JPH05174787A - メタルハライドランプ - Google Patents
メタルハライドランプInfo
- Publication number
- JPH05174787A JPH05174787A JP3344312A JP34431291A JPH05174787A JP H05174787 A JPH05174787 A JP H05174787A JP 3344312 A JP3344312 A JP 3344312A JP 34431291 A JP34431291 A JP 34431291A JP H05174787 A JPH05174787 A JP H05174787A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal halide
- arc tube
- halide lamp
- metal
- lamp
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な工程で、かつ高性能で長寿命なメタル
ハライドランプを得ることを目的とする。 【構成】 両端に一対の電極２、３を具備したバルブ成
形を要しない円柱形状の発光管１の中には、水銀、始動
用希ガス及び金属ハロゲン化物が封入されている。１０
は下部の温度を上昇させるための保温膜である。この発
光管の内径Ｒを９.０(mm)≦Ｒ≦１２.０(mm)、内容積Ｖ
を０.８０(cc)≦Ｖ≦１.３０(cc)とする。これによっ
て、簡単な工程でメタルハライドランプの発光管を製造
し、かつ高性能で長寿命化を図ることができる。
ハライドランプを得ることを目的とする。 【構成】 両端に一対の電極２、３を具備したバルブ成
形を要しない円柱形状の発光管１の中には、水銀、始動
用希ガス及び金属ハロゲン化物が封入されている。１０
は下部の温度を上昇させるための保温膜である。この発
光管の内径Ｒを９.０(mm)≦Ｒ≦１２.０(mm)、内容積Ｖ
を０.８０(cc)≦Ｖ≦１.３０(cc)とする。これによっ
て、簡単な工程でメタルハライドランプの発光管を製造
し、かつ高性能で長寿命化を図ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般照明用や光学機器
等に用いられるメタルハライドランプ、特にその発光管
の改良に関するものである。
等に用いられるメタルハライドランプ、特にその発光管
の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】メタルハライドランプは、高圧水銀灯の
改良されたものである。非常に可能性に富んだ光源であ
り封入物質の選択により様々なスペクトルの光が得られ
る。
改良されたものである。非常に可能性に富んだ光源であ
り封入物質の選択により様々なスペクトルの光が得られ
る。
【０００３】メタルハライドランプの動作原理として
は、水銀蒸気中放電のア−ク中に各種の金属蒸気を存在
させることにより、その金属特有の光スペクトルを放出
させるものである。その金属元素として水銀よりも励起
エネルギ−の小さいものを選べば放出される光の大部分
は水銀よりも添加金属元素からの放射となる。ただし、
大部分の金属元素は水銀よりも蒸気圧が極端に低く、水
銀ア−クの中に蒸気圧で十分な量を供給することはほと
んど出来ない。
は、水銀蒸気中放電のア−ク中に各種の金属蒸気を存在
させることにより、その金属特有の光スペクトルを放出
させるものである。その金属元素として水銀よりも励起
エネルギ−の小さいものを選べば放出される光の大部分
は水銀よりも添加金属元素からの放射となる。ただし、
大部分の金属元素は水銀よりも蒸気圧が極端に低く、水
銀ア−クの中に蒸気圧で十分な量を供給することはほと
んど出来ない。
【０００４】そこで、金属をハロゲン化物として蒸気圧
を大幅に増加させる（蒸発しやすくする）ことにより水
銀ア−クの中に各種金属元素を搬入することが考案され
た。
を大幅に増加させる（蒸発しやすくする）ことにより水
銀ア−クの中に各種金属元素を搬入することが考案され
た。
【０００５】以下に図面を参照しながら、上記した従来
のメタルハライドランプの一例について説明する。
のメタルハライドランプの一例について説明する。
【０００６】図３おいて１１は石英ガラス製の発光管で
あり、発光管温度を均一にするために回転楕円形構造と
なっている。両端には電極１２、１３が封止されてい
る。また、１４は保温膜である。これは、可視−赤外域
に渡り反射率の良い材料（ジルコニアなど）を発光管に
コ−ティングすることにより、内面反射で低温部加熱し
たり、（高反射率＝低放射率）の関係からコ−ティング
部分の放熱が抑制される効果を利用し、コ−ティング部
を温度上昇させ均熱化させるためである。
あり、発光管温度を均一にするために回転楕円形構造と
なっている。両端には電極１２、１３が封止されてい
る。また、１４は保温膜である。これは、可視−赤外域
に渡り反射率の良い材料（ジルコニアなど）を発光管に
コ−ティングすることにより、内面反射で低温部加熱し
たり、（高反射率＝低放射率）の関係からコ−ティング
部分の放熱が抑制される効果を利用し、コ−ティング部
を温度上昇させ均熱化させるためである。
【０００７】ランプを点灯すると、蒸発した金属ハロゲ
ン化物は水銀ア−ク中ではその熱により金属とハロゲン
に分離し、金属原子が熱励起されて光を放出する。そし
てア−ク中の外では分離したハロゲンと金属が再結合す
るというハロゲンサイクルが行われる。
ン化物は水銀ア−ク中ではその熱により金属とハロゲン
に分離し、金属原子が熱励起されて光を放出する。そし
てア−ク中の外では分離したハロゲンと金属が再結合す
るというハロゲンサイクルが行われる。
【０００８】前記したようにハロゲンの存在は金属をア
−ク中に運ぶ役割があるが、もう一つの有益な作用とし
て、石英ガラス製封体と反応しやすく通常では採用でき
なかったアルカリ金属などの封入を可能にした。ハロゲ
ン化されたアルカリ金属は許容され得るまでに石英ガラ
スとの反応が抑制される。
−ク中に運ぶ役割があるが、もう一つの有益な作用とし
て、石英ガラス製封体と反応しやすく通常では採用でき
なかったアルカリ金属などの封入を可能にした。ハロゲ
ン化されたアルカリ金属は許容され得るまでに石英ガラ
スとの反応が抑制される。
【０００９】こうしたメタルハライドランプは封入する
金属元素により様々な特性を持ったランプが出来、さら
に複数の元素を混合しようすることが多いので、無限に
近い組み合わせが存在することになる。
金属元素により様々な特性を持ったランプが出来、さら
に複数の元素を混合しようすることが多いので、無限に
近い組み合わせが存在することになる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、発光管を球状叉は回転楕円状にするため
にバルブ成形を行わなければならない。ここでのバルブ
成形とは次のような工程を示している。一端が封止され
た石英製ガラス管材を、その一端を移動可能なチャック
で他端を位置固定のチャックで保持し、該両チャックで
ガラス管材を回転しながら両チャック間のガラス管材の
一部を加熱する。そして、移動可能なチャックを固定チ
ャック側に移動させて加熱されたガラス管材部分に肉溜
り部を形成する。さらに、ガラス管材の肉溜り部の周囲
に球状叉は回転楕円状のバルブ部形成部分を有する成形
用金型を配置し、ガラス管材の開放端より高圧気体を導
入し球状叉は回転楕円状にブロ−成形する工程である。
このバルブ成形を行うと石英ガラス管内のＯＨ基含有量
が増加するため、失透が加速し、ランプ寿命が短くなる
という問題点を有していた。
うな構成では、発光管を球状叉は回転楕円状にするため
にバルブ成形を行わなければならない。ここでのバルブ
成形とは次のような工程を示している。一端が封止され
た石英製ガラス管材を、その一端を移動可能なチャック
で他端を位置固定のチャックで保持し、該両チャックで
ガラス管材を回転しながら両チャック間のガラス管材の
一部を加熱する。そして、移動可能なチャックを固定チ
ャック側に移動させて加熱されたガラス管材部分に肉溜
り部を形成する。さらに、ガラス管材の肉溜り部の周囲
に球状叉は回転楕円状のバルブ部形成部分を有する成形
用金型を配置し、ガラス管材の開放端より高圧気体を導
入し球状叉は回転楕円状にブロ−成形する工程である。
このバルブ成形を行うと石英ガラス管内のＯＨ基含有量
が増加するため、失透が加速し、ランプ寿命が短くなる
という問題点を有していた。
【００１１】そこで、本発明者等はバルブ成形を行わな
い円柱形状の発光管を有するメタルハライドランプにつ
いて実施試験を行ったところ、以下のような欠点がある
ことが判明した。それは、円柱形状の発光管を有するメ
タルハライドランプでは中央部の温度が高く、両端の温
度が低くなるため、発光管全体の温度が不均一になるこ
とである。メタルハライドランプは金属ハロゲン化物の
蒸気圧をいかに高く保つかで性能が決定される。すなわ
ち、いかに発光管全体を均一に高温度に出来るかであ
る。蒸気圧は発光管内面の最低温度部で決定されるた
め、部分的な高温度は発光管材料の寿命を縮めるだけで
有害無益である。
い円柱形状の発光管を有するメタルハライドランプにつ
いて実施試験を行ったところ、以下のような欠点がある
ことが判明した。それは、円柱形状の発光管を有するメ
タルハライドランプでは中央部の温度が高く、両端の温
度が低くなるため、発光管全体の温度が不均一になるこ
とである。メタルハライドランプは金属ハロゲン化物の
蒸気圧をいかに高く保つかで性能が決定される。すなわ
ち、いかに発光管全体を均一に高温度に出来るかであ
る。蒸気圧は発光管内面の最低温度部で決定されるた
め、部分的な高温度は発光管材料の寿命を縮めるだけで
有害無益である。
【００１２】したがって、本発明は上記問題点に鑑み、
発光管が成形用金型を用い高温で高圧気体を導入し球状
叉は回転楕円状に成形する工程（バルブ成形工程）を要
しない円柱形状であり、かつ発光管全体の温度をできる
だけ均一にすることにより、簡単な工程で、かつ高性能
で長寿命なメタルハライドランプを提供することを目的
とする。
発光管が成形用金型を用い高温で高圧気体を導入し球状
叉は回転楕円状に成形する工程（バルブ成形工程）を要
しない円柱形状であり、かつ発光管全体の温度をできる
だけ均一にすることにより、簡単な工程で、かつ高性能
で長寿命なメタルハライドランプを提供することを目的
とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明のメタルハライドランプは、その発光管が成
形用金型を用い高温で高圧気体を導入し球状叉は回転楕
円状に成形する工程（バルブ成形工程）を要しない円柱
形状であり、かつその内径をＲ、内容積をＶとすると、
９.０(mm)≦Ｒ≦１２.０(mm)、０.８(cc)≦Ｖ≦１.３(c
c)に構成したものである。
めに本発明のメタルハライドランプは、その発光管が成
形用金型を用い高温で高圧気体を導入し球状叉は回転楕
円状に成形する工程（バルブ成形工程）を要しない円柱
形状であり、かつその内径をＲ、内容積をＶとすると、
９.０(mm)≦Ｒ≦１２.０(mm)、０.８(cc)≦Ｖ≦１.３(c
c)に構成したものである。
【００１４】
【作用】本発明は上記した構成によって、簡単な工程で
メタルハラドランプの発光管を製造でき、かつ高性能で
長寿命化が可能になる。
メタルハラドランプの発光管を製造でき、かつ高性能で
長寿命化が可能になる。
【００１５】
【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照しな
がら説明する。
がら説明する。
【００１６】図１は本発明の実施例における垂直点灯し
た２５０Ｗのメタルハライドランプ発光管を示し、この
発光管は外管バルブに収容されていない一重管構造とす
る。１は石英ガラスからなるバルブ成形を行っていない
円柱形状の発光管であり、両端には一対の電極２及び３
が封止されている。この電極間距離は７ｍｍとする。発
光管封止部４、５にはモリブデンからなる金属箔導体
６、７が封止されており、上記電極２、３の各電極軸は
それぞれこれらの金属箔導体６、７に接続されている。
そして、これらの金属箔導体の６、７の他端には外部リ
−ド線８、９が接続されている。なお、１０は前記電極
周辺の管球外面に塗布された保温膜である。上記発光管
内には、３０ｍｇの水銀、始動用希ガスとしてのアルゴ
ンガス１５０Torr及び金属ハロゲン化物としてＤｙＩ3
３ｍｇ、ＣｓＩ ２ｍｇが封止されている。
た２５０Ｗのメタルハライドランプ発光管を示し、この
発光管は外管バルブに収容されていない一重管構造とす
る。１は石英ガラスからなるバルブ成形を行っていない
円柱形状の発光管であり、両端には一対の電極２及び３
が封止されている。この電極間距離は７ｍｍとする。発
光管封止部４、５にはモリブデンからなる金属箔導体
６、７が封止されており、上記電極２、３の各電極軸は
それぞれこれらの金属箔導体６、７に接続されている。
そして、これらの金属箔導体の６、７の他端には外部リ
−ド線８、９が接続されている。なお、１０は前記電極
周辺の管球外面に塗布された保温膜である。上記発光管
内には、３０ｍｇの水銀、始動用希ガスとしてのアルゴ
ンガス１５０Torr及び金属ハロゲン化物としてＤｙＩ3
３ｍｇ、ＣｓＩ ２ｍｇが封止されている。
【００１７】上記のような円柱形状の発光管を有するメ
タルハライドランプで、発光管内径φ７.０（ｍｍ）〜
φ１２.０（ｍｍ）、内容積０.７ｃｃ〜１.４ｃｃ、肉
厚１.０（ｍｍ）のランプを試作し、発光管の上部、中
央部及び下部の外表面温度を測定した。その結果を（表
１）に示す。
タルハライドランプで、発光管内径φ７.０（ｍｍ）〜
φ１２.０（ｍｍ）、内容積０.７ｃｃ〜１.４ｃｃ、肉
厚１.０（ｍｍ）のランプを試作し、発光管の上部、中
央部及び下部の外表面温度を測定した。その結果を（表
１）に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】発光管外表面最高温度が約９００℃以上に
なると、長時間点灯中に発光管が膨張し丸く変形してし
まう。しかも、失透の進行が極めて速い。また、発光管
外表面の最低温度が約７７５℃以下になると、沃化物の
蒸気圧が低くなりランプ性能が低下する。よって、発光
管の内径Ｒは９.０(mm)≦Ｒ≦１２.０(mm)、内容積Ｖは
０.８（ｃｃ）≦Ｖ≦１.３（ｃｃ）とすることにより、
高性能なメタルハライドランプを得ることができる。
なると、長時間点灯中に発光管が膨張し丸く変形してし
まう。しかも、失透の進行が極めて速い。また、発光管
外表面の最低温度が約７７５℃以下になると、沃化物の
蒸気圧が低くなりランプ性能が低下する。よって、発光
管の内径Ｒは９.０(mm)≦Ｒ≦１２.０(mm)、内容積Ｖは
０.８（ｃｃ）≦Ｖ≦１.３（ｃｃ）とすることにより、
高性能なメタルハライドランプを得ることができる。
【００２０】また、従来のバルブ成形を行い球状叉は回
転楕円状のランプとバルブ成形を行っていない円柱形状
のランプの寿命を比較した。その結果を図２に示す。Ａ
はバルブ成形を行っていない本実施例の円柱形状のラン
プであり、Ｂは従来のバルブ成形を行った球状叉は回転
楕円状のランプである。このように、バルブ成形を行っ
ていないランプは従来のランプに較べ光束維持率が高く
なった。
転楕円状のランプとバルブ成形を行っていない円柱形状
のランプの寿命を比較した。その結果を図２に示す。Ａ
はバルブ成形を行っていない本実施例の円柱形状のラン
プであり、Ｂは従来のバルブ成形を行った球状叉は回転
楕円状のランプである。このように、バルブ成形を行っ
ていないランプは従来のランプに較べ光束維持率が高く
なった。
【００２１】さらに、本実施例のメタルハライドランプ
はバルブ成形工程を要しないため、簡単な工程で発光管
が製造されると共にランプ製造コストが低減された。
はバルブ成形工程を要しないため、簡単な工程で発光管
が製造されると共にランプ製造コストが低減された。
【００２２】なお、本実施例では、発光管は円柱形状で
あるが、発光管両端を封止する際に、発光管両端部の形
状を半球状や三角垂状等に変形しても同様な効果が得ら
れる。 さらに、本実施例では封入物として沃化ディス
プロシウム、沃化セシウムを使用したが、他の希土類金
属、ナトリウム、バリウムなどの金属沃化物を用いた場
合にも適用できる。
あるが、発光管両端を封止する際に、発光管両端部の形
状を半球状や三角垂状等に変形しても同様な効果が得ら
れる。 さらに、本実施例では封入物として沃化ディス
プロシウム、沃化セシウムを使用したが、他の希土類金
属、ナトリウム、バリウムなどの金属沃化物を用いた場
合にも適用できる。
【００２３】
【発明の効果】以上のように本発明は、発光管が成形用
金型を用い高温で高圧気体を導入し球状叉は回転楕円状
に成形する工程を要しない円柱形状であり、かつその内
径をＲ、内容積をＶとすると、９.０(mm)≦Ｒ≦１２.０
(mm)、０.８(cc)≦Ｖ≦１.３(cc)に構成することによっ
て、簡単な工程で、かつ高性能で長寿命なメタルハライ
ドランプを得ることができる。
金型を用い高温で高圧気体を導入し球状叉は回転楕円状
に成形する工程を要しない円柱形状であり、かつその内
径をＲ、内容積をＶとすると、９.０(mm)≦Ｒ≦１２.０
(mm)、０.８(cc)≦Ｖ≦１.３(cc)に構成することによっ
て、簡単な工程で、かつ高性能で長寿命なメタルハライ
ドランプを得ることができる。
【図１】本発明の実施例におけるメタルハライドランプ
の正面図
の正面図
【図２】点灯時間の経過と光束維持率の変化の割合を示
す特性図
す特性図
【図３】従来のメタルハライドランプ発光管の正面図及
びその原理を示す図
びその原理を示す図
１ 発光管 ２、３ 電極 ４、５ 発光管封止部 ６、７ モリブデン箔 ８、９ 外部リ−ド線 １０ 保温膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 由布子 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大村 秀明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 両端部にタングステン電極を備えた発光
管内に、所定量の水銀、始動用希ガス及び金属ハロゲン
化物を封入したメタルハライドランプにおいて、その発
光管が成形用金型を用い高温で高圧気体を導入し球状叉
は回転楕円状に成形する工程を要しない円柱形状であ
り、かつその内径をＲ、内容積をＶとすると、９.０(m
m)≦Ｒ≦１２.０(mm)、０.８(cc)≦Ｖ≦１.３(cc)に構
成したことを特徴とするメタルハライドランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3344312A JPH05174787A (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | メタルハライドランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3344312A JPH05174787A (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | メタルハライドランプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05174787A true JPH05174787A (ja) | 1993-07-13 |
Family
ID=18368270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3344312A Pending JPH05174787A (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | メタルハライドランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05174787A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005022584A1 (ja) * | 2003-08-27 | 2005-03-10 | Seiko Epson Corporation | 発光ランプ、並びにその発光ランプを備えた照明装置及びプロジェクタ |
| JP2009064787A (ja) * | 2001-09-26 | 2009-03-26 | Osram Sylvania Inc | 金属ハロゲンランプのクォーツ発光管及びその作製方法 |
-
1991
- 1991-12-26 JP JP3344312A patent/JPH05174787A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009064787A (ja) * | 2001-09-26 | 2009-03-26 | Osram Sylvania Inc | 金属ハロゲンランプのクォーツ発光管及びその作製方法 |
| WO2005022584A1 (ja) * | 2003-08-27 | 2005-03-10 | Seiko Epson Corporation | 発光ランプ、並びにその発光ランプを備えた照明装置及びプロジェクタ |
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