JP3151394U - 外管内に長く延びたゲッタホルダを有する高圧放電ランプ - Google Patents

Abstract

【課題】投影欠陥を回避し、放電管の端部領域へ放射を反射して戻すことを防止する高圧放電ランプを提供する。【解決手段】２つの電極と封入物とを含む放電管４を備え、放電管が、封入物を有する外管２内に収納されかつそこで支持枠５に固定され、外管内にゲッタ材料が収納されている高圧放電ランプにおいて、ゲッタ材料が、支持枠の構成要素の寸法にほぼ相当するように選ばれた寸法を有するホルダ１５に設けられ、前記ホルダの寸法は前記支持枠の構成要素の寸法を３０％以上、上回らないようにして高圧放電ランプを構成する。【選択図】図１

Description

本考案は、請求項１の前文にしたがって外管内に収納されたセラミック放電管を備えた高圧放電ランプに関する。この高圧放電ランプは、特に全般照明用のメタルハライドランプ、あるいは高圧ナトリウムランプであってもよい。

［従来技術］
米国特許第６５５５９６２号明細書および米国特許第６８００９９８号明細書から、とりわけ水素を吸着するためにゲッタ材料を高圧放電ランプ、特にメタルハライドランプの外管内で使用することは知られている。そこには動作態様が詳しく説明され、適切な材料も記載されている。

典型的にはゲッタがいわゆるゲッタ板内に保持され、あるいは金属帯内に保持されてもよい。このゲッタ板あるいは金属帯は、特に外管内で窒素（Ｎ₂）を使用する場合にゲッタを汚染しないように、放電管から明白に間隔をおいて取り付けられる。このメカニズムも従来技術において説明されている。

しかしながら、外管内でセラミック放電管を使用する場合、従来において使用されているゲッタホルダは、付加的な投影欠陥を生じさせるという欠点を有することが明らかになった。他の欠点は、ゲッタホルダがセラミック放電管の端部領域へ放射をかなり反射して戻すことにある。従来においては、この状況がほとんど考慮されなかった。特に、放電管の端部の封止のために毛細管が使用される場合に、単純に取り付けられたゲッタホルダが毛細管の温度上昇をもたらし得る。この高められた温度負荷が、端部領域の敏感なセラミックスにひび割れを惹き起こし、場合によっては早期のランプ故障を招く。この問題は片口金形ランプの場合に特に顕著である。

まさに従来通常に用いられているゲッタ板は放電管から放出された放射に対して反射鏡のように作用する。従来においてゲッタ材料はペレットに形成され、ペレットがホルダ材料に押し込められていた。特に米国特許第４３８０７１４号明細書に見られるような構造的な装置に関連するこれらの板は、放電管の端部領域に対する加熱機構のように作用する。

［考案の説明］
本考案の課題は、投影欠陥を回避し放電管の端部領域へ放射を反射して戻すことを防止する請求項１の前文による高圧放電ランプを提供することにある。

この課題は請求項１の特徴事項によって解決される。特に有利な実施態様は従属請求項において明らかにされている。

本発明によれば、支持枠の構成要素の寸法にほぼ相当するように選ばれた寸法を有するゲッタホルダが使用され、その寸法は３０％以上上回らず、好ましくは２０％以上上回らない。特に、ゲッタホルダが容器としてゲッタ材料をほぼ完全に包囲し、かつゲッタホルダの表面の外側輪郭の１０％以下のスリット状の開口を有する。

これは、ホルダが長く延ばされることによって行なわれる。なぜならばこの寸法は支持枠において良好に実現されているからである。縦寸法においてホルダはせいぜい対比可能な支持枠部分と同様の長さである。両者の横寸法は縦寸法に比べて明白に小さく、特に両横寸法は縦寸法の少なくとも１／５倍小さい。ホルダは適切な開口を有する容器の機能を持つ。開口は縦寸法に沿ったスリット状であるか、または縦寸法の少なくとも一端に設けることが好ましい。この場合には開口は縦寸法の両端に存在することが好ましい。なぜならば、それによって開口の表面およびそれにともなうゲッタ有効性が改善されるからである。

特に、ゲッタホルダの湾曲表面が有利である。なぜならば、これはそれによって反射された放射が分散するからである。この場合に中空容器、特に両端が開いている管状容器が有利である。

しかし、異なるように構成された、特に２つの開いた端部を有する中空部材も、横寸法が上述の制限を越えないかぎり適している。例えば長方形または正方形の横断面を有する中空部材も適している。

新しい可能性は、折り曲げられかつスリット状の開口を有する薄板様式にある。したがって、薄板は縦に折り曲げられ、特に横断面が長方形、台形または正方形であるように折り曲げられる。この場合にも結果として生じる横寸法は上述の制限を越えるべきではない。

この種のホルダは、付加的な陰もしくは放電管の端部領域へ放射を反射して戻すことがほとんど発生しないように、直接に支持枠の一部として使用されるとよい。なぜならば、この種のホルダはホルダ支持枠内に組み込まれているからである。

ゲッタホルダが支持枠のワイヤの一部であるか、またはゲッタホルダがフレーム金具として使用されるか、または始動補助手段として使用されるとよい。

比較的低い活性温度、典型的には７００℃の活性温度を有するゲッタが使用されるとよい。適切なゲッタ材料は、Ｚｒ、ＣｏおよびＢｅのうちの少なくとも１つを含む混合物である。他の材料は、米国特許第５３１２６０７号明細書および米国特許６８００９９８号明細書ならびに米国特許第６５５５９６２号に挙げられている。

ホルダ材料は、特に鋼またはモリブデンであるとよく、特に、例えばＨｉｌｕｍｉｎなる商品名で知られているニッケルメッキされた鋼が適している。

ホルダが薄板帯である場合、ホルダはその寸法に基づいて支持枠のワイヤと良好に溶接可能である。

ホルダは、抵抗溶接により支持枠のワイヤと接続されるとよい。この場合に支持枠のワイヤは一般にＭｏまたはＮｉから作られる。

使用されるゲッタの量は公知の如く外管の形状および容積に依存する。更に、得ようと努められる最終真空も、公知のごとく機械側に加えられる初期真空を考慮すべきである。

ホルダとしての薄板帯の幅および高さは、公知の如く、支持枠のワイヤの直径をほんの少ししか越えるべきでない。両者は支持枠のワイヤの直径よりも大きくないことが好ましい。この場合にゲッタの必要な量は、中空部材であれ薄板帯であれ、常にホルダの長さを介して決定されるとよい。

［図］
以下において本発明を複数の実施例に基づいて更に詳細に説明する。
図１は外管内にゲッタを有する高圧放電ランプを示し、
図２乃至図５は高圧放電ランプの他の実施例を示し、
図６及び図７はそれぞれゲッタホルダの実施例を詳細に示す。

［有利な実施形態の説明］
図１は全般照明用の片口金形メタルハライドランプ１を示す。メタルハライドランプ１は外管２を含み、外管２に捩じ込み口金３が固定され、外管２の中には２つの端部を有する放電管４が軸線方向に収納されている。放電管４はセラミックス、特にＡｌ₂Ｏ₃からなる。放電管４は外管２内に支持枠５によって支持されている。支持枠５は長い棒７と短い湾曲ワイヤ片６とからなる。棒７は、放電管に沿って、放電管から突き出た反口金側リード８へ導かれ、湾曲ワイヤ片６は口金側リード９へ導かれている。真空にされた外管内において、更にゲッタ１０がゲッタホルダに、ここでは中空部材に収納されている。ゲッタホルダ１５は、棒７上に、放電管の反口金側の封止部１１の近くにおいて従来使用されていたゲッタ板の高さとほぼ同じ高さに固定されている。

このようにしてゲッタによっていかなる付加的な陰も発生せず、ゲッタが適切な温度領域に配置されている。口金側の封止部は１２で示されている。

図２には他の実施例が示されている。この実施例は、ゲッタホルダ１５が同時に支持枠の長い支持棒７に反口金側リード８を固定するための金具１６として用いられていることによって図１とは異なる。この場合にも陰が最小限にされる。なぜならば付加的な構成部材は必要でないからである。

図３には他の実施例が示されている。この実施例ではゲッタホルダ１５が薄板１７であり、この薄板１７は、放電容積の下側部分のすれすれのところで毛細管として実施されている口金側封止部１２に存在する。この実施例でも薄板１７は支持枠の長い支持棒７に取り付けられている。薄板１７は毛細管１２の周りに湾曲させられているとよい。この場合に、曲げ工程によってゲッタ材料がはげ落ち得ることがないように、曲げ範囲にゲッタ材料がないことが好ましい。

図４には、両端が封止された放電管２１が両口金形外管２２内に収納されているランプ２０が示されている。この場合にはゲッタ２３が中空部材２４としてワイヤ２５に固定されている。ワイヤ２５は外管の圧潰部２６内に絶縁して固定され、軸線にほぼ平行に放電管の封止部２７の端部２８まで延びている。ゲッタは、従来において使用されたゲッタ板の高さとほぼ同じ高さにある。

図５は図４と同じタイプの高圧放電ランプを示す。しかし、ゲッタ２３は中空部材２４としてワイヤ３０の自由端に固定されている。ワイヤ３０は膝状に曲げられ、かつワイヤ３０の他端が外管の圧潰部２６内の箔３１に案内されている。放電管２１の封止部２７の端部２８から突出する付設のリード３２が、ゲッタを保持するワイヤ３０の傾斜部に固定されている。この傾斜部は軸線と交差している。この場合にはゲッタ２３が始動補助手段として作用する。このようにして先の実施例の付加的な支持ワイヤが節約される。

図６は、断面が矩形でありスリット状の開口３６を有する典型的な中空部材３５を示す。開口３６を通してゲッタ材料３７が外管の封入物と接触する。

放電管の封入物は、不活性始動ガス、例えばアルゴンのほかに、水銀と添加物である金属ハロゲン化物とからなる。例えば、水銀なしの金属ハロゲン化物の封入物の使用も可能であり、この場合には始動ガス用に高圧のキセノンが選ばれる。

図７は、断面がＶ字形に見えるように縦に折り曲げられている典型的な薄板３８を示す。ゲッタ材料３７がＶ字形に形成されたポケットの中に入れられているので、Ｖ字形の脚３９の自由端に自然の開口が残る。

本考案による高圧放電ランプの第１の実施例を示す概略図 本考案による高圧放電ランプの第２の実施例を示す概略図 本考案による高圧放電ランプの第３の実施例を示す概略図 本考案による高圧放電ランプの第４の実施例を示す概略図 本考案による高圧放電ランプの第５の実施例を示す概略図 本考案による高圧放電ランプに使用されるゲッタホルダを示す断面図 本考案による高圧放電ランプに使用される他のゲッタホルダを示す断面図

符号の説明

１ メタルハライドランプ
２ 外管
３ 捩じ込み口金
４ 放電管
５ 支持枠
６ ワイヤ片
７ 支持棒
８ リード
９ リード
１０ ゲッタ
１１ 封止部
１２ 封止部
１５ ゲッタホルダ
１６ 金具（ゲッタホルダ）
１７ 薄板
２０ ランプ
２１ 放電管
２２ 外管
２３ ゲッタ
２４ 中空部材
２５ ワイヤ
２６ 圧潰部
２７ 封止部
２８ 端部
３０ ワイヤ
３１ 箔
３２ リード
３５ 中空部材
３６ 開口
３７ ゲッタ材料
３８ 薄板
３９ 脚

Claims (10)

1. ２つの電極と封入物とを含む放電管（４）を備え、放電管が、封入物を有する外管内に収納されかつそこで支持枠に固定され、外管内にゲッタ材料が収納されている高圧放電ランプにおいて、ゲッタ材料が、支持枠の構成要素の寸法にほぼ相当するように選ばれた寸法を有するホルダに設けられ、前記ホルダの寸法は前記支持枠の構成要素の寸法を３０％以上上回らず、好ましくは２０％以上上回らないことを特徴とする高圧放電ランプ。
2. ホルダが長く延び小さな横断面寸法を有することを特徴とする請求項１記載の高圧放電ランプ。
3. ゲッタホルダが容器としてゲッタ材料をほぼ完全に包囲し、かつゲッタホルダの表面の外側輪郭の１０％以下のスリット状の開口を有することを特徴とする請求項２記載の高圧放電ランプ。
4. ゲッタホルダが中空部材であることを特徴とする請求項２記載の高圧放電ランプ。
5. ゲッタホルダが折り曲げられた薄板、特に薄板帯であることを特徴とする請求項１記載の高圧放電ランプ。
6. ゲッタホルダが支持枠内に組み込まれていることを特徴とする請求項４記載の高圧放電ランプ。
7. ゲッタホルダが放電管の支持装置の構成部分であることを特徴とする請求項６記載の高圧放電ランプ。
8. ゲッタホルダが放電管のための始動補助装置の構成部分であることを特徴とする請求項６記載の高圧放電ランプ。
9. ゲッタ材料がＺｒ、ＣｏおよびＢｅのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１記載の高圧放電ランプ。
10. ホルダ材料が鋼またはモリブデンであることを特徴とする請求項１記載の高圧放電ランプ。

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