JPS60148033A - 金属蒸気放電灯の製造方法 - Google Patents

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】 ・　〔発明の技術分野〕 本発明社発光管バルブとして透光性セラミクスを使用し
た発光管を有す・る金属蒸気放電灯の製造方法に関する
。　□ 〔発明の技術的゛背景とその問題点〕 従来から透光性セラミクスたとえばアルミナ。

イツトリア、マグネシア等の高密度多結晶体からなるセ
ラミクスあるいはルビー、サファイア等の金属酸化物単
結晶体からなるセラミクスを発光管パルプとして用いる
金属蒸気放電灯が知られている。これら金属蒸気放電灯
の発光管パルプはセラミクスが高融点物質であるため石
英ガラス製発光管バルブの場合のようにその管端部を加
熱軟化して圧潰封止することができず、したがってセラ
ミクスと熱膨張率が近似するニオブ、タンタル等の高融
点金属または発光管パルプと同質のセラミクスからなる
板状、キャップ状の閉塞体を用いたとえばガラスソルダ
のような封着材を介して封止され、この閉塞体に電極が
保持される。このような発光管は内部を排気して所定の
封入物や始動用希ガス等を封入しなければならないが、
この排気封止工程には以下の方法が採用されている。

すなわちその１つは２発光管に排気管を取り付けて行う
ものであるが、この方法によると発光管から外方へ突出
した排気管の封切端部（チップオフ部）が栄冷部となる
ため、この最冷部の温度上昇が困難になり、したがって
封入物の蒸気圧を高めてランプ特性を改善することがで
きにくい欠点がある。

このような方法に対し排気管を使用しない方法もある。

この無排気管方法は、予め一端を閉塞体により封止した
セラミクス発光管バルブ内に封入物を所定量封入すると
ともに、他端開口部に閉塞体およびガラスソルダのよう
な封着材を配設し、この発。

光管バルブを密閉容器内で排気し、上記ガラスソルダを
加熱しながら発光管バルブ内に始動用希ガスを導入し、
ガラスソルダな加熱溶融して閉塞体を上記発光管バルブ
の他端開口部に封着する。

しかしながら、この方法においても上記ガラスソルダの
加熱時にすでに発光管バルブ内に封入しである封入物が
輻射熱によって蒸発飛散して２発光管バルブの外へ逃げ
てしまい、その封入量にバラツキを生じて所望の発光特
性が得られにくいという問題がある。

このような問題に対処して、上記発光管パルプの他端開
口部の封止工程において、開口部に配設したガラスソル
ダのみを加熱することによって先に封止しである一端側
つまり封入物の存在する個所への熱伝導を小さくする方
法がとられている。

ところが、ガラスソルダのみを加熱溶融して被封着部に
浸透させるようにしただけでは十分潜足できる封着は得
られない。この原因は被封着部の発光管パルプの温度が
十分に昇温しないため、溶融したガラスソルダが被封着
部の間隙に一様に浸透拡散しないことにあることが判っ
た。

このような欠点をなくすには２発光管バルブ内体の温度
を高めればよいわけであるが、このようにすると先に封
止しである一端側の温度が発光管パルプの熱伝導によっ
て不所望に昇温し、この一端側にある封入物が蒸発飛散
しやすくなるという問題が派生する。

％にこの問題は発光管パルプの容量の小さな小形ランプ
において顕著となる傾向が見受けられる。

〔発明の目的〕

本発明は上記欠点に対処してなされたもので。

無排気管形発光管の管端部の封止工程時に、封入物の発
光管外への飛散消失を防止するとともに良好な封止部を
得ることができ、ランプ特性および寿命特性の優れた金
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〕

本発明は無排気管形発光管の発光管パルプの少なくとも
一方の管端部の肉厚を管中央部の肉厚よりも小さくした
ことを特徴とし、こうすることによって上記肉薄の管端
部を加熱封止する際に先に封止しである反対側の管端部
への熱伝導を小さくして封入物の過度の昇温による飛散
消失を防止し。

かつ、管端部が肉薄であるため容易に昇温し短時間で良
好な封止部を得ることができる。

〔発明の実施例〕

以下９本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明方法によって製造された５０Ｗの高波色
形高圧ナトリウムランプの発光管の縦断面図を示し、（
１）は透光性セラミクスたとえば高密度多結晶体のアル
ミナセラミクスからなる内・径５．５關、長さ３０ｍｍ
の発光管パルプで、その管壁の肉厚が一方の管端部（ｌ
ａ）　Ｑ、５　ｍから中央部（１ｂ）へ。

さらに他方の管端部（ｌｃ）　１．０ｍｍへと次第に肉
厚が厚くなるように形成されている。

（２Ａ）、　（２Ｂ）は上記発光管パルプ（１）の両端
開口部を封着材たとえばアルミナ、カルシア等を主成分
とするガラスソルダ（３１，（３）を介してそれぞれ気
密に封止するたとえばアルミナセラミクスからなる閉塞
体ｔ　（ａＡ）、　（４Ｂ）は電極で、それぞれ電極軸
（５）にエミッタを被着したコイル（６）を巻装してな
り。

電極軸（５）の基端部を各閉塞体（２Ａ）、　（２Ｂ）
のほぼ中心部を上記と同じガラスソルダ（３）を介して
気密に貫通するたとえばニオブからなる電流導入体（７
Ａ）。

（７Ｂ）の先端部にそれぞれ固着して支持されている。

また２発光管内部には始動用希ガスとともに発光金属で
あるナトリウムが水銀とのアマルガム（８）の形で封入
され９通常発光管は図示しない外管内に封装されてラン
プを構成する。

次にこのような排気管の無い発光管の製造方法について
第２図を参照して説明する。まず１両端を開口した発光
管パルプ（１）の肉厚の厚い方の管端部（ＩＣ）側聞口
部を電極（４Ｂ）を支持した閉塞体（２Ｂ）によりガラ
スソルダ（３）を介して第Ｊ封止をする。

次に発光管パルプ（１）の未封止の肉厚の薄い方の管端
部（１ａ）側聞口部かな封入物であるナトリウムアマル
ガム（８）を投入すれば、アマルガム（８）は図示のよ
うに閉塞体（２Ｂ）の内面上に落下し、そこに溜まる。

この工程はアマルガム（８）の変質を防止するため不活
性ガス中で行うことが望ましい。ついで。

発光管パルプ（１）の未封止の管端部（１ａ）側聞口部
に閉塞体の貫通孔（２Ａａ）を挿通して先端部に電極（
４Ａ）を固着して支持する電流導入体（７Ａ）と、さら
に閉塞体（２人）の上方に位置してガラスソルダ粉末の
圧縮成形体（３Ａ）とをそれぞれ配置したものをベルジ
ャのような密閉容器（図示しない。）内に収容する。ベ
ルジャ内を排気したのち始動科希ガスと同一ガスを導入
しながら、上記ガラスソルダ成形体（３Ａ）を約１，５
００℃に加熱すれば、溶融して閉塞体（２人）の貫通孔
（２ＡＩｋ）および閉塞体（２人）の外周面と発光管パ
ルプ（１）の開口部内壁面との間隙部に流下浸透し、固
化して気密封止部が形成される。この第２封止工程にお
いて、替封止部の発光管パルプ（１）の管端部（１ａ）
も当然加熱され昇温するが、上記のように薄肉に形成き
れているので短時間で、かつ均等に昇温するので、溶融
したガラスソルダは上記間隙部に一様横浸透拡散して均
一にして、かつ強固な気密封止部を形成することができ
る。なお、閉基体の貫通孔（２ＡＪへのガラスソルダ（
３）の浸透は、この貫通孔（２Ａ、　）を挿通する電流
導入体（７Ａ）が熱伝導のよい金属製であり直ちに昇温
するので同等問題はない。しかも９発光管パルプ（１）
の肉厚は上記封止部の管端部（１ａ）から中央部（１ｂ
）へかけて、さらには中央部（ｌｂ）から他方の管端部
（ＩＣ）へと順次厚く形成てれているから当然熱容量も
肉厚に比例して大きく、第２封止の管端部（１ａ）から
第１封止の管端部（１ｃ）への熱伝導は小さくなり、し
たがって予め厚肉の管端部（ＩＣ）側に投入しであるア
マルガム（＠の過度の昇温による蒸発飛散も防止するこ
とができる。

なお、上記肉厚の差は管端部（１ａ）が中央部（１ｂ）
に対して１０％以上小はくなっていれば有効な効果が得
られるし、さらに上記実施例に示したように全長の短か
い小形の発光管パルプの場合には、その一端から他端へ
かけて次第に肉厚を厚くする方が肉厚の差を有効にとる
には都合が良く、製造しやすいうえに最も有効な効果が
得やすいものである。

しかしながら２本発明は上記方法に限定されるものでは
なく９発光管パルプ（１）の両端部を中央部よりも肉薄
に形成した場合でも一方の管端部から他方の管端部への
熱伝導はより厚肉の中央部分の存在によって緩和され小
きくすることができるので、十分その目的を達成するこ
とができるものである。

第３図は同じく本発明方法によって製造された他の高圧
ナトリウムランプの発光管を示し、第１図示の発光管と
同じ部分は同一符号で示してその説明は省略する。両者
の主とする相違点は先の実施例で使用した発光管パルプ
の形状が直管形であるのに対し９本実施例のものは両管
端部（ｌａ）（１りの外径を共に中央部（Ｉｂ）よりも
縮径した点にある。

なお、肉厚は一方の管端部（１ａ）から中央部（１ｂ）
にかけて次第に厚く、さらに中央部（ｉｂ）から他方の
管端部（ＩＣ）へかけても次第に厚くなるように形成さ
れている。このような発光管を製造するには、まず肉厚
を厚く形成した方の管端部（ＩＣ）の開口部を％極（４
Ｂ）を支持した閉塞体（２Ｂ）で第１封止し、アマルガ
ム（８）を封入したのち、不活性ガス雰囲気中で発光管
パルプ（１）のもう一方の肉薄の管端部（１ａ）側の開
口部を他方の電極（４Ａ）を支持する閉塞体（２人）で
加熱封止する。この第２封止工程において、上記管端部
（１ａ）は肉薄のうえにさらに管中央部（１ｂ）よりも
径小に形成されているからその部分の熱容量は一層小さ
く、シたがつて容易に所望温度にまで昇温し、封着材の
ガラスソルダ（３）は上記閉塞体（２人）の外周面と発
光管パルプ（１）の開口部の内壁面との間隙部に一様に
浸透し−Ｃ均一で強固な気密封止部が得られる。しかも
。

上記工程で昇温する肉薄の管端部（１ａ）から管の中央
部（１ｂ）、さらには他方の管端部（ＩＣ）へかけて肉
厚が厚く形成されて熱容量が大きいので、予め投入すし
たアマルガム（８）が溜まっている個所への熱伝導は小
さく、シたがってアマルガム釦の過度の昇ｆｌＫよる蒸
発飛散も防止できる。

なお、この冥施例では縮径した両管端部のうち一方のみ
を薄肉としたが９両管端部を共に中央部より薄肉とした
場合でも効果が得られるものであるＯ 第４図は同じく本発明方法によって製造されたざらに異
なる高圧ナトリウムランプの発光管を示し、透光性セラ
ミクスからなる発光管バルブ（１）の両管端部（１ａ）
、（ＩＣ）はその中央部（ｉｂ）よりも薄肉で、かつ、
外径線それぞれ縮径して小径に形成されている。

（９Ａ）、　（９Ｂ）は発光管ノ（ルブ（１）と熱膨張
率が近似する耐熱性金属たとえばニオブからなる管状の
閉塞体で、一端に電極（４Ａ）、　（４Ｂ）をそれぞれ
保持し。

封着材たとえばガラスソルダ（３）を介して上記両端端
部（ｌａ）、　（ｌｃ）の各開口部を気密に封止してい
る。

また、閉塞体（９Ａ、）、　（９Ｂ）はそれ自体が電流
導入体の役目も果たすようになっている。

このような構成の発光管を製造する場合は　発光管バル
ブ（１）の両端（ｌａ）、　（ＩＣ）が共に管中央部−
（’ｌｂ）よりも薄肉に形成されているから、どちらを
第１封止工程にもってきても第２封止工程における管端
部は薄肉であるから差し支えなく、上記各実施例の場合
と同様の効果が得られるものである。

なお、上記各実施例において図示しなかつだが。

アマルガム（８）を冷却する手段を第１封止を行った管
端部（ＩＣ）側の外方に設けて第２封止を行うことが望
ましい。

また２本発明は小形ランプにおしへて格別顕著な効果を
発揮するばかりでなく、他の中形、大形のランプにも適
用できるし、これ等ランプに実施した場合には上記アマ
ルガム（８）の冷却手段を不用としたり、あるいはその
冷却効果を緩和できるなど製造装置上の簡略化を可能と
する利点もある。さらに２発光管内封入物も上記アマル
ガムに限るものではなく、−金１４ハロゲン化物を封入
するメタルハライドランプ等の他の金属蒸気放電灯にお
いて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、無排気管方式によ
る発光管の製造方法において、一端を封止した発光管内
に封入物を封入した後、封着材を介して閉塞体で加熱封
止される管端部の肉厚を管中央部の肉厚よりも薄く形成
したので、上記封入物の過熱による飛散消失を防止する
とともに良好な期止部を得ることができ、ランプ特性お
よび寿命特性の優れた金属蒸気放電灯を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

Ｍ１図は本発明方法によって製造された高圧ナトリウム
ランプの発光管の縦断面図、第２図は同じくその製造方
法の説明図、第３図および第４図は同し本発明方法によ
って製造された他の高圧ナトリウムランプ発光管の縦断
面図を示す。 （１）・・・発光管パルプ、（ｌａ）　（ｌｃ）・・・
管端部。 （１ｂ）・・・管中央部。 （２Ａ）、　（２Ｂ）、　（９Ａ）、　（９Ｂ）・・・
閉塞体。 （３）・・・ガラスソルダ、（４Ａ）、（４Ｂ）・・・
電極。 （８）・・・アマルガム 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 （ほか　１名） 第１図 第３図 第２図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 封止工程と９発光管バルブ内に封入物を封入する工程と
   ９発光管パルプの他端開口部を封着材を介して閉塞体で
   加熱封止する第２封止工程とを具備する金属蒸気放電灯
   の製造方法において、少なくとも上記第２封止工程で封
   止する側の管端部の肉厚を管中央部の肉厚よりも薄く形
   成した発光管パルプを使用することを特徴とする金属蒸
   気放電灯゛の製造方法。 （２）管端部の外径が管中央部の外径よりも小さい発光
   管バルブを使用することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の金属蒸気放電灯の製造方法。