(57)【要約】  より安定なランプ電圧を有する金属ハロゲン化物ランプは、放電空間を取り囲むセラミック放電管を有し、該放電空間には、第1および第2の電極が配置され、前記放電管は、前記両電極間に延在する中央領域を有し、それぞれ、第1および第2の端部領域によって、各側が封止され、前記第1の端部領域は、僅かなクリアランスで、電流供給導体を取り囲み、該電流供給導体は、前記第1の電極に接続され、前記第1の端部領域の壁に対するシール部を介して外部まで延伸し、前記電流供給導体は、前記放電空間と対向する耐ハロゲン化物区画と、前記放電空間から遠い側の区画とを有し、前記第1の電流供給導体の前記耐ハロゲン化物区画は、タングステンまたはモリブデンと合金化されたタングステンで構成されたワイヤを有する。
2008527677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電空間を取り囲むセラミック放電管を有する金属ハロゲン化物ランプであって、
該放電空間には、第1および第2の電極が配置され、前記放電管は、前記両電極間に延在する中央領域を有し、第1および第2の端部領域のそれぞれによって、各側が封止され、
前記第1の端部領域は、僅かなクリアランスで、電流供給導体を取り囲み、該電流供給導体は、前記第1の電極に接続され、前記第1の端部領域の壁に対するシール部を介して外部まで延伸し、前記電流供給導体は、前記放電空間と対向する耐ハロゲン化物区画と、前記放電空間から遠い側の区画とを有し、
前記第1の電流供給導体の前記耐ハロゲン化物区画は、タングステンまたはタングステンと合金化されたモリブデンで構成されたワイヤを有することを特徴とするランプ。
【請求項２】
前記電流供給導体の前記ハロゲン化物区画の前記ワイヤは、重量比で10から50％のタングステンと合金化されたモリブデンで構成されていることを特徴とする請求項1に記載のランプ。
【請求項３】
前記耐ハロゲン化物区画のワイヤは、心棒を形成し、該心棒は、さらに、金属タングステン、モリブデン、白金、イリジウム、レニウム、およびロジウムのうち少なくとも一つを有するワイヤの巻線で取り囲まれていることを特徴とする請求項1または2に記載のランプ。
【請求項４】
前記シール部は、前記放電空間から遠い側の前記電流供給導体の前記区画を被覆し、前記耐ハロゲン化物区画の一部にまで延伸していることを特徴とする請求項1、2または3に記載のランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電空間を取り囲むセラミック放電管を有する金属ハロゲン化物ランプに関し、該放電空間には、第1および第2の電極が配置され、前記放電管は、前記両電極間に延在する中央領域を有し、第1および第2の端部領域のそれぞれによって、各側が封止され、前記第1の端部領域は、僅かなクリアランスで、電流供給導体を取り囲み、該電流供給導体は、前記第1の電極に接続され、前記第1の端部領域の壁に対するシール部を介して外部まで延伸し、前記電流供給導体は、前記放電空間と対向する耐ハロゲン化物区画と、前記放電空間から遠い側の区画とを有する。通常セラミック放電管には、金属ハロゲン化物を有するイオン化充填剤が充填される。
【背景技術】
【０００２】
本願の明細書および特許請求の範囲において、「セラミック放電管」という用語は、例えばサファイアのような単結晶金属酸化物、例えば半透明気密酸化アルミニウム（DGA）、イットリウムアルミニウムガーネット（YAG）もしくは酸化イットリウム（YOX）のような多結晶金属酸化物、または窒化アルミニウム（AlN）のような非酸化物系多結晶材料などの、耐熱材料の放電管を意味することを理解する必要がある。「耐ハロゲン化物」という用語は、ハロゲン化合物によって、全くまたは実質的に腐食されず、ランプの作動中の放電空間に広がる条件下で、浮遊ハロゲンが生じることを意味する。「僅かなクリアランス」という用語は、端部領域とこの端部領域を通る電流供給導体の間に残留する空間が、少なくとも3μｍで、少なくとも端部領域の内部直径の最大1／4であって、最大約200μｍであることを意味する。
【０００３】
最初に示したタイプのランプは、欧州特許第0587238号に示されている。従来のランプでは、放電管の各端部領域に、電流供給導体を形成する金属ロッドが挿入される。放電空間から遠い側の電流供給導体の区画と、端部領域の間の残留空間は、セラミックシール部材で充填される。通常、放電空間から遠い側の電流供給導体の区画の材料として、ニオブまたはタンタルが使用される。これらの金属は、ランプの寿命までの間、端部領域がさらされる平均的な温度範囲にわたって、放電管の製作に使用されるセラミック材料と近づけるように整合し得る、膨張係数を有するためである。
【０００４】
前記金属は、ハロゲン化合物に対して耐性を有さないため、放電空間と対向する区画は、少なくとも耐ハロゲン化物材料で被覆され、この耐ハロゲン化物材料は、タングステン、モリブデン、白金、イリジウム、レニウム、およびロジウムによって形成される群からの金属、ならびに／またはこれらの金属の少なくとも一つの導電性シリサイド、炭化物、もしくは窒化物であり、例えば二珪化モリブデンである。しばしば使用される耐ハロゲン化物区画の代替構成は、電流供給導体の耐ハロゲン化区画が、モリブデンコイル、コイルが巻き回されたモリブデンロッド、またはモリブデンサーメットを有するものである。
【０００５】
従来の金属ハロゲン化ランプには、通常、ランプの寿命までの間に、ランプ電圧が増大するという問題があり、これにより、寿命が短くなり、最終的にランプの故障が生じる。
【特許文献１】欧州特許第0587238号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、前記問題を軽減するため、最初に示したタイプの金属ハロゲン化物ランプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的のため、本発明によるランプには、前記第1の電流供給導体の前記耐ハロゲン化物区画が、タングステンまたはタングステンと合金化されたモリブデンで構成されたワイヤを有するという特徴がある。本願発明者らは、第1の電流供給導体の耐ハロゲン化物区画が、タングステンまたはタングステンと合金化されたモリブデンのワイヤを有するランプによって、寿命までの間、より安定なランプ電圧が提供されることを見出した。
【０００８】
本発明による高圧放電ランプの好適実施例では、第2の電流供給導体の耐ハロゲン化物区画も、タングステンまたはタングステンと合金化されたモリブデンのワイヤを有する。
【０００９】
本発明のランプでは、第1の電極に接続された電流供給導体は、第1の端部領域の壁に対するシール部を介して、外部まで導出される。通常、放電空間から遠い側の電流供給導体の区画は、ニオブまたはタンタルで構成される。好適実施例では、シール部は、この区画を完全に被覆し、さらに電流供給導体の耐ハロゲン化物区画の一部に延伸する。放電空間から遠い側の電流供給導体の区画、および耐ハロゲン化物区画の一部を被覆するシール部は、ランプの耐用寿命を向上するのみならず、電流供給導体の変形を抑制する。前記変形は、ランプの初期故障につながる。シール部は、例えば従来のセラミックシール化合物を有しても良い。
【００１０】
本発明による高圧放電ランプの好適実施例では、前記耐ハロゲン化物区画のワイヤは、心棒を形成し、該心棒は、さらに、金属タングステン、モリブデン、白金、イリジウム、レニウム、およびロジウムのうち少なくとも一つを有するワイヤの巻線で取り囲まれる。この実施例では、熱応力の影響を受けずに、端部領域の空間を小さくすることができる点で有意である。端部領域と各電流供給導体の間の微小空間は、それがいくつかの充填剤を保持することができる点で有意である。これにより、ランプ挙動の再現性が向上する。
【００１１】
巻線は、これが巻き回される耐ハロゲン化物区画の心棒の直径の1／4から半分までの間の直径を有するワイヤから製作することが好ましい。一方では、ワイヤの直径は、製作時のワイヤの損壊を回避することができるように十分に大きくされ、他方では、特に、それを耐ハロゲン化物区画の心棒に巻き回す場合に、取り扱いが容易となるように十分に小さくされる。
【００１２】
少なくとも第1の電流供給導体の心棒を形成する耐ハロゲン化物区画のワイヤは、タングステンと合金化されても良い。重量比で最大50％のタングステンと合金化されたモリブデンは、シール部の熱膨張係数に近づくように容易に整合化され得る熱膨張係数を有することが見出されており、これによりランプの製作プロセスの間、シール部の冷却の際の破損を容易に回避することが可能となる。ただし、モリブデンは、重量比で少なくとも10％のタングステンで合金化されることが好ましい。重量比で10％を超えるタングステンの場合、極めて安定なランプ電圧が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明による金属ハロゲン化物ランプのこれらのおよび他の態様を、添付図面を参照して、より詳しく説明する。
【００１４】
図1に示す高圧放電ランプは、放電空間11を取り囲むセラミック放電管10を有する金属ハロゲン化物ランプであり、この放電空間には、第1の電極40aおよび第2の電極40bが配置され、この放電管は、中央領域20を有し、この中央領域は、両電極間に延在し、第1の端部領域30aおよび第2の端部領域30bのそれぞれによって、いずれかの側が封止され、第1の端部領域は、僅かのクリアランスで、電流供給導体50aを取り囲み、電流供給導体50aは、第1の電極に接続され、第1の端部領域に対するシール部32aを介して外部に延伸し、この電流供給導体は、放電空間と対面する耐ハロゲン化物区画510aと、放電空間から遠い側にある区画52aとを有する。第1の電流供給導体の耐ハロゲン化物区画510aは、タングステンまたはタングステンと合金化されたモリブデンで構成されたワイヤ51aを有する。放電管10は、放電空間11を取り囲むDGA材料で構成され、この放電管には、金属ハロゲン化物を有するイオン化充填剤が提供される。示されたランプの実際の実施例は、公称作動の間、70W（または150W、括弧内に示す数字は150Wの場合である）の消費電力を有する。
【００１５】
この実施例では、充填剤は、5（15）mgの水銀と、8（13）mgの金属ハロゲン化物とを有し、金属ハロゲン化物は、重量比で69：8：8のヨウ化ナトリウム、ヨウ化タリウム、およびヨウ化ジスプロシウムとを有する。また充填剤は、アルゴンおよび開始ガスを有する。各電極40a、40bは、全長が3mm（6mm）で直径が300（500）μmのタングステンロッドによって構成され、1200（1500）μmの距離だけ離れた自由端部に、直径が170（160）μmのタングステンワイヤの単一の巻線を有する。中央領域20に接続された、第1および第2の円筒状端部領域30a、30bは、それぞれ、僅かなクリアランスで電流供給導体50a、50bを取り囲み、これらの電流供給導体は、各電極40a、40bに接続され、各端部領域に対するセラミックシール化合物の各シール部32a、32bを有し、このシール部を介して、当該電流供給導体40a、50bが外部に導出される。中央領域20は、7（13）mmの内部長を有し、外部直径は、7.6（11.4）mmであり、壁厚は、0.8mmである。端部領域30a、30bは、中央領域10に比べて小さな外部直径を有する。端部領域は、2.6（2.6）mmの外部直径を有する。端部領域30a、30bは、約0.76（0.975）mmの内部直径を有する。各電流供給導体50a、50bは、放電空間11と対向する、直径が0.70mmの耐ハロゲン化物区画510a、510bと、放電空間から遠い側にある、厚さが0.72mmのニオブロッドで形成された第2の区画52a、52bとを有する。電流供給導体の各耐ハロゲン化物区画510a、510bは、重量比で20％のタングステンを有するモリブデン心棒51ａ、51bで構成され、この心棒には、さらに、モリブデンワイヤで構成された巻線55a、55bが巻き回されている。心棒51a、51bを形成するワイヤは、直径が386（448）μmであり、巻線55a、55bは、直径が139（161）μmのワイヤで構成される。すなわち、巻線ワイヤは、これにより取り囲まれる耐ハロゲン化物区画の心棒の直径の1／4から半分の直径を有する。従って、端部領域30a、30bと、これを通る耐ハロゲン化物区画510a、510bの間の平均クリアランスは、約0.05（0.1）mmである。セラミックシール化合物は、端部領域内のニオブロッド区画52a、52bを完全に被覆し、放電空間と対向する耐ハロゲン化物区画510a、510bの一部にまで延伸している。
【００１６】
以下、実施例により、本発明をさらに説明する。
【実施例１】
【００１７】
図1に示す本発明による150Wのランプを10,000時間の耐久試験に供した。ランプ電圧を図2の「W／Moワイヤ」で示した線で示す。従来のモリブデンコイルを有するモリブデンワイヤを有する150Wランプ（「Moコイル」）を用いて、比較実験を実施した。本発明によるランプのランプ電圧は、既存の150Wランプのランプ電圧に比べて、より安定であることがわかった。
【実施例２】
【００１８】
過電圧を印加する加速試験で、図1による70Wランプの実施例を、モリブデンコイルを有するモリブデンワイヤを有する従来の70Wランプと比較した。従来のランプの電極では、1000時間後に反りが生じたが、本発明によるランプでは、電極は真っ直ぐで、反りは生じなかった。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明によるランプの実施例の長手方向の断面図である。
【図２】従来のMoコイルMoワイヤを有するランプと、W／Moワイヤで表された本発明によるランプの、ランプ寿命の関数としてのランプ電圧を示した図である。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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