JPH0760672B2 - タングステン―ハロゲン・ランプ - Google Patents
タングステン―ハロゲン・ランプInfo
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- JPH0760672B2 JPH0760672B2 JP2252101A JP25210190A JPH0760672B2 JP H0760672 B2 JPH0760672 B2 JP H0760672B2 JP 2252101 A JP2252101 A JP 2252101A JP 25210190 A JP25210190 A JP 25210190A JP H0760672 B2 JPH0760672 B2 JP H0760672B2
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- envelope
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- tungsten
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01K—ELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
- H01K1/00—Details
- H01K1/50—Selection of substances for gas fillings; Specified pressure thereof
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
Description
【発明の詳細な説明】 （発明の分野） 本発明は、タングステン−ハロゲン・ランプに使用する
のに適する充填物およびそれを使用するランプに関す
る。更に詳しくは、本発明は、250℃を越える温度で動
作して改良された寿命を持ち、タングステン・フィラメ
ントを収容すると共に、燐対臭素の原子比（すなわち燐
原子の数と臭素原子の数との比）を約0.4乃至2.5の範囲
とした、不活性ガス、水素、燐および臭素の混合物を含
んでいる密封された光透過性ガラス質外囲器より成るタ
ングステン−ハロゲン・ランプに関する。
のに適する充填物およびそれを使用するランプに関す
る。更に詳しくは、本発明は、250℃を越える温度で動
作して改良された寿命を持ち、タングステン・フィラメ
ントを収容すると共に、燐対臭素の原子比（すなわち燐
原子の数と臭素原子の数との比）を約0.4乃至2.5の範囲
とした、不活性ガス、水素、燐および臭素の混合物を含
んでいる密封された光透過性ガラス質外囲器より成るタ
ングステン−ハロゲン・ランプに関する。
（発明の背景） タングステン・フィラメントを取り囲み、ハロゲンガス
より成る充填物を含んでいる密封された光透過性ガラス
質外囲器より成るタングステン−ハロゲン・ランプは同
業者によく知られている。これらのランプは、ハロゲン
化物が白熱タングステン・フィラメントから蒸発するタ
ングステン粒子と化学的に結合する時にハロゲン含有タ
ングステン化合物が作り出される再生的な連続過程であ
るタングステン−ハロゲン・サイクルに基づいて動作す
る。このようにして形成されたハロゲン含有タングステ
ン化合物がフィラメントで次に熱分解し、タングステン
粒子をフィラメントに返す。多くの場合、一種またそれ
以上の臭素化合物がこのようなランプのハロゲン化物充
填物にアルゴンのような不活性ガスと共に用いられる。
酸素ゲッタとして作用する燐または燐化合物もまた充填
物に用いられる。このような充填物に有用と知られてい
る臭素化合物には、臭化水素HBr,臭化メチルCH3Br,二臭
化エタンCH2Br2およびプロモホルムCHBr3がある。この
ように、米国特許第3,712,701号は臭化水素ならびにこ
れら臭素含有−炭素原子系炭化水素化合物を開示してい
る。この特許はまた、ホスホニトリル臭素化物の使用を
開示している。米国特許第4,629,935号は、ホスフィン
と臭化メチルの混合物より成る充填物を開示しており、
このような化合物による充填物に於ける炭素対燐の質量
比は約4/1乃至約1/1である。タングステン−ハロゲン・
ランプで炭素含有化合物を使用すると、ランプ中での炭
素の存在のためにタングステン・フィラメントが脆くな
ることも同業者に知られている。この脆化は、直径が0.
005インチ未満の細かいタングステンワイヤーから作ら
れたフィラメントで特に著しくなる。米国特許第4,629,
936号は、この問題への可能性ある解決策としてランプ
中での黄燐の存在と共に燐化合物対炭素含有化合物の各
種の比率を示唆している。この特許中での実施例は、臭
化メチルとホスフィンの混合物を用いたが、実施例で用
いられた物質の量は示されていない。好ましいホスフィ
ン対臭化メチル質量比は30/1乃至1/1であると言われて
いた。
より成る充填物を含んでいる密封された光透過性ガラス
質外囲器より成るタングステン−ハロゲン・ランプは同
業者によく知られている。これらのランプは、ハロゲン
化物が白熱タングステン・フィラメントから蒸発するタ
ングステン粒子と化学的に結合する時にハロゲン含有タ
ングステン化合物が作り出される再生的な連続過程であ
るタングステン−ハロゲン・サイクルに基づいて動作す
る。このようにして形成されたハロゲン含有タングステ
ン化合物がフィラメントで次に熱分解し、タングステン
粒子をフィラメントに返す。多くの場合、一種またそれ
以上の臭素化合物がこのようなランプのハロゲン化物充
填物にアルゴンのような不活性ガスと共に用いられる。
酸素ゲッタとして作用する燐または燐化合物もまた充填
物に用いられる。このような充填物に有用と知られてい
る臭素化合物には、臭化水素HBr,臭化メチルCH3Br,二臭
化エタンCH2Br2およびプロモホルムCHBr3がある。この
ように、米国特許第3,712,701号は臭化水素ならびにこ
れら臭素含有−炭素原子系炭化水素化合物を開示してい
る。この特許はまた、ホスホニトリル臭素化物の使用を
開示している。米国特許第4,629,935号は、ホスフィン
と臭化メチルの混合物より成る充填物を開示しており、
このような化合物による充填物に於ける炭素対燐の質量
比は約4/1乃至約1/1である。タングステン−ハロゲン・
ランプで炭素含有化合物を使用すると、ランプ中での炭
素の存在のためにタングステン・フィラメントが脆くな
ることも同業者に知られている。この脆化は、直径が0.
005インチ未満の細かいタングステンワイヤーから作ら
れたフィラメントで特に著しくなる。米国特許第4,629,
936号は、この問題への可能性ある解決策としてランプ
中での黄燐の存在と共に燐化合物対炭素含有化合物の各
種の比率を示唆している。この特許中での実施例は、臭
化メチルとホスフィンの混合物を用いたが、実施例で用
いられた物質の量は示されていない。好ましいホスフィ
ン対臭化メチル質量比は30/1乃至1/1であると言われて
いた。
米国特許第4,748,376号には、ランプのガラス質の内壁
表面が200℃に満たないような比較的低温でランプが動
作する場合、タングステン−ハロゲン・ランプでは別の
問題が発生すると開示されている。このような低温での
ランプの動作はガラス外囲器の早すぎる黒化を起こすと
この特許に述べられている。このような黒化は、タング
ステン・サイクルの停止で、フィラメントから外囲器の
内面へのタングステンの移動に起因するものと信じられ
ている。この問題は、外囲器の中に燐対炭素質量比約10
/1乃至1/1を持つ臭素、燐、炭素および不活性ガスを含
む充填物を使用することで克服される。ホスフィン、臭
化メチル、二臭化エタン、ブロモホルムおよびシアノゲ
ン（C2N2）はランプ充填物の成分として適当であると開
示されている。この特許はまた、充填物へとホスフィン
の過剰の添加はまたランプの黒化を起こすと述べてい
る。
表面が200℃に満たないような比較的低温でランプが動
作する場合、タングステン−ハロゲン・ランプでは別の
問題が発生すると開示されている。このような低温での
ランプの動作はガラス外囲器の早すぎる黒化を起こすと
この特許に述べられている。このような黒化は、タング
ステン・サイクルの停止で、フィラメントから外囲器の
内面へのタングステンの移動に起因するものと信じられ
ている。この問題は、外囲器の中に燐対炭素質量比約10
/1乃至1/1を持つ臭素、燐、炭素および不活性ガスを含
む充填物を使用することで克服される。ホスフィン、臭
化メチル、二臭化エタン、ブロモホルムおよびシアノゲ
ン（C2N2）はランプ充填物の成分として適当であると開
示されている。この特許はまた、充填物へとホスフィン
の過剰の添加はまたランプの黒化を起こすと述べてい
る。
（発明の要旨） 本発明は、250℃を越える温度で動作し、不活性ガス、
水素、燐および臭素を含み、燐対臭素の原子比を約0.4
乃至2.5の範囲としたタングステン−ハロゲン・ランプ
に関する。すなわち、本発明はタングステン・フィラメ
ント、ならびに不活性ガス、水素、燐および臭素の充填
物を含み、燐対臭素の原子比を0.4乃至2.5の範囲とし
た、密封された光透過性ガラス質外囲器より成るタング
ステン−ハロゲン・ランプに関する。好ましい態様で
は、燐と臭素の源はホスフィンと臭化メチル（CH3Br）
である。ガラス質外囲器は適当な高温型珪酸アルミガラ
スまたは石英（ガラス質シリカ）からできていてよい。
「比較的高温」とは、フィラメントを取り囲むガラス質
外囲器の壁の温度が250℃を越える温度であることを意
味する。一般に、石英の外囲器を持つランプの場合は温
度が約300℃乃至900℃にも達し、ガラスの外囲器を持つ
ランプの場合は温度が約700℃に達し、ガラスの外囲器
を持つランプの場合は温度が約350乃至600℃が代表的
で、石英の外囲器を持つランプの場合は温度約700乃至8
00℃が代表的である。
水素、燐および臭素を含み、燐対臭素の原子比を約0.4
乃至2.5の範囲としたタングステン−ハロゲン・ランプ
に関する。すなわち、本発明はタングステン・フィラメ
ント、ならびに不活性ガス、水素、燐および臭素の充填
物を含み、燐対臭素の原子比を0.4乃至2.5の範囲とし
た、密封された光透過性ガラス質外囲器より成るタング
ステン−ハロゲン・ランプに関する。好ましい態様で
は、燐と臭素の源はホスフィンと臭化メチル（CH3Br）
である。ガラス質外囲器は適当な高温型珪酸アルミガラ
スまたは石英（ガラス質シリカ）からできていてよい。
「比較的高温」とは、フィラメントを取り囲むガラス質
外囲器の壁の温度が250℃を越える温度であることを意
味する。一般に、石英の外囲器を持つランプの場合は温
度が約300℃乃至900℃にも達し、ガラスの外囲器を持つ
ランプの場合は温度が約700℃に達し、ガラスの外囲器
を持つランプの場合は温度が約350乃至600℃が代表的
で、石英の外囲器を持つランプの場合は温度約700乃至8
00℃が代表的である。
（詳細な説明） 第１図は本発明の実施に適当で商業的に入手可能なシン
グルエンデッド型タングステン−ハロゲン・ランプの一
つの特定な例を示す。同業者によく知られている他のタ
ングステン−ハロゲン・ランプも本発明の実施に使用で
き、例えば密封性を達成するためにモリブデン箔を使用
した石英外囲器を持つシングルエンデッドおよびダブル
エンデンド型ランプを使用できる。従って、発明の範囲
は、第１図に示され、以下に記述する特定のランプに限
定されるものではない。
グルエンデッド型タングステン−ハロゲン・ランプの一
つの特定な例を示す。同業者によく知られている他のタ
ングステン−ハロゲン・ランプも本発明の実施に使用で
き、例えば密封性を達成するためにモリブデン箔を使用
した石英外囲器を持つシングルエンデッドおよびダブル
エンデンド型ランプを使用できる。従って、発明の範囲
は、第１図に示され、以下に記述する特定のランプに限
定されるものではない。
第１図に関して、ランプ10は、米国特許第4,737,685号
に開示されている型の高温珪酸アルミガラスで形成され
た管状の光透過性ガラス質外囲器12を持つ。タングステ
ン・フィラメント13はそのガラス質外囲器内にあって通
常のピンチシール18を通して延びるモリブデンから成る
導入線14と16に連結し保持されている。所望であれば、
モリブデンから成る導入線14と16は、溶接、ろう付けま
たは他の適当な手段によってそれより大きいか或いは同
じ直径のもっと安価な金属に接続して、フィラメントに
電気的接続を行い且つランプを支持することができる。
外囲器12はまた、燐対臭素の原子比を約0.4乃至2.5の範
囲とした、不活性ガス、炭素、水素、燐および臭素の混
合物から成る充填物を含む。この型のランプは一般にガ
ラス質外囲器の壁温度約300乃至600℃で動作する。
に開示されている型の高温珪酸アルミガラスで形成され
た管状の光透過性ガラス質外囲器12を持つ。タングステ
ン・フィラメント13はそのガラス質外囲器内にあって通
常のピンチシール18を通して延びるモリブデンから成る
導入線14と16に連結し保持されている。所望であれば、
モリブデンから成る導入線14と16は、溶接、ろう付けま
たは他の適当な手段によってそれより大きいか或いは同
じ直径のもっと安価な金属に接続して、フィラメントに
電気的接続を行い且つランプを支持することができる。
外囲器12はまた、燐対臭素の原子比を約0.4乃至2.5の範
囲とした、不活性ガス、炭素、水素、燐および臭素の混
合物から成る充填物を含む。この型のランプは一般にガ
ラス質外囲器の壁温度約300乃至600℃で動作する。
本発明の実施には、ランプは燐対臭素の原子比を約0.4
乃至2.5の範囲とした、不活性ガス、水素、燐および臭
素を含むことが必須である。臭素の源は臭素ガス、臭化
水素HBr、または臭化メチルCH3Br,二臭化エタンCH2Br2
およびブロモホルムCHBr3等のような炭化水素化合物で
よい。一炭素原子系炭化水素化合物が好ましく、臭化メ
チルが特に好ましい。実際問題として、Br2とHBrを使用
しての製造では、毒性と腐食問題が発生し得る。燐は黄
燐または赤燐あるいはホスフィンPH3および窒化燐P3N5
のような燐含有化合物の形で添加してよい。従って、黄
燐または赤燐はランプ外囲器内部に直接導入するか、あ
るいはホスフィンや窒化燐のような適当な燐含有化合物
を添加してもよい。従って、一つの具体例では、ランプ
での燐の源は、燐元素、ホスフィン、窒化燐およびそれ
らの混合物より本質的に成る群から選ばれ得る。ホスフ
ィンは、室内の温度と圧力で気体であり、不活性ガスと
正確に混合して希釈でき、その混合物がランプ外囲器内
に導入され得るので特に好ましい。ランプ外囲器内の水
素は、ホスフィン、HBr、臭素含有炭化水素の一部とし
てあるいはランプ充填物及び製造方法によっては不活性
ガスと混合して導入してよい。その選択は実施者によっ
て決められる。好ましいランプの臭素源はCHBr3であ
る。
乃至2.5の範囲とした、不活性ガス、水素、燐および臭
素を含むことが必須である。臭素の源は臭素ガス、臭化
水素HBr、または臭化メチルCH3Br,二臭化エタンCH2Br2
およびブロモホルムCHBr3等のような炭化水素化合物で
よい。一炭素原子系炭化水素化合物が好ましく、臭化メ
チルが特に好ましい。実際問題として、Br2とHBrを使用
しての製造では、毒性と腐食問題が発生し得る。燐は黄
燐または赤燐あるいはホスフィンPH3および窒化燐P3N5
のような燐含有化合物の形で添加してよい。従って、黄
燐または赤燐はランプ外囲器内部に直接導入するか、あ
るいはホスフィンや窒化燐のような適当な燐含有化合物
を添加してもよい。従って、一つの具体例では、ランプ
での燐の源は、燐元素、ホスフィン、窒化燐およびそれ
らの混合物より本質的に成る群から選ばれ得る。ホスフ
ィンは、室内の温度と圧力で気体であり、不活性ガスと
正確に混合して希釈でき、その混合物がランプ外囲器内
に導入され得るので特に好ましい。ランプ外囲器内の水
素は、ホスフィン、HBr、臭素含有炭化水素の一部とし
てあるいはランプ充填物及び製造方法によっては不活性
ガスと混合して導入してよい。その選択は実施者によっ
て決められる。好ましいランプの臭素源はCHBr3であ
る。
ランプ製造の一つの方法では、ホスフィンは不活性ガス
と混合され、その混合物は、臭化炭化水素と共に、フィ
ラメントを取り囲むランプ外囲器内に導入され、ランプ
はそれからシールされる。ランプ製造の別の都合のよい
方法では、ホスフィンと不活性ガスとの混合物をランプ
内に導入し、フィラメントに給電して加熱することによ
り、ホスフィンをその成分元素すなわち燐と水素に分解
する。そのとき燐は元素状の燐としてランプ外囲器内面
上に被着する。不活性ガスと水素はそれから除去され、
不活性ガスを含めて充填物の残り、即ち臭化メチル、そ
して必要であれば水素が添加される。従って、この意味
で、本発明によるランプは、内部にタングステン・フィ
ラメントを取り囲み、不活性ガス、水素、燐、臭素およ
び炭素の混合物の充填物を含んでいる密封された光透過
性ガラス質外囲器より成る。この場合、ランプ中の燐
は、その外囲器内で燐前駆体を分解して、燐と少なくと
も一つのその分解の副生成物を得、その副生成物を外囲
器内部より除去し、それからCHBr3と不活性ガスを外囲
器に必要量導入し、そして外囲器シールすることによっ
て得られる。この場合、外囲器内では燐対臭素の原子比
が約0.4乃至2.5の範囲にある。
と混合され、その混合物は、臭化炭化水素と共に、フィ
ラメントを取り囲むランプ外囲器内に導入され、ランプ
はそれからシールされる。ランプ製造の別の都合のよい
方法では、ホスフィンと不活性ガスとの混合物をランプ
内に導入し、フィラメントに給電して加熱することによ
り、ホスフィンをその成分元素すなわち燐と水素に分解
する。そのとき燐は元素状の燐としてランプ外囲器内面
上に被着する。不活性ガスと水素はそれから除去され、
不活性ガスを含めて充填物の残り、即ち臭化メチル、そ
して必要であれば水素が添加される。従って、この意味
で、本発明によるランプは、内部にタングステン・フィ
ラメントを取り囲み、不活性ガス、水素、燐、臭素およ
び炭素の混合物の充填物を含んでいる密封された光透過
性ガラス質外囲器より成る。この場合、ランプ中の燐
は、その外囲器内で燐前駆体を分解して、燐と少なくと
も一つのその分解の副生成物を得、その副生成物を外囲
器内部より除去し、それからCHBr3と不活性ガスを外囲
器に必要量導入し、そして外囲器シールすることによっ
て得られる。この場合、外囲器内では燐対臭素の原子比
が約0.4乃至2.5の範囲にある。
ランプ中に於ける燐対臭素の原子比は本発明にとって重
要である。一般的に、燐対臭素の原子比は、臭素の１モ
ル当たり燐約0.4乃至2.5モル、好ましくは約0.5乃至2.5
モル、更に好ましくは約1.0乃至2.5モルへとランプの型
によって広範囲に変り得る。即ち、上記したように、石
英外囲器を持つたいていのタングステン−ハロゲン・ラ
ンプは高温用ガラスから成る外囲器を持つランプよりも
高温で動作するように設計され、そして、このような石
英ランプに対する燐対臭素の原子比は、本発明によれば
少なくとも0.45である。同業者は、原子比とは原子の比
率であって、この例では燐原子の臭素原子に対する数の
比であることを意味する。ランプ外囲器に於ける水素の
存在は、臭素を安定化し、臭素がタングステン・フィラ
メントおよび内部導線の構成材料と反応するのを防止す
るために必要である。従って、ランプ中の臭素一原子に
対して少なくとも一個の水素原子が存在すべきである。
ランプ中の水素対臭素原子比の好ましい範囲は約1/1な
いし約3/1である。
要である。一般的に、燐対臭素の原子比は、臭素の１モ
ル当たり燐約0.4乃至2.5モル、好ましくは約0.5乃至2.5
モル、更に好ましくは約1.0乃至2.5モルへとランプの型
によって広範囲に変り得る。即ち、上記したように、石
英外囲器を持つたいていのタングステン−ハロゲン・ラ
ンプは高温用ガラスから成る外囲器を持つランプよりも
高温で動作するように設計され、そして、このような石
英ランプに対する燐対臭素の原子比は、本発明によれば
少なくとも0.45である。同業者は、原子比とは原子の比
率であって、この例では燐原子の臭素原子に対する数の
比であることを意味する。ランプ外囲器に於ける水素の
存在は、臭素を安定化し、臭素がタングステン・フィラ
メントおよび内部導線の構成材料と反応するのを防止す
るために必要である。従って、ランプ中の臭素一原子に
対して少なくとも一個の水素原子が存在すべきである。
ランプ中の水素対臭素原子比の好ましい範囲は約1/1な
いし約3/1である。
上で詳述したように、ランプはまた不活性ガスを含まな
ければならない。不活性ガスとは、一種またはそれ以上
の貴ガスであり、高圧ランプにあっては、一種またはそ
れ以上の貴ガスと、フィラメントのアークを防止するガ
スとの混合物を意味する。一種またはそれ以上の貴ガス
のみを不活性ガスとして含有するランプ充填物は比較的
低圧ランプ（即ち12V）およびフィラメントがぴったり
と巻いていないランプには満足である。しかし、比較的
高圧ランプ（即ち120V以上）およびコイルのターン間の
距離が比較的短い（即ち、0.2乃至1.5mm）密巻のフィラ
メントを持つランプにおいては、ターン間の電圧降下が
大きいので、ターン間のアーク防止のためのガスが必要
である。フィラメントのアークおよびアーク切れはラン
プ工業でよく知られ、アークによるタングステンの侵食
により一箇所またはそれ以上のフィラメントの裂開が生
じ、結果としてそのフィラメントの焼切れによる開回路
のためにランプが動作しなくなる。窒素ガスが本発明で
使用してフィラメントのアーク防止に有効なガスである
ことが分かった。従って、ランプの型にもよるが、充填
物中の窒素の量は充填物の総量を基準にして約０乃至10
0容量％であり得ることが分かった。一例として、非常
に熱くなり240Vのオーダーで使用するぴったりと巻いた
二重コイル・フィラメント・ランプであるプロジェクタ
ーランプはしばしば100％窒素ガスを不活性ガスとして
含んでいる。これに応じて、充填物中の貴ガスの量は約
０乃至100容量％であり得る。タングステン−ハロゲン
・ランプに使用される貴ガスには一般にキセノン、クリ
プトンおよびアルゴンが含まれ、キセノンが最も好ま
れ、次いでクリプトンそれからアルゴンの順である。
ければならない。不活性ガスとは、一種またはそれ以上
の貴ガスであり、高圧ランプにあっては、一種またはそ
れ以上の貴ガスと、フィラメントのアークを防止するガ
スとの混合物を意味する。一種またはそれ以上の貴ガス
のみを不活性ガスとして含有するランプ充填物は比較的
低圧ランプ（即ち12V）およびフィラメントがぴったり
と巻いていないランプには満足である。しかし、比較的
高圧ランプ（即ち120V以上）およびコイルのターン間の
距離が比較的短い（即ち、0.2乃至1.5mm）密巻のフィラ
メントを持つランプにおいては、ターン間の電圧降下が
大きいので、ターン間のアーク防止のためのガスが必要
である。フィラメントのアークおよびアーク切れはラン
プ工業でよく知られ、アークによるタングステンの侵食
により一箇所またはそれ以上のフィラメントの裂開が生
じ、結果としてそのフィラメントの焼切れによる開回路
のためにランプが動作しなくなる。窒素ガスが本発明で
使用してフィラメントのアーク防止に有効なガスである
ことが分かった。従って、ランプの型にもよるが、充填
物中の窒素の量は充填物の総量を基準にして約０乃至10
0容量％であり得ることが分かった。一例として、非常
に熱くなり240Vのオーダーで使用するぴったりと巻いた
二重コイル・フィラメント・ランプであるプロジェクタ
ーランプはしばしば100％窒素ガスを不活性ガスとして
含んでいる。これに応じて、充填物中の貴ガスの量は約
０乃至100容量％であり得る。タングステン−ハロゲン
・ランプに使用される貴ガスには一般にキセノン、クリ
プトンおよびアルゴンが含まれ、キセノンが最も好ま
れ、次いでクリプトンそれからアルゴンの順である。
本発明は下記の実施例を参照して更によく理解されよ
う。
う。
（実施例） 第１図に示された高温珪酸アルミガラス外囲器を持った
型式の10個の90ワットおよび10個の45ワットの120Vシン
グルエンデッド型タングステン−ハロゲン・ランプを、
密封に先立って不活性ガス中のホスフィンと臭化メチル
の混合物から成る充填物で充填して種々の燐対ハロゲン
原子比で製作した。詳しくは、90ワットのランプにおい
ては、ホスフィンと0.05容量％の臭化メチル（CH3Br）
を含有する、５容量％の窒素と95容量％のクリプトンの
混合物よりなる不活性ガスを用いた。充填ガスに使用し
たホスフィン（PH3）の量は燐対臭素原子比を変化させ
るために0.025から0.07容量％まで変えた。45ワットの
ランプにおいては、ホスフィンと0.025容量％の臭化メ
チルを含有する、95容量％のキセノンと５容量％の窒素
の混合物よりなる不活性ガスを用いた。ランプへの充填
ガスに使用したホスフィンの量は0.03から0.072容量％
まで変えた。両方の型のランプの冷時充填圧は4000トル
（torr）であった。この種の型のランプでは、燐対炭素
の最適質量比は1.2乃至6.5であることが分かった。45ワ
ットのガラス外囲器の壁温は約350℃であり、一方90ワ
ットのガラス外囲器の壁温は約550℃であった。両方の
ランプの1400時間点灯後の燐対臭素原子比を関数とする
％lpW（ルーメン／ワット）とランプ寿命時間と共に第
２図に描いてある。ランプ寿命は燃え切れる時間として
定義した。第２図の各点は10個のランプのサンプルの平
均である。燐対臭素原子比は約１より小さくなるとラン
プ寿命が急落し、同比が2.5を越えるとランプ効率がこ
れに相応して低下することが直ちに理解される。
型式の10個の90ワットおよび10個の45ワットの120Vシン
グルエンデッド型タングステン−ハロゲン・ランプを、
密封に先立って不活性ガス中のホスフィンと臭化メチル
の混合物から成る充填物で充填して種々の燐対ハロゲン
原子比で製作した。詳しくは、90ワットのランプにおい
ては、ホスフィンと0.05容量％の臭化メチル（CH3Br）
を含有する、５容量％の窒素と95容量％のクリプトンの
混合物よりなる不活性ガスを用いた。充填ガスに使用し
たホスフィン（PH3）の量は燐対臭素原子比を変化させ
るために0.025から0.07容量％まで変えた。45ワットの
ランプにおいては、ホスフィンと0.025容量％の臭化メ
チルを含有する、95容量％のキセノンと５容量％の窒素
の混合物よりなる不活性ガスを用いた。ランプへの充填
ガスに使用したホスフィンの量は0.03から0.072容量％
まで変えた。両方の型のランプの冷時充填圧は4000トル
（torr）であった。この種の型のランプでは、燐対炭素
の最適質量比は1.2乃至6.5であることが分かった。45ワ
ットのガラス外囲器の壁温は約350℃であり、一方90ワ
ットのガラス外囲器の壁温は約550℃であった。両方の
ランプの1400時間点灯後の燐対臭素原子比を関数とする
％lpW（ルーメン／ワット）とランプ寿命時間と共に第
２図に描いてある。ランプ寿命は燃え切れる時間として
定義した。第２図の各点は10個のランプのサンプルの平
均である。燐対臭素原子比は約１より小さくなるとラン
プ寿命が急落し、同比が2.5を越えるとランプ効率がこ
れに相応して低下することが直ちに理解される。
第１図は高温ガラスの外囲器を持つ、本発明の実施に有
用なタングステン−ハロゲン・ランプの側面図である。 第２図は燐対臭素の原子比の関数としてランプの寿命と
効率を示すグラフである。 ［主な符号の説明］ 10:ランプ 12:光透過性ガラス質外囲器 13:タングステン・フィラメント。
用なタングステン−ハロゲン・ランプの側面図である。 第２図は燐対臭素の原子比の関数としてランプの寿命と
効率を示すグラフである。 ［主な符号の説明］ 10:ランプ 12:光透過性ガラス質外囲器 13:タングステン・フィラメント。
フロントページの続き (72)発明者 ロルフ・スベレ・バーグマン アメリカ合衆国、オハイオ州、クリーブラ ンド・ハイツ、バークレイ・3236番 (56)参考文献 特開 昭52−46687（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−2448（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−89587（ＪＰ，Ａ)
Claims (8)
- 【請求項１】タングステン・フィラメントを取り囲んで
いると共に、不活性ガス、水素、燐および臭素の混合物
を含んでいる密封された光透過性外囲器を有し、燐原子
の数と臭素原子の数との比が約0.4乃至2.5の範囲にあ
り、かつ水素原子の数と臭素原子の数との比が少なくと
も１であることを特徴とするタングステン−ハロゲン・
ランプ。 - 【請求項２】該外囲器がガラス質外囲器である請求項１
記載のランプ。 - 【請求項３】250℃を越える温度で動作させるためにガ
ラス質外囲器が石英または高温ガラスより成る請求項２
記載のランプ。 - 【請求項４】該混合物が炭素を含み、該ランプ中の燐の
源が燐元素、PH3、P3N5およびその混合物より本質的に
成る群から選ばれ、そして臭素の源がCH3Brよりなる請
求項１記載のランプ。 - 【請求項５】該混合物が炭素を含み、該ランプ中の燐
が、該外囲器の中で燐の前駆物質を分解して燐と少なく
とも一つの分解副生成物を形成し、該外囲器よりその副
生成物を除去し、それからCH3Brと該不活性ガスを該外
囲器中に所望の量だけ導入し、該外囲器をシールするこ
とによって該外囲器内に存在しているものである請求項
２記載のランプ。 - 【請求項６】該不活性ガスが窒素、貴ガスおよびその混
合物より本質的に成る群から選ばれる請求項２乃至５の
何れか１項に記載のランプ。 - 【請求項７】該貴ガスがキセノン、アルゴン、クリプト
ンおよびその混合物より本質的に成る群から選ばれる請
求項６記載のランプ。 - 【請求項８】上記の燐原子の数と臭素原子の数との比が
少なくとも0.45、或いは少なくとも0.5、或いは少なく
とも約１である請求項７記載のランプ。
Applications Claiming Priority (2)
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| JPH03152855A JPH03152855A (ja) | 1991-06-28 |
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Family
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Family Applications (1)
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| JP (1) | JPH0760672B2 (ja) |
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-
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- 1990-09-24 EP EP19900310425 patent/EP0420547A3/en not_active Withdrawn
- 1990-09-25 JP JP2252101A patent/JPH0760672B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0420547A2 (en) | 1991-04-03 |
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| CA2021081A1 (en) | 1991-03-27 |
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