JPS6028155A - 小形金属蒸気放電灯 - Google Patents
小形金属蒸気放電灯Info
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- JPS6028155A JPS6028155A JP58135174A JP13517483A JPS6028155A JP S6028155 A JPS6028155 A JP S6028155A JP 58135174 A JP58135174 A JP 58135174A JP 13517483 A JP13517483 A JP 13517483A JP S6028155 A JPS6028155 A JP S6028155A
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- JP
- Japan
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- coil
- cathode
- arc
- electrode
- diameter
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- Granted
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/04—Electrodes; Screens; Shields
- H01J61/06—Main electrodes
- H01J61/073—Main electrodes for high-pressure discharge lamps
- H01J61/0732—Main electrodes for high-pressure discharge lamps characterised by the construction of the electrode
Landscapes
- Discharge Lamp (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明はたとえば直流などの極性の反転のない電源で点
灯される小形金属蒸気放電灯に関する。
灯される小形金属蒸気放電灯に関する。
近年、省エネルギーの観点から発光効率の低い白熱電球
と代替して狭用できるようなたとえばメタルハライドラ
ンプ等の発光効率の優れた金属蒸気放電灯の開発が積極
的に進められている。これ等金属蒸気放電灯は商用周波
数50Hzまたは60Hzの交流100Vまたは200
■の一般供給電源で安定器を介して点灯するのが常であ
り、また安定器は放電灯とは別の位置に設置するという
方法がとられている。しかしながら、一般家庭および店
舗等の屋内用として多用される白熱電球の代替として考
えると、ランプと安定器とは一体化し、さらに安定器を
小形、軽量、低価格にすることが欠かせない条件である
。ところが、現在一般的であるチョークコイルを使用し
た安定器では上記条件を満足させることは困難視されて
いる。近年、トランジスタ、IC等の発達により上記条
件を満足させ得る安定器としての電子回路を構成するこ
とが可能となってきた。このような電子回路の方式とし
ては直流点灯方式や高周波点灯方式等が考えられるが、
高周波点灯方式によると特定の周波数帯域では音響共振
という現象を生じてアークがゆらぎ、立消えの原因とな
る。特にメタルハシイドランプの場合は、その発光管形
状、封入物等の影響で音響共振を生じる周波数帯域が非
常に広くなるため高周波点灯方式は不適自となる。した
がって。
と代替して狭用できるようなたとえばメタルハライドラ
ンプ等の発光効率の優れた金属蒸気放電灯の開発が積極
的に進められている。これ等金属蒸気放電灯は商用周波
数50Hzまたは60Hzの交流100Vまたは200
■の一般供給電源で安定器を介して点灯するのが常であ
り、また安定器は放電灯とは別の位置に設置するという
方法がとられている。しかしながら、一般家庭および店
舗等の屋内用として多用される白熱電球の代替として考
えると、ランプと安定器とは一体化し、さらに安定器を
小形、軽量、低価格にすることが欠かせない条件である
。ところが、現在一般的であるチョークコイルを使用し
た安定器では上記条件を満足させることは困難視されて
いる。近年、トランジスタ、IC等の発達により上記条
件を満足させ得る安定器としての電子回路を構成するこ
とが可能となってきた。このような電子回路の方式とし
ては直流点灯方式や高周波点灯方式等が考えられるが、
高周波点灯方式によると特定の周波数帯域では音響共振
という現象を生じてアークがゆらぎ、立消えの原因とな
る。特にメタルハシイドランプの場合は、その発光管形
状、封入物等の影響で音響共振を生じる周波数帯域が非
常に広くなるため高周波点灯方式は不適自となる。した
がって。
特にはメタルハライドランプ用の電子安定器としては直
流など極性の反転のない電源での点灯方式%式% 本発明者等は直流など極性の反転のない電源を用いるメ
タルハライドランプ等の金属蒸気放電灯の開発過程にお
いて、従来の交流点灯用に設計された電極軸の先端部に
コイルを巻回した電極を有する放電灯を上記極性の反転
のない電源で点灯す生し1発光管がリークし不点となる
ランプが多発することを発見した。
流など極性の反転のない電源での点灯方式%式% 本発明者等は直流など極性の反転のない電源を用いるメ
タルハライドランプ等の金属蒸気放電灯の開発過程にお
いて、従来の交流点灯用に設計された電極軸の先端部に
コイルを巻回した電極を有する放電灯を上記極性の反転
のない電源で点灯す生し1発光管がリークし不点となる
ランプが多発することを発見した。
しかも、この現象は陰極と発光管管壁とがより接近して
くる1 00W以下のような小形のランプはど一層甚だ
しくなることが判明した。これらの現象につき、さらに
交流点灯のランプと比較観察したところ、ランプが定常
状態で安定した場合でも。
くる1 00W以下のような小形のランプはど一層甚だ
しくなることが判明した。これらの現象につき、さらに
交流点灯のランプと比較観察したところ、ランプが定常
状態で安定した場合でも。
極性反転のない電源で点灯した場合には陰極の封止端側
にアークスポットが形成され、このスポットが陰極先端
に移行しない場合があることが判り。
にアークスポットが形成され、このスポットが陰極先端
に移行しない場合があることが判り。
このままの状態で長時間点灯を続けたものが殆んど上記
のようなりラックを発生させているととが判った。これ
に対し、交流一点灯の場合には始動直後には電極の封止
端側から放電を開始するものの短時間で全てのランプは
アークスポットが電極先端に移行し、クラックは発生し
なかった。このような現象は次のような理由によるもの
と推察される。すなわち、交流でも極性の反転のない電
源の場合でも、始動直後は1気圧以下の低圧状態であろ
ため故電距賠が長く彦る状態で放電は開始する。
のようなりラックを発生させているととが判った。これ
に対し、交流一点灯の場合には始動直後には電極の封止
端側から放電を開始するものの短時間で全てのランプは
アークスポットが電極先端に移行し、クラックは発生し
なかった。このような現象は次のような理由によるもの
と推察される。すなわち、交流でも極性の反転のない電
源の場合でも、始動直後は1気圧以下の低圧状態であろ
ため故電距賠が長く彦る状態で放電は開始する。
しかし1時間と共に発光管内の温度填;上昇し。
気圧前後あるいはそれ以上にもなる。したがって。
放電が安定を維持するため、よく知られている法則pd
= const。(Pは圧力、dは放電距離)を満足
するようにアークスポットは電極封止端側から電極先端
へ移行し、放電距離dが短かくなる方向ハ・動く。この
現象は交流の場合には両電極がそれぞれ陰極と陽極の両
方の作用を各半サイクルで繰返すので、陽極時にはアー
クがその電極全体に集中して電極先端も加熱されるため
、上記の圧力の増加と共にアークは電極先端へ容易に移
行するが。
= const。(Pは圧力、dは放電距離)を満足
するようにアークスポットは電極封止端側から電極先端
へ移行し、放電距離dが短かくなる方向ハ・動く。この
現象は交流の場合には両電極がそれぞれ陰極と陽極の両
方の作用を各半サイクルで繰返すので、陽極時にはアー
クがその電極全体に集中して電極先端も加熱されるため
、上記の圧力の増加と共にアークは電極先端へ容易に移
行するが。
直流のように極性の反転のない場合には陰極側はアーク
がスポット状となり電極封止端側のごく一部にのみ集中
し、その集中した個所のみが加熱される。しかもコイル
郡が放熱フィンのような役割をするので、電極先端は発
光管内圧力が充分高まっても電子放射を行うに充分なま
でには昇温せず。
がスポット状となり電極封止端側のごく一部にのみ集中
し、その集中した個所のみが加熱される。しかもコイル
郡が放熱フィンのような役割をするので、電極先端は発
光管内圧力が充分高まっても電子放射を行うに充分なま
でには昇温せず。
しかも極性の反転がないので一旦できたスポット位置か
らアークの移動は何等かのきっかけが無いと起らない場
合があるものと推察される。
らアークの移動は何等かのきっかけが無いと起らない場
合があるものと推察される。
したがって、アークスポットが陰極の封止端側に生じ、
しかもその陰極先端への移行がないと。
しかもその陰極先端への移行がないと。
高温のアークの発光管管壁への接近、接触が長時間続き
、その結果、管壁に失透、クラックが発生することに万
るわけである。
、その結果、管壁に失透、クラックが発生することに万
るわけである。
しかも、アークが1に極の封止端側または先端に発生す
ることがあるということは、それぞれアーク長が異なる
ことになり、アーク長が異なればランプ電圧もそれにつ
れて相違するから点灯ごとにランプ電圧が一定しないと
いう不都合をも生じる結果となる。 ゛ 〔発明の目的〕 本発明は上記事情を考慮してなされたもので。
ることがあるということは、それぞれアーク長が異なる
ことになり、アーク長が異なればランプ電圧もそれにつ
れて相違するから点灯ごとにランプ電圧が一定しないと
いう不都合をも生じる結果となる。 ゛ 〔発明の目的〕 本発明は上記事情を考慮してなされたもので。
直流などの極性の反転のない′市1源で点灯した場合に
発光管に失透、クラックが発生せず、しかもランプ電圧
の変動も少ない長寿命で安定した重性を有する100W
(ワット)以下の小形金属蒸気放電灯を提供すること
を目的とする。
発光管に失透、クラックが発生せず、しかもランプ電圧
の変動も少ない長寿命で安定した重性を有する100W
(ワット)以下の小形金属蒸気放電灯を提供すること
を目的とする。
本発明は陰極をコイルの両端つまり先端側に高融点金属
棒状体を、封止端側には電極軸をそれぞれ嵌挿して形成
し、かつ、上記高融点金属棒状体と電極軸の嵌挿端部を
離間対設することによって上記コイル内部に空隙部が形
成される構造とし。
棒状体を、封止端側には電極軸をそれぞれ嵌挿して形成
し、かつ、上記高融点金属棒状体と電極軸の嵌挿端部を
離間対設することによって上記コイル内部に空隙部が形
成される構造とし。
上記空隙部の長さをノhllZ ) r コイルの全長
をL(訪)、コイルの外径を1) 0+、ia ) 、
コイルの内径をd(mm ) 、 p4止端9111
%極軸の径をd 1 (rnr、q ) 、 定常時の
放電電流なIL(アノベア)としたとき。
をL(訪)、コイルの外径を1) 0+、ia ) 、
コイルの内径をd(mm ) 、 p4止端9111
%極軸の径をd 1 (rnr、q ) 、 定常時の
放電電流なIL(アノベア)としたとき。
1.5 < 、’l)/d≦4・ ・・ ・・・・・
・ (])14 (−IL/昭≦350 ・ ・・・
(2)、e≧1ノ/3・・・・・・−・・・・・・・・
・・−・・(3)を’(8足するようにしたことを重機
とする。
・ (])14 (−IL/昭≦350 ・ ・・・
(2)、e≧1ノ/3・・・・・・−・・・・・・・・
・・−・・(3)を’(8足するようにしたことを重機
とする。
以下2本発明の詳細を図示の実施例を#照して説明する
。吊1図は40W(ワット)級小形メタルハシイドラン
プの発光管(1)を示し、最大内径約8mmのほぼ球状
に成形された石英ガラスからなる発光バルブ(2)の内
部には始動用希ガスとしてアルゴンカス100トール、
水銀10mgおよび金属ハロゲン化物としてたとえば沃
化スカンジウムと沃化すトリウムが合計2 mg封入さ
れ、かつ5発光管パルプ(2)の両端部には4 ’In
xの間隔をおいて1す極(3)と陰@(4)とが対向封
止されている。陰極(4)は線径0.1關のタングステ
ン線を巻回してなる全長りが2myn。
。吊1図は40W(ワット)級小形メタルハシイドラン
プの発光管(1)を示し、最大内径約8mmのほぼ球状
に成形された石英ガラスからなる発光バルブ(2)の内
部には始動用希ガスとしてアルゴンカス100トール、
水銀10mgおよび金属ハロゲン化物としてたとえば沃
化スカンジウムと沃化すトリウムが合計2 mg封入さ
れ、かつ5発光管パルプ(2)の両端部には4 ’In
xの間隔をおいて1す極(3)と陰@(4)とが対向封
止されている。陰極(4)は線径0.1關のタングステ
ン線を巻回してなる全長りが2myn。
外径りが0.35mm、内径dが0.15 man (
D コイル(5)の先端側にはたとえばタングステンか
らなる高融点金属棒状体(61を、また封止端側には同
じくタングステンからなる電極軸(7)をそれぞれ嵌挿
して構成される。上記棒状体(6)と電極軸(7)のコ
イル(5)内への嵌挿端部は離間対設され、それによっ
てコイル内部には長さでか1藺の空隙部(8)が形成さ
れ、またコイル(5)の先端から棒状体(6)は約04
龍突出するように構成されている。すなわち、コイル外
径りのコイル内径dに対する比D/dは上記(1)式1
.5≦D/d≦4を満足する D/d = 0.35 vrt/ 0.15 +ot=
2 であり。
D コイル(5)の先端側にはたとえばタングステンか
らなる高融点金属棒状体(61を、また封止端側には同
じくタングステンからなる電極軸(7)をそれぞれ嵌挿
して構成される。上記棒状体(6)と電極軸(7)のコ
イル(5)内への嵌挿端部は離間対設され、それによっ
てコイル内部には長さでか1藺の空隙部(8)が形成さ
れ、またコイル(5)の先端から棒状体(6)は約04
龍突出するように構成されている。すなわち、コイル外
径りのコイル内径dに対する比D/dは上記(1)式1
.5≦D/d≦4を満足する D/d = 0.35 vrt/ 0.15 +ot=
2 であり。
また、コイル(5)内に形成された空隙部(8)の長さ
lとコイル(5)全長りとの関係は上記(3)式l≦L
/3を満足する 、e −1ノ/2 となっている。
lとコイル(5)全長りとの関係は上記(3)式l≦L
/3を満足する 、e −1ノ/2 となっている。
一方、 It!棒(3)はffS径0.06myrrの
タングステン線を筋! 80.19 mmのタングステ
ン線に巻いてコイル状にしたものをさらに径0.22
vnrのタングステン製電イ1ζII (9)に二重コ
イル(10)状に巻回して構成され、上記二重コイル(
10)の全長は1.5 y、7mである。陽極(3)と
陰極(4)は発光音バルブ(2)の両端封止部(lla
)、 (llb)内に気密に封着されるモリブテン箔(
:12a)、 (12b)を介して外部リードm (1
3a)、 (13b)にそれぞれ接続されて発光管(1
)が形成されている。この発光管(1)は図示しないが
通常は一端に口金を取着した外管内に封装され、上記外
部リード線(13a)、 (13b)は口金及び端子に
そ、れぞれ接続されてランプが形成される。
タングステン線を筋! 80.19 mmのタングステ
ン線に巻いてコイル状にしたものをさらに径0.22
vnrのタングステン製電イ1ζII (9)に二重コ
イル(10)状に巻回して構成され、上記二重コイル(
10)の全長は1.5 y、7mである。陽極(3)と
陰極(4)は発光音バルブ(2)の両端封止部(lla
)、 (llb)内に気密に封着されるモリブテン箔(
:12a)、 (12b)を介して外部リードm (1
3a)、 (13b)にそれぞれ接続されて発光管(1
)が形成されている。この発光管(1)は図示しないが
通常は一端に口金を取着した外管内に封装され、上記外
部リード線(13a)、 (13b)は口金及び端子に
そ、れぞれ接続されてランプが形成される。
このような構成のランプはたとえば第2図に示すように
直流点灯電子回路式安定器(14)を介して交流電源(
1勺に接続される。安定器(tカはAC/I)C’コン
バータ(16)、電流検出回路07)を備えている。α
υは始動回路で陰極(4)と陽極(3)間に始動用パル
ス電圧を印加する。上記・安定器(1乃および始動回路
(18)によって。
直流点灯電子回路式安定器(14)を介して交流電源(
1勺に接続される。安定器(tカはAC/I)C’コン
バータ(16)、電流検出回路07)を備えている。α
υは始動回路で陰極(4)と陽極(3)間に始動用パル
ス電圧を印加する。上記・安定器(1乃および始動回路
(18)によって。
発光管(1)には定常時に放電′rW流ILが0.56
A(アンペア)印加されると共に安定点灯時にはランプ
入面の電流密度は。
A(アンペア)印加されると共に安定点灯時にはランプ
入面の電流密度は。
放電電流IL/(n伯径dl)2= 0.56A/ (
0,15i+x)” 中25となり、コノ値は上記(2
)式14≦11./d ]”;、 350を満足する。
0,15i+x)” 中25となり、コノ値は上記(2
)式14≦11./d ]”;、 350を満足する。
上記ランプ10本について上記点灯装置により各100
回の点滅試験を行なったところ、安定点灯時におけるア
ークの陰極(4)の根元部(電極i!1lII(7)の
封止端側)より発生する現象は全く見られなかった。
回の点滅試験を行なったところ、安定点灯時におけるア
ークの陰極(4)の根元部(電極i!1lII(7)の
封止端側)より発生する現象は全く見られなかった。
この理由は、陰極のコイル(5)内に空隙部(8)を設
けろようにしたので、かりに始動時にアークが陰極(4
)の根元部で発生しても、コイル(5)内が全て電極軸
で充実されて空隙部がないものに比較してその部分の質
量が小さく、つまり熱容量が小さいので温度が上昇し易
く、シたがって陰極先端部は速かにアークが発生し易い
温度にまで上昇する。
けろようにしたので、かりに始動時にアークが陰極(4
)の根元部で発生しても、コイル(5)内が全て電極軸
で充実されて空隙部がないものに比較してその部分の質
量が小さく、つまり熱容量が小さいので温度が上昇し易
く、シたがって陰極先端部は速かにアークが発生し易い
温度にまで上昇する。
そして安定点灯火前に移るにつれて発光管(1)内の金
属が蒸発して蒸気圧が上昇し、アークはできるだけその
距離を短かくしようとして遂には両電極(3)、 [4
)先端間へのアークへと移行するに至る。
属が蒸発して蒸気圧が上昇し、アークはできるだけその
距離を短かくしようとして遂には両電極(3)、 [4
)先端間へのアークへと移行するに至る。
したがって、安定点灯時には陰極(4)の根元部分には
アーク発声個所がないので2発光管(IJの石英ガラス
が央常加熱されて失透、クラックを生じることがな(、
長寿命が得られると共に1点灯のたびにアーク長が変化
することもないのでラング電圧が変化するという不都合
も生じない。しかも。
アーク発声個所がないので2発光管(IJの石英ガラス
が央常加熱されて失透、クラックを生じることがな(、
長寿命が得られると共に1点灯のたびにアーク長が変化
することもないのでラング電圧が変化するという不都合
も生じない。しかも。
陰極(4)にはコイル(5)が設けであるためグ「1−
電圧が低く、コイル内に空隙部(8)を設けることによ
り同じ外観、でコイル内全部が電極軸で充実されている
電極と比較して質量を小さくすることができるので、グ
ロー放電からアーク放電への転移が良好で始動特性も優
れている。さらに2点灯定常時にアークは陰極先端部の
棒状体(6)突出先端より発生するのでアークスポット
が安定であるという利点もある。
電圧が低く、コイル内に空隙部(8)を設けることによ
り同じ外観、でコイル内全部が電極軸で充実されている
電極と比較して質量を小さくすることができるので、グ
ロー放電からアーク放電への転移が良好で始動特性も優
れている。さらに2点灯定常時にアークは陰極先端部の
棒状体(6)突出先端より発生するのでアークスポット
が安定であるという利点もある。
次に好ましい陰極構造の範囲をめるために行なった試験
結果について述べる。試験ラングは上記実施例と同一構
造の40Wメタルハ2イドラングにつきその陰極(4)
の構造のみを種々変えてラング特性への影響を調べた。
結果について述べる。試験ラングは上記実施例と同一構
造の40Wメタルハ2イドラングにつきその陰極(4)
の構造のみを種々変えてラング特性への影響を調べた。
表■はその試験内容と結果を示すもので、陰極構造の変
動要因としては、電極軸(7)の軸径dIQ++i)。
動要因としては、電極軸(7)の軸径dIQ++i)。
コイルの外径D(mn)、同内径d(mi)、同全長L
(關)、同内部の空隙部(8)の長さA(in)および
コイル形式(一層および多層)を採りあげ、評価として
はグロー放電からアーク放電への転移の難易度。
(關)、同内部の空隙部(8)の長さA(in)および
コイル形式(一層および多層)を採りあげ、評価として
はグロー放電からアーク放電への転移の難易度。
アークスポットの陰極根元部から同先端部への移行の難
易度等を考慮した始動特性ならびに寿命特性を比較検討
して決定した。なお、この試験に使用した陰極形状にお
いては、第1図からも判るように、電極軸(7)の軸径
d1とコイル内径dとは実質的に同一である。また、コ
イル(5)の先端側に挿入した棒状体(6)の全長およ
びコイル(5)からの突出長は全て上記実施例と同一寸
法で実施したものである。
易度等を考慮した始動特性ならびに寿命特性を比較検討
して決定した。なお、この試験に使用した陰極形状にお
いては、第1図からも判るように、電極軸(7)の軸径
d1とコイル内径dとは実質的に同一である。また、コ
イル(5)の先端側に挿入した棒状体(6)の全長およ
びコイル(5)からの突出長は全て上記実施例と同一寸
法で実施したものである。
表 ■
表■において第1グループ(試験461〜167)はコ
イル内に設けた空隙部(8)の長さをl = l am
に一定し、かつ、コイル内径d[対する同外径りの比D
/dを所定の値2〜2.5にとり、この比の値になるよ
うにdおよびDを設定したものにつき、電極軸(力の軸
径d1を種々変化させたものである。
イル内に設けた空隙部(8)の長さをl = l am
に一定し、かつ、コイル内径d[対する同外径りの比D
/dを所定の値2〜2.5にとり、この比の値になるよ
うにdおよびDを設定したものにつき、電極軸(力の軸
径d1を種々変化させたものである。
この結果はdlが004〜0.2朋の範囲のものが上記
実施例と同様に始動時の陰極先端へのアークスポットの
移動が容易であり、グロー放電から゛アーク放電への転
移も良好で、かつ、寿命特性も問題なかった。
実施例と同様に始動時の陰極先端へのアークスポットの
移動が容易であり、グロー放電から゛アーク放電への転
移も良好で、かつ、寿命特性も問題なかった。
これに反し、dl=0.22 (43)のものは定常時
の放電電流IL=0.56Aに対して電極軸径dlが太
過ぎてアークスポットの陰極根元部から先端への移行が
円滑でなく3本中2本は全(移行せず、残り1本も10
0時間点灯後においても根元部にアークスポットがあり
発光管クラックが発生した。一方。
の放電電流IL=0.56Aに対して電極軸径dlが太
過ぎてアークスポットの陰極根元部から先端への移行が
円滑でなく3本中2本は全(移行せず、残り1本も10
0時間点灯後においても根元部にアークスポットがあり
発光管クラックが発生した。一方。
dl=0.02朋(扁7)のものは逆に電極軸径d1が
細過ぎて寿命中の電極材料のタングステンの飛散による
発光管管壁の黒化が著るしく光束維持率の低下が目立っ
た。
細過ぎて寿命中の電極材料のタングステンの飛散による
発光管管壁の黒化が著るしく光束維持率の低下が目立っ
た。
この結果より、電極軸(7)の径dlは0.04〜0.
2關に規制すべきであるとの結論に達した。
2關に規制すべきであるとの結論に達した。
なお、グロー放電からアーク放電への転移および電極材
料の飛散は電極軸(7)の径d1の太さだけでなく、定
常点灯時にこの電極軸(力の単位面積当りに流れる放電
電流IL(5)に影響されるから、電極軸径dl(p+
i)と放電電流IL(4との関係を一般式で示すと、上
記結論から。
料の飛散は電極軸(7)の径d1の太さだけでなく、定
常点灯時にこの電極軸(力の単位面積当りに流れる放電
電流IL(5)に影響されるから、電極軸径dl(p+
i)と放電電流IL(4との関係を一般式で示すと、上
記結論から。
IL(5)/d1(下限値)=0.56/(0,04)
2=350IL (A) / dl(上限値)、=0.
56/(0,2)2 = 14であるから。
2=350IL (A) / dl(上限値)、=0.
56/(0,2)2 = 14であるから。
i 4 < IL//c!12≦350 ・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (2
)となり、したがって入力(ワット)に関係なくILと
dI○関係は上記(1)式を満足するようにすれば良い
ことが判る。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (2
)となり、したがって入力(ワット)に関係なくILと
dI○関係は上記(1)式を満足するようにすれば良い
ことが判る。
次に第2グループ(試験/168〜A15)は電極軸径
d1を上記のように評価が良好であった範囲イ】i二 の下限値0.04關と上限* 0.2 mmに、またコ
イル内空隙部の長さlは上記第1グループの場合と同様
に1間に設定し、コイル内径dとコイル外径りとの関係
を示すものである。なお9本試験に用いたランプは第1
図示のようにコイル内径d−電極軸径dllので2本試
験におけるコイル内径dはそれぞれ0.04mmと0.
2mmに設定したことになる。
d1を上記のように評価が良好であった範囲イ】i二 の下限値0.04關と上限* 0.2 mmに、またコ
イル内空隙部の長さlは上記第1グループの場合と同様
に1間に設定し、コイル内径dとコイル外径りとの関係
を示すものである。なお9本試験に用いたランプは第1
図示のようにコイル内径d−電極軸径dllので2本試
験におけるコイル内径dはそれぞれ0.04mmと0.
2mmに設定したことになる。
仁の結果はd = 0.2rnmOものは0.3騙≦D
≦0.8ttrmの範囲で、またd = 0.04mm
のものは0.06 mm≦D≦0.16龍の範囲で始動
特性、寿命特性ともに良好であった。これに反し、d
= Q、2mmではD = Q、9 mmの場合(肩9
)およびd = 0.04 ramではD = 0.2
mm (A14)のものはいずれもdに対するDが大
き過ぎて始動時にアークスポットが陰極先端へ移行しな
いものが発生し、安定点灯時でも陰極根元部にアークス
ポットがあり、クラックの発生が見られた。
≦0.8ttrmの範囲で、またd = 0.04mm
のものは0.06 mm≦D≦0.16龍の範囲で始動
特性、寿命特性ともに良好であった。これに反し、d
= Q、2mmではD = Q、9 mmの場合(肩9
)およびd = 0.04 ramではD = 0.2
mm (A14)のものはいずれもdに対するDが大
き過ぎて始動時にアークスポットが陰極先端へ移行しな
いものが発生し、安定点灯時でも陰極根元部にアークス
ポットがあり、クラックの発生が見られた。
さらにDが大きいと、つまりコイル(5)が大きいので
電極軸(7)から抜は易いという不都合も生じた。
電極軸(7)から抜は易いという不都合も生じた。
一方、d=0.2門でD=0.25間(A 1.1 )
およびd = 0.04m+aでD = o、o5mm
(/1615)のものは逆にdに対するDが小さ過ぎる
ので、コイル(5)自体の作用が充分でな(、グロー、
7f圧が高いため始動特性が悪く、グロー放電のアーク
放電への転移に欠点があった。
およびd = 0.04m+aでD = o、o5mm
(/1615)のものは逆にdに対するDが小さ過ぎる
ので、コイル(5)自体の作用が充分でな(、グロー、
7f圧が高いため始動特性が悪く、グロー放電のアーク
放電への転移に欠点があった。
このようにコイル内径d = 0.2 mmでは03韮
≦D≦0.8 mm (7)範囲が、またd = 0.
04+++mでは0.06 mm≦]’ r 0.16
mの範囲が好ましい結果から、dとDとの関係つまり
D/dの最適範囲の一般式を述めると。
≦D≦0.8 mm (7)範囲が、またd = 0.
04+++mでは0.06 mm≦]’ r 0.16
mの範囲が好ましい結果から、dとDとの関係つまり
D/dの最適範囲の一般式を述めると。
d = 0.2朋では
0.3 am/ 0.2 mrn≦D/d≦0.8 m
m/ 0.2 mmであるから1.5 ’ニー D7d
≦4 またd = 0.04間では 0.06 mm70.04 mm’−D/d≦0.16
mm/ 0.04.miであるから。
m/ 0.2 mmであるから1.5 ’ニー D7d
≦4 またd = 0.04間では 0.06 mm70.04 mm’−D/d≦0.16
mm/ 0.04.miであるから。
1.5≦1)/d≦4 となり。
結局はコイル内径dとコイル外径りとの関係は1.5≦
D/d≦4 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (1)とす
れば良いことが判る。
D/d≦4 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (1)とす
れば良いことが判る。
次に第3グループ(試験A616〜A22)は上記第1
.第2グループの良好な組合せ、つまり式(1)と(2
)を満足するように電極軸径をdx=0.04mv+。
.第2グループの良好な組合せ、つまり式(1)と(2
)を満足するように電極軸径をdx=0.04mv+。
0.15 mm 、0.2 mmにとり、かつ、コイル
内径dに対するコイル外径りの比D/d : 2゜0〜
25になるようにDの値を設定し、さらにコイルの全4
4 L = 2 mmと一定として、コイル内の空隙部
(8)の長さlを種々変化させた場合である。この結果
は1(電極軸径dlが上記どの値でも空隙部長さl =
0.7朋+ 1.5m+xの場合は評価が良好であっ
たが+ 13 =’ 0.5 mmでは空隙部の長さが
短か過ぎ、つまりコイル(5)内部が棒状体(6)や電
極軸(7)で充実される部分が長が過ぎて質量が大とな
り、したがって熱容量も増すので陰極先端部の温度上昇
が不充分になるとか長時間を要することになり、始動時
に陰極根元部に発生したアークスポットの先端部への速
かな移行かなされないことがあり、寿命中元光管にクラ
ックが発生するものが生じた。
内径dに対するコイル外径りの比D/d : 2゜0〜
25になるようにDの値を設定し、さらにコイルの全4
4 L = 2 mmと一定として、コイル内の空隙部
(8)の長さlを種々変化させた場合である。この結果
は1(電極軸径dlが上記どの値でも空隙部長さl =
0.7朋+ 1.5m+xの場合は評価が良好であっ
たが+ 13 =’ 0.5 mmでは空隙部の長さが
短か過ぎ、つまりコイル(5)内部が棒状体(6)や電
極軸(7)で充実される部分が長が過ぎて質量が大とな
り、したがって熱容量も増すので陰極先端部の温度上昇
が不充分になるとか長時間を要することになり、始動時
に陰極根元部に発生したアークスポットの先端部への速
かな移行かなされないことがあり、寿命中元光管にクラ
ックが発生するものが生じた。
さらに、」二記コイル内空隙部のしさlとコイル全長り
と、の1ミq係につき試験した結果を第4グルー(1)
、 (2)式を6’la足する条件の下で、コイル全畏
りとコイル内の空隙部長さlとの組合せを111j々変
えて実7/+!l したものである。
と、の1ミq係につき試験した結果を第4グルー(1)
、 (2)式を6’la足する条件の下で、コイル全畏
りとコイル内の空隙部長さlとの組合せを111j々変
えて実7/+!l したものである。
この5、青果は。
L = 2.51+rn、 IJ = 1.0 +I+
!+’+ 、 VL”’ 0.4− (g験/l624
)L = 1..0朋、 l = 0,4rnm、l/
L= 0.4− (試j倹應26)のII′J合けいづ
れも!!j7 HQh特性+ ’Jl?命特]生は良好
で6つ プこ。
!+’+ 、 VL”’ 0.4− (g験/l624
)L = 1..0朋、 l = 0,4rnm、l/
L= 0.4− (試j倹應26)のII′J合けいづ
れも!!j7 HQh特性+ ’Jl?命特]生は良好
で6つ プこ。
これに反し。
I、= 2.5 n111. IJ = 0.8 ma
r、19Ar = 0.32− (試:・、6r y1
623 )1−4−1.Q +II#L、l−0,3r
=iiσ、l/L=0.3 ・(試瑣腐25)の場合一
つまり6/Lが0.32以下では発光・評にクランクが
発生した。
r、19Ar = 0.32− (試:・、6r y1
623 )1−4−1.Q +II#L、l−0,3r
=iiσ、l/L=0.3 ・(試瑣腐25)の場合一
つまり6/Lが0.32以下では発光・評にクランクが
発生した。
以上のj’A3.eK4グループの試験、結果から、コ
イル内の空隙部の長さlが乞ノか:11゛・4ぎると不
都付を生じること、!f、たその限界はコイル全長1ノ
どのla係において。
イル内の空隙部の長さlが乞ノか:11゛・4ぎると不
都付を生じること、!f、たその限界はコイル全長1ノ
どのla係において。
l/L = ’0.33以上、つまり
l≧J、/3 ・ ・ ・ ・ (3)とする必ワがあ
ることが判る。
ることが判る。
なおl −h紀各グループのN4’l:;r、(iは陰
極(4) O:J 、h ル形式と[,7て(、叶第1
図示の−℃「コイルで′ノミJjli L、たが。
極(4) O:J 、h ル形式と[,7て(、叶第1
図示の−℃「コイルで′ノミJjli L、たが。
これら試、験品の内の数行N4−(Jのものにつき、コ
イル・形式を初層式たとえば二重コイルにして史に追i
代験を実九′りした辛青果、コイル形式Vま−11丁コ
イルであろうとイ“11%式のものであ])5と評1曲
(・功果)に変/f628は162に、//629は/
163に、さらにzfg30は1626にそれぞれ対応
するように1)、1nl・、構造が設定されている。つ
まり、−重コイルで評価が良好7りもの(41,yt6
2. ’z16.26)は複層コイル(zfg 27゜
A628. yf630)でも良好であり、−重コイル
で評価不良のもの(A6.3 )は複層コイル(Io2
9 )でも不良であった。
イル・形式を初層式たとえば二重コイルにして史に追i
代験を実九′りした辛青果、コイル形式Vま−11丁コ
イルであろうとイ“11%式のものであ])5と評1曲
(・功果)に変/f628は162に、//629は/
163に、さらにzfg30は1626にそれぞれ対応
するように1)、1nl・、構造が設定されている。つ
まり、−重コイルで評価が良好7りもの(41,yt6
2. ’z16.26)は複層コイル(zfg 27゜
A628. yf630)でも良好であり、−重コイル
で評価不良のもの(A6.3 )は複層コイル(Io2
9 )でも不良であった。
また、陰極コイル(5)の先端側に挿入する高融1点金
属棒状体(6)の長さ、コイルからの突出長等も上記(
IL (2L (3)式を全て満足すれば特に制限する
必要は認められない。
属棒状体(6)の長さ、コイルからの突出長等も上記(
IL (2L (3)式を全て満足すれば特に制限する
必要は認められない。
以上の結果より、陰極(4)の荷造をコイル(5)の先
端側から高融点金属棒状体(6)を、また封止端側から
電極軸(7)をそれぞれ嵌挿したものとし、かつ。
端側から高融点金属棒状体(6)を、また封止端側から
電極軸(7)をそれぞれ嵌挿したものとし、かつ。
高融点金属棒状体と電極軸との嵌挿端部を離間対設して
コイル内部に空隙部(8)を形成し、この墾隙部(8)
の長さをA(m+++)、=rイルの全長をL(y+m
)。
コイル内部に空隙部(8)を形成し、この墾隙部(8)
の長さをA(m+++)、=rイルの全長をL(y+m
)。
コイルの外径なり(mm)、コイルの内径をd (+・
711! ’)1封止端側の電極軸()の径をdl (
mm ) 、定常時の放電電流をIL(アンペア)とし
たとき。
711! ’)1封止端側の電極軸()の径をdl (
mm ) 、定常時の放電電流をIL(アンペア)とし
たとき。
1.5≦D/d≦4
14≦IL/d1”≦350
1≧L/3
を満足するようにすれば、直流など極性の反転のない電
源で点灯使用しても始動特性、寿命特性ともに優れたラ
ンプが得られることが判った。
源で点灯使用しても始動特性、寿命特性ともに優れたラ
ンプが得られることが判った。
次に100Wのメタルハライドランプにつき上記4、
OWランプの場合と同様の検討を行なった。100Wメ
タルハライドランプで(d直流点灯用安定器と1−ては
定常時の放η−C?’J流■Lが1.0 、A、、ラン
プ入力100Wになるものを使用した。
OWランプの場合と同様の検討を行なった。100Wメ
タルハライドランプで(d直流点灯用安定器と1−ては
定常時の放η−C?’J流■Lが1.0 、A、、ラン
プ入力100Wになるものを使用した。
この場合も上記(]、)、 (2)、 (3)式を全て
満足ずろようにすれば、同様の効墨が得られるととを確
1認しIこ。
満足ずろようにすれば、同様の効墨が得られるととを確
1認しIこ。
また、コイル(5)の先端側に嵌挿する高副1点金j、
:R棒状体(Qをタングステンよりも電子放射性に優れ
たi駿化トリウムを含有するタングステンつまりトリウ
ムタングステンで(苦成すれば、アークスポットの陰極
根元部から先端への移行は一層容愕にすることもできる
。
:R棒状体(Qをタングステンよりも電子放射性に優れ
たi駿化トリウムを含有するタングステンつまりトリウ
ムタングステンで(苦成すれば、アークスポットの陰極
根元部から先端への移行は一層容愕にすることもできる
。
な」6.上記実−1@例ではコイルのlj9径dが全長
に亘って同一のものを使用したが9本発明はとれに限ら
れるものではなく、コイル先端方向内径が電極■1≦t
+ (7)に蓚回した部分よりも太く形成されたl!、
の等信の形状のものについても適用できろし、またメタ
ルハライドランプに限らず他の金属蒸気放電灯たとえば
高圧水銀灯や高圧ナトリウム2ンプ等においても同様の
効果が得られるものである。
に亘って同一のものを使用したが9本発明はとれに限ら
れるものではなく、コイル先端方向内径が電極■1≦t
+ (7)に蓚回した部分よりも太く形成されたl!、
の等信の形状のものについても適用できろし、またメタ
ルハライドランプに限らず他の金属蒸気放電灯たとえば
高圧水銀灯や高圧ナトリウム2ンプ等においても同様の
効果が得られるものである。
以上i、)1達した」:つに、不発明によればi■θI
L点灯などの倹1′土の反転のない電源で点灯した揚台
、始動時に1姦極根元部にアークが発生しても速やかに
先端部へ移行するから1発光管管壁の異常加熱による失
透、クラックが防止できて長り命が得られ。
L点灯などの倹1′土の反転のない電源で点灯した揚台
、始動時に1姦極根元部にアークが発生しても速やかに
先端部へ移行するから1発光管管壁の異常加熱による失
透、クラックが防止できて長り命が得られ。
また市電点灯時にはアークは陰極先端部の高融点金属棒
状体より発生するのでアークスポットは安定し1点灯の
たびにアーク長が変化することもないのでランプlit
;圧は一定する。しかも、陰極にはコイルが設けである
ためグロー?E圧が低く、さらにコイル内には空隙部が
あるため質量を小さくできるので、グロー放電かし′−
)アーク放電への転移も1好で始・′IJJJ特性にも
使れる等の効果が得られるものである。
状体より発生するのでアークスポットは安定し1点灯の
たびにアーク長が変化することもないのでランプlit
;圧は一定する。しかも、陰極にはコイルが設けである
ためグロー?E圧が低く、さらにコイル内には空隙部が
あるため質量を小さくできるので、グロー放電かし′−
)アーク放電への転移も1好で始・′IJJJ特性にも
使れる等の効果が得られるものである。
4 図面の叡j単fr、説明
第1図は本発明の一実施例である小形メタルハライドラ
ンプの発光管の正面図、第2図は同ラン(1)・・・発
光管、(2)・・・発光管パルプ、(3)・・・陽極。
ンプの発光管の正面図、第2図は同ラン(1)・・・発
光管、(2)・・・発光管パルプ、(3)・・・陽極。
(4);・・陰極、(5)・・・陰極のコイル。
(6)・・・高融点金属棒状体、(7L−1会イ!1シ
の電極tll+ +(14)・・・安定器、 (+61
・・AC/l)Cコンノ仁−り。
の電極tll+ +(14)・・・安定器、 (+61
・・AC/l)Cコンノ仁−り。
(17)・′ぺ流イ全出回路、 θ〜・・・始動回路代
理人 弁理士 則 近 意 佑 (ぽか 1名)
理人 弁理士 則 近 意 佑 (ぽか 1名)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 発光管パルプの両端部に対向して陽極と陰極を封止し、
内部に始動用希ガスと少(とも水銀を含む封入物とを封
入してなる発光管を有し、極性の反転のない電源で点灯
される100W(ワット)以下の小形金属蒸気放電灯に
おいて、上記陰極はコイルの先端側には高融点金属棒状
体を、封止端側には電極軸をそれぞれ嵌挿してなり、か
つ、上記高融点金属棒状体と電極軸との嵌挿端部を離間
対設へしてコイル内部に空隙部を形成し、この空隙部の
長さをit(mm)、 コイルの全長をL(in)、コ
イルの外径をD(mm)、コイルの内径をd(mJ、封
止端側の電極軸の径をdI(y++n)、定常時の放電
電流をIL(アンペア)としたとき。 1.5≦D/d−4 14≦IL/d1≦350 1≧L/3 を満足するようにしたことを特徴とする小形金属蒸気放
電灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58135174A JPS6028155A (ja) | 1983-07-26 | 1983-07-26 | 小形金属蒸気放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58135174A JPS6028155A (ja) | 1983-07-26 | 1983-07-26 | 小形金属蒸気放電灯 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6028155A true JPS6028155A (ja) | 1985-02-13 |
| JPH0447948B2 JPH0447948B2 (ja) | 1992-08-05 |
Family
ID=15145559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58135174A Granted JPS6028155A (ja) | 1983-07-26 | 1983-07-26 | 小形金属蒸気放電灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6028155A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7137859B2 (en) | 2001-08-06 | 2006-11-21 | Nec Corporation | High-pressure discharge lamp |
| KR101295991B1 (ko) * | 2009-01-05 | 2013-08-13 | 제너럴 일렉트릭 캄파니 | 고휘도 방전 램프 |
-
1983
- 1983-07-26 JP JP58135174A patent/JPS6028155A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7137859B2 (en) | 2001-08-06 | 2006-11-21 | Nec Corporation | High-pressure discharge lamp |
| KR101295991B1 (ko) * | 2009-01-05 | 2013-08-13 | 제너럴 일렉트릭 캄파니 | 고휘도 방전 램프 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0447948B2 (ja) | 1992-08-05 |
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