JP2602643B2 - 小形メタルハライドランプ - Google Patents
小形メタルハライドランプInfo
- Publication number
- JP2602643B2 JP2602643B2 JP61042264A JP4226486A JP2602643B2 JP 2602643 B2 JP2602643 B2 JP 2602643B2 JP 61042264 A JP61042264 A JP 61042264A JP 4226486 A JP4226486 A JP 4226486A JP 2602643 B2 JP2602643 B2 JP 2602643B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal halide
- lamp
- halide lamp
- arc tube
- lighting
- Prior art date
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- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はたとえば直流などの極性の反転のない電源で
点灯される水平点灯用小形メタルハライドランプに関す
る。
点灯される水平点灯用小形メタルハライドランプに関す
る。
（従来の技術） 近年、省エネルギーの観点から発光効率の低い白熱電
球と代替して使用できるようなたとえばメタルハライド
ランプ等のごとき発光効率に優れた小形金属蒸気放電灯
の開発が積極的に進められている。
球と代替して使用できるようなたとえばメタルハライド
ランプ等のごとき発光効率に優れた小形金属蒸気放電灯
の開発が積極的に進められている。
これ等小形金属蒸気放電灯は商用周波数50Hzまたは60
Hzの交流100Vまたは200Vの一般供給電源で安定器を介し
て点灯するのが常であり、また安定器は放電灯とは別の
位置に設置するという方法がとられている。
Hzの交流100Vまたは200Vの一般供給電源で安定器を介し
て点灯するのが常であり、また安定器は放電灯とは別の
位置に設置するという方法がとられている。
しかしながら一般家庭および店舗等の屋内用として多
用される白熱電球の代替として考えると、ランプと安定
器とは一体化し、さらに安定器を小形、軽量、低価格に
することが欠かせない条件である。
用される白熱電球の代替として考えると、ランプと安定
器とは一体化し、さらに安定器を小形、軽量、低価格に
することが欠かせない条件である。
ところが、現在一般的であるチョークコイルを使用し
た安定器では上記条件を満足させることは困難視されて
いる。近年、トランジスタ、IC等の発達により上記条件
を満足させ得る安定器としての電子回路を構成すること
が可能となってきた。
た安定器では上記条件を満足させることは困難視されて
いる。近年、トランジスタ、IC等の発達により上記条件
を満足させ得る安定器としての電子回路を構成すること
が可能となってきた。
このような電子回路の方式としては直流点灯方式や高
周波点灯方式等が考えられるが、高周波点灯方式による
と特定の周波数帯域では音響共振という現象を生じてア
ークがゆらぎ、立消えの原因となる。特にメタルハライ
ドランプの場合は、発光管形状、封入物の影響で音響共
振を生じる周波数帯域が非常に広くなるため高周波点灯
方式は不適当となる。したがって、特にメタルハライド
ランプ用の電子安定器としては直流など極性の反転のな
い電源での点灯方式が望ましい。
周波点灯方式等が考えられるが、高周波点灯方式による
と特定の周波数帯域では音響共振という現象を生じてア
ークがゆらぎ、立消えの原因となる。特にメタルハライ
ドランプの場合は、発光管形状、封入物の影響で音響共
振を生じる周波数帯域が非常に広くなるため高周波点灯
方式は不適当となる。したがって、特にメタルハライド
ランプ用の電子安定器としては直流など極性の反転のな
い電源での点灯方式が望ましい。
一方、自動車の前照灯、携帯用投光照明灯等への応用
を考えた場合、電源自体が直流であり、やはり上述同様
の理由から、安定器としては直流などの極性の反転しな
い点灯方式を採用することが望ましい。
を考えた場合、電源自体が直流であり、やはり上述同様
の理由から、安定器としては直流などの極性の反転しな
い点灯方式を採用することが望ましい。
またランプの点灯方向を考えた場合、器具の高さをコ
ンパクトにできる（特に自動車の前照灯、投光器に有
効）ことより、水平点灯とした方が良い。ランプを水平
点灯にして投光器に組み込んだ場合、斜めにしない限り
上下左右に動かしても、実質ランプの点灯方向が変わら
ないので、点灯方向でランプ特性が変わるメタルハライ
ドランプにとっては大きな利点となる。
ンパクトにできる（特に自動車の前照灯、投光器に有
効）ことより、水平点灯とした方が良い。ランプを水平
点灯にして投光器に組み込んだ場合、斜めにしない限り
上下左右に動かしても、実質ランプの点灯方向が変わら
ないので、点灯方向でランプ特性が変わるメタルハライ
ドランプにとっては大きな利点となる。
このようなことから、白熱電球の代替としてメタルハ
ライドランプを普及させるには、直流でしかも水平点灯
にした方が有利である。
ライドランプを普及させるには、直流でしかも水平点灯
にした方が有利である。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、メタルハライドランプを直流・水平点
灯した場合、カタホリシス現象により陰極付近でメタル
ハライドとして封入した金属（特にナトリウムNaのよう
な軽い金属）の発光が強く、一方陽極付近では水銀の発
光が強くなるという現象が起きる。なお、水銀が陽極付
近で発光するのは、点灯中の水銀の圧力は高くて水銀が
カタホリシス効果を受けにくい為である。
灯した場合、カタホリシス現象により陰極付近でメタル
ハライドとして封入した金属（特にナトリウムNaのよう
な軽い金属）の発光が強く、一方陽極付近では水銀の発
光が強くなるという現象が起きる。なお、水銀が陽極付
近で発光するのは、点灯中の水銀の圧力は高くて水銀が
カタホリシス効果を受けにくい為である。
そして、一般にメタルハライドランプではメタルハラ
イドとして封入した金属の発光が強くなると、水銀の発
光が弱くなるが、直流・水平点灯した場合にはメタルハ
ライドとして封入した金属の発光が強くなっても、依然
水銀の発光は強いままである。このことは同じメタルハ
ライドの蒸気圧を得ても、直流・水平点灯では水銀の発
光が強く、従って色温度が高くなってしまう。
イドとして封入した金属の発光が強くなると、水銀の発
光が弱くなるが、直流・水平点灯した場合にはメタルハ
ライドとして封入した金属の発光が強くなっても、依然
水銀の発光は強いままである。このことは同じメタルハ
ライドの蒸気圧を得ても、直流・水平点灯では水銀の発
光が強く、従って色温度が高くなってしまう。
第３図においてはほぼ同じ大きさの発光管にメタルハ
ライドとしてよう化スカンジウム、よう化ナトリウムを
封入した35Wクラスのメタルハライドランプの色温度と
演色評価数Raの関係を、直流・水平点灯と交流・垂直点
灯で比較した図である。同じ色温度なら直流・水平点灯
の方がRaに優れていることがわかる。これは上述した通
り直流・水平点灯では、メタルハライドとして封入した
金属だけでなく、水銀も強く発光する為である。
ライドとしてよう化スカンジウム、よう化ナトリウムを
封入した35Wクラスのメタルハライドランプの色温度と
演色評価数Raの関係を、直流・水平点灯と交流・垂直点
灯で比較した図である。同じ色温度なら直流・水平点灯
の方がRaに優れていることがわかる。これは上述した通
り直流・水平点灯では、メタルハライドとして封入した
金属だけでなく、水銀も強く発光する為である。
このように直流・水平点灯する場合は大きな利点があ
るが、反面、上述のように交流・垂直点灯と同じメタル
ライドの蒸気圧では色温度が高くなるという欠点があ
る。白熱電球との代替を考えた場合、色温度が高いと異
和感が生じ、色温度を低くすることが望ましい。
るが、反面、上述のように交流・垂直点灯と同じメタル
ライドの蒸気圧では色温度が高くなるという欠点があ
る。白熱電球との代替を考えた場合、色温度が高いと異
和感が生じ、色温度を低くすることが望ましい。
本発明は上記の事情を考慮してなされたもので、直流
などの極性の反転しない電源で水平点灯する場合、カタ
ホリシス現象の発生を少なくし、かつ白熱電球との代替
が可能な色温度を実現した小形メタルハライドランプを
提供することを目的とする。
などの極性の反転しない電源で水平点灯する場合、カタ
ホリシス現象の発生を少なくし、かつ白熱電球との代替
が可能な色温度を実現した小形メタルハライドランプを
提供することを目的とする。
［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、発光管内に封入されるハロゲン化ナトリウ
ムを含むハロゲン化金属の封入量を、単位容積当り20mg
/c.c〜90mg/c.cにしたことを特徴とする。
ムを含むハロゲン化金属の封入量を、単位容積当り20mg
/c.c〜90mg/c.cにしたことを特徴とする。
（作用） 従来にあっては、ハロゲン化金属を20mg/c.c未満に封
入しており、色温度が4000K以上に達していたが、ハロ
ゲン化金属を上記20mg/c.c〜90mg/c.cに封入すると、ハ
ロゲン化金属の蒸気がバルブ内に広く分布するようにな
り、最冷部でない陽極側にもハロゲン化金属が存在する
ようになりハロゲン化金属の蒸気圧が増すから、カタホ
リシス現象の発生を抑え演色性を損うことなく色温度を
4000K以下に引き下げることができる。
入しており、色温度が4000K以上に達していたが、ハロ
ゲン化金属を上記20mg/c.c〜90mg/c.cに封入すると、ハ
ロゲン化金属の蒸気がバルブ内に広く分布するようにな
り、最冷部でない陽極側にもハロゲン化金属が存在する
ようになりハロゲン化金属の蒸気圧が増すから、カタホ
リシス現象の発生を抑え演色性を損うことなく色温度を
4000K以下に引き下げることができる。
（発明の実施例） 以下本発明について、第１図および第２図に示す一実
施例にもとづき説明する。
施例にもとづき説明する。
第１図は35ワット（Ｗ）級の小形メタルハライドラン
プを示し、１は外管、２は発光管である。発光管２は最
大内径6mm、最大内長8mmの略楕円球状に形成されたバル
ブを有し、このバルブ内に電極間距離が5mmとされた陽
極３および陰極４を、互に対向して設置してある。
プを示し、１は外管、２は発光管である。発光管２は最
大内径6mm、最大内長8mmの略楕円球状に形成されたバル
ブを有し、このバルブ内に電極間距離が5mmとされた陽
極３および陰極４を、互に対向して設置してある。
陽極３および陰極４は封止部5a,5bに気密に封着され
たモリブデン箔6a,6bを介してリード線7a,7bに接続され
ており、これらリード線7a,7bは外管１の一端に気密に
貫通されたサポートワイヤを兼用する外導線8a,8bに接
続されている。
たモリブデン箔6a,6bを介してリード線7a,7bに接続され
ており、これらリード線7a,7bは外管１の一端に気密に
貫通されたサポートワイヤを兼用する外導線8a,8bに接
続されている。
上記発光管２内には、始動用希ガスとしてアルゴンガ
スが所定圧封入されているとともに、水銀が所定量封入
されている。また、ハロゲン化金属として沃化スカンジ
ウムと沃化ナトリウムが重量比で1:5の割合で、合計8mg
封入されている。そしてこの発光管１は内容積が0.14c.
cであるので、上記ハロゲン化金属は単位容積当り57.1m
g/c.c封入されている。
スが所定圧封入されているとともに、水銀が所定量封入
されている。また、ハロゲン化金属として沃化スカンジ
ウムと沃化ナトリウムが重量比で1:5の割合で、合計8mg
封入されている。そしてこの発光管１は内容積が0.14c.
cであるので、上記ハロゲン化金属は単位容積当り57.1m
g/c.c封入されている。
このような構成の小形メタルハライドランプは、直流
電源などのごとき極性の反転のない電源に接続され、か
つランプ軸が水平方向に沿う水平姿勢で使用される。
電源などのごとき極性の反転のない電源に接続され、か
つランプ軸が水平方向に沿う水平姿勢で使用される。
このようなランプを点灯したところ、色温度は約3300
K、平均演色評価数Raは約74であった。このように色温
度を低くすることができた理由は、沃化スカンジウムお
よび沃化ナトリウムの封入量を8mg（57.1mg/c.c）とし
たためである。
K、平均演色評価数Raは約74であった。このように色温
度を低くすることができた理由は、沃化スカンジウムお
よび沃化ナトリウムの封入量を8mg（57.1mg/c.c）とし
たためである。
本発明者等は、上記構成のランプにおいて、沃化物の
封入量を変えてその色温度を調べてみた。その結果を第
２図に示す。
封入量を変えてその色温度を調べてみた。その結果を第
２図に示す。
第２図から判るように、沃化物の封入量を増すと色温
度が低くなることがわかる。これは、沃化物の封入量を
増すと溶融した沃化物は発光管の広い範囲に分布し、つ
まり最冷部でない陽極側にも沃化物の上記が存在し、全
体として沃化物の蒸気圧が増す為である。よう化物の封
入量を増して行った場合13mg、（90mg/c.c）を越えると
発光管の容積に対し多過ぎ、アークが不安定になり易
く、また振動に対して色変り．立消え等の不具合が生じ
易くなり、13mg以下とすることが望ましい。また、封入
量を減らした場合色温度が上昇し、電球との代替が困難
になり、しかもメタルハライドランプとしての特徴が生
かされなくなる。従って色温度が4000K以下となる2.8mg
（20mg/c.c）以上が良い。
度が低くなることがわかる。これは、沃化物の封入量を
増すと溶融した沃化物は発光管の広い範囲に分布し、つ
まり最冷部でない陽極側にも沃化物の上記が存在し、全
体として沃化物の蒸気圧が増す為である。よう化物の封
入量を増して行った場合13mg、（90mg/c.c）を越えると
発光管の容積に対し多過ぎ、アークが不安定になり易
く、また振動に対して色変り．立消え等の不具合が生じ
易くなり、13mg以下とすることが望ましい。また、封入
量を減らした場合色温度が上昇し、電球との代替が困難
になり、しかもメタルハライドランプとしての特徴が生
かされなくなる。従って色温度が4000K以下となる2.8mg
（20mg/c.c）以上が良い。
このような実験結果から、沃化物は単位容積当り20mg
/c.c〜90mg/c.cの範囲に封入すればよいことが理解でき
る。
/c.c〜90mg/c.cの範囲に封入すればよいことが理解でき
る。
さらに、この関係の正当性を調べる為100Wクラスのメ
タルハライドランプについて実験したところ、沃化物は
20mg/c.c〜90mg/c.cを満足して封入している場合良好な
ランプ特性を得ることができた。
タルハライドランプについて実験したところ、沃化物は
20mg/c.c〜90mg/c.cを満足して封入している場合良好な
ランプ特性を得ることができた。
またカタホリシス現象は軽い金属ほど影響を受け易い
ので、少なくとも沃化ナトリウムを含むメタルハライド
ランプを直流・水平点灯する場合に上記条件を満足させ
ることよりメタルハライドランプとしての充分なランプ
特性を得ることができる。
ので、少なくとも沃化ナトリウムを含むメタルハライド
ランプを直流・水平点灯する場合に上記条件を満足させ
ることよりメタルハライドランプとしての充分なランプ
特性を得ることができる。
上記実施例ではハロゲン化ナトリウムとしてナトリウ
ムを沃化物の形態で使用した例を示したが、ナトリウム
は塩化物、臭化物またはフッ化物などの少なくとも１種
の形態で使用してもよい。
ムを沃化物の形態で使用した例を示したが、ナトリウム
は塩化物、臭化物またはフッ化物などの少なくとも１種
の形態で使用してもよい。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、ハロゲン化金属
の封入量を20mg/c.c〜90mg/c.cにしたから、発光管内に
おいてハロゲン化金属、特にハロゲン化ナトリウムの蒸
気圧が上昇して全体に分布し、カタホリシス現象の発生
を防止するとともに、演色性を損うことなく色温度を低
くすることができる。このため白熱電球と代替しても、
異和感のない光源を得ることができる。
の封入量を20mg/c.c〜90mg/c.cにしたから、発光管内に
おいてハロゲン化金属、特にハロゲン化ナトリウムの蒸
気圧が上昇して全体に分布し、カタホリシス現象の発生
を防止するとともに、演色性を損うことなく色温度を低
くすることができる。このため白熱電球と代替しても、
異和感のない光源を得ることができる。
第１図および第２図は本発明の一実施例を示し、第１図
は小形メタルハライドランプの断面図、第２図は沃化物
の封入量と色温度の関係を示す特性図、第３図は色温度
と平均演色評価数との関係を示す特性図である。 １……外管、２……発光管、３……陽極、４……陰極
は小形メタルハライドランプの断面図、第２図は沃化物
の封入量と色温度の関係を示す特性図、第３図は色温度
と平均演色評価数との関係を示す特性図である。 １……外管、２……発光管、３……陽極、４……陰極
フロントページの続き (72)発明者 高西 宏佳 横須賀市船越町１丁目201番地１ 株式 会社東芝横須賀工場内 (72)発明者 佐々木 博基 横須賀市船越町１丁目201番地１ 株式 会社東芝横須賀工場内 (56)参考文献 特開 昭57−165947（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−64356（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−174844（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−119338（ＪＰ，Ａ) 「照明ハンドブック」（昭53−５− 20）（株）オーム社Ｐ．176〜180（６. ３．２ メタルハライドランプ、［５ ］点燈位置)
Claims (1)
- 【請求項１】両端部に陽極と陰極を互いに対向して封装
し、内部に始動用希ガスと水銀と少なくともハロゲン化
ナトリウムを含む封入物を封入してなる発光管を有し、
極性の反転しない電源により水平姿勢で点灯される定格
100ワット以下の小形メタルハライドランプにおいて、 前記発光管内に封入するハロゲン化金属の封入量を、単
位容積当り20mg/c.c以上、90mg/c.c以下としたことを特
徴とする小形メタルハライドランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61042264A JP2602643B2 (ja) | 1986-02-27 | 1986-02-27 | 小形メタルハライドランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61042264A JP2602643B2 (ja) | 1986-02-27 | 1986-02-27 | 小形メタルハライドランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62200645A JPS62200645A (ja) | 1987-09-04 |
| JP2602643B2 true JP2602643B2 (ja) | 1997-04-23 |
Family
ID=12631174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61042264A Expired - Lifetime JP2602643B2 (ja) | 1986-02-27 | 1986-02-27 | 小形メタルハライドランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2602643B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5564356A (en) * | 1978-11-09 | 1980-05-15 | Mitsubishi Electric Corp | Metal halide lamp |
| JPS57165947A (en) * | 1981-04-02 | 1982-10-13 | Mitsubishi Electric Corp | Metal vapor electric-discharge lamp |
-
1986
- 1986-02-27 JP JP61042264A patent/JP2602643B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 「照明ハンドブック」（昭５３−５−２０）（株）オーム社Ｐ．１７６〜１８０（６．３．２ メタルハライドランプ、［５］点燈位置） |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62200645A (ja) | 1987-09-04 |
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