JPS6084764A - メタルハライドランプ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 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
っており、これがランプの発光効率お工び演色性を著し
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
ラング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グを水銀ラング用安定器で
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っては
点灯中の発光管からの放射熱や対流による熱伝導によっ
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（点灯管がパルス全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
う欠点があった。

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、発光管全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グにおいて、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を
Ｌ（ｍｍ）、定格ランプ電力をＷ　（ｗ）としたとき、 Ｌ≧−１、Ｉ　Ｘ１Ｏ−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、 ｌ≧３Ｑ 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、寿命中ケ通じて
、点灯管の閉路電圧の上昇を抑え、ランプ始動電圧全安
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
スシールにニジ封止され、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。寸だ補助電極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っている。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１６を介してステ
ムリード線１６に接続されている。また外部リード線１
０は始動抵抗１７および常閉形バイメタルスイッチ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ジ、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ッチ１８を
直列に接続したものである。

この点灯管１９はグロー放電によっ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、１６００ｖＬ）、
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によって両端部を支持され、これに
取９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によって外管２５内に保
持されている。外管２６内には、不活性ガスが封入され
ている。外管２６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っているメタルハライドラン
グは、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６３■、ヨウ化スカンジウム（
ＳＣ工Ｓ）、ヨウ化ナトリウム（’Ｎ＆Ｉ）、ヨウ化セ
シウム（Ｃ８Ｉ）ｆｆｉ合計３ｏｍｇ、そして始動用希
ガスとしてアルゴンガス’＜　３５　Ｔｏｒｒ封入した
。

点灯管１９内には、ヘリウムと水素とアルゴンとｉ９３
：５：２の割合で約６０　Ｔｏｒｒ封入し、この点灯管
１９の容器内面には、Ｂ＆ＮＡからなるゲッターを塗布
しである。また点灯管１９のための限流抵抗２ｏとして
３００Ωの抵抗音用いた。これら全多数用意し、光中心
から点灯管１９の端面までの距離Ｌ’ｊ５８０〜１１０
ｍｍの範囲で６段階に変化させ、窒素ガスｉ　３６０　
Ｔｏｒｒ封入した外管２６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６本づつ製作した
。

そして、これらのラングを口金全上側にし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全測定し
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
離りが１ｏ　ｏ、ｍｍ　Ｉｄ　’Ｆ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、
ゲッターで十分吸着できない不純ガスが発生したりして
、９０ＱＯ時間までにすべてのランプの閉路電圧が１８
０ｖ以上となった。

また上記と同様の実験を、点灯管内にアルゴンを約１５
　Ｔｏｒｒ封入し、点灯管の容器内面にＢ　ａＮ６ゲツ
ターを塗布したものを用いて行った。その結果全第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　ゲッターで十分吸着
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
離りは、１００ｍｍ以上必要であった。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った。

次に、光中心から点灯管端面までの距離全変化させた６
種類のラングの点灯時における点灯管の最高表面温度全
測定したところ、第１表に示すとおりの結果が得られた
。

以下余白 第　１　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ｔ２２０℃以
下に抑えることが必要であることがわかった。そこで各
ワッ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υ付は位置をめたところ、
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
ラング電力Ｗ　（ｗ）との関係式をめたところ、次式を
得た。

Ｌ＝−１，ＩＸ１σ’　Ｗ２−１−０，２４Ｗ−１−２
０よっ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全
２２０℃以下に抑えられない。

すなわち、Ｌ（ｍｍ）ｉ Ｌ≧−１，１Ｘ１０−’Ｗ２＋０．２４Ｗ＋２０なる関
係に保つことによって、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１　（ｍｍ）′ｔ−２６、３０、３５ｍｍと変化さ
せた同一の４００Ｗランプを６本づつ用いてラング封止
、排気時の熱による影響全観察した。

その結果全第２表に示す。

以下余白 第　２　表 第２表に示すように、点灯管端面がら外管封止端までの
距離７！（ｌｌ１ｍ）が３０，３５　ｍｍのときは、ラ
ンプ封止・排気時の熱を受けても、クラックもなく、閉
路電圧上昇もわずかであった。

しかし、点灯管端面から外管封止端までの距離／（ｍｍ
）が２６ｍｍのときは、点灯管の封止部にクラックが生
じ、６本すべてが動作不能となった。

したがって、点灯管端面から外管封止端までの距離ｌ（
ｍｍ）は、２２３０ｍｍ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、ワット数に関係な〈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ｈｏ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。

発明の詳細 な説明したように、本発明は、外管内における点灯管の
敗り付は位置し光中心から点灯管端面までの距離Ｌ（ｍ
ｍ）が Ｌ≧−１、Ｉ　Ｘｌ　０−’　Ｗ２−１−０，２４Ｗ−
１−２０（Ｗは定格ラング電力（Ｗ）） の範囲で、かつ外管封止端がら点灯管端面までの距離４
（ｍｍ）が４２３０１１１ｍの範囲内にあるように規制
することによって、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。

【図面の簡単な説明】

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図はアルゴンガス全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図はワッ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
タルスイッチ、１９・・・・・・点灯管、２０・・・・
・・限流抵抗、２６・・・・・・外管、２６・・・・・
・口金。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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だめの点灯管
   とを有し、前記点灯管全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）、定格ラング電
   力をＷ（Ｗ）としたとき、Ｌ≧−１，Ｉ　Ｘｌ　０−’
   　Ｗ２−４−０．２４Ｗ＋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ｅ［（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／１ライドランプ
   。