JP3113890U - 放電ランプの支持枠体 - Google Patents

Abstract

【課題】フラッシオーバが僅かであり、できるだけ少ない支持枠体部品で高い安定性が得られ、外管内へのガス封入に特に適しかつ外管内へのガス封入なしのランプの場合にも適する放電ランプの支持枠体を提供する。
【解決手段】ステム１１を備え、ステム１１から第１のリード１８および第２のリード１９が互いに平行に突出し、第１の短い取付け金具１６が第１のリード１８に固定され、以下において固定取付け金具と呼ばれる第２の長い取付け金具１５が第２のリード１９に固定されている。両取付け金具１５，１６は１つの共通の平面内に配置され、両取付け金具１５，１６は付属のリード１８，１９から離れるように外側に向けて曲げられ、両取付け金具１５，１６は互いにずらされて付属のリード１８，１９にそれぞれ接触点で固定されている
【選択図】図１

Description

本考案は、ステムを備え、ステムから第１のリードおよび第２のリードが互いに平行に突出し、第１の短い取付け金具が第１のリードに固定され、以下において固定取付け金具と呼ばれる第２の長い取付け金具が第２のリードに固定されている放電ランプの支持枠体に関する。本考案は、特に、メタルハライドランプおよび外管を有するこの種のランプの支持枠体に関する。

外管を有する放電ランプの場合、外管内に発光管を固定するための支持枠体が必要である。

メタルハライドランプの典型的な支持枠体が図３に示されている。これによれば、第１の取付け金具３６の一方の側部がステム３１の近くで第１のリード３８に溶接され、取付け金具３６の他方の側部が発光管３２の電極システムに溶接されている。固定取付け金具３５は、ステム３１の近くで且つ第１の取付け金具３６と同じ高さで、第２のリード３９に溶接されている。発光管は付加的に発光管ホルダ３３に固定されている。

類似の支持枠体構造は公知であり、これによれば両リードが付加的に４５°だけ曲げられ、取付け金具に二重に溶接されている（例えば、特許文献１参照）。

この支持枠体構造は真空状態にされた外管に適している。外管が封入ガスを含む場合、外管内で放電が形成され、しかもこの放電が次の個所で生じる。
・ ステム３１の近くで取付け金具３６と固定取付け金具３５との間（区間ａ）
・ 発光管側で取付け金具３６と固定取付け金具３５との間（区間ｂ）
・ 発光管のリード８のステム側と発光管ホルダ３３との間（区間ｃ）

更に、図３による支持枠体構造および先に挙げた特許文献１による支持枠体構造はナトリウムを持たないメタルハライドランプにしか使用できない。なぜならば、固定取付け金具が遮蔽されていないからである。発光管がナトリウムを含有する封入物を含んでいる場合、固定取付け金具３５は発光管の近くでは遮蔽されるか、または大きい間隔を持って案内されなければならない。さもなければ、ランプはナトリウム拡散により寿命を著しく短縮される。

固定取付け金具に対する典型的な遮蔽は知られている（例えば、特許文献２参照）。この公知の支持枠体構造においては外管放電が避けられる。なぜならば、ステム近くでは取付け金具が溶接されておらず、発光管ホルダが省略され、遮蔽がはるかに固定取付け金具を越えてステムの方向へ達しているからである。しかしながら、このような取付け金具の製造は、図３に示された支持枠体に比べて異なった費用のかかる機械構想を必要とする。

特に、ランプ点灯中における発光管の熱膨張を補償する支持枠体も知られている（例えば、特許文献３参照）。この支持枠体も外管ガス封入には適していない。なぜならば、支持枠体の線材の小さすぎる間隔が外管放電およびランプ破壊を生じさせるからである。

曲げられたリードに直接に一方側を接触させられている発光管を有するメタルハライドランプも知られている（例えば、特許文献４参照）。発光管の他方側は、発光管の傍を大きな間隔にて案内されている導入線を介して第２のリードに接触させられている。導入線および曲げられた電極は、ステムに対して直角方向の２つの平行な平面内にある。このランプ構造は外管ガス封入にも発光管内へのナトリウム含有封入にも適している。なぜならば電流案内部分の相互および発光管に対する間隔が十分に大きく選ばれているからである。しかしながら、この特許文献４による放電ランプは、支持枠体が省略され、従って１５０Ｗ以下の小電力ランプおよび小さい軽量の発光管にしか適していない。導入線が遮蔽されていないために、ランプ構造はナトリウム含有封入物の場合には楕円形の外管にのみ限定されている。
欧州特許出願公開第１３５１２７７号明細書 国際公開第９９／５３５２３号パンフレット 米国特許第６３２６７２１号明細書 国際公開第９８／５５４１３号パンフレット

本考案の課題は、フラッシオーバが僅かである冒頭に述べた放電ランプの支持枠体を提供することにある。他の課題はできるだけ少ない支持枠体部品で高い安定性を得ること、そして外管内へのガス封入に特に適しているが、しかしもちろん外管内へのガス封入なしのランプにも適し大きな変更なしに既存の機械で製造できる支持枠体を提供することにある。本考案による支持枠体は任意の電力のランプに使用可能である。更に他の課題は、典型的な２００００時間の長寿命を達成し、しかもナトリウム含有封入物を使用することができるような付属の放電ランプを提供することにある。

この課題は、本考案によれば、両取付け金具は１つの共通の平面内に配置され、両取付け金具は付属のリードから離れるように外側に向けて曲げられ、両取付け金具は互いにずらされて付属のリードにそれぞれ接触点で固定されていることによって解決される。
さらに、この課題は、本考案によれば、少なくとも第１の短い取付け金具が金属で被覆された鋼線から作られ、金属として特にニッケルが使用されていることによっても解決される。
特に有利な実施態様は従属請求項に記載されている。

本考案によれば、取付け金具がステム近くでずらされてリードに溶接されている支持枠体構造が選ばれる。特に、発光管ホルダは省略される。発光管を発光管ホルダなしで十分に保持するために、取付け金具は、金属で被覆された鋼線、特にニッケルめっきされた鋼線から製作すると好ましい。

本考案によるランプは真空密封された内管、特にランプ軸線を定め且つ互いに向かい合った端部が封鎖されている放電管を有する。

内管は片側を封鎖された外管内に納められ、外管は、とりわけ窒素、二酸化炭素および希ガスのそれぞれ単独または組合せを含む不活性封入ガスを備えていると好ましい。

詳細には、支持枠体はステムを有し、ステムから第１のリードおよび第２のリードが互いに平行に突出し、第１の短い取付け金具が第１のリードに固定され、以下においてしばしば固定取付け金具と呼ばれる第２の長い取付け金具が第２のリードに固定され、両取付け金具は１つの共通な平面内に配置され、両取付け金具は付属のリードから離れるように外側へ向けて曲げられ、両取付け金具は互いにずらされてステムの付属のリードに固定されている。

有利な固定様式は取付け金具およびリードが互いに溶接されていることである。しかし、ハンダ付けのようなその他の固定様式を除外するものではない。

十分な間隔およびフラッシオーバの回避を確実に保証するために、溶接点間の対角線距離は少なくとも６ｍｍであるべきである。その距離は詳細には他のランプ構成部品の形状によって予め与えられる。

リードの長さは重要ではない。第１の実施形態はステムの両リードが等しい長さであるように構成されている。第２の実施形態はステムの両リードの長さが異なるように構成されている。典型的にはステムの外側の自由長さの違いは５０〜１３０％である。

発光管を発光管ホルダなしで十分に保持するために、第１の取付け金具の材料として金属で被覆された鋼線が使用され、金属で被覆された鋼線の直径は特に固定取付け金具の直径および場合によっては使用される保持ワイヤの直径に等しいと好ましい。特に、取付け金具の材料としてニッケルめっきされた鋼線が適し、ニッケルめっきされた鋼線の直径は固定取付け金具の直径および保持ワイヤの直径に等しく、固定取付け金具および保持ワイヤはニッケルめっきされた鉄からなる。保持ワイヤは発光管のステムとは反対側の端部を支持枠体へ固定するのに役立つ。

しかしながら、代替として、特に第１の取付け金具が固定取付け金具および場合によっては保持ワイヤの直径よりも大きい直径を有し、これらの部品の全てが同じ材料からなっていてもよい。取付け金具の直径が１．５〜２．５ｍｍであり、固定取付け金具および保持ワイヤの直径が取付け金具の直径の７５〜９５％であり、特に全ての部品がニッケルめっきされた鉄からなるとよい。

本考案による放電ランプは、典型的には金属ハロゲン化物の封入物、例えば希土類および／またはアルカリグループまたはアルカリ土類グループのヨウ化物、並びに水銀および希ガスを有する。この封入物は放電管または発光管に密封される。更に、発光管は典型的には両側を封鎖され、片側を封鎖された外管によって包囲されている。

この種のランプは、従来、外管内への封入圧が比較的高い場合、特に外管が少なくとも３００ｍｂａｒの冷封入圧の不活性封入ガスを収容する場合に、特にフラッシオーバの危険にさらされていた。本考案による支持枠体構造によりこの危険が確実に除去されている。従って、今や特に外管内に少なくとも４００ｍｂａｒの圧力の窒素または窒素−ネオン混合ガスを収容することができ、これは従来ではできなかった。外管が少なくとも３００ｍｂａｒの圧力の二酸化炭素または二酸化炭素−ネオン混合ガスを収容する場合にも同様のことが当てはまる。

しかしながら、もちろん、本考案による支持枠体は、より僅かな封入圧力の場合にも、特に外管が真空状態にされている場合にも使用可能である。

以下において本考案を複数の実施例に基づいて更に詳細に説明する
図１はランプの支持枠体の実施例を側面図で示し、
図２は完全なランプの他の実施例を側面図で示し、
図３は従来技術によるランプの支持枠体を示す。

２５０Ｗの電力を有するメタルハライドランプの支持枠体の実施例を示す。硬質ガラスからなるステム１１は一平面内にある互いに平行で真っ直ぐな２つの外部リード１８，１９を包囲している。図１によれば、第１のＵ字形の取付け金具１６の一方の側部がステム１１の近くで第１のリード１８に溶接され、この第１のＵ字形の取付け金具１６の他方の側部が発光管１２の電極システムの口金側リード８に溶接されている。固定取付け金具１５はステム１１の近くで第２のリード１９に溶接されている。固定取付け金具１５の反ステム側は、発光管１２を軸線対称に外管内に固定するために円形に曲げられている（図２参照）。保持ワイヤ１４は、電流の流れを保証するために、発光管１２の反ステム側にある電極システムの反口金側リード９と、固定取付け金具１５とに接触させられている。固定取付け金具１５の反ステム側にはゲッタ１３が取付けられている。固定取付け金具１５は、発光管内のナトリウム含有封入物によっても高いランプ寿命を達成するために、発光管１２の長さに沿ってセラミック管１７により遮蔽されている。セラミック管１７の長さは、外管放電を避けるために、固定取付け金具１５が発光管１２から遮蔽されると共に、口金側リード８と取付け金具１６との間の溶接点をも越えて延長されているように選定されている。

本考案の本質は、取付け金具１６および固定取付け金具１５がずらされてリード１８，１９に固定されている、特に溶接されていることにある。溶接点の対角線距離ｄは典型的には８ｍｍを守られるが、しかし６ｍｍを下回らないように選定されている。溶接点の対角線距離ｄは８ｍｍよりも大きく選ぶこともでき、他のランプ構成要素の形状に従って定まる。典型的にはｄの上限は１０ｍｍである。

発光管を発光管ホルダなしに十分に保持するために、取付け金具１６の材料としてニッケルめっきされた鋼線を使用することが提案される。ニッケルめっきされた鋼線の直径は、固定取付け金具１５および保持ワイヤ１４がニッケルめっきされた鉄からなる場合、固定取付け金具１５および保持ワイヤ１４の直径に等しい。図１による実施例では、取付け金具１６、固定取付け金具１５および保持ワイヤ１４の直径はそれぞれ１．７５ｍｍである。取付け金具１６は、同様にニッケルめっきされた鉄からなる場合には典型的には２ｍｍのより大きな直径で製作される。

金属で被覆された鋼線、特にニッケルで被覆された鋼線の使用は、１つまたは複数の支持枠体部品にとって、特に第１の取付け金具および場合によって固定取付け金具にとって、対角線上に斜めにずらされた溶接点との関連において特に有利であるが、しかし独自に得られる同様に既に創意に富んだ作用を発揮する。なぜならば、それにより単独で、フラッシオーバの危険を必然的にもたらす発光管ホルダを省略することができるからである。しかしながら、細い線、特に１．８ｍｍ（典型的な下限は１．５ｍｍである。）までの僅かな直径を有する線は、高い剛性および引張り強さを有するが、太い線よりも簡単に曲げることができる。従って、それは、従来においてしばしば使用されたニッケルめっきされた鉄のような材料を明らかに凌駕している。

本考案の第２の実施例が図２にランプ全体として示されている。同種の部分の符号は図１の符号に１０を加えてある。図１と違って、図２では、ステム２１に固定された外部リード２８，２９が異なる長さを有している。溶接点の対角線距離は図１の説明と同様である。図２にはランプとして２５０Ｗメタルハライドランプ１が概略的に示されている。メタルハライドランプ１は両側を圧潰封止された石英ガラス製放電管２を含み、この放電管２は真空状態にされた又はガス封入された円筒状の硬質ガラス製外管３によって包囲され、外管３は片側に口金５を設けられている。放電管２の材料としてはセラミックスを選択することもできる。外管３の一端は丸くなっている円頂部４を有し、これに対し他端はねじ込み口金５を有する。保持枠６は放電管２を外管３の内部の軸線上に固定している。保持枠６は２つの取付け金具２５，２６を含み、一方の取付け金具２６が放電管２の口金側リード８に接続されている。他方の固定取付け金具２５はがっしりした保持ワイヤ２４を介して反口金側リード９に案内されている。更に、固定取付け金具２５は円頂部４の近くに部分円の形の支え部７を持っている。放電管２の容積は約５．２ｍｌである。基礎ガスとして放電管内に５６ｍｂａｒのＡｒが存在する。代替として、ブレークダウン電圧の低減のために基礎ガスとして９０ｍｂａｒのＮｅ：Ａｒ＝９９．６５：０．３５を有するペニング混合ガスを使用することができる。

放電管２は、特に良好な演色のために真空状態にされている外管３内で点灯させられると好ましい。発光管が上述のペニング混合ガスを含んでいる場合、寿命を高めるために、６００ｍｂａｒのＮ₂−Ｎｅまたは４５０ｍｂａｒのＣＯ₂−Ｎｅを有する外管混合ガスが使用される。

例えば図１に属するランプの外管封入ガスは、典型的には、Ｎ₂：Ｎｅ＝４６：５４の体積パーセント比および６００ｍｂａｒの圧力の窒素およびネオンからなる。しかしながら具体的な封入ガスは問題ではない。重要なことは封入ガスが不活性であり、窒素、二酸化炭素ＣＯ₂および／または希ガス、とりわけアルゴンまたはネオンを含む混合ガスからなることである。図１および図２に示された支持枠体構造は、特に、窒素または窒素−ネオン混合ガスの４００ｍｂａｒ以上の並びに二酸化炭素または二酸化炭素−ネオン混合ガスの３００ｍｂａｒ以上の外管ガス圧で使用可能である。圧力上限は（材料および形状に応じて）外管の破裂圧力以下になければならない。典型的な上限は数ｂａｒである。

例えば、Ｎａ，ＴｌおよびＩｎのハロゲン化物からなりＳｎと組合わされている金属ハロゲン化物の封入物が使用される。

金属ハロゲン化物の封入物の第２例はＶおよびＭｎのハロゲン化物の使用である。これらは、例えば元素Ｃｓ，Ｄｙ，Ｔｌ，Ｈｏ，ＴｍおよびＮａの他のハロゲン化物と組み合わされ又は置換されてもよい。

両封入物により２００００時間の寿命が達成される。

本考案の実施例としてのランプ支持枠体の側面図 本考案の他の実施例としての完全なランプの側面図 従来技術によるランプ支持枠体の側面図

符号の説明

１ メタルハライドランプ
２ 放電管
３ 外管
４ 円頂部
５ ねじ込み口金
６ 保持枠
７ 支え
８ 口金側リード
９ 反口金側リード
１１ ステム
１２ 発光管
１３ ゲッタ
１４ 保持ワイヤ
１５ 固定取付け金具
１６ Ｕ字形の取付け金具
１７ セラミック管
１８ 外部リード
１９ 外部リード
２１ ステム
２３ ゲッタ
２４ 保持ワイヤ
２５ 取付け金具
２６ 取付け金具
２７ セラミック管
２８ 外部リード
２９ 外部リード

Claims (18)

1. ステム（１１）を備え、ステム（１１）から第１のリード（１８）および第２のリード（１９）が互いに平行に突出し、第１の短い取付け金具（１６）が第１のリード（１８）に固定され、以下において固定取付け金具と呼ばれる第２の長い取付け金具（１５）が第２のリード（１９）に固定されている放電ランプの支持枠体において、両取付け金具（１５，１６）は１つの共通の平面内に配置され、両取付け金具（１５，１６）は付属のリード（１８，１９）から離れるように外側に向けて曲げられ、両取付け金具（１５，１６）は互いにずらされて付属のリード（１８，１９）にそれぞれ接触点で固定されていることを特徴とする放電ランプの支持枠体。
2. 取付け金具（１５，１６）およびリード（１８，１９）はそれぞれ互いに溶接されていることを特徴とする請求項１記載の放電ランプの支持枠体。
3. 接触点、特に溶接点の対角線距離ｄが少なくとも６ｍｍであることを特徴とする請求項２記載の放電ランプの支持枠体。
4. ステム（１１）の両リード（１８，１９）が等しい長さであることを特徴とする請求項１記載の放電ランプの支持枠体。
5. ステム（１１）の両リード（２８，２９）の長さが異なることを特徴とする請求項１記載の放電ランプの支持枠体。
6. 第１の取付け金具（１６）の材料として金属で被覆された鋼線が使用され、金属で被覆された鋼線の直径は特に固定取付け金具（１５）の直径および場合によっては使用される保持ワイヤの直径に等しいことを特徴とする請求項１記載の放電ランプの支持枠体。
7. 第１の取付け金具（１６）の材料としてニッケルめっきされた鋼線が使用され、ニッケルめっきされた鋼線の直径は固定取付け金具（１５）の直径および場合によっては使用される保持ワイヤの直径に等しく、固定取付け金具および場合によっては保持ワイヤがニッケルめっきされた鉄からなることを特徴とする請求項６記載の放電ランプの支持枠体。
8. 取付け金具（１６）が固定取付け金具（１５）および場合によっては保持ワイヤの直径よりも大きい直径を有し、これらの部品の全てが同じ材料からなることを特徴とする請求項１記載の放電ランプの支持枠体。
9. 取付け金具の直径が１．５〜２．５ｍｍであり、固定取付け金具および保持ワイヤの直径が取付け金具の直径の７５〜９５％であり、特に全ての部品がニッケルめっきされた鉄からなることを特徴とする請求項８記載の放電ランプの支持枠体。
10. ステム（１１）を備え、ステム（１１）から第１のリード（１８）および第２のリード（１９）が互いに平行に突出し、第１の短い取付け金具（１６）が第１のリード（１８）に固定され、以下において固定取付け金具と呼ばれる第２の長い取付け金具（１５）が第２のリード（１９）に固定されている放電ランプの支持枠体において、少なくとも第１の短い取付け金具（１６）が金属で被覆された鋼線から作られ、金属として特にニッケルが使用されていることを特徴とする放電ランプの支持枠体。
11. 少なくとも第１の短い取付け金具（１６）が最大１．８ｍｍの直径を有する、金属で被覆された鋼線から作られていることを特徴とする請求項１０記載の放電ランプの支持枠体。
12. 固定取付け金具が被覆された鋼線からなることを特徴とする請求項１０記載の放電ランプの支持枠体。
13. 放電ランプ（１）は両側を封鎖された発光管（２）および片側を封鎖された外管（３）を有することを特徴とする請求項１又は１０記載の支持枠体を備えた放電ランプ。
14. 外管（３）は、少なくとも３００ｍｂａｒの冷封入圧の不活性封入ガスを収容していることを特徴とする請求項１３記載の放電ランプ。
15. 外管（３）は、少なくとも４００ｍｂａｒの圧力を有する窒素又は窒素−ネオン混合ガスを収容していることを特徴とする請求項１４記載の放電ランプ。
16. 外管（３）は、少なくとも３００ｍｂａｒの圧力を有する二酸化炭素又は二酸化炭素−ネオン混合ガスを収容していることを特徴とする請求項１４記載の放電ランプ。
17. 外管（３）は真空状態にされていることを特徴とする請求項１３記載の放電ランプ。
18. 固定取付け金具（１５）が発光管の高さにおいて管（１７）によって包囲され、管（１７）は第１の取付け金具（１６）と発光管の口金側リード（８）との間の接触点を越えて延びていることを特徴とする請求項１３記載の放電ランプ。

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