JP2003162980A - Discharge lamp and lighting device therefor - Google Patents

Discharge lamp and lighting device therefor

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JP2003162980A
JP2003162980A JP2001360235A JP2001360235A JP2003162980A JP 2003162980 A JP2003162980 A JP 2003162980A JP 2001360235 A JP2001360235 A JP 2001360235A JP 2001360235 A JP2001360235 A JP 2001360235A JP 2003162980 A JP2003162980 A JP 2003162980A
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JP
Japan
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electrode
discharge lamp
lamp
light emitting
discharge
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JP2001360235A
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Japanese (ja)
Inventor
Shingo Tosaka
真吾 東坂
Atsunori Okada
淳典 岡田
Takuma Hashimoto
拓磨 橋本
Koji Nishioka
浩二 西岡
Kazuhiko Sakai
和彦 酒井
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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  • Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a discharge lamp and lighting device for the discharge lamp which sustain better lamp characteristics and are capable of controlling the lighting. <P>SOLUTION: Fig. 1 shows a light emitting tube, and electrodes 2 are sealed to sealing parts 5 of the both ends. Within the light emitting tube 1, mercury and argon gas, and an iodide of sodium and scandium as a light emitting material are sealed. The light emitting tube 1 is retained in an outer tube by a support 4 for the light emitting tube connected to a stem fused to the outer tube 3. The electrodes 2 comprise an electrode center bars 2a and coils 2b, an end of the electrode center bars 2a is connected to an end of a metal foil conductor 6 in the sealing parts, and the other end of the metal foil conductor 6 is connected to an electrode lead wire 7, while the other end of the electrode lead wire 7 is connected to the support 4 for the light emitting tube. Fig. 8 indicates a base and is electrically connected to the electrodes 2 via the stem, the support 4 for the light emitting tube, the electrode lead wire 7 and the metal foil conductor 6. The above discharge lamp can be useful for flicker of the discharge lamp by meeting a lamp power W≥17.7×EXP (3.4 × an area S of the electrode end). <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、放電灯及び放電灯
点灯装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a discharge lamp and a discharge lamp lighting device.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般的な高圧放電灯は、内部が気密に保
たれるように透光性材料で形成された発光管の中に一対
の電極を備え、放電灯を始動させる為の希ガスと、放電
灯の電圧を維持するバッファーガスの役割を果たす水銀
が封入されている。メタルハライドランプの場合には更
に金属ハロゲン化物が、高圧ナトリウムランプの場合に
は金属ナトリウムがそれぞれ封入されている。
2. Description of the Related Art A general high pressure discharge lamp is provided with a pair of electrodes in an arc tube made of a translucent material so that the inside is kept airtight, and a rare gas for starting the discharge lamp. And mercury, which acts as a buffer gas to maintain the voltage of the discharge lamp. In the case of a metal halide lamp, a metal halide is further enclosed, and in the case of a high-pressure sodium lamp, metallic sodium is enclosed.

【0003】電極の一端は、発光管の気密を保つように
ピンチシールやフリットなどで封着されて外部に導出さ
れ、始動器や安定器などを介して電源に接続される。そ
して、この一対の電極間に電圧が加わることによって放
電が発生し、発生した放電の熱により封入した金属が蒸
発して、放電空間中で励起され所定の光を発する。
One end of the electrode is sealed by a pinch seal or a frit so as to keep the arc tube airtight, is led out to the outside, and is connected to a power source through a starter, a ballast and the like. Then, a voltage is applied between the pair of electrodes to generate a discharge, and the heat of the generated discharge causes the enclosed metal to evaporate and be excited in the discharge space to emit a predetermined light.

【0004】これらの高圧放電灯は、高輝度、高効率な
どの特徴に加え、光色や光量の品種拡充や小型化などが
図られていることから幅広い分野で用いられている。ま
た、最近では地球環境保護の観点での研究開発が進めら
れており、有害物質である水銀の使用量低減化やランプ
の長寿命化、省エネルギー化などが行われている。
These high-pressure discharge lamps are used in a wide range of fields because they have characteristics such as high brightness and high efficiency, and have been expanded in variety of light colors and light amounts and downsized. Further, recently, research and development have been promoted from the viewpoint of protecting the global environment, and reduction of the amount of use of mercury, which is a harmful substance, prolongation of life of lamps, energy saving, and the like.

【0005】ランプへの入力を変化させることにより光
出力を自由に変化させる点灯、いわゆる調光点灯の研究
開発もその一つであり、必要時には入力を大きくして大
きな光量を得ることができるが、大きな光量が不要な時
には入力を絞り、使用する電力量を削減して省エネルギ
ーを図ることができ、既に蛍光灯などでは実用化されて
いる。
One of them is research and development of so-called dimming lighting, in which the light output is freely changed by changing the input to the lamp, and a large amount of light can be obtained by increasing the input when necessary. When a large amount of light is not needed, the input can be narrowed down to reduce the amount of power used to save energy, which has already been put to practical use in fluorescent lamps and the like.

【0006】しかし、高圧放電灯の調光点灯は、一部の
水銀灯や高圧ナトリウムランプなどを除き実用化が遅れ
ている。高圧放電灯の調光点灯は「ちらつきの発生」、
「黒化や失透の促進による光束低下」、「立消えの発
生」、「光色変化」などの課題が、所定の電力のみで点
灯を行う定格点灯に比べて発生しやすいためである。
However, the dimming lighting of high pressure discharge lamps has been delayed in practical use except for some mercury lamps and high pressure sodium lamps. Dimming lighting of high-pressure discharge lamp is “flickering occurrence”,
This is because problems such as “light flux reduction due to blackening and devitrification promotion”, “occurrence of extinction”, and “light color change” are more likely to occur than in rated lighting in which lighting is performed only with predetermined power.

【0007】以下、本発明の説明を行うにあたり、高圧
放電灯の放電のメカニズムについて先ず簡単に説明を行
う。電源が投入されると、電極間に電圧が印加され電界
が発生する。この電界により加速された電子が気体原子
に衝突してこれを電離し、陰極からは二次電子が引き出
されて急速に電流が流れるようになる。電流が増加する
に伴い電極のジュール損が増大し陰極が加熱され、陰極
輝点が形成され熱電子放出が行われるようになる。そし
てランプ電圧は急激に低下し、アーク放電に移行する。
以後、熱電子放出と電界放出により陰極から電子が供給
され、放電が維持される。
In describing the present invention, the discharge mechanism of the high pressure discharge lamp will first be briefly described below. When the power is turned on, a voltage is applied between the electrodes to generate an electric field. Electrons accelerated by this electric field collide with gas atoms and ionize them, so that secondary electrons are extracted from the cathode and a current rapidly flows. As the current increases, the Joule loss of the electrode increases, the cathode is heated, the cathode bright spot is formed, and thermionic emission is performed. Then, the lamp voltage suddenly drops and the arc discharge is started.
After that, electrons are supplied from the cathode by thermionic emission and field emission, and the discharge is maintained.

【0008】一般に高圧放電灯では、熱電子放出による
電子の供給が主で、電界放出による電子の割合は少な
い。高圧放電灯の電極は、放電に必要な電子が常に供給
される温度が維持されるように、定格時のランプ電流に
よる電極の加熱と電極からの放熱による温度低下のバラ
ンスをとるように設計されている。
Generally, in a high pressure discharge lamp, electrons are mainly supplied by thermoelectron emission, and the ratio of electrons by field emission is small. The electrodes of the high-pressure discharge lamp are designed to balance the heating of the electrodes with the rated lamp current and the temperature drop due to heat dissipation from the electrodes so that the temperature at which the electrons required for discharge are constantly supplied is maintained. ing.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】仮に何らかの原因でこ
の温度バランスが崩れた場合、電極の損傷が促進され、
ランプに悪影響を及ぼす。例えば、入力エネルギーを増
加し過ぎると、電極の温度が上昇し電極の蒸発が盛んに
なるため、発光管の黒化が進行し寿命が悪化する。逆
に、入力エネルギーを減少し過ぎると、電極温度が低下
し、熱電子放出による電子の供給だけでは放電の安定維
持が難しくなる。すると、放電を維持するために陰極降
下電圧が上昇し、電極輝点が形成される。電極輝点は陰
極降下電圧による電界が最も集中しやすい場所に形成さ
れる。電界が最も集中しやすい場所は、電極表面の状態
や温度などで変わるため一定ではない。このため、電極
輝点の移動が生じる。この電極輝点の移動が激しくなる
と「放電のちらつき」として観察される。
If this temperature balance is lost for some reason, damage to the electrodes will be accelerated,
It adversely affects the lamp. For example, if the input energy is increased too much, the temperature of the electrode rises and the evaporation of the electrode becomes vigorous, so that the blackening of the arc tube progresses and the service life deteriorates. On the other hand, if the input energy is reduced too much, the electrode temperature drops, and it becomes difficult to maintain stable discharge only by supplying electrons by thermionic emission. Then, the cathode drop voltage rises in order to maintain the discharge, and an electrode bright spot is formed. Electrode bright spots are formed at locations where the electric field due to the cathode drop voltage is most likely to be concentrated. The place where the electric field is most likely to concentrate is not constant because it changes depending on the condition of the electrode surface, temperature, and the like. Therefore, the electrode bright spots move. When the movement of the electrode bright spots becomes intense, it is observed as "flicker of discharge".

【0010】更に電極温度を低下させると、放電を維持
するために更に高い温度が必要となる。必要な温度を得
るために、電界が更に強くなり電極輝点の大きさ(電極
表面での輝点の面積)が小さくなる。このため輝点が発
生している部分の温度は高くなるが、電極の他の部分の
温度は放射や伝導などでさらに低下するため、放電を維
持する温度が得られなくなり、輝点が形成できない、す
なわち放電が維持できずランプが消灯してしまう。調光
点灯による入力エネルギーの低減によって、電極温度が
低下しランプが消灯してしまう現象を「調光時の立消
え」と呼んでいる。
When the electrode temperature is further lowered, a higher temperature is required to maintain the discharge. In order to obtain the required temperature, the electric field becomes stronger and the size of the electrode bright spot (area of the bright spot on the electrode surface) becomes smaller. For this reason, the temperature of the part where the bright spot is generated becomes higher, but the temperature of the other part of the electrode is further lowered by radiation and conduction, so that the temperature for maintaining the discharge cannot be obtained and the bright spot cannot be formed. That is, the discharge cannot be maintained and the lamp goes out. The phenomenon that the lamp temperature goes off due to a decrease in the electrode temperature due to the reduction of the input energy due to the dimming lighting is called "extinguishing during dimming".

【0011】ちらつきが発生するランプは、商用空間な
ど高品質な光が求められる空間を照射するには不適格で
ある。しかし、ちらつきが発生すると即ランプが消灯す
るわけではない。電極輝点の移動が生じても人間が感じ
ない程度のちらつきであれば電力の削減の方が優先され
る用途も存在する。それに対して、調光時の立消えの発
生は、ランプが消灯してしまう為どの様な用途に対して
も不適格である。
A flicker-producing lamp is not suitable for illuminating a space such as a commercial space where high quality light is required. However, the lamp does not turn off immediately when flicker occurs. There is also an application in which power reduction is prioritized if there is a flicker that is not felt by humans even if the electrode bright spots move. On the other hand, the occurrence of extinction during dimming is not suitable for any application because the lamp goes out.

【0012】このような問題を回避し安定した放電を得
るための取り組みは各所で盛んに行われているが、設計
指針としてはまだ十分に確立されていないのが現状であ
る。
Efforts to avoid such problems and obtain a stable discharge are being actively carried out in various places, but the present situation is that the design guideline has not yet been sufficiently established.

【0013】本発明は、上記の問題点に鑑みて成された
ものであり、その目的とするところは、寿命末期まで安
定した放電を得ることができる調光点灯が可能な高圧放
電灯及び放電灯点灯装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a high pressure discharge lamp and a high pressure discharge lamp capable of dimming lighting that can obtain a stable discharge until the end of its life. An object is to provide an electric lamp lighting device.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、本発明にあっては、電極が気密封入された透光性
の容器内に、少なくとも水銀と希ガスとを封入してなる
放電灯であって、前記電極の先端部断面積S(mm2)、
放電灯電力W(W)なる場合、W≧39.6×EXP(2.8×
S)を満たしていることを特徴とするものである。これ
により、調光点灯によるちらつきの発生を少なくして、
安定した調光点灯を行うことができる。
In order to solve the above problems, according to the present invention, at least mercury and a rare gas are sealed in a transparent container in which electrodes are hermetically sealed. A discharge lamp, the cross-sectional area S (mm 2 ) of the tip of the electrode,
When the discharge lamp power is W (W), W ≧ 39.6 × EXP (2.8 ×
S) is satisfied. This reduces the occurrence of flickering due to dimming lighting,
Stable dimming lighting can be performed.

【0015】また、電極が気密封入された透光性の容器
内に、少なくとも水銀と希ガスとを封入してなる放電灯
であって、前記電極の先端部断面積S(mm2)、放電灯
電力W(W)なる場合、W≧17.7×EXP(3.4×S)を満
たしていることを特徴とするものである。これにより、
調光点灯による立ち消えの発生を少なくして、安定した
調光点灯を行うことができる。
A discharge lamp in which at least mercury and a rare gas are enclosed in a light-transmissive container in which electrodes are hermetically sealed, wherein a cross-sectional area S (mm 2 ) of a tip portion of the electrode is emitted. In the case of the electric power W (W), W ≧ 17.7 × EXP (3.4 × S) is satisfied. This allows
Stable dimming lighting can be performed by reducing the occurrence of fading due to dimming lighting.

【0016】また、W≦537.4×EXP(-0.2×S)を満た
すようにすることにより、寿命末期に所定の光束を得る
ことができる。
By satisfying W ≦ 537.4 × EXP (−0.2 × S), a predetermined luminous flux can be obtained at the end of life.

【0017】また、前記電極の先端部断面積S(mm2
が、0.2≦S≦0.8を満たすのが好ましい。
Further, the cross-sectional area S (mm 2 ) of the tip of the electrode is
However, it is preferable that 0.2 ≦ S ≦ 0.8 is satisfied.

【0018】また、前記放電灯が、金属ハロゲン化物を
含むメタルハライドランプである場合にも本発明を適用
できる。
The present invention can also be applied to the case where the discharge lamp is a metal halide lamp containing a metal halide.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】図1は、本発明に係る高圧放電灯
の一例を示す概略構成図である。1は石英ガラス製の発
光管で、両端の封着部5に電極2が封着されている。発
光管1は内径20mmの電極間距離が35mmの略円筒形に形成
されている。発光管1の内部には、水銀とアルゴンガス
と発光物質としてナトリウムとスカンジウムの沃化物が
封入されている。この発光管1は、外管3に溶着された
ステムに接続した発光管支柱4により外管内に保持され
ている。発光管支柱4にはゲッター(図示せず)が取り
付けられている。電極2は電極心棒2aとコイル2bか
ら構成されており、電極心棒2aの一端は封着部内で金
属箔導体6の一端に接続されている。金属箔導体6の他
端は電極導入線7が接続され、電極導入線7の他端は発
光管支柱4に接続されている。電極封着部から発光管の
一部は酸化ジルコニウムなどからなる保温膜が形成され
ている。そして、外管内には窒素が封入されている。8
は口金で、ステム、発光管支柱4、電極導入線7、金属
箔導体6を介して電極2と電気的に接続されている。図
示した高圧放電灯は、始動時に必要であるパルスの発生
器とランプへの入力エネルギーを可変することができる
安定器(図示せず)を介して商用電源(図示せず)に接
続される。
1 is a schematic diagram showing an example of a high pressure discharge lamp according to the present invention. Reference numeral 1 denotes an arc tube made of quartz glass, and electrodes 2 are sealed to the sealing portions 5 at both ends. The arc tube 1 is formed in a substantially cylindrical shape having an inner diameter of 20 mm and a distance between electrodes of 35 mm. The arc tube 1 is filled with mercury, argon gas, and sodium and scandium iodide as a light emitting substance. The arc tube 1 is held inside the outer tube by an arc tube support 4 connected to a stem welded to the outer tube 3. A getter (not shown) is attached to the arc tube support 4. The electrode 2 is composed of an electrode mandrel 2a and a coil 2b, and one end of the electrode mandrel 2a is connected to one end of the metal foil conductor 6 in the sealed portion. The other end of the metal foil conductor 6 is connected to the electrode introduction line 7, and the other end of the electrode introduction line 7 is connected to the arc tube support 4. A heat insulating film made of zirconium oxide or the like is formed on a part of the arc tube from the electrode sealing portion. Then, nitrogen is enclosed in the outer tube. 8
Is a base and is electrically connected to the electrode 2 via the stem, the arc tube support 4, the electrode lead-in wire 7, and the metal foil conductor 6. The illustrated high pressure discharge lamp is connected to a commercial power source (not shown) via a pulse generator (not shown) capable of varying the input energy to the pulse generator and the pulse required for starting.

【0020】上述のような構造のランプにおいて、電極
心棒2aとコイル2bの寸法を様々に変えて実験を行っ
た。その結果、ちらつきや立消えなどの特性は、コイル
2bの寸法による影響が小さく、電極心棒2aの先端部
断面積に大きく依存していることが分かった。このこと
から、以下において電極心棒2aの寸法をもとに説明を
行う。図2は、本実施の形態の実験に用いたランプの電
極心棒2aの径と電極の先端部断面積を示すテーブルで
ある。
In the lamp having the above-mentioned structure, experiments were conducted by changing the dimensions of the electrode mandrel 2a and the coil 2b. As a result, it has been found that the characteristics such as flicker and extinction are less affected by the size of the coil 2b and largely depend on the cross-sectional area of the tip of the electrode mandrel 2a. Therefore, the description will be made below based on the dimensions of the electrode mandrel 2a. FIG. 2 is a table showing the diameter of the electrode mandrel 2a of the lamp used in the experiment of the present embodiment and the cross-sectional area of the tip of the electrode.

【0021】図2に示した寸法で作成したこれらのラン
プを点灯し、ランプの電気特性と光特性が十分に安定し
た後、入力するランプ電力を低下させながら放電の様子
を観察した。なお、ランフ゜電力の下げ幅は10Wずつとし、
放電が不安定になる領域では更に少ない刻みとした。ま
た、ランプ電力を下げる度にランプの電気特性が十分に
安定するまで保持した。このようにして得られたランプ
電力変化時の放電の観察結果を図3に示す。図3は電極
先端部の断面積を横軸に、ランプ電力を縦軸にとり、放
電の様子を示している。
These lamps having the dimensions shown in FIG. 2 were turned on, and after the electric characteristics and light characteristics of the lamp were sufficiently stabilized, the state of discharge was observed while reducing the input lamp power. The ramp power reduction rate is 10W each,
In the region where the discharge becomes unstable, the number of steps is set smaller. Further, each time the lamp power was lowered, the lamp was held until the electric characteristics of the lamp were sufficiently stabilized. FIG. 3 shows the observation result of the discharge thus obtained when the lamp power was changed. FIG. 3 shows the state of discharge with the horizontal axis representing the cross-sectional area of the electrode tip and the vertical axis representing the lamp power.

【0022】例えば、電極径が0.5mm、電極先端部断面
積に直すと約0.20mm2になる電極で作成したランプの放
電は400Wや250Wのランプ電力時には安定であった。しか
し、更に入力電力を下げていくと、80W近辺から電極表
面に電極輝点ができはじめ、ちらつきが観察された。ま
た、更に入力電力を下げると、40W時点で立消えが発生
した。
For example, the discharge of a lamp made of an electrode having an electrode diameter of 0.5 mm and a cross-sectional area of the electrode tip portion of about 0.20 mm 2 was stable at a lamp power of 400 W or 250 W. However, when the input power was further reduced, electrode bright spots began to form on the electrode surface from around 80 W, and flicker was observed. Moreover, when the input power was further reduced, the extinction occurred at 40W.

【0023】同様に、電極径が0.75mm、電極先端部断面
積に直すと約0.44mm2になる電極で作成したランフ゜の放電
は、450Wから150W前後のランプ電力までは安定であった
が、更に入力電力を下げていくと、120W近辺から電極表
面に電極輝点ができはじめ、ちらつきが観察された。ま
た、更に入力電力を下げると、72W時に立消えが発生し
た。
Similarly, the lamp discharge made with an electrode having an electrode diameter of 0.75 mm and a cross-sectional area of the electrode tip portion of about 0.44 mm 2 was stable from 450 W to about 150 W of lamp power. As the input power was further reduced, electrode bright spots began to form on the electrode surface from around 120 W, and flicker was observed. Moreover, when the input power was further reduced, it disappeared at 72W.

【0024】更には、電極径が1.00mm、電極先端部断面
積に直すと約0.79mm2になる電極で作成したランプの放
電は、400Wのランプ電力時には安定であったが、360W近
辺から電極表面に電極輝点ができはじめ、260W時に立消
えが発生した。
Furthermore, the discharge of a lamp made with an electrode having an electrode diameter of 1.00 mm and a cross-sectional area of the electrode tip portion of about 0.79 mm 2 was stable at a lamp power of 400 W, but from the vicinity of 360 W the electrode was discharged. Electrode bright spots began to appear on the surface and disappeared at 260W.

【0025】これらの観察の結果、電極先端部断面積に
対するランプ電力の関係において、図3中に実線で示し
たランプ電力まで調光を行うとちらつきが発生すること
がわかった。図3中の実線は、次の近似式で表される。
ここで、Wはランプ電力(W)を示し、Sは電極先端部
断面積(mm2)を示す。 W=39.6×EXP(2.8×S) すなわち、 W≧39.6×EXP(2.8×S) なる関係が成り立つ領域では、ちらつきを防止できるこ
とを発見した。
As a result of these observations, it was found that, in the relationship between the lamp power and the cross-sectional area of the electrode tip, flicker occurs when light control is performed up to the lamp power shown by the solid line in FIG. The solid line in FIG. 3 is represented by the following approximate expression.
Here, W represents the lamp power (W), and S represents the electrode tip cross-sectional area (mm 2 ). W = 39.6 × EXP (2.8 × S) That is, it has been found that flicker can be prevented in a region where the relation of W ≧ 39.6 × EXP (2.8 × S) holds.

【0026】また、図3中に鎖線で示したランフ゜電力まで
調光を行うと立消えが防止発生することを発見した。図
3中の鎖線は、次の近似式で表される。 W=17.7×EXP(3.4×S) すなわち、 W≧17.7×EXP(3.4×S) なる関係が成り立つ領域では、立消えを防止できること
を発見した。
Further, it has been discovered that dimming is prevented when light control is performed up to the ramp power shown by the chain line in FIG. The chain line in FIG. 3 is represented by the following approximate expression. W = 17.7 × EXP (3.4 × S) That is, it was found that the extinction can be prevented in the region where the relation W ≧ 17.7 × EXP (3.4 × S) holds.

【0027】次に、図4として、図2に示されたランプ
に対して寿命試験を実施した結果を図3に書き加えて示
した。例えば、電極径が0.50mm、電極先端部断面積に直
すと約0.20mm2になる電極で作成したランプは500W以上
のランプ電力で寿命試験を行った場合、黒化の発生が激
しく、定格寿命時の光束値が既定値を下回ってしまっ
た。
Next, FIG. 4 additionally shows the result of a life test performed on the lamp shown in FIG. 2 in FIG. For example, a lamp made with an electrode having an electrode diameter of 0.50 mm and a cross-sectional area of the electrode tip section of approximately 0.20 mm 2 has a rated black life due to severe blackening when subjected to a life test with a lamp power of 500 W or more. The luminous flux value at that time has fallen below the default value.

【0028】同様に、電極径が0.96mm、電極先端部断面
積に直すと約0.72mm2になる電極で作成したランプは、4
50W以上のランプ電力で寿命試験を行った場合、黒化の
発生が激しく、定格寿命時の光束値が既定値を下回って
しまった。
Similarly, a lamp made of an electrode having an electrode diameter of 0.96 mm and a cross-sectional area of the electrode tip portion of about 0.72 mm 2 has 4
When a life test was performed with a lamp power of 50 W or more, blackening was intense and the luminous flux value at the rated life was below the default value.

【0029】これらの観察の結果、電極先端部断面積に
対するランプ電力の関係において、図4中に一点鎖線で
示したランプ電力を超えて点灯したランプは黒化の発生
が激しく、定格寿命時の光束値が既定値を下回ることが
判明した。図4中の一点鎖線は、次の近似式で表され
る。 W=537.4×EXP(-0.2×S) すなわち、 W≦537.4×EXP(-0.2×S) なる関係が成り立つ領域では、定格寿命まで規定の光束
値を維持できることを発見した。
As a result of these observations, in relation to the lamp power with respect to the cross-sectional area of the electrode tip portion, the lamp lit beyond the lamp power shown by the one-dot chain line in FIG. It was found that the luminous flux value was below the default value. The alternate long and short dash line in FIG. 4 is represented by the following approximate expression. W = 537.4 × EXP (−0.2 × S) That is, in the region where the relation W ≦ 537.4 × EXP (−0.2 × S) holds, it was discovered that the specified luminous flux value can be maintained until the rated life.

【0030】なお、上述の実施の形態においては、これ
までに述べた実施例はスカンジウムとナトリウムの沃化
物を封入したメタルハライドランプについて述べたが、
金属ハロゲン化物を封入せずアルゴンと水銀のみを封入
した高圧水銀ランプにおいても同様の結果を確認するこ
とができた。
In the above-mentioned embodiment, the above-mentioned embodiments have been described with reference to the metal halide lamp in which scandium and sodium iodide are enclosed.
Similar results could be confirmed in a high-pressure mercury lamp in which only a metal halide was enclosed without containing a metal halide.

【0031】以上、発見されたこれらの関係式は、調光
点灯を行う高圧放電灯の電極設計指針となる。例えば、
電極先端部断面積が0.38mm2の電極(電極径0.7mm)を用
いる場合には、約110Wまでちらつきがなく安定に点灯さ
せることができることが分かる。同時に、500W以下であ
れば定格寿命時まで規定の光束が得られることがわか
る。つまり、電極先端部断面積が0.38mm2の電極(電極
径0.7mm)を用いたランプは、500Wから110Wまでちらつ
きが発生しない調光点灯を実現することができる。
The relational expressions thus found serve as a guideline for designing electrodes of a high-pressure discharge lamp that performs dimming lighting. For example,
It can be seen that when an electrode with an electrode tip cross section of 0.38 mm 2 (electrode diameter 0.7 mm) is used, stable lighting can be achieved up to about 110 W without flicker. At the same time, it can be seen that if it is 500 W or less, the specified luminous flux can be obtained until the rated life. That is, a lamp using an electrode (electrode diameter 0.7 mm) having a cross-sectional area of the electrode tip portion of 0.38 mm 2 can realize dimming lighting from 500 W to 110 W without flicker.

【0032】また別の例として、400Wが定格のランプを
25%までちらつきなく調光して使いたい場合には、ランフ゜
電力100Wと図4中の実線が交わる点を求めれば、電極先
端部断面積は約0.33mm2で電極径に直すと0.65mmである
ことが分かる。従って0.65mmより細い電極を用いれば、
400Wが定格のランプを25%までちらつきなく調光して使
用できることが判明する。
As another example, a 400 W rated lamp is
If you want to use and without dimming flickering to 25%, by obtaining the point of intersection is the solid line in Ranfu ° power 100W and 4, the cross-sectional area electrode tip when fix the electrode diameter of about 0.33 mm 2 in 0.65mm I know there is. Therefore, if an electrode thinner than 0.65 mm is used,
It turns out that a 400W rated lamp can be used to dim up to 25% without flicker.

【0033】また同様に、例えば、400Wが定格のランプ
を25%まで立ち消えすることなく調光して使いたい場合
には、ランプ電力100Wと図4中の鎖線が交わる点を求め
れば、電極先端部断面積は約0.51mm2で電極径に直すと
0.81mmであることが分かる。従って0.81mmより細い電極
を用いれば、400Wが定格のランプを25%まで立ち消えす
ることなく調光して使用できることが判明する。
Similarly, for example, when it is desired to use a lamp rated at 400 W up to 25% without dimming, the electrode tip can be obtained by finding the intersection of the lamp power of 100 W and the chain line in FIG. The sectional area is about 0.51 mm 2
It can be seen that it is 0.81 mm. Therefore, it is clear that if an electrode thinner than 0.81 mm is used, a lamp rated at 400 W can be used for dimming up to 25% without dimming.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明にあっては、電極が気密封入され
た透光性の容器内に、少なくとも水銀と希ガスとを封入
してなる放電灯であって、前記電極の先端部断面積S
(mm2)、放電灯電力W(W)なる場合、W≧39.6×EXP
(2.8×S)を満たしていることを特徴とするものであ
る。これにより、調光点灯によるちらつきの発生を少な
くして、安定した調光点灯を行うことができる。
According to the present invention, there is provided a discharge lamp in which at least mercury and a rare gas are enclosed in a light-transmissive container in which electrodes are hermetically sealed. S
(Mm 2 ) and discharge lamp power W (W), W ≧ 39.6 × EXP
It is characterized by satisfying (2.8 × S). As a result, the occurrence of flickering due to dimming lighting can be reduced, and stable dimming lighting can be performed.

【0035】また、電極が気密封入された透光性の容器
内に、少なくとも水銀と希ガスとを封入してなる放電灯
であって、前記電極の先端部断面積S(mm2)、放電灯
電力W(W)なる場合、W≧17.7×EXP(3.4×S)を満
たしていることを特徴とするものである。これにより、
調光点灯による立ち消えの発生を少なくして、安定した
調光点灯を行うことができる。
A discharge lamp in which at least mercury and a rare gas are enclosed in a light-transmissive container in which electrodes are hermetically sealed, wherein a cross-sectional area S (mm 2 ) of a tip portion of the electrode is emitted. In the case of the electric power W (W), W ≧ 17.7 × EXP (3.4 × S) is satisfied. This allows
Stable dimming lighting can be performed by reducing the occurrence of fading due to dimming lighting.

【0036】また、W≦537.4×EXP(-0.2×S)を満た
すようにすることにより、寿命末期に所定の光束を得る
ことができる。
By satisfying W ≦ 537.4 × EXP (−0.2 × S), a predetermined luminous flux can be obtained at the end of life.

【0037】従って、良好なランプ特性を維持して調光
点灯を可能とする放電灯及び放電灯点灯装置を提供する
ことができた。
Therefore, it was possible to provide a discharge lamp and a discharge lamp lighting device capable of performing dimming lighting while maintaining good lamp characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る高圧放電灯の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a high pressure discharge lamp according to the present invention.

【図2】本発明に係るランプの電極心棒の径及び電極の
先端部断面積を示すテーブルである。
FIG. 2 is a table showing the diameter of the electrode mandrel and the cross-sectional area of the tip of the electrode of the lamp according to the present invention.

【図3】本発明に係る電極先端部断面積に対する、ちら
つき及び立ち消えが発生したランプ電力の関係を示す図
である。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a lamp power in which flicker and extinguishment occur, with respect to an electrode tip end cross-sectional area according to the present invention.

【図4】本発明に係る定格寿命時に所定の光束値が得ら
れるランプ電力の関係を示すである。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between lamp powers for obtaining a predetermined luminous flux value at the rated life according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 高圧放電灯 2 電極 2a 電極心棒 2b コイル 3 外管 4 発光管支柱 5 封着部 6 金属箔導体 1 High-pressure discharge lamp 2 electrodes 2a Electrode mandrel 2b coil 3 outer tube 4 arc tube support 5 Sealing part 6 Metal foil conductor

───────────────────────────────────────────────────── 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 西岡 浩二 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) 5C039 HH05 HH07    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Takuma Hashimoto             1048, Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Works Co., Ltd.             Inside the company (72) Inventor Koji Nishioka             1048, Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Works Co., Ltd.             Inside the company (72) Inventor Kazuhiko Sakai             1048, Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Works Co., Ltd.             Inside the company F term (reference) 5C039 HH05 HH07

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電極が気密封入された透光性の容器内
に、少なくとも水銀と希ガスとを封入してなる放電灯で
あって、前記電極の先端部断面積S(mm2)、放電灯電
力W(W)なる場合、W≧39.6×EXP(2.8×S)を満た
していることを特徴とする放電灯。
1. A discharge lamp in which at least mercury and a rare gas are enclosed in a light-transmissive container in which an electrode is hermetically sealed, wherein a tip cross-sectional area S (mm 2 ) of the electrode is emitted. A discharge lamp characterized by satisfying W ≧ 39.6 × EXP (2.8 × S) in the case of electric power W (W).
【請求項2】 電極が気密封入された透光性の容器内
に、少なくとも水銀と希ガスとを封入してなる放電灯で
あって、前記電極の先端部断面積S(mm2)、放電灯電
力W(W)なる場合、W≧17.7×EXP(3.4×S)を満た
していることを特徴とする放電灯。
2. A discharge lamp in which at least mercury and a rare gas are enclosed in a light-transmissive container in which an electrode is hermetically sealed, wherein a cross-sectional area S (mm 2 ) of a tip portion of the electrode is emitted. A discharge lamp characterized by satisfying W ≧ 17.7 × EXP (3.4 × S) in the case of electric power W (W).
【請求項3】 W≦537.4×EXP(-0.2×S)を満たし
ていることを特徴とする請求項1または請求項2記載の
放電灯。
3. The discharge lamp according to claim 1, wherein W ≦ 537.4 × EXP (−0.2 × S) is satisfied.
【請求項4】 前記電極の先端部断面積S(mm2
が、0.2≦S≦0.8を満たしていることを特徴とする請求
項1乃至請求項3のいずれかに記載の放電灯。
4. The cross-sectional area S (mm 2 ) of the tip of the electrode
The discharge lamp according to any one of claims 1 to 3, wherein 0.2 ≦ S ≦ 0.8 is satisfied.
【請求項5】 前記容器内に、金属ハロゲン化物を含
むことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに
記載の放電灯。
5. The discharge lamp according to any one of claims 1 to 4, wherein the container contains a metal halide.
【請求項6】 請求項1乃至請求項5のいずれかに記
載の放電灯と、該放電灯を点灯制御する制御手段とを有
し、前記制御手段により前記放電灯に入力する電力を可
変することを特徴とする放電灯点灯装置。
6. The discharge lamp according to any one of claims 1 to 5, and control means for controlling lighting of the discharge lamp, wherein the control means varies electric power input to the discharge lamp. A discharge lamp lighting device characterized by the above.
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KR100845771B1 (en) 2008-01-29 2008-07-11 주식회사 금오전기 Lamp appliance for gardening
WO2023176139A1 (en) * 2022-03-15 2023-09-21 オムロン株式会社 Malfunction determination device, malfunction determination system, and malfunction determination method

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