JP2013506944A - 放電ランプの製造方法 - Google Patents
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Abstract
高圧放電ランプの製造方法である。この方法では電極の軸（１０）が、後に封着される部分に形成される疣状突起のフィンガで仮止めされる。
【選択図】図4a
【選択図】図4a
Description
本発明は、本願請求項１の前文に記載の放電ランプの製造方法に関する。この放電ランプは特に石英ガラス管で構成されメタルハロゲン化物が充填されたものである。
特許文献１と特許文献２から、２端が封止された高圧放電ランプが知られており、これらはより良い固定のために電極の１つの支持体を有している。
本発明の課題は、簡単な方法で追加部品なしに電極の傾いた状態を防ぐことができる方法を提供することである。
この課題は請求項1に示された特徴により解決される。
特に好ましい態様は従属請求項に記載されている。
２端が封止されたランプにおける電極の傾いた配置の問題は、通常は特殊な圧潰具により解決される。溶融圧着する場合には、製造時に特殊な火炎案内具を使用することを試みることができる。
複数の箔を含む複数の電極系は通常は放電管の長手軸の中心で両端に挿入される。これらの電極はそこで原理的には、保持系、クリップあるいは適切な形状の導体などの手段でセンター出しすることができる。しかし、これらの電極は放電管の両端の溶着部を適切な幾何学形状にすることにより、石英ガラス放電管にX方向およびY方向に固定しアラインメントすることもできる。ここでX方向とは、電極系の箔の幅広方向であり、Y方向とは箔の幅狭方向である。
通常は、このアラインメントは、Mo箔と放電管ガラスとの最初の接触の際に、付着効果と温度分布の違いとにより崩れる。
特に放電側に１つの電極ヘッドを有する電極の軸あるいは棒を、溶融圧着の前に2つ以上のセンタリング用の疣状突起で固定すると、電極の位置が溶融圧着時に維持される。
これにより、長手軸における目標位置に対する電極の傾きを著しく小さくすることができる。目標位置からのずれは従来の溶融圧着と比べると５〜１０倍改善される。これにより、所望の演色性からの分散も大きく減少する。更なる利点は、統計的にみて放電管壁の温度が低くなることであり、これによっても寿命が延びる。端部の疣状突起は圧潰部の１つの特殊な形状であり、この場合には管状の端部は封止されない。この種の技術は、電極軸の仮止めのためにのみ考えられているが、これで作られた隘路から放電管の内部への事前の真空引きあるいはガス交換は可能である。
製造工程は次のように進められる。先ず、放電管バルブの両端が開放された管状部分と、外部に保持された両方の電極系が溶融機に投入される。次いで、両開放端を通して放電管バルブが洗浄される。次に、１つの管状端部がその管の周上の少なくとも2箇所で加熱される。次ぎに、その電極軸が疣状突起を作る工程により、１つの端部で固定される。その次のステップで１回目の溶融圧着が完了する。次いで、一方の開放端部から放電管への充填が行なわれる。次ぎに、２回目の疣状突起工程が行われ、引き続き溶融圧着が完全に終了し、箔が石英ガラスで完全に覆われる。
ここで管状端部の壁厚は１〜３ｍｍという一般的な範囲にある。
これらの電極系は溶融工程まで「疣状突起のフィンガ」により、両電極軸端で保持される。加熱中に、疣状突起箇所のガラス加工温度はほぼ２０００℃に達する。
疣状突起加工工程の最初は、ハロゲン白熱ランプの発光体の恒久的な固定プロセスと同様であり、これは欧州特許出願EP ４４６４５８で知られている。これと異なる点は、溶融を完成すべく、疣状突起部がその後で再溶融されることである。さらに、この疣状突起部は溶融過程において「サーマルブレーキ」の機能を有する。そこで既に存在している、箔とガラスとの間の熱的な接触により、この溶融過程は早く完了し、溶着部に必ず僅かな窪みが残る。このいわゆる２段階溶融工程はさらに、こうして作られた放電管が１段階溶融過程の場合よりも機械的強度が強いという効果を有する。それはそれほど大きな熱応力が残留しないからである。
互いに対向した２つの疣状突起または管の周囲に均等に分布された３つの疣状突起を使用することが好ましい。
以下に、多くの実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１には、２つの封着部２でシールされたメタルハライドランプ１が示されている。これは、膨らんだ放電管３を有する１５０Wのランプである。これらの封着部２の直径は約５ｍｍである。この封着部に電極系１４が固定されている。この電極系１４は、導体５、箔４、電極軸１０と電極ヘッド１１とからなる棒状の電極で構成され、この棒状の電極が放電隙間に突き出ている。封着部の端部に管脚部６が一体化して取り付けられている。
放電管は、ほぼ円筒の形状の外管８で取囲まれている。この外管は管脚部に向かって狭められている。充填は一般的な照明器具への通常のメタルハロゲン化物充填と同等であり、これは既知のものである。管状の端部の先に口金７が取り付けられ、この口金は外部導体５と接続されている。
このようなコンパクトなランプは高負荷時にも６，０００時間以上の寿命を達成し、それどころか、最適構成の場合には１２，０００時間以上を達成する。
図２にはこのような放電管３が概括的に示されており、ここでは両方の端部１５は未加工状態で、管状の部分として形成されている。これらの管状の両端部に２つの電極系が取り付けられている。溶融作業の準備のために、この管状端部の前方部分の厚さを薄くしておくこととよい。
図3には、１つの端部１５の詳細（図3a）と、その断面（図3b）が示されている。端部１５には、ポンプ作業と洗浄のための十分な隙間が残されている。
放電管と電極系とからなるこのような部品が溶融機に設置される。次ぎに、未だ開放されている放電管が両端部を介して、公知の方法で、通常は不活性ガスで洗浄される。次いで、両端部１５でその後の封着部の高さにおいて管状端部の互いに対向する２箇所が加熱される。この過程は、先ず一方の端部１５で始めても良い。
図4はEP４４６４５８の記載と同様に、２つのフィンガ２０が電極軸１０をセンタリングしていることを示している（図４a）。図4ｂの断面図から、この場合にもポンプ作業と洗浄および充填のための十分な隙間が残されていることが分かる。
充填後に通常の封着過程が実行され、フィンガ２０の残部が窪み２１として残る(図1参照)。
次ぎに外管８が、図1のように放電管に被せられる。その製造の詳細はDE-A１０３２５５５４に記載されている。
本発明の重要な特徴は、以下の項目に列挙されている。
１．両端が封止された放電管を有する高圧放電ランプであって、この放電管が２つの端部を備え、それぞれの端部に１つの電極系が取り付けられ、この電極系が箔、軸付き電極および外部導体で構成されているランプの製造方法において、以下のステップが実行されることを特徴とする製造方法。
・石英ガラスからなり、未だ開放状態の２つの管状端部を有する放電管を準備するステップ、
・必要に応じ、放電管を洗浄するステップ、
・電極軸をセンタリングするように、第１の端部を周上の少なくとも２箇所で加熱するステップ、
・電極軸へ向かって延びる石英ガラスのフィンガが第１の管状端部に形成される、疣状突起を作ることによる電極軸の仮止めステップ、
・第１端部の少なくとも箔と前記フィンガとを含む封着部を加熱し、封着するステップ、これにより第１端部が封止される。
２．１つの電極軸につき２つの前記フィンガが使用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
３．前記放電管が石英ガラスで作られていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
４．前記放電管の第１の端部が封止された後で、メタルハロゲン化物が未だ開放状態の第２の端部を介して放電管内部に充填されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
５．前記充填後に１つの電極系が未だ開放状態の第２端部に挿入され、まだ開放状態の該第２端部が第１端部と同様に封止されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
６．第２の端部を封止する前に、遅くとも充填の後で、１つの電極系が未だ開放状態の第２端部に挿入されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
１．両端が封止された放電管を有する高圧放電ランプであって、この放電管が２つの端部を備え、それぞれの端部に１つの電極系が取り付けられ、この電極系が箔、軸付き電極および外部導体で構成されているランプの製造方法において、以下のステップが実行されることを特徴とする製造方法。
・石英ガラスからなり、未だ開放状態の２つの管状端部を有する放電管を準備するステップ、
・必要に応じ、放電管を洗浄するステップ、
・電極軸をセンタリングするように、第１の端部を周上の少なくとも２箇所で加熱するステップ、
・電極軸へ向かって延びる石英ガラスのフィンガが第１の管状端部に形成される、疣状突起を作ることによる電極軸の仮止めステップ、
・第１端部の少なくとも箔と前記フィンガとを含む封着部を加熱し、封着するステップ、これにより第１端部が封止される。
２．１つの電極軸につき２つの前記フィンガが使用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
３．前記放電管が石英ガラスで作られていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
４．前記放電管の第１の端部が封止された後で、メタルハロゲン化物が未だ開放状態の第２の端部を介して放電管内部に充填されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
５．前記充填後に１つの電極系が未だ開放状態の第２端部に挿入され、まだ開放状態の該第２端部が第１端部と同様に封止されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
６．第２の端部を封止する前に、遅くとも充填の後で、１つの電極系が未だ開放状態の第２端部に挿入されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
１ メタルハライドランプ
２ 封着部
３ 放電管
４ 箔
５ 外部導体
６ 管脚部
７ 口金
８ 外管
１０ 電極軸
１１ 電極ヘッド
１４ 電極系
１５ 放電管の端部
２０ フィンガ (疣状突起部)
２１ 窪み
２ 封着部
３ 放電管
４ 箔
５ 外部導体
６ 管脚部
７ 口金
８ 外管
１０ 電極軸
１１ 電極ヘッド
１４ 電極系
１５ 放電管の端部
２０ フィンガ (疣状突起部)
２１ 窪み
Claims (6)
- 両端が封止された放電管を有する高圧放電ランプであって、この放電管が２つの端部を備え、それぞれの端部に１つの電極系が取り付けられ、この電極系が箔、軸付き電極および外部導体で構成されているランプの製造方法において、以下のステップが実行されることを特徴とする製造方法。
・石英ガラスからなり、未だ開放状態の２つの管状端部を有する放電管を準備す るステップ、
・必要に応じ、放電管を洗浄するステップ、
・電極軸をセンタリングするように、第１の端部を周上の少なくとも２箇所で加 熱するステップ、
・電極軸へ向かって延びる石英ガラスのフィンガが第１の管状端部に形成される 、疣状突起を作ることによる電極軸の仮止めステップ、
・第１端部の少なくとも箔と前記フィンガとを含む封着部を加熱し、封着するこ とにより第１端部が封止されるステップ。 - １つの電極軸につき２つの前記フィンガが使用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記放電管が石英ガラスで作られていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記放電管の第１の端部が封止された後で、メタルハロゲン化物が未だ開放状態の第２の端部を介して放電管内部に充填されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記充填後に１つの電極系が未だ開放状態の第２端部に挿入され、まだ開放状態の該第２端部が第１端部と同様に封止されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
- 第２の端部を封止する前に、遅くとも充填の後で、１つの電極系が未だ開放状態の第２端部に挿入されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
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