JP5389663B2 - セラミックメタルハライドランプのためのセラミックバーナ - Google Patents

Description

本発明は、セラミックメタルハライドランプのためのセラミックバーナに関する。

本発明は、セラミックメタルハライドランプと、前記セラミックバーナを封止する方法とにも関する。

セラミックメタルハライドランプは、始動ガスに加えて、ＮａＣｅヨウ化物、ＮａＴｌヨウ化物、ＮａＳｃヨウ化物、ＮａＴｌＤｙヨウ化物又はこれらの塩類の組合せのような、メタルハライド塩混合物も含む充填材を含んでいる。これらのメタルハライド塩混合物は、特に、高い発光効率、特定の色補正温度及び特定の演色評価数を得るために利用されている。

一般に、このようなセラミックメタルハライドランプは、メタルハライド塩混合物の充填材を含んでいる放電空間を囲んでいる放電容器を有している。前記放電空間は、更に、この間に放電が維持される電極を有している。典型的には、前記電極は、前記放電容器を貫通している。前記セラミックメタルハライドランプをメタルハライド塩混合物で充填するために、充填材開口は、典型的には、密閉プラグによって閉じられている。

このようなセラミックメタルハライドランプの実施例は、特開平１０−２８４００２から知られている。既知の放電ランプにおいて、前記ランプは、一対の電極を位置合わせするためにほとんど同じ熱膨張係数を有する材料でできているプラグを有する密閉容器から構成されている。この容器は、更に、排気開口を有している。放電媒体は、前記排気開口を通って前記容器内に導入され、次いで、前記排気開口部が、前記容器のこの開口に勘合するＴ字形プラグによって閉じられる。前記Ｔ字形プラグは、前記Ｔ字形プラグに照準を定められたレーザーの照射によって、前記容器の壁に融着される。この既知のセラミックメタルハライドランプの不利な点は、前記容器が小型化される場合、前記Ｔ字形プラグは、バーナ全体の温度を上昇させることなく閉じられることができず、前記充填材を加熱することにある。

本発明の目的は、充填材を加熱することなく閉じられることができる封止された排気開口を備えるセラミックメタルハライドランプのためのセラミックバーナを提供することにある。

本発明の第１の見地によれば、この目的は、セラミックメタルハライドランプのためのセラミックバーナであって、実質的に気密な態様で放電空間を囲んでいると共に、１つ以上のハロゲン化合物を含んでいるイオン化充填材が供給されている放電容器であって、第１の端部と第２の端部との間に配されているセラミック壁を含んでいる放電容器を有しており、前記第１の端部及び前記第２の端部は、電流供給導体が、前記端部を貫通し、放電を維持するために前記放電空間内に配されている対応する電極まで延在するように配されており、前記放電容器の前記セラミック壁は、前記セラミックバーナの製造の間に前記イオン化充填材を前記放電容器内に導入する管であって、前記セラミック壁から突出していると共に気密な封止をされている管を有している、セラミックバーナによって達成される。

本発明による手段の効果は、前記管の使用が、前記気密な封止が、前記管の突出端部において前記放電容器のセラミック壁から離れて配されることを可能にすることである。前記気密な封止と前記セラミック壁との間のこの距離のため、前記管は、前記放電容器の前記セラミック壁に損傷を与えることなく封止されることができる。前記既知の容器において、前記排気開口は、前記容器の壁に直接的に設けられている。前記排気開口の封止は、Ｔ字形プラグによって前記排気開口をふさぎ、この後、レーザーの照射によって前記Ｔ字形プラグを前記容器の壁に融着することによってなされる。前記レーザーの照射は、前記Ｔ字形プラグ及び前記容器の温度を、２１００℃付近である前記セラミック材料の溶融温度まで局所的に上昇させる。前記温度のこの局所的な上昇は、結果として前記容器の前記セラミック材料内にクラックをもたらし得るかなりの局所的な温度勾配を生じる。クラックの発生を減少させるために、既知の前記容器の一部は、前記既知の容器が封止されている間、前記Ｔ字形プラグの焼結場所の付近の温度勾配を低減するように約８００℃まで加熱されている。しかしながら、前記容器の更なる一部は、前記容器が封止される前に、前記容器のイオン化充填材が蒸発せず、前記排気開口を介して前記容器から排気されないことを保証するために、３５０℃未満の温度であらなければならない。この問題を解決するために、前記容器の前記更なる一部は、冷却されている。しかしながら、本発明によるセラミックバーナにおいて、前記放電容器は、前記セラミック壁から突出している管を含んでいる。前記放電容器が、前記管を通じて前記イオン化充填材を充填された後、前記管の突出端部が、封止されなければならない。前記管の突出端部が封止されることができると共に、前記セラミック壁の温度、従って前記放電容器の温度が所定の温度制限を超えないように、前記管の突出端部は前記セラミック壁から十分に離れて延在しており、前記イオン化充填材が蒸発するのを防止している。更に、前記セラミック壁の制限されている温度上昇は、大きい温度勾配から生じる材料の応力及び歪力によるセラミック壁内のクラックを防止する。前記管の突出端部が封止されることができると共に、前記セラミック壁の局所的な予熱及び前記放電容器の更なる一部の冷却が省略されるので、前記セラミック壁から突出している前記管の使用は、前記セラミックバーナの前記放電容器の大きさが縮小されることを可能にする。

本発明者らは、前記放電容器を小型化する場合、前記容器の局所的な加熱を経た既知の容器の封止は、もはや容器全体の温度を上昇させることなく実行することはできないと認識した。本発明によるセラミックバーナにおいて、前記管の使用は、前記放電容器の温度を所定のレベルより高く上昇させることなく、前記管の突出端部における気密な封止を可能にする。

前記管を前記放電容器のセラミック壁に固定する更なる利点は、前記気密な封止が比較的速く前記管の突出端部に設けられることができ、経済的観点において興味深い処理期間をもたらすことである。既知の容器において、前記容器の一部は、前記Ｔ字形プラグを前記容器に嵌合するために前記レーザーが照射される前に、約８００まで加熱されなければならない。更に、このことは、各容器に対してなされなければならず、加熱リングが、前記容器の加熱されなければならない部分に設けられることが必要であり、これらの全てに、相当な動作や加熱時間がかかる。本発明によるセラミックバーナにおいて、前記放電容器の付加的な局所的な加熱は、前記セラミック壁から突出している前記管のために、省略されることができる。前記気密な封止を設けるのに加熱されなければならないのは、前記管の前記突出端部のみであり、典型的に必要とされる時間は、より短い。結果として、前記イオン化充填材が前記放電容器内に供給された後に前記セラミックバーナを封止するための動作期間は、本発明によって、かなり短縮される。

本明細書で使用されているように、「セラミック」とは、単結晶金属酸化物（例えば、サファイア）、多結晶金属酸化物（例えば、多結晶高密度焼結アルミニウム酸化物及びイットリウム酸化物）、及び多結晶非酸化物材料（例えば、窒化アルミニウム）のような、耐火性材料を意味している。このような材料は、１５００〜１７００Ｋの壁温度を可能にし、ハロゲン化合物及び他の充填材成分による化学的侵食に抵抗する。本発明の目的のためには、多結晶酸化アルミニウム（ＰＣＡ）が、最も適切であると分かった。

前記セラミック放電容器を充填するための前記第１の端部及び前記第２の端部における電流供給導体としての管の使用は、国際特許出願公開第Ｏ９３／０７６３８号に開示されている。しかしながら、電流供給導体としての前記管の使用の不利な点は、前記管が前記放電容器の比較的低い温度の部分に配されており、典型的には、前記管内における放電ランプのイオン化充填材からの合成物の凝結のために、色不安定な放電ランプをもたらすことである。本発明によるセラミックバーナにおいて、前記管は、前記放電容器のセラミック壁に配されている。結果として、前記管内の温度は、動作中、比較的高く留まっており、前記イオン化充填材の化合物が前記管内で凝縮するのを防止し、この結果、実質的に色安定性のある放電ランプが得られる。前記セラミックバーナの実施例において、前記管は、前記気密な封止が設けられる際に、前記材料の応力を所定のレベル未満に制限するため、前記放電容器の前記セラミック壁から所定の距離にわたって突出している。この所定のレベルは、例えば、クラックが前記セラミック材料内に現れない材料の応力のレベルを表している。材料の応力を前記所定のレベルより大きく有することは、典型的には前記セラミック材料内にクラックを生じ、前記放電容器の寿命を実施的に制限するか又は気密でない放電容器をもたらす。前記材料の応力が前記所定のレベル未満に留まっている前記管の最適な突出距離は、前記放電容器の異なるセラミック材料に対して異なっても良い。

前記セラミックバーナの実施例において、前記所定の距離は、前記セラミック壁から少なくとも１ｍｍである。何らかの理論的な説明をする義務はないが、本発明者らは、前記セラミック壁から少なくとも１ｍｍ突出している管が、例えば、レーザービームによる前記管の前記突出端部の照射によって、封止されることができる一方で、前記放電容器のセラミック壁内のクラックを実質的に防止することができることを発見した。

前記セラミックバーナの実施例において、前記管は、前記セラミック壁を貫通している。前記管が前記セラミック壁を通過されているので、前記管は、前記気密な封止が設けられる際の前記材料の応力を制限するように前記放電容器から突出しているだけでなく、前記セラミック壁を通って前記放電容器内にも入っており、前記セラミック壁と前記管との間の強い気密な結合を可能にしている。

前記セラミックバーナの実施例において、前記管は、前記セラミック壁と実質的に同じセラミック材料を含んでいる。この実施例の利益は、同じセラミック材料の使用は、セラミックメタルハライドランプ内の前記セラミックバーナの動作中及び前記気密な封止がなされている際の、温度上昇中における、前記セラミック壁と前記管との間の比較的小さい圧縮及び／又は引張応力を生じる。

前記セラミックバーナの実施例において、前記気密な封止は、前記管の溶融された材料によって構成される。この実施例の利益は、前記気密な封止が、前記管の前記突出端部を溶融させることによって生成され、比較的単純な封止工程をもたらすことにある。フリットのような付加的な材料であって、前記放電容器を汚染し得る、又は前記セラミックバーナの前記イオン化充填材と反応し得て、従って、発せられた光の前記色を変えてしまう材料も、必要ではない。更に、プラグが前記管の突出端部に配置されなくていいので、プラグは必要とされず、前記放電容器の取扱いを単純化する。前記管の突出端部にプラグを設けることは、特に前記放電容器を小型化する場合、比較的高価な取扱い設備を必要とする。

前記セラミックバーナの実施例において、前記管は、２５０μｍと４００μｍとの間の内径を有しており、１５０μｍと２５０μｍと間の壁厚さを有する。前記管の内径は、前記セラミックバーナのイオン化充填材が前記放電容器内に導入されることができることを保証するために、少なくとも２５０μｍである。前記内径は、好ましくは、４００μｍより大きいものであるべきではない。なぜならば、このことが、気密な封止を作製するためにあまりに多くの管材料が溶融されることを必要とし、前記気密な封止が設けられる場合、比較的高い熱歪みを生じ、場合によっては前記管に損傷を与えるからである。更に、前記管が前記気密な封止の作製によって生じる温度勾配に耐えるのに十分強いものであると共に、前記管の前記突出端部を閉じるために溶融される十分なセラミック壁材料を可能にすることを保証するように、前記管の壁厚さは、少なくとも１５０μｍでなければならない。前記気密な封止を作製するための前記管の溶融には、比較的長い期間がかかり、前記気密な封止が作られている場合に、前記管に損傷を与え得る比較的高い熱歪みも生じるので、前記管の壁厚さは、２５０のμｍより大きいものであるべきではない。好ましくは、前記壁の厚さは、前記管の直径の実質的に半分でなければならない。

前記セラミックバーナの実施例において、前記気密な封止は、前記管に封止されたプラグを有している。この実施例の利益は、プラグの使用が、前記気密な封止を生成するために封止されなければならない領域をかなり減少させることである。プラグが前記管の突出端部内に設けられる場合、前記プラグと前記管との間の接触領域のみが封止されれば良い。このことは、典型的にはより少ない時間を必要とし、使用される封止材料がより少なくて良い。

前記セラミックバーナの実施例において、前記プラグは、Ｔ字形、円錐形又は実質的に球面形を有する。Ｔ字形プラグの利益は、設けられる場合に、前記プラグが前記放電容器内に落ちることがないことである。円錐形の利益は、前記管の前記突出端部の寸法の許容範囲が緩和されることができることである。実質的な球面形の利益は、球面状に形づくられたプラグは、配置手段（例えば真空によって）によって、容易に捕捉され前記管の前記突出端部に配されることができることである。

前記セラミックバーナの実施例において、前記プラグは、前記管に直接的に融着される。この実施例の利益は、前記プラグを前記管に融着することが、封止フリットの材料の使用を回避することである。典型的には、フリットによって構成されている封止は、前記放電容器内部の化学的に厳しい環境のため、及び前記セラミックバーナのセラミック壁における高い温度のために、劣化し得る。この劣化は、典型的には、時間とともに前記封止の漏出を生じ、前記セラミックバーナの寿命を制限する。更に、前記温度は、前記クラック又は隙間において典型的にはより低く、前記イオン化充填材の一部が凝縮し、前記放電から効果的に離されることを可能にし、前記セラミックバーナの色の外観を変える。突設している管は、例えば、レーザービームの照射によって、前記プラグが前記管の前記突出端部に直接的に融着されることを可能にする一方で、前記放電容器の残部の温度上昇が制限され、この結果、前記放電容器が密閉される前に前記イオン化充填材が前記放電容器から流出せず、クラック及び前記放電容器への損傷に繋がり得る前記セラミック壁内の主な温度勾配が回避される。

前記セラミックバーナの実施例において、前記セラミック壁における前記管の場所は、動作中、前記管内の温度が、実質的に前記イオン化充填材の如何なる成分の凝縮温度よりも低くあることを防止するように選択される。この実施例の利益は、前記管内部の温度が、動作中、十分高く留まっている場合、前記イオン化充填材からの如何なる成分も凝縮せず、例えば、前記放電から取り除かれ、実質的に色安定性を有するセラミックバーナをもたらすことにある。特に調光可能なセラミックバーナにおいて、前記セラミック壁の温度分布は、調光の間、変化し得る。前記セラミックバーナの調光の間、前記放電容器の前記セラミック壁の温度は、典型的には、調光されていない状態に対して低下されており、前記管の温度の変化をもたらす。前記セラミック壁の管の場所は、特に調光可能なセラミックバーナの場合、調光中、前記管の内部の温度が前記イオン化充填材の如何なる成分の凝縮温度よりも低くないように、選択されなければならず、この結果、調光中、実質的に色が安定しているままである調光可能なセラミックバーナをもたらす。

前記セラミックバーナの実施例において、前記第１の端部及び前記第２の端部の各々を通っている前記電流供給導体は、前記１端部及び前記２端部の前記セラミック材料内に直接的に焼結されている固体棒体によって形成されている。この実施例の利益は、前記電流供給導体のこの配置が、フリットを含まない小型化された放電容器を可能にすることである。既知のバーナにおいて、前記電流供給導体は、典型的にはフリットによって封止されている延在されているプラグによって取り付けられている。延在している前記プラグは、前記フリットの温度が、所定の温度を超えるのを回避するために必要であり、前記所定の温度とは、典型的には、前記放電容器内の放電の動作温度よりも実質的に低いものである。前記放電容器を前記電流供給導体の周りで密閉するための前記フリットのこの既知の使用の不利な点は、前記延在しているプラグが、前記放電容器の小型化、そして前記セラミックバーナの小型化を妨げることである。更に、フリットを使用している前記放電容器の封止は、典型的には、比較的低い温度において存在する隙間であって、この内部に前記イオン化充填材の化合物が凝縮し得て、動作の間の前記放電ランプの色の変化をもたらす隙間を生じる。前記電流供給導体が、本発明により直接的に焼結されている場合、隙間は存在せず、実質的に色安定性のあるセラミックバーナがもたらされる。

本発明は、セラミックメタルハライドランプにも関する。本発明は、更に、本発明によるセラミックバーナを封止する方法であって、レーザービームの照射によって前記気密な封止を作製するステップを含む方法に関する。

円筒形の放電容器を有する本発明によるセラミックバーナの実施例の断面図である。 円筒形の放電容器を有する本発明によるセラミックバーナの実施例の断面図である。 円筒形の放電容器を有する本発明によるセラミックバーナの実施例の断面図である。 小型の放電容器を有する本発明によるセラミックバーナの実施例の断面図である。 小型の放電容器を有する本発明によるセラミックバーナの実施例の断面図である。 本発明によるセラミックメタルハライドランプを示している。

本発明のこれら及び他の見地は、以下に記載される実施例を参照して、明らかになり、説明されるであろう。

前記図面は、単に模式的なものであり、縮尺で描かれているわけではない。一部の寸法は、より大きな明確さのために、特に強く誇張されている。添付図面における同様の構成要素は、可能な限り同じ符号によって示されている。

図１Ａ、１Ｂ及び１Ｃは、円筒形の放電容器２０を有する本発明によるセラミックバーナ１０、１２、１４の実施例の断面図である。セラミックバーナ１０、１２、１４は、放電空間２４を囲んでいる放電容器２０を有している。放電容器２０は、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）のような、セラミック材料から実質的に形成されている。放電容器２０は、電流供給導体５１、５２が放電容器２０を貫通している第１の端部及び第２の端部４１、４２を有している。電流供給導体５１、５２は、好ましくは、放電容器２０の前記セラミック材料に直接的に焼結されている棒体５１、５２によって形成されている。一般に、電極５３、５４は、電流供給導体５１、５２の放電空間２４に面している側において、電流供給導体５１、５２に接続されている。電極５３、５４は、しばしば、タングステンからできている。電流供給導体５１、５２は、放電空間２４内の放電を開始する及び維持するように前記電極に電力を供給するために電極５３、５４に接続されている。セラミックバーナ１０、１２、１４は、放電壁３０から離れてセラミック壁３０から突出している管６０、６２、６４を有している。管６０、６２、６４は、セラミックバーナ１０、１２、１４の製作の間、前記イオン化充填材を放電容器２０に導入するために配されている。管６０、６２、６４は、気密な封止７０、７２、７４によって閉じられている。

管６０、６２、６４の使用の効果は、前記気密な封止が、管６０、６２、６４の突出端部において放電容器２０のセラミック壁３０から離れて配されていることを可能にすることである。この配置の利益は、気密な封止７０、７２、７４が設けられる場合、管６０、６２、６４の突出端部のみが加熱されれば良いことである。気密な封止７０、７２、７４は、例えば、管６０、６２、６４自体の溶融された材料７０から形成される、又は、例えば、管６０、６２、６４の突出端部内に配されている材料のプラグ７２、７４によって形成される。管６０、６２、６４の突出端部は、気密な封止７０、７２、７４を作製するために加熱されなければならない。

図１Ａ内に示されているセラミックバーナ１０の実施例において、突出している管６０の材料の一部は、溶融されている。図１Ｂ及び１Ｃに示されているセラミックバーナ１２、１４の実施例において、管６２、６４の突出端部は、プラグ７２、７４と管６２、６４の突出端部との間の界面におけるプラグ７２、７４及び／又は突出している管６２、６４の加熱によって、管６２、６４の突出端部に融着されているラグ７２、７４を有している。気密な封止７０、７２、７４とセラミック壁３０との間の現行の所定の距離ｈにより、管６０、６２、６４は封止されることができると共に、放電容器２０の残部の温度上昇が制限される。気密な封止７０、７２、７４が設けられる場合の放電容器２０の温度上昇に対する制限は、放電容器２０にわたる比較的小さい温度勾配を生じ、典型的には、放電容器２０の前記セラミック材料内のクラックを防止する。更に、前記イオン化充填材を有する放電容器２０の温度は、放電容器２０が気密にされる前に、所定の温度を超えてはならない。このことは、前記イオン化充填材の一部が放電容器２０から流出し、結果としてセラミックバーナ１０、１２、１４の良好な動作のために必要とされるものよりも低い前記イオン化充填材の濃度を生じるのを防止するためである。管６０、６２、６４の更なる利益は、気密な封止７０、７２、７４を生成するための管６０、６２、６４の前記突出端部の局所的な加熱が、比較的速く達成され、結果として、放電容器２０を封止する処理時間をかなり短縮し、従って、経済的に興味深い封止の方法をもたらすことである。

管６０、６２、６４は、所定の距離ｈだけ前記バーナから突出している。管６０、６２、６４の最適な突出距離ｈは、セラミック壁３０に使用されている及び／又は管６０、６２、６４に使用されている種々のセラミック材料に関して異なり得る。本発明者らは、セラミック壁３０から少なくとも１ｍｍだけ突出している管６０、６２、６４が、例えば、レーザービーム（図１Ｂ及び１Ｃにおいて矢印９０によって示されている）による管６０、６２、６４の前記突出端部の照射によって、封止されることができると共に、放電容器２０の前記セラミック壁３０内のクラックが実質的に回避されることを発見した。

図１Ａに示されている実施例において、管６０は、放電容器２０のセラミック壁３０内に配されている別個の管６０である。管６０は、所定の距離ｈだけセラミック壁３０から突出している。図１Ａに示されている実施例において、管６０の前記突出端部は、管６０の突出端部を溶融させることによって封止されている。図１Ａに示されている実施例は、放電容器２０の端部４２に配されている更なるプラグ３２を更に有している。更なるプラグ３２は、例えば、更なるプラグ３２に直接的に焼結されている電流供給導体５２を有している。図１Ａに示されている実施例において、更なるプラグ３２は、セラミック壁３０と同じセラミック材料から作られている。更なるプラグ３２の使用は、セラミック壁３０を製造する工程とは異なる工程によって、更なるプラグ３２と電流供給導体５２との間の封止（更なるプラグ３２と電流供給導体５２との間の界面における太い破線によって示されている）を生成することを可能にする。更なるプラグ３２のこの代替的な製造工程は、例えば、更なるプラグ３２と前記電流供給導体との間の比較的強い結合を生成するものであっても良く、更なるプラグ３２は、例えば、特定の焼結プロセスを用いることによる、セラミックバーナ１０の放電空間２４から発される光に対して不透過性のものであっても良い。従って、更なるプラグ３２は、前記電流供給導体が比較的強い結合によって封止されることを可能にする一方で、セラミックバーナ１０のセラミック壁３０は、放電空間２４から発される光に対して実質的に透明なままである。代替的には、電流供給導体５１は、例えば、図１Ａのセラミックバーナ１０の他方の端部４１に示されているように、放電容器２０に直接的に焼結されることができる（放電容器２０と電流供給導体５１との間の界面における太い破線によって示されている）。

図１Ｂに示されている実施例において、管６２は、放電容器２０のセラミック壁３０を貫通している。セラミック壁３０を通過しているので、管６２は、放電容器２０から突出しているだけではなく、セラミック壁３０を越えて放電容器２０にも入り込む。このことは、セラミック壁３０と管６２との間の強い気密な接続に至る。管６２は、セラミック壁３０と同じ材料から形成されており、例えば、気密な封止７２が作製されているとき、又はセラミックバーナ１２が動作しているときの温度勾配の場合において、比較的小さい機械的応力を生じる。図１Ｂの実施例に示されている管６２の突出端部は、気密な封止７２を設けて放電容器２０を封止するためのプラグ７２を更に有している。プラグ７２は、例えば、プラグ７２の局所的な加熱によって及び／又は管３２の突出端部の局所的な加熱によって、管６２の突出端部に融着される。プラグ７２は、図１Ｂに示されている図示した実施例においては、Ｔ字形である。

図１Ｃに示されている実施例においては、管６４は、セラミック壁３０の一体部分を形成している。放電容器２０は、例えば、当業者にとってよく知られている射出成形の工程又は押出成形の工程によって製造されることができる。管６４は、例えば、放電容器２０の射出成形の間、直接的に生成されても良い。セラミック壁３０の一体部分を形成している管６４の利益は、放電容器２０の製造工程が単純化されると共に、管６４が前記セラミック壁に比較的強く結合されていることである。もちろん、管６４がセラミック壁３０の一体部分を形成しているという事実は、管６４とセラミック壁３０との膨張係数が同じであることを意味し、温度勾配の場合における比較的小さい機械的応力をもたらす。図１Ｃの実施例に示されている管６４の突出端部は、放電容器２０を閉じる気密な封止７４を作るためのプラグ７４を更に有している。例えば、プラグ７４は、球面形を持っている。前記球面形とは、球又は楕円であっても良い。実質的に球面形の利益は、プラグ７４を管６４の突出端部に配するための配置道具（図示略）は、例えば、プラグ７４に対して真空を供給するグリッパを使用することによって、球面形のプラグ７４を容易に捕捉し配置することができる。前記球面形のため、管７４の突出端部上のプラグ７４の配向は、実質的に無関係であり、実質的に、前記プラグ７４の配置を単純化する。プラグ７４は、セラミック壁３０及び管６４と同じ材料から作られており、温度勾配の場合における比較的小さい機械的応力を生じる。プラグ７４は、例えば、プラグ７４の局所的な加熱によって及び／又は管６４の突出端部の局所的な加熱によって、例えば、管６４の突出端部に融着される。図１Ｃに示されている放電容器２０の実施例において、管６４は、実質的に第１の端部４１と第２の端部４２との間のセラミック壁３０に位置されている。セラミック壁３０におけるこの位置において、セラミック壁３０の温度は、動作中、比較的高く、これにより、動作中の管６４内部の温度は、前記イオン化充填材の実質的な如何なる成分の凝縮温度よりも低いものであることが防止される。このことは、調光の間にセラミック壁３０上の温度分布が変化し得る調光可能なセラミックバーナ１４において特に有益である。セラミックバーナ１４の調光の間、セラミック壁３０の温度は、典型的には、調光されていない状態に対して減少されている。温度が典型的には比較的高い、実質的に第１の端部４１と第２の端部４２との間における管６４の位置決めは、調光の間の温度を、前記イオン化充填材の成分の凝縮温度を超えたままであるようにし、実質的に色安定性のあるセラミックバーナ１４をもたらす。

図２Ａ及び２Ｂは、小型の放電容器２２を有する本発明によるセラミックバーナ１６、１８の実施例の断面図である。セラミックメタルハライドランプ１００内の小型のセラミックバーナ１６、６８（図３を参照）の使用の利益は、セラミックメタルハライドランプ１００の寸法が小型化されることができることである。図２Ａ及び２Ｂに示されている放電容器２２は、放電空間２４内の電極５３、５４の間に維持される放電がセラミック壁３０から遥かに離されており、セラミック壁３０の温度を低減するという更なる利益を有する。更に、放電容器２２の形状は、セラミック壁３０全体におけるより均一な温度の分布をもたらし、イオン化充填材の一部の成分が凝縮し、従って前記放電から離されるのに十分なほど前記温度が低い、前記セラミック壁上のより少ない場所をもたらし、放電容器２２から発される光の色の変化をもたらす。

図２Ａ及び２Ｂに示されている実施例の放電容器２２は、例えば、実質的に球形であっても良いが、（前記管から離れて）実質的に楕円形であっても良い。

図２Ａに示されているセラミックバーナ１６の実施例は、第１の端部４１及び第２の端部４２を有しており、これらの各々を通って、対応する電流供給導体５１、５２が、放電を維持するための対応する電極５３、５４まで通過されている。第１の端部４１及び第２の端部４２の各々は、例えば、上述のように更なるプラグ３２に直接的に焼結されている電流供給導体５１、５２を含む更なるプラグ３２を有している。図２Ａに示されている実施例における放電容器２２は、２つの異なる一部２２Ａ、２２Ｂ（図２Ａにおいて破線によって分離されている）によって形成されている。第１の放電容器の部分２２Ａのみが、気密な封止７６を有する管６６を有している。２つの異なる部分２２Ａ、２２Ｂの各々は、例えば、当業者にとってなじみのある射出成形の工程又は押出成形の工程において、製造されることができる。このことは、第１の放電容器部分２２Ａの一体部分を形成している管６６をもたらす。典型的には、例えば焼結工程において、２つの異なる部分２２Ａ、２２Ｂが一緒に結合され、封止される。図２Ａに示されている実施例において、管６６の突出端部に配されている気密な封止７６は、例えば、管６６の突出端部のレーザービームによる照射によって（図示略）得られる管６６の溶融材料でできている。管６６の場所は、再び、温度が、動作の中の前記イオン化充填材の如何なる成分の凝縮温度よりも低くあること防止するように、実質的に第１の端部４１と第２の端部４２との間にある。

図２Ｂに示されているセラミックバーナ１８の実施例において、管６８は、放電容器２２のセラミック壁３０に配されている別個の管６８を有している。管６８の前記突出端部は、例えば、気密な封止７８を作製するように管６８に直接的に融着されているプラグ７８を含んでいる。図２Ｂに示されている実施例において、管６８及びプラグ７８は、各々、セラミック壁３０と同じ材料から形成されている。管６８の場所は、再び、第１の端部４１と第２の端部４２との間である。放電容器２２は、２つの実質的に同一の部分２２Ｃ（図２Ｂにおいて破線によって分離されている）によって形成されており、２つの実質的に同一の部分２２Ｃの各々は、例えば、当業者に知られている射出成形の工程又は押出成形の工程において製造されることができる。２つの実質的に同一の部分２２Ｃは、例えば、放電容器２２を形成するように、焼結工程のステップにおいて気密な態様で一緒に接合された酸化アルミニウム部分２２Ｃである。放電容器２２の実施例において、実質的に同一の部分２２Ｃの各々は、例えば、管６８の半分を含んでいても良く、管６８が放電容器２２（図示略）の一体部分を形成している実施例をもたらす。放電容器２２を形成している２つの実質的に同一の部分２２Ｃを使用する利益は、成形又は押出の工程が比較的簡単に実施されることができ、単一の型のみが放電容器２２の製造に必要であり、セラミックバーナ１８の製造コストの低減をもたらすことにある。代替的には、実質的に同一の部分２２は、管６８を有さずに射出成形又は押出成形されても良く、管６８は、例えば、実質的に同一の部分２２間の接合における開口内に後で付加されても良い。

管６８は、例えば、図２Ｂに示されているように放電容器２２のセラミック壁３０を貫通していても良い。上述したように、セラミック壁３０を貫通している場合、管６８は、放電容器２０から突出してセラミック壁３０と気密な封止７８との間に距離を提供しているだけでなく、放電容器２０にも入っている。このことは、セラミック壁３０と管６８との間の強く気密な接続を提供する。

図２Ｂに示されているセラミックバーナ１８の実施例において、プラグ７８及び管６８は、セラミック壁３０と同じ材料でできている。このことによって、温度勾配の場合に生じる機械的に応力は、比較的小さい。プラグ７８は、形状が円錐形であり、プラグ７８の寸法と管６８の突出端部の寸法との間の製造許容範囲が緩和されることができるという有利な点を有している。更に、漸次的な円錐形は、典型的には、円錐プラグ７８と管６８との間の封止をもたらし、前記封止は、典型的には管６８に沿ったかなりの長さにわたって延在している。

図３は、本発明によるセラミックメタルハライドランプ１００を示している。セラミックメタルハライドランプ１００は、本発明によるセラミックバーナ１０、１２、１４、１６、１８を有している。

上述の実施例は、本発明を限定するというよりはむしろ、例示しているものであり、当業者であれば、添付請求項の要旨を逸脱することなく、多くの代替的な実施例を設計することができることに留意されたい。

添付請求項において、括弧内に配置される如何なる符号も、前記請求項を制限するものとして解釈されてはならない。「有する」という語は、請求項に記載されていない構成要素又はステップの存在を排除するものではない。単数形の構成要素は、複数のこのような構成要素を排除するものではない。本発明は、幾つか別個の構成要素を有するハードウェアによって実施化されることもできる。幾つかの手段を列挙している装置請求項において、これらの手段の幾つかは１つの同じハードウェアの項目によって、実施化することができる。特定の手段が、相互に異なる従属請求項において引用されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利になるように使用されることができないと示すものではない。

Claims (11)

1. セラミックメタルハライドランプのためのセラミックバーナであって、前記セラミックバーナは、実質的に気密な態様において放電空間を囲んでいると共に、１つ以上のハロゲン化合物を含んでいるイオン化充填材が充填されている放電容器を有しており、前記放電容器は、第１の端部と第２の端部との間に配されたセラミック壁を有しており、前記第１の端部及び前記第２の端部は、電流供給導体が、前記端部を貫通していると共に、放電を維持するために前記放電空間内に配されている対応する電極まで延在するように、配されており、前記放電容器の前記セラミック壁は、前記セラミックバーナの製造の間、前記放電容器内にイオン化充填材を導入するための管を有しており、前記管は、前記セラミックの壁から突出していると共に、レーザビームによる前記管の突出端部の照射による気密な封止を備え、前記管は、前記気密な封止が作製される場合の材料の応力を所定のレベルよりも小さく制限するための所定の距離だけ、前記セラミック壁から突出しており、前記所定の距離は、少なくとも１ｍｍであり、前記管は、２５０μｍと４００μｍとの間の内径を有し、前記管は、１５０μｍと２５０μｍとの間の壁厚さを有する、セラミックバーナ。
2. 前記管が前記セラミック壁を貫通している、請求項１に記載のセラミックバーナ。
3. 前記管は、前記セラミック壁と実質的に同じセラミック材料を有している、請求項１に記載のセラミックバーナ。
4. 前記気密な封止は前記管の溶融された材料から形成されている、請求項１に記載のセラミックバーナ。
5. 前記気密な封止は、前記管に封止されているプラグを有している、請求項１に記載のセラミックバーナ。
6. 前記プラグは、Ｔ字形、球面形又は円錐形を有している、請求項５に記載のセラミックバーナ。
7. 前記プラグは、前記管に直接的に融着されている、請求項５又は６に記載のセラミックバーナ。
8. 前記セラミック壁における前記管の場所は、前記管内部の温度が、動作の間、実質的に前記イオン化充填材の如何なる成分の凝縮温度よりも低くなることを防止するように、選択されている、請求項１に記載のセラミックバーナ。
9. 前記電流供給導体は、前記第１の端部及び前記第２の端部の各々を介して前記第１の端部及び前記第２の端部のセラミック材料に直接的に焼結されている固体棒体によって形成されている、請求項１乃至８の何れか一項に記載のセラミックバーナ。
10. 請求項１に記載のセラミックバーナを含んでいるセラミックメタルハライドランプ。
11. レーザービームの照射によって前記気密な封止を作製するステップを有する、請求項１に記載のセラミックバーナを封止する方法。

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