JPS6014465B2 - ア−ク放電ランプならびにその製造方法 - Google Patents
ア−ク放電ランプならびにその製造方法Info
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- JPS6014465B2 JPS6014465B2 JP56137143A JP13714381A JPS6014465B2 JP S6014465 B2 JPS6014465 B2 JP S6014465B2 JP 56137143 A JP56137143 A JP 56137143A JP 13714381 A JP13714381 A JP 13714381A JP S6014465 B2 JPS6014465 B2 JP S6014465B2
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- Japan
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- metal
- lamp
- tube
- arc
- arc tube
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は過剰の未蒸発の金属をともなって動作する金属
蒸気のアークランプに関し、さらに特定すると、冷点(
ColdSpot)温度によってランプ内の蒸気圧なら
びにその電圧降下が決定されるようなアルミナセラミッ
ク外管を使用する高圧ナトリウムランプに関するもので
ある。
蒸気のアークランプに関し、さらに特定すると、冷点(
ColdSpot)温度によってランプ内の蒸気圧なら
びにその電圧降下が決定されるようなアルミナセラミッ
ク外管を使用する高圧ナトリウムランプに関するもので
ある。
く本発明の背景>
本発明が最も有用とする高輝度のナトリウム蒸気ランプ
は、細いチューブ状のセラミックアーク管を備え、これ
は一般にガラス質の外管、すなわちジャケット内に配穀
される。
は、細いチューブ状のセラミックアーク管を備え、これ
は一般にガラス質の外管、すなわちジャケット内に配穀
される。
アーク管は透光性かつ耐高温性の酸化物質から成り、高
い温度におし、て耐ナトリウム性となり、好適には高密
度の多結晶質アルミナ、あるいは合成サファイアから成
っている。このアーク管は放電保持用の充てん物を含み
、この充てん物は、効率を改善するために水銀と共にナ
トリウムを備え、更に始動を容易にするための希ガスを
含む。アーク管内には熱イオンの電極が含まれており、
アーク管の端部は封止部材によって密封され、これらの
封止部村を介して上記端部が電極に接続されている。セ
ラミックアーク管を包含する外管は一般に、一方の端に
口金が設けられており、これにアーク管の電極が接続さ
れる。高圧ナトリウムランプは、過剰のナトリウム水銀
アマルガムを含む。
い温度におし、て耐ナトリウム性となり、好適には高密
度の多結晶質アルミナ、あるいは合成サファイアから成
っている。このアーク管は放電保持用の充てん物を含み
、この充てん物は、効率を改善するために水銀と共にナ
トリウムを備え、更に始動を容易にするための希ガスを
含む。アーク管内には熱イオンの電極が含まれており、
アーク管の端部は封止部材によって密封され、これらの
封止部村を介して上記端部が電極に接続されている。セ
ラミックアーク管を包含する外管は一般に、一方の端に
口金が設けられており、これにアーク管の電極が接続さ
れる。高圧ナトリウムランプは、過剰のナトリウム水銀
アマルガムを含む。
すなわち、これは、ランプが安定した動作状態に達した
時に、蒸発する量以上のアマルガムを含む。過剰な塁を
有することによって、供給される量は非臨界的となり、
また、過剰なアマルガムのいくらかは、たとえばアルミ
ナ壁を介する電気分解によりランプの経年中に失われる
童を補充するのに利用される。ランプ電圧、すなわち通
常の動作中のアーク管の電圧降下は蒸気圧に依存し、そ
して蒸気圧は熱平衡に依存するアーク管のもっとも低い
温度によって決定される。
時に、蒸発する量以上のアマルガムを含む。過剰な塁を
有することによって、供給される量は非臨界的となり、
また、過剰なアマルガムのいくらかは、たとえばアルミ
ナ壁を介する電気分解によりランプの経年中に失われる
童を補充するのに利用される。ランプ電圧、すなわち通
常の動作中のアーク管の電圧降下は蒸気圧に依存し、そ
して蒸気圧は熱平衡に依存するアーク管のもっとも低い
温度によって決定される。
望ましいランプの設計は、外部に突出する金属の排気管
を用いており、該排気管は密封されると共に、アーク管
適所の外部に過剰のナトリウム水銀アマルガムのための
貯留室を備えている。このような構成は、アーク管なら
びに電極の直接的な熱の影響を受けない位置に過剰のア
マルガムを留めるという利点を有し、従ってランプの経
年に伴なし、暗くなるアーク管は、ナトリウム蒸気圧な
らびにランプ電圧にわずかな影響しか及ぼさない。また
、外部の貯留室を使用すると、ランプの熱平衡の細かい
調節が容易になる。別のランプの設計では、排気管を備
えていないものがあるが、これは、一端で閉鎖されたア
ーク管内にナトリウム水銀アマルガムの充てん物を挿入
することによって達成されている。そして閉鎖された端
部が冷却される間、もう一方の端部は、ランプ始動用の
不活性ガスを含む4・室内で密封される。こうしたラン
プでは、熱平衡によって一端あるいは他端が冷点となり
、そして過剰のアマルガムは主として、エンドキャップ
あるいはプラグがセラミック体に結合されている隈部に
蓄積する。両者の設計では、ランプ電圧はランプ寿命に
伴ない上昇し、そして安定器がもはや大きい電圧降下に
対してアークを維持し得なくなった時に、寿命の終りに
達する。高圧ナトリウムランプの製造において、部村の
寸法、材質ならびに処理方法は、仕様の限度内にランプ
電圧が維持されるように、注意深く選定される。
を用いており、該排気管は密封されると共に、アーク管
適所の外部に過剰のナトリウム水銀アマルガムのための
貯留室を備えている。このような構成は、アーク管なら
びに電極の直接的な熱の影響を受けない位置に過剰のア
マルガムを留めるという利点を有し、従ってランプの経
年に伴なし、暗くなるアーク管は、ナトリウム蒸気圧な
らびにランプ電圧にわずかな影響しか及ぼさない。また
、外部の貯留室を使用すると、ランプの熱平衡の細かい
調節が容易になる。別のランプの設計では、排気管を備
えていないものがあるが、これは、一端で閉鎖されたア
ーク管内にナトリウム水銀アマルガムの充てん物を挿入
することによって達成されている。そして閉鎖された端
部が冷却される間、もう一方の端部は、ランプ始動用の
不活性ガスを含む4・室内で密封される。こうしたラン
プでは、熱平衡によって一端あるいは他端が冷点となり
、そして過剰のアマルガムは主として、エンドキャップ
あるいはプラグがセラミック体に結合されている隈部に
蓄積する。両者の設計では、ランプ電圧はランプ寿命に
伴ない上昇し、そして安定器がもはや大きい電圧降下に
対してアークを維持し得なくなった時に、寿命の終りに
達する。高圧ナトリウムランプの製造において、部村の
寸法、材質ならびに処理方法は、仕様の限度内にランプ
電圧が維持されるように、注意深く選定される。
とは言うものの、出駿人の譲渡人の工場でつくられるこ
うしたランプの10%以上は、手が入れられる。という
のは、最終のランプ電圧が仕様の限度を越えるか、ある
いは以下になるからである。ランプを再生するために手
を入れることは、高価であると共に時間の浪費になる。
熱平衡を補正することは、外管すなわちジャケットを壊
すこと、古いステムの構造体からセラミックアーク管を
切り出すこと、それを新しいステムの構造体に溶接する
こと、そして排気管の放射シールドを加えたり、あるい
は取り除いたりすることを意味している。あるいはまた
、熱平衡は排気管に微粒子を吹き付けたり、あるいはそ
れにクロムの緑色のペイントを塗布することによって行
なってもよい。再生されたアーク管は、新しい外管内で
密封されなければならず、その際には外管は真空にされ
なければならないと共に、ランプにはふたたび口金が付
けられ、そして再調整されなければならない。<本発明
の要約> 本発明の目的は、前述の再生処理手順を取り除くことで
あり、そのためにランプの特性電圧を外管を開くことな
く(つまり壊すことなく)変えられるようにしてある。
うしたランプの10%以上は、手が入れられる。という
のは、最終のランプ電圧が仕様の限度を越えるか、ある
いは以下になるからである。ランプを再生するために手
を入れることは、高価であると共に時間の浪費になる。
熱平衡を補正することは、外管すなわちジャケットを壊
すこと、古いステムの構造体からセラミックアーク管を
切り出すこと、それを新しいステムの構造体に溶接する
こと、そして排気管の放射シールドを加えたり、あるい
は取り除いたりすることを意味している。あるいはまた
、熱平衡は排気管に微粒子を吹き付けたり、あるいはそ
れにクロムの緑色のペイントを塗布することによって行
なってもよい。再生されたアーク管は、新しい外管内で
密封されなければならず、その際には外管は真空にされ
なければならないと共に、ランプにはふたたび口金が付
けられ、そして再調整されなければならない。<本発明
の要約> 本発明の目的は、前述の再生処理手順を取り除くことで
あり、そのためにランプの特性電圧を外管を開くことな
く(つまり壊すことなく)変えられるようにしてある。
本発明によるランプは、ある金属部村に結合される熱的
リンクを備えており、この金属部村はアーク管の一部を
構成するかあるいはアーク管に取り付けられているもの
で、この金属部村の熱損失は冷点温度に著しく影響する
。貯留室として作用する金属排気管を外部に有するラン
プにおいては、リンクは排気管に便宜的に接続される。
本発明では熱的リンクを備え、該熱的リンクの熱伝導が
、ランプのジャケット(外管)を壊すことなく、完成し
たランプにおいて低減されるように設けられている。望
ましくは、リンクを介する熱伝導はランプ電圧分布の平
均を十分に低下させて、高電圧ランプが製造される割合
を極めて僅少にする。生産されるランプはほとんどが仕
様の限度内にランプ電圧が収まるようなランプであるが
、仕様の低い限度以下にランプ電圧を有するようなラン
プも相応の割合で含まれている。低電圧ランプは、熱的
リンクの熱伝導を低減することにより、電圧を上昇させ
て調節される。望ましい実施例では、熱的リンクは、主
要部分と切断可能な補助部分とを備え、排気管から支持
構造体の金属フレームに伸びるワイヤの形態で設けられ
ている。
リンクを備えており、この金属部村はアーク管の一部を
構成するかあるいはアーク管に取り付けられているもの
で、この金属部村の熱損失は冷点温度に著しく影響する
。貯留室として作用する金属排気管を外部に有するラン
プにおいては、リンクは排気管に便宜的に接続される。
本発明では熱的リンクを備え、該熱的リンクの熱伝導が
、ランプのジャケット(外管)を壊すことなく、完成し
たランプにおいて低減されるように設けられている。望
ましくは、リンクを介する熱伝導はランプ電圧分布の平
均を十分に低下させて、高電圧ランプが製造される割合
を極めて僅少にする。生産されるランプはほとんどが仕
様の限度内にランプ電圧が収まるようなランプであるが
、仕様の低い限度以下にランプ電圧を有するようなラン
プも相応の割合で含まれている。低電圧ランプは、熱的
リンクの熱伝導を低減することにより、電圧を上昇させ
て調節される。望ましい実施例では、熱的リンクは、主
要部分と切断可能な補助部分とを備え、排気管から支持
構造体の金属フレームに伸びるワイヤの形態で設けられ
ている。
補助部分のワイヤは主要部分のワイヤよりも細くあるい
は長い。これは、より低い熱伝導をもつためである。低
電圧のランプにおいて、補助ワイヤは外管を壊すことな
く容易に切断される。すなわち、外管のガラスを通して
照準されるレーザビームで、ワイヤを切断することによ
ってである。補助ワイヤを切断する別の方法は、低い温
度で溶ける部分を補助ワイヤに含有させ、そしてその部
分に高周波電流を流すことによって該部分を加熱する方
法である。<詳細な説明> 本発明を実施した高圧ナトリウムランプ1は、400ワ
ットの大きさに対応し、第1図に示される。
は長い。これは、より低い熱伝導をもつためである。低
電圧のランプにおいて、補助ワイヤは外管を壊すことな
く容易に切断される。すなわち、外管のガラスを通して
照準されるレーザビームで、ワイヤを切断することによ
ってである。補助ワイヤを切断する別の方法は、低い温
度で溶ける部分を補助ワイヤに含有させ、そしてその部
分に高周波電流を流すことによって該部分を加熱する方
法である。<詳細な説明> 本発明を実施した高圧ナトリウムランプ1は、400ワ
ットの大きさに対応し、第1図に示される。
これはガラス質の外管2を備え、外管2は標準的な口金
3を有し、該口金3はもっとも上に示されるステムに取
り付けられる。再入ステムのプレス部4は、1対の比較
的に太いリード線5,6を有し、該リード線はステムを
通して伸び、それらの外端部は、口金のシェル7とハト
目8とに接続される。内側管すなわちアーク管9は、外
管内の中央に配置され、ある長さの透光性セラミック管
で構成されており、好適には半透明の多結晶質のアルミ
ナセラミック、あるいは透明の単結晶質のアルミナから
成っている。
3を有し、該口金3はもっとも上に示されるステムに取
り付けられる。再入ステムのプレス部4は、1対の比較
的に太いリード線5,6を有し、該リード線はステムを
通して伸び、それらの外端部は、口金のシェル7とハト
目8とに接続される。内側管すなわちアーク管9は、外
管内の中央に配置され、ある長さの透光性セラミック管
で構成されており、好適には半透明の多結晶質のアルミ
ナセラミック、あるいは透明の単結晶質のアルミナから
成っている。
アーク管の上方端は、アルミナセラミツクのプラグ10
によって閉じられ、これを通してニオビゥムの導入ワイ
ヤ11が密閉されて伸び、これは上方の電極を支持する
。下方端の閉鎖部もまた、セラミックのプラグ12を備
え、これを通して薄板で作られたニオビウムの排気管1
3が伸びる。これはランプの製造中、排気ならびに充て
ん用の管として使用されると共に、下方の電極のための
支持、ならびに電流導入線として使用される。最終製品
のランプにおいて、排気管13は、過剰のナトIJゥム
水銀アマルガム用の貯留槽を形成する。セラミックのプ
ラグは、アーク管の端部で密封されており、ニオビウム
の導入ワイヤ11・および排気管13はプラグを通して
密封される。これらの密封はガラス状の組成物によって
行なわれ、この組成物は主としてアルミナ、ならびに溶
融されるカルシア(calcia)からなる。従来の構
造をもつ電極(不図示)は、適度に高密度に巻かれたタ
ングステンワイヤのコイルであり、該コイルは巻線間の
隙間に保持されるデバIJウムカルシウムのタングステ
ン酸塩(di舷rimmcalcimmt皿鉾tate
)によって活性化されるものである。
によって閉じられ、これを通してニオビゥムの導入ワイ
ヤ11が密閉されて伸び、これは上方の電極を支持する
。下方端の閉鎖部もまた、セラミックのプラグ12を備
え、これを通して薄板で作られたニオビウムの排気管1
3が伸びる。これはランプの製造中、排気ならびに充て
ん用の管として使用されると共に、下方の電極のための
支持、ならびに電流導入線として使用される。最終製品
のランプにおいて、排気管13は、過剰のナトIJゥム
水銀アマルガム用の貯留槽を形成する。セラミックのプ
ラグは、アーク管の端部で密封されており、ニオビウム
の導入ワイヤ11・および排気管13はプラグを通して
密封される。これらの密封はガラス状の組成物によって
行なわれ、この組成物は主としてアルミナ、ならびに溶
融されるカルシア(calcia)からなる。従来の構
造をもつ電極(不図示)は、適度に高密度に巻かれたタ
ングステンワイヤのコイルであり、該コイルは巻線間の
隙間に保持されるデバIJウムカルシウムのタングステ
ン酸塩(di舷rimmcalcimmt皿鉾tate
)によって活性化されるものである。
これら電極は、アーク管の対向端にそれぞれ配設される
と共に、導入ワイヤ11と排気管13とで支持される。
参考として、Sm$er等の米国特許第3,7瓜ふ 7
1び号があり、これに好適な電極の詳細が記載されてい
る。本実施例によると、図示されるランプは400ワッ
トの大きさで、アーク管は112ミリメートルの長さで
、口径は7ミリメートルである。充てん物は、重量比2
5ぐ−セントのナトリウムと75fーセントの水銀から
なる25ミリグラムのアマルガムの充てん物、ならびに
始動用として使用される20トールの圧力のキセノンか
らなる。図示される排気管13は、偏平に圧縮されると
共に、端部14で密封されており、過剰のアマルガムを
収容するのに十分な容量の平坦な端部分15を有する。
このような平らな端部分は、衝撃あるいは振動を受ける
一般用ランプに有用である。アーク管は、異なる熱膨張
を考慮した方法で、外管内に配設される。
と共に、導入ワイヤ11と排気管13とで支持される。
参考として、Sm$er等の米国特許第3,7瓜ふ 7
1び号があり、これに好適な電極の詳細が記載されてい
る。本実施例によると、図示されるランプは400ワッ
トの大きさで、アーク管は112ミリメートルの長さで
、口径は7ミリメートルである。充てん物は、重量比2
5ぐ−セントのナトリウムと75fーセントの水銀から
なる25ミリグラムのアマルガムの充てん物、ならびに
始動用として使用される20トールの圧力のキセノンか
らなる。図示される排気管13は、偏平に圧縮されると
共に、端部14で密封されており、過剰のアマルガムを
収容するのに十分な容量の平坦な端部分15を有する。
このような平らな端部分は、衝撃あるいは振動を受ける
一般用ランプに有用である。アーク管は、異なる熱膨張
を考慮した方法で、外管内に配設される。
外管のほぼ長手方向に伸びるがんじような支持ロッド1
6は、一方がステム端のりード線5に溶接され、他方が
外管のドーム端でニップル18と係合するバネのクラン
プ17によって支えられる。アーク管は、主としてワイ
ヤ(主要部分)19によって保持され、該ワイヤはニオ
ビウムの排気管13から支持ロッド16にわたって溶接
される。上方端で、鞠方向の導入ワイヤ11は、絶縁用
のブッシング21を介して伸び、該ブッシングは金属の
ストラップ22によってロッド16で保持される。ブッ
シングを通る開口部は、導入ワイヤ11の軸万向の自由
な動きを許し、可犠牲の導入23によって導入ワイヤは
リード線6と電気的に接続される。マゥント(支持ロッ
ド)に対するアルミナのアーク管の異なる熱膨張は、ブ
ッシング21を介する導入ワイヤ11の軸方向の動きと
、曲げられた導体23の可榛性とによって調節される。
ここで、排気管13から支持ロッド16に伸びる熱りン
クを考える。
6は、一方がステム端のりード線5に溶接され、他方が
外管のドーム端でニップル18と係合するバネのクラン
プ17によって支えられる。アーク管は、主としてワイ
ヤ(主要部分)19によって保持され、該ワイヤはニオ
ビウムの排気管13から支持ロッド16にわたって溶接
される。上方端で、鞠方向の導入ワイヤ11は、絶縁用
のブッシング21を介して伸び、該ブッシングは金属の
ストラップ22によってロッド16で保持される。ブッ
シングを通る開口部は、導入ワイヤ11の軸万向の自由
な動きを許し、可犠牲の導入23によって導入ワイヤは
リード線6と電気的に接続される。マゥント(支持ロッ
ド)に対するアルミナのアーク管の異なる熱膨張は、ブ
ッシング21を介する導入ワイヤ11の軸方向の動きと
、曲げられた導体23の可榛性とによって調節される。
ここで、排気管13から支持ロッド16に伸びる熱りン
クを考える。
これは、主要部分と切断可能な補助部分とで構成される
。補助部分の熱伝導率が主要部分のそれに比べて小さい
場合、補助部分を切断する効果の道理にかなった第1の
近似は、つぎの如くである。すなわち、ランプの動作電
圧の変化は、切断された部分の熱伝導率に比例する。
。補助部分の熱伝導率が主要部分のそれに比べて小さい
場合、補助部分を切断する効果の道理にかなった第1の
近似は、つぎの如くである。すなわち、ランプの動作電
圧の変化は、切断された部分の熱伝導率に比例する。
補助部分の有効熱伝導率Cは・C=K‐舎によって与え
られる。
られる。
ここで、
K=部分の有効熱伝導率、
A=部分の断面積、
そして
L=部分の長さ、
である。
ランプに対して行なわれたテストでは、熱的リンクは、
35ミルのニオビウムワィャの主要部分を備えると共に
、補助部分を備えていた。
35ミルのニオビウムワィャの主要部分を備えると共に
、補助部分を備えていた。
第3図は、20ミル、30ミルあるいは35ミルのニオ
ビウムワィャからなる補助部分を使用した場合のランプ
電圧の効果を示す。観察されるのは、電圧上昇がワイヤ
の直径の2乗に対して、ほぼ直線的であることである。
ワイヤの直径あるいは長さは、補助部分が切断される時
に生じる電圧上昇を制御するために変えてもよい。第1
図に示される排気管13と支持ロッド16との間の熱的
なりンクが、本発明の実施例を決定し、この発明は、製
造を容易に自動化するという観点からも望ましい。
ビウムワィャからなる補助部分を使用した場合のランプ
電圧の効果を示す。観察されるのは、電圧上昇がワイヤ
の直径の2乗に対して、ほぼ直線的であることである。
ワイヤの直径あるいは長さは、補助部分が切断される時
に生じる電圧上昇を制御するために変えてもよい。第1
図に示される排気管13と支持ロッド16との間の熱的
なりンクが、本発明の実施例を決定し、この発明は、製
造を容易に自動化するという観点からも望ましい。
ニオビゥムの主要部分19は、35ミルの直径が適切で
、支持ロッド16にスポット溶接されると共に、ニオビ
ウムの排気管13まで伸び、これに対して主要部分19
は、平坦にされた端部分15上においてスポット溶接さ
れる。該スポット溶接の部分を越えた点で、ニオピゥム
のワイヤは折り曲げられて、少し長めの部分19aを与
え、これは支持ロッド16と、第1のスポット溶接の部
分から適当に離れた点においてスポット溶接される。こ
の構成は単一ワイヤのサイズの使用を許すと共に、熱的
リンクを与える。この場合、主要部分19は比較的に短
いと共に、補助部分19aは主要部分よりも長いために
低い導電性を有する。本発明を利用する製造プロセスで
は、第1図に示されるように作られる。
、支持ロッド16にスポット溶接されると共に、ニオビ
ウムの排気管13まで伸び、これに対して主要部分19
は、平坦にされた端部分15上においてスポット溶接さ
れる。該スポット溶接の部分を越えた点で、ニオピゥム
のワイヤは折り曲げられて、少し長めの部分19aを与
え、これは支持ロッド16と、第1のスポット溶接の部
分から適当に離れた点においてスポット溶接される。こ
の構成は単一ワイヤのサイズの使用を許すと共に、熱的
リンクを与える。この場合、主要部分19は比較的に短
いと共に、補助部分19aは主要部分よりも長いために
低い導電性を有する。本発明を利用する製造プロセスで
は、第1図に示されるように作られる。
完成されたランプは短時間で乾燥されて、電圧のテスト
が行なわれる。
が行なわれる。
ランプの電圧が低い仕様の限度以下に低下するようなラ
ンプは分離され、補助ワイヤ19aにレーザパルスを集
東させてそれを切断する。切断された部分は、第la図
に19bとして示される。1.06ミクロンの出力波長
で20ジュールのパルス化されたネオジム(脂のMmi
mm)レーザが、ワイヤを切断するのに十分である。
ンプは分離され、補助ワイヤ19aにレーザパルスを集
東させてそれを切断する。切断された部分は、第la図
に19bとして示される。1.06ミクロンの出力波長
で20ジュールのパルス化されたネオジム(脂のMmi
mm)レーザが、ワイヤを切断するのに十分である。
この場合、レーザは外管を通してワイヤに集東される。
望ましいことは、補助ワイヤとしてニオビウムあるいは
、切断温度において低い蒸気圧を有する耐高温性の金属
を使用することである。これは、外管2の内表面に、熱
ならびに光の反射性薄膜が形成されることを防止するた
めである。ニオビウムは2468℃で溶け、これがレー
ザによって切断されると、小さな破片が飛び散ったり、
あるいは切断端に付着したりする。しかしながら、障害
となる薄膜は、どこにも形成されない。熱的リンクの補
助部分を開く(切断する)方法としては、レーザの使用
による方法以外に他のものもある。
望ましいことは、補助ワイヤとしてニオビウムあるいは
、切断温度において低い蒸気圧を有する耐高温性の金属
を使用することである。これは、外管2の内表面に、熱
ならびに光の反射性薄膜が形成されることを防止するた
めである。ニオビウムは2468℃で溶け、これがレー
ザによって切断されると、小さな破片が飛び散ったり、
あるいは切断端に付着したりする。しかしながら、障害
となる薄膜は、どこにも形成されない。熱的リンクの補
助部分を開く(切断する)方法としては、レーザの使用
による方法以外に他のものもある。
第2図を参照すると、排気管13と支持ロッド16との
間の熱的リンクは、35ミルのニオビウムのワイヤから
なる主要部分31を備えると共に、方形のループを形成
する補助部分を備える。補助部分は、15ミルのワイヤ
から成り、排気管にスポット溶接されるニオビゥムで構
成された部分32と、低い溶融点をもっと共にその溶融
点で低い蒸気圧を有し支持ロッドに溶接される別の金属
、好適にはアルミニウムで構成された部分33とで成っ
ている。これら2つの部分は互いに、超音波溶接によっ
て接合されている。この実施例の場合、ランプが完成さ
れた後で、熱的リンクの補助部分を開くために、高周波
電流が、熱的リンクの2つの部分、排気管ならびに支持
ロッドによって形成される方形ループに流される。電流
は熱を発生し、そしてアルミニウムのワイヤ部分33は
もっとも小さい断面および低い溶融温度660℃を有す
るため、この部分が溶けると共に、リンクの補助部分を
開く。同じ目的を達成する方法の変形例は、リンクの低
熔融温度の部分33に熱ランプを当てることである。第
4図に示される本発明の変形例では、アーク管9の下方
端は、セラミックのプラグ40によって閉じられ、これ
を通してニオビウムのリード線41が密閉されて延び、
点線で示される電極42を支持する。
間の熱的リンクは、35ミルのニオビウムのワイヤから
なる主要部分31を備えると共に、方形のループを形成
する補助部分を備える。補助部分は、15ミルのワイヤ
から成り、排気管にスポット溶接されるニオビゥムで構
成された部分32と、低い溶融点をもっと共にその溶融
点で低い蒸気圧を有し支持ロッドに溶接される別の金属
、好適にはアルミニウムで構成された部分33とで成っ
ている。これら2つの部分は互いに、超音波溶接によっ
て接合されている。この実施例の場合、ランプが完成さ
れた後で、熱的リンクの補助部分を開くために、高周波
電流が、熱的リンクの2つの部分、排気管ならびに支持
ロッドによって形成される方形ループに流される。電流
は熱を発生し、そしてアルミニウムのワイヤ部分33は
もっとも小さい断面および低い溶融温度660℃を有す
るため、この部分が溶けると共に、リンクの補助部分を
開く。同じ目的を達成する方法の変形例は、リンクの低
熔融温度の部分33に熱ランプを当てることである。第
4図に示される本発明の変形例では、アーク管9の下方
端は、セラミックのプラグ40によって閉じられ、これ
を通してニオビウムのリード線41が密閉されて延び、
点線で示される電極42を支持する。
ワイヤシールは、第1図に示されるアーク管の上方端の
それと同様であってもよい。排気管を有しないしかも対
称形を為すこのようなランプでは、アマルガムの充てん
物は、2度目に端部を閉鎖密封するのに先立って、アー
ク管内に封入される。アーク管の下方端は冷却されると
共に、密封は、ランプ始動用のガス、例えばキセノンの
ような不活性ガスを含む小室内で為される。こうした方
法でランプをつくるのに適切なプロセスは、米国特許第
3,609,437号に記載されている。しかしながら
、ワイヤシールそれ自身の詳細は、米国特許第3,99
2,64〆号‘こ従うことが望ましい。ここでは、電極
とシール領域との間のルーフ。状導体を介して、リード
線のシールを電極から熱的に絶縁している。こうしたラ
ンプでは、過剰のナトリウム水銀アマルガムは大部分が
隅部43に集まり、この部分では、プラグがアーク管の
下方端でセラミックのボディに結合されている。リード
線41からフレームの支持ロッド16への熱的リンクは
、太いニオビウムのワイヤ44と、細い切断可能なニオ
ビウムの補助ワイヤ45とを備える。補助ワイヤ45は
、完成されたランプに必要とされる場合レーザカットさ
れる。第5図に示される本発明の変形例は、第4図に示
すようにアーク管の両端にワイヤシールを有する。
それと同様であってもよい。排気管を有しないしかも対
称形を為すこのようなランプでは、アマルガムの充てん
物は、2度目に端部を閉鎖密封するのに先立って、アー
ク管内に封入される。アーク管の下方端は冷却されると
共に、密封は、ランプ始動用のガス、例えばキセノンの
ような不活性ガスを含む小室内で為される。こうした方
法でランプをつくるのに適切なプロセスは、米国特許第
3,609,437号に記載されている。しかしながら
、ワイヤシールそれ自身の詳細は、米国特許第3,99
2,64〆号‘こ従うことが望ましい。ここでは、電極
とシール領域との間のルーフ。状導体を介して、リード
線のシールを電極から熱的に絶縁している。こうしたラ
ンプでは、過剰のナトリウム水銀アマルガムは大部分が
隅部43に集まり、この部分では、プラグがアーク管の
下方端でセラミックのボディに結合されている。リード
線41からフレームの支持ロッド16への熱的リンクは
、太いニオビウムのワイヤ44と、細い切断可能なニオ
ビウムの補助ワイヤ45とを備える。補助ワイヤ45は
、完成されたランプに必要とされる場合レーザカットさ
れる。第5図に示される本発明の変形例は、第4図に示
すようにアーク管の両端にワイヤシールを有する。
図示される設計はとくに、小さいサイズたとえば100
ワット以下のランプに好適である。この場合、熱しやへ
し、をアーク管の各端に備えて、必要とされる熱平衡と
共に十分に高い冷点温度を得る。下方端の熱しやへし、
は、図面に示されるように、金属の反射バンド46を備
えており、このバンドは好適にはニオビウムから成り、
スポット溶接された両端部を有するセラミックのアーク
管9の周囲に巻かれると共に、支持ロッド16に隣接す
るアーク管の側面に半径方向の夕ブ47を形成する。シ
ールドは、リード線41に熔接されるワイヤの渡し片4
8、および折り曲げられたタプ49により適所に保持さ
れるもので、これらは協働してあらゆる動きを防止する
。米国特許第4,034,252号を参照すると、こう
した構造がさらに詳細に記載されている。本発明による
と、切断可能な熱的リンクは、熱しやへし、46に対し
て、ワイヤ50の形で与えられ、該ワイヤ50は一端が
支持ロッド16に取り付けられ、他端がタブ49に取り
付けられる。これら完成されたランプの場合、低い電圧
でテストされ、熱的リンク5川ましーザカツトされて、
電圧が上昇する。切断可能な補助部分を有する熱的リン
クの代わりに、断面積を縮少し得る熱的リンクを使用し
てもよい。
ワット以下のランプに好適である。この場合、熱しやへ
し、をアーク管の各端に備えて、必要とされる熱平衡と
共に十分に高い冷点温度を得る。下方端の熱しやへし、
は、図面に示されるように、金属の反射バンド46を備
えており、このバンドは好適にはニオビウムから成り、
スポット溶接された両端部を有するセラミックのアーク
管9の周囲に巻かれると共に、支持ロッド16に隣接す
るアーク管の側面に半径方向の夕ブ47を形成する。シ
ールドは、リード線41に熔接されるワイヤの渡し片4
8、および折り曲げられたタプ49により適所に保持さ
れるもので、これらは協働してあらゆる動きを防止する
。米国特許第4,034,252号を参照すると、こう
した構造がさらに詳細に記載されている。本発明による
と、切断可能な熱的リンクは、熱しやへし、46に対し
て、ワイヤ50の形で与えられ、該ワイヤ50は一端が
支持ロッド16に取り付けられ、他端がタブ49に取り
付けられる。これら完成されたランプの場合、低い電圧
でテストされ、熱的リンク5川ましーザカツトされて、
電圧が上昇する。切断可能な補助部分を有する熱的リン
クの代わりに、断面積を縮少し得る熱的リンクを使用し
てもよい。
たとえば、排気管と支持ロッドとの間の熱的リンクとし
てニオビウムの平坦なバンドを使用してもよい。熱的リ
ンクを要するいかなるランプにおいても、熱伝導性を低
下させるのに必要とされる場合には、レーザの使用によ
り1つあるいはそれ以上の孔をバンド‘こ明けることに
より電圧を上昇させることができる。
てニオビウムの平坦なバンドを使用してもよい。熱的リ
ンクを要するいかなるランプにおいても、熱伝導性を低
下させるのに必要とされる場合には、レーザの使用によ
り1つあるいはそれ以上の孔をバンド‘こ明けることに
より電圧を上昇させることができる。
第1図は、本発明を実施した高圧ナトリウムランプを示
し、熱的な補助リンクを含む。 第la図は、切断された補助リンクを有するランプの切
欠を示す。第2図は、同様なランプの部分を示し、ここ
では熱的リンクはエネルギーの電磁的な結合を容易にす
るために方形のループを形成する。第3図は、実験デー
タをプロットしたもので、切断可能な熱的な補助リンク
のワイヤの直径の2乗に対してランプ電圧上昇が比例し
ている様子を示す。第4図は、本発明を実施した二重ワ
イヤのアーク管の一部を示す。第5図は、熱しやへし、
とのりンクにおいて本発明を実施した別の二重ワイヤの
アーク管の一部を示す。1:ランプ、2:外管、5,6
:リード線、9:アーク管、11:導入ワイヤ、13:
排気管、16:フレーム部村(支持ロッド)、19,3
1,44:主要部分(主要ワイヤ)、19a,32,3
3,45,50:補助部分(補助ワイヤ)19b:切断
された部分、42:電極。力杉/句。 必抗〇2 仇Q3 材4〆 打杉.ク
し、熱的な補助リンクを含む。 第la図は、切断された補助リンクを有するランプの切
欠を示す。第2図は、同様なランプの部分を示し、ここ
では熱的リンクはエネルギーの電磁的な結合を容易にす
るために方形のループを形成する。第3図は、実験デー
タをプロットしたもので、切断可能な熱的な補助リンク
のワイヤの直径の2乗に対してランプ電圧上昇が比例し
ている様子を示す。第4図は、本発明を実施した二重ワ
イヤのアーク管の一部を示す。第5図は、熱しやへし、
とのりンクにおいて本発明を実施した別の二重ワイヤの
アーク管の一部を示す。1:ランプ、2:外管、5,6
:リード線、9:アーク管、11:導入ワイヤ、13:
排気管、16:フレーム部村(支持ロッド)、19,3
1,44:主要部分(主要ワイヤ)、19a,32,3
3,45,50:補助部分(補助ワイヤ)19b:切断
された部分、42:電極。力杉/句。 必抗〇2 仇Q3 材4〆 打杉.ク
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 1対のリード線を密封して有するガラス質の外管と
、 前記外管内で保持され前記リード線に接続されるア
ーク管と、 前記アーク管内に密封され、ランプ動作中
に蒸発する量を越える量の蒸発可能な金属を含み、ラン
プの熱平衡により前記アーク管内で過剰の金属が集積す
る冷点が決定され、そして前記冷点の温度により前記ア
ーク管内の金属蒸気圧およびそれの電圧降下が決定され
るような電離可能な媒体とを有するアーク放電ランプで
あって、 前記冷点の温度に大いに影響を与えるような
熱損失を有する金属部材と、 前記金属部材に結合し、
前記熱損失に影響を与え、完成されたランプにおいて前
軌外管の壁を通して供給されるエネルギーにより断面積
を有効に減じることで前記電圧降下を増大させることが
できるように配設された熱的リンクとを備えたことを特
徴とするアーク放電ランプ。 2 前記熱的リンクが主要部分と補助部分とを備え、該
補助部分が前記外管の壁を適してエネルギーを供給する
ことにより切断されることを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載のアーク放電ランプ。3 前記金属部材が密
封された排気管であり、前記熱的リンクが該排気管に結
合していることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
のアーク放電ランプ。 4 前記熱的リンクが主要のならびに補助の金属導体を
備え、これら金属導体が前記排気管から、前記外管内の
前記アーク管を保持する金属のフレーム部材に伸びてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のアーク
放電ランプ。 5 前記金属部材が、前記アーク管の冷端部で密封され
た導入体であることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載のアーク放電ランプ。 6 前記金属部材が前記アーク管の冷端部のまわりで熱
しやへいの役目を果すことを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載のアーク放電ランプ。 7 1対のリード線を密封して有するガラス質の外管と
、 前記外管内に配設され、対向端のそれぞれに排気管
と導入線を密封して有し、該排気管および導入線が内部
において電極を保持すると共に、前記リード線に後続さ
れているセラミツクのアーク管と、 前記アーク管内に
密封され、ランプ動作中に蒸発する量を越える量の水銀
ナトリウムアマルガムを含み、ランプの熱平衡により前
記アーク管内で過剰のアマルガムが集積する冷点が決定
され、そして前記排気管の温度により前記アーク管内の
金属蒸気圧およびそれの電圧降下が決定されるような電
離可能な媒体とを有するアーク放電ランプであって、
前記冷点の温度に大いに影響を与えるような熱損失を有
する金属部材と、 前記外管内で前記アーク管を保持す
る金属のフレーム部材と、 前記金属部材と前記金属の
フレーム部材との間に結合され、金属導体から成り、完
成されたランプにおいて前記外管の壁を通して供給され
るエネルギーにより断面積を有効に減じることで前記電
圧降下を増大させることができるように配設された熱的
リンクとを備えたことを特徴とするアーク放電ランプ。 8 前記金属部材が密封された排気管であり、前記熱的
リンクが金属導体から成り、該金属導体は前記フレーム
部材から前記排気管に伸びており、そして長い路を経て
前記フレーム部材に戻り、この長い路の導体は、前記ガ
ラス質の外管を通してこれにレーザビームを照準するこ
とにより切断可能であることを特徴とする特許請求の範
囲第7項記載のアーク放電ランプ。 9 前記熱的リンクが、2つの金属導体で構成され、こ
れらは前記金属部材から前記金属のフレーム部材に伸び
ると共に導電性のループを形成しており、高周波の電流
が前記外管のガラスを通して前記ループに供給されるこ
とにより前記導体の一方を溶融するようにしたことを特
徴とする特許請求の範囲第7項記載のアーク放電ランプ
。 10 前記熱的リンクが前記金属部材から前記金属のフ
レーム部材に伸びる2つの金属導体で構成され、該金属
導体の一方の少くとも一部分が、他の部分より低い融点
を有する金属から成っていることを特徴とする特許請求
の範囲第7項記載のアーク放電ランプ。 11 一対のリード線を密封して有するガラス質の外管
と、該外管内で保持され前記リード線に接続されるアー
ク管と、該アーク管内に封入される電離可能な媒体とを
有し、該媒体が、ランプ動作中に蒸発する量を越える量
の蒸発可能な金属を含み、ランプの熱平衡により前記ア
ーク管内で過剰の金属が集積する冷点が決定され、そし
て前記冷点の温度により前記アーク管内の金属蒸気圧お
よびそれの電圧降下が決定されるような種類のアーク放
電ランプの製造方法であって、 前記冷点の温度に大い
に影響を与えるような熱損失を有する金属部材を設け、
各ランプの前記金属部材に熱的リンクを結合させて設
け、前記記載の程度にランプを製造し、製造されたラン
プは、そのほとんどがランプの電圧降下が仕様の限度内
に収まっており、実質的にわずかのランプのみが、その
電圧降下が低い仕様の限度以下になっており、 完成さ
れたすべてのランプにおいてその電圧降下を測定し、電
圧降下が低い仕様の限度以下であるランプを分離し、そ
して 前記分離されたランプの熱的リンクの熱伝導を低
下させて、前記外管を壊して開くことなく、該外管の壁
を通して供給されるエネルギーにより前記熱的リンクの
断面積を有効に減じることで電圧降下を低い限度以上に
充分に増大させるようにしたことを特徴とするアーク放
電ランプの製造方法。 12 前記熱的リンクが主要部分と補助部分とで構成さ
れ、前記分離されたランプにおいて前記ガラス質の外管
の壁を通して前記補助部分に充分なエネルギーを供給す
ることにより該補助部分を切断するようにしたことを特
徴とする特許請求の範囲第11項記載のアーク放電ラン
プの製造方法。 13 前記補助部分が、前記ガラス質の外管の壁を通し
てレーザビームを照準することにより切断されることを
特徴とする特許請求の範囲第11項記載のアーク放電ラ
ンプの製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US18325080A | 1980-09-02 | 1980-09-02 | |
| US183250 | 1980-09-02 | ||
| US221839 | 1980-12-31 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5774960A JPS5774960A (en) | 1982-05-11 |
| JPS6014465B2 true JPS6014465B2 (ja) | 1985-04-13 |
Family
ID=22672063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56137143A Expired JPS6014465B2 (ja) | 1980-09-02 | 1981-09-02 | ア−ク放電ランプならびにその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6014465B2 (ja) |
-
1981
- 1981-09-02 JP JP56137143A patent/JPS6014465B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5774960A (en) | 1982-05-11 |
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