JPH0721981A - メタルハライドランプ - Google Patents
メタルハライドランプInfo
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- JPH0721981A JPH0721981A JP16565793A JP16565793A JPH0721981A JP H0721981 A JPH0721981 A JP H0721981A JP 16565793 A JP16565793 A JP 16565793A JP 16565793 A JP16565793 A JP 16565793A JP H0721981 A JPH0721981 A JP H0721981A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電極コイルや保温体を用いることなく、光束
維持率を改善することができるメタルハライドランプを
提供する。 【構成】 石英ガラス製の発光管１の内部１ａに水銀、
金属沃化物およびキセノンガスを封入し、かつ発光管１
の両端部に封着されたランプ電力５０Ｗ以下の電力を供
給する一対の電極２を、タングステン中に１．０〜４．
０重量％の酸化トリウムを含有させた材料からなる、直
径０．２〜０．４ｍｍの円柱棒状体とする。
維持率を改善することができるメタルハライドランプを
提供する。 【構成】 石英ガラス製の発光管１の内部１ａに水銀、
金属沃化物およびキセノンガスを封入し、かつ発光管１
の両端部に封着されたランプ電力５０Ｗ以下の電力を供
給する一対の電極２を、タングステン中に１．０〜４．
０重量％の酸化トリウムを含有させた材料からなる、直
径０．２〜０．４ｍｍの円柱棒状体とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、メタルハライドラン
プに関するものである。
プに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】メタルハライドランプは、石英ガラス製
の発光管内に水銀、金属ハロゲン化物および希ガスを封
入し、発光管の両端部に封着された一対の電極の間にア
ーク放電を発生させ、これにより発光管内に封入した金
属ハロゲン化物を蒸発させて、金属特有の発光スペクト
ルを利用するランプである。
の発光管内に水銀、金属ハロゲン化物および希ガスを封
入し、発光管の両端部に封着された一対の電極の間にア
ーク放電を発生させ、これにより発光管内に封入した金
属ハロゲン化物を蒸発させて、金属特有の発光スペクト
ルを利用するランプである。
【０００３】このメタルハライドランプは、白熱電球と
比較して高効率および長寿命であることから、近年白熱
電球に代わる光源として小型メタルハライドランプの開
発が進められている。従来例として、発光管内に金属沃
化物とともに、キセノンガスを比較的高圧力で封入する
ことにより瞬時点灯を可能とした小型メタルハライドラ
ンプが公知である。
比較して高効率および長寿命であることから、近年白熱
電球に代わる光源として小型メタルハライドランプの開
発が進められている。従来例として、発光管内に金属沃
化物とともに、キセノンガスを比較的高圧力で封入する
ことにより瞬時点灯を可能とした小型メタルハライドラ
ンプが公知である。
【０００４】しかしながら、５０Ｗ以下のランプ電力を
有する小型メタルハライドランプではランプ電力１５０
Ｗ以上のメタルハライドランプと比較して光束維持率が
低いという問題があった。このような点灯中の光束維持
率の低下の原因は、金属沃化物と電極との反応および電
極の先端の変形により、電極の材料であるタングステン
が蒸発して、発光管の内面に黒化膜が生じ、このため石
英ガラス製の発光管の光透過率が低下するためである。
有する小型メタルハライドランプではランプ電力１５０
Ｗ以上のメタルハライドランプと比較して光束維持率が
低いという問題があった。このような点灯中の光束維持
率の低下の原因は、金属沃化物と電極との反応および電
極の先端の変形により、電極の材料であるタングステン
が蒸発して、発光管の内面に黒化膜が生じ、このため石
英ガラス製の発光管の光透過率が低下するためである。
【０００５】また、光束維持率の低下の他の原因は、発
光管の電極と石英ガラスの封着部との間に間隙が発生し
やすく、電極と石英ガラスとの間に間隙がある場合、発
光管の点灯中に溶融した金属沃化物がこの間隙に侵入す
るとともに、発光管の両端部に当たる電極の封着部は発
光管の最冷部となり、電極の封着部に侵入した金属沃化
物が蒸発しなくなるので、発光に寄与する金属沃化物の
量が減少してしまうためである。
光管の電極と石英ガラスの封着部との間に間隙が発生し
やすく、電極と石英ガラスとの間に間隙がある場合、発
光管の点灯中に溶融した金属沃化物がこの間隙に侵入す
るとともに、発光管の両端部に当たる電極の封着部は発
光管の最冷部となり、電極の封着部に侵入した金属沃化
物が蒸発しなくなるので、発光に寄与する金属沃化物の
量が減少してしまうためである。
【０００６】従来のメタルハライドランプの光束維持率
の低下を防止する手段として、電極の先端部に電極コイ
ルを設けて電極の先端部の温度上昇を抑制したり、発光
管の最冷部となる電極封着部を含む発光管端部に保温体
を塗布したりすること等が公知である。
の低下を防止する手段として、電極の先端部に電極コイ
ルを設けて電極の先端部の温度上昇を抑制したり、発光
管の最冷部となる電極封着部を含む発光管端部に保温体
を塗布したりすること等が公知である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの手段
は、小型メタルハライドランプにおいては、電極直径が
小さいために電極先端部に電極コイルを設けることが困
難であり、また発光管が小型であり保温体による遮光の
影響が大きくなるので、保温体を塗布することも困難で
ある。
は、小型メタルハライドランプにおいては、電極直径が
小さいために電極先端部に電極コイルを設けることが困
難であり、また発光管が小型であり保温体による遮光の
影響が大きくなるので、保温体を塗布することも困難で
ある。
【０００８】したがって、この発明の目的は、電極コイ
ルや保温体を用いることなく点灯中の光束維持率を改善
することができるメタルハライドランプを提供すること
である。
ルや保温体を用いることなく点灯中の光束維持率を改善
することができるメタルハライドランプを提供すること
である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明のメタルハライ
ドランプは、ランプ電力が５０Ｗ以下のメタルハライド
ランプであって、内部に０．１〜２．０ｍｇの量の水
銀、０．０１〜１．０ｍｇの量の沃化ナトリウム、沃化
スカンジウム、沃化カドミウム、沃化インジウム、沃化
セシウム、沃化ネオジム、沃化ユウロピウム、沃化ジス
プロシウム、沃化ホルミニウム、沃化ツリウム、沃化タ
リウムおよび沃化トリウムよりなる群の中から選択され
た一種類または二種類以上の混合物、ならびに室温で
０．１〜１．０ＭＰａの圧力のキセノンガスを封入した
放電空間を有する石英ガラス製の発光管と、発光管の両
端部に封着された一対の電極とを備え、前記電極が、タ
ングステン中に１．０〜４．０重量％の酸化トリウムを
含有させた材料からなり、かつ直径が０．２〜０．４ｍ
ｍの円柱棒状体である構成を有するものである。
ドランプは、ランプ電力が５０Ｗ以下のメタルハライド
ランプであって、内部に０．１〜２．０ｍｇの量の水
銀、０．０１〜１．０ｍｇの量の沃化ナトリウム、沃化
スカンジウム、沃化カドミウム、沃化インジウム、沃化
セシウム、沃化ネオジム、沃化ユウロピウム、沃化ジス
プロシウム、沃化ホルミニウム、沃化ツリウム、沃化タ
リウムおよび沃化トリウムよりなる群の中から選択され
た一種類または二種類以上の混合物、ならびに室温で
０．１〜１．０ＭＰａの圧力のキセノンガスを封入した
放電空間を有する石英ガラス製の発光管と、発光管の両
端部に封着された一対の電極とを備え、前記電極が、タ
ングステン中に１．０〜４．０重量％の酸化トリウムを
含有させた材料からなり、かつ直径が０．２〜０．４ｍ
ｍの円柱棒状体である構成を有するものである。
【００１０】
【作用】この発明の構成によれば、一対の電極間に電力
を供給すると、電極間にアーク放電が発生し、封入物特
有の発光スペクトルで発光する。この場合、電極の材料
としてタングステンに１．０〜４．０重量％の酸化トリ
ウムを含有させたものを用いるとともに、電極を直径が
０．２〜０．４ｍｍの円柱棒状体にしたため、酸化トリ
ウムは電子放出能が良いので、点灯中の電極の先端部の
温度上昇が抑制され、そのため電極の主材料であるタン
グステンの蒸発が少なくなり、発光管の内面の黒化を抑
制できる。しかも、電極に含有した酸化トリウムは電極
の表面にも分布し、電極の表面に分布した酸化トリウム
が電極と発光管の石英ガラスとの封着を強固にするた
め、電極と石英ガラスとの間隙が無くなり、点灯中の溶
融した金属沃化物が電極封着部に侵入することを防止す
る。このため、従来の電極コイルや保温体を用いること
なく、点灯中の光束維持率を改善することができる。
を供給すると、電極間にアーク放電が発生し、封入物特
有の発光スペクトルで発光する。この場合、電極の材料
としてタングステンに１．０〜４．０重量％の酸化トリ
ウムを含有させたものを用いるとともに、電極を直径が
０．２〜０．４ｍｍの円柱棒状体にしたため、酸化トリ
ウムは電子放出能が良いので、点灯中の電極の先端部の
温度上昇が抑制され、そのため電極の主材料であるタン
グステンの蒸発が少なくなり、発光管の内面の黒化を抑
制できる。しかも、電極に含有した酸化トリウムは電極
の表面にも分布し、電極の表面に分布した酸化トリウム
が電極と発光管の石英ガラスとの封着を強固にするた
め、電極と石英ガラスとの間隙が無くなり、点灯中の溶
融した金属沃化物が電極封着部に侵入することを防止す
る。このため、従来の電極コイルや保温体を用いること
なく、点灯中の光束維持率を改善することができる。
【００１１】
【実施例】この発明の一実施例について図１を用いて説
明する。図１はこの発明の一実施例の小型メタルハライ
ドランプの概略を示す。この図において、石英ガラス製
の発光管１の内部の放電空間１ａには、スカンジウムと
ナトリウムの沃化物０．２ｍｇ、水銀０．８ｍｇおよび
キセノンガスが室温で０．７ＭＰａ封入されており、か
つその両端部には一対の電極２が封着され、また封着部
１ｂには金属箔３およびリード線４がそれぞれ封着され
ている。そして、電極２は酸化トリウムを２．０重量％
含有したタングステンからなり、直径０．２５ｍｍの円
柱棒体である。
明する。図１はこの発明の一実施例の小型メタルハライ
ドランプの概略を示す。この図において、石英ガラス製
の発光管１の内部の放電空間１ａには、スカンジウムと
ナトリウムの沃化物０．２ｍｇ、水銀０．８ｍｇおよび
キセノンガスが室温で０．７ＭＰａ封入されており、か
つその両端部には一対の電極２が封着され、また封着部
１ｂには金属箔３およびリード線４がそれぞれ封着され
ている。そして、電極２は酸化トリウムを２．０重量％
含有したタングステンからなり、直径０．２５ｍｍの円
柱棒体である。
【００１２】この小型メタルハライドランプにランプ電
圧８５Ｖを印加してランプ電力３５Ｗを供給すると、初
光束３０００ｌｍで、点灯中の光束維持率は２０００時
間経過後でも８５％と良好であった。この小型メタルハ
ライドランプの特性が良好であったことの要因を以下に
説明する。まず、電極２のタングステン電極に含有され
た酸化トリウムは、仕事関数が低く電子放出能が良いこ
とから、点灯中の電極の先端部の温度が酸化トリウムを
含有しないものに比較して３００℃以上低くなるため、
電極２の主材料であるタングステンの蒸発が少なくな
り、その結果発光管１の内面の黒化が抑制される。ま
た、電極２の表面に存在する酸化トリウムは、電極２と
発光管１の石英ガラスとの加熱封着工程中に、酸化トリ
ウムと石英ガラスが強固に結着するため、電極と石英ガ
ラスとの間に間隙を生じない。このため、点灯中に金属
沃化物が封着部１ｂに侵入することがなく、発光に寄与
する金属沃化物の量が減少せず、したがって光束の低下
が生じない。
圧８５Ｖを印加してランプ電力３５Ｗを供給すると、初
光束３０００ｌｍで、点灯中の光束維持率は２０００時
間経過後でも８５％と良好であった。この小型メタルハ
ライドランプの特性が良好であったことの要因を以下に
説明する。まず、電極２のタングステン電極に含有され
た酸化トリウムは、仕事関数が低く電子放出能が良いこ
とから、点灯中の電極の先端部の温度が酸化トリウムを
含有しないものに比較して３００℃以上低くなるため、
電極２の主材料であるタングステンの蒸発が少なくな
り、その結果発光管１の内面の黒化が抑制される。ま
た、電極２の表面に存在する酸化トリウムは、電極２と
発光管１の石英ガラスとの加熱封着工程中に、酸化トリ
ウムと石英ガラスが強固に結着するため、電極と石英ガ
ラスとの間に間隙を生じない。このため、点灯中に金属
沃化物が封着部１ｂに侵入することがなく、発光に寄与
する金属沃化物の量が減少せず、したがって光束の低下
が生じない。
【００１３】つぎに、電極２に含有される酸化トリウム
の含有率と電極２の直径とを変化させて、前記実施例と
同様に構成した小型メタルハライドランプを製作した実
験例１〜１０について、寿命試験を行った結果を表１に
示す。
の含有率と電極２の直径とを変化させて、前記実施例と
同様に構成した小型メタルハライドランプを製作した実
験例１〜１０について、寿命試験を行った結果を表１に
示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】この表１から明らかなように、実験例２の
ように、タングステン電極に含有される酸化トリウムが
１．０重量％未満の場合、電極２の温度が上昇して、タ
ングステンの蒸発が多くなり発光管１の内面の黒化が増
加する。さらに、この場合には、封着部１ｂに間隙が生
じ、間隙に金属沃化物が侵入するために光束維持率が大
幅に低下している。
ように、タングステン電極に含有される酸化トリウムが
１．０重量％未満の場合、電極２の温度が上昇して、タ
ングステンの蒸発が多くなり発光管１の内面の黒化が増
加する。さらに、この場合には、封着部１ｂに間隙が生
じ、間隙に金属沃化物が侵入するために光束維持率が大
幅に低下している。
【００１６】実験例６のように、酸化トリウムの含有率
が４．０重量％以上の場合、電極２からのトリウムの蒸
発による発光管１の内面の黒化が増加するため光束維持
率が低下する。実験例７のように、電極２の直径が０．
２ｍｍ以下の場合には、電極２の先端部の温度が上昇す
るため、タングステンの蒸発が多くなり、発光管内面の
黒化が増加して光束維持率が低下する。
が４．０重量％以上の場合、電極２からのトリウムの蒸
発による発光管１の内面の黒化が増加するため光束維持
率が低下する。実験例７のように、電極２の直径が０．
２ｍｍ以下の場合には、電極２の先端部の温度が上昇す
るため、タングステンの蒸発が多くなり、発光管内面の
黒化が増加して光束維持率が低下する。
【００１７】実験例１０のように、電極２の直径が０．
４ｍｍを超える場合には、電極封着部１ｂに生じる間隙
が大きくなるため、金属沃化物が間隙に侵入する量が増
加し、そのため光束維持率が低下する。これら対して、
実験例１，３，４，５，８および９のように、電極２の
直径が０．２〜０．４ｍｍの範囲にあり、しかも電極２
に含有する酸化トリウムが１．０〜４．０重量％の範囲
に含まれるものは、光束維持率が良好であった。
４ｍｍを超える場合には、電極封着部１ｂに生じる間隙
が大きくなるため、金属沃化物が間隙に侵入する量が増
加し、そのため光束維持率が低下する。これら対して、
実験例１，３，４，５，８および９のように、電極２の
直径が０．２〜０．４ｍｍの範囲にあり、しかも電極２
に含有する酸化トリウムが１．０〜４．０重量％の範囲
に含まれるものは、光束維持率が良好であった。
【００１８】
【発明の効果】この発明のメタルハライドランプは、電
極の材料としてタングステンに１．０〜４．０重量％の
酸化トリウムを含有させたものを用いるとともに、電極
を直径が０．２〜０．４ｍｍの円柱棒状体にしたため、
酸化トリウムは電子放出能が良いので、点灯中の電極の
先端部の温度上昇が抑制され、そのため電極の主材料で
あるタングステンの蒸発が少なくなり、発光管の内面の
黒化を抑制できる。しかも、電極に含有した酸化トリウ
ムは電極の表面にも分布し、電極の表面に分布した酸化
トリウムが電極と発光管の石英ガラスとの封着を強固に
するため、電極と石英ガラスとの間隙が無くなり、点灯
中の溶融した金属沃化物が電極封着部に侵入することを
防止する。このため、従来の電極コイルや保温体を用い
ることなく、点灯中の光束維持率を改善することができ
るという効果がある。
極の材料としてタングステンに１．０〜４．０重量％の
酸化トリウムを含有させたものを用いるとともに、電極
を直径が０．２〜０．４ｍｍの円柱棒状体にしたため、
酸化トリウムは電子放出能が良いので、点灯中の電極の
先端部の温度上昇が抑制され、そのため電極の主材料で
あるタングステンの蒸発が少なくなり、発光管の内面の
黒化を抑制できる。しかも、電極に含有した酸化トリウ
ムは電極の表面にも分布し、電極の表面に分布した酸化
トリウムが電極と発光管の石英ガラスとの封着を強固に
するため、電極と石英ガラスとの間隙が無くなり、点灯
中の溶融した金属沃化物が電極封着部に侵入することを
防止する。このため、従来の電極コイルや保温体を用い
ることなく、点灯中の光束維持率を改善することができ
るという効果がある。
【図１】この発明の一実施例の小型メタルハライドラン
プの断面図である。
プの断面図である。
１ 発光管 １ａ 発光管の内部 １ｂ 発光管の封着部 ２ 電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 隆 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電子 工業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 ランプ電力が５０Ｗ以下のメタルハライ
ドランプであって、内部に０．１〜２．０ｍｇの量の水
銀、０．０１〜１．０ｍｇの量の沃化ナトリウム、沃化
スカンジウム、沃化カドミウム、沃化インジウム、沃化
セシウム、沃化ネオジム、沃化ユウロピウム、沃化ジス
プロシウム、沃化ホルミニウム、沃化ツリウム、沃化タ
リウムおよび沃化トリウムよりなる群の中から選択され
た一種類または二種類以上の混合物、ならびに室温で
０．１〜１．０ＭＰａの圧力のキセノンガスを封入した
石英ガラス製の発光管と、 前記発光管の両端部に封着された一対の電極とを備え、 前記電極が、タングステン中に１．０〜４．０重量％の
酸化トリウムを含有させた材料からなり、かつ直径が
０．２〜０．４ｍｍの円柱棒状体であることを特徴とす
るメタルハライドランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16565793A JPH0721981A (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | メタルハライドランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16565793A JPH0721981A (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | メタルハライドランプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0721981A true JPH0721981A (ja) | 1995-01-24 |
Family
ID=15816532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16565793A Pending JPH0721981A (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | メタルハライドランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0721981A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6342764B1 (en) | 1999-05-24 | 2002-01-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd | High pressure discharge lamp |
| US6469442B2 (en) | 1999-05-25 | 2002-10-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Metal vapor discharge lamp |
| US6639361B2 (en) | 1999-05-25 | 2003-10-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Metal halide lamp |
| US6646379B1 (en) | 1998-12-25 | 2003-11-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Metal vapor discharge lamp having cermet lead-in with improved luminous efficiency and flux rise time |
| US6809478B2 (en) | 2001-03-30 | 2004-10-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Metal halide lamp for automobile headlight |
| WO2007017204A1 (de) * | 2005-08-11 | 2007-02-15 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Hochdruckentladungslampe |
| CN1324643C (zh) * | 1998-02-20 | 2007-07-04 | 松下电器产业株式会社 | 无汞金属卤化物灯 |
| JP2007194066A (ja) * | 2006-01-19 | 2007-08-02 | Ushio Inc | 放電ランプ |
-
1993
- 1993-07-05 JP JP16565793A patent/JPH0721981A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN1324643C (zh) * | 1998-02-20 | 2007-07-04 | 松下电器产业株式会社 | 无汞金属卤化物灯 |
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| WO2007017204A1 (de) * | 2005-08-11 | 2007-02-15 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Hochdruckentladungslampe |
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