JPS5978440A - 高圧ナトリウムランプのセラミツク封じ - Google Patents

高圧ナトリウムランプのセラミツク封じ

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JPS5978440A
JPS5978440A JP13527783A JP13527783A JPS5978440A JP S5978440 A JPS5978440 A JP S5978440A JP 13527783 A JP13527783 A JP 13527783A JP 13527783 A JP13527783 A JP 13527783A JP S5978440 A JPS5978440 A JP S5978440A
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JP
Japan
Prior art keywords
ceramic
plug
opening
lead
wire
Prior art date
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Pending
Application number
JP13527783A
Other languages
English (en)
Inventor
チヤ−ルズ・ア−ビング・マクベイ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of JPS5978440A publication Critical patent/JPS5978440A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/36Seals between parts of vessels; Seals for leading-in conductors; Leading-in conductors
    • H01J61/366Seals for leading-in conductors

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】 米国特許第’1.03 ’@、、2 、ff 2号及び
同第グ、θ乙S、乙q/号に記載されているようなナト
リウムランプに使われる管状の透光性セラミック外被の
各々の端を密閉する種々のセラミック封じが公知である
。最初に挙げた米国特許では、アーク管の端をセラミッ
クプラグで密閉する。セラミックプラグをアーク管の端
に挿入する。プラグは中心開口を持ち、電極導入線を通
せるようになっている。これらの全ての部材が、封じフ
リットによって互いに気密封じさJする。封じフリット
は酸化アルミニウム及び酸化力ルンウムで主に構成され
ていると言われており、密封作業の間、これを加熱して
溶融硝子を作る。金属横材がセラミックプラグの直ぐ隣
りで導入線に直接的に取付けられ、アーク管の端を横方
向に伸びて、この横材に結合された熱電子電極を物理的
に支持する。懸濁フリット粒子の液体スラリを用いて気
密封じを形成する。横材の助けをかりて、結合される部
材の間にある自由空間にこのスラリを毛管作用によって
吸込む。後に挙げた米国特許では、末端閉塞部がアーク
管の端に挿入されたセラミックプラグで構成されていて
、このプラグも電極導入線を通せるようになっており、
結合される全ての部材の間に気密封じが施される。
然し、この末端閉塞部では、相隔たるユっの封じ・領域
の間で、気密封しの施し方に重要な違いがある。セラミ
ックフリット材料の予じめ成形されたユつのリング又は
ワッシャを使うが、この為、互いに結合する全ての部品
の間で寸法の許容公差を厳密に守らなければならない。
この末端閉塞部でもラングの互いに結合される金属及び
セラミック部品の間に確実な気密封じを作れるようにす
る点で、難しさがある。例えば、セラミックプラグをセ
ラミックのアーク管に封着するのは、やってみると困難
であり、成功の為に′は、プラグ及び管の両方の寸法を
慎重に管理すると共に、使う封じフリットの量に細かく
神経を使わなければならない。封じフリットが少な過ぎ
ると、結合面の埋め込みが不完全になって、こう云う場
所で洩れが起る。フリットが多過ぎると、封ジノ隅肉が
大きくなり、封じフリットとセラミック管の熱膨張の喰
い違いが僅かでもあると、セラミック管の材料のひg割
れの原因になる。従って、形成される封じの信頼性を落
さずに、現在側われている封じフリットのリング又はワ
ッシャの数ヲ減らすことが望ましい。更に、こう云う閉
塞部の構造に使われるセラミックプラグ部材の物理的な
寸法の厳密な管理に要する難しさを少なくすることが望
ましい。更に、ランプの製造にも、その後の運転にも、
著しい変更又は余分の経費を伴なゎずに、この種のラン
プに対する末端閉塞部全体を改善することが望ましい。
この発明では、アーク管の末端閉塞部に対し、前に説明
した末端閉塞部の構造の内の1つを変更した新規な手段
を提供する。具体的に言うと、前掲米国特許第’1.0
45尾97号に開示された末端閉塞部をアーク管の/端
に使う為に変更し、これと組合せて、前掲米国特許第1
1.Q 34Z、、2 !;ユ号に開示された末端構造
を変更しないま匁、前述のアーク管の他端に使う。基本
的に言うと、変更された末端閉塞部ハ、単一のセラミッ
クプラグ部材を、7個のフリットワッシャに互いに結合
されたセラミック円板及びセラミックプラグの複合集成
体に置き換える。@き換えたセラミンク円板はアーク管
の内径よりも大きい外径を持っていて、アーク管の端と
突合せ密封係合をする。前述の7個のフリットワッシャ
が、組立てられた末端閉塞部の全ての継目を気密封じす
るのに十分な結合材料となる。セラミック円板とセラミ
ックプラグの両方が中心開口を持ち、一方の熱電子電極
の導入線兼排気管部材がこの中心開口を通りぬける。こ
の電極は、フリットワッシャの材料により、セラミック
プラグの中心開口に気密封じされる。
この為、この発明の高圧ナトリウムランプは、7対の熱
電子電極がセラミック閉塞部を用いてその両端に封着さ
れている様な管状の透光性セラミック外被を持っている
。この発明では、一方のセラミックプラグが透光性外被
の/端に挿入されて、セラミック封じフリットを用いて
、透光性外被の内壁に気密封じされる。このセラミック
プラグが中心開口を持ち、一方の熱電子電極の導入線が
この中心開口を通りぬけ、セラミック封じフリットを用
いて、この開口に気密封じされている。このセラミック
プラグの外面で、横方向の金属横材がこの導入線に結合
されている。他方のセラミック閉塞部は透光性外被の内
径よりも大きい外径を持っていて、セラミック封じフリ
ットを用いて、透光性外被の端、並びに該透光性外被の
端に挿入されたセラミックプラグの面に気密封じされた
セラミック円板で構成される。このセラミック円板とセ
ラミックプラグの両方が中心開口を持ち、それを他方の
熱電子電極の導入線兼排気管部材が通りぬけ、この電極
は、セラミック封じフリットを用いて、このセラミック
プラグの中心開口に気密封じされている。好ましい実施
例のランプでは、両方の熱電子電極が、タングステンの
軸部に巻かれた耐火性金属線のコイルで構成され、金属
横材が透光性外被の内壁を横方向にこえて伸びて、それ
と結合された一方の熱電子電極を物理的に支持する。
第1図には、約100ボルトの所定のランプ電圧降下を
持つIIQOワット級に対応する代表的な高圧ナトリウ
ムランプ1が示されて(・る。このランプは硝子質の外
側外被2を持ち、その/端に標準形の大形ねじ込口金3
が取付けられているO外被2は内向きステムプレス封じ
4を持ち、比較的太い7対の導入線導体5,6が普通の
ようにこの封じを通りぬけている。導体の外側の端は口
金のねじ殻体7及びはと目金8に接続されている。内側
外被、即ち、アーク管9は外側外被内の中心に配置され
ていて、成る長さの透光性セラミック管、好ましくは半
透明の多結晶アルミナセラミック又は澄明で透明な単結
晶アルミナの管で構成される。
アーク管の上端が、前掲米国特許第’I、03’l9.
23.2号に記載された閉塞構造10によって密封され
ている。ニオブの導入線11がこの閉塞構造に気密封じ
されて通りねける。この導入線が上側電極を支持する。
この上側電極は全体的に下側電極と同様であってよく、
両方の電極が第2図及び第3図の実施例に具体的に示さ
れている。導入線11の外部は、編棒14に取付けた横
方向支持ワイヤ13のループ12を通る。この配置にす
ると、下端の封じがしっかりと位置が固定されている時
、ランプの動作中に、アーク管の熱膨張があっても差支
えない。弾性金属リボン15が引続いて良好な電気接続
を保証する。編棒14は導入線導体6vc溶接され、そ
の上端はばね押え16によって支えられる。ばね押えが
、硝子質の外側外被のドーム形の端にある倒立乳頭部1
7と係合する。ランプ[対する下端の閉塞部はこの発明
に従って変更されており、その中心開口を肉厚の薄いニ
オブの管21が通りぬける。管21は排気管並びに導入
線として作用する。この管は末端閉塞部の中を短かな距
離だけ伸び、この末端閉塞部の実施例を第3図について
説明する時に詳しく述べるように、この閉基部の中に気
密封じされる。密閉されたアーク管がコネクタ22によ
って外側外被の中に支持される。コネクタは管状導入線
21と、導入線導体5に結合された支持棒23の間に溶
接されている。
上に述べたランプの実施例の上側セラミック閉塞部10
が第2図に詳しく示されている。即ち、セラミック閉塞
部10は、アーク管の7端の中にすっかり挿入されてい
て金属横材26を持つセラミックプラグ24で構成され
る0横材は、長さの短かいワイヤであってよく、セラミ
ックプラグの外面28で導入線11に結合されている。
この横材は、その両端をアーク管の直径の両方の縁と係
合させて、それに結合された熱電子電極を物理的に支持
する助けとする為、導入線に対して横方向の水平々面内
でその中点の左右に若干的げられ、又は弓形になってい
る。後で詳しく述べるように、組立てのすんだセラミッ
クプラグとアーク管の内壁の間の環状空所に気密封し2
9が形成される。
セラミックプラグ24の中心開口320所でコ番目の気
密封し30が形成される。この封じは、プラグの表面に
あって横材26に達する封じフリット34の綾部まで及
んでいる。図示の実施例の閉塞部に於ける全ての気密封
じは、測定量の封じ硝子フリットをセラミックプラグの
上にのせ(スラリとして使うのが適当である)、その後
硝子フリットの融点まで閉塞部全体を加熱することによ
って設けられろ。毛管作用により、溶融したフリットが
、アーク管とセラミックプラグの間の環状の自由空間と
、プラグの中心開口と電極の導入線の間に形成される自
由空間とに吸込まれる。導入線11は普通の熱電子電極
38のタングステンの軸部36に結合される。米国特許
第グ、03’1.232号に記載されるように、軸部に
は耐火性金属の1つ又は更に多くのコイルが巻かれてい
る。
この発明の主な特徴は、セラミック閉塞部20を変更し
たことにあり、これが下側電極構造及び電極支持集成体
に対し、第3図に詳しく示されている。即ち、セラミッ
ク閉塞部20は、アーク管9の内径よりも大きい外径を
持っていて・セラミック封じフリットを用いて、アーク
管の/端、並びにアーク管の該l端に挿入されたセラミ
ックプラグ44の一番外側の而42に気密封じされたセ
ラミック円板40を含む集成体で構成される。−セラミ
ック円板40とセラミックプラグ440間の突合せ封じ
界面が、セラミックフリット材料のリング又はワッシャ
46で形成され、この材料が関連する電極構造50に対
する気密封じ48をも作る。普通の電極50は、部品を
組立てた後に気密封じを施す為に、セラミック円板とセ
ラミックプラグの両方の中心開口52に挿入された金属
の排気管兼導入線部材21の一部分を含むことが示され
ている。これから判るように、電極とセラミック部品の
間の気密封じ48は、全般的にプラグ部材のみとの密封
係合に限られている。
以上の説明から、高圧ナトリウム形のランプに対して一
般的に役立つ改良された封じ手段が提供されたことが理
解されよう。然し、当業者であれば、この閉塞手段を同
種のランプに使われている普通の末端閉塞部の代りに使
っても、これまで具体的に説明した以外のランプの他の
特徴はそのままでよいことが理解されよう。例えば、余
分のゲッタ及び起動手段を用いたランプに、この発明の
セラミック閉塞手段を用いることが出来る。従って、こ
の発明の範囲は特許請求の範囲の記載のみによって制限
されることを承知されたい。
【図面の簡単な説明】
第7図はこの発明のセラミック閉塞手段を用いた高圧す
l−IJウムランブの図、第2図は第1図の実施例に使
われた一方の末端閉塞部の拡大詳細図、第3図は第1図
の実施例に使われた他方の末端閉塞部の拡大詳細図であ
る。 主な符号の説明 9・・・・・・管状の外被 10.20・・・閉塞部 11.21・・・導入線 24.44・・セラミックプラグ 26・・ ・・金属横材 38.50  ・電極 40  ・・・・・セラミック円板 特許庁長官 若杉和夫 殿 1.事例の表示 昭和58年特許願第135277号 紙のとおり提出り−る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 /)管状の透光性セラミック外被を持っていて、該外被
    の両端にl対の熱電子電極がセラミック閉塞部によって
    封じこまれている高圧ナトリウムランプに於て、一方の
    セラミック閉塞部が前記透光性外被の/端に挿入され且
    つセラミック封じフリットを用いて前記透光性外被の内
    壁に気密封じされたセラミックプラグで構成され、該セ
    ラミックプラグは中心開口を持ち、熱電子電極の導入線
    が前記開口を通りぬけると共に該開口の所でセラミック
    封じフリットを用いて気密封じされ、前記セラミックプ
    ラグの外面で横方向の金属横材が前記導入線に結合され
    、他方のセラミック閉塞部が前記透光性外被の内径より
    大きな外径を持つセラミック円板を含み、該セラミック
    円板がセラミック封じフリットを用いて、前記透光性外
    被の端、並びに前記透光性外被の端に挿入されたセラミ
    ックプラグの面に気密封じされ、該セラミック円板及び
    セラミックプラグは共に中心開口を持ち、他方の熱電子
    電極の導入線兼排気管部材が該中心開口を通りぬけ、該
    部材が、セラミック封じフリットを用いて、前記セラミ
    ックプラグの中心開口に気密封じされている高圧ナトリ
    ウムランプ。 刀 特許請求の範囲l)に記載した高圧ナトリウムラン
    プに於て、熱電子電極がタフゲステンの軸部に巻かれた
    耐火性金属線のコイルで構成されている高圧すtリウム
    ランプ。 3)特許請求の範囲/)に記載した高圧ナトリウムラン
    プに於て、前記金属横材が前記透光性外被の内壁を横方
    向にこえて伸びて、それに結合された熱電子電極を物理
    的に支持する高圧ナト1,1ウムランプ。 q〕 各々の端に熱′電子電極がセラミック閉塞部によ
    って封じこまれていて、起動を容易にするためのキセノ
    ンガスと共に蒸発量をこえるナトリウム水銀アマルガム
    の装入物を含む透光性アルミナセラミック管と、該マー
    ク管を取囲んでいて、/端にステムプレス封じを持ち、
    前記熱電子電極に電気接続された7対の導入線が該プレ
    ス封じを通りぬけている透光性硝子質の真空外側外被と
    を有し、一方の前記セラミック閉塞部は、前記アーク管
    のl端に挿入されて、セラミック封じフリットな用いて
    前記アーク管の内壁に気密封じされたセラミックプラグ
    で構成され、該セラミックプラグは中心開口を持ち、熱
    電子電極の導入線が前記中IL?開口を通りぬけろと共
    にセラミック封じフリ・ノドを用いて該開口の所で密封
    され、前記セラミックプラグの外面で横方向の金属横材
    が前記導入線に結合されており、他方のセラミ・νり閉
    塞部は、前記アーク管の内径より大きな外径をし、セラ
    ミック封じフリットを用いて、前記アーク管の反対の端
    、並びに前記アーク管の反対の端に挿入されたセラミッ
    クプラグの面に気密封じされたセラミック円板を含み、
    該セラミック円板及びセラミックプラグが共に中心開口
    を持ち、他方の熱電子電極の導入線兼排気管部材が前記
    中心開口を通りぬけ、前記部材がセラミック封じフリッ
    トを用いて前記セラミックプラグの中心開口に気密封じ
    されている高圧ナトリウムランプ。 5)  %許請求の範囲幻に記載した高圧ナトリウムラ
    ンプに於て、熱電子電極が何れもタングステンの軸部に
    巻かれた耐火性金属線のコイルで構成されている高圧ナ
    トリウムランプ。 乙)特許請求の範囲17.)に記載した高圧す) IJ
    ウムラノブに於て、金属横材が前記アーク管の内壁を横
    方向にこえて伸びて、それに結合された熱電子電極を物
    理的に支持する高圧す) IJウムランプ。
JP13527783A 1982-07-26 1983-07-26 高圧ナトリウムランプのセラミツク封じ Pending JPS5978440A (ja)

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