JPH09213272A - 金属蒸気発光管の封止部構造及び封止方法 - Google Patents

金属蒸気発光管の封止部構造及び封止方法

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JPH09213272A
JPH09213272A JP8117195A JP11719596A JPH09213272A JP H09213272 A JPH09213272 A JP H09213272A JP 8117195 A JP8117195 A JP 8117195A JP 11719596 A JP11719596 A JP 11719596A JP H09213272 A JPH09213272 A JP H09213272A
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Japan
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arc tube
electrode
sealing
sealing glass
metal vapor
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JP8117195A
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English (en)
Inventor
Koji Kida
晃二 喜田
Koichi Hayashi
浩一 林
Osamu Kobayashi
修 小林
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Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
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  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
  • Discharge Lamp (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リークパスによって発光管内に封入した金属
ハロゲン化物等がリークし、点灯後放電灯は短時間で発
光が停止してしまう。 【解決手段】 発光管1は開口2内に絶縁スリーブ3を
貫通した状態で電極4が挿通されている。開口2は発光
管1に近似する熱膨張係数を有する第1の封着ガラス5
と電極4に近似する熱膨張係数を有する第2の封着ガラ
ス6とを層状に充填することで絶縁スリーブ3を気密に
シールしている。尚、電極4に近似する熱膨張係数を有
する第2の封着ガラス6は、電極4に接触するが、絶縁
スリーブ3には接触しないよう充填されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はメタルハライドラン
プやナトリウムランプ等の金属蒸気放電灯の発光管の封
止部構造と封止方法に関する。
【0002】
【従来の技術】メタルハライドランプやナトリウムラン
プ等の金属蒸気放電灯は、透明発光管内に金属ハロゲン
化物やアマルガムを入れた後に開口にキャップを差し込
み、キャップと開口との間の隙間を封着ガラスで封止
し、キャップに発光管内に臨むように取り付けた内部電
極間に高電圧を印加することで電極間にアーク放電を発
生させ、このアーク放電による熱で発光管内に封入した
金属ハロゲン化物を蒸発させ、金属とハロゲン等に解離
し、金属特有の色を呈する発光を行なわせている。
【0003】図14は従来の金属蒸気発光管の封止部の
構造を示す断面図であり、この封止部は、発光管100
の開口101に差し込まれる絶縁性キャップ102の軸
方向貫通穴103に棒状電極104を圧入するとともに
焼成による収縮でリークパスができないようにし、キャ
ップ102から露出した部分を外部電極とし、開口10
1とキャップ102との間は封着ガラス105でシール
している。
【0004】図15は従来の他の金属蒸気発光管の封止
部の構造を示す断面図であり、この封止部は、キャップ
102の一端から軸方向の中間部まで延びる穴105を
形成し、この穴105に発光管100内に臨む内部電極
106を圧入し、また、キャップ102の外周にPt膜
等の導電膜107を形成し、この導電膜107と内部電
極106とをキャップ102の径方向穴に充填したPt
等の導電材108で電気的に接続するようにしたもので
ある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、キャップ1
02に貫通穴103を形成した場合には、貫通穴103
を介して発光管100内に封入した金属ハロゲン化物等
がリークしやすい。また、キャップ102に貫通穴を形
成せずに、内部電極まで延びる径方向穴およびキャップ
外周面にPt等の導電膜107を形成した場合は、封着
の際のガラス溶融の熱によってPt等が溶融し、キャッ
プと封着ガラスとの間にリークパスが形成され、発光管
内に封入した金属ハロゲン化物等がキャップの外周部を
介してリークし、点灯後放電灯は短時間で発光を停止す
るおそれを有している。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明に係る封止部構造は、透光性材料からなる発光管の
開口に電極を挿通するとともに、当該開口を封着ガラス
で封止した金属蒸気発光管の封止部構造において、前記
電極を絶縁スリーブに貫通せしめ、且つ絶縁スリーブと
発光管の開口内周面との間を発光管を構成する材料の熱
膨張係数に近い熱膨張係数を有する封着ガラスにて封止
した構造とした。
【0007】また本発明に係る他の封止部構造は、透光
性材料からなる発光管の開口に電極を挿通するととも
に、当該開口を封着ガラスで封止した金属蒸気発光管の
封止部構造において、前記封着ガラスを発光管を構成す
る材料の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する第1の封
着ガラスと、電極を構成する材料の熱膨張係数に近い熱
膨張係数を有する第2の封着ガラスとで構成した。
【0008】上記第1の封着ガラスによって例えば発光
管の開口内周面からのリークを防止し、第2の封着ガラ
スによって電極外周面からのリークを防止する。
【0009】ここで、前記電極は単独で開口に挿入して
もよいが、絶縁スリーブ(キャップ状のものを含む)に
貫通させた状態で開口に挿入してもよい。また、封止温
度等の条件としては、第1の封着ガラスと第2の封着ガ
ラスとの境界部に、両者が混合した緩和層を形成する温
度が好ましい。
【0010】また本発明に係る他の封止部構造は、1本
の電極を複数の異なる金属(合金を含む)を接合して構
成し、この1本の電極のうち発光管外に露出する外部電
極部は耐酸化性に優れた金属にて構成し、この外部電極
部よりも内側の電極中間部と発光管との間を第1の封着
ガラスにて封止し、また外部電極部の外周を外部電極部
を構成する材料の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する
第2の封着ガラスにて封止した。
【0011】また、前記外部電極部よりも内側の電極中
間部については、他の電極部分よりも熱膨張係数が発光
管を構成する材料の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有す
る金属にて構成し、この電極中間部と発光管との間を封
止する第1の封着ガラスは発光管を構成する材料の熱膨
張係数に近い熱膨張係数を有するようにすることが好ま
しい。
【0012】また、前記第1の封着ガラスは外部電極部
にかからないように電極中間部と発光管との間を封止す
ることが好ましい。
【0013】また、前記1本の電極としては、例えば耐
酸化性に優れた金属からなる外部電極部と、発光物質に
対する耐食性に優れた内部電極部と、これら外部電極部
と内部電極部とをつなぐとともにその熱膨張係数が他の
部分よりも発光管の熱膨張係数に近い中間部とから構成
する。この場合には、内部電極部には封着ガラスがかか
らないようにすることが好ましい。
【0014】また、前記第2の封着ガラスは発光管とは
非接触の状態で設けるようにしてもよく、更に前記1本
の電極の中間部の外側には当該電極が貫通する絶縁スリ
ーブを設けることが可能である。
【0015】一方、本発明に係る封止方法は、絶縁スリ
ーブに貫通させた状態の電極を、透光性材料からなる発
光管の開口にセットし、次いで、該開口と絶縁スリーブ
との間を発光管を構成する材料の熱膨張係数に近い熱膨
張係数を有する封着ガラスにて封止するようにした。
【0016】また本発明に係る他の封止方法は、透光性
材料からなる発光管の開口に電極を挿通した状態で、該
開口を発光管を構成する材料の熱膨張係数に近い熱膨張
係数を有する第1の封着ガラスにて封止し、次いで、第
1の封着ガラスよりも低融点で且つ電極を構成する材料
の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する第2の封着ガラ
スにて第1の封着ガラスから露出した電極の周囲を封止
するようにした。尚、電極については絶縁スリーブに貫
通した状態で開口にセットすることが可能である。
【0017】また本発明に係る更なる他の封止方法は、
電極の周囲に当該電極を構成する材料の熱膨張係数に近
い熱膨張係数を有する第2の封着ガラスを付着させ、こ
の第2の封着ガラスが付着した電極を透光性材料からな
る発光管の開口にセットし、次いで、第2の封着ガラス
よりも低融点で且つ発光管を構成する材料の熱膨張係数
に近い熱膨張係数を有する第1の封着ガラスにて電極周
囲の第2の封着ガラスと開口内周との間を封止するよう
にした。尚、電極の周囲には絶縁スリーブをセットして
おくことが可能である。
【0018】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を添付図面
に基づいて説明する。ここで、図1は本発明に係る金属
蒸気発光管の封止部構造の断面図であり、高純度多結晶
アルミナ製の透光性発光管1の両端には開口2が形成さ
れ、この開口2に絶縁スリーブ(キャップ)3を貫通し
た状態のタングステン電極4が挿入され、且つ第1の封
着ガラス5及び第2の封着ガラス6にて開口2が気密に
封止されている。
【0019】第1の封着ガラス5は発光管1の材料であ
るAl23(絶縁スリーブも同様の材料からなる)の熱
膨張係数に近似する熱膨張係数を有し、主として発光管
の開口2の内周面からのリークを防止する。尚、タング
ステン電極4の径、絶縁スリーブ3の径などの相対的な
構造及び第1の封着ガラス5の熱膨張係数を適当に設定
することで封止することが可能である。
【0020】第1の封着ガラス5としては、熱膨張係数
が7.5〜8.0のガラスが好ましく、例えばSiO2
19.0wt%、Nd23を59.4wt%、およびAl23
21.6wt%含むものを用いる。因みに、発光管1及び
絶縁スリーブ3を構成するAl2O3の熱膨張係数は8.
0×10-6/degである。
【0021】また、第2の封着ガラス6は電極4の材料
であるタングステン(W)の熱膨張係数に近似する熱膨
張係数を有し、主として電極4の外周面からのリークを
防止する。この第2の封着ガラス6は電極5に接触し、
スリーブ3に接触しないように充填する。
【0022】第2の封着ガラス6としては、例えばSi
2を45wt%、Al23を15wt%、およびLa23(酸
化ランタン)を40wt%含むものを用い、この第2の封
着ガラス6は4.1〜4.3の熱膨張係数を有する。因
みに、電極4の構成材料であるタングステンの熱膨張係
数は4.6×10-6/degである。
【0023】更に、第1の封着ガラス5と第2の封着ガ
ラス6との境界部には、それぞれの封着ガラスが混合し
た緩和層7が形成され、この緩和層7は傾斜材料のよう
に熱膨張係数が徐々に変化する。
【0024】次に、図1に示した封止部構造を形成する
までの手順を図2〜図5に基づいて説明する。先ず図2
に示すように、予め絶縁スリーブ3に電極4を貫通せし
めたものを開口2にセットする。ここで、電極4の径を
A、絶縁スリーブ3の内径をB、絶縁スリーブ3の外径
をC、開口2の内径をDとすると、絶縁スリーブ3と電
極4のクリアランスB−Aが電極の径Aの20〜30%
以下になると、ガラスを流し込んだ時にクラックが入り
やすく、B−Aが電極の径Aの40〜75%になるよう
にスリーブ内径を設定するのが好ましい。この数値範囲
であると、電極と熱膨張係数の異なる第1の封着ガラス
であってもクラックが生じない。これは、絶縁スリーブ
が一種の緩和層として働いているからと推測される。ま
た、発光管開口部2の内径と絶縁スリーブ3外径Cのク
リアランスD−Cはガラスが流れ込みやすいように0.
05〜0.3mmになるように設定するのが好ましい。
具体的には、50〜200Wのランプに適した直径0.
5mmの電極4を用いた場合、絶縁スリーブ3内径を
0.7〜0.9mmに、スリーブ3外径を1.5〜2.
0mmに設定する。
【0025】ここで、開口2の直径は絶縁スリーブ3よ
りも大きいので、封着時の抜け落ちなどを防止する構造
をとることが好ましい。具体的な構造としては、図3に
示すように、電極4にタングステンまたはモリブデンの
コイル4aを巻付け、このコイル4aにて絶縁スリーブ
3の落下を防止するか、図4に示すように絶縁スリーブ
3内周に予めPtやNbなどのパイプ3aを焼嵌めし、こ
のパイプ3aに電極4を打込む方法が考えられる。
【0026】コイル4aを巻付けた場合には、発光物質
が隙間に溜まるのを防止することができ、またパイプ3
aを焼嵌めした場合には、絶縁スリーブ3と電極4の間
にガラスが流れ込まないので、信頼性が向上する。
【0027】以上のようにして、開口2の内側に絶縁ス
リーブ3と電極4をセットしたならば、図5に示すよう
に開口2の端部2aにリング状に成形した第1の封着ガ
ラス素材5aをセットする。
【0028】上記の状態から、高周波加熱炉及び集光加
熱炉などを用いて、加熱することで第1の封着ガラス素
材5aを溶融すると、第1の封着ガラス素材5aは、図
6に示すように、絶縁スリーブ3外周部と開口2内周部
との間、電極4外周部と絶縁スリーブ3内周部との間に
充填される。尚、開口2、絶縁スリーブ3及び電極4の
それぞれの径の関係が、前記した関係を満足していれ
ば、この段階で封止を完了してもよい。
【0029】更に、封止の信頼性を向上させるため、図
7に示すように、第2の封着ガラス素材6aをセットす
る。この第2の封着ガラス素材6aの融点は第1の封着
ガラス素材5aの融点よりも100〜200℃程度低い
ものを選定する。
【0030】そして、第2の封着ガラス素材6aを第1
の封着ガラス素材5aが溶融しない程度の温度で加熱溶
融せしめる。その結果、両者の境界部に第1の封着ガラ
ス素材5aと第2の封着ガラス素材6aが混合した緩和
層7が形成される。また、第2の封着ガラス素材6aが
溶融凝固することで、図1に示した構造の封止部が得ら
れる。
【0031】ここで、電極4は熱膨張係数が近似する第
2の封着ガラス6と接触し、絶縁スリーブ3は熱膨張係
数が近似する第1の封着ガラス5と接触するため、封着
後、例えば点灯の際に電極4と第2の封着ガラス6との
間および絶縁スリーブ3と第1の封着ガラスとの間の熱
膨張係数の差に起因するクラックが発生せず、リークパ
スが形成されない。
【0032】図8及び図9は他の実施例に係る封止部構
造の形成手順を示し、同一部分については同一符号を付
し説明を省略する。先ず、封止前は図8に示すように、
予め電極4に第2の封着ガラス6をディッピングにて付
着せしめておき、これを真空炉で焼成して層状にしてお
く。次いで、リング状とした第1の封着ガラス素材5a
をセットし、高周波加熱炉及び集光加熱炉などを用い
て、加熱溶融せしめる。ここで、第1の封着ガラス素材
5aが溶融する前に第2の封着ガラス6が溶融すると封
止構造を形成できないので、この場合には前記とは逆に
第1の封着ガラス素材5の方が第2の封着ガラス6より
も融点が100〜200℃程度低いものを選定する。
【0033】そして、図9に示すように、溶融した第1
の封着ガラス5は絶縁スリーブ3外周部と開口2内周部
との間、及び第2の封着ガラス6外周部と絶縁スリーブ
3内周部との間に充填された状態で凝固し、気密にシー
ルされた封止部が完成する。尚、図3に示す実施例にあ
っては、封着ガラスの溶融が1回で済むので工程が簡略
化される。
【0034】また、前記したように第2の封着ガラス6
の溶融温度を第1の封着ガラスの溶融温度より100〜
200℃程度高くしておくことで、境界部に第2の封着
ガラス6と第1の封着ガラス5とが溶解して混じり合う
緩和層が形成され、クラックの発生が防止され、リーク
パスが形成されにくくなる。
【0035】図10及び図11は別実施例に係る封止部
構造の断面図であり、図10に示す実施例の構造は、前
記した実施例が第1の封着ガラス5が凝固した外端部に
凹部を形成したが、この外端部が略フラットになるよう
にし、この上に第2の封着ガラス6を盛り付けるように
したものである。
【0036】また図11に示す実施例の構造は、発光管
1の開口2の内周部に段部2bを設け、この段部2bに
電極4を固定した絶縁性スリーブ3を突き当てて位置決
めし、電極間距離等の寸法精度を高めるようにしてい
る。
【0037】図12は別実施例に係る封止部構造の断面
図、図13は図12に示した別実施例の電極を示す図で
あり、この実施例にあっては、発光管1をYAG(イッ
トリウム・アルミナ・ガーネット)にて構成し、電極4
を外部電極部4a、中間部4b及び内部電極部4cをス
ポット溶接等によって接合して1本の電極4としてい
る。
【0039】溶接の方法は任意であり、また図13
(a)または(b)に示すように、外部電極部4aと中
間部4bの溶接部は、段差を有するものであっても、ま
た段差を有さないようにしてもよい。
【0040】外部電極部4aはPt等の耐酸化性に優れ
た金属又は合金、MoSi2等の導電性材料から構成さ
れ、中間部4bはNb、Re等の熱膨張係数が他の部分よ
りも発光管の熱膨張係数に近い金属又は合金から構成さ
れ、内部電極部4cのうち少なくくとも露出する部分は
W等の発光物質に対する耐食性に優れた金属から構成さ
れている。尚、外部電極部4aについてはNbからなる
ピンの外側にPtキャップ等を被冠させるかPtコートを
施すようにしてもよい。また内部電極4cについては複
数の金属にて構成してもよい。
【0041】ここで、発光管(YAG)の熱膨張係数は
7.6×10-6/deg、Ptの熱膨張係数は7.7×10
-6/deg、Nbの熱膨張係数は8×10-6/deg、Wの熱
膨張係数は3.6×10-6/degである。
【0042】また、電極4は発光管1の開口2に絶縁ス
リーブ3を介して挿入されている。図示例にあっては、
絶縁スリーブ3の内径寸法は一定としているが、内部電
極部4cに近い端部の内径寸法を絞り、他の部分の内径
寸法を大きくすることも可能である。
【0043】前記絶縁スリーブ3外周と開口2内周との
間、及び中間部4b外周と絶縁スリーブ3内周との間は
第1の封着ガラス5で封止され、また前記外部電極部4
aの外周部は第2の封着ガラス6にて封止され、これら
第1の封着ガラス5と第2の封着ガラス6との境界部は
それぞれの封着ガラスが混合した緩和層が実際には形成
されている。
【0044】第1の封着ガラス5の組成は、Dy23
61.0wt%、SiO2:15.0wt%、Al23:24.
0wt%であり、熱膨張係数は7.4×10-6/degで、発
光管の熱膨張係数と近い値になっており、発光管の開口
2の内周面及び中間部4bの外周からのリークを防止す
る。即ち、ここでは発光管の熱膨張係数と近い値とは、
リークする程のクラックを生じないという意味である。
尚、第1の封着ガラス5の組成のうち、Dy23につい
ては内封するメタルハライドと同一金属の酸化物を用い
ることが可能である。このようにすることで、万が一、
第1の封着ガラスの成分が反応し、その成分が発光スペ
クトルとして出現しても特性の極端な低下を招くことを
阻止できる。
【0045】このように中間部4bの外周からのリーク
が防止されることで、第2の封着ガラス6の組成が、封
入物質(リーク物質)と反応しないものに限定されない
ことになる。したがって、第2の封着ガラス6の選定に
あたり、専ら外部からの酸素による中間部4bの劣化の
みを考慮すればよいことになる。即ち、本実施例の場
合、第2の封着ガラス6の組成は、Al23:44.7w
t%、CaO:40.8wt%、Y23:2.9wt%、Sc
23:11.6wt%であり、熱膨張係数は7.6×10
-6/degで、前記外部電極部4aを構成するPtの熱膨張
係数と近い値になっており、外部電極部4aと第2の封
着ガラス6との間に隙間を生じないようにし、外部から
の酸素の侵入を防止し、耐酸化性に劣るNbからなる中
間部4bを保護している。ここでいう、Ptの熱膨張係
数と近い値とは前記と同様にクラックを生じない程度に
近いという意味である。
【0046】また、内部電極部4cには第1の封着ガラ
ス5がかからないようにしているが、これは内部電極部
4cを構成するW(タングステン)の熱膨張係数と第1
の封着ガラス5の熱膨張係数とが大きく異なるため、仮
に内部電極部4cに第1の封着ガラス5がかかるように
すると、クラックが発生しやすくなるからである。
【0047】
【発明の効果】以上に説明した如く本発明によれば、透
光性材料からなる発光管の開口に電極を挿通するととも
に、当該開口を封着ガラスで封止した金属蒸気発光管の
封止部構造において、前記電極を絶縁スリーブに貫通せ
しめ、且つ絶縁スリーブと発光管の開口内周面との間を
発光管を構成する材料の熱膨張係数に近い熱膨張係数を
有する封着ガラスにて封止した構造としたので、簡単な
構造で発光管内に封入した金属ハロゲン化物等のリーク
が確実に防止できる。
【0048】また本発明によれば、金属蒸気発光管の開
口部を封止する封着ガラスを、発光管を構成する材料の
熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する第1の封着ガラス
と、電極を構成する材料の熱膨張係数に近い熱膨張係数
を有する第2の封着ガラスとで構成し、第1の封着ガラ
スにて発光管の開口内周面からのリークを防止し、第2
の封着ガラスにて電極外周面からのリークを防止するよ
うにしたので、発光管内に封入した金属ハロゲン化物等
のリークが確実に防止できる。
【0049】また、前記絶縁スリーブに近似する熱膨張
係数を有するガラスと電極に近似する熱膨張係数を有す
るガラスとの境界部には、両者が混合する緩和層が形成
されるので、熱膨張の異なるガラスが接するにも拘らず
境界部において剥離は発生せず、より確実にリークが防
止でき、金属蒸気発光管の寿命を大幅に延ばすことがで
きる。
【0050】また本発明に係る他の封止部構造にあって
は、1本の電極を複数の異なる金属を接合して構成し、
この1本の電極のうち発光管外に露出する外部電極部は
耐酸化性に優れた金属にて構成し、この外部電極部より
も内側の電極中間部と発光管との間を第1の封着ガラス
にて封止し、また外部電極部の外周を外部電極部を構成
する材料の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する第2の
封着ガラスにて封止したので、発光管を窒素ガス等を満
たした外管内に収めない裸点灯タイプの金属蒸気放電灯
に適する。
【0051】また、上記の構造において、外部電極部よ
りも内側の電極中間部については、他の電極部分よりも
熱膨張係数が発光管を構成する材料の熱膨張係数に近い
熱膨張係数を有する金属にて構成し、この電極中間部と
発光管との間を封止する第1の封着ガラスとして発光管
を構成する材料の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する
ものを用いることで、外部気体による酸化防止だけでな
く、内部からの発光物質のリークも防止できる。
【0052】また、上記の構造において、第1の封着ガ
ラスが外部電極部にかからないように電極中間部と発光
管との間を封止するようにすることで、第1の封着ガラ
スと外部電極部との間でクラックが発生することがな
く、第2の封着ガラスにクラックが伝搬すことがなくな
る。また、前記第2の封着ガラスを発光管とは非接触の
状態で設けることでも、第2の封着ガラスにクラックが
発生しにくくなる。
【0053】また、1本の電極を、耐酸化性に優れた金
属からなる外部電極部と、発光物質に対する耐食性に優
れた内部電極部と、これら外部電極部と内部電極部とを
つなぐとともにその熱膨張係数が他の部分よりも発光管
の熱膨張係数に近い中間部とから構成すれば、外部電極
の酸化防止、内部電極の劣化防止及び発光物質のリーク
防止の全てを図ることができる。
【0054】更に、本発明に係る封止方法によれば、透
光性材料からなる発光管の開口に電極を挿通した状態
で、該開口を発光管を構成する材料の熱膨張係数に近い
熱膨張係数を有する第1の封着ガラスにて封止し、次い
で、第1の封着ガラスよりも低融点で且つ電極を構成す
る材料の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する第2の封
着ガラスにて第1の封着ガラスから露出した電極の周囲
を封止するようにし、また第2の封止方法によれば、電
極の周囲に当該電極を構成する材料の熱膨張係数に近い
熱膨張係数を有する第2の封着ガラスを付着させ、この
第2の封着ガラスが付着した電極を透光性材料からなる
発光管の開口にセットし、次いで、第2の封着ガラスよ
りも低融点で且つ発光管を構成する材料の熱膨張係数に
近い熱膨張係数を有する第1の封着ガラスにて電極周囲
の第2の封着ガラスと開口内周との間を封止するように
したので、融点の異なる2種類の封着ガラスを用いた場
合でも、効率良く封止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る金属蒸気発光管の封止部構造の断
面図
【図2】同封止部構造の絶縁性スリーブと電極をセット
した封止前の状態を示す断面図
【図3】スリーブの落下防止構造を示す図
【図4】スリーブの落下防止構造の別の例を示す図
【図5】同封止部構造の第1の封着ガラス素材をセット
した封止前の状態を示す断面図
【図6】同封止部構造の第1の封着ガラス素材が溶融し
た状態を示す断面図
【図7】同封止部構造の第2の封着ガラス素材をセット
した封止前の状態を示す断面図
【図8】他の実施例に係る封止部構造の封止前の状態を
示す断面図、
【図9】他の実施例に係る封止部構造の同封止後の状態
を示す断面図
【図10】別実施例に係る封止部構造の断面図
【図11】別実施例に係る封止部構造の断面図
【図12】別実施例に係る封止部構造の断面図
【図13】(a)及び(b)は図12に示した別実施例
の電極を示す図
【図14】従来の金属蒸気発光管の封止部構造を示す断
面図
【図15】従来の他の金属蒸気発光管の封止部構造を示
す断面図
【符号の説明】
1…発光管、2…開口、3…絶縁スリーブ、4…電極、
5…第1の封着ガラス、6…第2の封着ガラス、7…緩
和層。

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透光性材料からなる発光管の開口に電極
    を挿通するとともに、当該開口を封着ガラスで封止した
    金属蒸気発光管の封止部構造において、前記電極は絶縁
    スリーブに貫通せしめられ、この絶縁スリーブと発光管
    の開口内周面との間は発光管を構成する材料の熱膨張係
    数に近い熱膨張係数を有する封着ガラスにて封止されて
    いることを特徴とする金属蒸気発光管の封止部構造。
  2. 【請求項2】 透光性材料からなる発光管の開口に電極
    を挿通するとともに、当該開口を封着ガラスで封止した
    金属蒸気発光管の封止部構造において、前記封着ガラス
    を発光管を構成する材料の熱膨張係数に近い熱膨張係数
    を有する第1の封着ガラスと、電極を構成する材料の熱
    膨張係数に近い熱膨張係数を有する第2の封着ガラスと
    で構成したことを特徴とする金属蒸気発光管の封止部構
    造。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の金属蒸気発光管の封止
    部構造において、前記第1の封着ガラスにて発光管の開
    口内周面からのリークを防止し、第2の封着ガラスにて
    電極外周面からのリークを防止するようにしたことを特
    徴とする金属蒸気発光管の封止部構造。
  4. 【請求項4】 請求項2または請求項3に記載の金属蒸
    気発光管の封止部構造において、前記電極の外側には当
    該電極が貫通する絶縁スリーブが設けられていることを
    特徴とする金属蒸気発光管の封止部構造。
  5. 【請求項5】 請求項2または請求項3に記載の金属蒸
    気発光管の封止部構造において、前記第1の封着ガラス
    と第2の封着ガラスとの境界部には、両者が混合した緩
    和層が形成されていることを特徴とする金属蒸気発光管
    の封止部構造。
  6. 【請求項6】 透光性材料からなる発光管の開口に電極
    を挿通するとともに、当該開口を封着ガラスで封止した
    金属蒸気発光管の封止部構造において、前記電極が、耐
    酸化性に優れた金属からなる外部電極部と、発光物質に
    対する耐食性に優れた内部電極部と、これら外部電極部
    と内部電極部とをつなぐとともにその熱膨張係数が他の
    部分よりも発光管の熱膨張係数に近い中間部とからなる
    ことを特徴とする金属蒸気発光管の封止部構造。
  7. 【請求項7】 透光性材料からなる発光管の開口に電極
    を挿通するとともに、当該開口を封着ガラスで封止した
    金属蒸気発光管の封止部構造において、前記電極は複数
    の異なる金属を接合して1本の電極を構成し、この1本
    の電極のうち発光管外に露出する外部電極部は耐酸化性
    に優れた金属にて構成され、この外部電極部よりも内側
    の電極中間部と発光管との間は第1の封着ガラスにて封
    止され、また外部電極部の外周は外部電極部を構成する
    材料の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する第2の封着
    ガラスにて封止されていることを特徴とする金属蒸気発
    光管の封止部構造。
  8. 【請求項8】 請求項7に記載の金属蒸気発光管の封止
    部構造において、前記外部電極部よりも内側の電極中間
    部は他の電極部分よりも熱膨張係数が発光管を構成する
    材料の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する金属にて構
    成され、この電極中間部と発光管との間を封止する第1
    の封着ガラスは発光管を構成する材料の熱膨張係数に近
    い熱膨張係数を有することを特徴とする金属蒸気発光管
    の封止部構造。
  9. 【請求項9】 請求項2または請求項8に記載の金属蒸
    気発光管の封止部構造において、前記第1の封着ガラス
    は電極または外部電極部にかからないように設けられて
    いることを特徴とする金属蒸気発光管の封止部構造。
  10. 【請求項10】 請求項7または請求項8に記載の金属
    蒸気発光管の封止部構造において、前記1本の電極は、
    耐酸化性に優れた金属からなる外部電極部と、発光物質
    に対する耐食性に優れた内部電極部と、これら外部電極
    部と内部電極部とをつなぐとともにその熱膨張係数が他
    の部分よりも発光管の熱膨張係数に近い中間部とからな
    り、前記内部電極部には封着ガラスがかからないように
    したことを特徴とする金属蒸気発光管の封止部構造。
  11. 【請求項11】 請求項2または請求項7に記載の金属
    蒸気発光管の封止部構造において、前記第2の封着ガラ
    スは発光管とは非接触の状態で設けられていることを特
    徴とする金属蒸気発光管の封止部構造。
  12. 【請求項12】 請求項7乃至請求項11に記載の金属
    蒸気発光管の封止部構造において、前記1本の電極の中
    間部の外側には当該電極が貫通する絶縁スリーブが設け
    られていることを特徴とする金属蒸気発光管の封止部構
    造。
  13. 【請求項13】 絶縁スリーブに貫通させた状態の電極
    を、透光性材料からなる発光管の開口にセットし、次い
    で、該開口と絶縁スリーブとの間を発光管を構成する材
    料の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する封着ガラスに
    て封止するようにしたことを特徴とする金属蒸気発光管
    の封止方法。
  14. 【請求項14】 透光性材料からなる発光管の開口に電
    極を挿通した状態で、該開口を発光管を構成する材料の
    熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する第1の封着ガラス
    にて封止し、次いで、第1の封着ガラスよりも低融点で
    且つ電極を構成する材料の熱膨張係数に近い熱膨張係数
    を有する第2の封着ガラスにて第1の封着ガラスから露
    出した電極の周囲を封止するようにしたことを特徴とす
    る金属蒸気発光管の封止方法。
  15. 【請求項15】 請求項14に記載の金属蒸気発光管の
    封止方法において、前記電極の周囲には絶縁スリーブが
    セットされることを特徴とする金属蒸気発光管の封止方
    法。
  16. 【請求項16】 電極の周囲に当該電極を構成する材料
    の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する第2の封着ガラ
    スを付着させ、この第2の封着ガラスが付着した電極を
    透光性材料からなる発光管の開口にセットし、次いで、
    第2の封着ガラスよりも低融点で且つ発光管を構成する
    材料の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する第1の封着
    ガラスにて電極周囲の第2の封着ガラスと開口内周との
    間を封止するようにしたことを特徴とする金属蒸気発光
    管の封止方法。
  17. 【請求項17】 請求項16に記載の金属蒸気発光管の
    封止方法において、前記電極の周囲には絶縁スリーブが
    セットされることを特徴とする金属蒸気発光管の封止方
    法。
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