JP4646257B2 - 高圧放電ランプ - Google Patents

Description

本発明は請求項１の上位概念部に記載した高圧放電ランプに関する。

従来技術
このような高圧放電ランプは例えばＥＰ−Ａ０８５８０９８号明細書に開示されている。この明細書には自動車の前照灯のためのハロゲン−金属蒸気−高圧放電ランプであって、石英ガラスから成る放電容器を備えている。この放電容器はモリブデンフォイルシールを備えた２つの端部を有し、それぞれ一方のモリブデンフォイルシールと結合されかつ放電容器の放電室内へ突入する２つの電極を有している。各電極は、放電容器のモリブデンフォイルシールを備えた端部の領域でモリブデンフォイルシールの外側に配置された電極区分にて、放電容器の石英ガラスにおける亀裂を回避するために、１つのスパイラル体によって包囲されている。このスパイラル体のリードは６００％よりも小さく、主として３００％よりも小さい。スパイラル体の内径は少なくとも電極直径と等しく、電極直径１．５倍よりも小さい。この場合の欠点はスパイラル体のために、石英ガラスと電極との間に中空室が発生し、この中空室内へ充填物質が放電室から侵入することである。これによってモリブデンフォイルシールが損傷されることがある。

ＤＥ１９８１２２９８号明細書には自動車用前照灯のためのハロゲン−金属蒸気−高圧放電ランプであって、石英ガラスから成る放電容器を有し、該放電容器がモリブデンフォイルシールを備えた２つの端部を有し、それぞれモリブデンフォイルシールと結合されかつ放電容器の放電室へ突入する２つの電極を有しているハロゲン−金属蒸気−高圧放電ランプが開示されている。電極はそれぞれ１つのスパイラル体によって包囲されている。この場合、スパイラル体は前方の、放電室に向いた領域に狭い巻き密度を有しかつ電極に対し間隔をおいて配置されており、後方の、モリブデンフォイルシールに向いた領域にはまばらな巻き密度を有し、かつ電極にぴったりと接触している。この場合の欠点は電流供給のために製作費用がかかることである。

発明の開示
本発明の課題は、公知技術の欠点が回避された、電流供給の改善された高圧放電ランプを提供することである。

この課題は本発明によれば請求項１の特徴によって解決された。本発明の有利な実施例は従属請求項に記載してある。

本発明による高圧放電ランプは石英ガラスから成る放電容器を有し、該放電容器がモリブデンフォイルシールを備えた少なくとも１つの端部を有しており、モリブデンフォイルシールと結合され、放電容器の放電室に突入する少なくとも１つの電極を有し、リードが６００％と同じであるか又は６００％よりも大きいスパイラル体を備え、モリブデンフォイルシールを備えた放電容器端部の領域にて、モリブデンフォイルシールの外側に配置された電極区分をスパイラル体が取囲んでいる。これによって電極の領域にて放電容器の端部の石英ガラスに、電極材料と石英ガラスとの異なる熱的な膨張が原因である大きな亀裂が形成されてランプが故障する惧れがなくなり、又、充填物質が放電容器の放電室からモリブデンフォイルシールへ侵入し、モリブデンフォイルシールの腐食をもたらし、モリブデンフォイルシールの損傷をもたらすことが回避される。

上記スパイラル体の比較的に大きなリードに基づきスパイラル体の巻きは広く離間するので、放電容器の端部をシールする際に軟化した石英ガラスはスパイラル体の隣り合う２つの巻きの間に侵入し、電極の表面を濡らすことができる。さらにスパイラル体のリードが比較的に大きいことでスパイラル体はわずかな熱容量しか有しないので石英ガラスはスパイラル体の周囲を流れるときにゆっくりと冷却し、良好なシールが達成される。

高圧放電ランプの運転中に、石英ガラスと電極材料との熱的な膨張係数が異なることに基づき、マイクロスコープ的に小さな亀裂が電極を包囲する石英ガラスに形成されることが推量される。この小さな亀裂はスパイラル体の存在によって、放電容器のシールされた端部に漏れを惹起し、放電ランプの機能性に影響をもたらす大きな亀裂に生長することはない。

スパイラル体の線材の線材直径もしくは線材太さは、スパイラル体により取囲まれた電極区分の領域における電流供給の直径を顕著に上昇させないために１００マイクロメータよりも小さいことが有利である。有利な形式でスパイラル体の線材の線材直径は自動車用の無水銀のハロゲン−金属蒸気−高圧放電ランプに通常使用されているように電極直径に、０．２５ｍｍから０．４ｍｍの範囲でかつ有利には０．３ｍｍから０．３５ｍｍの範囲に合わせられている。このタイプのランプの電極はピン形電極として構成されている。

製作技術的な理由からスパイラル体の第１の巻きと最後の巻きはその間にあるスパイラル体区分よりも狭く巻かれている。これによってスパイラル体の所望される作用が損なわれないことが証明された。

本発明は放電容器の容積が最大３０ｍｍ³であり、そのイオン化可能な充填物が金属ハロゲン化物とキセノンとを含有し、０．２５ｍｍから０．４ｍｍの領域の直径を有する比較的に太い電極を有する高圧放電ランプ、例えば先に述べた自動車用の無水銀のハロゲン−金属蒸気−高圧放電ランプに特に適している。

有利な実施例の説明
以下、有利な実施例に基づき本発明を詳細に説明する。

図１は電極の上に配置されたスパイラル体を有する本発明の有利な１実施例による高圧放電ランプのための電極を示した図である。

図２は電極の上に配置されたスパイラル体を有する本発明の第２実施例の高圧放電ランプのための電極を示した図である。

図３は図１に示された電極を有する本発明の有利な実施例による高圧放電ランプのシールされた端部を示した図である。

図３には本発明の有利な実施例の自動車用前照灯のための高圧放電ランプの両側でシールされた放電容器１のモリブデンフォイルシールで閉じられた端部１１が、放電容器１の閉じられた端部１１を通された給電装置を含めて示されている。このランプは３５ワットの電気的な所要出力を有する無水銀のハロゲン−金属蒸気−高圧放電ランプである。放電容器１の放電室１０内にはイオン化可能な充填物が配置されている。該充填物はキセノンと金属ナトリウム、スカンジウム、亜鉛、インジュウムとから成る。放電容器の容積は０．２４ｍｍ³である。

電流供給装置は放電容器１の閉じられた端部１１にガス密に埋設されたモリブデンフォイル２を有している。モリブデンフォイル２は６．５ｍｍの長さ、２ｍｍの幅、２５μｍの厚さを有している。放電容器１の放電室１０とは反対側のモリブデンフォイル端部にはモリブデン線材３が溶接されており、このモリブデン線材３は放電容器１のシールされた端部から突出している。放電容器１の放電室１０に向いたモリブデンフォイル２の端部にはタングステンから成る棒状の電極４が溶接されている。この電極４は放電容器１の放電室１０へ突入している。電極４の長さは７．５ｍｍでその太さもしくはその直径は０．３０ｍｍである。電極４とモリブデンフォイル２とのオーバーラップは１．３０ｍｍ±０．１５ｍｍである。電極４の上にはスパイラル体５が中央に配置されており、電極４の両端からのスパイラル体５の間隔はそれぞれ２．２５ｍｍである。スパイラル体５は３ｍｍの長さを有している。スパイラル体５はタングステン線材から成り、その線材太さもしくは線材直径はＤ＝６０μｍである。スパイラル体５の内径は電極４の直径もしくは太さに相応している。スパイラル体５は、本発明の有利な実施例では、図１に概略的に示したように、放電容器１の閉じられた端部１１内に配置された電極区分であって、モリブデンフォイル２とオーバーラップしていない電極区分の上だけに延在している。モリブデンフォイル２に対するスパイラル体５の間隔は０．９５ｍｍである。しかしスパイラル体５は放電室１０内へ突入していることもできる。図示されていない放電容器の他端は端部１１と同等に構成されている。特に該他端部は図１もしくは３に示されているように同様に電極を有している。

放電容器１の放電室１０内へ突入する両方の電極端部の間隔は４．２ｍｍである。両方の電極は互いに向き合って放電容器１の長手方向軸線上に配置されている。

図１においては放電容器１の端部１１の電極４とスパイラル体５とは拡大されて示されている。スパイラル体５の最初の巻き５１と最後の巻き５２とを除いて、２つの隣り合う巻きの間の間隔Ｌは３４０μｍである。スパイラル体のリードＳは間隔Ｌとスパイラル体線材直径ＤとからＳ＝（Ｌ＋Ｄ）／Ｄで計算される。したがってスパイラル体のリードはその最初と最後の巻きを除いて６．６７もしくは６６７％である。

図２においては本発明の第２の実施例の電極とスパイラル体５′とが概略的に示されている。２つの実施例は第１の有利な実施例に比較して、スパイラル体５′だけが異なっている。スパイラル体５′では最初と最後の巻きも隣接する巻きに対し３４０μｍの間隔で配置されている。したがってスパイラル体５′は一貫して６６７％のリードを有している。他の詳細は、スパイラル体５と５′とでは一致している。

さらに有利な実施例による高圧放電ランプは放電容器１を放電室１０の領域で取囲むアウタバルブとランプベースとを有している。この詳細は例えばＥＰ１４６５２３７Ａ２号明細書に記載されかつ図示されている。

本発明は先に述べた実施例に限定されるものではない。例えばスパイラル体５もしくは５′の内径は電極４の直径よりも大きいことができる。良好な結果は内径が０．３３ｍｍでかつ０．３０ｍｍの直径を有する電極４の上に配置されかつ他の寸法が第１実施例のスパイラル体５と同じであるスパイラル体によっても達成される。

電極の上に配置されたスパイラル体を有する本発明の有利な１実施例による高圧放電ランプのための電極を示した図。 電極の上に配置されたスパイラル体を有する本発明の第２実施例の高圧放電ランプのための電極を示した図。 図１に示された電極を有する本発明の有利な実施例による高圧放電ランプのシールされた端部を示した概略図。

符号の説明

１ 放電容器、 ２ モリブデンフォイル、 ３ モリブデン線材、 ４ 電極、 ５ スパイラル体、 １０ 放電室、 １１ 端部

Claims (4)

1. 石英ガラスから成る放電容器（１）を有する高圧放電ランプであって、前記放電容器（１）がモリブデンフォイルシール（２）を備えた少なくとも１つの端部を有し、前記モリブデンフォイルシール（２）と接続されかつ前記放電容器（１）の放電室（１０）へ突入する少なくとも１つの電極（４）を備えており、前記放電容器（１）の、前記モリブデンフォイルシール（２）を備えた端部（１１）の領域にて、前記モリブデンフォイルシール（２）の外側に配置された電極区分を取囲むスパイラル体（５）が設けられている形式のものにおいて、
   等式Ｓ＝（Ｌ＋Ｄ）／Ｄ（Ｓはスパイラル体（５）の巻きのリード、Ｌはスパイラル体（５）の隣り合う巻きの間隔、Ｄはスパイラル体線材直径）によって求められた前記スパイラル体（５）の巻きのリードの値が６よりも大きく、前記スパイラル体の最初と最後の巻きがその間にあるスパイラル体区分よりも狭く巻かれていることを特徴とする、高圧放電ランプ。
2. 前記スパイラル体（５）のスパイラルワイヤのワイヤ直径が１００マイクロメータよりも小さい、請求項１記載の高圧放電ランプ。
3. 前記少なくとも１つの電極（４）の、前記スパイラル体（５）により包囲された電極区分が円筒形に構成されかつ０．２５ｍｍよりも大きくかつ０．４ｍｍよりも小さく、有利には０．３０ｍｍから０．３５ｍｍの領域の直径を有している、請求項１又は２記載の高圧放電ランプ。
4. 前記放電容器（１）の容積が３０ｍｍ³よりも小さいか３０ｍｍ³と同じであり、該放電容器（１）の放電室（１０）内に配置されたイオン化可能な充填物が金属ハロゲン化物及びキセノンを含んでいる、請求項１から３までいずれか１項記載の高圧放電ランプ。

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