説明

外管を有する電気ランプ

【課題】請求項1の上位概念に記載のランプにおいて、高い温度負荷に耐えることができ、殊に長い寿命を保証すること。
【解決手段】電気ランプであって、真空密に封止され長手方向に延在する内管を有する外管が設けられており、前記内管により長手軸および内部長さLEGが規定され、該内管は発光手段を含み、互いに対向する端部のところで封止部材により封止されており、全長LAKOおよび2つのネック部分を有する前記外管は、前記内管全体を覆っており、前記ネック部材は前記封止部材に固定されており、前記封止部材は薄片を含む形式のものにおいて、前記外管の全長LAKOと内部容量の内部長さLEGとの割合は1.3〜4の間、有利には1.5〜3の間である、外管を有する電気ランプ。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、真空密に封止され長手方向に延在する内管を有する外管が設けられており、前記内管により長手軸および内部長さが規定され、該内管は発光手段を含み、互いに対向する端部のところで封止部材により封止されており、全長および2つのネック部分を有する前記外管は、前記内管全体を覆っており、前記ネック部分は前記封止部材に固定されており、前記封止部材は薄片を含む形式の電気ランプに関する。この場合、殊にメタルハライドランプ、水銀高圧放電ランプを対象とするが、外管を有するハロゲン白熱ランプも対象とする。ランプの内管は、封止箇所によって2つの側で封止されている。外管は、1つまたは両方の封止部材のところで固定されている。
【背景技術】
【0002】
EP−A465083号およびEP−A588602号から外管を有する電気ランプが既に知られている。このランプは、外管によって取り囲まれた発光体を有しており、これは封止部材に取り付けられている。その際に良好な接続を形成するため、封止部材には殊に放射状の隆起部が設けられており、この隆起部の上に、外管端部が当接されていて、そこにおいてこの隆起部といっしょに溶融されている。
【0003】
EP1492146号から、外管を有するランプが公知である。しかしこのランプはコンパクトな照明器具には使用可能ではない。このような状況において、ランプの温度負荷は非常に高く、特別な建設的な措置が取られなければならない。
【特許文献1】EP−A465083
【特許文献2】EP−A588602
【特許文献3】EP1492146
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の課題は、請求項1の上位概念に記載のランプにおいて、高い温度負荷に耐えることができ、殊に長い寿命を保証することにある。コンパクトなランプ形状によって、小さくかつ廉価な照明器具が実現可能になる。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明によれば上述の課題は、前記外管の全長と内部容量の内部長さの割合が1.3〜4の間、有利には1.5〜3の間であることによって解決される。特に有利な構成は従属請求項に記載されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【0006】
本発明のランプは、真空密で封止された内管、殊に放電容器を有している。この放電容器によってランプ軸が規定され、この内管は相互に対向している端部のところで封止部材によって封止されている。封止部材はピンチ封止部であるかまたは溶融封止部である。ランプ内部にあるこの発光手段は、2つの電極間にある放電アークまたは発光体である。発光手段は、そこへ案内される内部電流導入線によって導電接続されている。封止部材には殊に、外側へ向かって突出する延長部が設けられており、この延長部は中空の管として構成されている。以下で概念「放電容器」は内管に対して、例えば制限なく使用される。
【0007】
上位概念に記載された様式のコンパクトランプを実現するこれまでの試みでは、最大で2000時間の寿命しか得られなかった。従ってこの種のランプはフォトオプティック用途にしか適していなかった。
【0008】
本発明では特に、放電容器の封止部におけるモリブデン薄片の外側端部での温度調整に着目する。放電容器は完全には外管によって取り囲まれていないので、この箇所が空気と接触する。モリブデンは酸化し得るので、これによって電流の流れが中断される。従ってここで決定的な措置がとられる。すなわち外管を短くする。外管の長さは、外管の中央部分であると理解されたい。しかも場合によって封止部に合わせられた部分を含まない。ここで重要であるのは、このように定められた外管の長さが、その内部体積の長さと理解される放電容器の長さと比べて、この長さの1.3〜4倍の間でしかないということである。殊に値は有利には1.5〜3倍の間であり、特に有利には最大で2.5倍の値である。
【0009】
ここでは殊に、外管はできるだけ密接に放電容器に接して配置されるべきである。外管の直径と放電容器の直径との割合に対する有利な値は、1.1〜2.5であり、有利にはこの割合は1.2〜2.0の間である。
【0010】
さらなる重要な配向特徴は、ランプ出力に関する外管(円筒状部分)の長さである。この割合LWは1.8〜3.5W/mmの間にあるべきである。具体的な例は、36mmの外管長さを有する75Wランプである。従ってLW=75W/36mm=2.08W/mmである。150Wランプの場合には、48mmの外管長さが使用され、ここでLW=150W/48mm=3.12W/mmである。
【0011】
さらなる有利な手法は、Mo薄片を延長することである。これは、外管の長さに関連して行われるべきである。殊に次のような場合に高い温度耐性が得られる。すなわち、放電容器の2つのMo薄片の合計の長さLMOが、外管の長さLAKOに対して0.4〜1の間にある場合に高い温度耐性が得られる。周辺値が含められ、殊に少なくとも0.45である。有利には、LMO/LAKOは0.55と0.9の間である。ここで通常は、2つの薄片は同じ長さである。しかし特別な場合には、1つの薄片を他の薄片よりも長くするのは有利である。150Wランプの場合での具体的な実施例を以下に示す:すなわち2×17mm/48mm=0.7;70Wランプの場合:2×12/36=0.66。従来のランプの場合には、この割合は典型的に0.2〜0.3の間である。
【0012】
さらなる有利な手法は、いわゆる軸の引き抜き加工である。これは驚くべきことに同じように次の目的、すなわちMo薄片の端部で温度を下げることをサポートする。ここで溶融の場合には、これは内管から軸への移行部において、引き抜き加によって薄くなり、軸端部へ向けて再び厚くなる。有利には、これは20〜60%厚い。軸は具体的に内管へ向かう薄い箇所で典型的に70〜150Wの中くらいの出力で、約5mmの直径を有しており、外管が折り返される(aufgerollt)箇所で7〜8mmの直径を有している。
【0013】
有利には少なくとも1つの封止部材に、特に環状の隆起部が設けられる。この隆起はランプ軸と交差する方向で半径方向に突出している。このような隆起部形状は、局部的な加熱後に、圧縮によりまたは膨らみをつけることにより形成することができる。さらに簡単であるのは、適切に形成されたガラスビードを取り付けることである。
【0014】
外管を直径が等しく維持された連続した1つの管部材としてもよいし、中央に膨らみをもちそれに続いて未端に、接して設けられた(殊に付着または一体成形された)管部材を有する管としてもよい。
【0015】
1つの有利な実施形態では、封止部分に環状の延長部分が設けられており、そこに隆起部が当接している。これは殊に、付着または一体成形される。これによって、半径方向に対称ではないピンチ封止部においても、半径方向に対称な隆起部を形成することができる。溶融封止部の場合、このような延長部分は必ずしも必要ではない。有利には内管も外管も石英ガラス、場合によっては硬質ガラスから成る。
【実施例】
【0016】
以下で本発明を複数の実施例に基づいてより詳細に説明する。
【0017】
図1には、メタルハライドランプ1が示されており、このメタルハライドランプは溶融部2によって封止されている。これは、放電容器3を有する150Wランプである。溶融部2ははじめは5mmの直径を有しており、モリブデンから成る溶融薄片4の上方で7.3mmに広がっている。薄片はそれぞれ17mmの長さであり、すなわちLMO=34mmである。溶融部の終端に、短い管部材5が組み込まれて付けられている。この管部材には隆起部6が設けられている。管部材内には口金部分7が組み込まれている。
【0018】
放電容器は外管8によって取り囲まれている。この外管は実質的に円筒状に構成されており、薄片の上方で狭くなり、ネック部分9になる。このネック部分9は隆起部分6のところで終端している。外管は48mmの長さLAKOを有している。2つのネック部分を入れた全長は72mmである。
【0019】
このようなコンパクトなランプは、最適な設計時には、高い負荷にもかかわらず、少なくとも6000時間、殊にむしろ9000時間より長い寿命を有している。
【0020】
図2には、両側でピンチ封止されたハロゲンランプの10の側面図が示されている。これは内管11からなる。この内管の中央には、発光体12が軸方向に配置されている。発光体の端部13はその機能において、内部の電流導入部として直接的にピンチ封止部14内に組み込まれており、そこでピンチ薄片15と接続されている。外管16は傾斜している端部17と、ネック部分18とともに円筒状である。端部17はともに長さLAKOを規定している。ネック部分18はピンチ封止部14と接している。
【0021】
70Wおよび150Wの出力を有するメタルハライドランプの場合の具体的な寸法を以下の表に示す。これはハロゲン白熱ランプに対しても寸法の根拠として使用可能である。この場合、メタルハライドランプのこの寸法は光の色、例えば暖色の白および中性の白に依存しないで使用可能である。
【0022】
【表1】

【0023】
最後に、図3はメタルハライドランプを示している。ここでは放電容器3は実質的には楕円形に形成されているが、くさび形の延長部20を端部に有している。ここでもLEGによって放電容器の全体的な内部長さが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】断面図であらわされたメタルハライドランプの実施例
【図2】断面図であらわされたハロゲン白熱ランプ
【図3】メタルハライドランプの別の実施例
【符号の説明】
【0025】
1 メタルハライドランプ、 2 溶融部、 3 放電容器、 4 溶融薄片、 5 管部材、 6 隆起部、 7 ソケット部分、 8 外管、 9 ネック部分、 10 ハロゲン白熱ランプ、 11 内管、 12 発光体、 13 発光体の端部、 14 ピンチ封止部、 15 ピンチ薄片、 16 外管、 17 傾斜端部、 18 ネック部分、 20 くさび形延長部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
電気ランプであって、
真空密に封止され長手方向に延在する内管(1)を有する外管が設けられており、
前記内管(1)により長手軸(A)および内部長さLEGが規定され、該内管(1)は発光手段を含み、互いに対向する端部のところで封止部材(6;32)により封止されており、
全長LAKOおよび2つのネック部分を有する前記外管は、前記内管(1)全体を覆っており、
前記ネック部材は前記封止部材に固定されており、
前記封止部材は薄片を含む形式のものにおいて、
前記外管の全長LAKOと内部容量の内部長さLEGとの割合は1.3〜4の間、有利には1.5〜3の間である、
ことを特徴とする、外管を有する電気ランプ。
【請求項2】
前記内管は最大直径DEGを有しており、前記外管は最大直径DAKOを有しており、割合DAKO/DEGは1.1〜2.5の間、有利には1.2〜2.0の間にある、請求項1記載のランプ。
【請求項3】
前記外管の長さLAKO(単位mm)は、ランプの定格出力(単位W)に合わせて調整されており、割合P/LAKOは1.8〜3.5W/mmの間にある、請求項1記載のランプ。
【請求項4】
2つの前記薄片の全体の長さLMOは、外管の長さLAKOに合わせて調整されており、割合LMO/LAKOは0.4〜1.0の間であり、殊に0.55〜0.9の間である、請求項1記載のランプ。
【請求項5】
前記封止部は溶融部として構成されており、前記溶融部の直径は、内側から外側へ向かって拡大している、請求項1記載のランプ。
【請求項6】
前記直径は前記薄片の放電から離れた端部の上方で、内部容量の近傍における直径の120〜160%の間である、請求項5記載のランプ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2006−313749(P2006−313749A)
【公開日】平成18年11月16日(2006.11.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−127599(P2006−127599)
【出願日】平成18年5月1日(2006.5.1)
【出願人】(390009472)パテント−トロイハント−ゲゼルシヤフト フユール エレクトリツシエ グリユーラムペン ミツト ベシユレンクテル ハフツング (152)
【氏名又は名称原語表記】Patent−Treuhand−Gesellschaft fuer elektrische Gluehlampen mbH
【住所又は居所原語表記】Hellabrunner Strasse 1, Muenchen, Germany
【Fターム(参考)】