DE19743702C2

DE19743702C2 - Hochdruckmetalldampfentladungslampe

Info

Publication number: DE19743702C2
Application number: DE19743702A
Authority: DE
Inventors: Takashi Yamamoto; Shiki Nakayama; Hiroshi Nohara; Yoshiharu Nishiura; Shigefumi Oda
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1996-10-03
Filing date: 1997-10-02
Publication date: 2003-04-30
Anticipated expiration: 2017-10-03
Also published as: JP3264189B2; US5994839A; DE19743702A1; JPH10106491A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochdruckmetalldampf entladungslampe mit einer Entladungsröhre, die aus einem lichtdurchlässigen Keramikmaterial besteht.

Eine typische herkömmliche Hochdruckmetalldampfentladungs lampe ist nachfolgend in bezug auf Fig. 12 erläutert.

Fig. 12 zeigt eine Querschnittsteilansicht des Aufbaus einer herkömmlichen Hochdruckmetalldampfentladungslampe.

Wie in Fig. 12 gezeigt, weist eine herkömmliche Hochdruck metalldampfentladungslampe eine Entladungsröhre 51 auf, die in einer äußeren Röhre 50 enthalten ist, ein Paar von Haupt elektroden 52a, 52b, die innerhalb der Entladungsröhre 51 an geordnet sind, und eine Hilfselektrode 53, die in der Umge bung der Hauptelektrode 52b angeordnet ist. Eine Außenober fläche der äußeren Röhre 50 ist mit einer Fluorkohlenstoff harzdünnschicht 50a beschichtet. Ein Gemisch aus Ne-Gas und N₂-Gas ist in die äußere Röhre 50 gefüllt. Die Hauptelektro den 52a, 52b weisen Elektrodenstäbe 58a, 58b und Elektroden wicklungen bzw. -spulen 61a, 61b auf.

Die Entladungsröhre 51 besteht aus Quarzglas mit durchsichti ger Eigenschaft und umfaßt ein Entladungsteil 54 für einen Entladungsraum und abgedichtete Teile 55a, 55b, die an den beiden Endteilen des Entladungsteils 54 angeordnet sind. Ein Metallhalogenid als lumineszierende Schicht und ein Gemisch aus Ne-Gas und Ar-Gas oder dergleichen für den Start des Leuchtvorgangs sind in die Entladungsröhre 51 gefüllt.

Das abgedichtete Teil 55a ist an einem Endteil des Ent ladungsteils 54 zusammen mit einem Hauptelektrodenstromzu fuhrleiter 56a zum Zuführen eines Stroms zur Elektroden wicklung 61a durch ein Quetschdichtungsverfahren angebracht. In ähnlicher Weise ist das abgedichtete Teil 55b am anderen Endteil des Entladungsteils 54 zusammen mit einem Hauptelek trodenstromzufuhrleiter 56b und einem Hilfselektrodenstrom zufuhrleiter 57 zum Zuführen eines Stroms zu der Elektroden wicklung 61b und der Hilfselektrode 53 durch das Quetschdich tungsverfahren angebracht.

Der Hauptelektrodenstromzufuhrleiter 56a ist durch Miteinan derverbinden des Elektrodenstabs 58a, welcher die Hauptelek trode 52a an einem Ende hält, einer Molybdänfolie 59a, die mit dem anderen Ende des Elektrodenstabs 58a verbunden ist, und eines externen Leitungsdrahts 60a verbunden, der mit ei nem Ende der Molybdänfolie 59a verbunden ist. In ähnlicher Weise ist der Hauptelektrodenstromzufuhrleiter 56b aufgebaut durch Miteinanderverbinden des Elektrodenstabs 58b, welcher die Hauptelektrode 52b an einem Ende hält, einer Molybdänfo lie 59b, die mit dem anderen Ende des Elektrodenstabs 58b verbunden ist, und eines externen Leitungsdrahts 60b, der mit einem Ende der Molybdänfolie 59b verbunden ist. Der Hilfs elektrodenstromzufuhrleiter 57 ist gebildet durch Miteinan derverbinden eines Elektrodenstabs 58c, welcher die Hilfs elektrode 53 an einem Ende hält, einer Molybdänfolie 59c, die mit dem anderen Ende des Elektrodenstabs 58c verbunden ist, und eines externen Leitungsdrahts 60c, der mit einem Ende der Molybdänfolie 59c verbunden ist.

Beim Zündvorgang für die herkömmliche Hochdruckmetalldampf entladungslampe wird zunächst eine Hilfsentladung zwischen der Hauptelektrode 52b und der Hilfselektrode 53 erzeugt, woraufhin die Hilfsentladung in eine Hauptentladung übergeht, die zwischen den Hauptelektroden 52a und 52b erzeugt wird.

Insbesondere wird weit verbreitet eine Metallhalogenidlampe verwendet, bei der es sich um eine herkömmliche Hoch druckmetalldampfentladungslampe mit dem vorstehend genannten Aufbau handelt. Dies ist deshalb der Fall, weil ein herkömm licher Stabilisator unter Verwendung einer Quecksilberlampe als Energiequelle für die Metallhalogenidlampe ohne Modifika tion verfügbar ist.

Bei der herkömmlichen Hochdruckmetalldampfentladungslampe, die vorstehend erläutert ist, sind die abgedichteten Teile 55a, 55b jedoch an den beiden Endteilen des Entladungsteils 54 durch das Quetschdichtungsverfahren angebracht.

Die Form der Metallentladungsröhre 51 ist deshalb nicht stets in gleichmäßiger Größe und Form gebildet; d. h., es ist schwierig, die Entladungsröhre 51 bei der Massenherstellung in konstanter Form auszubilden. Außerdem tritt das Problem auf, daß Eigenschaften der Lampe entsprechend unterschied lichen Formen der Entladungsröhre 51 schwanken.

Wenn die Formen der abgedichteten Teile 55a, 55b groß ausge bildet sind, ist darüber hinaus bei der herkömmlichen Hoch druckmetalldampfentladungslampe der Wärmeverlust vom Entla dungsraum der Entladungsröhre 51 erhöht. Dadurch ist es schwierig, einen ausreichenden Wirkungsgrad zu erzielen und einen zufriedenstellenden Farbwiedergabeindex zu erhalten. Darüber hinaus ist es erforderlich, die Molybdänfolie 59b für die Hauptelektrode 52b und die Molybdänfolie 59c für die Hilfselektrode 53 in den abgedichteten Teil 55b derart dicht einzusetzen, daß die Molybdänfolien 59b, 59c voneinander mit einem vorbestimmten Spalt beabstandet sind. Es ist deshalb schwierig, das abgedichtete Teil 55b in kleiner Form auszu bilden.

Bei der herkömmlichen Hochdruckmetalldampfentladungslampe permeiert das in die Entladungsröhre 51 gefüllte Ne-Gas au ßerdem durch das Quarzglas der Entladungsröhre 51. Um die Permeation des Ne-Gases zu verhindern, ist es deshalb erfor derlich, das Gasgemisch, das das Ne-Gas enthält, in die äuße re Röhre 50 zu füllen. Wenn das das Ne-Gas enthaltende Gasge misch in die äußere Röhre 50 gefüllt wird, wird jedoch die Temperatur der Außenwand der Entladungsröhre 51 durch das Gasgemisch verringert. Um eine gewünschte Temperatur der Au ßenwand der Entladungsröhre 51 im Dauerzustand beizubehalten, ist es deshalb erforderlich, die Entladungsintensität der Hauptentladung innerhalb der Entladungsröhre 51 zu erhöhen, ohne die Lebensdauer der Lampe wesentlich zu beeinträchtigen. Da die Beeinträchtigung der Lebensdauer durch eine chemische Reaktion zwischen dem Quarzglas der Innenwand der Entladungs röhre 51 und dem Halogenidmaterial, das in diese gefüllt ist, verursacht wird, ist es äußerst wünschenswert, die chemische Reaktion zwischen dem eingefüllten Metallhalogenid und dem Quarzglas zu unterdrücken, welches die Entladungsröhre 51 bildet.

Um bei den herkömmlichen Hochdruckmetalldampfentladungsröhren die Streuung, Abweichungen oder Dispersion der Form der Ent ladungsröhre 51 zu verringern, ist in der ungeprüften und veröffentlichten japanischen Patentanmeldung TOKKAI (SHO) Nr. 51-55179 beispielsweise eine entsprechende Hochdrucknatrium lampe offenbart. Bei dieser herkömmlichen Hochdruckmetall dampfentladungslampe besteht die Entladungsröhre aus Keramik material, und eine Metallstange, die mit der Hauptelektrode versehen ist, ist mit einer luftdicht gefüllten Fritte in ein scheibenförmiges Keramikelement gefüllt, das anstelle der ab gedichteten Teile vorgesehen ist. Auf diese Weise sind bei dieser herkömmlichen Lampe Schwankungen in der Form der Ent ladungsröhre unterdrückt und durch Verwendung des Keramik materials für die Entladungsröhre liegt ein Versuch vor, die Qualität der Lampe zu verbessern.

Bei dieser herkömmlichen Hochdruckmetalldampfentladungslampe ist die Metallstange, die mit der Hauptelektrode versehen ist, jedoch luftdicht mit dem scheibenförmigen Keramikelement durch die Fritte verbunden. Da der Ausdehnungskoeffizient der Metallstange sich von demjenigen des Keramikelements unter scheidet, tritt das Problem auf, daß aus der Entladungsröhre durch Spalten eingefülltes Material ausleckt, wodurch Spalten zwischen der Metallstange und dem Keramikelement während des Zündvorgangs erzeugt werden. Eine chemische Reaktion wird zwischen der Fritte und dem eingefüllten Metall erzeugt. Im Fall der Metallhalogenidlampe, welche das Metallhalogenid als Lumineszenzmaterial in erster Linie verwendet, wird eine un erwünschte chemische Reaktion in intensiver Weise erzeugt, wenn die Fritte an solchen Abschnitten verwendet wird, wo die Temperatur während des Zündvorgangs sehr hoch wird (d. h. an Kontaktabschnitten zwischen der Metallstange und dem Keramik element innerhalb der Entladungsröhre). Infolgedessen sind die Eigenschaften der Lampe beeinträchtigt bzw. verschlech tert und die Lebensdauer der Lampe ist verkürzt.

Aus der US 5552670 ist eine Entladungslampe bekannt, deren Durchführungsteile durch zylindrische Dichtungsstopfen gegen über dem Glasmaterial der Entladungsröhre abgedichtet sind.

Aus der US 5424609 ist eine Hochdruckentladungslampe bekannt, die im Bereich der Durchführungen an deren außen liegendem Ende Dichtungen in Gestalt einer keramischen Dichtungsverbin dung vorsieht.

Aus der WO 96/28839 A1 ist eine Hochdruckentladungslampe be kannt, die an Durchführungen außenliegend eine Keramik schmelzverbindung zur Abdichtung vorsieht.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Hochdruckmetalldampfentladungslampe zu schaffen, welche die vorstehend genannten Probleme überwindet.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 8. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Gegenstand der Erfindung bildet demnach eine Hochdruckmetall dampfentladungslampe, aufweisend:
eine Entladungsröhre, die aus transparentem Keramikmaterial besteht, wobei die Entladungsröhre zumindest eine luminiszie rende Schicht enthält und folgende Teile aufweist: eine Hauptröhre, eine erste Scheibe, die an einer Öffnung der Hauptröhre angeordnet ist, und eine zweite Scheibe, die an der anderen Öffnung der Hauptröhre angeordnet ist,
mehrere zylindrische schmale Rohre, die aus Keramikmaterial bestehen, wobei jedes zylindrische schmale Rohr an den ersten und zweiten Scheiben befestigt ist,
mehrere Durchführungsteile, die an einem Paar von Hauptelek troden und einer Hilfselektrode in der Hauptröhre angeordnet sind, und
ein Dichtelement, das mit dem Durchführungsteil integral ge bildet ist, wobei das Dichtelement in das jeweilige zylindri sche schmale Rohr so eingesetzt ist, daß das zylindrische schmale Rohr luftdicht abgedichtet ist, wobei der Abstand zwischen einer äußeren Oberfläche der Hauptröhre und einem Ende des Dichtelements in dem zylindrischen schmalen Rohr auf 4,0 mm oder mehr eingestellt ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Hochdruckmetall dampfentladungslampe eine Entladungsröhre auf, die anstatt aus Quarzglas aus Keramikmaterial besteht. Es ist deshalb möglich, die Entladungsröhre problemlos mit konstanter Form herzustellen und Schwankungen der Form der Entladungsröhre bei der Massenproduktion zu verhindern. Es ist deshalb auch möglich, Schwankungen der Lampeneigenschaft aufgrund von Ab weichungen der Form zu verringern. Außerdem kann dadurch eine chemische Reaktion zwischen der Entladungsröhre und dem in sie gefüllten Material unterdrückt werden, und eine Änderung der Lampeneigenschaft kann während der Lebensdauer der Lampe verringert werden. Außerdem ist es möglich, die Temperatur zu verringern, die während des Zündvorgangs von dem Entladungs raum zu dem Dichtelement übertragen wird, und zwar aufgrund des zylindrischen schmalen Rohrs, durch das problemlos eine Erosion des Dichtelements aufgrund einer chemischen Reaktion zwischen dem Dichtelement und dem in die Entladungsröhre ge füllten Material verhindert werden kann. Außerdem ist es mög lich, die thermische Spannung an einem Dichtungsabschnitt des Dichtungselements mit dem zylindrischen schmalen Rohr zu ver ringern, die durch den Wärmezyklus verursacht wird, der durch wiederholte Zündvorgänge und Löschvorgänge erzeugt wird, und es ist somit möglich, die Zuverlässigkeit im Vergleich mit dem Aufbau eines herkömmlichen Dichtteils zu erhöhen.

Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsbeispiele der Er findung anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsteilansicht des Aufbaus einer Hoch druckmetalldampfentladungslampe gemäß einer ersten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine vergrößerte Querschnittsansicht des Aufbaus der in Fig. 1 gezeigten Entladungsröhre,

Fig. 3 eine vergrößerte Querschnittsansicht des Aufbaus des in Fig. 1 gezeigten zylindrischen schmalen Rohrs,

Fig. 4 eine vergrößerte Querschnittsansicht des Aufbaus des zylindrischen schmalen Rohrs einer Entladungsröhre einer Hochdruckmetalldampfentladungslampe gemäß einer zweiten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 5 eine vergrößerte Querschnittsansicht des Aufbaus des zylindrischen schmalen Rohrs einer Entladungsröhre der Hoch druckmetalldampfentladungslampe gemäß einer dritten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 6 eine vergrößerte Querschnittsansicht des Aufbaus einer modifizierten Variante des in Fig. 5 gezeigten zylindrischen schmalen Rohrs,

Fig. 7 eine Querschnittsteilansicht des Aufbaus einer Hoch druckmetalldampfentladungslampe gemäß einer vierten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 8 eine vergrößerte Querschnittsansicht des Aufbaus der in Fig. 7 gezeigten Entladungsröhre,

Fig. 9 eine vergrößerte Querschnittsansicht des Aufbaus der Entladungsröhre einer Hochdruckmetalldampfentladungslampe ge mäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 10 eine vergrößerte Querschnittsansicht des Aufbaus ei ner Entladungsröhre einer Hochdruckmetalldampfentladungslampe gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung,

Fig. 11 eine vergrößerte Querschnittsansicht des Aufbaus ei ner Entladungsröhre einer Hochdruckmetalldampfentladungslampe gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung,

Fig. 12 eine Querschnittsteilansicht des Aufbaus einer her kömmlichen Hochdruckmetalldampfentladungslampe.

Bei den Figuren handelt es sich um schematische Darstellungen zu Illustrationszwecken, ohne daß diese die tatsächlichen re lativen Größen oder Positionen der einzelnen Elemente festle gen.

Fig. 1 zeigt eine Querschnittsteilansicht des Aufbaus einer Hochdruckmetalldampfentladungslampe gemäß einer ersten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung.

In Fig. 1 weist eine Hochdruckmetalldampfentladungslampe eine Lampen-Nennleistung von 100 W auf, und die Entladungsröhre 1 besteht aus einem lichtdurchlässigen Keramikmaterial, das in einer äußeren Röhre 2 enthalten ist.

An einem Endabschnitt der äußeren Röhre 2 ist ein Schaftiso lator 3 so angeordnet, daß die äußere Röhre 2 durch den Schaftisolator 3 luftdicht abgedichtet ist. Benachbart zuein ander sind am Schaftisolator 3 Durchführungsdrähte 4a, 4b an geordnet, und die Entladungsröhre 1 ist durch eine Entla dungsröhrentragplatte 5 abgestützt, die an dem Durchführungs draht 4a angebracht ist. Um ein Durchbrennen oder eine Be schädigung der äußeren Röhre 2 zu verhindern, ist eine Außen fläche des äußeren Rohrs 2 mit einer Fluorkohlenstoffharz dünnschicht 2a beschichtet. Ein Gemisch aus Ne-Gas und N₂-Gas ist in die äußere Röhre 2 gefüllt.

Eine erste Hauptelektrode 7a und eine zweite Hauptelektrode 7b sind an beiden Endteilen der Entladungsröhre 1 so angeord net, daß die ersten und zweiten Hauptelektroden 7a, 7b inner halb einer Hauptröhre 6 zum Bilden eines Entladungsraums an geordnet sind. An der ersten Hauptelektrode 7a ist eine Hilfselektrode 8 innerhalb der Hauptröhre 6 unter geeignetem Abstand entfernt von der ersten Hauptelektrode 7a angeordnet. Im einzelnen beträgt der Abstand zwischen der ersten Haupt elektrode 7a und der Hilfselektrode 8 beispielsweise zwischen 1 und 2 mm bzw. liegt in diesem Bereich.

Quecksilber einer vorbestimmten Menge, ein Seltenerd-Gas zum Starten des Zündvorgangs und ein Lumineszenzmaterial, wie et wa Metallhalogenid, sind in die Entladungsröhre 1 gefüllt.

Die erste Hauptelektrode 7a ist mit einem Ende eines äußeren Durchführungsdrahts 9a verbunden. Das andere Ende des äußeren Durchführungsdrahts 9a ist mit einem Verbindungselement 10a verbunden, das am Durchführungsdraht 4a befestigt ist. Strom wird damit der ersten Hauptelektrode 7a durch den Durchfüh rungsdraht 4a, das Verbindungselement 10a und den äußeren Durchführungsdraht 9a in dieser Abfolge zugeführt. In ähnli cher Weise ist die zweite Hauptelektrode 7b mit einem Ende eines äußeren Durchführungsdrahts 9b verbunden. Das andere Ende des äußeren Durchführungsdrahts 9b ist mit einem Verbin dungselement 10b verbunden, das am Durchführungsdraht 4b be festigt ist. Strom wird dadurch der zweiten Hauptelektrode 7b durch den Durchführungsdraht 4b, das Verbindungselement 10b und den äußeren Durchführungsdraht 9b in dieser Abfolge zuge führt.

Die Hilfselektrode 8 ist mit einem Ende eines äußeren Durch führungsdrahts 9c verbunden. Das andere Ende des äußeren Durchführungsdrahts 9c ist mit einem Ende eines Verbindungs elements 10c verbunden. Das andere Ende des Verbindungsele ments 10c ist mit einem Ende eines Strombegrenzungswider stands 11 verbunden. Das andere Ende des Strombegrenzungs widerstands 11 ist mit einem Ende eines Bimetallelements 12 durch ein Verbindungselement 10d verbunden, wobei das Bime tallelement ein thermisch betätigtes Element mit einem Bime tallstift 12a an einem oberen Abschnitt des anderen Endteils ist.

Der andere Endteil des Bimetallelements 12 ist außerdem mit einem Endteil 13a eines Bimetalldrahts 13 verbunden, und der Bimetallstift 12a ist mit dem anderen Endteil 13b des Bime talldrahts 13 verbunden. Der Bimetalldraht 13 weist einen Isolator 14 an seinem zentralen Abschnitt so auf, daß die beiden Endteile 13a, 13b des Bimetalldrahts 13 durch den Iso lator 14 elektrisch voneinander isoliert sind. Der eine End teil 13a des Bimetalldrahts 13 ist durch die Entladungsröh rentragplatte 5 fixiert, die elektrisch isoliert ist.

Der andere Endteil 13b des Bimetalldrahts 13 ist mit dem Durchführungsdraht 4b verbunden. Der Bimetallstift 12a ist von dem anderen Endteil 13b des Bimetalldrahts 13 so trenn bar, daß das Bimetallelement 12 mit dem Durchführungsdraht 4b elektrisch verbunden oder elektrisch von diesem getrennt ist.

Gemäß dem vorstehend angeführten Aufbau wird Strom der Hilfs elektrode 8 durch den Durchführungsdraht 4b, den anderen End teil 13b des Bimetalldrahts 13, den Bimetallstift 12a, das Bimetallelement 12, das Verbindungselement 10d, den Strombe grenzungswiderstand 11, das Verbindungselement 10c und den äußeren Durchführungsdraht 9c in dieser Abfolge zugeführt.

Beim Zündvorgang der Hochdruckmetalldampfentladungslampe wird zunächst eine Hilfsentladung zwischen der ersten Hauptelek trode 7a und der Hilfselektrode 8 erzeugt, woraufhin die Hilfsentladung in die Hauptentladung übergeht, die zwischen der ersten Hauptelektrode 7a und der zweiten Elektrode 7b er zeugt wird. Nachdem die Hauptentladung beibehalten wird, be tätigt das Bimetallelement 12 den Bimetallstift 12a, damit sich dieser vom anderen Endteil 13b des Bimetalldrahts 13 trennt, der mit dem Durchführungsdraht 4b verbunden ist. Die Zuführung des Stroms zu der Hilfselektrode 8 wird dadurch ge stoppt.

Eine Basis 15 ist an einem Endabschnitt der äußeren Röhre 2 so angeordnet, daß der Strom den Durchführungsdrähten 4a, 4b von einer Zündschaltung oder dergleichen (nicht gezeigt) zu geführt wird, die außerhalb angeordnet ist.

Als nächstes wird ein Aufbau der Entladungsröhre 1 gemäß der ersten Ausführungsform in bezug auf Fig. 2 und 3 im einzelnen erläutert.

Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Auf baus der Entladungsröhre von Fig. 1. Fig. 3 zeigt eine ver größerte Querschnittsansicht des Aufbaus eines zylindrischen schmalen Rohrs, das in Fig. 1 gezeigt ist.

In Fig. 2 weist die Entladungsröhre 1 die im wesentlichen zy lindrische Hauptröhre 6 und erste und zweite Scheiben 16a, 16b auf, die jeweils an Öffnungen der beiden Enden der Haupt röhre 6 angeordnet sind. Die Hauptröhre 6 und die ersten und zweiten Scheiben 16a und 16b bestehen aus dem lichtdurchläs sigen Keramikmaterial, in welchem Aluminiumoxid als Hauptbe standteil enthalten ist. Die ersten und zweiten Scheiben 16a und 16b sind miteinander verbunden und an der Hauptröhre 6 durch eine Schrumpfverbindung derart fixiert, daß die Haupt röhre 6 luftdicht abgedichtet ist. Die einen Endabschnitte der zylindrischen schmalen Rohre 17a, 17c sind mit der ersten Scheibe 16a durch die Schrumpfverbindung verbunden. In ähnli cher Weise ist ein Endabschnitt eines zylindrischen schmalen Rohrs 17b mit der zweiten Scheibe 16b durch die Schrumpfver bindung verbunden.

Wie auch in Fig. 3 gezeigt, sind ein leitfähiges Dichtungs element 18a, ein erster Durchführungsdraht 20a und ein erster Hauptelektrodenschaft 19a miteinander verbunden und in das zylindrische schmale Rohr 17a eingesetzt. Ein Ende des ersten Durchführungsdrahts 20a ist mit einem Ende des Dichtelements 18a durch Schweißen verbunden, und das andere Ende des ersten Durchführungsdrahts 20a ist mit einem Ende des ersten Haupt elektrodenschafts 19a durch Schweißen verbunden. Das Dichtele ment 18a ist mit der Innenseite des zylindrischen schmalen Rohrs 17a durch eine Fritte 22 derart verbunden, daß das zy lindrische schmale Rohr 17a luftdicht abgedichtet ist. Wenn das Dichtelement 18a, der erste Durchführungsdraht 20a und der erste Hauptelektrodenschaft 19a in dem zylindrischen schmalen Rohr 17a angeordnet sind, wird der andere Endteil des Dichtelements 18a aus dem schmalen Rohr 17a herausgeführt und dient als äußerer Durchführungsdraht 9a.

Eine Elektrodenwicklung 23a ist integriert und am oberen Ab schnitt des anderen Endes des ersten Hauptelektrodenschafts 19a durch Schweißen derart angebracht, daß die erste Haupt elektrode 7a durch den ersten Hauptelektrodenschaft 19a und die Elektrodenwicklung 23a aufgebaut ist. Der erste Durchfüh rungsdraht 20a dient als Durchführungsteil zum Anordnen der ersten Hauptelektrode 7a in einer vorbestimmten Position in der Hauptröhre 6 (Fig. 2). Das Dichtelement 18a ist durch ei nen Niobmetalldraht gebildet. Beispielsweise beträgt der Durchmesser des Dichtelements 18a 0,9 mm und der Durchmesser des ersten Hauptelektrodenschafts 19a beträgt 0,5 mm.

In ähnlicher Weise sind, wie in Fig. 2 gezeigt, ein leitfähi ges Dichtelement 18b, eine zweiter Durchführungsdraht 20b und ein zweiter Hauptelektrodenschaft 19b miteinander verbunden und in das zylindrische schmale Rohr 17b eingesetzt. Insbe sondere ist ein Ende des zweiten Durchführungsdrahts 20b mit einem Ende des Dichtelements 18b durch Schweißen verbunden, und das andere Ende des zweiten Durchführungsdrahts 20b ist mit einem Ende des zweiten Hauptelektrodenschafts 19b durch Schweißen verbunden. Das Dichtelement 18b ist mit der Innen seite des zylindrischen schmalen Rohrs 17b durch die Fritte 22 derart verbunden, daß das zylindrische schmale Rohr 17b luftdicht abgedichtet ist. Wenn das Dichtelement 18b, der zweite Durchführungsdraht 20b und der zweite Hauptelektroden schaft 19b in dem zylindrischen schmalen Rohr 17b angeordnet sind, wird der andere Endteil des Dichtelements 18b aus dem zylindrischen schmalen Rohr 17b herausgeführt und dient als äußerer Durchführungsdraht 9b.

Eine Elektrodenwicklung 23b ist integriert und an einem obe ren Abschnitt des anderen Endes des zweiten Hauptelektroden schafts 19b durch Schweißen so angebracht, daß die zweite Hauptelektrode 7b durch den zweiten Hauptelektrodenschaft 19b und die Elektrodenwicklung 23b gebildet ist. Der zweite Durchführungsdraht 20b dient als Durchführungsteil zum Anord nen der zweiten Hauptelektrode 7b in einer vorbestimmten Po sition in der Hauptröhre 6. Das Dichtelement 18b ist durch den Niobmetalldraht gebildet. Beispielsweise beträgt der Durchmesser des Dichtelements 18b 0,9 mm, und der Durchmesser des zweiten Hauptelektrodenschafts 19b beträgt 0,5 mm.

In ähnlicher Weise sind, wie in Fig. 2 gezeigt, ein leitfähi ges Dichtelement 18c und ein Hilfselektrodenschaft 21 mitein ander verbunden und in das zylindrische schmale Rohr 17c ein gesetzt. Insbesondere ist ein Ende des Hilfselektrodenschafts 21 mit einem Ende des Dichtelements 18c durch Schweißen ver bunden. Das Dichtelement 18c ist mit der Innenseite des zy lindrischen schmalen Rohrs 17c durch die Fritte 22 derart verbunden, daß das zylindrische schmale Rohr 17c luftdicht abgedichtet ist. Wenn das Dichtelement 18c und der Hilfselek trodenschaft 21 in dem zylindrischen schmalen Rohr 17c ange ordnet sind, wird der andere Endteil des Dichtelements 18c aus dem zylindrischen schmalen Rohr 17c herausgeführt und dient als äußerer Durchführungsdraht 9c. Die Hilfselektrode 8 ist am anderen Endteil des Hilfselektrodenschafts 21 ange bracht. Der Hilfselektrodenschaft 21 dient als Durchführungs teil zum Anordnen der Hilfselektrode 8 in einer vorbestimmten Position in der Hauptröhre 6. Das Dichtelement 18c ist durch den Niobmetalldraht gebildet. Beispielsweise beträgt der Durchmesser des Dichtelements 18c 0,9 mm, und der Durchmesser des Hilfselektrodenschafts 21 beträgt 0,3 mm.

Ein Leckagetest für die Entladeröhre 1, der durch die vorlie genden Erfinder ausgeführt wurde, wird nunmehr erläutert. Bei dem Leckagetest war die Entladungsröhre 1 an der Hochdruck metalldampfentladungslampe von 100 W, die in Fig. 1 gezeigt ist, angeschlossen, und es wurde eine Untersuchung durchge führt, um herauszufinden, ob eine Leckage der Entladungsröhre 1 auftritt, und zwar während 3000 Stunden bei einem Testvor gang, bei welchem der Zyklus alle 5,5 Stunden ein Zünden vor sieht und ein kontinuierliches Löschen jeweils für 0,5 Stun den.

Außerdem wurden bei dem Leckagetest sechs Typen von Ent ladungsröhren 1 mit unterschiedlichem Abstand "L" gemäß Fig. 2 und 3 vorbereitet und getestet. Der Abstand "L" ist gleich der Länge zwischen der äußeren Oberfläche der Hauptröhre 6 und sämtlichen Enden der Dichtelemente 18a, 18b, 18c in den jeweiligen zylindrischen schmalen Rohren 17a, 17b, 17c. In dem Abstand "L" wurden die sechs Typen von Entladungsröhren 1 auf 1,0, 1,5, 2,3, 3,5, 4,0 und 4,8 mm eingestellt. Bei den sechs Typen von Entladungsröhren 1 wurde der maximale Außen durchmesser der Hauptröhre 6 auf 11 mm eingestellt, wobei sämtliche Außendurchmesser der zylindrischen schmalen Rohre 17a, 17b auf 2,8 mm eingestellt wurden. Außerdem wurde der Außendurchmesser des zylindrischen schmalen Rohrs 17c auf 2,1 mm eingestellt und sämtliche Außendurchmesser der Dicht elemente 18a, 18b, 18c, die aus Niob bestehen, wurden auf 0,9 mm eingestellt. Quecksilber mit einer vorbestimmten Menge wurde in die jeweilige Entladeröhre 1 eingefüllt und für den Start des Zünd- bzw. Leuchtvorgangs wurde ein Gemisch aus Ne- Gas und Ar-Gas in die jeweilige Entladungsröhre 1 eingefüllt. Darüber hinaus wurden in die jeweilige Entladungsröhre 1 Na triumiodid, Tantaliodid, Indiumiodid und Lithiumiodid als Me tallhalogenid für das Lumineszenzmaterial gefüllt. In die äu ßere Röhre 2 wurde das Gemisch aus Ne-Gas und N₂-Gas gefüllt.

In dem Leckagetest wurden die sechs Typen von Entladungs röhren 1 getestet, und die Anzahl an Testproben, bei welchen eine Leckage auftrat, wurde gezählt. Für sämtliche sechs Ty pen der Entladeröhren wurde so die Leckagerate erhalten.

Die Testergebnisse des Leckagetests sind in Tabelle 1 ge zeigt.

TABELLE 1

Wenn, wie in Tabelle 1 klar gezeigt, der Abstand "L" auf 4,0 mm oder größer eingestellt wurde, trat in der Entladungsröhre keine Leckage auf. Das heißt, es wurde gefunden, daß die Lec kage der Entladungsröhre 1 durch Einstellen des Abstands "L" auf 4,0 mm oder mehr verhindert werden konnte. Die Erfinder haben erkannt, daß der Grund dafür, daß ein Wärmeschock - verursacht durch Wiederholung des Zündvorgangs und des Aus löschvorgangs - verringert werden kann, darin besteht, daß der Abstand "L" auf 4,0 mm oder mehr eingestellt wird, so daß die Temperaturen an den jeweiligen Dichtelementen 18a, 18b, 18c und den jeweiligen zylindrischen schmalen Rohre 17a, 17b, 17c während des Zündvorgangs niedrig sind. Infolgedessen ist es möglich, eine Zerstörung der zylindrischen schmalen Rohre 17a, 17b, 17c, verursacht durch die jeweiligen Dichtelemente 18a, 18b, 18c, zu vermeiden und eine Leckage der Entladungs röhre 1 zu verhindern.

Während bei der vorstehenden Erläuterung die Dichtelemente 18a, 18b, 18c aus Niob bestehen, können die Dichtelemente 18a, 18b, 18c auch aus anderen Elementen, wie etwa Tantal, Platin und Rhenium, bestehen.

Durch Vergleichstests, welche die Erfinder durchgeführt ha ben, wurde bestätigt, daß die Lampeneigenschaften der Hoch druckmetalldampfentladungslampe im Vergleich zu denjenigen der herkömmlichen Hochdruckmetalldampfentladungslampe verbes sert sind. In den Vergleichstests wurde die Hochdruckmetall dampfentladungslampe gemäß der vorliegenden Erfindung, bei welcher der vorstehend genannte Abstand "L" auf 4,0 mm einge stellt war, beispielhaft gefertigt. Eine Hochdruckmetall dampfentladungslampe, die mit der Entladungsröhre versehen ist, die aus Quarzglas besteht, wie in Fig. 12 gezeigt, wurde als Vergleichsbeispiel gefertigt.

Bei den Vergleichstests wurden die erfindungsgemäße Ausfüh rungsform und das Vergleichsbeispiel während eines Testbe triebs von 6000 Stunden mit einem Zyklus betrieben, der Zündvorgänge alle 5 Stunden und kontinuierliche Löschvorgänge jeweils über 0,5 Stunden enthielt. Bei der Ausführungsform gemäß der Erfindung in dem Vergleichsbeispiel wurde daraufhin die Rate für ein Aufrechterhalten des Lichtflusses bzw. die Wartungsrate hierfür und die Quantität der Änderung der Farb temperatur untersucht. Die Testergebnisse der Lampeneigen schaften sind in Tabelle 2 gezeigt.

TABELLE 2

Wie aus Tabelle 2 klar hervorgeht, war die Aufrechterhal tungsrate für den Lichtfluß bei der erfindungsgemäßen Ausfüh rungsform höher als diejenige beim Vergleichsbeispiel. Außer dem war bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform die Quanti tät der Änderung der Farbtemperatur kleiner als beim Ver gleichsbeispiel. Das heißt, die Lampeneigenschaften bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform waren während deren Lebens dauer stabil und verbessert im Vergleich zum Vergleichsbei spiel.

Wie vorstehend erläutert, besteht bei der Hochdruckmetall dampfentladungslampe, die eine Ausführungsform der vorliegen den Erfindung darstellt, die Entladungsröhre 1 aus Keramik material mit lichtdurchlässiger Eigenschaft und sie besteht aus der im wesentlichen zylindrischen Hauptröhre 6 und den ersten und zweiten Scheiben 16a und 16b, die an den Öffnungen der beiden Enden der Hauptröhre 6 angeordnet sind. Um die erste Hauptelektrode 7a innerhalb der Hauptröhre 6 anzuordnen, wird ein Ende des zylindrischen schmalen Rohrs 17a, das aus dem Keramikmaterial besteht, an der ersten Scheibe 16a befestigt und der erste Durchführungsdraht 20a und das Dichtelement 18a werden in das zylindrische schmale Rohr 17a eingesetzt. Um die zweite Hauptelektrode 7b in der Hauptröhre 6 anzuordnen, wird in ähnlicher Weise ein Ende des zylindrischen schmalen Rohrs 17b, das aus dem Keramikmaterial besteht, an der zwei ten Scheibe 16b befestigt, und der zweite Durchführungsdraht 20b und das Dichtelement 18b werden in das zylindrische schmale Rohr 17b eingesetzt. In ähnlicher Weise wird, um die Hilfselektrode 8 in der Hauptröhre 6 anzuordnen, ein Ende des zylindrischen schmalen Rohrs 17c, das aus dem Keramikmaterial besteht, an der ersten Scheibe 16a befestigt, und der Hilfse lektrodenschaft 21 und das Dichtelement 18c werden in das zy lindrische schmale Rohr 17c eingeführt.

Bei der Hochdruckmetalldampfentladungslampe gemäß der ersten Ausführungsform ist die Entladungsröhre 1 ohne das bekannte Quetschdichtverfahren gebildet und abgedichtet, das beim Ver gleichsbeispiel angewendet wurde. Es ist deshalb stets mög lich, die Entladungsröhre 1 mit konstanter Form auszubilden. Dies verhindert Abweichungen der Form der Entladungsröhre 1 und damit Abweichungen der Lampeneigenschaften aufgrund von Abweichungen der Form der Entladungsröhre 1. Die Dichtelemen te 18a, 18b, 18c sind außerdem an den jeweiligen Innenseiten der zylindrischen schmalen Rohre 17a, 17b, 17c durch die Fritte 22 derart befestigt, daß der Abstand "L" zwischen der am weitesten außenliegenden Oberfläche der Hauptröhre 6 und sämtlichen Enden der Dichtelemente 18a, 18b, 18c auf 4,0 mm oder mehr eingestellt ist. Es ist deshalb möglich, die Lecka ge der Entladungsröhre 1 zu verhindern. Außerdem ist es mög lich, bessere und stabilere Lampeneigenschaften während der Lebenszeit der Lampe zu erhalten, relativ zu dem Vergleichs beispiel, das mit der Entladungsröhre versehen ist, die aus Quarzglas besteht.

Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht des Aufbaus eines zylindrischen schmalen Rohrs für eine Entladungsröhre einer Hochdruckmetalldampfentladungslampe gemäß der zweiten Ausführungsfrom der vorliegenden Erfindung. Gemäß dem Aufbau der Hochdruckmetalldampfentladungslampe dieser zweiten Aus führungsform durchdringen die ersten und zweiten Hauptelek trodenschäfte die Dichtelemente, ohne die ersten und zweiten Durchführungsdrähte zu verbinden. Außerdem durchdringt die Hilfselektrode das Dichtelement. Die anderen Elemente und Ab schnitte sind ähnlich wie diejenigen bei der ersten Ausfüh rungsform und werden nicht erläutert.

Wie in Fig. 4 gezeigt, durchdringt der erste Hauptelektroden schaft 19a ein Dichtelement 18a'. In ähnlicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform ist die Elektrodenwicklung 23a an einem oberen Abschnitt eines Endes des ersten Hauptelektro denschafts 19a durch Schweißen so angebracht, daß die erste Hauptelektrode 7a durch den ersten Hauptelektrodenschaft 19a und die Elektrodenwicklung 23a gebildet ist. Nachdem der er ste Hauptelektrodenschaft 19a, das Dichtelement 18a' und die Elektrodenwicklung 23a miteinander verbunden sind, wird das Dichtelement 18a' an der Innenseite des zylindrischen schma len Rohrs 17a durch die Fritte 22 derart befestigt, daß das zylindrische schmale Rohr 17a luftdicht abgedichtet ist. Wenn der erste Hauptelektrodenschaft 19a und das Dichtelement 18a' in dem zylindrischen schmalen Rohr 17a angeordnet sind, wird ein Endteil des ersten Hauptelektrodenschafts 19a aus dem zy lindrischen schmalen Rohr 17a herausgeführt, so daß der eine Endteil des ersten Hauptelektrodenschafts 19a als der äußere Durchführungsdraht 9a dient. In ähnlicher Weise durchdringt in dem zylindrischen schmalen Rohr 17b der zweite Hauptelek trodenschaft 19b ein (nicht gezeigtes) Dichtelement 18b'. Wie in Fig. 4 gezeigt, ist ein Dichtelement 18c' von der Hilfs elektrode 8 durchdrungen und mit diesem verbunden. Das Dicht element 18c' ist an der Innenseite des zylindrischen schmalen Rohrs 17c durch die Fritte 22 derart befestigt, daß das zy lindrische schmale Rohr 17c luftdicht abgedichtet ist. Wenn die Hilfselektrode 8 und das Dichtelement 18c' in dem zylin drischen schmalen Rohr 18c angeordnet sind, wird ein Endteil der Hilfselektrode 8 aus dem zylindrischen schmalen Rohr 17c so herausgeführt, daß der eine Endteil der Hilfselektrode 8 als der äußere Durchführungsdraht 9c dient.

Bei dieser zweiten Ausführungsform besteht jedes der Dicht elemente 18a', 18b', 18c' aus Wolfram enthaltendem Aluminium oxid. Jedes der Dichtelemente 18a', 18b', 18c' besteht außer dem aus Molybdän enthaltendem Aluminiumoxid.

Abgesehen von der vorstehend angeführten Ausführung, bei der die Dichtelemente 18a', 18b', 18c' an den Innenseiten der zy lindrischen schmalen Rohre 17a, 17b, 17c durch die Fritte 22 befestigt sind, kann ein alternativer Aufbau vorsehen, daß die Dichtelemente 18a', 18b', 18c' an den Innenseiten der zy lindrischen schmalen Rohre 17a, 17b, 17c durch Schrumpfver bindung festangebracht sind.

Bei der vorstehend angeführten Erläuterung durchsetzen die ersten und zweiten Hauptelektrodenschäfte 19a, 19b die Dicht elemente 18a', 18b'. Ein alternativer Aufbau kann jedoch vor sehen, daß die Elektroden 23a, 23b an den einen Enden der er sten und zweiten Durchführungsdrähte 20a, 20b angebracht sind, und die ersten und zweiten Durchführungsdrähte 20a, 20b die Dichtelemente 18a', 18b' ohne Verwenden der ersten und zweiten Hauptelektrodenschäfte 19a, 19b durchsetzen.

Fig. 5 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht des Aufbaus eines zylindrischen schmalen Rohrs für eine Entladungsröhre einer Hochdruckmetalldampfentladungslampe gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß dem Aufbau der Hochdruckmetalldampfentladungslampe dieser dritten Aus führungsform besteht ein Dichtelement aus einer leitfähigen Keramik und ist zwischen dem Hauptelektrodenschaft und dem äußeren Durchführungsdraht so angeordnet, daß das Dicht element als Durchführungsteil dient. Die anderen Elemente und Abschnitte sind ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform und werden nicht erläutert.

In Fig. 5 besteht ein Dichtelement 18a" aus einer leitfähigen Keramik, wie etwa Wolfram enthaltendem Aluminiumoxid. Das Dichtelement 18a" ist zwischen dem ersten Hauptelektroden schaft 19a und dem äußeren Durchführungsdraht 9a derart ange ordnet, daß der äußere Durchführungsdraht 9a nicht direkt mit dem ersten Hauptelektrodenschaft 19a verbunden ist, der mit der ersten Hauptelektrode 7a an einem oberen bzw. Spitzenab schnitt versehen ist. Wie insbesondere in Fig. 5 gezeigt, ist ein Endteil des äußeren Durchführungsdrahts 9a in einem End teil des Dichtelements 18a" eingebettet und mit diesem ver bunden, und ein Endteil des ersten Hauptelektrodenschafts 19a ist im anderen Endteil des Dichtelements 18a" eingebettet und mit diesem verbunden. In ähnlicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform ist die Elektrodenwicklung 23a am oberen Ab schnitt des anderen Endteils des ersten Hauptelektro denschafts 19a so angebracht, daß die erste Hauptelektrode 7a aus dem ersten Hauptelektrodenschaft 19a und der Elektroden wicklung 23a besteht. Nach Verbinden der Elektrodenwicklung 23a, des ersten Hauptelektrodenschafts 19a, des Dichtelements 18a" und des äußeren Durchführungsdrahts 9a wird das Dicht element 18a" an der Innenseite des zylindrischen schmalen Rohrs 17a durch die Fritte 22 derart befestigt, daß das zy lindrische schmale Rohr 17a luftdicht abgedichtet ist. Ein derartiger Aufbau zum Anordnen der ersten Hauptelektrode 7a in der Hauptröhre 6 (Fig. 2) kann außerdem für die zweite Hauptelektrode 7b in dem zylindrischen schmalen Rohr 17b ver wendet werden.

Obwohl bei der vorstehend angeführten Erläuterung das Dicht element 18a" aus Wolfram enthaltendem Aluminiumoxid besteht, kann das Dichtelement 18a" auch aus Molybdän enthaltendem Aluminiumoxid bestehen.

Elektrische Energie wird dem ersten Hauptelektrodenschaft 19a ausgehend von dem äußeren Durchführungsdraht 9a durch das Dichtelement 18a" zugeführt, das aus der leitfähigen Keramik besteht.

Um, wie in Fig. 6 gezeigt, eine chemische Reaktion zwischen dem Dichtelement 18a" und der iodierten Substanz zu verhin dern, die in das zylindrische schmale Rohr 18a, ausgehend vom Hauptrohr 6 eindringt, kann eine Schutzschicht 24, die aus demselben Material besteht wie die Hauptröhre 6, auf einer Endseite auf der Seite des ersten Hauptelektrodenschafts 19a des Dichtelements 18a" gebildet sein. Obwohl das Dichtelement 18a" an der Innenseite des zylindrischen schmalen Rohrs 17a durch die Fritte 22 befestigt ist, kann das Dichtelement 18a" auch an der Innenseite des zylindrischen schmalen Rohrs 17a durch Schrumpfverbinden befestigt sein. Bei der vorstehenden Erläuterung ist die erste Hauptelektrode 7a in der Hauptröhre 6 ohne Verwenden des ersten Durchführungsdrahts 20a angeord net. Der erste Durchführungsdraht 20a ist jedoch zwischen das Dichtelement 18a" und den ersten Hauptelektrodenschaft 19a geschaltet, der mit der Elektrodenwicklung 23a am oberen Ab schnitt versehen ist, so daß die erste Hauptelektrode 7a in der Hauptröhre 6 angeordnet werden kann. Ein derartiger Auf bau kann als zylindrisches schmales Rohr 17b verwendet wer den.

Fig. 7 zeigt eine Querschnittsteilansicht des Aufbaus einer Hochdruckmetalldampfentladungslampe gemäß einer vierten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 8 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht des Aufbaus der in Fig. 7 ge zeigten Entladungsröhre. Gemäß dem Aufbau der Hochdruck metalldampfentladungslampe dieser vierten Ausführungsform sind die ersten und zweiten Scheiben luftdicht abgedichtet und mit den Öffnungen der beiden Enden der Hauptröhre verbun den, die hauptsächlich aus Aluminiumoxid besteht, und zwar mittels einer Fritte. Schutzschichten, die aus demselben Ma terial bestehen wie die Hauptröhre, sind auf den Oberflächen der ersten und zweiten Scheiben in der Hauptröhre vorgesehen. Die ersten Haupt- und Hilfselektrodenschäfte sind direkt an der ersten Scheibe ohne die zylindrischen schmalen Rohre be festigt und der zweite Hauptelektrodenschaft ist direkt an der zweiten Scheibe ohne das zylindrische schmale Rohr befe stigt. Die anderen Elemente und Abschnitte sind ähnlich wie diejenigen bei der ersten Ausführungsform und werden nicht erläutert.

In Fig. 7 und 8 bestehen die ersten und zweiten Scheiben 16a, 16b aus einer isolierenden Keramik, wie etwa einer sehr ge ringen Menge an Wolfram enthaltendem Aluminiumoxid. Die er sten und zweiten Scheiben 16a, 16b sind an den jeweiligen Öffnungen der beiden Enden des zylindrischen Hauptröhre 6 durch eine Fritte 26 derart befestigt, daß die Hauptröhre 6 luftdicht abgedichtet ist. Außerdem sind in der Hauptröhre 6 Schutzschichten 25, die aus demselben Material bestehen wie die Hauptröhre 6, auf den Oberflächen der ersten und zweiten Scheiben 16a, 16b angebracht.

Wie in Fig. 8 gezeigt, sind die Elektrodenwicklungen 23a, 23b an den oberen Abschnitten auf der Seite der Hauptröhre 6 der ersten und zweiten Hauptelektrodenschäfte 19a, 19b, die aus Wolfram bestehen, derart angebracht, daß die ersten und zwei ten Hauptelektroden 7a, 7b in der Hauptröhre 6 gebildet sind. Die ersten und zweiten Hauptelektrodenschäfte 19a, 19b durch setzen die ersten und zweiten Scheiben 16a, 16b und sind an den ersten und zweiten Schäften 19a, 19b durch Schrumpfver bindung luftdicht abgedichtet. In ähnlicher Weise durchsetzt der Hilfselektrodenschaft 21 die erste Scheibe 16a und ist durch die erste Scheibe 16a durch Schrumpfverbindung luft dicht abgedichtet. Wenn die erste Scheibe 16a an der Haupt röhre 6 angebracht ist, sind die einen Endteile des ersten Hauptelektrodenschafts 19a und des Hilfselektrodenschafts 21 außerhalb der Hauptröhre 6 so angeordnet, daß die einen End teile des ersten Hauptelektrodenschafts 19a und des Hilfs elektrodenschafts 21 als die äußeren Durchführungsdrähte 9a, 9c dienen. Wenn die zweite Scheibe 16b an der Hauptröhre 6 angebracht ist, ist der eine Endteil des zweiten Hauptelek trodenschafts 19b außerhalb der Hauptröhre 6 so angeordnet, daß der eine Endteil des zweiten Elektrodenschafts 19b als der äußere Durchführungsdraht 9b dient.

Durch den vorstehend genannten Aufbau ist es bei der Hoch druckmetalldampfentladungslampe dieser Ausführungsform mög lich, stabile Lampeneigenschaften und eine hervorragende Le bensdauer zu erhalten, die bislang bei der herkömmlichen Hochdruckmetalldampfentladungslampe nicht erzielbar war, die mit der Entladungsröhre versehen ist, die aus Quarzglas be steht. Da die ersten und zweiten Hauptelektrodenschäfte 19a, 19b an der ersten Scheibe 16a durch die Fritte luftdicht ab gedichtet sind, können eine Leckage der Entladungsröhre 1 und eine chemische Reaktion zwischen der Fritte und dem einge füllten Metall vermieden werden. Die ersten und zweiten Scheiben 16a, 16b können an der Hauptröhre 6 durch die Schrumpfverbindung ohne Verwendung der Fritte 26 luftdicht abgedichtet sein.

Fig. 9 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht des Aufbaus einer Entladungsröhre einer Hochdruckmetalldampfentladungs lampe gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß dem Aufbau der Hochdruckmetalldampfent ladungslampe dieser fünften Ausführungsform durchsetzen der erste Durchführungsdraht und der Hilfselektrodenschaft die erste Scheibe, und der zweite Durchführungsdraht durchsetzt die zweite Scheibe. Außerdem sind die ersten und zweiten Hauptelektrodenschäfte mit den Endteilen der ersten und zwei ten Durchführungsdrähte derart verbunden, daß die ersten und zweiten Hauptelektroden in der Hauptröhre angeordnet sind. Die Hilfselektrode ist mit einem Endteil des Hilfselektroden schafts in der Hauptröhre verbunden. Die anderen Elemente und Abschnitte sind ähnlich denjenigen der vierten Ausfüh rungsform und werden nicht erläutert.

In der Ausführung nach Fig. 9 bestehen die ersten und zweiten Scheiben 16a, 16b aus der isolierenden Keramik, wie etwa Alu miniumoxid mit einem sehr geringen Anteil an Wolfram. Die er ste Scheibe 16a ist an einer Öffnung der Hauptröhre 6 durch Schrumpfverbinden befestigt und die zweite Scheibe 16b ist an der anderen Öffnung der Hauptröhre 6 durch die Fritte 26 be festigt. Die ersten und zweiten Durchführungsdrähte 20a, 20b, die aus Molybdän bestehen, durchsetzen die ersten und zweiten Scheiben 16a, 16b. Die ersten und zweiten Durchführungsdrähte 20a, 20b sind an den ersten und zweiten Scheiben 16a, 16b durch die Schrumpfverbindung befestigt. In der Hauptröhre 6 sind die einen Enden der ersten und zweiten Durchführungs drähte 20a, 20b mit den einen Enden der ersten und zweiten Hauptelektrodenschäfte 19a, 19b verbunden. In der Hauptröhre 6 sind die Elektrodenwicklungen 23a, 23b mit den oberen Ab schnitten der anderen Enden der ersten und der zweiten Haupt elektrodenschäfte 19a, 19b derart angebracht, daß die ersten und zweiten Hauptelektroden 7a, 7b gebildet sind. Die anderen Endteile der ersten und zweiten Durchführungsdrähte 20a, 20b sind aus den ersten und zweiten Scheiben 16a, 16b derart hin ausgeführt, daß sie als äußere Durchführungsdrähte 9a, 9b dienen.

Der Hilfselektrodenschaft 21 durchsetzt die erste Scheibe 16a ist an der ersten Scheibe 16a durch eine Schrumpfverbindung befestigt. In der Hauptröhre 6 ist ein Ende des Hilfselektro denschafts 21 mit einem Ende der Hilfselektrode 8 verbunden. Der andere Endteil des Hilfselektrodenschafts 21 ist aus der ersten Scheibe 16a derart hinausgeführt, daß er als äußerer Durchführungsdraht 9c dient.

Bei dieser Ausführungsform ist bevorzugt, daß die Schutz schichten 25 auf den Oberflächen der Hauptröhre 6 der ersten und zweiten Scheiben 16a, 16b derart gebildet sind, daß die jeweiligen Verbindungspunkte, die zwischen den ersten und zweiten Hauptelektrodenschäften 19a, 19b und den ersten und zweiten Durchführungsdrähten 20a, 20b liegen, abgedeckt sind.

Durch den vorstehend genannten Aufbau erzielt die Hochdruck metalldampfentladungslampe dieser Ausführungsform eine ähn liche Wirkung wie diejenige der vorstehend erläuterten Aus führungsformen.

Fig. 10 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht des Auf baus einer Entladungsröhre einer Hochdruckmetalldampfent ladungslampe gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung. Gemäß dem Aufbau der Hochdruckmetalldampf entladungslampe dieser sechsten Ausführungsform ist der äuße re Durchführungsdraht mit dem Durchführungsdraht verbunden und der Verbindungspunkt zwischen dem äußeren Durchfüh rungsdraht und dem Verbindungsdraht ist in der Scheibe so an geordnet, daß der äußere Durchführungsdraht als Abdichtele ment, wie etwa ein Niobdraht zum Abdichten der Entladungs röhre in den Scheiben dient. Die anderen Elemente und Ab schnitte sind ähnlich wie diejenigen der vierten Ausfüh rungsform und werden nicht erläutert.

In Fig. 10 sind die äußeren Durchführungsdrähte 9a, 9b mit den einen Enden der ersten und zweiten Durchführungsdrähte 20a, 20b durch Schweißen verbunden. Die äußeren Durchfüh rungsdrähte 9a, 9b bestehen aus Niob. Ein Schweißpunkt zwi schen dem äußeren Durchführungsdraht 9a und dem ersten Durch führungsdraht 20a ist in der ersten Scheibe 16a angeordnet. In ähnlicher Weise ist ein Schweißpunkt zwischen dem äußeren Durchführungsdraht 9b und dem zweiten Durchführungsdraht 20b in der zweiten Scheibe 16b angeordnet. Die anderen Enden der ersten und zweiten Durchführungsdrähte 20a, 20b sind mit den einen Enden der ersten und zweiten Hauptelektrodenschäfte 19a, 19b durch Schweißen verbunden. Die Elektrodenwicklungen 23a, 23b sind mit den oberen Abschnitten der anderen Enden der ersten und zweiten Hauptelektrodenschäfte 19a, 19b so verbunden, daß die ersten und zweiten Hauptelektroden 7a, 7b in der Hauptröhre 6 liegen. Der äußere Durchführungsdraht 9a und der erste Durchführungsdraht 20a dienen dadurch als er ster Durchführungsteil zum Anordnen der ersten Hauptelektrode 7a in der vorbestimmten Position in der Hauptröhre 6. In ähn licher Weise dienen der äußere Durchführungsdraht 9b und der zweite Durchführungsdraht 20b als zweiter Durchführungsteil zum Anordnen der zweiten Hauptelektrode 7b in der vorbestimm ten Position in der Hauptröhre 6.

Der äußere Durchführungsdraht 9c ist mit dem einen Ende des äußeren Durchführungsdrahts 20c durch Schweißen verbunden. Der äußere Durchführungsdraht 9c besteht ebenfalls aus Niob. Ein Schweißpunkt zwischen dem äußeren Durchführungsdraht 9c und dem Hilfsdurchführungsdraht 20c ist in der ersten Scheibe 16a angeordnet. Die Hilfselektrode 8 ist am anderen Ende des Hilfsdurchführungsdrahts 20c in der Hauptröhre 6 angebracht. Der äußere Durchführungsdraht 9c und der Hilfsdurchführungs draht 20c dienen dadurch als Hilfsdurchführungsteil zum An ordnen der Hilfselektrode 8 in der vorbestimmten Position in der Hauptröhre 6.

Bei dieser Ausführungsform bestehen die äußeren Durchfüh rungsdrähte 9a, 9b, 9c aus Niob mit einem ähnlichen Ausdeh nungskoeffizienten wie die ersten und zweiten Scheiben 16a, 16b. Die äußeren Durchführungsdrähte 9a, 9c sind an der er sten Scheibe 16a durch Schrumpfverbinden derart angebracht, daß sie in der ersten Scheibe 16a mit einer vorbestimmten Länge eingebettet sind. In ähnlicher Weise ist der äußere Durchführungsdraht 9b an der zweiten Scheibe 16b durch Schrumpfverbinden derart befestigt, daß er in der Scheibe 16b mit der vorbestimmten Länge eingebettet ist. Die äußeren Durchführungsdrähte 9a, 9b, 9c dienen damit als Dichtelement zum Abdichten der Entladungsröhre 1, wobei die Dichtelemente 18a, 18b, 18c, die in Fig. 2 gezeigt sind, weggelassen sind.

Abgesehen von der vorstehend angeführten Ausführungsform, bei welcher die äußeren Durchführungsdrähte 9a, 9b, 9c aus Niob bestehen, kann ein alternativer Aufbau vorgesehen sein, bei dem die äußeren Durchführungsdrähte 9a, 9b, 9c entweder aus Tantal, Platin oder Rhenium bestehen. Außerdem können die er sten und zweiten Durchführungsdrähte 20a, 20b als die ersten und zweiten Hauptelektrodenschäfte 19a, 19b verwendet werden. Das heißt, die einen Enden der ersten und zweiten Durchfüh rungsdrähte 20a, 20b sind direkt mit den Elektrodenwicklungen 23a, 23b ohne die ersten und zweiten Hauptelektrodenschäfte 19a, 19b derart verbunden, daß die ersten und zweiten Durch führungsteile gebildet sind.

Fig. 11 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht des Auf baus einer Entladungsröhre einer Hochdruckmetalldampfent ladungslampe gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfin dung. Gemäß dem Aufbau der Hochdruckmetalldampfentladungs lampe dieser siebten Ausführungsform bestehen die ersten und zweiten Scheiben aus leitfähiger Keramik. Die anderen Ele mente und Abschnitte sind ähnlich wie diejenigen der vierten Ausführungsform und werden nicht erläutert.

In Fig. 11 bestehen die ersten und zweiten Scheiben 16a', 16b' aus leitender Keramik. Das eine Ende des ersten Haupte lektrodenschafts 19a ist an der Elektrodenwicklung 23a derart angebracht, daß die erste Hauptelektrode 7a in der Hauptröhre 6 zu liegen kommt. Das andere Ende des ersten Hauptelektro denschafts 19a ist in der ersten Scheibe 16a' eingebettet. Das eine Ende des äußeren Durchführungsdrahts 9a ist in der ersten Scheibe 16a' mit einem vorbestimmten Abstand von 1,5 bis 3,0 mm beispielsweise vom anderen Ende des ersten Haupt elektrodenschafts 19a eingebettet. Bei dieser Ausführungsform wird elektrische Energie dem ersten Hauptelektrodenschaft von dem äußeren Durchführungsdraht 9a durch die erste Scheibe 16a' zugeführt.

Das eine Ende des zweiten Hauptelektrodenschafts 19b ist an der Elektrodenwicklung 23b derart angebracht, daß die zweite Hauptelektrode 7b in der Hauptröhre 6 angeordnet ist. Das an dere Ende des zweiten Hauptelektrodenschafts 19b ist mit dem einen Ende des zweiten Durchführungsdrahts 20b verbunden. Wenn der zweite Durchführungsdraht 20b mit der zweiten Schei be 16b' durch die Schrumpfverbindung fest verbunden ist, wird der andere Endteil des zweiten Durchführungsdrahts 20b aus der zweiten Scheibe 16b' herausgeführt und dient als äußerer Durchführungsdraht 9b.

Die Hilfselektrode 8 ist am oberen Abschnitt des äußeren Durchführungsdrahts 9c durch Schweißen verbunden. Dieser äu ßere Durchführungsdraht 9c durchdringt das Dichtelement 18c', das aus der leitenden Keramik besteht, und ist durch das Dichtelement 18c' durch die Schrumpfverbindung abgedichtet. Das Dichtelement 18c' ist an der ersten Scheibe 16a' derart befestigt und abgedichtet, daß die Hilfselektrode 8 innerhalb des Entladungsraums der Hauptröhre 6 angeordnet ist. Nachdem die Hilfselektrode 8, der äußere Durchführungsdraht 9c und das Dichtelement 18c' miteinander verbunden sind, werden die Hilfselektrode 8, der äußere Durchführungsdraht 9c und das Dichtelement 18c' an der ersten Scheibe 16a' angebracht. Die erste Scheibe 16a' wird an der Hauptröhre 6 durch Schrumpf verbinden fest angebracht, und die zweite Scheibe 16b' wird an der Hauptröhre 6 durch die Fritte 26 fest angebracht. Die Schutzschichten 25, die aus demselben Material bestehen wie die Hauptröhre 6, werden auf den Endoberflächen der Entla dungsraumseite der ersten und zweiten Scheiben 16a', 16b' ge bildet.

Bei den jeweiligen Ausführungsformen wird eine ähnliche Wir kung selbst dann erzielt, wenn die Elektroden mit einem Emit ter beschichtet sind, der die Eigenschaft hat, Elektronen zu emittieren.

Wie vorstehend erläutert, wird bei den Hochdruckmetalldampf entladungslampen gemäß den jeweiligen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Hilfsentladung zunächst zwischen der ersten Hauptelektrode 7a und der Hilfselektrode 8 nach Zufuhr elektrischer Energie gestartet und die Hauptentladung zwischen den Hauptelektroden 7a, 7b stellt sich in gleich mäßiger Weise darauffolgend ein und ein stabiler Entladungs zustand wird beibehalten. Bei der Hochdruckmetalldampfent ladungslampe gemäß der vorliegenden Erfindung ist es im Ge gensatz zu der herkömmlichen Entladungsröhre, die aus Quarz glas besteht, möglich, Schwankungen der Form der Ent ladungsröhre 1 durch Ausbilden mit Keramikmaterial zu verrin gern, wodurch Schwankungen der Lampeneigenschaften, verur sacht durch Formschwankungen, verringert sind. Da das Keramik material, das eine geringere Reaktivität mit den eingefüllten jodierten Materialien besitzt, verwendet wird, ist es mög lich, eine Hochdruckmetalldampfentladungslampe zu erhalten, die einen hohen Wirkungsgrad besitzt und während der gesamten Lebensdauer stabil ist, unabhängig davon, ob in der äußeren Röhre 2 ein Gas vorhanden ist oder nicht.

Claims

1. Hochdruckmetalldampfentladungslampe, aufweisend:
eine Entladungsröhre (1), die aus transparentem Keramikmaterial besteht, wobei die Entladungsröhre (1) zumindest eine luminiszierende Schicht enthält und fol gende Teile aufweist: eine Hauptröhre (6), eine erste Scheibe (16a), die an einer Öffnung der Hauptröhre (6) angeordnet ist, und eine zweite Scheibe (16b), die an der anderen Öffnung der Hauptröhre (6) angeordnet ist,
mehrere zylindrische schmale Rohre (17a, 17b, 17c), die aus Keramikmaterial bestehen, wobei jedes zylindrische schmale Rohr an den ersten und zweiten Scheiben (16a, 16b) befestigt ist,
mehrere Durchführungsteile (9a, 9b, 9c), die an einem Paar von Hauptelektroden (7a, 7b) und einer Hilfselektrode (8) in der Hauptröhre (6) angeordnet sind, und
ein Dichtelement (18a, 18b, 18c), das mit dem Durchführungsteil integral gebildet ist, wobei das Dichtelement in das jeweilige zylindrische schmale Rohr (17a, 17b, 17c) so eingesetzt ist, daß das zylindrische schmale Rohr luftdicht abgedichtet ist, wobei der Abstand zwischen einer äußeren Oberfläche der Hauptröhre (6) und einem Ende des Dichtelements in dem zylindrischen schma len Rohr (17a, 17b, 17c) auf 4,0 mm oder mehr eingestellt ist.

2. Hochdruckmetalldampfentladungslampe nach Anspruch 1, wo bei das Durchführungsteil (9a, 9b, 9c) das Dichtelement durchsetzt.

3. Hochdruckmetalldampfentladungslampe nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Dichtelement aus leitfähiger Keramik be steht und das Durchführungsteil (9a, 9b, 9c) mit einem Ende des Dichtelements in dem zylindrischen schmalen Rohr (17a, 17b, 17c) verbunden ist.

4. Hochdruckmetalldampfentladungslampe nach einem der An sprüche 1 bis 3, wobei das Dichtelement an dem zylindri schen schmalen Rohr (17a, 17b, 17c) entweder durch Schrumpfverbinden oder durch eine Fritte (26) abgedich tet ist.

5. Hochdruckmetalldampfentladungslampe nach einem der An sprüche 1 bis 4, wobei das Durchführungsteil (9a, 9b, 9c) einen Hauptelektrodenschaft bildet, der eine Hauptelek trode hält.

6. Hochdruckmetalldampfentladungslampe nach einem der An sprüche 1 bis 4, wobei das Durchführungsteil (9a, 9b, 9c) ein Durchführungsdraht ist, der eine Hauptelektrode hält.

7. Hochdruckmetalldampfentladungslampe nach einem der An sprüche 1 bis 4, wobei das Durchführungsteil (9a, 9b, 9c) ein Hilfsdurchführungsdraht (20c) ist, der eine Hilfs elektrode (8) hält.

8. Hochdruckmetalldampfentladungslampe, aufweisend:
eine Entladungsröhre (1), die aus einem lichtdurchlässi gen Keramikmaterial besteht, wobei die Entladungsröhre (1) zumindest eine luminiszierende Schicht aufweist und folgende Teile aufweist: eine erste Hauptröhre (6), eine erste Scheibe (16a), die an einer Öffnung der Hauptröhre (6) angeordnet ist, und eine zweite Scheibe (16b), die an der anderen Öffnung der Hauptröhre (6) angeordnet ist,
erste und zweite Hauptelektroden (7a, 7b), die in der Hautröhre (6) angeordnet sind,
eine Hilfselektrode (8), die benachbart zu einer der er sten und zweiten Hauptelektroden (7a, 7b) angeordnet ist,
einen ersten Hauptelektrodenschaft (19a), an dessen obe rem Abschnitt die Hauptelektrode (7) angebracht ist, wo bei der erste Hauptelektrodenschaft (19a) die erste Scheibe (16a) durchsetzt und mit der ersten Scheibe (16a) luftdicht abgedichtet ist,
einen zweiten Hauptelektrodenschaft (19b), an dessen oberem Abschnitt die zweite Hauptelektrode (7b) ange bracht ist, wobei der zweite Hauptelektrodenschaft (19b) die zweite Scheibe (16b) durchsetzt und mit der zweiten Scheibe (16b) luftdicht abgedichtet ist, und
einen Hilfselektrodenschaft (21), an dessen oberem Ab schnitt eine Hilfselektrode (8) vorgesehen ist, wobei der Hilfselektrodenschaft (21) eine der ersten und zwei ten Scheiben (16a, 16b) durchsetzt, und mit den ersten und zweiten Scheiben (16a, 16b) luftdicht abgedichtet ist.

9. Hochdruckmetalldampfentladungslampe nach Anspruch 8, wo bei ein erster Durchführungsdraht, der mit dem ersten Hauptelektrodenschaft (19a) verbunden ist, und ein Hilfsdurchführungsdraht (20c), der mit dem Hilfselektro denschaft (21) verbunden ist, an der ersten Scheibe (16a) so angebracht sind, daß der erste Durchführungs draht benachbart zu dem Hilfsdurchführungsdraht (20c) angeordnet ist,
ein zweiter Durchführungsdraht, der mit dem zweiten Hauptelektrodenschaft (19b) verbunden ist, an der zwei ten Scheibe (16b) angebracht ist,
wobei der erste Durchführungsdraht und der Hilfsdurch führungsdraht (20c) die erste Scheibe (16a) durchsetzen und mit der ersten Scheibe (16a) luftdicht abgedichtet sind, und
der zweite Durchführungsdraht die zweite Scheibe (16b) durchsetzt und mit der zweiten Scheibe (16b) luftdicht abgedichtet ist.

10. Hochdruckmetalldampfentladungslampe nach Anspruch 8 oder 9, wobei ein erster äußerer Durchführungsdraht entweder mit dem ersten Durchführungsdraht oder mit dem ersten Hauptelektrodenschaft (19a) in der ersten Scheibe (16a) verbunden ist,
ein zweiter äußerer Durchführungsdraht entweder mit dem Hilfsdurchführungdraht oder mit dem Hilfselektroden schaft (21) in der ersten Scheibe (16a) verbunden ist,
ein dritter äußerer Durchführungsdraht entweder mit dem zweiten Durchführungsdraht oder mit dem zweiten Haupt elektrodenschaft (19b) in der zweiten Scheibe (16b) ver bunden ist, und
sowohl der erste als auch der zweite und dritte äußere Durchführungsdraht als Dichtelement zum Abdichten der Entladungsröhre (1) dienen.

11. Hochdruckmetalldampfentladungslampe nach einem der An sprüche 8 bis 10, wobei zumindest entweder die erste oder die zweite Scheibe (16b) aus leitender Keramik be steht und ein äußerer Durchführungsdraht an den ersten und zweiten Scheiben (16a, 16b) so angebracht ist, daß der erste Durchführungsdraht entfernt von entweder dem Hauptelektrodenschaft (19a) oder dem Durchführungsdraht in den ersten und zweiten Scheiben (16a, 16b) zu liegen kommt.

12. Hochdruckmetalldampfentladungslampe nach einem der An sprüche 1 bis 11, wobei das Dichtelement (18a, 18b, 18c) aus Metall besteht, das zumindest Niob, Tantal, Platin und Rhenium enthält.

13. Hochdruckmetalldampfentladungslampe nach einem der An sprüche 1 bis 12, wobei das Dichtelement (18a, 18b, 18c) hauptsächlich aus demselben Material besteht wie das zy lindrische schmale Rohr (17a, 17b, 17c) und zumindest Wolfram oder Molybdän enthält.

14. Hochdruckmetalldampfentladungslampe nach Anspruch 8, wo bei die ersten und zweiten Scheiben (16a, 16b) haupt sächlich aus demselben Material bestehen wie die Haupt röhre (6) und zumindest Wolfram oder Molybdän enthalten.