JP2000512803A - 長寿命のハロゲン化金属放電ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ハロゲン化金属放電ランプ用の改善されたランプ充填物をランプの寿命の延長のために使用する。本発明によるランプは、就中、効果光領域に適している。

Description

【発明の詳細な説明】 長寿命のハロゲン化金属放電ランプ 技術分野 本発明は、請求項１の上位概念によるハロゲン化金属放電ランプに関するもの である。該放電ランプは、殊に、効果光照明の使用範囲のための、即ち４２００ Ｋのいわゆる「昼光」温度を上回る色温度及び平均アーク長を有するハロゲン化 金属放電ランプに関するものである。 前記の電灯は、有利に建築照明及び効果光照明、殊に制限された範囲、例えば 一戸建て及び集合住宅、展示場あるいは又は催事場での、周辺照明と比べて明瞭 で強調されたアクセント照明のための照明器具に適している。前記の範囲内には 、光の光学的性質、殊に発光の局所化、ランプ出力に対する光束及び色温度に対 する要求があるが、これらは、一般照明の範囲と例えば投影の場合のように特殊 な要求とに分類される。 前記のランプの上記の技術的特徴に対する、一般の照明分野とは異なり若干高 い要求にもかかわらず、効果光分野では、一方では、交換ランプのコスト及び交 換に伴う作業費用を少なくし、他方では、信頼性及び手入れ不要性を高めるため に、できるだけ長い寿命が重視されている。 この場合更に、良好な色再現性及び正確な色温度に注意しなければならない。 発明の記載 本発明には、請求項１の上位概念によるハロゲン化金属放電ランプの場合に寿 命を向上させるための技術的問題が基礎になっている。 前記の問題は、請求項１の特徴部によって解決される。本発明の有利な実施態 様は、従属請求項中に記載されている。 先ず、本発明は、放電、即ちハロゲン化金属放電ランプのガラス球の増大する 結晶化が本質的にその寿命を決定するということから出発している。従って、本 発明は、希土類元素が、ランプの増大する運転老化の際の放電現象の本質的な原 因であることが判明したので希土類元素不含の充填物を予定している。 本発明による希土類元素の放棄とともに、先ず有利な効果として、より少ない 失透による寿命の延長とともに、ランプのガラス球内壁の黒化の僅かな傾向も明 らかとなった。前記の基礎となる問題に相応して、前記の効果は、壁負荷の削減 に有用であることがある。前記の目的のためには、ランプの所定の電気出力消費 量の際にガラス球を大きくさせるか又は反対に所定のガラス球の大きさの際に出 力消費量を少なくさせることができる。これは、常法ではこれまで、後に生じる 黒化の問題を甘受せずには、不可能であった。より低い壁負荷が、付加的に失透 を減少させ、これにより、希土類元素の放棄の既に記載した直接的効果により、 失透、ひいてはランプの寿命を改善している。 本発明の前記の効果は、通常の成分とともに、点火ガス、水銀及びハロゲン、 リチウム、インジウム、タリウム及び錫成分を含有する充填剤を用いて実現する ことができる。この場合、ランプの光線の中で、リチウムは赤色部分、インジウ ムは青色部分及びタリウムは緑色部分をもたらしている。３種全ての元素は、本 質的にスペクトル線を放射しているので、本発明により、殊に低い出力及び壁負 荷の際に、線と線との良好な連続性を実現するために錫が使用されている。従っ て、請求項１の特徴部全体によって、放射された光の望ましいスペクトル組成及 びその上更に就中著しく改善された寿命を有するハロゲン化金属放電ランプが明 らかである。 ４８００Ｋを上回り、より良好には５０００Ｋを上回る色温度を有するランプ は有利である。前記のように、アーク長は、それぞれのランプ出力に相応して、 平均の領域にあり；この場合殊に、アーク長に関連した固有の出力は、実施態様 に応じて４０〜８０Ｗ／ｍｍの間であることがある。上記のように本発明により 可能な減少された壁負荷の有利な範囲は、３０〜６０Ｗ／ｃｍ²である。 色温度を高く設計できるようにするために、本発明によれば、更に、ランプ充 填剤がナトリウムを含有していないように定めることができる。殊に、通常の痕 跡を無視して、前記のもの以外に、別の成分が充填剤中に存在していないことは 有利である。 有利なハロゲンは、通常公知の元素のヨウ素及び臭素、即ち、前記の金属のリ チウム、インジウム、タリウム及び錫は、ヨウ化物及び／又は臭化物としてラン プに入れられている。通常更に、水銀の一部が、過剰なランプの黒化を回避する ために、ヨウ化物又は臭化物として入れられている。従って、本発明によれば、 前記の手段が、特許の保護を請求されたランプ充填剤の場合に不必要であるとい う付加的な利点が判明した。また、水銀は元素のまま及びハロゲンは、リチウム 、インジウム、タリウム、錫の元素のハロゲン化物に対して化学量論的にかもし くは前記の４種の元素のハロゲン化物の形でのみ入れることができる。これによ り、製造のためには、少なくとも１種の成分、即ち、ヨウ化水銀、臭化水銀もし くは一般的なハロゲン化水銀がより僅かに生じるという利点が判明した。 請求項１の特徴部からの４種の元素の有利な濃度範囲としては、次のものが有 利であると判明した： リチウム ：０．１５〜３．０μモル／ｍｌ、 殊に０．１５〜１．５μモル／ｍｌ インジウム：０．２〜２．０μモル／ｍｌ タリウム ：０．０５〜０．５μモル／ｍｌ 錫 ：０．５〜５．０μモル／ｍｌ。 前記の濃度範囲は、利点の全ての組合せにおけるばかりでなく、それぞれ単独 かつ互いに独立に並びに部分的な組合せでも有利である。 本発明は、ランプ１個当たり２００〜２５００Ｗの出力範囲内を１つの重要な 使用範囲と見なすが、しかし、前記の範囲外を使用することもできる。この場合 前記の使用範囲は、冒頭で既に説明したように、殊に、映画の分野又は投影の分 野でのような特殊な使用の場合よりも、色の位置及び光度について要求が若干少 ない効果光市場にとって適している。しかし、これとは異なり、効果光の分野で は、明らかに改善された寿命こそが、経済的に重要な利点として注目される。 市販により入手されるランプは、しばしば、付加的な外側ガラス球を備え付け られている。この場合、外側ガラス球と内側ガラス球との間には、真空の代わり に特殊なガス充填物を用いることもできる。本発明は、外側ガラス球を用いるラ ンプであっても、用いないランプであっても同様に適している。 外側ガラス球は、例えばそれ自体、対置する２つの側に２つ設けられた内側ガ ラス球が、片側でのみ接続されるランプ中で使用されることになる場合に、接触 の保護として有利でもある。次に、内側ガラス球の２つの接続の一方が内側ガラ ス球の外壁に沿ってもう一 方の側へつながっていなければならないが、この場合、外側ガラス球は、接触保 護として取り付けられている。最終的には、改善された爆発保護が、外側ガラス 球を有するランプの選択の理由であってもよい。 実施例 第一の具体的な実施例は、以下の通りに説明されている： ３００Ｗのランプは、５ｍｍの平均アーク長を有している。該ランプは、外側 ガラス球のない運転のために配置されており、この場合、１．１ｍｌの電球容積 を有している。外側ガラス球の使用の際に、壁温度の上昇によって、色温度は若 干低下することもある。比較のために、意図された色温度値をえるために、壁負 荷を低下させる（従って、ランプ出力を低下させるか又は外側ガラス球を大きく する）及び／又はヨウ化リチウム含量を少なくすることもある。これは、有利な 例では５５００Ｋである。 ３００ｍｂａｒのアルゴンの点火ガス圧の場合、Ｈｇ４５ｍｇを使用する。他 の含量は、ＬｉＩ０．４ｍｇ（Ｌｉ２．７２μモル／ｍｌに相応する）、ＩｎＩ ０．３２ｍｇ（Ｉｎ１．２μモル／ｍｌに相応する）、ＴｌＩ０．１４ｍｇ（Ｔ ｌ０．３８４μモル／ｍｌに相応する）並びにＳｎＢｒ₂０．８５ｍｇ（Ｓｎ２ ．７７５μモル／ｍｌに相応する）である。 前記のランプを用いた場合、２１ｋｌｍの光束が達 成された。寿命は、２０００時間を上回っている。 もう１つの３００Ｗのランプは、５ｍｍの平均アーク長を有している。該ラン プは、外側ガラス球のない運転のために配置されており、この場合、１．５ｍｌ の電球容積を有している。色温度は、６１００Ｋである。 ３００ｍｂａｒのアルゴンの点火ガス圧の場合、Ｈｇ４５ｍｇを使用する。他 の含量は、ＬｉＩ０．０４ｍｇ（Ｌｉ０．２μモル／ｍｌに相応する）、ＩｎＩ ０．６３ｍｇ、ＴｌＩ０．１２ｍｇ並びにＳｎＢｒ₂０．６７ｍｇである。 前記のランプを用いた場合、２２．５ｋｌｍの光束が達成された。寿命は、２ ０００時間を上回っている。 立体的形態は、通常であり、かつ例えば欧州特許出願第９１１２０９１０．４ 号及び欧州特許第０４９２２０５号Ａ２公報中に説明された形に相応している。 これらの対応する公報は、本願に関連している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 少なくとも以下の成分： 点火ガス、 水銀及び ハロゲン からなる充填物を含有する４８００Ｋを上回る色温度を有するハロゲン化金 属放電ランプにおいて、充填物が、更に リチウム、 インジウム、 タリウム、 錫を含有し、かつ 希土類元素を含有していないことを特徴とする、ハロゲン化金属放電ランプ 。 ２． ５０００Ｋを上回る色温度を有する、請求項１に記載のランプ。 ３． アーク長に対して４０〜８０Ｗ／ｍｍの比出力を有する請求項１又は２に 記載のランプ。 ４． ３０〜６０Ｗ／ｃｍ²の壁負荷を有する、請求項１から３までのいずれか １項に記載のランプ。 ５． ナトリウム不含の充填物を含有する請求項１から４までのいずれか１項に 記載のランプ。 ６． 充填物が前記の成分を厳密に含有している、請求項１から５までのいずれ か１項に記載のランプ 。 ７． 充填物中に、水銀以外の金属のヨウ化物に対してハロゲン化金属に関して 化学量論的ハロゲン含量を有する、請求項１から６までのいずれか１項に記載の ランプ。 ８． 充填物中で、以下の濃度： リチウム：０．１５〜３．０μモル／ｍｌ インジウム：０．２〜２．０μモル／ｍｌ タリウム：０．０５〜０．５μモル／ｍｌ 錫：０．５〜：５．０μモル／ｍｌ を有する請求項１から７までのいずれか１項に記載のランプ。