JP2010123489A - High-pressure discharge lamp and lighting fixture - Google Patents

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Miho Watanabe
美保 渡邊
Sadao Sakaguchi
貞雄 坂口
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  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-pressure discharge lamp with diffusion property and total luminous flux improved by being equipped with a light diffusion film in which a diffusion material having a specific structure is electrostatic-coated, and provide a lighting fixture equipped with the lamp. <P>SOLUTION: The high-pressure discharge lamp includes a translucent airtight vessel 1, at least one pair of electrodes 2, 2 arranged in the translucent airtight vessel, an arc tube IT having an ionized medium enclosed inside the translucent airtight vessel, an outer tube OT which surrounds the arc tube and the inside of which is kept vacuum against the atmosphere or which encloses inert gas atmosphere, and a light diffusion film LD formed by being coated with hollow metal oxide particulates on the inside face of the outer tube without including a binding material. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、光拡散膜を備えた高圧放電ランプおよびこれを備えた照明器具に関する。   The present invention relates to a high-pressure discharge lamp including a light diffusing film and a lighting fixture including the same.

高圧ナトリウムランプおよびメタルハライドランプなどに光拡散膜を備えることにより光拡散形の配光特性を付与した高圧放電ランプは既知である(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1に記載された高圧放電ランプは、90%のピロリン酸カルシウムおよび10%の二酸化ケイ素からなり、外管の内面に静電塗装されている。   A high-pressure discharge lamp in which a light diffusion type light distribution characteristic is provided by providing a light diffusion film in a high-pressure sodium lamp, a metal halide lamp, or the like is known (for example, see Patent Document 1). The high-pressure discharge lamp described in Patent Document 1 is composed of 90% calcium pyrophosphate and 10% silicon dioxide, and is electrostatically coated on the inner surface of the outer tube.

また、発光管が石英ガラスからなる高圧放電ランプにおいて、特定の蛍光体を用いた光拡散膜を備えることで、透明形とほぼ同等ないしはさらに向上する全光束、またはほぼ同等な相関色温度を有する高圧放電ランプも知られている(例えば、特許文献2参照。)。   In addition, in a high-pressure discharge lamp whose arc tube is made of quartz glass, it has a light diffusion film using a specific phosphor, so that it has a total luminous flux that is substantially the same or further improved as a transparent type, or a correlated color temperature that is almost equivalent. A high-pressure discharge lamp is also known (for example, see Patent Document 2).

特表2003−5362216号公報Japanese translation of PCT publication No. 2003-5362216 特表2003−297284号公報Special table 2003-297284 gazette

ところが、従来のこの種高圧放電ランプに用いられている光拡散膜は、そのいずれも拡散性を良好にすると発光効率が低下してしまい、光拡散性および全光束がともに良好な高圧放電ランプを得ることが困難であった。   However, the light diffusion films used in this type of conventional high-pressure discharge lamp all have low luminous efficiency when the diffusivity is improved, and a high-pressure discharge lamp with both good light diffusivity and total luminous flux is obtained. It was difficult to get.

本発明は、特定構造を有する光拡散材料を用いた光拡散膜を備えることで、拡散性および全光束をともに良好にした高圧放電ランプおよびこれを備えた照明器具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 having a good diffusibility and total luminous flux by providing a light diffusing film using a light diffusing material having a specific structure, and a lighting fixture including the same. .

本発明の高圧放電ランプは、透光性気密容器、透光性気密容器の内部に配設した少なくとも一対の電極および透光性気密容器の内部に封入したイオン化媒体を備えた発光管と;発光管を包囲するとともに内部が外気に対して真空または不活性ガス雰囲気に保持された外管と;この外管の内面に結着材を含まずに内部が中空の金属酸化物微粒子を被着することによって形成された光拡散膜と;を具備していることを特徴としている。   A high-pressure discharge lamp according to the present invention includes a translucent airtight container, an arc tube including at least a pair of electrodes disposed inside the translucent airtight container, and an ionization medium sealed inside the translucent airtight container; An outer tube that surrounds the tube and is maintained in a vacuum or inert gas atmosphere with respect to the outside air; and the inner surface of the outer tube is coated with metal oxide fine particles having a hollow interior without containing a binder. And a light diffusion film formed by the method.

本発明は、以下の態様を許容する。   The present invention allows the following aspects.

透光性気密容器は、透光性セラミックスまたは石英ガラスからなることを許容する。しかし、透光性セラミックスは、耐熱温度が高いので、これを用いた透光性気密容器であれば、動作温度を高くすることができるから、動作時におけるイオン化媒体の圧力を高くして、高圧放電ランプの発光の色バランスおよび発光効率を向上させることが容易である。このため、本発明においては光拡散膜がより効果的に機能し、優れた光拡散性と高い全光束を同時に得やすくなる。   The translucent airtight container is allowed to be made of translucent ceramics or quartz glass. However, since the translucent ceramic has a high heat-resistant temperature, a translucent airtight container using the translucent ceramic can increase the operating temperature. It is easy to improve the color balance and luminous efficiency of the discharge lamp. For this reason, in this invention, a light-diffusion film functions more effectively and it becomes easy to obtain the outstanding light diffusibility and a high total light beam simultaneously.

透光性セラミックスとしては、透光性アルミナ、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)などの多結晶または単結晶のセラミックスなどを用いることができる。なお、必要に応じて、気密容器の内面に耐ハロゲン性または耐金属性の透明性被膜を形成するか、透光性セラミックス気密容器の内面を改質することが許容される。   Translucent ceramics include translucent alumina, yttrium-aluminum-garnet (YAG), yttrium oxide (YOX), and polycrystalline non-oxides such as polycrystalline or single crystal such as aluminum nitride (AlN). Ceramics or the like can be used. If necessary, it is allowed to form a halogen-resistant or metal-resistant transparent coating on the inner surface of the hermetic container or to modify the inner surface of the translucent ceramic hermetic container.

電極は、主放電を透光性気密容器の内部に生起させるために、少なくとも一対であるが、例えば始動補助のために補助電極を透光性気密容器の一端側または両端側に備えていることが許容される。   The electrodes are at least a pair in order to cause the main discharge to occur inside the translucent airtight container. For example, an auxiliary electrode is provided on one end side or both end sides of the translucent airtight container to assist in starting. Is acceptable.

イオン化媒体は、本発明において、発光金属の金属ハロゲン化物、始動ガスおよびランプ電圧形成用媒体、例えば水銀または蒸気圧が低くて可視光放射が比較的少ない金属のハロゲン化物を含む態様またはナトリウム、始動ガスおよび水銀を含む態様が好適である。したがって、本発明は、高圧放電ランプがメタルハライドランプおよび高圧ナトリウムランプの場合に特に効果的である。しかし、本発明は、イオン化媒体がこれに限定されるものではない。   In the present invention, the ionization medium includes a metal halide of a luminescent metal, a starting gas and a lamp voltage forming medium, such as mercury or a metal halide having a low vapor pressure and relatively low visible light emission, or sodium, starting An embodiment containing gas and mercury is preferred. Therefore, the present invention is particularly effective when the high-pressure discharge lamp is a metal halide lamp or a high-pressure sodium lamp. However, in the present invention, the ionization medium is not limited to this.

メタルハライドランプの場合、ランプ電圧形成媒体に水銀を用いることができるが、ランプ電圧形成媒体として蒸気圧が低くて可視光放射が比較的少ない金属のハロゲン化物を用いれば、水銀フリーのメタルハライドランプが得られる。この場合のランプ電圧形成媒体としては、例えばマグネシウム(Mg)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、クロム(Cr)、亜鉛(Zn)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、アルミニウム(Al)、アンチモン(Sb)、ベリリウム(Be)、レニウム(Re)、ガリウム(Ga)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)およびハフニウム(Hf)からなるグループの中から選択された1種または複数種のハロゲン化物を用いることができる。   In the case of a metal halide lamp, mercury can be used as the lamp voltage forming medium. However, if a metal halide having a low vapor pressure and relatively little visible light emission is used as the lamp voltage forming medium, a mercury-free metal halide lamp can be obtained. It is done. Examples of the lamp voltage forming medium in this case include magnesium (Mg), iron (Fe), cobalt (Co), chromium (Cr), zinc (Zn), nickel (Ni), manganese (Mn), and aluminum (Al). , One or more selected from the group consisting of antimony (Sb), beryllium (Be), rhenium (Re), gallium (Ga), titanium (Ti), zirconium (Zr) and hafnium (Hf) Halides can be used.

また、メタルハライドランプにおいて、イオン化媒体の発光金属としては、既知の各種金属を用いることができる。例えば、希土類金属、スカンジウム(Sc)およびナトリウム(Na)のグループから選択された一種または複数種を主成分とすることができる。なお、希土類金属としては、例えばツリウム(Tm)およびホルミウム(Ho)が好適である。   In the metal halide lamp, various known metals can be used as the light emitting metal of the ionization medium. For example, one or more selected from the group of rare earth metals, scandium (Sc), and sodium (Na) can be used as the main component. As the rare earth metal, for example, thulium (Tm) and holmium (Ho) are suitable.

ツリウムは、放電時に視感度特性曲線のピーク波長付近に多数の輝線スペクトルを放射し、その発光のピークが視感度曲線のピークに一致するので、発光効率を向上させるのに極めて効果的な発光金属である。しかし、これらの金属ハロゲン化物は、主として発光に寄与する金属のハロゲン化物でありながら水銀フリーにおいてランプ電圧を高める作用もある。このため、主としてランプ電圧形成用の緩衝物質としての金属ハロゲン化物の封入量を削減できる。そして、その結果、ランプ電圧形成用の金属ハロゲン化物の相対的に過剰な量の封入に伴って発生する弊害(色偏差の増大と発光効率の低下)を回避することができる。ホルミウムもツリウムの上述した性質に類似した性質を有している。   Thulium emits a number of emission line spectra near the peak wavelength of the luminous characteristic curve at the time of discharge, and the emission peak coincides with the peak of the luminous efficiency curve, which is an extremely effective light emitting metal to improve luminous efficiency. It is. However, these metal halides are mainly metal halides that contribute to light emission, but also have an action of increasing the lamp voltage in a mercury-free manner. For this reason, it is possible to reduce the amount of metal halide enclosed mainly as a buffer material for forming a lamp voltage. As a result, it is possible to avoid the adverse effects (increased color deviation and decreased luminous efficiency) that occur when a relatively excessive amount of metal halide for forming the lamp voltage is enclosed. Holmium also has properties similar to those described above for thulium.

外管は、発光管を気密に包囲していて、その内部が外気に対して真空または不活性ガス雰囲気に保持されている。そして、外管の内面に後述する光拡散膜が形成される。このため、後述する光拡散膜が静電塗装されている場合、外管内に不純物として水分が存在すると、光拡散膜の付着強度に悪影響をもたらすので、極力水分の混入を阻止しなければならない。   The outer tube hermetically surrounds the arc tube, and the inside thereof is held in a vacuum or an inert gas atmosphere with respect to the outside air. Then, a light diffusion film described later is formed on the inner surface of the outer tube. For this reason, when the light diffusing film described later is electrostatically coated, if moisture exists as an impurity in the outer tube, the adhesion strength of the light diffusing film is adversely affected. Therefore, the mixing of moisture must be prevented as much as possible.

また、外管は、その内部に発光管を気密に収納してそれらを機械的に保護し、発光管の作動温度を所望の範囲に維持するのにも機能する。外管には透明性、気密性、耐熱性および加工性を備えている材料、例えば硬質ガラスを用いて構成することができる。   The outer tube also functions to maintain the operating temperature of the arc tube in a desired range by hermetically storing the arc tube therein and mechanically protecting them. The outer tube can be made of a material having transparency, airtightness, heat resistance and workability, for example, hard glass.

さらに、外管を気密に封止するために、片封止および両端封止のいずれの構造をも所望により採用することができる。なお、「片封止」とは、外管の一端にのみピンチシールなどによる封止部が形成されていて、他端が封止部を形成しないで閉塞されている構造をいう。これに対して、「両端封止」とは、外管の両端にピンチシールなどによる封止部が形成されている構造をいう。   Furthermore, in order to hermetically seal the outer tube, either a single-side seal or a double-sided seal can be adopted as desired. Note that “single sealing” refers to a structure in which a sealing portion such as a pinch seal is formed only at one end of the outer tube, and the other end is closed without forming a sealing portion. On the other hand, “both ends sealing” refers to a structure in which sealing portions such as pinch seals are formed at both ends of the outer tube.

さらにまた、外管の形状は、特段限定されないので、既知の各種形状、例えばBT形またはT形などのバルブ形状を適宜選択して採用することができる。   Furthermore, since the shape of the outer tube is not particularly limited, various known shapes such as a valve shape such as a BT shape or a T shape can be appropriately selected and employed.

本発明において、光拡散膜は、内部が中空の金属酸化物微粒子のみを用いていて、結着材を実質的に含まないで形成されている。なお、結着材を含まない光拡散膜を形成する方法は特段限定されないが、静電塗装を用いるのが効果的である。   In the present invention, the light diffusing film is formed using only metal oxide fine particles having a hollow inside and substantially not including a binder. The method for forming the light diffusion film not including the binder is not particularly limited, but it is effective to use electrostatic coating.

本発明においては、内部が中空の金属酸化物微粒子を用いている。すなわち、金属酸化物微粒子の内部に空孔が形成されている。金属酸化物微粒子の外形と内部の空孔とは同心関係であってもよいし、中心がずれていてもよい。また、空孔内は、空気または窒素などの不活性ガスであることを許容する。いずれにしても、可視光が金属酸化物微粒子を透過する際に、外部から金属酸化物微粒子に入射するときと、内部の空孔から金属酸化物微粒子の外部へ出射するときとで、可視光が少なくとも2度金属酸化物に入射する際に屈折するので、拡散しやすくなり、良好な光拡散性が得られる。   In the present invention, metal oxide fine particles having a hollow interior are used. That is, voids are formed inside the metal oxide fine particles. The outer shape of the metal oxide fine particles and the inner holes may be concentric, or the center may be shifted. Further, the inside of the pores is allowed to be an inert gas such as air or nitrogen. In any case, when visible light is transmitted through the metal oxide fine particles, the visible light is incident on the metal oxide fine particles from the outside, and the visible light is emitted from the internal holes to the outside of the metal oxide fine particles. Is refracted when incident on the metal oxide at least twice, so that it becomes easy to diffuse and good light diffusibility is obtained.

また、金属酸化物微粒子は、その内部が中空であるから、可視光線が透過するときの金属酸化物の厚さが小さいので、透過の際の光吸収による損失が少なくなる。その結果、高い全光束が得られる。   Further, since the metal oxide fine particles are hollow inside, the thickness of the metal oxide when visible light is transmitted is small, so that loss due to light absorption during transmission is reduced. As a result, a high total luminous flux can be obtained.

さらに、本発明において光拡散膜は、結着材を実質的に含んでいないため、発光管の放射光が結着材によって透過しにくくなることがないから、光拡散膜の光吸収による損失が少なく、光拡散膜の透過率が比較的高い値に維持される。   Furthermore, in the present invention, since the light diffusion film does not substantially contain the binder, the light emitted from the arc tube is not easily transmitted by the binder, so that the light diffusion film loses light due to light absorption. Less, the transmittance of the light diffusion film is maintained at a relatively high value.

さらにまた、本発明の光拡散膜は、結着材を含んでいないが、外管の内面に付着させることが可能である。例えば、静電塗装を用いれば、確実に外管内面に付着させることができ、しかも外管内部を外気に対して気密に保持することで光拡散膜の付着状態を長期間にわたって良好に維持させることができる。また、金属酸化物微粒子は、その内部が中空であり、内部が充実している金属酸化物微粒子に比べて軽量化されているので、静電塗装の際の消費電力を低減することができる。その結果、光拡散膜の製造コストを低下させることができるとともに、ランプ製造時の環境負荷が小さくなる。   Furthermore, the light diffusion film of the present invention does not contain a binder, but can be attached to the inner surface of the outer tube. For example, if electrostatic coating is used, it can be reliably adhered to the inner surface of the outer tube, and the inner state of the outer tube is kept airtight against the outside air, so that the adhesion state of the light diffusion film can be maintained well over a long period of time. be able to. In addition, since the metal oxide fine particles are hollow and lighter than metal oxide fine particles having a solid interior, the power consumption during electrostatic coating can be reduced. As a result, the manufacturing cost of the light diffusing film can be reduced, and the environmental load at the time of manufacturing the lamp is reduced.

以上の作用、効果を奏する光拡散膜は、金属酸化物微粒子の粒径が平均粒径2μm以上である。粒径がこれより小さくなると、所要の光拡散作用を実際的に得にくくなる。また、金属酸化物微粒子の粒径は、好適には平均粒径10μm以下である。なお、好適には平均粒径が2.5〜7μmである。さらに、光拡散膜の膜厚は、金属酸化物微粒子の平均粒径の関数として設定するのがよく、平均粒径の2〜5倍程度であるのが好ましい。この範囲であれば、光拡散膜の膜厚が5〜15μm程度において十分な光拡散作用と高い全光束を得ることができる。   In the light diffusing film exhibiting the above operations and effects, the metal oxide fine particles have an average particle diameter of 2 μm or more. If the particle size is smaller than this, it becomes difficult to actually obtain the required light diffusion action. The particle diameter of the metal oxide fine particles is preferably an average particle diameter of 10 μm or less. The average particle size is preferably 2.5 to 7 μm. Furthermore, the film thickness of the light diffusion film is preferably set as a function of the average particle diameter of the metal oxide fine particles, and is preferably about 2 to 5 times the average particle diameter. Within this range, a sufficient light diffusion effect and a high total luminous flux can be obtained when the thickness of the light diffusion film is about 5 to 15 μm.

さらにまた、光拡散膜を構成する金属酸化物は、酸化ケイ素(SiO)および酸化アルミニウム(Al)のいずれか一種または複数種の混合形態において用いることができる。なお、いずれの金属酸化物もその微粒子は内部が中空で、かつ外形がほぼ球状をなしているのが好ましい。 Furthermore, the metal oxide constituting the light diffusion layer can be used in any one or a mixture form of a plurality of types of silicon oxide (SiO 2) and aluminum oxide (Al 2 O 3). In any metal oxide, it is preferable that the fine particles have a hollow inside and a substantially spherical outer shape.

さらにまた、外管の内面に光拡散膜を形成する位置は、既知の高圧放電ランプにおけるのと同様であることを許容する。すなわち、光拡散膜は、発光管側面の主たる発光領域に対向する外管の内面を中心として管軸に対する発光管の主たる光放射角を見込む範囲内に少なくとも形成されているのが好ましい。   Furthermore, the position where the light diffusion film is formed on the inner surface of the outer tube is allowed to be the same as in a known high-pressure discharge lamp. That is, the light diffusing film is preferably formed at least within a range in which the main light emission angle of the arc tube with respect to the tube axis is expected with the inner surface of the outer tube facing the main light emitting region on the side surface of the arc tube.

本発明の照明器具は、照明器具本体と;照明器具本体に配設された請求項1ないし3のいずれか一記載の高圧放電ランプと;高圧放電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している。   The luminaire of the present invention comprises: a luminaire main body; a high-pressure discharge lamp according to any one of claims 1 to 3 disposed in the luminaire main body; and a lighting circuit for lighting the high-pressure discharge lamp. It is characterized by being.

本発明において、照明器具とは、本発明の高圧放電ランプを光源とする装置を含む概念であり、屋内用および屋外用の照明器具だけでなく、例えば標識灯、表示灯、光化学反応装置などである。また、照明器具本体とは、照明器具から高圧放電ランプおよび点灯回路を除外した残余の全ての部分をいう。点灯回路は、電子化されている構成であってもよいし、コイルおよび鉄心を主体とする構成であってもよい。   In the present invention, the luminaire is a concept that includes a device that uses the high-pressure discharge lamp of the present invention as a light source, and includes not only an indoor and outdoor luminaire, but also, for example, a marker lamp, an indicator lamp, a photochemical reaction device, and the like. is there. In addition, the luminaire main body refers to all remaining portions excluding the high-pressure discharge lamp and the lighting circuit from the luminaire. The lighting circuit may have an electronic configuration, or may have a configuration mainly including a coil and an iron core.

本発明によれば、外管の内面に形成された光拡散膜が結着材を含まずに内部が中空の金属酸化物微粒子を被着して形成されていることにより、全光束が高くて、しかも良好な拡散光が得られる光拡散形の高圧放電ランプおよびこれを備えた照明器具を提供することができる。   According to the present invention, the light diffusion film formed on the inner surface of the outer tube is formed by depositing hollow metal oxide fine particles that do not contain a binder and the inside is high, so that the total luminous flux is high. In addition, it is possible to provide a light diffusing high-pressure discharge lamp capable of obtaining good diffused light and a lighting fixture including the same.

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一形態を示し、図1は要部断面正面図、図2は発光管の拡大断面図である。本形態の高圧放電ランプは、一般照明用途に適応し得る定格ランプ電力250W形のメタルハライドランプであり、発光管IT、外管OTおよび光拡散膜LDを具備している。なお、図中、UVEは紫外線放射放電管、SGは保護ガラス管、SFは発光管支持部材、G1、G2はゲッタ、Bは口金である。   1 and 2 show an embodiment for carrying out the high-pressure discharge lamp of the present invention. FIG. 1 is a sectional front view of a main part, and FIG. 2 is an enlarged sectional view of an arc tube. The high-pressure discharge lamp of this embodiment is a metal halide lamp with a rated lamp power of 250 W that can be adapted to general lighting applications, and includes a luminous tube IT, an outer tube OT, and a light diffusion film LD. In the figure, UVE is an ultraviolet radiation discharge tube, SG is a protective glass tube, SF is an arc tube support member, G1 and G2 are getters, and B is a base.

発光管ITは、図2に示しているように、透光性気密容器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およびイオン化媒体からなる。   As shown in FIG. 2, the arc tube IT includes a translucent airtight container 1, a pair of electrodes 2, 2, a pair of current introduction conductors 3, 3, a pair of sealing materials 4, 4 and an ionization medium.

透光性気密容器1は、透光性セラミックス、例えば透光性多結晶アルミナセラミックスからなる。そして、包囲部1aおよび一対の小径筒状部1b、1bを備えていて、一体成形された構造をなしている。包囲部1aは、俵形をなし、中間の円筒部とその両端に連続する一対の半球部からなり、内部に放電空間1cが形成されている。小径筒状部1bは、細長いパイプ状をなしていて、先端が包囲部1aの半球部の中央部に連通している。
電極2は、軸部2a、電極コイル2bおよび電極マウントサブコイル2cからなる。軸部2aは、ドープドタングステンからなり、細長くて先端が透光性セラミックス気密容器1の包囲部1aの内部に臨み、基端が電流導入導体3の先端に突合せ溶接され、中間部が小径筒状部1bの内部に挿通している。電極コイル2bは、棒状体2aの先端部側に巻回することによって装着されている。電極マウントサブコイル2cは、タングステンなどの細線を軸部2aおよび後述する電流導入導体3の先端部側に跨って巻回することにより形成されていて、その外周面と小径筒部1bの内面との間にキャピラリーと称されるにわずかな隙間が形成されている。
The translucent airtight container 1 is made of translucent ceramics, for example, translucent polycrystalline alumina ceramics. And it is provided with the surrounding part 1a and a pair of small diameter cylindrical parts 1b and 1b, and has comprised the integrally molded structure. The surrounding portion 1a has a bowl shape, and includes an intermediate cylindrical portion and a pair of hemispherical portions continuous at both ends thereof, and a discharge space 1c is formed therein. The small-diameter cylindrical portion 1b has an elongated pipe shape, and the tip communicates with the central portion of the hemispherical portion of the surrounding portion 1a.
The electrode 2 includes a shaft portion 2a, an electrode coil 2b, and an electrode mount subcoil 2c. The shaft portion 2a is made of doped tungsten, and is elongated and has a distal end facing the inside of the surrounding portion 1a of the translucent ceramic hermetic container 1, a proximal end is butt welded to the distal end of the current introduction conductor 3, and an intermediate portion is a small diameter cylinder. The inside of the shaped part 1b is inserted. The electrode coil 2b is mounted by being wound around the tip end side of the rod-shaped body 2a. The electrode mount subcoil 2c is formed by winding a thin wire such as tungsten across the shaft portion 2a and the distal end side of a current introduction conductor 3 to be described later, and has an outer peripheral surface and an inner surface of the small diameter cylindrical portion 1b. A slight gap called a capillary is formed between them.

電流導入導体3は、直列に接続した封着性部分3aおよび耐ハロゲン性部分3bを備えている。封着性部分3aは、二オブ(Nb)の棒状体からなり、後述するシール材4と協働して透光性気密容器1を封止しているとともに、基端が透光性気密容器1の外部に露出している。耐ハロゲン性部分3bは、モリブデンの棒状体からなり、その基端が封着性部分3aの先端に突合せ溶接されて透光性気密容器1の小径筒部1bの内部に挿入されている。また、その先端部に電極2の軸部2aの基端が溶接されている。   The current introduction conductor 3 includes a sealing portion 3a and a halogen-resistant portion 3b connected in series. The sealing portion 3a is made of a rod-shaped body of niobium (Nb), seals the light-transmitting airtight container 1 in cooperation with a sealing material 4 described later, and has a base end that is light-transmitting airtight container. 1 is exposed to the outside. The halogen-resistant portion 3b is made of a molybdenum rod-like body, and its base end is butt welded to the tip of the sealing portion 3a and inserted into the small-diameter cylindrical portion 1b of the translucent airtight container 1. Further, the base end of the shaft portion 2a of the electrode 2 is welded to the tip portion.

シール材4は、フリットガラスすなわちセラミックスコンパウンドの溶融固化体からなり、小径筒状部1b内に進入して、小径筒状部1b内に位置する電流導入導体3の封着性部分3aと小径筒状部1b内面との間の隙間に充填されて封着性部分3aと小径筒状部1bとを気密に封着しているとともに、封着性部分3aの表面が透光性気密容器1の小径筒部1bの内部に露出しないように耐ハロゲン性部分3bの基端部をも包囲している。   The sealing material 4 is made of a frit glass, that is, a melted and solidified body of a ceramic compound, and enters the small-diameter cylindrical portion 1b, and the sealing portion 3a and the small-diameter cylinder of the current introduction conductor 3 positioned in the small-diameter cylindrical portion 1b. The sealing portion 3a and the small-diameter cylindrical portion 1b are hermetically sealed by filling a gap between the inner surface of the transparent portion 1b and the surface of the sealing portion 3a is the same as that of the translucent airtight container 1. The base end portion of the halogen resistant portion 3b is also surrounded so as not to be exposed inside the small diameter cylindrical portion 1b.

イオン化媒体は、金属ハロゲン化物および希ガスからなる。   The ionization medium is composed of a metal halide and a rare gas.

金属ハロゲン化物は、少なくとも主として発光に寄与する金属ハロゲン化物を含む。本形態においては、主として発光に寄与する金属ハロゲン化物として希土類金属、例えばツリウム(Tm)およびホルミウム(Ho)の少なくとも1種のハロゲン化物を封入している。なお、上記の他にタリウム(Tl)を封入する場合には、透光性気密容器1の内容積に対して0.8mg/cc未満に規制すると、青色発光抑制現象を効果的に低減することができる。また、本形態においては、主としてランプ電圧形成用の金属ハロゲン化物を含んでいるが、水銀は含んでいない。   The metal halide includes at least a metal halide that mainly contributes to light emission. In this embodiment, at least one halide of a rare earth metal such as thulium (Tm) and holmium (Ho) is enclosed as a metal halide mainly contributing to light emission. In addition to the above, when encapsulating thallium (Tl), if the inner volume of the translucent airtight container 1 is regulated to less than 0.8 mg / cc, the blue light emission suppression phenomenon can be effectively reduced. Can do. Further, in the present embodiment, the metal halide for forming the lamp voltage is mainly included, but mercury is not included.

希ガスとしては、例えば雰囲気温度25℃のときに1〜5気圧のキセノン主体の希ガスを封入する。   As the rare gas, for example, a xenon-based rare gas of 1 to 5 atm is sealed when the ambient temperature is 25 ° C.

外管OTは、硬質ガラスからなる。そして、内部に発光管IT、始動補助手段としての紫外線エンハンサUVE、保護ガラス管SG、発光管支持部材SFおよびゲッタGなどの部材を所定の位置に収納し、内部が真空になっている。また、外管OTは、図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。   The outer tube OT is made of hard glass. The arc tube IT, the ultraviolet enhancer UVE as a starting auxiliary means, the protective glass tube SG, the arc tube support member SF and the getter G are housed in predetermined positions, and the inside is evacuated. Further, the outer tube OT is provided with a flare stem 5 sealed at a neck portion located at the lower portion in the drawing. The flare stem 5 is provided with a pair of internal lead-in wires 6a and 6b protruding in an airtight manner into the outer tube OT.

発光管ITは、外管OTの内部の中心軸に沿って外管OTのほぼ中央部に配置されていて、そのトップ側の電流導入導体3が接続片8に溶接しているとともに、後述する発光管支持部材SFを介して内部導入線6aに接続している。接続片8は、その基端が後述する支持枠9に溶接され、先端がトップ側の電流導入導体3に溶接されている。また、発光管ITは、そのベース側の電流導入導体3が、接続導体7に溶接され、接続導体7を介して内部導入線6bに接続している。   The arc tube IT is disposed at a substantially central portion of the outer tube OT along the central axis inside the outer tube OT, and the current-introducing conductor 3 on the top side is welded to the connection piece 8 and will be described later. It is connected to the internal lead-in wire 6a via the arc tube support member SF. The connection piece 8 has a base end welded to a support frame 9 to be described later, and a tip end welded to the current-introducing conductor 3 on the top side. The arc tube IT has a base-side current introduction conductor 3 welded to the connection conductor 7 and connected to the internal introduction line 6 b via the connection conductor 7.

光拡散膜LDは、外管OBの管軸方向の中間部内面に静電塗装によって形成されている。すなわち、光拡散膜LDは、内部が中空の金属酸化物微粒子、例えば酸化ケイ素からなる多数の中空の微粒子が外管OTの内面に静電気により被着して形成されているので、結着材を本質的に含有していない。結着材は、非透光性の材料であるため、結着材を含有していない本実施形態の光拡散膜LDは全透過率が高くなる。また、光拡散膜LDは、外管OTのトップ部およびネック部を除いた残余の部分の内面に形成されている。そして、発光管ITから放射される可視光を拡散して外管OTの外部へ導出する。   The light diffusion film LD is formed by electrostatic coating on the inner surface of the intermediate portion in the tube axis direction of the outer tube OB. That is, the light diffusing film LD is formed by applying a metal oxide fine particle having a hollow inside, for example, a number of hollow fine particles made of silicon oxide, to the inner surface of the outer tube OT by static electricity. Essentially not contained. Since the binder is a non-translucent material, the light diffusing film LD of this embodiment that does not contain the binder has a high total transmittance. The light diffusion film LD is formed on the inner surface of the remaining portion excluding the top portion and the neck portion of the outer tube OT. Then, the visible light emitted from the arc tube IT is diffused and led out of the outer tube OT.

紫外線エンハンサUVEは、小形で紫外線透過性の外囲器内に一方の導体l1の先端が封装されて内部電極を形成している。一方の導体l1は、発光管ITの図1においてベース側の接続導体7に溶接されている。そして、紫外線透過性の外囲器外周面に密接したメッシュ状の外部電極を抱持する他方の導体l2が接続片10ベース側を介して発光管支持部材SFに溶接されている。したがって、紫外線エンハンサUVEは、発光管ITに並列接続している。紫外線透過性の外囲器内には紫外線放射性の希ガスなどが低圧で封入されている。   In the ultraviolet enhancer UVE, the tip of one conductor l1 is sealed in a small and ultraviolet transmissive envelope to form an internal electrode. One conductor l1 is welded to the connection conductor 7 on the base side in FIG. 1 of the arc tube IT. The other conductor l2 that holds the mesh-shaped external electrode in close contact with the outer peripheral surface of the ultraviolet light transmissive envelope is welded to the arc tube support member SF via the connection piece 10 base side. Therefore, the ultraviolet enhancer UVE is connected in parallel to the arc tube IT. A UV-radiating rare gas or the like is enclosed in a UV-transmitting envelope at a low pressure.

そうして、高圧放電ランプの始動に先立って始動用高電圧が一対の電極2、2間に印加されると、最初に紫外線エンハンサUVEがグロー放電を開始し、発生した紫外線を主として発光管ITの下方の電極近傍に照射する。これにより電極2などから光電効果により電子が放出され、これが初期電子として作用して発光管IT内のイオン化媒体が励起されて始動しやすくなる。   Then, when a high starting voltage is applied between the pair of electrodes 2 and 2 prior to the start of the high pressure discharge lamp, the ultraviolet enhancer UVE starts glow discharge first, and the generated ultraviolet light is mainly used as the arc tube IT. Irradiate near the electrode below. As a result, electrons are emitted from the electrode 2 or the like by the photoelectric effect, and this acts as initial electrons, which excites the ionization medium in the arc tube IT and makes it easy to start.

保護ガラス管SGは、石英ガラス製の円筒体からなり、発光管ITの周囲を離間状態にして包囲することで、発光管ITの破裂時に破片の飛散を抑制する。そして、後述のように発光管支持部材SFに支持されている。また、保護ガラス管SGの外面には、アルミナなどの金属酸化物繊維編組の紐またはステンレスワイヤRLを巻装していて、保護ガラス管SGを補強している。   The protective glass tube SG is made of a quartz glass cylinder, and surrounds the arc tube IT in a separated state, thereby suppressing the scattering of fragments when the arc tube IT is ruptured. And it is supported by the arc tube support member SF as will be described later. Further, a metal oxide fiber braided string such as alumina or a stainless wire RL is wound around the outer surface of the protective glass tube SG to reinforce the protective glass tube SG.

発光管支持部材SFは、支持枠9、支持アーム10および一対の支持プレートなどからなり、発光管ITおよび保護ガラス管SGを支持する。支持枠9は、その基端側が内部導入体入線6aに接続し、トップ側が支持アーム10により外管OBの内面に支持されている。また、支持枠9は、図示していない一対の支持プレートを固定していて、一対の支持プレートが保護ガラス管SGの両端を挟持している。   The arc tube support member SF includes a support frame 9, a support arm 10, a pair of support plates, and the like, and supports the arc tube IT and the protective glass tube SG. The support frame 9 has a base end connected to the inner lead-in wire 6 a and a top side supported by the inner surface of the outer tube OB by the support arm 10. The support frame 9 fixes a pair of support plates (not shown), and the pair of support plates sandwiches both ends of the protective glass tube SG.

ゲッタG1は、発光管支持部材SFのトップ側に支持されているパフォーマンスゲッタである。ゲッタG2は、発光管支持部材SFのベース側に支持されているイニシャルゲッタである。   The getter G1 is a performance getter supported on the top side of the arc tube support member SF. The getter G2 is an initial getter supported on the base side of the arc tube support member SF.

口金Bは、ねじ形口金であり、図1において外管OTのネック部に装着され、一対の内部導入線6a、6bに接続している。   The base B is a screw-type base and is attached to the neck portion of the outer tube OT in FIG. 1 and connected to the pair of internal lead-in wires 6a and 6b.

図3は、本発明を実施した高圧放電ランプの基準鉛直面における配光特性を比較例のそれとともに重ね合わせて示す配光曲線図である。図において、曲線Aは本発明の実施例、曲線Bは蛍光体粒子を主成分とする光拡散膜を備えた比較例1、曲線Cは光拡散膜を備えていないクリア形の比較例2である。なお、上記各例は、光拡散膜を除いた残余の部分はいずれも同一の構成である。     FIG. 3 is a light distribution curve diagram showing the light distribution characteristics on the reference vertical plane of the high-pressure discharge lamp embodying the present invention together with that of the comparative example. In the figure, curve A is an example of the present invention, curve B is a comparative example 1 having a light diffusion film mainly composed of phosphor particles, and curve C is a clear comparative example 2 having no light diffusion film. is there. In each of the above examples, the remaining portions other than the light diffusion film have the same configuration.

図3から理解できるように、本発明によれば、配光特性曲線が比較例1のそれと相似形の良好な配光特性であるのに加えて、全光束が比較例1より明らかに多いことが分かる。なお、全光束は、クリア形の比較例2を100%としたとき、本発明は97%、比較例1は95%であった。   As can be understood from FIG. 3, according to the present invention, the light distribution characteristic curve is a good light distribution characteristic similar to that of Comparative Example 1, and the total luminous flux is obviously larger than that of Comparative Example 1. I understand. The total luminous flux was 97% in the present invention and 95% in Comparative Example 1 when the clear comparative example 2 was taken as 100%.

図4は、本発明の照明器具を実施するための一形態として天井埋込形ダウンライトを示す断面図である。図において、11は高圧放電ランプ、12は照明器具本体である。   FIG. 4 is a cross-sectional view showing a ceiling-embedded downlight as an embodiment for implementing the lighting fixture of the present invention. In the figure, 11 is a high-pressure discharge lamp, and 12 is a lighting fixture body.

照明器具本体12は、天井埋込形ダウンライトを構成するもので、基体12a、反射板12bを具備している。基体12aは、天井に埋め込まれるために、下端に天井当接縁12a1を備えている。反射板12bは、基体12aに支持されているとともに、高圧放電ランプ11の発光中心がそのほぼ焦点に位置するように包囲している。   The luminaire main body 12 constitutes a ceiling-embedded downlight, and includes a base 12a and a reflector 12b. Since the base 12a is embedded in the ceiling, the base 12a has a ceiling contact edge 12a1 at the lower end. The reflection plate 12b is supported by the base body 12a and surrounds the light emission center of the high-pressure discharge lamp 11 so that it is located at substantially the focal point.

高圧放電ランプ11を点灯させるための高圧放電ランプ点灯装置(図示を省略している。)は、これを照明器具本体12に配設したり、照明器具本体12に隣接する位置または遠隔した位置に別置きとしたりすることができる。   A high-pressure discharge lamp lighting device (not shown) for lighting the high-pressure discharge lamp 11 is disposed on the lighting fixture body 12 or at a position adjacent to the lighting fixture body 12 or a remote position. It can be set separately.

本発明の高圧放電ランプを実施するための第1の形態を示す正面図The front view which shows the 1st form for implementing the high pressure discharge lamp of this invention 同じく発光管の断面図Similarly, cross-sectional view of arc tube 本発明を実施した高圧放電ランプの基準鉛直面における配光特性を比較例のそれと重畳して示す配光曲線図Light distribution curve diagram showing the light distribution characteristics on the reference vertical plane of the high-pressure discharge lamp embodying the present invention superimposed on that of the comparative example 本発明の照明器具を実施するための一形態としての天井埋込ダウンライトを示す断面図Sectional drawing which shows the ceiling embedded downlight as one form for implementing the lighting fixture of this invention

符号の説明Explanation of symbols

1…透光性気密容器、1a…包囲部、1b…小径筒部、2…電極、3…電流導入導体、4…シール材、5…ステム、B…口金、IT…発光管、LD…光拡散膜、OT…外管、SF…支持枠、SG…保護ガラス、UVE…紫外線エンハンサ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Translucent airtight container, 1a ... Enveloping part, 1b ... Small diameter cylindrical part, 2 ... Electrode, 3 ... Current introduction conductor, 4 ... Sealing material, 5 ... Stem, B ... Base, IT ... Arc tube, LD ... Light Diffusion film, OT ... Outer tube, SF ... Support frame, SG ... Protective glass, UVE ... UV enhancer

Claims (4)

透光性気密容器、透光性気密容器の内部に配設した少なくとも一対の電極および透光性気密容器の内部に封入したイオン化媒体を備えた発光管と;
発光管を包囲するとともに内部が外気に対して真空または不活性ガス雰囲気に保持された外管と;
この外管の内面に結着材を含まずに内部が中空の金属酸化物微粒子を被着することによって形成された光拡散膜と;
を具備していることを特徴とする高圧放電ランプ。
A translucent airtight container, at least a pair of electrodes disposed inside the translucent airtight container, and an arc tube including an ionization medium sealed inside the translucent airtight container;
An outer tube that surrounds the arc tube and whose interior is maintained in a vacuum or inert gas atmosphere with respect to the outside air;
A light diffusion film formed by depositing metal oxide fine particles having a hollow inside without containing a binder on the inner surface of the outer tube;
A high-pressure discharge lamp comprising:
光拡散膜は、金属酸化物微粒子が酸化ケイ素および酸化アルミニウムの少なくとも一方からなり、平均粒径が2μm以上で、かつ外形がほぼ球状をなしていることを特徴とする請求項1記載の高圧放電ランプ。   2. The high-pressure discharge according to claim 1, wherein the light diffusion film has metal oxide fine particles made of at least one of silicon oxide and aluminum oxide, an average particle diameter of 2 μm or more, and an outer shape that is substantially spherical. lamp. 光拡散膜は、静電塗装により形成されていることを特徴とする請求項1または2記載の高圧放電ランプ。   3. The high-pressure discharge lamp according to claim 1, wherein the light diffusion film is formed by electrostatic coating. 照明器具本体と;
照明器具本体に配設された請求項1ないし3のいずれか一記載の高圧放電ランプと;
高圧放電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器具。
A lighting fixture body;
A high-pressure discharge lamp according to any one of claims 1 to 3 disposed in a lighting fixture body;
A lighting circuit for lighting the high-pressure discharge lamp;
The lighting fixture characterized by comprising.
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