JPH0364985B2 - - Google Patents
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- JPH0364985B2 JPH0364985B2 JP57165420A JP16542082A JPH0364985B2 JP H0364985 B2 JPH0364985 B2 JP H0364985B2 JP 57165420 A JP57165420 A JP 57165420A JP 16542082 A JP16542082 A JP 16542082A JP H0364985 B2 JPH0364985 B2 JP H0364985B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/04—Electrodes; Screens; Shields
- H01J61/06—Main electrodes
- H01J61/073—Main electrodes for high-pressure discharge lamps
Landscapes
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Description
〔発明の技術分野〕
本発明は100ワツト未満の小形メタルハライド
ランプに関する。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 近時、省電力の観点から、発光効率に優れたメ
タルハライドランプを従来の白熱電球と代替して
使用するような技術開発が進められており、たと
えば特開昭54−63567号公報が知られている。メ
タルハライドランプを白熱電球と代替して使用で
きるようにするには、メタルハライドランプの小
形化が要求され、100ワツト以下のメタルハライ
ドランプを必要とする。 この種の小形メタルハライドランプは、小寸法
および高効率にするため、発光管を球形もしくは
楕円球形に形成して管内の蒸気の対流を活発化さ
せ、かつ耐圧強度の向上を実現するような工夫を
採用しているが、小形であるゆえに電極も小さく
かつ電極の発光管内に突出する突出高さも小さく
なつてしまう。 電極の突出高さが低いとこの電極近傍の発光管
壁、つまり石英が電極輝点からの放射熱および電
極軸からの伝導熱により加熱される。石英ガラス
は約1100℃以上に加熱されると金属ハロゲン化
物、特に希土類金属のハロゲン化物と反応し易く
なることは知られており、たとえば沃化硅素
（SiI4）を生成する。この沃化硅素は電極近傍に
付着してランプ始動後に急速に蒸発するが、この
蒸発圧はきわめて高いのでウオーミングアツプ中
に高い再点弧電圧を発生し立消えの原因となる。
また発光管内に封入した金属ハロゲン化物が上記
のごとく石英ガラスと反応すると発光管内の金属
ハロゲン化物の絶対量が不足し、光束維持率の低
下を招き寿命特性を悪化させる不具合がある。 このようなことから、電極突出高さを高くして
電極近傍の石英ガラスの加熱を抑止することが考
えられるが、電極の突出量を大きくし過ぎると、
電極の背部に最冷部が生じ、しかもこの最冷部の
温度が低くなり過ぎて金属ハロゲン化物の蒸発が
促進されず、発光効率の低下を招く。 〔発明の目的〕 本発明は上記の事情にもとづきなされたもの
で、その目的とするところは、再点弧電圧の上昇
を抑止して立消えを防止し、光束維持率および発
光効率を高くすることができる小形メタルハライ
ドランプを提供しようとするものである。 〔発明の概要〕 すなわち本発明は、発光管内に突出している両
電極の突出高さをそれぞれh1（mm）、h2（mm）、電極
間距離をｌ（mm）、電極先端と発光管壁との最短距
離をＳ（mm）、両電極間を結ぶ電極軸線に対する発
光管壁からの最大鉛直距離をrnax（mm）、および発
光管入力をWL（ワツト）とし、これらの関係を上
記目的が達成できるように規制したことを特徴と
する。 〔発明の実施例〕 以下本発明の一実施例を図面にもとづき説明す
る。 第１図は100ワツト以下の小形メタルハライド
ランプにおける発光管を示し、通常この発光管は
外管バルブ（図示しない）に収容されて二重管構
造とされる。 １は石英ガラスによりなる発光管であり球形に
形成されている。発光管１内には一対の電極２お
よび３が対設されている。これら電極２および３
は、それぞれタングステン製の電極軸にタングス
テン製の電極コイルを巻装した公知の構造のもの
である。発光管１の封止部４，５にはモリブデン
などからなる金属箔導体６，７が封止されてお
り、上記電極２および３の各電極軸はそれぞれこ
れら金属箔導体６，７に接続されている。そして
これら金属箔導体６，７はアウタウエルズ８およ
び９に接続されている。 このような発光管１内には所定量の水銀と、ス
カンジウム−ナトリウム沃化物（ScI3−NaI）な
どのごとき金属ハロゲン化物およびアルゴンなど
の始動用希ガスが封入されている。このような封
入物は発光管１の側壁に延長した排気管（図示し
ない）を介して封入されるが、該排気管を封止切
りした跡がチツプオフ部１０として形成されてい
る。 このような構成の発光管は、第１図に示す通
り、電極２および３の発光管１内へ向けて突出す
る突出高さがh1（mm）およびh2（mm）に形成されて
いる。なお、本来的にh1＝h2の関係に構成される
ものであるが、製造ばらつきによつてh1≠h2とな
る場合がある。また電極２と３との離間距離、す
なわち電極間距離はｌ（mm）、電極先端（輝点）と
発光管の石英壁との最短距離をＳ（mm）、両電極間
を結ぶ電極軸線O1−O2に対する発光管の壁から
の最大鉛直距離をrnax（mm）としてある。なおrnax
は本実施例の場合、チツプオフ部１０に形成され
る。また、発光管入力はWL（ワツト）とされてい
る。このようなランプにおいては下記の関係を満
足するように設定されている。すなわち Ｓ≧1.5（mm） (1) rnax／√L≦0.95 (2) ｌ＋h1＋h2≦12（mm） (3) 一方、第２図は発光管１形状を楕円球（長円球
を含む）に形成したものであり、同じく100ワツ
ト以下のメタルハライドランプに使用される。第
２図においても第１図と同一番号を付してその説
明を省略するが、このような形状の発光管にあつ
ても、 Ｓ≧1.5（mm） (1) rnax／√L≦0.95 (2) ｌ＋h1＋h2≦12（mm） (3) を満足するように構成されている。 第１図および第２図の発光管において(1)式、(2)
式および(3)式は本本発明者らの実験により求めら
れた条件であり、以下その実験について詳述す
る。 まず本発明者らは各部の寸法およびその他の条
件を種々変えた多種類のメタルハライドランプに
ついて試作し、点灯実験を行つた。なお試作ラン
プの全ては、アルゴンガス120Torr、スカンジウ
ム−ナトリウムの沃化物6.7mg／c.cを一定とし、
かつ水銀量Ｍは発光管容積をＱ、電極間距離を
ｌ、ランプ電圧をVLとしてほぼ、 Ｍ＝1.74×10-3（VL−15／ｌ）2Q によつて決定し封入した。この実験結果を下記表
に示す。
ランプに関する。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 近時、省電力の観点から、発光効率に優れたメ
タルハライドランプを従来の白熱電球と代替して
使用するような技術開発が進められており、たと
えば特開昭54−63567号公報が知られている。メ
タルハライドランプを白熱電球と代替して使用で
きるようにするには、メタルハライドランプの小
形化が要求され、100ワツト以下のメタルハライ
ドランプを必要とする。 この種の小形メタルハライドランプは、小寸法
および高効率にするため、発光管を球形もしくは
楕円球形に形成して管内の蒸気の対流を活発化さ
せ、かつ耐圧強度の向上を実現するような工夫を
採用しているが、小形であるゆえに電極も小さく
かつ電極の発光管内に突出する突出高さも小さく
なつてしまう。 電極の突出高さが低いとこの電極近傍の発光管
壁、つまり石英が電極輝点からの放射熱および電
極軸からの伝導熱により加熱される。石英ガラス
は約1100℃以上に加熱されると金属ハロゲン化
物、特に希土類金属のハロゲン化物と反応し易く
なることは知られており、たとえば沃化硅素
（SiI4）を生成する。この沃化硅素は電極近傍に
付着してランプ始動後に急速に蒸発するが、この
蒸発圧はきわめて高いのでウオーミングアツプ中
に高い再点弧電圧を発生し立消えの原因となる。
また発光管内に封入した金属ハロゲン化物が上記
のごとく石英ガラスと反応すると発光管内の金属
ハロゲン化物の絶対量が不足し、光束維持率の低
下を招き寿命特性を悪化させる不具合がある。 このようなことから、電極突出高さを高くして
電極近傍の石英ガラスの加熱を抑止することが考
えられるが、電極の突出量を大きくし過ぎると、
電極の背部に最冷部が生じ、しかもこの最冷部の
温度が低くなり過ぎて金属ハロゲン化物の蒸発が
促進されず、発光効率の低下を招く。 〔発明の目的〕 本発明は上記の事情にもとづきなされたもの
で、その目的とするところは、再点弧電圧の上昇
を抑止して立消えを防止し、光束維持率および発
光効率を高くすることができる小形メタルハライ
ドランプを提供しようとするものである。 〔発明の概要〕 すなわち本発明は、発光管内に突出している両
電極の突出高さをそれぞれh1（mm）、h2（mm）、電極
間距離をｌ（mm）、電極先端と発光管壁との最短距
離をＳ（mm）、両電極間を結ぶ電極軸線に対する発
光管壁からの最大鉛直距離をrnax（mm）、および発
光管入力をWL（ワツト）とし、これらの関係を上
記目的が達成できるように規制したことを特徴と
する。 〔発明の実施例〕 以下本発明の一実施例を図面にもとづき説明す
る。 第１図は100ワツト以下の小形メタルハライド
ランプにおける発光管を示し、通常この発光管は
外管バルブ（図示しない）に収容されて二重管構
造とされる。 １は石英ガラスによりなる発光管であり球形に
形成されている。発光管１内には一対の電極２お
よび３が対設されている。これら電極２および３
は、それぞれタングステン製の電極軸にタングス
テン製の電極コイルを巻装した公知の構造のもの
である。発光管１の封止部４，５にはモリブデン
などからなる金属箔導体６，７が封止されてお
り、上記電極２および３の各電極軸はそれぞれこ
れら金属箔導体６，７に接続されている。そして
これら金属箔導体６，７はアウタウエルズ８およ
び９に接続されている。 このような発光管１内には所定量の水銀と、ス
カンジウム−ナトリウム沃化物（ScI3−NaI）な
どのごとき金属ハロゲン化物およびアルゴンなど
の始動用希ガスが封入されている。このような封
入物は発光管１の側壁に延長した排気管（図示し
ない）を介して封入されるが、該排気管を封止切
りした跡がチツプオフ部１０として形成されてい
る。 このような構成の発光管は、第１図に示す通
り、電極２および３の発光管１内へ向けて突出す
る突出高さがh1（mm）およびh2（mm）に形成されて
いる。なお、本来的にh1＝h2の関係に構成される
ものであるが、製造ばらつきによつてh1≠h2とな
る場合がある。また電極２と３との離間距離、す
なわち電極間距離はｌ（mm）、電極先端（輝点）と
発光管の石英壁との最短距離をＳ（mm）、両電極間
を結ぶ電極軸線O1−O2に対する発光管の壁から
の最大鉛直距離をrnax（mm）としてある。なおrnax
は本実施例の場合、チツプオフ部１０に形成され
る。また、発光管入力はWL（ワツト）とされてい
る。このようなランプにおいては下記の関係を満
足するように設定されている。すなわち Ｓ≧1.5（mm） (1) rnax／√L≦0.95 (2) ｌ＋h1＋h2≦12（mm） (3) 一方、第２図は発光管１形状を楕円球（長円球
を含む）に形成したものであり、同じく100ワツ
ト以下のメタルハライドランプに使用される。第
２図においても第１図と同一番号を付してその説
明を省略するが、このような形状の発光管にあつ
ても、 Ｓ≧1.5（mm） (1) rnax／√L≦0.95 (2) ｌ＋h1＋h2≦12（mm） (3) を満足するように構成されている。 第１図および第２図の発光管において(1)式、(2)
式および(3)式は本本発明者らの実験により求めら
れた条件であり、以下その実験について詳述す
る。 まず本発明者らは各部の寸法およびその他の条
件を種々変えた多種類のメタルハライドランプに
ついて試作し、点灯実験を行つた。なお試作ラン
プの全ては、アルゴンガス120Torr、スカンジウ
ム−ナトリウムの沃化物6.7mg／c.cを一定とし、
かつ水銀量Ｍは発光管容積をＱ、電極間距離を
ｌ、ランプ電圧をVLとしてほぼ、 Ｍ＝1.74×10-3（VL−15／ｌ）2Q によつて決定し封入した。この実験結果を下記表
に示す。
【表】
以上詳述したように本発明によれば、石英ガラ
スの過度な加熱を防止してハロゲン化硅素の生成
を未然に妨ぎ、再点弧電圧の上昇を防止して立消
えを解消するとともに光束維持率も高く保つこと
ができ、長寿命になる。また発光効率の向上を促
して優れたメタルハライドランプを実現すること
ができる。
スの過度な加熱を防止してハロゲン化硅素の生成
を未然に妨ぎ、再点弧電圧の上昇を防止して立消
えを解消するとともに光束維持率も高く保つこと
ができ、長寿命になる。また発光効率の向上を促
して優れたメタルハライドランプを実現すること
ができる。
第１図は本発明の一実施例を示す発光管の断面
図、第２図は本発明の他の実施例を示す発光管の
断面図、第３図ないし第７図はそれぞれ実験結果
を示す特性図である。 １……発光管、２，３……電極、１０……チツ
プオフ部。
図、第２図は本発明の他の実施例を示す発光管の
断面図、第３図ないし第７図はそれぞれ実験結果
を示す特性図である。 １……発光管、２，３……電極、１０……チツ
プオフ部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一対の電極を有する石英ガラス製発光管内
に、始動用希ガスと水銀と金属ハロゲン化物を封
入した100ワツト未満の小形メタルハライドラン
プにおいて、発光管内に突出している上記両電極
の突出高さをそれぞれh1（mm）、h2（mm）、電極間距
離ｌ（mm）、電極先端と発光管壁との最短距離をＳ
（mm）、両電極間を結ぶ電極軸線に対する発光管壁
からの最大鉛直距離をrnax（mm）、および発光管入
力をWL（ワツト）としたとき、 Ｓ≧1.5（mm） rnax／√L≦0.95 ｌ＋h1＋h2≦12（mm） を満足する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 |
|---|---|---|---|
| JP57165420A JPS5954165A (ja) | 1982-09-22 | 1982-09-22 | 小形メタルハライドランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57165420A JPS5954165A (ja) | 1982-09-22 | 1982-09-22 | 小形メタルハライドランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5954165A JPS5954165A (ja) | 1984-03-28 |
| JPH0364985B2 true JPH0364985B2 (ja) | 1991-10-09 |
Family
ID=15812079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57165420A Granted JPS5954165A (ja) | 1982-09-22 | 1982-09-22 | 小形メタルハライドランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5954165A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5557251A (en) * | 1978-10-24 | 1980-04-26 | Mitsubishi Electric Corp | Illuminating apparatus |
| JPS55105947A (en) * | 1979-02-07 | 1980-08-14 | Mitsubishi Electric Corp | Lighting device |
-
1982
- 1982-09-22 JP JP57165420A patent/JPS5954165A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5557251A (en) * | 1978-10-24 | 1980-04-26 | Mitsubishi Electric Corp | Illuminating apparatus |
| JPS55105947A (en) * | 1979-02-07 | 1980-08-14 | Mitsubishi Electric Corp | Lighting device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5954165A (ja) | 1984-03-28 |
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