JPH02148560A - 片封止形金属蒸気放電灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、小形メタルハライドランプ等に適用されてい
る片封止形の小形金属蒸気放電灯に関する。

（従来の技術） 従来、屋外照明や工場照明等に使用されていた高輝度放
電灯、すなわち高圧金属蒸気放電灯（ＨＩＤ）を最近に
おいて店舗等の低天井の屋内照明に使用するケースが多
くなってきた。

店舗等に利用されるようになった背景は、発光管を小形
化し、これに伴ってランプの外管を硬質ガラスから一層
耐熱性の高い石英に変えて外形も小形化、コンパクト化
したことであり、これに加えて従来の高効率、高演色性
、高出力および長寿命の特性を利用できるので、白熱電
球やハロゲン電球に代替して使用することにより省電力
も可能になるなどの理由が挙げられる。

特に、メタルハライドランプは高効率および高演色性に
おいて他の放電灯より優れており、陳列商品の照明には
きわめて好適するので、その普及が進んでいる。

ところで、発光管を小形化するため、従来一般に採用さ
れていた両端封止形のバルブ構造にすると成形に手間を
要するばかりでなく、封止部が大きくなるので形状が大
形になり、しかも発光管からの熱損失が大きくなる等の
欠点があり、したがって、発光管は、片側の封止端部に
一対の電極を封着をした、いわゆる片封止形の構造を採
用した。

このようにすれば、封止部が１個であるから両端封止形
のバルブに比較して熱損失が小さくなり、よって発光効
率の向上が可能になるとともに、成形に手間を要さず、
かつ放電空間の大きさに比較して相対的に大きな形状と
なり勝ちな封止部が１個になるから全体を小形化できる
などの利点がある。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このような片封止形発光管に収容される電極
は、封止部に封着される電極軸の先端に電極コイル部を
一体または別体に設け、発光管内において一対の電極コ
イル部を対向して配置しである。

このような構造の電極は、点灯中電極コイル部に発生す
るアークスポットが移動し易く、アークスポットが移動
するとこのスポットの位置によってはアークと発光管内
面との距離が変化し、最冷部の位置が変動してランプ電
圧等が変化し、発光特性がばらつく。

また、同一ランプであっても点灯毎にアークスポットの
位置が変化し、発光の再現性がばらつく不具合がある。

さらに、アークスポットが移動すると、アークが発光管
内面に近づき、発光管が局部的に高温となり、熱彫版す
るなどの欠点もある。

本発明はこのような事情のもとになされたもので、アー
クスポットが移動しても、最冷部の変動によるランプ電
圧および発光特性の変化を軽減し、かつ発光管の局部的
な膨らみ等を防ＩＦシた小形金属蒸気放電灯を提供しよ
うとするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明においては、片封止形の小形金属蒸気放電灯にお
いて、電極コイル部の外径をｄ１上記発光管における発
光中心位置でのアークと垂直な方向の最大内径をＤとし
たとき、ｄ／Ｄ＜０．２としたことを特徴とする。

（作用） 本発明によれば、電極コイル部の外径に対して発光管の
内径が相対的に大きくなるので、電極コイル部でアーク
スポットが移動しても、アークと発光管が充分離れて発
光管が熱的影響を受ける割合いが少なくなり、したがっ
て最冷部が変動し難く、ランプ電圧および発光特性の変
化が軽減され、かつ発光管の局部的な膨らみも防止され
る。

（実施例） 以下本発明について、図面に示す一実施例にもとづき説
明する。

図面は１５０Ｗのメタルハライドランプの発光管を示し
、図において■は、石英ガラスよりなる発光管バルブで
あり、内容積が０．５ｃｃとなるほぼ楕円球形に形成さ
れている。このような楕円球形のバルブ１は、長軸方向
がバルブ軸となり、このバルブ軸と直交する短軸方向の
一端に封止部２が形成されている。封止部２は圧潰封止
された偏平形をなしている。

上記バルブ１内には、バルブ軸方向に離間対向して一対
の電極３，３が配置されており、これら電極３，３は共
に上記片側の圧潰封止部２に封着されている。

電極３．３は、電極軸部４と、熱容量を大きくするため
の電極コイル部５とで構成され、本実施例の場合、電極
軸部４は線径０．５ｍｍの純レニウム線よりなり、電極
コイル部５は線径０．５ｍｍのトリエーテッドタングス
テン線にて形成され上記電極軸部４の屈曲された先端部
に３〜４回巻回されている。このため、本実施例の電極
コイル部５の外径ｄは、１．５ｍｌ１に設定されている
。

そして、これら電極３，３の一対の電極コイル部５．５
はバルブ軸方向に沿って６．８ｍ１程度離間して互いに
対向されている。

電極軸部４．４は上記圧潰封止部２に封着されたＭＯな
どのような金属箔導体６．６にそれぞれ接続されている
。金属箔導体６．６はそれぞれ外部リード線７．７に接
続されている。

なお、バルブ１内には始動用希ガスと、所定量の水銀お
よびＳｎＩ２、ＮａＩ％ＴＯＩ、Ｉｎｌ。

ＮａＢｒ、ＬｉＢｒなどの金属ハロゲン化物が封入され
ている。

このような発光管バルブ１は、発光中心位置、つまり一
対の電極コイル部５．５間の中央で、アクと垂直な方向
の最大内径りが、電極コイル部５の外径ｄとの関係にお
いて、 ｄ／Ｄ＜１２ を満足すべく、たとえば発光管バルブ１の最大内径りを
１３ｍ＋ｅ　（ｄ／Ｄ−０，１１５）としである。

このような片封止形メタルハライドランプにおいては、
安定点灯時のランプ電流Ｉが１．８Ａで、この時のラン
プ入力電力Ｗは１５０ｗとなるように設定されている。

なお、発光管の内表面積Ｓは約３．５ｃシであり、発光
管単位表面積当りのランプ負荷は約４３Ｗ　／　ｃ−と
なっており、したがって従来の再封止形メタルハライド
ランプに比べてランプ負荷はほぼ２倍以上に高くなって
いる。

このような構成の小形メタルハライドランプについて作
用を説明する。

本実施例においては、電極コイル部５の外径ｄと、発光
管バルブ１の発光中心位置での最大内径りの関係をｄ／
Ｄ＜０．２としたので、電極コイル部５の太さに比べて
発光管バルブ１の内径が相対的に大きくなり、電極コイ
ル部５でアークスポットが移動しても、アークと発光管
バルブ１の内面との距離が充分大きくなり、したがって
発光管バルブｌの壁が熱的影響を受ける割合いが少なく
なる。このため、アークが移動しても最冷部の変動が少
なく、かつ最冷部の変動による影響が少なく、ランプ電
圧および発光特性の変化が軽減される。

また、発光管バルブ１がアークにより局部的に加熱され
ることも少なくなるので、部分的な熱膨らみも防止され
ることになる。

電極コイル部５の外径ｄと、発光管バルブＩの発光中心
位置での最大内径りとの関係をｄ／Ｄ＜０．２とする理
由は、本発明者等の実験によるものである。

すなわち、第３図は、ｄ／Ｄを変えた場合のランプ電圧
の点灯毎のばらつき具合を調べた特性図である。各ばら
つきは、１０回のｉｐＪ定によるばらつきである。

この図からｄ／Ｄの値が大きくなる程ばらつき幅が大き
くなることが判かる。

また、下記表は、ｄ／Ｄと発光管バルブ１の部分的な膨
らみ発生状態を調べたものである。

上記表から、ランプの寿命中に熱膨らみの変形が発生す
るのは、ｄ／Ｄ≧０．２の範囲であり、したがってｄ／
Ｄ＜０．２であれば寿命中の膨らみの発生を防止するこ
とができることが判がる。

なお、本発明は、電極３が電極軸部と電極コイル部を一
体に形成したものであっても実施可能である。

また、本発明の小形メタルハライドランプは、管壁負荷
が２０〜７０　Ｗ　／　ｃｄのものに有効であり、特に
２０〜５０　Ｗ　／　ｃｄの場合に都合がよい。

さらに、本発明は上記実施例で説明したメタルハライド
ランプに制約されず、要するにバルブの一端部のみに圧
潰封止部を形成した放電灯であればよ＜、シたがって高
圧水銀ランプなどのような他の小形金属蒸気放電灯であ
ってもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、電極コイル部の外
径ｄと発光管の発光中心部の最大内径りとの関係を、ｄ
／Ｄ＜０．２としたので、電極コイル部の外径に対して
発光管の内径が相対的に大きくなり、電極コイル部でア
ークスポットが移動しても、アークと発光管が光分離れ
ているから発光管が熱的影響を受ける割合いが少なくな
り、したがって最冷部が変動し難く、ランプ電圧および
発光特性の変化が軽減される。また、発光管の局部的な
加熱による膨らみも防止され長寿命になる。

【図面の簡単な説明】

図面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図は第１図中■−■線の断
面図、第３図はランプ電圧のばらつきを示す特性図であ
る。 ■・・・発光管バルブ、２・・・圧潰封止部、８・・・
電極、４・・・電極軸部、５・・・電極コイル部。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 発光管の一端に圧潰封止部を形成するとともに、この圧
   潰封止部に一対の電極を封着し、これら電極は電極軸の
   先端に電極コイル部を備え、これら電極コイル部が放電
   空間内で互いに対向され、かつこの発光管内に始動用希
   ガスと発光金属および水銀を封入した片封止形の小形金
   属蒸気放電灯において、 上記電極コイル部の外径をｄ、上記発光管における発光
   中心位置でのアークと垂直な方向の最大内径をＤとした
   とき、 ｄ／Ｄ＜０．２ としたことを特徴とする小形金属蒸気放電灯。