JP3309698B2 - メタルハライドランプ - Google Patents

メタルハライドランプ

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JP3309698B2 JP04990796A JP4990796A JP3309698B2 JP 3309698 B2 JP3309698 B2 JP 3309698B2 JP 04990796 A JP04990796 A JP 04990796A JP 4990796 A JP4990796 A JP 4990796A JP 3309698 B2 JP3309698 B2 JP 3309698B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はメタルハライドラン
プに関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般にメタルハライドランプは、低ワッ
トで小型のランプになるほど点灯中の発光管内の圧力が
高くなり、ランプ点灯中、発光管内に封入されている金
属と発光管の構成材料である石英とが反応することによ
り発光管の耐圧が低くなる。このため発光管が破損し、
その破片により外管が破損し飛散して、周囲に損傷を与
えることがある。このような外管の破損を防止するため
に、発光管を透光性筒で囲繞する方法が知られている
(特開平2−230655号公報)。この透光性筒は、
その両端開口部を、この透光性筒を外管内に保持すると
ともに、発光管破損時の破片による外管への衝撃を緩和
するための金属プレートによって閉じられている。
【0003】また、従来、メタルハライドランプは、屋
外照明分野で使用されてきたが、近年店舗等の屋内照明
分野で使用される機会が増えてきており、このため、低
色温度のランプに対する要望が強くなっている。
【0004】一般に、このような屋内照明分野で用いら
れる低色温度のメタルハライドランプは、発光管内に、
ナトリウム等のアルカリ金属を封入して赤側の分子発光
を増すことにより、低色温度を実現している。しかし、
発光物質として、ナトリウムを含むハロゲン化物を用い
た場合、ナトリウム消失という問題が生じる。これは、
発光管から放射される紫外線が導電している金属に当た
ると、その金属から光電子が放出され、その光電子によ
って発光管内のナトリウムイオンが誘引され、そのナト
リウムイオンが石英ガラスを透過し発光管外へ出てしま
うからである。このようなナトリウム消失は、ランプ電
圧を大きく上昇させ、ランプの立ち消えの原因となる。
【0005】このようなナトリウム消失を防止するため
に電力供給線を筒状の絶縁体で覆うことが知られている
(特開平5−174788号公報)。これによって、発
光管から放射される紫外線が、発光管に沿って設けられ
た電力供給線に当たるのを防止して、電力供給線から光
電子が放出することを防止している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記の電力供給線を筒
状の絶縁体で覆った従来のメタルハライドランプでは、
特に外管が透明型の場合、この絶縁体が配光特性に影響
を及ぼしていた。図5は、上記した外管が透明型で、か
つ、電力供給線を筒状の絶縁体で覆った従来のメタルハ
ライドランプの配光特性を示す。
【0007】図5から明らかなように、電力供給線を筒
状の絶縁体で覆うと、発光管からの光が絶縁体で遮断さ
れ、発光管からの光を遮断する部分が大きくなり、電力
供給線が存在する側の配光が非常に乏しくなっているこ
とがわかる(図5中、実線A)。また、外管が拡散型の
場合、透明型ほど配光特性に影響はないが、外管に絶縁
体の影がはっきりと映り、見た目に美しくない。
【0008】発光管を透光性筒で囲繞したランプの場
合、電力供給線から光電子が放出されても、その大部分
は透光性筒が遮断して発光管内からはほとんどナトリウ
ム原子が吸引されることはなく、ライフ中において悪影
響は見られない。しかし、金属プレートが導電、すなわ
ち電力供給線と金属プレートとが接触した場合、金属プ
レートからの光電子放出によって発光管内からナトリウ
ム原子が吸引され、ライフ中においてナトリウム消失現
象が起こる。また、発光管から導出した外部導入線と金
属プレートとが接触した場合においても同様にナトリウ
ム消失現象が起こる。
【0009】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、配光特性を損なうことなく、ナトリ
ウム消失によるランプ電圧の大きな上昇を抑制すること
によって、立ち消えの発生を抑制することのできるメタ
ルハライドランプを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明のメタルハライドランプは、内部に一対の電極
を有し、ハロゲン化ナトリウム、水銀および希ガスが封
入され、かつ両端に封止部を有し、さらにそれぞれの前
記封止部から外部導入線が外部に導出された発光管と、
前記発光管を囲繞して設けられた透光性筒と、前記透光
性筒の開口部に設けられた金属プレートと、前記透光性
筒の外側に位置し、前記発光管に沿って設けられ、かつ
一方の前記外部導入線と接続された第1の電力供給線
と、他方の前記外部導入線に接続された第2の電力供給
線とを外管内に有し、前記外部導入線と前記金属プレー
トとの間、および前記金属プレートと前記電力供給線と
の間にそれぞれ絶縁体が設けられており、前記絶縁体の
それぞれが単一体からなる構成を有する。
【0011】これにより、配光特性を損なうことなく、
ナトリウム消失によるランプ電圧の大きな上昇を抑える
ことができ、立ち消えの発生を抑制することができる。
【0012】また、本発明の請求項2に記載された本発
明のメタルハライドランプは、内部に一対の電極を有
し、ハロゲン化ナトリウム、水銀および希ガスが封入さ
れ、かつ両端に封止部を有し、さらにそれぞれの前記封
止部から外部導入線が外部に導出された発光管と、前記
発光管を囲繞して設けられた透光性筒と、前記透光性筒
の両端開口部に設けられた金属プレートと、前記透光性
筒の外側に位置し、前記発光管に沿って設けられ、かつ
一方の前記外部導入線と接続された第1の電力供給線
と、他方の前記外部導入線に接続された第2の電力供給
線と、金属リボン線によって保持されたゲッターを付着
した金属体とを内部が真空である外管内に有し、前記外
部導入線と前記金属プレートとの間、および前記金属プ
レートと前記電力供給線との間にそれぞれ絶縁体が設け
られているとともに、前記ゲッターを付着した金属体を
保持する前記金属リボン線が前記金属プレートに接続保
持された構成を有する。
【0013】これにより、配光特性を損なうことがない
とともに、ゲッターを付着した金属体や金属リボン線か
らの光電子の放出を防止し、ナトリウム消失によるラン
プ電圧の大きな上昇を抑えることができ、立ち消えの発
生を抑制することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、内部に一対の電極を有し、ハロゲン化ナトリウム、
水銀および希ガスが封入され、かつ両端に封止部を有
し、さらにそれぞれの前記封止部から外部導入線が外部
に導出された発光管と、前記発光管を囲繞して設けられ
た透光性筒と、前記透光性筒の開口部に設けられた金属
プレートと、前記透光性筒の外側に位置し、前記発光管
に沿って設けられ、かつ一方の前記外部導入線と接続さ
れた第1の電力供給線と、他方の前記外部導入線に接続
された第2の電力供給線とを外管内に有し、前記外部導
入線と前記金属プレートとの間、および前記金属プレー
トと前記電力供給線との間にそれぞれ絶縁体が設けられ
おり、前記絶縁体のそれぞれが単一体からなるもので
あり、金属プレートが外部導入線および電力供給線と接
触することがなく、そのため金属プレートが導電され
ず、この金属プレートからの光電子の放出は生じること
がなくなるという作用を有する。
【0015】また、本発明の請求項2に記載の発明は、
内部に一対の電極を有し、ハロゲン化ナトリウム、水銀
および希ガスが封入され、かつ両端に封止部を有し、さ
らにそれぞれの前記封止部から外部導入線が外部に導出
された発光管と、前記発光管を囲繞して設けられた透光
性筒と、前記透光性筒の両端開口部に設けられた金属プ
レートと、前記透光性筒の外側に位置し、前記発光管に
沿って設けられ、かつ一方の前記外部導入線と接続され
た第1の電力供給線と、他方の前記外部導入線に接続さ
れた第2の電力供給線と、金属リボン線によって保持さ
れたゲッターを付着した金属体とを内部が真空である外
管内に有し、前記外部導入線と前記金属プレートとの
間、および前記金属プレートと前記電力供給線との間に
それぞれ絶縁体が設けられているとともに、前記ゲッタ
ーを付着した金属体を保持する前記金属リボン線が前記
金属プレートに接続保持されたものであり、金属プレー
トが外部導入線および電力供給線と接触することがな
く、そのため金属プレートが導電されず、この金属プレ
ートから光電子の放出は生じることがなくなるととも
に、ゲッターを付着した金属体を保持する金属リボン線
が、導電していない金属プレートに接続保持されている
ので、ゲッターを付着した金属体や金属リボン線からの
光電子の放出を防止することができるという作用を有す
る。
【0016】また、本発明の請求項3に記載の発明は
求項2に記載の発明において、前記絶縁体のそれぞれ
が単一体からなり、各絶縁体は、前記外部導入線と前記
金属プレートとの間、および前記金属プレートと前記電
力供給線との間にわたって設けられたものであり、金属
プレートが外部導入線および電力供給線と接触すること
がなく、そのため金属プレートが導電されず、この金属
プレートから光電子の放出は生じることがなくなる。ま
た、使用する絶縁体の数を減少させることができるとい
う作用を有する。
【0017】図1は本発明の第1の実施例である250
Wメタルハライドランプを示している。
【0018】図1において、内径19mmの石英製発光
管1は内部に一対の電極を有し、始動用ガスとして10
000パスカルのアルゴンと35mgの水銀の他に、金
属ハロゲン化物、すなわちTlIを0.8mg、DyI
3を1.4mg、TmI3を1.4mg、HoI3を1.
0mg、NaIを5.4mgが封入されている。発光管
1は両端に封止部1a,1bを有し、それぞれの封止部
1a,1bから外部導入線2,3が外部に導出されてい
る。発光管1は、2重の透光性筒4,5、例えば内径2
6mm、外径30mmの石英製の内側ガラス筒4、内径
32mm、外径35mmの石英製の外側ガラス筒5で囲
繞されている。透光性筒4,5の両端開口部は金属プレ
ート6,7によってそれぞれ閉じられている。発光管1
の一方の外部導入線2は、透光性筒5の外側に位置し、
かつ発光管1に沿って設けられた第1の電力供給線8と
接続されている。発光管1の他方の外部導入線3は第2
の電力供給線9と接続されている。外部導入線2,3と
金属プレート6,7との間および金属プレート6,7と
電力供給線8との間にはセラミックからなる絶縁体1
0,11が設けられている。外管12の一端はステム1
4によって封止され口金15が装着されている。また、
外管12の内部は真空に保たれている。なお、16は金
属リボン線、17はバリウムゲッターを付着したリング
状の金属体(以下、バリウムゲッターリングという)を
示す。バリウムゲッターリング17は金属リボン線16
に接続されており、この金属リボン線16は第1の電力
供給線8に接続されている。また、バリウムゲッターリ
ング17は同様に、ステム14の両側に位置するように
設けられている。
【0019】図2(a),(b)および図3は、絶縁体
10,11を設けた金属プレート6,7を示している。
【0020】絶縁体10,11は、金属プレート6,7
の中央部分に設けられた穴に挿入され、外部導入線2,
3と金属プレート6,7との接触を防ぐとともに、第1
の電力供給線8と金属プレート6,7との間に設けて金
属プレート6,7と電力供給線8との接触を防いでい
る。絶縁体10,11は。それぞれ板状の単一体からな
り、外部導入線2,3と金属プレート6,7との間およ
び金属プレート6,7と第1の電力供給線8との間にわ
たって設けられている。なお、絶縁体10,11を、外
部導入線2,3と金属プレート6,7との間および金属
プレート6,7と電力供給線8との間にそれぞれ設けて
もよい。
【0021】このような構成を有することによって、発
光管1から放射される紫外線が金属プレート6,7に当
たっても、金属プレート6,7が導電してないため、金
属プレート6,7から光電子は放出されない。したがっ
て、ナトリウム消失現象の発生を防止できる。
【0022】図4に、本実施例のメタルハライドランプ
の配光特性図を示す。また、図5に電力供給線8を筒状
の絶縁体で覆い、かつ透明型の外管を備えた従来のメタ
ルハライドランプの配光特性図を示す。
【0023】図4および図5において、実線Aは発光管
の中心と電力供給線8とを結ぶ軸上の配光特性を示して
いるが、図4に示す本実施例のメタルハライドランプで
は、その配光特性は良好な結果が得られたのに対し、従
来のメタルハライドランプでは、その配光特性の左側、
すなわち発光管に沿って設けられた電力供給線を覆った
筒状の絶縁体が存在する側が、筒状の絶縁体の影によっ
て著しく低下していた。なお、破線Bおよび破線Cは、
それぞれ実線Aに対して45°および90°の軸上の配
光特性を示す。
【0024】図6は、外部導入線2,3と金属プレート
6,7との間および金属プレート6,7と電力供給線8
との間に絶縁体10,11を設けた場合と、絶縁体1
0,11を設けずに外部導入線2,3と金属プレート
6,7および金属プレート4,5と電力供給線8とを接
触させた場合のライフ中における管電圧の上昇の比較を
示している。なお、図6中、○印は本実施例のメタルハ
ライドランプ、●印は従来のメタルハライドランプを示
す。
【0025】図6から明らかなように、本実施例のメタ
ルハライドランプは、従来のメタルハライドランプと比
して管電圧の上昇が少なく、ライフ中にナトリウム消失
現象は生じなかった。一方、従来のメタルハライドラン
プは、導電するとライフ中にナトリウム消失現象が起こ
り、そのため大きな管電圧が著しく上昇し立ち消えが発
生することが確認された。
【0026】このように、外部導入線2,3と金属プレ
ート6,7との間および金属プレート6,7と電力供給
線8との間に絶縁体10,11を設けることにより、金
属プレート6,7の導電が防止できるので、ライフ中に
ナトリウム消失現象が生じることがなく、また、立ち消
えが生じることがない。また、電力供給線8を筒状の絶
縁体で覆わなくともナトリウム消失現象に関する影響は
ないことが分かる。
【0027】次に本発明の第2の実施例について説明す
る。本発明の第2の実施例のメタルハライドランプは、
バリウムゲッターリング17が接続された金属リボン線
16が、電力供給線8と電気的に絶縁された金属プレー
ト7に接続されており、他の構成は、上記した第1の実
施例のメタルハライドランプの構成と同様である。
【0028】このような構成によって、本実施例のメタ
ルハライドランプは、ナトリウム消失防止効果をさらに
向上させることができるものであり、また、上記第1の
実施例のメタルハライドランプと同様に配光特性が損な
われることを防止することができるものである。
【0029】また、上記した第1の実施例のメタルハラ
イドランプと、第2の実施例のメタルハライドランプと
を各50本作成し、定格寿命6000時間中におけるナ
トリウム消失現象の発生の確率について測定した。な
お、この測定結果を表1に示す。
【0030】
【表1】
【0031】表1から明らかなように、第2の実施例の
メタルハライドランプは第1の実施例のメタルハライド
ランプと比して、ナトリウム消失防止効果がより向上し
ていることがわかる。
【0032】すなわち、第1の実施例のメタルハライド
ランプでは、金属からなるバリウムゲッターリング17
や金属リボン線16が、導電している電力供給線8に接
続保持されているので、ランプ点灯中に直接または外管
等の反射によって、発光管から発生した紫外線がバリウ
ムゲッターリングや金属リボン線に照射され、そこから
放出された光電子によってナトリウム消失現象がわずか
ながら発生するためである。
【0033】第2の実施例のメタルハライドランプは、
導電している電力供給線8に接続されたバリウムゲッタ
ーリング17を有する金属リボン線16を、導電されて
いない金属プレート7に接続することによって、第1の
実施例のメタルハライドランプのナトリウム消失防止効
果をさらに向上することができるものである。
【0034】なお、外管内に位置し、かつ導電している
金属として、電力供給線があるが、電力供給線の発光管
からみた断面積は十分に小さいのでたとえ紫外線の照射
により光電子が放出されても、寿命劣化を引き起こすほ
どのナトリウム消失は起きない。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
配光特性を損なうことなく、ナトリウム消失によるラン
プ電圧の大きな上昇を抑えることができ、立ち消えの発
生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例であるメタルハライドラ
ンプの一部切欠断面図
【図2】(a)同じく非口金側の金属プレートの断面図 (b)同じく口金側の金属プレートの断面図
【図3】同じく金属プレートの斜視図
【図4】同じく配光特性図
【図5】従来のメタルハライドランプの配光特性図
【図6】本発明の第1の実施例のメタルハライドランプ
と従来のメタルハライドランプとのライフ中における管
電圧上昇の比較図
【図7】本発明の第2の実施例であるメタルハライドラ
ンプの一部切欠断面図
【符号の説明】
1 発光管 2,3 外部導入線 4,5 透光性筒 6,7 金属プレート 8,9 電力供給線 10,11 絶縁体 16 金属リボン線 17 バリウムゲッターリング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−73854(JP,A) 特開 平6−124690(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 61/10 H01J 61/34 H01J 61/36 H01J 61/50

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部に一対の電極を有し、ハロゲン化ナ
    トリウム、水銀および希ガスが封入され、かつ両端に封
    止部を有し、さらにそれぞれの前記封止部から外部導入
    線が外部に導出された発光管と、前記発光管を囲繞して
    設けられた透光性筒と、前記透光性筒の開口部に設けら
    れた金属プレートと、前記透光性筒の外側に位置し、前
    記発光管に沿って設けられ、かつ一方の前記外部導入線
    と接続された第1の電力供給線と、他方の前記外部導入
    線に接続された第2の電力供給線とを外管内に有し、前
    記外部導入線と前記金属プレートとの間、および前記金
    属プレートと前記電力供給線との間にそれぞれ絶縁体が
    設けられており、前記絶縁体のそれぞれが単一体からな
    ことを特徴とするメタルハライドランプ。
  2. 【請求項2】 内部に一対の電極を有し、ハロゲン化ナ
    トリウム、水銀および希ガスが封入され、かつ両端に封
    止部を有し、さらにそれぞれの前記封止部から外部導入
    線が外部に導出された発光管と、前記発光管を囲繞して
    設けられた透光性筒と、前記透光性筒の両端開口部に設
    けられた金属プレートと、前記透光性筒の外側に位置
    し、前記発光管に沿って設けられ、かつ一方の前記外部
    導入線と接続された第1の電力供給線と、他方の前記外
    部導入線に接続された第2の電力供給線と、金属リボン
    線によって保持されたゲッターを付着した金属体とを内
    部が真空である外管内に有し、前記外部導入線と前記金
    属プレートとの間、および前記金属プレートと前記電力
    供給線との間にそれぞれ絶縁体が設けられているととも
    に、前記ゲッターを付着した金属体を保持する前記金属
    リボン線が前記金属プレートに接続保持されていること
    を特徴とするメタルハライドランプ。
  3. 【請求項3】 前記絶縁体のそれぞれが単一体からな
    り、各絶縁体は、前記外部導入線と前記金属プレートと
    の間、および前記金属プレートと前記電力供給線との間
    にわたって設けられていることを特徴とする請求項2に
    記載のメタルハライドランプ。
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