(57)【要約】非常にコンパクトな構造様式の高温に強いパルス発生器として使用することができるスパイラルパルス発生器、このようなコンパクトなスパイラルパルス発生器の製造方法ならびに始動特性が従来のランプに比べて明白に改善されていてかつ高電圧による損傷のおそれのない高圧放電ランプを提供する。【課題】【解決手段】本発明は、スパイラルパルス発生器がフェライト材料によって完全にまたは部分的に包囲されているスパイラルパルス発生器を基礎とするコンパクトな高電圧パルス発生器に関する。本発明は、フェライト膜を有するスパイラルパルス発生器のコーティングのためのコーティング方法にも関する。この方法では、スパイラルパルス発生器が、低粘性のスラリーの中に浸漬され、スラリーの乾燥後に５００℃から９００℃までの温度において焼結されるか、またはフェライトの注型コンパウンドによって包囲され、それから温度または紫外線照射により硬化される。更に、本発明は、外管内に納められている発光管を備え、ランプ内において高電圧パルスを発生する始動装置がランプ内に組み込まれている高圧放電ランプに関する。この高電圧放電ランプにおいては、始動装置が外管内に納められたスパイラルパルス発生器であり、この発生器が、フェライト材料によって完全にまたは部分的に包囲されていることによって始動変圧器として働く。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパイラルパルス発生器を基礎とするコンパクトな高電圧パルス発生器であって、
前記スパイラルパルス発生器が、フェライト材料によって完全にまたは部分的に包囲されていて、
前記フェライト材料が、請求項５乃至１７の１つに記載のコーティング方法においてコーティングされることを特徴とする高電圧パルス発生器。
【請求項２】
前記フェライト材料が、浸漬コーティング方法において形成されたフェライトのセラミック膜であることを特徴とする請求項１記載の高電圧パルス発生器。
【請求項３】
前記フェライト材料が、注型コーティング方法において形成されたフェライトの注型コンパウンドであることを特徴とする請求項１又は２記載の高電圧パルス発生器。
【請求項４】
請求項１記載の高電圧パルス発生器を基礎とする始動ユニットであって、
更に少なくとも充電抵抗およびスイッチを含むことを特徴とする始動ユニット。
【請求項５】
フェライト膜を有するスパイラルパルス発生器のコーティングのためのコーティング方法であって、
スパイラルパルス発生器が、フェライトコンパウンドにて包囲され、
前記フェライトコンパウンドが、加熱または紫外線照射によって硬化されることを特徴とするコーティング方法。
【請求項６】
前記スパイラルパルス発生器が、低粘性のフェライトスラリーからなるフェライトコンパウンドの中に浸漬され、前記スラリーの乾燥後に５００℃から９００℃までの温度において焼結されることを特徴とする請求項５記載のコーティング方法。
【請求項７】
前記フェライト膜が、Ｂａヘキサフェライト、ＮｉＺｎＣｕフェライトまたはＭｎＺｎフェライトからなることを特徴とする請求項５又は６記載のコーティング方法。
【請求項８】
前記低粘性のスラリーが、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）、エチルセルロース、エポキシドまたはアクリル樹脂のうちの少なくとも１つの結合剤を有するスラリー系からなるか、または結合剤としての前記物質の混合物を含み得ることを特徴とする請求項６又は７記載のコーティング方法。
【請求項９】
前記低粘性のスラリーが、分散媒体としてＫＤ１またはオレイン酸またはメンヘーデン油またはこれらの混合物を含むスラリー系からなることを特徴とする請求項６乃至８の１つに記載のコーティング方法。
【請求項１０】
前記低粘性のスラリーが、溶媒として少なくとも１つの有極性または無極性の溶媒または両者の混合物を含むスラリー系からなることを特徴とする請求項６乃至９の１つに記載のコーティング方法。
【請求項１１】
前記低粘性のスラリーが、少なくとも１つの可塑剤を含むスラリー系からなることを特徴とする請求項６乃至１０の１つに記載のコーティング方法。
【請求項１２】
前記スパイラルパルス発生器が、注型コーティングプロセスにおいてフェライトの注型コンパウンドで包囲され、
前記注型コンパウンドのポリマー成分が、重合、重付加または重縮合により架橋されることを特徴とする請求項５記載のコーティング方法。
【請求項１３】
前記架橋プロセスが、紫外線感応性触媒または熱活性触媒または開始剤により行なわれることを特徴とする請求項１２記載のコーティング方法。
【請求項１４】
前記フェライトの注型コンパウンドが、ポリマーの注型コンパウンドおよびフェライト粉末混合物からなることを特徴とする請求項１２記載のコーティング方法。
【請求項１５】
全体体積に対する前記フェライト粉末の成分が、１０体積％から９０％体積までの範囲であることを特徴とする請求項１４記載のコーティング方法。
【請求項１６】
前記ポリマーの注型コンパウンドが、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂またはシリコン樹脂を基礎とする１成分系または２成分系からなることを特徴とする請求項１４記載のコーティング方法。
【請求項１７】
フェライト粉末が、セラミックのスピネルフェライトおよび／またはセラミックのヘキサフェライトからなることを特徴とする請求項１４乃至１６の１つに記載のコーティング方法。
【請求項１８】
前記フェライト粉末が、ＡｌＮｉＣｏ、ＡｌＣｏｍａｘ、ＭｎＢｉ、Ｃｅ（ＣｕＣｏ）5、ＳｍＣｏ5、Ｓｍ2Ｃｏ17、Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂの物質グループの金属フェライトまたはこれらの物質グループの混合物からなることを特徴とする請求項１４乃至１７の１つ又は複数に記載のコーティング方法。
【請求項１９】
外管内に納められている発光管を備え、ランプ内において高電圧パルスを発生する始動装置がランプ内に組み込まれている高圧放電ランプであって、
前記始動装置が請求項５乃至１８の１つに記載のコーティング方法にしたがって製造されたスパイラルパルス発生器であることを特徴とする高圧放電ランプ。
【請求項２０】
前記始動装置が、ランプ骨組みによって保持されていることを特徴とする請求項１９記載の高圧放電ランプ。
【請求項２１】
前記スパイラルパルス発生器が、耐熱性材料、特にＬＴＣＣから作られていることを特徴とする請求項１９記載の高圧放電ランプ。
【請求項２２】
前記スパイラルパルス発生器から伝達される高電圧が、発光管内の２つの電極に直接的に作用することを特徴とする請求項１９記載の高圧放電ランプ。
【請求項２３】
前記スパイラルパルス発生器から伝達される高電圧が、発光管の外側近傍に取り付けられた始動補助電極に作用することを特徴とする請求項１９記載の高圧放電ランプ。
【請求項２４】
前記スパイラルパルス発生器が、ランプ外管内に納められていることを特徴とする請求項１９記載の高圧放電ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段による高電圧パルス発生器を出発点とする。この種の高電圧パルス発生器は、とりわけ一般照明用、写真光学用または自動車用の高圧放電ランプの始動のために使用される。更に、本発明は、この種の高電圧パルス発生器を有する高圧放電ランプおよびに高電圧パルス発生器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧放電ランプの始動の問題は、現在では、始動装置が安定器内に組み込まれていることによって解決される。欠点は、リード線が高耐圧に設計されていなければならないことにある。
【０００３】
過去において、始動ユニットをランプ内に組み込む試みが何度も行なわれた。しかも、始動ユニットを口金内に組み込むことが試みられた。いわゆるスパイラルパルス発生器により、特に有効な高電圧パルスを期待させる始動に成功した（例えば、特許文献１参照）。かなり前に、この種の装置は、メタルハライドランプまたは高圧ナトリウムランプのような種々の高圧放電ランプにおいて提案された（例えば、特許文献２、特許文献３参照）。しかし、それらは一方において高価すぎるために定着することができなかった。他方においては、それらを口金内に組み込む利点が、ガラス球内への高電圧導入の問題が残るために十分でない。したがって、口金における絶縁問題であれ、破損であれ、ランプ損傷の確率が非常に高まる。従来の通常の始動装置は、一般に１００℃以上に加熱されることはない。発生された電圧がランプに供給されなければならず、このことが相応の高電圧耐力、典型的には５ｋＶの高電圧耐力を有する導線およびランプ口金を要求する。特別に高い電圧の発生のためには、二重発生器が使用されるとよい（例えば、特許文献４参照）。
【０００４】
通常の始動回路においては、一般にコンデンサがスイッチ、例えばスパークギャップを介して始動変圧器の１次巻線中に放電させられる。その際に２次巻線に所望の高電圧パルスが誘起される（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第３２８９０１５号明細書
【特許文献２】米国特許第４３２５００４号明細書
【特許文献３】米国特許第４３５３０１２号明細書
【特許文献４】米国特許第４６０８５２１号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２００３／０００１５１９号明細書
【特許文献６】米国特許第６８５３１５１号明細書
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｓｔｕｒｍ／Ｋｌｅｉｎ（シュトゥルム／クライン）著、「Ｂｅｔｒｉｅｂｓｇｅｒａｅｔｅ  ｕｎｄ  Ｓｃｈａｌｔｕｎｇｅｎ  ｆｕｅｒ  ｅｌｅｋｔｒｉｓｃｈｅ  Ｌａｍｐｅｎ（電気式ランプのための始動装置および回路）」、第１９３−１９５頁（第６版、１９９２年発行）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、非常にコンパクトな構造様式の高温に強いパルス発生器として使用することができるスパイラルパルス発生器を提供することにある。
【０００８】
他の課題は、このようなコンパクトなスパイラルパルス発生器の製造方法を提供することにある。
【０００９】
更に別の課題は、始動特性が従来のランプに比べて明白に改善されていてかつ高電圧による損傷のおそれのない高圧放電ランプを提供することにある。これは、とりわけ、発光管材料が石英ガラスかセラミックスかのいずれかであるメタルハライドランプに有効である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
スパイラルパルス発生器に関する課題は、請求項１の特徴事項によって解決される。
【００１１】
製造方法に関する課題は、請求項９の特徴事項によって解決される。
【００１２】
高圧放電ランプに関する課題は、請求項１５の特徴事項によって解決される。
【００１３】
本発明の特に有利な形態は、従属の請求項において明らかにされている。
【００１４】
本発明によれば、今や、ランプの始動のために必要である少なくとも１．５ｋＶの高電圧パルスが、外管内の発光管の直ぐ近くに組み込まれた特別な高温に強いスパイラルパルス発生器により発生させられる。したがって、低温始動のみならず高温再始動も可能である。
【００１５】
ここで使用されるスパイラルパルス発生器は、とりわけ、いわゆるＬＴＣＣ（低温同時焼成セラミックス）部品である。この材料は、６００℃まで、特別な実施形態においては１０００℃までさえも温度安定性を示す特別なセラミックスである。ＬＴＣＣは、確かに既にランプと関連して使用されている（例えば、特許文献５および特許文献６）。しかし、１００℃以下の典型的な温度を持つ実用的には熱的負担のないランプにおいて全く異なった目的で使用されている。始動問題を有する、とりわけメタルハライドランプのような高圧放電ランプの始動との関連で、ＬＴＣＣの高い温度安定性の特別な値は認識されていない。
【００１６】
スパイラルパルス発生器は、少なくとも１．５ｋＶの電圧を有する始動パルスの発生のための導波路の特性にコンデンサの特性を調和させる部品である。製造のために、２つの「未加工セラミックフィルム」が、導電金属ペーストを印刷されるか、または金属フィルムを備え付けられ、その後で螺旋状に巻かれ、最後に等圧プレスされて成形体が形成される。引き続く金属ペーストとセラミックフィルムとの同時焼成が、空気中で８００℃〜９００℃の温度範囲において行なわれる。この処理は、スパイラルパルス発生器の使用範囲を７００℃の温度負担まで可能にする。それによって、このスパイラルパルス発生器を外管内の発光管直近に納めることができるが、しかし口金内またはランプ直近に納めることもできる。
【００１７】
それとは関係なく、この種のスパイラルパルス発生器は、高温安定性があるだけでなく、非常にコンパクトであるために、他の用途にも使用することができる。このためには、スパイラルパルス発生器が、セラミックフィルムと導電金属ペーストからなるＬＴＣＣ部品として製作されていることが重要である。十分な出力電圧を供給するためには、スパイラルが少なくとも５の巻数を有するべきである。
【００１８】
更に、この高電圧パルス発生器を基礎として、更に少なくとも充電抵抗およびスイッチを含む始動ユニットを提供することができる。このスイッチは、スパークギャップであってよく、あるいはＳｉＣ技術でのダイアック（２方向スイッチダイオード）であってもよい。
【００１９】
ランプ用途の場合には、外管内への格納が好ましい。なぜならば、それによって高電圧耐力のある電圧導入線の必要性がなくなるからである。
【００２０】
更に、スパイラルパルス発生器は、高電圧パルスがランプの高温再始動さえも可能にするように設計される。セラミックスからなる誘電体はε＞１０なる抜群に高い誘電率εによって傑出していて、材料および構造様式によっては、典型的には７０から１００までのεに到達し得る。これは、スパイラルパルス発生器の非常に高いキャパシタンスを達成し、発生されるパルスの比較的大きな時間幅を可能にする。それによって、スパイラルパルス発生器の非常にコンパクトな構造様式が可能になるので、高圧放電ランプにおける通常の外管の内部への組込みがうまくいく。
【００２１】
更に、大きなパルス幅は、放電容積内におけるスパーク発生を容易にする。
【００２２】
外管の材料としては、普通のどのガラスを使用してもよく、したがって、特に硬質ガラス、バイコールまたは石英ガラスを使用するとよい。封入物の選択も特別な制限を受けない。
【００２３】
従来においては、スパイラルパルス発生器を全体的または部分的にフェライト材料で包囲することが提案された。フェライト材料は、μr＝１〜５０００の比透磁率を持つので、短絡によって第１の巻線中に流れる電流が、好ましくはＬＴＣＣ発生器であるスパイラルパルス発生器の残りの巻線に所望の電圧パルスを誘起させる。μrはできるだけ高いことが好ましく、少なくとも１０、特に好ましくは少なくとも１００であるとよい。この効果は、驚くほどにスパイラルパルス発生器自体のパルス発生効果と重なり合う。したがって、ｎ個の巻線を有するスパイラルパルス発生器の場合には、充電電圧が（ｎ−１）倍に昇圧される。
【００２４】
コアのフェライト被覆として、従来においては、別個のフェライトコア（ポットコア、Ｍコア、Ｅコア、Ｉコア）が使用され、あるいはＬＴＣＣ技術によって形成されたセラミック膜が使用された。この構成は種々の欠点を持つ。例えば、別個のフェライトコアはパルス発生器の構造形態を著しく大形化し、ＬＴＣＣのセラミック膜は正しい方向に形成することが非常に困難である。
【００２５】
したがって、第１の実施形態においては、フェライト材料を浸漬被覆法（いわゆる浸漬コーティング法）により、スパイラルパルス発生器上に被着することを提案する。この方法は、均一な薄いフェライト膜を保証し、膜厚はこの製造方法の繰り返し回数によって調整することができる。この方法の適用時には、ＬＴＣＣ発生器物体がほぼ半分までセラミックフェライト材料からなる低粘性スラリーの中に浸漬される。この処理は、添加物によって用途に合わせることができる。
【００２６】
フェライト膜は浸漬コーティング後に焼結され、これによりフェライト膜は、ＬＴＣＣ発生器体に対して、しっかり固定した信頼性のある接続を形成する。
【００２７】
フェライト材料としては、Ｂａヘキサフェライト、ＮｉＺｎＣｕフェライトおよびＭｎＺｎフェライトのようなあらゆる通常の材料を使用することができる。
【００２８】
使用される材料に応じて、この発生器は５００℃まで温度安定性があり、ＨＩＤランプおいて、好ましくは外管内に、または外管直近に、例えば口金内に組み込むのに適している。他の適用可能性は、例えばオット機関用点火パルスや試験目的（絶縁試験）のための高電圧パルスの発生、あるいは装飾的放電（マジックボール）の発生である。
【００２９】
第２の実施形態においては、スパイラルパルス発生器が完全にフェライトの注型コンパウンド内に埋め込まれる。このポリマー注型コンパウンドは、５０〜８０％を高透磁率のフェライト粉末で占められる。ポリマー物質系としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂またはシリコン樹脂を基礎とする物質系が考慮される。注型コンパウンドの架橋は、重合、重付加または重縮合により行なわれる。架橋の開始反応は、紫外線感応性のまたは熱活性触媒または開始剤により行なわれる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１はスパイラルパルス発生器の原理構成を示す。
【図２】図２はＬＴＣＣスパイラルパルス発生器の特性値を示す。
【図３】図３は外管内にスパイラルパルス発生器を有する高圧ナトリウムランプの原理構成を示す。
【図４】図４は外管内にスパイラルパルス発生器を有するメタルハライドランプの原理構成を示す。
【図５】図５は外管内にスパイラルパルス発生器を有するメタルハライドランプを示す。
【図６】図６は口金内にスパイラルパルス発生器を有するメタルハライドランプを示す。
【図７】図７はフェライトコアによって包囲されたスパイラルパルス発生器を示す。
【図８】図８は始動変圧器として接続されたスパイラルパルス発生器における電圧経過を示す。
【図９】図９は本発明による方法にしたがって形成されたフェライト膜を有するスパイラルパルス発生器を示す。
【図１０】図１０はフェライト成形物で包囲された始動変圧器として接続されたスパイラルパルス発生器における電圧経過をフェライトなしのスパイラルパルス発生器における電圧経過と対比して示す。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下において、幾つかの実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。
【００３２】
図１は、スパイラルパルス発生器１の構成を平面図で示す。スパイラルパルス発生器１はセラミック円筒２からなり、この円筒内において２つの異なる金属導体がフィルムテープとしてスパイラル状に巻かれている。円筒２は中空であり、与えられた内径ＩＤを有する。両導体３および４の内部接触部６および７がほぼ対向し、スパークギャップ５を介して互いに接続されている。
【００３３】
両導体のうちの外側の導体だけが、円筒の外縁に他の接触部８を有する。他方の導体の端部は開放されている。それによって、両導体は一緒に誘電体内、すなわちセラミックス内において１つの導波路を成す。
【００３４】
スパイラルパルス発生器は、金属ペーストをコーティングされた２つの巻かれたセラミックフィルムから構成されるか、または２つの金属フィルムおよび２つのセラミックフィルムから構成される。この場合に、重要な特性変量は巻数ｎであり、これは好ましくは５ないし１００の範囲にあるべきである。それから、この巻回された構成物が積層された後に焼結され、それによってＬＴＣＣ部品が生じる。それから、このようにして作り出されたコンデンサ特性を有するスパイラルパルス発生器が、スパークギャップおよび充電抵抗と接続される。
【００３５】
スパークギャップは、内側または外側の端子部にあってもよいし、パルス発生器の巻線内部にあってもよい。パルスを開始させる高電圧スイッチとしては、ＳｉＣを基礎とする非常に温度安定性のよいスパークギャップを使用するとよい。例えば、クリー（Ｃｒｅｅ）社のスイッチ素子ＭＥＳＦＥＴが使用されるとよい。これは、３５０℃以上の温度に適している。
【００３６】
具体的な実施例においては、ε＝６０〜７０を有するセラミック材料が使用される。この場合に誘電体としてセラミックフィルム、特にヘレウス（Ｈｅｒａｅｕｓ）社製の「Ｈｅｒａｔａｐｅ」ＣＴ７０７、好ましくはＣＴ７６５のようなセラミックテープが使用されるとよく、あるいはそれぞれの両者の混合も使用可能である。未加工フィルムの厚みは典型的には５０ないし１５０μｍである。導体としては、特に、同じくヘレウス社製の「Ｃｏｆｉｒａｂｌｅ  Ｓｉｌｖｅｒ（同時焼成可能な銀）」のような導電銀ペーストが使用される。具体例はＨｅｒａｅｕｓ社製のＣＴ７００である。デュポン（ＤｕＰｏｎｔ）社製の金属ペースト６１４２も良好な結果をもたらす。これらの部材は、良好に積層し、それから加熱処理（ｂｕｒｎｏｕｔ）し、そして同時焼成（ｃｏ−ｆｉｒｉｎｇ）することができる。
【００３７】
スパイラルパルス発生器の内径ＩＤは１０ｍｍである。個々のテープの幅は同様に１０ｍｍである。フィルム厚は５０μｍであり、両導体の厚みもそれぞれ５０μｍである。充電電圧は３００Ｖである。これらの前提のもとに、スパイラルパルス発生器はそれの特性の最適値をｎ＝２０〜７０の巻数において達成する。
【００３８】
図２には、高電圧パルスの対応する半値幅ｔPuls（μｓ）が曲線ａにて、部品の総キャパシタンスＣ（μＦ）が曲線ｂにて、結果として生じる外径φaussen（ｍｍ）が曲線ｃにて、効率ηが曲線ｄにて、最大パルス電圧Ｕmax（ｋＶ）が曲線ｆにて、導体抵抗Ｒ（Ω）が曲線ｆにて示されている。
【実施例１】
【００３９】
スパイラルパルス発生器本体の製造後に、本発明にしたがって、このパルス発生器上に適切な厚みで部分的なフェライト膜が形成される。このためにスパイラルパルス発生器がセラミックのフェライト材料からなる低粘性スラリーの中に浸漬される。スラリーの乾燥後にリング表面上にフェライト膜が形成され、これが引き続いて８００℃と９００℃との間の温度で焼結される。より厚いフェライト膜を形成するためには、この過程が何回か繰り返されるとよい。しかし焼成過程の間に、全体のコーティングプロセスを促進するために数回の浸漬過程も行なわれるとよい。
【００４０】
フェライト膜が焼成プロセスにおいて焼結されることによって、フェライト膜はスパイラルパルス発生器に対してしっかり固定した表面接続を形成する。図９はこのようなフェライト膜３５を有するスパイラルパルス発生器３１を示す。
【００４１】
フェライト材料として、次のフェライトが考慮される。
┌──────────────────┬───────────────────
セラミックフェライト                  │透磁率μ
├──────────────────┼───────────────────
Ｂａヘキサフェライト                  │２０−１００
├──────────────────┼───────────────────
ＮｉＺｎＣｕフェライト                │１００−５００
├──────────────────┼───────────────────
ＭｎＺｎフェライト                    │２００−３０００
└──────────────────┴───────────────────
【００４２】
ヘキサフェライトおよびＮｉＺｎＣｕフェライトの物質系は全て磁気フェライトのスピネル構造を含む。
【００４３】
有利な実施形態においては、スラリー系が、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）、エチルセルロース、エポキシド、アクリル酸塩のうちの少なくとも１つの結合剤または前記物質の混合物を含む。
【００４４】
他の有利な実施形態においては、スラリー系が少なくとも１つの分散媒体を含む。分散媒体は、例えばオレイン酸、メンヘーデン油（魚油）またはＫＤ１を含むとよく、あるいはこれらからの混合物を含むとよい。
【００４５】
他の有利な実施形態においては、スラリー系が少なくとも１つの有極性または無極性の溶媒またはこれらからの混合物を含む。
【００４６】
他の有利な実施形態においては、スラリー系が少なくとも１つの、例えばフタル酸エステル化合物のような可塑剤を含む。
【実施例２】
【００４７】
第２の実施例においては、スパイラルパルス発生器が完全にまたは部分的にフェライトの注型コンパウンドによって被覆される。注型コンパウンドは、１０％から８０％までフェライト粉末を詰められたポリマー物質系からなる。この場合にスパイラルパルス発生器自体は、４〜２０００のεrを持った静電容量作用をするセラミック材料からなることが好ましい。フェライトの注型コンパウンドは、ここでは１〜５０００の透磁率を有するとよい。
【００４８】
結合のために原理的に次のポリマー物質系が考慮される。
（１）アクリル樹脂を基礎とする１成分系または２成分系
（２）エポキシ樹脂を基礎とする１成分系または２成分系
（３）ポリウレタン樹脂を基礎とする１成分系または２成分系
（４）シリコン樹脂を基礎とする１成分系または２成分系
【００４９】
これらの注型コンパウンドの架橋は、重合、重付加または重縮合を介して行なわれる。架橋反応の初期化は、紫外線感応性触媒または熱活性触媒または開始剤により行なわれる。
【００５０】
フェライト粉末は、セラミックフェライトまたは金属フェライトからなるか、あるいは両材料からの任意の混合物からなる。セラミックフェライトは次の２つのフェライトグループからなるとよい。
（１）スピネルフェライト（Ａ１−ｘＢｘＦｅ２Ｏ４）、ただしＡ＝Ｎｉ，ＭｎおよびＢ＝Ｃｕ，Ｚｎ，Ｃｏ，Ｌｉ
（２）タイプＭ，Ｗ，Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｕのヘキサフェライト
【００５１】
金属フェライトは次の金属からなるとよい。
（１）ＡｌＮｉＣｏ
（２）ＡｌＣｏｍａｘ
（３）ＭｎＢｉ
（４）Ｃｅ（ＣｕＣｏ）5
（５）ＳｍＣｏ5
（６）Ｓｍ2Ｃｏ17
（７）Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ
【００５２】
上記材料の混合物からなるフェライト粉末は、ポリマーコンパウンドと共に適切な割合で混合されるとよい。例えば、６０体積％のＭｎ／Ｚｎフェライト（例えば、Ｅｐｃｏｓ社のＮ２７）と４０体積％のエポキシ樹脂（例えば、Ｐａｎａｃｏｌ社のＶｉｔｒａｌｉｔ  １６０５）からなる注型コンパウンドにより、良好な結果が得られる。出来上がった焼結されたスパイラルパルス発生器が予備成形型に入れられ、電気接続端子が上方に引き出される。注型コンパウンドがこの予備成形型内に注入されるので、スパイラルパルス発生器は完全に被覆されている。しかる後に、その構造物が３０分間１２０℃において完全に硬化される。
【００５３】
注型コンパウンドのポリマー成分によって、注型コンパウンドは電気的に空隙を有する均質のフェライトと同様の働きをし、この空隙幅は、ポリマー樹脂によって決定され、そのμrは約１である。この構造によって、スパイラルパルス発生器のインピーダンスを、短絡スイッチ（一般には、スパークギャップまたはＳｉＣ技術でのダイアック）のインダクタンスに適合させることができる。この適合化は、一方では注型コンパウンドの幾何学的構造によって、他方では注型コンパウンド自体（フェライト材料、フェライト材料とポリマー樹脂との混合比）の磁気特性によって可能である。
【００５４】
図１０は、始動変圧器として接続されているスパイラルパルス発生器に関して、フェライトの注型コンパウンドで覆われたスパイラルパルス発生器における電圧経過（信号１１１）を、フェライトなしのスパイラルパルス発生器における電圧経過（信号１１３）と対比して示す。本発明によるスパイラルパルス発生器が、フェライト被覆のないスパイラルパルス発生器よりも高い始動電圧を発生することが明白である。これは、使用される短絡スイッチへの改善されたインピーダンス整合の結果として生じる。更に、フェライト被覆によって、始動パルスの振動周波数を使用条件に適合させることができるので、システム全体の効率をさらに向上することができる。
【００５５】
第２の実施形態の利点は低コストの製造方法にある。なぜならば、調整されて仕上られたフェライトコアよりも注型樹脂が低コストであるからである。第２の実施形態の主要な利点は簡単な処理にある。なぜならば、最終的な生産物が単に１回の作業ステップで製造され、したがって低コストで製造可能であるからである。もちろん、第２の実施形態による生産物は温度に強くなく、したがって、外管内での高圧放電ランプ発光管の側での使用には適さない。しかし、そのようなスパイラルパルス発生器のために、例えば自動車における点火コイルとしてや、マジックボールの如き消費者機器における高電圧源として等の多くの他の使用分野が存在する。
【００５６】
第１の実施形態による本発明によるスパイラルパルス発生器３１は、好ましくは高圧ガス放電ランプに組み込まれる。図３は高圧ナトリウムランプ１０の原理的構成を示す。高圧ナトリウムランプ１０はセラミック発光管１１および外管１２を備え、外管１２は内部に組み込まれたスパイラルパルス発生器１３を有する。始動電極１４がセラミック発光管１１の外側に取り付けられている。スパイラルパルス発生器１３はスパークギャップ１５および充電抵抗１６と共に外管内に納められている。
【００５７】
図４は、組み込まれたスパイラルパルス発生器３１を備えたメタルハライドランプ２０の原理的構成を示す。石英ガラスまたはセラミックから作ることができる発光管２２近傍の外側には始動電極が取り付けられていない。スパイラルパルス発生器３１はスパークギャップ２３および充電抵抗２４と共に外管２５内に納められている。
【００５８】
図５は、２つのリード線２６，２７によって、外管内に保持される発光管２２を備えたメタルハライドランプ２０を示す。第１のリード線２６は短い曲げられた線材であり、第２のリード線２７はほとんど棒であり、この棒は口金から離れた側のリード線２８に通じている。口金３０からのリード線２９と棒２７との間に始動ユニット３６が配置されている。始動ユニット３６は、図４に示されているように、スパイラルパルス発生器３１、スパークギャップ２３および充電抵抗２４を含む。
【００５９】
図６は、２つのリード線２６，２７によって外管２５内に保持される発光管２２を備えた図５と類似したメタルハライドランプ２０を示す。第１のリード線２６は短い曲げられた線材である。第２のリード線２７はほとんど棒であり、この棒は口金から離れた側のリード線２８に通じている。ここでは始動ユニットが口金３０内に配置されていて、しかもスパイラルパルス発生器３１もスパークギャップ２３および充電抵抗２４も口金３０内に配置されている。
【００６０】
この技術は、電極のないランプにも適用可能であり、このスパイラルパルス発生器は、始動補助に用い得る。
【００６１】
このコンパクトな高電圧パルス発生器は、その他の装置の始動にも用いられる。とりわけ、いわゆるマジックボール、Ｘ線パルスの発生、電子ビームパルスの発生において有利に使用できる。普通の点火パルスの代用としての自動車における使用も可能である。
【００６２】
５００までの巻数ｎが使用されるので、出力電圧が１００ｋＶの大きさまで達する。なぜならば、出力電圧ＵＡは、充電電圧ＵＬの関数として、ＵＡ＝２×ｎ×ＵＬ×ηによって与えられるからである。ただし、効率ηは、η＝（ＡＤ−ＩＤ）／ＡＤによって与えられるからである。
【００６３】
本発明は、好ましくは少なくとも３ｂａｒの高圧下にあるキセノンおよび金属ハロゲン化物を封入された自動車ヘッドライト用の高圧放電ランプとの協働で特別な利点を発揮する。このランプは、始動が特に難しい。なぜならば、高いキセノン圧力のために始動電圧が１０ｋＶよりも高いからである。スパイラルパルス発生器はランプ口金内またはランプ外管内に配置されているとよい。
【００６４】
本発明は、水銀を含まない高圧放電ランプとの協働で特別な利点を発揮する。この種のランプは、環境保護理由から特に追求するに値する。この種のランプは、適切な金属ハロゲン化物の封入物と特に高圧下のキセノンの如き希ガスとを含む。水銀を含まないので、始動電圧が特別に高い。それは２０ｋＶよりも大きい。この場合にも、スパイラルパルス発生器を組み込まれた充電抵抗と共に、水銀のないランプの口金内またはランプ外管内に納めらることができる。
【００６５】
図７は、スパイラルパルス発生器３１を概略図で示し、このスパイラルパルス発生器３１は、古典的な２重Ｅ形コアとしてのフェライトコア３４によって包囲されている。このフェライトコア３４は、矩形枠３２と、スパイラルパルス発生器３１の空洞を貫通する中央脚３３とを持つ。
【００６６】
図８は、始動変圧器として接続されたこの種のスパイラルパルス発生器における電圧Ｕ（Ｖ）の経過を時間ｔ（μｓ）の関数として示す。
【符号の説明】
【００６７】
１          スパイラルパルス発生器
２          セラミック円筒
３          金属導体
４          金属導体
５          スパークギャップ
６          内側の接触部
７          内側の接触部
８          外側の接触部
１０        高圧ナトリウムランプ
１１        セラミック発光管
１２        外管
１３        スパイラルパルス発生器
１４        始動電極
１５        スパークギャップ
１６        充電抵抗
２０        メタルハライドランプ
２１        スパイラルパルス発生器
２２        発光管
２３        スパークギャップ
２４        充電抵抗
２５        外管
２６        リード線
２７        リード線
２８        リード線
２９        リード線
３０        口金
３１        スパイラルパルス発生器
３２        矩形枠
３３        中央脚
３４        フェライトコア
３５        フェライト膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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