JPH0443966Y2 - - Google Patents

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JPH0443966Y2
JPH0443966Y2 JP1986052885U JP5288586U JPH0443966Y2 JP H0443966 Y2 JPH0443966 Y2 JP H0443966Y2 JP 1986052885 U JP1986052885 U JP 1986052885U JP 5288586 U JP5288586 U JP 5288586U JP H0443966 Y2 JPH0443966 Y2 JP H0443966Y2
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sintered body
electrode
discharge lamp
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、交流電源で点灯される水銀灯、直
流電源で点灯される閃光放電灯等の放電灯に係
り、特に放電灯の電極に関するものである。
[Detailed description of the invention] [Field of industrial application] This invention relates to discharge lamps such as mercury lamps lit with an AC power supply and flash discharge lamps lit with a DC power supply, and in particular relates to the electrodes of discharge lamps. be.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

水銀、Xeガス、Arガス等の単体又は混合ガス
を石英ガラス製容器内に封入して放電させ、その
光を利用する放電灯は、照明用、計測器用等に広
く用いられている。
BACKGROUND ART Discharge lamps, in which a single gas or a mixture of gases such as mercury, Xe gas, Ar gas, etc. are sealed in a quartz glass container and discharged, and the resulting light is utilized, are widely used for lighting, measuring instruments, and the like.

これ等の放電灯は、石英ガラス製容器内に、水
銀、Xeガス、Arガス等を封入し、陽電極と陰電
極とを対向配置し、両電極間にアーク放電を行わ
せるものである。ここで電極には、点灯中に消耗
が小さいものを用いないと、短期間で管壁が黒化
して放電灯の有効寿命を短縮するばかりでなく、
電極先端の形状が変形して放電が不安定なものと
なる。
In these discharge lamps, mercury, Xe gas, Ar gas, etc. are sealed in a quartz glass container, a positive electrode and a negative electrode are arranged facing each other, and arc discharge is caused between the two electrodes. If the electrodes are not made with low wear and tear during lighting, the tube wall will turn black in a short period of time, which will not only shorten the useful life of the discharge lamp, but also
The shape of the electrode tip is deformed and the discharge becomes unstable.

そこで、点灯中の消耗が小さい電極として、電
流を供給するために用いられる導電棒の先端に、
電子放射の良好な焼結体を固定したもの等が既に
知られている(実開昭49−6885号公報)。
Therefore, as an electrode that consumes less during lighting, the tip of the conductive rod used to supply current is
A device in which a sintered body with good electron emission is fixed is already known (Japanese Utility Model Publication No. 49-6885).

この導電棒としては、モリブデン、タングステ
ン、タンタル、ニオブ等の高融点金属が用いられ
る。また、焼結体としては、電子放射の良好なエ
ミツター粉末と、タングステン、ニツケル、モリ
ブデン等の高融点金属粉末とを、所定比で混合
し、所定形状にプレス成型後、焼成したものが用
いられる。このエミツターとしては、アルカリ土
類金属(Sr,Ba,Ca等)若しくはその酸化物、
酸化ナトリウム、あるいはアルカリ土類金属酸化
物と他の金属(Al,Zr,Be,Th等)酸化物との
複合酸化物等が用いられる。
As this conductive rod, a high melting point metal such as molybdenum, tungsten, tantalum, niobium, etc. is used. The sintered body is made by mixing emitter powder with good electron emission and high melting point metal powder such as tungsten, nickel, or molybdenum in a predetermined ratio, press-molding it into a predetermined shape, and then firing it. . As this emitter, alkaline earth metals (Sr, Ba, Ca, etc.) or their oxides,
Sodium oxide or a composite oxide of an alkaline earth metal oxide and another metal (Al, Zr, Be, Th, etc.) oxide is used.

第3図は、従来の放電灯用電極の一例を示す図
である。この図において、31は導電棒、31d
はリング状溝部、32は焼結体である。導電棒3
1は、モリブデン、タングステン、タンタル等の
高融点金属からなり、その先端に焼結体32がア
ーク発生部として露頭状に固定されている。焼結
体32には、電子放射の良好なエミツター粉末を
高融点金属粉末に混入添加後、圧縮、焼成等の工
程を経て作成されたものを用いる。このようにし
て形成された電極を交流用放電灯に使用する場合
には、陰陽両極に用い、直流用放電灯に使用する
場合には、陰極のみに用いればよい。このような
電極を用いた場合、電子放射の良好なアーク発生
部を電極の先端部に設けたので、この部分にアー
クを拘束することができ、安定した放電を行なわ
しめ、放電灯の有効寿命を増大することが可能と
なる。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a conventional discharge lamp electrode. In this figure, 31 is a conductive rod, 31d
is a ring-shaped groove, and 32 is a sintered body. Conductive rod 3
1 is made of a high melting point metal such as molybdenum, tungsten, tantalum, etc., and a sintered body 32 is fixed to the tip thereof in an outcrop shape as an arc generating part. The sintered body 32 is made by mixing and adding emitter powder with good electron emission to high melting point metal powder, and then performing steps such as compression and firing. When the electrode thus formed is used in an AC discharge lamp, it may be used as both the negative and negative poles, and when used in a DC discharge lamp, it may be used only as the cathode. When using such an electrode, an arc generating part with good electron emission is provided at the tip of the electrode, so the arc can be restrained in this part, resulting in stable discharge and extending the useful life of the discharge lamp. It becomes possible to increase the

〔考案が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention attempts to solve]

ところで、以上に述べた従来の放電灯用電極
は、消費電力が数十W程度の小出力の放電灯に適
しているが大出力、例えば数百W程度の大出力の
放電灯に適用する場合は、焼結体の体積が大きく
なり、焼結体を切削加工する場合に、回転モーメ
ントが大きくなつて焼結体が空廻りし、導電棒3
1と焼結体32との密着性、密接性の悪い電極が
作られてしまうことがある。
By the way, the conventional discharge lamp electrodes described above are suitable for low-output discharge lamps with power consumption of about several tens of W, but when applied to high-output discharge lamps, for example, high-output discharge lamps of about several hundred W. When the volume of the sintered body becomes large and the sintered body is cut, the rotational moment becomes large and the sintered body rotates freely, causing the conductive rod 3
1 and the sintered body 32, an electrode with poor adhesion or tightness may be produced.

この考案は、こうした問題点に鑑みて、特に消
費電力が数百W程度の放電灯に適し、焼結体の切
削加工において、焼結体が空廻りすることがな
く、また、長寿命で安定した動作を行う電極を提
供することを目的とするものである。
In view of these problems, this invention is particularly suitable for discharge lamps with power consumption of about several hundred W, prevents the sintered body from spinning in the cutting process, and has a long life and stability. The purpose of this invention is to provide an electrode that performs the following operations.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この目的を達成するために、この考案では、接
続部と基体部と焼結体係合部とが一体に成形され
た高融点金属からなる導電棒の焼結体係合部に焼
結体を固定してなる電極を具備する放電灯におい
て、焼結体係合部の周面にリング状の溝と部分的
切溝とを有し、該焼結体の先端が円錐状に切削成
形されていなることを特徴とする。
In order to achieve this purpose, in this invention, a sintered body is attached to the sintered body engaging part of a conductive rod made of a high melting point metal, in which the connecting part, the base part, and the sintered body engaging part are integrally formed. A discharge lamp equipped with a fixed electrode has a ring-shaped groove and a partial cut groove on the circumferential surface of a sintered body engaging part, and the tip of the sintered body is cut and formed into a conical shape. It is characterized by becoming.

〔作用〕[Effect]

このようにすると、焼結体係合部の周面にリン
グ状の溝と部分的切溝を設けることにより、焼結
体の先端を円錐状に切削加工する場合に、焼結体
が空廻りすることがなくなる。また、焼結体を円
錐状に切削加工することにより、電極の先端部に
アークを拘束することができ、安定した放電を行
い、放電灯の有効寿命を増大することが可能とな
る。
In this way, by providing a ring-shaped groove and a partial cut groove on the circumferential surface of the sintered body engaging part, when cutting the tip of the sintered body into a conical shape, the sintered body can be cut into a hollow shape. There's nothing left to do. Further, by cutting the sintered body into a conical shape, the arc can be restrained at the tip of the electrode, allowing stable discharge to occur and increasing the useful life of the discharge lamp.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面に基づいて、この考案の実施例を説
明する。第1図イは、この考案による放電灯用電
極を示す図である。この図において、1は導電
棒、1aは接続部、1bは基体部、1cは焼結体
係合部、1dはリング状溝、1eは部分的切溝、
2は焼結体である。
Embodiments of this invention will be described below based on the drawings. FIG. 1A is a diagram showing an electrode for a discharge lamp according to this invention. In this figure, 1 is a conductive rod, 1a is a connecting part, 1b is a base part, 1c is a sintered body engaging part, 1d is a ring-shaped groove, 1e is a partial cut groove,
2 is a sintered body.

導電棒1は、直径2〜4mm程度であつて、接続
部1aと基体部1bと焼結体係合部1cとから構
成され、MoやW等高融点の金属により作成す
る。
The conductive rod 1 has a diameter of about 2 to 4 mm, is composed of a connecting portion 1a, a base portion 1b, and a sintered body engaging portion 1c, and is made of a metal with a high melting point such as Mo or W.

接続部1aは、後に説明する真空気密兼電流供
給用のモリブデン箔を溶接等により接続する部分
で、モリブデン箔を溶接等しやすいように平坦に
削り落としてある。
The connecting portion 1a is a portion to which molybdenum foil for vacuum sealing and current supply, which will be described later, is connected by welding or the like, and the molybdenum foil is shaved flat to facilitate welding or the like.

焼結体係合部1cについては、焼結体2を切削
加工する際に、スツポ抜けないようにするために
リング状溝1dを設け、さらに空廻りを防止する
ために部分的切溝1eを設ける。部分的切溝1e
だけでは、スツポ抜けが防止できない。また、焼
結体2を原料粉末から成型加工する際に、粉末の
流動性をよくするために、焼結体係合部1cの先
端部を円錐状や球状にする。
Regarding the sintered body engaging portion 1c, a ring-shaped groove 1d is provided to prevent the sintered body 2 from slipping out when cutting the sintered body 2, and a partial cut groove 1e is provided to prevent slippage. establish. Partial kerf 1e
This alone will not prevent you from getting a sprain. Furthermore, in order to improve the fluidity of the powder when molding the sintered body 2 from raw material powder, the tip of the sintered body engaging portion 1c is made into a conical or spherical shape.

次に、焼結体2について説明すると、焼結体2
は、電子放射の良好なエミツター粉末を高融点金
属粉末に混入添加後、圧縮焼成等の工程を経て作
成されたものを用いる。
Next, to explain the sintered body 2, the sintered body 2
The emitter powder used here is prepared by mixing and adding an emitter powder with good electron emission to a high melting point metal powder, and then performing a process such as compression firing.

エミツターとしては、アルカリ土類金属(Sr,
Ba,Ca等)若しくはその酸化物、酸化トリウ
ム、あるいはアルカリ土類金属酸化物と他の金属
(Al,Zr,Be,Th等)酸化物との複合酸化物等
が用いられる。その使用温度は大体以下のとおり
である。
As emitters, alkaline earth metals (Sr,
Ba, Ca, etc.) or their oxides, thorium oxide, or composite oxides of alkaline earth metal oxides and other metal (Al, Zr, Be, Th, etc.) oxides are used. The operating temperature is approximately as follows.

アルカリ土類金属系 ……700〜800℃ 酸化トリウム系 ……1600〜2000℃ 複合酸化物系 ……800〜1300℃ また、高融点金属粉末としては、タングステ
ン、ニツケル、モリブデン等が用いられる。この
実施例では、エミツターとして酸化バリウムを用
い、高融点金属粉末にタングステンを用いる。こ
れらの粉末から焼結体を作成するには、2〜10μ
のタングステン粉末に酸化バリウム粉末を2重量
%程度混合してなる粉末をプレス用金型に入れて
押パンチを用いて所定の形状にプレス成形後、金
型から取出して、真空中もしくは不活性ガス中で
焼成する。
Alkaline earth metal type...700-800°C Thorium oxide type...1600-2000°C Complex oxide type...800-1300°C Tungsten, nickel, molybdenum, etc. are used as the high melting point metal powder. In this embodiment, barium oxide is used as the emitter and tungsten is used as the high melting point metal powder. To create a sintered body from these powders, 2 to 10μ
A powder made by mixing about 2% by weight of barium oxide powder with tungsten powder is put into a press mold, press-formed into a predetermined shape using a press punch, taken out from the mold, and heated in a vacuum or inert gas. Fire inside.

第1図ロは、焼結体の成型加工方法の一例を説
明する図である。この図において、3は金型台、
4は導電棒1のセンタリング(センター合せ)を
行うと共に原料粉末の落下を防止するための治
具、5は原料粉末を加圧成型するための押パンチ
である。このようにして成型加工されたものを真
空中もしくは不活性ガス中で焼成することにより
焼結体2が作成される。
FIG. 1B is a diagram illustrating an example of a method for molding a sintered body. In this figure, 3 is a mold stand;
4 is a jig for centering the conductive rod 1 and preventing the raw material powder from falling; 5 is a press punch for press-molding the raw material powder. A sintered body 2 is created by firing the thus formed product in a vacuum or in an inert gas.

あるいはまた、高融点金属粉末によつてポーラ
スな焼結体を作成した後、その空孔にエミツター
を融解拡散させるか、もしくはエミツターの元の
金属の化合物(例えば炭酸バリウムBaCO3)を
溶解もしくは懸濁させた溶液を空孔に毛細管現象
を利用して含浸させて、加熱分解する。即ち、 BaCO3→BaO+CO2 のような化学変化により、エミツター(例えば
BaO)が得られる。
Alternatively, after creating a porous sintered body using high melting point metal powder, the emitter is melted and diffused into the pores, or a compound of the original metal of the emitter (for example, barium carbonate BaCO 3 ) is dissolved or suspended. The turbid solution is impregnated into the pores using capillary action and decomposed by heating. That is, chemical changes such as BaCO 3 → BaO + CO 2 lead to emitters (e.g.
BaO) is obtained.

このようにして作成した焼結体2を円錐状に切
削加工するが、その際、仕上げるべき電極の構造
及び形状としては、円錐の拡き角を、点灯中所定
の焼結体温度になるような値を選んで必要に応じ
加工し安定した放電を行い、放電灯の有効寿命を
増大するように選定する。例えば円錐の拡き角を
大きくして、焼結体先端近傍の温度が低くなるよ
うに加工しても良いし、或いは角を小さくして、
温度が高くなるように加工しても良い。要は、焼
結体で発生するジユール熱と、その部分の熱容量
や放熱状態等を考慮して種々焼結体を加工すれば
良い。
The sintered body 2 created in this way is cut into a conical shape. At this time, the structure and shape of the electrode to be finished are such that the widening angle of the cone is set so that the temperature of the sintered body reaches a predetermined temperature during lighting. Select a suitable value and process it as necessary to ensure stable discharge and increase the useful life of the discharge lamp. For example, the cone may be processed to have a larger divergence angle so that the temperature near the tip of the sintered body is lower, or the angle may be made smaller.
Processing may be performed to increase the temperature. In short, various sintered bodies may be processed in consideration of the Joule heat generated in the sintered body, the heat capacity and heat dissipation state of that part, etc.

この実施例による焼結体2の先端を円錐状に切
削加工しても、焼結体2がスツポ抜けたり、空廻
りを生じたりすることがない。
Even if the tip of the sintered body 2 according to this embodiment is cut into a conical shape, the sintered body 2 will not fall off or spin around.

第2図は、この考案による電極を陰極に組込ん
でなる放電灯を示す図である。この図において、
1は陰極側の導電棒、2は焼結体、3N及び3P
はモリブデン箔、4N及び4Pは外部リード、5
は陽極側の導電棒、5Pは内部リード、6は石英
ガラス製の発光管、7N及び7Pは接着剤、8N
及び8Pは金属ベースである。ここで、N及びP
は、それぞれ陰極側及び陽極側を意味する。
FIG. 2 is a diagram showing a discharge lamp in which the electrode according to this invention is incorporated into the cathode. In this diagram,
1 is the conductive rod on the cathode side, 2 is the sintered body, 3N and 3P
is molybdenum foil, 4N and 4P are external leads, 5
is the conductive rod on the anode side, 5P is the internal lead, 6 is the quartz glass arc tube, 7N and 7P are the adhesive, 8N
and 8P are metal based. Here, N and P
mean the cathode side and the anode side, respectively.

この実施例の放電灯では、箔シール方式をとつ
ている。即ち、モリブデン箔3N,3Pとガラス
とを密着させることにより、気密を達成してい
る。また、陰極側における導電棒とモリブデン箔
3Nとの結合は、接続部1aによつて行われる。
この接続部1aは、モリブデン箔3Nが溶接もし
くはろう接し易いように平坦に成型加工されてい
る。
The discharge lamp of this embodiment uses a foil seal method. That is, airtightness is achieved by bringing the molybdenum foils 3N and 3P into close contact with the glass. Moreover, the connection between the conductive rod and the molybdenum foil 3N on the cathode side is performed by the connecting portion 1a.
This connecting portion 1a is formed flat so that the molybdenum foil 3N can be easily welded or brazed.

なお、この実施例では陰極側にのみこの考案に
よる電極を用いているが交流電源で使用される場
合は、両極ともこの電極を用いることも可能であ
る。その他、焼結体と導電棒の材料、形状等につ
いて、この実施例に限定されるものではなく、様
様の態様があることは言うまでもない。
In this embodiment, the electrode according to this invention is used only on the cathode side, but when used with an AC power source, it is also possible to use this electrode on both electrodes. In addition, it goes without saying that the materials, shapes, etc. of the sintered body and the conductive rod are not limited to these embodiments, and that there may be other variations.

〔考案の効果〕[Effect of idea]

以上の説明から明らかなように、この考案によ
れば、焼結体係合部の先端を円錐状に成型し、焼
結体係合部の周面にリング状の溝と部分的切溝を
設けることにより、焼結体の切削加工において、
焼結体がスツポ抜けたり、空廻りすることがな
く、したがつて、導電棒と焼結体との密着性、密
接性の良い電極が得られるので長寿命で安定した
動作を行う放電灯が得られる。
As is clear from the above description, according to this invention, the tip of the sintered body engaging part is molded into a conical shape, and a ring-shaped groove and a partial groove are formed on the circumferential surface of the sintered body engaging part. By providing this, in the cutting process of sintered bodies,
The sintered body does not drop out or spin around, and as a result, an electrode with good adhesion and closeness between the conductive rod and the sintered body can be obtained, resulting in a discharge lamp that has a long life and stable operation. can get.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図イは、この考案による放電灯用電極の一
実施例における電極の断面図、第1図ロは焼結体
の成型加工方法を説明する図、第2図はこの考案
による放電灯の一実施例を示す図、第3図は従来
の放電灯用電極の一例を示す図である。 図中、1……導電棒、1a……接続部、1b…
…基体部、1c……焼結体係合部、1d……リン
グ状溝部、1e……部分的切溝部、2……焼結
体。
Figure 1A is a cross-sectional view of an embodiment of an electrode for a discharge lamp according to this invention, Figure 1B is a diagram explaining a method of forming a sintered body, and Figure 2 is a diagram of an electrode for a discharge lamp according to this invention. FIG. 3 is a diagram showing an example of a conventional discharge lamp electrode. In the figure, 1... conductive rod, 1a... connection part, 1b...
...Base part, 1c...Sintered body engaging part, 1d...Ring-shaped groove part, 1e...Partial cut groove part, 2...Sintered body.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 接続部と基体部と焼結体係合部とが一体に成型
された高融点金属からなる導電棒の該焼結体係合
部に焼結体を固定してなる電極を具備する放電灯
において、焼結体係合部はその先端部が所定形状
に形成され、その周面にリング状の溝と部分的切
溝とを有し、該焼結体の先端が円錐状に切削成形
されてなることを特徴とする放電灯。
In a discharge lamp comprising an electrode formed by fixing a sintered body to the sintered body engaging part of a conductive rod made of a high melting point metal in which a connecting part, a base part, and a sintered body engaging part are integrally molded. The sintered body engaging part has a tip end formed in a predetermined shape and has a ring-shaped groove and a partial cut groove on its circumferential surface, and the tip of the sintered body is cut and formed into a conical shape. A discharge lamp characterized by:
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