JPH02160332A - 電子管用ヒータ - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は陰極線管などのカソードを加熱するために用い
られる電子管用ヒータに関する。

［従来の技術］ 陰極線管などのカソード加熱用に、最近は第１図に示す
ようなダークヒータ（１）が好んで用いられている。こ
のダークヒータ（１）は、たとえば３％Ｒｅ−のような
タングステンとレニウムとの合金からなる芯線０１）の
表面に、酸化アルミニウム（アルミナ）の耐熱性絶縁物
質層０りが被覆形成され、さらにこの表面上に熱輻射性
の高い、たとえばタングステン粉末とアルミナ粉末との
混合物からなるダーク物質層ｎが被覆形成されている。

このようなダークヒータ（１）は熱輻射効率がよいため
、ダーク物質層０の形成されていないヒータに比べて同
じカソード温度をうるための芯線０１）の温度を約２０
０℃程度下げることが可能である。したがって信頼性が
非常に轟く、近年好んで多用されている。

つぎにこの従来のダークヒータ（１）の製法について述
べる。

まず３％Ｒｅ−からなる芯線０１１を第１図に示すよう
なスパイラル状のコイル部と直線状の脚部に成形する。

つぎにこの芯線０υの直線状脚部の一部を除く部分にア
ルミナからなる耐熱性絶縁物質層０２＋を被覆形成する
。この被覆形成は、アルミナをアルコールなどの有機液
体に懸濁したのち、電気泳動などの方法を用いることに
より行なわれる。ついで耐熱性絶縁物質層０りの最表面
の付着強度の弱い耐熱性絶縁物質層を、アセトンなどの
有機液体でリンスして除去する。つぎに、これらの工程
で使用したアルコールやアセトンなどの有機液体を乾燥
により完全に除去する。ついで、これをタングステン粉
末とアルミナ粉末との混合物質からなるダーク物質およ
び有機液体を混合したダーク液の中に浸漬してダーク物
質層口を被覆形成する。

つぎに、ダーク物質層■の最表面の付着強度の弱いダー
ク物質層を、アルコールなどの有機液体でリンスする。

最後に、耐熱性絶縁物質層（１２１およびダーク物質層
にの付着強度を増大させるために、たとえば非酸化性雰
囲気中で約１６５０℃に加熱して焼結することにより、
ダークヒータ（１）が製造される。

第２図はカソード（２）の中にダークヒータ（１）が挿
入された状態を示す説明図である。電子管の動作時には
、ダークヒータ（１）の発熱によりカソード（２）が加
熱され、カソード（２］から熱電子が放射される。

ここでカソード（２Ｊが加熱されるまでの過程を詳細に
説明する。

まずダークヒータ（１）の芯線０１）の両端に所定の電
圧を印加すると、芯線ＯＤがジュール熱によって９００
〜１０００℃の高温になる。ついでこの熱は主に熱伝導
により耐熱性絶縁物質層０′２Ｊおよびダーク物質層０
へと伝わる。耐熱性絶縁物質層０２１．ダーク物質層■
からの熱は、さらに熱伝導または熱輻射によってカソー
ド（′２Ｊのスリーブの、ペースメタルのに伝わり、電
子放射物質層のから熱電子が放射される。

ブラウン管のばあい、電圧印加から熱電子が放射される
までの時間、すなわち画像の出画時間は約５秒であるが
、この出画時間はできるだけ短いことが望まれている。

またダークヒータ（１）の長時間の動作中には電源の０
Ｎ−ＯＦＦを伴うが、耐熱性絶縁物質１０２）であるア
ルミナと芯線０１）の材料であるタングステン合金との
熱膨張係数が異なるため、耐熱性絶縁物質１０２）と芯
線０１）との間でスリップ現象が発生し、長期間の繰返
し動作で耐熱性絶縁物質層０りにクラックが発生し、さ
らにクラックの程度が激しくなると、剥離症状に至る。

このように耐熱性絶縁物質層０りが剥離すると、ダーク
ヒータ（１）の芯線０１）とカソード（２）のスリーブ
のまたはベースメタルのとが直接接触する状態を呈し、
電気的に導通状態になってしまうという問題がある。こ
の症状が発生するとカソード（２］に加えられる映像信
号がダークヒータ（１）を通じて他の回路に流出してし
まうため、映像品位が橿めて劣化してしまう。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の電子管用ヒータは以上のように構成されており、
これよりもさらに出画時間が短く、長期間の使用にも耐
えうる信頼性の高い電子管用ヒータの構成が望まれてい
た。

本発明は、上記のような問題点を解消するためになされ
たものであり、出画時間が短縮され、かつ信頼性の向上
した電子管用ヒータをうることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は高融点金属材料からなる芯線、この芯線の周囲
に被覆形成された耐熱性絶縁物質層およびこの耐熱性絶
縁物質層の表面に被覆形成されたダーク物質層からなる
電子管用ヒータであって、前記耐熱性絶縁物質としてチ
ッ化アルミニウムを用いたことを特徴とする電子管用ヒ
ータに関する。

［作　用］ 本発明における耐熱性絶縁物質であるチッ化アルミニウ
ムは、熱伝導性がよく、さらに芯線とほぼ同一の熱膨張
係数を有するため、上記問題点を解消することができる
。

［実施例］ 本発明の電子管用ヒータは、その形式にとくに限定はな
く、たとえばシングルヘリカル形であってもよく、ダブ
ルヘリカル形であってもよく、これら以外の形式であっ
てもよい。

本発明に用いられる芯線にとくに限定はなく、その具体
例としては、たとえば従来の電子管用ヒータに用いられ
ている３％Ｒｅ−Ｗ、純−１Ｍ０などの融点が２５００
℃程度以上の高融点金属材料からなる芯線があげられ、
その太さ、形状などにもとくに限定はない。

前記芯線の周囲に被覆形成される耐熱性絶縁物質層はチ
ッ化アルミニウムの層であり、その厚さは６０〜８０ρ
であるのが好ましい。チツ化アルミニウムは熱伝導率が
２２０１４／ｍＫであり、従来から耐熱性絶縁物質層と
して用いられているアルミナの３０−／−にと比較して
７倍も高いため、芯線の発熱が素早く耐熱性絶縁物質層
（＋２１に伝達され、カソードの温度を速く上昇させる
ことが可能となる。さらに、熱膨張率が４．５　ｘ１０
’／にであり、芯線の材料として通常用いられているタ
ングステン・レニウム合金とほぼ同じであるため、芯線
への通電の繰返しの際の耐熱性絶縁物質層のクラックや
剥がれが低減される。

前記ヂッ化アルミニウムからなる耐熱性絶縁物質層の表
面に、熱輻射効率を向上させるために被覆形成されるダ
ーク物質層にとくに限定はなく、その具体例としては、
たとえば従来の電子管用ヒータに用いられているタング
ステンとアルミナとの混合物、モリブテンとアルミナと
の混合物などからなる厚さ１〜３Ａｌ１１１の層があげ
られる。

つぎに本発明の電子管用ヒータの製法を説明する。

まず芯線を任意の形状に成形したのち、その周囲にチッ
化アルミニウムからなる耐熱絶縁物質層を形成する。該
層は、たとえば電気泳動法、スプレィ法、ディッピング
法などにより形成しつる。

たとえば電気泳動法により形成するばあいは、第１表に
示される組成の懸濁液を調合し、この懸［以尤余中］ 第　　１　　表 ついでアセトンなどの有機液体でリンスしたのち、乾燥
させて有機液体を完全に除去することにより、耐熱性絶
縁物質層が形成される。なお、チツ化アルミニウムとし
ては、５００〜１０００メツシユの粉末を用いるの好ま
しい。

つぎに従来法と同様にしてダーク物質層を被覆形成し、
リンスしたのち、非酸化性雰囲気中、１６００〜１７０
０℃で５〜１０分間焼結させることにより、本発明の電
子管用ヒータが製造される。

つぎに本発明を実施例に基づき、さらに具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるもので
はない。

実施例１および比較例１ ３％Ｒｅ−Ｗからなる直径７９泊の芯線を、第１図に示
すようなスパイラル状のコイル部（１，５ｉｍφ）と直
線状の脚部に成形した。つぎに６００メツシユのチッ化
アルミニウム粉末１６００ｇと、エチルアルコール１３
００ｃｃ、水８５０ｃｃ　、硝酸アルミニウム４０ｇお
よび硝酸マグネシウム４０ｇとからなる懸濁液を調合し
た。この懸濁液に芯線の脚部の一部を除く部分を浸し、
電気泳動法によって芯線の表面にチッ化アルミニウムか
らなる耐熱性絶縁物質層を形成した。ついで、耐熱性絶
縁物質層をアセトンでリンスした。耐熱性絶縁物質層の
厚さは７０−であった。つぎに、上記の工程で使用した
アルコールやアセトンなどの有機液体を２００℃の熱風
で乾燥させ、完全に除去した。ついで、これをタングス
テン粉末４０重層％とアルミナ粉末６０重量％とからな
るダーク物質１３００９　、およびバインダー２０００
ｃｃを混合したダーク液の中に浸漬してダーク物質層を
形成した。つぎに、ダーク物質層をイソプロピルアルコ
ールでリンスした。ダーク物質層の厚さは１Ａ１＋１１
であった。最後に、水素雰囲気中で約１６５０℃で５分
間加熱して焼結することにより、電子管用ヒータを製造
した。

えられた電子管用ヒータをカソードに挿入したのち通電
し、はじめてカソードから放出される電子電流の立ち上
がり特性を調べた。結果を第３図に示す。図中Ｏ印はチ
ッ化アルミニウムを耐熱性絶縁物質層とした本発明のヒ
ータの結果を示し、口中は比較のために試験した従来の
ヒータ（アルミナを耐熱性絶縁物質層としたほかは実施
例１と同じと−タ（比較例１））の結果である。第３図
かられかるように電子電流の立ち上がりスタート時間、
すなわちブラウン管のばあいの出画時間は、従来の５秒
から４秒へ短縮できた。

また、えられた本発明のヒータと従来のヒータを用い、
定格電圧の１０％増し、２分間０１４分間ＯＦＦの繰返
しを９０００回実施したのちの耐熱性絶縁物質層のクラ
ックの発生状況を調べた。結果を第２表に示す。

第　　２　　表 第２表かられかるように、従来約８％発生していたクラ
ックが約２％にまで少なくすることかできた。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば電子管用ヒータの耐熱性
絶縁物質層として熱伝導性に優れ、芯線材料とほぼ同じ
熱膨張率を有するチッ化アルミニウムを使用することに
より、カソードの立ち上がり特性を短縮でき、また耐熱
性絶縁物質層のクラックの発生などを減少させることが
でき、信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子管用ヒータの拡大説明図、第２図は電子管
用ヒータがカソードの中に挿入されてい代　　理　　人
　　　大　　岩　　増　　雄性　１　固 ′Ａ１２園 才３　固 ０：実施例１ Δ：比較例１ 時　間　（秒）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）高融点金属材料からなる芯線、この芯線の周囲に
   被覆形成された耐熱性絶縁物質層およびこの耐熱性絶縁
   物質層の表面に被覆形成されたダーク物質層からなる電
   子管用ヒータであつて、前記耐熱性絶縁物質としてチッ
   化アルミニウムを用いたことを特徴とする電子管用ヒー
   タ。