JP2006164709A - High pressure discharge lamp and high pressure discharge lamp lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、矩形波電流により付勢される高圧放電ランプおよびこれを備えた高圧放電ランプ点灯装置に関する。 The present invention relates to a high-pressure discharge lamp energized by a rectangular wave current and a high-pressure discharge lamp lighting device including the same.
従来、主として一般照明用の高圧放電ランプにおいては、外管内の所定位置に発光管を支持するために、発光管の上下部分をステンレス鋼などからなる枠状の支持部材に固定している。そうして、支持部材は、その一部が外管の内面に弾力的に接触する一方、同時に外管のネック部を封止しているフレアガラスから外管内へ気密に導入されて内部に突出する内部導入線に溶接されている。また、発光管の外管先端側に位置する電極に対して支持部材に溶接されたバンド状導電体を溶接することによって、内部導入線と当該電極とを接続している。上記の構造により、発光管は、外管と内部導入線とによって外管内の所定位置に保持され、外部から加わる振動や衝撃に対して所定位置からずれないようになっている。このような発光管支持構造であるため、発光管中を放電により流れるランプ電流は、支持部材を経由して流れる(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, in a high-pressure discharge lamp for general illumination, in order to support the arc tube at a predetermined position in the outer tube, the upper and lower portions of the arc tube are fixed to a frame-like support member made of stainless steel or the like. Thus, a part of the support member elastically contacts the inner surface of the outer tube, and at the same time, the support member is airtightly introduced into the outer tube from the flare glass that seals the neck portion of the outer tube, and protrudes to the inside. Welded to the internal lead-in. Further, the internal lead-in wire and the electrode are connected by welding a band-shaped conductor welded to the support member to the electrode located on the distal end side of the outer tube of the arc tube. With the above structure, the arc tube is held at a predetermined position in the outer tube by the outer tube and the inner lead wire so that it does not deviate from the predetermined position with respect to vibration and impact applied from the outside. Because of such an arc tube support structure, the lamp current that flows through the arc tube due to discharge flows through the support member (see, for example, Patent Document 1).
ところで、メタルハライドランプなどの高圧放電ランプを、矩形波電流を出力する電子化点灯回路を用いて点灯することが知られている(特許文献2参照。)。電子化点灯回路を用いて高圧放電ランプを点灯することにより、ランプ電力などの制御が容易になる。透光性セラミックス製の気密容器を備えたメタルハライドランプの場合、再点弧電圧が高くなる傾向があるが、上記の電子化点灯回路を用いて点灯することにより、再点弧電圧が低くなるという利点もある。 By the way, it is known that a high-pressure discharge lamp such as a metal halide lamp is lit using an electronic lighting circuit that outputs a rectangular wave current (see Patent Document 2). By lighting the high-pressure discharge lamp using the electronic lighting circuit, it is easy to control the lamp power and the like. In the case of a metal halide lamp equipped with an airtight container made of translucent ceramics, the re-ignition voltage tends to increase, but it is said that the re-ignition voltage is reduced by lighting using the above-described electronic lighting circuit. There are also advantages.
一方、発光金属としてナトリウム(Na)のハロゲン化物を発光管内に封入したメタルハライドランプは、温白色系の可視光を高効率で発光するが、ナトリウムはそのイオン半径が小さいため、正に帯電したナトリウムイオンが発光管外表面の負の光電子による電位に引かれて発光管バルブを通過して発光管外へ消失してしまい、発光効率が低下するとともに、短寿命になるという問題がある。この問題を解決するために、支持部材に電位がかからない、したがってサポート部材にランプ電流が流れない構造を採用したメタルハライドランプが知られている(特許文献3参照。)。
ところが、高圧放電ランプを、矩形波電流を出力する電子化点灯回路を用いて点灯すると、ランプから可聴周波数領域の騒音が発生するという問題がある。この騒音は、人が特に不快に感じる900Hz〜5kHzの周波数帯域を含んでいるので、低減することが要求される。 However, when a high-pressure discharge lamp is lit using an electronic lighting circuit that outputs a rectangular wave current, there is a problem that noise in the audible frequency region is generated from the lamp. Since this noise includes a frequency band of 900 Hz to 5 kHz that is particularly unpleasant for humans, it is required to be reduced.
本発明者が調査したところ、主として発光管支持部材に矩形波のランプ電流が流れることによって発生した磁界が矩形波電流の立ち上がりおよび立ち下がりの際に急激な変化を起す際に、支持部材がある固有の振動数によって共振し、そのときに生じる共振音が外管に伝播して騒音が発生することが分かった。本発明は、この知見に基づいてなされたものである。 As a result of an investigation by the present inventor, there is a support member when a magnetic field generated mainly by a rectangular wave lamp current flowing through the arc tube support member undergoes a sudden change at the rise and fall of the rectangular wave current. It was found that resonance occurred at a specific frequency, and the generated resonance sound propagated to the outer tube to generate noise. The present invention has been made based on this finding.
本発明は、矩形波電流により点灯する際に発生する可聴領域、特に周波数900Hz〜4kHzの騒音の発生を抑制した高圧放電ランプおよびこれを備えた高圧放電ランプ点灯装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a high-pressure discharge lamp that suppresses generation of noise in an audible region, particularly a frequency of 900 Hz to 4 kHz, which is generated when the lamp is lit by a rectangular wave current, and a high-pressure discharge lamp lighting device including the high-pressure discharge lamp. .
請求項1に係る発明の高圧放電ランプは、内部に放電空間を有する透光性放電容器、透光性放電容器に封装されて放電空間に臨む一対の電極および透光性放電容器内に封入された放電媒体を備えている発光管と;発光管を内部に収納している透光性の外管と;一部が外管の内面に接触することにより発光管を外管内の所定位置に支持するとともにランプ電流が流れないように構成された発光管支持部材と;を具備し、矩形波電流により付勢されることを特徴としている。
The high-pressure discharge lamp of the invention according to
〔発光管について〕 本発明において、発光管は、透光性放電容器、一対の電極および放電媒体を少なくとも備えている。 [About the arc tube] In the present invention, the arc tube includes at least a translucent discharge vessel, a pair of electrodes, and a discharge medium.
(透光性放電容器について) 透光性放電容器は、透光性であり、内部に放電空間を有したものである。透光性であるとは、放電により発生した放射のうち、所望波長域の発光成分を少なくとも所望の部位から外部へ透過させることができればよいことを意味する。また、透光性放電容器は、高圧放電ランプの正常な作動状態において、透光性放電容器として問題なく機能する程度を有していればよい。透光性放電容器の構成材料としては、例えば石英ガラスおよび透光性セラミックスなどを用いることができる。透光性セラミックスとしては、例えばサファイヤなどの単結晶の金属酸化物と、多結晶の金属酸化物、例えば半透明の気密性アルミニウム酸化物、イットリウム−アルミニウム−ガーネット(YAG)、イットリウム酸化物(YOX)と、多結晶非酸化物、例えばアルミニウム窒化物(AlN)などを用いることができる。透光性放電容器の内容積すなわち放電空間の容積は、高圧放電ランプの定格ランプ電力の大きさに応じて多様な値に設定することができる。また、放電空間の形状も円筒状、球状、楕円球状など多様であることを許容する。 (Translucent discharge vessel) The translucent discharge vessel is translucent and has a discharge space inside. Translucency means that it is only necessary to transmit at least a light-emitting component in a desired wavelength region to the outside from radiation generated by discharge. Moreover, the translucent discharge container should just have a grade which functions without a problem as a translucent discharge container in the normal operation state of a high pressure discharge lamp. As a constituent material of the translucent discharge vessel, for example, quartz glass and translucent ceramics can be used. Examples of the translucent ceramics include single-crystal metal oxides such as sapphire, and polycrystalline metal oxides such as translucent airtight aluminum oxide, yttrium-aluminum-garnet (YAG), and yttrium oxide (YOX). And a polycrystalline non-oxide such as aluminum nitride (AlN). The inner volume of the translucent discharge vessel, that is, the volume of the discharge space, can be set to various values according to the rated lamp power of the high-pressure discharge lamp. In addition, the discharge space may have various shapes such as a cylindrical shape, a spherical shape, and an elliptical spherical shape.
(一対の電極について) 一対の電極は、透光性放電容器に封装されて先端が互いに離間して放電空間に臨んでいる。また、電極は、タングステン(W)、ドープドタングステン、トリウム入りタングステン、レニウム(Re)、レニウム−タングステン合金またはモリブデン(Mo)などの耐火性金属を用いて形成することができる。また、電極は、その基端側などの一部を異種の耐火性金属またはサーメットなどを用いて形成することができる。例えば、電極の主要部をタングステンで形成し、基端部をモリブデンまたはサーメットで形成する。さらに、電極は、好ましくは細長い電極軸部および電極軸部の先端部に配設される電極主部から構成することができる。この場合、電極主部は、電極軸の先端に配設されて主として陰極およびまたは陽極として作用する部分であり、電極の先端部を構成する。また、電極主部は、その表面積を大きくして放熱を良好にするために、必要に応じて例えばタングステンのコイルを巻装したりすることができる。 (About a pair of electrode) A pair of electrode is sealed by the translucent discharge container, and the front-end | tip is mutually spaced apart and faces discharge space. The electrode can be formed using a refractory metal such as tungsten (W), doped tungsten, thorium-containing tungsten, rhenium (Re), rhenium-tungsten alloy, or molybdenum (Mo). Further, the electrode can be formed using a part of the base end side or the like using a different kind of refractory metal or cermet. For example, the main part of the electrode is made of tungsten, and the base end part is made of molybdenum or cermet. Further, the electrode can be constituted of an elongated electrode shaft portion and an electrode main portion disposed at the tip portion of the electrode shaft portion. In this case, the electrode main portion is a portion that is disposed at the tip of the electrode shaft and mainly functions as a cathode and / or an anode, and constitutes the tip of the electrode. In addition, the electrode main part can be wound with, for example, a tungsten coil, if necessary, in order to increase its surface area and improve heat dissipation.
また、一対の電極に電流を供給するために、電極に接続する導入導体を透光性放電容器から外部へ導出することができる。導入導体としては、透光性放電容器が石英ガラス製の場合、モリブデンが好適である。透光性アルミナセラミックス製の場合、ニオブ(Nb)またはタンタル(Ta)などが好適である。 In addition, in order to supply current to the pair of electrodes, an introduction conductor connected to the electrodes can be led out from the translucent discharge vessel. As the introduction conductor, molybdenum is suitable when the translucent discharge vessel is made of quartz glass. In the case of a translucent alumina ceramic, niobium (Nb) or tantalum (Ta) is preferable.
(放電媒体について) 放電媒体は、透光性放電容器の放電空間内において一対の電極間に所要の放電が生起するような媒体であればよく、本発明においては具体的な物質名が特段限定されるものではない。例えば、メタルハライドランプの場合、発光金属のハロゲン化物、ランプ電圧形成物質および希ガスにより構成される。ランプ電圧形成物質は、主としてランプ点灯中に一対の電極間に生じる電圧降下すなわちランプ電圧を所望の値にするのに効果的な物質であり、例えば水銀や蒸気圧の比較的高い金属ハロゲン化物などからなる。 (Regarding the discharge medium) The discharge medium may be a medium in which a required discharge occurs between a pair of electrodes in the discharge space of the translucent discharge vessel. In the present invention, specific substance names are particularly limited. Is not to be done. For example, in the case of a metal halide lamp, it is composed of a light emitting metal halide, a lamp voltage forming substance, and a rare gas. The lamp voltage forming substance is a substance that is effective for making a voltage drop generated between a pair of electrodes during lamp operation, that is, a lamp voltage to a desired value, such as mercury or a metal halide having a relatively high vapor pressure. Consists of.
また、希ガスは、主として始動ガスおよび緩衝ガスとして作用するが、具体的な希ガスの種類は限定されない。一般照明用のメタルハライドランプの場合、好適にはネオン(Ne)およびアルゴン(Ar)の混合ガスである。希ガスの封入圧は、一般的には8〜80kPaである。8kPa未満では、パッシェン曲線から理解できるように始動が困難になる。また、80kPaを超えると始動電圧が高くなり、口金の耐圧を超えてしまう。 In addition, the rare gas mainly acts as a starting gas and a buffer gas, but the specific kind of the rare gas is not limited. In the case of a metal halide lamp for general illumination, a mixed gas of neon (Ne) and argon (Ar) is preferable. The enclosure pressure of the rare gas is generally 8 to 80 kPa. If it is less than 8 kPa, starting becomes difficult as can be understood from the Paschen curve. Moreover, when it exceeds 80 kPa, a starting voltage will become high and will exceed the pressure | voltage resistance of a nozzle | cap | die.
〔外管について〕 外管は、その内部に発光管を収納して、例えば発光管を保温したり、機械的に保護したり、あるいは光拡散作用を呈したりさせる目的で配設される。外管の内部は、ランプ外部の雰囲気に対して気密に保持するのが一般的である。外管内部を真空または不活性ガス(例えば、窒素やアルゴンなど)雰囲気にすることができる。また、外管の構成材料は、特段限定されない。例えば、硬質ガラス、半硬質ガラスまたは石英ガラスなどを用いて外管を構成することができる。所望により、透光性セラミックスを用いて外管を形成してもよい。 [Regarding the outer tube] The outer tube is disposed for the purpose of accommodating the arc tube therein, for example, keeping the arc tube warm, mechanically protecting it, or exhibiting a light diffusing action. The inside of the outer tube is generally kept airtight with respect to the atmosphere outside the lamp. The inside of the outer tube can be in a vacuum or an inert gas (for example, nitrogen or argon) atmosphere. Moreover, the constituent material of the outer tube is not particularly limited. For example, the outer tube can be formed using hard glass, semi-hard glass, quartz glass, or the like. If desired, the outer tube may be formed using translucent ceramics.
外管に光拡散作用を付与するために、従来から所望により外管の内面に蛍光体膜やシリカ膜などの光拡散膜を形成している。本発明においては、光拡散膜を備えることによって、光拡散形の高圧放電ランプが得られるのに加えて、矩形波点灯により後述する発光管支持部材から発生する騒音が光拡散膜によって拡散されたり、あるいは吸収されたりするなどのために、騒音レベルが低減する作用を奏することが分かった。 In order to impart a light diffusing action to the outer tube, a light diffusing film such as a phosphor film or a silica film is conventionally formed on the inner surface of the outer tube as desired. In the present invention, in addition to providing a light diffusion type high-pressure discharge lamp by providing the light diffusion film, noise generated from an arc tube support member, which will be described later, is diffused by the light diffusion film due to rectangular wave lighting. It has also been found that the noise level is reduced due to absorption or the like.
また、外管は、BT形バルブやT形バルブなどの形状を採用することができる。したがって、外管の形状は特段限定されない。しかし、外管の最大径が大きくなるにしたがって騒音レベルが大きくなる傾向があるので、最大径は120mm以下であるのが好ましい。また、最大径が30mm未満になると、発光管および付随的構造体の内部への収納が困難になるので、外管の最大径は30〜120mmの範囲内にあるのがよい。 Further, the outer tube can adopt a shape such as a BT type valve or a T type valve. Therefore, the shape of the outer tube is not particularly limited. However, since the noise level tends to increase as the maximum diameter of the outer tube increases, the maximum diameter is preferably 120 mm or less. Further, if the maximum diameter is less than 30 mm, it becomes difficult to store the arc tube and the incidental structure inside. Therefore, the maximum diameter of the outer tube is preferably in the range of 30 to 120 mm.
〔発光管支持部材について〕 発光管支持部材は、少なくとも発光管を外管内の所定位置に保持するのを助成するための手段であり、そのために一部が外管の内面に接触、好ましくは弾性的に接触する。例えば、外管の先端部(トップ部)側において外管の内面に接触させることができる。この接触のみで発光管を支持するように構成することができる。 [About the arc tube support member] The arc tube support member is a means for assisting at least holding the arc tube in a predetermined position in the outer tube. For this purpose, a part of the arc tube support member is in contact with the inner surface of the outer tube, preferably elastic. Touch. For example, the outer tube can be brought into contact with the inner surface of the outer tube on the tip (top) side. The arc tube can be supported only by this contact.
しかし、所望により上記発光管支持部材に加えて、発光管をより安定に支持するために、所望により外管の基端部(一般的には口金が装着される端部)側において、ステム部分に支持させたり、ステム部から外管内部へ導出された内部導入線または内部導入線に溶接した接続線に支持させたりすることができる。また、例えば電極に接続する導入導体と発光管支持部材とが協働して発光管を支持しているような構成も許容される。したがって、以上の各変形例において、ステム部、内部導入線、接続線および導入導体は、発光管支持部材には含まれない補助的支持部材として作用する。 However, in order to support the arc tube more stably in addition to the arc tube support member as desired, a stem portion is provided on the proximal end portion (generally, the end portion to which the base is attached) of the outer tube as desired. Or an internal lead-in wire led out from the stem portion to the inside of the outer tube or a connecting wire welded to the internal lead-in wire. Further, for example, a configuration in which the introduction conductor connected to the electrode and the arc tube support member cooperate to support the arc tube is allowed. Accordingly, in each of the above-described modifications, the stem portion, the internal introduction line, the connection line, and the introduction conductor act as auxiliary support members that are not included in the arc tube support member.
また、発光管支持部材は、単一化された構造であってもよいが、複数に分割された構造であってもよい。後者の場合、発光管の一端を支持する第1の支持部材と、他端を支持する第2の支持部材とで支持部材を構成することができる。 In addition, the arc tube support member may have a unified structure, but may have a structure divided into a plurality of parts. In the latter case, the support member can be composed of a first support member that supports one end of the arc tube and a second support member that supports the other end.
さらに、発光管支持部材は、モリブデン(Mo)、鉄(Fe)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、銅(Cu)およびアルミニウム(Al)などの金属またはそれらを主体とする合金、例えばステンレス鋼、Ni−Cu合金、真鍮などを用いて形成することができる。したがって、発光管支持部材は、強磁性体、常磁性体または反磁性体のいずれであってもよい。また、ステンレス鋼は、その合金比率により強磁性体にもなるし、非強磁性体になる。ステンレス鋼は、それが強磁性体および非強磁性体のいずれであっても、当該材料を比較的容易に入手できるとともに加工が容易で、しかも機械的強度に優れているので、発光管支持部材を構成するための材料として実際上好適である。 Further, the arc tube support member is made of a metal such as molybdenum (Mo), iron (Fe), nickel (Ni), cobalt (Co), copper (Cu), and aluminum (Al), or an alloy mainly containing them, such as stainless steel. It can be formed using steel, Ni-Cu alloy, brass or the like. Therefore, the arc tube support member may be a ferromagnetic material, a paramagnetic material, or a diamagnetic material. Stainless steel also becomes a ferromagnetic material or a non-ferromagnetic material depending on the alloy ratio. Since stainless steel is a ferromagnetic material and a non-ferromagnetic material, the material can be obtained relatively easily and can be easily processed, and has excellent mechanical strength. It is practically suitable as a material for constituting.
さらにまた、本発明においては、発光管支持部材にはランプ電流が実質的に流れないように構成される。このために、外管の内部に流入したランプ電流を、発光管支持部材を経由しないで発光管の電極に供給するように、例えば内部導入線と発光管から導出されたリード導体との間を発光管支持部材とは別に配設された接続導体で接続することができる。なお、発光管支持部材は、ランプ電流の流路を形成する部材(例えば上記の構成の場合、内部導入線、接続導体および導入導体)に対して絶縁関係を形成しているのが好ましいが、ランプ電流が実質的に流れないのであれば、所望により電位的には接続している場合であっても、一応の作用効果を奏するので許容される。 Furthermore, in the present invention, the arc tube support member is configured so that the lamp current does not substantially flow. For this purpose, for example, the lamp current flowing into the outer tube is supplied to the electrode of the arc tube without passing through the arc tube support member, for example, between the internal lead-in line and the lead conductor led out from the arc tube. They can be connected by a connection conductor arranged separately from the arc tube support member. In addition, it is preferable that the arc tube support member has an insulating relationship with a member that forms a flow path of a lamp current (for example, in the case of the above configuration, the internal lead-in wire, the connection conductor, and the lead-in conductor) If the lamp current does not substantially flow, even if it is connected in terms of potential as desired, it is allowed because it has a temporary effect.
〔矩形波電流により付勢する手段について〕 本発明の高圧放電ランプは、矩形波電流により付勢されて点灯する。矩形波電流は、一般的には電子化点灯回路を用いることにより容易に得ることができ、最も一般的には正負の極性側に波形が略四角形の交流電流であるが、本発明においては、再点弧電圧を抑えることが可能な範囲で0電位からの立ち上がりが若干傾斜するような半波が略台形形状の電流波形を含むものとする。また、電流の上限値が一定な波形に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、半波サイクル中の電流の瞬時値が連続的または段階的に増加または減少するような電流波形であってもよい。電子化点灯回路は、既知のものであることを許容する。例えば、フルブリッジ形インバータなどの直流−交流変換回路を主体とする回路構成を採用することができる。 [Means for Energizing by Rectangular Wave Current] The high-pressure discharge lamp of the present invention is energized by the rectangular wave current and lights up. The rectangular wave current is generally easily obtained by using an electronic lighting circuit, and is most generally an alternating current having a substantially square waveform on the positive / negative polarity side. It is assumed that a half wave whose rising from 0 potential is slightly inclined within a range in which the re-ignition voltage can be suppressed includes a substantially trapezoidal current waveform. Further, the upper limit value of the current is not limited to a constant waveform, and the instantaneous value of the current during the half-wave cycle increases or decreases continuously or stepwise as long as it does not depart from the spirit of the invention. It may be a current waveform. The electronic lighting circuit is allowed to be known. For example, a circuit configuration mainly composed of a DC-AC conversion circuit such as a full-bridge inverter can be adopted.
〔本発明の作用について〕 本発明においては、高圧放電ランプが上記の構成を具備しているので、高圧放電ランプの点灯中を通じて発光管を外管内の所定位置に支持する発光管支持部材にランプ電流が実質的に流れないことで、発光管支持部材に磁界が発生しなくなる。このため、発明が解決しようとする課題の項において説明したように発光管支持部材が磁界により共振するなどによって発生する騒音が顕著に抑制され、騒音レベルが低下する。 [Operation of the Invention] In the present invention, since the high-pressure discharge lamp has the above-described configuration, the lamp is attached to the arc tube support member that supports the arc tube at a predetermined position in the outer tube while the high-pressure discharge lamp is lit. Since the current does not substantially flow, a magnetic field is not generated in the arc tube support member. For this reason, as described in the section of the problem to be solved by the invention, noise generated by the arc tube support member resonating with a magnetic field is remarkably suppressed, and the noise level is lowered.
〔その他の構成について〕 本発明の必須構成要件ではないが、以下の構成を所望により適宜付加することができる。 [Other Configurations] Although not an essential component of the present invention, the following configurations can be appropriately added as desired.
1.(中管について) 中管は、シュラウドと称されているものがこれに含まれ、外管内において発光管の周囲を少なくとも管軸に直交する方向において包囲する透光性部材であり、発光管支持部材に発光管とともに支持される。そして、例えば発光管を保温したり、発光管の破裂時にその飛散を防止したりするなどを行うことができる。 1. (About the middle tube) The middle tube includes a so-called shroud, which is a translucent member that surrounds the periphery of the arc tube in the outer tube at least in the direction perpendicular to the tube axis, and supports the arc tube. The member is supported together with the arc tube. For example, it is possible to keep the arc tube warm or to prevent the arc tube from scattering when the arc tube bursts.
2.(口金について) 口金は、一般的には外管の基端側に装着されてステム部から外管内部に気密に突出する内部導入線に点灯回路から矩形波電流を供給するための受電端子構造体であるとともに、ランプソケットを介して高圧放電ランプを機械的に支持するための手段である。なお、口金は、非強磁性体によって形成されていることによって、口金が強磁性体により形成されている場合より騒音レベルが低くなる傾向がある。 2. (About the base) The base is generally a power receiving terminal structure for supplying a rectangular wave current from the lighting circuit to the internal lead wire that is attached to the base end side of the outer tube and protrudes airtightly from the stem portion into the outer tube. And a means for mechanically supporting the high-pressure discharge lamp through the lamp socket. Note that since the base is made of a non-ferromagnetic material, the noise level tends to be lower than when the base is made of a ferromagnetic material.
請求項2に係る発明の高圧放電ランプは、内部に放電空間を有する耐火性の透光性放電容器、透光性放電容器に封装されて放電空間に臨む一対の電極および透光性放電容器内に封入した放電媒体を備えている発光管と;発光管を内部に収納している透光性の外管と;発光管および外管の間に介在して管軸に対して直交する方向において発光管を包囲して外管内に収納されている中管と;一部が外管の内面に接触することにより発光管および中管を外管内の所定位置に支持するとともにランプ電流が流れないように構成された発光管支持部材と;を具備し、矩形波電流により付勢されることを特徴としている。 A high pressure discharge lamp according to a second aspect of the present invention includes a fire-resistant translucent discharge vessel having a discharge space therein, a pair of electrodes sealed in the translucent discharge vessel and facing the discharge space, and the translucent discharge vessel An arc tube having a discharge medium sealed in; a translucent outer tube containing the arc tube inside; in a direction perpendicular to the tube axis interposed between the arc tube and the outer tube An inner tube that surrounds the arc tube and is housed in the outer tube; and a part of the inner tube contacts the inner surface of the outer tube to support the arc tube and the inner tube at a predetermined position in the outer tube and prevent a lamp current from flowing. And an arc tube support member configured to be energized by a rectangular wave current.
本発明は、発光管支持部材が発光管および中管をともに支持するように構成されている点で請求項1に係る発明と異なる。したがって、中管は、発光管支持部材により発光管に対して常に所定の位置関係に保持されている。また、中管を介して発光管を発光管支持部材に支持されるように構成することができる。
The present invention is different from the invention according to
請求項3に係る発明の高圧放電ランプは、請求項1または2記載の高圧放電ランプにおいて、発光管支持部材は、非強磁性体からなることを特徴としている。 A high pressure discharge lamp according to a third aspect of the present invention is the high pressure discharge lamp according to the first or second aspect, wherein the arc tube support member is made of a non-ferromagnetic material.
非強磁性体としては、例えば銅(Cu)およびアルミニウム(Al)などの金属またはNi−Cu合金および真鍮などの合金を用いることができる。 As the non-ferromagnetic material, for example, a metal such as copper (Cu) and aluminum (Al) or an alloy such as Ni—Cu alloy and brass can be used.
本発明において、発光管支持部材は、非強磁性体からなるため、点灯中ランプ電流により磁界がランプ内に発生しても発光管支持部材が当該磁界の影響を受けて共振しにくくなる。このため、共振による騒音の発生がなお一層抑制される。 In the present invention, since the arc tube support member is made of a non-ferromagnetic material, even if a magnetic field is generated in the lamp by the lamp current during lighting, the arc tube support member is less likely to resonate due to the influence of the magnetic field. For this reason, generation of noise due to resonance is further suppressed.
請求項4に係る発明の高圧放電ランプは、請求項1ないし3のいずれか一記載の高圧放電ランプにおいて、外管は、その内面に全光透過率40%以上の光拡散膜を備えていることを特徴としている。本発明は、光拡散形であるとともに光拡散膜による騒音低減効果のある高圧放電ランプの好適な構成を規定している。なお、光拡散および騒音低減効果がより一層優れている好ましい全光透過率の範囲は、60%以上である。 A high pressure discharge lamp according to a fourth aspect of the present invention is the high pressure discharge lamp according to any one of the first to third aspects, wherein the outer tube has a light diffusion film having a total light transmittance of 40% or more on the inner surface thereof. It is characterized by that. The present invention defines a preferable configuration of a high-pressure discharge lamp that is a light diffusion type and has a noise reduction effect by a light diffusion film. In addition, the range of the preferable total light transmittance which is further excellent in the light diffusion and noise reduction effect is 60% or more.
光拡散膜は、高圧放電ランプを光拡散形にするために、その全光透過率が60%以上になっている。また、光拡散膜は、例えば蛍光体膜またはシリカ膜などにより構成することができる。なお、蛍光体膜は、蛍光体の種類を特段限定しないが、例えば3波長発光形の蛍光体を用いることができる。そして、発光管を透過する紫外線により励起されて赤色、緑色および青色の可視光を発生し、各発光色が加法混色して白色光となる。また、シリカ膜の場合、所望により主成分のシリカ(SiO2)にアルミナ(Al2O3)、チタニア(TiO2)などの光拡散性粒子を数質量%添加することが許容される。また、外管を形成しているガラスの直線透過率は、65%程度である。 The light diffusion film has a total light transmittance of 60% or more in order to make the high-pressure discharge lamp into a light diffusion type. Further, the light diffusion film can be composed of, for example, a phosphor film or a silica film. In addition, although the kind of fluorescent substance is not specifically limited for a fluorescent substance film, For example, the fluorescent substance of 3 wavelength light emission type can be used. And it is excited by the ultraviolet rays which permeate | transmit an arc tube, and the visible light of red, green, and blue is generated, and each luminescent color is additively mixed and turns into white light. In the case of a silica film, it is allowed to add several mass% of light diffusing particles such as alumina (Al 2 O 3 ) and titania (TiO 2 ) to the main component silica (SiO 2 ) as desired. The linear transmittance of the glass forming the outer tube is about 65%.
請求項5に係る発明の高圧放電ランプは、請求項4記載の高圧放電ランプにおいて、光拡散膜は、平均粒径1.0〜3.0μm、粒度分布3.0〜6.0μmの光拡散性粉末を用いて形成されていることを特徴としている。本発明は、光拡散膜を形成しやすい光拡散粉末の平均粒径および粒度分布を規定している。なお、光拡散膜の好ましい範囲は、平均粒径2.0〜2.6μm、粒度分布4.0〜5.0μmである。 A high-pressure discharge lamp according to a fifth aspect of the present invention is the high-pressure discharge lamp according to the fourth aspect, wherein the light diffusion film has a light diffusion of an average particle size of 1.0 to 3.0 μm and a particle size distribution of 3.0 to 6.0 μm. It is characterized by being formed using a conductive powder. The present invention defines the average particle size and particle size distribution of a light diffusing powder that can easily form a light diffusing film. In addition, the preferable range of a light-diffusion film is an average particle diameter of 2.0-2.6 micrometers, and a particle size distribution of 4.0-5.0 micrometers.
そうして、上記の光拡散性粉末を用いて外管の内面に形成された光拡散膜は、表面に適度の凹凸が形成されるために、騒音が拡散したり、吸収されたりしやすくなる。 Thus, the light diffusing film formed on the inner surface of the outer tube using the above light diffusing powder has moderate irregularities formed on the surface, so that noise is easily diffused and absorbed. .
請求項6に係る発明の高圧放電ランプは、請求項1ないし5のいずれか一記載の高圧放電ランプにおいて、透光性放電容器は、透光性セラミックスからなることを特徴としている。本発明は、騒音低減の効果が効果的に寄与する高圧放電ランプの構成を規定している。 A high-pressure discharge lamp according to a sixth aspect of the present invention is the high-pressure discharge lamp according to any one of the first to fifth aspects, wherein the translucent discharge vessel is made of translucent ceramics. The present invention defines the configuration of a high-pressure discharge lamp to which the noise reduction effect contributes effectively.
すなわち、矩形波電流により点灯する際に発生する騒音は、理由は詳らかでないが、発光管の透光性放電容器の材質が透光性セラミックスからなる方が石英ガラスからなるより一般にやや高い傾向が見受けられる。そして、その騒音レベルは、透光性セラミックス製の透光性放電容器のサイズや構造により変化するものの、石英ガラスからなる場合より数dB程度高い。 That is, although the reason for the noise generated when lighting with a rectangular wave current is not clear, the material of the translucent discharge vessel of the arc tube tends to be slightly higher than that of quartz glass in general than translucent ceramics. It can be seen. The noise level varies depending on the size and structure of the translucent discharge vessel made of translucent ceramics, but is about several dB higher than that made of quartz glass.
しかしながら、以上説明した各発明によれば、透光性セラミックス製の透光性放電容器を備えている場合であっても、効果的に騒音が低減する。 However, according to each invention demonstrated above, even if it is a case where the translucent discharge vessel made from translucent ceramics is provided, a noise is reduced effectively.
請求項7に係る発明の高圧放電ランプは、請求項1ないし6のいずれか一記載の高圧放電ランプにおいて、ランプ電流1.5A以上で点灯することを特徴としている。本発明は、矩形波電流により点灯する際に騒音が発生しやすいランプ電流、したがって本発明による騒音低減が効果的に寄与するランプ電流範囲を規定している。なお、上記ランプ電流は、一般的には定格ランプ電流を意味するが、必ずしも定格ランプ電流に限定されるものではない。 A high-pressure discharge lamp according to a seventh aspect of the invention is characterized in that in the high-pressure discharge lamp according to any one of the first to sixth aspects, the lamp is lit at a lamp current of 1.5 A or more. The present invention defines a lamp current that is likely to generate noise when lit by a rectangular wave current, and thus a lamp current range in which noise reduction according to the present invention contributes effectively. The lamp current generally means a rated lamp current, but is not necessarily limited to the rated lamp current.
以上説明した請求項1ないし7に規定する高圧放電ランプは、そのランプ電力が250W以上において、騒音低減に対する寄与が特に顕著である。なお、上記ランプ電力は、一般的には定格ランプ電力を意味するが、必ずしもこれに限定されない。
The high-pressure discharge lamp defined in
請求項8に係る発明の高圧放電ランプ点灯装置は、請求項1ないし7のいずれか一記載の高圧放電ランプと;矩形波電流を出力して高圧放電ランプを付勢する点灯回路と;を具備していることを特徴としている。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a high pressure discharge lamp lighting device comprising: the high pressure discharge lamp according to any one of the first to seventh aspects; and a lighting circuit that outputs a rectangular wave current to energize the high pressure discharge lamp. It is characterized by that.
本発明において、点灯回路は、矩形波電流を出力して高圧放電ランプに供給することができればどのような回路構成であってもよい。しかし、電子化点灯回路が好適であり、電子化点灯回路を例えばフルブリッジ形インバータ、ハーフブリッジ形インバータなどの直流−交流変換回路を主体として構成することができる。また、矩形波電流の立ち上がりおよび立下りは、波形が時間軸に対して垂直に変化するだけでなく、多少傾斜しながら変化するような構成であってもよい。 In the present invention, the lighting circuit may have any circuit configuration as long as it can output a rectangular wave current and supply it to the high pressure discharge lamp. However, an electronic lighting circuit is suitable, and the electronic lighting circuit can be mainly composed of a DC-AC conversion circuit such as a full-bridge inverter or a half-bridge inverter. Also, the rising and falling of the rectangular wave current may be configured such that the waveform changes not only perpendicularly to the time axis but also slightly inclined.
また、点灯回路は、これを直流−交流変換回路を主体として構成する場合に、直流電源と直流−交流変換回路との間の電圧不整合を解消するためや矩形波電流出力を制御するためなどの目的で、直流電源と直流−交流変換回路との間にチョッパ回路などの直流−直流間変換回路を介在させることができる。 Further, when the lighting circuit is mainly composed of a DC-AC conversion circuit, in order to eliminate a voltage mismatch between the DC power supply and the DC-AC conversion circuit, or to control a rectangular wave current output, etc. For this purpose, a DC-DC converter circuit such as a chopper circuit can be interposed between the DC power supply and the DC-AC converter circuit.
さらに、点灯回路に加えてイグナイタなどの始動装置を具備することができる。イグナイタの場合、高圧放電ランプの始動時に高電圧パルスを発生して、高圧放電ランプの一対の電極間に印加するので、これにより高圧放電ランプが始動する。 Furthermore, a starting device such as an igniter can be provided in addition to the lighting circuit. In the case of an igniter, a high voltage pulse is generated at the start of the high pressure discharge lamp and applied between the pair of electrodes of the high pressure discharge lamp, thereby starting the high pressure discharge lamp.
請求項1ないし7の各発明によれば、矩形波電流により点灯する際に発生する可聴領域、特に周波数900Hz〜4kHzの騒音の発生を抑制した高圧放電ランプを提供することができる。 According to each of the first to seventh aspects of the present invention, it is possible to provide a high pressure discharge lamp that suppresses the generation of noise having an audible region, particularly a frequency of 900 Hz to 4 kHz, which is generated when the lamp is lit by a rectangular wave current.
請求項6の発明によれば、請求項1ないし7の効果を有する高圧放電ランプ点灯装置を提供することができる。
According to invention of
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図1および図2は、本発明の高圧放電ランプを実施するための第1の形態としてのメタルハライドランプを示しており、図1は外管の一部を破断して要部を示す一部切欠正面図、図2は発光管の拡大断面図である。本形態のメタルハライドランプは、定格ランプ電力400W用として好適な構造であり、図1に示すように、発光管IT、外管OT、中管SG、発光管支持部材SF、UVエンハンサUVE、ゲッタGおよび口金Bを具備して構成されている。なお、定格ランプ電流は、4.0Aである。 1 and 2 show a metal halide lamp as a first embodiment for carrying out the high-pressure discharge lamp of the present invention. FIG. 1 is a partially cutaway view showing a main part by breaking a part of an outer tube. FIG. 2 is an enlarged sectional view of the arc tube. The metal halide lamp of this embodiment has a structure suitable for a rated lamp power of 400 W. As shown in FIG. 1, the arc tube IT, outer tube OT, middle tube SG, arc tube support member SF, UV enhancer UVE, getter G And a base B. The rated lamp current is 4.0A.
発光管ITは、図2に示すように、透光性放電容器1、一対の電極2、2、一対の導入導体3A、3B、一対のシール部4、4および透光性放電容器1の内部に封入された放電媒体を備えている。
As shown in FIG. 2, the arc tube IT includes a
透光性放電容器1は、透光性アルミナセラミックスからなり、包囲部1aおよび包囲部1aの両端に連通して配設された一対の小径筒部1b、1bを備え、内部に放電空間1cを有している。そして、包囲部1aおよび小径筒部1b、1bは、鋳込み成形により一体化されていて、全長が約80mmである。
The
包囲部1aは、2つの球体が、その一部が互いに重なるように軸方向に離間して両端部の半球状の部分を形成し、半球状の部分の間を直線で結んでなるほぼ俵形の形状をなしていて、外径約22mm、内径20mmで、肉厚が1.0mm、内容積約4.0ccである。
The encircling
一対の小径筒部1b、1bは、それぞれ外径約3.5mm、内径約1.6mmのパイプ状をなし、先端が対応する包囲部1aの半球状部分の中央部に接続している。なお、包囲部1aおよび一対の小径筒部1b、1bの境界部は、その内外両面が曲面によって形成されている。
The pair of small-diameter
一対の電極2、2は、電極軸2aおよび電極主部2bを備えている。電極軸2aは、外径0.9mm、長さ約8mmのタングステン棒からなり、小径筒部1b、1b内に挿通されていている。そして、電極軸2aと小径筒部1b、1bの内面との間にわずかな隙間が形成されている。電極主部2bは、電極軸1aの先端部に外径0.3mmのタングステン細線を約5ターン密ピッチで巻回することによって形成されていて、包囲部1a内に突出している。電極間距離は約20mmである。
The pair of
一対の導入導体3A、3Bは、図2に示すように、それぞれニオブ棒状体Nbおよびサーメット棒状体SMからなる。そして、ニオブ棒状体Nbが外径約1.0mm、長さが約15mmであり、サーメット棒状体SMがモリブデン−アルミナの焼結体からなり、外径が約1.4mm、長さが約18mmであり、上記両棒状体Nb、SMが直線状に溶接されて一体に形成されている。ニオブ棒状体Nbは、その先端が小径筒部1b、1b内に挿入されるとともに、基端が小径筒部1b、1bから外部へ突出している。
As shown in FIG. 2, the pair of
一対のシール部4、4は、いずれもDy2O3−SiO2−Al2O3からなるセラミックス封止用コンパウンドを加熱して溶融し、固化することにより形成されている。そうして、一対のシール部4、4は、透光性放電容器1の小径筒部1b、1bの端面側の部分と、これに対向する導入導体3、3のニオブ棒状体Nbと、の間に介在して透光性セラミックス放電容器1を気密に封止していて、いわゆる導入導体挿入封止構造を提供するとともに、一対の導入導体3A、3Bが透光性放電容器1の内部に露出しないように小径筒部1b、1b内に挿入されている部分の全体を被覆している。以上の封止により、電極2、2を透光性放電容器1の所定の位置に固定している。
Each of the pair of
また、シール部4を形成するには、透光性放電容器1を縦位置にセットし、さらにセラミックス封止用コンパウンドのリング状フリットガラス(図示しない。)を、そのとき上側に位置して封止しようとする例えば小径筒部1bの端面の上に載置して、リング状ペレットを加熱して溶融させて導入導体3Aと小径筒部1bとの間の隙間に進入させ、小径筒部12a内に挿入されている部分を構成している導入導体3Aのニオブ棒状体Nbの全体を被覆する。次に、透光性放電容器1を180°反転して、他方の小径筒部1b側についても上記と同様にシール部4を形成する。
In order to form the
放電媒体は、始動ガスおよびバッファガスとしてアルゴン、下記のハロゲン化金属、ならびにバッファ蒸気としての水銀からなり、透光性放電容器1内に封入されている。なお、金属ハロゲン化物および水銀は、蒸発する分より過剰に封入されているので、その一部が安定点灯時に小径筒部1b、1b内に形成されるわずかな隙間内に液相状態で滞留している。そして、点灯中下側となる例えば小径筒部1b内に液相状態で滞留している放電媒体の表層部付近に最冷部が形成される。
The discharge medium is composed of argon as a starting gas and a buffer gas, the following metal halide, and mercury as a buffer vapor, and is enclosed in the
ハロゲン化金属は、発光金属のハロゲン化物からなり、例えばツリウム(Tm)ハロゲン化物、ナトリウム(Na)ハロゲン化物、タリウム(Tl)ハロゲン化物および希土類金属ハロゲン化物などのグループから選択された金属のハロゲン化物により構成することができる。 The metal halide comprises a luminescent metal halide, for example a metal halide selected from the group of thulium (Tm) halide, sodium (Na) halide, thallium (Tl) halide and rare earth metal halide. Can be configured.
外管OTは、硬質ガラスからなるBT形バルブを用いていて、その最大径部の外径約116mm、最大内径約114mm、肉厚約1.0mm、全長約300mmである。そして、内部に発光管IT、中管SGおよび発光管支持部材SFなどの部材を収納している。また、外管OTは、図1において、下部に位置するネック部にフレアステム5を封着して備えている。フレアステム5は、一対の内部導入線6A、6Bを外管OT内へ気密に突出させて導入している。そして、発光管ITの図1において下部の導入導体3Aは、接続導体7を介して内部導入線6Aに接続している。発光管ITの上部の導入導体3Bは、湾曲導体8を介して内部導入線6Bに接続している。これにより、発光管ITの一対の電極2、2は、接続導体7および湾曲導体8を介して内部導入線6A、6B間に接続している。なお、湾曲導体8は、発光管ITから離間する方向の外管OTの内面に沿って湾曲している。そうして、発光管ITは、主として接続導体7により、また補助的に湾曲導体8により主として管軸方向に支持されている。
The outer tube OT uses a BT bulb made of hard glass and has a maximum diameter portion of an outer diameter of about 116 mm, a maximum inner diameter of about 114 mm, a wall thickness of about 1.0 mm, and a total length of about 300 mm. Then, members such as the arc tube IT, the middle tube SG, and the arc tube support member SF are accommodated therein. Further, the outer tube OT is provided with a
中管SGは、肉厚1.0mmの円筒状石英ガラス体からなり、外管OT内において発光管ITを管軸と直交する方向の側方を包囲する位置に後述する発光管支持部材SFによって保持されている。 The middle tube SG is formed of a cylindrical quartz glass body having a thickness of 1.0 mm, and is disposed by a light emitting tube support member SF described later at a position surrounding the light emitting tube IT in a direction perpendicular to the tube axis in the outer tube OT. Is retained.
発光管支持部材SFは、支持枠11、ステム嵌合プレート12、一対の支持プレート13、14およびスプリング片15からなる。支持枠11は、ステンレス鋼棒を門形に屈曲してなる。ステム嵌合プレート12は、ステンレス鋼板が円盤状に形成されていて、フレアステム5の頭部に嵌合して係止されている。そして、支持枠11の両脚部を固定している。これにより、支持枠11は、図1においてステム嵌合プレート12に下端が支持されている。一対の支持プレート13、14は、ステンレス鋼板をほぼ円盤状に形成してなり、中管SGの上下両端を周縁に形成した係止爪13a、14aを利用して支持し、かつ、取付爪13b、14bを利用して支持枠11に固定している。また、一対の支持プレート13、14の中央部には通孔が形成されており、透光性放電容器1の一対の小径筒部1b、1bを上記通孔に挿通させることにより、発光管ITを外管OTの管軸位置に定置しているとともに、発光管ITを主として管軸に直交する方向に支持している。スプリング片15は、支持枠11の図1において上部において左右に分かれて溶接されていて、外管OTの頭部内面に弾性的に接触することにより、支持枠11の上部を外管OTの頭部内面に対して弾性的に支持する。
The arc tube support member SF includes a
以上から明らかなように、発光管支持部材SFは、発光管ITおよび中管SGを外管OTに対して所定位置に機械的に支持しているが、導電的ないし導電位的には発光管ITに接続していない。なお、発光管ITは、発光管支持部材SFにより主として管軸に対して直交する方向に支持されている。 As is clear from the above, the arc tube support member SF mechanically supports the arc tube IT and the middle tube SG at a predetermined position with respect to the outer tube OT. Not connected to IT. The arc tube IT is supported by the arc tube support member SF mainly in a direction orthogonal to the tube axis.
UVエンハンサUVEは、原理的に既知であるので、詳細構造については図示を省略しているが、気密容器、導入線、内部電極、放電媒体および外部電極を具備して構成されている。気密容器は、石英ガラスなどの紫外線透過性ガラス製で、内部に細長い放電空間が形成されている。導入線は、モリブデンからなり、先端が後述する内部電極に溶接し、図1に示すように、基端が湾曲導体8に溶接され、したがって湾曲導体8を介して内部導入線6Bに接続している。内部電極は、モリブデン製で板状をなしていて、気密容器の放電空間内に封装されている。放電媒体は、アルゴン約1.3kPaからなり、気密容器の内部に封入されている。外部電極は、外径0.4mmのモリブデン線からなり、気密容器の外周に密着して5ターンほど巻き付けられているとともに、導体16を介して接続導体7に接続している。以上から明らかなように、UVエンハンサUVEは、発光管ITに並列接続している。
Since the UV enhancer UVE is known in principle, the detailed structure is not shown in the figure, but is configured to include an airtight container, an introduction line, an internal electrode, a discharge medium, and an external electrode. The hermetic container is made of ultraviolet transmissive glass such as quartz glass, and has an elongated discharge space formed therein. The lead-in wire is made of molybdenum, the tip is welded to an internal electrode to be described later, and the base end is welded to the
そうして、高圧放電ランプを、矩形波電流を出力する点灯回路に接続してこれを作動させる際に、口金Bを経由して一対の内部導入線6A、6B間に点灯回路の矩形波の無負荷出力電圧が印加されると、まず最初にUVエンハンサUVEの内部電極と外部電極との間で放電が生起する。これによって、透光性放電容器内の放電媒体が紫外光を発生する。紫外光は、透光性放電容器を透過して外管OT内へ放射する。そして、この紫外光は、発光管ITを照射するので、発光管IT内部の電極2が励起されるので、光電子が放出し、結果として発光管IT内の一対の電極2、2間における放電が生起しやすくなり、高圧放電ランプの始動が促進される。なお、UVエンハンサUVEから放射される紫外光は、実質的に外管OTにより遮断されるので、高圧放電ランプの外部には殆ど影響しない。
Then, when the high-pressure discharge lamp is connected to a lighting circuit that outputs a rectangular wave current and is operated, the rectangular wave of the lighting circuit is connected between the pair of internal lead-in
ゲッタGは、発光管支持部材SFに溶接されており、外管OT内を清浄にする。 The getter G is welded to the arc tube support member SF and cleans the inside of the outer tube OT.
口金3は、E39形口金であり、外管5のネック部に固着され、外管OTから外部へ露出した図示しない一対の外部導入線の一方がシェル部に、他方がセンターコンタクトに、それぞれ接続している。なお、一対の外部導入線は、フレアステム5を気密に経由して内部導入線6A、6Bと接続している。
The
次に、本発明の高圧放電ランプにおける矩形波電流による点灯時の騒音レベルを比較例のそれと対比しながら図3および図4を参照して説明する。なお、比較例は、図7に示す構造であり、図中図1と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。比較例は、矩形波電流により点灯する高圧放電ランプの従来構造であり、発光管支持部材SFの図において下部が内部導入線6Bに溶接されているとともに、発光管支持部材SFがバンド上導体17を含み、発光管ITの図において上側の導入導体3Bが上記バンド状導体17に接続している。このため、ランプ電流が発光管支持部材SF中を経由して発光管ITの一対の電極間に供給される構成になっている。
Next, the noise level at the time of lighting by the rectangular wave current in the high-pressure discharge lamp of the present invention will be described with reference to FIG. 3 and FIG. 4 while comparing with that of the comparative example. The comparative example has the structure shown in FIG. 7, and the same parts as those in FIG. The comparative example is a conventional structure of a high-pressure discharge lamp that is lit by a rectangular wave current. In the figure of the arc tube support member SF, the lower part is welded to the internal lead-in
図3は、図1に示す本発明の高圧放電ランプと図7に示す比較例とのそれぞれ10灯について点灯時の騒音レベルを測定した結果を示す表である。なお、表中の従来構造は比較例を、本発明構造は本発明の高圧放電ランプを、それぞれ示している。矩形波電流の周波数は200Hzである。高圧放電ランプは、照明器具内において点灯し、騒音はランプ直下50cmの距離で測定した。使用した高圧放電ランプは、定格ランプ電力が400Wで、外管がBT116形バルブである。 FIG. 3 is a table showing the results of measuring the noise level during lighting for each of the 10 high-pressure discharge lamps of the present invention shown in FIG. 1 and the comparative example shown in FIG. In the table, the conventional structure shows a comparative example, and the structure of the present invention shows the high-pressure discharge lamp of the present invention. The frequency of the rectangular wave current is 200 Hz. The high-pressure discharge lamp was turned on in the lighting fixture, and the noise was measured at a distance of 50 cm directly under the lamp. The high-pressure discharge lamp used has a rated lamp power of 400 W, and the outer tube is a BT116 type bulb.
図3から明らかなように、本発明の場合、比較例に比べて騒音レベルが顕著に低減していることが分かる。 As is apparent from FIG. 3, in the case of the present invention, it can be seen that the noise level is significantly reduced as compared with the comparative example.
図4は、図1に示す本発明の高圧放電ランプと図6に示す比較例とにおいて、外管OTの最大径を変化した場合の騒音レベルを示すグラフである。図において、横軸は外管最大径(mm)を、縦軸は図3におけると同様で器具内点灯、直下50cmにおける騒音レベル(dB)を、それぞれ示す。また、図中記号◆が比較例の騒音レベル、記号■が本発明の騒音レベル、をそれぞれ示している。なお、上記各記号の上下に示された幅の大きさは、測定値の分布範囲を示している。 FIG. 4 is a graph showing the noise level when the maximum diameter of the outer tube OT is changed in the high-pressure discharge lamp of the present invention shown in FIG. 1 and the comparative example shown in FIG. In the figure, the horizontal axis indicates the maximum diameter (mm) of the outer tube, and the vertical axis indicates the lighting in the apparatus as in FIG. 3, and the noise level (dB) immediately below 50 cm. In the figure, symbol ◆ indicates the noise level of the comparative example, and symbol ■ indicates the noise level of the present invention. In addition, the magnitude | size of the width shown above and below each said symbol has shown the distribution range of the measured value.
図4から理解できるように、本発明によれば、外管がいずれの最大径の場合においても比較例のそれより騒音レベルが低い。また、本発明および比較例のいずれも外管の最大径が大きくなるほど騒音レベルが大きくなる傾向がある。 As can be understood from FIG. 4, according to the present invention, the noise level is lower than that of the comparative example regardless of the maximum diameter of the outer tube. In both the present invention and the comparative example, the noise level tends to increase as the maximum diameter of the outer tube increases.
次に、本発明の高圧放電ランプを実施するための第2の形態としてのメタルハライドランプについて説明する。本形態は、図示していないが、図1および図2に示す本発明を実施するための第1の形態において、外管OTの内面に光拡散膜を形成した点で異なる。 Next, a metal halide lamp as a second embodiment for implementing the high-pressure discharge lamp of the present invention will be described. Although not shown, this embodiment differs from the first embodiment for carrying out the present invention shown in FIGS. 1 and 2 in that a light diffusion film is formed on the inner surface of the outer tube OT.
光拡散膜は、蛍光体膜からなり、外管OTのネック部を除いた残余の部分に形成されている。なお、用いた蛍光体の平均粒径は2.0〜2.6μm、粒度分布が4.0〜5.0μmである。 The light diffusion film is made of a phosphor film, and is formed on the remaining portion excluding the neck portion of the outer tube OT. In addition, the average particle diameter of the used fluorescent substance is 2.0-2.6 micrometers, and a particle size distribution is 4.0-5.0 micrometers.
本発明の第1および第2の形態における騒音レベルを比較するために、外管OTに透明外管バルブを備えた第1の形態における高圧放電ランプと、内面に光拡散膜を形成した拡散形外管バルブを備えた第2の形態における高圧放電ランプとをそれぞれ5灯試作し、それらの騒音レベルを測定した結果を表にして図5に示す。なお、上記両高圧放電ランプは、上記から明らかなように、それらの外管の仕様が異なる以外は同一の仕様である。 In order to compare the noise levels in the first and second embodiments of the present invention, the high pressure discharge lamp in the first embodiment having a transparent outer tube bulb in the outer tube OT, and a diffusion type in which a light diffusion film is formed on the inner surface. FIG. 5 shows a table showing the results of making five prototypes of high pressure discharge lamps according to the second embodiment having outer bulbs and measuring their noise levels. Note that, as is clear from the above, both the high-pressure discharge lamps have the same specifications except that the specifications of their outer tubes are different.
図5から理解できるように、拡散形外管バルブを備えていることにより、透明外管バルブを備えたものに比較して約2.5dB騒音が低減している。 As can be understood from FIG. 5, the noise of about 2.5 dB is reduced by providing the diffusion type outer tube valve as compared with the case having the transparent outer tube valve.
図6は、本発明の高圧放電ランプ点灯装置の一形態を示す回路図である。図において、21は直流電源、22は直流−直流変換回路、23は直流−交流変換回路、24はイグナイタ、25は高圧放電ランプである。 FIG. 6 is a circuit diagram showing an embodiment of the high pressure discharge lamp lighting device of the present invention. In the figure, 21 is a DC power source, 22 is a DC-DC conversion circuit, 23 is a DC-AC conversion circuit, 24 is an igniter, and 25 is a high-pressure discharge lamp.
直流電源21は、整流化直流電源からなり、商用電源などの低周波交流電源を整流して直流を得る。
The direct
直流−直流変換回路22は、直流電源21から出力される直流電圧を異なる直流電圧に変換する。例えば、昇圧形直流チョッパからなる。
The DC-
直流−交流変換回路23は、直流−直流変換回路22から出力される直流電圧を矩形波の低周波交流電圧に変換する。例えば、フルブリッジ形インバータからなる。したがって、高圧放電ランプ25は矩形波電流により点灯する。
The DC-
イグナイタ24は、高圧放電ランプ25の始動時に高電圧パルスを発生して高圧放電ランプ25を始動させる。
The
高圧放電ランプ25は、図1に示す高圧放電ランプであり、直流−交流変換回路23から出力される矩形波電流で、点灯周波数fが50≦f≦1000を満足する低周波交流電圧が印加されて点灯する。
The high-
1…透光性放電容器、1b…小径筒部、1c…放電空間、2…電極、3A、3B…導入導体、5…フレアステム、6A、6B…内部導入線、7…接続導体、8…湾曲導体、11…支持枠、12…ステム嵌合プレート、13、14…支持プレート、15…スプリング片、B…口金、IT…発光管、OT…外管、SF…発光管支持部材、SG…中管、UVE…UVエンハンサ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
発光管を内部に収納している透光性の外管と;
一部が外管の内面に接触することにより発光管を外管内の所定位置に支持するとともにランプ電流が流れないように構成された発光管支持部材と;
を具備し、矩形波電流により付勢されることを特徴とする高圧放電ランプ。 A translucent discharge vessel having a discharge space therein, a pair of electrodes sealed in the translucent discharge vessel and facing the discharge space, and an arc tube including a discharge medium sealed in the translucent discharge vessel;
A translucent outer tube containing the arc tube inside;
An arc tube support member configured to support the arc tube at a predetermined position in the outer tube by partially contacting the inner surface of the outer tube and to prevent a lamp current from flowing;
A high-pressure discharge lamp characterized by being energized by a rectangular wave current.
発光管を内部に収納している透光性の外管と;
発光管および外管の間に介在して管軸に対して直交する方向において発光管を包囲して外管内に収納されている中管と;
一部が外管の内面に接触することにより発光管および中管を外管内の所定位置に支持するとともにランプ電流が流れないように構成された発光管支持部材と;
を具備し、矩形波電流により付勢されることを特徴とする高圧放電ランプ。 An arc tube comprising a fire-resistant translucent discharge vessel having a discharge space therein, a pair of electrodes sealed in the translucent discharge vessel and facing the discharge space, and a discharge medium sealed in the translucent discharge vessel; ;
A translucent outer tube containing the arc tube inside;
An intermediate tube interposed between the arc tube and the outer tube and surrounding the arc tube in a direction orthogonal to the tube axis and housed in the outer tube;
An arc tube support member configured so that a lamp current does not flow while supporting the arc tube and the middle tube at a predetermined position in the outer tube by partly contacting the inner surface of the outer tube;
A high-pressure discharge lamp characterized by being energized by a rectangular wave current.
矩形波電流を出力して高圧放電ランプを付勢する点灯回路と;
を具備していることを特徴とする高圧放電ランプ点灯装置。 A high-pressure discharge lamp according to any one of claims 1 to 7;
A lighting circuit that outputs a rectangular wave current to energize the high-pressure discharge lamp;
A high-pressure discharge lamp lighting device comprising:
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