JPH03236151A - 無水銀封入形のメタルハライドランプ - 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、メタルハライドランプの改良に関する。

（従来の技術） 例えば高圧ナトリウムランプは石英ガラスや透光性アル
ミナ導通光性セラミック製の発光管内に発光金属として
ナトリウム（Ｎａ）、水銀（Ｈｇ）等を封入し、この発
光管を外管内に収容して２重管構造をなしている。

このような高圧ナトリウムランプをパルス状のランプ電
流で点灯制御すると、パルス通電時にアーク温度が上昇
するのでナトリウムの励起エネルギーの大きい準位から
の遷移による発光線（Ｎａ４４９．４．４Ｂ６．８．４
９８゜２．５６８．８ｎ■など）の放射強度が増大し、
励起エネルギーの小さい準位からの遷移による発光線（
ＮａＤ線）の放射強度が減少してランプの色温度が上が
るという高圧ナトリウムランプにとって大きな改善効果
があることが知られている。なお、この場合効率は１０
％程度低下する。

このようなパルス電流による点灯制御を高圧ナトリウム
ランプと同じ２重管構造のメタルハライドランプに応用
した場合次のような問題が生じる。

一般に電気特性を維持する水銀が存在すると水銀の発光
はメタルハライドランプの一般の金属発光よりもずっと
励起エネルギーが大きい準位からの遷移によるものなの
で、パルス電流で点灯制御すると水銀の発光ばかりが強
くなりメタルハライドランプの特性が失われる。またピ
ーク電流の通電時中心アーク温度が上昇し、管壁との熱
勾配が大きくなって熱損失が大きくなる。

（発明が解決しようとする課題） このように従来のメタルハライドランプをパルス電流で
点灯制御すると、水銀の発光が大きくなってメタルハラ
イドランプの特性が失われ、また熱損失が大きくなる間
顕があった。

そこで本発明は、パルス電流で点灯制御してもランプの
特性が失われることがなく、むしろ光効率及び平均演色
評価数を改善でき、また熱損失を小さく抑えることがで
きるメタルハライドランプを提供しようとするものであ
る。

口発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、電極を備えた発光管内にスカンジウム又は希
土類金属のハロゲン化物と希ガスを封入し、発光管をパ
ルス電流で点灯制御するメタルハライドランプにある。

（作用） このような構成の本発明においては、発光管内にスカン
ジウム又は希土類金属のハロゲン化物と希ガスを封入し
ているので、スカンジウム又は希土類金属のハロゲン化
物の金属発光か主発光となる。そしてこの金属発光は可
視域に連続発光することが知られているが、その連続発
光線は励起エネルギーが大きい準位からの発光線である
のでパルス電流で点灯するとその放射強度は増加する。

すなわち可視域の連続発光が一様に増加し、これにより
光効率、平均演色評価数（Ｒａ）の大幅な改善か得られ
る。

また水銀を封入しないで希ガスとスカンジウム又は希土
類金属のハロゲン化物を主成分としているので、アーク
温度の形が変りピーク電流通電時でも熱損失が大きくな
ることはない。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図はメタルハライドランプを示し、１は硬質または
軟質ガラスよりなる外管であり、紡錐形をなしていると
ともに一端に口金２が被着されている。

なお、外管１内には窒素ガスか充填されている。

前記外管１内には発光管３が収容されている。

発光管３は石英ガラスや透光性アルミナ等の透光性セラ
ミック製よりなるバルブ内に所定量のスカンジウム又は
希土類金属のハロゲン化物と希ガスを封入してあり、両
端に形成した圧潰封止部４゜４にはそれぞれ主電極５．
５を封装しである。なお、一方の圧潰封止部４には一方
の主電極５に近接して補助電極６を封装しである。

発光管３は両端に形成した圧潰封止部４．４がそれぞれ
ランプホルダ７．７によって支持されており、これらラ
ンプホルダ７．７はリード線兼用のサポートワイヤ８に
固定されている。

上記補助電極６は補助抵抗９を介して上記サポートワイ
ヤ８に接続されているとともに、他方の主電極５もサポ
ートワイヤ８に接続されている。

一方の主電極５は口金２のシェルに接続され、上記サポ
ートワイヤ８は口金２のアイレット端子に接続されてい
る。

このようなメタルハライドランプにおいて、例えば電極
５，５間の距離が１５ｍ＋ａ、管径が１２ｍｍの発光管
３内にＮａ１（ヨウ化ナトリウム）を５ｘｇ、　Ｔｌ）
　Ｉ　　（ヨウ化タリウム）を１ｍｇ、Ｄｙ１３（ヨウ
化ジスプロシウム）を２０Ｂ、Ｘｅ（キセノン）を２０
０トール封入し、周波数５００　Ｈｚ。

パルスデューティ２０％、シマー電流（放電維持電流）
Ｃ）、ＬＡで１５０Ｗ入カ一定で点灯制御したところ第
２図に実線のグラフａで示す分光分布特性が得られた。

これに対して発光管３内にＮａ’Ｉ（ヨウ化ナトリウム
）を５ｍｇ、　ＴＩＩＩ　　（ヨウ化タリウム）をｌｌ
ｌ１ｇ、ＤｙＩ＞（ヨウ化ジスプロシウム）を２０Ｂ。

Ｈｇ（水銀）を１８ｍｇ５Ａｒ（アルゴン）を２０トー
ル封入した従来のメタルハライドランプを５０Ｈｚの商
用電源で１５ＣＩＷ入カ一定で点灯制御したところ第２
図に点線のグラフｂで示す分光分布特性となった。

このように水銀を封入しないでパルス点灯制御すること
により、可視域の連続発光が増大し光効率、平均演色評
価数（Ｒａ）の改善ができる。

またアーク温度の形か変化しピーク電流通電時でも熱損
失が大きくならず小さく抑えることができる。

また本実施例の場合、輝線発光の強いＮａやＴｌのハロ
ケン化物を添加しているので、ＮａやＴＩの線か組み合
わされ、しがもこの発光に従来水銀の発光に要するエネ
ルギーをふり向けることかてきるのてＮａやＴｆｉの可
視域の共鳴発光を増加でき、これにより光効率、平均演
色評価数（Ｒａ）をさらに改善かできる。

なお、従来のメタルハライドランプを周波数５００　Ｈ
ｚ、パルスデューティ２００６、シマー電流（放電維持
電流）０．１Ａで１５０Ｗ入カ一定で点灯制御したとこ
ろ第３図に実線のグラフａで示す分光分布特性となった
。これはグラフｂで示す従来のメタルハライドランプを
５０Ｈｚの商用電源で１５０Ｗ入カ一定で点灯制御した
分光分布特性に比べても水銀の発光が大きくなることか
らランプ特性がかえって悪化することになる。

下表は従来のメタルハライドランプを商用電源で点灯者
ｊノ御したものを従来例（１）とし、また従来のメタル
ハライドランプをパルス電流で点灯制御したものを従来
例（２）とし、これら従来例と本実施例との光効率及び
平均演色評価数（Ｒａ）を比較したものである。

なお、前記実施例では点灯周波数５００Ｈｚ、パルスデ
ューティ２０％、シマー電流（放電維持電流）０．１Ａ
としたが必ずしもこれに限定されるものではなく、点灯
周波数は１００〜３０００Ｈｚの範囲であればよく、パ
ルスデューティは１０〜４０％の範囲であればよく、ま
たパルス電流／シマー電流は５〜１００の範囲であれば
よい。この場合、点灯周波数が３０００Ｈｚを越えると
アーク温度が時間的に均一化されてしまうため好ましく
ない。またパルスデューティが１０％未満ではア−りの
不安定が生じ、４０％を越えるとピーク時のアーク温度
の上昇があまりないので好ましくない。さらにパルス電
流／シマー電流か５未満てはピーク時のアーク温度の上
昇かあまりないので好ましくなく、１００を越えると立
ち消え易くなる。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、パルス電流で点灯
制御してもランプの特性が失われることかなく、むしろ
光効率及び平均演色評価数を改善でき、また熱損失を小
さく抑えることができるメタルハライドランプを提供で
きるものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すもので、第１図はメタルハラ
イドランプの側面図、第２図は本実施例と従来の分光分
布特性を示すグラフ、第３図は従来の分光分布特性を示
すグラフである。 ３・・・発光管。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電極を備えた発光管内にスカンジウム又は希土類金属の
   ハロゲン化物と希ガスを封入し、前記発光管をパルス電
   流で点灯制御することを特徴とするメタルハライドラン
   プ。