JPH08511906A - メタルハライドランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、セラミック壁（３）と、銅及びハロゲン化物に加えて、ナトリウムと、タリウムと、そして少なくともスカンジウム、イットリウム及びランタノイドにより形成されるグループの元素の封入物を一つまたは複数有する放電容器を備えるメタルハライドランプに関する。本発明によると、封入物としてマグネシウム含む。これにより、長い期間にわたって、ランプの発光効率が略々一定に維持される。

Description

【発明の詳細な説明】 メタルハライドランプ 技術分野 本発明は、セラミック壁と、銅及びハロゲン化物に加えて、例えばナトリウム Na、タリウムTl、そしてスカンジウムScとイットリウムＹ、そしてランタノイド のグループの元素の少なくとも一つを有する封入物とを持つ放電容器が設けられ たメタルハライドランプに関する。 背景技術 上述のようなランプは、ヨーロッパ特許公開公報第0215524号から既知である 。セラミック材料という言葉は、ここでは、単結晶の酸化金属（例えば、サファ イア）、多結晶の緻密な焼結酸化金属（例えば、多結晶の緻密な焼結酸化アルミ ニウム、イットリウムーアルミニウムざくろ石、または酸化イットリウム）及び 例えば窒化アルミニウムのような多結晶の非酸化金属のような再生成材料を意味 するものと理解されたい。このような材料は、1500〜1600Ｋ迄の高い壁温を許容 し、そしてナトリウムNa及びハロゲン化物による化学作用に対する耐性が良好で ある。ナトリウムNa、タリウムTl、そしてスカンジウムScとイットリウムＹ、そ してランタノイドLnにより形成されるグループの元素の少なくとも一つメタルハ ライド（ハロゲン化金属）を、より詳細にはヨウ化金属を、ランプのイオン化可 能な封入物として加える。このハロゲン化金属とは、比較的低い色温度の放射光 （およそ2600〜4000Ｋ）、比較的高い発光効率、そして比較的高い色調指数Raを 得るために有効である。ランタノイドLnという言葉は、少なくとも原子番号５７ 〜７１の化学元素の一つを持つ化合物を意味するものと理解されたい。主に可視 部の光を放射するランプは、一般照明及び室内照明の両者の状況に適する。既知 のランプの欠点は、発光効率が示す強度が、放電容器の壁が黒くなる迄のランプ の寿命のが尽きるまで継続的に下降することである。 発明の開示 本発明は、ランプの寿命における発光効率の改善が達成される手段を提供する ことを目的とする。本発明によると、この目的を達成するため、上述のようなラ ンプの封入物に、マグネシウムMgを設けることを特徴とする。 本発明によるランプは、ランプの寿命の間の発光効率に関する作用が劇的に改 善された。この発光効率は、数千時間の動作において略々一定に保たれる。マグ ネシウムハロゲン化物（MgJ₂）の形で放電容器内に設けられたマグネシウムは、 ランプのスペクトルには影響しないが、主に、緑の光に対応する波長部に対して 影響する。発光効率の値についての欠点は見られない。ランプにより放射された 光の色温度及び色については、他の封入成分の形態を適応することにより容易に 相殺されるであろう。 実際に見つけられた有害な発光効率の減少についての可能な説明は、放電容器 壁に設けられるスカンジウムSc、イットリウムＹ、そしてスピネル（spinel）を 持つランタノイドLn（MgA1₂0₄）により形成されるグループの封入成分の間で化 学反応が発生することである。この反応の結果、成分Sc、Ｙ、そしてLnが、光の 発生に寄与する封入物から取り除かれ、そして放電容器の壁に堆積される。マグ ネシウムMgを加えることにより、一つまたは複数の化学反応の平衡に寄与するこ とが見つけられた。このような平衡は、ランプの寿命の始まりの後に直ちに実現 さ、され、その後、さらに成分Sc、Ｙ、そしてLnの除去が実施されない。 上述の状況に基づくと、マグネシウムハロゲン化物（MgJ₂）中のマグネシウム Mgの量は、放電容器の内壁の表面積ついての単位面積あたり、少なくとも３μｇ ／cm²である。 成分Sc、Ｙ、そしてLnは、ランプの動作中に量が過度であると、ハロゲン化塩 の形で存在する。このMgは、塩貯めに形成されたハロゲン化物として一部が溶解 されない。従って、Mgの量は望ましくは、８μg／cm²迄である。 図面の簡単な説明 第１図は本発明によるランプを示す図である。 第２図は図１に示したランプの放電容器の断面図である。 第３図は図１に示したランプと従来のランプの試験結果を示す図である。 発明を実施するための最良の形態 第１図は、セラミック壁と、銅及びハロゲンに加えて、ナトリウムNa、タリウ ムTlそしてスカンジウムSc、イットリウムＹ及びランタノイドの元素の一つまた は複数を有する封入物を持つ放電容器３が設けられたメタルハライドランプを示 す図である。この封入物は、マグネシウムMgも有する。放電容器は、二つの端部 に電気接点２ａ，２ｂが設けられた外部バルブ１に覆われている。この放電容器 には、ランプの動作状態において放電が延在する内部電極４，５が設けられてい る。電極４は、電流導体８を介して第１の電気接点２ａに結合されている。電極 ５は、電流導体９を介して第２の電気接点２ｂに結合されている。 第２図に、放電容器３の概念が示されている。放電容器の両端には、電極４， ５各々に電気的導電路を提供するための突出セラミックプラグ３４，３５が設け られている。各導電路は、例えば、モリブデンMoで出来たハロゲン化抵抗領域４ １，５１と、セラミックガラス結合部１０によりガス漏れが防止されたプラグ３ ４，３５に結合された領域４０，５０とを有する。領域４０，５０は、膨張係数 について良好な突出プラグに対応する材料で作られる。例えば、ニオブNbが非常 に適した材料である。領域４０，５０は、それぞれ電流導体８，９に図示しない 方法で結合される。 各電極４，５は、終端において巻線４ｂ，５ｂが設けられた電極ロッド４ａ， ５ａを有する。 放電容器３は、封入成分が設けられた放電空間１１を覆う。 本発明による実用的な実施例は、放電容器が、突出プラグのような多結晶の緻 密な焼結酸化アルミニウムから作られる。電極は、タングステンから作られ、放 電を免れる。ランプの平均電力は７０Wである。放電容器の封入物は、１２mgの 水銀Hgと、５mgのメタルハライドNaJ、TlJ、DyJ₃（重量比52:23:25）である。付 け加えると、ランプは、0.5mgのMgJ₂と、スタータガスとしてのアルゴンArを有 する。 放電容器は、９mmの内径と、１４mmの内部長を有し、この結果、放電容器の内 部面積は、5.4cm²となる。単位面積当たりのMgの量は、8.2μg／cm²である。 ランプの発光効率は、耐久試験により計測された。 比較のため、ランプ寿命の間の発光効率は、従来のランプに対する計測と同様 に、本発明のランプについても実施した。しかしながら、従来のものについては 、マグネシウムが封入されていない。 図３には、計測結果が図示されている。動作時間は、横軸に１０³に渡ってプ ロットされている。発光効率lm／Wは、縦軸にプロットされている。曲線100は、 本発明によるランプを示し、曲線101は、従来のランプを示す。 本発明によるランプの発光効率は、例えば1000時間から5000時間にかけての数 千時間の動作において一定に保たれる。従来の発光効率は、寿命の全てにわたっ て継続的に減少することを示している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．セラミックの壁と、銅及びハロゲン化物に加えて、ナトリウム、タリウム、 そしてスカンジウム、イットリウム及びランタノイドの何れか一つまたは複数有 する封入物とを有する放電容器が設けられるメタルハライドランプにおいて、 前記封入物が、マグネシウムを有することを特徴とするメタルハライドランプ 。 ２．請求項１に記載のメタルハライドランプにおいて、 前記放電容器の内壁の単位面積当たりの前記マグネシウムの量が、少なくとも ３μg／ｃｍ²であることを特徴とするメタルハライドランプ ３．請求項２に記載のメタルハライドランプにおいて、 前記マグネシウムの量が、少なくとも８μg／cm²であることを特徴とするメタ ルハライドランプ。