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技術 活物質を含む繊条要素のための支持体

出願人 サエス・ゲッターズ・エッセ・ピ・ア
発明者 マウロ・リヴァアレッシオ・コラッツァステファノ・パオロ・ジョルジヴェルナー・ユール
出願日 2010年7月7日 (9年0ヶ月経過) 出願番号 2012-519977
公開日 2012年12月20日 (6年7ヶ月経過) 公開番号 2012-533160
状態 特許登録済
技術分野 放電灯(電極、封入物、うつわ内の圧力)
主要キーワード 仕切り要素 側面スリット レアアース金属 支持ストリップ 閉鎖リング 機械的固定要素 封鎖要素 固定フィン
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (11)

課題・解決手段

活物質粉体の形態で含む繊条要素のための支持体であって、支持体のための固定手段と、繊条要素のための封鎖手段と、を備える支持体と、該支持体および該支持体が用いられたランプ製作するための方法とが記載されている。

概要

背景

このような種類の支持体ランプで使用されており、特にこれに限定するものではないがFL略語によってこの分野で知られる、いわゆる蛍光低圧水銀灯で使用され、ランプの中にいわゆるバーナー(burner)が存在する、すなわち一般に高圧放電ランプ(高輝度放電ランプとしても知られている)と、蛍光体を含むランプと、である。さらにこれらの支持体は、例えば大型ディスプレイの製造に使用されるサイズが縮小された照明装置など、熱イオン効果または電界効果によって生じる電子放出によって誘起される刺激を利用する他のエレクトロルミネッセンス源で使用される場合もある。

このような種類のランプおよび装置は、その性質および特徴がそれぞれ異なるにも関わらず共通の問題を抱えており、その問題とは活物質を導入する段階であり、該物質はランプまたは装置の種類によってそれぞれ異なる。

作動させるための「電子刺激放出」(electron stimulated emission)として当分野で知られる技術を採用するランプおよび装置では、活物質は、蒸発性ゲッター組成物であってよく、これは例えばマグネシウムカルシウムおよびバリウムから選択される所望の量のアルカリ土類金属分配することができる。高輝度放電ランプでは、利用される活物質は通常、非蒸発性のゲッター合金であるが、一部のケースでは蒸発性のゲッター組成物の場合もある。

FLランプにおける第1の問題は、その代わりとなる水銀の投与量であるのに対して、第2の問題は同様に、ランプの中にゲッター物質を導入する必要があることである。例えば本出願人名義国際出願の特許文献1に示されるものなどのいくつかの解決法は、ランプの構成要素に直接固定することができ、水銀を放出するための化合物を中に含んだ繊条要素を利用することを示している。

本出願人名義の特許出願の特許文献2が、ランプの中にゲッター物質(この物質はその作用を危険に曝す恐れのあるガス状不純物を取り除くのに必要である)を導入することにより、放出された光を暗くする現象が起こる可能性を最小限にする解決法を示す一方で、特許文献3(これもまた本出願人名義の特許出願である)は、ランプの中に繊条要素を配置する方法を示している。

特許出願の特許文献4は、活物質のための保持要素を開示している。この場合、繊条要素は、溶接または接着剤によって、平面四角形または丸められた幅の狭い帯である保持具に固定される。繊条要素は、大きな面積を持つ保持要素の出っ張り(lug)またはへこみ(depression)に嵌め込まれ、ランプの電力線に固定されるべきである。

先の解決法は全て繊条要素をランプに導入するのに適しているが、それでもなおいくつかの欠点がある。実際、繊条要素を装置内に固定するのに最も簡単なプロセスは、溶接工程であり、典型的にはいわゆるスポット溶接または場合によってはレーザ溶接を利用する電気溶接を必要とし、これは繊条要素の一部を場合によっては500℃を超える高温に加熱し得る局所加熱を伴う。

このような加熱には、繊条要素の中に含まれる活物質を形成する粉体の種類に関連して様々な欠点が伴う可能性がある。具体的にはゲッター物質の場合、このような加熱は、例えばそれを気密式に封止する前などのランプの製造工程の途中段階において、早期の活性化を引き起こし、その結果、物質の酸化が原因でそのガス吸着力が低下する可能性がある。水銀放出物質が存在する場合、局所加熱することで工程の途中段階で水銀の望ましくない放出が起こり、その結果、水銀から生じる汚染が原因で問題が生じる可能性がある。さらにこのような要素の放出において収率が下がることも、酸化現象の結果として観察することができる。一部の種類のランプでは、繊条要素が、水銀放出粉体とゲッター粉体との両方を含んでおり、この場合は、活物質の劣化現象と早期の放出との両方が生じる可能性がある。

またこのような望ましくない酸化現象に起因する上記の欠点は、活物質がアルカリ土類物質を放出する目的を持つ場合にも生じる。この場合の劣化もまた、活物質の通常の活性化工程以外での加熱に関連しており、通常の活性化工程は、ランプの製造工程が終わる正に直前に行なわれ、典型的には使用される活物質によって400℃から900℃の温度で15秒から数分間の加熱で構成される。

繊条要素を支持体に固定する代替の方法として出っ張りまたはへこみでの接着剤の利用は通常、好適な選択として認められないが、これは接着剤が通常、活物質に必要な活性化温度に耐えられないためである。

さらに装置のサイズに関連する産業上の問題もあり、その革新的な小型化を考慮すると、デバイス構成要素に対してサイズがどんどん小さくなっている繊条要素を固定するには、精度の改善と改良された方法が必要である。

概要

活物質を粉体の形態で含む繊条要素のための支持体であって、支持体のための固定手段と、繊条要素のための封鎖手段と、を備える支持体と、該支持体および該支持体が用いられたランプを製作するための方法とが記載されている。

目的

本発明の目的は、活物質を含む繊条要素をランプまたは装置の中に導入するための支持体を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
0件

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請求項1

活物質粉体(12)の形態で含む少なくとも1つの繊条要素(11; 41; 51; 61; 71)のための支持体(10; 20; 30; 40; 50; 60; 70)であって、前記支持体上にある各々の繊条要素の封鎖手段(13、13'; 23、23';...)と、前記支持体のための固定手段(14; 44、44'、...)と、を備えた前記支持体において、前記封鎖手段が、25MPaから90MPaの圧縮力を前記繊条要素に及ぼすことを特徴とする支持体。

請求項2

前記圧縮力が25MPaから55MPaである請求項1に記載の支持体。

請求項3

前記封鎖手段に対応する前記繊条要素の断面積が、前記封鎖手段に対応していない前記繊条要素の断面積に対して8%未満だけ縮小される請求項1に記載の支持体。

請求項4

前記縮小された断面積が、前記封鎖手段に対応していない前記繊条要素の断面積の1.5%から4%である請求項3に記載の支持体。

請求項5

前記固定手段が、圧着または弾性力だけで保持される請求項1に記載の支持体。

請求項6

前記封鎖手段が、前記繊条要素の末端部分にあるとともに、折り曲げられた終端部分を備える請求項1に記載の支持体。

請求項7

前記折り曲げられた終端部分が、前記繊条要素の端部においてその面積の60%以下の面積を覆う請求項6に記載の支持体。

請求項8

横方向延長部 (31、31')が設けられる請求項1に記載の支持体。

請求項9

前記支持体の材料が、ニッケルめっきされた鉄またはスチールである請求項1に記載の支持体。

請求項10

前記繊条要素が側面にスリット(15; 45)を備える請求項1に記載の支持体。

請求項11

前記繊条要素が、1つまたは複数のゲッター物質の粉体を含む請求項1に記載の支持体。

請求項12

前記繊条要素が、水銀を放出するための1つまたは複数の化合物の粉体を含む請求項1に記載の支持体。

請求項13

前記繊条要素が、1つまたは複数のゲッター物質の粉体も含む請求項12に記載の支持体。

請求項14

請求項1に記載の活物質の粉体を含む繊条要素のための支持体を備えるランプ

請求項15

前記ランプが低圧水銀灯である請求項14に記載のランプ。

請求項16

前記活物質が水銀を放出するための1つまたは複数の化合物の粉体から構成される請求項14に記載のランプ。

請求項17

前記活物質が1つまたは複数のゲッター物質の粉体から構成される請求項16に記載のランプ。

請求項18

前記ランプがバーナーから構成される請求項14に記載のランプ。

請求項19

前記活物質が1つまたは複数のゲッター物質の粉体から構成される請求項18に記載のランプ。

技術分野

0001

本発明は、活物質を含む繊条要素のための支持体に関し、支持体のための固定手段と、繊条要素のための封鎖手段と、を備える。

背景技術

0002

このような種類の支持体はランプで使用されており、特にこれに限定するものではないがFL略語によってこの分野で知られる、いわゆる蛍光低圧水銀灯で使用され、ランプの中にいわゆるバーナー(burner)が存在する、すなわち一般に高圧放電ランプ(高輝度放電ランプとしても知られている)と、蛍光体を含むランプと、である。さらにこれらの支持体は、例えば大型ディスプレイの製造に使用されるサイズが縮小された照明装置など、熱イオン効果または電界効果によって生じる電子放出によって誘起される刺激を利用する他のエレクトロルミネッセンス源で使用される場合もある。

0003

このような種類のランプおよび装置は、その性質および特徴がそれぞれ異なるにも関わらず共通の問題を抱えており、その問題とは活物質を導入する段階であり、該物質はランプまたは装置の種類によってそれぞれ異なる。

0004

作動させるための「電子刺激放出」(electron stimulated emission)として当分野で知られる技術を採用するランプおよび装置では、活物質は、蒸発性ゲッター組成物であってよく、これは例えばマグネシウムカルシウムおよびバリウムから選択される所望の量のアルカリ土類金属分配することができる。高輝度放電ランプでは、利用される活物質は通常、非蒸発性のゲッター合金であるが、一部のケースでは蒸発性のゲッター組成物の場合もある。

0005

FLランプにおける第1の問題は、その代わりとなる水銀の投与量であるのに対して、第2の問題は同様に、ランプの中にゲッター物質を導入する必要があることである。例えば本出願人名義国際出願の特許文献1に示されるものなどのいくつかの解決法は、ランプの構成要素に直接固定することができ、水銀を放出するための化合物を中に含んだ繊条要素を利用することを示している。

0006

本出願人名義の特許出願の特許文献2が、ランプの中にゲッター物質(この物質はその作用を危険に曝す恐れのあるガス状不純物を取り除くのに必要である)を導入することにより、放出された光を暗くする現象が起こる可能性を最小限にする解決法を示す一方で、特許文献3(これもまた本出願人名義の特許出願である)は、ランプの中に繊条要素を配置する方法を示している。

0007

特許出願の特許文献4は、活物質のための保持要素を開示している。この場合、繊条要素は、溶接または接着剤によって、平面四角形または丸められた幅の狭い帯である保持具に固定される。繊条要素は、大きな面積を持つ保持要素の出っ張り(lug)またはへこみ(depression)に嵌め込まれ、ランプの電力線に固定されるべきである。

0008

先の解決法は全て繊条要素をランプに導入するのに適しているが、それでもなおいくつかの欠点がある。実際、繊条要素を装置内に固定するのに最も簡単なプロセスは、溶接工程であり、典型的にはいわゆるスポット溶接または場合によってはレーザ溶接を利用する電気溶接を必要とし、これは繊条要素の一部を場合によっては500℃を超える高温に加熱し得る局所加熱を伴う。

0009

このような加熱には、繊条要素の中に含まれる活物質を形成する粉体の種類に関連して様々な欠点が伴う可能性がある。具体的にはゲッター物質の場合、このような加熱は、例えばそれを気密式に封止する前などのランプの製造工程の途中段階において、早期の活性化を引き起こし、その結果、物質の酸化が原因でそのガス吸着力が低下する可能性がある。水銀放出物質が存在する場合、局所加熱することで工程の途中段階で水銀の望ましくない放出が起こり、その結果、水銀から生じる汚染が原因で問題が生じる可能性がある。さらにこのような要素の放出において収率が下がることも、酸化現象の結果として観察することができる。一部の種類のランプでは、繊条要素が、水銀放出粉体とゲッター粉体との両方を含んでおり、この場合は、活物質の劣化現象と早期の放出との両方が生じる可能性がある。

0010

またこのような望ましくない酸化現象に起因する上記の欠点は、活物質がアルカリ土類物質を放出する目的を持つ場合にも生じる。この場合の劣化もまた、活物質の通常の活性化工程以外での加熱に関連しており、通常の活性化工程は、ランプの製造工程が終わる正に直前に行なわれ、典型的には使用される活物質によって400℃から900℃の温度で15秒から数分間の加熱で構成される。

0011

繊条要素を支持体に固定する代替の方法として出っ張りまたはへこみでの接着剤の利用は通常、好適な選択として認められないが、これは接着剤が通常、活物質に必要な活性化温度に耐えられないためである。

0012

さらに装置のサイズに関連する産業上の問題もあり、その革新的な小型化を考慮すると、デバイス構成要素に対してサイズがどんどん小さくなっている繊条要素を固定するには、精度の改善と改良された方法が必要である。

先行技術

0013

国際公開第98/53479号パンフレット
国際公開第2006/0900423号パンフレット
国際公開第2009/156334号パンフレット
米国特許出願公開第2009/0021173号明細書
国際公開第O1/67479号パンフレット
米国特許第3,203,901号明細書
米国特許第4,306,887号明細書
米国特許第5,961,750号明細書
英国特許第1248184号明細書
国際公開第03/029502号パンフレット
国際公開第2007/099575号パンフレット
米国特許3,657,589号明細書
欧州特許第0669639号明細書
欧州特許第0691670号明細書
欧州特許0737995号明細書
国際公開第2006/008771号パンフレット
英国特許第2056490号明細書

発明が解決しようとする課題

0014

このように小さな装置では、望ましくない付随的な影響を与えずに活物質を含む要素を適切に固定することがその製造における目下の問題である。例えば小型の光電子デバイスまたはランプは、その中に繊条要素を個々に位置決めするという選択肢がある場合のみ暫定的に「シャドウ効果」を回避することが可能であり、それらは装置構造に密接に関連するため常に適用可能ではない、すなわち繊条要素を中に配置することが可能な場所に特定の構造上の要素がなければならない。したがって本発明の目的は、活物質を含む繊条要素をランプまたは装置の中に導入するための支持体を提供することであり、この支持体は、ランプまたはデバイスの任意の実在している要素または構成要素に簡単に設置することができ、暗くなる、劣化する、あるいは適切な時点における活物質の有効な活性化に関連する問題などの付随的な影響を及ぼすことなく、導入して固定する工程の後に起こるその1つまたは複数の部分の局所的な加熱を避けることが可能である。

課題を解決するための手段

0015

上記の結果は本発明を利用して実現され、この発明はその第1の態様において、粉体形態の活物質を含む繊条要素の支持体で構成され、該支持体上の各繊条要素を封鎖する手段と、該支持体を固定する手段と、を備えており、該封鎖手段が、25MPaから90MPaの範囲の圧縮力を繊条要素に及ぼすことを特徴とする。
添付の図面を参照して本発明を以下に示す。

図面の簡単な説明

0016

本発明にかかる支持体の可能な一実施形態を示す図である。
本発明にかかる支持体の好ましい一実施形態を示す図である。
繊条要素のための支持体の代替的な好ましい実施形態を示す図である。
本発明にかかる支持体の可能な一実施形態を示す図である。
図4に示した実施形態の側面図である。
少なくとも2つの繊条要素のための支持体の代替的実施形態を示す図である。
図5に示した支持体の実施形態の1つの変形形態を示す図である。
図6に示した実施形態の側面図である。
本発明にかかる繊条要素のための支持体の可能な代替的実施形態を示す図である。
本発明により作製された活物質を含む繊条要素のための支持体を含むランプの断面図である。

0017

図面では様々な要素のサイズおよび寸法比は正確ではなく、それらの理解を深めるために変更されて描かれている場合もあり、例えば活物質の粉体はそのようには示されず、多様な図面での活物質はフルカラーを利用して示されている。

0018

本発明の記載および特許請求の範囲では、繊条要素(filiform element)は細長い形状の要素を意味しており、その長さと横方向の大きさとの比に関しては少なくとも2であるべきである。典型的には横方向の大きさは、1.5mmより小さい。繊条要素が複雑な形状(例えば台形)の横方向の断面を有する場合、その比率はより大きな横方向の大きさを表す。

0019

繊条水銀分配装置に関連して特許文献1に記載されるように、1つの要素は典型的には、切断工程を利用してより大きな長さを有する要素から始まって製造される。これにより工業用の製造工程を簡素化し、繊条要素の長さを適切に選択することによって所望の量の水銀および/またはゲッター物質を選択することが可能になる。機械的切断工程が好ましく、これは切断工程の後に形成される横方向の開口が、繊条装置の内部にそれらを維持するのに好ましい、粉体を圧縮する作用を特徴とするためである。

0020

別の種類の繊条要素およびその製造工程は、本出願人名義の国際出願の特許文献5に記載されている。この装置の場合も、1つの繊条要素を形成するのに切断工程が利用される。

0021

その上、繊条要素は任意選択で横方向のスリットを有することも可能であり、このスリットは、例えば好ましい水銀放出、または活物質を形成する粉体がゲッター物質である場合は、ガス状の不純物を有利に吸着する目的で、繊条要素の外面と直接接触する面を大きくすることによって機能的な特徴を改善させる目的を有する。

0022

活物質の定義に関して、これは一般に粉体の混合物で形成されており、この粉体とは水銀を放出するための複数の化合物、複数のゲッター物質または、それらの混合物から成る粉体であってよい。

0023

本発明者等は、活物質を粉体の形態で中に含む(containing)繊条要素をランプの中に取り込むことを可能にする1つの解決法を研究する過程において、このような装置を製造するのに利用される工程に由来するその特異性と取り組まなければならない。

0024

その結果、デバイス構造および可能な封鎖システムに関する重大な局面が生じるが、これは繊条要素の構造に肉眼見えるような損傷を与えることを回避するだけでなく、活物質の粉体の漏出につながる可能性のある力を及ぼすべきではない。

0025

具体的には本発明者等は、繊条要素のために結合式の支持体を利用し、さらに繊条要素の長さのうちの限られた部分にだけ作用する封鎖手段を使用することも可能であるが、但しこれらは繊条要素に対して極端圧縮作用を及ぼすべきではないということを見い出した。このような作用は、90MPaを超えるべきではなく、これを超える限界値では繊条要素の機能が損なわれる。好ましくは繊条要素が受ける圧縮力が55MPaを超えないことによって、粒子損失活性化プロセスの結果として予測できないリスクの増大などのいかなる起こり得るリスクも回避される。

0026

別の極めて重要なパラメータは、作動中も繊条要素を確実に保持するために封鎖手段が及ぼすべき最小限の圧縮力である。この値は好ましくは25MPaを下回らない。実際、本発明者等によって、活性化工程(すなわち所望される際のゲッターの活性化および/または水銀放出を目的とした加熱)の有効性が、繊条要素に対する封鎖作用に大きく関連することが発見されている。

0027

封鎖要素が繊条要素の少なくとも一端に対応して配置される場合、これは好ましい解決法であり、繊条要素の端部における横方向面積の縮小に対して一定の制限を有することに相当する。このような面積の縮小は、中央部分の断面積に対して、またはより一般的には封鎖要素に対応していない繊条要素の部分に対して容易に測定することができる。繊条要素の幾何学的特徴の観点から、いったん支持体に設置されると、それは断面積の8%未満、好ましくは5%未満が縮小され、装置の内部にある粉体が、先に引用した重要な圧縮値を受けないことを保証する。本発明の好ましい実施形態によると、繊条要素の断面積の縮小は、1.5%から4%の範囲であり、これは繊条要素の設置の最適化、および2番目予想しない局面としてその活性化の有効性を保証することが分かっている。

0028

封鎖要素が繊条要素の両端にある場合、これは好ましい解決法の1つであり、これは中央部分の領域、またはより一般的には封鎖要素に対応しない繊条要素の部分に対して、繊条要素の端部における横方向面積の縮小に対して一定の制限を有することに相当する。

0029

図1は、活物質12の粉体を含む繊条要素11のための支持体10を示しており、そこには封鎖手段13,13’と、支持体をデバイス構成要素に結合させるための固定手段14が設けられている。

0030

図1に示される好ましい実施形態では、固定手段14の構造は、例えば放電ランプとして、バーナーを支持する金属要素円筒形の構成要素に簡単に設置することができるようにプラグインタイプ加圧式である。固定手段を構築するための別の代替の方法は、支持体上にある好適な金属要素を圧着させることによるものである。

0031

加えて繊条要素11の上部にはスリット15があるが、先に引用されるように本発明による支持体は、その側面にスリットを備えていない繊条要素にも適用することができる。さらに、このスリットが必ずしも支持体の上部に向かないような方法で繊条要素11を配置することも可能であり、それは他のいずれの場所に向けてもよく、支持体のベースに向けることもできる。

0032

繊条要素のスリットの有無およびその配置に関する上記の考慮すべき問題は、以下の図面にも適用される。

0033

この支持体の第一の代替的な実施形態は、繊条要素の中心部分に配置された1つの封鎖要素を備える。

0034

図2において支持体20の封鎖手段は、機能的に2つの部分によって特徴付けられており、すなわち第一の部分13が繊条要素の側面を押しつけることによって封鎖作用を行使するのに対して、封鎖手段の終端部分23は、繊条要素の横方向部分に向けて折り曲げられており、これは、封鎖要素が繊条要素の面に及ぼす力の作用のみならず、その幾何学的拘束の作用のおかげで繊条要素が支持体上に保持されることを明らかにする。

0035

図2では図1と共通の要素は明確に示されていないが、加えて要素13’にも封鎖手段13の終端部分23の折り曲げ部が形成されている(折り曲げ部23’)。図2は、封鎖手段の終端部に折り曲げ部、詳細には横方向の2つのフラップである折り曲げ部を有する本発明による特定の種類の支持体を示している。しかしながら、1つのフラップを備える場合でも、あるいはより一般的には封鎖要素の1つまたは複数の部分を折り曲げることによっても同様の結果を得ることができる。

0036

さらに図2では、90度の折り曲げ部が示されているが、折り曲げた後の封鎖手段の断面の端部における面積が、繊条要素の断面積より小さくなるのであれば、これより小さな角度の折り曲げ部でも同様の機能を果たすことができる。この場合、その機能性を失わないために、すなわち水銀の放出を妨げるまたは制限する、および/または特に吸着速度に関するゲッター機能を制限しないように、封鎖手段が繊条要素の端部において60%を超える面積を覆わないことが好ましい。

0037

図3は、本発明による繊条要素の支持体の代替的な実施形態30を示しており、この場合、支持体20は、図2に示される支持体のようであり、横方向の金属延長部31、31’を有しており、これらは典型的には活性化工程において活物質を加熱するのに利用される、すなわち水銀の放出、ゲッター物質の活性化、またはその両方に利用される電磁場遮蔽を高める機能を有する。

0038

FLで使用する場合、金属の横方向の延長部は、繊条要素の活物質の活性化工程に有利であるだけでなく、ランプ内電極のためのいわゆるシールド構造を形成するのにも有効であり、これは電極を囲むリングとして形成される、またはハットとして電極より上に配置され、典型的には数ミリメートル、または場合によっては数十ミリメートルの距離のところに配置される。図4および図4aは、活物質42の粉体を含む繊条要素41のための支持体40を示しており、その一端に封鎖手段43、43’と、デバイス構成要素に支持体を拘束するための固定手段44、44'、44''...と、が設けられている。図面は、同一の長さの3つの固定手段を示している。しかしながら、デバイスおよび所望される固定される部分のタイプによって、当業者が思い付くことができる全ての変形形態に基づいて固定手段の数、ならびにその形状およびサイズを変えることができる。

0039

封鎖手段は、互いに対してそれぞれ異なるサイズで示されている。しかしながら、本発明は、封鎖手段が全て同一サイズである特定の場合も含むことができる。

0040

さらに、繊条要素は、その上部にスリット45を有する、先に考察したように、本発明の支持体は、側面スリットを持たない繊条要素にも適用することができる、あるいは代替としてスリットは、いずれの方向に向けられてもよく、支持体のベースに向けることもできる。繊条要素のスリットの有無および配置についての上記の考慮すべき問題は、本発明によって開示される全ての可能な実施形態に適用される。

0041

好ましい一実施形態において、固定要素は、繊条要素のための支持体を、弾性的にまたは塑性変形することによって、ランプを形成する構成要素の1つ、例えばバーナーを支持するワイヤ、または高圧放電ランプの電気フィードスルー、またはタングステンフィラメントを支持するワイヤ(いわゆるリード線)、または第3電極の名称で知られる、FLにおいて遮蔽部材を支持することを目的とした補助的なワイヤに拘束する。

0042

可能性のある代替の実施形態は壁に付着させるフラッグとして固定手段を利用することであり、最終デバイスにある管状部材事前定義された部分の内部に、例えばランプの一端にその一部が接続されており、当該分野では「排気管」として知られる排気パイプの一部に、支持体を拘束させることができる。本発明の支持体の対象物は、後者の場合、物理的に断面が縮小された上記管の一部にこれに対応させて拘束される、あるいは同様の固定フィン弾性作用を利用して拘束される。一般にこのような目的で使用することができる支持体は、例えば圧着する、溶接する、または圧力によるプラグイン工程に適したものと比べて、固定手段の長さが短いことが特徴である。

0043

その実施形態の1つにおいて、例えば図5に示される実施形態では、本発明は、2つ以上の繊条要素を封鎖する支持体を使用することを提案している。この図面に具体的に示されるケースでは、スリット55、55'を有する2つの繊条要素51、51'が設けられており、繊条要素は、図4に示されるものと同様の封鎖手段53、53'...によって封鎖されている。

0044

さらに図6および図6aは、本実施形態の可能な一変形形態を示している。スリット65、65’が支持体30の反対側(opposite side)を向くように構成された繊条要素61、61’を、均等になるように相対的に配置することで、最終デバイスがそのように要求する場合、繊条要素のスリットを塞がないように、封鎖手段63、63’...の形状およびサイズを最適にすることができる。さらに図5および図6に示される実施形態の2つの変形形態によって、最終デバイスの支持体に固定するために支持ストリップ64、64’の一部を利用することが提案されている。このようなストリップの利用は、実施形態が1つの繊条要素を支持することを提案する場合にも行なわれる可能性があるが、これは、場合によっては固定工程として溶接を利用することも考慮しており、その理由はそれが望まない繊条要素の過熱のリスクにつながらないためである。例えばこれは、ある種のタイプのランプに存在するシールドの表面に支持体を直接固定するのに使用される場合もある。さらに、特に一組の繊条要素の支持体を特徴とする実施形態に関して、この支持体は、活物質の活性化工程を特に効果的にするといった二次的な効果を持つ。

0045

本発明の支持体を構築するのに有効な材料は、例えばニッケルめっきした鉄、コールドラミネートスチール(cold laminated steel)、ステンレススチールであり、好ましい実施形態では、支持体の材料は繊条要素と同じ材料である。

0046

挿入すべき繊条要素が1つのみ(図5および図6の実施形態のように少なくとも2つではない)である場合はいつでも、RF源によって活性化工程の効果を最大限にすることができる本発明による別の代替的な実施形態が、図7に示されている。支持体70は、穴の空いた横方向の金属延長部72によって改良されており、2つの封鎖手段73および73’によって支持体に固定された繊条要素71に対応させて誘起された加熱電流を改善することが可能である。横方向の金属延長部は、デバイスに対する固定手段として(例えば溶接による)任意選択に限って作用することができる。実際、同様の実施形態は、機械的固定要素が設置されている場合でも適用することができる。本発明を実施するのに、より興味を引くゲッター物質には特許文献6(ジルコニウムアルミニウム合金)、特許文献7(ジルコニウム−鉄合金)および特許文献8(ジルコニウム−コバルトレアアース)の特許に記載されるものがあり、これらは全て本出願人名義である。特に高温における水素吸着については、ウェスティングハウスエレクトリックコーポレーションの特許の特許文献9または国際特許出願の特許文献10および特許文献11(これらは共に本出願人名義である)に記載されるようにイットリウムまたはその合金の使用も知られている。

0047

活物質が水銀を放出する粉体である場合、これらは好ましくは特許の特許文献12に記載される化合物、すなわち化合物TixZyHgzに形成され、ここでxおよびyは、その合計が3から13の間になるという条件で0から13まで変化し、zは1または2である。具体的には、Ti3Hgを利用することが好ましい。これらの化合物は、水銀放出を最大限にする促進剤と組み合わせて使用することもできる。該促進剤は、特許の特許文献13に記載されるように、スズ、インジウムおよび銀から選択された少なくとも1つの第2の元素と合わせて銅で形成される、または特許の特許文献14に記載されるように、銅とシリコンで、または特許の特許文献15に記載されるように、銅、スズおよびレアアースで形成される。

0048

代替的に、国際特許出願の特許文献16に記載されるように、10%から42%の重量パーセントの範囲のチタン、14%から50%の重量パーセントの範囲の銅、20%から50%の重量パーセントの水銀、ならびにスズ、クロムおよびシリコンから選択された1つまたは複数の元素の1%から20%の範囲の重量パーセントから構成される、水銀を放出する化合物、あるいは特許の特許文献17に記載されるチタン−銅−水銀の三元化合物を使用することができる。

0049

活物質は水銀化合物の他に、例えば特許の特許文献6に記載される16%のアルミニウムを含むZr-Al合金、またはZr-Co-MM合金のゲッター物質を含むことが有利であり、ここで、MMは、Y, La, Ce, Pr, Nd,レアアース金属またはこれらの元素の混合物を示し、約80重量パーセントのジルコニウム、15パーセントのコバルトおよび残りのMMを含む。この場合、水銀放出化合物とゲッター物質は共に混合された粉体の形で繊条要素の中に存在しているとともに、通常は125μmを下回る粒子サイズである。

0050

典型的には、水銀放出化合物の粉体とゲッター物質の粉体との重量比は、8:2から1:9である。

0051

最終的には、活物質がゲッター物質のみである場合、それは蒸発性タイプであり、例えばBa-Al、またはBa-Al合金とNiとを組み合わせたもの、あるいは例えばイットリウムおよびその二元合金、Zr-Al, Zr-Co-MM, Zr-Fe-Y合金またはより一般的にはZr-M-Y合金などの、非蒸発タイプのゲッターであってよい。

0052

本発明による活物質を含む繊条要素のための支持体を製作するための方法に関して、これは好ましくは金属ストリップ(好ましくはスチールまたはニッケルめっきされた鉄)の形態の出発原料の利用を伴い、これらは場合によっては金属またはポリマーコーティングを有することもあり、機械的または美的な特徴を改善させる、あるいは腐食現象に耐える機能を高めるという目的がある。前記ストリップは、2つの連続する自動化された工程、すなわちプレス加工と折り曲げ加工をそれぞれ利用して形成される。可能な最終的なリベット締め工程によって、活物質を含む繊条要素の支持要素を固定することができる。

0053

その第2の態様において、本発明は、粉体の形で活物質を含む繊条要素のための支持体を含むランプに関し、これは該支持体に対して繊条要素を封鎖する手段と、該支持体のための固体手段と、を備え、該封鎖手段が、25MPaから90MPaの圧縮力を、繊条要素に及ぼすことを特徴とする。

0054

図8では、本発明による支持体を含むことができるランプの断面図が示されている。具体的には断面図は、電気コネクタがランプの片側にのみあるタイプの一般的な高圧放電ランプ80を表しており、これは一般的にはガラスまたは石英外管81で形成されており、この場合、透明アルミナまたは石英でできた概ね球体または円筒形の容器で形成されたいわゆるバーナーが設けられる。バーナーの両端に2つの電極83、83'が設けられ、ランプを点灯することによって(図示せず)、その中に封入ガスおよび蒸気形態または気化可能な形態の1つまたは複数の金属あるいは化合物(それらは放電が行なわれる際の媒体である)が供給され、それらが石英でできている場合、バーナーの両端84、84’は、高温圧縮によって閉じられる。バーナーは、2つの金属製の支持部分85、86によってその所定の位置に維持され、これらの部分には電極を電気的に接続する機能もあり、そのうちの一方は典型的には、その一部がバーナー構造体に平行する位置に配置される。

0055

図8に示される実施形態では、支持部分86上に、本発明によって形成される繊条要素のための支持体20が配置されており、これは要素86に平行して要素86と外管81との間に位置することで、ランプの光の放出をできる限り暗くしないようにする。

0056

ランプの構造は、外管接触部88、88'と、フィードスルー(feedthrough)87、87'と、電球89の1つの封鎖部分と、によってさらに完璧になる。

0057

好ましい一実施形態において、固定手段は、ランプの構成要素の1つに対して、例えばバーナーの支持細線(図8に示されるように)または高圧放電ランプの電気フィードスルーまたはタングステンフィラメントの支持ワイヤ、すなわちリード線、または、FLの中に仕切り要素(screening element)を支持する場合、第3の電極として知られる補助的なワイヤなどに対して、繊条要素のための支持体を、機械的に変形させることによってまたは弾性的に縛り付けることによって、固定される。

0058

FLランプの場合、活物質は、水銀放出化合物の粉体と、任意選択でゲッター物質粉体と、を含んでおり、高輝度の放電ランプの場合、活物質はゲッター物質粉体である。

0059

特定の一実施形態において、ランプは、横方向の延長部を備えた繊条要素のための支持体を備えており、この支持体は、固定手段を利用して、ランプのリード線の一方に、またはいわゆる第3の電極に固定される。場合によって、好適な長さの横方向延長部は、折り曲げられるとともに成形されることで、電極を囲む閉鎖または半閉鎖リングの形態のシールドを有することができる、あるいは先に言及したように適した距離のところで、電極より上に配置される場合もある。

0060

本発明をさらに、以下の実施例を用いて示す。これらの非限定的な例は、当業者に対して本発明をどのようにして実践に移すのかを教示し、本発明を実施するための最適な態様を表すことを目的としたいくつかの実施形態を示している。

0061

活物質を含むシステムは、図4に示されるように、繊条要素(約5mmの長さで、台形の断面が、最大の横幅が約1mmで高さが約0.8mmである)を約42MPaの圧縮作用で本発明による支持体上に固定することによって実現された。真空状態(10−4mbarを下回る圧力)の下で、システムは、40mmの直径を有する誘導コイルによって、20秒間から30秒間加熱され、このコイルは、2KWの定格電力を有するRF電源に接続されている。システムは、テスト中、電磁場に対して垂直に結合されている。表1に、圧縮作用とRF誘導がもたらす有効温度の結果としての繊条要素の断面の変形が報告されている。

0062

(比較)
活物質を含むシステムは、実施例1のような繊条の分配要素を固定することによって実現されるが、この場合は、約18MPaの圧縮作用を利用する。表1に、圧縮作用とRF誘導がもたらす有効温度の結果としての繊条要素の断面の変形が報告されている。

0063

実施例

0064

実施例によって示されるように、本発明によって実現される支持体は、繊条要素の効果的な封鎖を保証することが可能であるだけでなく、活性化工程におけるその加熱を改善することも可能である。実施例1に記載される本発明によるサンプルは、実際には複数の装置を製作する製造ラインにおいて必要であるように、30秒後には、(最も一般的な活物質に必要である)500℃を超える温度まで加熱される。比較例は、たとえ繊条要素が支持体に対して封鎖されたとしても、活性化工程において必要な有効性は満たされないが、これは温度が所望されるものより低くなると考えられるためである。

0065

10、20、40、50、60、70支持体
11、41、51、51'、61、61'、71繊条要素
12、62、62'活物質
13、13'、43、43'、53、53'、53''、53'''、63、63'、63''、63'''、73、73'封鎖手段
14、44、44'、44'' 固定手段
15、45、65、65'スリット
23、23’ 封鎖手段の終端部分
31、31' 横方向の金属延長部
64、64'支持ストリップ
72 穴の空いた金属延長部
80高圧放電ランプ
81外管
82バーナー
83、83'電極
84 バーナーの端部
85、86 金属製の支持部分
87、87'フィードスルー
88、88' 外管接触部
89 電球

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