JPS59205143A

JPS59205143A - 高圧放電ランプ

Info

Publication number: JPS59205143A
Application number: JP59080037A
Authority: JP
Inventors: ヨハン・リ−ベ; アンドレアス・セバステイアヌス・ヘルトルデイス・ヘフエン; アントニウス・ヨゼフス・ヘラルダス・コルネリス・ドリエツセン; ヤン・ルドルフ・デ・ビ−
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1983-04-22
Filing date: 1984-04-20
Publication date: 1984-11-20
Also published as: EP0126503A1; EP0126503B1; US4621216A; DE3473087D1; HU186820B

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】備しているセラミック壁を有する放電容器を具え、前記
電極間に放電通路が延在し、少なくとも一方のｍ極に電
極棒を設け、該電極棒を管状のリード−スル一部材に接
続すると共に該電極棒の上にエミツタ含有素子を配置し
、該エミッタ含有素子を遮蔽体によって前記放電空所か
ら遮蔽するようにした高圧放電ランプに関するものであ
る。なお、ここに云う「セラミック壁」とは、例えばサ
ファイアの如さ単結晶酸化物の壁、または例えば密に焼
結した酸化アルミニウムの如き多結晶酸化物の壁を意味
するものとする。

斯種のランプの電極構成は米国特許第８９１１８１８号
明細ＩＦから既知である。この場合にはリードスル一部
材と遮蔽体を継ぎ目なしで形成し、電極棒を遮蔽体の制
限部（収縮部）を介してハンダ付けによりその遮１鼓体
に対して取付けている。また、エミッタ含有素子の個所
における遮蔽体の断面は広くシている。ヒ記制限部はエ
ミッタ含有素子を位置付ける目的にも用いられる。

サラに、エミッタ含有素子を第１コイル巻線によって構
成し、この第１コイル巻線の個所に第２コイル巻線を巻
回して、斯かる＠１コイル巻線を放電空所から分離させ
るようにした′電極構成ら例えば米国特許第４１５２６
２０号に開示されているように一般に既知である。

大成の種類の高圧放電ランプでは、放電容器に封入する
１種類以上の成分が過剰量存在する。このために、ラン
プの作動中における斯種成分の圧力は、その封入成分が
過剰量存在し“Ｃいる個所の温度によって決定されるこ
とになる，Ｄ該当する過剰量の封入成分が存在する個所
では所謂最冷却スポット（コールデストースポット）が
生じ、これは一般に放電容器のリードスル一部材の近く
に位置する。

斯種のランプにおける一般的な問題は、過度に低い最冷
却スポットの温度により、過剰量存在する封入成分の圧
力が所望値以下に低下し°ｃしまうことにある。本発明
の目的は斯様な間ｊ屓を回避、または少なくとも怪減さ
せる手段を提供することにある。他の問題は最冷却個所
がリードスル一部材によって部分的に形成される場合に
生ずる。この場合には放電が過剰封入成分に直接当る恐
れがある。

本発明によれば斯かる目的のために、冒頭にて述べた種
類の高圧放電ランプにおいて、前記遮蔽体を一定の断［
１ヰ積で前記管状のリードスル一部材から前記放電ＪＩ
ｈ路に対向する前記エミッタ含有素子の端部にまで延在
させると共に、前記遮蔽体を前記管状のリードスル一部
材の断面積のほぼ全体にわたり該リードスル一部材に機
械的に接触させるようにしたことを特徴とする。

上述した本発明の利点は、電極と管状リードスルー，Ｉ
ｓ材との間の熱伝導が改善されると云うことにある。従
つ゛Ｃ１放’１ｇ器のセラミック壁の温度はリードスル
一部材の個所にて高められる。これにより管状形態のリ
ードスル゛一部材によってこのリードスルー、１μ材全
体に沿って熱が輸送され続けるためにセラミック壁の（
オ料が局部的に過度に加熱されなくなる。遮蔽体の放射
面は比較的大きく構成するために、この遮蔽体にじかに
接する周囲の温度も直接加熱放射により上昇するが、こ
の直接加熱による放射の影響は熱伝導の影響よりも確実
に１０倍小さいことを確めた。本発明は構成上の観点か
らして構成が極めて簡単であると云う利点もある。さら
に本発明の利点は、電極棒とり一ドスル一部材との間の
接続部も遮蔽体によって遮蔽されるため、その接続個所
が放電アークにより何等侵されないと云う利点もある。

□ 高圧放電ランプに対する電極構成とし゛ＣＸ電極コイル
巻線の一部分を加熱コイルとして構成することは米国特
許第，１８５１２０７号明細官から既知である。コイル
を加熱コイルとして作用させるためには、コイル巻線の
長さお−よび直径を適当な寸法とする必要があり、実際
上電極構造は相当複雑となる。一般的に、加熱コイルと
して作動させるのに必要な要件は、熱伝導を良くするの
に必要な要件とは相反することからして、従来のコイル
構造では良好な熱伝導特性を必然的に下げることになる
。

最冷却スポットの温度に影響を及ぼすための他の既知の
手段は、金属の遮熱材を放電容器のまわりに配置するよ
うにしたものである。このような手段ではｆ’ｉ／ｊ造
が複雑となる以外に、再現性も劣ると云う欠点がある。

さらに、遮熱材と放電空所との間の電圧差によって放電
容器の壁部を経て封入成分が移行することも屡々見られ
る。

最冷却スポットの温度を高めるために、放電容器の端部
と電極先端部との間の距離を゛短くするように選定する
こともできる。しかし、斯かる寸法を小さくすると、考
慮すべき公差に関する必要条件が一層厳しくなり、従っ
て製造が概してさらに困Ｍｌとなり、このために製造コ
ストも高くなると云う欠点がある。さらに、特に出力が
１００Ｗまたはそれ以下のランプでは、必要量以上に存
在する封入成分を貯えるのに有効な空所が小さくなるた
めに、ランプが作動状態にない場合に、上記封入成分が
電極に直接接触すると云う欠点も生ずる。

これがため、ランプを始動させると過剰に存在する封入
成分に放電アークが当ると云うような問題が実際に生ず
る。

本発明の好適な実施に当っては、遮蔽体を放電通路に対
向する側の端部にて電極棒のまわりに密着するようにす
る。このようにすれば、エミッタ含有素子の材料がスパ
ッターしなくなる。このことはランプの始動段を通じて
特に重要なことである。電極棒と、これに密着する遮蔽
体との間の距離は電極棒の周囲全体にわたり１５０ｍμ
以下とするのが好適である。公称ランプ電力が１００　
Ｗ以下の場合性は、上記距離をさらに短く選定するのが
好適である。

本発明ランプの好適例では、遮蔽体をワイヤコイルとし
、このコイルの巻回ターンを互いに衝合させるようにす
る。本発明の他の好適例では遮蔽体をスリーブとし、該
スリーブの前記放電通路に対向する側の端部に開口を設
け、該開［」に前記電極棒を貫通させるようにする。

北述した各好適例によれば、エミッタ含有素子が満足に
遮蔽されるために、その素子の材料が蒸発またはスパッ
ターするのが完全に、または少なくとも極めて強力に低
減される。このようにエミッタ含有菓子の材料が蒸発し
たり、またはスパッターするのが低減されるのは、一般
に斯種の材料は放電容器の壁部に堆積されて、その壁部
を黒化することからし′Ｃ確められる。さらに、放電容
器の壁部に堆積される材料はランプに封入する成分と放
電容器壁の材料との間の化学反応に重要な役目を果し、
斯様な反応によりランプの寿命は短縮される。

ニオブ装スリーブによって構成した遮蔽体によれば、放
電アークの付与の影響に長時間耐え得る満足な遮蔽が得
られると云う意外の事が確められた。ニオブは比較的高
い延性を有すると云う利点があるために、スリーブは比
較的簡単に製造することができる。

遮蔽体はタングステン製とするのも有利である。

その理由は、タングステンは熱抵抗が高く、シかも熱伝
導特性か極めて好都合であるからである。

図面につき本発明を説明する。

第１図は本発明による高圧放電ランプを示したものであ
り、このランプの外管１には口金２を設ける。外管１は
放電容器３を囲み、この容器は放電空所を囲み、半透明
のセラミック壁を有し°Ｃおり、しかも一対の電極４，
５を具えている。これらの電極４と５との間に放電通路
が延在する。電極４は管状、特にスリーブ状のり一ドー
スル一部材４０と電流供給導体８を介し′Ｃ［」金２の
接続接点に接続する。電極５も同様にリードスル一部材
５０と電流供給導体９を介して口金２の他方の接続接点
に接続する。

電極４は第２図に示すように、ハンダ接、胱４５により
スリーブ状のリードスル一部材４０に接続される電極棒
４１によって構成する。この７ｎ極棒４１には放射材料
が備わっているコイル状のエミッタ含有素子４２を配置
する。コイル４２はスリーブ状の遮蔽体４３によって放
電空所から遮蔽する。遮蔽体４３はスリーブ状のリード
スル一部材４０から放電通路に対向するエミッタ含イｆ
ｌ子（コイル）４２の端部まで一定の断面で延在させ、
斯かる端部にて遮蔽体４３を電極棒４１のまわりにしっ
かりと取付ける。電極棒４１はスリーブ状遮蔽体４３の
放電通路に対向する側の端部における開口を貫通きせる
。遮蔽体４８は、スリーブ状のリードスル一部材４０の
断面積のほぼ全体にわたりこのリードスル一部材４０と
機械的に接触させる。スリーブ状リードスル一部材４０
は、一方では例えば封止ガラスにより放電容器のセラミ
ック壁に慣例の方法で気密に接続し、他方ではこのスリ
ーブ状リードスル一部材４０を給電導体８に電気的に接
続する。

スリーブ４３は、例えばスポット溶接によってスリーブ
状リードスル一部材４０に溶接するのが好適である。斯
くしてスリーブ４３を取付ければ、ランプを任意所望の
作動位置に配置し得るようになる。

第３図は電極構成の変形例を示したものであり、ここに
第２図のものに対応するものには同一符号を付し°Ｃ示
しＣある。この例の場合には、スリーブ状のリードスル
一部材４０の断面積のほぼ全体にわたりこのリードスル
一部材４０に機械的に接触させる遮蔽体をワイヤコイル
イ；小とし、このコイルの巻回ターンを互いに衝合させ
る。この場合にも遮蔽体４４を例えばスポット溶接のよ
うな溶接により電極棒４１に取付ける。

本発明の一実施例では、放電容器のセラミック壁を密に
焼結した酸化アルミニウムを主成分として構成した。電
極構成は第２図に示すものに対応させた。リードスル一
部材はニオブ装のスリーブとし、同様に遮蔽体もニオブ
製のスリーブとしてこれらを互いにスポット溶接により
接続した。電極棒およびコイルはタングステンを主成分
として構成した。各遮蔽体の放電通路に対向する側の端
部は電極棒のまわりに密着した。電極棒と遮蔽体との間
の離間距離はその電極棒の周囲全体Ｑこわたり５０μｍ
以下とした。各遮蔽体によって、放射材料を被着しであ
るコイルを包囲した。

放電容器には２７重量％のＮａと、７８　屯ｇ％のＨｇ
とから成るアマルガム５ｍ９と、８００にで７３ｋＰａ
の圧力を有するキセノンを封入させた。

放電容器の内側の長さは２４間とし、その内径は３．５
ｍｍとした。πＬ極の先端部間の距離は１６ｍ洛とした
。

本発明ランプは２５０Ωの安定器と共に、２２０Ｖ、５
０Ｈ２の共給眠圧で作動させるのに好適であ−・つた。

このランプで作動中に消費される電力は５０Ｗであった
。作動中にランプが放出する放射の色温度Ｔｃ　Ｌｊ：
　２４・５０にであり、一般的な演色評価数Ｒａに対す
る値は、１１５０にの最冷却スポットの温度に対応する
８５の値を呈した。従って、上述した本発明ランプは特
に室内照明目的に好適である。

本発明の他の実ｂｌＡ例では、電極構成を第３図に示す
ようにした。ワイヤコイルで形成する遮蔽体並びに電極
棒はタンゲステン製とし、そのコイルにはエミッタを設
けた。遮蔽体用のワイヤコイルの６巻回ターンは互いに
何台させ、かつニオブ製のスリーブ状リードスル一部材
にも衝合させた。

遮蔽体をイマナ成する連続巻回ターンの放電通路に対向
する側の端部は、’、ＪＪ極梓の長手方向軸線に対して
４５°の角度を囲む線上に位桁さぜると共に、最外側の
巻回ターンはスポット溶ｊ妾によって？ｊｊ　−Ｗｙ＜
　ｉＩＩに固着した。

Ｚ２０Ｖ、５０Ｈｚの供給電圧で作動させるのが好適な
斯かるランプは、作動中に１００　Ｗの磁力を消費した
。放電容器の内側の長さは８８關とし、その内径は４．
８諸とした。電極先端間の距順は２８．４ｍＷＬとした
。放電容器には７３重量％のＨｇと、２７重量％のＨｇ
とから成るアマルガム１　（１＋ｎ９と、８００にで２
０　ｋＰａの圧力を有するキセノンを封入した。１００
時間の作動寿命後における斯かるランプの発光効率ηは
５５　Ａｍ／Ｗであり、エミッタ放射の色温度ＴＯは２
５００にであり、−）股の演色評価数Ｒａは８５であり
、最冷却１１１５）所の湿Ｉ′↓Ｔｋは１１５０にであ
った。５０００時間の作動後におけるこれらの各値はつ
ぎの通りであった。即ち、η−５０１ｍ／Ｗ　；　Ｔｃ
−２３８０に、　Ｒａ−８０；Ｔｋ＝１１２０Ｋ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による高圧放電ランプの一例を示す側面
図：第２図は第１図のランプに適用する電極部のｉ羊細を示
ず断面図；第８図は第２１４の変形例を示す断面図である。】・・・外管　　　　　　　　２・・・口金８・・・放
電６器　　　　　４，５・・・電板８．９・・・市流共
給、・８体　　　　４０．５０・・・リードスル一部材
４１・・・電１水咋４２・・・エミッター含有素子（コイル）４、；つ・・
・スリーブ状遮蔽体　　４４・・・コイル状遮蔽体４・
５・・・ハンダ凄わ；：１°周所。ＦＩＧ、ＩＦＩＧ、２ＦＩＧ、３オランダ国５６２１ベーアー・アインドーフエン・フルーネヴアウツウエツハ１

Claims

【特許請求の範囲】Ｌ　放電空所を囲み、かつ一対の電極を具備しているセ
ラミック壁を有する放電容器を具え、前記電極間に放電
通路が延在し、少なくとも一方の電極に電極棒を設け、
該電極棒を管状のリードスル一部材に接続すると共に該
電極棒の上にエミッタ含有素子を配置し、該エミッタ含
有素子を遮蔽体によって前記放電空所から遮蔽するよう
にした高圧放電ランプにおいて、前記遮蔽体を一定の断
面積で前記管状のリードスル一部材から前記放電通路に
対向する前記エミッタ含有素子の端部にまで延在させる
と共に、前記遮蔽体を前記管状のリードスル一部材の断
面積のほぼ全体にわたり該リードスル一部材に機械的に
接触させるようにしたことを特徴とする高圧放電ランプ
。え　特許請求の範囲１記載の高圧放電ランプにおいて、
前記遮蔽体を前記放電通路に対向する側の端部にて前記
電極棒のまわりに密着したことを特徴とする高圧放電ラ
ンプ。隈　特許請求の範囲１または２のいずれかに記載の高圧
放電ランプにおいて、前記遮蔽体をワイヤフィル製とし
、このコイルの巻回ターンを互いに衝合させるようにし
たことを特徴とする高圧放電ランプ。瓜　特許請求の範囲ｌまたは２のいずれかに記載の高圧
放電ランプにおいて、前記遮蔽体をスリーブとし、該ス
リーブの前記放電通路に対向する側の端部に開口を設け
、該開口に前記電極棒を貫通させるようにしたことを特
徴とする高圧放電ランプ。氏　特Ｆ！ＦＭ求の範囲４記載の高圧放電ラップにおい
て、前記スリーブをニオブ製としたことを特徴とする高
圧放電ランプ。＆　特許請求の範囲８または４のいずれかに記載の高圧
放電ランプにおいて、前記遮蔽体をタングステン製とし
たことを特徴とする高圧放電ランプ。