JPH0418199Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えば、光化学産業分野、半導体デ
バイスの製造分野、照明分野、その他の分野で用
いられる放電灯に関し、特にその気密シール構造
に特徴を有する放電灯に関するものである。

〔技術の背景〕

放電灯の気密シール構造としては、従来、電極
棒に一体的にリード棒を形成するかもしくは別体
のリード棒を接続し、このリード棒を発光管の封
じ管部のガラスに溶着して気密封止するいわゆる
ロツドシール構造と、電極棒に封着用の金属箔を
接続し、この金属箔を発光管の封じ管部のガラス
に溶着して気密封止するいわゆる箔シール構造と
が知られているが、特にランプ電流が数＋Ａ以下
の放電灯においては、高温時においても熱膨張を
容易に吸収し得る箔シール構造が採用されてい
る。

箔シール構造を採用して構成した放電灯例えば
超高圧水銀灯の一例を第３図および第４図に示
す。同図において、１はガラス製の発光管、２お
よび３は電極棒、４および５は金属箔、６および
７は外部リード棒である。

発光管１は、中央の膨出した発光部囲繞用管部
１１およびその両端に続く小径の封じ管部１２お
よび１３よりなり、これらの封じ管部１２および
１３のガラスに金属箔４および５が気密に溶着さ
れている。

一方の電極棒２は、柱状の胴部２１と、この胴
部２１に続く金属箔接続用扁平部２２とよりな
り、金属箔接続用扁平部２２に金属箔４が熔接さ
れている。他方の電極棒３も同様に構成され、胴
部３１と、金属箔接続用扁平部３２とを有し、金
属箔接続用扁平部３２に金属箔５が熔接されてい
る。

このような箔シール構造は、例えば次のように
して形成される。すなわち、第５図に示すよう
に、電極棒２と、金属箔４と、外部リード棒６と
の接続組立体を封じ管部１２を形成することとな
る小径ガラス管１４内に配置し、当該ガラス管１
４を例えばガスバーナーなどにより加熱軟化させ
ながら、当該ガラス管１４内を例えば真空引きし
てこのとき当該ガラス管１４に作用する負圧を利
用して、当該ガラス管１４を絞り込んで、そのガ
ラスを電極棒２の胴部２１の外端部２３、金属箔
接続用扁平部２２、外部リード棒６の内端部６１
に密着させると共に、金属箔４に気密溶着して封
じ管部１２を形成し、もつて一方の箔シール構造
が形成される。他方の封じ管部１３も同様にして
形成し、もつて他方の箔シール構造が形成され
る。

一方の電極棒２の胴部２１の外端部２３および
他方の電極棒３の胴部３１の外端部３３において
は、発光管１内の水銀ガスが封じ管部１２および
封じ管部１３の隙間空間へ流出するのを防止する
ために、それらの周方向全体においてそれぞれ封
じ管部１２および封じ管部１３のガラスと接着し
ていることが必要である。これは、放電灯の点灯
中において、発光管１内に封入された水銀が封じ
管部１２および封じ管部１３の隙間空間にまで侵
入する場合には、当該隙間空間においては発光管
１内に比して温度が相当に低くなつているためこ
こで水銀が凝縮し、その結果発光特性が大きく変
化し、適正な分光分布の光が得られないようにな
るのでこれを防止するためである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかして、超高圧水銀灯の点灯中は、電極棒２
および３の温度が相当高くなると共に、発光管１
内の圧力が相当高くなるが、上記のような箔シー
ル構造の超高圧水銀灯においては、第６図に示す
ように、箔シール構造の形成時において、封じ管
部１２および１３のガラスのうち、矢印Ａで示す
ように、電極棒２の胴部２１の外端部２３と密着
するガラスおよび電極棒３の胴部３１の外端部３
３と密着するガラスにおいて、大きな歪が残留し
やすく、この歪に起因して点灯時に早期クラツク
が発生しやすい問題点がある。

これに対して、封じ管部１２および１３を形成
することとなる小径ガラス管を時間をかけて丁寧
に加熱軟化させるようにすることにより、歪の発
生を相当程度抑止することも可能ではあるが、そ
の作業を高い精度で遂行するためには相当の熟練
を要するうえ、機械的な処理による大量生産が困
難であり、結局製造コストが高くなる問題点があ
る。

本考案者は封じ管部１２および１３のガラスに
歪が残留する原因について鋭意研究を行つたとこ
ろ、電極棒２および３の構造に問題のあることを
突き止め本考案を完成するに至つた。

〔考案の目的〕

本考案の目的は、発光管における封じ管部のガ
ラスのうち、電極棒と密着する部分における早期
クラツクの発生を防止することができ、長時間に
亘り安全に点灯使用することができる放電灯を提
供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案の放電灯は、発光部囲繞用管部およびこ
れに続く封じ管部よりなるガラス製の発光管と、
この発光管の発光部囲繞用管部内に突出するよう
前記封じ管部内に固定された電極棒と、この電極
棒に接続されかつ前記封じ管部のガラスに気密に
溶着された金属箔とを具えてなる放電灯におい
て、前記電極棒は、内端に電極が設けられる胴部
と、この胴部に続く小径部と、この小径部に続く
金属箔接続用扁平部とよりなり、前記胴部の外端
部が封じ管部のガラスに接着していることを特徴
とする。

〔作用〕

斯かる構成によれば、電極棒において、胴部に
続いて小径部を形成し、この小径部に続いて金属
箔接続用扁平部を形成したので、封じ管部を形成
することとなるガラス管を加熱軟化しながら、当
該ガラス管のガラスを胴部の外端部に接着させて
絞り込むときには、当該外端部に接着するガラス
に作用する力が小径部の存在により分散されて小
さくなり、その結果胴部の外端部に接着するガラ
スに残留する歪が小さくなる。従つて放電灯の点
灯中においては、封じ管部のガラスのうち、電極
棒の胴部の外端部に接着するガラス部分に早期ク
ラツクが生ぜず、長期間にわたり安全に点灯使用
することができる。

すなわち、従来においては、電極棒が、胴部お
よびこの胴部に続く金属箔接続用扁平部よりな
り、胴部から金属箔接続用扁平部の幅狭の側部に
至る部分は一様な外径の曲面であるのに対し、胴
部から金属箔接続用扁平部の扁平面に至る部分は
急激な斜面となつているため、封じ管部を形成す
ることとなるガラス管を加熱軟化して絞り込むと
きには、金属箔接続用扁平部の扁平面に対しては
ガラス管のガラスが大きく変形して両者が接着す
るが、このときの大きな変形力によつて金属箔接
続用扁平部の幅狭の側部に続く胴部における外端
部に密着するガラスに対して大きな力が集中する
ようになり、その結果当該ガラスに大きな歪が残
留し、この歪が原因となつて点灯時には早期クラ
ツクが発生するようになるものと考えられる。

これに対して本考案においては、上記のように
胴部に続いて小径部を形成していわばガラスの逃
げ道を設けたので、金属箔接続用扁平部の幅狭の
側部に続く胴部における外端部に密着するガラス
に作用する力が小径部の存在により分散されるよ
うになり、その結果当該ガラスに大きな歪を残留
させずに、しかも熟練を要することなく簡単に気
密シール部の形成作業を行うことができ、さらに
は機械化による自動作業も可能となり、結局安価
で使用寿命の長い放電灯を得ることができる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら本考案の実施例を超
高圧水銀灯を構成する場合について詳細に説明す
る。

第１図は、本考案の一実施例を示す説明用断面
図であり、同図において、１は例えば石英ガラス
よりなる発光管、２および３は例えばタングステ
ンよりなる電極棒、４および５は例えばモリブデ
ンよりなる金属箔、６および７は例えばタングス
テンよりなる外部リード棒である。

発光管１は、中央の膨出した発光部囲繞用管部
１１およびその両端に続く封じ管部１２および１
３よりなり、これらの封じ管部１２および１３の
内部において、金属箔４および５が気密に溶着さ
れている。

一方の電極棒２は、第２図イ乃至ハに示すよう
に、柱状の胴部２１と、この胴部２１に続く小径
部２９と、この小径部２９に続く金属箔接続用扁
平部２２とよりなり、小径部２９の外径は、胴部
２１の外径の例えば90〜99％であることが好まし
い。

他方の電極棒３も同様に、柱状の胴部３１と、
この胴部３１に続く小径部３９と、この小径部３
９に続く金属箔接続用扁平部３２とよりなり、小
径部３９の外径ｄは、胴部３１の外径Ｄの例えば
90〜99％であることが好ましい。

小径部２９および３９の外径が、それぞれ胴部
２１および３１の外径の90％未満であるとき、あ
るいは99％を超えるときには、早期クラツクの発
生を防止することができない場合がある。これら
の小径部２９および３９は、例えば旋盤などによ
り切削加工して形成することができる。

胴部２１および３１の外端部２３および３３が
それぞれ封じ管部１２および１３のガラスに接着
していて、これにより、放電灯の点灯中において
は、発光管１内に封入された水銀が封じ管部１２
および封じ管部１３の隙間空間にまで侵入するの
が防止される。

金属箔接続用扁平部２２および３２の扁平面に
はそれぞれ金属箔４および５が熔接され、そして
これらの金属箔４および５にそれぞれ外部リード
棒６および７が熔接されている。

以上の実施例によれば、一方の電極棒２におい
て胴部２１に続いて小径部２９を形成し、他方の
電極棒３において胴部３１に続いて小径部３９を
形成したので、気密シール部の形成工程におい
て、封じ管部１２および１３を形成することとな
るガラス管を加熱軟化して絞り込むときには、金
属箔接続用扁平部２２および３２の扁平面に対し
てはガラス管のガラスが大きく変形して両者が接
着するようになり、このときの変形力が金属箔接
続用扁平部２２および３２の幅狭の側部２８およ
び３８からそれぞれ続く胴部２１および３１の外
端部２３および３３に密着するガラスに作用する
が、この変形力により当該ガラスが小径部２９お
よび３９側に容易に移動するようになり、その結
果胴部２１および３１の外端部２３および３３に
接着するガラス部分に作用する力が分散されて小
さくなり、結局気密シール部を形成する作業を特
に熟練を要せず簡単に行いながら、大きな歪の残
留しない気密シール部を形成することができる。
従つて、放電灯の点灯中においては早期クラツク
が発生せず、長時間にわたり安全に点灯使用する
ことができる。

このようなことから、気密シール部の形成作業
を機械化して自動的に行うことが可能となり、使
用寿命の長い放電灯を安価に製造することもでき
る。

〔実験例〕

以下、具体的実験例について説明する。

定格消費電力：100W（電圧：約20V、電流：
約5A） 発光管１内の圧力（定格消費電力で点灯
時）：45気圧 電極棒２の胴部２１の外径：3.0mm 電極棒２の小径部２９の外径：2.9mm（胴部
２１の外径の96.7％） 電極棒２の接続用扁平部２２の厚さ：1.2mm 電極棒３の胴部３１の外径：0.8mm 電極棒３の小径部３９の外径：0.75mm（胴部
３１の外径の93.8％） 電極棒３の接続用扁平部３２の厚さ：0.6mm 発光管１の肉厚：1.5mm 既述の実施例に基いて、上記条件の本考案に係
る超高圧水銀灯を100本製造し、これらの超高圧
水銀灯のそれぞれについて、定格消費電力で連続
200時間に亘り実際に点灯する実験を行つたとこ
ろ、いずれの超高圧水銀灯においても、封じ管部
のガラスと電極棒との接着部にクラツクが発生す
る事故が生ぜず、最後まで安全に点灯することが
できた。

これに対して、小径部２９および３９の外径を
それぞれ胴部２１および３２の外径と同じにした
ほかは上記と同様にして比較用の超高圧水銀灯を
100本製造し、上記と同様にして実際に点灯する
実験を行つたところ、100本の超高圧水銀灯のう
ち６本もの超高圧水銀灯が、封じ管部のガラスと
電極棒との接着部にクラツクが生じて破裂する事
故が発生し、安全性の点で問題のあるものであつ
た。

以上、本考案を一実施例に基いて説明したが、
本考案は上実施例に限定されず、光化学産業分
野、半導体デバイスの製造分野、照明分野、その
他の分野で用いられる放電灯に適用することがで
きる。

〔考案の効果〕

以上のように、本考案によれば、電極棒におい
て、胴部に続く小径部を形成したので、封じ管部
を形成することとなるガラス管を加熱軟化しなが
ら、当該ガラス管のガラスを胴部の外端部に密着
させて絞り込むときには、当該外端部に密着する
ガラスに作用する力が小径部の存在により分散さ
れて小さくなり、その結果胴部の外端部に接着す
るガラスに残留する歪が小さくなる。従つて放電
灯の点灯中においては、封じ管部のガラスのう
ち、電極棒の胴部の外端部に接着するガラス部分
に早期クラツクが生ぜず、長期間にわたり安全に
点灯使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の電球の一実施例を示す説明用
断面図、第２図イ乃至ハはそれぞれ電極棒の一例
を示す説明用正面図、説明用右側面図および説明
用平面図、第３図および第４図はそれぞれ従来の
電球の一例を示す説明用縦断正面図および説明用
横断平面図、第５図は封じ管部の形成工程を示す
説明図、第６図は早期クラツクが生ずる部分を示
す説明用断面図である。 １……発光管、１１……発光空間囲繞部、１
２，１３……封じ管部、２，３……電極棒、４，
５……金属箔、５，６……外部リード棒、２１，
３１……胴部、２９，３９……小径部、２２，３
２……金属箔接続用扁平部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 発光部囲繞用管部およびこれに続く封じ管部よ
   りなるガラス製の発光管と、この発光管の発光部
   囲繞用管部内に突出するよう前記封じ管部内に固
   定された電極棒と、この電極棒に接続されかつ前
   記封じ管部のガラスに気密に溶着された金属箔と
   を具えてなる放電灯において、 前記電極棒は、内端に電極が設けられる胴部
   と、この胴部に続く小径部と、この小径部に続く
   金属箔接続用扁平部とよりなり、前記胴部の外端
   部が封じ管部のガラスに接着していることを特徴
   とするクラツクの発生を抑止した箔シール構造の
   放電灯。