JP2008004403A - セラミックメタルハライドランプおよび照明装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】セラミックメタルハライドランプMHLは、透光性セラミックス気密容器1、一対の電極、少なくとも希ガスおよび発光金属のハロゲン化物を含む放電媒体を備えた発光管ITと、これを側方から包囲する両端が開口し、肉厚Tおよび外径Rが数式:0.025≦T/Rを満足するシュラウドSGと、発光管およびシュラウドを支持するサポート部材SFと、これらを収納する外管OTと、給電部材Bとを具備している。
【選択図】図1
Description
発光管ITは、透光性セラミックス気密容器1、一対の電極2、2、一対の電流導入導体3、3、一対のシール材4、4および透光性セラミックス気密容器1の内部に封入された放電媒体を備えている。
外管OTは、図1に示すように、硬質ガラスからなるBT形バルブを用いている。そして、内部に発光管IT、シュラウドSGおよびサポート部材SFなどの部材を所定の位置に収納している。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備えている。
シュラウドSGは、図2に示すように、石英ガラス製の円筒体からなり、発光管ITの側方を離間状態にして包囲するとともに、後述のように一対の金属プレート部材MP、MPによって所定位置に支持されている。また、シュラウドSGは、その肉厚Tおよび外径Rが数式:0.025≦T/Rを満足するように構成されている。
補強体RFは、図2に示すように、アルミナ繊維糸をシュラウドの外周面にらせん状に巻装されている。
金属プレート部材MPは、図4に示すように、シュラウドSGの上下端面に嵌合するとともに、後述するサポート持部材SFに固定される。なお、図4において、(a)が正面図、(b)が右側面図、(c)が底面図である。
落下物受止プレートRMは、図5に示すように構成されていて、後述するサポート部材SFの一部をなしているとともに、発光管ITが破裂してその破裂片が金属プレート部材MPの複数の開口部11、12を通過して落下したときに、落下物を受け止める。なお、図5において、(a)が正面図、(b)が右側面図、(c)が平面図である。
サポート部材SFは、支持枠31、バンド状導体32および落下物受止プレートRMからなる。支持枠31は、ステンレス鋼棒を折り曲げ、かつ落下物受止プレートRMと協働して縦長の変形ロ字形に屈曲しているとともに、その基底部を内部導入線6aに接続している。バンド状導体32は、支持枠31にブリッジ状に溶接されていて、発光管ITの図1において右側の電流導入導体3をバンド状導体32に溶接することにより、発光管ITが所定の位置に配置される。
給電部材Bは、E39形ねじ口金からなり、外管OTのネック部に装着されていて、前記一対の外部導入線が接続している。
UVエンハンサUVEは、セラミックメタルハライドランプMHLの始動に先立って作動して紫外線を放射して発光管ITを照射することで、セラミックメタルハライドランプMHLの発光管IT内の電子放射を促進してセラミッスメタルハライドランプMHLの始動を容易にする手段である。そして、原理的には既知であるので、詳細構造については図示を省略するが、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、基端が発光管支持部材SFに溶接され、したがって発光管支持部材SFを介して内部導入線6aに接続している。上記内部電極は、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。上記外部電極は、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9を介して接続導体8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。
発光管
透光性セラミックス気密容器:全長約80mm、包囲部最大外径約22mm、
小径筒部内径約1.6mm
一対の電極 :電極軸が直径約1.0mm、電極コイルが直径0.3mmの
W線を密ピッチ約3ターン、電極間距離約20mm
電流導入導体 :封着性導電部材3aが直径約1.5mm、Nb、
耐ハロゲン性導電部材3bが直径約1.0mmのMo棒の外周
にMo線を巻回した直径約1.4mm
放電媒体 :Ar約24kPa、
Na-TlI-InI-TmI3約15mg、
Hg40mg
外管 :硬質ガラス製のBT形、最大部外径約116mm、
全長約300mm
シュラウド :外径約33mm、長さ55mm、肉厚1.8mm
補強体 :Al2O3繊維糸を約15mmピッチで2往復巻回
定格ランプ電力 :400W
次に、図6のグラフを参照して、シュラウドの肉厚Tおよび外径Rの比T/Rと外管損傷の関係について説明する。図において、横軸はT/Rを、縦軸は外管損傷を、それぞれ示す。なお、外管損傷は、T/Rを変化させたセラミックメタルハライドランプをそれぞれ10本製作して、ANSI C78.389−2004による試験方法で発光管を破裂させたときに、飛散した破片によって外管が損傷した本数の割合を示している。
発光管
透光性セラミックス気密容器:全長約60mm、包囲部最大外径約17.6mm、
小径筒部内径約1.1mm
一対の電極 :電極軸が直径約0.6mm、電極コイルが直径0.2mmの
W線を密ピッチ約4ターン、電極間距離約17mm
電流導入導体 :封着性導電部材3aが直径約1.0mm、Nb、
耐ハロゲン性導電部材3bが直径約1.0mmのサーメット
放電媒体 :Ar約24kPa、
Na-TlI-InI-TmI3約8mg、
Hg27mg
外管 :硬質ガラス製のT形、最大部外径約48mm、
全長約240mm
シュラウド :外径約33mm、長さ45mm、肉厚1.6mm
補強体 :Al2O3繊維糸を約15mmピッチで1往復巻回
定格ランプ電力 :250W
図10は、本発明のセラミックメタルハライドランプにおける金属プレートの変形例(a)〜(d)を示す。
(a)の変形例は、中心部の開口部11は円形であるが、その他の開口部12は、大きさの異なる円形孔と矩形孔とが混在している。
(b)の変形例は、中心部の開口部11は円形で金属プレートのリング状の輪郭部から1本のブリッジ部を経由して形成され、その他の開口部12は、ブリッジ部によって一部が欠けた単一の大きな円形孔に形成されている。
(c)の変形例は、中心部の開口部11およびその他の開口部12がともに大きさの異なる円形孔により形成されている。
(d)の変形例は、中心部の開口部11は円形で金属プレートのリング状の輪郭部から120°間隔の3本のブリッジ部を経由して形成され、その他の開口部12は、3本のブリッジ部によって3個の大きな扇形孔に形成されている。
Claims (9)
- 透光性セラミックス気密容器、透光性セラミックス気密容器の内部に離間対向して封装された一対の電極ならびに少なくとも希ガスおよび発光金属のハロゲン化物を含み透光性セラミックス気密容器の内部に封入された放電媒体を備えた発光管と;
発光管を側方から包囲する両端が開口した筒状の石英ガラス部材からなり、肉厚Tおよび外径Rが数式:0.025≦T/Rを満足する筒状のシュラウドと;
シュラウドの外周面にほぼ密着して巻装された耐熱無機系繊維糸からなる補強体と;
発光管およびシュラウドを支持するサポート部材と;
発光管、シュラウド、補強体およびサポート部材を収納する外管と;
外管を経由して発光管に給電する給電部材と;
を具備していることを特徴とするセラミックメタルハライドランプ。 - 発光管は、透光性セラミックス気密容器が放電空間を包囲する包囲部および包囲部の両端に連通して透光性セラミックス気密容器を封止する一対の小径筒部を備え、先端部が一対の小径筒部に挿入されて小径筒部と一緒に透光性セラミックス気密容器を封止しているとともに透光性セラミックス気密容器の内部で一対の電極を支持する一対の電流導入導体を含み;
複数の開口部が形成されていて、シュラウドの開口端に配設されてシュラウドを保持し、透光性セラミックス気密容器の少なくとも一方の小径筒部が複数の開口部の一部を通過してシュラウドの外部へ突出するとともに、他方の小径筒部側の電極に印加される電位と同電位になる金属プレート部材を具備している;
ことを特徴とする請求項1記載のセラミックメタルハライドランプ。 - 金属プレート部材は、その複数の開口部のうち、最大の開口部の面積をSmaxとし、開口部を通過する部位の小径筒部の断面積をXとしたとき、SmaxおよびXが数式:Smax≦10Xを満足し、かつ各開口部の面積の総和をΣSとし、シュラウドの開口端の面積をYとしたとき、ΣSおよびYが数式:0.35Y≦ΣSを満足することを特徴とする請求項2記載のセラミックメタルハライドランプ。
- 外管のトップ部側の内部に配設された落下物受止プレートを具備していることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一記載のセラミックメタルハライドランプ。
- 落下物受止プレートは、その面積が落下物受止プレートに対向する部位における外管内の断面積の70%以上であることを特徴とする請求項4記載のセラミックメタルハライドランプ。
- 落下物受止プレートは、サポート部材の一部を構成していることを特徴とする請求項4または5記載のセラミックメタルハライドランプ。
- 透光性セラミックス気密容器は、小径筒部の封止部がシュラウドおよび金属プレート部材により包囲された空間の外部に露出していることを特徴とする請求項2記載のセラミックメタルハライドランプ。
- 透光性セラミックス気密容器は、包囲部および一対の小径筒部が一体的に成形されていることを特徴とする請求項2、3または7記載のセラミックメタルハライドランプ。
- 照明装置本体と;
照明装置本体に配設された請求項1ないし8のいずれか一記載のセラミックメタルハライドランプと;
セラミックスメタルハライドランプを点灯する点灯回路と;
を具備していることを特徴とする照明装置。
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