JPH0474825B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0474825B2 JPH0474825B2 JP19280483A JP19280483A JPH0474825B2 JP H0474825 B2 JPH0474825 B2 JP H0474825B2 JP 19280483 A JP19280483 A JP 19280483A JP 19280483 A JP19280483 A JP 19280483A JP H0474825 B2 JPH0474825 B2 JP H0474825B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- lighting
- lighting tube
- metal halide
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/54—Igniting arrangements, e.g. promoting ionisation for starting
Landscapes
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は発光管を始動させるために、外管に点
灯管を内蔵したメタルハライドランプに関するも
のである。 従来例の構成とその問題点 メタルハライドランプは、両端部に電極を具備
した発光管内に金属ハロゲン化物、水銀およびア
ルゴンガス等の始動用希ガスを封入して構成され
ている。かかるメタルハライドランプは、点灯時
前記金属ハロゲン化物が発光管内で蒸発し、この
蒸発した金属ハロゲン化物が電極間に生じる高圧
水銀アーク内で解離して発光するようになつてお
り、これがランプの発光効率および演色性を著し
く向上させている。 しかし、このようなメタルハライドランプは、
高圧水銀ランプで用いられるような電子放射性の
高い酸化バリウム等の電子放射性物質を使用する
ことができないため、高圧水銀ランプに比べ、高
い始動電圧を必要とする。このため、メタルハラ
イドランプを水銀ランプ用安定器で点灯させるの
に、外管内に高圧パルスを発生する点灯管を内蔵
する手段が採用されている。 ところが、かかる点灯管を内蔵したメタルハラ
イドランプは、外管内において点灯管を保持する
位置によつては点灯中の発光管からの放射熱や対
流による熱伝導によつて、点灯管内に不純ガスが
発生し、またヘリウム系のガスを封入した点灯管
では、ヘリウムガスが点灯管の容器を透過し、ヘ
リウムガス分圧が減少するなどして、点灯管の閉
路電圧（点灯管がパルスを発生するために必要な
電圧）が徐々に上昇し、寿命中に始動不良を生じ
るという欠点があつた。 発明の目的 本発明は、上記事情にもとづいてなされたもの
で、寿命中、安定した始動電圧を有する点灯管内
蔵形メタルハライドランプを提供するものであ
る。 発明の構成 本発明は、発光管を始動させるための点灯管を
外管に内蔵したメタルハライドランプにおいて、
前記点灯管を外管口金側に保持し、光中心から点
灯管端面までの距離Ｌ（mm）、定格ランプ電力をＷ
（ｗ）としたとき、 Ｌ≧−1.1×10-4W2＋0.24W＋20 の範囲で、かつ外管封止端から点灯管端面までの
距離を（mm）としたとき、 ≧30 の範囲を満足するように、前記点灯管が前記外管
内に設けられたメタルハライドランプであり、寿
命中を通じて、点灯管の閉路電圧の上昇を抑え、
ランプ始動電圧を安定化するものである。 実施例の説明 以下、本発明の一実施例について、図面を参照
して説明する。 第１図は本発明の一実施例であるメタルハライ
ドランプを示しており、同図において発光管１の
両端部には一対の主電極２，３と主電極２と近接
して補助電極４がプレスシールにより封止され、
かつ内部には水銀、希ガスおよび金属ハロゲン化
物が封入されている。主電極２，３はモリブデン
箔５，６を介して外部リード線７，８にそれぞれ
接続されている。また補助電極４はモリブデン箔
９を介して外部リード線１０に接続されている。 前記発光管１の一端部外面には、保温膜１１が
被着されて最冷点温度が高く保たれるようになつ
ている。前記外部リード線７はリボン接続線１２
および支持枠１３を介してステムリード線１４に
接続されている。また外部リード線８は、円弧状
に形成された導線１５を介してステムリード線１
６に接続されている。また外部リード線１０は始
動抵抗１７および常閉形バイメタルスイツチ１８
を介してステムリード線１６に接続されている。
さらに支持枠１３とステムリード線１６との間に
は、始動用直列回路が接続されており、この直列
回路は、点灯管１９、限流抵抗２０および常閉形
バイメタルスイツチ１８を直列に接続したもので
ある。 この点灯管１９はグロー放電によつて電極バイ
メタルが加熱されると、両接点が閉じ、しかるの
ち電極バイメタルが冷えるので、両接点が開くよ
うな公知の点灯管であり、内部にはネオン、アル
ゴン、ヘリウム、水素の少なくとも一種のガスが
封入されており、1500V以上のパルス電圧が発生
するものである。上記発光管１は、支持板２１，
２２によつて両端部を支持され、これに取り付け
られた支持枠１３，２３がそれぞれステムリード
線１４および支持リング２４によつて外管２５内
に保持されている。外管２５内には、不活性ガス
が封入されている。外管２５の端部には口金２６
が取り付けられている。このような構造になつて
いるメタルハライドランプは、口金２６が上側と
なるように垂直点灯される。 次に、本発明の具体的な実施例について説明す
る。 内径19.5mm、電極間距離42.5mmの石英ガラス製
発光管１内に、水銀53mg、ヨウ化スカンジウム
（ScI3）、ヨウ化ナトリウム（NaI）、ヨウ化セシ
ウム（CsI）を合計30mg、そして始動用希ガスと
してアルゴンガスを35Torr封入した。点灯管１
９内には、ヘリウムと水素とアルゴンとを93：
５：２の割合で約50Torr封入し、この点灯管１
９の容器内面には、BaN6からなるゲツターを塗
布してある。また点灯管１９のための限流抵抗２
０として300Ωの抵抗を用いた。これらを多数用
意し、光中心から点灯管１９の端面までの距離Ｌ
を80〜110mmの範囲で５段階に変化させ、窒素ガ
スを350Torr封入した外管２５内に点灯管１９を
組み込んで400Wのメタルハライドランプを各５
本づつ製作した。 そして、これらのランプを口金を上側にし
400Wの水銀灯用安定器を接続して垂直点灯にお
ける寿命試験を行い、各々の点灯時間における点
灯管の閉路電圧を測定したところ、第２図に示す
とおりの結果が得られた。 第２図に示す結果から、光中心から点灯管端面
までの距離Ｌが100mm以下の場合は、点灯中の発
光管の輻射熱や外管内の大活性ガスの対流時の熱
の影響を受け、点灯管内のヘリウムガス分圧が減
少したり、ゲツターで十分吸着できない不純ガス
が発生したりして、9000時間までにすべてのラン
プの閉路電圧が180V以上となつた。 また上記と同様の実験を、点灯管内にアルゴン
を約15Torr封入し、点灯管の容器内面にBaN6ゲ
ツターを塗布したものを用いて行つた。その結果
を第３図に示す。 第３図に示す結果から、アルゴンを封入した点
灯管は、ヘリウム、水素およびアルゴンを封入し
た点灯管のような、点灯中の発光管の輻射熱や外
管内の不活性ガスの対流時の熱によるヘリウム分
圧の減少による点灯管の閉路電圧上昇は当然ない
が、BaN6ゲツターで十分吸着し切れない不純ガ
スの影響による若干の閉路電圧上昇や、初期の閉
路電圧がヘリウム系の点灯管よりも高いという理
由から結果的には、光中心から点灯管端面までの
距離Ｌは、100mm以上必要であつた。すなわち、
ヘリウム系ガスを封入した点灯管でも、アルゴン
ガスを封入した点灯管でも結果は同じであつた。 次に、光中心から点灯管端面までの距離を変化
させた５種類のランプの点灯時における点灯管の
最高表面温度を判定したところ、第１表に示すと
おりの結果が得られた。
灯管を内蔵したメタルハライドランプに関するも
のである。 従来例の構成とその問題点 メタルハライドランプは、両端部に電極を具備
した発光管内に金属ハロゲン化物、水銀およびア
ルゴンガス等の始動用希ガスを封入して構成され
ている。かかるメタルハライドランプは、点灯時
前記金属ハロゲン化物が発光管内で蒸発し、この
蒸発した金属ハロゲン化物が電極間に生じる高圧
水銀アーク内で解離して発光するようになつてお
り、これがランプの発光効率および演色性を著し
く向上させている。 しかし、このようなメタルハライドランプは、
高圧水銀ランプで用いられるような電子放射性の
高い酸化バリウム等の電子放射性物質を使用する
ことができないため、高圧水銀ランプに比べ、高
い始動電圧を必要とする。このため、メタルハラ
イドランプを水銀ランプ用安定器で点灯させるの
に、外管内に高圧パルスを発生する点灯管を内蔵
する手段が採用されている。 ところが、かかる点灯管を内蔵したメタルハラ
イドランプは、外管内において点灯管を保持する
位置によつては点灯中の発光管からの放射熱や対
流による熱伝導によつて、点灯管内に不純ガスが
発生し、またヘリウム系のガスを封入した点灯管
では、ヘリウムガスが点灯管の容器を透過し、ヘ
リウムガス分圧が減少するなどして、点灯管の閉
路電圧（点灯管がパルスを発生するために必要な
電圧）が徐々に上昇し、寿命中に始動不良を生じ
るという欠点があつた。 発明の目的 本発明は、上記事情にもとづいてなされたもの
で、寿命中、安定した始動電圧を有する点灯管内
蔵形メタルハライドランプを提供するものであ
る。 発明の構成 本発明は、発光管を始動させるための点灯管を
外管に内蔵したメタルハライドランプにおいて、
前記点灯管を外管口金側に保持し、光中心から点
灯管端面までの距離Ｌ（mm）、定格ランプ電力をＷ
（ｗ）としたとき、 Ｌ≧−1.1×10-4W2＋0.24W＋20 の範囲で、かつ外管封止端から点灯管端面までの
距離を（mm）としたとき、 ≧30 の範囲を満足するように、前記点灯管が前記外管
内に設けられたメタルハライドランプであり、寿
命中を通じて、点灯管の閉路電圧の上昇を抑え、
ランプ始動電圧を安定化するものである。 実施例の説明 以下、本発明の一実施例について、図面を参照
して説明する。 第１図は本発明の一実施例であるメタルハライ
ドランプを示しており、同図において発光管１の
両端部には一対の主電極２，３と主電極２と近接
して補助電極４がプレスシールにより封止され、
かつ内部には水銀、希ガスおよび金属ハロゲン化
物が封入されている。主電極２，３はモリブデン
箔５，６を介して外部リード線７，８にそれぞれ
接続されている。また補助電極４はモリブデン箔
９を介して外部リード線１０に接続されている。 前記発光管１の一端部外面には、保温膜１１が
被着されて最冷点温度が高く保たれるようになつ
ている。前記外部リード線７はリボン接続線１２
および支持枠１３を介してステムリード線１４に
接続されている。また外部リード線８は、円弧状
に形成された導線１５を介してステムリード線１
６に接続されている。また外部リード線１０は始
動抵抗１７および常閉形バイメタルスイツチ１８
を介してステムリード線１６に接続されている。
さらに支持枠１３とステムリード線１６との間に
は、始動用直列回路が接続されており、この直列
回路は、点灯管１９、限流抵抗２０および常閉形
バイメタルスイツチ１８を直列に接続したもので
ある。 この点灯管１９はグロー放電によつて電極バイ
メタルが加熱されると、両接点が閉じ、しかるの
ち電極バイメタルが冷えるので、両接点が開くよ
うな公知の点灯管であり、内部にはネオン、アル
ゴン、ヘリウム、水素の少なくとも一種のガスが
封入されており、1500V以上のパルス電圧が発生
するものである。上記発光管１は、支持板２１，
２２によつて両端部を支持され、これに取り付け
られた支持枠１３，２３がそれぞれステムリード
線１４および支持リング２４によつて外管２５内
に保持されている。外管２５内には、不活性ガス
が封入されている。外管２５の端部には口金２６
が取り付けられている。このような構造になつて
いるメタルハライドランプは、口金２６が上側と
なるように垂直点灯される。 次に、本発明の具体的な実施例について説明す
る。 内径19.5mm、電極間距離42.5mmの石英ガラス製
発光管１内に、水銀53mg、ヨウ化スカンジウム
（ScI3）、ヨウ化ナトリウム（NaI）、ヨウ化セシ
ウム（CsI）を合計30mg、そして始動用希ガスと
してアルゴンガスを35Torr封入した。点灯管１
９内には、ヘリウムと水素とアルゴンとを93：
５：２の割合で約50Torr封入し、この点灯管１
９の容器内面には、BaN6からなるゲツターを塗
布してある。また点灯管１９のための限流抵抗２
０として300Ωの抵抗を用いた。これらを多数用
意し、光中心から点灯管１９の端面までの距離Ｌ
を80〜110mmの範囲で５段階に変化させ、窒素ガ
スを350Torr封入した外管２５内に点灯管１９を
組み込んで400Wのメタルハライドランプを各５
本づつ製作した。 そして、これらのランプを口金を上側にし
400Wの水銀灯用安定器を接続して垂直点灯にお
ける寿命試験を行い、各々の点灯時間における点
灯管の閉路電圧を測定したところ、第２図に示す
とおりの結果が得られた。 第２図に示す結果から、光中心から点灯管端面
までの距離Ｌが100mm以下の場合は、点灯中の発
光管の輻射熱や外管内の大活性ガスの対流時の熱
の影響を受け、点灯管内のヘリウムガス分圧が減
少したり、ゲツターで十分吸着できない不純ガス
が発生したりして、9000時間までにすべてのラン
プの閉路電圧が180V以上となつた。 また上記と同様の実験を、点灯管内にアルゴン
を約15Torr封入し、点灯管の容器内面にBaN6ゲ
ツターを塗布したものを用いて行つた。その結果
を第３図に示す。 第３図に示す結果から、アルゴンを封入した点
灯管は、ヘリウム、水素およびアルゴンを封入し
た点灯管のような、点灯中の発光管の輻射熱や外
管内の不活性ガスの対流時の熱によるヘリウム分
圧の減少による点灯管の閉路電圧上昇は当然ない
が、BaN6ゲツターで十分吸着し切れない不純ガ
スの影響による若干の閉路電圧上昇や、初期の閉
路電圧がヘリウム系の点灯管よりも高いという理
由から結果的には、光中心から点灯管端面までの
距離Ｌは、100mm以上必要であつた。すなわち、
ヘリウム系ガスを封入した点灯管でも、アルゴン
ガスを封入した点灯管でも結果は同じであつた。 次に、光中心から点灯管端面までの距離を変化
させた５種類のランプの点灯時における点灯管の
最高表面温度を判定したところ、第１表に示すと
おりの結果が得られた。
【表】
第１表の結果から、寿命中を通して安定した閉
路電圧を維持するためには、点灯管の最高表面温
度を220℃以下に抑えることが必要であることが
わかつた。そこで各ワツトのランプにおいて点灯
中の点灯管の最高表面温度が220℃になる点灯管
の取り付け位置を求めたところ、第４図に示すと
おりの結果が得られた。 この第４図から点灯管の最高表面温度が220℃
における光中心から点灯管端面までの距離Ｌ（mm）
と定格ランプ電力Ｗ（ｗ）との関係式を求めたと
ころ、次式を得た。 Ｌ＝−1.1×10-4W2＋0.24W＋20 よつて光中心から点灯管端面までの距離Ｌ（mm）
は上記値よりも長くなければ、点灯管の最高表面
温度を220℃以下に抑えられない。 すなわち、Ｌ（mm）を Ｌ≧−1.1×10-4W2＋0.24W＋20 なる関係に保つことによつて、ランプ寿命中を通
じて安定した点灯管の閉路電圧が維持できるもの
である。 しかし、点灯管がこの範囲内に保持されていて
も、あまり外管封止端の近くに保持されると、ラ
ンプ封止排気時の熱で点灯管が動作不能になる。 このため、次に、この点灯管端面から外管封止
端までの距離（mm）を25，30，35mmと変化させ
た同一の400Wランプを５本づつ用いてランプ封
止、排気時の熱による影響を観察した。その結果
を第２表に示す。
路電圧を維持するためには、点灯管の最高表面温
度を220℃以下に抑えることが必要であることが
わかつた。そこで各ワツトのランプにおいて点灯
中の点灯管の最高表面温度が220℃になる点灯管
の取り付け位置を求めたところ、第４図に示すと
おりの結果が得られた。 この第４図から点灯管の最高表面温度が220℃
における光中心から点灯管端面までの距離Ｌ（mm）
と定格ランプ電力Ｗ（ｗ）との関係式を求めたと
ころ、次式を得た。 Ｌ＝−1.1×10-4W2＋0.24W＋20 よつて光中心から点灯管端面までの距離Ｌ（mm）
は上記値よりも長くなければ、点灯管の最高表面
温度を220℃以下に抑えられない。 すなわち、Ｌ（mm）を Ｌ≧−1.1×10-4W2＋0.24W＋20 なる関係に保つことによつて、ランプ寿命中を通
じて安定した点灯管の閉路電圧が維持できるもの
である。 しかし、点灯管がこの範囲内に保持されていて
も、あまり外管封止端の近くに保持されると、ラ
ンプ封止排気時の熱で点灯管が動作不能になる。 このため、次に、この点灯管端面から外管封止
端までの距離（mm）を25，30，35mmと変化させ
た同一の400Wランプを５本づつ用いてランプ封
止、排気時の熱による影響を観察した。その結果
を第２表に示す。
【表】
第２表に示すように、点灯管端面から外管封止
端までの距離（mm）が30，35mmのときは、ラン
プ封止・排気時の熱を受けても、クラツクもな
く、閉路電圧上昇もわずかであつた。 しかし、点灯管端面から外管封止端までの距離
（mm）が25mmのときは、点灯管の封止部にクラ
ツクが生じ、５本すべてが動作不能となつた。 したがつて、点灯管端面から外管封止端までの
距離（mm）は、≧30mmまでの範囲でなければ
ならない。 なお、上記実施例では、400Wのランプを中心
に説明したが、本発明は、ワツト数に関係なく実
施することができる。また点灯管についても封入
したガスは、アルゴン、またはヘリウムと水素と
アルゴンの混合ガスに限られるものではない。 また、金属ハロゲン化物についてもヨウ化スカ
ンジウム、ヨウ化ナトリウム等に限らず、他の金
属ハロゲン化物を用いてもよいことはいうまでも
ない。 発明の効果 以上説明したように、本発明は、外管内におけ
る点灯管の取り付け位置を、光中心から点灯管端
面までの距離Ｌ（mm）が Ｌ≧−1.1×10-4W2＋0.24W＋20 （Ｗは定格ランプ電力（ｗ）） の範囲で、かつ外管封止端から点灯管端面までの
距離（mm）が≧30mmの範囲内にあるように規
制することによつて、寿命中を通して、点灯管の
閉路電圧上昇を抑制し、安定した始動電圧を有す
るメタルハライドランプを提供することができる
ものである。
端までの距離（mm）が30，35mmのときは、ラン
プ封止・排気時の熱を受けても、クラツクもな
く、閉路電圧上昇もわずかであつた。 しかし、点灯管端面から外管封止端までの距離
（mm）が25mmのときは、点灯管の封止部にクラ
ツクが生じ、５本すべてが動作不能となつた。 したがつて、点灯管端面から外管封止端までの
距離（mm）は、≧30mmまでの範囲でなければ
ならない。 なお、上記実施例では、400Wのランプを中心
に説明したが、本発明は、ワツト数に関係なく実
施することができる。また点灯管についても封入
したガスは、アルゴン、またはヘリウムと水素と
アルゴンの混合ガスに限られるものではない。 また、金属ハロゲン化物についてもヨウ化スカ
ンジウム、ヨウ化ナトリウム等に限らず、他の金
属ハロゲン化物を用いてもよいことはいうまでも
ない。 発明の効果 以上説明したように、本発明は、外管内におけ
る点灯管の取り付け位置を、光中心から点灯管端
面までの距離Ｌ（mm）が Ｌ≧−1.1×10-4W2＋0.24W＋20 （Ｗは定格ランプ電力（ｗ）） の範囲で、かつ外管封止端から点灯管端面までの
距離（mm）が≧30mmの範囲内にあるように規
制することによつて、寿命中を通して、点灯管の
閉路電圧上昇を抑制し、安定した始動電圧を有す
るメタルハライドランプを提供することができる
ものである。
第１図は本発明の一実施例であるメタルハライ
ドランプの正面図、第２図はヘリウムと水素とア
ルゴンとの混合ガスを封入した点灯管の外管内に
おける位置を変化させた場合の点灯時間と点灯管
の閉路電圧との関係を示す図、第３図はアルゴン
ガスを封入した点灯管の外管内における位置を変
化させた場合の点灯時間と点灯管の閉路電圧との
関係を示す図、第４図はワツト数の異なるメタル
ハライドランプにおいてランプ点灯中の点灯管の
最高表面温度が220℃となるときの点灯管位置を
示す図である。 １……発光管、２，３……主電極、４……補助
電極、１８……常閉形バイメタルスイツチ、１９
……点灯管、２０……限流抵抗、２５……外管、
２６……口金。
ドランプの正面図、第２図はヘリウムと水素とア
ルゴンとの混合ガスを封入した点灯管の外管内に
おける位置を変化させた場合の点灯時間と点灯管
の閉路電圧との関係を示す図、第３図はアルゴン
ガスを封入した点灯管の外管内における位置を変
化させた場合の点灯時間と点灯管の閉路電圧との
関係を示す図、第４図はワツト数の異なるメタル
ハライドランプにおいてランプ点灯中の点灯管の
最高表面温度が220℃となるときの点灯管位置を
示す図である。 １……発光管、２，３……主電極、４……補助
電極、１８……常閉形バイメタルスイツチ、１９
……点灯管、２０……限流抵抗、２５……外管、
２６……口金。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 内部に不活性ガスを封入し、かつ端部に口金
を有する外管内に、発光管と前記発光管を始動さ
せるための点灯管とを有し、前記点灯管を外管の
口金側に保持し、光中心から点灯管端面までの距
離をＬ（mm）、定格ランプ電力をＷ（ｗ）としたと
き、 Ｌ≧−1.1×10-4W2＋0.24W＋20 の範囲で、かつ前記外管封止端から前記点灯管端
面までの距離を（mm）としたとき、 ≧30 の範囲を満足するように、前記点灯管が前記外管
内に設けられていることを特徴とするメタルハラ
イドランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19280483A JPS6084764A (ja) | 1983-10-14 | 1983-10-14 | メタルハライドランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19280483A JPS6084764A (ja) | 1983-10-14 | 1983-10-14 | メタルハライドランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6084764A JPS6084764A (ja) | 1985-05-14 |
| JPH0474825B2 true JPH0474825B2 (ja) | 1992-11-27 |
Family
ID=16297261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19280483A Granted JPS6084764A (ja) | 1983-10-14 | 1983-10-14 | メタルハライドランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6084764A (ja) |
-
1983
- 1983-10-14 JP JP19280483A patent/JPS6084764A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6084764A (ja) | 1985-05-14 |
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