JP3176631B2 - メタルハライド放電ランプ - Google Patents
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Description
容器を有し、放電容器が、2つの電極と、拡散金属を有
する封入物とを含んでおり、拡散金属は作動中に最大約
0.1nmのイオン半径を有するイオンを生じさせ、イオン
半径はNa+イオン又はLi+イオンの大きさであり、放電容
器はダブルエンドで密封されている円筒状の外管によっ
て包囲されており、外管は軸線を決定し、また放電容器
は、外管内にほぼ軸方向に設けられ、外管内に設けられ
ている2つのリード導体によって保持されており、外管
内に設けられているリード導体が、全長の大部分にわた
って、紫外線を遮蔽する外被によって包囲されている、
メタルハライド放電ランプに関する。
ルハライドランプが問題となる。
ピンチされた管の中にダブルエンドでピンチされた放電
容器を有する、メタルハライドランプが公知である。動
作の保証、特に寿命の長さを高めるために、リード導体
が電気絶縁外被によって包囲されている。この外被には
特に、セラミック製、ガラス製、又は石英ガラス製のス
リーブが適している。同時に、放電容器に対して平行に
延在している支持部を必要としないように、放電容器と
外管とが設けられていることによって、光電子(例えば
ドイツ実用新案第9002959号明細書参照)の発生を防止
できることが示されている。
おいて、シングルエンドでピンチ封止された外管の中で
放電容器に沿って導出されている、アルカリ金属を含有
する封入物を有するメタルハライド放電ランプでは、次
のことが公知である。つまり、放電容器に沿って延在し
ているリード導体部分は、電気絶縁性の紫外線を通さな
い遮蔽手段、特にガラス製、セラミック製、又は石英ガ
ラス製の小さい管を備えている(ドイツ特許出願公開第
1639084号公報)。
性を改善することにある。
ン化物の封入量が小さく保持されるにも拘わらず、非常
に長い寿命(約6000作動時間)が得られることは、 外管内に設けられているリード導体が、全長の大部分
にわたって、紫外線を遮蔽する外被によって包囲されて
おり、 放電容積を基準として特定される拡散金属含有量が6
μmol/cm3より少ない、 という特徴を有することにより解決される。特に有利な
実施形態は、従属請求項に記載されている。
用することは、メタルハライド放電ランプにおいても特
定な条件のもとで、外管内にあるリード導体のために有
利であることが判明した。メタルハライド放電ランプ
は、ダブルエンドでピンチ封止された外管内に、ダブル
エンドでピンチ封止された放電容器を有しており、それ
により、従来の支配的な考え方によると光電離に関して
何の問題も無い。それは、特に小さい出力(典型的には
50〜250W)の、ナトリウムを含有する封入物を有するメ
タルハライド放電ランプを扱ったものである。その場合
外管内のリード導体をできるだけ完全に覆う、紫外線を
遮蔽する外被を用いることにより、金属ハロゲン化物の
封入量、特にナトリウムを含有する成分(例えばNa I)
の封入量が非常に小さく保持され、それにも拘わらず非
常に長い寿命(約6000作動時間)が得られることが判明
した。金属ハロゲン化物の封入量は、放電容器の容積1c
m3当り最大3mgに限定できることが、大まかな基準とし
て用いられる。
容積の1cm3当り1mgに相当すると見なされる。なぜな
ら、特にナトリウム−希土類を封入する場合、封入成分
のゲッタの効果により、残溜酸素が確実に吸収されるた
めである。
来の試みは、機能保持するのには不利であることがわか
った。なぜなら、このタイプのランプでも、僅かではあ
るがランプの寿命期間にわたって明らかに光電離が生じ
るからである。この光電離により、放電容器内の封入物
の成分、特にナトリウム成分を低下させてしまう。その
結果、このような封入物の成分、特にナトリウム成分の
分圧が低下し、動作電圧を高め、また高い色温度への望
ましくないドリフトが生じる。しかしながら本発明のラ
ンプは、寿命期間にわたって非常に良好に光束を維持す
る。このことは同様に、色温度についても当てはまる。
(一般に石英ガラスから製造されている。場合によって
は、例えばヨーロッパ特許出願公開第536609号公報に記
載のように、セラミック製の放電容器が用いられる。)
を経ての、イオン半径の小さい金属イオン、例えばリチ
ウムイオン又はナトリウムイオンの拡散にあるので、封
入量の条件は、次のように個別に求められる。つまり、
封入物における、イオン半径の小さい金属(特にナトリ
ウム)−従ってこの金属はイオン半径が小さいため、放
電容器(内管)の結晶格子を透過拡散でき、温度によっ
て拡散の速度が調整される、“拡散金属”と称される−
の純成分量は、放電容器の1cm3当り6μmol より少ない。従って次の式が成り立つ。
molに相当すると見なされる。つまり、放電容積を基準
として特定される拡散金属の含有量≧1μmol/cm3と表
すことができる。拡散金属の含有量の有利な値は、4μ
mol/cm3の範囲である。
うな最大約0.1nmの値を意味する。
適している。同様に良好な結果が、NaScの封入物でも得
ることができる。
ホワイト)のランプであり、このランプではナトリウム
の含有量を、光色が暖白色(色温度は約3000K)のラン
プの場合よりも小さく選択することができる。
有する、(タングステン製の)電極と(モリブデン製
の)リード導体が種々の材質から成るランプの場合にの
み重要であることを、なお注意しなければならない。こ
の場合には、腐食を促進する封入物(特にナトリウム−
錫−封入物を使用する)を用いることにより、電極が腐
食し、ひいては放電容器の気密性が悪化し、さらには致
命的な直流動作が生じる。これに対し本発明のランプ
は、排気された外管又は不活性ガス(例えば窒素)を充
填した外管を有することができる。さらに、電極及びリ
ード導体の材質に関しても問題にならなくなる。
存率を示す寿命曲線である。
説明する。
70Wであり、実質的に石英ガラス製の円筒状の放電容器
2から成り、その中間部は膨らんだ胴体部を形成してい
る。放電容器2は、両端部がそれぞれ1つのピンチ封止
部3によって密封されている。前記両端部には、2つの
リード導体4、5がシートフォイル6を用いて気密に挿
入されており、放電容器2に取付けられている電極7
(トリウム入りタングステン製)と電気的に接続されて
いる。放電容器の両端部には、熱反射被膜8がコーティ
ングされている。ニュートラルホワイトの光色を有する
封入物は、希土類金属の添加された金属Hg及び金属Naか
ら成り、またハロゲンBr及び/又はハロゲンIから成
る。有利な金属ハロゲン化封入物は0.45mgのNa I、それ
ぞれ0.27mgずつの希土類金属Dy I3、Ho I3、Tm I3、及
び0.13mgのTl Iである。この放電容積は、0.7cm3であ
る。
製の円筒状の外管9の中にあり、その際最も小さい壁間
距離は約2〜3mmにすぎない。この外管内には周知の通
り、電位が加わっていないゲッタ10が設けられており、
ゲッタ10は一方のリード導体4に平行に延びている。外
管9は同様に、両端部がピンチ封止されて密封されてい
る。その際、軸方向に設けられたリード導体4、5はそ
れぞれ、気密のシートフォイルピンチ封止部11及び(小
さいプレートコンタクトを有する)セラミック製の口金
部12を介して外側に電気接続されている。リード導体
4、5は外管9内に放電容器2を固定し、長時間耐えら
れるようにするために、一方のリード導体5に膨張ルー
プ13が設けられている。膨張ループ13の必要性はランプ
の寸法に依存する。2つのリード導体4、5は、その全
長にわたって、外管9内で延在している石英糸から成る
円筒状のスリーブ14に包囲されている。この物質は1200
℃までの耐熱性がある。例えばリップマン社(ドイツ国
シュヴェルテ)の珪酸管S−R05型である。このスリー
ブは、0.3mmの壁の厚さを有し、内径が0.4mmである。こ
のスリーブは、95%以上のSiO2から成る。
共に曲げても全く問題ない。この物質には、セラミック
繊維管又は石英繊維管も適する。
質、例えば小さい硬質ガラス管、小さい石英ガラス管、
又は硬いセラミック製スリーブを用いることができる。
重要なのは、耐高熱性及び十分な紫外吸収である。
外被の無いランプ(×印の測定点)の寿命と、リード導
体の外被を有するランプ(三角形の測定点)の寿命とを
対比して示されている。封入物の封入量はどちらの測定
群に対しても同じである。封入物の封入量を少なくする
と、外被の無いランプ(曲線a)の生存率は低下してし
まう。6000時間の動作時間後の外被の無いランプの生存
率が39%であるのに対して、一方本発明の外被を有する
測定群(曲線b)の生存率は、約2倍も高い(約75
%)。前記外被を有する測定群では、動作持続時間が30
00時間までは、全く不良品は生じていない。つまり7500
時間後になって、ようやく不良品率が50%に達する。
ぼ軸方向に設けられる、ダブルエンドで密封された放電
容器に利用できる。この放電容器は特に、ダブルエンド
でピンチ封止された石英ガラス放電管又はダブルエンド
で密封されたセラミック管でもよい。外管は特に、ダブ
ルエンドでピンチ封止された硬質ガラス管又は石英ガラ
ス管である。
セラミック懸濁液の凝固層が適している。この技術は、
別個のスリーブに比して製造技術上の利点を有し、同様
に可撓性のあるリード導体にも適している。この層厚は
約0.15mmである。付着を改善するために、15wt%まで
の、特に10wt%の酸化ホウ素が添加される。
Claims (5)
- 【請求項1】ダブルエンドで密封されている1つの放電
容器(2)を有して、前記放電容器(2)が、2つの電
極と、拡散金属を有する封入物とを含んでおり、前記拡
散金属は作動中に最大約0.1nmのイオン半径を有するイ
オンを生じさせ、前記イオン半径はNa+イオン又はLi+イ
オンの大きさであり、放電容器(2)はダブルエンドで
密封されている円筒状の外管(9)によって包囲されて
おり、前記外管(9)は軸線を決定し、また放電容器
(2)は、外管(9)内にほぼ軸方向に設けられ、外管
(9)内に設けられている2つのリード導体(4、5)
によって保持されており、外管(9)内に設けられてい
るリード導体(4、5)が、全長の大部分にわたって、
紫外線を遮蔽する外被(14)によって包囲されている、
メタルハライド放電ランプにおいて、 ニュートラルホワイトの光色を生じさせる色温度を得て
且つ長寿命化するために、放電容積を基準として特定さ
れる拡散金属含有量が6μmol/cm3より少なくしたこと
を特徴とする、メタルハライド放電ランプ。 - 【請求項2】拡散金属がナトリウムであることを特徴と
する、請求項1に記載のメタルハライド放電ランプ。 - 【請求項3】放電容積を基準として特定される拡散金属
含有量が少なくとも1μmol/cm3であることを特徴とす
る、請求項1又は2に記載のメタルハライド放電ラン
プ。 - 【請求項4】金属ハロゲン化物の封入量が、放電容器の
容積1cm3当り最大3mg、最小1cm3当り1mgであることを特
徴とする、請求項1に記載のメタルハライド放電ラン
プ。 - 【請求項5】外被が、15wt%までの酸化ホウ素を含むZr
O2から成るセラミック懸濁液の凝固層から成ることを特
徴とする、請求項1に記載のメタルハライド放電ラン
プ。
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