JPH11329358A - 高圧放電ランプ - Google Patents

高圧放電ランプ

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JPH11329358A
JPH11329358A JP11114921A JP11492199A JPH11329358A JP H11329358 A JPH11329358 A JP H11329358A JP 11114921 A JP11114921 A JP 11114921A JP 11492199 A JP11492199 A JP 11492199A JP H11329358 A JPH11329358 A JP H11329358A
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JP
Japan
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support roll
glass
discharge lamp
roll
pressure discharge
Prior art date
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Pending
Application number
JP11114921A
Other languages
English (en)
Inventor
Joern Dierks
ディルクス イェルン
Dietmar Dr Ehrlichmann
エールリッヒマン ディートマー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/04Electrodes; Screens; Shields
    • H01J61/06Main electrodes
    • H01J61/073Main electrodes for high-pressure discharge lamps
    • H01J61/0732Main electrodes for high-pressure discharge lamps characterised by the construction of the electrode
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/36Seals between parts of vessels; Seals for leading-in conductors; Leading-in conductors
    • H01J61/366Seals for leading-in conductors

Landscapes

  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
  • Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 破裂することなしに高い充填圧力に耐えるこ
とができる、請求項1の上位概念による高圧放電ランプ
を提供する。 【解決手段】 支持ロール(5;20;25)が外面に
おいて円錐形に成形されており、かつ電極(11)へ向
かって先細に延びており、そのために支持ロールの前方
端部の外径が支持ロールの後方端部の外径よりも小さく
なっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は請求項1の上位概念
による高圧放電ランプから出発し、特にショートアーク
ランプ、特に水銀放電ランプ、とりわけ高出力のものに
関する。これらは添加量のメタルハライドを含有するこ
とができる。本発明は原則的にキセノンショートアーク
ランプでも使用可能である。
【0002】
【従来の技術】上記種類の高圧放電ランプは米国特許
(US−A)5140222から公知である。この高圧
放電ランプはキセノン充填を持つ。ガラス球首部は石英
ガラス製の円錐形支持部材とセラミックディスクを設け
られており、ディスクは可動にガラス球首部内に位置
し、かつばねによってガラス球首部の入口の狭幅部へ押
圧されている。
【0003】水銀−高圧放電ランプは従来直線形の外套
面を持つ支持ロール(Stuetzroellchen)が使用されて
おり、ガラス球首部がこの外套面へ溶着されている。従
来公知のランプは溶着された、全長にわたって一定の肉
厚を持つ支持ロールを使用する(ヨーロッパ特許(EP
−A)479089、ヨーロッパ特許(EP−A)47
9088並びにドイツ国特許(DE−A)196189
67参照)。これによって外径と内径はガラス球首部の
後方端部における箔溶着の直径によって構造的に予め与
えられる。更に支持ロールは大ていの場合ガラス球首部
の始めの所で直接使用され、ここでガラス球首部の領域
内のガラス球壁と一緒に溶融せしめられる。しかしこの
技法は、全長約80mmまでの比較的小さなガラス球寸
法で最大20mg/cm3までの水銀充填量を可能にす
るにすぎない。より高い圧力では破裂する危険が高ま
る、それというのも放電ボリューム/ガラス球首部の移
行部の領域における負荷容量が越えられるからである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、破裂
することなしに高い充填圧力に耐えることができる、請
求項1の上位概念による高圧放電ランプを提供すること
である。使用電圧30〜70バールの値が典型的であ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、請求項1
の特徴によって解決される。特に有利な構成が引用形式
請求項に認められる。
【0006】詳細には本発明による高圧放電ランプは、
2つのほぼ円筒形のガラス球首部を有する石英ガラス製
のガラス球から成り、互いに直径方向に対向して位置
し、電極棒によってガラス球首部内に保持されており、
各電極棒がガラス球首部の前方部分内に支持ロールによ
って包囲されており、支持ロールがガラス球首部の領域
内のガラス球壁と一緒に溶融せしめられている。支持ロ
ールは外面(套面)が円錐形に構成されていて、電極の
方向に先細に延びており、そのため支持ロールの前方端
部の外径は支持ロールの後方端部の外径よりも小さい。
【0007】電極棒はガラス球首部の後方部分内へ直接
案内されるかまたは支持ロールの後方で、例えばモリブ
デン−ディスクで終わっていてもよい。この場合には電
極棒は延長部材によって更に外部へ案内される。しかし
この事情は本発明には重要ではない。
【0008】
【発明の効果】新規の支持技術によって、1000ワッ
トよりも大きな出力を持つ大電力ランプが高い使用圧力
(70バールまで)の充填を持つことができる。典型的
には20〜100mg/cm3、最大150mg/cm3
までの水銀充填である。大形のガラス球は120mm以
上までの長さと典型的な直径100mmを持つ。高い使
用電圧のためにガラス球の破裂の危険に対して対処がな
されなければならない。慎重な分析により放電ボリュー
ムとガラス球首部との間の移行部が弱体箇所であると判
明した。円錐形の支持ロールがその対策手段であること
が示された。適切な設計において破裂圧力(Berstdruc
k)を300%まで高めることができる。
【0009】本発明の特に優れた実施形では、円錐形の
支持ロールの後方端部の外径と支持ロールの前方端部の
外径との比が1.1〜2.5である。
【0010】重要な観点は、支持ロールの前方端部にお
ける肉厚が、ガラス球首部の肉厚からガラス球首部/支
持ロール−システムの肉厚への移行ができる限り連続的
であるようにできる限り小さくなくてはならないことで
ある。支持ロールの前方端部における肉厚がこの箇所の
ガラス球の当初の肉厚の50%に等しいか、有利にはこ
れよりも小さいと良好な結果が達成される。この場合に
は溶融もしくは溶着後の強化された肉厚は最大で当初の
肉厚の1.5倍である。
【0011】有利にガラス球首部の前方端部の領域(以
下で縮小部として示す)が支持ロールによって包囲され
ていない。縮小部が最大で支持ロールの前方端部におけ
る外径の2倍であることが推奨される。絶対的に見て縮
小部は有利に3〜25mmであってよい。
【0012】破裂圧力強度の別の改良と最適化が、αが
支持ロールの端面へのガラス球内壁の接線方向の接続に
相当する角度である場合支持ロールの端面と縮小部の領
域内のガラス球内壁との間の角度βが最大90゜、有利
には高くてαと同じ、かつ有利にはα−15゜であるよ
うに、縮小部の領域内のガラス球内壁が支持ロール前方
の円錐形外面へ接続していることによって達成される。
したがって縮小部の領域内のガラス球内壁は通常支持ロ
ールよりも内方へ突出している。
【0013】円錐形の支持ロールの概念は、直線の套面
を持つ円錐に限られないと理解すべきである。円錐形の
套面の生成が反った曲線を示してもよく、したがってこ
の套面が若干ふくらんでいても全体的には円錐形であ
る。円錐形の支持ローラはまた後方端部に一定の直径を
持つ、短い円筒形の付加片(最大で全長の30%)を有
していてよい。しかしこれは本発明による機能には重要
ではない。
【0014】本発明のもっとも重要な使用は、ガラス球
が水銀で充填され、その際に充填量が150mg/cm
3まで、典型的には30〜100mg/cm3であること
に関する。ランプの典型的な出力は少なくとも1kWで
ある。
【0015】目的とする圧力上昇は純然たるガラス球壁
と支持ロールによって強化された壁との間の移行部にお
ける壁厚をより良好なジオメトリーに適合させることに
よって達成される。これによって最後にガラス球首部の
この箇所が円錐形に狭められ得る。有利に後方端部にお
ける支持ロールの最大外径は20mmまで、特に15m
mまでである。そのためガラス球首部の前方領域におい
て全体的に比較的小さな直径、かつしたがって比較的小
さな表面が作られる。これによって破裂圧力が高められ
る。ガラス球首部と支持ロールとの間の結合はガラス球
首部を前方のより狭い支持ロール上で公知の溶着を行な
うことによって形成される。
【0016】ガラス球首部の縮小部によって充填の内圧
に基因する力のガラス球首部内でのより有利な分散が得
られる。ガラス球首部はランプの敏感な領域である。ガ
ラス球首部の圧力安定性は壁の肉厚対直径の比とともに
上昇する。したがって同じ壁厚では高い安定性は結合箇
所の直径が円錐形支持ロールによって減少せしめられる
ことによって得られる。
【0017】
【発明の実施の形態】図1は出力2.5kWを持つ水銀
−高圧放電ランプ1を断面図で示す。放電ランプは肉厚
4mmの石英ガラス製のガラス球2を有する。ガラス球
はだ円、たる形などに成形され、かつ放電ボリューム3
を包囲している。これに両側に直径方向に位置した2つ
のガラス球首部4(1つのみが示される)が続いてい
る。ガラス球首部は前方の円錐形部分4aと後方の円筒
形部分4bを有し、前方の部分は石英ガラス製の支持ロ
ール5を包含し、かつ後方の部分は密封溶着部を形成し
ている。前方の部分4aは長さ5mmの縮小部6を有し
ている。次いで孔7を持つ支持ロール5が続き、これは
円錐形に形成されている。支持ロールの内径は7mm、
前方端部における外径は11mm、後方端部における外
径は15mmである。この領域内のガラス球の肉厚は約
4mmである。支持ロールの軸方向の長さは22mmで
ある。
【0018】支持ロールの孔7内に直径6mmの電極棒
10が軸方向に案内されており、電極棒は放電ボリュー
ム内へまで達し、そこでアノードとしての電極ヘッド1
1を支持している。電極棒10は支持ロール5を越えて
後方へ延長されており、かつディスク12で終わってい
る。ディスクには円筒形の石英ブロック13が続いてい
る。この後方には第2のディスク14が続き、これは中
央にモリブデン棒15の形状の外部供電部を保持する。
石英ブロックの外面に沿って4つのモリブデンの箔16
が公知の形式で案内され、かつガラス球首部の壁へ溶着
されている。
【0019】ガラス球内壁は支持ロールの前方端部でほ
ぼ接線方向に支持ロールの套面を越えて案内されてお
り、すなわちβ=αである。
【0020】円錐形の支持ロール5は上記の公知技術に
比べて破裂圧力を200%高める。5mmの縮小部によ
って破裂圧力は更に100%高められる。
【0021】図2は支持ロール20を示す。支持ロール
の外套面21は軽く凸状にふくらんでいる。後方端部と
前方端部での外径の比は1.9である。
【0022】図3は直線の套面26と、後方と前方の端
部における外径比1.4を持つ支持ロール25を示す。
後方の端部には一定の外径を持つ円筒形の付加片27が
載置することができる。付加片の長さは支持ロール25
の全長の約10%である。端面28がある前方端部には
ガラス球内壁29がこの端面28とβ=70゜の角度を
形成するように支持ロール25に接続されている。それ
に対して接線角度α=86゜である。
【図面の簡単な説明】
【図1】水銀−高圧放電ランプの断面図である。
【図2】支持ロールのもう1つの実施例の図である。
【図3】支持ロールの別の実施例の図である。
【符号の説明】 1 高圧放電ランプ、 2 ガラス球、 4a,4b
ガラス球首部、 5,20,25 支持ロール、 10
電極棒、 11 電極

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高圧放電ランプ(1)であって、2つの
    ほぼ円筒形のガラス球首部(4a,4b)を持つ、石英
    ガラス製のガラス球(2)から成っており、2つの電極
    (11)が直径方向に対向して位置し、電極棒(10)
    によってガラス球首部内に保持されており、各電極棒
    (10)がガラス球首部の前方の部分内で支持ロール
    (5;20;25)によって包囲されており、支持ロー
    ルがガラス球首部の領域内のガラス球壁と一緒に溶融さ
    れている形式のものにおいて、支持ロール(5;20;
    25)が外面において円錐形に成形されており、かつ電
    極(11)へ向かって先細に延びており、そのために支
    持ロールの前方端部の外径が支持ロールの後方端部の外
    径よりも小さくなっていることを特徴とする、高圧放電
    ランプ。
  2. 【請求項2】 支持ロール(5;20;25)の前方端
    部における肉厚がこの箇所のガラス球の肉厚の50%、
    有利に50%よりも小さい、請求項1記載の高圧放電ラ
    ンプ。
  3. 【請求項3】 縮小部(6)と示されるガラス球首部の
    前方端部における領域が支持ロールによって包囲されて
    いない、請求項1記載の高圧放電ランプ。
  4. 【請求項4】 ガラス球(2)が水銀を充填されてお
    り、充填が150mg/cm3までである、請求項1記
    載の高圧放電ランプ。
JP11114921A 1998-04-24 1999-04-22 高圧放電ランプ Pending JPH11329358A (ja)

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EP (1) EP0952608B1 (ja)
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