
て、ガスバブルが捕捉されにくくなる。第6c図は完全に
組み立てられた端部封止構造をギャップ78を除去して示
している。
ドプラグ73の環状突出部分74の外方にあるようにガラス
シールを作成することは、プリメルトキャップが用いら
れる場合に利点を有する。第６図はこのようなシール70
の作成の段階を概略的に示している。第6a図に示されて
いるように、プリメルトキャップ76がエンドキャップ73
に適用されたときに、キャップ56のまわりのガラス79の
新月形の形状のために、ガラス79とエンドキャップ73の
環状突出部74との間にギャップ78ができ、シールのガラ
スにガスバブルが捕捉される可能性がある。しかし、エ
ンドプラグ73の形状のために、プリメルトキャップ76が
エンドプラグ73に適用されると、ギャップ78が第6b図に
示されているように、キャップの外方へと移動し、従っ
て、ガスバブルが捕捉されにくくなる。第6c図は完全に
組み立てられた端部封止構造をギャップ78を除去して示
している。
第７図に示された第３の実施例では、第３図に対応す
る部分は同じ符号で示されている。ガラスシール80はサ
ーメットキャップ56の対向面55とエンドプラグ84の対向
面83との間の環状シール部分82と、外部シール85を有し
ている。エンドプラグ84は環状シール部分82の厚みｔを
画定する環状部分86と、キャップ56を部分的に封入した
他の環状突出部分88を有している。従って、作成された
外部シール85は第３図に示された第１の実施例の外部シ
ールよりも長くかつ信頼性が高い。
る部分は同じ符号で示されている。ガラスシール80はサ
ーメットキャップ56の対向面55とエンドプラグ84の対向
面83との間の環状シール部分82と、外部シール85を有し
ている。エンドプラグ84は環状シール部分82の厚みｔを
画定する環状部分86と、キャップ56を部分的に封入した
他の環状突出部分88を有している。従って、作成された
外部シール85は第３図に示された第１の実施例の外部シ
ールよりも長くかつ信頼性が高い。
第８図は第４の実施例を示し、第５図に対応する部分
は同様の符号で示されている。ガラスシール94はサーメ
ットキャップ56の対向面55とエンドプラグ97の対向面99
との間の環状シール部分96と、外部シール98を有してい
る。エンドプラグ97は環状シール部分の厚みｔを画定す
るための環状突出部100と、キャップ56を部分的に封入
した他の環状突出部分102を有する。従って、このよう
にして形成された外部シール98は第５図に示された実施
例の外部ガラスシールよりも長くかつ信頼性が高い。
は同様の符号で示されている。ガラスシール94はサーメ
ットキャップ56の対向面55とエンドプラグ97の対向面99
との間の環状シール部分96と、外部シール98を有してい
る。エンドプラグ97は環状シール部分の厚みｔを画定す
るための環状突出部100と、キャップ56を部分的に封入
した他の環状突出部分102を有する。従って、このよう
にして形成された外部シール98は第５図に示された実施
例の外部ガラスシールよりも長くかつ信頼性が高い。
エンドプラグ54、73、84、97の環状突出部分64、74、
86、88、100、102は適当な形状のプレスツールフェース
を用いることによって簡単に作成され得る。
86、88、100、102は適当な形状のプレスツールフェース
を用いることによって簡単に作成され得る。
環状シール部分の厚みは、上述のようにエンドプラグ
54、73、84、97の１つまたは複数の段部によってではな
く、サーメットキャップ56の対向面55における１つまた
はそれ以上の段部によって、またはキャップとエンドプ
ラグの両方の対向面に段部を設けることによって画定さ
れうるものと考えられる。
54、73、84、97の１つまたは複数の段部によってではな
く、サーメットキャップ56の対向面55における１つまた
はそれ以上の段部によって、またはキャップとエンドプ
ラグの両方の対向面に段部を設けることによって画定さ
れうるものと考えられる。
アーク管がサーメットキャップによって封止されてい
るセラミック・メタルハライド・アーク放電ランプに関
して本発明を説明したが、本発明はアーク放電ランプ一
般にさらに広く適用しうるものであることが理解される
であろう。
るセラミック・メタルハライド・アーク放電ランプに関
して本発明を説明したが、本発明はアーク放電ランプ一
般にさらに広く適用しうるものであることが理解される
であろう。
第１図はサーメットキャップを有する公知のアーク放電
管の端部を示す縦断面図、第２図は本発明によって提供
されるアーク放電管と一緒にアーク放電ランプを示す
図、第３図は第２図において全体としてボックスＡで示
された第２図のアーク放電管の端部の第１の実施例を示
す拡大縦断面図、第4a〜4c図は第３図のアーク放電管に
端部に対するガラスシールの作成段階を概略的に示す
図、第５図は第２図において全体としてボックスＡで示
されたアーク放電管の端部の第２の実施例を示す拡大縦
断面図、第6a〜6c図は第５図のアーク放電管の端部のた
めのガラスシールの作成段階を概略的に示す図、第７お
よび８図は第２図において全体としてボックスＡで示さ
れたアーク放電管の端部の他の実施例を示す拡大縦断面
図である。 図面において、34はアーク管、36、38は主電極、54、7
3、84、97はエンドプラグ、56はキャップ部材、57、7
1、83、99、55は対向面、62、72、82、96は環状シール
部分である。
管の端部を示す縦断面図、第２図は本発明によって提供
されるアーク放電管と一緒にアーク放電ランプを示す
図、第３図は第２図において全体としてボックスＡで示
された第２図のアーク放電管の端部の第１の実施例を示
す拡大縦断面図、第4a〜4c図は第３図のアーク放電管に
端部に対するガラスシールの作成段階を概略的に示す
図、第５図は第２図において全体としてボックスＡで示
されたアーク放電管の端部の第２の実施例を示す拡大縦
断面図、第6a〜6c図は第５図のアーク放電管の端部のた
めのガラスシールの作成段階を概略的に示す図、第７お
よび８図は第２図において全体としてボックスＡで示さ
れたアーク放電管の端部の他の実施例を示す拡大縦断面
図である。 図面において、34はアーク管、36、38は主電極、54、7
3、84、97はエンドプラグ、56はキャップ部材、57、7
1、83、99、55は対向面、62、72、82、96は環状シール
部分である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01J 61/36 H01J 9/26
Claims (9)
- 【請求項１】アーク放電管のためのアーク管であって、 各端部の内側に主電極（36）を有しており、前記放電管
の動作時に前記主電極間で放電が生ずるようになされた
アーク管本体（52）と、 前記アーク管の端部に対する各端部封止構体を具備して
おり、前記各端部封止構体は、前記アーク管に接合され
たエンドプラグ（54、73、84、97）と、キャップ部材
（56）を具備しており、前記エンドプラグおよびキャッ
プ部材は各対向面（57、71、83、99、55）を有してお
り、前記各端部封止構体はさらに、前記キャップ部材を
前記エンドプラグにシールするためのシーリング手段
（58、70、80、94）を具備しており、前記シーリング手
段は、前記対向面によって画成された環状空間内の所定
の場所に流動可能な材料で形成された環状シール部分
（62、72、82、96）を具備しているアーク放電管のため
のアーク管において、 前記エンドプラグ（54、73、84、97）および前記キャッ
プ部材（56）は、前記各対向面（57、71、83、99、55）
が互いに協働してそれらの対向面間に前記環状空間を画
成し前記環状シール部分が均一な厚さ（ｔ）を有するよ
うな態様で、互いに当接していることを特徴とするアー
ク放電管のためのアーク管。 - 【請求項２】前記キャップ部材（56）がサーメット材料
で生成されている請求項１のアーク管。 - 【請求項３】前記エンドプラグ（54、73、84、97）の前
記各対向面（57、71、83、99、55）に環状突出部（64、
74、86、100）が設けられており、前記環状突出部が前
記キャップ部材に対接している請求項１または２のアー
ク管。 - 【請求項４】前記環状突出部がエンドプラグの対向面に
おける段部によって形成されている請求項３のアーク
管。 - 【請求項５】前記環状突出部が前記環状シール部分の半
径方向外方である請求項３または４のアーク管。 - 【請求項６】前記環状突出部が前記環状シール部分の半
径方向内方である請求項３または４のアーク管。 - 【請求項７】前記エンドプラグの前記対向面に肩部（8
8、102）が形成されており、前記肩部は前記環状突出部
より外方にありかつ前記キャップ部材を部分的に包囲し
ている請求項１〜６のうちの１つによるアーク管。 - 【請求項８】前記環状シール部分の前記厚さ（ｔ）が10
0μｍ〜300μｍの範囲内である請求項１〜７のうちの１
つによるアーク管。 - 【請求項９】前記環状シール部分の前記厚さ（ｔ）が13
0μｍ〜160μｍの範囲内である請求項８のアーク管。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8809577.3 | 1988-04-22 | ||
| GB888809577A GB8809577D0 (en) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | Discharge arc lamp |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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