JPS61176034A - 水銀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】 〔産業上の利用分野〕 本発明げ、蛍光ランプのような低圧ガス放電灯の放電路
を屈曲させ外管形状全小形にし白熱電球に代替可能なよ
うにした水銀蒸気放電灯の製造方法に関する。

〔従来の十ｔｃＩ〕

現在、一般照明用元源としては蛍光ランプがその効率の
良さ、面発光に近いグレアの少なさ、光色の選択の広さ
などから数多く使用されている。

しかしながら、効率が蛍光ランプの痛〜化程度の白熱電
球もまだかなり使用されておシ、省エネルギー化が強く
叫はれる現在では問題がある。

この現象は白熱電球が蛍光ランプにない小形・高輝度で
片口金の性状を有しているため照明器具の設計の自由度
が大きいこと、点光源に近いため陰影を混じえたアクセ
ント照明やムード照明を行ｌ−いやすい点などがめるた
めである。

蛍光ランプにこの白熱電球の長所を持たせるため、蛍光
ランプの小形化の試みが従来から考えられ、一部は実用
化されている。例えば、蛍光ランプをＵ字形に曲は従来
の蛍光ランプの約１４の長さにし、片側に口金部を寄せ
たランプ（実公昭３６−３９７２　　号、実公昭３６−
２７４７３号）が提案されている。また、Ｕ字形の蛍光
うンプ金更に二つ折シ（ダブルＵ字形）にしランプ長を
犬きく保ちつつ全体の形状を小形化し、このランプを外
管グローブ内に点灯装置と一体にしておさめ、Ｅ型口金
を付ける電球代替用のランプ（実開１）８５６−８０５
８．５６−５２８５０）が提案され、また類似構造のも
のも実用化されている。

しかしながら、Ｕ字形蛍光ランプは一般の直管ランプの
約−の長さに小形化されるが、電球のように小さくする
と明るさと効率が低下してしまう問題点がある。また、
ダブルＵ字形ランプとしたランプは、ダブルＵ字形の蛍
光ランプ単体としては高効率であるが、外管グローブ内
に点灯装置と一体にして電球代替用とした場合、点灯す
るとグローブ内の温度が上シ、ランプ内の水銀蒸気圧が
大幅に上昇し効率が低下してしまう欠点があつ次。そこ
で、ランプ長を大きく保ちつつ、水銀蒸気圧の上昇を抑
制するため、水銀と希ガスを封入した密閉外管内に、一
端が開口し他端Ｋｍ極を有し外管バルブの底面に気密に
装着されたＵ字形の２本の内管よシ構成されたランプが
提案されている（特開昭５４−４４３７０号、特開昭５
７−４４９５７号）。このランプは効率を左右する水銀
蒸気圧を決めるランプの最冷点が外管壁にできるため点
灯しても水銀蒸気圧があまり過昇せず上記ダブルＵ形ラ
ンプを内蔵した電球代替ランプよシ効率が改善される。

しかし、このランプは外管壁に水銀が付着し最冷点とな
るため、ランプの点灯後最冷点の温度が上昇するのに時
間がかかるため、光束の上昇が遅くなる問題点がある。

特に、温度が低い場合安定するまでに１０〜１５分間を
要し、改善が望まれていた０こｉｌ改善する方法として
、電極の近傍に水銀と作用してアマルガムを形成する金
槁ヲ少量設置し、点灯直後にこのアマルガムよシ急激に
水銀を蒸発させ光束の立上夛特性を改善する方法が提案
されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような密閉外管内に一端が開口し他端が電極と共
に外管バルブの底面に気密に溶着した複数の屈曲せる内
管を設けた構造のランプの製造方法として、外管バルブ
の底面と内管ランプの一端を無機接着剤を用いてセラミ
ック板などで気密に封着する方法がとられる。この方法
は内管ランプの放電路長を長くとれるためこの種の電球
代替ランプにとってはよい製造方法である。しかしなが
ら、このランプの電極近傍にアマルガム形成金属を設置
してこのランプを作ると、無機接着剤の加熱溶融接着工
程に４００〜５００℃の加熱処理を経るため、アマルガ
ム形成金属が暇化し、ランプ完成後水銀と作用してアマ
ルガムを形成しにくくなシ、上記の光束の立上シ特性改
善の効果が得られない問題点があった。また、ランプ点
灯後酸化金属よシ酸素が遊離し、ランプ特性を低下させ
るなどの問題点もあった。

本発明の目的は、上記のように外管バルブの底面と内管
ランプの一端を無機接着剤を用いてセラミック板などで
気密に封着して作る二重管構造のランプにおいて、上記
のようにランプ内に設置したアマルガムが酸化する問題
全解決する製造方法を提供しようとするものである。

〔問題点を解決する為の手段〕

この問題点を解決するための水銀蒸気放電灯の製造方法
として、外管バルブの紙面と内管ランプの一端をガラス
フリットなどの無機接着剤を用いてセラミック板で封着
する工程時、或いはその後の工程に、一端が金網のよう
な多孔性物質で傍われ、他端が開口したチューブをセラ
ミック板の底面からランプ内にその多孔性物質で咎われ
たチューブ端が凸出するように設け、その後肢チューブ
内にアマルガム形成金Ｊｌｊ’ｔ−封入し、該チューブ
の開口端を封止し、その後排気管よシ排気しつつ通常の
ランプ排気工程を経て、ランプを作ることを特徴とする
。

〔作　用〕

この新ｇＬな製造方法によると、外管バルブと内管バル
ブをセラミック板に接着する高温製造工程の完了後にア
マルガム形成金属を封入するのでその酸化が防止される
。

〔実施例〕

以下、この発明の水銀蒸気放電灯の製造方法をその一実
施例について更に詳細に説明する。

第１図は不発明の一実施例を示す二重管ランプの排気工
程前の斜視−でるる。蛍光ランプｌは光透過性の径７０
頗、＾−ｇ１００−の外管バルブ２と外管バルブ底板３
とが排気後気室に保てるようにガラスフリットによって
浴着されている。外管バルブ２の中に汀、一端に開口部
４を有し、他端に電極５を内部に通す工うに浴着された
Ｕ字形の複数の内′＃６を有している。内′＃６σ径１
６　ｓｍ　。

長さ１８０ｗａｘのＵ字管を使用し、内壁に蛍光体層が
被着されている。この内管６の電極のない端部には一端
が開口し他端がニッケル金網７で憶われた径５ｍｍのチ
ューブ８が金網で樟われた端部全内管６の中に突出する
ように底面３にガラスフリットによシ溶着されている。

底面３と外管バルブ２、内管６、電極５、およびチュー
ブ８とのカラス７リツトによる接着に一度に、あるいは
、細口かに分けて実施する。

一般にｐｂＯ−Ｔｈｉｓ系の低融点ガラスクリットを使
用する場合は４５０℃、１５分の加熱工程ｒｈで密封封
止する。この封止工程の加熱炉よシ蛍光ランプｌをチュ
ーブ８が上方になるように堆シ出し、チューブ８の開口
端より３０■のインジウム金属を封入する。その彼、こ
のチューブ８を排気管として通常の蛍光ランプの排気工
程に入る。排気工程では、ランプｌの温度が冷えている
場合は加熱しつつチューブ８よシ排気しながら、電極５
を通電加熱し電極物質を分解活性化すると共に、４０■
の水銀とアルゴンガヌｉ３．０）−ル封入しチューブ８
５！ｉ−封止する。この場合、ランプの加熱温度は、ア
マルガム形成金属であるインジウム金属の融点（１５６
°Ｃ）より高くすることがよい。この実施例では約３０
０℃とした。アマルガム形成金属はこの工程で溶融し、
チューブ８の金網面に溶着固定さｈる。

第２図に、小形蛍光ランプ１に一１電流制限器９と始動
器１０′ｆ：収納した点灯容器１１と一体にしてＥ型口
金１２を取付けて電球代替蛍光ランプ１３としたもので
めシ、第３図にその接続回路を示す。

ラン１の点灯は第３図に示すごとく、電源ソケットにＥ
型口金１２を捩じ込み、電源が投入されると始動器１０
、例えはグローランプを使用した場合、グロー放電が起
とシバイメタル電極が短絡状態となシ、２個の電極５に
予熱電流が流れ電極は十分熱せられ熱電子が放出される
。その後グローランプは冷却されバイメタルが開放され
るか、このとき電流制限器９によって高いインダクショ
ンキック電圧がランプの両端の電極５，５間に発生し、
ランプは内管の一点鎖線のように放電アークがつながり
点灯する。ランプに封入きれた水銀にチューブ８の金網
７に溶着しているアマルガム形成金属７ａと作用し一部
アマルガムを形成し、また、一部は外管バルブ２の最冷
点に耐着する。

これらランプの周囲温度１０℃に於ける点灯直後の光出
力変化を、この発明のアマルガムを設置しない同一形式
のランプと比較して測定した。その結果をｗｊ４［Ｖに
示す。アマルガムのないランプ（曲線１　）Ｕ、水銀の
付着している外管壁の温度が上るのに時間がかかるため
光束の立上シが遅く、安定まで約２０分を喪するが、こ
の発明のアマルガムを設置したランプ（曲線■）は点灯
すると放電アークの近傍にあるアマルガムの温度が速く
上昇し、そこから急激に水銀が蒸兜するため早い光束の
立上り特性を示す。このように、この発明の製造方法に
よれは、アマルガム形成金ｋＡを酸化させることがない
ので良好な結果が得られる。

他の実施例として、第５図に示すごとく、ランプの排気
工程前に、他の部品の封着工程と同一時にランプの排気
管９とに別に、一端がステンレス金網で棲われたチュー
ブ１０を金網１１で覆われた端部を２本の内管６の開口
部の間にあるようにガラスフリットを用いて外管バルブ
底板３と気密に封着する。その後、ランプの温度が封入
するアマルガム形成金属の融点よシ高い間に、チューブ
管にインジウム金属２５１Ｎｉｔ封入し、そのチューブ
管を封止する。このときインジウム金属は温度の高い金
網面ＶＣ％下し溶融し金網面に溶着する。

その彼、別に設けである排気管９を利用して、先の実施
例と同様に排気工程を紅で、を球代替うンプｔ′製作し
た。尚、ガラヌフリット封止工程での温度がアマルガム
形成金属の融点以下に下がる前にアマルガム形成金ｊｊ
！４を封入するので、排気工程でのアルカリ土類金属の
融点以上の昇温はしなくてもよい。

このランプの周一温度１０℃に於ける点灯後の光束立上
シ特性を測定した。第６図に、アマルガムを設置したラ
ンプ（曲？ｆｉＡｍ）の結果をアマルガムの設置してい
ない同種のランプ（曲Ｍｌ）と比較して示す。この発明
のアマルカム形成金＆Ｈランプ製造工程で酸化されてい
ないため水銀と作用してよくアマルガム化され、しかも
放電路近傍にあるので点灯直後に早い温度上昇が得られ
従って水銀蒸気圧が早く上昇し、高い元出力が得らｈた
。

また、長時間点灯後の黒化も光束の低下特性も伺ら悪い
点が見られなかった。

上記実施例でに、アマルガムを保持するチューブを放電
路近傍に設置したが、これに限定でれるものでなく電極
の熱もイオン衝撃を受けやすい内管の電極側端部に設け
ても同様の効果が得られる。

また、アマルガム形成金属として、実施例ではイノジウ
ムを用いた例を示したが、これに限定されるものでなく
カラスフリットなどの無機接着剤の融解する温度以下の
融点を持つアマルガム形成金属、例えば、カドミウム（
３２１℃）、ビヌマス（２７１℃）、鉛（３２７℃）、
スズ（２３２℃）などの金属、或いに合金であってもよ
い。

また、チューブを傍う部材を金塊としたがこれに限定さ
れるものでなく、無機多孔質材、金属ヌボンジ材、ある
いは無機ブｒイバー材なども用いられることは言うまで
もない。

〔発明の効果〕

この発明に以上説明したとおシ、外管バルブの底面と内
管ランプの一端を無機接着剤を用いてセラミック材など
で気密に封着して作る二重管構造の蛍光ランプに於て、
点灯直後の光束立上シ特性を改良する目的で封入するア
マルガム形成金属か、そのランプの接着封止工程で酸化
してしまうのを防止するためになきれたものであり、外
管バルブの底面と内管ランプの一端をガラスフリットな
どの無機接着剤でセラミック板を封着する工程時、ある
いはその後の工程に、−為が金網のような多孔性物質で
種われ、他端が開口したチューブをセラミック板の底面
からランプ内に多孔性物質で徨われたチューブ端が凸出
するように設け、その後肢チューブ内にアマルガム形成
金属を封入し、別に排気管がある場合は該チューブの開
口端を封止じ、排気管のない場合にそのチューブを排気
管とし、その後排気管よシ排気しつつ通常のランプ排気
工程を経てランプを作ることを特徴とするランプ製造方
法である。

このような発明の製造方法によれは、外管パルブト内管
バルブをセラミック板に接着する高温装造工程後にアマ
ルガム形成金属を封入するので、その酸化を防止するこ
とができ、ランプ完成後十分にアマルガム化し、その点
灯後の光束立上シ特性の改善効果が大であシ、また点灯
中の特性低下も見られない良い結果を示すものでおる。

【図面の簡単な説明】

第１図にこの発明の一実施例を示す二重管ランプの排気
工程前の斜視図、第２図は小形蛍光ランプ全Ｅ型口金を
取付けて電球代替蛍光ランプとして示す斜視図、第３図
は第２図に示される１１抹代替蛍光ランプの接続回路図
、第４図はアマルガムを設置しないランプと設置したラ
ンプとの光出力変化を示す図、第５図は本発明の他の実
施例に係　　。 る二重管ランプの排気工程前の斜視図、第６図は第５図
のアマルガムを設置し之ランプと設置しない他のランプ
との光出力変化を示す図である。 １・・・蛍光ランプ、２・・・外管バルブ、３・・・外
管バルブ底板、４・・・開口部、５・・・電極、６・・
・内管、８・・・チューブ、１２・・・Ｅ型口金、１３
・・・電球代替蛍光ランプ。 なお、図中同一符号に同一部分又は相当部分を示す。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガラス製外管バルブの開口部を無機接着剤によつ
   てセラミック板で気密に封着し、該空間内に一対の電極
   を管内に有する複数の屈曲せる内管を収納し放電路を形
   成した二重管構造の水銀蒸気放電灯の製造方法において
   、一端が金網或いは多孔性物質で覆われ、他端が開口し
   たチューブを外管バルブの底面から外管内に、その多孔
   性物質で覆われたチューブ端を内部に凸出するように設
   ける工程と、その後該チューブ内に外管内の水銀と作用
   してアマルガムを形成する金属を封入する工程と、該チ
   ューブ開口端を封止する工程と、その後排気管より排気
   し、電極加熱処理、水銀封入、希ガス封入を行なう通常
   のランプ排気工程とを経ることを特徴とする水銀蒸気放
   電灯の製造方法。
2. （２）前記チューブ内に外管内の水銀と作用してアマル
   ガムを形成する金属を封入した後、このチューブをラン
   プの排気管として用い、その後通常のランプ排気工程を
   経ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の水銀
   蒸気放電灯の製造方法。
3. （３）前記アマルガムを形成する金属を封入する工程と
   その後の排気工程において、外管バルブの底面が上向き
   に設置されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載の水銀蒸気放電灯の製造方法。
4. （４）前記アマルガム形成金属の封入時、少なくともチ
   ューブ内の温度はアマルガム形成金属の融点以上とする
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項又は第
   ３項記載の水銀蒸気放電灯の製造方法。
5. （５）排気工程では少なくともランプの温度をアマルガ
   ム形成金属の融点以上とすることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項、第２項又は第３項記載の水銀蒸気放電灯
   の製造方法。