JPH031769B2 - - Google Patents
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- JPH031769B2 JPH031769B2 JP10060682A JP10060682A JPH031769B2 JP H031769 B2 JPH031769 B2 JP H031769B2 JP 10060682 A JP10060682 A JP 10060682A JP 10060682 A JP10060682 A JP 10060682A JP H031769 B2 JPH031769 B2 JP H031769B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
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-
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- H01J9/247—Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases specially adapted for gas discharge tubes or lamps specially adapted for gas-discharge lamps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Description
〔発明の技術分野〕
本発明は透光性セラミツクもしくは金属酸化物
単結晶体の発光管を有する金属蒸気放電灯の製造
方法に関する。 〔発明の技術的背景〕 金属蒸気放電灯たとえば高圧ナトリウムランプ
の発光管は耐熱、耐蝕性に優れた透光性セラミツ
ク管たとえば多結晶体のアルミナセラミツク管内
にナトリウムアマルガムと始動用希ガスとを封入
し、その両端開口部を封着材たとえばガラスろう
材を介して電極を保持した閉塞体たとえばニオブ
キヤツプで気密に封着して形成される。 このような高圧ナトリウムランプは高効率、高
寿命であることから、近年、道路、体育館、市場
および工場等の照明に数多く使用されるようにな
つてきている。これに伴ない種々の用途に適した
ランプ品種の拡充が進められている。ところが、
たとえば大電力容量のランプや高演色形のランプ
等のような従来のものより大径つまり内径が14mm
以上特に20mm以上の発光管を使用するタイプのも
のに寿命途中において不点となるものが多発し
た。この原因につき種々検討したところ、発光管
端部のニオブキヤツプによる封着部におけるリー
クであることが判明した。 すなわち、上記大径の発光管バルブつまり透光
性セラミツク管等の発光管バルブは、その製造時
において従来の径約７〜８mmの管のように断面形
状を円形に成形することが困難でやや偏平のいわ
ゆる楕円形状になりやすい。これに対し、管端部
の閉塞体素材たとえばニオブ等は円形の加工成形
が容易であるため、楕円形の管端部と円形のニオ
ブキヤツプとの間に介在する封着材のガラスろう
材層の厚さは薄い部分と厚い部分とを生じて不均
一となり、ランプ点滅の繰り返しによる発光管端
部の温度変化に際し熱膨張量に差が生じて封着部
に応力が発生し、この応力によつてガラスろう材
に微小のクラツクが発生する。このクラツクはラ
ンプの点滅による熱サイクルの繰返しによつて次
第に大きくなり、やがて封着部にリークを発生し
ランプ不点に至るものと考えられる。 ところで、上記のような大径の透光性セラミツ
ク管の断面形状が円形に成形しにくいこと、つま
り真円度が悪くなる原因は次のことに起因する。
すなわち、上記管の肉厚は良好な光透過率を得る
ために通常0.5mm〜1.5mm程度のものが使用され、
これは管径の大きなものについても同様である。
したがつて、大径の管においては管径の大きさに
比較しての管の肉厚は比較値としては従来の小径
のものより薄くなり、その管製造時の焼成工程に
おいて変形を生じ、真円度が悪くなるものであ
る。 これに対して、透光性セラミツク管の肉厚を従
来よりも厚く成形することによつて真円度を改善
する手段も考えられたが、これとても充分な成果
が得られず、しかも肉厚を厚くするために光透過
率が低下するという不都合を生じる結果となり、
有効な手段とはなり得なかつた。 〔発明の目的〕 本発明は透光性セラミツク管もしくは金属酸化
物単結晶体管を使用した発光管の管端封着部のリ
ークを防止して長寿命とする金属蒸気放電灯の製
造方法を提供することを目的とする。 〔発明の概要〕 本発明は両端部をあらかじめ中央部よりも肉厚
に成形した透光性セラミツク管もしくは金属酸化
物単結晶体管を作り、上記肉厚の端部を適当な方
法で加工することによつて端部の内周面または外
周面の少なくとも一方を円形に近づけ、次に上記
円形に加工した周面に封着材を介して閉塞体を封
着するようにしたことを特徴とするもので、この
方法によれば被封着材である透光性セラミツク管
もしくは金属酸化物単結晶体管の管端周面と、も
ともと成形性に優れたニオブキヤツプ等の閉塞体
とは共に真円度の良い円形に成形されるので、両
者の封着面に介在する封着材層の厚さは均一とな
り、リーク発生を防止できるものである。 〔発明の実施例〕 以下、本発明の詳細を図示の一実施例を参照し
て説明する。第１図は本発明を実施した高圧ナト
リウムランプ用発光管の一部切欠正面図を示し、
１は内部にナトリウムと水銀のアマルガムおよび
始動用希ガスとしてキセノンガスを封入した透光
性セラミツクたとえばアルミナセラミツク管、２
は上記アルミナセラミツク管１の管端部外周面１
ａに封着材たとえば酸化アルミニウム、酸化カル
シウム等を主成分とするガラスろう材３を介して
気密に封着させることにより管端開口部を気密に
封着する閉塞体たとえばニオブキヤツプである。
４は上記ニオブキヤツプ２の中央を気密に貫通す
る金属管で、発光管製造時には管内の排気ならび
に上記アマルガムおよび始動用希ガスの充填管と
して使用される。５は電極で上記金属管４によつ
て保持固定される。 次に上記発光管の製造方法について説明する。 第２図はあらかじめ管端部１ｂを管中央部１ｃ
よりも肉厚に成形した内径24mmのアルミナセラミ
ツク管１の一部を示し、第２ａ図は正面図、第２
ｂ図は側面図である。管端部１ｂは管中央部１ｃ
の肉厚1.0mmよりも肉厚の3.0mmに形成してあり、
かつ、その真円度（最大外径d1と最小外径d2との
差）はたとえば0.5mm以上と悪い。次に上記肉厚
の管端部１ｂの外周面を通常アルミナセラミツク
などの加工に用いられるダイヤモンド研磨装置に
よつて研磨加工し第３図に示すような円形すなわ
ち真円度の良好な外周面１ａに成形する。第３図
において第３ａ図は正面図、第３ｂ図は側面図を
それぞれ示し、点線図は加工前の状態を示す。加
工後の真円度（最大外径D1と最小外径D2との差）
は0.1mmと向上している。 このあとは、第１図に示すように加工した管端
部の外周面１ａに封着材たとえばガラスろう材３
を介して閉塞体たとえばニオブキヤツプ２を封着
することにより発光管の開口部を気密に封着すれ
ば、上記ガラスろう材３はアルミナセラミツク管
の管端部外周面１ａとニオブキヤツプ２の円形内
周面との間に均一な層として存在させることがで
きる。 第４図〜第６図はそれぞれ異なる他の実施例を
示すもので、点線部分は加工前のアルミナセラミ
ツク管管端部の肉厚を示し、上記実施例と同一個
所は同一符号で示す。第４図示の実施例は上記第
２ａ図と同様に管端部１ｂを外方に向かつて肉厚
の形成し、その内周面１ｄを加工して円形に成形
したもの、第５図示の実施例は管端部１ｂを内方
に向かつて肉厚に形成し、その外周面１ａを加工
して円形に成形したもので、どちらの場合も円形
加工した周面に封着材を介して閉塞体を封着する
ものである。 また、第６図示の実施例は管端部１ｂを内、外
両方向に向かつて肉厚に形成し、その内、外両周
面１ｄ，１ａを円形加工したもので、この場合は
一方の周面のみに閉塞体を封着しても良いし、あ
るいは、たとえば閉塞体に円形溝を設けこの溝に
管端部を嵌合し両周面に封着させてもよい。 このような他の実施例の場合においても、先の
実施例と同様に円形加工した管端部周面と閉塞体
との間には封着材を均一な層として存在させるこ
とができる。 なお、アルミナセラミツク管特にその管端部周
面を円形とするのは、閉塞体部材（耐熱、耐蝕性
のたとえばニオブ、タンタル等の金属やセラミツ
ク）が円形のほうが他の形状に成形するよりも加
工しやすく、かつ、熱応力分布も均一であるため
である。また、アルミナセラミツク管の管端部を
あらかじめ肉厚に成形しておいて、あとからこれ
を加工する理由は、管中央部の肉厚が通常、光透
過率と機械的強度の両面を考慮して0.5〜1.5mm程
度に設計されているので、管端部もこれと同様の
肉厚にしておいてから円形加工すると、部分的に
肉厚が非常に薄い部分を生じ、封着材を介して閉
塞体を接着すると、この薄肉の管端部自体にクラ
ツクを発生し、発光管の気密性が損なわれるおそ
れがあるためである。 さらに、上記実施例は高圧ナトリウムランプに
ついて述べたが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、他の金属または金属ハロゲン化物等を
透光性セラミツク管もしくは金属酸化物単結晶体
管に封入した発光管を有する他の金属蒸気放電灯
にも適用できる。また、以上の実施例において
は、金属管材料として透光性セラミツクを用いた
ものについて説明しているが、サフアイアー、ル
ビー等の金属酸化物単結晶体を使用する場合にも
同様の効果が得られるものである。 〔発明の効果〕 以上詳述したように本発明によれば、透光性セ
ラミツクもしくは金属酸化物単結晶体の発光管を
有する金属蒸気放電灯の製造において、両端部を
あらかじめ中央部よりも肉厚に成形してなる透光
性セラミツク管もしくは金属酸化物単結晶体管の
上記肉厚端部を加工してその内周面または外周面
の少なくとも一方を円形に近づける、つまり真円
度を良好にしたのち、加工周面に接着材を介して
閉塞体を封着するようにしたので、大径のセラミ
ツク管等の発光管バルブを使用する場合でも、封
着材は上記両部材間に均一な層で介在させること
ができるようになり、ランプ点滅の繰返しによる
温度の変化に対しても丈夫で、従来のように封着
材層の不均一にもとづく発光管封着部のリーク発
生を防止できる。 次表は本発明の効果を示すもので、内径24mmの
透光性セラミツク管（発光管バルブ）に本発明を
適用して製造した4KWの高圧ナトリウムランプ
と、透光性セラミツク管の管端部を成形加工しな
い同種従来ランプとについて、点灯時間とリーク
発生率との関係を調べた結果である。
単結晶体の発光管を有する金属蒸気放電灯の製造
方法に関する。 〔発明の技術的背景〕 金属蒸気放電灯たとえば高圧ナトリウムランプ
の発光管は耐熱、耐蝕性に優れた透光性セラミツ
ク管たとえば多結晶体のアルミナセラミツク管内
にナトリウムアマルガムと始動用希ガスとを封入
し、その両端開口部を封着材たとえばガラスろう
材を介して電極を保持した閉塞体たとえばニオブ
キヤツプで気密に封着して形成される。 このような高圧ナトリウムランプは高効率、高
寿命であることから、近年、道路、体育館、市場
および工場等の照明に数多く使用されるようにな
つてきている。これに伴ない種々の用途に適した
ランプ品種の拡充が進められている。ところが、
たとえば大電力容量のランプや高演色形のランプ
等のような従来のものより大径つまり内径が14mm
以上特に20mm以上の発光管を使用するタイプのも
のに寿命途中において不点となるものが多発し
た。この原因につき種々検討したところ、発光管
端部のニオブキヤツプによる封着部におけるリー
クであることが判明した。 すなわち、上記大径の発光管バルブつまり透光
性セラミツク管等の発光管バルブは、その製造時
において従来の径約７〜８mmの管のように断面形
状を円形に成形することが困難でやや偏平のいわ
ゆる楕円形状になりやすい。これに対し、管端部
の閉塞体素材たとえばニオブ等は円形の加工成形
が容易であるため、楕円形の管端部と円形のニオ
ブキヤツプとの間に介在する封着材のガラスろう
材層の厚さは薄い部分と厚い部分とを生じて不均
一となり、ランプ点滅の繰り返しによる発光管端
部の温度変化に際し熱膨張量に差が生じて封着部
に応力が発生し、この応力によつてガラスろう材
に微小のクラツクが発生する。このクラツクはラ
ンプの点滅による熱サイクルの繰返しによつて次
第に大きくなり、やがて封着部にリークを発生し
ランプ不点に至るものと考えられる。 ところで、上記のような大径の透光性セラミツ
ク管の断面形状が円形に成形しにくいこと、つま
り真円度が悪くなる原因は次のことに起因する。
すなわち、上記管の肉厚は良好な光透過率を得る
ために通常0.5mm〜1.5mm程度のものが使用され、
これは管径の大きなものについても同様である。
したがつて、大径の管においては管径の大きさに
比較しての管の肉厚は比較値としては従来の小径
のものより薄くなり、その管製造時の焼成工程に
おいて変形を生じ、真円度が悪くなるものであ
る。 これに対して、透光性セラミツク管の肉厚を従
来よりも厚く成形することによつて真円度を改善
する手段も考えられたが、これとても充分な成果
が得られず、しかも肉厚を厚くするために光透過
率が低下するという不都合を生じる結果となり、
有効な手段とはなり得なかつた。 〔発明の目的〕 本発明は透光性セラミツク管もしくは金属酸化
物単結晶体管を使用した発光管の管端封着部のリ
ークを防止して長寿命とする金属蒸気放電灯の製
造方法を提供することを目的とする。 〔発明の概要〕 本発明は両端部をあらかじめ中央部よりも肉厚
に成形した透光性セラミツク管もしくは金属酸化
物単結晶体管を作り、上記肉厚の端部を適当な方
法で加工することによつて端部の内周面または外
周面の少なくとも一方を円形に近づけ、次に上記
円形に加工した周面に封着材を介して閉塞体を封
着するようにしたことを特徴とするもので、この
方法によれば被封着材である透光性セラミツク管
もしくは金属酸化物単結晶体管の管端周面と、も
ともと成形性に優れたニオブキヤツプ等の閉塞体
とは共に真円度の良い円形に成形されるので、両
者の封着面に介在する封着材層の厚さは均一とな
り、リーク発生を防止できるものである。 〔発明の実施例〕 以下、本発明の詳細を図示の一実施例を参照し
て説明する。第１図は本発明を実施した高圧ナト
リウムランプ用発光管の一部切欠正面図を示し、
１は内部にナトリウムと水銀のアマルガムおよび
始動用希ガスとしてキセノンガスを封入した透光
性セラミツクたとえばアルミナセラミツク管、２
は上記アルミナセラミツク管１の管端部外周面１
ａに封着材たとえば酸化アルミニウム、酸化カル
シウム等を主成分とするガラスろう材３を介して
気密に封着させることにより管端開口部を気密に
封着する閉塞体たとえばニオブキヤツプである。
４は上記ニオブキヤツプ２の中央を気密に貫通す
る金属管で、発光管製造時には管内の排気ならび
に上記アマルガムおよび始動用希ガスの充填管と
して使用される。５は電極で上記金属管４によつ
て保持固定される。 次に上記発光管の製造方法について説明する。 第２図はあらかじめ管端部１ｂを管中央部１ｃ
よりも肉厚に成形した内径24mmのアルミナセラミ
ツク管１の一部を示し、第２ａ図は正面図、第２
ｂ図は側面図である。管端部１ｂは管中央部１ｃ
の肉厚1.0mmよりも肉厚の3.0mmに形成してあり、
かつ、その真円度（最大外径d1と最小外径d2との
差）はたとえば0.5mm以上と悪い。次に上記肉厚
の管端部１ｂの外周面を通常アルミナセラミツク
などの加工に用いられるダイヤモンド研磨装置に
よつて研磨加工し第３図に示すような円形すなわ
ち真円度の良好な外周面１ａに成形する。第３図
において第３ａ図は正面図、第３ｂ図は側面図を
それぞれ示し、点線図は加工前の状態を示す。加
工後の真円度（最大外径D1と最小外径D2との差）
は0.1mmと向上している。 このあとは、第１図に示すように加工した管端
部の外周面１ａに封着材たとえばガラスろう材３
を介して閉塞体たとえばニオブキヤツプ２を封着
することにより発光管の開口部を気密に封着すれ
ば、上記ガラスろう材３はアルミナセラミツク管
の管端部外周面１ａとニオブキヤツプ２の円形内
周面との間に均一な層として存在させることがで
きる。 第４図〜第６図はそれぞれ異なる他の実施例を
示すもので、点線部分は加工前のアルミナセラミ
ツク管管端部の肉厚を示し、上記実施例と同一個
所は同一符号で示す。第４図示の実施例は上記第
２ａ図と同様に管端部１ｂを外方に向かつて肉厚
の形成し、その内周面１ｄを加工して円形に成形
したもの、第５図示の実施例は管端部１ｂを内方
に向かつて肉厚に形成し、その外周面１ａを加工
して円形に成形したもので、どちらの場合も円形
加工した周面に封着材を介して閉塞体を封着する
ものである。 また、第６図示の実施例は管端部１ｂを内、外
両方向に向かつて肉厚に形成し、その内、外両周
面１ｄ，１ａを円形加工したもので、この場合は
一方の周面のみに閉塞体を封着しても良いし、あ
るいは、たとえば閉塞体に円形溝を設けこの溝に
管端部を嵌合し両周面に封着させてもよい。 このような他の実施例の場合においても、先の
実施例と同様に円形加工した管端部周面と閉塞体
との間には封着材を均一な層として存在させるこ
とができる。 なお、アルミナセラミツク管特にその管端部周
面を円形とするのは、閉塞体部材（耐熱、耐蝕性
のたとえばニオブ、タンタル等の金属やセラミツ
ク）が円形のほうが他の形状に成形するよりも加
工しやすく、かつ、熱応力分布も均一であるため
である。また、アルミナセラミツク管の管端部を
あらかじめ肉厚に成形しておいて、あとからこれ
を加工する理由は、管中央部の肉厚が通常、光透
過率と機械的強度の両面を考慮して0.5〜1.5mm程
度に設計されているので、管端部もこれと同様の
肉厚にしておいてから円形加工すると、部分的に
肉厚が非常に薄い部分を生じ、封着材を介して閉
塞体を接着すると、この薄肉の管端部自体にクラ
ツクを発生し、発光管の気密性が損なわれるおそ
れがあるためである。 さらに、上記実施例は高圧ナトリウムランプに
ついて述べたが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、他の金属または金属ハロゲン化物等を
透光性セラミツク管もしくは金属酸化物単結晶体
管に封入した発光管を有する他の金属蒸気放電灯
にも適用できる。また、以上の実施例において
は、金属管材料として透光性セラミツクを用いた
ものについて説明しているが、サフアイアー、ル
ビー等の金属酸化物単結晶体を使用する場合にも
同様の効果が得られるものである。 〔発明の効果〕 以上詳述したように本発明によれば、透光性セ
ラミツクもしくは金属酸化物単結晶体の発光管を
有する金属蒸気放電灯の製造において、両端部を
あらかじめ中央部よりも肉厚に成形してなる透光
性セラミツク管もしくは金属酸化物単結晶体管の
上記肉厚端部を加工してその内周面または外周面
の少なくとも一方を円形に近づける、つまり真円
度を良好にしたのち、加工周面に接着材を介して
閉塞体を封着するようにしたので、大径のセラミ
ツク管等の発光管バルブを使用する場合でも、封
着材は上記両部材間に均一な層で介在させること
ができるようになり、ランプ点滅の繰返しによる
温度の変化に対しても丈夫で、従来のように封着
材層の不均一にもとづく発光管封着部のリーク発
生を防止できる。 次表は本発明の効果を示すもので、内径24mmの
透光性セラミツク管（発光管バルブ）に本発明を
適用して製造した4KWの高圧ナトリウムランプ
と、透光性セラミツク管の管端部を成形加工しな
い同種従来ランプとについて、点灯時間とリーク
発生率との関係を調べた結果である。
【表】
表からも本発明の効果がきわめて顕著であるこ
とが判る。
とが判る。
第１図は本発明を実施した高圧ナトリウムラン
プ用発光管の一部切欠正面図、第２図および第３
図は本発明の一実施例の説明図、第４図〜第６図
はそれぞれ他の実施例の説明図である。 １…透光性セラミツク管、１ｂ…管端部、１ａ
…管端部外周面、１ｄ…管端部内周面、１ｃ…管
中央部、２…閉塞体、３…封着材、４…金属管、
５…電極。
プ用発光管の一部切欠正面図、第２図および第３
図は本発明の一実施例の説明図、第４図〜第６図
はそれぞれ他の実施例の説明図である。 １…透光性セラミツク管、１ｂ…管端部、１ａ
…管端部外周面、１ｄ…管端部内周面、１ｃ…管
中央部、２…閉塞体、３…封着材、４…金属管、
５…電極。
Claims (1)
- １ 両端部をあらかじめ中央部よりも肉厚に成形
してなる透光性セラミツク管もしくは金属酸化物
単結晶体管の上記肉厚端部を加工して内周面また
は外周面の少なくとも一方を円形に近づける工程
と、上記加工した周面に封着材を介して閉塞体を
封着する工程とを具備してなることを特徴とする
金属蒸気放電灯の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10060682A JPS58218728A (ja) | 1982-06-14 | 1982-06-14 | 金属蒸気放電灯の製造方法 |
| FR8309737A FR2528625B1 (fr) | 1982-06-14 | 1983-06-13 | Procede pour fabriquer une lampe a decharge a vapeur metallique a haute pression |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10060682A JPS58218728A (ja) | 1982-06-14 | 1982-06-14 | 金属蒸気放電灯の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58218728A JPS58218728A (ja) | 1983-12-20 |
| JPH031769B2 true JPH031769B2 (ja) | 1991-01-11 |
Family
ID=14278515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10060682A Granted JPS58218728A (ja) | 1982-06-14 | 1982-06-14 | 金属蒸気放電灯の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58218728A (ja) |
| FR (1) | FR2528625B1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4775461B2 (ja) * | 2009-03-10 | 2011-09-21 | ウシオ電機株式会社 | エキシマランプ及びエキシマランプの製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3659138A (en) * | 1970-11-06 | 1972-04-25 | Gen Electric | Alumina-metal sealed lamp apparatus |
| NL174199C (nl) * | 1973-04-12 | 1984-05-01 | Philips Nv | Hogedrukontladingslamp. |
| US3932782A (en) * | 1973-04-20 | 1976-01-13 | Gte Sylvania Incorporated | High pressure sodium vapor lamp having improved monolithic alumina arc tube |
-
1982
- 1982-06-14 JP JP10060682A patent/JPS58218728A/ja active Granted
-
1983
- 1983-06-13 FR FR8309737A patent/FR2528625B1/fr not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58218728A (ja) | 1983-12-20 |
| FR2528625B1 (fr) | 1986-04-04 |
| FR2528625A1 (fr) | 1983-12-16 |
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