JPH08162067A - 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
- JPH08162067A JPH08162067A JP32389494A JP32389494A JPH08162067A JP H08162067 A JPH08162067 A JP H08162067A JP 32389494 A JP32389494 A JP 32389494A JP 32389494 A JP32389494 A JP 32389494A JP H08162067 A JPH08162067 A JP H08162067A
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- Japan
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- arc tube
- tube
- lamp
- metal halide
- halide lamp
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- Pending
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- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】高効率、高演色性でかつ長寿命である低電力の
メタルハライドランプを提供する。 【構成】石英管の両端に主電極を封着し内部に少なくと
もディスプロシウム、タリウム及びセシウムのハロゲン
化物を封入してなる発光管１を外球５内に保持してな
り、色温度が５０００Ｋ以下のメタルハライドランプに
おいて、発光管の発光部分の形状が回転楕円面形状とし
て形成され、かつ発光管の管壁負荷を１３〜１７Ｗ／ｃ
ｍ2 となる。
メタルハライドランプを提供する。 【構成】石英管の両端に主電極を封着し内部に少なくと
もディスプロシウム、タリウム及びセシウムのハロゲン
化物を封入してなる発光管１を外球５内に保持してな
り、色温度が５０００Ｋ以下のメタルハライドランプに
おいて、発光管の発光部分の形状が回転楕円面形状とし
て形成され、かつ発光管の管壁負荷を１３〜１７Ｗ／ｃ
ｍ2 となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は色特性が優れた高効率、
高演色形メタルハライドランプに関し、特にその石英製
発光管の改良に関する。
高演色形メタルハライドランプに関し、特にその石英製
発光管の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、石英製発光管内に各種金属ハロ
ゲン化物を封入し両端にタングステン電極を封着したメ
タルハライドランプは、高効率、高演色で、かつ長寿命
であることから、屋内外の一般照明から各種光学装置等
の光源として使用されている。特に、店舗等の屋内の商
業施設用照明器具の光源として用いる場合、蛍光ランプ
や白熱電球に変え、低電力で演色性をさらに高め、ラン
プの発光色が５０００Ｋ以下という比較的低色温度のラ
ンプが求められている。なお、管形あるいは球形の白色
蛍光ランプや温白色蛍光ランプの色温度は３５００〜４
５００Ｋである。
ゲン化物を封入し両端にタングステン電極を封着したメ
タルハライドランプは、高効率、高演色で、かつ長寿命
であることから、屋内外の一般照明から各種光学装置等
の光源として使用されている。特に、店舗等の屋内の商
業施設用照明器具の光源として用いる場合、蛍光ランプ
や白熱電球に変え、低電力で演色性をさらに高め、ラン
プの発光色が５０００Ｋ以下という比較的低色温度のラ
ンプが求められている。なお、管形あるいは球形の白色
蛍光ランプや温白色蛍光ランプの色温度は３５００〜４
５００Ｋである。
【０００３】そして、メタルハライドランプの発光管添
加物としての、ディスプロシウム、タリウム及びセシウ
ムのハロゲン化物の組合せにより、演色性が高く、ラン
プの色温度が５０００Ｋ以下のランプが得られるように
なった。一方、ランプを小型化し、低電力にしていくに
従って、発光管の管壁及び両端の電極封着部からの熱ロ
スの割合が大きくなり、発光管の温度が低くなり、蒸気
圧が低いディスプロシウム及びセシウム等の金属ハロゲ
ン化物を十分に発光させることができなくなり、高演色
で、低色温度のランプが得られなくなる。
加物としての、ディスプロシウム、タリウム及びセシウ
ムのハロゲン化物の組合せにより、演色性が高く、ラン
プの色温度が５０００Ｋ以下のランプが得られるように
なった。一方、ランプを小型化し、低電力にしていくに
従って、発光管の管壁及び両端の電極封着部からの熱ロ
スの割合が大きくなり、発光管の温度が低くなり、蒸気
圧が低いディスプロシウム及びセシウム等の金属ハロゲ
ン化物を十分に発光させることができなくなり、高演色
で、低色温度のランプが得られなくなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで、発光管の管内
径を小さくすることにより発光管管壁負荷を高めたり、
発光管両端の封着部分の径を絞ったいわゆる両端ナロー
型の発光管を用いる等の手段が提案されている。しか
し、管内径を細くした高負荷の発光管では管内のアーク
放電部と管内壁面が接近し、アークによる石英管の侵食
が生じ、発光管の変形、クラックあるいは発光管リーク
といったランプ不良が発生することがある。又、ナロー
型の発光管においては、発光管の変形等を防止するため
には管内径を大きくし、管内に前記添加物に加えてナト
リウムのハロゲン化物を封入し、色温度を５０００Ｋ以
下とすることができるが、ナトリウム発光の自己吸収が
起こるため、特に赤色部の発光が得られず、高演色性と
することができない。
径を小さくすることにより発光管管壁負荷を高めたり、
発光管両端の封着部分の径を絞ったいわゆる両端ナロー
型の発光管を用いる等の手段が提案されている。しか
し、管内径を細くした高負荷の発光管では管内のアーク
放電部と管内壁面が接近し、アークによる石英管の侵食
が生じ、発光管の変形、クラックあるいは発光管リーク
といったランプ不良が発生することがある。又、ナロー
型の発光管においては、発光管の変形等を防止するため
には管内径を大きくし、管内に前記添加物に加えてナト
リウムのハロゲン化物を封入し、色温度を５０００Ｋ以
下とすることができるが、ナトリウム発光の自己吸収が
起こるため、特に赤色部の発光が得られず、高演色性と
することができない。
【０００５】本発明は、前記に鑑みてなされてもので、
高効率、高演色でかつ長寿命である低電力形のメタルハ
ライドランプを提供することを目的とする。
高効率、高演色でかつ長寿命である低電力形のメタルハ
ライドランプを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、石英管の両端
に少なくとも主電極を封着し、内部に不活性ガス及び水
銀と共に少なくともディスプロシウム、タリウム及びセ
シウムのハロゲン化物を封入してなる発光管を外球内に
保持してなり、ランプの発光する色温度が５０００Ｋ以
下であるメタルハライドランプにおいて、前記発光管の
発光部分の形状が直線部分のないほぼ回転楕円面形状あ
るいは回転放物面形状として形成され、かつ発光管の管
壁負荷を１３〜１７Ｗ／ｃｍ2 として構成する。
に少なくとも主電極を封着し、内部に不活性ガス及び水
銀と共に少なくともディスプロシウム、タリウム及びセ
シウムのハロゲン化物を封入してなる発光管を外球内に
保持してなり、ランプの発光する色温度が５０００Ｋ以
下であるメタルハライドランプにおいて、前記発光管の
発光部分の形状が直線部分のないほぼ回転楕円面形状あ
るいは回転放物面形状として形成され、かつ発光管の管
壁負荷を１３〜１７Ｗ／ｃｍ2 として構成する。
【０００７】
【作用】本発明は前記構成により、発光管の保温効果が
大きくなり、発光管温度をほぼ均一化することができ
る。そして、発光管のリークあるいは変形が生じること
がない。
大きくなり、発光管温度をほぼ均一化することができ
る。そして、発光管のリークあるいは変形が生じること
がない。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づき説明す
る。図１はメタルハライドランプの側面図であり、図中
１は石英ガラス製の発光管であり、両端に主電極（図示
せず）を封着し、内部にアルゴンガスと水銀及びヨウ化
ディスプロシウム、ヨウ化タリウム、ヨウ化セシウムが
封入されている。２は石英ガラス製の中空管で該の中空
管の上下端外周部には、ステンレス製の支柱３に溶接し
たＣ形保持体４ａ，４ｂにより支持されている。そし
て、前記発光管１及び中空管２は硬質ガラス製の外球５
内に組み込まれている。なお、図中６はバリウムゲッタ
ー、７はジルコニウム−アルミニウムゲッターを示す。
る。図１はメタルハライドランプの側面図であり、図中
１は石英ガラス製の発光管であり、両端に主電極（図示
せず）を封着し、内部にアルゴンガスと水銀及びヨウ化
ディスプロシウム、ヨウ化タリウム、ヨウ化セシウムが
封入されている。２は石英ガラス製の中空管で該の中空
管の上下端外周部には、ステンレス製の支柱３に溶接し
たＣ形保持体４ａ，４ｂにより支持されている。そし
て、前記発光管１及び中空管２は硬質ガラス製の外球５
内に組み込まれている。なお、図中６はバリウムゲッタ
ー、７はジルコニウム−アルミニウムゲッターを示す。
【０００９】次に、具体的実施例について説明する。前
記のように構成した１５０Ｗのメタルハライドランプに
おいて、図１に示す回転楕円面形状の発光管と図２に示
すナロー型発光管１１の管中央部の内径を種々変えてラ
ンプを製作し、その諸特性の比較を行なった。なお、図
２中図１と同一部材は同一番号を付す。そして、各発光
管の仕様は表１の通りである。 ［以下、余白］
記のように構成した１５０Ｗのメタルハライドランプに
おいて、図１に示す回転楕円面形状の発光管と図２に示
すナロー型発光管１１の管中央部の内径を種々変えてラ
ンプを製作し、その諸特性の比較を行なった。なお、図
２中図１と同一部材は同一番号を付す。そして、各発光
管の仕様は表１の通りである。 ［以下、余白］
【００１０】
【表１】
【００１１】表１の仕様のランプにおいて、発光管内に
封入する金属ハロゲン化物の量は、各発光管仕様につい
て同一密度となるように構成した。そして、これらのラ
ンプを点灯して、点灯開始後の発光管管壁負荷、色温度
及び平均演色評価数Ｒａとの関係を調査した。その結果
を図３，４に示す。ランプは定格ランプ電力１５０Ｗ及
び１５０Ｗ±１０％のランプ電力にて点灯され、ランプ
電力１５０Ｗでの測定データは黒塗りし、回転楕円面形
状の発光管は実線で、ナロー型発光管は破線で示す。図
から明らかなように、発光管の管壁負荷を上げることに
より、ランプ色温度は下がり、一方平均演色評価数は大
きくなり、管壁負荷を１６W/cm2 以上とすることによ
り、全てのランプで色温度が５０００Ｋ以下で、平均演
色評価数を９０以上とすることができる。
封入する金属ハロゲン化物の量は、各発光管仕様につい
て同一密度となるように構成した。そして、これらのラ
ンプを点灯して、点灯開始後の発光管管壁負荷、色温度
及び平均演色評価数Ｒａとの関係を調査した。その結果
を図３，４に示す。ランプは定格ランプ電力１５０Ｗ及
び１５０Ｗ±１０％のランプ電力にて点灯され、ランプ
電力１５０Ｗでの測定データは黒塗りし、回転楕円面形
状の発光管は実線で、ナロー型発光管は破線で示す。図
から明らかなように、発光管の管壁負荷を上げることに
より、ランプ色温度は下がり、一方平均演色評価数は大
きくなり、管壁負荷を１６W/cm2 以上とすることによ
り、全てのランプで色温度が５０００Ｋ以下で、平均演
色評価数を９０以上とすることができる。
【００１２】次に、前記ランプうち、定格ランプ電力に
て色温度が５０００Ｋ以下となったランプ１，２，４，
５の４種類のランプ各５本のライフテストを行なった。
この際、点灯条件としてこの種ランプが多用されている
水平点灯用器具を用いて行なった。この場合の各ランプ
の平均光束維持率及びランプ残存率を図５，６に示す。
なお、回転楕円面形状発光管は実線で、ナロー型発光管
は破線で示す。図から明らかなように、各ナロー型発光
管及び回転楕円形発光管の管壁負荷が１７W/cm2 のラン
プ１，２，４は共に光束の低下が大きく、特にランプ１
は１０００時間で発光管の変形が発生し、２０００時間
では発光管リークが発生した。又、管壁負荷が比較的小
さいランプ２も２０００時間経過後発光管の失透が認め
られ、４０００時間では発光管の変形が生じ、６０００
時間で２本のランプについて発光管のリークが発生し
た。このことは、ナロー型発光管では前記種類の発光管
添加物ではランプの長寿命化が難しいことが分かる。一
方、ランプ４はランプ２に比べて高負荷であるにもかか
わらず、光束維持率はほぼ同等であり、かつ６０００時
間後の寿命特性は優れている。又、ランプ５は光束維持
率及び寿命特性のいずれも他のランプに比べて優れてい
る。
て色温度が５０００Ｋ以下となったランプ１，２，４，
５の４種類のランプ各５本のライフテストを行なった。
この際、点灯条件としてこの種ランプが多用されている
水平点灯用器具を用いて行なった。この場合の各ランプ
の平均光束維持率及びランプ残存率を図５，６に示す。
なお、回転楕円面形状発光管は実線で、ナロー型発光管
は破線で示す。図から明らかなように、各ナロー型発光
管及び回転楕円形発光管の管壁負荷が１７W/cm2 のラン
プ１，２，４は共に光束の低下が大きく、特にランプ１
は１０００時間で発光管の変形が発生し、２０００時間
では発光管リークが発生した。又、管壁負荷が比較的小
さいランプ２も２０００時間経過後発光管の失透が認め
られ、４０００時間では発光管の変形が生じ、６０００
時間で２本のランプについて発光管のリークが発生し
た。このことは、ナロー型発光管では前記種類の発光管
添加物ではランプの長寿命化が難しいことが分かる。一
方、ランプ４はランプ２に比べて高負荷であるにもかか
わらず、光束維持率はほぼ同等であり、かつ６０００時
間後の寿命特性は優れている。又、ランプ５は光束維持
率及び寿命特性のいずれも他のランプに比べて優れてい
る。
【００１３】前記と同様の試験をランプ電力が１００Ｗ
及び２５０Ｗのランプについて行なったが、ほぼ前記と
同様な結果が得られた。発光管の管壁負荷が１７W/cm2
以下では、発光管形状が回転楕円面形状のランプは色温
度が５０００Ｋ以下で平均演色評価数が９０以上という
高い色特性を示し、ランプの寿命試験においても光束維
持率は良好である。これに対して、ナロー型発光管を用
いたランプは同じ管壁負荷でも色特性及び寿命特性のい
ずれも、満足すべきもものではなかった。
及び２５０Ｗのランプについて行なったが、ほぼ前記と
同様な結果が得られた。発光管の管壁負荷が１７W/cm2
以下では、発光管形状が回転楕円面形状のランプは色温
度が５０００Ｋ以下で平均演色評価数が９０以上という
高い色特性を示し、ランプの寿命試験においても光束維
持率は良好である。これに対して、ナロー型発光管を用
いたランプは同じ管壁負荷でも色特性及び寿命特性のい
ずれも、満足すべきもものではなかった。
【００１４】前記結果は次のような理由であると考えら
れる。発光管形状がナロー型と回転楕円面形状では電極
寸法、アーク長等の発光管設計が同一である場合、回転
楕円面状発光管では、ランプ点灯時に発光管最冷部とな
る電極付近の形状を絞ることがてきるため、保温効果が
大きくなり、かつ電極間のアークに対して管壁までの距
離がほぼ一定に保たれ、発光管に局部的に高温となる部
分ができないので、アークによる発光管管壁の侵食も生
じない。このため、発光管の変形及びリーク等も生じな
いからである。これに対して、ナロー型の発光管では発
光管中央部の内径が一定であるため、電極間のアークに
対する管壁までの距離に差が生じて温度差が大きくな
り、発光管の最冷部の温度を上げていくと、発光管に局
部的に高温部ができて、特に水平点灯時には発光管中央
部と電極間との距離が小さくなり、発光管の侵食変形、
リークによる破裂等が生じるものと考えられる。
れる。発光管形状がナロー型と回転楕円面形状では電極
寸法、アーク長等の発光管設計が同一である場合、回転
楕円面状発光管では、ランプ点灯時に発光管最冷部とな
る電極付近の形状を絞ることがてきるため、保温効果が
大きくなり、かつ電極間のアークに対して管壁までの距
離がほぼ一定に保たれ、発光管に局部的に高温となる部
分ができないので、アークによる発光管管壁の侵食も生
じない。このため、発光管の変形及びリーク等も生じな
いからである。これに対して、ナロー型の発光管では発
光管中央部の内径が一定であるため、電極間のアークに
対する管壁までの距離に差が生じて温度差が大きくな
り、発光管の最冷部の温度を上げていくと、発光管に局
部的に高温部ができて、特に水平点灯時には発光管中央
部と電極間との距離が小さくなり、発光管の侵食変形、
リークによる破裂等が生じるものと考えられる。
【００１５】なお、発光管の管壁負荷が１３W/cm2 未満
のランプでは、発光管添加物の十分な蒸気圧が得られ
ず、高演色で色温度が５０００Ｋ以下のランプが得られ
ない。
のランプでは、発光管添加物の十分な蒸気圧が得られ
ず、高演色で色温度が５０００Ｋ以下のランプが得られ
ない。
【００１６】
【発明の効果】以上のように、本発明に係わるメタルハ
ライドランプは、比較的簡単な構成により、ランプの色
温度が５０００Ｋ以下で、平均演色評価数が９０以上と
いう高効率、高演色で長寿命であり、ランプ特性が優れ
ているとの利点がある。
ライドランプは、比較的簡単な構成により、ランプの色
温度が５０００Ｋ以下で、平均演色評価数が９０以上と
いう高効率、高演色で長寿命であり、ランプ特性が優れ
ているとの利点がある。
【図１】本発明に係わるメタルハライドランプの一実施
例を示す側面図。
例を示す側面図。
【図２】従来のメタルハライドランプを示す側面図。
【図３】本発明に係わる発光管と従来の発光管の管壁負
荷を変えた場合の色温度の変化を示す特性図。
荷を変えた場合の色温度の変化を示す特性図。
【図４】本発明に係わる発光管と従来の発光管の管壁負
荷を変えた場合の平均演色評価数の変化を示す特性図。
荷を変えた場合の平均演色評価数の変化を示す特性図。
【図５】本発明に係わる発光管と従来の発光管の点灯時
間経過に伴う光束維持率の推移を示す特性図。
間経過に伴う光束維持率の推移を示す特性図。
【図６】本発明に係わる発光管と従来の発光管の点灯時
間経過に伴うランプ残存率の推移を示す特性図。
間経過に伴うランプ残存率の推移を示す特性図。
１ 石英製発光管 ２ 石英製中空管 ３ 支柱 ４ａ，４ｂ Ｃ形保持体 ５ 外球 ６ バリウムゲッタ ７ ジルコニウム−アルミニウムゲッタ １１ ナロー型発光管
Claims (1)
- 【請求項１】 石英管の両端に少なくとも主電極を封着
し、内部に不活性ガス及び水銀と共に少なくともディス
プロシウム、タリウム及びセシウムのハロゲン化物を封
入してなる発光管を外球内に保持してなり、ランプの発
光する色温度が５０００Ｋ以下であるメタルハライドラ
ンプにおいて、前記発光管の発光部分の形状が直線部分
のないほぼ回転楕円面形状あるいは回転放物面形状とし
て形成され、かつ発光管の管壁負荷を１３〜１７Ｗ／ｃ
ｍ2 としてなるメタルハライドランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32389494A JPH08162067A (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | メタルハライドランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32389494A JPH08162067A (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | メタルハライドランプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08162067A true JPH08162067A (ja) | 1996-06-21 |
Family
ID=18159804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32389494A Pending JPH08162067A (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | メタルハライドランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08162067A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014083896A1 (ja) * | 2012-11-30 | 2014-06-05 | 東芝ライテック株式会社 | 放電ランプおよび車両用灯具 |
-
1994
- 1994-11-30 JP JP32389494A patent/JPH08162067A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014083896A1 (ja) * | 2012-11-30 | 2014-06-05 | 東芝ライテック株式会社 | 放電ランプおよび車両用灯具 |
| JP2014110111A (ja) * | 2012-11-30 | 2014-06-12 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 放電ランプおよび車両用灯具 |
| CN104813437A (zh) * | 2012-11-30 | 2015-07-29 | 东芝照明技术株式会社 | 放电灯以及车辆用灯具 |
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