JP2001185378A

JP2001185378A - 金属蒸気放電灯

Info

Publication number: JP2001185378A
Application number: JP36684299A
Authority: JP
Inventors: Isao Shoda; 勲正田; Akihiro Kanda; 明浩神田
Original assignee: Osram Melco Ltd
Current assignee: Osram Melco Ltd
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 1999-12-24
Publication date: 2001-07-06

Abstract

(57)【要約】【課題】紫外線放射用の金属フィラメントを用いるこ
となく、金属蒸気放電灯の始動特性を向上させる。【解決手段】点灯管１２１を紫外線透過ガラス管とす
るとともに点灯管１２１が動作中に放出される紫外線を
含む光が発光管２に照射される位置に点灯管１２１を配
設することで、点灯管１２１をパルス電圧起動装置とし
てだけでなく紫外線発光源として利用することを可能と
し、始動電圧の低下、始動時間の短縮を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属蒸気放電灯の
始動特性の向上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などの金属蒸気放
電灯は、水銀ランプに比べて高い演色性を有する一方
で、高い始動電圧が必要であるという欠点がある。この
ため、安全性を考慮して始動電圧をできるだけ低減する
ことが望まれている。この点、始動電圧を低下させる手
段として、特開昭６１−２１６２３０に記載の技術が知
られている。これは、外管球内に金属フィラメントコイ
ルを設け、かかる金属フィラメントコイルが発する紫外
線を発光管に照射することによって始動電圧を下げるも
のである。

【０００３】図７及び図８は、特開昭６１−２１６２３
０に記載されたメタルハライドランプをの回路図であ
る。図中の１は硬質ガラスからなる外管球、２は石英ガ
ラスなどから成る発光管、３は紫外線放射用の金属フィ
ラメント、４は金属フィラメントの加熱電力を調整する
ための抵抗器、５はグロー放電用の抵抗器、６はバイメ
タルスイッチ、７及び８は主電極、９は補助電極、１０
は安定器、１１は交流電源、１２は点灯管であり、蛍光
ランプの点灯管と同じ原理でパルス電圧を発生させる。

【０００４】次に、動作について説明する。交流電源１
１より電圧が印加されると、金属フィラメント３に電流
が流れ、金属フィラメントは加熱される。加熱された金
属フィラメント３は発光し、紫外線を放射する。ここ
で、金属フィラメント３はこの放射された紫外線が発光
管２に当たる位置に配置されているため、紫外線が発光
管に照射される。そして、紫外線が照射された発光管内
では補助放電が始まり、やがて補助放電は主放電に発達
し、発光管が発光することとなる。ここで、紫外線の照
射によって補助放電が発生する理由を特開昭６１−２１
６２３０を引用して説明する。メタルハライドランプの
始動電圧が高い理由は、ハロゲン化物が発光管内に持ち
込んだ水分などが原因となって生じる不純ガス（例えば
ＨＩなど）が自由電子を捕獲することが原因と考えられ
る。ところで、紫外線が発光管に照射されると、電極か
ら電子が放出され、また、水銀や希ガスの電離も起って
自由電子の発生個数が多くなる。さらに、紫外線はＨＩ
などの不純ガス分子を解離するものと考えられる。その
結果、解離された不純ガスは発光管の管壁に付着しやす
くなり、したがって、放電空間中の不純ガスの量が少な
くなる。以上述べた二つの効果によって、始動電圧は低
下するものと考えられる（以上、引用終わり）。

【０００５】以上のように、従来技術は金属フィラメン
ト３から発せられる紫外線の作用により高圧パルスを用
いることなく、低い始動電圧でメタルハライドランプを
始動することを可能にしている。他方で、発光管内の不
純ガスが多い場合には、補助放電が生じても主放電に移
行しない場合がある。そこで、この場合に備えて、図８
に示すように点灯管１２が配設されている。つまり、金
属フィラメント３による紫外線放射では不十分なので、
点灯管の作動に伴って発生するパルス電圧を追加して、
補助放電を主放電に移行させている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来技術
では、金属フィラメントが放射する紫外線により始動電
圧を低くすることを可能としているが、発光管内の不純
ガスが多くなると、紫外線の作用のみでは不十分であ
り、パルス電圧を加える必要がある。このため、従来の
技術においては、結局、金属フィラメント及び点灯管の
両者を配置する必要があった。従って、従来技術では、
始動電圧の低下という一つの目的のために二つの部品を
配置せざるを得ず、ランプの構成及びコストにおいて無
駄が生じていた。そこで、本発明では、このような無駄
を生じることなく金属蒸気放電灯の始動特性を向上させ
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は外管内に発光管と前記発光管を始動させる
点灯管を配設した金属蒸気放電灯において、前記点灯管
は紫外線を透過する紫外線透過部を有するとともに前記
点灯管が動作中に前記点灯管の前記紫外線透過部から放
出される紫外線を含む光が前記発光管に照射される位置
に前記点灯管を配設したことを特徴とする。

【０００８】また、前記点灯管を、２５０〜２６０ｎｍ
における分光透過率が１０％以上の紫外線透過ガラス管
とするとともに前記点灯管のグロー放電中の電力を０．
５ワット以上としたことを特徴とする。

【０００９】前記金属蒸気放電灯は、前記点灯管が発す
る熱を遮断する点灯管遮熱板を有し、前記点灯管遮熱板
は紫外線を含む光を通過させる通過部を有することを特
徴とする。

【００１０】前記金属蒸気放電灯は、前記外管の一部に
紫外線反射膜を設けたことを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、本実施の
形態に係る電気蒸気放電灯の構造を示す図であり、図２
は、その回路図である。図中の１、２、５、６、７、
８、９、１０、１１は、従来例と同じである。１２１
は、本発明に係る点灯管であり、例えば紫外線透過ガラ
スからなる紫外線透過部を有している。点灯管は、全体
が紫外線透過ガラスにより形成されていてもよいし、点
灯管の一部に紫外線透過ガラス部が設けられていてもよ
い。本実施の形態では、点灯管全体が紫外線透過ガラス
である場合を想定している。そして、点灯管１２１は、
放出する紫外線が発光管に当たる位置に配置されてい
る。点灯管１２１に電流が流れると、点灯管１２１は放
電を開始し、紫外線を放射する。点灯管１２１は紫外線
透過ガラスにより形成されているため、この紫外線を発
光管２に照射することができる。ここで、点灯管１２１
は、従来の金属フィラメントに比べて多くの紫外線を放
出することができるため、発光管２に照射される紫外線
量が多くなり、始動電圧をより低く押さえることがで
き、また始動時間の短縮を図ることができる。その後、
従来例と同様の原理により、照射された紫外線が発光管
内で補助放電を発生させるとともに、点灯管の作動によ
って発生したパルス電圧が補助放電を主放電に移行させ
る。ここで、点灯管１２１は、２５０〜２６０ｎｍの紫
外線の分光透過率を１０％以上の紫外線透過ガラスから
形成されるとともに、グロー放電中の電力が０．５ワッ
ト以上となるようにすることが望ましい。水銀原子を電
離するには、電離電圧よりも少し高いエネルギーの光を
照射することが必要であるが、この光はＸ線に近い波長
となり、現実的な使用には適さない。このため、水銀原
子を電離させる方法として、最低励起レベルの光を当て
て累積電離を起こす方法が考えられる。これは、最低励
起レベルの光を水銀原子に当てると、最外殻電子の励起
が起こり、この電子が他の原子と連続的に衝突し、更に
この衝突によって新たに別の電子が励起されるというよ
うに、励起が次々と起こり最終的に電子が電離する現象
（累積電離）を利用するものである。水銀原子において
は、最低励起レベルの光の波長が２５３．７ｎｍである
ことから、本発明では２５０〜２６０ｎｍの光を発光管
内の水銀に当てこととしている。また、電離の程度は２
５０〜２６０ｎｍの光の透過率と点灯管から発せられる
光の量によって決せられるが、本発明においては、２５
０〜２６０ｎｍの紫外線の透過率が１０％以上で、グロ
ー放電中の点灯管の放電電力が０．５ワット以上である
ことが望ましい。

【００１２】このように、紫外線透過ガラス等の紫外線
透過部を有する点灯管を採用したことにより、点灯管を
パルス電圧起動手段としてのみならず、紫外線発生源と
しても利用できるため、金属フィラメントが不要にな
る。また、従来の金属フィラメントを用いた場合よりも
多量の紫外線を発光管に照射することができ、より低い
始動電圧で始動させることが可能になり、また始動時間
の短縮も図れる。

【００１３】実施の形態２．図３は、本実施の形態に係
る電気蒸気放電灯の構造を示す図である。本実施の形態
においては、点灯管１２１を発光管２に対し斜めの方向
に配置し、点灯管１２１で発生する紫外線をより効果的
に発光管２に照射する構成をとっている。このようにす
れば、発光管に照射される紫外線量が増加するため、始
動電圧及び始動時間を更に減らすことができる。なお、
図中の、１、２は、従来例と同じであり、１２１は実施
の形態１と同様である。また、ランプの構成及び動作
は、点灯管１２１の配置を除き、実施の形態１と同じで
ある。

【００１４】実施の形態３．図４は、本実施の形態に係
る電気蒸気放電灯の構造を示す図である。本実施の形態
では、点灯管１２１付近の外管の一部に紫外線反射膜１
３を設け、点灯管から放射される紫外線をより効果的に
発光管２に照射する。このようにすれば、発光管に照射
される紫外線量が増加するため、始動電圧及び始動時間
を更に減らすことができる。また、図５に示すように、
口金近傍に紫外線反射膜１３を装着する場合でも発光管
に照射される紫外線量を増加させることができる。

【００１５】実施の形態４．従来から発光管と点灯管と
の間に点灯管遮熱板１４を配置することにより点灯管の
変形を防止する方法が知られている。これは、発光管点
灯時に発光管が発する熱の影響で点灯管が変形すること
があり、点灯管遮熱板１４を挿入することで、これを防
止するものである。この点灯管遮熱板１４は、点灯管の
変形防止という目的にとっては有効な手段であるが、か
かる点灯管遮熱板１４の存在で、点灯管１２１が発する
紫外線が発光管に照射されないという事態が生じる。そ
こで、本実施の形態では、図６に示すように、点灯管遮
熱板１４が配置されている場合でも紫外線が発光管２に
到達するようにすべく、点灯管遮熱板１４に穴１６を開
けている。また、紫外線を発光管に照射することができ
る限り、穴の位置、穴の数は任意に選択することがで
き、更に穴でなくてもスリットや切り欠き等であっても
よい。このように、穴などの紫外線を通過させるため通
過部を設ければ、遮熱効果を減殺することなく、始動特
性を向上させることができる。

【００１６】

【発明の効果】本発明においては、紫外線を透過する点
灯管を採用したことにより、点灯管をパルス電圧起動手
段としてのみならず、紫外線発生源としても利用でき、
金属フィラメントが不要となる。また、従来の金属フィ
ラメントを用いた場合よりも多量の紫外線を発光管に照
射することができ、より低い始動電圧で始動させること
が可能になり、また始動時間の短縮も図れる。

【００１７】点灯管を発光管に対し斜めの方向に配置す
ることで、発光管に照射される紫外線量が増加し、始動
電圧及び始動時間を更に減らすことができる。

【００１８】外管の一部に紫外線反射膜を設けること
で、発光管に照射される紫外線量が増加し、始動電圧及
び始動時間を更に減らすことができる。

【００１９】点灯管遮熱板に穴などの通過部を設けるこ
とで、遮熱効果を減殺することなく、発光管に紫外線を
照射することができ、始動特性の向上を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す構造図。

【図２】本発明の一実施の形態を示す回路図。

【図３】本発明の一実施の形態を示す構造図。

【図４】本発明の一実施の形態を示す構造図。

【図５】本発明の一実施の形態示す構造図。

【図６】本発明の一実施の形態示す構造図。

【図７】従来の技術を示す回路図。

【図８】従来の技術を示す回路図。

【符号の説明】

１外管球、２発光管、３金属フィラメント、４
抵抗、５抵抗、６バイメタルスィッチ、７主電極、
８主電極、９補助電極、１０安定器、１１交流
電源、１２点灯管、１２１点灯管、１３点灯管遮
熱板、１４紫外線反射膜、１６穴。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外管内に発光管と前記発光管を始動させ
る点灯管を配設した金属蒸気放電灯において、前記点灯管は紫外線を透過する紫外線透過部を有すると
ともに前記点灯管が動作中に前記点灯管の前記紫外線透
過部から放出される紫外線を含む光が前記発光管に照射
される位置に前記点灯管を配設したことを特徴とする金
属蒸気放電灯。
【請求項２】前記点灯管を２５０〜２６０ｎｍにおけ
る分光透過率が１０％以上の紫外線透過ガラス管とする
とともに前記点灯管のグロー放電中の電力を０．５ワッ
ト以上としたことを特徴とする請求項１記載の金属蒸気
放電灯。
【請求項３】前記金属蒸気放電灯は更に前記点灯管が
発する熱を遮断する点灯管遮熱板を有し、前記点灯管遮
熱板は前記紫外線を含む光を通過させる通過部を有する
ことを特徴とする請求項１又は２記載の金属蒸気放電
灯。
【請求項４】前記外管の一部に紫外線反射膜を設けた
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の金属
蒸気放電灯。