JP2008507816A - ハロゲンランプ - Google Patents

Abstract

ハロゲンランプについて説明する。ハロゲンランプは、公称電圧より十分に低いランプ電圧又は公称出力より十分に低いランプ出力での少なくとも１つの動作モードが意図され、あるいは前記のかかる第１動作モードと、当該ランプが該ランプの実質的公称電圧又は出力で動作される第２の通常動作モードとの間のスイッチングが意図される。第１動作モードにおいて、モリブデンの如何なる増加された大量移動、及びこの結果として起こり得るランプのエンベロプの黒化又は白熱フィラメントの脚部若しくは白熱フィラメントの第１回転部の領域におけるウィスカの成長を防ぐために、塩素を有する臭素のない充填ガスが、用いられる。この種類のランプは、例えば昼間点灯（ＤＲＬ、daylight running light）と呼ばれる自動車両のヘッドライトにおいて用いられる。

Description

本発明は、公称電圧より十分に低いランプ電圧又は公称出力より十分に低いランプ出力での少なくとも１つの動作モードが意図され、あるいは
前記のかかる第１動作モードと、当該ランプが該ランプの実質的公称電圧又は出力で動作される第２の通常動作モードとの間のスイッチングが意図されたハロゲンランプに係る。この種類のランプは、例えば自動車両のヘッドライトに用いられる。

自動車両のヘッドライト用に意図されたランプは、好ましくは、第１動作モード及び第２動作モードにおいて動作できるよう意図され、第１動作モードは、昼光時（昼間点灯（ＤＲＬ、daylight running light））の運転用であり、且つ第２動作モードは、夜間での運転（通常動作モード）用である。この場合における第１動作モードは、基本的には、他の道路使用者にとって車両の視認性を高める目的のためだけにあるが、第２動作モードの意図は、通常のすれ違いビーム及び前照灯を用いることによって、運転手が、正しく車道を見られることを確実にすることである。

この為、第１動作モードにおいて、ランプは、その公称電圧より十分に（substantially）低いランプ電圧で動作すればよく、又は公称出力より十分に低いランプ出力で動作すればよい。問題となっている値が、実際にどれほど公称電圧又は公称出力より低くてもよいかは、関係する適用要件又は関連する規則又は規格（特にＳＡＥ規格Ｊ２０８７を参照のこと）に照らして決定される。

約１３〜１４ボルトの公称電圧を有し、自動車両での使用を意図されたハロゲンランプについて、ランプ電圧は、上記第１動作モードにおいてたとえば約５〜６ボルト（すなわち、約５０％だけ）の値まで低減されるか、又は約１０ボルトの値まで低減される。

しかしながら、実際には、モリブデンのリード線をランプ内に有するハロゲンランプでは、ランプのエンベロプが、上記第１動作モードにおいて或る一定の動作時間が経過した後に黒化してしまうことが判明している。この結果は、第１動作モードと第２の通常動作モードとの間を頻繁に変更（切換え動作（changeover operation））する場合に、特に過度に発生する。

しかしながら、動作が、主として又は略独占的に第１動作モードにおいて行われる場合（すなわち、車両が、主に昼光時に運転される場合）にまた観察されるのが、ウィスカの比較的激しい成長であり、ウィスカの成長は、白熱フィラメントの脚部の領域又は白熱フィラメントの第１回転部の領域において観察される。

更には、第１及び第２動作モードにおいて、複数のモリブデン供給線もまた、比較的重度の侵蝕及び浸食現象に晒されることが観察される。

これらの結果は、第１動作モードにおいて設定された有効ランプ電圧のレベルが、公称電圧と比較して低ければ低いほど、より一層顕著である。更には、ランプが実際に自動車両に用いられると、切換え動作においてでさえも、この種類のランプの実際の使用時間が、第２動作モードよりも第１動作モードにおいて一般に実質的に長いことが判明した。その結果として、先に略述された問題が、より一層深刻になる。

黒化の範囲は、ガラスエンベロプにおける酸素量を適切なやり方で設定することによって低減できることが判明していることは、事実である。しかしながら、この酸素量は、ランプのエンベロプにおいて、ゲッタ材料の助けを借りて非常に精確に観察されなければなれない。このことは、ランプの生成が、比較的複雑であり且つそれゆえ高価であることを意味する。

特開平０７−２９６７８３号公報から知られているのは、自動車両のヘッドライトに用いられ、ランプ電圧の低い第１動作モードとランプ電圧の高い第２動作モードとの間のスイッチングを意図されたハロゲンランプである。第１動作モードにおけるランプのエンベロプの黒化は、この場合実質的に防止される。ランプのエンベロプ内部にある白熱フィラメントへと延びる複数のリード線が、基本的にタンタルから生成され、且つランプのエンベロプに含有される充填ガスが、クリプトン、臭素及び塩素の混合物であるという事実のおかげである。しかしながら、この場合もまた、ランプが比較的高価であるという不都合がある。
特開平０７−２９６７８３号公報

本発明は、上述した問題が発生しないか、又は少なくとも十分に小さい範囲にのみ発生し、且つ特に第１動作モード又は切換え動作において、ランプの通常使用時間の間にランプのエンベロプの如何なる実質的な黒化を発生させることなく動作できるハロゲンランプを提供することを目的とする。

本発明はまた、動作が上記第１動作モード又は切換え動作にあるときのハロゲンランプにおいて、白熱フィラメント上のウィスカの成長が、特にフィラメントの脚部又はフィラメントの第１回転部の領域において、ランプの通常使用時間の間、如何なる実質的な度合いでも見つからないハロゲンランプを提供することを目的とする。

最後に、本発明はまた、ランプのエンベロプにモリブデンのリード線を有し、且つ上述した第１動作モード又は切換え動作における動作において、ランプのエンベロプの如何なる黒化又はモリブデンの層の如何なる堆積、並びに／又はランプのエンベロプ及び／若しくは白熱フィラメント上のウィスカを、少なくともランプの通常使用時間の間、大幅に防止するハロゲンランプを提供することを目的とする。

本目的は、請求項１に記載の通り、前提部に明示された種類のハロゲンランプで達成され、そのハロゲンランプは、少なくとも臭素が実質的にない充填ガスを有し、その充填ガスは、少なくとも１つの不活性ガス、及び塩素の形態の少なくとも１つのハロゲンを有する。

本解決法が特に好都合なのは、ランプが、比較的低コストで生成できるという事実にある。何故なら、低いランプ電圧又は低いランプ出力の上記適性を達成するために、追加の構成成分を充填ガスへ導入せずともよく、又は特定の材料を白熱フィラメント又はリード線に用いなくともよいからである。それゆえ、上述した目的の達成、つまりランプのエンベロプの如何なる黒化及び如何なる堆積をも防止することはまた、ランプの製造中、（たとえば、追加のガス構成成分といった）特別な生成パラメータを観察するという点に関して左右されない。代わりに、製造時に基本的に注意が向けられることは、臭素が充填ガスへと入らないようにすることである。

複数の従属項は、本発明の好都合な改善に係る。請求項２は、充填ガスの好ましい構成に係る一方で、請求項３は、ランプのエンベロプにおける充填ガスの好ましい圧力について説明する。請求項４は、リード線の好ましい材料について説明する一方で、請求項５及び６は、本発明によるハロゲンランプの好ましい適用に係る。

本発明のこれらの及び他の態様は、以後に説明する複数の実施形態の参照から明らかであり且つその参照とともに解明される。

図１は、例示として、ハロゲンランプを、長軸方向の断面において示す。ランプ１は、ランプエンベロプ１を含む。ランプエンベロプ１は、耐高熱性の石英ガラスから、知られた方法で生成される。ランプエンベロプ１の内部に位置しているのは、白熱フィラメント２である。白熱フィラメント２は、一般にタングステンからなる。白熱フィラメント２は、２本の供給線３、４の第一端の間に保持され、供給線３、４は、基本的にモリブデンから生成される。

白熱フィラメント２への電流の供給は、外部の接触ピン５、６（一般にモリブデン箔の形態にある）を介して行われ、接触ピン５、６は、ランプエンベロプ１の内部へと後方に作成されたピンチ８を通じて延びている。接触ピン５、６は、石英のブリッジ７において終端し、石英のブリッジ７内において供給線３、４の第二端へ電気的に接続される。接触ピン５、６はまた、石英のブリッジ７、及びブリッジ７へ締結された供給線３、４、及び白熱フィラメント２を支持する役割を果たす。

本発明に従って、ガラスエンベロプ１の内部に位置しているのは、臭素のないランプ充填ガスであり、臭素のないランプ充填ガスは、たとえばクリプトン及び／又はキセノンのような不活性ガス、及び塩素の形態にあるハロゲンからなる。知られたハロゲンランプとは対照的に、充填ガスは、如何なる臭素又は臭化物、又は如何なる臭素及び臭化物の混合物をも含まない。

驚くべきことに、このやり方で蒸発のサイクル及びモリブデンの蓄積を防ぐことができるか、又は少なくとも大幅に抑制されることが判明し、上述した低いランプ電圧若しくは低いランプ出力で又はランプの低動作温度で、この種類のサイクルは、ランプの通常の使用時間の間（又は少なくとも知られたランプの場合よりも十分に長い動作期間の間）、もはや如何なる実質的な黒化をも、ガラスエンベロプ１の内壁に引き起こさない。

この結果が驚きである理由は、特にＨ７ランプ、及び臭化物を含有する知られた充填ガスを有する他の同様のタイプのランプで、比較的低いランプ電圧であってもモリブデンの移動が、沢山の度合いで起こることがまた判明したからである。

更には、モリブデンの層の堆積及び白熱フィラメント２上のウィスカもまた、本発明によるランプ充填ガスによって少なくとも大幅に防止される。

比較的低いランプ電圧又はランプ出力で動作され、且つ先述した第１動作モードと第２動作モードとの間でのスイッチング（切換え動作で）が行われるハロゲンランプが、たとえば充填ガスを含んでもよく、その充填ガスは、クリプトン又はキセノンのような不活性ガス、及びハロゲンとして塩素を、充填ガス圧が約５バール〜約１５バールであり特に約１０バール〜約１５バールであるときに約１００ｐｐｍ〜約２００ｐｐｍの割合において有する。

本発明によるハロゲンランプは、知られた昼間点灯要件に従い、且つ特に非常に低電圧で動作させるＨ７ランプの設計に特に適切である。

最後に、指摘されるべき一つの更なる事柄は、本発明による充填ガスは、勿論図１に示されるタイプのハロゲンランプではない他のタイプのハロゲンランプにおいてもまた用いられることができ、それにより、これら他の種類のハロゲンランプを、少なくともそれらハロゲンランプの通常使用時間より十分に少なくはない或る期間動作可能にし、ランプのエンベロプの如何なる実質的な黒化、及び／又は如何なる実質的なモリブデンの層の堆積若しくはウィスカをも発生させない。

ハロゲンランプの概略図である。

Claims (6)

1. ハロゲンランプであって、特に
   公称電圧より十分に低いランプ電圧又は公称出力より十分に低いランプ出力での少なくとも１つの動作モードが意図され、あるいは
   前記のかかる第１動作モードと、当該ランプが該ランプの実質的公称電圧又は出力で動作される第２の通常動作モードとの間のスイッチングが意図されたハロゲンランプであって、
   少なくとも１つの不活性ガス、及び塩素の形態にある少なくとも１つのハロゲンを有する、少なくとも臭素が実質的にない充填ガスを有する、
   ハロゲンランプ。
2. 前記の充填ガスは、不活性ガス、及びハロゲンとして塩素を約１００ｐｐｍ〜約２００ｐｐｍの量有する、
   請求項１記載のハロゲンランプ。
3. 当該ランプのエンベロプにおける前記の充填ガスの圧力は、約１０バール〜約１５バールである、
   請求項１記載のハロゲンランプ。
4. 白熱フィラメントへのリード線は、モリブデンで作成される、
   請求項１記載のハロゲンランプ。
5. 自動車両のヘッドライトの設計に用いられる、
   請求項１記載のハロゲンランプ。
6. 昼間点灯（ＤＲＬ）に適用するためのＨ７ランプとしての設計である、
   請求項５記載のハロゲンランプ。

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