JPS61237363A - 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、内部に電気素子が配設され、重量で少なくと
も９５％のＳｉＯ□成分を有するガラスのランプ容器と
、第１及び第２端部とこの第１端部から第２端部に延在
する側縁により限界された２つの主表面を夫々有する金
属箔とを有し、この金属箔は、その第１端部で、電気素
子に延在する内部電流導線と接続され、その第２端部で
外部電流導線と接続され、前記の第１と第２端部の間を
ランプ容器のガラスにより真空気密状に取囲まれ、金属
箔の各主表面は鋭角をなして側壁で互に接し、主表面は
側縁に直角方向に凸彎曲を有するランプに関するもので
ある。

このようなランプは米国特許明細書第３．５７１．８９
９号（１９７１年３月２３日）より知られている。

重量で少なくとも９５％のＳｉＯ２成分を有するガラス
ノランプ容器の貫通部材には、このガラスの処理温度が
高いために、高い融点を有する金属例えばモリブデンや
タングステンを用いねばならない。

これ等の金属は、ガラスよりも大きな熱膨張係数を有す
る。それでも、これ等の金属が箔の形を有し、厚さが薄
くその側縁がナイフェツジ状であるならば、ガラスとこ
れ等金属との真空気密状の連結を得ることができる。

前記の米国特許明細書には、金属箔の２つの主表面が側
縁で互に接する角度αは最大で略々５゜とすることがで
きることが述べられている。更に、この米国特許明細書
によれば、金属箔の幅（すなわち側縁と側縁の間の距離
）は最大厚（すなわち２つの主表面の間の最大距離）の
少なくとも略々数１００倍でなければならない。この比
は長い間必要なものと考えられてきた（これについては
この比が少なくとも１００で好ましくは略々２００であ
ることが記載されている英国特許明細書第５５１．１３
６号を参照され度い）。

金属箔の最大厚さは、１０から１２０μｍの間、多くの
場合路々３０μｍと略々１００　μｍの間にあるのが普
通である。このような厚さの結果、箔の幅は普通少なく
とも略々３ｍｍから略々１０ｍｍでなければならない。

殆どの場合ランプ内の有用スペースによって金属箔の幅
が制限されるので、その結果、角度α及び幅と厚さの比
から金属箔の最大厚が決まる。特に利用スペースが小さ
くしたがって金属箔が狭くこのため極めて薄い場合には
、金属箔の断面積が小さいためこの金属箔の電流密度が
非常に大きくなる。この場合比較的多量のエネルギーが
消費され、この消費されたエネルギーがその場所に好ま
しくない高い温度を生じ、ランプの効率の損失を招く。

薄い金属箔を使用することの別の結果は、金属箔と内部
電流導線または外部電流導線とが溶接で連結される場合
この金属箔が溶けるために破断が起き易いということで
ある。金属箔が通常ピンチブロック（ｐｉｎｃｈ　ｂｌ
ｏｃｋ）　によってランプ容器のガラス内に埋込まれた
場合も、例えば薄い金属箔が溶接領域でもろくなってい
る等のためにやはり破断が生じ易い。前記の米国特許明
細書によれば、溶接時の破断の危険を次のようにするこ
とにより軽減している、すなわち、金属箔の製造時に、
溶接で連結される部分に被覆を設け、この被覆により、
金属箔に凸形に彎曲した主表面と尖った側縁を与えるの
に使用するエツチング液より前記部分を保護する。けれ
ども、被覆を設け、エツチング後にこの被覆を除去する
という余分な作業によってコストが高くなる。

更にこの薄い金属箔は、極めて弱いために、ランプの組
立時に金属箔およびこの金属箔を有するユニットの取扱
いを困難にする。

本発明の目的は、その金属箔が、同じ電流の場合特別な
対策を構することなしに公知の金属箔に比して電流密度
が小さいような形を有し、内部および／または外部電流
導線と機械的および電気的に適切な溶接連結が得られる
ことのできる冒頭記載の種類のランプを得ることにある
。

本発明は、冒頭に記載した種類のランプにおいて、金属
箔が、凸彎曲を有する主表面において、側縁に沿い、こ
れ等側縁に直角方向に凹形に彎曲されるようにすること
によって前記の目的を達成したものである。

若し金属箔がその側縁に沿って凹形に彎曲されれば、金
属箔の側縁における主表面内の鋭角αを変えることなし
に金属箔の厚さを側縁から極く僅かな距離で著しく増す
ことができる。その結果、所定の幅を有する箔は側縁よ
り一定の距離にある領域においてより大きな最大厚を得
ることができる。それにも拘らず、鋭角のために、ラン
プのガラスは、シールが金属箔の周囲につくられる時に
この金属箔の形とぴったり合うことができる。

若し両方の主表面が凸彎曲と側縁に沿った凹彎曲を有す
るならば、金属箔は側縁より一定の距離において更に大
きな厚さを有することができる。

特に若しランプ容器が例えば１−２　ｍｍの極く狭い幅
の金属箔しか収容できなければ、機械的強度（ピンチ作
業の間引張応力による破断の発生を防ぐため）、熱に対
する抗力（溶接作業の間溶融の発生を防ぐため）、導電
率（高い抵抗による大きな熱損失を防ぐため）および剛
直性（金属箔が一部を形成する電流導体の取扱い易さを
改良するため）等の理由から、金属箔の最大厚が最大で
幅の０．０１倍すなわち夫々１０および２０μｍではな
くてそれよりも大きいことが重要である。本発明により
、金属箔の幅と最大厚の比を１００よりも遥かに小さな
値迄小さくすることができる。例えば、１０００μｍの
幅の金属箔では最大厚１００μｍすなわち幅と最大厚比
１０が得られることがわかった。金属箔の厚さが大きい
ために、外部および／または内部電流導線は容易に金属
箔に溶接することができる。

金属箔は、金属条帯より出発することにより得ることが
できる。代わりに、部分的に平らにして条帯を形成した
線を出発材料としてもよい。この場合には、平らにされ
てない線部分を内部または外部電流導線として役立てる
ことができ、溶接でつなぐ必要は最早やなくなる。

金属条帯は、この条帯を電気化学的にエツチングするこ
とによって金属箔に加工することができる。金属条帯は
この場合例えば重量で３０〜５０％の水酸化ナトリウム
の水溶液のエツチング浴内に電極と向かい合わせに入れ
られ、この電極の表面の少なくとも大部分は、得べき金
属箔の主表面の鏡像である。前記の金属条帯は、両生表
面の必要な彎曲を同時に得るように、２つの前記のよう
な電極の間に入れてもよい。金属条帯は次いで電源の陽
極に接続され、電極はその陰極に接続される。

一般には２〜３ボルトの電流源で十分であろう。

金属条帯と電極との間の距離が最小である部分では、電
界強度したがってエツチング速度が最も大きい。この結
果、エツチング速度は条帯の幅（側縁から側縁まで）に
亘って変り、したがって所望輪郭の箔を得ることができ
る。

金属箔が一般に主としてタングステンまたはモリブデン
例えば重量で１％迄のＹ２Ｏ３を含むモリブデンより成
る。この金属箔は例えばタンタルまたはクロ、ムのよう
な別の金属のフィルムで被覆してもよい。

電気素子は、フィラメント、例えばハロゲン含有ガス中
のフィラメントであってもよい。この代わりに、電気素
子はイオン化可能なガス中の電極対とすることもでき、
このガスは、水銀のような金属またはキセノンのような
稀ガス、更に例えばナトリウム、タリウム、インジウム
、稀土類金属のハロゲン化物のようなハロゲン化物およ
び場合によっては起動ガスとして稀ガスを含むものでも
よい。ランプ容器内に延在する内部導線の先端はこの場
合電極として働くことができるが、内部導線が電極体を
支持することもできる。前記の電気素子はまた代わりに
イオン化可能なガス中の一対の界磁集中装置（ｆｉｅｌ
ｄ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒｓ）でもよく、この場合
にはランプは高周波電源より給電される。

ランプ容器は外球で取囲まれてもよい。

以下に本発明を添付の図面を参照して実施例によって説
明する。

第１図において、一対の電極２が、重量で少なくとも９
５％の８１０□成分を有するガラスのランプ容器１内に
電気素子として配設されている。前記の電極２は夫々の
内部電流導線１０に溶接されている。

第１端部６で夫々の内部導線と接続されまた第２端部７
で夫々の外部導線１１と接続された金属箔３は、その第
１端部６と第２端部の間をランプ容器のガラスで真空気
密状に取囲まれている。この図面では、電極２は箔３と
同様に互に対向して位置している。けれども、電極と箔
はこの代わりに互に並んで配設することもできる。ラン
プ容器は、水銀、アルゴン、Ｎａ■、５ＣＩ３およびＴ
ｈＩ４より成るイオン化可能な充填物を含有する。

前記の金属箔３は夫々２つの主表面４（および５、第２
図参照）を有し、これ等の主表面は、夫々箔の第１およ
び第２端部６，７とこれ等第１および第２端部より延在
する側縁８とによって限界されている。前記の主表面４
（および５）は側縁８に沿って鋭角αで互に接し、この
側縁を横切って凸彎曲を有する。側縁８に沿っては、主
表面４（および５）はこれ等側縁に対して直角な方向に
凹彎曲を有する。

側縁に対して直角な断面では本発明のランプの金属箔は
種々の形をとることができる。例えば、側縁に沿った凹
彎曲が該側縁間の中間の領域で凸彎曲に変わる形を有し
てもよい。第２図はこのような形の一例を示す。本発明
のランプの金属箔の幅と最大厚との比は１００より小さ
いが、特に８０より小さく、更にとりわけ５０未満例え
ば約１０である。

金属箔の側縁に沿った凹彎曲のために、凸彎曲だけを有
して側縁で同じ角度αを有する公知の金属箔の場合より
も側縁から短い距離でその厚さが所定の値に達するとい
うことに注意され度い。この結果、凹彎曲を有する金属
箔は、幅と最大厚の比１００を有しても、公知の金属箔
にくらべ、より大きな断面積したがって小さな電流密度
を有するという利点を有する。

第２図では、第３図および第４図も同様であるが、箔の
最大厚ｔは図面を見易くするために箔の幅Ｗの４倍の寸
法比で示しである。箔３の主表面４と５は両側縁８の夫
々に沿って凹彎曲を有し、この凹彎曲は、側縁８間の中
間でなめらかに凸彎曲１２に移行している。主表面４と
５は鋭角α例えば最大５°の角度で互に接している。こ
の箔は１００μｍの最大厚ｔと１０００μｍの幅Ｗを有
する。

金属箔の他の断面は、側縁間の中間の領域の主表面を平
坦にしたもの、すなわち側縁に向かって両側が凸彎曲を
有し、側縁の近くで凹彎曲を有するようにしたものであ
る。対応部分には夫々第２図の符号に２０を加えた符号
で示した第３図はこのような形の例を示したものである
。２つの側縁２８に沿って、２つの主表面は漸次凸彎曲
３２に移行する凹彎曲３３を有する。前記の凸彎曲３２
の間には、側縁２８間の中間に平らな領域３５がある。

代わりに、金属箔が夫々直線８−８または２８−２８を
引くことによって第２図または第３図より導き出される
断面を有し、この直線が、夫々第１の主表面４または２
４を有する金属箔の非形（ｎｏｎ−ｐｒｏｆ　１ｌｅ）
主表面を決めるようにすることもできる、すなわち一方
の主表面は第２図または第３図のような輪郭を有し、他
方の主表面は平らである。

第４図は公知の金属箔の側縁４８に対して直角な断面図
を示す。主表面４４および４５は側縁４８に直角な方向
に凸形に彎曲されている。

第２図および第３図と第４図とをくらべれば、幅と最大
厚との比に大きな差があること、すなわち機械強度、過
渡的な局部熱荷重、電流密度およびしたがって箔を流れ
る同じ電流による電気損失剛直さにおいて大きな相違が
あることがわかる。

本発明の金属箔は、比較的大きな厚さであるに拘らず、
ランプ容器のガラス内に具合よく埋込むことができる。

第１図に示したランプの製造時電流導線１０と１１を有
する金属箔３がランプ容器１の細い管に滑り込ませられ
ると、例えばこれ等の管を加熱することにより、抜管が
各金属箔の周囲を押し包む迄、金属箔を取囲むガラスを
これ等の金属箔に向けて移行させることができる。代わ
りに、図面の紙面の上と下から近づくピンチブロックに
よってガラスを金属箔に対してプレスすることもできる
。金属箔の形は、ガラスがこの金属箔の表面とぴったり
合ってその端部６，７の間でこの金属箔を真空気密状に
取囲むことを可能にする。

【図面の簡単な説明】

第１図は高圧ガス放電ランプの側面図、第２図は第１図
の金属箔の■−■における断面図、 第３図は第２図の変形を示す同様断面図、第４図は公知
の金属箔の同様断面図である。 ■・・・ランプ容器　　　　２・・・電極３．２３・・
・金属箔

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内部に電気素子が配設され、重量で少なくとも９５
   ％のＳｉＯ＿２成分を有するガラスのランプ容器と、第
   １及び第２端部とこの第１端部から第２端部に延在する
   側縁により限界された２つの主表面を夫々有する金属箔
   とを有し、この金属箔は、その第１端部で、電気素子に
   延在する内部電流導線と接続され、その第２端部で外部
   電流導線と接続され、前記の第１と第２端部の間をラン
   プ容器のガラスにより真空気密状に取囲まれ、金属箔の
   各主表面は鋭角をなして側縁で互に接し、主表面は側縁
   に直角方向に凸彎曲を有するランプにおいて、金属箔は
   、凸彎曲を有する主表面において、側縁に沿い、これ等
   側縁に直角方向に凹形に彎曲されたことを特徴とするラ
   ンプ。 ２、両方の主表面が側縁に直角な方向に凸彎曲を有し、
   これ等の側縁に沿って凹形に彎曲された特許請求の範囲
   第１項記載のランプ。 ３、金属箔の主表面の凹彎曲は、側縁間の中間に平らな
   領域を限界する凸彎曲に移行する特許請求の範囲第１項
   記載のランプ。 ４、側縁間の距離と主表面間の最大距離との比は８０よ
   りも小さい特許請求の範囲第１項または第２項記載のラ
   ンプ。