JP2583317Y2 - ランプ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案はランプに関するものであ
り、さらに詳しくは特に大電流用として適した気密封止
構造を有するランプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ランプ例えば水銀灯は、一般にこれより
放射される紫外線を利用する分野、例えば光化学産業分
野、半導体デバイスの製造分野、その他の分野で広く用
いられている。

【０００３】例えば大電流用の高圧または超高圧水銀灯
においては、発光ガスの主成分である水銀の封入量が大
きくて点灯時の封体内ガス圧が非常に高く、しかも発熱
量が大きく、したがって特に気密封止部のガラスにおい
ては耐熱性および耐圧性が大きいことが必要とされる。
そして点灯中においては封体内の水銀が完全に蒸発して
いることが必要であり、このため点灯中の封体内におい
ては水銀の凝縮が生ずるような低い温度部分がないこと
が必要である。

【０００４】このようなことから、従来の高圧または超
高圧水銀灯においては、ランプの封体を形成するガラス
を給電用のリード棒に直接溶着することにより封体の気
密封止を達成するいわゆるロッドシール構造ではなく、
封着用の金属箔を用いたいわゆる箔シール構造が採用さ
れている。

【０００５】図６は、箔シール構造を有する高圧水銀灯
の一例を示す説明図である。この高圧水銀灯において
は、底壁外端面１２に続く周壁部分に先細りのテーパ状
の外周面（以下、この部分を「テーパ部」という）Ｔを
有するガラス部材１の周壁１６に、ガラス部材１の周方
向に互いに離間してガラス部材１の軸方向に伸びるよう
帯状の金属箔２が、例えば４枚配置され、これらの金属
箔２の各々の一端部２１は、ガラス部材１の周壁１６の
テーパ部Ｔに沿って伸びて、更に底壁１５の外側から突
出して伸びるよう配置した内部リード棒３の基端部に配
置された金属板３１に接続され、一方、金属箔２の各々
の他端部２２は、ガラス部材１の筒孔内に挿入した外部
リード棒４の外周に接続されて、封着用導電部５が構成
されている。また、１０はガラス部材１内に挿入される
外部リード４保持用のガラス製筒体、６は内部リード３
の先端に固定して設けた電極、７は内部リード３保持用
のガラス製筒体である。

【０００６】そして、この封着用導電部５をガラス製の
封体８の封じ管部８１内に電極６が封体８の発光空間囲
繞部８２内に位置するよう挿入配置し、封じ管部８１の
外部から加熱処理して当該封じ管部８１の内周とガラス
部材１の外周とを金属箔２を介して気密に溶着させる。
そして、内部リード棒３の基端部側においては、封じ管
部８１におけるガラス製筒体７と対向する部分のガラス
を加熱押圧するか、あるいは封じ管部８１内に負圧を作
用せしめて、この負圧によりガラス製筒体７を溶着させ
ることにより、狭窄部９を形成し、また、封じ管部８１
の外端部においては、当該外端部のガラスを加熱熔融す
ることにより、金属箔２の露出部分をガラスにより被覆
する。他方の封じ管部においても、封着用導電部５と同
様に構成した封着用導電部を上述と同様に接続すること
により、高圧水銀灯が構成される。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】しかし、以上のような
構成の従来の高圧水銀灯は、通常、５０〜１５０Ａの電
流用として使用されているが、例えば２００Ａ以上の大
電流用の高圧水銀灯を作成すると、封じ管部８１にクラ
ックなどが生じて長い使用寿命を得ることができない、
という問題がある。

【０００８】本考案は以上のような事情に基いてなされ
たものであって、その目的は、大電流用であっても、封
じ管部のガラス部分の事故が生ずることがなくて長い使
用寿命を得ることができるランプを提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この考案のランプは、発
光空間囲繞部、およびこれに続く封じ管部と、この封じ
管部の内部に配置されて、発光空間側にテーパ部を有す
るガラス部材と、このガラス部材の発光空間側に配置さ
れた金属板と、基端が当該金属板に固定され、その先端
が前記発光空間に延びるように配置された内部リード棒
と、この内部リード棒の先端に設けられた電極もしくは
フィラメントと、前記封じ管部から外方に伸びる外部リ
ード棒と、一端において前記金属板に接続されるととも
に、前記ガラス部材の外面をその長手方向に伸びて、他
端において前記外部リード棒に電気的に接続する金属箔
よりなるランプにおいて、前記金属箔は、前記ガラス部
材のテーパ部において、その幅が漸次小さくなるように
形成されるとともに、その両端縁はナイフエッヂ状に形
成されており、前記金属箔は複数枚あって、ほぼ等間隔
に前記ガラス部材の外面を伸びるように配置されること
を特徴とする。さらに、前記金属板の外周縁部における
隣接する金属箔相互間の離間距離が１〜５ｍｍであるこ
とを特徴とする。

【００１０】 この考案のランプは、発光空間囲繞部、
およびこれに続く封じ管部と、この封じ管部の内部に配
置されて、発光空間側にテーパ部を有するガラス部材
と、このガラス部材の発光空間側に配置された金属板
と、基端が当該金属板に固定され、その先端が前記発光
空間に延びるように配置された内部リード棒と、この内
部リード棒の先端に設けられた電極もしくはフィラメン
トと、前記封じ管部から外方に伸びる外部リード棒と、
一端が前記金属板に接続されるとともに、前記ガラス部
材の外面をその長手方向に伸びて、他端において前記外
部リード棒に電気的に接続する金属箔よりなるランプに
おいて、前記金属箔には、ガラス部材の外面をその長手
方向に伸びる部分において、さらに他の金属箔を重ねて
いることを特徴とする。

【００１１】

【作用】ガラス部材の外面をその長手方向に伸びる複数
の金属箔の各々は、当該ガラス部材のテーパ部におい
て、その幅が漸次小さくなるよう形成されるとともに、
その両端縁がナイフエッジ状に形成されており、しか
も、これらの金属箔はほぼ等間隔に離間した状態でガラ
ス部材の外面を伸びるように配置されているので、ガラ
ス部材の発光空間囲繞部側における外周面と封じ管部の
内壁面とによる気密封止部に発生する歪みが少なく、そ
の結果、長い使用寿命が得られる。

【００１２】

【実施例】以下、本考案のランプの一実施例を高圧水銀
灯を構成する場合について説明する。図１は、本考案の
実施例の構成を示す説明図である。この図において、１
はガラス筒体（以下、有底筒体ともいう）、２は第１の
金属箔、３は内部リード棒、４は外部リード棒、２５は
第１の金属箔２に重ねて配置された第２の金属箔、３１
は金属板、４１は金属部材であり、これらにより封着用
導電部５が構成されている。また、６は電極、８は封体
である。

【００１３】石英ガラスよりなる円筒状の有底筒体１
は、その底壁１５の外端面１２に続く部分の周壁１６に
先細りのテーパ部Ｔを有し、底部が円錐台状に構成され
ている。

【００１４】有底筒体１の底壁外端面１２には、この底
壁外端面１２の径より僅かに小さい直径を有するディス
ク型の金属板３１が配置され、この金属板３１の中央に
は、内部リード棒３が発光空間囲繞部８２に向けて封体
８の軸方向に伸びるよう固定して設けられている。ま
た、内部リード棒３の先端には、円柱状の電極６が設け
られ、内部リード棒３の外周と封体８における狭窄部９
の内周との間には、当該内部リード棒３を保持するため
のガラス製筒体７が配置されている。

【００１５】金属板３１と内部リード棒３との接続方法
は特に限定されないが、例えば金属板３１と内部リード
棒３とを付き合わせ溶接したり、あるいは金属板３１の
中央に穴を形成し、この穴に内部リード棒３の基端を挿
入して両者を溶接する方法などを用いることができる。
金属板３１を構成するための材料としては、タンタル、
ニオブ、タングステン、モリブデンなどの高融点金属が
挙げられる。

【００１６】有底筒体１の筒孔内部には、これに適合す
る外径の外部リード棒４が挿入され、有底筒体１の開口
端部側には、外部リード棒４に接続されるよう底部に穴
が形成された皿状の金属部材４１が配置され、この金属
部材４１を介して、外部リード棒４を保持するためのガ
ラス製筒体が配置されている。金属部材４１を構成する
ための材料としては、モリブデンなどが挙げられる。

【００１７】 有底筒体１の外周においては、その周方
向に互いにほぼ等間隔で離間して、当該有底筒体１の軸
方向に伸びるよう帯状のモリブデン製の第１の金属箔２
が例えば６枚配置され、これらの第１の金属箔２の各々
の一端部２１は有底筒体１の周壁のテーパ部Ｔに沿って
互いにほぼ等間隔で離間した状態で伸び、さらに内部リ
ード棒３の基端部に配置された金属板３１にスポット溶
接などの手段によって接続されている。また、金属箔２
の各々の他端部２２は金属部材４１と接続されている。

【００１８】第１の金属箔２は、図２（イ）に示すよう
に、金属板３１に接続された一端部２１に続く一端側部
分の両側縁２３，２４は、一端部２１に向かうに従っ
て、その幅が小さくなる斜辺部Ｓとして形成され、この
斜辺部Ｓは、図２（ロ）に示すように、ナイフエッジ状
に形成されている。また、図２（ハ）に示すように、斜
辺部Ｓは、有底筒体１のテーパ部Ｔの外周面上に位置さ
れる状態とされている。

【００１９】また、金属箔２の各々の一端部２１の先端
縁には、内部リード棒３の外周面の曲率半径とほぼ同一
の曲率半径を有する切り欠き状の円弧状凹部Ｃが形成さ
れ、図３に示すように、この円弧状凹部を内部リード棒
３の外周面に当接させた状態で金属箔２が金属板３１に
溶接されている。

【００２０】金属板３１の外周縁部における隣接する第
１の金属箔２相互間の離間距離Ｐ１は、金属板３１の直
径によって異なるが、通常、１〜５ｍｍの範囲で選択さ
れる。離間距離Ｐ１が１ｍｍ未満である場合には、金属
板３１の外周縁部付近において、封じ管部８１の歪みが
大きくなるため、当該封じ管部８１の耐圧性が低下す
る。離間距離Ｐ１が５ｍｍ以上の場合には、金属板３１
の外周縁部における金属箔２の幅を小さくするか、若し
くは金属箔２の数を少なくしなければならないため、大
電流に対応させることが困難となる。

【００２１】また、図４に示すように、有底筒体１のテ
ーパ部Ｔ以下の部分の外周面における隣接する第１の金
属箔２相互間の離間距離Ｐ２は、有底筒体１の直径によ
って異なるが、通常、上述の金属板７の外周縁部におけ
る隣接する第１の金属箔２相互間の距離Ｐ１と同様の理
由により、１〜５ｍｍの範囲で選択される。

【００２２】図５に示すように、第１の金属箔２の外面
上には、これに重ねて、モリブデン製の第２の金属箔２
５が配置されている。この第２の金属箔２５は、第１の
金属箔２の一端部２１に続く一端側部分を除く部分に配
置され、特に、当該第２の金属箔の一端側の先端２５ａ
から有底筒体１のテーパ部Ｔの後縁Ｒまでの距離ｄ１が
１〜２ｍｍとなるよう配置されることが好ましい。この
ように第２の金属箔２５が配置されることにより、有底
筒体１のテーパ部Ｔと封じ管部８１との封着が十分なも
のとなり、封体８内の圧力に十分耐え得るものとなる。
また、第２の金属箔２５は、第１の金属箔２の他端部２
２を除く部分に配置されることが好ましく、当該第２の
金属箔２５の他端側の先端２５ｂから有底筒体１の開口
端部縁１３までの距離ｄ２が１〜２ｍｍとなるよう配置
されることが好ましい。このように第２の金属箔２５が
配置されることにより、有底筒体１の周壁の開口端部側
と封じ管部８１との封着が十分なものとなるため、外部
の空気による、第１の金属箔２の酸化および第２の金属
箔の酸化が防止される。

【００２３】そして、有底筒体１を例えば封体８の封じ
管部８１の外部から加熱処理することにより、有底筒体
１の外周と封じ管部８１の内周とが第１の金属箔２およ
び第２の金属箔２５を介して気密に溶着され、さらに内
部リード棒３の基端部側においては、封じ管部８１にお
けるガラス製筒体７と対向する部分のガラスを加熱押圧
するかあるいは封じ管部８１内に負圧を作用せしめてこ
の負圧によりガラス製筒体７と溶着させることにより、
狭窄部９が形成される。他方の封じ管部においても、図
示はしないが、封着用導電部５と同様に構成した封着用
導電部を上述と同様にして接続し、封体８が構成され
る。

【００２４】上記の実施例によれば、有底筒体１の外面
をその長手方向に沿って伸びる複数の第１の金属箔２の
各々は、金属板３１に接続された一端部２１に続く一端
側部分の両側縁２３，２４において、その幅が当該一端
部２１に向かうに従って小さくなるように形成された斜
辺部Ｓを有し、その斜辺部Ｓはナイフエッジ状に形成さ
れていると共に、有底筒体１のテーパ部Ｔを含む外面に
おいてその周方向に互いにほぼ等間隔で離間した状態で
配置されているので、当該第１の金属箔２の一端部２１
に続く一端側部分の両側縁において有底筒体の外周面と
封じ管部８１の内壁面とによる気密封止部において発生
する歪みが小さくなる。

【００２５】 また、第１の金属箔２に重ねて第２の金
属箔２５が配置されているので、厚み（断面積）の大き
い導電路が形成されて電気抵抗が小さくなり、第１の金
属箔２および第２の金属箔２５において発生する熱量Ｑ
は電気抵抗に比例（Ｑ＝Ｉ ² Ｒ）することから、大電流
による封着用導電部５の発熱を抑制することができ、こ
の結果、点灯中において発生する封じ管部８１の歪みを
小さく抑制することができる。

【００２６】以上、本考案の一実施例を説明したが、本
考案においては種々変更が可能である。例えば、有底筒
体１の外形は円柱状に限定されず、用いる第１の金属箔
２の枚数などに応じて適宜選択され、例えば八角柱状、
六角柱状、その他としてもよい。

【００２７】また、金属部材４１を用いずに、第１の金
属箔２の他端部２２を有底筒体１の開口端部縁１３にお
いて屈曲させて外部リード棒４の外周に直接接続しても
よい。

【００２８】また、必要に応じて、第２の金属箔２５に
重ねて更に金属箔を配置することも可能である。

【００２９】また、上記に説明した気密封止構造は、大
電流を必要とする他のランプにも利用することができ、
例えば、電極６を用いる代わりに、コイル状のフイラメ
ントを接続したいわゆる白熱電球に利用してもよい。

【００３０】

【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば、
大電流用であっても、封じ管部のガラス部分に事故が生
ずることがなくて長い使用寿命を得ることができるラン
プを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の要部を拡大して示す説明用
縦断正面図である。

【図２】本考案の一実施例における第１の金属箔を示す
説明図である。

【図３】本考案の一実施例における第１の金属箔と金属
板との接続状態を示す説明図である。

【図４】本考案の一実施例における第１の金属箔の配置
状態を示す説明図である。

【図５】本考案の一実施例における第２の金属箔の配置
状態を示す説明図である。

【図６】箔シール構造を有する従来の放電灯の構成を示
す説明用縦断正面図である。

【符号の説明】

１ 有底筒体 １２ 底壁外端
面 １３ 開口端部縁 １５ 底壁 １６ 周壁 ２ 第１の金
属箔 ２１ 一端部 ２２ 他端部 ２５ 第２の金属箔 ３ 内部リー
ド棒 ３１ 金属板 ４ 外部リー
ド棒 ４１ 金属部材 ５ 封着用導
電部 ６ 電極 ７ ガラス製
筒体 ８ 封体 ８１ 封じ管部 ８２ 発光空間囲繞部 ９ 狭窄部 １０ ガラス製筒体 Ｃ 弧状凹部 Ｓ 斜辺部 Ｔ テーパ部

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−147447（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−142053（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−47057（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−99663（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−28650（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01J 61/36 H01K 1/38 H01K 1/40

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光空間囲繞部、およびこれに続く封じ
   管部と、 この封じ管部の内部に配置されて、発光空間側にテーパ
   部を有するガラス部材と、 このガラス部材の発光空間側に配置された金属板と、 基端が当該金属板に固定され、その先端が前記発光空間
   に延びるように配置された内部リード棒と、 この内部リード棒の先端に設けられた電極もしくはフィ
   ラメントと、 前記封じ管部から外方に伸びる外部リード棒と、 一端において前記金属板に接続されるとともに、前記ガ
   ラス部材の外面をその長手方向に伸びて、他端において
   前記外部リード棒に電気的に接続する金属箔よりなるラ
   ンプにおいて、 前記金属箔は、前記ガラス部材のテーパ部において、そ
   の幅が漸次小さくなるように形成されるとともに、その
   両端縁はナイフエッヂ状に形成されており、 前記金属箔
   は複数枚あって、ほぼ等間隔に前記ガラス部材の外面を
   伸びるように配置されることを特徴とするランプ。
2. 【請求項２】金属板の外周縁部における隣接する金属箔
   相互間の離間距離が１〜５ｍｍであることを特徴とする
   請求項１に記載のランプ。
3. 【請求項３】発光空間囲繞部、およびこれに続く封じ管
   部と、 この封じ管部の内部に配置されて、発光空間側にテーパ
   部を有するガラス部材と、 このガラス部材の発光空間側に配置された金属板と、 基端が当該金属板に固定され、その先端が前記発光空間
   に延びるように配置された内部リード棒と、 この内部リード棒の先端に設けられた電極もしくはフィ
   ラメントと、 前記封じ管部から外方に伸びる外部リード棒と、 一端が前記金属板に接続されるとともに、前記ガラス部
   材の外面をその長手方向に伸びて、他端において前記外
   部リード棒に電気的に接続する金属箔よりなるランプに
   おいて、 前記金属箔には、ガラス部材の外面をその長手方向に伸
   びる部分において、さらに他の金属箔を重ねていること
   を特徴とするランプ。