バーナーの破裂の場合に環境への水銀の汚染の低減のためのハウジング構成を有するランプ
本発明は、ランプであって、例えば、少なくとも１つのポート（４０）を有するハウジング（３０，６０；２０，３０）を有する、充填物及びそれに含まれる水銀量を有するバーナーを有するＵＨＰランプであり、ポートの内側開口表面（５０）の面積は、バーナー（１０）の破裂後に外側に飛散する水銀の量を低減するように適合されている、ランプに関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水銀を有するランプ、例えば、ＵＨＰ（超高性能）ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＵＨＰランプの技術においては、ランプの動作を適切に達成するためには水銀を使用する必要がある。その使用量はランプ当たり１０乃至２５ｍｇのみであるが、ランプの破裂の場合に、ランプの環境は水銀を浴び、汚染される可能性があるという心配が高まってきている。そのような破裂は、今日まで、高性能の標準的ランプを用いる場合でさえ、決して回避することができなかった。そのようなランプの破裂の主な２つの理由は次のようなものである。
１）破裂は、石英バルブの結晶化による破壊のために、ランプの寿命が略終了するときに起こる。ランプ電圧をモニタリングすることにより、特定の基準に達するとき、ランプをオフに切り換える場合、それらの破壊を回避することができる。制御装置については、例えば、欧州特許第１０７６４７８号明細書に開示されている。
２）破裂は、石英の応力のために起こる。この応力は、今日まで、認識されていず、石英バルブが動作している何れのときにも、破裂に繋がる可能性がある。
【０００３】
ランプの破裂のリスクを排除することはできないため、そのような破裂が起こった場合、ランプ内部に含まれている水銀が放出されないように注意しなければならない。
【特許文献１】欧州特許第１０７６４７８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
それ故、本発明の目的は、破裂が起こる場合に、ランプに含まれる水銀が全てでないにしても、ランプの環境に対して良好になるように、多くの量を有効に低減することができる装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そのような目的は、本出願の請求項１に記載されているランプにより達成される。したがって、イオン化可能な充填物及びそれに含まれる水銀量を有するバーナーを有するランプが提供され、バーナーはハウジングにより囲まれ、ハウジングは、開口を有する少なくとも１つのポートを有し、その内側開口表面の面積は０ｍｍ２以上及び２０ｍｍ２以下である。
【０００６】
好適には、内側開口表面の面積は１ｍｍ２以上及び１５ｍｍ２以下、更に好適には、３ｍｍ２以上及び１０ｍｍ２以下である。
【０００７】
したがって、丸い開口が用いられる場合、開口についての好適な直径は０ｍｍ以上及び１０ｍｍ以下であり、好適には、１ｍｍ以上及び７ｍｍ以下、更に好適には、２ｍｍ以上及び４ｍｍ以下である。その場合、２つ以上の開口が存在し、それらの開口の直径は互いから独立して選択される。
【０００８】
本発明者は、バーナーの破裂後に環境に曝された水銀の量を低減する問題点を研究し、次のようなことが分かった。
【０００９】
バーナーの破裂が起こった後、ガス及び／又は流体の多くの量が、破裂の前にバーナーにあった成分と共に、放出される。それ故、ポートを有しないハウジング中にバーナーを備えることは、過剰圧力に繋がるために不利である。特に、前面ガラスは過剰圧力の影響を受け易く、例えば、その前面ガラスは破壊される、又は前面ガラスの封止は壊される。
【００１０】
他方、ポートの内側開口は大き過ぎてはならず、それは、流体及び／又はガスの流量が過剰に多くなり、それ故、水銀の過剰な量がハウジングの外側に流れ出るようになるためである。更に、より小さい内側開口を有することは有利であり、それは、破裂の前にバーナーにあった一部の粒子は、大き過ぎてポートを通り抜けることができないために、ランプのハウジングから出ることができないためである。バーナーがポートを有しないハウジングにおいて動作され、且つハウジングが空気を通さない場合、ハウジングにおいては圧力上昇が生じる。このことは、そのデザインを更に複雑にする。ポートが存在するとき、ランプの動作中の圧力変化は存在しない。実際には、バーナーの破裂の後、一部のアプリケーションにおいては、圧力上昇が存在するが、その圧力上昇は制限されている。
【００１１】
一方で、流量が遅過ぎる場合、過剰圧力がまた、もたらされるために不利である。それ故、ハウジングの内側開口は特定の最小の大きさを有することが必用である。孔の直径は、流れ抵抗を介して、バーナーの破裂後の、空気が逃げる速度を決定する。
【００１２】
特に、次のような６つの因子で起こる破裂の後に、ランプのハウジングを出るようになる水銀（Ｈｇ）の量は、次のように述べることができると更に考えられる。
１．バーナーに導入される最初のＨｇの量
好適には、その最初のＨｇの量は、５乃至３０ｍｇの範囲内にあり、更に好適には、１０乃至２５ｍｇの範囲内にある。
２．ランプの通常動作中のバーナーにおけるＨｇ圧力
好適には、そのＨｇ圧力は、１００乃至４００ｂａｒの範囲内にあり、更に好適には、２００乃至３５０ｂａｒの範囲内にある。
３．バーナーの内側ボリューム
好適なバーナーの内側ボリュームは、バーナーの外側直径に依存する。約９ｍｍの外側直径を有するバーナーについては、好適な内側ボリュームは、４０ｍｍ３以上及び７０ｍｍ３以下であり、更に好適には、５０ｍｍ３以上及び６０ｍｍ３以下であり、約１０ｍｍの外側直径を有するバーナーについては、好適な内側ボリュームは、４５ｍｍ３以上及び７５ｍｍ３以下であり、更に好適には、５５ｍｍ３以上及び７０ｍｍ３以下であり、最も好適には、６０ｍｍ３以上及び６５ｍｍ３以下である。
４．ハウジングのボリューム
ハウジングはできるだけ大きいことが好ましい。一方で、ハウジングの大きさは、アプリケーションにおける利用可能な大きさにより決定され、それ故、それらをできるだけ小さくする方向付けがなされる。
５．規定されるリーク方式の流れ抵抗
この抵抗は、ハウジング中の空気が逃げる速度を決定する。この流れ抵抗は、特に、ハウジングにおけるポートの直径、長さ、形状により決定される。
６．破裂後に、ハウジング内の空気の温度をどのように低下させるか
バーナーの破裂後、ハウジング内の圧力上昇が存在する。その圧力は、ハウジングの外側に空気が逃げることにより、環境の圧力まで減少する。上記のように、その速度は流れ抵抗により決定される。他方、破裂後にはまた、ハウジング内の空気の温度は低下し、ハウジング内の圧力の低下がもたらされる。ハウジング内の空気のための冷却時間は、ハウジングから逃げる空気の量に影響することが予測される。
【００１３】
破裂後に、圧力平衡が存在するとき、ハウジング中の空気の冷却中に、新鮮な空気がハウジング中に吸入される。
【００１４】
因子１乃至４及び６は、ランプが用いられるように意図されたアプリケーションにしばしば依存することに留意する必要がある。
【００１５】
０ｍｍ２以上及び２０ｍｍ２以下の内側開口表面の面積を選択することにより、それ故、因子５に関して与えられることにより、過剰圧力を伴わずにランプ及び／又はハウジングの外側に進む水銀の量を効果的に低減することが可能である。
【００１６】
本発明の好適な実施形態にしたがって、ランプが備えられ、
− ハウジングは内側ボリュームＶ１を有し、
− バーナー（１０）は、内側ボリュームＶ２及び内側圧力ｐ２を有し、ハウジングのポートの全内側開口表面の面積Ａは、あなたが私にくれたデータからこの値（アプリケーションにおいては他の値）を計算した方法で与えられる。
− 全内側開口表面の面積Ａ（ｍｍ２）対Ｖ１（ｍｍ３）の比は１：２００００以上及び１：１００００００以下であり、並びに／若しくは
− 全内側開口表面の面積Ａ（ｍｍ２）対Ｖ２ｘｐ２（ｍｍ３ｂａｒ）の比は１：４００以上及び１：３００００以下である。
【００１７】
それ故、ハウジングにおける開口の全ての内側開口表面の面積の和であるとして本発明において定義されている全内側開口表面の面積Ａは、ハウジングの内側ボリュームに、バーナーの内側ボリュームとバーナーの内側圧力との積に、又はそれら両方に適合されることは有利である。幾つかの開口及び／又はポートが存在することが可能であるため、全内側開口表面の面積Ａは、ハウジングから出る流体の流量を所望のレベルに保ち、過剰圧力を回避するように、特定のバーナーにおいて維持されることは有利である。
【００１８】
内側開口表面の面積Ａがハウジングの内側ボリュームに適合する場合、全内側開口表面の面積Ａ（ｍｍ２）対Ｖ１（ｍｍ３）の比は１：２００００以上及び１：１００００００以下であり、好適には、１：５００００以上及び１：５０００００以下であり、更に好適には、１：７５０００以上及び１：４０００００以下であり、そして最も好適には、１：１０００００以上及び１：３０００００以下である。
【００１９】
内側開口表面の面積Ａが、バーナーの内側ボリュームとバーナーの内側圧力との積に適合する場合、全内側開口表面の面積Ａ（ｍｍ２）対Ｖ２ｘｐ２を（ｍｍ３ｂａｒ）の比は１：４００以上及び１：３００００以下であり、好適には、１：７５０以上及び１：２００００以下であり、更に好適には、１：１０００以上及び１：１００００以下であり、そして最も好適には、１：１５００以上及び１：５０００以下である。
【００２０】
そのように行うことにより、ハウジングの環境に曝された水銀の量は非常に減少される一方、過剰圧力の危険性は最小化される。好適には、全内側開口表面の面積Ａは、ハウジングの内側ボリューム、又はバーナーの内側ボリュームとバーナーの内側圧力との積に適合される。
【００２１】
好適には、本発明にしたがったランプは、ランプの方への流体（例えば、空気又はガス）の流れにより冷却されないことに留意する必要がある。しかしながら、冷却装置（例えば、ファンのような）を備えることは可能である。
【００２２】
本発明の好適な実施形態にしたがって、生じた破裂の後にハウジングから少なくとも１つの開口を通って出るように与えられる、開口（４０）の内側開口表面の面積及び／又は全内側開口表面の面積Ａは、０ｍｍ３／ｓｅｃ以上及び１／１０Ｖ１／ｓｅｃである。それらの境界において生じる破裂の後にハウジングから少なくとも１つの開口を通って出る流体の流量を維持することは、ハウジングの外側に進む水銀の量の良好な低減を達成すること及び過剰圧力の危険性に対する荒涼を与えることの両方について最も適切であることが示された。好適には、報じた破裂の後にハウジングから少なくとも１つの開口を通って出る流体の流量は、１ｍｍ３／ｓｅｃ以上及び１０ｍｍ３／ｓｅｃ以下であり、更に好適には、２ｍｍ３／ｓｅｃ以上及び８ｍｍ３／ｓｅｃ以下であり、最も好適には、３ｍｍ３／ｓｅｃ以上及び５ｍｍ３／ｓｅｃ以下である。
【００２３】
本発明の好適な実施形態にしたがって、ハウジングのすぐ外側で測定される圧力の増加は、生じたバーナーの破裂の後の時間の期間、０ｓｅｃ以上及び１００ｓｅｃ以下の間、０ｍｂａｒ以上及び１００ｍｂａｒ以下である。
【００２４】
本発明の好適な実施形態にしたがって、ハウジングは円筒形形状であって、好適には、高さは７０ｍｍ以上及び１４０ｍｍ以下であり、更に好適には、９０ｍｍ以上及び１２０ｍｍ以下であり、最も好適には、１００ｍｍ以上及び１１０ｍｍ以下であり、直径は７０ｍｍ以上及び１４０ｍｍ以下であり、更に好適には、９０ｍｍ以上及び１２０ｍｍ以下であり、最も好適には、１００ｍｍ以上及び１１０ｍｍ以下である、円筒形形状を有する。これは、実際に、ハウジングについての最適な寸法であることが明らかにされたものである。
【００２５】
しかしながら、本発明においては、ハウジングについての他の形状もまた好ましい。本発明の好適な実施形態にしたがって、ハウジングは、正方形又は長方形形状であって、好適には、高さは７０ｍｍ以上及び１４０ｍｍ以下であり、更に好適には、９０ｍｍ以上及び１２０ｍｍ以下であり、最も好適には、１００ｍｍ以上及び１１０ｍｍ以下であり、長さは７０ｍｍ以上及び１４０ｍｍ以下であり、更に好適には、９０ｍｍ以上及び１２０ｍｍ以下であり、最も好適には、１００ｍｍ以上及び１１０ｍｍ以下である、正方形又は長方形形状を有する。これは、実際に、ハウジングについての最適な寸法であることが明らかにされたものである。
【００２６】
本発明の好適な実施形態にしたがって、ランプは、ハウジングに隣接して備えられた少なくとも１つのチャンバーを有し、
− 少なくとも１つのチャンバーは、ハウジングの少なくとも１つのポートを介してハウジングと流体的に接続された第１ポートを有し、それ故、流体はハウジングからチャンバー内部に通ることができ、
− 少なくとも１つのチャンバーは、流体がチャンバーの外側に通ることができる少なくとも１つの第２開口を有する少なくとも第２ポートを有する。
【００２７】
そのように行うことにより、バーナーの破裂の後にハウジングから外に進む流体は先ず、環境に達する前に、少なくとも１つのチャンバーを通る。表現“ハウジングと流体的に接続された”はまた、チャンバーが更なるチャンバー（例えば、下で説明する図７において示されているもの）を介してハウジングと流体的に接続されることが可能であることを意味することに留意する必要がある。上記のようにチャンバーの外側の方に進み、続いて、上記のような他のチャンバー（例えば、下で説明し、図７に示している）に入ることが可能である流体については説明しないで進める。
【００２８】
本発明にしたがった１つ（又はそれ以上の）チャンバーを用いるとき、チャンバーのポートは、流体がチャンバーに入った後、チャンバーから出る前に、チャンバーの内側ボリュームの５０％以上及び１００％以下が通るような方法で設定されることは有利である。好適には、流体は、チャンバーを出る前に、チャンバーの内側ボリュームの７０％以上、より好適には８０％以上、最も好適には９０％以上が通る。このことは、流体が冷却される時間を要するために、それにより、圧力及び流量を低減することができるために、有利である。好適には、チャンバーの第１及び第２ポートは、チャンバーの第１及び第２ポートが同じ高さにない点で、互いから分離され、及び／又は、互いに対してシフトされる。
【００２９】
本発明の好適な実施形態にしたがって、チャンバーは、円筒形形状であって、好適には、直径が４０ｍｍ以上及び９０ｍｍ以下であり、更に好適には、５０ｍｍ以上及び８０ｍｍ以下であり、最も好適には、６０ｍｍ以上及び７０ｍｍ以下であり、そして高さが１０ｍｍ以上及び２５ｍｍ以下であり、更に好適には、１２ｍｍ以上及び２０ｍｍ以下であり、最も好適には、１５ｍｍ以上及び１８ｍｍ以下である、円筒形形状を有し、その場合、幾つかのチャンバーが存在し、それらのチャンバーの寸法及び形状は、互いから独立して選択される。チャンバーについてそれらの寸法を選択することにより、バーナーの破裂のためのボリュームの増加は、ランプの外側に進む水銀の量を最小化するように最適に対処されることができる。
【００３０】
しかしながら、本発明においては、チャンバーについて、他の形状もまた好ましい。本発明の好適な実施形態にしたがって、チャンバーは、正方形又は長方形形状であって、好適には、長さが４０ｍｍ以上及び９０ｍｍ以下であり、更に好適には、５０ｍｍ以上及び８０ｍｍ以下であり、最も好適には、６０ｍｍ以上及び７０ｍｍ以下であり、そして高さが１０ｍｍ以上及び２５ｍｍ以下であり、更に好適には、１２ｍｍ以上及び２０ｍｍ以下であり、最も好適には、１５ｍｍ以上及び１８ｍｍ以下である、正方形又は長方形形状を有する。これは、実際に、ハウジングについての最適な寸法であることが明らかにされたものである。
【００３１】
本発明の好適な実施形態にしたがって、少なくとも１つの第２開口は内側開口表面の面積を有し、その内側開口表面の面積は、少なくとも１つのチャンバーの第２開口の内側開口表面の面積の、ハウジングの少なくとも１つのポートの開口の内側開口表面の面積に対する比が１：１０００以上及び１：７００００以下であるような方式で備えられている。そのように行うことにより、環境へのチャンバーに対するハウジングからの圧力低下は、所望の方法で調節されることが可能である。
【００３２】
好適には、少なくとも１つのチャンバーの第２開口の内側開口表面の面積の、ハウジングの少なくとも１つのポートの開口の内側開口表面の面積に対する比は、好適には、１：２０００以上及び１：５００００以下であり、更に好適には、１：３５００以上及び１：２００００以下であり、そして最も好適には、１：５０００以上及び１：１００００以下である。
【００３３】
本発明の好適な実施形態にしたがって、少なくとも１つのチャンバーは内側ボリュームを有し、少なくとも１つのチャンバーの内側ボリュームの、ハウジングの内側ボリュームに対する比は、１：７．５以上及び１：３．５以下である。これは、好適には、幾つかのチャンバーが“連続して”いる、即ち、流体が第１チャンバー、続いて第２チャンバー、続いて更なる付加チャンバーにおいてハウジングから外側に流れるような方式にある、アプリケーションにおいて行われる。上記のように内側ボリュームに対する比にチャンバーの内側ボリュームを調整することにより、流体の流量が所望の方式で調節されることができることが分かった。好適には、少なくとも１つのチャンバーの内側ボリュームのハウジングの内側ボリュームに対する比は、好適には、１：１０以上及び１：３０以下であり、更に好適には、１：１２．５以上及び１：２５以下であり、そして最も好適には、１：１５以上及び１：２０以下である。
【００３４】
本発明の好適な実施形態にしたがって、少なくとも１つのチャンバーの各々は内側ボリュームを有し、全内側ボリュームＶ３は少なくとも１つのチャンバーの各々の内側ボリューム各々の和であり、ハウジングの内側ボリュームに対する比は１：１以上及び１：３５以下である。これは、好適には、幾つかのチャンバーが“並列”であるアプリケーションにおいて、即ち、流体がハウジングから第１チャンバーの第１ポートを介して及び幾つかの他のチャンバーの更なるポートを介して流れるような方式で行われる。上記のように、内側ボリュームに対する比でチャンバーの内側ボリュームを調節することにより、流体の流量が所望の流量比の範囲内にあることが確実にされることが分かった。好適には、Ｖ３のハウジングの内側ボリュームに対する比は、好適には、１：２以上及び１：３０以下であり、更に好適には、１：４以上及び１：２０以下であり、そして最も好適には、１：５以上及び１：１０以下である。
【００３５】
本発明の好適な実施形態にしたがって、チャンバーの少なくとも１つは、ハウジングを有する共通壁部を有する。そのように行うことにより、コンパクトなランプのデザインが可能であり、必用な部品の数を減らすことができる。好適には、このようなハウジングを有する少なくとも共通壁部はポートの開口を有する。
【００３６】
本発明の好適な実施形態にしたがって、チャンバーの少なくとも１つは、水銀吸収／吸着及び／又はボロキング手段を備えている。そのように行うことにより、チャンバーから環境に進む水銀全てでないとしても、一部を妨げることが可能である。
【００３７】
本発明にしたがったランプは、好適には、次のアプリケーションの１つ又はそれ以上において用いるためにデザインされたシステムに組み込まれる。
− 商店の照明
− 家庭の照明
− ヘッドランプ
− アクセント照明
− スポット照明
− 劇場の照明
− オフィスの照明
− 職場の照明
− 自動車のフロント照明
− 自動車の補助照明
− 自動車のインテリア照明
− 顧客のテレビジョンアプリケーション
− 光ファイバーアプリケーション
− 投射システム
上記の構成要素、請求項の構成要素及び上記実施形態における本発明にしたがって用いられる構成要素は、大きさ、形状、材料選択、及び適切な分野で既知の選択基準が制限を伴わずに適用されるような技術概念に関連する何れの特別な例外とはならない。
【００３８】
本発明の目的の付加的な詳細、特徴及び有利点については、本発明にしたがったランプの幾つかの好適な実施形態を示す、従属請求項、以下の説明及び関連図面に記載されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
図１は、図２のラインＩ−Ｉに沿った、本発明にしたがったランプの第１実施形態の断面の模式図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩラインに沿った、ランプのハウジングの壁部分の断面の模式図である。ランプは、バーナー１０、リフレクター２０、前面ガラス３０及びシース６０を有する。この実施形態においては、前面ガラス３０及びシース６０はハウジングを構成し、そのハウジングは内側ボリューム７０Ｖ１を有する。バーナー１０は内側ボリュームＶ２及び内側圧力ｐ２を有する。バーナー自体は当該技術分野において知られていて、本発明の一部ではない。しかしながら、本発明において、全てが既知の種類及び構成要素を用いることが可能である。
【００４０】
図１及び２から理解できるように、シース６０及び前面ガラス３０により構成されるハウジングは２つのポート４０（図１においては、断面であるため、１つのみが示されている）を有する。それら２つのポートは各々、内側開口表面５０ａ、５０ｂを有し、それらの各々は、０ｍｍ２以上２０ｍｍ２以下の範囲内、好適には１ｍｍ２以上１５ｍｍ２以下の範囲内、更に好適には３ｍｍ２以上１０ｍｍ２以下の範囲内の面積を有する。
【００４１】
全内側開口表面Ａは、全内側開口表面の面積の和であり、この実施形態においては、内側開口表面５０ａ及び５０ｂ両方の和である。内側開口表面Ａは、全内側開口表面の面積Ａ（ｍｍ２）対Ｖ１（ｍｍ３）の比が１：２００００以上及び１：１００００００以下、好適には１：５００００以上及び１：５０００００以下、更に好適には１：１０００００以上及び１：３０００００以下であるように適合するように設定される。
【００４２】
ポート４０及び内側開口５０ａ、５０ｂの示されている直径は、理解できるように拡大されていることに留意されたい。殆どの適用において、それらの構成要素の寸法は実際とは異なっている。
【００４３】
更に、この実施形態においては、ポート４０は、円筒形のスルーホールとして形成されている。このことは、この場合には必ずしも必要でなく、また、立方体状又は円錐状ポートが本発明で用いられることが可能であり、特定のアプリケーションに対して有利である可能性がある。
【００４４】
図３は、付加チャンバーを有する、本発明にしたがったランプの第２実施形態の断面模式図である。このチャンバー１００は、ハウジングの少なくとも一部を介してハウジングと流体的に接続されている第１ポートを有し、それ故、流体は、ハウジングからチャンバー１００の内側まで通ることができる。この実施形態においては、このポートはポート４０と同等である。更に、チャンバー１００は、流体がチャンバーの外側まで通る少なくとも１つの第２開口（図示せず）を有する第２ポート９０を有する。チャンバー１００の第２開口の内側開口表面の面積対ハウジングのポート４０の開口の内側開口表面の面積の比は、５：１以上及び１：５以下である。
【００４５】
チャンバーのポートは、流体が、ポート４０を入った後に、ポート９０を出る前に、チャンバー１００の内側ボリュームの約９０％を通す。このことは、その場合、流体は冷やされる時間を有し、それにより、圧力が低減され、流体を減少させることができるために有利である。
【００４６】
更に、チャンバーのボリュームは、チャンバー１００の内側ボリューム対ハウジングの内側ボリュームの比が１：７．５以上及び１：３．５以下であるように設定されている。このように、流体が環境の方に進むときの流体の流量は、望ましい方法で更に制御される。
【００４７】
チャンバー１００は、この実施形態においては、ハウジング６０と共に共通壁部６５を有するように備えられている。このことは、そのチャンバーに関する限り、製造が容易であり且つチャンバー１００が“切り離されている”の構成要素であるときにより安定しているように、よりコンパクトな装置を構築する可能性を与える。
【００４８】
しかしながら、チャンバー１００はまた、“切り離されている”ことが可能である。これについて、図４に示す。図４は、付加チャンバーを有する本発明にしたがったランプの第３実施形態の断面模式図である。このチャンバー１００はまた、ハウジングの少なくとも１つのポートを介してハウジングと流体的に接続されている第１ポートを有し、それ故、流体は、ハウジングからチャンバー１００の内側まで通ることができる。この実施形態においては、このポートはポート４０と同等である。更に、チャンバー１００は、流体がチャンバーの外側の方に通ることができる少なくとも１つの第２開口（図示せず）を有する第２ポート９０を有する。チャンバー１００の第２開口の内側開口表面の面積対ハウジングのポート４０の開口の内側開口表面の面積の比は、５：１以上及び１：５以下である。
【００４９】
図４に示す実施形態においては、チャンバー１００は、２つのポート４０、９０を有する円筒形管として形成されている。これに関して、チャンバー１００の内側の直径は、各々のポート４０、９０の内側開口の直径より大きい。
【００５０】
この実施形態においては、チャンバー１００の内側ボリュームはまた、チャンバー１００の内側ボリューム対ハウジングの内側ボリュームの比が１：７．５以上及び１：３５以下であるように設定されている。このようにして、流体の流量は、その流体が環境の方に進むときに、望ましい方式で更に制御される。
【００５１】
図５は、付加チャンバーを有する本発明にしたがったランプの第４実施形態の断面模式図である。この実施形態においては、シースは削除されている。それ故、この実施形態にしたがったハウジングは、リフレクター２０及び前面ガラス３０の外側に形成され、それらリフレクター２０及び前面ガラス３０は互いに接続されている。そのハウジングの内側ボリューム７０は、シースが存在する殆どのアプリケーションにおけるそれらの実施形態におけるより小さい。また、この実施形態においては、２つのポート４０、９０を有する上記のチャンバー１００が存在する。そのチャンバー１００は、この実施形態においては、“曲がった管”として形成されている。チャンバー１００について何れの形状を選択することができることに留意する必要がある。それ故、チャンバー１００は、選択されたアプリケーションについて更なる要求に適合するように設定されることが可能である。
【００５２】
図６は、２つの付加チャンバーを有する本発明にしたがったランプの第５実施形態の断面模式図である。それら２つのチャンバー１００ａ、１００ｂ各々は、上記のように、２つのポート４０ａ、９０ａ及び４０ｂ、９０ｂをそれぞれ有する。それらの各々はまた、ハウジングを有する共通壁部６５ａ及び６５ｂをそれぞれ有する。
【００５３】
２つのチャンバー１００ａ、１００ｂの２つの内側ボリュームの和である全内側ボリュームＶ３対ハウジングの内側ボリュームＶ１の比は、１：１以上及び１：３５以下である。上記の内側ボリュームに対する比でチャンバーの内側ボリュームを調節することにより、流体流が所望の流量比の範囲内にあることを確実にする。好適には、Ｖ３対ハウジングの内側ボリュームの比は、１：２以上及び１：３０以下、好適には１：４以上及び１：２０以下、更に好適には１：５以上及び１：１０以下である。
【００５４】
２つの異なるチャンバー１００ａ、１００ｂは同じサイズを有する必用はないことに留意する必要がある。一部のアプリケーション（例えば、環境中に置かれた装置からの吸気があるとき）については、流体はチャンバーの各々を通過するために要する時間が異なり、それ故、適合されるために、チャンバーのために異なるサイズを有することは有利である。
【００５５】
図７は、２つの付加チャンバーを有する本発明にしたがったランプの第６実施形態の断面模式図である。それらのチャンバー１００ａ、１００ｂは“連続して”いて、それ故、チャンバー１００ｂは、チャンバー１００ａを介してハウジングのポート４０と流体的に接続されている。図７から理解できるように、２つのチャンバーの内側ボリューム対ハウジングの内側ボリュームの比は、１：７．７以上及び１：３５以下である。このことは、流体が、ハウジング及びバーナー１０から、一方で、絶えず移動し、他方で、温度が低下するように十分に長い時間の間、チャンバー１００ａ、１００ｂの各々に留まり、それにより、圧力及び流量を低下させることができることを確実にする。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】図２のＩ−Ｉラインに沿った本発明にしたがったランプの第１実施形態の断面模式図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩラインに沿ったランプのハウジングの壁部分の断面模式図である。
【図３】付加チャンバーを有する本発明にしたがったランプの第２実施形態の断面模式図である。
【図４】付加チャンバーを有する本発明にしたがったランプの第３実施形態の断面模式図である。
【図５】付加チャンバーを有する本発明にしたがったランプの第４実施形態の断面模式図である。
【図６】付加チャンバーを有する本発明にしたがったランプの第５実施形態の断面模式図である。
【図７】付加チャンバーを有する本発明にしたがったランプの第６実施形態の断面模式図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水銀を有するランプ、例えば、ＵＨＰ（超高性能）ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＵＨＰランプの技術においては、ランプの動作を適切に達成するためには水銀を使用する必要がある。その使用量はランプ当たり１０乃至２５ｍｇのみであるが、ランプの破裂の場合に、ランプの環境は水銀を浴び、汚染される可能性があるという心配が高まってきている。そのような破裂は、今日まで、高性能の標準的ランプを用いる場合でさえ、決して回避することができなかった。そのようなランプの破裂の主な２つの理由は次のようなものである。
１）破裂は、石英バルブの結晶化による破壊のために、ランプの寿命が略終了するときに起こる。ランプ電圧をモニタリングすることにより、特定の基準に達するとき、ランプをオフに切り換える場合、それらの破壊を回避することができる。制御装置については、例えば、欧州特許第１０７６４７８号明細書に開示されている。
２）破裂は、石英の応力のために起こる。この応力は、今日まで、認識されていず、石英バルブが動作している何れのときにも、破裂に繋がる可能性がある。
【０００３】
ランプの破裂のリスクを排除することはできないため、そのような破裂が起こった場合、ランプ内部に含まれている水銀が放出されないように注意しなければならない。
【特許文献１】欧州特許第１０７６４７８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
それ故、本発明の目的は、破裂が起こる場合に、ランプに含まれる水銀が全てでないにしても、ランプの環境に対して良好になるように、多くの量を有効に低減することができる装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そのような目的は、本出願の請求項１に記載されているランプにより達成される。したがって、イオン化可能な充填物及びそれに含まれる水銀量を有するバーナーを有するランプが提供され、バーナーはハウジングにより囲まれ、ハウジングは、開口を有する少なくとも１つのポートを有し、その内側開口表面の面積は０ｍｍ２以上及び２０ｍｍ２以下である。
【０００６】
好適には、内側開口表面の面積は１ｍｍ２以上及び１５ｍｍ２以下、更に好適には、３ｍｍ２以上及び１０ｍｍ２以下である。
【０００７】
したがって、丸い開口が用いられる場合、開口についての好適な直径は０ｍｍ以上及び１０ｍｍ以下であり、好適には、１ｍｍ以上及び７ｍｍ以下、更に好適には、２ｍｍ以上及び４ｍｍ以下である。その場合、２つ以上の開口が存在し、それらの開口の直径は互いから独立して選択される。
【０００８】
本発明者は、バーナーの破裂後に環境に曝された水銀の量を低減する問題点を研究し、次のようなことが分かった。
【０００９】
バーナーの破裂が起こった後、ガス及び／又は流体の多くの量が、破裂の前にバーナーにあった成分と共に、放出される。それ故、ポートを有しないハウジング中にバーナーを備えることは、過剰圧力に繋がるために不利である。特に、前面ガラスは過剰圧力の影響を受け易く、例えば、その前面ガラスは破壊される、又は前面ガラスの封止は壊される。
【００１０】
他方、ポートの内側開口は大き過ぎてはならず、それは、流体及び／又はガスの流量が過剰に多くなり、それ故、水銀の過剰な量がハウジングの外側に流れ出るようになるためである。更に、より小さい内側開口を有することは有利であり、それは、破裂の前にバーナーにあった一部の粒子は、大き過ぎてポートを通り抜けることができないために、ランプのハウジングから出ることができないためである。バーナーがポートを有しないハウジングにおいて動作され、且つハウジングが空気を通さない場合、ハウジングにおいては圧力上昇が生じる。このことは、そのデザインを更に複雑にする。ポートが存在するとき、ランプの動作中の圧力変化は存在しない。実際には、バーナーの破裂の後、一部のアプリケーションにおいては、圧力上昇が存在するが、その圧力上昇は制限されている。
【００１１】
一方で、流量が遅過ぎる場合、過剰圧力がまた、もたらされるために不利である。それ故、ハウジングの内側開口は特定の最小の大きさを有することが必用である。孔の直径は、流れ抵抗を介して、バーナーの破裂後の、空気が逃げる速度を決定する。
【００１２】
特に、次のような６つの因子で起こる破裂の後に、ランプのハウジングを出るようになる水銀（Ｈｇ）の量は、次のように述べることができると更に考えられる。
１．バーナーに導入される最初のＨｇの量
好適には、その最初のＨｇの量は、５乃至３０ｍｇの範囲内にあり、更に好適には、１０乃至２５ｍｇの範囲内にある。
２．ランプの通常動作中のバーナーにおけるＨｇ圧力
好適には、そのＨｇ圧力は、１００乃至４００ｂａｒの範囲内にあり、更に好適には、２００乃至３５０ｂａｒの範囲内にある。
３．バーナーの内側ボリューム
好適なバーナーの内側ボリュームは、バーナーの外側直径に依存する。約９ｍｍの外側直径を有するバーナーについては、好適な内側ボリュームは、４０ｍｍ３以上及び７０ｍｍ３以下であり、更に好適には、５０ｍｍ３以上及び６０ｍｍ３以下であり、約１０ｍｍの外側直径を有するバーナーについては、好適な内側ボリュームは、４５ｍｍ３以上及び７５ｍｍ３以下であり、更に好適には、５５ｍｍ３以上及び７０ｍｍ３以下であり、最も好適には、６０ｍｍ３以上及び６５ｍｍ３以下である。
４．ハウジングのボリューム
ハウジングはできるだけ大きいことが好ましい。一方で、ハウジングの大きさは、アプリケーションにおける利用可能な大きさにより決定され、それ故、それらをできるだけ小さくする方向付けがなされる。
５．規定されるリーク方式の流れ抵抗
この抵抗は、ハウジング中の空気が逃げる速度を決定する。この流れ抵抗は、特に、ハウジングにおけるポートの直径、長さ、形状により決定される。
６．破裂後に、ハウジング内の空気の温度をどのように低下させるか
バーナーの破裂後、ハウジング内の圧力上昇が存在する。その圧力は、ハウジングの外側に空気が逃げることにより、環境の圧力まで減少する。上記のように、その速度は流れ抵抗により決定される。他方、破裂後にはまた、ハウジング内の空気の温度は低下し、ハウジング内の圧力の低下がもたらされる。ハウジング内の空気のための冷却時間は、ハウジングから逃げる空気の量に影響することが予測される。
【００１３】
破裂後に、圧力平衡が存在するとき、ハウジング中の空気の冷却中に、新鮮な空気がハウジング中に吸入される。
【００１４】
因子１乃至４及び６は、ランプが用いられるように意図されたアプリケーションにしばしば依存することに留意する必要がある。
【００１５】
０ｍｍ２以上及び２０ｍｍ２以下の内側開口表面の面積を選択することにより、それ故、因子５に関して与えられることにより、過剰圧力を伴わずにランプ及び／又はハウジングの外側に進む水銀の量を効果的に低減することが可能である。
【００１６】
本発明の好適な実施形態にしたがって、ランプが備えられ、
− ハウジングは内側ボリュームＶ１を有し、
− バーナー（１０）は、内側ボリュームＶ２及び内側圧力ｐ２を有し、ハウジングのポートの全内側開口表面の面積Ａは、あなたが私にくれたデータからこの値（アプリケーションにおいては他の値）を計算した方法で与えられる。
− 全内側開口表面の面積Ａ（ｍｍ２）対Ｖ１（ｍｍ３）の比は１：２００００以上及び１：１００００００以下であり、並びに／若しくは
− 全内側開口表面の面積Ａ（ｍｍ２）対Ｖ２ｘｐ２（ｍｍ３ｂａｒ）の比は１：４００以上及び１：３００００以下である。
【００１７】
それ故、ハウジングにおける開口の全ての内側開口表面の面積の和であるとして本発明において定義されている全内側開口表面の面積Ａは、ハウジングの内側ボリュームに、バーナーの内側ボリュームとバーナーの内側圧力との積に、又はそれら両方に適合されることは有利である。幾つかの開口及び／又はポートが存在することが可能であるため、全内側開口表面の面積Ａは、ハウジングから出る流体の流量を所望のレベルに保ち、過剰圧力を回避するように、特定のバーナーにおいて維持されることは有利である。
【００１８】
内側開口表面の面積Ａがハウジングの内側ボリュームに適合する場合、全内側開口表面の面積Ａ（ｍｍ２）対Ｖ１（ｍｍ３）の比は１：２００００以上及び１：１００００００以下であり、好適には、１：５００００以上及び１：５０００００以下であり、更に好適には、１：７５０００以上及び１：４０００００以下であり、そして最も好適には、１：１０００００以上及び１：３０００００以下である。
【００１９】
内側開口表面の面積Ａが、バーナーの内側ボリュームとバーナーの内側圧力との積に適合する場合、全内側開口表面の面積Ａ（ｍｍ２）対Ｖ２ｘｐ２を（ｍｍ３ｂａｒ）の比は１：４００以上及び１：３００００以下であり、好適には、１：７５０以上及び１：２００００以下であり、更に好適には、１：１０００以上及び１：１００００以下であり、そして最も好適には、１：１５００以上及び１：５０００以下である。
【００２０】
そのように行うことにより、ハウジングの環境に曝された水銀の量は非常に減少される一方、過剰圧力の危険性は最小化される。好適には、全内側開口表面の面積Ａは、ハウジングの内側ボリューム、又はバーナーの内側ボリュームとバーナーの内側圧力との積に適合される。
【００２１】
好適には、本発明にしたがったランプは、ランプの方への流体（例えば、空気又はガス）の流れにより冷却されないことに留意する必要がある。しかしながら、冷却装置（例えば、ファンのような）を備えることは可能である。
【００２２】
本発明の好適な実施形態にしたがって、生じた破裂の後にハウジングから少なくとも１つの開口を通って出るように与えられる、開口（４０）の内側開口表面の面積及び／又は全内側開口表面の面積Ａは、０ｍｍ３／ｓｅｃ以上及び１／１０Ｖ１／ｓｅｃである。それらの境界において生じる破裂の後にハウジングから少なくとも１つの開口を通って出る流体の流量を維持することは、ハウジングの外側に進む水銀の量の良好な低減を達成すること及び過剰圧力の危険性に対する荒涼を与えることの両方について最も適切であることが示された。好適には、報じた破裂の後にハウジングから少なくとも１つの開口を通って出る流体の流量は、１ｍｍ３／ｓｅｃ以上及び１０ｍｍ３／ｓｅｃ以下であり、更に好適には、２ｍｍ３／ｓｅｃ以上及び８ｍｍ３／ｓｅｃ以下であり、最も好適には、３ｍｍ３／ｓｅｃ以上及び５ｍｍ３／ｓｅｃ以下である。
【００２３】
本発明の好適な実施形態にしたがって、ハウジングのすぐ外側で測定される圧力の増加は、生じたバーナーの破裂の後の時間の期間、０ｓｅｃ以上及び１００ｓｅｃ以下の間、０ｍｂａｒ以上及び１００ｍｂａｒ以下である。
【００２４】
本発明の好適な実施形態にしたがって、ハウジングは円筒形形状であって、好適には、高さは７０ｍｍ以上及び１４０ｍｍ以下であり、更に好適には、９０ｍｍ以上及び１２０ｍｍ以下であり、最も好適には、１００ｍｍ以上及び１１０ｍｍ以下であり、直径は７０ｍｍ以上及び１４０ｍｍ以下であり、更に好適には、９０ｍｍ以上及び１２０ｍｍ以下であり、最も好適には、１００ｍｍ以上及び１１０ｍｍ以下である、円筒形形状を有する。これは、実際に、ハウジングについての最適な寸法であることが明らかにされたものである。
【００２５】
しかしながら、本発明においては、ハウジングについての他の形状もまた好ましい。本発明の好適な実施形態にしたがって、ハウジングは、正方形又は長方形形状であって、好適には、高さは７０ｍｍ以上及び１４０ｍｍ以下であり、更に好適には、９０ｍｍ以上及び１２０ｍｍ以下であり、最も好適には、１００ｍｍ以上及び１１０ｍｍ以下であり、長さは７０ｍｍ以上及び１４０ｍｍ以下であり、更に好適には、９０ｍｍ以上及び１２０ｍｍ以下であり、最も好適には、１００ｍｍ以上及び１１０ｍｍ以下である、正方形又は長方形形状を有する。これは、実際に、ハウジングについての最適な寸法であることが明らかにされたものである。
【００２６】
本発明の好適な実施形態にしたがって、ランプは、ハウジングに隣接して備えられた少なくとも１つのチャンバーを有し、
− 少なくとも１つのチャンバーは、ハウジングの少なくとも１つのポートを介してハウジングと流体的に接続された第１ポートを有し、それ故、流体はハウジングからチャンバー内部に通ることができ、
− 少なくとも１つのチャンバーは、流体がチャンバーの外側に通ることができる少なくとも１つの第２開口を有する少なくとも第２ポートを有する。
【００２７】
そのように行うことにより、バーナーの破裂の後にハウジングから外に進む流体は先ず、環境に達する前に、少なくとも１つのチャンバーを通る。表現“ハウジングと流体的に接続された”はまた、チャンバーが更なるチャンバー（例えば、下で説明する図７において示されているもの）を介してハウジングと流体的に接続されることが可能であることを意味することに留意する必要がある。上記のようにチャンバーの外側の方に進み、続いて、上記のような他のチャンバー（例えば、下で説明し、図７に示している）に入ることが可能である流体については説明しないで進める。
【００２８】
本発明にしたがった１つ（又はそれ以上の）チャンバーを用いるとき、チャンバーのポートは、流体がチャンバーに入った後、チャンバーから出る前に、チャンバーの内側ボリュームの５０％以上及び１００％以下が通るような方法で設定されることは有利である。好適には、流体は、チャンバーを出る前に、チャンバーの内側ボリュームの７０％以上、より好適には８０％以上、最も好適には９０％以上が通る。このことは、流体が冷却される時間を要するために、それにより、圧力及び流量を低減することができるために、有利である。好適には、チャンバーの第１及び第２ポートは、チャンバーの第１及び第２ポートが同じ高さにない点で、互いから分離され、及び／又は、互いに対してシフトされる。
【００２９】
本発明の好適な実施形態にしたがって、チャンバーは、円筒形形状であって、好適には、直径が４０ｍｍ以上及び９０ｍｍ以下であり、更に好適には、５０ｍｍ以上及び８０ｍｍ以下であり、最も好適には、６０ｍｍ以上及び７０ｍｍ以下であり、そして高さが１０ｍｍ以上及び２５ｍｍ以下であり、更に好適には、１２ｍｍ以上及び２０ｍｍ以下であり、最も好適には、１５ｍｍ以上及び１８ｍｍ以下である、円筒形形状を有し、その場合、幾つかのチャンバーが存在し、それらのチャンバーの寸法及び形状は、互いから独立して選択される。チャンバーについてそれらの寸法を選択することにより、バーナーの破裂のためのボリュームの増加は、ランプの外側に進む水銀の量を最小化するように最適に対処されることができる。
【００３０】
しかしながら、本発明においては、チャンバーについて、他の形状もまた好ましい。本発明の好適な実施形態にしたがって、チャンバーは、正方形又は長方形形状であって、好適には、長さが４０ｍｍ以上及び９０ｍｍ以下であり、更に好適には、５０ｍｍ以上及び８０ｍｍ以下であり、最も好適には、６０ｍｍ以上及び７０ｍｍ以下であり、そして高さが１０ｍｍ以上及び２５ｍｍ以下であり、更に好適には、１２ｍｍ以上及び２０ｍｍ以下であり、最も好適には、１５ｍｍ以上及び１８ｍｍ以下である、正方形又は長方形形状を有する。これは、実際に、ハウジングについての最適な寸法であることが明らかにされたものである。
【００３１】
本発明の好適な実施形態にしたがって、少なくとも１つの第２開口は内側開口表面の面積を有し、その内側開口表面の面積は、少なくとも１つのチャンバーの第２開口の内側開口表面の面積の、ハウジングの少なくとも１つのポートの開口の内側開口表面の面積に対する比が１：１０００以上及び１：７００００以下であるような方式で備えられている。そのように行うことにより、環境へのチャンバーに対するハウジングからの圧力低下は、所望の方法で調節されることが可能である。
【００３２】
好適には、少なくとも１つのチャンバーの第２開口の内側開口表面の面積の、ハウジングの少なくとも１つのポートの開口の内側開口表面の面積に対する比は、好適には、１：２０００以上及び１：５００００以下であり、更に好適には、１：３５００以上及び１：２００００以下であり、そして最も好適には、１：５０００以上及び１：１００００以下である。
【００３３】
本発明の好適な実施形態にしたがって、少なくとも１つのチャンバーは内側ボリュームを有し、少なくとも１つのチャンバーの内側ボリュームの、ハウジングの内側ボリュームに対する比は、１：７．５以上及び１：３．５以下である。これは、好適には、幾つかのチャンバーが“連続して”いる、即ち、流体が第１チャンバー、続いて第２チャンバー、続いて更なる付加チャンバーにおいてハウジングから外側に流れるような方式にある、アプリケーションにおいて行われる。上記のように内側ボリュームに対する比にチャンバーの内側ボリュームを調整することにより、流体の流量が所望の方式で調節されることができることが分かった。好適には、少なくとも１つのチャンバーの内側ボリュームのハウジングの内側ボリュームに対する比は、好適には、１：１０以上及び１：３０以下であり、更に好適には、１：１２．５以上及び１：２５以下であり、そして最も好適には、１：１５以上及び１：２０以下である。
【００３４】
本発明の好適な実施形態にしたがって、少なくとも１つのチャンバーの各々は内側ボリュームを有し、全内側ボリュームＶ３は少なくとも１つのチャンバーの各々の内側ボリューム各々の和であり、ハウジングの内側ボリュームに対する比は１：１以上及び１：３５以下である。これは、好適には、幾つかのチャンバーが“並列”であるアプリケーションにおいて、即ち、流体がハウジングから第１チャンバーの第１ポートを介して及び幾つかの他のチャンバーの更なるポートを介して流れるような方式で行われる。上記のように、内側ボリュームに対する比でチャンバーの内側ボリュームを調節することにより、流体の流量が所望の流量比の範囲内にあることが確実にされることが分かった。好適には、Ｖ３のハウジングの内側ボリュームに対する比は、好適には、１：２以上及び１：３０以下であり、更に好適には、１：４以上及び１：２０以下であり、そして最も好適には、１：５以上及び１：１０以下である。
【００３５】
本発明の好適な実施形態にしたがって、チャンバーの少なくとも１つは、ハウジングを有する共通壁部を有する。そのように行うことにより、コンパクトなランプのデザインが可能であり、必用な部品の数を減らすことができる。好適には、このようなハウジングを有する少なくとも共通壁部はポートの開口を有する。
【００３６】
本発明の好適な実施形態にしたがって、チャンバーの少なくとも１つは、水銀吸収／吸着及び／又はボロキング手段を備えている。そのように行うことにより、チャンバーから環境に進む水銀全てでないとしても、一部を妨げることが可能である。
【００３７】
本発明にしたがったランプは、好適には、次のアプリケーションの１つ又はそれ以上において用いるためにデザインされたシステムに組み込まれる。
− 商店の照明
− 家庭の照明
− ヘッドランプ
− アクセント照明
− スポット照明
− 劇場の照明
− オフィスの照明
− 職場の照明
− 自動車のフロント照明
− 自動車の補助照明
− 自動車のインテリア照明
− 顧客のテレビジョンアプリケーション
− 光ファイバーアプリケーション
− 投射システム
上記の構成要素、請求項の構成要素及び上記実施形態における本発明にしたがって用いられる構成要素は、大きさ、形状、材料選択、及び適切な分野で既知の選択基準が制限を伴わずに適用されるような技術概念に関連する何れの特別な例外とはならない。
【００３８】
本発明の目的の付加的な詳細、特徴及び有利点については、本発明にしたがったランプの幾つかの好適な実施形態を示す、従属請求項、以下の説明及び関連図面に記載されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
図１は、図２のラインＩ−Ｉに沿った、本発明にしたがったランプの第１実施形態の断面の模式図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩラインに沿った、ランプのハウジングの壁部分の断面の模式図である。ランプは、バーナー１０、リフレクター２０、前面ガラス３０及びシース６０を有する。この実施形態においては、前面ガラス３０及びシース６０はハウジングを構成し、そのハウジングは内側ボリューム７０Ｖ１を有する。バーナー１０は内側ボリュームＶ２及び内側圧力ｐ２を有する。バーナー自体は当該技術分野において知られていて、本発明の一部ではない。しかしながら、本発明において、全てが既知の種類及び構成要素を用いることが可能である。
【００４０】
図１及び２から理解できるように、シース６０及び前面ガラス３０により構成されるハウジングは２つのポート４０（図１においては、断面であるため、１つのみが示されている）を有する。それら２つのポートは各々、内側開口表面５０ａ、５０ｂを有し、それらの各々は、０ｍｍ２以上２０ｍｍ２以下の範囲内、好適には１ｍｍ２以上１５ｍｍ２以下の範囲内、更に好適には３ｍｍ２以上１０ｍｍ２以下の範囲内の面積を有する。
【００４１】
全内側開口表面Ａは、全内側開口表面の面積の和であり、この実施形態においては、内側開口表面５０ａ及び５０ｂ両方の和である。内側開口表面Ａは、全内側開口表面の面積Ａ（ｍｍ２）対Ｖ１（ｍｍ３）の比が１：２００００以上及び１：１００００００以下、好適には１：５００００以上及び１：５０００００以下、更に好適には１：１０００００以上及び１：３０００００以下であるように適合するように設定される。
【００４２】
ポート４０及び内側開口５０ａ、５０ｂの示されている直径は、理解できるように拡大されていることに留意されたい。殆どの適用において、それらの構成要素の寸法は実際とは異なっている。
【００４３】
更に、この実施形態においては、ポート４０は、円筒形のスルーホールとして形成されている。このことは、この場合には必ずしも必要でなく、また、立方体状又は円錐状ポートが本発明で用いられることが可能であり、特定のアプリケーションに対して有利である可能性がある。
【００４４】
図３は、付加チャンバーを有する、本発明にしたがったランプの第２実施形態の断面模式図である。このチャンバー１００は、ハウジングの少なくとも一部を介してハウジングと流体的に接続されている第１ポートを有し、それ故、流体は、ハウジングからチャンバー１００の内側まで通ることができる。この実施形態においては、このポートはポート４０と同等である。更に、チャンバー１００は、流体がチャンバーの外側まで通る少なくとも１つの第２開口（図示せず）を有する第２ポート９０を有する。チャンバー１００の第２開口の内側開口表面の面積対ハウジングのポート４０の開口の内側開口表面の面積の比は、５：１以上及び１：５以下である。
【００４５】
チャンバーのポートは、流体が、ポート４０を入った後に、ポート９０を出る前に、チャンバー１００の内側ボリュームの約９０％を通す。このことは、その場合、流体は冷やされる時間を有し、それにより、圧力が低減され、流体を減少させることができるために有利である。
【００４６】
更に、チャンバーのボリュームは、チャンバー１００の内側ボリューム対ハウジングの内側ボリュームの比が１：７．５以上及び１：３．５以下であるように設定されている。このように、流体が環境の方に進むときの流体の流量は、望ましい方法で更に制御される。
【００４７】
チャンバー１００は、この実施形態においては、ハウジング６０と共に共通壁部６５を有するように備えられている。このことは、そのチャンバーに関する限り、製造が容易であり且つチャンバー１００が“切り離されている”の構成要素であるときにより安定しているように、よりコンパクトな装置を構築する可能性を与える。
【００４８】
しかしながら、チャンバー１００はまた、“切り離されている”ことが可能である。これについて、図４に示す。図４は、付加チャンバーを有する本発明にしたがったランプの第３実施形態の断面模式図である。このチャンバー１００はまた、ハウジングの少なくとも１つのポートを介してハウジングと流体的に接続されている第１ポートを有し、それ故、流体は、ハウジングからチャンバー１００の内側まで通ることができる。この実施形態においては、このポートはポート４０と同等である。更に、チャンバー１００は、流体がチャンバーの外側の方に通ることができる少なくとも１つの第２開口（図示せず）を有する第２ポート９０を有する。チャンバー１００の第２開口の内側開口表面の面積対ハウジングのポート４０の開口の内側開口表面の面積の比は、５：１以上及び１：５以下である。
【００４９】
図４に示す実施形態においては、チャンバー１００は、２つのポート４０、９０を有する円筒形管として形成されている。これに関して、チャンバー１００の内側の直径は、各々のポート４０、９０の内側開口の直径より大きい。
【００５０】
この実施形態においては、チャンバー１００の内側ボリュームはまた、チャンバー１００の内側ボリューム対ハウジングの内側ボリュームの比が１：７．５以上及び１：３５以下であるように設定されている。このようにして、流体の流量は、その流体が環境の方に進むときに、望ましい方式で更に制御される。
【００５１】
図５は、付加チャンバーを有する本発明にしたがったランプの第４実施形態の断面模式図である。この実施形態においては、シースは削除されている。それ故、この実施形態にしたがったハウジングは、リフレクター２０及び前面ガラス３０の外側に形成され、それらリフレクター２０及び前面ガラス３０は互いに接続されている。そのハウジングの内側ボリューム７０は、シースが存在する殆どのアプリケーションにおけるそれらの実施形態におけるより小さい。また、この実施形態においては、２つのポート４０、９０を有する上記のチャンバー１００が存在する。そのチャンバー１００は、この実施形態においては、“曲がった管”として形成されている。チャンバー１００について何れの形状を選択することができることに留意する必要がある。それ故、チャンバー１００は、選択されたアプリケーションについて更なる要求に適合するように設定されることが可能である。
【００５２】
図６は、２つの付加チャンバーを有する本発明にしたがったランプの第５実施形態の断面模式図である。それら２つのチャンバー１００ａ、１００ｂ各々は、上記のように、２つのポート４０ａ、９０ａ及び４０ｂ、９０ｂをそれぞれ有する。それらの各々はまた、ハウジングを有する共通壁部６５ａ及び６５ｂをそれぞれ有する。
【００５３】
２つのチャンバー１００ａ、１００ｂの２つの内側ボリュームの和である全内側ボリュームＶ３対ハウジングの内側ボリュームＶ１の比は、１：１以上及び１：３５以下である。上記の内側ボリュームに対する比でチャンバーの内側ボリュームを調節することにより、流体流が所望の流量比の範囲内にあることを確実にする。好適には、Ｖ３対ハウジングの内側ボリュームの比は、１：２以上及び１：３０以下、好適には１：４以上及び１：２０以下、更に好適には１：５以上及び１：１０以下である。
【００５４】
２つの異なるチャンバー１００ａ、１００ｂは同じサイズを有する必用はないことに留意する必要がある。一部のアプリケーション（例えば、環境中に置かれた装置からの吸気があるとき）については、流体はチャンバーの各々を通過するために要する時間が異なり、それ故、適合されるために、チャンバーのために異なるサイズを有することは有利である。
【００５５】
図７は、２つの付加チャンバーを有する本発明にしたがったランプの第６実施形態の断面模式図である。それらのチャンバー１００ａ、１００ｂは“連続して”いて、それ故、チャンバー１００ｂは、チャンバー１００ａを介してハウジングのポート４０と流体的に接続されている。図７から理解できるように、２つのチャンバーの内側ボリューム対ハウジングの内側ボリュームの比は、１：７．７以上及び１：３５以下である。このことは、流体が、ハウジング及びバーナー１０から、一方で、絶えず移動し、他方で、温度が低下するように十分に長い時間の間、チャンバー１００ａ、１００ｂの各々に留まり、それにより、圧力及び流量を低下させることができることを確実にする。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】図２のＩ−Ｉラインに沿った本発明にしたがったランプの第１実施形態の断面模式図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩラインに沿ったランプのハウジングの壁部分の断面模式図である。
【図３】付加チャンバーを有する本発明にしたがったランプの第２実施形態の断面模式図である。
【図４】付加チャンバーを有する本発明にしたがったランプの第３実施形態の断面模式図である。
【図５】付加チャンバーを有する本発明にしたがったランプの第４実施形態の断面模式図である。
【図６】付加チャンバーを有する本発明にしたがったランプの第５実施形態の断面模式図である。
【図７】付加チャンバーを有する本発明にしたがったランプの第６実施形態の断面模式図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン化可能な充填物及び該充填物に含まれる水銀量を有するバーナーを有するランプであって、前記バーナーはハウジングにより囲まれ、前記ハウジングは開口を有する少なくとも１つのポートを有し、内側開口表面の面積は０ｍｍ２以上及び２０ｍｍ２以下である、ランプ。
【請求項２】
請求項１に記載のランプであって、前記内側開口表面の面積は１ｍｍ２以上及び１５ｍｍ２以下であり、より好ましくは、３ｍｍ２以上及び１０ｍｍ２以下である、ランプ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のランプであって：
前記ハウジングは内側ボリュームＶ１を有し；
前記バーナーは内側ボリュームＶ２及び内側圧力ｐ２を有し、前記ハウジングの前記ポートの全前記内側開口表面の面積Ａは、前記全内側開口表面の面積Ａ（ｍｍ２）のＶ１（ｍｍ３）に対する比は１：２００００以上及び１：１０００００以下であり、前記全内側開口表面の面積Ａ（ｍｍ２）のＶ２ｘｐ２（ｍｍ３ｂａｒ）に対する比は１：４００以上及び１：３００００以下であるような方式で備えられている；
ランプ。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のランプであって、前記開口の前記内側開口表面の面積及び／又は前記全内側開口表面の面積Ａは、破裂が生じた後に前記ハウジングから外に前記少なくとも１つの開口を通る流体の流量は０ｍｍ３／ｓｅｃ以上及び１／１０Ｖ１／ｓｅｃ以下である、ランプ。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れ一項に記載のランプであって、前記ランプは、前記ハウジングに隣接して備えられている少なくとも１つのチャンバーを有する、ランプであり：
前記少なくとも１つのチャンバーは、前記ハウジングの少なくとも１つのポートを介して前記ハウジングと流体的に接続されている第１ポートを有し、
前記少なくとも１つのチャンバーは、流体が前記チャンバーの外側に通り抜ける少なくとも１つの第２開口を有する少なくとも第２ポートを有する；
ランプ。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れ一項に記載のランプであって、前記少なくとも１つの第２開口の各々は内側開口表面の面積を有し、前記内側開口表面の面積は、前記少なくとも１つのチャンバーの前記第２開口の前記内側開口表面の面積の、前記ハウジングの前記少なくとも１つのポートの前記開口の前記内側開口表面の面積に対する比が５：１以上及び１：５以下であるような方式で備えられている、ランプ。
【請求項７】
請求項５又は６に記載のランプであって、前記少なくとも１つのチャンバーの各々は内側ボリュームを有し、前記少なくとも１つのチャンバーの前記内側ボリュームの前記ハウジングの前記内側ボリュームＶ１に対する比は１：７．５以上及び１：３５以下である、ランプ。
【請求項８】
請求項５乃至７の何れ一項に記載のランプであって、前記少なくとも１つのチャンバーの各々は内側ボリュームを有し、前記少なくとも１つのチャンバーの各々の内側ボリュームの各々の和である前記全内側ボリュームＶ３の前記ハウジングの前記内側ボリュームＶ１に対する比は１：１以上及び１：３５以下である、ランプ。
【請求項９】
請求項５乃至８の何れ一項に記載のランプであって、前記チャンバーの少なくとも１つは前記ハウジングと共に共通壁部を有する、ランプ。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れ一項に記載のランプを組み込んでいるシステムであって、次のアプリケーション、即ち：
商店の照明；
家庭の照明；
ヘッドランプ；
アクセント照明；
スポット照明；
劇場の照明；
オフィスの照明；
職場の照明；
自動車のフロント照明；
自動車の補助照明；
自動車のインテリア照明；
顧客のテレビジョンアプリケーション；
光ファイバーアプリケーション；及び
投射システム；
のアプリケーションの１つ又はそれ以上で用いられる、システム。
【請求項１】
イオン化可能な充填物及び該充填物に含まれる水銀量を有するバーナーを有するランプであって、前記バーナーはハウジングにより囲まれ、前記ハウジングは開口を有する少なくとも１つのポートを有し、内側開口表面の面積は０ｍｍ２以上及び２０ｍｍ２以下である、ランプ。
【請求項２】
請求項１に記載のランプであって、前記内側開口表面の面積は１ｍｍ２以上及び１５ｍｍ２以下であり、より好ましくは、３ｍｍ２以上及び１０ｍｍ２以下である、ランプ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のランプであって：
前記ハウジングは内側ボリュームＶ１を有し；
前記バーナーは内側ボリュームＶ２及び内側圧力ｐ２を有し、前記ハウジングの前記ポートの全前記内側開口表面の面積Ａは、前記全内側開口表面の面積Ａ（ｍｍ２）のＶ１（ｍｍ３）に対する比は１：２００００以上及び１：１０００００以下であり、前記全内側開口表面の面積Ａ（ｍｍ２）のＶ２ｘｐ２（ｍｍ３ｂａｒ）に対する比は１：４００以上及び１：３００００以下であるような方式で備えられている；
ランプ。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のランプであって、前記開口の前記内側開口表面の面積及び／又は前記全内側開口表面の面積Ａは、破裂が生じた後に前記ハウジングから外に前記少なくとも１つの開口を通る流体の流量は０ｍｍ３／ｓｅｃ以上及び１／１０Ｖ１／ｓｅｃ以下である、ランプ。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れ一項に記載のランプであって、前記ランプは、前記ハウジングに隣接して備えられている少なくとも１つのチャンバーを有する、ランプであり：
前記少なくとも１つのチャンバーは、前記ハウジングの少なくとも１つのポートを介して前記ハウジングと流体的に接続されている第１ポートを有し、
前記少なくとも１つのチャンバーは、流体が前記チャンバーの外側に通り抜ける少なくとも１つの第２開口を有する少なくとも第２ポートを有する；
ランプ。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れ一項に記載のランプであって、前記少なくとも１つの第２開口の各々は内側開口表面の面積を有し、前記内側開口表面の面積は、前記少なくとも１つのチャンバーの前記第２開口の前記内側開口表面の面積の、前記ハウジングの前記少なくとも１つのポートの前記開口の前記内側開口表面の面積に対する比が５：１以上及び１：５以下であるような方式で備えられている、ランプ。
【請求項７】
請求項５又は６に記載のランプであって、前記少なくとも１つのチャンバーの各々は内側ボリュームを有し、前記少なくとも１つのチャンバーの前記内側ボリュームの前記ハウジングの前記内側ボリュームＶ１に対する比は１：７．５以上及び１：３５以下である、ランプ。
【請求項８】
請求項５乃至７の何れ一項に記載のランプであって、前記少なくとも１つのチャンバーの各々は内側ボリュームを有し、前記少なくとも１つのチャンバーの各々の内側ボリュームの各々の和である前記全内側ボリュームＶ３の前記ハウジングの前記内側ボリュームＶ１に対する比は１：１以上及び１：３５以下である、ランプ。
【請求項９】
請求項５乃至８の何れ一項に記載のランプであって、前記チャンバーの少なくとも１つは前記ハウジングと共に共通壁部を有する、ランプ。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れ一項に記載のランプを組み込んでいるシステムであって、次のアプリケーション、即ち：
商店の照明；
家庭の照明；
ヘッドランプ；
アクセント照明；
スポット照明；
劇場の照明；
オフィスの照明；
職場の照明；
自動車のフロント照明；
自動車の補助照明；
自動車のインテリア照明；
顧客のテレビジョンアプリケーション；
光ファイバーアプリケーション；及び
投射システム；
のアプリケーションの１つ又はそれ以上で用いられる、システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公表番号】特表２００８−５０６２２８（Ｐ２００８−５０６２２８Ａ）
【公表日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５１９９３０（Ｐ２００７−５１９９３０）
【出願日】平成１７年６月２４日（２００５．６．２４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００５／０５２０８３
【国際公開番号】ＷＯ２００６／００６０９３
【国際公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月２４日（２００５．６．２４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００５／０５２０８３
【国際公開番号】ＷＯ２００６／００６０９３
【国際公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]