JPH11510954A - 電 灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本電灯は、ガラス・ランプ容器（１）の長手軸（２）上に気密シール（４）を有する。内部導体（１２）及び外部導体（１４）は、シール（４）内部に端部（１４）を各々有すると共に、当該シール（４）の共通軸方向領域（５）を経て離隔した状態で延在する。シール（４）における平面上に配列された幾つかの金属箔（１１）が、当該シールを横切る方向に且つ互いに平行に延在している。これら金属箔は、刃状の横切り方向縁（１５）を有すると共に、内部導体（１２）及び外部導体（１３）に溶接されている。金属箔（１１）、内部導体（１２）及び外部導体（１３）により構成される電流導体（１０）は、かなりの高電流を伝導することができる。本電灯は、それにも拘わらず、簡素、強固及び信頼性のある構造である。

Description

【発明の詳細な説明】 電灯 技術分野 本発明は電灯（電気的ランプ）に関し、該電灯が、 気密的に閉じられると共に長手軸を有するガラス・ランプ容器と、 外部から前記ランプ容器内へ延びる電流導体と、 前記電流導体に接続された前記ランプ容器内の電気的要素と、 を具備し、 前記ランプ容器が前記長手軸上にシールを有し、前記電流導体の内の少なくと も１つが該シールを通過し、 上記少なくとも１つの電流導体が前記シール内において平面上に横たわって埋 設された金属箔を有し、 内側導体が前記金属箔に溶接されると共に前記ランプ容器内へ延び、且つ、前 記電気的要素に接続され、外側導体は前記金属箔に溶接されると共に前記シール から外部へ導出され、 その一方で、前記内側導体及び外側導体が、各々、前記シール内に端部を有す ると共に、前記金属箔上において、（ｉ）前記長手軸を横切る方向に見て相互に 隔てられて横たわり、且つ（ii）前記シールの一つの且つ同一の軸線方向領域を 通過している、 ような電灯に関する。 背景技術 電流導体が通された斯様なシールは、ＧＢ-Ｂ-５１２，２５７から既知である 。 金属箔を含む電流導体は、シールのガラスが該金属の熱膨張係数よりも小さな 熱膨張係数を有する場合に、該シール内に広範に利用されている。こうした事情 は、もし、ガラスが電灯の動作条件に鑑みて高い軟化温度を有する必要がある一 方で、金属が、同様の理由で且つシールの高い製造温度のために、タングステン 及びモリブデン等のように高い溶融点を有する必要がある場合に当てはまる。 金属箔を用いることは、金属と、例えば硬質ガラス或いは、例えば石英ガラス 等の少なくとも９５重量％のＳｉＯ₂含有量を有するガラスと間の膨張係数の差 がシールの気密性を損なうことがないようにすることを意味する。しかしながら 、このための条件としては、金属箔の軸線方向エッジが鋭いこと、即ち、金属箔 が軸線方向の刃縁（そぎ端とも呼称される）を有することである。 エッチングされた軸線方向エッジを具備する斯様な箔が内部に封止されている シールを有する電灯は、例えば、ＵＳ-Ａ-４，８５１，７３３から既知である。 斯かるシールが興味深いのは、それらが管状のままであるランプ容器の一部を軟 化点まで加熱し、ピンチシールを得るべく複数のつまみ（ピンチ）ブロックで平 坦化することにより、上記管状のままであるランプ容器の一部内に迅速に製作さ れ得るからである。ＵＳ-Ａ-５，０７７，５０５及びＵＳ-Ａ-５，１５９，２３ ９から既知のように、金属ワイヤでも、より低い膨張係数のガラス内に気密的に 封止され得ることも事実であるが、その場合、ワイヤは予めガラス層で被覆され る必要性があり、該層は周囲をシールのガラスに融着させなければならない。 ガラス層を有する斯様なワイヤは、電流導体として使用される場合は、金属箔 と比べてそれらのより大きな断面積のために比較的大きな電流を流すことができ るという利点がある。他方、金属箔を具備するピンチ・シールはもっと迅速に実 現され得る。 金属箔は、それらが比較的薄く、比較的大きな幅／厚み比を有し、そして鋭い 軸線方向エッジを有すれば熱膨張係数の差にもかかわらず、気密的にシール内に 封止可能である。鋭い軸線方向エッジは、シール製作中に比較的粘性があるガラ スが、金属箔に対してその軸線周囲に接触することになることを達成するために 必要である。鋭い軸線方向エッジ無しでは、横切り方向エッジに沿い並びに内側 導体及び外側導体の回りに常に生じるような毛管状チャネルが、上記金属箔の軸 線方向エッジに沿って形成されることになり、これは当該ランプ容器が最初から 漏洩性があることを意味する。 金属箔内の電流密度をできる限り小さくするために、金属箔にはでき得る限り の最大の横切り方向寸法を与えることができるが、幅広の金属箔はランプ容器の 圧力に対する抵抗性を低減する可能性がある。何故なら、ガラスと金属との間の 接着が、ガラスとガラスとの間の接着よりも、通常、小さいからである。ＤＥ- ＵＭ-１ ９７５ ２９０の電灯においては、軸線方向側部に沿ってナイフ状エッ ジを有する比較的幅広の金属箔であって、その一方の軸線方向端部に幾つかの内 側導体が溶接された金属箔には、先の理由のために複数の穿孔パターンが設けら れている。これら金属箔の一方の側のガラスは、該金属箔の上記複数の孔を介し て他方の側のガラスと融着している。これにより、当該シールの圧力に対する機 械的強度及び抵抗性は増大されている。 上記に引用したＤＥ-ＵＭ（ドイツ実案）による電灯の金属箔内の電流密度は 、所与の電流に対して上記金属箔の幅のため比較的小さく、そして電流は、複数 の内側導体及び外側導体のために、該金属箔の全幅に亙って該箔に出入りするよ うに通過するが、電灯の軸線方向に延在する上記金属箔を経る電流経路は比較的 長く、その結果、該金属箔は依然として比較的高い抵抗を有する。 ＧＢ-Ａ-４８９，６２６の電灯においては、幾つかの金属箔が各シールの軸線 方向領域内に相互に並べられて平面上に配列されている。これは、ガラスが金属 の両側で融着する故に機械的に強力なシールとなるが、同時に、これら金属箔内 の電流密度は、もし１つの金属箔が図面内に示されている複数の金属箔によって 占有されている幅を占有した場合よりも大きくはない。更に、上記金属箔を経て 軸線方向に延在する電流経路は比較的長い。 冒頭の段落で述べ且つ引用したＧＢ-Ｂ-５１２，２５７に適合するシールにお いては、外側導体及び内側導体の双方は、金属箔の略全長にわたり、互いに対向 する側を通過しているので、それらは当該シールの軸線の長手方向の一部に亙っ て、隔たった状態で相互に重なり合っている。電流経路は、その結果、金属箔を 経て当該金属箔の長手方向を横切る方向に延在している。この形態の好ましい特 徴は、当該金属箔を経る短く且つ幅広の電流路が存在するので、該金属箔の抵抗 及び該金属箔内の電流密度が比較的に小さい点にある。しかしながら、主要な短 所として、この形態は高度に限界的であり、漏れ易いシールとなる危険性をはら んでいる。 金属箔は、鋭い側部エッジを有する一本のテープから一片々々が切断されるこ とにより製作される。従って、その切断エッジ部はそがれおらず、鋭くない。シ ールのガラスは斯様な切断エッジ部の回りに密に合体せず、毛管状チャネルの隙 間を残し、それがシール内を金属箔に沿って横切り方向に延在する。前記内側導 体又は外側導体は、関連する切断エッジを越えて当該金属箔上に延在する。毛管 状チャネルは、内側導体回り及び外側導体回りから当該シールの外側へと延びる 。何故なら、これら導体が１ミリの１０分の幾つ（例えば１０分の７）又はそれ 以上の比較的大きな太さを有し（対照的に、シール内の金属箔は１０から１２０ ミクロンの厚みしか有さない）、又、シールの製作後に周囲のガラスよりも強く 収縮するからである。これらチャネルは、シール内部に位置する関連する導体の 終端を越えるまで終了しない。 この構造による形態は、前記電流導体回りの軸線方向毛管状チャネルの１つ或 いは幾つかが、金属箔の切断エッジ部に沿う横切り方向の２つの毛管状チャネル と開放状態で接続すると云う重大な危険性をはらむ。そのような場合には、上記 シールは漏れる。更に好ましくないことには、導体が金属箔の軸線方向の鋭いエ ッジ部に沿って溶接され、そこでは金属箔が薄く、従って溶接が機械的に非常に 弱くなり、これが電灯組み立て中における上記電流導体の取扱い可能性を極度に 制限することになる。他の短所は、既知の電流導体では、導体が金属箔の何れの 側にも溶接されることである。これが電流導体の製造を複雑化している。 内側導体、金属箔、及び外側導体が当該シールを横切る軸線方向平面内で積み 重ねられている上記の引用例ＧＢ-Ｂ-５１２，２５７に示されているシールは、 非常に大きな漏洩の危険性のために使用不能である。事実、これら金属パーツ間 で溶接接続が為される場合、金属箔には容易に孔が生じ得て、その形態によって ２つの導体回りの複数の毛管状チャネルの何れにも通じ得る。 発明の開示 本発明の目的は、簡素で且つ信頼性ある構造の、冒頭の段落に記載された形式 の電灯を提供することである。 本発明によれば、軸線方向において離間された少なくとも２つの金属箔がシー ル内に横切るように収容され、これら金属箔は、それらの横切り方向の側に刃縁 を有し、導体の各々が各金属箔に接続されることにより、先の目的は達成される 。 本発明による電灯のシールは、電流導体中に複数の金属箔を有する。外側導体 はこれら金属箔の各々に電流を導入し、内側導体はこの電流を排出する。金属箔 は、各々、前記導体を経る電流の比例部分を通過させるので、これら箔内での電 流密度は、これらにおける発熱と同様に低い。通常の幅の複数の通常の金属箔が 、当該シール中に強大な電流を導伝させるのに使用可能である。先に引用したＧ Ｂ-Ｂ-５１２，２５７によるシールとは対照的に、これら金属箔は電流をそれら の長手方向へ伝導するが、これが意味することは、既知の電流導体におけるもの とは異なって、これら金属箔の電流の方向を横切る方向の各断面積が一定或いは 略一定であるということである。 各金属箔間の軸線方向領域においてはガラスが一体的であって、そこでは金属 箔とは貼り合わされていないので、当該シールは機械的に強力であり、それ故に ランプ容器内の比較的高圧に対して耐性がある。 当該シールの構造は、図面を参照して以下に更に説明するように、あまり限界 的ではない。もしも各導体がシール内部で終端しているのであれば、各導体は、 当該シールの気密性が害されることなしに、当該導体から最も離れた金属箔を越 えてから終端することが許容される。この場合、それら導体は金属箔の軸線方向 刃縁、即ち切断エッジに近接して溶接させることができるが、必ずしもその必要 性はない。それら導体は、事実、各金属箔の横切り方向刃縁から或る距離隔てて 、比較的厚い金属箔の中心領域に溶接することができる。その結果、当該電流導 体は機械的に比較的強固であり、容易に取扱うことができる。 内側導体と外側導体との間の横切り方向空隙は、例えば数ミリメートルのよう に、非常に小さければよいから、気密状態の横切り方向領域がこれら導体間に確 かに存在し、且つ複数の金属箔に亙って延在する。横切り方向の空隙は、数多く の形式のランプのシールにおいて、内側導体及び／又は外側導体に多重構造を与 えるために利用することができる。ランプ構造の簡略化にとっては、例えば二重 導体等の多重外側導体を設けることが、しばしば好都合である。この場合、内側 導体は外側導体の部分の間に位置され、これにより金属箔内の電流密度は半分に 為される。 当該電灯は、上述したシールの対向側に第２の電流導体が導入される第２のシ ールを具備することができる。この第２電流導体は、ガラス層が塗布されたワイ ヤであることが可能である。代替的に、第２シールの構造は、先の第１シールの 構造と同一であることが可能である。シールは幾つかの電灯においては非常に幅 広であるので、同一種類の第２電流導体を前記第１シール内に収容することがで きる。 本発明による電灯の一つの長所は、内側導体及び外側導体が、電灯品質に影響 が及ぼされることなく、金属箔の同一の側又は異なる側にそれぞれ配置されるこ とが可能なことにある。これが好ましい理由は、導体を金属箔の一方の、そして 同一の側に配置する可能性を与え、これは電流導体の製造にとって短時間で製造 可能であるので都合が良い。 並列に配置されるべき金属箔の数は、電灯に流されるべき電流に応じて選択可 能であり、通常は、約１０アンペア以下、好ましくはそれ以下の電流しか、１つ の金属箔を経る１つの電流経路に流されないようにするのが好ましい。 本発明による電灯の電気的要素は、例えば、多分金属ハロゲン化物及び／又は 水銀を伴う稀ガス中のタングステン電極のような、イオン化可能な媒体中におけ る一対の電極であることが可能である。代替的に、電気的要素は、例えばハロゲ ン又は例えばハロゲン臭化物等のハロゲン組成物を伴う不活性ガス等の不活性ガ ス中における白熱発光体であることも可能である。上記電気的要素は、内側容器 中に封入され得る。例えばタングステンがその化学的抵抗性のために内側導体と してしばしば選択される一方、例えばモリブデンがその展性のために金属箔及び 外側導体としてしばしば好ましい。当該電灯は、所望に応じて、１つ又は２つの ランプ・キャップを具備し得る。 図面の簡単な説明 第１図は、本発明による電灯の一実施例を側面図として図示している。 発明を実施するための最良の形態 図において、当該電灯は、図では石英ガラス製のガラス・ランプ容器１を有し 、 該容器は気密的に封止され、長手軸２を有する。電流導体１０，１０’が外部か らランプ容器１内へ延びている。電気的要素３、例えば水銀、稀ガス、金属ハロ ゲン化物等のイオン化可能なガス中の一対のタングステン電極、が上記ランプ容 器内に配置され、電流導体１０，１０’に接続されている。ランプ容器１は長手 軸２上にシール４を有し、該シールを介して電流導体１０，１０’の内の少なく とも１つが通過されている。電流導体１０は金属箔１１を有し、該金属箔は略平 面上に配置されると共にシール４内に埋設されている。内側導体１２は、図示例 ではモリブデン製である金属箔１１に溶接され、図示例ではタングステン製であ る上記内側導体はランプ容器１内へ延びて、電気的要素３に接続されている。図 示例ではモリブデン製であって、シール４から外部へ導出されている外側導体１ ３も、同様に、前記金属箔に溶接されている。内側導体１２及び外側導体１３は 、各々、シール４内部に端部１４を有する。金属箔１１上には、（ｉ）内側及び 外側導体が長手軸２を横切る方向に見て相互に隔てられて横たわっており、（ii ）内側及び外側導体はシール４の一つの且つ同一の軸線方向領域５を横断してい る。 少なくとも２つ（図示例では３つ）の金属箔１１が、シール４内に横切るよう に且つ軸線方向に相互に離隔されて封止されており、これら箔は横切り方向側部 １５に、例えばエッチングによって得られる刃縁を有している。前記導体１２、 １３は、各々、金属箔１１の各々に接続されている。 外側導体１３及び内側導体１２は、金属箔１１に、これら金属箔の横切り方向 側部の刃縁１５から或る距離隔てて溶接されている。各溶接スポットは×印で示 されている。 前記内側導体１２及び外側導体１３から選択された導体１２，１３は、多重構 造のものであり、図示例においては外側導体１３がこれに該当する。 内側導体１２は、該内側導体の何れの側にも外側導体１３が位置するように配 置されている。これの長所は、電極３をランプ内部の複雑な構造無しで中央位置 に容易に配置することができる一方、外側導体１３をヘアピン形態で製造工程へ 容易に供給することができ、そしてこのヘアピン形状を維持することすらできる 点にある。 シール４内におけるのと同様の形態の電流導体１０’が設けられると共に締め 付け（つまみ）によって得ることができる第２のシール４’は、上記シール４と は反対側に設けられている。 内側導体１２及び外側導体１３は金属箔１１の同一側に溶接されており、これ は電流導体１０の製作、それ故に当該電灯の製造を容易にしている。 図において、放電空間と当該ランプの周囲との間に気密性障壁を形成している 部分は、シール４’内に斜線で示されている。毛管状空間は、外側導体１３と内 部導体１２との双方に沿って、各々、外部と放電空間とから当該シール４’内の 関連する端部１４を丁度越えたところまで延在している。しかしながら、外側導 体１３及び内側導体１２の各延長方向に横たわるシール４’内の領域４'a及び４ 'bは、気密状態である。領域４'a及び４'bと合体する領域４'cは、金属箔１１の 横切り方向の刃縁１５によって、これら金属箔の領域と、該金属箔に隣接する部 分との双方で気密となっていると共に、金属箔の間において気密となっている。 その結果として、シール４’はその全幅に亙って気密状態である。図から明らか なように、上記シール４、４’及び当該ランプの構造は限界的なものではない。 内側導体１２及び外側導体１３の端部１４が金属箔１１上にあろうが、該金属箔 １１を越えていようが、重要なことではない。又、シールの気密性にとって、溶 接中に金属箔に孔が生じたか否かは重要なことではない。 図示の形式の電灯は、安定動作中において例えば約２０〜３０アンペアの電流 で、約４０００〜約６０００ワットの電力を消費する。電流は、外側導体１３か ら内側導体１２へとシール４を横切る方向に横断するが、これは同時に、金属箔 １１の当該金属箔の横切り方向刃縁１５に平行な長手方向でもある。図示の電灯 においては、少なくとも実質的に同一の電気的抵抗を有する６つの平行な電流路 が内側導体１２と外側導体１３との間に存在するので、これら金属箔１１の各々 における電流密度は従来の電灯の金属箔における電流密度の約６分の１の量とな る。 当該電灯の構造は簡素であり、単純な方法で製作され得て効果的であり、あま り限界的ではなく、加えて機械的に強固である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．電灯であって、 気密的に封止されると共に長手軸（２）を有するガラス・ランプ容器（１） と、 外部から前記ランプ容器（１）内へと延びる電流導体（１０，１０’）と、 前記電流導体（１０，１０’）に接続された、前記ランプ容器内の電気的要 素（３）と、 を有し、 前記ランプ容器（１）は前記長手軸（２）上にシール（４）を有し、該シー ルを介して前記電流導体（１０，１０’）の内の少なくとも１つが通過され、 前記少なくとも１つの電流導体（１０）は、前記シール（４）内に埋設され ると共に実質的に平面上に位置する金属箔（１１）を有し、 内側導体（１２）が前記金属箔（１１）に溶接されると共に前記ランプ容器 （１）内へと延在し且つ前記電気的要素（３）に接続されており、外側導体（１ ３）が前記金属箔（１１）に溶接されると共に前記シール（４）から外部へ導出 され、 前記内側導体（１２）及び前記外側導体（１３）は、前記シール（４）内に 各々端部（１４）を有すると共に、前記金属箔（１１）上にて、（ｉ）前記長手 軸（２）を横切る方向に相互に成る距離隔てて横たわると共に、（ii）前記シー ル（４）の一つ且つ同一の軸方向領域（５）を通過し、 軸方向に離間された少なくとも２つの金属箔（１１）が前記シール（４）内 に横切るように収容され、上記金属箔がこれら金属箔の横切り方向側部に刃縁（ １５）を有し、前記導体（１２，１３）が、各々、前記各金属箔（１１）に接続 されていることを特徴とする電灯。 ２．前記外側導体（１３）及び前記内側導体（１２）が、前記金属箔（１１）に 対し、これら金属箔の前記横切り方向刃縁（１５）から或る距離隔てた位置で溶 接されていることを特徴とする請求項１に記載の電灯。 ３．前記内側導体（１２）及び前記外側導体（１３）から選択された導体（１２ 、 １３）が多重構造であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電灯。 ４．前記外側導体（１３）が多重構造であり、前記内側導体（１２）が何れの側 にも前記外側導体（１３）が位置するように配置されていることを特徴とする請 求項３に記載の電灯。 ５．第２のシール（４’）が前記シール（４）に対向して設けられ、前記第２シ ール（４’）内には同一形態の電流導体（１０’）が設けられていることを特徴 とする請求項１、２、３又は４に記載の電灯。 ６．前記内側導体（１２）及び前記外側導体（１３）が前記金属箔（１１）の同 一側に溶接されていることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか一項又は複 数の項に記載の電灯。