JPH03101032A - 高圧ナトリウムランプの製造方法 - 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〕 この発明は、高圧ナトリウムランプの製造方法に関し、
特に端部に絞り加工が施される電極支持管の処理工程に
関する。

〔従来の技術〕

一般に高圧ナトリウムランプの発光管として使用されて
いる透光性アルミナからなるセラミック管は、形状に関
して次の２つに大別される。すなわち、 ■オープンタイプ：このタイプのセラミック管は、円筒
状のパイプとその両端に固着される２つのエンドキャッ
プとで構成されている。

■モノリシックタイプ１二のタイプのセラミック管は、
前記オープンタイプのセラミック管のパイプとエンドキ
ャップを一体的に成形して構成されている。

上記モノリシックタイプのセラミック管を発光管として
使用する場合、その構造上、セラミック管の端壁部に形
成された貫通孔の孔径よりも大きな外径を有する電極支
持管は発光管への挿入が不可能である。したがって電極
支持管の最大外径及び該支持管に支持されている電極コ
イルの最大外径は、発光管の端壁部に形成された貫通孔
の外径よりも小さくする必要がある。

一方、電極支持管を排気管として兼用する、いわゆる排
気管方式では、電極支持管の発光管端壁部より内側の部
分に排気用の透孔を設けなければならない。

上記の各製作条件をクリアするために、従来は排気管を
兼用する電極支持管の一方の端部を絞り加工したのち、
その絞り加工した端部に電極を挿入し、電極支持管の絞
り加工を施した端部をカシメて、アルゴン雰囲気中でア
ーク溶接を行い、電極を電極支持管に固着させている。

そしてこのとき電極と電極支持管との間には、排気用の
透孔を形成している。

通常、電極支持管としてはニオビウム管が用いられ、端
部の絞り加工は、テーパー状の孔を設けたステンレス製
の治具を回転させ、そのテーパー状の孔に前記ニオビウ
ム管を挿入・押圧して所定の絞り形状を形成している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、このようにして形成されたニオビウム管の絞り
部表面には、絞り加工時の摩擦による加熱を防ぐための
機械油の成分である０、０や、治具を形成しているステ
ンレスの組成元素であるＦｅ。

Ｎｉ＋　Ｃｒ等を含む化合物が付着していることが、分
析によって確認された。

ニオビウム管の絞り部表面へのこのような付着物は、発
光管シール時に発光管内に不純物として持ち込まれ、シ
ール時の温度（約１４００°Ｃ）以下で蒸発可能な不純
物、例えば、Ｃ，Ｆｅ、　Ｎｉ、　Ｃｒ等を含む化合物
は蒸発飛散して、その一部は発光管内壁や電極表面へ付
着し、蒸発不可能な不純物、例えば、ニオビウム酸化物
は、そのまま絞り部表面へ残る。

前記不純物はランプ点灯中に発光管内へ放出されて、発
光封入物であるナトリウムと反応したり、あるいは電極
支持管の熱伝導度を変化させる。したがって発光管内の
ナトリウムアマルガム中のナトリウム比率や、電極支持
管の外端部に形成される最冷部の温度を変化させ、それ
により発光管内の蒸気圧を変化させ、ひいてはランプ電
圧のばらつきを大きくしてしまうという問題点がある。

本発明は、従来の高圧ナトリウムにおける上記問題点を
解決するためになされたもので、簡単な方法で、発光管
内への上記不純物の侵入を防止し、ランプ電圧のばらつ
きを低減できるようにした高圧ナトリウムランプの製造
方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段及び作用〕上記問題点を解
決するため、本発明は、高圧ナトリウムランプの製造方
法において、発光管の両端に封止される電極支持管の少
なくとも一方の端部を絞り加工する工程と、絞り加工済
みの前記電極支持管を有機溶剤中で洗浄する工程と、洗
浄済みの前記電極支持管を真空中で１４００℃〜１５０
０°Ｃの温度で加熱処理する工程とで発光管に封止され
る電極支持管を処理するものである。

このような簡単な処理工程により、ニオビウム管の絞り
部表面へ付着した不純物を除去することが可能となり、
発光管シール後に発光管内に不純物が残存することがな
くなり、発光管内は清浄な状態が保持される。したがっ
て発光管内のナトリウムアマルガム中のナトリウム比率
の変化や、電極支持管の熱伝導度の変化による最冷部温
度の変化が減少し、ランプ電圧のばらつきの小さい高圧
ナトリウムランプを得ることができる。

〔実施例〕

以下実施例を、高圧ナトリウムランプの発光管の製造工
程図を参照しながら説明する。

まず第１図に示すように、電極支持管を形成するための
ニオビウム管ｌを所定の長さに切断する。

次いで第２図に示すように、ニオビウム管１の片側端部
を、図示しないテーパー状孔を設けたステンレス治具を
用いて絞り、絞り部２を形成する。

この際、絞り部表面には、Ｃ，０，Ｆｅ、　Ｎｊ＋　Ｃ
ｒ等を含む不純物３が付着する。次いで絞り加工したニ
オビウム管１を、第３図に示すように、有機溶剤４中で
超音波洗浄する。次いで真空中で、１４００℃〜１５０
０℃の温度で加熱処理し、第４図に示すように不純物３
が除去された絞り加工ニオビウム管５が得られる。なお
上記加熱処理の温度は、１４００℃未満では不純物が完
全に除去できずに表面に残存する可能性があり、また１
５００°Ｃを越えるとニオビウムの硬度が高くなり、発
光管を完成したのちニオビウム管からなる電極支持管部
分から封入物がリークする危険が生ずる。

次に第５図に示すように、電極６を上記ニオビウム管５
の絞り部２へ挿入したのち絞り部２をカシメる。次いで
第６図に示すように、カシメた部分をアルゴン雰囲気中
でアーク溶融させ、電極６を固着させ電極支持管７が得
られる。なおこの際、アーク溶融時には非常に高温とな
るので、もしニオビウム管の表面等に不純物等が残存し
ていると、ニオビウム表面に不純物の膜、例えば数μｍ
程度の酸化膜が形成されるが、本発明においては不純物
等は予め除去されているので、かかる数μｍ程度の酸化
膜等は生じない。次に排気管として兼用する電極支持管
はそのままにして、非排気管として用いる電極支持管は
、第７図に示すようにニオビウム管の開放端部をアルゴ
ン雰囲気中でアーク溶融閉塞して非排気側電極支持管８
を形成する。

次に排気管として兼用する電極支持管７と非排気側の電
極支持管８とを、第８図に示すようにモノリシックタイ
プの発光管９の端壁部１０の貫通孔１１に挿入した後、
真空中でフリッ目２を約１４５０℃で加熱溶融して、端
壁部１０と電極支持管７．８を気密に封着する。次に第
９図に示すように、排気管を兼用する電極支持管７の開
放端部より排気を行ったのち、ナトリウムアマルガム１
３及びキセノンガスを封入したのち、封入キセノンガス
圧（１５〜３５０Ｔｏｒｒ　）のもとで、前記電極支持
管７の発光管片側端部をアーク溶融閉塞して発光管を完
成する。上記のようにして製作された発光管は、図示し
ない外球内に通常の手段によりマウントされ高圧ナトリ
ウムランプとして完成する。

以上のような製造工程によって製作された高圧ナトリウ
ムランプのランプ電圧Ｖｚ（Ｖ）のばらつきと、従来の
絞り加工を施したニオビウム管の洗浄、真空加熱処理を
行わない製造工程により製作されたもののランプ電圧Ｖ
７（Ｖ）のばらつきを調べたところ、次の第１表に示す
ようなデータが得られた。

なお第１表において、ｎは試験本数、Ｖはランプ電圧の
平均値、σはばらつき（標準偏差）を示している。

第１表 この第１表から明らかなように、本発明に係る製法によ
る高圧ナトリウムランプのランプ電圧のばらつきは、従
来の製造方法によるものに比べかなり減少することが判
明した。

〔発明の効果〕

以上実施例に基づいて説明したように、本発明に係る製
造方法によれば、電極支持管用のニオビウム管の絞り加
工の後に有機溶剤による洗浄及び真空加熱処理を行うこ
とにより、ニオビウム管の絞り部表面へ付着した不純物
が除去される。これにより発光管シール後に発光管内に
不純物が残存することがなく、発光管内は清浄な状態が
保持される。したがって発光管内のナトリウムアマルガ
ム中のナトリウム比率の変化や、電極支持管の熱伝導度
の変化による最冷部温度の変化が減少し、ひいてはラン
プ電圧のばらつきの小さい高圧ナトリウムランプが得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第９図は、本発明に係る高圧ナトリウムランプ
の製造方法の実施例を説明するための発光管の製造工程
を示す図である。 図において、１はニオビウム管、２は絞り部、３は不純
物、４は有機溶剤、６は電極、７は電極支持管、８は非
排気側電極支持管、９は発光管、ＩＯは端壁部、１１は
貫通孔、１２はフリット、１３はナトリウムアマルガム
を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、発光管の両端に封止される電極支持管の少なくとも
   一方の端部を絞り加工する工程と、絞り加工済みの前記
   電極支持管を有機溶剤中で洗浄する工程と、洗浄済みの
   前記電極支持管を真空中で１４００℃〜１５００℃の温
   度で加熱処理する工程を備えていることを特徴とする高
   圧ナトリウムランプの製造方法。