JP2006313749A - 外管を有する電気ランプ - Google Patents

Abstract

【課題】請求項１の上位概念に記載のランプにおいて、高い温度負荷に耐えることができ、殊に長い寿命を保証すること。
【解決手段】電気ランプであって、真空密に封止され長手方向に延在する内管を有する外管が設けられており、前記内管により長手軸および内部長さＬＥＧが規定され、該内管は発光手段を含み、互いに対向する端部のところで封止部材により封止されており、全長ＬＡＫＯおよび２つのネック部分を有する前記外管は、前記内管全体を覆っており、前記ネック部材は前記封止部材に固定されており、前記封止部材は薄片を含む形式のものにおいて、前記外管の全長ＬＡＫＯと内部容量の内部長さＬＥＧとの割合は１．３〜４の間、有利には１．５〜３の間である、外管を有する電気ランプ。
【選択図】図１

Description

本発明は、真空密に封止され長手方向に延在する内管を有する外管が設けられており、前記内管により長手軸および内部長さが規定され、該内管は発光手段を含み、互いに対向する端部のところで封止部材により封止されており、全長および２つのネック部分を有する前記外管は、前記内管全体を覆っており、前記ネック部分は前記封止部材に固定されており、前記封止部材は薄片を含む形式の電気ランプに関する。この場合、殊にメタルハライドランプ、水銀高圧放電ランプを対象とするが、外管を有するハロゲン白熱ランプも対象とする。ランプの内管は、封止箇所によって２つの側で封止されている。外管は、１つまたは両方の封止部材のところで固定されている。

ＥＰ−Ａ４６５０８３号およびＥＰ−Ａ５８８６０２号から外管を有する電気ランプが既に知られている。このランプは、外管によって取り囲まれた発光体を有しており、これは封止部材に取り付けられている。その際に良好な接続を形成するため、封止部材には殊に放射状の隆起部が設けられており、この隆起部の上に、外管端部が当接されていて、そこにおいてこの隆起部といっしょに溶融されている。

ＥＰ１４９２１４６号から、外管を有するランプが公知である。しかしこのランプはコンパクトな照明器具には使用可能ではない。このような状況において、ランプの温度負荷は非常に高く、特別な建設的な措置が取られなければならない。
ＥＰ−Ａ４６５０８３ ＥＰ−Ａ５８８６０２ ＥＰ１４９２１４６

本発明の課題は、請求項１の上位概念に記載のランプにおいて、高い温度負荷に耐えることができ、殊に長い寿命を保証することにある。コンパクトなランプ形状によって、小さくかつ廉価な照明器具が実現可能になる。

本発明によれば上述の課題は、前記外管の全長と内部容量の内部長さの割合が１．３〜４の間、有利には１．５〜３の間であることによって解決される。特に有利な構成は従属請求項に記載されている。

本発明のランプは、真空密で封止された内管、殊に放電容器を有している。この放電容器によってランプ軸が規定され、この内管は相互に対向している端部のところで封止部材によって封止されている。封止部材はピンチ封止部であるかまたは溶融封止部である。ランプ内部にあるこの発光手段は、２つの電極間にある放電アークまたは発光体である。発光手段は、そこへ案内される内部電流導入線によって導電接続されている。封止部材には殊に、外側へ向かって突出する延長部が設けられており、この延長部は中空の管として構成されている。以下で概念「放電容器」は内管に対して、例えば制限なく使用される。

上位概念に記載された様式のコンパクトランプを実現するこれまでの試みでは、最大で２０００時間の寿命しか得られなかった。従ってこの種のランプはフォトオプティック用途にしか適していなかった。

本発明では特に、放電容器の封止部におけるモリブデン薄片の外側端部での温度調整に着目する。放電容器は完全には外管によって取り囲まれていないので、この箇所が空気と接触する。モリブデンは酸化し得るので、これによって電流の流れが中断される。従ってここで決定的な措置がとられる。すなわち外管を短くする。外管の長さは、外管の中央部分であると理解されたい。しかも場合によって封止部に合わせられた部分を含まない。ここで重要であるのは、このように定められた外管の長さが、その内部体積の長さと理解される放電容器の長さと比べて、この長さの１．３〜４倍の間でしかないということである。殊に値は有利には１．５〜３倍の間であり、特に有利には最大で２．５倍の値である。

ここでは殊に、外管はできるだけ密接に放電容器に接して配置されるべきである。外管の直径と放電容器の直径との割合に対する有利な値は、１．１〜２．５であり、有利にはこの割合は１．２〜２．０の間である。

さらなる重要な配向特徴は、ランプ出力に関する外管（円筒状部分）の長さである。この割合ＬＷは１．８〜３．５Ｗ／ｍｍの間にあるべきである。具体的な例は、３６ｍｍの外管長さを有する７５Ｗランプである。従ってＬＷ＝７５Ｗ／３６ｍｍ＝２．０８Ｗ／ｍｍである。１５０Ｗランプの場合には、４８ｍｍの外管長さが使用され、ここでＬＷ＝１５０Ｗ／４８ｍｍ＝３．１２Ｗ／ｍｍである。

さらなる有利な手法は、Ｍｏ薄片を延長することである。これは、外管の長さに関連して行われるべきである。殊に次のような場合に高い温度耐性が得られる。すなわち、放電容器の２つのＭｏ薄片の合計の長さＬＭＯが、外管の長さＬＡＫＯに対して０．４〜１の間にある場合に高い温度耐性が得られる。周辺値が含められ、殊に少なくとも０．４５である。有利には、ＬＭＯ／ＬＡＫＯは０．５５と０．９の間である。ここで通常は、２つの薄片は同じ長さである。しかし特別な場合には、１つの薄片を他の薄片よりも長くするのは有利である。１５０Ｗランプの場合での具体的な実施例を以下に示す：すなわち２×１７ｍｍ／４８ｍｍ＝０．７；７０Ｗランプの場合：２×１２／３６＝０．６６。従来のランプの場合には、この割合は典型的に０．２〜０．３の間である。

さらなる有利な手法は、いわゆる軸の引き抜き加工である。これは驚くべきことに同じように次の目的、すなわちＭｏ薄片の端部で温度を下げることをサポートする。ここで溶融の場合には、これは内管から軸への移行部において、引き抜き加によって薄くなり、軸端部へ向けて再び厚くなる。有利には、これは２０〜６０％厚い。軸は具体的に内管へ向かう薄い箇所で典型的に７０〜１５０Ｗの中くらいの出力で、約５ｍｍの直径を有しており、外管が折り返される（aufgerollt）箇所で７〜８ｍｍの直径を有している。

有利には少なくとも１つの封止部材に、特に環状の隆起部が設けられる。この隆起はランプ軸と交差する方向で半径方向に突出している。このような隆起部形状は、局部的な加熱後に、圧縮によりまたは膨らみをつけることにより形成することができる。さらに簡単であるのは、適切に形成されたガラスビードを取り付けることである。

外管を直径が等しく維持された連続した１つの管部材としてもよいし、中央に膨らみをもちそれに続いて未端に、接して設けられた（殊に付着または一体成形された）管部材を有する管としてもよい。

１つの有利な実施形態では、封止部分に環状の延長部分が設けられており、そこに隆起部が当接している。これは殊に、付着または一体成形される。これによって、半径方向に対称ではないピンチ封止部においても、半径方向に対称な隆起部を形成することができる。溶融封止部の場合、このような延長部分は必ずしも必要ではない。有利には内管も外管も石英ガラス、場合によっては硬質ガラスから成る。

以下で本発明を複数の実施例に基づいてより詳細に説明する。

図１には、メタルハライドランプ１が示されており、このメタルハライドランプは溶融部２によって封止されている。これは、放電容器３を有する１５０Ｗランプである。溶融部２ははじめは５ｍｍの直径を有しており、モリブデンから成る溶融薄片４の上方で７．３ｍｍに広がっている。薄片はそれぞれ１７ｍｍの長さであり、すなわちＬＭＯ＝３４ｍｍである。溶融部の終端に、短い管部材５が組み込まれて付けられている。この管部材には隆起部６が設けられている。管部材内には口金部分７が組み込まれている。

放電容器は外管８によって取り囲まれている。この外管は実質的に円筒状に構成されており、薄片の上方で狭くなり、ネック部分９になる。このネック部分９は隆起部分６のところで終端している。外管は４８ｍｍの長さＬＡＫＯを有している。２つのネック部分を入れた全長は７２ｍｍである。

このようなコンパクトなランプは、最適な設計時には、高い負荷にもかかわらず、少なくとも６０００時間、殊にむしろ９０００時間より長い寿命を有している。

図２には、両側でピンチ封止されたハロゲンランプの１０の側面図が示されている。これは内管１１からなる。この内管の中央には、発光体１２が軸方向に配置されている。発光体の端部１３はその機能において、内部の電流導入部として直接的にピンチ封止部１４内に組み込まれており、そこでピンチ薄片１５と接続されている。外管１６は傾斜している端部１７と、ネック部分１８とともに円筒状である。端部１７はともに長さＬＡＫＯを規定している。ネック部分１８はピンチ封止部１４と接している。

７０Ｗおよび１５０Ｗの出力を有するメタルハライドランプの場合の具体的な寸法を以下の表に示す。これはハロゲン白熱ランプに対しても寸法の根拠として使用可能である。この場合、メタルハライドランプのこの寸法は光の色、例えば暖色の白および中性の白に依存しないで使用可能である。

最後に、図３はメタルハライドランプを示している。ここでは放電容器３は実質的には楕円形に形成されているが、くさび形の延長部２０を端部に有している。ここでもＬＥＧによって放電容器の全体的な内部長さが意図されている。

断面図であらわされたメタルハライドランプの実施例 断面図であらわされたハロゲン白熱ランプ メタルハライドランプの別の実施例

符号の説明

１ メタルハライドランプ、 ２ 溶融部、 ３ 放電容器、 ４ 溶融薄片、 ５ 管部材、 ６ 隆起部、 ７ ソケット部分、 ８ 外管、 ９ ネック部分、 １０ ハロゲン白熱ランプ、 １１ 内管、 １２ 発光体、 １３ 発光体の端部、 １４ ピンチ封止部、 １５ ピンチ薄片、 １６ 外管、 １７ 傾斜端部、 １８ ネック部分、 ２０ くさび形延長部

Claims (6)

1. 電気ランプであって、
   真空密に封止され長手方向に延在する内管（１）を有する外管が設けられており、
   前記内管（１）により長手軸（Ａ）および内部長さＬＥＧが規定され、該内管（１）は発光手段を含み、互いに対向する端部のところで封止部材（６；３２）により封止されており、
   全長ＬＡＫＯおよび２つのネック部分を有する前記外管は、前記内管（１）全体を覆っており、
   前記ネック部材は前記封止部材に固定されており、
   前記封止部材は薄片を含む形式のものにおいて、
   前記外管の全長ＬＡＫＯと内部容量の内部長さＬＥＧとの割合は１．３〜４の間、有利には１．５〜３の間である、
   ことを特徴とする、外管を有する電気ランプ。
2. 前記内管は最大直径ＤＥＧを有しており、前記外管は最大直径ＤＡＫＯを有しており、割合ＤＡＫＯ／ＤＥＧは１．１〜２．５の間、有利には１．２〜２．０の間にある、請求項１記載のランプ。
3. 前記外管の長さＬＡＫＯ（単位ｍｍ）は、ランプの定格出力（単位Ｗ）に合わせて調整されており、割合Ｐ／ＬＡＫＯは１．８〜３．５Ｗ／ｍｍの間にある、請求項１記載のランプ。
4. ２つの前記薄片の全体の長さＬＭＯは、外管の長さＬＡＫＯに合わせて調整されており、割合ＬＭＯ／ＬＡＫＯは０．４〜１．０の間であり、殊に０．５５〜０．９の間である、請求項１記載のランプ。
5. 前記封止部は溶融部として構成されており、前記溶融部の直径は、内側から外側へ向かって拡大している、請求項１記載のランプ。
6. 前記直径は前記薄片の放電から離れた端部の上方で、内部容量の近傍における直径の１２０〜１６０％の間である、請求項５記載のランプ。

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