JP2013037925A - Ceramic metal halide lamp - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ceramic metal halide lamp having a function for instantaneously interrupting an excessive lamp current causing a damage on a luminous tube.SOLUTION: In a ceramic metal halide lamp provided with a ceramic luminous tube in the outer bulb thereof, the light-emitting section and the thin tube parts bonded to both ends thereof are molded integrally, and overcurrent control means is connected in series with the luminous tube. The overcurrent control means consists of a fuse, and the fuse has the characteristics of being blown out instantaneously when a lamp current exceeding the fusion limit defined according to the (formula 1) flows.

Description

本発明は、セラミックメタルハライドランプに関する。更に具体的には、本発明は、発光管の破裂を防止する手段を備えたセラミックメタルハライドランプに関する。   The present invention relates to a ceramic metal halide lamp. More specifically, the present invention relates to a ceramic metal halide lamp provided with means for preventing the arc tube from bursting.

図１は、従来のメタルハライドランプ照明装置１００の回路を示す図である。メタルハライドランプ照明装置１００は、商用交流周波数の交流電源２から、ヒューズ４を備えた安定器６を経て、セラミックメタルハライドランプ８に電力が供給されて点灯する。このヒューズ４は、過電流が安定器６やランプ８に流れた時に溶断し、これらが損傷するのを防止している。   FIG. 1 is a diagram illustrating a circuit of a conventional metal halide lamp illumination device 100. The metal halide lamp illuminating device 100 is lit by supplying electric power from a commercial AC frequency AC power source 2 to a ceramic metal halide lamp 8 via a ballast 6 having a fuse 4. The fuse 4 is blown when an overcurrent flows to the ballast 6 or the lamp 8 to prevent them from being damaged.

しかし、安定器６の寿命等により内部のコイルが短絡した場合、ランプ８に過大な電流が流れることがある。このような過大な電流によって、ヒューズ４が溶断する前に、ランプ８に過電流が流れてしまうおそれがある。メタルハライドランプの発光管１２は、高圧水銀ランプ、高圧ナトリウムランプ等の他の高輝度ランプ（ＨＩＤランプ）に比較して、高温高圧状態にある。従って、メタルハライドランプでは、安定器６に設けられたヒューズ４では防ぎきれなかった発光管１２の破裂という問題が生じている。   However, when the internal coil is short-circuited due to the life of the ballast 6 or the like, an excessive current may flow through the lamp 8. Such an excessive current may cause an overcurrent to flow through the lamp 8 before the fuse 4 is blown. The arc tube 12 of the metal halide lamp is in a high-temperature and high-pressure state as compared with other high-intensity lamps (HID lamps) such as a high-pressure mercury lamp and a high-pressure sodium lamp. Therefore, the metal halide lamp has a problem that the arc tube 12 is ruptured, which cannot be prevented by the fuse 4 provided in the ballast 6.

セラミックス製の発光管を備えたメタルハライドランプは、特に、セラミックメタルハライドランプと称している。セラミック製発光管は、従来のメタルハライドランプで使用されていた石英ガラス製発光管に比較して、温度変化に対して脆弱な面を有しているので、発光管の破裂は、一層問題となる。   A metal halide lamp including a ceramic arc tube is particularly referred to as a ceramic metal halide lamp. Since the arc tube made of ceramic has a surface more vulnerable to temperature change than the arc tube made of quartz glass used in the conventional metal halide lamp, the burst of the arc tube becomes more problematic. .

特開2004-281098号公報「メタルハライドランプ」（公開日：2004年10月07日）、（特許第4471070号） 特許文献１では、安定器のヒューズとは別にランプ内に溶断線を設け、前記「溶断線１３のしきい値電流Ｉthは、図２に示す直線Ｔ1と直線Ｔ2の間のドットハッチングの領域に設定すべきであることが分かる。」（段落００３２）と記載されている。Japanese Patent Laid-Open No. 2004-281098 “Metal Halide Lamp” (Publication Date: Oct. 7, 2004), (Patent No. 471070) In Patent Document 1, a fusing line is provided in the lamp separately from the fuse of the ballast, “It is understood that the threshold current Ith of the fusing line 13 should be set in a dot hatching region between the straight line T1 and the straight line T2 shown in FIG. 2” (paragraph 0032).

本出願人の使用しているセラミック製発光管は、細管と発光部が一体成型されており、特許文献１に記載されたランプに使用されている発光管（テーパーエンド型）に比較して破裂しにくいが、破裂するときには細管と発光部との境界付近から破裂する傾向を有している。   The ceramic arc tube used by the present applicant has a thin tube and a light emitting part formed integrally, and is ruptured compared to the arc tube (tapered end type) used in the lamp described in Patent Document 1. Although it is difficult to rupture, it has a tendency to rupture from the vicinity of the boundary between the narrow tube and the light emitting portion when ruptured.

即ち、このセラミック製発光管は、両端に電極が挿入された細管を有し、発光部が透光性セラミックスからなり、細管と発光部が一体成型され、発光管の破裂は発光部と細管部との境界付近を起点として発生している。   That is, this ceramic arc tube has a thin tube with electrodes inserted at both ends, the light emitting part is made of translucent ceramics, and the thin tube and the light emitting unit are integrally molded. It is generated from the vicinity of the boundary.

これは細管部に著しい過電流が流れたとき、内部を通る電流供給体（モリブデンコイル棒）が急速に加熱されて膨張し、高温の電流供給体が発光管細管部の接近した部分に接触又は急加熱することで、発光管にクラックが生じ、破裂に至ると考えられる。   This is because when a significant overcurrent flows through the narrow tube portion, the current supply body (molybdenum coil rod) passing through the inside is rapidly heated and expands, and the high-temperature current supply body comes into contact with the adjacent portion of the arc tube narrow tube portion or It is considered that cracking occurs in the arc tube by rapid heating, leading to rupture.

このような発光管を備えたランプに関しては、発光管自体が異なるため、特許文献１にて開示された溶断線（ヒューズ）では確実なランプ破裂防止を保証できなく、新たな溶断線（ヒューズ）の規定方法を確立する必要があった。   With respect to a lamp having such an arc tube, since the arc tube itself is different, the fusing line (fuse) disclosed in Patent Document 1 cannot guarantee reliable lamp explosion prevention, and a new fusing line (fuse). It was necessary to establish a regulation method.

また特許文献１には、ヒューズ溶断までの時間に関する記載が無いので、この点に関しても検討する必要があった。   Further, since Patent Document 1 does not have a description about the time until the fuse blows, it is necessary to examine this point as well.

このため、本発明は、発光管を破損するような過大なランプ電流が流れると瞬時に遮断する機能を備えたセラミックメタルハライドランプを提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a ceramic metal halide lamp having a function of instantaneously shutting off when an excessive lamp current that breaks the arc tube flows.

更に、本発明は、発光管を破損するような過大なランプ電流が流れると瞬時に遮断すると共に、通常のランプ電流のバラツキに対してはランプ点灯を維持する機能を備えたセラミックメタルハライドランプを提供することを目的とする。   Furthermore, the present invention provides a ceramic metal halide lamp having a function of instantaneously shutting off when an excessive lamp current that damages the arc tube flows, and maintaining the lamp lighting with respect to normal lamp current variations. The purpose is to do.

上記目的に鑑みて、本発明は、外球の内部に、発光部と、その両端に夫々接合された細管部とが一体成型されたセラミックス製発光管と、前記発光管に直列に接続された過電流制御手段とを備えたセラミックメタルハライドランプであって、前記過電流制御手段は、ヒューズから成り、前記ヒューズは、（式１）で規定した溶断限界を超えるランプ電流が流れると瞬時に溶断する特性を有している。   In view of the above object, the present invention is a ceramic arc tube in which a light emitting portion and thin tube portions respectively joined to both ends thereof are integrally formed in an outer sphere, and the arc tube is connected in series to the arc tube. A ceramic metal halide lamp comprising overcurrent control means, wherein the overcurrent control means comprises a fuse, and the fuse is blown instantaneously when a lamp current exceeding a fusing limit defined by (Equation 1) flows. It has characteristics.

Figure 2013037925
更に、上記セラミックメタルハライドランプでは、前記ヒューズは、更に、（式２）で規定した誤作動限界のランプ電流が流れても溶断せず誤作動は発生しない特性を有する、セラミックメタルハライドランプであってよい。
Figure 2013037925
 Further, in the ceramic metal halide lamp, the fuse may be a ceramic metal halide lamp having a characteristic that the fuse is not blown even if a lamp current having a malfunction limit defined in (Equation 2) flows and no malfunction occurs. .

Figure 2013037925
更に、上記セラミックメタルハライドランプでは、前記ヒューズは、ニッケルＮｉ、ニッケル合金又はニクロム製の単線又は撚り線であってよい。
Figure 2013037925
 Further, in the ceramic metal halide lamp, the fuse may be a single wire or a stranded wire made of nickel Ni, nickel alloy, or nichrome.

上記セラミックメタルハライドランプでは、前記発光管の肉厚は、０．６〜１．３ｍｍであってよい。   In the ceramic metal halide lamp, the arc tube may have a thickness of 0.6 to 1.3 mm.

更に、上記セラミックメタルハライドランプでは、前記セラミックメタルハライドランプの定格電力は、３５〜１，０００Ｗであり、定格ランプ電圧は、８５〜１５０Ｖであってよい。   Furthermore, in the ceramic metal halide lamp, the rated power of the ceramic metal halide lamp may be 35 to 1,000 W, and the rated lamp voltage may be 85 to 150V.

本発明によれば、本発明は、発光管を破損するような過大なランプ電流が流れると瞬時に遮断する機能を備えたセラミックメタルハライドランプを提供することができる。   According to the present invention, the present invention can provide a ceramic metal halide lamp having a function of instantaneously shutting off when an excessive lamp current that breaks the arc tube flows.

更に、本発明によれば、発光管を破損するような過大なランプ電流が流れると瞬時に遮断すると共に、通常のランプ電流のバラツキに対してはランプ点灯を維持する機能を備えたセラミックメタルハライドランプを提供することができる。   Furthermore, according to the present invention, a ceramic metal halide lamp having a function of instantaneously shutting off when an excessive lamp current that breaks the arc tube flows, and maintaining the lamp lighting with respect to a variation in normal lamp current. Can be provided.

図１は、従来のメタルハライドランプ照明装置の回路を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a circuit of a conventional metal halide lamp illumination device. 図２は、セラミックメタルハライドランプの中心軸線に沿った要部断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of an essential part along the central axis of the ceramic metal halide lamp. 図３は、セラミックメタルハライドランプ照明装置の回路を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a circuit of a ceramic metal halide lamp illumination device. 図４Ａは、定格点灯中のランプに過電流を流し、発光管を破裂させる実験のデータである。FIG. 4A shows data of an experiment in which an overcurrent is caused to flow through a lamp that is lit at a rated level, and the arc tube is ruptured. 図４Ｂは、始動時（冷間時）のランプに過電流を流し、発光管を破裂させる実験のデータである。FIG. 4B is data of an experiment in which an overcurrent is passed through the lamp at the start (during cold) to rupture the arc tube. 図４Ｃは、ヒューズの溶断限界特性及び誤作動限界特性を示す図である。FIG. 4C is a diagram illustrating a fusing limit characteristic and a malfunction limit characteristic of a fuse.

以下、本発明に係るセラミックメタルハライドランプの実施形態に関して、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中、同じ要素に対しては同じ符号を付与して、重複した説明を省略する。なお、本実施形態は、本発明を説明するための例示であって、本発明の技術的範囲を何等限定するものではないことを承知されたい。   Hereinafter, embodiments of a ceramic metal halide lamp according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in the figure, the same code | symbol is provided with respect to the same element, and the duplicate description is abbreviate | omitted. It should be noted that the present embodiment is an example for explaining the present invention and does not limit the technical scope of the present invention.

［セラミックメタルハライドランプ］
（ランプの構成）
図２は、セラミックメタルハライドランプ８の中心軸線に沿った要部断面図である。メタルハライドランプ８は、口金１４を形成した外管１６内に、ステム２０に固定された支柱１８に支持された発光管１２、発光管に始動電圧を供給する非線形セラミックコンデンサＦＥＣ２２等のランプ内始動器が配置されている。外管１６内は、真空に保持されている。 [Ceramic metal halide lamp]
(Lamp configuration)
FIG. 2 is a cross-sectional view of the main part along the central axis of the ceramic metal halide lamp 8. The metal halide lamp 8 includes an in-lamp starter such as an arc tube 12 supported by a column 18 fixed to a stem 20 in an outer tube 16 in which a base 14 is formed, and a non-linear ceramic capacitor FEC 22 for supplying a starting voltage to the arc tube. Is arranged. The inside of the outer tube 16 is kept in a vacuum.

発光管１２は、断面で見てほぼ楕円形状に形成された発光部１２ａと、その両端に夫々接合された細管部１２ｂ，１２ｃとが一体成型されている。発光管１２の肉厚は、０．６〜１．３ｍｍ程度である。発光部１２ａはセラミックスから形成され、中央部から細管接合部に向けて徐々に内径が小さくなっている。各細管部１２ｂ，１２ｃには、電極及び電流供給体が挿入されている。   In the arc tube 12, a light emitting portion 12a formed in an approximately elliptical shape when viewed in cross section and thin tube portions 12b and 12c respectively joined to both ends thereof are integrally molded. The thickness of the arc tube 12 is about 0.6 to 1.3 mm. The light emitting part 12a is made of ceramics, and the inner diameter gradually decreases from the central part toward the thin tube joining part. An electrode and a current supply body are inserted into each of the thin tube portions 12b and 12c.

このセラミックメタルハライドランプの定格電力Ｐ0は、３５〜１，０００Ｗの範囲にあり、定格ランプ電圧Ｖ0は、８５〜１５０Ｖの範囲にある。 The rated power P 0 of this ceramic metal halide lamp is in the range of 35 to 1,000 W, and the rated lamp voltage V 0 is in the range of 85 to 150 V.

（ランプ回路）
（回路構成）
図３は、図２に示すセラミックメタルハライドランプを使用した照明装置１０の回路を示す図である。図１の従来のメタルハライドランプ照明装置１００の回路と比較して、発光管１２に対して、過電流制御手段（「ヒューズ」ともいう。）２４を設けた点で相違する。 (Ramp circuit)
(Circuit configuration)
FIG. 3 is a diagram showing a circuit of the illumination device 10 using the ceramic metal halide lamp shown in FIG. Compared to the circuit of the conventional metal halide lamp illumination device 100 of FIG. 1, the arc tube 12 is different in that an overcurrent control means (also referred to as “fuse”) 24 is provided.

図３に示すように、商用交流電源２に対して、安定器６及び図２に示すメタルハライドランプ８が直列に接続されている。メタルハライドランプ８内では、発光管１２及び過電流制御手段２４が直列に接続され、この直列回路に対して、非線形セラミックコンデンサＦＥＣ２２及び抵抗Ｒｓ２８の直列回路が並列接続され、同様に抵抗Ｒｃ２６が並列接続されている。セラミックメタルハライドランプ８を示す破線ブロックの入口がランプの口金部分にあたる。   As shown in FIG. 3, a ballast 6 and a metal halide lamp 8 shown in FIG. 2 are connected in series to the commercial AC power supply 2. In the metal halide lamp 8, the arc tube 12 and the overcurrent control means 24 are connected in series, and a series circuit of a non-linear ceramic capacitor FEC22 and a resistor Rs28 is connected in parallel to this series circuit, and similarly a resistor Rc26 is connected in parallel. Has been. The entrance of the broken line block indicating the ceramic metal halide lamp 8 corresponds to the base portion of the lamp.

過電流制御手段（ヒューズ）２４に関しては、後で説明する。   The overcurrent control means (fuse) 24 will be described later.

始動時には、ＦＥＣ２２に交流電圧が加わり、その特性を利用してスイッチング素子としてパルス電圧を発生する。即ち、半サイクルごとに急激な電流変化（dI/dt）が生じてパルス電圧が発生する。ＦＥＣ２２の作用により始動回路に発生した高電圧パルスが支柱１８（図２参照）から発光管１２に印加される。高電圧パルスが印加された発光管１２の内部では絶縁破壊が起こり、アーク放電が発生して、発光管１２が点灯する。   At the time of start-up, an AC voltage is applied to the FEC 22, and a pulse voltage is generated as a switching element using the characteristics. That is, a sudden current change (dI / dt) occurs every half cycle, and a pulse voltage is generated. A high voltage pulse generated in the starting circuit by the action of the FEC 22 is applied to the arc tube 12 from the support column 18 (see FIG. 2). Dielectric breakdown occurs inside the arc tube 12 to which the high voltage pulse is applied, arc discharge occurs, and the arc tube 12 is turned on.

［過電流制御手段］
（ランプ電流と過電流制御手段）
安定器６は、チョークコイル６ａを主体としており、１次側（交流電源側）と２次側（ランプ側）の間に設けられてランプ８に流れる電流を制御している。安定器（具体的には、チョークコイル）６を小型化・低価格化するためには、ランプ電流Ｉを小さく押さえることが必要となる。しかし、ランプ電流Ｉが小さいと、ランプ側では、必要な電力値を得るためにランプ電圧Ｖを高くする必要があるが、ランプ電圧Ｖが高くなりすぎて電源電圧に近くなるとランプの立ち消え等の問題が生じてくる。 [Overcurrent control means]
(Lamp current and overcurrent control means)
The ballast 6 is mainly composed of a choke coil 6a, and is provided between the primary side (AC power supply side) and the secondary side (lamp side) to control the current flowing through the lamp 8. In order to reduce the size and cost of the ballast (specifically, the choke coil) 6, it is necessary to keep the lamp current I small. However, when the lamp current I is small, the lamp side needs to increase the lamp voltage V in order to obtain a necessary power value. However, when the lamp voltage V becomes too high and approaches the power supply voltage, the lamp goes off. Problems arise.

一方、ランプ側では、反対にランプ電流Ｉを大きくしたいが、この場合は、安定器６のコイルの大型化・高価格化につながる。   On the other hand, on the lamp side, on the contrary, it is desired to increase the lamp current I. In this case, however, the coil of the ballast 6 is increased in size and cost.

このため、セラミックメタルハライドランプ照明装置の設計思想の相違により、同じ定格ランプ電力Ｐ0でも、「定格ランプ電流Ｉ0×定格ランプ電圧Ｖ0の組み合わせ」が複数存在している。例えば、定格電力１５０Ｗのランプの場合、定格ランプ電圧１３０Ｖ仕様、９０Ｖ仕様、７０Ｖ仕様等のランプが存在し、これに対応して定格ランプ電流は１．１５Ａ、１．６７Ａ、２．１４Ａと異なった電流値となっている。 For this reason, there are a plurality of “combination of rated lamp current I 0 × rated lamp voltage V 0 ” even with the same rated lamp power P 0 due to the difference in the design concept of the ceramic metal halide lamp lighting device. For example, in the case of a lamp with a rated power of 150 W, there are lamps with a rated lamp voltage of 130 V specification, 90 V specification, 70 V specification, etc., and the corresponding rated lamp current is different from 1.15 A, 1.67 A, 2.14 A. Current value.

過電流制御手段であるヒューズ（「溶断線」ともいう。）２４は、溶断特性の良好なニッケルＮｉ、ニッケル合金、ニクロム等の単線又は撚り線であってよい。本実施形態では、Ｎｉ線を使用している。   The fuse (also referred to as “melting line”) 24 that is an overcurrent control means may be a single wire or a stranded wire of nickel Ni, nickel alloy, nichrome or the like having good fusing characteristics. In this embodiment, Ni wire is used.

過電流制御手段２４は、ジュール熱Ｉ2Ｒによる温度上昇によって溶断する。即ち、温度上昇は、ヒューズに流れる電流（即ち、実際にランプに流れているランプ電流）Ｉの二乗に比例している。従って、定格ランプ電力Ｐ0を基準にして溶断電流値を規定すると、この定格電力に対する「定格ランプ電流Ｉ0×定格ランプ電圧Ｖ0の組み合わせ」が複数存在するため、ランプ電流Ｉが一定しないという問題がある。定格ランプ電流Ｉ0は、ランプが正常な状態の時にランプに流れる電流値であり、定格ランプ電流Ｉ0が大きいランプでは異常時に流れるランプ電流Ｉも大きくなる。 The overcurrent control means 24 is blown by a temperature rise due to Joule heat I 2 R. That is, the temperature rise is proportional to the square of the current I flowing through the fuse (ie, the lamp current actually flowing through the lamp) I. Accordingly, when the fusing current value is defined based on the rated lamp power P 0 , there are a plurality of “combinations of rated lamp current I 0 × rated lamp voltage V 0 ” for the rated power, and therefore the lamp current I is not constant. There's a problem. The rated lamp current I 0 is a current value that flows through the lamp when the lamp is in a normal state, and the lamp current I that flows when the lamp has a large rated lamp current I 0 also increases.

従って、ヒューズ２４の溶断特性は、定格ランプ電流Ｉ0を基準に規定する必要がある。 Therefore, fusing characteristics of the fuse 24, it is necessary to define the basis of the rated lamp current I 0.

（ヒューズの特性）
図４Ａ〜４Ｃを参照されたい。ヒューズ２４の特性は、発光管１２を破損するような過大なランプ電流Ｉは瞬時に遮断することが求められる。更に、ヒューズ２４の特性は、発光管１２を破損するような過大なランプ電流Ｉに対しては瞬時に遮断すると共に、通常のランプ電流Ｉのバラツキに対してはランプ点灯を維持することが求められる。 (Characteristics of fuse)
See Figures 4A-4C. The fuse 24 is required to instantaneously cut off an excessive lamp current I that may damage the arc tube 12. Further, the fuse 24 is required to instantaneously cut off an excessive lamp current I that damages the arc tube 12 and to maintain the lamp lighting against a variation in the normal lamp current I. It is done.

最初に、ヒューズ２４の特性を規定するため、発光管１２が破裂する最小破裂電流を実験により求めた。このため、２つの状況の実験を行った。第１は、図４Ａに示す定格点灯中のランプ８に過電流を流し、発光管１２を破裂させる実験である。第２は、図４Ｂに示す始動時（冷間時）のランプ８に過電流を流し、発光管１２を破裂させる実験である。各々、各定格電流の各ランプ通過電流に関して、１０本のランプを実験した。実験の結果、発光管の破裂は、いずれも１〜２秒の間で発生した。２つの状況の実験の結果を合わせて、最小破裂電流（▲）（図４Ａ及び４Ｂ中の○でデータが囲まれている。）を求め、図４Ｃのグラフにプロットしている。   First, in order to define the characteristics of the fuse 24, the minimum burst current at which the arc tube 12 bursts was obtained by experiments. For this reason, two situations were tested. The first is an experiment in which an overcurrent is caused to flow through the lamp 8 with the rated lighting shown in FIG. The second is an experiment in which an overcurrent is caused to flow through the lamp 8 at the start (cold time) shown in FIG. Ten lamps were experimented with each lamp passing current at each rated current. As a result of the experiment, the arc tube bursting occurred in 1 to 2 seconds. By combining the results of the experiments in the two situations, the minimum burst current (▲) (data is surrounded by circles in FIGS. 4A and 4B) is obtained and plotted in the graph of FIG. 4C.

次に、通常のランプ電流Ｉのバラツキに対してはランプ点灯を維持するように、発光管１２には異常は無いが、発光管１２を流れる可能性のある最大正常電流を求めた。発光管１２に流れる最大電流は、ランプの始動時に流れる「始動時電流」である。これは、安定器二次短絡電流に近い値である。ランプ仕様では、電源電圧の最大変動は、定格電源電圧±６％と規定されている。従って、安定器二次短絡電流の１．０６倍を最大正常電流（◆）として、グラフにプロットしている。   Next, a maximum normal current that could flow through the arc tube 12 was obtained, although there was no abnormality in the arc tube 12 so as to maintain the lamp lighting with respect to the variation in the normal lamp current I. The maximum current flowing through the arc tube 12 is a “starting current” that flows when the lamp is started. This is a value close to the ballast secondary short-circuit current. In the lamp specification, the maximum fluctuation of the power supply voltage is defined as the rated power supply voltage ± 6%. Accordingly, 1.06 times the ballast secondary short-circuit current is plotted on the graph as the maximum normal current (♦).

この結果、最小破裂電流（▲）特性及び最大正常電流（◆）によって、ヒューズ２４の特性を規定すればよいことが分かる。   As a result, it can be seen that the characteristics of the fuse 24 may be defined by the minimum burst current (）) characteristic and the maximum normal current (♦).

具体的には、発光管１２を破損するような過大なランプ電流Ｉに対しては瞬時遮断する特性として、最小破裂電流（▲）より低いランプ電流値Ｉに対応したヒューズの溶断限界特性を規定する。   Specifically, as a characteristic that instantaneously cuts off an excessive lamp current I that damages the arc tube 12, a fusing limit characteristic of a fuse corresponding to a lamp current value I lower than the minimum burst current (▲) is defined. To do.

更に、発光管１２を破損するような過大なランプ電流Ｉに対しては瞬時遮断すると共に、通常のランプ電流Ｉのバラツキに対してはランプ点灯を維持する特性として、最小破裂電流（▲）より低いランプ電流値Ｉに対応したヒューズの溶断限界特性を規定すると共に、最大正常電流（◆）より高いランプ電流Ｉに対応したヒューズの誤作動限界特性を規定すればよい。   In addition, an excessive lamp current I that damages the arc tube 12 is instantaneously cut off, and the characteristic of maintaining the lamp lighting with respect to the variation of the normal lamp current I is the minimum burst current (▲). It is only necessary to define the fusing limit characteristic of the fuse corresponding to the low lamp current value I and to define the malfunction limit characteristic of the fuse corresponding to the lamp current I higher than the maximum normal current (♦).

溶断限界特性を超えるランプ電流Ｉが流れたヒューズは、瞬時に（例えば、１秒未満で）溶断する特性が求められる。これは、発光管の破裂が１〜２秒の間に発生するので、発光管の破裂前にヒューズが溶断することで、発光管の破裂を未然に防ぐためである。ヒューズの溶断の応答（レスポンス）の確認実験を行ったところ、一定の電流が流れた場合、レスポンスの良好な、即ち、瞬時に（例えば、１秒未満で）溶断するヒューズが複数存在することを確認できた。   The fuse through which the lamp current I exceeding the fusing limit characteristic flows is required to have a characteristic of fusing instantaneously (for example, in less than 1 second). This is because since the rupture of the arc tube occurs in 1 to 2 seconds, the fuse is blown before the rupture of the arc tube, thereby preventing the arc tube from bursting. When an experiment was conducted to confirm the fuse blown response, it was confirmed that when a constant current flows, there are multiple fuses that have a good response, that is, instantly (for example, less than 1 second). It could be confirmed.

誤作動限界特性に達しないランプ電流Ｉが流れたヒューズは、６０秒以上溶断しない特性が求められる。ランプ及び安定器が正常な状態であれば、安定器二次短絡電流に近い始動電流は、６０秒以上流れることはないからである。   The fuse through which the lamp current I that does not reach the malfunction limit characteristic flows is required to have a characteristic that does not blow for 60 seconds or more. This is because if the lamp and the ballast are in a normal state, the starting current close to the ballast secondary short-circuit current does not flow for more than 60 seconds.

ここで、実際に市場で入手し得るＮｉ製ヒューズに関して、複数のメーカのヒューズを入手して調査したところ、ヒューズの素材の純度の相違、製造上のバラツキ等により、標準偏差の４倍（４σ）で最大±２０％のバラツキが有ることが判明した。従って、ヒューズ２４の溶断限界特性は、（溶断限界＋２０％）でも最小破裂電流（▲）を下回るように規定した。ヒューズの誤作動限界特性は、（誤作動限界−２０％）でも最大正常電流（◆）を上回るように規定した。   Here, regarding Ni fuses that are actually available on the market, fuses from a plurality of manufacturers were obtained and investigated, and due to differences in purity of the fuse materials, manufacturing variations, etc., the standard deviation was 4 times (4σ ) Was found to have a maximum variation of ± 20%. Therefore, the fusing limit characteristic of the fuse 24 is defined so as to be lower than the minimum burst current (で も) even at (fusing limit + 20%). The malfunction limit characteristic of the fuse was defined to exceed the maximum normal current (♦) even at (malfunction limit-20%).

これらの結果、（式１）で規定した溶断限界を超えるランプ電流Ｉが流れると、ヒューズ２４は瞬時に溶断し、発光管１２が破裂することは無い。   As a result, when the lamp current I exceeding the fusing limit defined in (Equation 1) flows, the fuse 24 is blown instantaneously and the arc tube 12 does not burst.

Figure 2013037925
更に、（式２）で規定した誤作動限界のランプ電流Ｉが流れても、ヒューズ２４が溶断する誤作動は発生しない。
Figure 2013037925
 Further, even if the lamp current I having a malfunction limit defined in (Equation 2) flows, the malfunction in which the fuse 24 is blown does not occur.

Figure 2013037925
（式１）及び（式２）の示す意味は、例えば、定格電流Ｉ0＝２．００Ａの場合、（式１）より溶断限界特性からＩ＝１２．５Ａが得られる。この溶断限界特性を超えるランプ電流（Ｉ＝１２．５Ａを超える電流）が流れると、このヒューズ２４は瞬時に（例えば、１秒未満で）溶断する特性を有する。
Figure 2013037925
 For example, when the rated current I 0 = 2.00 A, the meanings indicated by (Formula 1) and (Formula 2) are obtained from (Formula 1) as I = 12.5 A from the fusing limit characteristics. When a lamp current exceeding the fusing limit characteristic (current exceeding I = 12.5 A) flows, the fuse 24 has a characteristic of fusing instantaneously (for example, in less than 1 second).

更に、（式２）より誤作動限界特性からＩ＝７．４Ａが得られる。この誤作動限界特性に達しないランプ電流（Ｉ＝７．４Ａ未満の電流）が流れても、ヒューズ２４は６０秒以上溶断せず、結果的に溶断しない特性を有する。   Furthermore, I = 7.4A is obtained from the malfunction limit characteristic from (Equation 2). Even if a lamp current that does not reach the malfunction limit characteristic (current of less than I = 7.4 A) flows, the fuse 24 does not blow for 60 seconds or more, and as a result has a characteristic that does not blow.

（式１）と（式２）の間の領域（即ち、ランプ電流Ｉ＝１２．５〜７．４Ａの範囲）では、ヒューズ２４の特性は、特に規定されない。   In the region between (Expression 1) and (Expression 2) (that is, the range of the lamp current I = 12.5 to 7.4 A), the characteristics of the fuse 24 are not particularly defined.

なお、参考のため、（溶断限界＋２０％）及び（誤作動限界−２０％）もグラフにプロットしてある。（溶断限界＋２０％）は、最小破裂電流（▲）より低く、一方、（誤作動限界−２０％）は、最大正常電流（◆）より高いことが分かる。   For reference, (fusing limit + 20%) and (malfunction limit−20%) are also plotted on the graph. It can be seen that (Fusing limit + 20%) is lower than the minimum burst current (▲), while (Malfunction limit−20%) is higher than the maximum normal current (♦).

［本実施形態の利点・効果］
以上、本発明に係るセラミックメタルハライドランプの実施形態について説明したが、これらは例示であり、本発明の範囲を何等制限するものではない。本実施形態に対して当業者が容易に成し得る追加・削除・変更・改良等は本発明の範囲内である。本発明の技術的範囲は、添附の特許請求の範囲の記載に基づいて定められる。 [Advantages and effects of this embodiment]
As mentioned above, although embodiment of the ceramic metal halide lamp based on this invention was described, these are illustrations and do not restrict | limit the scope of the present invention at all. Additions, deletions, changes, improvements, and the like that can be easily made by those skilled in the art within the present embodiment are within the scope of the present invention. The technical scope of the present invention is determined based on the description of the appended claims.

２：商用交流電源、 ４：ヒューズ、 ６：安定器、 ６ａ：チョークコイル、 ８：セラミックメタルハライドランプ、 １２：発光管，セラミックス製発光管、 １２ａ：発光部、 １２ｂ，１２ｃ：細管部、 １４：口金、 １６：外管、 １８：支柱、 ２０：ステム、 ２２：非線形セラミックコンデンサＦＥＣ、 ２４：過電流制御手段，溶断線，ヒューズ、 ２６，２８：抵抗、   2: commercial AC power supply, 4: fuse, 6: ballast, 6a: choke coil, 8: ceramic metal halide lamp, 12: arc tube, ceramic arc tube, 12a: light emitting part, 12b, 12c: thin tube part, 14: 16: outer tube, 18: support, 20: stem, 22: nonlinear ceramic capacitor FEC, 24: overcurrent control means, fusing line, fuse, 26, 28: resistance,

Figure 2013037925
更に、上記セラミックメタルハライドランプでは、前記ヒューズは、更に、（式２）で規定した誤作動限界のランプ電流が流れても溶断せず誤作動は発生しない特性を有する、セラミックメタルハライドランプであってよい。
Figure 2013037925
 Further, in the ceramic metal halide lamp, the fuse may be a ceramic metal halide lamp having a characteristic that the fuse is not blown even if a lamp current having a malfunction limit defined in (Equation 2) flows and no malfunction occurs. .

Figure 2013037925
更に、上記セラミックメタルハライドランプでは、前記ヒューズは、ニッケルＮｉ、ニッケル合金又はニクロム製の単線又は撚り線であってよい。
Figure 2013037925
 Further, in the ceramic metal halide lamp, the fuse may be a single wire or a stranded wire made of nickel Ni, nickel alloy, or nichrome.

Figure 2013037925
更に、（式２）で規定した誤作動限界のランプ電流Ｉが流れても、ヒューズ２４が溶断する誤作動は発生しない。
Figure 2013037925
 Further, even if the lamp current I having a malfunction limit defined in (Equation 2) flows, the malfunction in which the fuse 24 is blown does not occur.

Figure 2013037925
（式１）及び（式２）の示す意味は、例えば、定格電流Ｉ０＝２．００Ａの場合、（式１）より溶断限界特性からＩ＝１２．５Ａが得られる。この溶断限界特性を超えるランプ電流（Ｉ＝１２．５Ａを超える電流）が流れると、このヒューズ２４は瞬時に（例えば、１秒未満で）溶断する特性を有する。
Figure 2013037925
 For example, when the rated current I 0 = 2.00 A, the meanings indicated by (Formula 1) and (Formula 2) are obtained from (Formula 1) as I = 12.5 A from the fusing limit characteristics. When a lamp current exceeding the fusing limit characteristic (current exceeding I = 12.5 A) flows, the fuse 24 has a characteristic of fusing instantaneously (for example, in less than 1 second).

Claims (5)

外球の内部に、発光部と、その両端に夫々接合された細管部とが一体成型されたセラミックス製発光管と、
前記発光管に直列に接続された過電流制御手段とを備えたセラミックメタルハライドランプであって、
前記過電流制御手段は、ヒューズから成り、
前記ヒューズは、（式１）で規定した溶断限界を超えるランプ電流が流れると瞬時に溶断する特性を有する、セラミックメタルハライドランプ。
Figure 2013037925
 Inside the outer sphere, a light emitting part and a ceramic light emitting tube in which a thin tube part joined to each end thereof is integrally formed,
A ceramic metal halide lamp comprising overcurrent control means connected in series to the arc tube,
The overcurrent control means comprises a fuse,
The fuse is a ceramic metal halide lamp having a characteristic of instantly blowing when a lamp current exceeding a fusing limit defined in (Equation 1) flows.
Figure 2013037925
 更に、前記ヒューズは、（式２）で規定した誤作動限界のランプ電流が流れても溶断せず誤作動は発生しない特性を有する、請求項１に記載のセラミックメタルハライドランプ。
Figure 2013037925
 2. The ceramic metal halide lamp according to claim 1, wherein the fuse has a characteristic that it does not melt even if a lamp current having a malfunction limit defined by (Equation 2) flows and does not cause malfunction.
Figure 2013037925
 前記ヒューズは、ニッケルＮｉ、ニッケル合金又はニクロム製の単線又は撚り線である、請求項１〜２のいずれか一項に記載のセラミックメタルハライドランプ。   3. The ceramic metal halide lamp according to claim 1, wherein the fuse is a single wire or a stranded wire made of nickel Ni, nickel alloy, or nichrome. 前記発光管の肉厚は、０．６〜１．３ｍｍである、請求項１〜３のいずれか一項に記載のセラミックメタルハライドランプ。   The ceramic metal halide lamp according to any one of claims 1 to 3, wherein the arc tube has a thickness of 0.6 to 1.3 mm. 前記セラミックメタルハライドランプの定格電力は、３５〜１，０００Ｗであり、定格ランプ電圧は、８５〜１５０Ｖである、請求項１〜４のいずれか一項に記載のセラミックメタルハライドランプ。   The ceramic metal halide lamp according to any one of claims 1 to 4, wherein the rated power of the ceramic metal halide lamp is 35 to 1,000 W and the rated lamp voltage is 85 to 150V.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS563967A (en) * 1979-06-25 1981-01-16 Mitsubishi Electric Corp Starter-built in type metal vapor discharge lamp
JP2004281098A (en) * 2003-03-13 2004-10-07 Japan Storage Battery Co Ltd Metal halide lamp

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN85103975A (en) * 1985-05-23 1986-11-19 株式会社东芝 High-voltage metal vapour lamp
JPH0696746A (en) * 1992-09-10 1994-04-08 Toshiba Lighting & Technol Corp Tubular bulb
JP4153759B2 (en) * 2002-09-13 2008-09-24 松下電器産業株式会社 Manufacturing method of high-pressure discharge lamp
DE10359882A1 (en) * 2003-12-19 2005-07-14 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Circuit arrangement for operating electric lamps

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS563967A (en) * 1979-06-25 1981-01-16 Mitsubishi Electric Corp Starter-built in type metal vapor discharge lamp
JP2004281098A (en) * 2003-03-13 2004-10-07 Japan Storage Battery Co Ltd Metal halide lamp

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