JPS6035789B2 - 放電灯用管体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱膨張特性が異方特性を示す材質よりなる円筒
管等の管体の管端部密封のための新規な構造に関するも
のである。

例えば、高ナトリウムランプなどのアルカリ金属蒸気放
電灯の発光管材料には耐熱性、耐アルカリ腐蝕性が要求
される。

このため、この種の放電灯の発光管材料として、不透明
な透光性多結晶質酸化アルミニウム磁器が従来から広く
用いられている。しかしながら、この材料は発光光の透
過性、および耐アルカリ腐蝕性に関して必ずしも満足す
べきものではない。このため近年、より透光性がすぐれ
、かつ、耐アルカリ腐蝕性にも優れていて高入力時でも
失透などが発生し難いなどの利点を有すると考えられて
いる酸化アルミニウムの単結晶体である透明なサフアィ
ャを発光管材料として用いることが試みられている。放
電灯の発光管として用いる場合、発光管の両端部を電極
の電流導通部と共に密封する必要がある。

このため従来サフアィヤ発光管の密封には熱膨張係数の
近いニオブ、チタン、タンタルなどの金属、あるいは、
アルミナ磁器などの材質からできた円板またはキャップ
状のものが用いられている。一方、サフアィャは異万性
の物質であり、方位によって異なる熱膨張特性を示し、
結晶のＣ軸に直角な方向よりＣ軸方向の熱膨張量が大で
ある。したがって上記のような熱膨張特性に異万性がな
い材質からできた管端密封用部品でサフアイャ発光管管
端を封止した場合、密封部に応力歪が発生し、割れを生
ずることがいましば見られる。さらに、従来のように発
光管管端部において封着する方法では、封着に際して応
力歪が発生しやすく、その上、管端には微小クラックが
存在しやすく、機械的に破壊されやすい欠点をもってい
る。本発明の目的は方位により異なる熱膨張特性を示す
サフアィャなどの材質からなる円筒管等の管体において
上記の欠点を除去し、管体の密封部に応力歪みを発生さ
せず良好な封着特性を得ることにある。このためには上
記管体と同一の熱膨張特性を有する材質からなる密封用
部品を用い、かつ管体の管端部より長さ方向内側に離れ
た位置で該密封用部品により少なくとも片側を密封し、
さらに、この密封個所での方位に対する熱膨張量が管体
のそれと一致するように配置すればよい。以下本発明を
放電灯、特に発光管および管端密封用部品の材質として
サフアイャを用いたときの実施例によって詳しく説明す
る。第１図はサフアィャ発光管１の両端から長さ方向内
側に離れた位置で一対の電極３を具えたサフアィャ円板
２をセラミック封止剤４で密封した放電灯の放電管を示
す。

第１図において、サフアィャ発光管１の管軸方向と結晶
Ｃ軸方向は一致しており、これに対応してサフアィャ円
板２のＣ軸方向も発光管軸方向に一致するよう加工して
ある。サフアィャの示す熱膨張特性の方位はサフアィャ
結晶のＣ軸方向で決定されるから、上記のように配置す
るとサフアイヤ発光管１とサフアィヤ円板２のそれぞれ
の示す熱膨張特性の方位が一致し、かつ同一材質である
ので熱膨張量も等しいので封止により応力歪が残留する
ことがない。さらに、密封個所が管端部から離れた位置
であるので密封部の機械的強度を増加させることができ
る。サファイャの結晶成長方向は必らずしもＣ軸方向と
一致せず、Ｃ軸と約６０度の角度方向に最も良好な結晶
成長性を示すことから、一般にサフアィャ管の管軸方向
とＣ軸方向とは一致していない。第２図に放電灯、特に
サファィャ発光管１１とサファィャ円板１２のそれぞれ
のＣ軸方向と管軸方向が一致していない場合の実施例を
示す。この場合は密封個所は第１図の場合と同様に発光
管端部より長さ方向内側よりに位置しており、一対の電
極１３を具えた封止用サフアィャ円板１２によってセラ
ミック封着剤１４で発光管１１を密封している。図中、
矢印１５は発光管１１のＣ軸方向を示し、矢印１６はサ
フアィャ円板１２のＣ軸方向を示しており、矢印１５と
矢印１６のそれぞれの方向は一致させる。この場合にも
サフアィャ発光管１１とサフアイャ円板１２との密封部
には応力歪は発生せず、機械的強度も増加させることが
できる。以上説明したように、本発明を用いたアルカリ
金属蒸気放電灯によれば発光管として方位によって異な
った熱膨張特性をもつ材質を用いても密封部での機械的
強度を増大し、応力歪による破壊をさげることができる
と共に、管端部に多く存在する微小クラックの影響を減
ずることができ信頼性の高い放電灯を製作することが可
能である。

以上説明してきた本発明を用いた放電灯において、電極
リード部の酸化防止のため、発光管管端附近に適当な保
護管を設けて、リード線高温部を非酸化性物質で充満さ
せるか、あるいは真空状態に保持することにより、無外
管型放電灯を製作する等、特願昭４９−９２３５６号明
細書「放電灯」（昭和４ｇ王８月１４日附出願）に開示
された変形を行なってもよい。もちろん、以上の説明は
放電灯を中心に説明してきたが、なんらそれに限定され
ず、高温部で使用され、かつ異方性の材質よりなる管体
の密封構造として理解されるべきである。

また、本発明の説明では管体材料としてサフアィャを用
いた例を示したが、他の材質に対しても本発明を適用で
きることは云うまでもない。

さらに管体材料と封着部品材料とはいずれもサフアィャ
の場合について示したが、異種の材質でもほぼ近い熱膨
張特性をもつものであれば本発明は適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の実施例を示す図である。 図中、１，１１は発光管、２，１２は発光管密封用部品
、３，１３は電極、４，１４は封着剤、１５，１６の矢
印は材質結晶のＣ軸方向を示す。多′図 多２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 方位によつて異なつた熱膨張量を示す単結晶サフア
   イヤからなる管の少くとも一端をそれと同じ熱膨張特性
   を示す単結晶サフアイヤからなる密封用部品によつて密
   封してなる放電灯用管体において、上記密封用部品は全
   体が上記管の管端から管の長さ方向内側に入つたところ
   に位置し、かつ、該位置において上記管の内壁面に対し
   て密封されており、かつ、該密封個所における上記管お
   よび密封用部品の熱膨張量がいずれの方位に対しても等
   しくなるように設定してなることを特徴とする放電灯用
   管体。