JPH06223785A - 高圧放電ランプ - Google Patents
高圧放電ランプInfo
- Publication number
- JPH06223785A JPH06223785A JP5340209A JP34020993A JPH06223785A JP H06223785 A JPH06223785 A JP H06223785A JP 5340209 A JP5340209 A JP 5340209A JP 34020993 A JP34020993 A JP 34020993A JP H06223785 A JPH06223785 A JP H06223785A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wire
- wires
- discharge tube
- discharge
- sealing means
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/36—Seals between parts of vessels; Seals for leading-in conductors; Leading-in conductors
- H01J61/366—Seals for leading-in conductors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/36—Seals between parts of vessels; Seals for leading-in conductors; Leading-in conductors
- H01J61/361—Seals between parts of vessel
- H01J61/363—End-disc seals or plug seals
Landscapes
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】放電管の密閉性を改善し、それによりランプ寿
命を延ばす。 【構成】セラミック高圧放電ランプは250μmまでの
直径を有する少なくとも2本のワイヤ23またはピンか
ら構成されて端部プラグ20内に嵌め込まれる引込線を
有する。この引込線は端部プラグの膨張係数に整合しな
い材料から構成されている。
命を延ばす。 【構成】セラミック高圧放電ランプは250μmまでの
直径を有する少なくとも2本のワイヤ23またはピンか
ら構成されて端部プラグ20内に嵌め込まれる引込線を
有する。この引込線は端部プラグの膨張係数に整合しな
い材料から構成されている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、発光充填物を含む半透
明セラミックスから成る放電管を備え、この放電管はセ
ラミック製密閉手段によって閉塞された2つの端部を有
し、この密閉手段を通して導電性引込線が気密に引込ま
れ、この引込線は放電管内部の電極を外部リード線に接
続する高圧放電ランプに関する。
明セラミックスから成る放電管を備え、この放電管はセ
ラミック製密閉手段によって閉塞された2つの端部を有
し、この密閉手段を通して導電性引込線が気密に引込ま
れ、この引込線は放電管内部の電極を外部リード線に接
続する高圧放電ランプに関する。
【0002】本発明は演色性がセラミック放電管の使用
によって改善されるメタルハライドランプを主として対
象とする。標準的な電力は50〜250Wである。しか
しながら、本発明は例えば高圧ナトリウムランプのよう
な他のランプにおいても使用可能である。
によって改善されるメタルハライドランプを主として対
象とする。標準的な電力は50〜250Wである。しか
しながら、本発明は例えば高圧ナトリウムランプのよう
な他のランプにおいても使用可能である。
【0003】
【従来の技術】高圧ナトリウムランプに関しては、セラ
ミック放電管が必要に応じて酸化物、特にMgOを微少
量添加されたAl2 O3 から構成されることが知られて
いる。放電管の両端部には引込線としてのニオブ管がセ
ラミックス製プラグ内へそれぞれ嵌め込まれる。この場
合ニオブが特に適合性を有することは、その熱膨張係数
がAl2 O3 セラミックスに良く近似している点にあ
る。両材料の熱膨張係数はほぼ8×10-6K-1である。
ミック放電管が必要に応じて酸化物、特にMgOを微少
量添加されたAl2 O3 から構成されることが知られて
いる。放電管の両端部には引込線としてのニオブ管がセ
ラミックス製プラグ内へそれぞれ嵌め込まれる。この場
合ニオブが特に適合性を有することは、その熱膨張係数
がAl2 O3 セラミックスに良く近似している点にあ
る。両材料の熱膨張係数はほぼ8×10-6K-1である。
【0004】ヨーロッパ特許第34113号明細書によ
れば、各引込線を直径がそれぞれ最大でも600μmで
ある多数のニオブワイヤから構成することによって、比
較的大きい電力(例えば400W)およびこれに起因す
る高い電流負荷を大きな横断面の電流引込線により受け
入れるようにした高圧ランプが公知である。このように
して引込線と端部プラグとの間の有害な熱応力の発生が
防止される。
れば、各引込線を直径がそれぞれ最大でも600μmで
ある多数のニオブワイヤから構成することによって、比
較的大きい電力(例えば400W)およびこれに起因す
る高い電流負荷を大きな横断面の電流引込線により受け
入れるようにした高圧ランプが公知である。このように
して引込線と端部プラグとの間の有害な熱応力の発生が
防止される。
【0005】ドイツ連邦共和国特許出願公開第3840
577号公報によれば、放電管がAlNから製作された
高圧ランプが公知である。引込線としては中実のタング
ステンピンが使用される。というのは、その膨張係数
(5×10-6K-1)はAlNに良く近似しているからで
ある。さらにタングステンの使用は、この材料がここで
は必要に応じて充填物への添加物として使用される金属
ハロゲン化物の強い腐食作用に対して耐えることができ
るという特別な利点を有している。ニオブはこのような
特性を有していない。
577号公報によれば、放電管がAlNから製作された
高圧ランプが公知である。引込線としては中実のタング
ステンピンが使用される。というのは、その膨張係数
(5×10-6K-1)はAlNに良く近似しているからで
ある。さらにタングステンの使用は、この材料がここで
は必要に応じて充填物への添加物として使用される金属
ハロゲン化物の強い腐食作用に対して耐えることができ
るという特別な利点を有している。ニオブはこのような
特性を有していない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】密閉領域の耐腐食性を
改善するために、Al2 O3 製の放電管を備えたメタル
ハライドランプにおいては、通常のニオブ引込線を特殊
な方策によって、例えば深く挿入することによってまた
は保護膜を設けることによって(例えばヨーロッパ特許
出願公開第472100号公報参照)保護することが試
みられているが、これには極めて経費が掛かる。端部プ
ラグとして導電性サーメットを使用すること(例えばヨ
ーロッパ特許出願公開第142202号公報参照)もあ
まり有効ではない。このサーメットは確かに耐腐食性を
有しているが、しかしながらその適合性は、年月が進行
するとオーミック抵抗として作用するサーメットの加熱
により微細亀裂が発生し、この微細亀裂がさらに拡散し
てついには放電管が気密漏れを生じるので、充分ではな
い。
改善するために、Al2 O3 製の放電管を備えたメタル
ハライドランプにおいては、通常のニオブ引込線を特殊
な方策によって、例えば深く挿入することによってまた
は保護膜を設けることによって(例えばヨーロッパ特許
出願公開第472100号公報参照)保護することが試
みられているが、これには極めて経費が掛かる。端部プ
ラグとして導電性サーメットを使用すること(例えばヨ
ーロッパ特許出願公開第142202号公報参照)もあ
まり有効ではない。このサーメットは確かに耐腐食性を
有しているが、しかしながらその適合性は、年月が進行
するとオーミック抵抗として作用するサーメットの加熱
により微細亀裂が発生し、この微細亀裂がさらに拡散し
てついには放電管が気密漏れを生じるので、充分ではな
い。
【0007】本発明の課題は、放電管の密閉性を改善
し、それによってランプの寿命を延ばすようにした冒頭
で述べた種類の高圧放電ランプを提供することにある。
し、それによってランプの寿命を延ばすようにした冒頭
で述べた種類の高圧放電ランプを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
れば、少なくとも密閉手段は主としてAl2 O3 、Y2
O3 、MgAl2 O4 またはこれらの混合物から構成さ
れ、放電管の両端部の少なくとも一方では引込線は熱膨
張係数がセラミック密閉手段の熱膨張係数よりも相当小
さい金属から構成され、この引込線はそれぞれ250μ
mまでの直径を有する少なくとも2本、特に数本の細い
ワイヤまたはピンから構成されることによって解決され
る。
れば、少なくとも密閉手段は主としてAl2 O3 、Y2
O3 、MgAl2 O4 またはこれらの混合物から構成さ
れ、放電管の両端部の少なくとも一方では引込線は熱膨
張係数がセラミック密閉手段の熱膨張係数よりも相当小
さい金属から構成され、この引込線はそれぞれ250μ
mまでの直径を有する少なくとも2本、特に数本の細い
ワイヤまたはピンから構成されることによって解決され
る。
【0009】本発明の有利な実施態様は請求項2以降に
記載されている。
記載されている。
【0010】
【作用効果】本発明による高圧放電ランプは、Al2 O
3 または膨張係数がAl2 O3 の膨張係数に近似して約
8×10-6K-1である半透明セラミックスから成る放電
管を有する。例えばこの半透明セラミックスとしてはス
ピネル(MgAl2 O4 )またはY2 O3 がある。セラ
ミックスには他の物質、例えばMgOを添加しても良
い。
3 または膨張係数がAl2 O3 の膨張係数に近似して約
8×10-6K-1である半透明セラミックスから成る放電
管を有する。例えばこの半透明セラミックスとしてはス
ピネル(MgAl2 O4 )またはY2 O3 がある。セラ
ミックスには他の物質、例えばMgOを添加しても良
い。
【0011】放電管は一般に縦長に、特に円筒状にまた
は膨らみを有するように形成される。しかしながら放電
管はU字状に曲げることもできる。その両端部は同様に
適当なセラミック材料から製作された密閉手段によって
閉塞される。放電管および密閉手段は同一材料から製作
される必要はないが、膨張係数はほぼ一致していなけれ
ばならない。
は膨らみを有するように形成される。しかしながら放電
管はU字状に曲げることもできる。その両端部は同様に
適当なセラミック材料から製作された密閉手段によって
閉塞される。放電管および密閉手段は同一材料から製作
される必要はないが、膨張係数はほぼ一致していなけれ
ばならない。
【0012】密閉手段はしばしば例えば円筒の形の独立
した端部プラグから構成され、この端部プラグは特に放
電管内へ嵌め込む際にストッパとして使われる拡大縁部
または突出部を有していてもよい。しかしながら密閉手
段は例えば放電管の端部領域と一体に成形されていても
よい。
した端部プラグから構成され、この端部プラグは特に放
電管内へ嵌め込む際にストッパとして使われる拡大縁部
または突出部を有していてもよい。しかしながら密閉手
段は例えば放電管の端部領域と一体に成形されていても
よい。
【0013】本発明による密閉原理は、約4〜5×10
-6K-1の比較的小さい膨張係数を有する幾つかの金属
(特にタングステン、モリブデン、レニウムおよびこれ
らの合金)が有する耐腐食性の利点を、高圧放電ランプ
の放電管を製造するのに適していることが既に判明して
いるセラミック材料、特にAl2 O3 との結合に対して
も利用することを試みた。その場合密閉品質にとっては
先ず第1に密閉手段(一般的に端部プラグ)の材料が重
要であった。というのは、この材料は引込線に直接接触
するからである。間接的には放電管自体の材料も同様に
問題となる。
-6K-1の比較的小さい膨張係数を有する幾つかの金属
(特にタングステン、モリブデン、レニウムおよびこれ
らの合金)が有する耐腐食性の利点を、高圧放電ランプ
の放電管を製造するのに適していることが既に判明して
いるセラミック材料、特にAl2 O3 との結合に対して
も利用することを試みた。その場合密閉品質にとっては
先ず第1に密閉手段(一般的に端部プラグ)の材料が重
要であった。というのは、この材料は引込線に直接接触
するからである。間接的には放電管自体の材料も同様に
問題となる。
【0014】またこのような考察は、密閉手段が複数の
部品から構成され、そのうちの1つが引込線と直接接触
するような場合に対しても適用可能である。
部品から構成され、そのうちの1つが引込線と直接接触
するような場合に対しても適用可能である。
【0015】本発明は、異なった熱膨張係数を有する2
つの物質がランプの点灯中に起こるような大きな温度変
動(約800〜1000゜C)にさらされる場合、これ
らの2つの物質を気密にかつ堅牢に相互に結合すること
はそれ自体では可能ではないという考えに基づいてい
る。しかしその際に、膨張係数の比較は単に相対的膨張
差を示すことを見落としてはならない。しかしながら同
様に極めて重要な第2のパラメータは膨張差の絶対値で
ある。このような理由から、一方の密閉部品の寸法をで
きるだけ小さくすると、相対的膨張差はもはや重要では
なくなる。
つの物質がランプの点灯中に起こるような大きな温度変
動(約800〜1000゜C)にさらされる場合、これ
らの2つの物質を気密にかつ堅牢に相互に結合すること
はそれ自体では可能ではないという考えに基づいてい
る。しかしその際に、膨張係数の比較は単に相対的膨張
差を示すことを見落としてはならない。しかしながら同
様に極めて重要な第2のパラメータは膨張差の絶対値で
ある。このような理由から、一方の密閉部品の寸法をで
きるだけ小さくすると、相対的膨張差はもはや重要では
なくなる。
【0016】この一般原理は、薄片状に形成された極め
て薄いモリブデン箔を引込線として使用する石英ガラス
製放電管において特に適用される。驚くべきことに、セ
ラミックスにおいては、250μmまでの直径を有する
市販のワイヤまたはピンを引込線の母体として使用する
ことによって、この原理を具体化できることが実証され
ている。特に直径は著しく小さくすることができ、50
〜130μmが好適である。
て薄いモリブデン箔を引込線として使用する石英ガラス
製放電管において特に適用される。驚くべきことに、セ
ラミックスにおいては、250μmまでの直径を有する
市販のワイヤまたはピンを引込線の母体として使用する
ことによって、この原理を具体化できることが実証され
ている。特に直径は著しく小さくすることができ、50
〜130μmが好適である。
【0017】引込線の電流負荷は、ランプの所望電力に
応じて、多数のワイヤが互いに並列に配置されることに
より引込線の横断面積が拡大されることによって対処さ
れる。大電力の場合、9本までまたはそれ以上の本数の
ワイヤを使用することができる。多数のワイヤを使用す
ることによる有利な二次的効果は引込線の安定性を改善
できることである。特に、ワイヤ束の放電管内へ突入し
た部分を撚って撚線を形成することが可能である。
応じて、多数のワイヤが互いに並列に配置されることに
より引込線の横断面積が拡大されることによって対処さ
れる。大電力の場合、9本までまたはそれ以上の本数の
ワイヤを使用することができる。多数のワイヤを使用す
ることによる有利な二次的効果は引込線の安定性を改善
できることである。特に、ワイヤ束の放電管内へ突入し
た部分を撚って撚線を形成することが可能である。
【0018】小電力形ランプの場合、そのことからさら
に重要な利点を派生させることができる。即ち撚線は先
端部を溶融して大きな熱容量を持つ電極先端、特に球状
頭部を形成することができる。このために引込線材料と
しては特にタングステンが適する。というのはタングス
テンは耐熱性を有するからである。引込線との結合に労
力を要する独立した電極はこの場合には不要となる。こ
のような電極先端の球直径はプラズマ燃焼器またはレー
ザによって形成された光アーク内で溶融された撚線片の
長さにより調整することができる。
に重要な利点を派生させることができる。即ち撚線は先
端部を溶融して大きな熱容量を持つ電極先端、特に球状
頭部を形成することができる。このために引込線材料と
しては特にタングステンが適する。というのはタングス
テンは耐熱性を有するからである。引込線との結合に労
力を要する独立した電極はこの場合には不要となる。こ
のような電極先端の球直径はプラズマ燃焼器またはレー
ザによって形成された光アーク内で溶融された撚線片の
長さにより調整することができる。
【0019】最も簡単な場合、このワイヤ束(場合によ
っては緩く撚られている)を密閉手段内のきっちり合う
単一の孔に通し、この孔をガラスろうによって気密に閉
塞することで充分である。また個々のワイヤまたは種々
のワイヤ束を2つまたはそれ以上のきっちり合う孔内へ
導くこともできる。密閉作用にとって重要なことは個々
のワイヤがガラスろうによって取囲まれることだけであ
る。このことは多数のワイヤが緩く撚られている場合に
はワイヤ間に存在する間隙の毛細管作用によってガラス
ろうが孔内へ流入することにより保証される。ワイヤ束
を使用することの利点はワイヤ束を孔内へ簡単にかつ迅
速に通すことができる点である。
っては緩く撚られている)を密閉手段内のきっちり合う
単一の孔に通し、この孔をガラスろうによって気密に閉
塞することで充分である。また個々のワイヤまたは種々
のワイヤ束を2つまたはそれ以上のきっちり合う孔内へ
導くこともできる。密閉作用にとって重要なことは個々
のワイヤがガラスろうによって取囲まれることだけであ
る。このことは多数のワイヤが緩く撚られている場合に
はワイヤ間に存在する間隙の毛細管作用によってガラス
ろうが孔内へ流入することにより保証される。ワイヤ束
を使用することの利点はワイヤ束を孔内へ簡単にかつ迅
速に通すことができる点である。
【0020】密閉部を形成する場合、孔は通常狭く、そ
れゆえ丸くされた電極先端は孔を通りにくいことに注意
する必要がある。このような理由から、緩く撚られたワ
イヤ束を先ず端部プラグの単一の孔に通し、そしてガラ
スろうによって密閉することは有利である。後で過電流
を印加することによって電極先端には球が形成される。
放電管内への充填は例えば放電管の壁に明けられた側孔
を通して行われる。
れゆえ丸くされた電極先端は孔を通りにくいことに注意
する必要がある。このような理由から、緩く撚られたワ
イヤ束を先ず端部プラグの単一の孔に通し、そしてガラ
スろうによって密閉することは有利である。後で過電流
を印加することによって電極先端には球が形成される。
放電管内への充填は例えば放電管の壁に明けられた側孔
を通して行われる。
【0021】さらに、ワイヤ束を先ずまだ挿入されてい
ない端部プラグの孔内へ導入し、その後電極先端を成形
または取付けるようにすることもできる。その後、上端
部を通して放電管内への充填を行った後、このアセンブ
リはまだ開口している端部内へ嵌め込まれ、放電管の端
部とプラグとの間の間隙およびワイヤ束を含むプラグ内
の孔がガラスろうによって閉塞される。この技術は端部
プラグが個々のワイヤまたはワイヤ束を受入れるために
多数の孔を有する場合にも使用することができる。
ない端部プラグの孔内へ導入し、その後電極先端を成形
または取付けるようにすることもできる。その後、上端
部を通して放電管内への充填を行った後、このアセンブ
リはまだ開口している端部内へ嵌め込まれ、放電管の端
部とプラグとの間の間隙およびワイヤ束を含むプラグ内
の孔がガラスろうによって閉塞される。この技術は端部
プラグが個々のワイヤまたはワイヤ束を受入れるために
多数の孔を有する場合にも使用することができる。
【0022】さらに、まだ挿入されていない端部プラグ
の分散している孔内の個々のワイヤを密封するために、
直接焼結技術を使用することができる。この技術はワイ
ヤ直径が細ければ細い程その機能を良好に発揮する。こ
の場合、電極先端は後から撚られて撚線を作って球先端
を形成するか、または電極先端は後から取付けることが
できる。このアセンブリはその後引き続いて上述した例
と同様に充填工程が終了した後放電管のまだ開口してい
る第2の端部内へ挿入される。端部プラグと放電管の端
部との間の環状間隙は最終的にガラスろうによって閉塞
される。この技術の場合、ガラスろうの消費量が最少と
なり、それゆえガラスろうへの充填物の腐食作用はほぼ
無視することができる。いずれの場合にも、できるだけ
耐ハロゲン性を有するガラスろうを使用することが推奨
される。
の分散している孔内の個々のワイヤを密封するために、
直接焼結技術を使用することができる。この技術はワイ
ヤ直径が細ければ細い程その機能を良好に発揮する。こ
の場合、電極先端は後から撚られて撚線を作って球先端
を形成するか、または電極先端は後から取付けることが
できる。このアセンブリはその後引き続いて上述した例
と同様に充填工程が終了した後放電管のまだ開口してい
る第2の端部内へ挿入される。端部プラグと放電管の端
部との間の環状間隙は最終的にガラスろうによって閉塞
される。この技術の場合、ガラスろうの消費量が最少と
なり、それゆえガラスろうへの充填物の腐食作用はほぼ
無視することができる。いずれの場合にも、できるだけ
耐ハロゲン性を有するガラスろうを使用することが推奨
される。
【0023】放電管の端部内で端部プラグの直接焼結を
行うと同時に、その端部プラグ内で引込線ワイヤの直接
焼結を行うことも可能である。しかしながらその場合に
は、放電管の壁に側部充填孔を形成しておかなければな
らない。小さい膨張係数を有する特殊な材料を密閉手段
に使用する場合、この技術を用いて多数のワイヤを1つ
の孔に通すことができる。
行うと同時に、その端部プラグ内で引込線ワイヤの直接
焼結を行うことも可能である。しかしながらその場合に
は、放電管の壁に側部充填孔を形成しておかなければな
らない。小さい膨張係数を有する特殊な材料を密閉手段
に使用する場合、この技術を用いて多数のワイヤを1つ
の孔に通すことができる。
【0024】製造技術的には、密閉手段を複数の部品、
特に密閉部に接触する内側部品と、この内側部品を取囲
む外側部品とから構成することが有利である。このよう
な構成は引込線を導入する際にもまた密閉する際にもか
つ撚線を形成する際にも利点を有する。内側部品を特に
多孔毛細管から形成し、各ワイヤを個別に1つの孔を通
して引込むと有利である。独立した内側部品はワイヤを
内側部品内へ通す際の取扱を簡単にする。電極先端の領
域におけるワイヤの撚りはワイヤを内側部品へ通した後
に初めて行うことができ、電極先端への球の形成も同様
である。主要な利点は引込線と内側部品との間の密閉を
放電管の端部内へ組込む前に既に行うことができる点で
ある。特に直接焼結を行う場合、すなわちガラスろうを
用いない場合、焼結工程の間焼結に必要な温度のために
放電管および特に場合によっては既に放電管内に含まれ
ている充填物に対する悪影響を心配する必要はない。
特に密閉部に接触する内側部品と、この内側部品を取囲
む外側部品とから構成することが有利である。このよう
な構成は引込線を導入する際にもまた密閉する際にもか
つ撚線を形成する際にも利点を有する。内側部品を特に
多孔毛細管から形成し、各ワイヤを個別に1つの孔を通
して引込むと有利である。独立した内側部品はワイヤを
内側部品内へ通す際の取扱を簡単にする。電極先端の領
域におけるワイヤの撚りはワイヤを内側部品へ通した後
に初めて行うことができ、電極先端への球の形成も同様
である。主要な利点は引込線と内側部品との間の密閉を
放電管の端部内へ組込む前に既に行うことができる点で
ある。特に直接焼結を行う場合、すなわちガラスろうを
用いない場合、焼結工程の間焼結に必要な温度のために
放電管および特に場合によっては既に放電管内に含まれ
ている充填物に対する悪影響を心配する必要はない。
【0025】特に有利な解決策によれば、放電管内への
充填の問題を解決するための内側部品および特に多孔毛
細管が提供される。何故ならば、内側部品を収納する外
側部品内の孔は最初に充填口として使用することができ
るからである。その際放電管の第1の端部は最初に完全
に閉塞され、一方第2の端部では充填口はそのままにさ
れ、放電管の排気および放電管内への充填が終了した後
に初めて閉塞される。また多孔毛細管はワイヤ本数より
も多い孔を有していても良く、その際にワイヤ本数より
も過剰な孔は充填口として使用することができる。
充填の問題を解決するための内側部品および特に多孔毛
細管が提供される。何故ならば、内側部品を収納する外
側部品内の孔は最初に充填口として使用することができ
るからである。その際放電管の第1の端部は最初に完全
に閉塞され、一方第2の端部では充填口はそのままにさ
れ、放電管の排気および放電管内への充填が終了した後
に初めて閉塞される。また多孔毛細管はワイヤ本数より
も多い孔を有していても良く、その際にワイヤ本数より
も過剰な孔は充填口として使用することができる。
【0026】直接焼結技術と、後で閉塞される充填口に
よる充填方法とに関する詳細は、ヨーロッパ特許出願第
92114227.7号明細書および国際特許出願PC
T/DE92/00372号明細書に記載されている。
よる充填方法とに関する詳細は、ヨーロッパ特許出願第
92114227.7号明細書および国際特許出願PC
T/DE92/00372号明細書に記載されている。
【0027】セラミック製放電管と従来寿命が腐食作用
のある充填物質によって著しく制限されていた密閉手段
とを備えたメタルハライドランプに本発明を適用すれば
特別な利点が生じる。この場合本発明による引込線をタ
ングステンまたはモリブデンから構成すると特に有利で
ある。というのはこれらは耐腐食性を有するからであ
る。
のある充填物質によって著しく制限されていた密閉手段
とを備えたメタルハライドランプに本発明を適用すれば
特別な利点が生じる。この場合本発明による引込線をタ
ングステンまたはモリブデンから構成すると特に有利で
ある。というのはこれらは耐腐食性を有するからであ
る。
【0028】
【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。
説明する。
【0029】図1には100Wの電力を有するメタルハ
ライドランプが概略的に示されている。このランプはラ
ンプ軸線を形成する石英ガラス製円筒状外管1から構成
されている。この外管1は両端にピンチ2と口金3とを
有している。軸線方向に配置されたAl2 O3 セラミッ
クス製放電管4は中心部5が膨らまされ、また円筒状端
部6a、6bを有している。しかしながらこの放電管4
は例えば円筒管から構成することもできる。放電管4は
箔8を介して口金3に結合されている2本のリード線7
によって外管1内に保持されている。モリブデン製リー
ド線7は引込線9a、9bに溶接されており、この引込
線はそれぞれ放電管4のセラミック製端部プラグ10
a、10b内に直接、即ちガラスろうを用いることな
く、焼結されている。端部プラグ10a、10bは同様
にAl2 O3 から製作されている。放電管4内の充填物
は不活性の点弧ガス、例えばアルゴンの他に、水銀およ
び金属ハロゲン化物の添加物から形成されている。第1
の引込線9aはランプ内へ充填する際にポンプ端として
使われる第1端部6aに配置されている。この第1の引
込線9aはそれぞれ220μmの直径を有する2本のモ
リブデンワイヤから構成されており、これらのモリブデ
ンワイヤは互いに間隔を保って端部プラグ10aの2つ
の孔を通って引込まれている。各モリブデンワイヤはタ
ングステン製電極軸12と放電側端部に形成された球状
先端13とから構成されている電極11を放電管の内部
に保持している。
ライドランプが概略的に示されている。このランプはラ
ンプ軸線を形成する石英ガラス製円筒状外管1から構成
されている。この外管1は両端にピンチ2と口金3とを
有している。軸線方向に配置されたAl2 O3 セラミッ
クス製放電管4は中心部5が膨らまされ、また円筒状端
部6a、6bを有している。しかしながらこの放電管4
は例えば円筒管から構成することもできる。放電管4は
箔8を介して口金3に結合されている2本のリード線7
によって外管1内に保持されている。モリブデン製リー
ド線7は引込線9a、9bに溶接されており、この引込
線はそれぞれ放電管4のセラミック製端部プラグ10
a、10b内に直接、即ちガラスろうを用いることな
く、焼結されている。端部プラグ10a、10bは同様
にAl2 O3 から製作されている。放電管4内の充填物
は不活性の点弧ガス、例えばアルゴンの他に、水銀およ
び金属ハロゲン化物の添加物から形成されている。第1
の引込線9aはランプ内へ充填する際にポンプ端として
使われる第1端部6aに配置されている。この第1の引
込線9aはそれぞれ220μmの直径を有する2本のモ
リブデンワイヤから構成されており、これらのモリブデ
ンワイヤは互いに間隔を保って端部プラグ10aの2つ
の孔を通って引込まれている。各モリブデンワイヤはタ
ングステン製電極軸12と放電側端部に形成された球状
先端13とから構成されている電極11を放電管の内部
に保持している。
【0030】第2引込線9bは盲端部として取付けられ
た第2端部6bに配置されている。この第2引込線9b
は端部プラグ10bの孔内へ窪み14を形成するように
挿入された中実のモリブデンピンから構成されている。
放電管4の排気および放電管内への充填を行うために、
ポンプ端としての第1端部6aの近くには充填孔15が
設けられているが、この充填孔15は充填の終了後にガ
ラスろうまたは溶融セラミックス16によって閉塞され
る。この実施例においては、ニオブ製引込線を使用する
際にも腐食を少なくするために、燃焼位置を配慮してあ
る。
た第2端部6bに配置されている。この第2引込線9b
は端部プラグ10bの孔内へ窪み14を形成するように
挿入された中実のモリブデンピンから構成されている。
放電管4の排気および放電管内への充填を行うために、
ポンプ端としての第1端部6aの近くには充填孔15が
設けられているが、この充填孔15は充填の終了後にガ
ラスろうまたは溶融セラミックス16によって閉塞され
る。この実施例においては、ニオブ製引込線を使用する
際にも腐食を少なくするために、燃焼位置を配慮してあ
る。
【0031】第2の実施例として、両端部6a、6bが
多数の同一のワイヤから構成された引込線を備えた例が
挙げられる。その場合には燃焼位置は重要ではなくな
る。
多数の同一のワイヤから構成された引込線を備えた例が
挙げられる。その場合には燃焼位置は重要ではなくな
る。
【0032】図2は緩く撚られた引込線9a´がセラミ
ック製端部プラグ10a内の孔を貫通して引込まれてい
る他の実施例を示す。引込線9a´は先端部が溶融され
て球13を形成している4本の個別ワイヤから構成され
ている。引込線9a´は孔内へガラスろう16´によっ
て封着されている。端部プラグ10aは放電管の端部6
a内へガラスろう16´´によって封着されている。図
1に示されているように側壁に独立した充填孔を設ける
ことは省略することができる。というのは、端部プラグ
10aはポンプ端としての端部6aを通して放電管の排
気および放電管内への充填を行った後に初めてその端部
6a内へ挿入されるからである。
ック製端部プラグ10a内の孔を貫通して引込まれてい
る他の実施例を示す。引込線9a´は先端部が溶融され
て球13を形成している4本の個別ワイヤから構成され
ている。引込線9a´は孔内へガラスろう16´によっ
て封着されている。端部プラグ10aは放電管の端部6
a内へガラスろう16´´によって封着されている。図
1に示されているように側壁に独立した充填孔を設ける
ことは省略することができる。というのは、端部プラグ
10aはポンプ端としての端部6aを通して放電管の排
気および放電管内への充填を行った後に初めてその端部
6a内へ挿入されるからである。
【0033】他の実施例が図3に示されている。図3a
には端部6の領域だけが示されている。
には端部6の領域だけが示されている。
【0034】セラミック製端部プラグ20は2つの同心
状の部品、即ちリング状に成形された外側部品21と、
1.2mmの外径を有する円筒状の4孔毛細管の形の内
側部品22とから構成されている。両部品は純粋なAl
2 O3 から構成されている。それぞれ200μmの孔内
径を有する毛細管の4つの孔を通って、それぞれ100
μmの直径を有する4本のタングステンワイヤ23が引
込まれている。これらのワイヤは放電管の内部では撚線
24を形成し、この撚線24は先端部が溶融されて約7
00μmの直径の球25を形成している。この引込線は
約1.2Aの電流に適する。図3bにはワイヤ23を備
えた内側部品22の横断面図が示されている。
状の部品、即ちリング状に成形された外側部品21と、
1.2mmの外径を有する円筒状の4孔毛細管の形の内
側部品22とから構成されている。両部品は純粋なAl
2 O3 から構成されている。それぞれ200μmの孔内
径を有する毛細管の4つの孔を通って、それぞれ100
μmの直径を有する4本のタングステンワイヤ23が引
込まれている。これらのワイヤは放電管の内部では撚線
24を形成し、この撚線24は先端部が溶融されて約7
00μmの直径の球25を形成している。この引込線は
約1.2Aの電流に適する。図3bにはワイヤ23を備
えた内側部品22の横断面図が示されている。
【0035】端部プラグ20の外端面26ではワイヤ2
3の端部はニオブコイル27によって取囲まれている。
ニオブ製円錐状端部品28がワイヤ23をコイル27の
内面へ押付けるようにコイル27内へ嵌め込まれてい
る。内側部品22はガラスろう29によって外側部品2
1内へほぼ密封されている。その際、同時にワイヤ23
も内側部品22の孔内へガラスろう29によって密封さ
れている。さらにニオブコイル27も端部プラグ20の
外端面26へガラスろう29によって固定されている。
3の端部はニオブコイル27によって取囲まれている。
ニオブ製円錐状端部品28がワイヤ23をコイル27の
内面へ押付けるようにコイル27内へ嵌め込まれてい
る。内側部品22はガラスろう29によって外側部品2
1内へほぼ密封されている。その際、同時にワイヤ23
も内側部品22の孔内へガラスろう29によって密封さ
れている。さらにニオブコイル27も端部プラグ20の
外端面26へガラスろう29によって固定されている。
【0036】図3aに示された引込線を有する放電管の
端部6を密閉する方法は図4に基づいて詳細に説明す
る。先ず、ワイヤ23が内側部品22の孔内へ通され、
その放電側端部が撚線24を形成する。引き続いて、電
極先端25が撚線の溶融によって形成される。その後、
ニオブコイル27がワイヤ23の端部上から内側部品2
2の反放電側端部へ差込まれる。矢印で示されているよ
うに円錐状端部品28が上方からコイル27内へ嵌め込
まれることによって、ワイヤ23の端部がその円錐状端
部品28によりコイル27に押付けられる。コイル27
はその際に若干広げられる。ワイヤ23内への端部品2
8の導入を円滑に行うために、端部品28は円錐面に溝
30を有することができる。
端部6を密閉する方法は図4に基づいて詳細に説明す
る。先ず、ワイヤ23が内側部品22の孔内へ通され、
その放電側端部が撚線24を形成する。引き続いて、電
極先端25が撚線の溶融によって形成される。その後、
ニオブコイル27がワイヤ23の端部上から内側部品2
2の反放電側端部へ差込まれる。矢印で示されているよ
うに円錐状端部品28が上方からコイル27内へ嵌め込
まれることによって、ワイヤ23の端部がその円錐状端
部品28によりコイル27に押付けられる。コイル27
はその際に若干広げられる。ワイヤ23内への端部品2
8の導入を円滑に行うために、端部品28は円錐面に溝
30を有することができる。
【0037】図5に示されているように、内側部品22
を含む予め組立てられた電極系31が放電管の端部6に
既に結合されている外側部品21の中心孔内へ導入され
る(矢印参照)。電極系31が封着前に中心部のプラグ
孔内へ位置決めされる場合、毛細管として形成された内
側部品22の側方へ若干突出しているニオブコイル27
は電極系31のストッパとして作用する。引き続いて、
ガラスろうリング32が端部プラグ20の外面26上へ
載せられて放電管の端部6が局部的に加熱され、それに
よりガラスろうリング32が溶けて空所内へ流入し、そ
れによって端部プラグ20の孔が密閉されかつコイル2
7が図3aに示されているように固定される。コイル2
7はニオブまたはニオブと同じ熱膨張係数を有する他の
金属、例えばタンタルから構成されなければならない。
というのは、そうしないと、コイル27は亀裂を生じる
ことなくガラスろうリング32に結合することができな
いからである。
を含む予め組立てられた電極系31が放電管の端部6に
既に結合されている外側部品21の中心孔内へ導入され
る(矢印参照)。電極系31が封着前に中心部のプラグ
孔内へ位置決めされる場合、毛細管として形成された内
側部品22の側方へ若干突出しているニオブコイル27
は電極系31のストッパとして作用する。引き続いて、
ガラスろうリング32が端部プラグ20の外面26上へ
載せられて放電管の端部6が局部的に加熱され、それに
よりガラスろうリング32が溶けて空所内へ流入し、そ
れによって端部プラグ20の孔が密閉されかつコイル2
7が図3aに示されているように固定される。コイル2
7はニオブまたはニオブと同じ熱膨張係数を有する他の
金属、例えばタンタルから構成されなければならない。
というのは、そうしないと、コイル27は亀裂を生じる
ことなくガラスろうリング32に結合することができな
いからである。
【0038】図6は例えば150Wランプ用の多孔毛細
管17の他の実施例を示す横断面図である。この場合に
生じる高電流(1.8A)に応じて、図6aでは8個の
孔内に8本のワイヤ18が直接焼結されている。さら
に、毛細管17は放電管内への充填のために使用できる
極めて大きな孔19を中心部に有している。それゆえ、
放電管の壁に独立した充填孔を設けることは省略するこ
とができる。孔19は充填の終了後ガラスろうまたは溶
融セラミックスによって閉塞される。
管17の他の実施例を示す横断面図である。この場合に
生じる高電流(1.8A)に応じて、図6aでは8個の
孔内に8本のワイヤ18が直接焼結されている。さら
に、毛細管17は放電管内への充填のために使用できる
極めて大きな孔19を中心部に有している。それゆえ、
放電管の壁に独立した充填孔を設けることは省略するこ
とができる。孔19は充填の終了後ガラスろうまたは溶
融セラミックスによって閉塞される。
【0039】図6bにおいてはそれぞれ3本のワイヤ3
4から成る束線33が毛細管17の孔35内へ導かれて
いる。ワイヤ34は互いに間隔を持たされている。全部
で3つの孔35はガラスろう36によって気密に密閉さ
れ、それゆえ個々のワイヤ34はガラスろう36によっ
て取囲まれている。
4から成る束線33が毛細管17の孔35内へ導かれて
いる。ワイヤ34は互いに間隔を持たされている。全部
で3つの孔35はガラスろう36によって気密に密閉さ
れ、それゆえ個々のワイヤ34はガラスろう36によっ
て取囲まれている。
【0040】図6cにおいてはそれぞれ4本のワイヤ3
8から成る束線37が毛細管17の孔39内へ導かれ、
そこに直接焼結されている。しかしながらこのことは、
端部プラグ、特に毛細管17の熱膨張係数が金属製引込
線に良好に合致しているという特別な前提の下に可能で
ある。このために端部プラグまたは少なくとも毛細管は
セラミック基本母体(Al2 O3 )の他に40%以下の
添加物(例えばタングステン)を含むことができる。そ
の場合相対的膨張差が小さいので、多数のワイヤ38を
直接並べて孔39内に配置することができる。孔39を
ワイヤ束線37の横断面に一致させると有利である。こ
の理由から、束線37が4本のワイヤから構成される場
合、孔39の横断面形状としてクローバの葉のような形
状が使用される。
8から成る束線37が毛細管17の孔39内へ導かれ、
そこに直接焼結されている。しかしながらこのことは、
端部プラグ、特に毛細管17の熱膨張係数が金属製引込
線に良好に合致しているという特別な前提の下に可能で
ある。このために端部プラグまたは少なくとも毛細管は
セラミック基本母体(Al2 O3 )の他に40%以下の
添加物(例えばタングステン)を含むことができる。そ
の場合相対的膨張差が小さいので、多数のワイヤ38を
直接並べて孔39内に配置することができる。孔39を
ワイヤ束線37の横断面に一致させると有利である。こ
の理由から、束線37が4本のワイヤから構成される場
合、孔39の横断面形状としてクローバの葉のような形
状が使用される。
【0041】本発明は図示された実施例に限定されな
い。特に、毛細管を端部プラグの放電側端部から若干突
出させることは有利である。というのは、このことによ
りランプの点弧および点灯特性が改善されるからであ
る。充填成分の凝縮物が生じてもこれは引込線ではなく
毛細管のその突出部分を濡らすだけである。
い。特に、毛細管を端部プラグの放電側端部から若干突
出させることは有利である。というのは、このことによ
りランプの点弧および点灯特性が改善されるからであ
る。充填成分の凝縮物が生じてもこれは引込線ではなく
毛細管のその突出部分を濡らすだけである。
【図1】本発明によるメタルハライドランプの第1の実
施例を示す概略断面図。
施例を示す概略断面図。
【図2】放電管の端部領域の他の実施例を示す概略断面
図。
図。
【図3】ランプの端部領域の別の実施例を示す概略図
で、aはその縦断面図、bはその要部横断面図。
で、aはその縦断面図、bはその要部横断面図。
【図4】図3に示す端部リレーの製造過程を説明するた
めの概略断面図。
めの概略断面図。
【図5】図3に示す端部リレーの製造過程を説明するた
めの概略断面図。
めの概略断面図。
【図6】引込線を備えた毛細管の他の実施例を示す横断
面図で、aは第1例を示す横断面図、bは第2例を示す
横断面図、cは第3例を示す横断面図。
面図で、aは第1例を示す横断面図、bは第2例を示す
横断面図、cは第3例を示す横断面図。
1 外管 2 ピンチ 3 口金 4 放電管 5 中心部 6、6a、6b 端部 7 リード線 8 箔 9a、9b 引込線 10a、10b 端部プラグ 11 電極 12 電極軸 13 球状先端 14 窪み 15 充填孔 16 溶融セラミックス 16´、16´´ ガラスろう 17 多孔毛細管 20 端部プラグ 21 外側部品 22 内側部品 23 ワイヤ 24 撚線 27 コイル 28 端部品 29 ガラスろう 30 溝 31 電極系 32 ガラスろうリング 33 束線 34 ワイヤ 35 孔 36 ガラスろう 37 束線 38 ワイヤ 39 孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハルトムート バスチアン ドイツ連邦共和国 91555 フオイヒトワ ンゲン ワルクミユールヴエーク 35 (72)発明者 シユテフアン ユングスト ドイツ連邦共和国 85604 ツオルネデイ ング ヘルツオーク‐ルートヴイツヒ‐シ ユトラーセ 44 (72)発明者 ペーター ワーレンドルフ ドイツ連邦共和国 81735 ミユンヘン クイデシユトラーセ 41
Claims (3)
- 【請求項1】 発光充填物を含む半透明セラミックスか
ら成る放電管(4)を備え、この放電管(4)はセラミ
ック製密閉手段(10a、10b)によって閉塞された
2つの端部(6a、6b)を有し、この密閉手段(10
a、10b)を通して導電性引込線(9a、9b)が気
密に引込まれ、この引込線は放電管内部の電極(11)
を外部リード線(7)に接続する高圧放電ランプにおい
て、少なくとも密閉手段(10a、10b)はAl2 O
3 、Y2 O3 、MgAl2 O4またはこれらの混合物か
ら構成され、放電管(4)の両端部(6a、6b)の少
なくとも一方では引込線(9a、9b)は熱膨張係数が
セラミック製密閉手段の熱膨張係数よりも相当小さい金
属から構成され、この引込線はそれぞれ250μmまで
の直径を有する少なくとも2本、特に数本の細いワイヤ
(23)またはピンから構成されることを特徴とする高
圧放電ランプ。 - 【請求項2】 個々のワイヤ(23)またはピンは少な
くとも放電管の内部では撚線を形成していることを特徴
とする請求項1記載の高圧放電ランプ。 - 【請求項3】 密閉手段(20)から突出するワイヤ
(23)またはピンの外端部はリング状の弾性要素(2
7)によって取囲まれ、円錐面を有する導電性端部品
(28)が弾性要素(27)内へ嵌め込まれて、ワイヤ
(23)またはピンの外端部が弾性要素(27)とその
端部品(28)との間で機械的に締付けられ、それによ
って引込線と端部品との間に導電結合が形成されること
を特徴とする請求項1記載の高圧放電ランプ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4242123.3 | 1992-12-14 | ||
DE4242123A DE4242123A1 (de) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | Hochdruckentladungslampe mit einem keramischen Entladungsgefäß |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06223785A true JPH06223785A (ja) | 1994-08-12 |
Family
ID=6475218
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5340209A Pending JPH06223785A (ja) | 1992-12-14 | 1993-12-08 | 高圧放電ランプ |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5455480A (ja) |
EP (1) | EP0602529B1 (ja) |
JP (1) | JPH06223785A (ja) |
DE (2) | DE4242123A1 (ja) |
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JP2009537962A (ja) * | 2006-05-23 | 2009-10-29 | オスラム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 高圧放電ランプ |
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JP3419275B2 (ja) * | 1997-09-30 | 2003-06-23 | ウシオ電機株式会社 | 放電ランプのシール方法 |
US6414436B1 (en) | 1999-02-01 | 2002-07-02 | Gem Lighting Llc | Sapphire high intensity discharge projector lamp |
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DE10244428A1 (de) * | 2002-09-24 | 2004-06-17 | Siemens Ag | Elektrische Maschine mit einer Kühleinrichtung |
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ITTO20050585A1 (it) * | 2005-08-23 | 2007-02-24 | Space Cannon Vh Srl | Lampada a scarica, in particolare alimentata da corrente continua |
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DE102009012324A1 (de) | 2009-03-09 | 2010-09-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Elektrische Maschine mit Wärmeumlaufkühlung |
DE212012000280U1 (de) | 2012-07-16 | 2015-03-24 | Osram Gmbh | Hochdruckentladungslampe |
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