TW202215489A - 燈的密封結構體、燈以及燈的密封方法 - Google Patents

燈的密封結構體、燈以及燈的密封方法 Download PDF

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Abstract

提供使得發光管不易發生破損且不易發生照度不均的燈的密封結構體。具備包括氣密的內部空間（24）及至少1個密封部（22）在內的發光管（12）的燈（10）的密封結構體按如下方式構成。在密封部（22）設置使內部空間（24）與外部連通的連通孔（26）。另外，在連通孔（26）的外側端形成對連通孔（26）進行閉塞的尖端部（28）。

Description

燈的密封結構體、燈以及燈的密封方法
本發明係關於一種燈的密封結構體、燈以及燈的密封方法。
以往，廣泛一般使用的充氣燈(Gas-filled lamp)通過收縮密封方式對發光管（玻璃容器）的兩端或者一端進行密封從而形成密封於該發光管的內側的空間。
作為充氣燈的例子，能列舉用於加熱用途等的鹵素燈、用於照明用途等的金屬鹵化物燈、紫外線清洗用的紫外線燈、乃至放電燈等（此外，在專利文獻1中公開了“氣體放電燈”的例子）。
例如，在圖17所示的以往的放電燈1的情況下，在插入一對裝配部2將發光管3的兩端以收縮密封方式進行密封後，經過熱處理等雜質去除步驟，如圖18所示，經由以預先與內部空間4連通的方式安裝於發光管3的排氣管5進行排氣。然後，向該內部空間4加入需要的封入物，使內部空間4成為負壓狀態後，對排氣管5進行加熱、熔融來對內部空間4進行密封，並且去除排氣管5，從而形成放電燈1。
此外，像放電燈那樣在發光管的內部空間中在一對電極間產生放電而利用基於水銀的發光、利用基於發光金屬的發光、或者以防止點亮過程中發光管內表面黑化為目的要將鹵化物封入內部空間的情況下，需要在經由排氣管進行排氣前向內部空間加入需要的封入物。 〈現有技術文獻〉 〈專利文獻〉
專利文獻1：JP特開2000-306547號公報
（發明所要解決的課題）
在以往的充氣燈1的情況下，如圖17所示，在對內部空間4進行密封後，作為氣密加工痕跡的“尖端部6”形成於發光管3的面向內部空間4的表面。該尖端部6成為產生於發光管3的應力所集中之處，因此在強度上最弱，且在使燈1發光時，溫度上升至700℃~900℃左右，作為發光管3的材料的石英玻璃（SiO 2）的結構破壞加劇，因此存在發光管3易從該尖端部6破損的問題。
進一步講，在基於燈1的種類而尖端部6接收到波長200nm以下的紫外線的情況下，還存在石英玻璃的結構破壞的加劇更明顯的問題。
另外，尖端部6位於面向設置有電極等發光部的內部空間4的位置，因此還存在如下問題：從燈1放射的光線被該尖端部6遮擋，在燈1所照射的照射對象上發生照度不均。
本發明鑒於上述問題而提出，其目的在於，提供一種燈的密封結構體、燈以及燈的密封方法，不易發生發光管的破損，且不易發生照度不均。 （用於解決課題的技術方案）
根據本發明的一形態，提供一種燈的密封結構體，具備發光管，所述發光管具有氣密的內部空間、以及至少1個密封部，在所述密封部設置有使所述內部空間與外部連通的連通孔，在所述連通孔的外側端形成有對所述連通孔進行閉塞的尖端部。
根據本發明的另一形態，提供一種燈的密封結構體，具備發光管，所述發光管具有氣密的內部空間、以及至少1個密封部，在所述密封部埋設有使所述內部空間與外部連通的排氣管，在所述排氣管的外側端形成有對所述排氣管進行閉塞的尖端部。
根據本發明的又一形態，提供一種燈，具備上述任一項的密封結構體。
根據本發明的再一形態，提供一種燈的密封方法，對發光管的至少1個端部進行密封來在所述發光管內形成氣密的內部空間，所述燈的密封方法包括如下步驟：在對所述端部進行密封來在所述發光管形成密封部時，形成使所述內部空間與外部連通的連通孔，在所述連通孔的外側端安裝排氣管，並經由所述排氣管從所述內部空間進行排氣以及將封入物封入至所述內部空間，並對所述排氣管的根部進行加熱熔融來形成對所述連通孔進行閉塞的尖端部。
根據本發明的其他一形態，提供一種燈的密封方法，對發光管的至少1個端部進行密封來在所述發光管內形成氣密的內部空間，所述燈的密封方法包括如下步驟：在將排氣管插設於所述端部的狀態下對所述端部進行密封來形成密封部，而且經由埋設於所述密封部的所述排氣管使所述內部空間與外部成為連通的狀態，經由所述排氣管從所述內部空間進行排氣以及將封入物封入至所述內部空間，並在所述密封部的外側端部對所述排氣管進行加熱熔融來形成對所述排氣管進行閉塞的尖端部。 （發明效果）
根據本發明所涉及的燈的密封結構體以及密封方法，使發光管的內部空間封閉的尖端部形成於與該內部空間相離的、密封部的外側端。密封部的外側端即使在燈的發光過程中也處於較低溫（例如，300℃以下），因此能夠降低在燈的發光過程中石英玻璃的結構破壞加劇從而發光管從尖端部破損的可能性。
另外，形成於密封部的外側端的尖端部不易被從發光管的內部空間放射的光照射到，因此即使在基於燈的種類而放射波長200nm以下的紫外線的情況下，石英玻璃的結構破壞的加劇也不明顯。
進而，從發光管的內部空間放射的光不易照射至尖端部，因此能夠降低從燈放射的光線被該尖端部遮擋從而在燈所照射的照射對象上發生照度不均的可能性。
（燈10的結構） 使用圖1以及圖2來說明適用本發明的一例所涉及的燈10的結構。燈10是放電燈，大致由發光管12、一對電極14、一對箔16以及一對引線棒18構成。
發光管12例如由石英玻璃形成，具有發光部20和從該發光部20延伸出的一對密封部22。在發光部20內，形成有由一對密封部22密閉而成的內部空間24。
另外，在發光部20的內部空間24，封入有給定量的水銀25以及鹵素（碘、溴、或者碘與溴的混合物）。
一對電極14是由鎢形成的大致棒狀的構件，以各電極的一端彼此對置的方式配設於內部空間24。另外，各電極14的另一端分別與埋設於各密封部22的鉬制的各箔16的一端電連接。
進而，一對引線棒18是由鉬形成的大致棒狀的構件，各引線棒的一端分別與各箔16的另一端電連接。另外，一對引線棒18中的各引線棒的另一端從各密封部22向外部延伸。
針對密封部22的結構進行說明，在一個密封部22設置有連通孔26，該連通孔26使發光管12的內部空間24與外部進行連通。
另外，在連通孔26的外側端，也就是形成有連通孔26的密封部22的外側端，形成有對該連通孔26進行閉塞的尖端（tip）部28。基於該尖端部28，連通孔26以及內部空間24相對於外部具有氣密性。
（燈10的製造過程） 接下來，說明上述燈10的製造過程。首先，如圖3所示，準備密封前的發光管12。另外，將電極14以及引線棒18分別通過焊接等方式安裝於箔16來構成一對裝配部30。
然後，相對於發光管12的端部，從電極14起插入裝配部30，並將該裝配部30保持於給定的位置的同時對發光管12的一個（插入裝配部30的一側的）端部進行收縮密封，從而進行密封。由此，如圖4所示，形成一個密封部22。
接下來，將另一個裝配部30向發光管12的另一個端部進行插入，並對該另一個端部進行收縮密封。由此，在發光管12的大致中央部形成內部空間24。此時，並非完全密封，而是如圖5所示，以形成用於使發光管12的內部空間24與外部連通的連通孔26的方式來對發光管12的另一個端部進行密封。例如如圖6以及圖7所示，這能通過使用夾緊構件50來實施，夾緊構件50是在對發光管12的端部進行按壓而密封的按壓面52的一部分形成凹處54而成的。當然，可以考慮先形成具有連通孔26的密封部22，還可以大致同時形成一對密封部22。
此外，連通孔26的形成位置可以形成於密封部22的寬度方向（發光管12的徑向（＝圖2中的上下方向））上的任意的位置，但如圖2所示，優選形成於密封部22的寬度方向的端部（發光管12的徑向的端部）。其理由在於，密封部22的寬度方向的端部本來就是因發光管12的壁厚的問題而難以實現氣密的部分，因此形成連通孔26反而較容易，進而，若在密封部22的寬度方向的中央部附近形成連通孔26，則密封部22的寬度方向的端部的氣密更加困難。
在形成連通孔26後，如圖8所示，通過熔接等方式將管狀的排氣管60安裝於該連通孔26的外側端（發光管12的密封部22側）。
然後，經由該排氣管60，從發光管12的內部空間24進行排氣以及向該內部空間24封入封入物。作為該封入物，如上所述，考慮水銀25以及鹵素（碘、溴、或者碘與溴的混合物）。當然，根據燈10的種類來選擇適當的封入物。
最後，如圖1所示，對排氣管60的根部進行加熱熔融來形成將連通孔26閉塞的尖端部28。該尖端部28形成於連通孔26的外側端，也就是形成有連通孔26的密封部22的外側端。由此，連通孔26以及內部空間24相對於外部具有氣密性，燈10完成。
若對設置於燈10的一對引線棒18施加給定的高電壓，則在配設於發光部20的內部空間24的一對電極14間開始的輝光放電轉移至電弧放電，且通過被該電弧蒸發以及激發後的水銀25來放射光（主要是紫外線）。
（燈10的特徵） 根據適用本發明的燈10的密封結構體以及密封方法，使發光管12的內部空間24封閉的尖端部28形成於與該內部空間24相離的、密封部22的外側端。密封部22的外側端即使在燈10的發光過程中也處於較低溫（例如，300℃以下），因此能夠降低在燈10的發光過程中石英玻璃的結構破壞加劇從而發光管12從尖端部28破損的可能性。
另外，形成於密封部22的外側端的尖端部28不易被從發光管12的內部空間24放射的光照射到，因此即使在基於燈10的種類而放射波長200nm以下的紫外線的情況下，石英玻璃的結構破壞的加劇也不明顯。
進而，由於從發光管12的內部空間24放射的光不易照射至尖端部28，因此能夠降低從燈10放射的光線被該尖端部28遮擋從而在燈10所照射的照射對象上發生照度不均的可能性。
（變形例1） 在上述實施方式所涉及的燈10中，在至少一個密封部22形成連通孔26，且將排氣管60與該連通孔26的外側端連接，但也可以取代該方案，如圖9以及圖10所示，在至少一個密封部22埋設排氣管60。此外，在此情況下，作為排氣管60的材質，優選使用與發光管12相同的石英玻璃。
針對該變形例1所涉及的燈10，關於與上述實施方式所涉及的燈10相同的構成，援引該燈10的說明，而僅對不同的構成進行說明。
在變形例1所涉及的燈10中的至少1個密封部22，埋設有使發光管12的內部空間24與外部連通的排氣管60，在該排氣管60的外側端（也就是，密封部22的外側端），形成有對排氣管60進行閉塞的尖端部。
接下來，針對變形例1所涉及的燈10的製造過程進行說明。在該製造過程的說明中同樣，針對與上述實施方式所涉及的燈10相同的過程，援引該燈10的說明，而僅對不同的過程進行說明。
在形成至少1個密封部22時，如圖11至圖13所示，將裝配部30以及排氣管60向發光管12的端部進行插入，並對該端部進行收縮密封。由此，經由埋設於密封部22的排氣管60，發光管12的內部空間24與外部成為連通的狀態。
然後，經由排氣管60，從發光管12的內部空間24進行排氣以及向該內部空間24封入封入物。作為該封入物，如上所述，考慮水銀25以及鹵素（碘、溴、或者碘與溴的混合物）。當然，根據燈10的種類來選擇適當的封入物。
最後，在密封部22的外側端的位置對排氣管60進行加熱熔融來形成對該排氣管60進行閉塞的尖端部28。由此，排氣管60以及內部空間24相對於外部具有氣密性，燈10完成（參照圖9以及圖10）。
（變形例2） 另外，在上述實施方式所涉及的燈10（具有連通孔26的燈10）的情況下，在該燈10的製造完成後，進而可以從外部加熱連通孔26來堵塞該連通孔26。由此，燈10的封入物（例如水銀、鹵化物）集中在較低溫的連通孔26內，能夠防止燈10的發光量下降或者鹵素循環被阻礙。
作為連通孔26的堵塞方法，既可以將連通孔26整體進行堵塞（參照圖14），也可以僅將連通孔26的離發光管12的內部空間24更近的端部進行堵塞（參照圖15）。
（變形例3） 儘管在上述實施方式中說明了將放電燈作為燈10構成的情況，但燈10不限於放電燈，還可以是圖16所示那樣的鹵素燈，也可以是單電極電介質阻擋放電燈、無電極放電燈。進一步講，可以是電介質阻擋放電燈。也就是，不管電極的有無，只要是具有至少1個密封部且向密封的內部空間封入氣體的燈，就能適用本發明。
如此，燈10中形成至少1個密封部22即可，也可以反過來，在一對密封部22的兩方形成連通孔26以及尖端部28，或者不僅埋設排氣管60還形成尖端部28。另外，裝配部30（電極14、箔16以及引線棒18）並非必須的構成要素。
另外，發光管12（尤其是發光部20）的形狀不限於像上述實施方式那樣截面呈正圓狀，例如截面還可以呈楕圓狀，截面也可以呈長方形狀。
應該認為，本次公開的實施方式在全部的點上是例示，並非限制。本發明的範圍不是由上述說明而是由申請專利範圍示出，且旨在包含與申請專利範圍等同的含義以及範圍內的全部變更。
10:燈 12:發光管 14:電極 16:箔 18:引線棒 20:發光部 22:密封部 24:內部空間 25:水銀 26:連通孔 28:尖端部 30:裝配部 50:夾緊構件 52:按壓面 54:凹處 60:排氣管
圖1是表示適用本發明的燈10的圖。 圖2是A-A線端視圖。 圖3是表示適用本發明的燈10的製造過程的圖。 圖4是表示適用本發明的燈10的製造過程的圖。 圖5是表示適用本發明的燈10的製造過程的圖。 圖6是表示在燈10的製造過程中對發光管12的端部進行收縮密封的狀況的圖。 圖7是表示在燈10的製造過程中對發光管12的端部進行收縮密封的狀況的圖。 圖8是表示適用本發明的燈10的製造過程的圖。 圖9是表示變形例1所涉及的燈10的圖。 圖10是B-B線端視圖。 圖11是表示變形例1所涉及的燈10的製造過程的圖。 圖12是表示在變形例1所涉及的燈10的製造過程中對發光管12的端部進行收縮密封的狀況的圖。 圖13是表示在變形例1所涉及的燈10的製造過程中對發光管12的端部進行收縮密封的狀況的圖。 圖14是表示變形例2所涉及的燈10的圖。 圖15是表示變形例2所涉及的燈10的圖。 圖16是表示適用本發明的鹵素燈的圖。 圖17是表示現有的充氣燈1的圖。 圖18是說明現有的充氣燈1的製造過程的圖。
10:燈
12:發光管
14:電極
16:箔
18:引線棒
20:發光部
22:密封部
24:內部空間
25:水銀
26:連通孔
28:尖端部
30:裝配部

Claims (5)

  1. 一種燈的密封結構體，其為具備發光管，所述發光管具有氣密的內部空間、以及至少一個密封部， 在所述密封部設置有使所述內部空間與外部連通的連通孔， 在所述連通孔的外側端形成有對所述連通孔進行閉塞的尖端部。
  2. 一種燈的密封結構體，其為具備發光管，所述發光管具有氣密的內部空間、以及至少一個密封部， 在所述密封部埋設有使所述內部空間與外部連通的排氣管， 在所述排氣管的外側端形成有對所述排氣管進行閉塞的尖端部。
  3. 一種燈，其為具備如請求項1或2所述的燈的密封結構體。
  4. 一種燈的密封方法，其為對發光管的至少一個端部進行密封來在所述發光管內形成氣密的內部空間， 所述燈的密封方法包括如下步驟： 在對所述端部進行密封來在所述發光管形成密封部時，形成使所述內部空間與外部連通的連通孔， 在所述連通孔的外側端安裝排氣管，並經由所述排氣管從所述內部空間進行排氣以及將封入物封入至所述內部空間， 並對所述排氣管的根部進行加熱熔融來形成對所述連通孔進行閉塞的尖端部。
  5. 一種燈的密封方法，其為對發光管的至少一個端部進行密封來在所述發光管內形成氣密的內部空間， 所述燈的密封方法包括如下步驟： 在將排氣管插設於所述端部的狀態下對所述端部進行密封來形成密封部，而且經由埋設於所述密封部的所述排氣管使所述內部空間與外部成為連通的狀態， 經由所述排氣管從所述內部空間進行排氣以及將封入物封入至所述內部空間， 並在所述密封部的外側端部對所述排氣管進行加熱熔融來形成對所述排氣管進行閉塞的尖端部。
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