JPH0432152A - メタルハライドランプ装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、外管を用いないで水平に配置して点灯され
るメタルハライドランプ装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、外管を用いることなく発光管のみで構成した小型
の、いわゆるショートアークメタルハライドランプは、
その色の良さと発光効率が大きいことなどの特徴により
、オーバーへラドプロジェクタや、オーバーヘッドタイ
プのプロジェクションテレビ、映写機等の光源として使
用され、普及しつつある。

これらの装置は更に小型化されつつあり、その光源とし
て用いられるメタルハライドランプは装置の都合上、水
平に点灯される度合が増えつつある。従来、このような
装置に用いられるメタルハライドランプは、はぼ球形の
発光管に、所定のランプ電圧となるように水銀と始動補
助ガスとしてのアルゴンと、沃化ディスプロシウム、沃
化ネオジム、沃化セシウム等の金属沃化物を封入して構
成されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記のように構成されたいわゆるショートア
ークメタルハライドランプを水平点灯すると、安定した
アーク状態では、第３図に示すように、封入しである水
銀蒸気圧が主な理由で、発光管ａの両端に設けられた電
極す、　　ｂ間を結ぶ管軸Ｃより上方へ、アークｄが弯
曲する。したがって水平点灯時においては、下部に比較
して上部の発光管管壁温度が高くなり、一方下部の管壁
温度は、鉛直点灯時に比較して低温となり、これにより
演色性が悪化する。またアークが上部管壁に向かって弯
曲するため、アークの熱が直接上部管壁へ伝達され下部
管壁との温度差が太き（なるが、この状態で演色性の悪
化を阻止しようとしてランプ入力を増加させた場合は、
上部管壁が膨らんだりする状態が生じ、短寿命となって
しまうという問題が発生する。

本発明は、従来の水平点灯のメタルハライドランプにお
ける上記問題点を解消するためになされたもので、下部
管壁の温度をあまり下げることなく上部管壁を積極的に
冷却して発光管の変形を防止し、演色性の優れた長寿命
のメタルハライドランプ装置を提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段及び作用〕上記問題点を解
決するため、本発明は、少なくともメタルハライドを封
入した発光管を、アーク軸が重力方向に交差するように
水平に配置して点灯させるメタルハライドランプ装置に
おいて、前記水平に配置した発光管に対して、該発光管
の上部管壁に沿って流れる空気流の流速が下部管壁に沿
って流れる空気流の流速より大になるように構成した冷
却用送風手段を設けるものである。

このように構成することにより、水平点灯のメタルハラ
イドランプの下部管壁の温度をあまり下げることなく上
部管壁の温度を大幅に下げることが可能であり、したが
って上部管壁の膨らみ等の変形を防止しつつ、上部及び
下部管壁の温度差を少なくして、色特性の向上と長寿命
化を計ることができる。

〔実施例〕

次に実施例について説明する。第１図は、本発明に係る
メタルハライドランプ装置の一実施例を示す斜視図であ
る。この実施例で示すメタルハライドランプ装置に用い
られているメタルハライドランプ１は、ランプ電圧８５
ｖ、ランプ電力１５０Ｗのもので、２は石英製の発光管
で、内容積０．３２ｃｃ。

中央部の最大外径が１０．４ｍ、同じく中央部の最大内
径が８．４腫であり、内部に沃化ネオジム、沃化ディス
プロシウム、沃化セシウムをそれぞれ重量比で’２：４
７３としたものを総量で１■の他に、水銀及びアルゴン
を封入している。そして該発光管２内には、その両端に
電極３．３′が電極間距離が４．５ｍになるように配設
されている。電極３゜３′は、φ０．５鵬の１．７％ｔ
ｈｏｚ含存のタングステン８棒に、同じくφ０．３５閣
の１．７％ｒｈｏｚ含有のタングステン線の単コイルを
密着巻して形成されている。そしてこれらの電極３．３
′は、厚さ０．０２鵬３幅１．５閣、長さ２０■のエツ
ジ付モリブデン箔４，４′を介して、φ０．６腫のモリ
ブデン線からなる外部リード線５．５′に接続され、外
部リード線５．５′はそれぞれ口金６とニッケルリード
線７に接続されている。そして発光管２の一方の電極３
′側の表面部分に耐熱保温兼反射膜８を塗布形成してい
る。

そしてこのように構成されたメタルハライドランプ１を
取り囲むようにして、口径１００鵬のコールドミラー付
の放物面反射板９を配置し、該反射板９の中央ランプ取
付穴１０に、第２図の断面図に示すように、口金６の下
半部にスペーサ１１を介して、口金６の上半部と取付穴
１０との間には空気流通孔１２が形成されるように、口
金６を挿入してメタルハライドランプ１を反射板９に固
定する。そしてメタルハライドランプ１のニッケルリー
ド線７は反射板９の外部に引き出し、反射板外壁面に固
設した端子１３に接続し、更にメタルハライドランプの
口金６及び反射板９の取付穴１０に対向し、その空気流
通孔１２に向けて冷却用空気を送風するための冷却送風
用ファン１４と送風フード１５を配置してメタルハライ
ドランプ装置を構成する。

このように構成されたメタルハライドランプ装置におけ
るメタルハライドランプ１は、矩形波約２５０七でラン
プ電力１５０Ｗとなるような電子式安定器を用いて点灯
される。なおランプ電圧は、水銀封入量を制御すること
により定格１５０Ｗ時に８５Ｖとなるように構成されて
いる。

次に、このように構成されたメタルハライドランブ装置
の効果を確認するために行った対比実験等について説明
する。

まず上記実施例におけるメタルハライドランプと同一構
成の発光管単体で、保温兼反射膜を塗布したランプと塗
布しないランプとを用意し、ランプ電力１５０Ｗで鉛直
方向において点灯したところ、いずれのランプに置いて
も全光束１２５００１ｍ　、演色評価数Ｒａ９０．色温
度６０００　Ｋの優れた光学的特性を示した。

次に保温兼反射膜を塗布しない同一構成のメタルハライ
ドランプを水平点灯させたところ、全光束１１０００ｊ
！ｍ　、　Ｒａ７５．色温度８０００　Ｋとなり、鉛直
点灯に比較して光学的特性は大きく変動して、全光束は
低下し、また演色性も劣化し且つ色温度は高くなり過ぎ
るため、映像用の光源としては不向きなものとなってし
まう。次に保温兼反射膜を塗布したメタルハライドラン
プを同様に水平点灯させて光学的特性を測定したところ
、全光束１２２００１　ｍ　、　　Ｒａ　８８＋　色温
度６５００　Ｋとなり、映像用の光源としてほぼ満足で
きる特性をもつものであることが判明した。

次にこの保温兼反射膜を塗布したメタルハライドランプ
を、上記実施例と同様な構成の放物面反射板に、空気流
通孔を設けずに取付部を密閉して取り付け、水平点灯さ
せて光学的特性を測定したところ、Ｒａ９３．色温度５
４００　Ｋとなり、演色性は優れているが色温度は僅か
に低くなってしまうことが判明した。そして、この反射
板内に取り付けられたメタルハライドランプの発光管中
央部の上部及び下部管壁面の点灯時の温度を測定したと
ころ、上部管壁面は９５０℃で下部管壁面は８３０’Ｃ
であり、上下部において大きな差が生じていることが判
明した。この上部管壁面温度は石英の使用限界温度であ
り、例えば、映像機器内に収納して使用した場合は、当
然のことながらランプ周囲温度は更に上昇し、数十時間
程度で発光管上部管壁面温度は石英使用限界温度を越え
、内圧により押されて変形が発生する。

そこで送風によりメタルハライドランプを強制冷却する
ことを試み、反射板とメタルハライドランプの口金との
取付部に、口金全周に亘って開口部を設け、外部に設け
たファンで送風して開口部より流入させ、発光管の全周
に亘り均等に通風させた。そして発光管上下部の管壁面
温度を測定したところ、上部管壁面は２０ｃｍ／ｓｅｃ
の送風で５０°Ｃ下がり、４０ｃｓ＋／ｓｅａの送風で
は１００℃低下することがわかった。ところが、その送
風により発光管の下部管壁面温度も、それぞれ４０°Ｃ
１６０℃下がってしまうことがわかった。そのため光学
的特性も、２０ｃｉ＋／ｓｅｅの送風では、Ｒａ７７、
色温度８０００　Ｋ　。

４０ｃｍ／ｓｅｃの送風では、Ｒａ６０．色温度１００
００　Ｋとなり、著しく低下してしまうことが判明した
。

そこで、本発明の実施例のように、メタルハライドラン
プと反射板の取付部において、ランプ口金の下部の開口
部にはスペーサを設けて塞ぎ、上部はそのままにして空
気流通孔を形成させて、ファンにより送風させた。その
結果、４０ｃｍ／ｓｅｅの送風では、発光管の上部管壁
面温度は１００℃低下したのに対し、下部管壁面では空
気流通孔より流入した空気流の流速は上部管壁面より小
さいため、下部管壁面の温度低下は３０°Ｃに止まって
いることが確認された。このため結果として上部管壁面
温度を大幅に低下させると共に、上下部管壁面温度差を
低減し、色温度７０００に、　　Ｒａ　８Ｂで、照度の
低下も３％以内であり、極めて良好な光学的特性が得ら
れた。また１０００時間の寿命試験を行って照度を測定
したところ、約６０％の照度維持率であり、発光管上部
の変形も見られず、このようにメタルハライドランプの
発光管の上下部管壁面に流す空気流の流速を変えること
によって、色特性のよい長寿命のメタルハライドランプ
装置が得られることが確認された。

〔発明の効果〕

以上実施例に基づいて説明したように、本発明によれば
、水平点灯のメタルハライドランプの下部管壁の温度を
あまり下げることなく、温度上昇の高い上部管壁の温度
を大幅に下げることが可能となり、上部管壁の膨らみ等
の変形を防止しつつ、上部及び下部管壁の温度差を低減
して、色特性のよい長寿命のメタルハライドランプ装置
が得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るメタルハライドランプ装置の実
施例を示す断面図、第２図は、そのＸ−Ｘ′に沿った断
面図、第３図は、水平点灯時のアークの浮上状態を示す
図である。 図において、１はメタルハライドランプ、２は発光管、
３は電極、４はモリブデン箔、５は外部リード線、６は
口金、７はニッケルリード線、８保温蓋反射膜、９は反
射板、１０は取付穴、１１はスペーサ、１２は空気流通
孔、１４は冷却送風用ファンを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、少なくともメタルハライドを封入した発光管を、ア
   ーク軸が重力方向に交差するように水平に配置して点灯
   させるメタルハライドランプ装置において、前記水平に
   配置した発光管に対して、該発光管の上部管壁に沿って
   流れる空気流の流速が下部管壁に沿って流れる空気流の
   流速より大になるように構成した冷却用送風手段を設け
   たことを特徴とするメタルハライドランプ装置。