JPH0398252A - 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る片
封止形の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（Ｈ　Ｉ　Ｄ）を最
近において店舗等の屋内照明などに使用するケースが多
くなってきた。

特に、メタルハライドランプは高効率および高演色性で
あるから陳列商品の照明に好適し、その普及が進んでい
る。

このように屋内で使用する照明設備においては、ランプ
の寸法を小さくし器具も含めた全体の小形化が必要にな
る。

しかしながら、このような小形の発光管においては、こ
れを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
きくなるため形状が大形になり、しかも発光管からの熱
損失が大きくなる等の欠点がある。

このため、この種小形の発光管には、片側の封止端部に
一対の電極を集中して封着をする、いゎゆる片封止形の
構逍を採用することか検討されている。

このようにすると、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、この分発光効
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個になるので全体を小形化できる
などの利点がある。

このような片封止形の小形メタルハライドランプは、従
来の両側封止形のランプに比べて、発光効率を高めるた
めランプ負荷の高い状態で点灯される。このため、ラン
プは苛酷な状況の下で使用され、すなわち、入力電力を
ＷＬ　　（ワット）、発光管の内表面積をＳ（ｃｄ）と
したとき、ＷＬ／Ｓの値が２０〜７０程度の高い負荷で
点灯されることが多い。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このような片側のみを封止した小形メタルハ
ライドランプにおいては、従来、放電空間の形状はほぼ
楕円球形をなしており、電極間を結ぶ中心線が楕円球 の長軸上に位置するようになっていた。

つまり、電極間を結ぶ中心線から圧潰封止部側の壁面ま
での距離と、これと反対側のバルブトップ部側の壁面ま
での距離は等しくなっていた。

ところが、江潰封止部は塾容量が大きく、しかも表面積
が大きくて放熱量も多いので、点灯中にアークから発せ
られる熱により圧漬封止部側の壁面温度よりもこれと反
対側のバルブトップ部側の壁面温度が高くなり易い。

このため、圧漬封止部を上向きの姿勢で点灯した場合は
、放電空間での対流により上側に位置する圧潰封止部を
加熱する割合が多くなっても、この圧潰封止部の放熱員
が多いのて圧潰封１１二部側の壁面が熱劣化することは
なく、下側に位置するバルブトップ部の温度も過度には
ならない。したがって、放電空間を取り囲む周囲壁の温
度分布は上下に比較的バランスし易い。

しかしながら、バルブトップ部を上向きにして点灯した
場合、放電空間の対流にため上側に位置するトップ部を
加熱する割合が大きくなり、この時はトップ部での放熱
は比較的小さいから、１・ツプ部が過度に加熱され易く
、このトップ部が変色したり、熱変形したり、クラック
を発生させるなどの不具合がある。

これを防止するため、トップ部側の壁面を電極間を結ぶ
中心線から大きく離してこちら側の放電空間を大きくす
れば、バルブトップ部を上向きにして点灯した場合にこ
のバルブトップ部がアークから離れるので過度な加熱が
防止される。

ところが、この場合にバルブトップ部を上向きにして点
灯すると、アークよりも上側の放電空間が大きいので対
流が激しくなり、アークが上向きのアーチ状に湾曲する
。これに対し圧潰封止部を上向きの姿勢で点灯した時に
はアークが上向きアーチ状に 湾西しないので、これら点灯方向を変えた場合に配光が
大幅に変化し、不均衡になる。

本発明は、点灯姿勢を変えても発光管の温度分５ 布および配光特性が大幅に変化せず、熱変形や特性の劣
化が防止される片封止形金属蒸気放電灯を堤供しようと
するもの である。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、放電空間の内面は電極の先端間を結んた中心
線から１・ツプ部側山面までの距離Ｌ１を、上記電極の
先端間を結んだ中心線から圧潰封止部側内面までの距離
Ｌ２よりも大きくする（Ｌ１〉Ｌ２）とともに、上記ト
ップ部側内面の曲率半径Ｒ１を圧潰封止部側内面の曲率
半径Ｒ２より小さくした（Ｒｌ　＜Ｒ２　）ことを特徴
とする。

（作　用） 本発明によれば、電極の先端間を結んだ中心線からトッ
プ部側内面までの距離ＬＬを、上記電極の先端間を結ん
だ中心線から圧潰封止部側内面までの距離Ｌ２よりも大
き＜　　（ＬＬ　＞Ｌ２　）Ｌたので、トップ部側内面
がアークから遠ざかり、過熱が防止される。しかもトッ
プ部側内面の曲率半６ 径Ｒｌを圧潰封止都側内面の曲率半径Ｒ２より小さ＜　
　（Ｒｌ　＜Ｒ２　）Ｌたので、トップ部側の空間が大
幅に大きくならず、アークの大きな湾曲が防止される。

このため点灯方向を逆転して使用しても、管壁の温度分
布および配光特性の変化が少なくなる。

（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。

図面はランプ入力電力１５０Ｗのメタルノ＼ライドラン
プにおける発光管を示し、通常この発光管は図示しない
外管に収容されて２重管構造を構戊する。

図において１は、石英ガラスよりなる発光管バルブであ
り、一端に圧潰封止部２が形成されているとともに、他
端に放電空間が形成されている。

放電空間は内容積が約１．２ｃｃとなるほぼ楕円球形に
形成されており、このような楕内球形のバルブ１は、長
袖方向がバルブ軸Ｏ−０となり、このバルブ軸Ｏ−Ｏと
直交する方向の一端に上記偏平な江潰封止部２が形成さ
れている。

上記バルブ１内には、上記バルブ軸Ｏ−Ｏ上に位置し相
互に離間対向して一対の電極３，３が配置されている。

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と電極コイル部５とで構成さ
れ、たとえば、電極軸部４は線径０．５ｍｎ＋の純レニ
ウム線よりなり、電極コイル部５は線径０，５ｍ４のト
リエーテッドタングステン線にて形成されて上記電極軸
部４の屈曲された先端部に３〜４回巻回されている。

そして、これら電極コイル部５、５は上記バルブ軸Ｏ−
Ｏの方向に沿って６　ｍｍ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
。

これら金属箔導体６，６はそれぞれ外部リード線７，７
に接続されている。

上記バルブ１の放電空間においては、電極３，３の先端
間を結んだ中心線、すなわちバルブ軸Ｏ−Ｏからトップ
部側内面１ａまてを距離ＬＬとし、圧潰封止部側内面１
ｂまでの距離をＬ２とした場合、ＬＬ　＞Ｌ２の関係を
満足するように形成されている。

また同時に、上記トップ部側の内面１ａの曲率半径をＲ
ｌとし、圧潰封止部側内面１ｂの曲率半径をＲ２とした
場合、ＲＬ　＜Ｒ２の関係を満足している。

このため、放電空間の形状は、第１図の断面から理解で
きるように、やや三角形状に近い形状をなしている。

なお、想像線で示す形状が従来の場合（Ｌｌ　＝Ｌ２お
よびＲｌ−Ｒ２）である。

また、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、Ｔ，Ｑ　Ｉ、ＩｎＩ，ＮａＢｒ
，ＬｉＢｒなどの金属ハロゲン化物が封入されている。

そして、このような片封止形メタル／＼ライドランプは
、安定点灯時のランプ電流Ｉが１，８Ａて、９ 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。さらに、発光管の内表面積Ｓは約５ｃｄで
あり、発光管単位表面積当りのランプ負荷は約３　０　
Ｗ　／　ｃｄとなっている。

このような構成による実施例の作用を説明する。

ランプ点灯中にはアークからの放熱によりバルブ１が加
熱されて温度上昇する。

そして、圧潰封止部２を上向きにした姿勢で点灯した場
合は、放電空間での対流により上側に位置する圧潰封止
部２を加熱する割合が多くなるが、この圧潰封止部２は
表面積が大きく放熱量が多いので、圧潰封止部側の壁面
１ｂの温度は過度に上昇せず、熱劣化することはない。

この時、下側に位置するバルブトップ部側壁面１ａの温
度も過度にはならない。

したがって、放電空間を取り囲む周囲壁の温度分布は上
下に比較的バランスし易い。

一方、図示するように、バルブトップ部を上向きにして
点灯した場合、放電空間の対流のため上側に位置するト
ップ部を加熱する割合が大きくな１０ り、この時はトップ部での放熱が比較的小さいので、ト
ップ部が過度に加熱され易く、このトップ部不具合が心
配される。

しかし本実施例では、電極間を結ぶ中心線ＯＯからトッ
プ部側内面１ａまでの距離Ｌ１を、圧潰封止部側内面１
ｂまでの距ＭＬ２より大きく（ＬＬ　＞Ｌ２　）Ｌて、
トップ部側の壁面１ａを従来の場合（Ｌｌ　＝Ｌ２　）
よりも離したから、バルブトップ部がアークから大きく
離れることになり、したがってトップ部側壁面１ａが変
色したり、熱変形したり、クラックを発生する等の不具
合が防止される。

しかも、本実施例では、トップ部側の内面１ａの曲率半
径Ｒ１を、圧潰封止部側内面１ｂの曲率半径Ｒ２より小
さ＜　（Ｒｌ　＜Ｒ２　）Ｌたので、バルブトップ部が
電極間を結ぶ中心線Ｏ−０、つまりアークから離れても
、この方向の放電空間の容積を大幅に増加させることが
ない。

バルブトップ部側の放電空間が小さく抑制されることに
より対流が抑制され、バルブトップ部を１１ 上向きの姿勢で点灯した場合でも、アークが上向きのア
ーチ状に湾曲する割合が小さくなる。

圧潰封止部２を上向き姿勢で点灯した場合は、電極間を
結ぶ中心線Ｏ−Ｏから上側の放電空間が元々小さいので
、アークが上向きのアーチ状に湾曲することはない。

したがって、点灯方向を逆転して使用しても、両使用姿
勢の間で配光が大幅に変化することはなく、アンバラン
スが角ｑ消される。

なお、本発明は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威した放電
灯であればよく、し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ると、電極の先端間を結
んだ中心線からトップ部側内面までの距離Ｌ１を、電極
の先端間を結んだ中心線から圧潰封止部側内面までの距
離Ｌ２よりも大きく（ＬＬ　＞Ｌ２　）Ｌたので、トッ
プ部側内面がアー１２ クから遠ざかり、過熱が防止される。しかもトップ部側
内面の曲率半径Ｒｌを圧潰封止部側内面の曲率半径Ｒ２
より小さ＜　　（Ｒｌ．＜Ｒ２　）Ｌたので、トップ部
側の空間が大幅に大きくならず、アークの大きな湾曲が
防止される。このため点灯方向を逆転して使用しても、
管壁の温度分布および配光特性の変化が少なくなる。

【図面の簡単な説明】

図市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囚は第１図中■一■線の断
面図である。 １・・・発光管バルブ、２・・・圧潰封止部、３・・・
電極、４・・・電極軸部、５・・・電極コイル部、６・
・金属箔導体、７・・・外部リード線。

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、この封
   止部に一対の電極を封着し、これら電極を放電空間内で
   互いに対向させてなる片封止形金属蒸気放電灯において
   、 上記放電空間の内面は、電極の先端間を結んだ中心線か
   らトップ部側内面までの距離Ｌ１を、上記電極の先端間
   を結んだ中心線から圧潰封止部側内面までの距離Ｌ２よ
   りも大きくする（Ｌ１＞Ｌ２）とともに、上記トップ部
   側内面の曲率半径Ｒ１を圧潰封止部側内面の曲率半径Ｒ
   ２より小さくした（Ｒ１＜Ｒ２）ことを特徴とする片封
   止形金属蒸気放電灯。