JPH0626110B2 - 高演色性高圧ナトリウムランプ - Google Patents
高演色性高圧ナトリウムランプInfo
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- JPH0626110B2 JPH0626110B2 JP61066007A JP6600786A JPH0626110B2 JP H0626110 B2 JPH0626110 B2 JP H0626110B2 JP 61066007 A JP61066007 A JP 61066007A JP 6600786 A JP6600786 A JP 6600786A JP H0626110 B2 JPH0626110 B2 JP H0626110B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、透光性発光管内のナトリウム蒸気圧を高め
た高演色性高圧ナトリウムランプに関し、特に電極に用
いる電子放射物質の改良に関する。
た高演色性高圧ナトリウムランプに関し、特に電極に用
いる電子放射物質の改良に関する。
一般に高圧ナトリウムランプにおいては、ランプ動程中
のナトリウム消失を補償するために、発光に寄与する量
よりも過剰の量のナトリウムと、水銀及び始動用希ガス
としてのキセノンがアルミナ発光管内に封入されてい
る。
のナトリウム消失を補償するために、発光に寄与する量
よりも過剰の量のナトリウムと、水銀及び始動用希ガス
としてのキセノンがアルミナ発光管内に封入されてい
る。
このような発光管を備えた高圧ナトリウムランプは飽和
蒸気圧型特性を有し、点灯中の発光管内のナトリウムの
蒸気圧は、発光管の最冷部温度に依存する。
蒸気圧型特性を有し、点灯中の発光管内のナトリウムの
蒸気圧は、発光管の最冷部温度に依存する。
最近、この種の高圧ナトリウムランプにおいて、ランプ
動作時の発光管内におけるナトリウムの蒸気圧を高める
ことによって、発光スペクトルを可視領域全域に広げて
演色性を改善したいわゆる高演色性高圧ナトリウムラン
プ（平均演色評価指数Ｒa＝80〜90）が製品化されてい
る。
動作時の発光管内におけるナトリウムの蒸気圧を高める
ことによって、発光スペクトルを可視領域全域に広げて
演色性を改善したいわゆる高演色性高圧ナトリウムラン
プ（平均演色評価指数Ｒa＝80〜90）が製品化されてい
る。
しかし、このような高圧ナトリウムランプにおける最大
の問題点は、ランプ動作中にランプ電圧が上昇して最終
的にランプが立ち消えることであり、この現象は上記の
ように、より蒸気圧を高めた高演色性の高圧ナトリウム
ランプになるほど顕著である。
の問題点は、ランプ動作中にランプ電圧が上昇して最終
的にランプが立ち消えることであり、この現象は上記の
ように、より蒸気圧を高めた高演色性の高圧ナトリウム
ランプになるほど顕著である。
このランプ電圧の上昇は主に次のような原因によるもの
である。
である。
(1) 電極からの電子放射物質の蒸発・飛散によって電
極近傍の発光管の管壁が黒化し、その結果、発光管の最
冷部温度が上昇して、管内の蒸気圧が上昇し、ランプ電
圧が上昇する。
極近傍の発光管の管壁が黒化し、その結果、発光管の最
冷部温度が上昇して、管内の蒸気圧が上昇し、ランプ電
圧が上昇する。
(2) 電極に付着した電子放射物質が蒸発・飛散して枯
渇するに伴い、電子放射特性が低下し、それにより電極
降下分が増大してランプ電圧が上昇する。
渇するに伴い、電子放射特性が低下し、それにより電極
降下分が増大してランプ電圧が上昇する。
(3) ナトリウムがアルミナ発光管及び電極構造物質等
と反応して消失するため、ナトリウムアマルガムの水銀
比率が高くなり、その結果ランプ電圧が上昇する。
と反応して消失するため、ナトリウムアマルガムの水銀
比率が高くなり、その結果ランプ電圧が上昇する。
上記各原因を検討すると、(1)，(2)，(3)の全ての場合
において、電極に用いる電子放射物質がランプ電圧の上
昇に関与していることがわかる。
において、電極に用いる電子放射物質がランプ電圧の上
昇に関与していることがわかる。
次に従来の高圧ナトリウムランプにおけるランプ電圧の
上昇の具体的な態様について説明する。従来の高演色性
高圧ナトリウムランプの発光管においては、第５図に示
すような構造の電極が使われている。すなわち、タング
ステン等の耐熱性金属からなる電極芯棒１のまわりに、
タングテン線よりなる内側単コイル２と外側単コイル３
で形成した２層コイルを保持し、前記の２層コイル２，
３の表面上及び空隙に電子放射物質４を同時に付着させ
て、その後で外表面上の電子放射物質をブラッシング等
により除去し、電子放射物質を直接放電中にさらさない
ような構造となっている。
上昇の具体的な態様について説明する。従来の高演色性
高圧ナトリウムランプの発光管においては、第５図に示
すような構造の電極が使われている。すなわち、タング
ステン等の耐熱性金属からなる電極芯棒１のまわりに、
タングテン線よりなる内側単コイル２と外側単コイル３
で形成した２層コイルを保持し、前記の２層コイル２，
３の表面上及び空隙に電子放射物質４を同時に付着させ
て、その後で外表面上の電子放射物質をブラッシング等
により除去し、電子放射物質を直接放電中にさらさない
ような構造となっている。
このような構造の電極は従来から高圧ナトリウムランプ
で使われているものであるが、この電極はランプ始動時
の電極温度上昇が遅く、グロー放電時間が10〜20sec と
長いため、発光管内のナトリウム蒸気圧を従来よりも高
めた高演色性高圧ナトリウムランプに適用された場合に
は、早期(6000時間以内)に発光管の電極近傍の管壁の黒
化をもたらし、その結果ランプ電圧の上昇を著しくして
いる。
で使われているものであるが、この電極はランプ始動時
の電極温度上昇が遅く、グロー放電時間が10〜20sec と
長いため、発光管内のナトリウム蒸気圧を従来よりも高
めた高演色性高圧ナトリウムランプに適用された場合に
は、早期(6000時間以内)に発光管の電極近傍の管壁の黒
化をもたらし、その結果ランプ電圧の上昇を著しくして
いる。
かかる理由に基づくランプの電圧の上昇を防止する手段
として、電極の大きさすなわち熱容量を小さくしてラン
プ始動時の電極温度の上昇速度を速めることにより、ラ
ンプ始動時のグロー放電時間を短くする方法(特公昭５
６−５６１８９号)や、電極全体の大きさを小さくする
ことなく、ランプ点灯初期の電極スポットの短時間安定
を可能にする方法(特開昭５６−７８０５７号)等が提案
されている。
として、電極の大きさすなわち熱容量を小さくしてラン
プ始動時の電極温度の上昇速度を速めることにより、ラ
ンプ始動時のグロー放電時間を短くする方法(特公昭５
６−５６１８９号)や、電極全体の大きさを小さくする
ことなく、ランプ点灯初期の電極スポットの短時間安定
を可能にする方法(特開昭５６−７８０５７号)等が提案
されている。
そして、これらの方法に適用される電極の構造は、いず
れも電極芯棒と、これを取り巻き且つ電子放射性物質を
付着せしめた内側コイルと、その内側コイルを取り巻く
外側コイルとから構成されており、内側コイルは２重巻
以上の多重巻コイルからなっている。
れも電極芯棒と、これを取り巻き且つ電子放射性物質を
付着せしめた内側コイルと、その内側コイルを取り巻く
外側コイルとから構成されており、内側コイルは２重巻
以上の多重巻コイルからなっている。
ところが上記構成の電極は、電子放射物質としてアルカ
リ土類金属酸化物を含有するタングステート系の酸化物
を使用しているため、熱蒸発や飛散により電子放射物質
の消耗が著しい。
リ土類金属酸化物を含有するタングステート系の酸化物
を使用しているため、熱蒸発や飛散により電子放射物質
の消耗が著しい。
したがって、電子放射物質は寿命末期までの消耗による
枯渇を防止するために、10mg以上の量を内側コイルに保
持する必要があり、熱容量を小さくするための電極の小
型化には、限度があるものである。更にアルカリ土類金
属酸化物を含有するタングステート系の酸化物は、約13
00℃で分解・蒸発して、ナトリウムと化合物を生成する
という欠点を有している。
枯渇を防止するために、10mg以上の量を内側コイルに保
持する必要があり、熱容量を小さくするための電極の小
型化には、限度があるものである。更にアルカリ土類金
属酸化物を含有するタングステート系の酸化物は、約13
00℃で分解・蒸発して、ナトリウムと化合物を生成する
という欠点を有している。
本発明は、従来の高圧ナトリウムランプの上記欠点を除
去するためになされたもので、ナトリウムと反応し難
く、且つ高融点を有する電子放射物質を電極に塗布・焼
成することにより、電子放射物質の蒸発・飛散によって
生ずる電極近傍の管壁黒化及びナトリウム消失を抑制
し、それによりランプ動程中のランプ電圧上昇及び光束
低下を抑制して、ランプ寿命を通じて優れた光色、及び
演色特性を維持しつつ、9000時間を越える長寿命を有す
る高演色形高圧ナトリウムランプを提供することを目的
とする。
去するためになされたもので、ナトリウムと反応し難
く、且つ高融点を有する電子放射物質を電極に塗布・焼
成することにより、電子放射物質の蒸発・飛散によって
生ずる電極近傍の管壁黒化及びナトリウム消失を抑制
し、それによりランプ動程中のランプ電圧上昇及び光束
低下を抑制して、ランプ寿命を通じて優れた光色、及び
演色特性を維持しつつ、9000時間を越える長寿命を有す
る高演色形高圧ナトリウムランプを提供することを目的
とする。
本発明は、上記問題点を解決するために種々の実験を行
い検討を加えた結果、電極の電子放射物質として、酸化
イットリウム(Ｙ2Ｏ3)を用いるようにしたものである。
い検討を加えた結果、電極の電子放射物質として、酸化
イットリウム(Ｙ2Ｏ3)を用いるようにしたものである。
電極の電子放射物質として、上記の酸化イットリウムを
選定するに際しては、本発明者らは基礎実験として、以
下に示す条件を満足する電子放射物質用の金属酸化物を
検討した。
選定するに際しては、本発明者らは基礎実験として、以
下に示す条件を満足する電子放射物質用の金属酸化物を
検討した。
(1) 高演色性高圧ナトリウムランプの発光管シール温
度で分解しないような、少なくとも1600℃以上の高融点
を有すること。
度で分解しないような、少なくとも1600℃以上の高融点
を有すること。
(2) 電極動作温度において低い蒸気圧を有すること。
(3) 熱電子放射に対する仕事関数が比較的小さいこ
と。
と。
(4) ランプ点灯時の温度においてナトリウムと反応し
にくいこと。
にくいこと。
なおこの基礎実験では、現在高圧ナトリウムランプ用の
電子放射物質として幅広く使用されている酸化バリウム
BaＯ，酸化カルシウムCaＯ等や、あるいはそれらを含む
複合酸化物（例えばタングステン酸バリウムカルシウム
Ba2CaＷＯ6等）は、分解温度が低くナトリウムと反応し
やすい等の点を考慮し、また酸化トリウムThＯ2 やそれ
を含む複合酸化物は、トリウムが放射性元素の一つであ
ること等の点を考慮して、上記金属酸化物の対象から除
外した。
電子放射物質として幅広く使用されている酸化バリウム
BaＯ，酸化カルシウムCaＯ等や、あるいはそれらを含む
複合酸化物（例えばタングステン酸バリウムカルシウム
Ba2CaＷＯ6等）は、分解温度が低くナトリウムと反応し
やすい等の点を考慮し、また酸化トリウムThＯ2 やそれ
を含む複合酸化物は、トリウムが放射性元素の一つであ
ること等の点を考慮して、上記金属酸化物の対象から除
外した。
上記実験検討の結果、上記(1)〜(4)の各条件を満足する
電子放射物質は、酸化スカンジウムSc2Ｏ3，酸化イット
リウムＹ2Ｏ3，酸化ランタンLa2Ｏ3，酸化プラセオジム
Pr2Ｏ3，酸化ネオジムNd2Ｏ3，酸化サマリウムSm2Ｏ3，
酸化ガドリニウムGd2Ｏ3，酸化ジスプロシウムDy2Ｏ3等
の希土類元素の酸化物であることが判明した。
電子放射物質は、酸化スカンジウムSc2Ｏ3，酸化イット
リウムＹ2Ｏ3，酸化ランタンLa2Ｏ3，酸化プラセオジム
Pr2Ｏ3，酸化ネオジムNd2Ｏ3，酸化サマリウムSm2Ｏ3，
酸化ガドリニウムGd2Ｏ3，酸化ジスプロシウムDy2Ｏ3等
の希土類元素の酸化物であることが判明した。
そして、これらの酸化物の融点は、次の順序で低くなっ
ていることがわかった。すなわちＹ2Ｏ3(2693゜Ｋ)，Sc
2Ｏ3(2678゜Ｋ)，Gd2Ｏ3(2668゜Ｋ)，Dy2Ｏ3(2658゜
Ｋ)，Sm2Ｏ3(2593゜Ｋ)，Nd2Ｏ3(2588゜Ｋ)，La2Ｏ3(25
73゜Ｋ)，Pr2Ｏ3(2563゜Ｋ)の順である。
ていることがわかった。すなわちＹ2Ｏ3(2693゜Ｋ)，Sc
2Ｏ3(2678゜Ｋ)，Gd2Ｏ3(2668゜Ｋ)，Dy2Ｏ3(2658゜
Ｋ)，Sm2Ｏ3(2593゜Ｋ)，Nd2Ｏ3(2588゜Ｋ)，La2Ｏ3(25
73゜Ｋ)，Pr2Ｏ3(2563゜Ｋ)の順である。
また、これらの酸化物の蒸発性は次の順序で増加してい
ることがわかった。すなわち、Ｙ2Ｏ3，Sc2Ｏ3，Gd
2Ｏ3，Dy2Ｏ3，La2Ｏ3，Sm2Ｏ3，Pr2Ｏ3，Nd2Ｏ3の順で
ある。
ることがわかった。すなわち、Ｙ2Ｏ3，Sc2Ｏ3，Gd
2Ｏ3，Dy2Ｏ3，La2Ｏ3，Sm2Ｏ3，Pr2Ｏ3，Nd2Ｏ3の順で
ある。
また、これらの酸化物の仕事関数は、次の順序で増加し
ていることが判明した。すなわち、Ｙ2Ｏ3(２．０ｅ
Ｖ)，Gd2Ｏ3(２．１ｅＶ)，Dy2Ｏ3(２．１ｅＶ)，Nd2Ｏ
3(２．３ｅＶ)，La2Ｏ3(２．８ｅＶ)，Pr2Ｏ3(２．８ｅ
Ｖ)，Sm2Ｏ3(２．８ｅＶ)，Sc2Ｏ3(３．２ｅＶ)の順で
ある。
ていることが判明した。すなわち、Ｙ2Ｏ3(２．０ｅ
Ｖ)，Gd2Ｏ3(２．１ｅＶ)，Dy2Ｏ3(２．１ｅＶ)，Nd2Ｏ
3(２．３ｅＶ)，La2Ｏ3(２．８ｅＶ)，Pr2Ｏ3(２．８ｅ
Ｖ)，Sm2Ｏ3(２．８ｅＶ)，Sc2Ｏ3(３．２ｅＶ)の順で
ある。
これらの希土類元素の酸化物の中で、特に酸化イットリ
ウムＹ2Ｏ3を電子放射物質とし使用すると、ランプ電圧
の上昇及び光束劣化は著しく抑えられ、始動特性も比較
的良好であった。
ウムＹ2Ｏ3を電子放射物質とし使用すると、ランプ電圧
の上昇及び光束劣化は著しく抑えられ、始動特性も比較
的良好であった。
そこで、本発明は、高演色性高圧ナトリウムランプ用電
極の電子放射物質として、上記のように酸化イットリウ
ムＹ2Ｏ3を用いるものである。この酸化イットリウムＹ
2 3を用いることによって、ランプ電圧の上昇及び光束劣
化が著しく抑制され、始動性も比較的良好になる理由は
明確ではないが、上記のように、融点，蒸発性及び仕事
関数の全ての面で、他の酸化物より優れており、したが
って電子放射物質の蒸発・飛散に基づく発光管の黒化と
電子放射物質の枯渇を抑制し、更には最も遊離の酸化を
放出しにくいものであるので、ナトリウムとの反応性も
低く、ナトリウムの消失の抑制効果が著しくなるためと
考えられる。
極の電子放射物質として、上記のように酸化イットリウ
ムＹ2Ｏ3を用いるものである。この酸化イットリウムＹ
2 3を用いることによって、ランプ電圧の上昇及び光束劣
化が著しく抑制され、始動性も比較的良好になる理由は
明確ではないが、上記のように、融点，蒸発性及び仕事
関数の全ての面で、他の酸化物より優れており、したが
って電子放射物質の蒸発・飛散に基づく発光管の黒化と
電子放射物質の枯渇を抑制し、更には最も遊離の酸化を
放出しにくいものであるので、ナトリウムとの反応性も
低く、ナトリウムの消失の抑制効果が著しくなるためと
考えられる。
以上のように酸化イットリウムＹ2Ｏ3を、高演色性高圧
ナトリウムランプ電極の電子放射物質とすることによ
り、ランプ寿命を通じて優れた光色及び演色特性を維持
しつつランプ電圧の上昇及び光束劣化が抑制され、ラン
プ寿命が向上し、所期の目的の達成が可能となる。
ナトリウムランプ電極の電子放射物質とすることによ
り、ランプ寿命を通じて優れた光色及び演色特性を維持
しつつランプ電圧の上昇及び光束劣化が抑制され、ラン
プ寿命が向上し、所期の目的の達成が可能となる。
以下、本発明を50Ｗの高演色性高圧ナトリウムランプに
適用した実施例について詳細に説明する。使用した発光
管の電極構造は、第１図に示す構成を有するものであ
る。すなわち、タングステンからなる直径０．５mmの電
極芯棒１の外周に接して、内側コイル２′として直径
０．２mmのタングステン線からなる一次コイルに直径0.
05mmのタングステン線からなる二次コイルを予め巻回し
て形成した２重コイルを巻きつけ、更にタングステンか
らなる直径０．３mmの外側コイル３を内側コイル２′の
回りに巻回して構成している。
適用した実施例について詳細に説明する。使用した発光
管の電極構造は、第１図に示す構成を有するものであ
る。すなわち、タングステンからなる直径０．５mmの電
極芯棒１の外周に接して、内側コイル２′として直径
０．２mmのタングステン線からなる一次コイルに直径0.
05mmのタングステン線からなる二次コイルを予め巻回し
て形成した２重コイルを巻きつけ、更にタングステンか
らなる直径０．３mmの外側コイル３を内側コイル２′の
回りに巻回して構成している。
一方、電子放射物質４は、市販の純度 99.99％の酸化イ
ットリウムＹ2Ｏ3の粉末に、ブチルアルコールとバイン
ダーとしてニトロセルローズラッカーを加えてよく撹拌
して懸濁液にする。
ットリウムＹ2Ｏ3の粉末に、ブチルアルコールとバイン
ダーとしてニトロセルローズラッカーを加えてよく撹拌
して懸濁液にする。
次いで、この懸濁液に前記電極を浸漬して電子放射物質
を塗布し乾燥させた後、外側コイルの表面の電子放射物
質をブラッシングにより除去する。その後、水素雰囲気
中で約2200℃の温度で焼成し電極を作成した。この焼成
工程においては、酸化イットリウムの融点は2400℃と高
いので、電極構成部材との結着性を良くするため、焼成
温度は少なくとも2000℃以上とするのが望ましい。
を塗布し乾燥させた後、外側コイルの表面の電子放射物
質をブラッシングにより除去する。その後、水素雰囲気
中で約2200℃の温度で焼成し電極を作成した。この焼成
工程においては、酸化イットリウムの融点は2400℃と高
いので、電極構成部材との結着性を良くするため、焼成
温度は少なくとも2000℃以上とするのが望ましい。
他に、電子放射物質の塗布・焼成方法として、イットリ
ウムのアルコキシド溶液に電極を浸漬して乾燥させた
後、加熱する方法もある。この方法によれば、電極への
結着性のよい均一な膜状の結晶化ガラスのＹ2Ｏ3電子放
射物質が得られる。
ウムのアルコキシド溶液に電極を浸漬して乾燥させた
後、加熱する方法もある。この方法によれば、電極への
結着性のよい均一な膜状の結晶化ガラスのＹ2Ｏ3電子放
射物質が得られる。
第２図は、上記のようにして作成された電極を組み込ん
だ50Ｗの高演色性高圧ナトリウムランプ用の発光管を示
す。図において、５は内径が４．０mmの多結晶アルミナ
製の発光管本体であり、該発光管本体５の両端部には、
主電極７ａ，７ｂを具備した導電性の耐熱金属管６ａ，
６ｂを、該主電極７ａ，７ｂの距離が９．０mmとなるよ
うに配置し、該耐熱金属管６ａ，６ｂと発光管本体５と
の間の間隙をシーリングフリットにより気密に封止して
いる。なお、耐熱金属管の一方６ａは排気管をも兼ねて
いる。
だ50Ｗの高演色性高圧ナトリウムランプ用の発光管を示
す。図において、５は内径が４．０mmの多結晶アルミナ
製の発光管本体であり、該発光管本体５の両端部には、
主電極７ａ，７ｂを具備した導電性の耐熱金属管６ａ，
６ｂを、該主電極７ａ，７ｂの距離が９．０mmとなるよ
うに配置し、該耐熱金属管６ａ，６ｂと発光管本体５と
の間の間隙をシーリングフリットにより気密に封止して
いる。なお、耐熱金属管の一方６ａは排気管をも兼ねて
いる。
そして、このような構造の発光管内には、ナトリウム1.
67mg及び水銀５．０mgからなるナトリウムアマルガム
８、及び始動用補助ガスとしてキセノン60Torrが封入さ
れており、ランプ点灯時には、ナトリウムアマルガム８
の一部が蒸発する、いわゆる飽和蒸気圧形となってい
る。
67mg及び水銀５．０mgからなるナトリウムアマルガム
８、及び始動用補助ガスとしてキセノン60Torrが封入さ
れており、ランプ点灯時には、ナトリウムアマルガム８
の一部が蒸発する、いわゆる飽和蒸気圧形となってい
る。
通常、高演色性高圧ナトリウムランプの発光管において
は、発光管内の蒸気圧を高めるためにナトリウムアマル
ガムが存在する発光管端部を保温するためのタンタル等
からなる金属箔が、その端部に巻回されている。
は、発光管内の蒸気圧を高めるためにナトリウムアマル
ガムが存在する発光管端部を保温するためのタンタル等
からなる金属箔が、その端部に巻回されている。
しかし、本実施例では、最冷部が第２図に示すように、
導電性の耐熱金属管６ａの部分に形成されるように構成
しているため、上記のような保温手段による保温効果は
薄い。したがって管内蒸気圧を高めるには他の手段で耐
熱金属管６ａの部分の温度を上げる必要があり、本実施
例では管壁負荷を40ｗ／cm2以上にして発光管全体の温
度を上げる構造を採用している。このような発光管構造
によって耐熱金属管に位置する最冷部温度を 850℃以上
にすることが可能となり、所望の色特性（色温度Ｔc＝2
500Ｋ，Ｒa＝85）を得ることができる。なおこの場合発
光管の実効ランプ電圧Vlは45Ｖ，ランプ電流Ｉｌは1.25
Ａである。
導電性の耐熱金属管６ａの部分に形成されるように構成
しているため、上記のような保温手段による保温効果は
薄い。したがって管内蒸気圧を高めるには他の手段で耐
熱金属管６ａの部分の温度を上げる必要があり、本実施
例では管壁負荷を40ｗ／cm2以上にして発光管全体の温
度を上げる構造を採用している。このような発光管構造
によって耐熱金属管に位置する最冷部温度を 850℃以上
にすることが可能となり、所望の色特性（色温度Ｔc＝2
500Ｋ，Ｒa＝85）を得ることができる。なおこの場合発
光管の実効ランプ電圧Vlは45Ｖ，ランプ電流Ｉｌは1.25
Ａである。
このように構成した発光管を外球(図示せず)に収納し
て、50Ｗ高圧ナトリウムランプ用安定器で、７．５時間
点灯−０．５時間消灯のサイクルでランプ寿命試験を行
い、6000時間点灯後及び9000時間点灯後のランプ電圧Ｖ
ｌの上昇状態，全光束Ｆ，色温度Ｔｃ及び平均演色評価
指数Ｒａを測定した。また、ランプ始動時における電極
スポットの安定時間ＴB・A も測定した。
て、50Ｗ高圧ナトリウムランプ用安定器で、７．５時間
点灯−０．５時間消灯のサイクルでランプ寿命試験を行
い、6000時間点灯後及び9000時間点灯後のランプ電圧Ｖ
ｌの上昇状態，全光束Ｆ，色温度Ｔｃ及び平均演色評価
指数Ｒａを測定した。また、ランプ始動時における電極
スポットの安定時間ＴB・A も測定した。
なお、比較のため、参照例としてタングステン酸バリウ
ムカルシウムBa2CaＷＯ6及び酸化トリウムThＯ２を電子
放射物質として使用した従来のランプについても、上記
と同様な測定を行った。
ムカルシウムBa2CaＷＯ6及び酸化トリウムThＯ２を電子
放射物質として使用した従来のランプについても、上記
と同様な測定を行った。
第１表に、それらの測定結果を電子放射物質の種類別に
示す。また、第３図及び第４図に、電子放射物質として
それぞれ、Ｙ2Ｏ3（本発明）及びThＯ２並びにBa2CaＷ
Ｏ6を使用した高演色性高圧ナトリウムランプの9000時
間までのランプ電圧Ｖｌ及び光束維持率の変化を示し
た。第３図及び第４図において、Ａは本発明(Ｙ2Ｏ3)の
データ、ＢはThＯ２，ＣはBa2CaＷＯ6をそれぞれ用いた
参照例のデータを示している。なお、Ba2CaＷＯ6を電子
放射物質として用いたランプの9000時間点灯後のデータ
が示されていないのは、このランプの6000時間点灯時に
おいて、すでにＦ値が50％程度に低下し、しかもＲａが
50以下となって高演色性を失っているので、それ以後の
測定を中止したためである。
示す。また、第３図及び第４図に、電子放射物質として
それぞれ、Ｙ2Ｏ3（本発明）及びThＯ２並びにBa2CaＷ
Ｏ6を使用した高演色性高圧ナトリウムランプの9000時
間までのランプ電圧Ｖｌ及び光束維持率の変化を示し
た。第３図及び第４図において、Ａは本発明(Ｙ2Ｏ3)の
データ、ＢはThＯ２，ＣはBa2CaＷＯ6をそれぞれ用いた
参照例のデータを示している。なお、Ba2CaＷＯ6を電子
放射物質として用いたランプの9000時間点灯後のデータ
が示されていないのは、このランプの6000時間点灯時に
おいて、すでにＦ値が50％程度に低下し、しかもＲａが
50以下となって高演色性を失っているので、それ以後の
測定を中止したためである。
第１表 第１表からわかるように、電子放射物質としてＹ2Ｏ3を
使用した本発明に係わるランプは、全寿命中に優れた色
特性を維持しており、9000時間におけるＶｌの上昇も１
Ｖで、また光束維持率も85％であり、他の電子放射物質
使用のランプと比較して非常に優れた特性を示してい
る。
使用した本発明に係わるランプは、全寿命中に優れた色
特性を維持しており、9000時間におけるＶｌの上昇も１
Ｖで、また光束維持率も85％であり、他の電子放射物質
使用のランプと比較して非常に優れた特性を示してい
る。
9000時間点灯後の発光管端部の黒化状況を観察したとろ
ろ、電子放射物質としてＹ2Ｏ3を使用した本発明に係る
ランプは、その他の電子放射物質を使用したランプに比
べて黒化が非常に少なかった。したがって、この端部の
管壁黒化がＶｌ上昇と光束維持率に重大な影響を及ぼし
ていることがわかった。
ろ、電子放射物質としてＹ2Ｏ3を使用した本発明に係る
ランプは、その他の電子放射物質を使用したランプに比
べて黒化が非常に少なかった。したがって、この端部の
管壁黒化がＶｌ上昇と光束維持率に重大な影響を及ぼし
ていることがわかった。
このようにＹ2Ｏ3からなる電子放射物質を付着した電極
を装着した発光管の端部黒化が非常に少ないのは、前述
のように、Ｙ2Ｏ3が高融点を有し、電極動作温度での蒸
発・分解が少ないためである。
を装着した発光管の端部黒化が非常に少ないのは、前述
のように、Ｙ2Ｏ3が高融点を有し、電極動作温度での蒸
発・分解が少ないためである。
このＹ2Ｏ3を電子放射物質として用いたランプにおける
Ｖｌや光束維持率の優れた特徴は、Ｙ2Ｏ3を用いた発光
管の始動特性が、他の電子放射物質を用いたランプより
も、若干悪いという短所を、補償して余りある優れた効
果である。
Ｖｌや光束維持率の優れた特徴は、Ｙ2Ｏ3を用いた発光
管の始動特性が、他の電子放射物質を用いたランプより
も、若干悪いという短所を、補償して余りある優れた効
果である。
また一般に始動時間が長いと、電極の電子放射物質の蒸
発・飛散の他に電極の根元からのバックアーク現象が頻
繁になり、シール部やパイプ端部管壁においてヒートシ
ョックによるクラック等を発生させる要因となるが、本
発明による実施例においては9000時間までにクラックに
よるリークは皆無であった。
発・飛散の他に電極の根元からのバックアーク現象が頻
繁になり、シール部やパイプ端部管壁においてヒートシ
ョックによるクラック等を発生させる要因となるが、本
発明による実施例においては9000時間までにクラックに
よるリークは皆無であった。
以上実施例に基づいて詳細に説明したように、本発明に
係る高演色性高圧ナトリウムランプは、電子放射物質と
して高融点を有し、蒸発・分解温度が高く、且つ比較的
小さな仕事関数を有するＹ2Ｏ3を使用しているので、電
極の電子放射物質の蒸発・飛散が大幅に抑制され、した
がって発光管端部の管壁黒化が抑制されるのでランプ寿
命中のランプ電圧上昇が少なく、光束維持率を向上させ
る等の多くの優れた効果を有するものである。
係る高演色性高圧ナトリウムランプは、電子放射物質と
して高融点を有し、蒸発・分解温度が高く、且つ比較的
小さな仕事関数を有するＹ2Ｏ3を使用しているので、電
極の電子放射物質の蒸発・飛散が大幅に抑制され、した
がって発光管端部の管壁黒化が抑制されるのでランプ寿
命中のランプ電圧上昇が少なく、光束維持率を向上させ
る等の多くの優れた効果を有するものである。
更に、電子放射物質として用いたＹ2Ｏ3はナトリウムと
反応しにくいので、ナトリウム消失によるナトリウムア
マルガム比の変化が抑制され、ランプ寿命を通じての優
れた発色及び演色性が維持できる。
反応しにくいので、ナトリウム消失によるナトリウムア
マルガム比の変化が抑制され、ランプ寿命を通じての優
れた発色及び演色性が維持できる。
第１図は、本発明に係る高演色性高圧ナトリウムランプ
の実施例における発光管の電極の断面図、第２図は、本
発明の実施例の発光管の断面図、第３図は、本発明の実
施例と参照例の9000時間までのランプ電圧Ｖｌの動程を
示すグラフ図、第４図は、同じく9000時間までの光束維
持率の動程を示すクラフ図、第５図は、従来の高圧ナト
リウムランプ用電極の断面図である。 図において、１は電極芯棒、２は内側単コイル、２′は
内側２重コイル、３は外側コイル、４は電子放射物質、
５は発光管本体、６ａ，６ｂは耐熱金属管、７ａ，７ｂ
は主電極、８はナトリウムアマルガムを示す。
の実施例における発光管の電極の断面図、第２図は、本
発明の実施例の発光管の断面図、第３図は、本発明の実
施例と参照例の9000時間までのランプ電圧Ｖｌの動程を
示すグラフ図、第４図は、同じく9000時間までの光束維
持率の動程を示すクラフ図、第５図は、従来の高圧ナト
リウムランプ用電極の断面図である。 図において、１は電極芯棒、２は内側単コイル、２′は
内側２重コイル、３は外側コイル、４は電子放射物質、
５は発光管本体、６ａ，６ｂは耐熱金属管、７ａ，７ｂ
は主電極、８はナトリウムアマルガムを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 羽生 智行 埼玉県行田市富士見町１丁目20番地 岩崎 電気株式会社開発センター内 (72)発明者 山本 康晴 埼玉県行田市壱里山町１−１ 岩崎電気株 式会社埼玉製作所内 (56)参考文献 特開 昭55−122353（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】両端部に電極を備えた透光性の発光管内
に、ナトリウム及び水銀と共に始動補助ガスとしてキセ
ノンを封入し、ランプ動作中に管内のナトリウム蒸気圧
を高めた飽和蒸気圧形の高演色性高圧ナトリウムランプ
において、前記電極の電子放射物質として、酸化イット
リウムを単体で用いたことを特徴とする高演色性高圧ナ
トリウムランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61066007A JPH0626110B2 (ja) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | 高演色性高圧ナトリウムランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61066007A JPH0626110B2 (ja) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | 高演色性高圧ナトリウムランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62223964A JPS62223964A (ja) | 1987-10-01 |
| JPH0626110B2 true JPH0626110B2 (ja) | 1994-04-06 |
Family
ID=13303456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61066007A Expired - Lifetime JPH0626110B2 (ja) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | 高演色性高圧ナトリウムランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0626110B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5457375A (en) * | 1977-10-14 | 1979-05-09 | Hitachi Ltd | High-pressure sodium vapor lamp |
| JPS55122353A (en) * | 1979-03-16 | 1980-09-20 | Mitsubishi Electric Corp | High-pressure sodium lamp |
-
1986
- 1986-03-26 JP JP61066007A patent/JPH0626110B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62223964A (ja) | 1987-10-01 |
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