JPH0313704B2 - - Google Patents

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JPH0313704B2
JPH0313704B2 JP55128326A JP12832680A JPH0313704B2 JP H0313704 B2 JPH0313704 B2 JP H0313704B2 JP 55128326 A JP55128326 A JP 55128326A JP 12832680 A JP12832680 A JP 12832680A JP H0313704 B2 JPH0313704 B2 JP H0313704B2
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JP
Japan
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lamp
sectional area
cross
metal halide
minimum cross
Prior art date
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JP55128326A
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English (en)
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JPS5753062A (en
Inventor
Yasuki Mori
Akihiro Kamya
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Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Lighting and Technology Corp filed Critical Toshiba Lighting and Technology Corp
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/36Seals between parts of vessels; Seals for leading-in conductors; Leading-in conductors

Landscapes

  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は比較的小ワツトタイプのメタルハライ
ドランプに係り、その効率向上に関する。
近年省エネルギーの観点から効率の高い照明が
要請されており、特に従来では屋外照明として使
用されていた高効率、高演色性のメタルハライド
ランプを屋内で使用することが注目されている。
メタルハライドランプの屋内使用の条件として
は、この種ランプのもつ高効率、高演色性および
長寿命の利点に加えて小ワツト化が強く要求され
る。すなわち、メタルハライドランプは従来
250W〜2kW級の中・高ワツト形に限られてお
り、一般家庭の屋内照明として白熱電球やけい光
ランプと代替使用されるためには200W以下、特
に100W以下のランプが必要となる。
しかしながら小形メタルハライドランプは、従
来の中・高ワツト形の技術をそのまま相似的に適
用できない欠点がある。すなわち従来技術を小ワ
ツト形ランプにそのまま適用た場合、200W以下、
特にワツトが小さくなればなるほどランプ効率が
著しく低くなり、高効率としての利点が損われる
ものであり、これ故に小ワツト形メタルハライド
ランプの開発が遅れていた。
本発明者等はこの点について種々の検討をした
結果、ランプが小形化される程封止部の影響によ
る最冷部の温度上昇が低くなり、ランプ効率の向
上を阻害することをつきとめた。すなわち従来技
術をそのまま採用したランプは第1図a,bに示
されている通り、発光管1の両端部に、円筒状の
石英チユーブを加熱して圧潰することにより形成
された封止部2,2を備えており、この封止部
2,2にはモリブデンなどの難融性金属からなる
金属箔導体3,3および4を封止し、これら各金
属箔導体3,3および4に、主電極5,5および
始動用補助電極6を接続してある。なお7,7お
よび8は外部リード線を示す。しかしてこのよう
な封止部2,2はその横幅寸法が発光管チユー
ブの外径よりも大きく広がる傾向にあり、したが
つて封止部の容積は放電空間に比べてかなり大き
な割合を占める。ランプが小形化されるに応じて
放電空間も小さくなることは自明であるが、封止
部はその加工技術の制約からたいして小形化でき
ず、よつて小ワツトランプになる程放電空間に対
する封止部の容積は相対的に増加する。この封止
部は主電極および放電空間の熱を導びいて放出さ
せるから、この封止部を通じて熱損失がきわめて
大きくなり、これ故に最冷部の温度上昇を阻害し
てランプ効率の低下を生じさせるものであつた。
本発明はこのような事情にもとづきなされたも
ので、その目的とするところは、熱損失に影響を
及ぼす封止部の特定の位置に狭隘部を設け、その
狭隘部の断面積とランプ入力との関係を規定する
ことにより、金属箔導体の支障を誘発することな
しに、ランプ効率の向上を可能にしたメタルハラ
イドランプを提供しようとするものである。
すなわち本発明は、少なくとも一方の封止部に
主電極の基部と金属箔導体との間に位置して最小
断面積部を形成し、この最小断面積部の断面積の
最大値と最小値をランプ入力との関係において規
制したものである。
このような本願によれば、最小断面積部の最大
値を規制したので、電極の熱が封止部側に伝えら
れるのを阻止し、封止部からの放熱を規制して最
冷部の温度を高めてランプ効率の向上およびラン
プ光色のばらつきを軽減し、また最小断面積部の
最小値を規制することにより、電極の熱が電極軸
を伝わつて金属箔導体を過熱することを防止し、
箔切れなどの不具合を防止することができる。
以下本発明の一実施例を第2図ないし第4図に
もとづき説明する。
第2図a,bに示されるメタルハライドランプ
は、点灯中に少なくとも下側に位置される封止部
2の断面積を減少させたものであり、主電極5の
基部、つまり主電極の埋設端部と金属箔導体3と
の間に狭隘部、換言すれば最小断面積部分20が
形成されている。この最小断面積部20の断面積
S(mm2)は第2図bから判る通り、ほぼ矩形状で
あるため×tで計算される。
しかして、上記断面積Sがある範囲内の規制さ
れるとランプ効率が大きく向上する。これは実験
にもとずき確認されたものであり、以下その実験
について説明する。
まず本発明者等は、100Wメタルハライドラン
プについて実験を行つた。すなわち、主電極5の
先端部に位置する発光管の内径が10.5mm、肉厚
1.2mmの石英チユーブ内に電極間距離が15mmとし
た100Wメタルハライドランプを作製した。バル
ブ内には水銀18mmg、ナトリウム沃化物(NaI)
とスカンジウム沃化物(ScI3)との混合物(混合
重量比NaI:ScI3=5:1)を総量10mmgおよび
アルゴンガスを40Torr封入した。このようなラ
ンプにおいて上記封止部2の最小断面積S(mm2
につき、第1図の従来のものから順次変化させ
て、各々そのランプ効率(lm/W)について調
べてみた。この結果は第3図に示されている。な
お第1図a,bに示される従来技術のものはその
断面積Sが35mm2であつた。
第3図から判る通り、100Wメタルハライドラ
ンプの場合には、封止部の最小断面積Sが20mm2
下においてランプ効率が82lm/Wとなり、上記
従来のS=35mm2の場合の65lm/Wに比べて約25
%も効率の向上が認められる。またSが20mm2以下
では効率はほぼ飽和して一定値となる。
この理由について検討したところ、以下の現象
が考えられる。すなわち、上記ランプは点灯中に
発光管端部がアーク放電および主電極5からの熱
により加熱されるものであるが、封止部2に最小
断面積部分20を形成したので、この最小断面積
部分20によつて熱伝導が阻止され、金属箔導体
3を封止した先端側に熱伝導され難くなる。すな
わち、最小断面積部分20は断面積が小さいので
封止部2の先端側に熱が伝わるのを絞つて規制
し、このため最冷部としての電極基端部の温度が
上昇し、金属ハロゲン化物の蒸発が促される。し
たがつて、ランプ効率が上昇し、ランプ光色のば
らつきも少なくなる。
なお、最小断面積部分20よりも下側の封止部
2先端部は、最小断面積部分20よりも大きな幅
ならびに断面積を有するので放熱性に優れ、した
がつて封止部2の温度上昇が防止される。加え
て、上記したように、最小断面積部分20が封止
部2に熱が伝わるのを規制するので封止部20の
温度上昇が一層抑止される。このため、封止部2
の熱膨張が防止され、金属箔導体3の剥れが無く
なり、リークや金属箔導体3の酸化が防止される
ものである。
なお、Sが6.6mm2未満のランプにおいては、寿
命試験で9000時間での点灯中にモリブデン箔の酸
化および箔切れが生じるものがあり、5000時間未
満でランプ寿命が尽きるものが見られた。
これについて検討してみると、最小断面積部分
20の断面積をあまりに小さくし過ぎる場合に
は、最冷部および電極5の温度が過度に上昇して
電極軸を通じて金属箔導体3に直接熱が伝わり、
金属箔導体自身が過度に温度上昇する。このた
め、金属箔導体3の剥れが生じ、金属箔導体3の
酸化を招いたものと推測される。
このことから、最小断面積部分20の断面積
は、電極軸を通じて金属箔導体3に直接伝えられ
ようとする熱を、この最小断面積部分20を通じ
て放出するのに必要な最小範囲が存在することが
判かる。
このような理由から、上記最小断面積部分20
の断面積Sが6.6mm2以上であれば、5000時間の点
灯を超えても箔切れなどの不具合を生じないもの
と考えられる。したがつて100W形のメタルハラ
イドランプはSを6.6mm2〜20mm2の範囲に規制すれ
ば、第1図a,bの従来のものに比べて効率にお
いて25%の向上が可能になることが判明した。
つぎに本発明者等は上記100Wランプと同様な
実験を、40W、250W、400Wの各ランプにおいて
も実験した。この結果を第4図に示す。
第4図において特性Aは各ランプにおいてラン
プ効率が向上する境界点を結んだものであり、
ほゞ直線になつている。また特性Bは寿命中にモ
リブデン箔の箔切れなどが生じない限界点を結ん
だものであり、この特性もほゞ直線になつてい
る。したがつて特性Aと特性Bとで囲まれた斜線
の領域内に最小断面積Sを設定すれば、高効率で
長寿命のメタルハライドランプが得られることが
判る。特性Aは S=16.6log10P−13.2 …(1) で示され、また特性Bは S=5.6log10P−4.6 …(2) で示される。
したがつて最小断面積S(mm2)はランプ入力P
(watt)に対して 5.6log10P−4.6≦S≦16.6log10P−13.2 …(3) を満足すればよいことになる。
なお第4図中破線Cで示される特性は第1図
a,bに示される従来タイプにおける平均値であ
る。
上記第(3)式を満足すればランプ効率の点で40W
クラスは40%、100Wクラスは25%、250Wクラス
は15%および400Wクラスは10%程度の向上が確
認さており、小ワツトタイプ程、本発明が効果的
であることが判る。
なお、700Wや1kWのメタルハライドランプの
場合、放電空間(電極間距離)に比べて封止部の
容積の割合が小さいので本発明を適用してもその
効果はあまり期待できない。よつて本発明は
400W級以下のランプでその効果が認められるも
のである。
なお、第2図の構造は最小断面積部分20の断
面形状を偏平な矩形形状としたが、本発明は第5
図および第6図にそれぞれ他の実施例として示す
ように、最小断面積部分20の断面形状を楕円形
や円形にしてもよい。
そしてこのような各形状の最小断面積部分を得
る方法としては、従来の圧潰封止工程後にカツタ
ーやレーザビーム光を利用して所定形状に切断加
工するようにしてもよく、または量産性を考慮す
れば封止前に予め石英チユーブの端部を縮径して
おく小径チユーブを連結しておくなどの手段も実
施可能である。
ところで上述のどとき本発明によればランプ光
色のらつき幅を小さくできる結果もある。すなわ
ち従来のものは、特に小ワツトのランプ程発光管
の封止形状、電極高さなどの製造上のわずかなば
らつきによつてもランプの色温度が大きく変化
し、許容製造ばらつき範囲内で色温度が1500〓も
差異があつた。しかしながら本発明に係るもの
は、発光管の最冷部温度が小ワツト形ランプ程上
昇される割合が大きいもので、上記と同一許容ば
らつき範囲内であつても色温度のばらつきは500
〓の範囲に抑えることができた。
また他の効果として以下のごとき利点を奏す
る。つまり通常メタルハライドランプは点灯時に
下側となる発光管の端部に、主電極を覆うように
してアルミナ等の保温膜を形成している。本発明
によるとこの保温膜を省略もしくはその塗布範囲
を少くでき、アルミナの使用量を減少できる。ま
たこのアルミナ保温膜による光束低下を解消でき
る。たとえば100W形の場合、発光管端部に塗布
されるアルミナの高さは電極高さと同等の高さと
なるようにしてあるが、本発明によれば少なくと
も電極高さの1/2の高さまで低くすることができ
る。この結果光束が5%向上でき、アルミナの使
用量も従来の50〜70%で充分である。
以上詳述したように本発明は、主電極の埋設端
部と金属箔との間に位置する封止部に狭隘部を形
成し、狭隘部の断面積Sとランプ入力Pとの関係
を 5.6log10P−4.6≦S≦16.6log10P−13.2に規定し
たので、ランプ効率が向上し、ランプ寿命も延長
されるとともにランプ光色のばらつきも縮少さ
れ、しかも金属箔導体の酸化による箔切れや封止
部のリークも防止され、小中ワツト形ランプとし
て実行に供し得るメタルハライドランプを可能に
する利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図a,bは従来のメタルハライドランプを
示し、第1図aは正面図、第1図bは第1図a中
B−B線に沿う断面図、第2図a,bないし
第4図は本発明の一実施例を示し、第2図aは正
面図、第2図bは第2図a中B−B線に沿う
断面図、第3図は100Wメタルハライドランプに
おけるランプ効率と最小断面積との関係を示す特
性図、第4図は最小断面積とランプ入力との関係
を示す特性図、第5図および第6図はそれぞれ断
面形状の変形例を示す断面図である。 1…発光管、2…封止部、3…金属箔導体、5
…主電極、20…最小断面積部分。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 主電極軸の一部を埋設し保持すると共に、主
    電極に接続する金属箔導体を封着した封止部を有
    する発光管内に、水銀、金属ハロゲン化物および
    始動用希ガスを封入した400W級以下のメタルハ
    ライドランプであつて、前記主電極の埋設端部と
    前記金属箔との間に位置する前記封止部に狭隘部
    を形成して成り、前記狭隘部の断面積S(mm2)と
    ランプ入力P(watt)との関係が 5.6log10P−4.6≦S≦16.6log10P−13.2であるこ
    とを特徴とするメタルハライドランプ。
JP12832680A 1980-09-16 1980-09-16 Halide lamp Granted JPS5753062A (en)

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JPS5753062A JPS5753062A (en) 1982-03-29
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5993057U (ja) * 1982-12-16 1984-06-23 岩崎電気株式会社 高圧金属蒸気放電灯
JPS59115557U (ja) * 1983-01-25 1984-08-04 岩崎電気株式会社 高圧金属蒸気放電灯
US5055740A (en) * 1987-02-25 1991-10-08 Venture Lighting Interntional, Inc. Horizontal burning metal halide lamp
EP0451647B1 (de) * 1990-04-12 1995-07-05 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Hochdruckentladungslampe und Verfahren zu ihrer Herstellung

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5238788A (en) * 1975-09-19 1977-03-25 Matsushita Electronics Corp Manufacturing method of vaporized metal discharge lamp
JPS54481A (en) * 1978-05-29 1979-01-05 Mitsubishi Electric Corp Method of manufacturing light emitting tubes for high-voltage discharge lamp
JPS55161358A (en) * 1979-06-05 1980-12-15 Mitsubishi Electric Corp High voltage metal vapour discharge lamp

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JPS5753062A (en) 1982-03-29

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