JPH02278649A - 低圧放電水銀ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、２つの電極と、閉鎖された管体内に設けられ
相当量の水銀を含む封止されたガラスカプセルとを有す
る低圧放電水銀ランプであって、該ガラスカプセルはそ
れに接続されている熱線の誘導加熱により開口されるよ
うにし、さらに該熱線はその端部がランプ管体内に設け
られている導電体に取り付けられている形式の低圧放電
水銀ランプ、例えばその放電容器に蛍光体がコーティン
グされているランプに関する従来技術 ドイツ連邦共和国特許出願第２７４７０４３号公開公報
には、蛍光ランプにおける種々の水銀送出方法について
の概観がなされている。しかしながらそこで論じられて
いる方法の大部分は、機械による高速な大量生産に適し
たものではない。そこには特に適したものとして、隙間
のある金属製のキャップバンドを有するランプが記載さ
れている。その場合、金属製の水銀カプセルがこの隙間
の中に、前記金属製のキャップバンドが電気的に接続さ
れるように溶着されている。高周波電流を誘導すること
によりカプセルは裂開するまで加熱されて水銀が送出さ
れる。この装置の欠点は、大量生産に適合させるために
は水銀の送出が確実かつ十分には行われないということ
である。その上、金属製のカプセルが加熱されると、こ
れに付着した物質が蒸発してランプ内の雰囲気ガスが汚
染される危険性がある。

ドイツ連邦共和国特許出願第２９２７３５０号公開公報
により、水銀容器として縦長のガラスカプセルを用いる
ことが知られている。熱線がガラスカプセル中を軸線方
向に延在しており、両端部でそこから突出する。ガラス
カプセルの開口はやはり高周波誘導の方式により行われ
る。この構成では水銀をガラスカプセル内に収容するの
が困難である。この装置の別の欠点は、熱線をガラスカ
プセルの両端部において溶着しなければならないという
ことであり、これにより第２の端部を封止する際に熱線
を介して熱が伝わるため、すでにカプセル内に収容され
た水銀が、密閉工程を困難にする蒸気圧を発生すること
があるという困難をもたらす。さらにその際に水銀が漏
れてしまって、後になってランプ管体内で水銀が不足す
る。

さらにドイツ連邦共和国特許出願第２１６１０２４号公
報および同２０３０３０６号公報には、水銀を含む封止
されたガラスカプセルを導電体（キャップバント）と熱
線との間にクランプする方法および、この方法により製
造されるランプについて記載されている。この方法の欠
点は、ランプ管、体中での開口されたガラスカプセルの
またはガラスカプセルの一部のコントロールできない揺
動を回避するために、ガラスカプセルを付加的に固定保
持しなければならないということである。この場合、コ
イルフィラメントあるいは蛍光層を損傷する危険がある
。

発明の解決しようとする課題 従って本発明の課題は、大量生産に特別に適した低圧放
電ランプを提供し、その際、例えば必要な水銀量を最小
化し、さらにその調量の安定化を向上させることにある
。

課題を解決するための手段 この課題は、ガラスカプセルが２つの端部を備えた縦長
の容器であり、熱線がヘアピン状に曲げられており、さ
らに該熱線は２つの脚部を有し、該脚部は互いにほぼ平
行に配置されていてかつ縦長の容器の第１の端部に共通
に溶着されており、さらに該容器の内部で互いに接続さ
れていることによって解決される。本発明の有利な実施
例が請求項２以下に示されている。

発明の利点 本発明によりガラスカプセルの開ロメカニズムおよび支
持メカニズムに対する信頼性が高められる。こののとは
まさに大量生産において非常に重要である。本発明によ
ればこの確実な開口は、熱線が２個所で同じ溶着密閉部
（あるいはステム）に埋め込まれることにより達成され
る。この構成により裂開の確実性が従来技術に比べて著
しく向上するという驚くべき効果が得られる。一つの理
由は公知のように、発熱によリステムに埋め込まれた熱
線に沿っての裂開形成が促進されるが、さらに付加的に
、一方の埋め込み部分中に発生される熱が、他方の埋め
込み部分との間隔が僅かであるため、他方の埋め込み部
分において溶解による迅速な裂開が促進される。この効
果は、裂開に必要な時間が短縮する目的で用いられる。

また、迅速な裂開についての確実性は、有利な実施形態
において、キャップバンドを弾性の金属により構成し、
圧縮応力の下で熱線と溶接することによってさらに改善
される。ステム化部分を加熱すると、広がろうとするキ
ヤ、ツブバンドと共に熱線も伸びようとし、それにより
裂開が付加的に促進される。

さらに別の手段としであるいは付加的に、弾性の金属か
ら成る熱線そのものを圧縮応力の下にガラスカプセル中
へ溶着するか、または引っ張り応力の下に導電体に取り
付けることも可能である。

できるだけ高い加熱効果を達成するために、高い電気抵
抗値を有する熱線を用いると有利である。熱線はこの目
的のために種々異なる直径（例えば０２〜１　、５　ｖ
ｍ）を有する複数個の部分からなり、それらは突き合わ
せ溶接により相互に結合される。

電気抵抗は非常に高い抵抗率を有する金属を選択するこ
とにより最適化することができる。

商品名Ｖａｃｏｖｉｔとして知られている鉄５０％、ニ
ッケル４７％およびクローム３％から成る合金が非常に
適している（２０°Ｃにおける抵抗率δ＝０．９２ΩＷ
１謂２／訳）。

さらにこの合金は、用いられるガラスに適合した温度に
対する膨張係数を有する。

実施例の説明 本発明の実施例が以下の記載に詳細に説明されている。

第１図には直管形蛍光ランプの支持部構造が示されてい
る。ステム管１には公知の方法により排気管２およびス
テム化部分３が設けられている。２本の電流導入線４は
ステム化部分３内へ溶着され、さらに横切る方向の螺旋
状電極５を支持している。この電極はキャップバンド６
により環状に（正確には楕円形に）囲まれている。ラン
プガラス管の電極イ」近の黒色化を避けるためのキャッ
プバンドは、ステム化部分内の電位の加わらない線７に
より取り付けられている。キャップバンドの環は完全に
閉じられているのではなく隙間８が設けられており、そ
の部分においてキャップバンドの両端部は約０．５ｍ肩
からＩＩ相互に隔たっている。キャップバンドの外側（
第２図および第３図参照）には、低温で溶融するガラス
（鉛ガラス（Ｄｕｒａｎ）またはナトロン石灰ガラス）
から成る縦長のガラスカプセル１０が隙間８とほぼ同じ
高さに取り付けられている。このガラスカプセルは隙間
８に対して平行にずらされており、さらに螺旋状電極５
を横切るように設けられている。商品名Ｖａｃｏｖｉｔ
から成り線の直径が約Ｑ　、　３　ｖ＋ｍで角が丸めら
れたパＷ”のように弧を描いている熱線１１がキャップ
バンドの隙間８を橋絡しており、ガラスカプセル１０を
支持している。この熱線の両端部は、′″ＷＷパ側の長
い脚部１２としてそれぞれキャップバンドの両端部９の
近傍で溶接点１３により取り付けられている。Ｗ”の内
側の２つの短い脚部１４は軽く折り曲げたヘアピンのよ
うに鋭角で交わり、縦長のガラスカプセル１０の第１の
端部１５に溶着されている。第１の端部１５を含むガラ
スカプセルの一部分は、キャップバンドの横幅を越えて
ステム管１の方向に延在している。ガラスカプセルの第
２の端部は固定されておらず、キャップバンドとほぼ同
じ高さで終端している。この端部もただ加熱しただけで
表面張力のために溶着封止されている。ガラスカプセル
は９１１１１の長さを有し、さらに２．５　ｍｍの外径
を有する。ガラスの肉厚はＱ、　２■である。

第３図にはガラスカプセルの断面が示されている。ラン
プの駆動に必要な水銀（それぞれランプの形式に応じて
約４〜８　ｍｇ）がタブレット状の１つあるいは複数個
の多孔性の圧縮体１７内に貯蔵されており（ドイツ連邦
共和国実用新案出願第８５３５７７７号公報参照）、こ
れはガラスカプセルの第２の端部１６の近傍に配置され
ている。しかしながらこの水銀は他の形状で（例えば液
滴としてまたはアマルガムとして）ガラスカプセル内に
収容してお（こともできる。螺旋状電極をさらに確実に
遮蔽するために、キャップバントの隙間をガラスカプセ
ルの方向へずらさせると有利である。

別の実施形態が第４図に示されている。この場合、ガラ
ス刀プセル１８は第１の実施形態と比べると短くなって
おり、さらに１８０°回転して配置されているため、ガ
ラスカプセルの第２の端部１９はステム管（図示されて
いない）の方向へ向けられている。ガラスカプセルの長
さを短くしそれにより所望の良好な密閉を考慮して、こ
の実施例ではガラスカプセルの第１の端部２０が圧潰さ
れているが、その第１の端部２０に著しく細い（直径０
　、２　Ｉｍ）熱線の脚部２１が互いに平行に溶着され
ており、さらに湾曲部材２２により互いに接合されてい
る。熱線の太い両端部２３（直径１　、５　、、）は内
側の脚部に対して３０°はど外側に曲げられており、さ
らに第１の実施形態の場合と同様に溶接点２４によりキ
ャップバンドに取り付けられている両方の実施形態にお
いて、両方の脚部は外側へ方向づけられる引っ張り応力
を受けているしかし第１の実施形態の場合、熱線は全体
的に長くそのため引っ張り応力は弱い。ガラスカプセル
の第１の端部の溶融化において生じる裂開は、放電空間
からは離れるように方向づけられている。この装置全体
は総体的に第２の実施形態よりも剛性に劣る。したがっ
て第１の実施形態の場合、当て板等を用いて、それ自体
公知の方法により、ガラスカプセルを付加的にキャップ
バンドに取り付けることができる。

第３の実施形態が第５図に示されている。この実施形態
は例えば水平位置で充てん（ないしガラスカプセルの開
口）が行われる直管形ランプに非常に適している。脚部
２５はシリンダ状のガラスカプセルの全長（約９　ｍｍ
）の大部分（約５１）にわたって延在している。熱線の
端部２７はガラスカプセルの第１の端部の簡単な溶解密
閉部２８の外で、外側に向かって（角を付けて）折り曲
げられており、そのため脚部と熱線の端部とは、異なる
間隔を有してはいるが、それぞれ互いに平行に導かれて
いる。これは溶接を容易にする。

環状のキャップバンド２９はこの実施例では熱線が溶接
される前にい（らか押しつぶされるので、もとの約２ｍ
ｌ１＋の幅の隙間３０はＱ　、　５　ｍｍに狭められる
。この巧妙な構成により熱線３１に弾性力が加えられ、
この弾性力が、高周波の誘導中に、ガラスカプセルの第
１の端部２８の裂開を促進する。

この装置の別の特徴（第６図）は、ガラスカプセル２６
が水平位置をとることにより高周波誘導の時点において
、ガラスカプセルの第２の端部３２における重力が裂開
過程を助ける。この場合、ガラスカプセル２６の長さが
、てこの腕のように作用する。第２の端部３２は下向に
傾斜している。熱線の脚部２５は十分にガラスカプセル
の内部へ延在しているので、湾曲部材３３をガラスカプ
セルの内壁に当接させるために、傾斜角度は小さ（でも
十分である。従ってこの個所での熱線の熱によりガラス
カプセルに第２の開口部３４が形成され、この開口部か
らも第１の開口部４６のほかに水銀を漏出させることが
できる。

第２の開口部が設けられているため、この装置により水
銀の漏出がさらに良好に保証される。それとともに、内
側の脚部が長いこと、傾斜化による付加的な支持作用（
“突き刺し支持″）、ならびにその際ガラスカプセルの
壁に湾曲部３３を溶接したことによって、熱線が加熱さ
れた際にガラスカプセルがはずれる危険性を最低限に抑
えている。この２つの作用の安全性は、湾曲部材３３（
第６図）を軽く上方に曲げることによりさらに向上され
、そのため内壁との接触がより迅速に達成され、支持が
さらに効果的になる。

この巧妙な方法により、従来から非常に長い間にわたっ
て問題とされてきた、確実に開口されると同時に確実に
支持される水銀容器に対する要求が解決される。高周波
誘導の持続時間および強度により、第２の開口部の形成
を制御することができる。いくつかのランプの機種にお
いてはこの第２の開口部は必要ではない。この場合は、
湾曲部材と脚部を内壁にだけに溶接するようにして、高
周波誘導を制御する。

キャップバンドのない環形ランプに（またはコンパクト
ランプにも）非常に適している別の実施形態が第７図に
示されている。熱線３５は螺旋状電極３６の少し下側で
２本の電流導入線のうちの１本４ａにおいて、および／
または別個にステム化部分３７に溶着されている線３８
（破線で示す）において取り付けられている（溶接点３
９）。鉄から成る熱線の両端部（直径１　、５１１Ｉ）
はリング４０を形成するように閉じており、このリング
は第２の電流導入線４ｂとは接触していない。ガラスカ
プセル４１そのものは第３の実施例の場合と同じように
配置されている。商品名Ｖａｃｏｖｉｔから成る熱線の
両方の脚部４２（直径０　、２１）は互いに平行に第１
の端部４３の溶着密閉部内に挿入溶着されており、湾曲
部材４４と接続されている。ガラスカプセル４１の軸線
および脚部４２はリング４０の面上に垂直に設けられて
いる。例えばリングの一部が電極の前方に位置するよう
にリングの面を配置することも、あるいはガラスカプセ
ルの軸線をリングの面内に配置することも可能である。

この実施形態は、例えば電流導入線がそれ自体公知の技
術によりガラス玉を用いて固定されている形式のランプ
にも適する。

続いて一例として第３の実施形態の製造方法について説
明するニガラス細管の端部が１１００℃の温度により溶
着密閉され、ゆっくりと冷やされる。次にアルゴンガス
雰囲気中で、水銀を含有するタブレットが、片側が封止
されて垂直に置かれたガラス細管内に収納される。熱線
の脚部が開放されている他方の端部の中へ導かれる。開
放されている端部が加熱されて溶着密閉される。次に封
止されたガラスカプセルがゆっくりと冷やされて圧潰さ
れたキャップバントに取り付けられる。

ガラスカプセルの開口は、ランプガラス管４５（第６図
）が溶着密閉されてから、それ自体公知の方法により外
側から高周波電界を誘導することにより行われる。この
場合に重要なことは、キャップバンドが熱線（ないし電
流導入線に取り付けられたリング）も含めて電気的に閉
じた回路を形成することである。熱線を適切に選択する
ことにより、キャップバンドが著しく加熱されて汚染す
ることなく、熱線のみが、ないし熱線のガラスカプセル
における部分のみが実質的に加熱される、ということが
達成される環境汚染に関連して新しいランプの非常に有
利な点は、作動不可能なランプにおいてガラスカプセル
が決して最初に開かれることはなく、廃棄処理が簡単化
されることである。水銀タブレットは再び回収される。

これにより流動する水銀による不必要な環境汚染はもは
や決して起こらない。

本発明の適用は低圧放電水銀ランプ、例えば直管形およ
び環形蛍光ランプあるいはコンパクトランプに限定され
るものではない。原則的に本発明は水銀を含むすべての
ランプ（高圧ランプ）に対して適用することができる。

発明の効果 本発明により、水銀を収容したガラスカプセルを確実に
裂開することができ、さらに該ガラスカプセルをランプ
管体内に確実に固定保持することができる。これによっ
て精度の高い水銀の封入および安全なランプ構造が実現
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の実施例における直管形蛍光ランプ用電極
の支持構造の側面図、第２図は第１図のキャップバンド
およびガラスカプセルの平面図、第３図は第１図のうち
、断面図で示した固定されているガラスカプセルを有す
る拡大部分の詳細図、第４図は断面図で示されたガラス
カプセルを有する第２の実施例の詳細図、第５図および
第６図は、ガラスカプセルの開口前（第５図）、開口後
（第６図）の支持部材構造の第３の実施例の部分図、さ
らに第７図は環形ランプに非常に適した支持構造の第４
の実施例の部分図をそれぞれ示す。 １・・・ステム管、２・・・排気管、３，３７・・・ス
テム化部分、４．４ａ、４ｂ・・・電流導入線、５３６
・・・電極、６，２９・・・キャップバンド、７゜３８
・・・ワイヤ、８．３０・・・隙間、９・・・キャップ
］８２６・・・ガラス細管内 ３５・・・熱線、１２，１４，２ ２７．４２・・・熱線脚部、１３ １５．２０．２８・・・第１の端 ３２・・・第２の端部、１７・・・プ ３３．４４・・・湾曲部、３４・・・第４０・・・リン
グ、４６・・・第１の開口バンド端部、１０ ル、１１，３１゜ １．２３，２５゜ ２４・・・溶接点、 部、１６，１９ レス体、２２ ２の開口部、 部 ■のト 一一一 寸へ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、２つの電極（５；３６）と、閉鎖された管体（４５
   ）内に設けられ相当量の水銀を含む封止されたガラスカ
   プセル（１０；１８；２６；４１）とを有する低圧放電
   水銀ランプであって、該ガラスカプセルはそれに接続さ
   れている熱線（１１；３１；３５）の誘導加熱により開
   口されるようにし、さらに該熱線はその端部がランプ管
   体内に設けられている導電体に取り付けられている形式
   の低圧放電水銀ランプにおいて、 ガラスカプセル（１０；１８；２６；４１）が２つの端
   部を備えた縦長の容器であり、熱線（１１；３１；３５
   ）がヘアピン状に曲げられており、さらに該熱線は２つ
   の脚部（１４；２１；２５；４２）を有し、該脚部は互
   いにほぼ平行に配置されていてかつ縦長の容器の第１の
   端部（１５；２０；２８；４３）に共通に溶着されてお
   り、さらに該容器の内部で互いに接続（２２；３３；４
   ４）されていることを特徴とする低圧放電水銀ランプ２
   、熱線の２つの脚部が引っ張り応力を受けている請求項
   １記載の低圧放電水銀ランプ。 ３、前記引っ張り応力が、溶着工程にもとづく熱線の弾
   性力の作用により生ぜさせられるようにした請求項２記
   載の低圧放電水銀ランプ４、前記引っ張り応力が、導電
   体に熱線を取り付ける際に生ずる導電体の弾性力の作用
   にもとづくようにした請求項２記載の低圧放電水銀ラン
   プ。 ５、縦長の容器の両方の端部（１５、１６；２８、３２
   ）が溶着密閉により閉鎖されている請求項１記載の低圧
   放電水銀ランプ。 ６、縦長の容器の第１の端部（２０）がステム化により
   閉鎖されている請求項１記載の低圧放電水銀ランプ。 ７、熱線が導電体に比べて高い電気抵抗値を有するよう
   にした請求項１記載の低圧放電水銀ランプ。 ８、熱線が、異なる電気抵抗値を有する複数個の区間（
   ２１、２３）から構成されており、その際、最も高い電
   気抵抗値を有する方の部分がガラスカプセルと結合され
   ている請求項１記載の低圧放電水銀ランプ。 ９、熱線が鉄ニッケルクローム合金から成る請求項７記
   載の低圧放電水銀ランプ。 １０、熱線の直径が、またはガラスカプセルと結合され
   ている熱線部分の直径が約０．２ｍｍから０．４ｍｍで
   ある請求項８または９記載の低圧放電水銀ランプ。 １１、ガラスカプセルが、低温で溶融する、約０．２ｍ
   ｍの肉厚を有するガラスから形成されている請求項１記
   載の低圧放電水銀ランプ。 １２、両方の脚部（２５）がガラスカプセル（２６）の
   長さの大部分にわたって内側に向かって延在している請
   求項１記載の低圧放電水銀ランプ。 １３、熱線の端部（１２；２３；２７）が外側に向かう
   湾曲部を有する脚部（１４；２１；２５）と継合されて
   いる請求項１記載の低圧放電水銀ランプ。 １４、導電体が金属製のキャップバンド（６；２９）で
   あり、該キャップバンドはランプの電極（５；３６）を
   囲みさらに隙間（８；３０）を有し、この場合、熱線が
   この隙間を橋絡するようにした請求項１記載の低圧放電
   水銀ランプ。 １５、キャップバンドが、そのキャップバンドの弾性特
   性を利用して、引っ張り応力を受けるように前記隙間が
   狭くされている請求項４または１４記載の低圧放電水銀
   ランプ。 １６、導電体が、電極を保持している両方の電流導入線
   のうちの一方（４ａ）であり、この場合、熱線の端部が
   閉じたリング（４０）に形成されている請求項１または
   ８記載の低圧放電水銀ランプ。 １７、導電体が、電流導入線に隣り合うようにされた、
   かつ電位の加えられない線（３８）であるようにした請
   求項１記載の低圧放電水銀ランプ。