JP2003510781A - 高圧放電ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 両側で閉じられた放電容器（１）を有し、基部に近い給電体（１５）と所属の短い導電体（４）の自由端部（１４）とが管状のキャップ（１０）によって覆われており、該キャップ（１０）の、放電容器に向けられた第１の端部が開放されておりかつ基部に向けられた第２の端部が閉じられている、高圧放電ランプ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 技術分野 本発明は請求項１の上位概念に記載した高圧放電ランプから出発している。こ
の場合、高圧放電ランプとは特に、片側が基部化された外ガラス球を有する金属
ハロゲン化物ランプである。しかしながら本発明はナトリューム又は水銀高圧放
電ランプにおいて使用するのにも適している。

【０００２】 公知技術 ＥＰ−Ａ５１７３０４号明細書によれば、両側で閉じられた放電容器がフレー
ムを用いて外ガラス球内に保持された高圧放電ランプが既に公知である。この場
合には基部に近い給電体も基部に遠い給電体も、加熱再点火に際してのフラッシ
ュオーバを回避するために、石英ガラスから成る絶縁スリーブにより套囲されて
いる。前記フラッシュオーバは、まず前記２つの導体の間で行われるので、両導
体の有効間隔は、基部に近い給電体が放電容器のシャフトから突出する個所から
ほぼ所属の基部に遠い電気的な給電体との交差点まで、基部に近い給電体が套囲
されることで延長される。これによりフラッシュオーバ距離が延長される。

【０００３】 もちろん実地において解決しようとする問題はより複雑である。何故ならば外
ガラス球内にある導電性のすべてのコンポーネントの間でフラッシュオーバの可
能性があるからである。したがって通常は、反対の極性の与えられた導電性のコ
ンポーネントの間の大きな間隔によってかつ導電性のコンポーネントの小さな曲
率半径とシャープな屈曲とを回避することによってかつ外側の給電体の上に両側
の開いたガラス管を使用することによってフラッシュオーバを阻止することが試
みられている。したがって最終的には前記間隔を十分に大きく保つためには比較
的に大きな容積が外ガラス球にて必要とされる。

【０００４】 発明の開示 本発明の課題は、請求項１の上位概念による高圧放電ランプの加熱点火性を改
善することである。本発明は特に１ｋＷを越える高い出力のランプが対象である
。

【０００５】 前記課題は請求項１の特徴によって解決された。特に有利な構成は従属請求項
に記載されている。

【０００６】 詳細には特に、外ガラス球を有し、出力が有利には４ｋＷから１２ｋＷまでと
高い、片側が基部化された金属ハロゲン化物ランプの加熱点火性が改善されるよ
うにしたい。これらのランプは片側に基部を有する外ガラス球と該外ガラス球内
に配置された、ランプ軸上にある両側で閉じられた放電容器とから成っている。
放電容器は２つのシール手段、特に溶解部又は圧潰し部で閉鎖されている。ラン
プへの電流を遮断した直後には放電容器にガス状の水銀及びガス状の金属ハロゲ
ン化物がある。この充填コンポーネントは自由な荷電担体を結合する。点火装置
から送られた高電圧パルスはこの状態では特別な対応処置なしで、放電容器にお
ける電極の間の放電の代わりに外ガラス球における放電をもたらす。これは異な
る極性の与えられた導体の間、特に両方の外側の給電体の間又は外側の給電体と
外ガラス球の端部に場合によっては溶解された、圧潰し部における下方のフォイ
ルシステムとの間又は基部に遠い給電体とこれに向き合った基部に近い導電体と
の間で発生する。この効果はランプへの電流を切った３〜６分後、特に顕著であ
る。

【０００７】 驚くべきことには別のメカニズムが有害であることが証明された。すなわち、
それは基部に近い給電体の端部と、基部に遠い給電体の上の絶縁スリーブとの間
に形成される滑り火花放電である。絶縁スリーブから滑り火花放電は基部に遠い
給電体自体まで移動するのでこれにより絶縁破壊が行われる。基部に近い給電体
の自由端は、本発明によれば、キャップによってスリーブに対し覆われている。
キャップは中空円筒である。このキャップは形にてシール部分に適合させられ、
溶解部の場合には管状で、圧潰し部の場合には横断面が方形である。キャップは
少なくとも第１の、放電容器に向いた端部にて開いている。有利にはキャップは
第２の、基部に向いた端部にて閉じられている。これは特に、外ガラス球がMoly
-Cup溶解部又はフォイルを有する圧潰し部で閉じられている場合に有利である。
これによりこれらの金属部分へのフラッシュオーバが回避される。

【０００８】 基部に近い給電体の自由端は有利にはランプ軸線に対し横方向に折曲げられる
。この場合には、基部に近い給電体に対する良好な溶接又はろう接結合が保証さ
れる。キャップには片側からスリットが切られかつ管として、特に石英ガラス管
として構成されている。

【０００９】 有利には外ガラス球は排気されているか又は窒素で充たされている。窒素充填
圧（冷）の典型的な値は４００から１４００ｍｂａｒ、特に８００ｍｂａｒから
９５０ｍｂａｒである。

【００１０】 総じて異なる極性の与えられた導電性のコンポーネントの間のフラッシュオー
バが確実に回避されかつ放電容器における所望の絶縁破壊が保証される。公知技
術とは異なってキャップはコンパクトな構成形式とランプを構成する場合のより
大きな自由度を可能にする。

【００１１】 前記キャップに基づき、コンパクトな構成形式のランプが可能である。絶縁破
壊強さにとっては、放電容器から突出する基部に近い給電体の部分の長さが基部
に近い給電体の直径の最大６倍（有利には最高３倍）であると十分である。この
長さもしくはこの比は公知技術に比較してきわめて短くもしくは小さく保つこと
ができる。

【００１２】 外ガラス球の閉鎖技術としてのフォイル溶解部を有する圧潰し部は回避できる
。その代わりにいわゆるMoly-Cup溶解部を使用することもできる（下記参照）。
この場合にはMoly-Cup溶解部のモリブデンカップへのフラッシュオーバを回避す
るためには片側の閉じられたキャップが有利である。

【００１３】 有利には前記キャップはランプの部分に固定される。これはキャップがルーズ
に複数の部分の間にロックされるか又はキャップが１つの部分に不動に固定され
ることで行われる。このためには特に長い給電体におけるスリーブ（例えば石英
ガラス管）が対象となる。キャップは前記スリーブに付着ガラス部（例えば接着
ストリップの形をした）を用いて溶融結合されるがこれにパテで止めるか又は結
び付けることもできる。

【００１４】 実施例の説明 図１と図２とにおいては片側にて基部化された高圧放電ランプが図示されてい
る。ここで実施例として記載した高圧放電ランプは写真光学的な目的に使用され
る、電力消費６ｋＷの金属ハロゲン化物ランプである。

【００１５】 高圧放電ランプは両側にて閉じられた石英ガラス製の放電容器を有しており、
該放電容器内にはイオン化可能な充填ガスと２つの電極２とが封入されている。
放電容器１は２部分構造のフレーム３，４を用いて窒素（冷間充填圧９００ｍｂ
ａｒ）で充填された、片側にて閉鎖された外ガラス球５内に保持されている。外
ガラス球５はほぼ軸対称である。外ガラス球５の基部に近い端部６は接触ピン１
８を有するセラミック基部７に金属製のスリーブ２４を用いて結合されている。
ランプは５０ｋＶよりも大きい高電圧強度を有している。

【００１６】 長い方のフレーム湾曲部材３は放電容器１に沿って外ガラス球の基部から遠い
端部８に向かって延びかつそこで、放電容器１から外へ軸方向に導き出された給
電体９と結合されている。例えば湾曲部材３は前記給電体にニッケル３７を用い
てろう接されることができるが、給電体に溶接されていることもできる。基部か
ら遠い給電体９は外ガラス球の基部から遠い端部８におけるポンプ短管部１２に
導入されている。長い湾曲部材３は基部に近いところで、部分的に石英ガラス管
１３で取囲まれている。この石英ガラス管１３は外ガラス球５の基部に近い端部
６における管状の延長部２５内へ差込まれている。石英ガラス管１３は基部に近
い端部（２３）にて斜めに面取りされ、放電容器に向かって延長され、これによ
りフラッシュオーバ距離の長さが高められている。

【００１７】 似たような形式で、主として長い湾曲部材３に対し平行に配置されている短い
フレーム湾曲部材４も、外ガラス球５の基部に近い端部６における延長部２５に
保持されている。短い湾曲部材４の線材直径Ｄは３ｍｍである。湾曲部材４の自
由端１４は折曲げられかつランプ軸線に対して横方向に配置されている。放電容
器の基部に近い端部１６（溶解部又は圧潰し部としての）から導き出された給電
体１５は例えばろう接又は溶接で交差点にて結合されている。放電容器から導き
出された給電体部分の長さＬは６mmであり、したがって比Ｌ／Ｄ＝２である。

【００１８】 交点の領域においては開放する第１の端部１９と閉鎖された第２の端部２０と
を有する管状のキャップ１０が軸方向に向けられている（図３と図４参照）。キ
ャップ１０は短い給電体１５を完全に間隔をおいて取囲み、特に軸に対し横方向
に位置する湾曲部材端部１４をスリーブ１３に対し遮蔽する。この湾曲部材端部
１４はキャップの開放した第１端部からキャップの長さのほぼ２／３に亘って延
びる軸平行なスリット２１を通してキャップ１０へ導入されている。したがって
給電体１５と湾曲部材４の折曲げられた端部はキャップ１０内に閉じ込められる
。

【００１９】 延長管２５は外ガラス球の底１１から引出されている。キャップ１０は第２端
部２０で底部１１にルーズに支持されている。さらにキャップ１０はその側壁で
スリーブ１３にルーズに接触している。これによって一方ではキャップ１０が十
分に固定されかつ他方ではランプ稼働中の熱的な膨張のためにキャップが十分な
遊びを有することになる。したがって全体としてはキャップは短い給電体にルー
ズに保持される。キャップを固定するための特別な手段は必要とされず、これは
時間的にかつ費用的に有利であり、製造プロセスを著しく簡易化する。キャップ
の第１端部１９は、放電容器の内実円筒として構成された熔解部１６の端部とほ
ぼ同じ高さに位置している。

【００２０】 導電体３，４の端部はモリブデンから成る鉢形の中空円筒２２（いわゆるMoly
-Cup）で取囲まれている。中空円筒２２の底は基部に近い端部にて導電体４もし
くは導電体３の石英ガラス管１３と結合されている。中空円筒２２の自由端部は
先細に延びかつ延長管２５内で終わっている。Moly-Cup溶解部は経済的に得るこ
とのできる石英ガラス−金属移行部を成す。この移行部は真空密である。詳細は
ＵＳ−Ａ３８０４０４５号明細に記載されている。

【００２１】 Moly-Cup２０を介して突出するフレーム湾曲部材３，４の端部はそれぞれニッ
ケルリッツ線１７と接続されている。リッツ線１７は接触ピン１８の中心孔にて
その端部まで案内されかつそこでピン１８とろう接されている。ランプを加熱点
火する場合には約Ｃａ.４０〜５０ｋＶの電圧がかかる。より高いワット数では
点火電圧はさらに高くなる。

【００２２】 このランプでは、キャップのない構造的に同じランプに較べて著しく確実な加
熱点火が達成される。この場合には、電流の遮断と再点火との間では数秒と７分
との間の時間窓が試された。キャップレスのランプは３分と６分との間では点火
しなかった。

【００２３】 図５の別の実施例においては同じ符号は図２と同じ部分に相当する。しかし図
２と異なって基部に遠い給電体３のスリーブ２９の自由端部３２は段状に構成さ
れている。これは斜め面取りに対し加工技術的な利点を提供する。キャップ３０
は１０ｍｍに亘ってシール手段１６の上に被せられ、シール手段１６をわずかな
間隔で取囲む。これによりスリーブ２９に沿った給電体３の滑り火花放電が阻止
されるだけではなく、基部に近い給電体４の端部１４と基部に遠い給電体３との
間の直接的な絶縁破壊も困難にされる。キャップ３０の第１の端部２８だけでは
なく、第２の基部に近い端部も開放されている。

【００２４】 図６には別の実施例が示されており、該実施例においては、キャップ３５は石
英ガラス管１３に溶融結合により固定されている。これはキャップ３５に沿って
石英ガラス管１３の上に延在する石英ガラスから成る２つの接着ストライプ３６
で行われる。図６ｂの平面図では付着ガラス部分３６（２つの接着ストライプ）
は、キャップと石英ガラス管との間の２個所で良好に示されている。断面図（図
６ａ）においては接着ストライプを見ることはできない。何故ならばこの場合に
は中心を通る断面が選ばれているからである。しかしながらスリット２１はこの
断面から良く判る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 金属ハロゲン化物ランプの断面図。

【図２】 図１のランプを基部と共に示した図。

【図３】 図１のランプのキャップを示した図。

【図４】 図３のキャップの横断面図。

【図５】 金属ハロゲン化物ランプの別の実施例の断面図。

【図６】 ランプの１部の別の実施例を示した図。

【符号の説明】

１ 放電容器、 ２ 電極、 ３，４ 導電体、 ５ 外ガラス球、 ６ 端
部、 ７ セラミック基部、 ８ 端部、 ９ 給電体、 １０ キャップ、 １１ 底、 １２ ポンプ短管部、 １３ 絶縁スリーブ、 １４ 端部、 １ ５ 給電体、 １６ シール部分、 １７ リッツ線、 １８ 接触ピン、 １ ９，２０ 端部、 ２１ スリット、 ２２ 中空円筒、 ２３ 端部、 ２４ スリーブ、 ２５ 延長部、 ２８ 端部、 ２９ スリーブ、 ３０ キャ ップ、 ３５ キャップ、 ３６ 接着ストライプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C043 AA20 CC03 CC04 CD05 DD19 DD20 EA01 EC01

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両側にて閉鎖された放電容器（１）を有し、該放電容器（１
   ）がランプ軸を規定し、該放電容器から給電体（９，１５）が引出され、該給電
   体（９，１５）が、片側で閉鎖された外ガラス球（５）内で短い導電体（３）と
   長い導電体（４）とに導電的に接続されており、この場合、異なる極性の与えら
   れた２つの導体部がそれぞれ絶縁作用を有するスリーブ（１３）でフラッシュオ
   ーバを回避するために套囲されている高圧放電ランプにおいて、基部に近い給電
   体（１５）に所属する短い導電体（４）が部分的に、中空円筒状の、特に管状の
   キャップ（１０）によって覆われており、少なくとも該キャップ（１０）の放電
   容器に向けられた第１の端部（１９）が開いていることを特徴とする、高圧放電
   ランプ。
2. 【請求項２】 前記キャップの、基部に向けられた第２の端部（２０）が閉
   じられている、請求項１記載の高圧放電ランプ。
3. 【請求項３】 前記キャップが短い導電体にルーズに保持されている、請求
   項１記載の高圧放電ランプ。
4. 【請求項４】 基部に近い導電体（４）がランプ軸線に対し横方向に折曲げ
   られている、請求項１記載の高圧放電ランプ。
5. 【請求項５】 前記キャップ（１０）に片側で第１の端部（１９）からスリ
   ット（２１）が切られており、基部に近い導電体（４）の折曲げられた端部が前
   記スリット（２１）内で案内されている、請求項１記載の高圧放電ランプ。
6. 【請求項６】 基部から遠い導電体（３）が基部に近い導電体（４）の自由
   端の高さで絶縁スリーブ（１３）で套囲されており、該スリーブ（１３）の自由
   端が斜めに面取りされているか又は該自由端部に段が付けられている、請求項１
   記載の高圧放電ランプ。
7. 【請求項７】 キャップ（１０）が外ガラス球の端部の底（１１）に支持さ
   れかつ／又はスリーブ（１３）に接触しているか又はこのスリーブ（１３）に固
   定されている、請求項１記載の高圧放電ランプ。
8. 【請求項８】 基部に近い給電体（１５）の、放電容器から突出する部分の
   長さが基部に近い導電体（４）の直径の最高６倍、有利には最高３倍に相応する
   、請求項１記載の装置。
9. 【請求項９】 放電容器が２つのシール部分で、有利には溶解部又は圧潰し
   部として構成されたシール部分で閉じられており、キャップが少なくとも基部に
   近いシール個所（１６）まで達している、請求項１記載の高圧放電ランプ。
10. 【請求項１０】 キャップが少なくとも５ｍｍの軸方向の長さに亘って、基
    部に近いシール部分を取囲んでいる、請求項１０記載の高圧放電ランプ。