JP2000164171A - 放電灯 - Google Patents
放電灯Info
- Publication number
- JP2000164171A JP2000164171A JP10336395A JP33639598A JP2000164171A JP 2000164171 A JP2000164171 A JP 2000164171A JP 10336395 A JP10336395 A JP 10336395A JP 33639598 A JP33639598 A JP 33639598A JP 2000164171 A JP2000164171 A JP 2000164171A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arc tube
- metal halide
- discharge lamp
- mercury
- discharge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
- Discharge Lamp (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【解決手段】発光管１の内部の放電空間２に対向する一
対の電極３を備える放電灯において、放電空間には金属
ハロゲン化物と希ガスを封入し、希ガスを高圧封入して
高温高圧の熱プラズマを発生させるとともに、発光管の
熱容量と熱損失を抑制して、管壁温度の上昇を促進し、
金属ハロゲン化物を蒸発させ金属発光を得ることを特徴
とする放電灯であり、希ガスは少なくともキセノンを含
有している。また、金属ハロゲン化物は、少なくともヨ
ウ化スカンジウムとヨウ化ナトリウムを含有している。
発光管構成材料は石英ガラスまたは透光性セラミックス
からなり、１００Ｗ以下の交流または直流電流で駆動さ
れている。 【効果】水銀を発光管内に封入しないメタルハライドラ
ンプを提供することで、水銀による紫外線が放出され
ず、水銀廃棄の必要もない。また、発光管の始動過程に
おいても、発光色が青味を帯び、演色性が低下すること
もない。
対の電極３を備える放電灯において、放電空間には金属
ハロゲン化物と希ガスを封入し、希ガスを高圧封入して
高温高圧の熱プラズマを発生させるとともに、発光管の
熱容量と熱損失を抑制して、管壁温度の上昇を促進し、
金属ハロゲン化物を蒸発させ金属発光を得ることを特徴
とする放電灯であり、希ガスは少なくともキセノンを含
有している。また、金属ハロゲン化物は、少なくともヨ
ウ化スカンジウムとヨウ化ナトリウムを含有している。
発光管構成材料は石英ガラスまたは透光性セラミックス
からなり、１００Ｗ以下の交流または直流電流で駆動さ
れている。 【効果】水銀を発光管内に封入しないメタルハライドラ
ンプを提供することで、水銀による紫外線が放出され
ず、水銀廃棄の必要もない。また、発光管の始動過程に
おいても、発光色が青味を帯び、演色性が低下すること
もない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用の放電灯に関
するもので特に水銀を封入しない新規のメタルハライド
ランプに関するものである。
するもので特に水銀を封入しない新規のメタルハライド
ランプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】放電灯のなかでも、一般的なメタルハラ
イドランプは、高圧水銀ランプの発光管に各種のメタル
ハライドを添加し、所望の発光スペクトル分布を得られ
るようにしたものである。メタルハライドは常温におい
て固体であり、放電ア−クの熱によって発光管管壁が加
熱され、管壁に凝固していたメタルハライドが蒸発して
初めて金属固有の発光が得られる。
イドランプは、高圧水銀ランプの発光管に各種のメタル
ハライドを添加し、所望の発光スペクトル分布を得られ
るようにしたものである。メタルハライドは常温におい
て固体であり、放電ア−クの熱によって発光管管壁が加
熱され、管壁に凝固していたメタルハライドが蒸発して
初めて金属固有の発光が得られる。
【０００３】放電媒質中のガスまたはイオン温度は、媒
質の圧力に依存するため、比較的蒸気圧の高い水銀を蒸
発させて発光管内の圧力と温度を高め、メタルハライド
を蒸発させている。そのため従来のメタルハライドラン
プでは、放電を開始させるための希ガス（スタートガ
ス）とともに、発光管内を高圧化し管壁温度を高めるた
めに水銀が必須成分となっていた。
質の圧力に依存するため、比較的蒸気圧の高い水銀を蒸
発させて発光管内の圧力と温度を高め、メタルハライド
を蒸発させている。そのため従来のメタルハライドラン
プでは、放電を開始させるための希ガス（スタートガ
ス）とともに、発光管内を高圧化し管壁温度を高めるた
めに水銀が必須成分となっていた。
【０００４】スタートガスは放電を開始させるためのガ
スであり、通常はアルゴンガスが１ｋＰａから１０ｋＰ
ａ程度の範囲で封入されている。この圧力範囲では、放
電している部分の中性ガスやイオンの温度は室温とさほ
ど変わらず、放電の開始から発光管の管壁の温度はゆっ
くりと上昇を続け、やがて管壁温度が３００℃を超える
あたりから水銀の蒸気圧が高まり高温のアーク（熱プラ
ズマ）が生成し、管壁温度を急速に上昇させて金属ハロ
ゲン化物が蒸発するようになる。したがって、水銀を含
有しない場合には、金属ハロゲン化物の蒸気圧が高まる
温度まで管壁が加熱されず、有効な光束を得ることはで
きない。
スであり、通常はアルゴンガスが１ｋＰａから１０ｋＰ
ａ程度の範囲で封入されている。この圧力範囲では、放
電している部分の中性ガスやイオンの温度は室温とさほ
ど変わらず、放電の開始から発光管の管壁の温度はゆっ
くりと上昇を続け、やがて管壁温度が３００℃を超える
あたりから水銀の蒸気圧が高まり高温のアーク（熱プラ
ズマ）が生成し、管壁温度を急速に上昇させて金属ハロ
ゲン化物が蒸発するようになる。したがって、水銀を含
有しない場合には、金属ハロゲン化物の蒸気圧が高まる
温度まで管壁が加熱されず、有効な光束を得ることはで
きない。
【０００５】近年、メタルハライドランプは、著しい低
電力化が進み、３５Ｗの発光管は自動車の前照灯に採用
されるようになった。自動車用の発光管では、瞬時に光
出力が立ち上がることが安全上の必要条件であるため、
スタートガスとして数ａｔｍのキセノンガスを封入し、
点灯と同時にキセノンを発光させるとともに、初期から
熱プラズマを生成して発光管を急速加熱することによ
り、実用的な瞬時点灯性が実現された。
電力化が進み、３５Ｗの発光管は自動車の前照灯に採用
されるようになった。自動車用の発光管では、瞬時に光
出力が立ち上がることが安全上の必要条件であるため、
スタートガスとして数ａｔｍのキセノンガスを封入し、
点灯と同時にキセノンを発光させるとともに、初期から
熱プラズマを生成して発光管を急速加熱することによ
り、実用的な瞬時点灯性が実現された。
【０００６】自動車用メタルハライドランプにおいて
も、水銀は発光管内を高圧化して管壁の温度を十分に高
めるための必須成分とされてきた。しかしながら、水銀
は有毒物質であるため、発光管に万一の破損が生じたと
きに周囲の環境に水銀が拡散してしまう危険があるが、
他に適当な代替品がなく広く用いられてきた。近年、有
毒物質拡散防止の観点から、水銀などの有毒物質を含ま
ない発光管が望まれている。発光管の廃棄に当たって
は、発光管を破砕して水銀を回収する必要があるため、
コストを高める原因になっている。
も、水銀は発光管内を高圧化して管壁の温度を十分に高
めるための必須成分とされてきた。しかしながら、水銀
は有毒物質であるため、発光管に万一の破損が生じたと
きに周囲の環境に水銀が拡散してしまう危険があるが、
他に適当な代替品がなく広く用いられてきた。近年、有
毒物質拡散防止の観点から、水銀などの有毒物質を含ま
ない発光管が望まれている。発光管の廃棄に当たって
は、発光管を破砕して水銀を回収する必要があるため、
コストを高める原因になっている。
【０００７】また、照明用途では多くの場合紫外線は不
必要であるが、水銀を含む金属蒸気放電灯は水銀の紫外
線放射により被照射物に障害を与えることがあるため、
紫外線のカットに多大な労力やコストがかけられてき
た。更に、発光管の始動過程において、水銀蒸気圧が急
速に上昇している期間は、発光色が青味を帯び、演色性
が低下するという現象があるが、水銀を用いる限り不可
避の問題と考えられてきた。水銀を含まない高輝度放電
灯としては、ショ−トア−クキセノンランプがあるが、
ランプ効率が１ワット当たり約３０ルーメン以下と低
く、効率を重視する用途には用いられない。
必要であるが、水銀を含む金属蒸気放電灯は水銀の紫外
線放射により被照射物に障害を与えることがあるため、
紫外線のカットに多大な労力やコストがかけられてき
た。更に、発光管の始動過程において、水銀蒸気圧が急
速に上昇している期間は、発光色が青味を帯び、演色性
が低下するという現象があるが、水銀を用いる限り不可
避の問題と考えられてきた。水銀を含まない高輝度放電
灯としては、ショ−トア−クキセノンランプがあるが、
ランプ効率が１ワット当たり約３０ルーメン以下と低
く、効率を重視する用途には用いられない。
【０００８】
【発明が解決するための課題】本発明は、上記問題点に
鑑みた放電灯であり詳細には、水銀を発光管内に封入し
ないメタルハライドランプを提供することで、水銀によ
る紫外線が放出されず紫外線カットなどに多大の労力を
必要とせず、水銀廃棄の必要もない。従って、コスト的
にも安全面でも従来のメタルハライドランプの問題点を
改良した新規の放電灯を提供している。また、発光管の
始動過程においても、発光色が青味を帯び、演色性が低
下することもない。
鑑みた放電灯であり詳細には、水銀を発光管内に封入し
ないメタルハライドランプを提供することで、水銀によ
る紫外線が放出されず紫外線カットなどに多大の労力を
必要とせず、水銀廃棄の必要もない。従って、コスト的
にも安全面でも従来のメタルハライドランプの問題点を
改良した新規の放電灯を提供している。また、発光管の
始動過程においても、発光色が青味を帯び、演色性が低
下することもない。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、発光管の内部
の放電空間に対向する一対の電極を備える放電灯におい
て、前記放電空間には金属ハロゲン化物と希ガスを封入
し、前記希ガスを高圧封入して高温高圧の熱プラズマを
発生させるとともに、前記発光管の熱容量と熱損失を抑
制して、管壁温度の上昇を促進し、前記金属ハロゲン化
物を蒸発させ金属発光を得ることを特徴とする放電灯で
あり、前記希ガスは少なくともキセノンを含有してい
る。また、前記金属ハロゲン化物が、少なくともヨウ化
スカンジウムとヨウ化ナトリウムを含有することを特徴
としている。
の放電空間に対向する一対の電極を備える放電灯におい
て、前記放電空間には金属ハロゲン化物と希ガスを封入
し、前記希ガスを高圧封入して高温高圧の熱プラズマを
発生させるとともに、前記発光管の熱容量と熱損失を抑
制して、管壁温度の上昇を促進し、前記金属ハロゲン化
物を蒸発させ金属発光を得ることを特徴とする放電灯で
あり、前記希ガスは少なくともキセノンを含有してい
る。また、前記金属ハロゲン化物が、少なくともヨウ化
スカンジウムとヨウ化ナトリウムを含有することを特徴
としている。
【００１０】前記発光管の内容積をＱ［μｌ］、最大肉
厚をｔ［ｍｍ］、前記キセノンガスの室温における圧力
をＰ［ａｔｍ］としたとき Ｐ／（Ｑ・ｔ）≧０．２０ であり、前記発光管の放電空間の最大内径部分の断面積
をＳ１［ｍｍ2］、最大内径部分の発光管構成材料の断
面積をＳ２［ｍｍ2］としたとき Ｐ／Ｓ１／Ｓ２≧０．０６ としている。更に、前記発光管構成材料は石英ガラスま
たは透光性セラミックスからなり、１００Ｗ以下の交流
または直流電流で駆動されている。
厚をｔ［ｍｍ］、前記キセノンガスの室温における圧力
をＰ［ａｔｍ］としたとき Ｐ／（Ｑ・ｔ）≧０．２０ であり、前記発光管の放電空間の最大内径部分の断面積
をＳ１［ｍｍ2］、最大内径部分の発光管構成材料の断
面積をＳ２［ｍｍ2］としたとき Ｐ／Ｓ１／Ｓ２≧０．０６ としている。更に、前記発光管構成材料は石英ガラスま
たは透光性セラミックスからなり、１００Ｗ以下の交流
または直流電流で駆動されている。
【００１１】
【発明の実施形態】本発明は、水銀を全く使用せずに動
作する放電灯を提供することを目的とする。さらには、
自動車の前照灯などの光学的目的に用いる光源として好
適で、高効率、長寿命、瞬時立上りなどの特性を兼ね備
える放電灯を実現することを目的とするものである。ま
た、これらの目的を、発光管を著しく小型化して管壁温
度の上昇を促進するとともに、スタートガスとしてキセ
ノンガスを従来になく高い圧力で封入することによっ
て、水銀を用いずに発光管の動作温度を十分に高めるこ
とにより達成するものである。
作する放電灯を提供することを目的とする。さらには、
自動車の前照灯などの光学的目的に用いる光源として好
適で、高効率、長寿命、瞬時立上りなどの特性を兼ね備
える放電灯を実現することを目的とするものである。ま
た、これらの目的を、発光管を著しく小型化して管壁温
度の上昇を促進するとともに、スタートガスとしてキセ
ノンガスを従来になく高い圧力で封入することによっ
て、水銀を用いずに発光管の動作温度を十分に高めるこ
とにより達成するものである。
【００１２】図１に示すのは、自動車用３５Ｗ発光管の
概略図であり本発明者等が、実験で使用した放電灯であ
る。発光管１は、石英ガラス管で成形され、内部に放電
空間２を有し、前記放電空間２の両端から突出するよう
に埋設されたタングステンなどの高融点金属からなる一
対の電極３を備え、前記電極３の前記放電空間２と反対
の端にはモリブデンなどからなる箔４を溶接などの手段
で連接し、さらに、前記箔４の放電空間と反対側の端に
はモリブデンなどからなるリードワイヤ５を溶接などの
手段で連接し、前記放電空間２内への突出部分を除く前
記電極３からリードワイヤ５のある部分までをピンチシ
ールなどの手法で石英ガラス内に埋め込むことにより前
記放電空間２を気密にシールするとともに前記電極３へ
の電気伝導を成している。リードワイヤ５は図示しない
口金および駆動電源に接続され給電を行う。前記放電空
間２の内部には、少なくとも一種類の金属ハロゲン化物
とキセノンガスが高圧封入されており、水銀は含まれて
いない。
概略図であり本発明者等が、実験で使用した放電灯であ
る。発光管１は、石英ガラス管で成形され、内部に放電
空間２を有し、前記放電空間２の両端から突出するよう
に埋設されたタングステンなどの高融点金属からなる一
対の電極３を備え、前記電極３の前記放電空間２と反対
の端にはモリブデンなどからなる箔４を溶接などの手段
で連接し、さらに、前記箔４の放電空間と反対側の端に
はモリブデンなどからなるリードワイヤ５を溶接などの
手段で連接し、前記放電空間２内への突出部分を除く前
記電極３からリードワイヤ５のある部分までをピンチシ
ールなどの手法で石英ガラス内に埋め込むことにより前
記放電空間２を気密にシールするとともに前記電極３へ
の電気伝導を成している。リードワイヤ５は図示しない
口金および駆動電源に接続され給電を行う。前記放電空
間２の内部には、少なくとも一種類の金属ハロゲン化物
とキセノンガスが高圧封入されており、水銀は含まれて
いない。
【００１３】放電空間の長さは７．１ｍｍ、電極の放電
空間への突出長は１．７ｍｍ、電極間の距離は３．７ｍ
ｍである。本発明者等は、発光管管壁の温度が、発光管
内径、肉厚およびキセノンガス圧力によって大きく変動
することに着目し、水銀を用いずに金属ハロゲン化物を
蒸発させるのに必要な温度まで管壁を加熱する方法を検
討した。発光管内にヨウ化ナトリウムとヨウ化スカンジ
ウムおよびキセノンガスを封入し、発光管の内容積Ｑ
［μｌ］、最大肉厚をｔ［ｍｍ］およびキセノンガス圧
力をＰ［ａｔｍ］をパラメータとして発光管を製作し
て、発光出力を調べた。その結果を表１に示す。
空間への突出長は１．７ｍｍ、電極間の距離は３．７ｍ
ｍである。本発明者等は、発光管管壁の温度が、発光管
内径、肉厚およびキセノンガス圧力によって大きく変動
することに着目し、水銀を用いずに金属ハロゲン化物を
蒸発させるのに必要な温度まで管壁を加熱する方法を検
討した。発光管内にヨウ化ナトリウムとヨウ化スカンジ
ウムおよびキセノンガスを封入し、発光管の内容積Ｑ
［μｌ］、最大肉厚をｔ［ｍｍ］およびキセノンガス圧
力をＰ［ａｔｍ］をパラメータとして発光管を製作し
て、発光出力を調べた。その結果を表１に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】この結果をもとに、可視光発光効率が７０
ｌｍ／Ｗ以上となる条件を解析した。金属ハロゲン化物
の蒸発は、キセノンによる熱プラズマの高密度化や、発
光管の熱容量や熱損失を抑制することにより、促進され
るものと考えられる。
ｌｍ／Ｗ以上となる条件を解析した。金属ハロゲン化物
の蒸発は、キセノンによる熱プラズマの高密度化や、発
光管の熱容量や熱損失を抑制することにより、促進され
るものと考えられる。
【００１６】図２は、発光管の管壁温度の指標として、
キセノンガスの圧力Ｐ［ａｔｍ］、発光管内容積Ｑ［μ
ｌ］および管壁の最大肉厚ｔ［ｍｍ］を選択し、関数Ｐ
／（Ｑ・ｔ）に対して可視光発光効率をプロットしたも
のである。可視光発光効率が７０ｌｍ／Ｗ以上となるの
は、関数Ｐ／（Ｑ・ｔ）が次式の関係にある場合であ
ることが明らかになった。 Ｐ／（Ｑ・ｔ）≧０．２０ 式 当然のことながら、発光管の形状や長さ、発光管の消費
電力、金属ハロゲン化物の種類、また、電極封着部の大
きさなどが変わると、金属ハロゲン化物の実効的な蒸気
圧を発生させるＰ／（Ｑ・ｔ）の最小値は変化する。し
かし、そのような場合でも、ここで行ったのと同様の方
法で、容易に発光管最大内径、最大肉厚およびキセノン
圧力の適切な値を見つけ出すことができる。
キセノンガスの圧力Ｐ［ａｔｍ］、発光管内容積Ｑ［μ
ｌ］および管壁の最大肉厚ｔ［ｍｍ］を選択し、関数Ｐ
／（Ｑ・ｔ）に対して可視光発光効率をプロットしたも
のである。可視光発光効率が７０ｌｍ／Ｗ以上となるの
は、関数Ｐ／（Ｑ・ｔ）が次式の関係にある場合であ
ることが明らかになった。 Ｐ／（Ｑ・ｔ）≧０．２０ 式 当然のことながら、発光管の形状や長さ、発光管の消費
電力、金属ハロゲン化物の種類、また、電極封着部の大
きさなどが変わると、金属ハロゲン化物の実効的な蒸気
圧を発生させるＰ／（Ｑ・ｔ）の最小値は変化する。し
かし、そのような場合でも、ここで行ったのと同様の方
法で、容易に発光管最大内径、最大肉厚およびキセノン
圧力の適切な値を見つけ出すことができる。
【００１７】表２は、表１と同一のサンプル群に対し
て、発光管の最大内径部分の放電空間の断面積Ｓ１と発
光管構成材料の断面積Ｓ２を示したものである。図１の
Ａ−Ａ断面で示した発光管の最大内径部分における断面
図である。
て、発光管の最大内径部分の放電空間の断面積Ｓ１と発
光管構成材料の断面積Ｓ２を示したものである。図１の
Ａ−Ａ断面で示した発光管の最大内径部分における断面
図である。
【００１８】
【表２】 図３には、発光管内のキセノンの常温における圧力Ｐ
を、前記したＳ１およびＳ２で除した値に対して、発光
管の発光効率をプロットしたものであり Ｐ／Ｓ１／Ｓ２≧０．０６ 式 の場合に８０ ｌｍ／Ｗ以上の高い発光効率が得られて
いる。これは、発光管の放電空間の断面積すなわち内径
が小さいほど、管壁が高温のアークに接近し、また、発
光管構成材料の断面積が小さいほど、熱伝導による損失
や熱容量が減少して管壁の温度が上昇するため、金属ハ
ロゲン化物の蒸気圧が上昇し可視域の発光が増大したこ
とによると考えられる。
を、前記したＳ１およびＳ２で除した値に対して、発光
管の発光効率をプロットしたものであり Ｐ／Ｓ１／Ｓ２≧０．０６ 式 の場合に８０ ｌｍ／Ｗ以上の高い発光効率が得られて
いる。これは、発光管の放電空間の断面積すなわち内径
が小さいほど、管壁が高温のアークに接近し、また、発
光管構成材料の断面積が小さいほど、熱伝導による損失
や熱容量が減少して管壁の温度が上昇するため、金属ハ
ロゲン化物の蒸気圧が上昇し可視域の発光が増大したこ
とによると考えられる。
【００１９】本発明の第一の実施形態を図１にそって説
明する。図１に示した発光管１と同一の構成で、発光管
の最大外径を６．００ｍｍ、最大内径を２．７０ｍｍ、
内容積を２５．４μｌｍｍ、最大肉厚を１．６５ｍｍ、
発光管の長さを７．１ｍｍ、電極間距離を３．７ｍｍと
し、発光管内には、ヨウ化ナトリウムとヨウ化スカンジ
ウムを重量比で３：１の割合で合計０．４ｍｇと、キセ
ノンガスを１０ａｔｍ封入した。このとき Ｐ／（Ｑ・ｔ）＝０．２３９ となり、式の関係が満たされている。また、Ｓ１＝
５．７２３［ｍｍ2］、Ｓ２＝２２．５４［ｍｍ2］より Ｐ／Ｓ１／Ｓ２＝０．０７８ であるから、式の関係も同時に満たされている。
明する。図１に示した発光管１と同一の構成で、発光管
の最大外径を６．００ｍｍ、最大内径を２．７０ｍｍ、
内容積を２５．４μｌｍｍ、最大肉厚を１．６５ｍｍ、
発光管の長さを７．１ｍｍ、電極間距離を３．７ｍｍと
し、発光管内には、ヨウ化ナトリウムとヨウ化スカンジ
ウムを重量比で３：１の割合で合計０．４ｍｇと、キセ
ノンガスを１０ａｔｍ封入した。このとき Ｐ／（Ｑ・ｔ）＝０．２３９ となり、式の関係が満たされている。また、Ｓ１＝
５．７２３［ｍｍ2］、Ｓ２＝２２．５４［ｍｍ2］より Ｐ／Ｓ１／Ｓ２＝０．０７８ であるから、式の関係も同時に満たされている。
【００２０】この発光管を点灯したときの発光スペクト
ル分布を図４に示す。図４には、比較のため、水銀を含
んでいる発光管のスペクトル分布も破線で示した。本発
明の無水銀発光管は、水銀による発光ラインがないこと
を除くと、従来の水銀を含有する発光管と同等の金属蒸
気発光が得られていることがわかる。主要な発光特性を
表３に示す。
ル分布を図４に示す。図４には、比較のため、水銀を含
んでいる発光管のスペクトル分布も破線で示した。本発
明の無水銀発光管は、水銀による発光ラインがないこと
を除くと、従来の水銀を含有する発光管と同等の金属蒸
気発光が得られていることがわかる。主要な発光特性を
表３に示す。
【００２１】
【表３】 次に本発明の第二の実施形態を図５に示す。発光管１に
電極３の先端部の大きさ形状の異なる陽極３ａおよび陰
極３ｂを備え直流で駆動される。電極を除き、発光管１
や封入材料などは第一の実施形態と略同一である。この
実施形態の発光管の発光特性は表４に示すように、交流
駆動における発光特性とほぼ同等であった。
電極３の先端部の大きさ形状の異なる陽極３ａおよび陰
極３ｂを備え直流で駆動される。電極を除き、発光管１
や封入材料などは第一の実施形態と略同一である。この
実施形態の発光管の発光特性は表４に示すように、交流
駆動における発光特性とほぼ同等であった。
【００２２】
【表４】 無水銀発光管は有水銀発光管に比べて発光管電圧が低く
電流が相対的に大きくなるため、陽極と陰極の機能を分
離することのできる直流駆動も好適である。
電流が相対的に大きくなるため、陽極と陰極の機能を分
離することのできる直流駆動も好適である。
【００２３】このように、本発明者等は有毒な水銀を使
用しない高効率の放電灯を製作することに成功した。こ
れは、近年急速に高まってきている有毒物質の拡散防止
の要求に応えるものである。また、実施形態では、電極
形状などについて細かくふれてないが、直流駆動の場合
は、陽極側の電極先端部を球状としたりして大きくする
などの放熱作用が必要となる。更に、希ガスとしてキセ
ノンを封入して説明しているが、キセノンに他のガスを
混入する場合もある。例えは、ネオンやアルゴン等を混
入することもある。それによって、ランプ電圧やランプ
効率を向上することが可能である。
用しない高効率の放電灯を製作することに成功した。こ
れは、近年急速に高まってきている有毒物質の拡散防止
の要求に応えるものである。また、実施形態では、電極
形状などについて細かくふれてないが、直流駆動の場合
は、陽極側の電極先端部を球状としたりして大きくする
などの放熱作用が必要となる。更に、希ガスとしてキセ
ノンを封入して説明しているが、キセノンに他のガスを
混入する場合もある。例えは、ネオンやアルゴン等を混
入することもある。それによって、ランプ電圧やランプ
効率を向上することが可能である。
【００２４】
【発明の効果】このように、本発明は、有毒な水銀を使
用しない高効率の放電灯を製作するこで、近年急速に高
まってきている有毒物質の拡散防止の要求に応えるもの
であり、有毒物質を全く使用しない発光管の製造が可能
になることを意味する。
用しない高効率の放電灯を製作するこで、近年急速に高
まってきている有毒物質の拡散防止の要求に応えるもの
であり、有毒物質を全く使用しない発光管の製造が可能
になることを意味する。
【００２５】また、従来の発光管では水銀が主たる紫外
光の発生源であったが、水銀レス化により紫外光の発生
量が著しく減少したため、従来紫外光の遮断に用いられ
てきた外管やコーティングにかかる多大な労力を低減で
きるだけでなく、ランプ電圧が低いため、自動車などの
低電圧電源から駆動する場合、昇圧レベルを低下させる
ことができ、駆動回路の簡素化や小型化に有利である。
光の発生源であったが、水銀レス化により紫外光の発生
量が著しく減少したため、従来紫外光の遮断に用いられ
てきた外管やコーティングにかかる多大な労力を低減で
きるだけでなく、ランプ電圧が低いため、自動車などの
低電圧電源から駆動する場合、昇圧レベルを低下させる
ことができ、駆動回路の簡素化や小型化に有利である。
【００２６】更に、水銀を含有する製品は、廃棄段階で
の水銀の回収が義務付けられる見通しであるが、水銀を
含有していないので、回収に要するコストアップなどの
問題を回避することができる。従って、低コスト化が可
能になる。従来品のように、始動期間の発光色変化や演
色性の低下が起こらず、発光管の始動から安定に至るま
で常に白色の光を発生させる。
の水銀の回収が義務付けられる見通しであるが、水銀を
含有していないので、回収に要するコストアップなどの
問題を回避することができる。従って、低コスト化が可
能になる。従来品のように、始動期間の発光色変化や演
色性の低下が起こらず、発光管の始動から安定に至るま
で常に白色の光を発生させる。
【図１】本発明に関する放電灯の側面図と発光管の拡大
要部Ａ−Ａ断面を示す図である。
要部Ａ−Ａ断面を示す図である。
【図２】本発明の発光管管壁温度の指標として、キセノ
ン圧力Ｐ［ａｔｍ］、発光管内容積Ｑ［μｌ］および管
壁の最大肉厚ｔ［ｍｍ］を、関数Ｐ／（Ｑ・ｔ）に対し
て可視光発光効率をプロットしたグラフである。
ン圧力Ｐ［ａｔｍ］、発光管内容積Ｑ［μｌ］および管
壁の最大肉厚ｔ［ｍｍ］を、関数Ｐ／（Ｑ・ｔ）に対し
て可視光発光効率をプロットしたグラフである。
【図３】本発明の、発光管内のキセノンの常温における
圧力Ｐを、Ｓ１およびＳ２で除した値に対して、発光管
の発光効率をプロットしたグラフである。
圧力Ｐを、Ｓ１およびＳ２で除した値に対して、発光管
の発光効率をプロットしたグラフである。
【図４】本発明の放電灯を点灯したときの発光スペクト
ル分布（実線）と水銀を含んでいる放電灯のスペクトル
分布（破線）を示す。
ル分布（実線）と水銀を含んでいる放電灯のスペクトル
分布（破線）を示す。
【図５】本発明に関する放電灯の第二の実施形態を示す
図である。
図である。
１…発光管 ２…放電空間 ３…電極 ３ａ…陽極電極 ３ｂ…陰極電極 ４…箔（モリブ箔） ５…リ−ドワイヤ ｔ…発光管の最大肉厚 Ｄ…発光管の最大内径 Ｑ…発光管の内容積［μｌ］ Ｐ…室温でのキセノンガス圧力［ａｔｍ］ Ｓ１…発光管の放電空間の最大内径部分の断面積［ｍｍ
2］ Ｓ２…発光管の最大内径部分の発光管構成材料の断面積
［ｍｍ2］
2］ Ｓ２…発光管の最大内径部分の発光管構成材料の断面積
［ｍｍ2］
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢口 泰久 神奈川県横浜市青葉区荏田西１−３−１ スタンレー電気株式会社技術研究所内 (72)発明者 武藤 雅昭 神奈川県横浜市青葉区荏田西１−３−１ スタンレー電気株式会社技術研究所内 (72)発明者 松原 直行 神奈川県横浜市青葉区荏田西１−３−１ スタンレー電気株式会社技術研究所内 (72)発明者 柴山 茂 神奈川県横浜市青葉区荏田西１−３−１ スタンレー電気株式会社技術研究所内 (72)発明者 高尾 義史 神奈川県横浜市青葉区荏田西１−３−１ スタンレー電気株式会社技術研究所内 (72)発明者 永原 敏行 神奈川県横浜市青葉区荏田西１−３−１ スタンレー電気株式会社技術研究所内 Ｆターム(参考） 5C015 QQ03 QQ14 QQ35 RR05 SS04 5C043 AA20 BB09 CC03 CD01 DD03 EB15 EB16 EC05
Claims (7)
- 【請求項１】発光管の内部の放電空間に対向する一対の
電極を備える放電灯において、前記放電空間には金属ハ
ロゲン化物と希ガスを高圧封入し、高温高圧の熱プラズ
マを発生させるとともに、管壁温度の上昇を促進し、前
記金属ハロゲン化物を蒸発させ金属発光を得ることを特
徴とする放電灯。 - 【請求項２】前記希ガスは少なくともキセノンを含有す
ることを特徴とする請求項１記載の放電灯。 - 【請求項３】前記金属ハロゲン化物が、少なくともヨウ
化スカンジウムとヨウ化ナトリウムを含有することを特
徴とする請求項１〜２記載の放電灯。 - 【請求項４】前記発光管の内容積をＱ［μｌ］、最大肉
厚をｔ［ｍｍ］、前記キセノンガスの室温における圧力
をＰ［ａｔｍ］としたとき Ｐ／（Ｑ・ｔ）≧０．２0 であることを特徴とする請求項１〜３記載の放電灯。 - 【請求項５】前記発光管の放電空間の最大内径部分の断
面積をＳ１［ｍｍ2］、最大内径部分の発光管構成材料
の断面積をＳ２［ｍｍ2］としたとき Ｐ／Ｓ１／Ｓ２≧０．０６ であることを特徴とする請求項１〜４記載の放電灯。 - 【請求項６】前記発光管構成材料は石英ガラスまたは透
光性セラミックスであることを特徴とする請求項１〜５
記載の放電灯。 - 【請求項７】前記発光管は、１００Ｗ以下の交流または
直流電流で駆動されることを特徴とする請求項１〜６記
載の放電灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33639598A JP3679256B2 (ja) | 1998-11-26 | 1998-11-26 | 放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33639598A JP3679256B2 (ja) | 1998-11-26 | 1998-11-26 | 放電灯 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000164171A true JP2000164171A (ja) | 2000-06-16 |
| JP3679256B2 JP3679256B2 (ja) | 2005-08-03 |
Family
ID=18298700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33639598A Expired - Fee Related JP3679256B2 (ja) | 1998-11-26 | 1998-11-26 | 放電灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3679256B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003030211A1 (fr) * | 2001-09-28 | 2003-04-10 | Harison Toshiba Lighting Corp. | Lampe a halogenure metallise, dispositif de commande de lampe a halogenure metallise et dispositif de phare avant d'automobile |
| US6724145B1 (en) | 1999-06-25 | 2004-04-20 | Stanley Electric Co., Ltd. | Discharge lamp |
| JP2004528686A (ja) * | 2001-03-23 | 2004-09-16 | 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 | 高圧ガス放電ランプ |
| JP2009129883A (ja) * | 2007-11-28 | 2009-06-11 | Koito Mfg Co Ltd | 車輌用放電灯 |
| CN103021788A (zh) * | 2012-12-19 | 2013-04-03 | 浙江宇光照明科技有限公司 | 陶瓷金属卤化物灯电极 |
-
1998
- 1998-11-26 JP JP33639598A patent/JP3679256B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6724145B1 (en) | 1999-06-25 | 2004-04-20 | Stanley Electric Co., Ltd. | Discharge lamp |
| JP2004528686A (ja) * | 2001-03-23 | 2004-09-16 | 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 | 高圧ガス放電ランプ |
| WO2003030211A1 (fr) * | 2001-09-28 | 2003-04-10 | Harison Toshiba Lighting Corp. | Lampe a halogenure metallise, dispositif de commande de lampe a halogenure metallise et dispositif de phare avant d'automobile |
| CN100367448C (zh) * | 2001-09-28 | 2008-02-06 | 哈利盛东芝照明株式会社 | 金属卤化物灯、金属卤化物灯照明设备及汽车前灯装置 |
| JP2009129883A (ja) * | 2007-11-28 | 2009-06-11 | Koito Mfg Co Ltd | 車輌用放電灯 |
| CN103021788A (zh) * | 2012-12-19 | 2013-04-03 | 浙江宇光照明科技有限公司 | 陶瓷金属卤化物灯电极 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3679256B2 (ja) | 2005-08-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1063681B1 (en) | Metal halide discharge lamps | |
| JP2931819B2 (ja) | 硫黄又はセレンを有するランプ | |
| JP2004172056A (ja) | 放電ランプ装置用水銀フリーアークチューブ | |
| JP2775694B2 (ja) | 放電ランプ | |
| EP0578414A1 (en) | DC operated sodium vapor lamp | |
| JP3679256B2 (ja) | 放電灯 | |
| US20060255742A1 (en) | High-pressure gas discharge lamp | |
| JP4777594B2 (ja) | 高圧放電灯およびこれを用いたランプユニット | |
| JP2007042621A (ja) | メタルハライドランプおよびこれを用いた照明装置 | |
| EP1810317A2 (en) | Quartz metal halides lamp with improved lumen maintenance | |
| WO2006003894A1 (ja) | メタルハライドランプ、メタルハライドランプ点灯装置および前照灯 | |
| JPH11307048A (ja) | メタルハライドランプ | |
| JP4890809B2 (ja) | メタルハライドランプ、メタルハライドランプ点灯装置および前照灯 | |
| JP3267153B2 (ja) | 金属蒸気放電ランプ | |
| JP4208222B2 (ja) | 前照灯用短アーク形メタルハライドランプ、メタルハライドランプ点灯装置および前照灯 | |
| JP2001189147A (ja) | 改良された寿命終了時の特性を備えるナトリウム−キセノンランプ | |
| JP4488856B2 (ja) | 水銀フリーメタルハライドランプ | |
| JP2006019053A (ja) | メタルハライドランプおよび前照灯 | |
| US7417377B2 (en) | Blended light lamp | |
| US20090153048A1 (en) | High-pressure gas discharge lamp | |
| JP2016048655A (ja) | ロングアーク型放電ランプ | |
| WO2004055862A2 (en) | Mercury-free high-pressure gas discharge lamp | |
| JP2007123017A (ja) | 水銀フリーメタルハライドランプ | |
| JPH1125909A (ja) | 希ガス放電灯装置 | |
| JP2003016997A (ja) | メタルハライドランプ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040113 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041216 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050118 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050317 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050426 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050512 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100520 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110520 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110520 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120520 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130520 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140520 Year of fee payment: 9 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |