JPS63193456A - ガス放電ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、空間をへだてて透光性外球で包囲された、イ
オン化可能なガス充填物を中に有し且つ透光性材料より
成る放電容器を有し、この放電容器は前記外球の内部に
おいて熱絶縁性で多孔性の透光性のエンベロープを有す
るガス放電ランプに関するものである。

ガス放電ランプ、特に高圧ガス放電ランプは１、透光性
（ｔｒａｎｓｌｕｃｅｎｔ）で耐熱性の材料例えば石英
ガラスまたは焼結酸化アルミニウムの放電容器を有する
。このようなランプの通常のガス充填物は例えばナトリ
ウム及び／または水銀で場合によっては演色性を良くす
るためにハロゲン金属が加えられる。放電容器を熱絶縁
するためにこの放電容器を単一または二重壁の石英ガラ
ス管で包囲することは公知である（米国特許明細書第２
９７２６９３号及び３２５０９３４号）。更に熱放散を
減少するために、放電容器と外球の間の空間が排気され
る。多くの場合、特に小電力例えば７０Ｗより小さい電
力のガス放電ランプでは、°放電容器と外球の間の距離
が小さ過ぎるために石英ガラス管による放電容器の熱絶
縁は十分でない。

英国特許明細書第４８１３２０号には、冒頭記載の様式
のガス放電ランプにおいて、エンベロープがガラスウー
ルより成るものが開示されている。

このようなエンベロープは、放電容器より出る光の著し
い散乱をきたし、この結果その合焦が難しくなる。これ
を避けるために、このようなエンベロープは比較的粗い
充填率しかもたねばならないが、けれどもこの結果熱絶
縁が限られる。

本発明の目的は、放電容器の十分な熱絶縁を保証し、し
かも同時に放射光に全くまたは実質的に影響を与えるこ
とのないエンベロープを有するガス放電ランプを供する
ことにある。

本発明によれば、前記の目的は、冒頭記載の様式のガス
放電ランプにおいて、エンベロープヲ少なくとも放電容
器の一部を取囲む微孔性エーロゲルとすることによって
達成される。

このような微孔性エーロゲルは、連続気孔で低密度（そ
の材料の固体の最大密度の１０％未満）を有する架橋固
体アセンブリより成る。固体粒子間のすべての空間は、
波長よりも小さい横断直径を有し、例えば０．０３μｍ
から０．２μｍの間、好ましくは０．０４μｍから０．
０９μｍの間にある。したがって、このようなエーロゲ
ルは極めて低い光線の散乱しかきたさない。

放電容器は、例えば二酸化珪素エーロゲルまたは酸化ア
ルミニウムエーロゲルより構成することができる。この
ようなエーロゲルは非常に耐熱性に強い、その光散乱は
無視できる程小さい。

これ等のエーロゲルによって得られる熱絶縁のため、放
電容器の熱放射は、未だ技術的に調節可能な最小の放電
容器寸法で印加電力を小さくするか或いは所定の電力に
対してより大きな放電容器としこの結果製造を簡単にす
ることができる程度迄減少される。

本発明のガス放電ランプの別の実施態様によれば、エン
ベロープは、放電容器を緊密に取囲む凝集性の塊である
。この実施態様では、エーロゲルは放電容器の周囲に形
成されることができる。このようなエンベロープは、熱
絶縁の外に放電容器の破裂に対して優れた保護を供する
。放電容器全体がエーロゲルによって覆われた場合には
、放電容器上の温度分布は更に均一になる。このことは
、例えば安定した演色性、ランプの位置依存性、ピーク
温度の低減による機械的強度の改良すなわち放電容器の
再結晶傾向の減少等のような一連のランプ特性に好まし
い影響を与える。

放電容器と外球の間の空間を全部エーロゲルで満たすこ
ともできる。この実施態様は次のような利点を有する、
すなわち、エーロゲルは同時に放電容器の機械的支持体
として役立つことができ、したがって、光の放出を妨げ
る別の支持体は無くてもよい。エンベロープは、エーロ
ゲル粒子または凝集性塊でもよい。このような塊は、エ
ーロゲルから外球への境における光の余計な散乱が減少
されるため有利である。

本発明のガス放電ランプの更に別の実施態様によれば、
エンベロープは、放電容器の外形に適合されたエーロゲ
ルの成形体により少なくとも部分的に包囲され、この成
形体は、別個につくられ、ランプ組立時に放電容器上に
位置されることができる。

放電容器内に電極が配設されている場合は、エンベロー
プは２部分より成ることができ、放電容器をランプ電極
の領域においてだけ取囲むことができる。電極を取囲む
だけのこのようなエンベロープは熱絶縁として十分であ
り得ることがわがった。

放電容器がエーロゲルで包囲された場合、放電容器と外
球との間の真空及び外球の耐熱性に関する要求がゆるめ
られるので、本発明の更に別の実施態様ではエンベロー
プを合成物質で構成することができる。

本発明の更に別の実施態様では外球はリフレクタの形で
ある、すなわち外球はその外面または内面に反射層が設
けられる。この場合、ガス放電ランプは投射ランプとし
て用いられる。

本発明のランプは高圧ガス放電ランプとすることができ
るが、代わりに低圧ナトリウム蒸気放電ランプでもよい
。

本発明を容易に理解することができるように、添付の図
面を参照して実施例で更に詳しく説明する。

第１図に示した高圧メタルハライド放電ランプは石英ガ
ラスの放電容器１を有し、この容器内にはイオン化可能
なガス充填物が入れられ、２つの電極２が配設され、そ
の接続ワイヤ３は中間部４に溶接され、この中間部自身
は丈夫なボールワイヤ５に接続され、これ等のポールワ
イヤはランプキャップ６に接続されている。前記の放電
容器１は成る距離をおいてガラスの外球７で取囲まれて
いる。

放電容器１は、エーロゲル例えば二酸化珪素エーロゲル
の多孔性の透光性エンベロープ８と共に外球７の内部に
設けられる。この場合、エーロゲル８は放電容器ｌの回
りに完全に形成される（二酸化珪素エーロゲルの製法は
、アムステルダム、「ジャーナル・オブ・ノン−クリス
タリン、ソリッヅ（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｎｏｎ−Ｃ
ｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ　５ｏｌｉｄｓ）８２号（１９８
６年）第２６５−２７０頁に記載されている）。

第２図の低圧ナトリウム蒸気放電ランプはＵ形の放電容
器９を有し、この放電容器はイオン化可能なガス充填物
を有しまたナトリウムを収容する横方向の溝１０が設け
られている。Ｕ形の放電容器９の両端には電極１１が配
設され、そのリードはランプキャップ１２に接続されて
いる。放電容器９は成る距離をおいてガラスの外球１３
で取囲まれている。放電容器９と外球１３との間の空間
は微孔性の球状エーロゲル粒子１４で満たされ、これ等
粒子は放電容器９の透光性エンベロープを形成する。

第３図の高圧ナトリウム蒸気放電ランプは透光性の酸化
アルミニウムの管状放電容器１５を有する。

この放電容器の両端はセラミック材料の栓１６によって
塞がれ、この栓内には電極１８へのリード線１７が設け
られている。前記の放電容器１５の両端には、エーロゲ
ル特に酸化アルミニウムエーロゲルの成形体１９が設け
られ、この成形体は、放電容器１５を電極１８の領域で
だけ該容器を包囲する。

リフレクタの形をとった第４図の高圧メタルハライド放
電ランプは、ガラスまたは合成物質の外球２１に収納さ
れた放電容器２０を有する。このランプ構造は、本質的
には第１図に示したランプに相当する。けれども、外球
２１は放物線形を有し、内側は反射層２２で被覆されて
いる。放電容器２０と外球２１の間の空間はエーロゲル
２３で完全に満たされている。

エンベロープが無ければ３５−の印加電力を有する第１
図の高圧メタルハライド蒸気放電ランプでは放電容器の
エーロゲルエンベロープのために同じ色温度で印加電力
は２０Ｗに低減された。その上、驚くべきことには７８
１ｍ／−から８６１＋ｓ／Ｗへの光出力の改良も見出さ
れた。二酸化珪素エーロゲルの密度は０．１６　ｇ／ｃ
ｍ’で、一方石英ガラスの密度は２．２ｇ／ｃｉ１３で
あった。

以上説明したランプの動作状態は外球内のガス圧に殆ど
影響されない。さもなければ普通である色温度の幾何的
位置依存性は著しく減少される。

例え・ば、第１図のランプにおいては、垂直及び水平位
置間の色温度の差は７００Ｋから２００Ｋに減少する。

使用された二酸化珪素または二酸化アルミニウムのエー
ロゲルは紫外線に耐性がある。前述した放電容器のエー
ロゲルエンベロープは、放射された可視スペクトル範囲
内の放射線の目につく程の吸収を示さない。このエーロ
ゲルエンベロープは１０００℃迄耐熱性がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はエーロゲルがその放電容器の回りに形成された
高圧メタルハライド放電ランプの一部断面側面図、 第２図は放電容器と外球間の空間がエーロゲル粒子で満
たされた低圧ナトリウム蒸気放電ランプの一部断面側面
図、 第３図は両端にエーロゲルのエンベロープを有する高圧
ナトリウム蒸気放電ランプの一部断面側面図、 第４図は外球がリフレクタの形を有する高圧メタルハラ
イド放電ランプの一部断面側面図である。 １、９．１５．２０・・・放電容器 ２、１１．１８・・・電極　　　７．１３．２２・・・
外球８．１９・・・エーロゲル成形体 １４・・・球状エーロゲル粒子 １６・・・栓　　　　　　　　２２・・・反射層２３・
・・エーロゲル ＦＩＧ）、３ ＦＩＧ、４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、空間をへだてて透光性外球で包囲された、イオン化
   可能なガス充填物を中に有し且つ透光性材料より成る放
   電容器を有し、この放電容器は前記外球の内部において
   熱絶縁性で多孔性の透光性のエンベロープを有するガス
   放電ランプにおいて、エンベロープは、少なくとも放電
   容器の一部を取囲む微孔性エーロゲルであることを特徴
   とするガス放電ランプ。 ２、エンベロープは二酸化珪素である請求項１記載のガ
   ス放電ランプ。 ３、エンベロープは酸化アルミニウムである請求項１記
   載のガス放電ランプ。 ４、エンベロープは凝集性の塊である請求項１乃至３の
   何れか１項記載のガス放電ランプ。 ５、塊は外球を満たす請求項４記載のガス放電ランプ。 ６、外球はエーロゲル粒子で満たされた請求項１乃至３
   の何れか１項記載のガス放電ランプ。 ７、エンベロープは、放電容器の形に適合された成形体
   より成る請求項１乃至３の何れか１項記載のガス放電ラ
   ンプ。 ８、放電容器内に電極が配設された請求項７記載のガス
   放電ランプにおいて、放電容器はランプ電極の領域でだ
   け成形体で包まれたガス放電ランプ。 ９、外球は合成物質より成る請求項１乃至８の何れか１
   項記載のガス放電ランプ。 １０、外球はリフレクタの形を有する請求項５記載のガ
   ス放電ランプ。