JP2001093474A

JP2001093474A - メタルハライドランプ

Info

Publication number: JP2001093474A
Application number: JP27164499A
Authority: JP
Inventors: Atsunori Okada; 淳典岡田; Shingo Tosaka; 真吾東坂; Takuma Hashimoto; 拓磨橋本; Kazuhiko Sakai; 和彦酒井
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1999-09-27
Filing date: 1999-09-27
Publication date: 2001-04-06

Abstract

(57)【要約】【課題】調光点灯ができるメタルハライドランプにお
いて、外管内放電が発生した際に、安全に、かつ早急に
外管内放電を停止させる機能を有するメタルハライドラ
ンプを提供する。【解決手段】少なくともハロゲン化ナトリウム及びハ
ロゲン化スカンジウムが封入された発光管１と、発光管
１を包み内部が略真空の外管３と、定格ランプ電力に対
して５０％のランプ電力で点灯したときに発光管1の最
冷点温度を５５０℃以上に維持する最冷点温度維持手段
とを有し、外管３内には外管内放電を中断させる外管内
放電停止手段を設ける。外管内放電停止手段は、大気導
入手段により構成され、大気導入手段は、一対の導電性
突起２１Ａ，２１Ｂと、それに近接して設けられた大気
導入用のガラス管２０からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発光管リークまた
は発光管の破損によって外管内放電が発生した際に、外
管内放電を停止させる手段を備えた調光点灯が可能なメ
タルハライドランプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】メタルハライドランプは、高輝度、高効
率、ランプによっては高演色性という特長をもつことか
ら幅広い分野で用いられている。一般的なメタルハライ
ドランプには、ランプを始動させるための希ガスと、バ
ッファガスの役割を果たす水銀と、発光物質として金属
ハロゲン化物が封入されている。このメタルハライドラ
ンプにおいては、始動させるとまず希ガスによる放電が
発生し、その放電による熱により水銀、および金属ハロ
ゲン化物が蒸発し、放電空間中で解離・励起され所望の
光を発する。

【０００３】金属の発光量は、金属ハロゲン化物の蒸気
圧に依存するが、この金属ハロゲン化物の蒸気圧は、発
光管内の温度の最も低い箇所の温度、すなわち最冷点温
度に依存する。これらの封入された水銀や金属ハロゲン
化物は、温度に対する蒸気圧特性がそれぞれ異なるた
め、メタルハライドランプにおいては、所望の発光色が
得られるように、定格ランプ電力時の最冷点温度に合わ
せて、これらの封入比率を設定するなどのランプ設計を
行なっている。

【０００４】メタルハライドランプにおいては、入力電
力を増減させると、最冷点温度がそれに伴って上下し、
上述のように各金属の発光スペクトルがそれぞれ独立し
て変動するために色バランスが崩れてしまったり、光色
が大幅に変化してしまう。このため、メタルハライドラ
ンプにおいては、入力電力の増減による光色を変えずに
光量を増減する、いわゆる調光点灯は困難とされてき
た。

【０００５】このような光色の変化を低減させたメタル
ハライドランプとしては、特開平６−８４４９６号公
報、特開平６−１１１７７２号公報、特開平８−２０３
４７１号公報に開示されたものがある。これらには、メ
タルハライドランプへの入力電力を変化させた時の色温
度変化、演色評価数の変化について開示されているが、
発光管の最冷点温度の影響や発光物質の封入量や封入比
率が色特性へ与える影響について明確な記載がない。そ
して、これらの文献に開示されたメタルハライドランプ
では、ランプ個々における、電極封止部の形状、寸法の
ばらつき、ランプ電力のばらつき、保温膜のばらつき
や、さらには、電源電圧の変動や安定器出力のばらつき
などにより、光色にばらつきが生じるという問題があ
る。

【０００６】そこで、本出願人は、最冷点温度を適正値
に維持する手段を設けることにより上記問題点を解決し
たメタルハライドランプを見いだした（特願平１１−８
２７３０）。このメタルハライドランプは、発光管内に
少なくともハロゲン化ナトリウムとハロゲン化スカンジ
ウムを封入し、定格ランプ電力に対して５０％のランプ
電力で点灯したときに、発光管の最冷点温度が５５０℃
以上となるように維持する最冷点温度維持手段を設けた
ものである。

【０００７】最冷点温度維持手段を設けた上記メタルハ
ライドランプを調光すると、ランプ電力に対する色温度
の変化が少なく、調光性能に優れたランプを構成するこ
とができる。例えば、内径８ｍｍ、電極間距離が８０ｍ
ｍの円筒状の石英ガラス製の発光管内に、２．３２×１
０^-5（ｍｏｌ／ｃｃ）の沃化ナトリウム、２．０４×１
０^-6（ｍｏｌ／ｃｃ）の沃化スカンジウム、１．２×１
０^-5（ｍｏｌ／ｃｃ）の沃化セシウム、２００（Ｔｏｒ
ｒ）のキセノンを封入し、かつ、発光管の電極封止部に
は保温膜を形成し、さらに、発光管を外包する外管を設
け、その内部を真空としたメタルハライドランプは、定
格ランプ電力に対して５０％のランプ電力で点灯したと
きに発光管の最冷点温度が５５０℃以上となった。この
メタルハライドランプは、定格ランプ電力に対して５０
％のランプ電力で点灯したときに、色温度の変化幅は２
２（Ｋ）と小さく、調光性能に優れたものである。

【０００８】上記出願で開示したように、上記最冷点温
度を維持する手段として、外管内を真空にすることは有
効な手段のひとつである。しかし、外管内を真空にした
高輝度放電灯においては、発光管端部の封止部から外管
内に発光物質等が漏れ出す場合がある。本明細書中、こ
の現象を「発光管リーク」と称する。また、発光管が破
損して、発光管内部の発光物質が外管内に放出される場
合もある。これらの場合には、真空であった外管内に、
発光管内に封入されていた発光物質等が流出し、外管内
が真空でなくなり、ガスの圧力が上昇するので、外管内
の電位差がある導体間で放電が起こることがある。本明
細書中、このような発光管の異常により外管内で生じる
放電を「外管内放電」と称する。このような外管内放電
が生じると、定格電流値を超える過電流が安定器に流
れ、安定器が温度上昇することにより、安定器の寿命劣
化や焼損などが発生することがある。

【０００９】この外管内放電を未然に防止する手段とし
て、外管内に窒素などの不活性ガスを封入する方法が知
られている。

【００１０】また、外管内放電が起こり過電流が流れた
時に、これを切断する手段として、電流ヒューズを口金
内に配設し、過電流により電流ヒューズを溶断させ供給
電力を切断することも知られている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように、外管内に不活性ガスを封入するした場合には、
外管内のガスにより発光管の熱が外部へ伝わりやすくな
り、発光管温度が低下してしまうために、効率が低下し
たり、調光点灯を行うメタルハライドランプにおいては
良好な調光性や色ばらつきの少ないランプを実現するこ
とが困難となるという問題があった。

【００１２】また、電流ヒューズを口金内に配設する場
合には、メタルハライドランプの始動時にはわずかの時
間であるが、安定時の電流より大きい電流が流れるた
め、その電流値で溶断しない電流ヒューズを用いる必要
がある。そのため、外管内放電が生じて過電流が流れて
も、その電流値によっては電流ヒューズが溶断されるま
でには時間を要したり、溶断まで至らない場合がある。
従ってこの電流ヒューズによっては、安定器の損傷を確
実に防ぐことができない。また、口金部が高温になるた
めに電流ヒューズが酸化して、不導体になりランプが不
点灯になる恐れもあった。

【００１３】本発明は、上記事由に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、調光点灯ができるメタル
ハライドランプにおいて、外管内放電が発生した際に、
安全に、かつ早急に外管内放電を停止させる機能を有す
るメタルハライドランプを提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のメタルハライドランプにあっては、少なく
ともハロゲン化ナトリウム及びハロゲン化スカンジウム
が封入された発光管と、発光管を包み内部が略真空の外
管と、定格ランプ電力に対して５０％のランプ電力で点
灯したときに発光管の最冷点温度を５５０℃以上に維持
する最冷点温度維持手段とを設け、外管内には外管内放
電を停止させる外管内放電停止手段を設ける。

【００１５】このメタルハライドランプによると、最冷
点温度維持手段を有しているので、電源電圧変動あるい
は、ランプ個々のばらつき等が発生しても、ランプ点灯
時の発光色のばらつきを少なくすることができるうえ、
外管内放電停止手段を備えるので、外管内放電が発生し
ても外管内放電を停止させることができ、ランプへの供
給電力を絶ち、ランプを停止させることができるので、
定格点灯時の電流より大きな電流が流れることがない。
これにより、安定器を保護することができる。

【００１６】また、前記外管内放電停止手段は、大気を
外管内に導入する大気導入手段であることも好ましい。

【００１７】この場合には、外管内放電が発生すると大
気が流入し、外管内放電を停止させることができる。

【００１８】また、前記大気導入手段は、外管内の放電
の熱により外管にクラックを発生させるものであること
も好ましい。

【００１９】この場合には、外管に発生させたクラック
から、外管内に大気を導入することができる。

【００２０】また、前記大気導入手段は、外管内放電の
熱によりステムにクラックを発生させるものであること
も好ましい。

【００２１】この場合には、ステムに発生させたクラッ
クから、外管内に大気を導入することができる。

【００２２】また、前記外管内放電停止手段は、外管内
にガスを放出するガス放出手段であることも好ましい。

【００２３】この場合には、外管内放電が発生すると、
外管内にガスが放出されることにより、外管内放電を停
止させることができる。

【００２４】また、前記ガス放出手段は、外管内に配設
した不純ガス吸着剤からガスを放出するものであること
も好ましい。

【００２５】この場合には、外管内放電が生じた場合に
は、不純ガス吸着手段から、ガスを放出することができ
る。

【００２６】また、前記ガス放出手段は、外管内に配設
したガス入りカプセルからガスを放出させるものである
ことも好ましい。

【００２７】この場合には、外管内放電が生じた場合に
は、ガス入りカプセルからガスを放出させることができ
る。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
面に基づき説明する。図１は、後述する各実施の形態に
共通するメタルハライドランプの一例を示す概略図であ
る。

【００２９】このメタルハライドランプは、図１に示す
ように、一端部に口金１０を設けた外管３内に、発光管
１が収納されている。発光管１は外管３に溶着されたス
テム４に接続された一対の発光管支柱５，５を介して、
外管３に支持されている。一方の発光管支柱５の一部
は、発光管１の側方を通るように配置されている。ま
た、外管３の内部（外管３と発光管１との間の空間）
は、真空とされ、外管３の外部と発光管１とを熱的に絶
縁している。

【００３０】発光管１は石英ガラスなどにより、円筒状
に形成され、少なくとも発光物質として数種類の金属ハ
ロゲン化物（主としてハロゲン化ナトリウム及びハロゲ
ン化スカンジウム）と始動ガスとが封入されている。

【００３１】発光管１の長手方向の両端部内には、それ
ぞれ発光管１の両端の電極封止部１１に封着された電極
２が配設されている。電極２は、電極封止部１１内で例
えばモリブデンよりなる金属箔導体８の一端に接続され
ている。金属箔導体８の他端は電極導入線９を介して発
光管支柱５に接続されている。

【００３２】発光管１の両端部それぞれの外表面には、
電極封止部１１及び電極２周囲を覆うように（例えば図
１中にクロスハッチングを施した部位に）酸化ジルコニ
ウム等からなる保温膜１８が形成されている。また、上
記一方の発光管支柱５には、外管３の上記一端部側に外
管３内の真空度を高めるバリウムゲッター６が取り付け
られ、外管３の他端部側に不純ガスを吸着するためのジ
ルコニウム・アルミニウムゲッター７が取り付けられて
いる。

【００３３】さらに、本実施の形態では、発光管１を囲
む円筒状のスリーブ１２が外管３内に収納されている。
ここに、スリーブ１２は、発光管支柱５に接続されたス
リーブ支柱１３により支持されている。なお、口金１０
は、発光管支柱５、電極導入線９、金属箔導体８を介し
て電極２と電気的に接続されている。また、スリーブ１
２は透光性材料により形成されている。

【００３４】図１に示したメタルハライドランプを点灯
させる放電灯点灯装置は、始動時に両電極２間へ印加す
るパルス電圧を発生させるパルス発生器を内蔵した安定
器（図示せず）等を介して商用電源に接続される。ここ
において、安定器は、メタルハライドランプに供給する
電力を変化させる機能を有しており、その安定器が点灯
手段を構成している。この放電灯点灯装置では、安定器
によってメタルハライドランプに供給される電力を変化
させることができ、メタルハライドランプの調光点灯が
可能となる。

【００３５】ところで、このメタルハライドランプで
は、外管３、スリーブ１２、保温膜１８それぞれが、定
格ランプ電力に対して５０％のランプ電力で点灯したと
きに発光管１の最冷点温度が５５０℃以上に維持され、
電源電圧変動あるいは安定器出力のばらつき、ランプ製
造段階で生じるランプ個々のばらつき等が発生してもラ
ンプ点灯時の発光色の色ばらつきを少なくすることがで
きる。また、発光管１に封入する発光物質の比率を変化
させた場合にも、色ばらつきを小さくしたまま発光色を
設計することが可能となる。

【００３６】したがって、上記放電灯点灯装置において
調光点灯する場合においても、定格ランプ電力に対して
５０％のランプ電力で点灯したときに発光管１の最冷点
温度が５５０℃以上に維持されるので、電源電圧変動あ
るいは安定器出力のばらつきランプ製造段階で生じるラ
ンプ個々のばらつき等が発生してもランプ点灯時の発光
色の色ばらつきを少なくすることができる。

【００３７】なお、最冷点温度の上限については限定し
ていないが。その上限は発光管１の材料の耐熱温度など
に応じて適宜設置することが望ましい。また、このメタ
ルハライドランプでは、発光管１の材料を石英ガラスと
しているが、発光管１の材料として透光性セラミックス
を用いてもよい。

【００３８】（第１の実施の形態）第１の実施の形態に
ついて図２に基づき説明する。本実施の形態のメタルハ
ライドランプは、上記調光点灯可能なメタルハライドラ
ンプに、外管内放電停止手段として、大気導入手段を設
けたものである。

【００３９】ここでは、発光管１は、内径８ｍｍ、電極
２，２間距離が８０ｍｍの円筒状の石英ガラス製であ
り、その内部には、２．３２×１０^-5（ｍｏｌ／ｃｃ）
の沃化ナトリウム、２．０４×１０^-6（ｍｏｌ／ｃｃ）
の沃化スカンジウム、１．２×１０^-5（ｍｏｌ／ｃｃ）
の沃化セシウム、５０（Ｔｏｒｒ）のアルゴン、２．５
×１０^-5（ｍｏｌ／ｃｃ）の水銀を封入した。発光管１
の形状、不活性ガス、金属ハロゲン化物及び水銀の、量
や種類はこの他にも適宜設定し得る。

【００４０】ステム線１５Ａ，１５Ｂには、それぞれ導
電性突起２１Ａ，２１Ｂが対向するように設けられてい
る。この導電性突起２１Ａ，２１Ｂは、外管内放電時に
放電箇所がここに限定されるように、これらの間隔は、
他の対向する正負導体間のいずれの間隔よりも狭くなる
ようなっている。一方、これらの導電性突起２１Ａ，２
１Ｂの間隔は、外管３内が真空に保たれているときは、
始動時、安定点灯時とも、導電性突起２１Ａ，２１Ｂ間
に放電が生じない程度に離れている必要がある。そこ
で、本実施の形態においては、これらの間隔は１ｍｍと
した。但し、この間隔は１ｍｍに限定されるものではな
く、適宜設定することができる。

【００４１】これらの導電性突起２１Ａ，２１Ｂに近接
して、大気導入用のガラス管２０が形成されている。こ
のガラス管２０はステム４に接続されており、ガラス管
２０の内側は大気に通じている。この実施の形態におい
ては、大気導入手段は、一対の導電性突起２１Ａ，２１
Ｂと、それに近接して設けられた大気導入用のガラス管
２０からなる。

【００４２】本実施の形態のメタルハライドランプの動
作を確認するために、このランプを定格電力２５０Ｗで
点灯し、放電が安定したところで次の方法で強制的に発
光管リークを起こした。

【００４３】外管３内が真空の状態で点灯させ、外管内
放電が起こらないことを確認した後、点灯した状態で電
極封止部１１のモリブデン箔からなる金属箔導体８にレ
ーザーを照射し、電極封止部１１にクラックを発生さ
せ、発光管リークを起こした。

【００４４】このとき、対向する導電性突起２１Ａ，２
１Ｂ間に放電が生じた。この放電による熱によって、導
電性突起２１Ａ，２１Ｂの近傍に形成された大気導入用
のガラス管２０にクラックが生じて外管３内に大気が流
入し、外管３内に発生した外管内放電は停止した。

【００４５】なお外管内放電の停止は、目視及びランプ
電流がゼロになったことで確認した。

【００４６】（第２の実施の形態）第２の実施の形態に
ついて図３に基づき説明する。本実施の形態のメタルハ
ライドランプは、上記調光点灯可能なメタルハライドラ
ンプに、外管内放電停止手段として大気導入手段を設け
たものである。

【００４７】発光管１は第１の実施の形態に示したメタ
ルハライドランプと同一形状で、封入物の種類、量共同
一である。また、外管３内は真空に保たれている。

【００４８】第１の実施の形態では、ステム線１５Ａ，
１５Ｂ間に取り付けた導電性突起２１Ａ，２１Ｂ間の放
電の熱を利用し、外気導入用のガラス管２０にクラック
を発生させたが、本実施の形態では、これに代えて、外
管３内の真空度を高めるために用いるバリウムゲッター
６を用いる。図３に示すように、ステム線１５Ｂに取り
付けられたバリウムゲッター６を、大気導入用のガラス
管２０の近傍に位置させる。本実施の形態では、大気導
入手段は、大気導入用のガラス管２０とその近傍に設け
られたバリウムゲッター６からなる。

【００４９】このメタルハライドランプの動作を確認す
るために、ランプを定格電力２５０Ｗで点灯し、放電が
安定したところで第１の実施の形態と同様の方法によ
り、強制的に発光管リークを発生させた。すると主に仕
事関数の低い金属バリウムゲッター６を起点とする放電
が発生した。この放電による熱によって、近傍に設置さ
れた大気導入用のガラス管２０にクラックが生じ、外管
３内に大気が流入し、外管内放電は停止した。

【００５０】（第３の実施の形態）第３の実施の形態に
ついて図４に基づき説明する。本実施の形態のメタルハ
ライドランプは、上記調光点灯可能なメタルハライドラ
ンプに、外管内放電停止手段として大気導入手段を設け
たものである。

【００５１】発光管１は第１の実施の形態に示したメタ
ルハライドランプと同一形状で、封入物の種類、量共同
一である。また、外管３内は真空に保たれている。

【００５２】ステム４の表面には、相互に近接して対向
する一対のステムリーク用導体２２Ａ，２２Ｂが、ステ
ム４の表面に接した状態で設けられている。これらのス
テムリーク用導体２２Ａ，２２Ｂは、それぞれ半円形で
あり、両端部を相互に間隔を隔てて配置されている。ま
たこれらステムリーク用導体２２Ａ，２２Ｂは、各ステ
ム線１５Ａ、１５Ｂに、導線２２Ｃ，２２Ｄを介して電
気的に接続されている。

【００５３】ステムリーク用導体２２Ａ、２２Ｂは、外
管内放電時に放電箇所がここに限定されるように、これ
らの間隔は、他の対向する正負導体間のいずれの間隔よ
りも狭くなるようなっている。一方、これらのステムリ
ーク用導体２２Ａ，２２Ｂ間の間隔は、外管３内が真空
に保たれているときは、始動時、安定点灯時とも、ステ
ムリーク用導体２２Ａ，２２Ｂ間に放電が生じない程度
に離れている必要がある。これらの点を考慮し、本実施
の形態においては、ステムリーク用導体２２Ａ，２２Ｂ
間の間隔は１ｍｍとした。但し、ステムリーク用導体２
２Ａ，２２Ｂ間の間隔は１ｍｍに限定されるものではな
い。

【００５４】このメタルハライドランプの動作を確認す
るために、これを定格電力２５０Ｗで点灯し、放電が安
定したところで、第１の実施の形態と同様の方法により
強制的に発光管リークを発生させたところ、ステムリー
ク用導体２２Ａ，２２Ｂ間に放電が生じた。この放電の
熱でステム４にクラックが生じて外管３内に大気が流入
すると、外管３内に発生した放電は停止した。

【００５５】以上第１乃至３の実施の形態に示したよう
に、寿命末期等に発光管リークにより外管３内の圧力が
上昇した際に、外管内放電の熱を利用して意図的にステ
ム４にクラックを発生させることによって大気を外管３
内に導入する大気導入手段を外管内放電停止手段として
設けることにより、外管内放電を安定に、かつ早急に停
止させることができる。これにより、外管内放電による
ランプ焼損や安定器故障を未然に防止することができ
る。

【００５６】（第４の実施の形態）第４の実施の形態に
ついて図５に基づき説明する。本実施の形態のメタルハ
ライドランプは、上記調光点灯可能なメタルハライドラ
ンプに、外管内放電停止手段として大気導入手段を設け
たものである。

【００５７】発光管１は第１の実施の形態に示したメタ
ルハライドランプと同一形状で、封入物の種類、量共同
一である。また、外管３内は真空に保たれている。

【００５８】ステム線１５Ａにはブラシ状導体２３が取
り付けられており、口金１０付近の外管３内面には金属
導電膜２５が形成されており、ブラシ状導体２３の先端
は金属導電膜２５に接触している。これにより金属導電
膜２５はステム線１５Ａと同電位となる。本実施の形態
では、金属導電膜２５として、バリウムゲッターより生
成したＢａ蒸着膜を用いた。但し、金属導電膜２５はこ
れに限定されるものではない。

【００５９】もう一方のステム線１５Ｂには外管リーク
用導体２４が取り付けられ、その先端は金属導電膜２５
に接触しない程度に近接している。金属導電膜２５と外
管リーク用導体２４との間隔は、これらの間隔は、他の
対向する正負導体間のいずれの間隔よりも狭くなるよう
なっている。一方、これらの金属導電膜２５と外管リー
ク用導体２４との間隔は、外管３内が真空に保たれてい
るときは、始動時、安定点灯時とも、金属導電膜２５と
外管リーク用導体２４との間に放電が生じない程度に離
れている必要がある。そこで、本実施の形態では、金属
導電膜２５と外管リーク用導体２４の間隔は１ｍｍとし
た。但し、金属導電膜２５と外管リーク用導体２４の間
隔は、１ｍｍに限定されるものではない。

【００６０】このメタルハライドランプの動作を確認す
るために、これを定格電力２５０Ｗで点灯し、放電が安
定したところで、第１の実施の形態と同様の方法によ
り、強制的に発光管リークを発生させたところ、外管リ
ーク用導体２４と金属導電膜２５間に放電が生じた。こ
の放電の熱で外管３にクラックが生じて大気が流入し、
外管内放電は停止した。

【００６１】この実施の形態の外管リーク用導体２４に
代えて、図６に示すようなバリウムゲッター６を用いて
も良い。これについて図６を用いて説明する。

【００６２】図６示すように、ステム線１５Ａには、ブ
ラシ状導体２３が取り付けられている。ブラシ状導体２
３の先端は金属導電膜２５に接触しており、通電時にお
いて金属導電膜２５はステム線１５Ａと同電位になる。
本実施の形態では、金属導電膜２５として、バリウムゲ
ッターより生成したＢａ蒸着膜を用いた。但し、金属導
電膜２５はこれに限定されるものではない。

【００６３】ステム線１５Ｂには、外管リーク用導体２
４の代わりにバリウムゲッター６が取り付けられてお
り、それらの先端は金属導電膜２５に接触しない程度に
近接している。

【００６４】このランプを定格電力２５０Ｗで点灯し、
放電が安定したところで、第１の実施の形態と同様の方
法により、強制的に発光管リークを発生させたところ、
主として、低仕事関数のバリウムゲッター６と金属導電
膜２５との間に放電が生じ、その熱で外管３にクラック
が生じた。これにより、外管３内に大気が流入し、外管
３内に発生した外管内放電は停止した。

【００６５】（第５の実施の形態）第５の実施の形態に
ついて図７に基づき説明する。本実施の形態のメタルハ
ライドランプは、上記調光点灯可能なメタルハライドラ
ンプに、外管内放電停止手段として大気導入手段を設け
たものである。

【００６６】発光管１は第１の実施の形態に示したメタ
ルハライドランプと同一形状で、封入物の種類、量共同
一である。また、外管３内は真空に保たれている。

【００６７】２本のステム線１５Ａ，１５Ｂの各々に
は、途中で屈曲したゲッタリング保持導体２６を介して
バリウムゲッター６が接続されている。これらのゲッタ
リング保持導体２６，２６は、ある温度以上になると形
状が変化し、バリウムゲッター６が外管３の内壁に接触
する様、形状記憶合金により構成されている。

【００６８】このメタルハライドランプの動作を確認す
るため、これを定格電力２５０Ｗで点灯し、放電が安定
したところで第１の実施の形態と同様に発光管リークを
起こしたところ、主として、低仕事関数のバリウムゲッ
ター６，６を起点とする放電が生じた。その熱で屈曲し
ていた形状記憶合金製のゲッタリング保持導体２６，２
６が伸び、バリウムゲッター６，６が外管３の内面に接
触した。このときバリウムゲッター６，６の熱により外
管３にクラックが生じて外管３内に大気が流入し、外管
内放電は停止した。

【００６９】以上、第４及び第５の実施の形態に示すよ
うに、寿命末期等に外管３内の圧力が上昇した際に、外
管内放電の熱によって外管３の一部が意図的に破壊され
る大気導入手段を外管内放電停止手段として具備させた
ことにより、外管内放電を自動停止させることができ、
ランプ焼損や安定器故障等を未然に防止することができ
る。

【００７０】（第６の実施の形態）第６の実施の形態に
ついて図８に基づき説明する。本実施の形態のメタルハ
ライドランプは、上記調光点灯可能なメタルハライドラ
ンプに、外管内放電停止手段としてガス放出手段を設け
たものである。

【００７１】発光管１は第１の実施の形態に示したメタ
ルハライドランプと同一形状で、封入物の種類、量共同
一である。また、外管３内は真空に保たれている。

【００７２】片側のステム線１５Ａには不純ガス吸着剤
であるジルコニウム・アルミニウムゲッター７が、もう
一方のステム線１５Ｂと近接するように固定されてい
る。ジルコニウム・アルミニウムゲッター７とステム線
１５Ｂの間隔は、外管内放電時の放電箇所をここに限定
するため、これらの間隔は、他の対向する正負導体間の
いずれの間隔よりも狭くなるようなっている。一方、こ
れらのジルコニウム・アルミニウムゲッター７とステム
線１５Ｂの間隔は、外管３内が真空に保たれているとき
は、始動時、安定点灯時とも、ジルコニウム・アルミニ
ウムゲッター７とステム線１５Ｂとの間に放電が生じな
い程度に離れている。

【００７３】ジルコニウム・アルミニウムゲッター７
は、通常の点灯中に外管３内に発生する水素等の不純ガ
スを吸着するものである。外管３内に水素が発生すると
発光管１内に拡散し、始動電圧の上昇やランプ電圧の上
昇を引き起こし、不点灯や立ち消えが生じる。ジルコニ
ウム・アルミニウムゲッター７は温度によって吸着能力
に差があり、温度が高いほうが吸着能力が高い。しか
し、温度が４５０℃以上になると吸着していた水素を放
出する。そこで、通常ジルコニウム・アルミニウムゲッ
ターは、点灯中においてその温度が３５０℃以上４５０
℃未満となるような位置に配置される。本実施の形態
は、ジルコニウム・アルミニウムゲッター７の温度が４
５０℃以上になると吸着していた水素を放出する点に着
目したものである。なお、本実施の形態では、不純ガス
吸着剤としてジルコニウム・アルミニウムゲッターを用
いたが、不純ガス吸着剤はこれに限定されるものではな
く、他に例えば過酸化バリウムなどでも良い。

【００７４】このメタルハライドランプの動作を確認す
るために、これを定格電力２５０Ｗで点灯し、放電が安
定したところで、第１の実施の形態と同様の方法により
発光管リークを発生させたところ、ジルコニウム・アル
ミニウムゲッター７とステム線１５Ｂ間に放電が生じ
た。このとき放電による熱でジルコニウム・アルミニウ
ムゲッター７に吸着されていた水素や酸素のような放電
電圧が高いガスが外管３内に放出され、外管３内に発生
した外管内放電は停止した。

【００７５】放出水素量により差があるが、外管３内に
水素ガスが放出されることにより外管内放電の放電電圧
が上昇する。その結果、外管内放電の停止、または外管
内放電が停止しない場合でも、放電電圧が上昇した結
果、安定器に流れる放電電流が減少し、安定器の損傷を
低減できる。また、外管内放電が停止しない場合でも、
放電電圧が上昇したメタルハライドランプにおいては、
消灯後の再点灯させても外管３内に存在する水素ガスの
ために放電開始電圧が上昇しているので始動しなかっ
た。

【００７６】（第７の実施の形態）第７の実施の形態に
ついて図８に基づき説明する。本実施の形態のメタルハ
ライドランプは、上記調光点灯可能なメタルハライドラ
ンプに、外管内放電停止手段としてガス放出手段を設け
たものである。

【００７７】発光管１は第１の実施の形態に示したメタ
ルハライドランプと同一形状で、封入物の種類、量共同
一である。また、外管３内は真空に保たれている。

【００７８】ステム線１５Ａ，１５Ｂには第１の実施の
形態と同様の導電性突起２１Ａ，２１Ｂが形成されてお
り、その近傍にガラスカプセル２７が設置されている。
ガラスカプセル２７内には、放電電圧を高める効果のあ
るガスが封入されている。本実施の形態においては、沃
素を１００ｍｇ封入したが、封入するガスの種類や量
は、放電電圧の上昇に効果があれば良く、これに限定さ
れるものではない。

【００７９】このメタルハライドランプの動作を確認す
るために、これを定格電力２５０Ｗで点灯し、放電が安
定したところで、第１の実施の形態と同様の方法により
発光管リークを発生させたところ、２つの導電性突起２
１Ａ，２１Ｂ間に放電が生じた。このとき、放電による
熱でガラスカプセル２７が壊れ、内部に封入されていた
放電電圧の高い沃素ガスが外管３内に放出されると、外
管３内に発生した外管内放電は停止した。

【００８０】以上、第６及び第７の実施の形態に示すよ
うに、寿命末期等に発光管リークや発光管１の破損によ
り外管３内の圧力が上昇した際に、外管３内に放電電圧
の高いガスが放出されるガス放出手段を設けたことによ
り、外管内放電が自動停止し、ランプ焼損や安定器故障
等を未然に防止することができる。

【００８１】

【発明の効果】本発明のメタルハライドランプは、上述
の実施態様の如く実施されて、最冷点温度維持手段を有
しているので、電源電圧変動あるいは、ランプ個々のば
らつき等が発生しても、ランプ点灯時の発光色のばらつ
きを少なくすることができるうえ、外管内放電停止手段
を備えるので、外管内放電が発生しても外管内放電を停
止させることができ、ランプへの供給電力を絶ち、ラン
プを停止させることができるので、定格点灯時の電流よ
り大きな電流が流れることがない。これにより、安定器
を保護することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】メタルハライドランプの一例を示す概略図であ
る。

【図２】第１の実施の形態のメタルハライドランプを示
す概略図である。

【図３】第２の実施の形態のメタルハライドランプを示
す概略図である。

【図４】第３の実施の形態のメタルハライドランプを示
す概略図である。

【図５】第４の実施の形態のメタルハライドランプを示
す概略図である。

【図６】第４の実施の形態の異なる実施の形態のメタル
ハライドランプを示す概略図である。

【図７】第５の実施の形態のメタルハライドランプを示
す概略図である。

【図８】第６の実施の形態のメタルハライドランプを示
す概略図である。

【図９】第７の実施の形態のメタルハライドランプを示
す概略図である。

【符号の説明】

１発光管３外管４ステム７不純ガス吸着手段（ジルコニウム・アルミニウムゲ
ッター）２７ガス入りカプセル

フロントページの続き (72)発明者橋本拓磨大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者酒井和彦大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内Ｆターム(参考） 5C043 AA05 AA20 CC03 CD01 CD05 DD02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくともハロゲン化ナトリウム及びハ
ロゲン化スカンジウムが封入された発光管と、発光管を
包み内部が略真空の外管と、定格ランプ電力に対して５
０％のランプ電力で点灯したときに発光管の最冷点温度
を５５０℃以上に維持する最冷点温度維持手段とを有
し、外管内には外管内放電を停止させる外管内放電停止
手段を設けたことを特徴とするメタルハライドランプ。
【請求項２】前記外管内放電停止手段は、大気を外管
内に導入する大気導入手段であることを特徴とする請求
項１記載のメタルハライドランプ。
【請求項３】前記大気導入手段は、外管内の放電の熱
により外管にクラックを発生させるものであることを特
徴とする請求項２記載のメタルハライランプ。
【請求項４】前記大気導入手段は、外管内放電の熱に
よりステムにクラックを発生させるものであることを特
徴とする請求項２記載のメタルハライドランプ。
【請求項５】前記外管内放電停止手段は、外管内にガ
スを放出するガス放出手段であることを特徴とする請求
項１記載のメタルハライドランプ。
【請求項６】前記ガス放出手段は、外管内に配設した
不純ガス吸着剤からガスを放出するものであることを特
徴とする請求項５記載のメタルハライドランプ。
【請求項７】前記ガス放出手段は、外管内に配設した
ガス入りカプセルからガスを放出させるものであること
を特徴とする請求項５記載のメタルハライドランプ。