JPH09199080A - 高効率放電ランプ - Google Patents
高効率放電ランプInfo
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- JPH09199080A JPH09199080A JP330397A JP330397A JPH09199080A JP H09199080 A JPH09199080 A JP H09199080A JP 330397 A JP330397 A JP 330397A JP 330397 A JP330397 A JP 330397A JP H09199080 A JPH09199080 A JP H09199080A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
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- H01J61/82—Lamps with high-pressure unconstricted discharge having a cold pressure > 400 Torr
- H01J61/827—Metal halide arc lamps
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- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高効率放電ランプにおける従来技術の欠点に
鑑み、さらに良好で高効率な輝度品質が得られるように
改善を行うこと。 【解決手段】 ガラス外管と、リード導体対を有し、石
英放電管を前記ガラス外管内に設け、該放電管は、離間
された電極対を含み、該電極対はランプ動作中に電気的
な放電を生ぜしめるために前記リード導体と電気的に接
続され、前記放電管は、前記電極対先端間の直線距離と
して測定されるアーク放電距離と優位断面直径とを有す
る長球形状のアークチャンバを有し、前記直径とアーク
放電距離の比は、０.９よりも大きくて１より小さく、
前記アークチャンバ内にアーク放電を形成し維持する媒
体に、ナトリウム、スカンジウム、リチウム、ツリウ
ム、タリウムからなるハロゲン化物と、アルゴン、キセ
ノンからなる封入充填ガスと、ランプ所期電圧を生ぜし
めるための所定の水銀が含まれるように構成する。
鑑み、さらに良好で高効率な輝度品質が得られるように
改善を行うこと。 【解決手段】 ガラス外管と、リード導体対を有し、石
英放電管を前記ガラス外管内に設け、該放電管は、離間
された電極対を含み、該電極対はランプ動作中に電気的
な放電を生ぜしめるために前記リード導体と電気的に接
続され、前記放電管は、前記電極対先端間の直線距離と
して測定されるアーク放電距離と優位断面直径とを有す
る長球形状のアークチャンバを有し、前記直径とアーク
放電距離の比は、０.９よりも大きくて１より小さく、
前記アークチャンバ内にアーク放電を形成し維持する媒
体に、ナトリウム、スカンジウム、リチウム、ツリウ
ム、タリウムからなるハロゲン化物と、アルゴン、キセ
ノンからなる封入充填ガスと、ランプ所期電圧を生ぜし
めるための所定の水銀が含まれるように構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、演色評価数が７５
よりも大きく、定格ルーメン毎ワットが９０よりも大き
く、相関色温度が３５００〜４０４０゜Ｋの間にあり、
管壁負荷が１７Ｗ/ｃｍ2よりも大きい高輝度放電（ＨＩ
Ｄ）ランプ等の高効率放電ランプに関する。
よりも大きく、定格ルーメン毎ワットが９０よりも大き
く、相関色温度が３５００〜４０４０゜Ｋの間にあり、
管壁負荷が１７Ｗ/ｃｍ2よりも大きい高輝度放電（ＨＩ
Ｄ）ランプ等の高効率放電ランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】ＨＩＤランプは、最も効率の高い光源の
中で一般的に通用するものである。最初に導入されたの
は１９３４年の水銀ランプで、このランプは１５８ｍｍ
のアーク長と、３３ｍｍのボア直径と、４００Ｗの入力
電力を有し、その結果２Ｗ/ｃｍ2の管壁負荷となる。効
率は約４０ルーメン毎ワット（以下では単にＬＰＷとも
称す）で演色評価数（以下では単にＣＲＩとも称す）は
２０より少ない。
中で一般的に通用するものである。最初に導入されたの
は１９３４年の水銀ランプで、このランプは１５８ｍｍ
のアーク長と、３３ｍｍのボア直径と、４００Ｗの入力
電力を有し、その結果２Ｗ/ｃｍ2の管壁負荷となる。効
率は約４０ルーメン毎ワット（以下では単にＬＰＷとも
称す）で演色評価数（以下では単にＣＲＩとも称す）は
２０より少ない。
【０００３】１９３９年の石英アーク放電管（発光管）
の導入により、ボア直径は２２ｍｍに低減し、アーク長
は７０ｍｍに低減した。４００Ｗの入力電力に対しては
管壁負荷は６Ｗ/ｃｍ2に達する。５０ルーメン毎ワット
の効率が達成され、寿命は６０００時間までに延びた。
の導入により、ボア直径は２２ｍｍに低減し、アーク長
は７０ｍｍに低減した。４００Ｗの入力電力に対しては
管壁負荷は６Ｗ/ｃｍ2に達する。５０ルーメン毎ワット
の効率が達成され、寿命は６０００時間までに延びた。
【０００４】１９６０年代初頭には、石英封着技術の進
歩によって、まばらな放電スペクトルを増加せしめるた
めに金属ハロゲン化物の導入が可能となった。この結
果、スカンジウム、ナトリウムの添加されたランプが開
発され、これは４００Ｗの入力電力に対して８０ルーメ
ン毎ワット（ＬＰＷ）と６５の演色評価数（ＣＲＩ）を
達成する。これらのランプは添加された金属ハロゲン化
物の蒸発を充たすために２０ｍｍのボア直径と、４５ｍ
ｍのアーク長を有している。その結果管壁負荷は４００
Ｗの入力電力に対して１２Ｗ/ｃｍ2に増大する。
歩によって、まばらな放電スペクトルを増加せしめるた
めに金属ハロゲン化物の導入が可能となった。この結
果、スカンジウム、ナトリウムの添加されたランプが開
発され、これは４００Ｗの入力電力に対して８０ルーメ
ン毎ワット（ＬＰＷ）と６５の演色評価数（ＣＲＩ）を
達成する。これらのランプは添加された金属ハロゲン化
物の蒸発を充たすために２０ｍｍのボア直径と、４５ｍ
ｍのアーク長を有している。その結果管壁負荷は４００
Ｗの入力電力に対して１２Ｗ/ｃｍ2に増大する。
【０００５】近代のこの分野における進展では、リチウ
ム・ヨウ化物の開発も含めてスカンジウム・ナトリウム
系の増加が見込まれる（例えば米国特許（ＵＳ−Ａ）第
５０５７７４３号明細書等）。これらのランプはさらに
８５の効率（ＬＰＷ）と１５.５Ｗ/ｃｍ2の平均管壁負
荷で、３２００゜Ｋの相関色温度（以下ＣＣＴとも称
す）にて７５の演色評価数に改善される。
ム・ヨウ化物の開発も含めてスカンジウム・ナトリウム
系の増加が見込まれる（例えば米国特許（ＵＳ−Ａ）第
５０５７７４３号明細書等）。これらのランプはさらに
８５の効率（ＬＰＷ）と１５.５Ｗ/ｃｍ2の平均管壁負
荷で、３２００゜Ｋの相関色温度（以下ＣＣＴとも称
す）にて７５の演色評価数に改善される。
【０００６】これらのランプは、その高寿命と良好な演
色評価数で注目される。これらのランプは石英アーク放
電管を含んでおり、この放電管には金属ハロゲン化物
と、水銀及び不活性ガスが複合的に充填されている。こ
のアーク放電管は通常は珪酸アルミナのような良好な紫
外線吸収特性を有している硬質ガラスの外管内に包含さ
れている。しかしながら高エネルギコストの求められる
時代においては、さらに良好で高効率な輝度品質を備え
たメタルハライドＨＩＤランプが望まれている。
色評価数で注目される。これらのランプは石英アーク放
電管を含んでおり、この放電管には金属ハロゲン化物
と、水銀及び不活性ガスが複合的に充填されている。こ
のアーク放電管は通常は珪酸アルミナのような良好な紫
外線吸収特性を有している硬質ガラスの外管内に包含さ
れている。しかしながら高エネルギコストの求められる
時代においては、さらに良好で高効率な輝度品質を備え
たメタルハライドＨＩＤランプが望まれている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、従来
技術の欠点に鑑み、さらに良好で高効率な輝度品質が得
られるような改善を行うことである。
技術の欠点に鑑み、さらに良好で高効率な輝度品質が得
られるような改善を行うことである。
【０００８】また本発明の別の課題は、演色評価数が７
５よりも大きく、定格ルーメン毎ワットが９０よりも大
きく、相関色温度が３５００〜４０４０゜Ｋの間にある
メタルハライドＨＩＤランプを提供することである。
５よりも大きく、定格ルーメン毎ワットが９０よりも大
きく、相関色温度が３５００〜４０４０゜Ｋの間にある
メタルハライドＨＩＤ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】上記課題は本発明によ
り、ガラス外管と、該ガラス外管の内方へ突出するリー
ド導体対を有し、石英放電管が前記ガラス外管内に設け
られており、該放電管は、離間された電極対を含んでお
り、該電極対はランプ動作中に電気的な放電を生ぜしめ
るために前記リード導体と電気的に接続され、前記放電
管は、長球形状のアークチャンバを有しており、該アー
クチャンバは、前記電極対先端間の直線距離として測定
されるアーク放電距離と優位断面直径とを有しており、
前記アーク放電距離に対する前記直径の比は、０.９よ
りも大きくて１より小さく、前記アークチャンバ内でア
ーク放電を形成し維持する媒体に、ナトリウム、スカン
ジウム、リチウム、ツリウム、タリウムからなるハロゲ
ン化物と、アルゴン、キセノンからなる封入充填ガス
と、所期のランプ電圧を生ぜしめるための所定の水銀が
含まれるように構成されて解決される。
り、ガラス外管と、該ガラス外管の内方へ突出するリー
ド導体対を有し、石英放電管が前記ガラス外管内に設け
られており、該放電管は、離間された電極対を含んでお
り、該電極対はランプ動作中に電気的な放電を生ぜしめ
るために前記リード導体と電気的に接続され、前記放電
管は、長球形状のアークチャンバを有しており、該アー
クチャンバは、前記電極対先端間の直線距離として測定
されるアーク放電距離と優位断面直径とを有しており、
前記アーク放電距離に対する前記直径の比は、０.９よ
りも大きくて１より小さく、前記アークチャンバ内でア
ーク放電を形成し維持する媒体に、ナトリウム、スカン
ジウム、リチウム、ツリウム、タリウムからなるハロゲ
ン化物と、アルゴン、キセノンからなる封入充填ガス
と、所期のランプ電圧を生ぜしめるための所定の水銀が
含まれるように構成されて解決される。
【００１０】このランプは１７Ｗ/ｃｍ2よりも大きい管
壁負荷でもって作動する。
壁負荷でもって作動する。
【００１１】本発明のランプによれば、前述したような
要求が十分に充たされ、さらにランプ毎の統一性や一貫
した演色性、高寿命、近紫外線放射の低減、端部塗料問
題の解消、アーク外縁での色分離の低減、ランプに要す
る充填化学物質の著しい減量による製造コストダウン等
の利点が得られる。
要求が十分に充たされ、さらにランプ毎の統一性や一貫
した演色性、高寿命、近紫外線放射の低減、端部塗料問
題の解消、アーク外縁での色分離の低減、ランプに要す
る充填化学物質の著しい減量による製造コストダウン等
の利点が得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に本発明を図面に基づき詳細に
説明する。
説明する。
【００１３】図１には符号１０でメタルハライド放電ラ
ンプが示されている。このランプ１０は、ランプ外管１
２と、アーク放電管１４を包含している。アーク放電管
１４は前記外管１２内でマウントフレーム１６によって
支持されている。このアーク放電管１４は、マウントフ
レーム１６に支持されたシュラウド２０内に位置づけさ
れている。電気エネルギは口金２２と、ランプステム２
４、リード導体２６,２８を介してアーク放電管１４に
供給される。アーク放電管１４には、以下で説明するよ
うにアーク放電の開始と共に光を生ぜしめる化学充填物
ないし媒体が含まれている。前記シュラウド２０は、石
英などのような、耐熱性材料の透光性円筒管を包含す
る。
ンプが示されている。このランプ１０は、ランプ外管１
２と、アーク放電管１４を包含している。アーク放電管
１４は前記外管１２内でマウントフレーム１６によって
支持されている。このアーク放電管１４は、マウントフ
レーム１６に支持されたシュラウド２０内に位置づけさ
れている。電気エネルギは口金２２と、ランプステム２
４、リード導体２６,２８を介してアーク放電管１４に
供給される。アーク放電管１４には、以下で説明するよ
うにアーク放電の開始と共に光を生ぜしめる化学充填物
ないし媒体が含まれている。前記シュラウド２０は、石
英などのような、耐熱性材料の透光性円筒管を包含す
る。
【００１４】具体的な例として、例えばマウントフレー
ム１６はアーク放電管とシュラウドの両方をランプ外管
内で支持する。マウントフレーム１６は、ストラップ３
１によってランプステム２４に取付られた金属支持棒３
０を含んでいる。この支持棒３０は、ランプ外管１２の
上方端部で内方突起３２に掛けられている。支持棒３０
の中央部分は、アーク放電管１４とシュラウド２０の中
心軸線に平行している。さらに前記マウントフレーム１
６は、上方クリップ４０と下方クリップ４２を有してい
る。これらのクリップはアーク放電管１４とシュラウド
２０の両方を支持棒３０に固定している。クリップ４
０,４２は有利には溶接によって支持棒３０に取り付け
られている。
ム１６はアーク放電管とシュラウドの両方をランプ外管
内で支持する。マウントフレーム１６は、ストラップ３
１によってランプステム２４に取付られた金属支持棒３
０を含んでいる。この支持棒３０は、ランプ外管１２の
上方端部で内方突起３２に掛けられている。支持棒３０
の中央部分は、アーク放電管１４とシュラウド２０の中
心軸線に平行している。さらに前記マウントフレーム１
６は、上方クリップ４０と下方クリップ４２を有してい
る。これらのクリップはアーク放電管１４とシュラウド
２０の両方を支持棒３０に固定している。クリップ４
０,４２は有利には溶接によって支持棒３０に取り付け
られている。
【００１５】本発明によれば、ツリウム、スカンジウ
ム、ナトリウム、リチウム等のヨウ化物の含まれた金属
ハロゲン化物がアーク放電管１４内に封入され、このよ
うなアーク放電管はこれまでの従来の化学的見地からは
過度にみられていた管壁負荷で動作し、これは思いがけ
ない利点をもたらすものとなる。例えばツリウム、スカ
ンジウム、ナトリウム、リチウムの割合がそれぞれ０.
３１６,０.０２０,０.４７４,０.１９０であるヨウ化物
からなる化学組成物が低電力形（例えば７５Ｗ）の円筒
状アーク放電管に封入された場合、１００Ｗで動作する
ことがわかっている。それにより実際の管壁負荷は１０
０/７５×１５.５＝２０.６７Ｗ/ｃｍ2となり、従来の
化学組成手法では現れていたローディングアップに伴う
有害な作用等は伴わずに性能だけが向上される。前述し
たような本発明の化学組成手法によるこのようなランプ
での演色評価数ＣＲＩの性能は、図２にグラフＡで示さ
れている。この図からは初期値８７が１００００時間の
時点でも８４の値であることが示されている。その他の
グラフＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅは従来のランプを表している。同
じように相関色温度ＣＣＴについては図３のグラフＡで
示されている。ここでは４６００゜Ｋの初期値が１００
００時間を越えても４６００゜Ｋ±１００゜Ｋの値で維
持されていることが示されている。ここでもグラフＢ，
Ｃ，Ｄ，Ｅは従来のランプを示している。同様にルーメ
ンメンテナンスについては図４にグラフＡで示されてお
り、この図からは初期低下の後で安定している様子がわ
かる。この初期低下は、定格ワット以上のランプ動作に
よって引き起こされるタングステンの蒸発により生じる
ものである。この図４でも本発明によるランプはグラフ
Ａで示され、従来のランプはグラフＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅで表
されている。グラフＣ，Ｅは、１５.５Ｗ/ｃｍ2の管壁
負荷の従来の平均的な低電力形ランプを表しており、グ
ラフＥは設計された管壁負荷の３３％アップで動作する
従来方式の充填がなされた従来型ランプを表している。
このグラフＥで示されているランプも１００００時間を
越える寿命を有しているが、そのメンテナンスは本発明
による化学的手法の施されたランプと比較して著しく悪
く、本発明による化学的組成手法にとってかわるもので
はない。
ム、ナトリウム、リチウム等のヨウ化物の含まれた金属
ハロゲン化物がアーク放電管１４内に封入され、このよ
うなアーク放電管はこれまでの従来の化学的見地からは
過度にみられていた管壁負荷で動作し、これは思いがけ
ない利点をもたらすものとなる。例えばツリウム、スカ
ンジウム、ナトリウム、リチウムの割合がそれぞれ０.
３１６,０.０２０,０.４７４,０.１９０であるヨウ化物
からなる化学組成物が低電力形（例えば７５Ｗ）の円筒
状アーク放電管に封入された場合、１００Ｗで動作する
ことがわかっている。それにより実際の管壁負荷は１０
０/７５×１５.５＝２０.６７Ｗ/ｃｍ2となり、従来の
化学組成手法では現れていたローディングアップに伴う
有害な作用等は伴わずに性能だけが向上される。前述し
たような本発明の化学組成手法によるこのようなランプ
での演色評価数ＣＲＩの性能は、図２にグラフＡで示さ
れている。この図からは初期値８７が１００００時間の
時点でも８４の値であることが示されている。その他の
グラフＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅは従来のランプを表している。同
じように相関色温度ＣＣＴについては図３のグラフＡで
示されている。ここでは４６００゜Ｋの初期値が１００
００時間を越えても４６００゜Ｋ±１００゜Ｋの値で維
持されていることが示されている。ここでもグラフＢ，
Ｃ，Ｄ，Ｅは従来のランプを示している。同様にルーメ
ンメンテナンスについては図４にグラフＡで示されてお
り、この図からは初期低下の後で安定している様子がわ
かる。この初期低下は、定格ワット以上のランプ動作に
よって引き起こされるタングステンの蒸発により生じる
ものである。この図４でも本発明によるランプはグラフ
Ａで示され、従来のランプはグラフＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅで表
されている。グラフＣ，Ｅは、１５.５Ｗ/ｃｍ2の管壁
負荷の従来の平均的な低電力形ランプを表しており、グ
ラフＥは設計された管壁負荷の３３％アップで動作する
従来方式の充填がなされた従来型ランプを表している。
このグラフＥで示されているランプも１００００時間を
越える寿命を有しているが、そのメンテナンスは本発明
による化学的手法の施されたランプと比較して著しく悪
く、本発明による化学的組成手法にとってかわるもので
はない。
【００１６】前述したこと全てに反しない限り、十分な
性能利得が、最適化された化学量と、十分に高いレベル
までの管壁負荷のアップと、従来のアーク放電管の円筒
形状から逸脱した、アーク放電形状とのより一層の順応
化を図るアーク放電管形状とによって得られることがわ
かっている。アーク放電は多かれ少なかれ楕円状に生じ
ることは周知であり、このような形状をアーク放電管に
も適用することは有利である。例えば米国特許（ＵＳ−
Ａ）第４０２０３７７号明細書では、楕円形状の等温形
アーク放電管が記載されている。しかしながら図５に詳
細に示されている本発明によるアーク放電管１４の特異
的な形態は、その方式における明確な先見性と形状の斬
新性においてぬきんでている。この形状は偏長の長球形
状である。この長球は長・短軸“ａ,ｂ”による回転楕
円面によって形成される。この場合ａ＞ｂである（但し
長軸はａである）。このａ，ｂが内的寸法である場合に
は、その内面領域は以下の式
性能利得が、最適化された化学量と、十分に高いレベル
までの管壁負荷のアップと、従来のアーク放電管の円筒
形状から逸脱した、アーク放電形状とのより一層の順応
化を図るアーク放電管形状とによって得られることがわ
かっている。アーク放電は多かれ少なかれ楕円状に生じ
ることは周知であり、このような形状をアーク放電管に
も適用することは有利である。例えば米国特許（ＵＳ−
Ａ）第４０２０３７７号明細書では、楕円形状の等温形
アーク放電管が記載されている。しかしながら図５に詳
細に示されている本発明によるアーク放電管１４の特異
的な形態は、その方式における明確な先見性と形状の斬
新性においてぬきんでている。この形状は偏長の長球形
状である。この長球は長・短軸“ａ,ｂ”による回転楕
円面によって形成される。この場合ａ＞ｂである（但し
長軸はａである）。このａ，ｂが内的寸法である場合に
は、その内面領域は以下の式
【００１７】
【数１】
【００１８】で得られる。
【００１９】これにより平均管壁負荷は、Ｐ／Ａとな
る。このＰは入力電力である。
る。このＰは入力電力である。
【００２０】アーク放電管１４は、石英又はそれに類似
の透光性の耐熱材料からなり、圧着封止部５０にて通常
のモリブデン箔４８を用いて封止されたタングステン電
極４６を備えたチャンバを有している。このアーク放電
管のチャンバは、優位断面直径（major cross-sectiona
l diameter)Ｚと、前記電極４６の先端間の直線距離で
あるアーク放電距離Ｙを有しており、このＺとＹの比
（Ｚ/Ｙ）は、０.９より大きく１より小さい。本発明の
有利な実施例では、Ｚ＝０.４４０（１.１１７６ｃ
ｍ），Ｙ＝０.４７２（１.１９８８ｃｍ）でその比Ｚ/
Ｙは０.９３２である。電極突出部は３ｍｍで電極チッ
プは、長球状アーク放電管１４の焦点にはない。このア
ーク放電管は１.１６７ｃｍ3の体積と、５.５５ｃｍ2の
内面表面積を有している。
の透光性の耐熱材料からなり、圧着封止部５０にて通常
のモリブデン箔４８を用いて封止されたタングステン電
極４６を備えたチャンバを有している。このアーク放電
管のチャンバは、優位断面直径（major cross-sectiona
l diameter)Ｚと、前記電極４６の先端間の直線距離で
あるアーク放電距離Ｙを有しており、このＺとＹの比
（Ｚ/Ｙ）は、０.９より大きく１より小さい。本発明の
有利な実施例では、Ｚ＝０.４４０（１.１１７６ｃ
ｍ），Ｙ＝０.４７２（１.１９８８ｃｍ）でその比Ｚ/
Ｙは０.９３２である。電極突出部は３ｍｍで電極チッ
プは、長球状アーク放電管１４の焦点にはない。このア
ーク放電管は１.１６７ｃｍ3の体積と、５.５５ｃｍ2の
内面表面積を有している。
【００２１】この形状に対する許容平均管壁負荷は、適
合化された長球形状による一様な熱負荷のために、従来
のナトリウム−スカンジウム−リチウム−化学組成物に
対する従来形状のものよりも高い。その上さらに、許容
管壁負荷も、ツリウム−スカンジウム−ナトリウム−リ
チウム−ヨウ化物−タリウム/水銀の化学組成によって
思いがけず高められる。例えば、低電力形（例えば７５
Ｗ）で従来のナトリウム−スカンジウム−リチウム−ヨ
ウ化物の含まれた円筒形状の発光管では、長期動作に対
して１５.５Ｗ/ｃｍ2までが限界であったのが、同じ化
学組成でも発光管形状が本発明のように長球状のもので
は、１７.８Ｗ/ｃｍ2まで向上し、さらにツリウム−ス
カンジウム−ナトリウム−リチウム−ヨウ化物−タリウ
ム/水銀の含まれた長球状発光管では、管壁負荷の値が
実に２６.７Ｗ/ｃｍ2のレベルまで向上することが良好
な測光結果で明らかとなった。この良好結果は、図６に
も示されているように本発明による化学組成によってコ
ア温度の低温化が達成されたことによる。図６からもわ
かるようにナトリウム−スカンジウム−リチウムの他に
タリウム/ツリウムが付加的に含まれた化学組成では、
ツリウムのみの付加されたものに比べてコア温度が約８
５０゜Ｋ低くなり、さらにタリウムもツリウムも付加さ
れていないものに比べれば約９００゜Ｋ低くなってい
る。
合化された長球形状による一様な熱負荷のために、従来
のナトリウム−スカンジウム−リチウム−化学組成物に
対する従来形状のものよりも高い。その上さらに、許容
管壁負荷も、ツリウム−スカンジウム−ナトリウム−リ
チウム−ヨウ化物−タリウム/水銀の化学組成によって
思いがけず高められる。例えば、低電力形（例えば７５
Ｗ）で従来のナトリウム−スカンジウム−リチウム−ヨ
ウ化物の含まれた円筒形状の発光管では、長期動作に対
して１５.５Ｗ/ｃｍ2までが限界であったのが、同じ化
学組成でも発光管形状が本発明のように長球状のもので
は、１７.８Ｗ/ｃｍ2まで向上し、さらにツリウム−ス
カンジウム−ナトリウム−リチウム−ヨウ化物−タリウ
ム/水銀の含まれた長球状発光管では、管壁負荷の値が
実に２６.７Ｗ/ｃｍ2のレベルまで向上することが良好
な測光結果で明らかとなった。この良好結果は、図６に
も示されているように本発明による化学組成によってコ
ア温度の低温化が達成されたことによる。図６からもわ
かるようにナトリウム−スカンジウム−リチウムの他に
タリウム/ツリウムが付加的に含まれた化学組成では、
ツリウムのみの付加されたものに比べてコア温度が約８
５０゜Ｋ低くなり、さらにタリウムもツリウムも付加さ
れていないものに比べれば約９００゜Ｋ低くなってい
る。
【００２２】以下に示すテーブルＩ中の符号ＫとＬは、
明示されている充填物を含んだ従来形状のランプを示
し、符号ＭとＮは、目下の本発明による化学組成充填物
を含んだランプが示されている。このテーブルからは従
来形式のランプの管壁負荷の増加のみが、本発によって
達成される利点の全てではないことが明らかである。こ
のテーブル中の効率（ＬＰＷ）におけるランプＭとＮの
間で示されている付加的な増加は、充填ガスが１００To
rrのアルゴンから１００Torrのキセノンに置き換えられ
たことによる。所定の水銀量とは、所期のランプ電圧を
得るための量である。例えば前述のアーク放電管におい
て９５ボルトのランプ電圧を達成するためには、１５ｍ
ｇの水銀量に０.３ｍｇのタリウムが必要とされる。タ
リウムの有利な調量手法では、アマルガムとして水銀の
０.５〜２％の含有量で実施される。しかしながらこれ
はタリウムヨウ化物として実施されてもよい。
明示されている充填物を含んだ従来形状のランプを示
し、符号ＭとＮは、目下の本発明による化学組成充填物
を含んだランプが示されている。このテーブルからは従
来形式のランプの管壁負荷の増加のみが、本発によって
達成される利点の全てではないことが明らかである。こ
のテーブル中の効率（ＬＰＷ）におけるランプＭとＮの
間で示されている付加的な増加は、充填ガスが１００To
rrのアルゴンから１００Torrのキセノンに置き換えられ
たことによる。所定の水銀量とは、所期のランプ電圧を
得るための量である。例えば前述のアーク放電管におい
て９５ボルトのランプ電圧を達成するためには、１５ｍ
ｇの水銀量に０.３ｍｇのタリウムが必要とされる。タ
リウムの有利な調量手法では、アマルガムとして水銀の
０.５〜２％の含有量で実施される。しかしながらこれ
はタリウムヨウ化物として実施されてもよい。
【００２３】スカンジウムは有利にはヨウ化物の形態
で、残留酸化不純物の吸収のための０.１３ｍｇの金属
チップとして付加され、金属ヨウ化物塩により分離され
た過剰ヨードを掃去する。
で、残留酸化不純物の吸収のための０.１３ｍｇの金属
チップとして付加され、金属ヨウ化物塩により分離され
た過剰ヨードを掃去する。
【００２４】
【表１】
【００２５】ここに記載された化学的調量は、これまで
はランプの寿命には好ましくないものとされていた管壁
負荷の引き上げに対する耐性と良好な動作を達成する
（９０以上の効率ＬＰＷ、３５００〜４０４０゜Ｋの相
関色温度ＣＣＴ）。
はランプの寿命には好ましくないものとされていた管壁
負荷の引き上げに対する耐性と良好な動作を達成する
（９０以上の効率ＬＰＷ、３５００〜４０４０゜Ｋの相
関色温度ＣＣＴ）。
【００２６】前述した内容は本発明による現時点で考慮
される有利な実施例をも含めたものであり、従属請求項
に記載されているものも含めて本発明の領域において
は、有益な種々の変更及び修正が可能であることも明ら
かである。
される有利な実施例をも含めたものであり、従属請求項
に記載されているものも含めて本発明の領域において
は、有益な種々の変更及び修正が可能であることも明ら
かである。
【図１】図１は本発明によるランプの実施例を示した図
である。
である。
【図２】本発明による化学的手法の施されたランプと、
従来のランプとの間の寿命と演色評価数（ＣＲＩ）の関
係をグラフで示した図である。
従来のランプとの間の寿命と演色評価数（ＣＲＩ）の関
係をグラフで示した図である。
【図３】本発明による化学的手法の施されたランプと、
従来のランプとの間の寿命と相関色温度（ＣＣＴ）の関
係をグラフで示した図である。
従来のランプとの間の寿命と相関色温度（ＣＣＴ）の関
係をグラフで示した図である。
【図４】本発明による化学的手法の施されたランプと、
従来のランプのルーメン・メンテナンスの関係をグラフ
で示した図である。
従来のランプのルーメン・メンテナンスの関係をグラフ
で示した図である。
【図５】本発明によるアーク放電管の実施例の断面図で
ある。
ある。
【図６】本発明による化学的手法の施された場合と従来
の場合でのピーク電流におけるコア温度の関係をグラフ
で示した図である。
の場合でのピーク電流におけるコア温度の関係をグラフ
で示した図である。
１０ メタルハライド放電ランプ １２ ランプ外管 １４ アーク放電管 １６ マウントフレーム ２２ 口金 ２４ ランプステム ２６,２８ リード導体 ３０ 支持棒 ４０,４２ クリップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウイリアム ケーニッヒスベルク アメリカ合衆国 マサチューセッツ コン コード パイン サークル 77 (72)発明者 チャールズ−ダブリュ ストラック アメリカ合衆国 マサチューセッツ メド フィールド チェニー ポンド ロード 22
Claims (11)
- 【請求項１】 演色評価数が７５よりも大きく、定格ル
ーメン毎ワットが９０よりも大きく、相関色温度が３５
００〜４０４０゜Ｋの間にあり、管壁負荷が１７Ｗ/ｃ
ｍ2よりも大きい高効率放電ランプにおいて、 ガラス外管と、該ガラス外管の内方へ突出するリード導
体対を有し、 石英放電管が前記ガラス外管内に設けられており、該放
電管は、離間された電極対を含んでおり、該電極対はラ
ンプ動作中に電気的な放電を生ぜしめるために前記リー
ド導体と電気的に接続され、 前記放電管は、長球形状のアークチャンバを有してお
り、該アークチャンバは、前記電極対先端間の直線距離
として測定されるアーク放電距離と優位断面直径とを有
しており、前記アーク放電距離に対する前記直径の比
は、０.９よりも大きくて１より小さく、 前記アークチャンバ内でアーク放電を形成し維持する媒
体に、ナトリウム、スカンジウム、リチウム、ツリウ
ム、タリウムからなるハロゲン化物と、アルゴン、キセ
ノンからなる封入充填ガスと、所期のランプ電圧を生ぜ
しめるための所定の水銀が含まれていることを特徴とす
る、高効率放電ランプ。 - 【請求項２】 前記ハロゲン化物はヨウ化物である、請
求項１記載の高効率放電ランプ。 - 【請求項３】 前記ナトリウム、スカンジウム、リチウ
ム、ツリウムがそれぞれ４８：１：１０：１６の割合で
含まれている、請求項２記載の高効率放電ランプ。 - 【請求項４】 前記タリウムは、アマルガムとして調量
されている、請求項３記載の高効率放電ランプ。 - 【請求項５】 前記アークチャンバは約１.２ｃｍ3の体
積を有し、アーク放電の長さは約１.０ｃｍで、前記充
填物に１５ｍｇの水銀と０.３ｍｇのタリウムが含まれ
ている、請求項４記載の高効率放電ランプ。 - 【請求項６】 前記充填ガスは、冷間充填圧が約１００
Torrのキセノンである、請求項５記載の高効率放電ラン
プ。 - 【請求項７】 前記ルーメン毎ワットが約９８で、前記
相関色温度が約４０４０゜Ｋで、前記演色評価数が約７
５で、前記管壁負荷が約１７.８Ｗ/ｃｍ2である、請求
項６記載の高効率放電ランプ。 - 【請求項８】 前記ルーメン毎ワットが約１０２で、前
記相関色温度が約３６７０゜Ｋで、前記演色評価数が約
８５で、前記管壁負荷が約２６.７Ｗ/ｃｍ2である、請
求項５記載の高効率放電ランプ。 - 【請求項９】 前記充填ガスは、冷間充填圧が約１００
Torrのアルゴンである、請求項５記載の高効率放電ラン
プ。 - 【請求項１０】 前記ルーメン毎ワットが約９２で、前
記相関色温度が約３９００゜Ｋで、前記演色評価数が約
７８で、前記管壁負荷が約１７.８Ｗ/ｃｍ2である、請
求項９記載の高効率放電ランプ。 - 【請求項１１】 前記ルーメン毎ワットが約９４で、前
記相関色温度が約３５６０゜Ｋで、前記演色評価数が約
８８で、前記管壁負荷が約２６.７Ｗ/ｃｍ2である請求
項９記載の高効率放電ランプ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US58486996A | 1996-01-11 | 1996-01-11 | |
| US08/584869 | 1996-01-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09199080A true JPH09199080A (ja) | 1997-07-31 |
Family
ID=24339113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP330397A Pending JPH09199080A (ja) | 1996-01-11 | 1997-01-10 | 高効率放電ランプ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0784334B1 (ja) |
| JP (1) | JPH09199080A (ja) |
| CN (1) | CN1106671C (ja) |
| CA (1) | CA2194724A1 (ja) |
| DE (1) | DE69608089T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001076670A (ja) * | 1999-08-10 | 2001-03-23 | Patent Treuhand Ges Elektr Gluehlamp Mbh | 水銀を含まないメタルハライドランプ |
| JP2013507731A (ja) * | 2009-10-09 | 2013-03-04 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 高効率照明アセンブリ |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0837492A3 (en) * | 1996-10-16 | 1998-05-27 | Osram Sylvania Inc. | High intensity discharge lamp with intermediate pressure xenon fill gas |
| US6157131A (en) * | 1998-08-18 | 2000-12-05 | Philips Electronics North America Corp. | Metal halide lamp with frame members |
| US6329742B1 (en) | 1999-06-02 | 2001-12-11 | Philips Electronics North America Corp. | Metal halide lamp with metal frame supporting a protective sleeve |
| US7245081B2 (en) * | 2003-03-03 | 2007-07-17 | Osram-Melco Toshiba Lighting Ltd. | High-intensity discharge lamp with particular metal halide gas filling and lighting device |
| CN100390923C (zh) * | 2003-07-25 | 2008-05-28 | 松下电器产业株式会社 | 金属卤化物灯 |
| US8497633B2 (en) | 2011-07-20 | 2013-07-30 | General Electric Company | Ceramic metal halide discharge lamp with oxygen content and metallic component |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE754499A (fr) * | 1969-08-08 | 1971-01-18 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Lampe a decharge sous haute pression, a vapeur de mercure avec additif d'halogenure metallique |
| DE2519377A1 (de) * | 1975-04-30 | 1976-11-11 | Patra Patent Treuhand | Quecksilberdampf-hochdruckentladungslampe |
| DE2826733C2 (de) * | 1977-07-05 | 1982-07-29 | General Electric Co., Schenectady, N.Y. | Hochdruck-Metalldampf-Entladungslampe |
| US5057743A (en) | 1988-09-12 | 1991-10-15 | Gte Products Corporation | Metal halide discharge lamp with improved color rendering properties |
| CA1324633C (en) * | 1988-09-12 | 1993-11-23 | Zeya K. Krasko | Metal halide discharge lamp with improved color rendering properties |
| US5136208A (en) * | 1989-02-07 | 1992-08-04 | Toshiba Lighting & Technology Corporation | Metal halide lamp maintaining a high lumen maintenance factor over an extended operation period |
| US4968916A (en) * | 1989-09-08 | 1990-11-06 | General Electric Company | Xenon-metal halide lamp particularly suited for automotive applications having an improved electrode structure |
-
1996
- 1996-12-18 EP EP19960120431 patent/EP0784334B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-12-18 DE DE1996608089 patent/DE69608089T2/de not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-01-09 CA CA 2194724 patent/CA2194724A1/en not_active Abandoned
- 1997-01-10 JP JP330397A patent/JPH09199080A/ja active Pending
- 1997-01-11 CN CN97102042A patent/CN1106671C/zh not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001076670A (ja) * | 1999-08-10 | 2001-03-23 | Patent Treuhand Ges Elektr Gluehlamp Mbh | 水銀を含まないメタルハライドランプ |
| JP2013507731A (ja) * | 2009-10-09 | 2013-03-04 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 高効率照明アセンブリ |
| US9406498B2 (en) | 2009-10-09 | 2016-08-02 | Koninklijke Philips N.V. | High efficiency lighting assembly |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0784334B1 (en) | 2000-05-03 |
| DE69608089D1 (de) | 2000-06-08 |
| DE69608089T2 (de) | 2000-09-14 |
| CA2194724A1 (en) | 1997-07-12 |
| CN1106671C (zh) | 2003-04-23 |
| CN1165395A (zh) | 1997-11-19 |
| EP0784334A1 (en) | 1997-07-16 |
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Legal Events
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Effective date: 20060510 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061013 |