JPH0143814Y2 - - Google Patents
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- JPH0143814Y2 JPH0143814Y2 JP1983003409U JP340983U JPH0143814Y2 JP H0143814 Y2 JPH0143814 Y2 JP H0143814Y2 JP 1983003409 U JP1983003409 U JP 1983003409U JP 340983 U JP340983 U JP 340983U JP H0143814 Y2 JPH0143814 Y2 JP H0143814Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sealing
- rod
- glass
- tungsten
- quartz glass
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- Expired
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- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Description
産業上の利用分野
本考案は、スタジオ照明用ハロゲン電球、フア
クシミリのフラツシユ定着用光源、写真撮影用ス
トロボ光源用閃光放電管等の管球に関するもので
ある。
従来の技術
通常、金属と石英ガラス容器の気密封止は、厚
さが10〜30μのモリブデン箔に溶融石英ガラスを
圧搾して封止する方法をとる。そして、このよう
なモリブデン箔を用いて封止された管球では、封
止部金属の酸化による石英ガラスのクラツクや金
属導入線とモリブデン箔の溶接はずれ等が発生し
ないよう、動作時の封止部温度は350℃以下に制
限される。また、モリブデン箔の許容電流値も約
20A以下と制限される。このため、100V，
3000W以上のスタジオ照明用のハロゲン電球や、
コンデンサーに充電した直流電圧を瞬時に放電さ
せて発光させる閃光放電管の場合は、金属封入棒
に封止用ガラスを融着してガラス巻きし、封止用
ガラスを介して石英ガラスと気密封止する方法を
とる。
第１図ａ〜ｃを参照して、封止用ガラスを介し
て金属封入棒と石英ガラス容器とを封止する従来
の作業手順を説明する。第１図ａにおいて、タン
グステン等の金属封入棒１を還元雰囲気中にて回
転させながら、バーナーによつて1300〜1700℃に
加熱するか、あるいは、通電によつて加熱し、そ
の表面に同温度に加熱溶融した封止用ガラス２を
ガラス巻きする。一方第１図ｂにおいて、石英ガ
ラス容器３も回転させながら、その端部に封止用
ガラス４を融着する。このような工程を経て加工
された金属封入棒１と、石英ガラス容器３とを第
１図ｃに示すように融着して接続する。このよう
にして封止された管球は、その動作時の封止部温
度は500℃においても金属の酸化による石英ガラ
スや封止部のクラツクが生じない。また、管球の
動作電流値によつて金属封入棒の太さを選択でき
るために、電流値の制限がない。閃光放電管の場
合は、コンデンサーに充電した直流電圧を放電さ
せる時の瞬間電流は100A以上に達するために、
この封止方法が採用されている。
従来、金属封入棒に融着してガラス巻きする封
止用ガラスと、石英ガラス容器に融着する封止用
ガラスは金属封入棒と石英ガラス容器の膨脹係数
の違いによる封止部の歪を少なくするために、そ
れぞれ、膨脹係数の異なるものを用いており、２
種以上の封止用ガラスを介して封止していた。す
なわち、金属封入棒用の封止用ガラスは膨脹係数
が大なるもの、石英ガラス容器用の封止用ガラス
は膨脹係数が小なるものをそれぞれ用いていた。
さらに、このことについて、第１図ａ〜ｃを参
照して説明すれば、第１図ａに示すように、金属
封入棒１に融着してガラス巻きする封止用ガラス
２として膨脹係数が大なるもの、第１図ｂに示す
ように、石英ガラス容器３に融着する封止用ガラ
ス４として膨脹係数が小なるものをそれぞれ用い
て、さらに必要に応じて、封止用ガラス４に膨脹
係数を封止用ガラス２に近似させた第３の封止用
ガラスを融着して、複数種の封止用ガラスを介し
た封止構造をとつていた。
考案が解決しようとする課題
しかしながら、このような従来の封止構造は、
次のような問題があつた。
(1) １品種の管球を製作するのに種々の膨脹係数
の封止用ガラスが必要となる。
(2) 封止用ガラスは、外観だけではその区別がで
きないために、十分な管理をしないと混入し、
管球の封止部クラツク等を生じる。
(3) 封止用ガラスは、膨脹係数の違いだけでなく
加工温度が異なるために、加工用バーナーの火
力調整や封止の機械化が複雑となる。
本考案は、前記の問題にかんがみてなされたも
ので、封止用ガラスを介して金属封入棒を石英ガ
ラス容器端部に封止した管球において、封止用ガ
ラスを１種類だけにし、封止用ガラスの異種の混
入を避けて封止部のクラツク等を防止して製品の
信頼性を高めるとともに、封止作業における加工
用バーナーの調整と封止の機械化を簡素化し封止
の作業能率を高めた管球を提供するものである。
課題を解決するための手段
本考案の管球は膨脹係数が８×10-7〜17×10-7
（cm／cm／℃）から選択された１種類の封止用ガ
ラスを介して棒径が１〜３mmのタングステン封入
棒を石英ガラス容器の端部に封止し、その封止用
ガラスのタングステン封入棒軸方向の長さを、石
英ガラス容器の外径に比して0.5〜1.5の大きさと
している。
作 用
かかる構成により、１種類の封止用ガラスの使
用でも、封止部の歪を十分に吸収して緩衝効果を
高めて、クラツク等を防止することができる。
実施例
第２図は本考案の実施例を示すもので膨脹係数
が８×10-7〜17×10-7（cm／cm／℃）から選択さ
れた１種類の封止用ガラス５を介して棒径が１〜
３mmのタングステン封入棒６を石英ガラス容器７
の端部に気密封止し、前記封止用ガラスはタング
ステン封入棒軸方向の長さＬ（mm）が、石英ガラ
ス容器７のｒ（mm）に比して0.5〜1.5の大きさを
有する構造をとる。
ここで、タングステン封入棒に封止用ガラスを
融着してガラス巻きする作業時に、タングステン
封入棒と封止用ガラスは1300〜1700℃に加熱され
るために、タングステン封入棒は膨脹し、棒径の
小さいものほど膨脹量は少なく、棒径の大きいも
のほど膨脹量は多くなる。したがつて、タングス
テン封入棒の棒径によつて封止用ガラスの膨脹係
数を選択しなければならない。すなわち、棒径の
小さいタングステン封入棒には前記膨脹係数範囲
のうち、８×10-7（cm／cm／℃）に近いものを選
択し、一方棒径の大きいタングステン封入棒には
前記膨脹係数範囲のうち、17×10-7（cm／cm／℃）
に近いものを選択する。
しかしながら、タングステン封入棒径にも最適
な範囲がある。すなわち、1300〜1700℃に加熱し
てタングステン封入棒に封止用ガラスを融着させ
てガラス巻きする作業中において、棒径が１mm未
満のタングステン封入棒では、高温度のため、再
結晶しやすく脆くなる。一方、棒径が３mmを越え
るタングステン封入棒では、熱容量が大きいた
め、1300〜1700℃にまで温度を上げるのが因難と
なり、封止用ガラスの気密な融着が得られにく
い。棒径が３mmを越えるタングステン封入棒を
1300〜1700℃に加熱するには、強力な加熱源たと
えばバーナー火力を高める必要があり、この場
合、封止用ガラスも同時に加熱されるため、封止
用ガラスに失透や気泡が発生して気密な融着が得
られにくい。以上のことより、タングステン封入
棒径としては１〜３mmが最適であることを実験的
に見い出した。
本考案実施例によれば、封止部分の石英ガラス
容器７の大きさ、棒径が１〜３mmのタングステン
封入棒６の太さによつて、膨脹係数が８×10-7〜
17×10-7（cm／cm／℃）の範囲で用意された数値
の封止用ガラスから最適な１種の封止用ガラスを
選び、前記Ｌをｒに比して0.5〜1.5の大きさにし
ているため、タングステン封入棒６と石英ガラス
容器７の膨脹係数の違いによる封止部の歪は、封
止用ガラスが緩衝材となつて封止用ガラスで吸収
され、１種類の封止用ガラスだけでもクラツク等
は発生せず、耐熱、耐電流衝撃にも十分な効果を
発揮する管球が得られる。
発光長270mm、石英ガラス管外径11mmで、タン
グステン封入棒の直径を1.0mm，1.5mm，2.0mm，
2.5mmで封止用ガラスをＡ種８×10-7〜10×10-7，
Ｂ種10×10-7〜13×10-7，Ｃ種13×10-7〜15×
10-7，Ｄ種15×10-7〜17×10-7でそれぞれの組合
せにて封止を行なつてキセノン閃光放電管を製作
した。前記タングステン封入棒と封止用ガラスの
組合せで、封止用ガラスのタングステン封入棒軸
方向の長さＬと石英ガラス容器の外径ｒとの関係
を種々変化させてそれぞれ10本の閃光放電管を製
作し、それぞれ１閃光当り550ジユールで１秒間
隔で5000回閃光させたところ、下表に示すとおり
の結果が得られた。
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD The present invention relates to bulbs such as halogen bulbs for studio lighting, light sources for flash fixing in facsimile machines, and flash discharge tubes for strobe light sources for photography. BACKGROUND TECHNOLOGY Usually, metal and quartz glass containers are hermetically sealed by squeezing molten silica glass into a molybdenum foil having a thickness of 10 to 30 μm. In tubes sealed with such molybdenum foil, the sealing during operation is done to prevent cracks in the quartz glass due to oxidation of the sealing metal, and to prevent welding from the metal lead wire and molybdenum foil. Part temperature is limited to 350℃ or less. In addition, the allowable current value of molybdenum foil is approximately
Limited to 20A or less. For this reason, 100V,
Halogen bulbs for studio lighting over 3000W,
In the case of flash discharge tubes that emit light by instantaneously discharging the DC voltage charged in a capacitor, sealing glass is fused to a metal encapsulating rod, wrapped in glass, and hermetically sealed with quartz glass through the sealing glass. Find a way to stop it. A conventional procedure for sealing a metal enclosure rod and a quartz glass container via a sealing glass will be described with reference to FIGS. 1a to 1c. In Fig. 1a, a rod 1 filled with metal such as tungsten is rotated in a reducing atmosphere and heated to 1300 to 1700°C with a burner or heated with electricity, and the surface is heated to the same temperature. The sealing glass 2 heated and melted is wrapped in glass. On the other hand, in FIG. 1b, the sealing glass 4 is fused to the end of the quartz glass container 3 while also being rotated. The metal enclosure rod 1 processed through these steps and the quartz glass container 3 are fused and connected as shown in FIG. 1c. In a bulb sealed in this manner, the quartz glass and the sealing part do not crack due to oxidation of the metal even when the temperature of the sealing part during operation is 500°C. Furthermore, since the thickness of the metal-enclosed rod can be selected depending on the operating current value of the bulb, there is no restriction on the current value. In the case of flash discharge tubes, the instantaneous current when discharging the DC voltage charged in the capacitor reaches over 100A, so
This sealing method has been adopted. Conventionally, sealing glass that is fused to a metal encapsulation rod and wrapped in glass, and encapsulation glass that is fused to a quartz glass container, have been designed to prevent distortion of the sealing part due to the difference in expansion coefficient between the metal encapsulation rod and the quartz glass container. In order to reduce the
It was sealed through more than one type of sealing glass. That is, the sealing glass used for the metal encapsulating rod had a large expansion coefficient, and the sealing glass used for the quartz glass container had a small expansion coefficient. Furthermore, to explain this with reference to FIGS. 1a to 1c, as shown in FIG. As shown in FIG. 1b, a glass with a small expansion coefficient is used as the sealing glass 4 to be fused to the quartz glass container 3, and if necessary, the sealing glass 4 is A third sealing glass having an expansion coefficient similar to that of the sealing glass 2 was fused to provide a sealing structure using a plurality of types of sealing glass. Problems that the invention aims to solve However, such conventional sealing structures,
I had the following problem: (1) To manufacture one type of tube, sealing glasses with various expansion coefficients are required. (2) Encapsulating glass cannot be distinguished from its appearance alone, so if it is not properly managed, it may get mixed in.
This may cause cracks in the sealing part of the tube. (3) Sealing glasses not only have different expansion coefficients but also different processing temperatures, making it complicated to adjust the heating power of processing burners and mechanize sealing. The present invention was made in view of the above-mentioned problem, and in a tube in which a metal encapsulating rod is sealed at the end of a quartz glass container through a sealing glass, only one type of sealing glass is used, and the sealing This improves product reliability by avoiding contamination of different types of sealing glass and preventing cracks in the sealing part, and also improves sealing work efficiency by simplifying processing burner adjustment and sealing mechanization during sealing work. This provides a tube with improved performance. Means for solving the problem The tube of the present invention has an expansion coefficient of 8×10 -7 to 17×10 -7
A tungsten-filled rod with a rod diameter of 1 to 3 mm is sealed at the end of a quartz glass container through one type of sealing glass selected from (cm/cm/℃), and the tungsten in the sealing glass is sealed. The length of the enclosing rod in the axial direction is 0.5 to 1.5 times larger than the outer diameter of the quartz glass container. Effect: With this configuration, even when one type of sealing glass is used, strain in the sealing portion can be sufficiently absorbed, the buffering effect can be enhanced, and cracks can be prevented. Embodiment FIG. 2 shows an embodiment of the present invention, in which a sealing glass 5 of one type having an expansion coefficient selected from 8×10 -7 to 17×10 -7 (cm/cm/°C) is used. If the rod diameter is 1~
A 3 mm tungsten filled rod 6 is placed in a quartz glass container 7.
The sealing glass has a length L (mm) in the axial direction of the tungsten-filled rod that is 0.5 to 1.5 larger than r (mm) of the quartz glass container 7. Take structure. Here, during the process of fusing the sealing glass to the tungsten-filled rod and winding it with glass, the tungsten-filled rod and the sealing glass are heated to 1300 to 1700°C, so the tungsten-filled rod expands and the rod expands. The smaller the rod diameter, the smaller the amount of expansion, and the larger the rod diameter, the larger the amount of expansion. Therefore, the expansion coefficient of the sealing glass must be selected depending on the rod diameter of the tungsten-filled rod. That is, for a tungsten-filled rod with a small rod diameter, a value close to 8×10 -7 (cm/cm/℃) is selected from the above range of expansion coefficients, while for a tungsten-filled rod with a large rod diameter, one with an expansion coefficient close to 8×10 -7 (cm/cm/°C) is selected. Within the range, 17×10 -7 (cm/cm/℃)
Choose the one closest to. However, there is also an optimum range for the diameter of the tungsten-filled rod. In other words, during the process of heating the tungsten-filled rod to 1300 to 1700°C to fuse the sealing glass to the tungsten-filled rod and winding it with glass, the tungsten-filled rod with a rod diameter of less than 1 mm is likely to recrystallize due to the high temperature. Becomes brittle. On the other hand, a tungsten-filled rod with a rod diameter exceeding 3 mm has a large heat capacity, making it difficult to raise the temperature to 1300 to 1700°C, making it difficult to achieve airtight fusion of the sealing glass. Tungsten-filled rods with a rod diameter exceeding 3 mm
To heat the glass to 1300 to 1700℃, it is necessary to increase the power of a strong heating source, such as a burner. It is difficult to obtain an airtight fusion. From the above, it has been experimentally found that the optimum diameter of the tungsten-filled rod is 1 to 3 mm. According to the embodiment of the present invention, depending on the size of the quartz glass container 7 of the sealing part and the thickness of the tungsten-filled rod 6 with a rod diameter of 1 to 3 mm, the expansion coefficient is 8 x 10 -7 ~
Select the most suitable type of sealing glass from the sealing glasses with numerical values prepared in the range of 17×10 -7 (cm/cm/℃), and set the above L to 0.5 to 1.5 larger than r. Since the tungsten-filled rod 6 and the quartz glass container 7 have different expansion coefficients, distortion in the sealing part is absorbed by the sealing glass as a buffer material, and only one type of seal is used. Even with only the stopper glass, a tube can be obtained that does not cause cracks and has sufficient heat resistance and current shock resistance. The emission length is 270 mm, the outer diameter of the quartz glass tube is 11 mm, and the diameter of the tungsten-filled rod is 1.0 mm, 1.5 mm, 2.0 mm,
2.5mm sealing glass of A type 8×10 -7 to 10×10 -7 ,
B type 10×10 -7 ~13×10 -7 , C type 13×10 -7 ~15×
Xenon flash discharge tubes were manufactured by sealing with each combination of 10 -7 and D type 15×10 -7 to 17×10 -7 . By combining the tungsten-enclosed rod and the sealing glass, the relationship between the axial length L of the tungsten-enclosed rod of the sealing glass and the outer diameter r of the quartz glass container was varied, and 10 flash discharge tubes were each produced. When the light was flashed 5000 times at 1 second intervals at 550 joules per flash, the results shown in the table below were obtained.
【表】
上表から明らかなように、Ｌ／ｒが0.25と0.33
の場合は、封止部にクラツクが生じ、キセノンガ
スがリークして不点となつた。Ｌ／ｒが0.5〜1.5
のものは最終的に100000回以上の閃光に耐えるこ
とができた。
次に、タングステン封入棒直径2.2mm，2.7mmを
使用した100V，3000Wのスタジオ照明用ハロゲ
ン電球において実験したところ、封止用ガラスの
膨脹係数が、８×10-7〜17×10-7（cm／cm／℃）
の範囲では、封止用ガラスの種類に関係なく、
Ｌ／ｒが0.5〜1.5の場合は、満足した特性と寿命
を得ることができた。
また、Ｌ／ｒが1.5を越えた場合には、石英ガ
ラスの耐熱温度は1000〜1100℃であるのに対し、
封止用ガラスの耐熱温度は700℃であり、封止用
ガラス部分が長いと、ガラス容器の耐熱性が低下
してしまう。
考案の効果
以上説明したように、本考案は、膨脹係数が、
８×10-7〜17×10-7（cm／cm／℃）から選択され
た１種類の封止用ガラスを介して、棒径が１〜３
mmのタングステン封入棒を石英ガラス容器端部に
封止し、前記封止用ガラスは、タングステン封入
棒軸方向の長さが、石英ガラス容器の外径に比し
て0.5〜1.5の大きさを有しているので、１種類の
封止用ガラスでも、タングステン封入棒と石英ガ
ラス容器の膨脹係数の違いによる封止部の歪を十
分吸収して緩衝効果を高めて、クラツク等を防止
することができ、耐熱、耐電流衝撃にも十分な効
果を発揮することができるものである。また、１
種類の封止用ガラスを用いるため、異種の混入を
避けて管球の封止部のクラツク等を防止するとと
もに、封止作業における加工用バーナーの調整と
封止の機械化を簡素化し、封止の作業能率を高め
ることができるものである。[Table] As is clear from the table above, L/r is 0.25 and 0.33
In this case, a crack occurred in the sealing part and xenon gas leaked, resulting in a defect. L/r is 0.5~1.5
One was ultimately able to withstand more than 100,000 flashes. Next, we conducted an experiment using a 100V, 3000W halogen bulb for studio lighting using tungsten-filled rods with diameters of 2.2mm and 2.7mm, and found that the expansion coefficient of the sealing glass was 8×10 -7 to 17×10 -7 ( cm/cm/℃)
In the range of , regardless of the type of sealing glass,
When L/r was 0.5 to 1.5, satisfactory characteristics and life could be obtained. In addition, when L/r exceeds 1.5, the heat resistance temperature of quartz glass is 1000 to 1100℃, but
The heat resistance temperature of sealing glass is 700°C, and if the sealing glass portion is long, the heat resistance of the glass container will decrease. Effects of the invention As explained above, the present invention has an expansion coefficient of
Through one type of sealing glass selected from 8×10 -7 to 17×10 -7 (cm/cm/℃), the rod diameter is 1 to 3.
A tungsten-filled rod of mm is sealed at the end of a quartz glass container, and the sealing glass has a length in the axial direction of the tungsten-filled rod that is 0.5 to 1.5 times larger than the outer diameter of the quartz glass container. Therefore, even with one type of sealing glass, it can sufficiently absorb the strain in the sealing part due to the difference in expansion coefficient between the tungsten-filled rod and the quartz glass container, increasing the buffering effect and preventing cracks. It has sufficient heat resistance and current shock resistance. Also, 1
Since different types of sealing glass are used, it avoids contamination of different types and prevents cracks in the sealing part of the bulb, and also simplifies adjustment of processing burners during sealing work and mechanization of sealing. It is possible to increase the work efficiency of.
第１図ａ，ｂ，ｃは従来の管球の封止用ガラス
を介して金属封入棒と石英ガラス容器を封止する
作業工程を示す工程図、第２図は本考案の一実施
例である管球の封止部の一部切欠断面図である。
５……封止用ガラス、６……タングステン封入
棒、７……石英ガラス容器。
Figures 1a, b, and c are process diagrams showing the process of sealing a metal encapsulation rod and a quartz glass container through conventional tube sealing glass, and Figure 2 is an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partially cutaway sectional view of a sealing portion of a certain tube. 5... Sealing glass, 6... Tungsten-filled rod, 7... Quartz glass container.
Claims (1)
から選択された１種類の封止用ガラスを介して、
棒径が１〜３mmのタングステン封入棒を石英ガラ
ス容器の端部に封止し、前記封止用ガラスはタン
グステン封止棒軸方向の長さＬ（mm）が、前記石
英ガラス容器の外径ｒ（mm）に比して0.5〜1.5の
大きさを有することを特徴とする管球。 Expansion coefficient is 8×10 -7 to 17×10 -7 (cm/cm/℃)
Through one type of sealing glass selected from
A tungsten-filled rod with a rod diameter of 1 to 3 mm is sealed at the end of a quartz glass container, and the length L (mm) of the tungsten sealing rod in the axial direction is the outer diameter of the quartz glass container. A tube characterized by having a size of 0.5 to 1.5 compared to r (mm).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP340983U JPS59109064U (en) | 1983-01-13 | 1983-01-13 | tube |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP340983U JPS59109064U (en) | 1983-01-13 | 1983-01-13 | tube |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59109064U JPS59109064U (en) | 1984-07-23 |
| JPH0143814Y2 true JPH0143814Y2 (en) | 1989-12-19 |
Family
ID=30135025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP340983U Granted JPS59109064U (en) | 1983-01-13 | 1983-01-13 | tube |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPS59109064U (en) |
Families Citing this family (3)
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1983
- 1983-01-13 JP JP340983U patent/JPS59109064U/en active Granted
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