JP2005529458A

JP2005529458A - 電球

Info

Publication number: JP2005529458A
Application number: JP2004512156A
Authority: JP
Inventors: ヤコブスヨットツェーコウマンズ; マルテンダブリューシュイットマン; ヴィルヘルムスヨットヨットヴェルターズ
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2002-06-07
Filing date: 2003-05-21
Publication date: 2005-09-29
Anticipated expiration: 2023-05-21
Also published as: AU2003228080A1; CN1659673A; US20050174058A1; JP4313304B2; CN100444302C; AU2003228080A8; WO2003105177A3; US7378798B2; WO2003105177A2; EP1527472A2

Abstract

【課題】
【解決手段】電球（1）は、容器（2）を有し、電気素子（3）が取り付けられている。当該電気素子は、電流導電体（4）並びに、クロムマンガンと、クロムコバルトと、クロム鉄と、クロムボロンとの合金からなる群から選択された材料の被覆体を有するモリブデン部（5）（21）に、接続される。

Description

本発明は、
シールを用いてガスが漏れない形で閉鎖され、かつ、電気素子を含むガラス製電球容器と、
少なくとも一部が、モリブデンから作られかつ当該電気素子に接続されている電流導体であって、その導体の一部が、シール内に埋設され、かつ、一部に酸化を防止する手段が設けられている電流導体と、
を含む電球に関する。

このような電球は、特許文献1により、公知である。

モリブデンは機械的負荷能力に関して高温に対する耐性が高いこと、および、モリブデンが硬質ガラスと一致し、かつ、クォーツガラス（すなわち重量で少なくともSiO₂含有量95%のガラス）の熱膨張係数とはほとんど相違しない熱膨張係数を有することから、シールに埋設された1個または数個のモリブデン薄片を有する電流導電体は、電球に頻用される。しかしながら、モリブデンは、酸化しやすく、酸化により、たとえば、ランプホルダーの接続端子に対する、電気接触が破壊するリスク、およびシールのガラス部分で生じる圧力および／または破壊といった、かなりのリスクが生じることが、モリブデンの問題点である。

特許文献１によると、この電流導電体には、クロム合金またはニッケル・クロム合金の被覆体が設けられている。しかしこの公知の電球は、薄片と、クロム被覆体を使用すると薄片が埋設されたガラスとの間の、接着性が相対的に悪いという問題点を有する。ニッケル・クロム合金被覆体を、公知の電球に使用する場合、薄片とガラスとの間の接着は良好になるが、この公知の電球は、電流導電体内で破損が生じる傾向が大きくなるという問題点を有する。

米国特許2002/0008477

本発明の目的は、前記の問題点を解決する冒頭段落に記載の電球を提供することである。

本発明に従えば、この目的は、冒頭段落に記載の電球が、酸化を防止するための前記手段が、クロムマンガンと、クロムコバルトと、クロム鉄と、クロムボロン合金とにより形成された材料群から選択されることを、特徴とすることにより達成される。

この被覆体は、ランプ外部の空気と接触する薄片全体または薄片部分に設けることも可能であるし、あるいは、これに代えて、薄片に接続された外部の伝導体に設けることも可能である。クロムマンガンと、クロムコバルトと、クロム鉄と、クロムボロン合金の良好なカバーとなる被覆体は、純クロム単体の被覆体よりも実施が容易であるのみならず、この被覆体はまた、酸化に対しても効果的に機能する。この被覆体は、たとえば、ほぼ550℃まで上昇させた温度での酸化に対し特に効果的に機能する。この場合において、これらの合金は、99%から50%未満の原子百分率のクロムを含有しても良い。クロムマンガンと、クロムコバルトと、クロム鉄と、クロムボロンとの合金は、さらに、モリブデン部分の脆弱性を誘導することがないことや、たとえば、2000℃の非常に高い温度下でも熱的に安定していることという利点を有する。非常に高い温度化での熱安定性は、接着部が分離して、耐酸化性の被覆体に不適切な化合物が形成されることが、高温の結果として起こらないことを意味する。このことは、これらの化合物を、例えば、ランプの製造プロセスにおいて非常に高い温度が使用されるクォーツガラスランプのようなランプにおいて、酸化に効果的である、金属部分上の被覆に適した材料とする。さらに、これらの合金は、クロムとは異なって、ランプの製造プロセスにおいて溶解するという利点を有する。溶解した合金は、それ自体モリブデン上に拡がって、かつモリブデン薄片によるより優れた被覆体および保護を確実にする。さらに実験によると、モリブデン薄片とガラスとの間の優れた接着が、これらの合金で達成され、特に、クロムマンガン合金では非常に好結果が生ずることが判明している。

特に、クロムの最上層が、そのようなクロム含有の場合においては、ランプ製造プロセスの間、この合金による被覆体上に形成されることから、原子百分率80〜99%を含有するクロム合金と関連する部分の被覆体が、相対的に優れた効果を有することも判明している。そのようなクロム含有は、それ故、モリブデン薄片上を合金が流れることと、クロム最上層の好適な酸化防止とにより、効果的なカバーの被覆体の好ましい組合せを達成する。

好適な一実施例の場合、モリブデン薄片を酸化から保護するための合金は、原子百分率94〜96%のクロムを含む。実験によると、この原子百分率の範囲のクロムを含有する合金は、これより高い含有量もしくは低い含有量のクロム合金に比較し、生産が容易である。

この被覆体は、最小1μm、最大6μmの層の厚さを有するのが好ましい。厚さ1μm未満の層は、酸化からモリブデンを保護するには不十分である。

厚さ6μmの層を有する被覆体に対し酸化からの保護が向上しないため、厚さ6μmを越えた層は、コストが不必要に高くなる。加えて、より厚みのある材料層は、リードスルーの機械的強度が減少するリスクまたはランプが破裂するリスクの増加につながる。

モリブデン部上の耐酸化性の被覆体は、たとえば、金属塩水溶液からの電気めっきプロセスといっためっきプロセスにおいて直ちに得られる。めっきプロセスの利点は、合金の金属を、同時にまたは連続的に設けるかのいずれかの方法で生産できる点である。これに代えて、CVDプロセスを用いて、耐酸化性の被覆体を得ることも可能である。めっきプロセスおよびCVDプロセスは、ともに被覆体を全ての面に設けることができるという利点を有する。しかしながら、CVDは、電気めっきと比較するとコストの高いプロセスである。合金金属は、また、PVDプロセスを用いて設けることができるが、このプロセスは、電気めっきプロセスに比べてコストも高いし、1プロセスステップで全ての面に被覆体をコーティングすることもできない。

クロムマンガン、クロムコバルト、クロム鉄、クロム鉄の合金の被覆によって酸化から保護されるにもかかわらず、保護部を、通常の形で、例えば、メタル薄片（例えば、ランプ容器のガスが漏れないシールを実現するモリブデン薄片）に、溶接するという形で保護部を処理することも可能である。良好な電気的接続を、たとえば、ランプホルダーのコンタクト（この接続は、白金または白金でコーティングされた部位の抵抗値より数mΩしか高くない抵抗値を有する）を使って、この保護部に実現することができる。

電球の電気素子は、（たとえば、ハロゲンを含む不活性ガスにおける）イオン化できるガスまたは白熱体における一対の電極としてもよい。電球容器は、各々のシールから電流導電体が外部に突き出る1個または複数のシールを有していてもよい。電球容器、たとえば、クォーツガラスまたは硬質ガラスでできた容器は、反射体と共にランプに接合させてもよい。

本発明による電球の実施例を、縦断面図に示す。

本図において、電球1は、ガスが漏れない形で閉鎖されかつ電気素子3を含むクォーツガラス製電球容器、本図では電球体を有し、さらに、反射面のある反射体10、および透明なプレート13を有する。ランプ容器2は、セメント10を使用した反射体10で固定されている。シール21へと延在する電流導電体4は、電気素子3に接続している。各電流導電体は、シールに埋設された薄片21を電球容器の外側へ延在するモリブデン終端部5を有する。薄片も終端部も、酸化からの保護手段を有する。当該酸化防止を目的とする部位（5,21）は、原子百分率5%のクロム合金の被覆体を有する。この被覆体は、厚さ約2.5μmの層を有する。終端部5は、電球に対する接触ピンとして使用されるが、これらは前記薄片へ溶接される。

釜での実験が、ハロゲンランプで実施された。この実験で気温が530℃まで上昇した。前記ハロゲンランプは、1kWの電気等級および220Vの電圧を有するSSTV型（ステージ・スタジオ・シアターおよびビデオ向け）のランプである。この釜での実験は、電流導電体上で原子百分率5%のクロム合金からなる被覆体を備えた本発明による電球が、酸化抵抗の相当に優れた電流導電体を有することを立証した。その電流導電体は、釜を6回通過させ、530℃の高熱に3回以上さらしても、図1の5、21に対応する部位にクロム被覆体を備えた、公知の電球の電流導電体がそのまま持ちこたえる時間（すなわち642時間）の2倍超である1677時間、持ちこたえる。

図に示された電球は、たとえば強調照明、プロジェクタ、写真、ビデオ、または映画に使用することができる。

本発明よる実施例を示す電球の縦断面図である。

符号の説明

1 電球
2 容器
3 電気素子
4 電流導電体
5, 21 モリブデン部
10 反射体
13 プレート
20 シール

Claims

シールを用いてガスが漏れない形で閉鎖され、かつ、電気素子を含むガラス製電球容器と、
少なくとも一部はモリブデンから作られ当該電気素子に接続され、導体の一部はシール内に埋め込まれ、さらに、一部が酸化を防止する手段として提供される電流導電体と、
を含む電球であって、
酸化を防止するための手段が、クロムマンガンと、クロムコバルトと、クロム鉄と、クロムボロンとの合金とで形成された材料群から選択されることを特徴とする、
電球。
前記合金が、原子百分率80〜99%のクロムを有する、請求項1に記載の電球。
前記合金が、原子百分率94〜96%のクロムを有する、請求項1に記載の電球。
前記合金が、クロムマンガンを有する、請求項1、請求項2、または請求項3に記載の電球。
前記被覆体が、最小1μm、最大6μmの層の厚さを有する、請求項1、請求項2、請求項3、または請求項4に記載の電球。