JP3353599B2 - 発光管の電極構造 - Google Patents
発光管の電極構造Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はメタルハライドラン
プやナトリウムランプ等の金属蒸気発光管の電極構造に
関する。
プやナトリウムランプ等の金属蒸気発光管の電極構造に
関する。
【０００２】
【従来の技術】メタルハライドランプやナトリウムラン
プ等の金属蒸気発光管は、透明発光管内に金属ハロゲン
化物やアマルガム等の発光物質を封入し、内部電極間に
高電圧を印加することでアーク放電を発生させ、このア
ーク放電による熱で発光管内に封入した発光物質を蒸発
させ、金属とハロゲン等に解離し、金属特有の色を呈す
る発光を行なわせるようにしたものである。
プ等の金属蒸気発光管は、透明発光管内に金属ハロゲン
化物やアマルガム等の発光物質を封入し、内部電極間に
高電圧を印加することでアーク放電を発生させ、このア
ーク放電による熱で発光管内に封入した発光物質を蒸発
させ、金属とハロゲン等に解離し、金属特有の色を呈す
る発光を行なわせるようにしたものである。
【０００３】発光管の電極の構造としては、キャップ自
体を金属で構成するか、キャップを絶縁性セラミックに
て構成し、この絶縁性キャップを介して内部電極に給電
するようにしている。
体を金属で構成するか、キャップを絶縁性セラミックに
て構成し、この絶縁性キャップを介して内部電極に給電
するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】キャップ自体を金属で
構成する構造にあっては、給電は確実であるが、キャッ
プと発光管との熱膨張率が大きく異なるため、キャップ
と発光管との間をシールしている封着ガラスに応力が集
中してクラックが入り、リークしやすい。
構成する構造にあっては、給電は確実であるが、キャッ
プと発光管との熱膨張率が大きく異なるため、キャップ
と発光管との間をシールしている封着ガラスに応力が集
中してクラックが入り、リークしやすい。
【０００５】また、異種金属を溶接して電極としたもの
もある。具体的には、放電部をタングステンとし、この
外側に耐アマルガムに優れたモリブデンを溶接し、更に
この外側に水素透過性を有するニオブを溶接した構造が
ある。しかしながら、この構造では異種金属を溶接して
いるため手間がかかるだけでなく電極の曲りが発生しや
すく、また熱膨張係数の差によって断線が起こる可能性
がある。
もある。具体的には、放電部をタングステンとし、この
外側に耐アマルガムに優れたモリブデンを溶接し、更に
この外側に水素透過性を有するニオブを溶接した構造が
ある。しかしながら、この構造では異種金属を溶接して
いるため手間がかかるだけでなく電極の曲りが発生しや
すく、また熱膨張係数の差によって断線が起こる可能性
がある。
【０００６】熱膨張率が発光管と等しい絶縁性キャップ
を介して内部電極に給電する構造として、キャップの外
周面に白金等の導電性膜を形成し、この導電性膜を介し
て内部電極に給電する構造がある。この構造にあっては
リークしにくいが給電の確実性に難がある。
を介して内部電極に給電する構造として、キャップの外
周面に白金等の導電性膜を形成し、この導電性膜を介し
て内部電極に給電する構造がある。この構造にあっては
リークしにくいが給電の確実性に難がある。
【０００７】また絶縁性キャップに貫通穴を形成し、こ
の貫通穴内に電極棒を挿入する構造がある。この構造に
よればキャップと発光管との間からのリークは防止でき
るが、貫通孔と電極棒との間からのリークが発生する。
の貫通穴内に電極棒を挿入する構造がある。この構造に
よればキャップと発光管との間からのリークは防止でき
るが、貫通孔と電極棒との間からのリークが発生する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく請
求項１に記載の電極構造は、ニオブ（Ｎb）からなるロ
ッド状キャップと、発光管材料と同じか略等しい膨張係
数の絶縁スリーブと、タングステン（Ｗ）からなる放電
部によって構成され、前記キャップは発光管の開口部に
嵌合され、前記絶縁スリーブはキャップよりも内側の発
光管の開口内に設けられ、前記放電部は絶縁スリーブを
貫通するとともに基端部が前記キャップに形成した孔に
挿入され、更に前記絶縁スリーブの少なくとも一部にか
かるように封着ガラスにて開口内側とキャップ及び絶縁
スリーブ外側との間をシールするようにした。
求項１に記載の電極構造は、ニオブ（Ｎb）からなるロ
ッド状キャップと、発光管材料と同じか略等しい膨張係
数の絶縁スリーブと、タングステン（Ｗ）からなる放電
部によって構成され、前記キャップは発光管の開口部に
嵌合され、前記絶縁スリーブはキャップよりも内側の発
光管の開口内に設けられ、前記放電部は絶縁スリーブを
貫通するとともに基端部が前記キャップに形成した孔に
挿入され、更に前記絶縁スリーブの少なくとも一部にか
かるように封着ガラスにて開口内側とキャップ及び絶縁
スリーブ外側との間をシールするようにした。
【０００９】尚、前記絶縁スリーブはキャップ部に密接
させても或いはキャップ部との間には隙間を設けてもよ
い。隙間を設けた場合にはこの隙間にも封着ガラスを流
し込む。キャップ自体を金属とすることで給電が確実に
行え、また、封着ガラスを発光管の熱膨張率と等しいか
略等しい熱膨張率の絶縁スリーブの少なくとも一部にか
かるように流し込むことで、熱膨張率の差に起因するリ
ークが防止できる。
させても或いはキャップ部との間には隙間を設けてもよ
い。隙間を設けた場合にはこの隙間にも封着ガラスを流
し込む。キャップ自体を金属とすることで給電が確実に
行え、また、封着ガラスを発光管の熱膨張率と等しいか
略等しい熱膨張率の絶縁スリーブの少なくとも一部にか
かるように流し込むことで、熱膨張率の差に起因するリ
ークが防止できる。
【００１０】請求項３に記載の電極構造は、ニオブ（Ｎ
b）からなるロッド状キャップと、発光管材料と同じか
略等しい膨張係数の絶縁スリーブと、タングステン
（Ｗ）からなる放電部によって構成され、前記キャップ
は発光管の開口部に嵌合され、前記絶縁スリーブはキャ
ップよりも内側の発光管の開口内に設けられ、前記放電
部は絶縁スリーブを貫通するとともに基端部がキャップ
に対して接触状態を維持し、更に前記絶縁スリーブの少
なくとも一部にかかるように封着ガラスにて開口内側と
キャップ及び絶縁スリーブ外側との間をシールするよう
にした。
b）からなるロッド状キャップと、発光管材料と同じか
略等しい膨張係数の絶縁スリーブと、タングステン
（Ｗ）からなる放電部によって構成され、前記キャップ
は発光管の開口部に嵌合され、前記絶縁スリーブはキャ
ップよりも内側の発光管の開口内に設けられ、前記放電
部は絶縁スリーブを貫通するとともに基端部がキャップ
に対して接触状態を維持し、更に前記絶縁スリーブの少
なくとも一部にかかるように封着ガラスにて開口内側と
キャップ及び絶縁スリーブ外側との間をシールするよう
にした。
【００１１】請求項４に記載の電極構造は、ニオブ（Ｎ
b）からなるロッド状キャップと、発光管材料と同じか
略等しい膨張係数の絶縁スリーブと、タングステン
（Ｗ）からなる放電部によって構成され、前記キャップ
は発光管の開口部に嵌合され、前記絶縁スリーブはキャ
ップよりも内側の発光管の開口内に設けられ、前記放電
部は絶縁スリーブを貫通するとともに基端部を前記ロッ
ドに形成した切欠部に固着せしめ、更に前記絶縁スリー
ブの少なくとも一部にかかるように封着ガラスにてシー
ルした。このように、キャップ自体を金属とすることで
給電が確実に行え、また、硬いニオブに対する孔開け作
業が不要となるため、組み立ての際における作業の容易
化を図ることができる。
b）からなるロッド状キャップと、発光管材料と同じか
略等しい膨張係数の絶縁スリーブと、タングステン
（Ｗ）からなる放電部によって構成され、前記キャップ
は発光管の開口部に嵌合され、前記絶縁スリーブはキャ
ップよりも内側の発光管の開口内に設けられ、前記放電
部は絶縁スリーブを貫通するとともに基端部を前記ロッ
ドに形成した切欠部に固着せしめ、更に前記絶縁スリー
ブの少なくとも一部にかかるように封着ガラスにてシー
ルした。このように、キャップ自体を金属とすることで
給電が確実に行え、また、硬いニオブに対する孔開け作
業が不要となるため、組み立ての際における作業の容易
化を図ることができる。
【００１２】請求項５に記載の電極構造は、ニオブ（Ｎ
b）からなる中空キャップと、発光管材料と同じか略等
しい膨張係数の絶縁スリーブと、タングステン（Ｗ）か
らなる放電部によって構成され、前記中空キャップは発
光管の開口部に嵌合され、前記絶縁スリーブはキャップ
よりも内側の発光管の開口内に設けられ、前記放電部は
絶縁スリーブを貫通するとともに基端部が中空キャップ
の平板状底面または断面Ｕ字状底面に形成した孔を介し
て中空キャップ内に挿入され、更に前記絶縁スリーブの
少なくとも一部にかかるように封着ガラスにてシールし
た。このように、キャップの基端部を確実に固着するこ
とで給電を確実に行え、また、キャップ自体を中空とす
ることで組み立ての際における硬いニオブ（Ｎb）に対
する孔開け作業の容易化を図れる。また中空キャップの
底面形状として断面Ｕ字状とすれば、キャップの開口へ
の挿入が容易となる。
b）からなる中空キャップと、発光管材料と同じか略等
しい膨張係数の絶縁スリーブと、タングステン（Ｗ）か
らなる放電部によって構成され、前記中空キャップは発
光管の開口部に嵌合され、前記絶縁スリーブはキャップ
よりも内側の発光管の開口内に設けられ、前記放電部は
絶縁スリーブを貫通するとともに基端部が中空キャップ
の平板状底面または断面Ｕ字状底面に形成した孔を介し
て中空キャップ内に挿入され、更に前記絶縁スリーブの
少なくとも一部にかかるように封着ガラスにてシールし
た。このように、キャップの基端部を確実に固着するこ
とで給電を確実に行え、また、キャップ自体を中空とす
ることで組み立ての際における硬いニオブ（Ｎb）に対
する孔開け作業の容易化を図れる。また中空キャップの
底面形状として断面Ｕ字状とすれば、キャップの開口へ
の挿入が容易となる。
【００１３】更に請求項６に記載の電極構造は、ニオブ
（Ｎb）からなる板状体と、発光管材料と同じか略等し
い膨張係数の絶縁スリーブと、タングステン（Ｗ）から
なる放電部によって構成され、前記板状体は、発光管の
開口部に嵌合され、前記絶縁スリーブはキャップよりも
内側の発光管の開口内に設けられ、前記放電部は絶縁ス
リーブを貫通するとともに基端部が前記板状体の一端に
固着され、更に前記絶縁スリーブの少なくとも一部にか
かるように封着ガラスにてシールした。キャップに相当
する部材を板状とすることで、硬いニオブ（Ｎb）に対
する孔開け作業が不要になる。
（Ｎb）からなる板状体と、発光管材料と同じか略等し
い膨張係数の絶縁スリーブと、タングステン（Ｗ）から
なる放電部によって構成され、前記板状体は、発光管の
開口部に嵌合され、前記絶縁スリーブはキャップよりも
内側の発光管の開口内に設けられ、前記放電部は絶縁ス
リーブを貫通するとともに基端部が前記板状体の一端に
固着され、更に前記絶縁スリーブの少なくとも一部にか
かるように封着ガラスにてシールした。キャップに相当
する部材を板状とすることで、硬いニオブ（Ｎb）に対
する孔開け作業が不要になる。
【００１４】また、請求項７に記載の電極構造は、前記
ニオブ（Ｎb）からなるキャップ、ロッド状キャップ、
中空キャップ或いは板状体とタングステン（Ｗ）からな
る放電部とを、これらニオブ及びタングステンよりも低
融点で且つ発光物質に対する耐食性がニオブより優れて
いる導電性素材、例えば白金（Ｐt）を介して接着する
ようにした。このような構成とすると、発光物質が絶縁
スリーブの貫通穴を介してキャップ等を構成するニオブ
に接触することを回避できる。また、タングステン
（Ｗ）からなる放電部がニオブ（Ｎb）からなるキャッ
プ等に単に接触しているだけでなく接着せしめられるの
で、電気的な接続が確実になされる。
ニオブ（Ｎb）からなるキャップ、ロッド状キャップ、
中空キャップ或いは板状体とタングステン（Ｗ）からな
る放電部とを、これらニオブ及びタングステンよりも低
融点で且つ発光物質に対する耐食性がニオブより優れて
いる導電性素材、例えば白金（Ｐt）を介して接着する
ようにした。このような構成とすると、発光物質が絶縁
スリーブの貫通穴を介してキャップ等を構成するニオブ
に接触することを回避できる。また、タングステン
（Ｗ）からなる放電部がニオブ（Ｎb）からなるキャッ
プ等に単に接触しているだけでなく接着せしめられるの
で、電気的な接続が確実になされる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施形
態に係る電極構造を適用した発光管の断面図、図２は同
発光管の要部拡大断面図であり、図中１は高純度多結晶
アルミナ製の透光性発光管であり、この発光管１の両端
には開口２，２が形成され、アルゴン等の不活性ガスで
置換された内部には金属ハロゲン化物やアマルガム等の
発光物質３が封入されている。
図面に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施形
態に係る電極構造を適用した発光管の断面図、図２は同
発光管の要部拡大断面図であり、図中１は高純度多結晶
アルミナ製の透光性発光管であり、この発光管１の両端
には開口２，２が形成され、アルゴン等の不活性ガスで
置換された内部には金属ハロゲン化物やアマルガム等の
発光物質３が封入されている。
【００１６】前記開口２にはニオブ（Ｎb）からなるロ
ッド状のキャップ４が挿入されている。また、内端面か
ら所定の深さの孔５が穿設されている。ここで、キャッ
プ４をニオブ（Ｎb）にて構成することで、キャップ４
と発光管の熱膨張係数を整合させ封止の信頼性を高める
ことができるが、ニオブ（Ｎb）は耐食性が低いので、
開口２内でキャップ４よりも内側部分に絶縁スリーブ６
を挿入している。この絶縁スリーブ６は発光管１と同一
材料であるＡl2Ｏ3にて構成されるか、発光管１と異な
る材料にて構成する場合には発光管材料と略等しい膨張
係数の材料を選定する。
ッド状のキャップ４が挿入されている。また、内端面か
ら所定の深さの孔５が穿設されている。ここで、キャッ
プ４をニオブ（Ｎb）にて構成することで、キャップ４
と発光管の熱膨張係数を整合させ封止の信頼性を高める
ことができるが、ニオブ（Ｎb）は耐食性が低いので、
開口２内でキャップ４よりも内側部分に絶縁スリーブ６
を挿入している。この絶縁スリーブ６は発光管１と同一
材料であるＡl2Ｏ3にて構成されるか、発光管１と異な
る材料にて構成する場合には発光管材料と略等しい膨張
係数の材料を選定する。
【００１７】また、絶縁スリーブ６を貫通してキャップ
４の孔５に放電部７の基端部を圧入している。この放電
部７はタングステン（Ｗ）からなるとともに先端にコイ
ルを設け、圧入によりキャップ４と電気的に接続してい
る。
４の孔５に放電部７の基端部を圧入している。この放電
部７はタングステン（Ｗ）からなるとともに先端にコイ
ルを設け、圧入によりキャップ４と電気的に接続してい
る。
【００１８】更に、開口２は封着ガラス８にて気密にシ
ールされている。この封着ガラス８は、例えばＳiＯ2−
Ａl2Ｏ3−Ｄy2Ｏ3系やＡl2Ｏ3−Ｙ2Ｏ3−ＣaＯ−ＳrＯ
系或いはＡl2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3−ＳiＯ2系のものを用いる。
そして、封着ガラス８にてシールする範囲は絶縁スリー
ブ６にその一部がかかる範囲としている。このように、
封着ガラス８が絶縁スリーブ６の一部にかかるように流
し込むことで、絶縁スリーブ６の熱膨張率は発光管と同
じか略等しいので、シールを確実に行うことができる。
ールされている。この封着ガラス８は、例えばＳiＯ2−
Ａl2Ｏ3−Ｄy2Ｏ3系やＡl2Ｏ3−Ｙ2Ｏ3−ＣaＯ−ＳrＯ
系或いはＡl2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3−ＳiＯ2系のものを用いる。
そして、封着ガラス８にてシールする範囲は絶縁スリー
ブ６にその一部がかかる範囲としている。このように、
封着ガラス８が絶縁スリーブ６の一部にかかるように流
し込むことで、絶縁スリーブ６の熱膨張率は発光管と同
じか略等しいので、シールを確実に行うことができる。
【００１９】図３は本発明の第２の実施形態を示す図２
と同様の断面図であり、第１の実施形態と同一部分に同
一符号を付し、その説明を省略する（以下の実施形態に
おいても同様）。この実施形態にあってはキャップ４と
絶縁スリーブ６との間に隙間を設け、この隙間にも封着
ガラス８を入れ込んでいる。この第２の実施形態の採用
によって、キャップ４の保護を第１の実施形態以上に高
めている。
と同様の断面図であり、第１の実施形態と同一部分に同
一符号を付し、その説明を省略する（以下の実施形態に
おいても同様）。この実施形態にあってはキャップ４と
絶縁スリーブ６との間に隙間を設け、この隙間にも封着
ガラス８を入れ込んでいる。この第２の実施形態の採用
によって、キャップ４の保護を第１の実施形態以上に高
めている。
【００２０】図４は本発明の第３の実施形態に係る電極
構造を適用した発光管の要部拡大断面図であり、この実
施形態にあっては、ニオブ（Ｎb）にて構成されたロッ
ド状のキャップ４は絶縁スリーブ６と対向する内端面に
所定深さの穴をあける代わりに所定深さに亘って半円状
に切り欠いて切欠部１１を形成し、深さ方向に形成され
る平面１１ａの略中央に絶縁スリーブ６を貫通したタン
グステンからなる放電部７の基端部を溶着している。こ
の第３の実施形態の採用によって、穿設が難しい固いニ
オブ（Ｎb）を穿設することなしに放電部７をキャップ
４と電気的に容易に接続できる。
構造を適用した発光管の要部拡大断面図であり、この実
施形態にあっては、ニオブ（Ｎb）にて構成されたロッ
ド状のキャップ４は絶縁スリーブ６と対向する内端面に
所定深さの穴をあける代わりに所定深さに亘って半円状
に切り欠いて切欠部１１を形成し、深さ方向に形成され
る平面１１ａの略中央に絶縁スリーブ６を貫通したタン
グステンからなる放電部７の基端部を溶着している。こ
の第３の実施形態の採用によって、穿設が難しい固いニ
オブ（Ｎb）を穿設することなしに放電部７をキャップ
４と電気的に容易に接続できる。
【００２１】図５は本発明の第４の実施形態に係る電極
構造を適用した発光管の要部拡大断面図であり、この実
施形態においては、ニオブ（Ｎb）にて構成されたロッ
ド状のキャップ４は側面視コ字状の中空状の管を使用
し、絶縁スリーブ６を貫通する放電部７の基端部を中空
キャップ４の平板状底面に形成した孔４ａを介して中空
キャップ４内に挿入し、基端部をチタンろう１２等にて
ろう付けしている。なお、中空キャップ４の肉厚は５０
〜２００μｍ程度である。この第３の実施形態の採用に
よって、穿設が難しい固いニオブ（Ｎb）を穿設するこ
となしに放電部７をキャップ４と電気的に接続でき、ま
たキャップ４を中空とすることで撓るようになるため発
光管１との間の熱膨張係数の違いを吸収でき、開口２に
倣い易い。
構造を適用した発光管の要部拡大断面図であり、この実
施形態においては、ニオブ（Ｎb）にて構成されたロッ
ド状のキャップ４は側面視コ字状の中空状の管を使用
し、絶縁スリーブ６を貫通する放電部７の基端部を中空
キャップ４の平板状底面に形成した孔４ａを介して中空
キャップ４内に挿入し、基端部をチタンろう１２等にて
ろう付けしている。なお、中空キャップ４の肉厚は５０
〜２００μｍ程度である。この第３の実施形態の採用に
よって、穿設が難しい固いニオブ（Ｎb）を穿設するこ
となしに放電部７をキャップ４と電気的に接続でき、ま
たキャップ４を中空とすることで撓るようになるため発
光管１との間の熱膨張係数の違いを吸収でき、開口２に
倣い易い。
【００２２】図６は本発明の第５の実施形態に係る電極
構造を適用した発光管の要部拡大断面図であり、この実
施形態においては、ニオブ（Ｎb）にて構成されたロッ
ド状のキャップ４は側面視Ｕ字状の管を使用し、絶縁ス
リーブ６を貫通する放電部の基端部を中空キャップの半
球状底面に形成した孔４ｂを介して中空キャップ４内に
挿入し、基端部をチタンろう１２等にてろう付けしてい
る。この第５の実施形態の採用によって、穿設が難しい
固いニオブ（Ｎb）を穿設することなしに放電部７をキ
ャップ４と電気的に接続でき、またキャップ４を中空と
することで撓るようになるため発光管１との間の熱膨張
係数の違いを吸収でき、さらに半球状の底面とすること
で開口２に倣い易い。
構造を適用した発光管の要部拡大断面図であり、この実
施形態においては、ニオブ（Ｎb）にて構成されたロッ
ド状のキャップ４は側面視Ｕ字状の管を使用し、絶縁ス
リーブ６を貫通する放電部の基端部を中空キャップの半
球状底面に形成した孔４ｂを介して中空キャップ４内に
挿入し、基端部をチタンろう１２等にてろう付けしてい
る。この第５の実施形態の採用によって、穿設が難しい
固いニオブ（Ｎb）を穿設することなしに放電部７をキ
ャップ４と電気的に接続でき、またキャップ４を中空と
することで撓るようになるため発光管１との間の熱膨張
係数の違いを吸収でき、さらに半球状の底面とすること
で開口２に倣い易い。
【００２３】図７（ａ）は本発明の第６の実施形態に係
る電極構造を適用した発光管の要部拡大断面図、同図
（ｂ）はＡ−Ａ方向断面図であり、この実施形態におい
ては、ニオブ（Ｎb）にて構成されたキャップに相当す
る部材として板状体４（箔状のものを含む）を使用し、
絶縁スリーブ６を貫通する放電部７の基端部を板状体４
の一端に溶着している。なお、板状体４は他端にＰｔ、
Ｍｏ、Ｗ、またはＮbからなる外部電極１３を溶着して
いる。この第６の実施形態の採用によって、穿設が難し
い固いニオブ（Ｎb）を穿設することなしに放電部７を
キャップ４と電気的に接続でき、また板状とすることで
開口２に倣い易い。
る電極構造を適用した発光管の要部拡大断面図、同図
（ｂ）はＡ−Ａ方向断面図であり、この実施形態におい
ては、ニオブ（Ｎb）にて構成されたキャップに相当す
る部材として板状体４（箔状のものを含む）を使用し、
絶縁スリーブ６を貫通する放電部７の基端部を板状体４
の一端に溶着している。なお、板状体４は他端にＰｔ、
Ｍｏ、Ｗ、またはＮbからなる外部電極１３を溶着して
いる。この第６の実施形態の採用によって、穿設が難し
い固いニオブ（Ｎb）を穿設することなしに放電部７を
キャップ４と電気的に接続でき、また板状とすることで
開口２に倣い易い。
【００２４】なお、上記第３〜第６の実施形態において
も、図示のように第１および第２実施形態と同様に封着
ガラス８が絶縁スリーブ６の一部に流し込まれ、少なく
とも開口２内側と絶縁スリーブ６外側との間がシールさ
れている。
も、図示のように第１および第２実施形態と同様に封着
ガラス８が絶縁スリーブ６の一部に流し込まれ、少なく
とも開口２内側と絶縁スリーブ６外側との間がシールさ
れている。
【００２５】図８は本発明の第７の実施形態に係る電極
構造を適用した発光管の要部拡大断面図であり、この実
施形態にあっては、ニオブ（Ｎb）製のキャップ４に穿
設した孔５にタングステン製の放電部７の基端部を挿入
するとともに、キャップ４の孔５の内周面と放電部７の
基端部との間に、ニオブ及びタングステンよりも低融点
で且つ発光物質に対する耐食性がニオブより優れている
導電性素材として白金（Ｐt）１４を流し込み、キャッ
プ４と放電部７とを接触させるだけでなく、導電性素材
で接着することで電気抵抗を小さくし且つ電気的な接続
を確実なものとしている。また、万一絶縁スリーブ６の
貫通穴を介して発光物質（ハロゲン金属）が漏れてもニ
オブ（Ｎb）製のキャップ４に接触することがない。
構造を適用した発光管の要部拡大断面図であり、この実
施形態にあっては、ニオブ（Ｎb）製のキャップ４に穿
設した孔５にタングステン製の放電部７の基端部を挿入
するとともに、キャップ４の孔５の内周面と放電部７の
基端部との間に、ニオブ及びタングステンよりも低融点
で且つ発光物質に対する耐食性がニオブより優れている
導電性素材として白金（Ｐt）１４を流し込み、キャッ
プ４と放電部７とを接触させるだけでなく、導電性素材
で接着することで電気抵抗を小さくし且つ電気的な接続
を確実なものとしている。また、万一絶縁スリーブ６の
貫通穴を介して発光物質（ハロゲン金属）が漏れてもニ
オブ（Ｎb）製のキャップ４に接触することがない。
【００２６】上記の構造の電極を得るには、図９に示す
ように、放電部７にＡl2Ｏ3からなる絶縁スリーブ６と
白金リング１４を嵌め付け、これをニオブ（Ｎb）製の
キャップ４の孔５に挿入し、真空炉において５×１０-6
Torr、１８００℃で１〜２分間加熱することで、Ｐtと
Ｎbとの間で合金を作って確実に固定されるものと推測
される。
ように、放電部７にＡl2Ｏ3からなる絶縁スリーブ６と
白金リング１４を嵌め付け、これをニオブ（Ｎb）製の
キャップ４の孔５に挿入し、真空炉において５×１０-6
Torr、１８００℃で１〜２分間加熱することで、Ｐtと
Ｎbとの間で合金を作って確実に固定されるものと推測
される。
【００２７】図１０は本発明の第８の実施形態に係る電
極構造を適用した発光管の要部拡大断面図であり、この
実施形態にあっては、前記第７の実施形態と同様に、キ
ャップ４の孔５の内周面と放電部７の基端部との間に白
金（Ｐt）１４を流し込み、更に放電部７を長く設定し
ている。そして、長尺の放電部７の外周にＷやＭo等の
耐ハロゲン金属製のコイル１５を巻回している。
極構造を適用した発光管の要部拡大断面図であり、この
実施形態にあっては、前記第７の実施形態と同様に、キ
ャップ４の孔５の内周面と放電部７の基端部との間に白
金（Ｐt）１４を流し込み、更に放電部７を長く設定し
ている。そして、長尺の放電部７の外周にＷやＭo等の
耐ハロゲン金属製のコイル１５を巻回している。
【００２８】このように、放電部７のコイル部と絶縁ス
リーブ６との距離を大きくとることで、絶縁スリーブ６
がアーク（プラズマ）のアタックを受けて劣化すること
を防止できる。また、放電部７のコイル部と絶縁スリー
ブ６との距離を大きくとると、放電部７と発光管１の開
口部２内周との間に発光物質が滞留し、ランプ特性の低
下を招くことになるが、上記コイル１５を設けること
で、このコイル１５が放電部７から熱を受け、周辺に存
在する発光物質を放電空間に押し出し、発光に寄与させ
ることができる。
リーブ６との距離を大きくとることで、絶縁スリーブ６
がアーク（プラズマ）のアタックを受けて劣化すること
を防止できる。また、放電部７のコイル部と絶縁スリー
ブ６との距離を大きくとると、放電部７と発光管１の開
口部２内周との間に発光物質が滞留し、ランプ特性の低
下を招くことになるが、上記コイル１５を設けること
で、このコイル１５が放電部７から熱を受け、周辺に存
在する発光物質を放電空間に押し出し、発光に寄与させ
ることができる。
【００２９】尚、上記した第７及び第８の実施形態にあ
っても封着ガラス８が絶縁スリーブ６の一部に流し込ま
れ、少なくとも開口２内側と絶縁スリーブ６外側との間
がシールされている。
っても封着ガラス８が絶縁スリーブ６の一部に流し込ま
れ、少なくとも開口２内側と絶縁スリーブ６外側との間
がシールされている。
【００３０】図１１（ａ）〜（ｃ）は第９の実施形態に
係る構造の電極の作製手順を示した図であり、この実施
形態にあっては、放電部７に白金リング１４を嵌め付
け、これをニオブ（Ｎb）製のキャップ４の孔５に挿入
し、真空炉において加熱した後、Ａl2Ｏ3からなるカッ
プ状の絶縁スリーブ６を付ける。このように、装着の手
順及び絶縁スリーブ６の形状等は任意である。上記した
実施例において、組み立てた発光管を外管に封入しない
際には、少なくとも外部端子として突出するＮbの部分
にＰt等の耐酸化被膜を設けるようにする。
係る構造の電極の作製手順を示した図であり、この実施
形態にあっては、放電部７に白金リング１４を嵌め付
け、これをニオブ（Ｎb）製のキャップ４の孔５に挿入
し、真空炉において加熱した後、Ａl2Ｏ3からなるカッ
プ状の絶縁スリーブ６を付ける。このように、装着の手
順及び絶縁スリーブ６の形状等は任意である。上記した
実施例において、組み立てた発光管を外管に封入しない
際には、少なくとも外部端子として突出するＮbの部分
にＰt等の耐酸化被膜を設けるようにする。
【００３１】
【発明の効果】以上に説明した如く本発明によれば、キ
ャップ自体をニオブ（Ｎb）とし、このキャップにタン
グステンからなる放電部を接触したので、給電が確実に
行える。また、キャップの内側部に絶縁スリーブを設け
たことにより金属製キャップとの間に異常放電が起こる
ことを防止でき、したがってキャップを保護でき、しか
も該絶縁スリーブとしてＡl2Ｏ3等を用いることで発光
管の熱膨張率と等しくまたは略等しくでき、この絶縁ス
リーブに封着ガラスがかかるようにしたので、熱膨張率
の差に起因するリークを防止することができる。
ャップ自体をニオブ（Ｎb）とし、このキャップにタン
グステンからなる放電部を接触したので、給電が確実に
行える。また、キャップの内側部に絶縁スリーブを設け
たことにより金属製キャップとの間に異常放電が起こる
ことを防止でき、したがってキャップを保護でき、しか
も該絶縁スリーブとしてＡl2Ｏ3等を用いることで発光
管の熱膨張率と等しくまたは略等しくでき、この絶縁ス
リーブに封着ガラスがかかるようにしたので、熱膨張率
の差に起因するリークを防止することができる。
【００３２】また、キャップが放電部周面を囲繞する構
造、例えばロッド状キャップ或いは中空状キャップに形
成した孔に放電部の基部を挿入することで、キャップと
放電部との接触を確実に行える。
造、例えばロッド状キャップ或いは中空状キャップに形
成した孔に放電部の基部を挿入することで、キャップと
放電部との接触を確実に行える。
【００３３】また、キャップが放電部周面の一部と接触
する構造、例えばキャップに形成した切欠きに放電部を
接触させたり、或いはキャップの代りとなる板状体に放
電部を接触させることで、硬いニオブ（Ｎb）に対する
孔開け作業が不要になり、キャップの加工が楽になる。
する構造、例えばキャップに形成した切欠きに放電部を
接触させたり、或いはキャップの代りとなる板状体に放
電部を接触させることで、硬いニオブ（Ｎb）に対する
孔開け作業が不要になり、キャップの加工が楽になる。
【００３４】また、ニオブ（Ｎb）からなるキャップ、
ロッド状キャップ、中空キャップ或いは板状体とタング
ステン（Ｗ）からなる放電部とを、これらニオブ及びタ
ングステンよりも低融点で且つ発光物質に対する耐食性
がニオブより優れている導電性素材、例えば白金（Ｐ
t）を介して接着することで、発光物質が絶縁スリーブ
の貫通穴を介してキャップ等を構成するニオブに接触す
ることを回避できる。また、タングステン（Ｗ）からな
る放電部がニオブ（Ｎb）からなるキャップ等に単に接
触しているだけでなく接着せしめられるので、電気抵抗
が小さくなり電気的な接続が確実になされ、点灯性が向
上する。
ロッド状キャップ、中空キャップ或いは板状体とタング
ステン（Ｗ）からなる放電部とを、これらニオブ及びタ
ングステンよりも低融点で且つ発光物質に対する耐食性
がニオブより優れている導電性素材、例えば白金（Ｐ
t）を介して接着することで、発光物質が絶縁スリーブ
の貫通穴を介してキャップ等を構成するニオブに接触す
ることを回避できる。また、タングステン（Ｗ）からな
る放電部がニオブ（Ｎb）からなるキャップ等に単に接
触しているだけでなく接着せしめられるので、電気抵抗
が小さくなり電気的な接続が確実になされ、点灯性が向
上する。
【００３５】更に、放電部のコイル部（先端）と絶縁ス
リーブとの距離を大きくとるタイプの電極構造において
は、放電部と発光管との隙間が大きくなり、絶縁スリー
ブがアーク（プラズマ）のアタックを受けやすくなる
が、ＷやＭo等の耐ハロゲン金属製のコイルを放電部に
巻回しておくことで、コイルが放電部から熱を受け、周
辺に存在する発光物質を放電空間に押し出し、発光に寄
与させることができる。
リーブとの距離を大きくとるタイプの電極構造において
は、放電部と発光管との隙間が大きくなり、絶縁スリー
ブがアーク（プラズマ）のアタックを受けやすくなる
が、ＷやＭo等の耐ハロゲン金属製のコイルを放電部に
巻回しておくことで、コイルが放電部から熱を受け、周
辺に存在する発光物質を放電空間に押し出し、発光に寄
与させることができる。
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電極構造を適用
した発光管の断面図
した発光管の断面図
【図２】同発光管の要部拡大断面図
【図３】本発明の第２の実施形態に係る電極構造を適用
した発光管の図２と同様の断面図
した発光管の図２と同様の断面図
【図４】本発明の第３の実施形態に係る電極構造を適用
した発光管の要部拡大断面図
した発光管の要部拡大断面図
【図５】本発明の第４の実施形態に係る電極構造を適用
した発光管の要部拡大断面図
した発光管の要部拡大断面図
【図６】本発明の第５の実施形態に係る電極構造を適用
した発光管の要部拡大断面図
した発光管の要部拡大断面図
【図７】（ａ）は本発明の第６の実施形態に係る電極構
造を適用した発光管の要部拡大断面図、（ｂ）は同Ａ−
Ａ矢視断面図
造を適用した発光管の要部拡大断面図、（ｂ）は同Ａ−
Ａ矢視断面図
【図８】第７の実施形態に係る電極構造を適用した発光
管の要部拡大断面図
管の要部拡大断面図
【図９】第７の実施形態に係る構造の電極の作製手順を
示した図
示した図
【図１０】第８の実施形態に係る電極構造を適用した発
光管の要部拡大断面図
光管の要部拡大断面図
【図１１】第９の実施形態に係る構造の電極の作製手順
を示した図
を示した図
１…発光管、２…開口、３…発光物質、４…キャップ、
５…孔、６…絶縁スリーブ、７…放電部、８…封着ガラ
ス、１１…切欠部、１２…チタンろう、１４…白金（Ｐ
t）、１５…コイル。
５…孔、６…絶縁スリーブ、７…放電部、８…封着ガラ
ス、１１…切欠部、１２…チタンろう、１４…白金（Ｐ
t）、１５…コイル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−94142（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−314953（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−334996（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−198285（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−196131（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 61/36 H01J 61/073
Claims (8)
- 【請求項１】 発光物質を封入した発光管内にアーク放
電を発生させる一対の電極を臨ませた発光管の電極構造
において、この電極構造は、発光管の開口部に嵌合され
るニオブ（Ｎb）からなるロッド状キャップと、このキ
ャップよりも内側の発光管の開口部内に設けられる発光
管材料と同じか略等しい膨張係数の絶縁スリーブと、こ
の絶縁スリーブを貫通するとともに基端部が前記ロッド
状キャップに形成した孔に挿入されるタングステン
（Ｗ）からなる放電部とからなり、更に前記絶縁スリー
ブの少なくとも一部にかかるように封着ガラスにて開口
部内側とキャップ及び絶縁スリーブ外側との間がシール
されていることを特徴とする発光管の電極構造。 - 【請求項２】 請求項１に記載の発光管の電極構造にお
いて、前記キャップと絶縁スリーブとの間には隙間が設
けられ、この隙間にも封着ガラスが入り込んでいること
を特徴とする発光管の電極構造。 - 【請求項３】 発光物質を封入した発光管内にアーク放
電を発生させる一対の電極を臨ませた発光管の電極構造
において、この電極構造は、発光管の開口部に嵌合され
るニオブ（Ｎb）からなるキャップと、このキャップよ
りも内側の発光管の開口部内に設けられる発光管材料と
同じか略等しい膨張係数の絶縁スリーブと、この絶縁ス
リーブを貫通するとともに基端部が前記キャップに対し
て接触状態を維持するタングステン（Ｗ）からなる放電
部とからなり、更に前記絶縁スリーブの少なくとも一部
にかかるように封着ガラスにて開口部内側とキャップ及
び絶縁スリーブ外側との間がシールされていることを特
徴とする発光管の電極構造。 - 【請求項４】 発光物質を封入した発光管内にアーク放
電を発生させる一対の電極を臨ませた発光管の電極構造
において、この電極構造は、発光管の開口部に嵌合され
るニオブ（Ｎb）からなるロッド状キャップと、このキ
ャップよりも内側の発光管の開口部内に設けられる発光
管材料と同じか略等しい膨張係数の絶縁スリーブと、こ
の絶縁スリーブを貫通するとともに基端部が前記ロッド
状キャップに形成した切欠部に固着されるタングステン
（Ｗ）からなる放電部とからなり、更に前記絶縁スリー
ブの少なくとも一部にかかるように封着ガラスにて開口
内側とキャップ及び絶縁スリーブとの間がシールされて
いることを特徴とする発光管の電極構造。 - 【請求項５】 発光物質を封入した発光管内にアーク放
電を発生させる一対の電極を臨ませた発光管の電極構造
において、この電極構造は、発光管の開口部に嵌合され
るニオブ（Ｎb）からなる中空キャップと、このキャッ
プよりも内側の発光管の開口部内に設けられる発光管材
料と同じか略等しい膨張係数の絶縁スリーブと、この絶
縁スリーブを貫通するとともに基端部が前記中空キャッ
プの平板状底面または断面Ｕ字状底面に形成した孔を介
して中空キャップ内に挿入されるタングステン（Ｗ）か
らなる放電部とからなり、更に前記絶縁スリーブの少な
くとも一部にかかるように封着ガラスにて開口内側とキ
ャップ及び絶縁スリーブとの間がシールされていること
を特徴とする発光管の電極構造。 - 【請求項６】 発光物質を封入した発光管内にアーク放
電を発生させる一対の電極を臨ませた発光管の電極構造
において、この電極構造は、発光管の開口部に嵌合され
るニオブ（Ｎb）からなる板状体と、この板状体よりも
内側の発光管の開口部内に設けられる発光管材料と同じ
か略等しい膨張係数の絶縁スリーブと、この絶縁スリー
ブを貫通するとともに基端部が前記板状体の一端に固着
されるタングステン（Ｗ）からなる放電部とからなり、
更に前記絶縁スリーブの少なくとも一部にかかるように
封着ガラスにて開口内側と板状体及び絶縁スリーブとの
間がシールされていることを特徴とする発光管の電極構
造。 - 【請求項７】 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載
の発光管の電極構造において、前記ニオブ（Ｎb）から
なるキャップ、ロッド状キャップ、中空キャップ或いは
板状体とタングステン（Ｗ）からなる放電部とが、これ
らニオブ及びタングステンよりも低融点で且つ発光物質
に対する耐食性がニオブより優れている導電性素材を介
して接着せしめられていることを特徴とする発光管の電
極構造。 - 【請求項８】 請求項１乃至請求項７のいずれかに記載
の発光管の電極構造において、前記放電部の外周には耐
ハロゲン金属からなるコイルが巻回されていることを特
徴とする発光管の電極構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09369996A JP3353599B2 (ja) | 1995-07-14 | 1996-04-16 | 発光管の電極構造 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17842295 | 1995-07-14 | ||
| JP7-178422 | 1995-11-30 | ||
| JP7-311758 | 1995-11-30 | ||
| JP31175895 | 1995-11-30 | ||
| JP09369996A JP3353599B2 (ja) | 1995-07-14 | 1996-04-16 | 発光管の電極構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09213271A JPH09213271A (ja) | 1997-08-15 |
| JP3353599B2 true JP3353599B2 (ja) | 2002-12-03 |
Family
ID=27307361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09369996A Expired - Fee Related JP3353599B2 (ja) | 1995-07-14 | 1996-04-16 | 発光管の電極構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3353599B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6929763B2 (ja) * | 2017-11-29 | 2021-09-01 | 株式会社オーク製作所 | 放電ランプおよび放電ランプの製造方法 |
| JP7290248B2 (ja) * | 2019-07-29 | 2023-06-13 | 株式会社オーク製作所 | 放電ランプ |
-
1996
- 1996-04-16 JP JP09369996A patent/JP3353599B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09213271A (ja) | 1997-08-15 |
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