JP2013033745A - セラミックメタルハライドランプ - Google Patents

セラミックメタルハライドランプ Download PDF

Info

Publication number
JP2013033745A
JP2013033745A JP2012219937A JP2012219937A JP2013033745A JP 2013033745 A JP2013033745 A JP 2013033745A JP 2012219937 A JP2012219937 A JP 2012219937A JP 2012219937 A JP2012219937 A JP 2012219937A JP 2013033745 A JP2013033745 A JP 2013033745A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lamp
halide
weight
mol
arc tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2012219937A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5613214B2 (ja
Inventor
Stuart Albert Mucklejohn
マックルジョン,スチュワート・アルバート
Koltai Zoltan
コルタイ,ゾルタン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of JP2013033745A publication Critical patent/JP2013033745A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5613214B2 publication Critical patent/JP5613214B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/12Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature
    • H01J61/18Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature having a metallic vapour as the principal constituent
    • H01J61/20Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature having a metallic vapour as the principal constituent mercury vapour
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/12Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature

Landscapes

  • Discharge Lamp (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)

Abstract

【課題】色彩制御のためのハロゲン化物添加量増加にかかわらず、発光出力の低下及びランプ短寿命を抑制する。
【解決手段】0.40〜0.77(好ましくは0.53〜0.68)のハロゲン化物添加重量対水銀重量を有する。ハロゲン化物添加量は、モル/cm3の単位で以下の成分範囲、NaI 1.84E−05〜2.33E−05、LnI3 5.20E−06〜6.60E−06、TlI 1.76E−07〜2.23E−07(Lnはランタニド元素)で達せられる。
【選択図】図1

Description

本発明は、セラミックメタルハライドランプに関し、具体的には、それのみではないが、街路などの地面照明灯で使用するためのランプに関する。
セラミック発光管を備えたメタルハライド放電ランプの主要な損耗メカニズムは、多結晶アルミナ(PCA)壁の腐食である。発光管内に添加した金属ハロゲン化物は、ランプ作動時に1つの領域から別の領域にPCAを輸送する。この材料の輸送により、最終的には、発光管の壁内に小さな孔が生じ、従ってランプの故障が発生するか、或いは壁が熱応力下で(通常、ランプをオン又はオフに切り替える時の)割れを発生するほど薄くなるかのいずれかになる。PCA輸送は、水平作動ランプにおけるよりも垂直作動ランプにおいてより厳しいものとなる。PCA輸送速度は、金属ハロゲン化物添加重量を増加させるにつれて増大する。従って、ハロゲン化物添加重量が増加すると、ランプの寿命が短縮する。
欧州特許出願公開第0215524A1号公報
しかしながら、以前のランプ設計は、全てのランプを同一の色彩出力で作ることができような色彩制御のためにより高いハロゲン化物添加量を使用しており、そのような色彩制御は、照明看板のような一般的照明のために必要であるが、ハロゲン化物添加量の増加により、発光出力の低下及びランプ寿命の短縮が生じている。
本発明は、長い寿命かつ高い発光出力システム効率を有するセラミックメタルハライドランプを提供しようとするものである。ランプは、水平方向又は垂直方向のいずれかの配向で作動するようにするのが望ましい。
本発明によると、セラミックメタルハライド放電ランプを提供し、本セラミックメタルハライド放電ランプは、0.40〜0.77のハロゲン化物添加重量対水銀重量を有する。
ハロゲン化物添加重量対水銀重量は、0.53〜0.68であるのが好ましい。
ハロゲン化物添加量は、モル/cm3の単位で以下の成分範囲、すなわち
NaI 1.84E?05〜2.33E?05
LnI3 5.20E?06〜6.60E?06
TlI 1.76E?07〜2.23E?07
を含有することができ、ここで、Lnはランタニド元素である。
ランタニドハロゲン化物は、DyI3を含むことができ、DyI3は、4.59E?06〜5.81E?06モル/cm3の範囲を有することができる。
ランタニドハロゲン化物は、CeI3を含むことができ、CeI3は、6.14E?07〜7.77E?07モル/cm3の範囲を有することができる。
ランプは、150ワットの定格とすることができ、ハロゲン化物添加量は、モル/cm3の単位で以下の成分、すなわち
NaI 2.012E?05
DyI3 5.018E?06
TlI 1.930E?06
CeI3 6.720E?07
を含有することができる。
次に、図面を参照しながら実施例によって本発明をより詳細に説明することにするが、図面のただ1つの図は、本発明を使用するタイプのランプの側面図である。
このランプ1は、エジソン式ねじ込み取付金具5に取り付けられた(このケースでは)外側エンベロープ3を含む。外側エンベロープ3の内部には発光管7が設置され、発光管7は、1対の導電部材9及び11によって支持され、これら導電部材9及び11は、ピンチ部13から延びかつ発光管7のための支持体15及び17を有すると同時に発光管7内に配置された電極(図示せず)に給電も行う。
発光管7には、好適なハロゲン化物を添加した水銀が充填されて所望の放電特性を得る。外側エンベロープは、真空にされるか又は低圧の不活性ガスが充填されるかのいずれかにされる。
上記のようなランプの構造は、本発明自体の一翼を担うものではないことを理解されたい。本発明は、所望の長寿命、輝度及び効率をもたらすことになる添加量にある。
本実施形態は、このワット数のランプが、初期設備として及びナトリウムランプなどの現存するランプの交換用としての両方で街路などの照明に特に有用であるので、それのみではないが、特に150ワットの定格であるランプに関する。セラミックメタルハライド放電ランプは、それらランプが許容可能な色彩の良好な発光出力を生成することができる場合には、ナトリウム蒸気によって生成される黄色よりも夜間視認用としてより良好な白色光線を生成するので、ナトリウムランプに優る特定の利点を有することになる。本発明者たちが発見した特徴の1つは、街路及び車道タイプの照明用に使用するランプに必要な色彩制御が店内陳列照明用に必要な色彩制御よりも厳格さが少ないことである。陳列照明においては、隣接するランプが互いに緊密に接近した状態になっており、従って隣接するランプ間のあらゆる色彩の変化が関連の陳列に対する悪影響により直ちに明白になるが、街路照明で使用する間隔及び周囲環境の場合には、隣接するランプの色彩の差が重要な問題となることは少ないといえる。本発明者たちはまた、街路照明及び同様な目的の場合には、これまで有用であると思われていたよりも遙かに少ないハロゲン化物添加量を使用することができ、これが、意外にも、許容可能な色彩制御を得ながら大幅に高い発光出力と大幅に延長したランプ寿命をもたらすことを発見した。
従って、150ワットのランプの実施形態のケースでは、満たすべき課題は、長いランプ寿命の可能性をもたらす低いハロゲン化物重量の添加量と、96ルーメン/ワット(LPW)以上のランプ効率及び90LPW以上のシステム効率を有する一般的に14500ルーメン以上の高い発光出力との提供である。定格システム出力の71パーセント(115W)での作動の場合に、このランプは、9586ルーメン、83ルーメン/ワットのシステム効率、及び336Kの色温度の増加をもたらすことになる。このランプは、垂直又は水平で作動するように設計すべきである。
この実施形態によると、この発光管は、7mgの低いハロゲン化物添加重量を含有するのに対して、同一のセラミック成分を使用する同一の定格の他の全ての発光管は、少なくとも8mg、一般的には10〜14mgの添加重量を有する。
本発明で特に150ワットの実施形態に関して使用するパラメータを以下に表の形態で示す。
1.特に150ワットランプの実施例で使用するハロゲン化物混合物
成分 重量分率 モル/cm3
NaI 0.448 2.012E?05
DyI3 0.405 5.018E?06
TlI 0.095 1.930E?06
CeI3 0.052 6.720E?07
使用した上記混合物の重量=7.0mg
使用した水銀の重量=11.5mg
ハロゲン化物対水銀の重量比=0.61
発光チャンバの内部容積=1.04cm3
2.一般の150ワットランプの好ましいハロゲン化物濃度範囲
成分 モル/cm3範囲
NaI 1.84E?05〜2.33E?05
DyI3 4.59E?06〜5.81E?06
TlI 1.76E?06〜2.23E?06
CeI3 6.14E?07〜7.77E?07
3.一般の150ワットランプの好ましいハロゲン化物重量範囲
全重量/mg 5.8〜8.2
mg/cm3 5.58〜7.88
4.一般の150ワットランプの好ましい水銀重量範囲
全重量/mg 11.0〜12.0
mg/cm3 10.58〜11.54
5.一般の150ワットランプの好ましいハロゲン化物対水銀重量比
ハロゲン化物/水銀 0.53〜0.68
6.本発明の範囲内に属しかつNaI+TlI+LnI3(ここで、Ln=ランタニド元素)を含有する全てのランプの一般的なハロゲン化物濃度範囲
成分 モル/cm3範囲
NaI 1.84E?05〜2.33E?05
LnI3 5.20E?06〜6.60E?06
TlI 1.76E?07〜2.23E?07
7.本発明の範囲内に属する全てのランプの好ましいハロゲン化物重量範囲
全重量/mg 4.0〜10.0
mg/cm3 3.85〜9.62
8.本発明の範囲内に属する全てのランプの好ましい水銀重量範囲
全重量/mg 10.0〜13.0
mg/cm3 9.62〜12.50
9.本発明の範囲内に属する全てのランプの一般的なハロゲン化物対水銀重量比
ハロゲン化物/水銀 0.40〜0.77

上記のものは一般的に150ワットランプに対応していたが、本発明は、上に記載した比率及び濃度を有する他のワット数のランプにも同様に適用可能であることが分かるであろう。また、比率又は濃度ではなくて個々の量が与えられた場合には、これらの量は、指定した特定のランプのみに適用されることも理解されたい。
この開示において示した低い添加重量及び高い水銀重量は、街路照明及び車道照明用に使用する光源としての低出力(調光した)及び寿命での作動に応じた、スペクトル出力分布及び効率間の理想的なバランスをもたらす。しかしながら、ランプは、垂直又は水平位置で作動させることができるので、他の用途にも適している。添加重量は、発光管内の単位容積当たりの濃度(モル又は重量)に変換することができる。
ランプは、電子安定器で作動させる時にその最適性能をもたらすように設計された。電子式安定器は、高輝度放電ランプの作動において電磁安定器に優る幾つかの利点をもたらし、それらには、ランプ電圧の上昇にも拘わらずランプの寿命にわたって電源調整が一定であるという利点が含まれる。
本発明を使用するタイプのランプの側面図。
1 ランプ
3 外側エンベロープ
5 エジソン式ねじ込み取付金具
7 発光管
9、11 導電部材
13 ピンチ部
15、17 支持体

Claims (10)

  1. 0.40〜0.77のハロゲン化物添加重量対水銀重量を有し、
    前記ハロゲン化物添加量が、モル/cm3の単位で以下の成分範囲、すなわち
    NaI 1.84E−05〜2.33E−05
    LnI3 5.20E−06〜6.60E−06
    TlI 1.76E−06〜2.23E−06
    を含有し、ここで、Lnはランタニド元素であり、
    前記ランタニドハロゲン化物が、CeI3を含み、
    前記CeI3の成分範囲が、6.14E−07〜7.77E−07モル/cm3である、
    セラミックメタルハライド放電ランプ。
  2. 前記ハロゲン化物添加重量対水銀重量が、0.53〜0.68である、請求項1記載のランプ。
  3. 前記ランタニドハロゲン化物が、DyI3を含む、請求項1又は2に記載のランプ。
  4. 前記DyI3の成分範囲が、4.59E−06〜5.81E−06モル/cm3である、請求項3記載のランプ。
  5. 0.40〜0.77のハロゲン化物添加重量対水銀重量を有し、
    前記ハロゲン化物添加量が、モル/cm3の単位で以下の成分、すなわち
    NaI 2.012E−05
    DyI3 5.018E−06
    TlI 1.930E−06
    CeI3 6.720E−07
    を含有する、セラミックメタルハライド放電ランプ。
  6. 90ルーメン/ワット以上のシステム効率を有し、14500ルーメン以上の発光出力を提供する、請求項1乃至5のいずれかに記載のランプ。
  7. 115ワットで作動する場合、9586ルーメン及び、83ルーメン/ワットのシステム効率を有する、請求項1乃至6のいずれかに記載のランプ。
  8. 1.04cm3の内部容積を有する発光管(7)を備える、請求項1乃至7のいずれかに記載のランプ。
  9. 取付金具(5)と、
    該取付金具(5)に取り付けられた外側エンベロープ(3)と、
    該外側エンベロープ(3)の内部に設置され、1.04cm3の内部容積を有する発光管(7)と、
    該発光管(7)を支持し、前記発光管(7)内に配置された電極に給電する、1対の導電部材(9及び11)と、
    を備える、請求項1乃至7のいずれかに記載のランプ。
  10. 前記ランプが、150ワットの定格である、請求項1乃至9のいずれかに記載のランプ。
JP2012219937A 2004-11-10 2012-10-02 セラミックメタルハライドランプ Expired - Fee Related JP5613214B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0424840A GB2420220B (en) 2004-11-10 2004-11-10 Ceramic metal halide lamps
GB0424840.7 2004-11-10

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007540385A Division JP2008520064A (ja) 2004-11-10 2005-11-01 セラミックメタルハライドランプ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013033745A true JP2013033745A (ja) 2013-02-14
JP5613214B2 JP5613214B2 (ja) 2014-10-22

Family

ID=33523500

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007540385A Withdrawn JP2008520064A (ja) 2004-11-10 2005-11-01 セラミックメタルハライドランプ
JP2012219937A Expired - Fee Related JP5613214B2 (ja) 2004-11-10 2012-10-02 セラミックメタルハライドランプ

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007540385A Withdrawn JP2008520064A (ja) 2004-11-10 2005-11-01 セラミックメタルハライドランプ

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7514874B2 (ja)
EP (1) EP1812952B1 (ja)
JP (2) JP2008520064A (ja)
CN (1) CN101057311B (ja)
AT (1) ATE407448T1 (ja)
DE (1) DE602005009570D1 (ja)
GB (1) GB2420220B (ja)
WO (1) WO2006052570A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8450932B2 (en) * 2011-05-09 2013-05-28 Fuqing Qian High pressure sodium lamp
JP5909994B2 (ja) * 2011-10-31 2016-04-27 岩崎電気株式会社 セラミックメタルハライドランプ

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51124077A (en) * 1975-04-23 1976-10-29 Toshiba Corp Metal halide lamp
JPS6266556A (ja) * 1985-09-13 1987-03-26 エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン 高圧水銀蒸気放電灯
JP2001185079A (ja) * 1999-11-17 2001-07-06 General Electric Co <Ge> 動作パラメーターの変動に対する感度の低減した高圧水銀ランプ
JP2004288615A (ja) * 2003-03-03 2004-10-14 Osram Melco Toshiba Lighting Kk 高圧放電ランプおよび照明装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE631755A (ja) * 1962-05-02
NL6408551A (ja) * 1964-07-25 1966-01-26
US3906274A (en) 1971-12-27 1975-09-16 Gte Laboratories Inc Electrode discharge device with electrode-activating fill
US4199701A (en) * 1978-08-10 1980-04-22 General Electric Company Fill gas for miniature high pressure metal vapor arc lamp
US4360756A (en) * 1979-11-13 1982-11-23 General Electric Company Metal halide lamp containing ThI4 with added elemental cadmium or zinc
GB8725913D0 (en) * 1987-11-05 1987-12-09 Emi Plc Thorn Plant growth lamps
CA1301238C (en) * 1988-02-18 1992-05-19 Rolf Sverre Bergman Xenon-metal halide lamp particularly suited for automotive applications
US4978884A (en) 1988-05-19 1990-12-18 U.S. Phillips Corporation Metal halide discharge lamp having low color temperature and improved color rendition
CA2090360A1 (en) * 1992-03-03 1993-09-04 Michael J. Shea Metal iodide lamp
US6717364B1 (en) * 2000-07-28 2004-04-06 Matsushita Research & Development Labs Inc Thallium free—metal halide lamp with magnesium halide filling for improved dimming properties
US6501220B1 (en) * 2000-10-18 2002-12-31 Matushita Research And Development Laboraties Inc Thallium free—metal halide lamp with magnesium and cerium halide filling for improved dimming properties
JP2003016998A (ja) * 2001-06-28 2003-01-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd メタルハライドランプ
US6731068B2 (en) * 2001-12-03 2004-05-04 General Electric Company Ceramic metal halide lamp
JP2002231190A (ja) * 2001-12-14 2002-08-16 Ushio Inc セラミック製放電ランプ
US6650056B2 (en) * 2001-12-21 2003-11-18 Koninklijke Philips Electronics N.V. Stabilizing short-term color temperature in a ceramic high intensity discharge lamp
JP4279122B2 (ja) * 2003-03-03 2009-06-17 オスラム・メルコ・東芝ライティング株式会社 高圧放電ランプおよび照明装置
US7245081B2 (en) 2003-03-03 2007-07-17 Osram-Melco Toshiba Lighting Ltd. High-intensity discharge lamp with particular metal halide gas filling and lighting device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51124077A (en) * 1975-04-23 1976-10-29 Toshiba Corp Metal halide lamp
JPS6266556A (ja) * 1985-09-13 1987-03-26 エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン 高圧水銀蒸気放電灯
JP2001185079A (ja) * 1999-11-17 2001-07-06 General Electric Co <Ge> 動作パラメーターの変動に対する感度の低減した高圧水銀ランプ
JP2004288615A (ja) * 2003-03-03 2004-10-14 Osram Melco Toshiba Lighting Kk 高圧放電ランプおよび照明装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP5613214B2 (ja) 2014-10-22
GB2420220A (en) 2006-05-17
CN101057311B (zh) 2010-05-05
DE602005009570D1 (de) 2008-10-16
CN101057311A (zh) 2007-10-17
US20060290286A1 (en) 2006-12-28
JP2008520064A (ja) 2008-06-12
GB0424840D0 (en) 2004-12-15
EP1812952A1 (en) 2007-08-01
GB2420220B (en) 2009-10-14
WO2006052570A1 (en) 2006-05-18
ATE407448T1 (de) 2008-09-15
US7514874B2 (en) 2009-04-07
EP1812952B1 (en) 2008-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7423380B2 (en) Metal halide lamp that has desired color characteristic and is prevented from non-lighting due to leakage of arc tube attributable to crack occurring at thin tube, and lighting apparatus adopting the metal halide lamp
EP2465133B1 (en) Street lighting lamp with long life, high efficiency, and high lumen maintenance
US7486026B2 (en) Discharge lamp with high color temperature
US20110031879A1 (en) Street lighting lamp with long life, high efficiency, and high lumen maintenance
JP5613214B2 (ja) セラミックメタルハライドランプ
WO2003060946A2 (en) Gas discharge lamp
US20100066269A1 (en) Lighting device
JP3737102B2 (ja) メタルハライドランプ
JP5802088B2 (ja) ヨウ化タリウムを含まないセラミックメタルハライドランプ
KR20140034783A (ko) 최소 색채 전이 및 고 성능을 갖는, 디밍을 위한 낮은 탈륨 요오다이드/낮은 인듐 요오다이드계 함유물을 갖는 hid-램프
JP5045065B2 (ja) セラミックメタルハライドランプ
WO2011092627A1 (en) High-efficiency and energy saving ceramic metal halide lamp
CN201345773Y (zh) 一种变功率金属卤化物灯系统
WO2013014746A1 (ja) メタルハライドランプ及び照明器具
JP5326979B2 (ja) メタルハライドランプ
JP5590508B2 (ja) セラミックメタルハライドランプ
JP2013535762A (ja) 高圧放電灯
US20060273729A1 (en) Metal halide high-pressure discharge lamp
JP2011018524A (ja) 高圧放電ランプ、投光装置及び照明装置
JP2006236815A (ja) セラミック放電ランプ点灯装置
JPH01137555A (ja) 金属蒸気放電灯
JPH04249847A (ja) i線ステッパー用ショートアーク型水銀蒸気放電灯
JP2000340173A (ja) ショートアーク放電ランプおよび光源装置
JP2000285862A (ja) ショ−トア−クメタルハライドランプ

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131023

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131029

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131211

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140812

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140905

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5613214

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees