JPH09199080A - High-efficiency discharge lamp - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、演色評価数が７５
よりも大きく、定格ルーメン毎ワットが９０よりも大き
く、相関色温度が３５００〜４０４０゜Ｋの間にあり、
管壁負荷が１７Ｗ/ｃｍ2よりも大きい高輝度放電（ＨＩ
Ｄ）ランプ等の高効率放電ランプに関する。The present invention has a color rendering index of 75.
, Rated lumens per watt is greater than 90, correlated color temperature is between 3500 and 4040 ° K,
High-intensity discharge (HI) with a tube wall load of more than 17 W / cm 2.
D) A high-efficiency discharge lamp such as a lamp.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＨＩＤランプは、最も効率の高い光源の
中で一般的に通用するものである。最初に導入されたの
は１９３４年の水銀ランプで、このランプは１５８ｍｍ
のアーク長と、３３ｍｍのボア直径と、４００Ｗの入力
電力を有し、その結果２Ｗ/ｃｍ2の管壁負荷となる。効
率は約４０ルーメン毎ワット（以下では単にＬＰＷとも
称す）で演色評価数（以下では単にＣＲＩとも称す）は
２０より少ない。2. Description of the Prior Art HID lamps are the most common of the most efficient light sources. First introduced was the 1934 mercury lamp, which had a length of 158 mm.
Arc length, a bore diameter of 33 mm, and an input power of 400 W, resulting in a tube wall load of 2 W / cm 2 . The efficiency is about 40 lumens per watt (hereinafter also simply referred to as LPW) and the color rendering index (hereinafter also simply referred to as CRI) is less than 20.
【０００３】１９３９年の石英アーク放電管（発光管）
の導入により、ボア直径は２２ｍｍに低減し、アーク長
は７０ｍｍに低減した。４００Ｗの入力電力に対しては
管壁負荷は６Ｗ/ｃｍ2に達する。５０ルーメン毎ワット
の効率が達成され、寿命は６０００時間までに延びた。1939 quartz arc discharge tube (arc tube)
Introduced the reduction of the bore diameter to 22 mm and the arc length to 70 mm. For an input power of 400 W, the wall load reaches 6 W / cm 2 . An efficiency of 50 lumens per watt was achieved and lifespan was extended to 6000 hours.
【０００４】１９６０年代初頭には、石英封着技術の進
歩によって、まばらな放電スペクトルを増加せしめるた
めに金属ハロゲン化物の導入が可能となった。この結
果、スカンジウム、ナトリウムの添加されたランプが開
発され、これは４００Ｗの入力電力に対して８０ルーメ
ン毎ワット（ＬＰＷ）と６５の演色評価数（ＣＲＩ）を
達成する。これらのランプは添加された金属ハロゲン化
物の蒸発を充たすために２０ｍｍのボア直径と、４５ｍ
ｍのアーク長を有している。その結果管壁負荷は４００
Ｗの入力電力に対して１２Ｗ/ｃｍ2に増大する。In the early 1960s, advances in quartz sealing technology enabled the introduction of metal halides to increase the sparse discharge spectrum. As a result, a scandium, sodium doped lamp was developed which achieves 80 lumens per watt (LPW) and a color rendering index (CRI) of 65 for an input power of 400W. These lamps have a bore diameter of 20 mm to fill the evaporation of added metal halides, and 45 m
It has an arc length of m. As a result, the wall load is 400
Increases to 12 W / cm 2 for W input power.
【０００５】近代のこの分野における進展では、リチウ
ム・ヨウ化物の開発も含めてスカンジウム・ナトリウム
系の増加が見込まれる（例えば米国特許（ＵＳ−Ａ）第
５０５７７４３号明細書等）。これらのランプはさらに
８５の効率（ＬＰＷ）と１５.５Ｗ/ｃｍ2の平均管壁負
荷で、３２００゜Ｋの相関色温度（以下ＣＣＴとも称
す）にて７５の演色評価数に改善される。Recent progress in this field is expected to increase the scandium-sodium system including the development of lithium iodide (for example, US Pat. No. 5,057,743). These lamps are further improved to a color rendering index of 75 at an efficiency (LPW) of 85 and an average wall load of 15.5 W / cm 2 at a correlated color temperature of 3200 ° K (hereinafter also referred to as CCT).
【０００６】これらのランプは、その高寿命と良好な演
色評価数で注目される。これらのランプは石英アーク放
電管を含んでおり、この放電管には金属ハロゲン化物
と、水銀及び不活性ガスが複合的に充填されている。こ
のアーク放電管は通常は珪酸アルミナのような良好な紫
外線吸収特性を有している硬質ガラスの外管内に包含さ
れている。しかしながら高エネルギコストの求められる
時代においては、さらに良好で高効率な輝度品質を備え
たメタルハライドＨＩＤランプが望まれている。These lamps are noted for their long life and good color rendering index. These lamps include a quartz arc discharge tube, which is compositely filled with a metal halide, mercury and an inert gas. The arc discharge tube is usually contained within a hard glass outer tube having good UV absorption properties such as alumina silicate. However, in an era where high energy cost is required, a metal halide HID lamp having better and more efficient luminance quality is desired.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、従来
技術の欠点に鑑み、さらに良好で高効率な輝度品質が得
られるような改善を行うことである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to improve the brightness quality in view of the drawbacks of the prior art.
【０００８】また本発明の別の課題は、演色評価数が７
５よりも大きく、定格ルーメン毎ワットが９０よりも大
きく、相関色温度が３５００〜４０４０゜Ｋの間にある
メタルハライドＨＩＤランプを提供することである。Another object of the present invention is that the color rendering index is 7
It is to provide a metal halide HID lamp having a rated color of greater than 5, a rated lumen per watt of greater than 90, and a correlated color temperature of between 3500 and 4040 ° K.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、ガラス外管と、該ガラス外管の内方へ突出するリー
ド導体対を有し、石英放電管が前記ガラス外管内に設け
られており、該放電管は、離間された電極対を含んでお
り、該電極対はランプ動作中に電気的な放電を生ぜしめ
るために前記リード導体と電気的に接続され、前記放電
管は、長球形状のアークチャンバを有しており、該アー
クチャンバは、前記電極対先端間の直線距離として測定
されるアーク放電距離と優位断面直径とを有しており、
前記アーク放電距離に対する前記直径の比は、０.９よ
りも大きくて１より小さく、前記アークチャンバ内でア
ーク放電を形成し維持する媒体に、ナトリウム、スカン
ジウム、リチウム、ツリウム、タリウムからなるハロゲ
ン化物と、アルゴン、キセノンからなる封入充填ガス
と、所期のランプ電圧を生ぜしめるための所定の水銀が
含まれるように構成されて解決される。According to the present invention, the above object is to provide a glass outer tube and a lead conductor pair projecting inward of the glass outer tube, wherein a quartz discharge tube is provided in the glass outer tube. And the discharge tube includes a pair of spaced electrodes that are electrically connected to the lead conductors to produce an electrical discharge during lamp operation, the discharge tube being Having a spherical arc chamber, the arc chamber having an arc discharge distance measured as a linear distance between the electrode pair tips and a dominant cross-sectional diameter,
The ratio of the diameter to the arc discharge distance is greater than 0.9 and less than 1, and the medium for forming and maintaining the arc discharge in the arc chamber contains a halide of sodium, scandium, lithium, thulium, and thallium. And a filling gas composed of argon and xenon, and a predetermined amount of mercury for producing a desired lamp voltage.
【００１０】このランプは１７Ｗ/ｃｍ2よりも大きい管
壁負荷でもって作動する。This lamp operates with a wall load of more than 17 W / cm 2 .
【００１１】本発明のランプによれば、前述したような
要求が十分に充たされ、さらにランプ毎の統一性や一貫
した演色性、高寿命、近紫外線放射の低減、端部塗料問
題の解消、アーク外縁での色分離の低減、ランプに要す
る充填化学物質の著しい減量による製造コストダウン等
の利点が得られる。According to the lamp of the present invention, the above-mentioned requirements are sufficiently satisfied, and further, uniformity, consistent color rendering, long life, reduction of near-ultraviolet radiation, and end paint problem are solved for each lamp. The advantages are that the color separation at the outer edge of the arc is reduced, and the manufacturing cost is reduced by significantly reducing the amount of the filling chemical substance required for the lamp.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】次に本発明を図面に基づき詳細に
説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【００１３】図１には符号１０でメタルハライド放電ラ
ンプが示されている。このランプ１０は、ランプ外管１
２と、アーク放電管１４を包含している。アーク放電管
１４は前記外管１２内でマウントフレーム１６によって
支持されている。このアーク放電管１４は、マウントフ
レーム１６に支持されたシュラウド２０内に位置づけさ
れている。電気エネルギは口金２２と、ランプステム２
４、リード導体２６,２８を介してアーク放電管１４に
供給される。アーク放電管１４には、以下で説明するよ
うにアーク放電の開始と共に光を生ぜしめる化学充填物
ないし媒体が含まれている。前記シュラウド２０は、石
英などのような、耐熱性材料の透光性円筒管を包含す
る。A metal halide discharge lamp is shown at 10 in FIG. This lamp 10 is a lamp outer tube 1
2 and the arc discharge tube 14. The arc discharge tube 14 is supported inside the outer tube 12 by a mount frame 16. The arc discharge tube 14 is positioned inside a shroud 20 supported by a mount frame 16. Electric energy is supplied to the base 22 and the lamp stem 2.
4, and is supplied to the arc discharge tube 14 via the lead conductors 26 and 28. The arc discharge tube 14 contains a chemical fill or medium that produces light upon initiation of the arc discharge, as described below. The shroud 20 includes a transparent cylindrical tube of a heat resistant material such as quartz.
【００１４】具体的な例として、例えばマウントフレー
ム１６はアーク放電管とシュラウドの両方をランプ外管
内で支持する。マウントフレーム１６は、ストラップ３
１によってランプステム２４に取付られた金属支持棒３
０を含んでいる。この支持棒３０は、ランプ外管１２の
上方端部で内方突起３２に掛けられている。支持棒３０
の中央部分は、アーク放電管１４とシュラウド２０の中
心軸線に平行している。さらに前記マウントフレーム１
６は、上方クリップ４０と下方クリップ４２を有してい
る。これらのクリップはアーク放電管１４とシュラウド
２０の両方を支持棒３０に固定している。クリップ４
０,４２は有利には溶接によって支持棒３０に取り付け
られている。As a specific example, mount frame 16, for example, supports both the arc discharge tube and the shroud within the lamp envelope. Mount frame 16 is strap 3
Metal support rod 3 attached to the lamp stem 24 by 1.
Contains 0. The support rod 30 is hooked on the inward projection 32 at the upper end of the lamp outer tube 12. Support rod 30
The central portion of the is parallel to the central axis of the arc discharge tube 14 and the shroud 20. Further, the mount frame 1
6 has an upper clip 40 and a lower clip 42. These clips secure both arc tube 14 and shroud 20 to support rod 30. Clip 4
0, 42 are attached to the support rod 30, preferably by welding.
【００１５】本発明によれば、ツリウム、スカンジウ
ム、ナトリウム、リチウム等のヨウ化物の含まれた金属
ハロゲン化物がアーク放電管１４内に封入され、このよ
うなアーク放電管はこれまでの従来の化学的見地からは
過度にみられていた管壁負荷で動作し、これは思いがけ
ない利点をもたらすものとなる。例えばツリウム、スカ
ンジウム、ナトリウム、リチウムの割合がそれぞれ０.
３１６,０.０２０,０.４７４,０.１９０であるヨウ化物
からなる化学組成物が低電力形（例えば７５Ｗ）の円筒
状アーク放電管に封入された場合、１００Ｗで動作する
ことがわかっている。それにより実際の管壁負荷は１０
０/７５×１５.５＝２０.６７Ｗ/ｃｍ2となり、従来の
化学組成手法では現れていたローディングアップに伴う
有害な作用等は伴わずに性能だけが向上される。前述し
たような本発明の化学組成手法によるこのようなランプ
での演色評価数ＣＲＩの性能は、図２にグラフＡで示さ
れている。この図からは初期値８７が１００００時間の
時点でも８４の値であることが示されている。その他の
グラフＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅは従来のランプを表している。同
じように相関色温度ＣＣＴについては図３のグラフＡで
示されている。ここでは４６００゜Ｋの初期値が１００
００時間を越えても４６００゜Ｋ±１００゜Ｋの値で維
持されていることが示されている。ここでもグラフＢ，
Ｃ，Ｄ，Ｅは従来のランプを示している。同様にルーメ
ンメンテナンスについては図４にグラフＡで示されてお
り、この図からは初期低下の後で安定している様子がわ
かる。この初期低下は、定格ワット以上のランプ動作に
よって引き起こされるタングステンの蒸発により生じる
ものである。この図４でも本発明によるランプはグラフ
Ａで示され、従来のランプはグラフＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅで表
されている。グラフＣ，Ｅは、１５.５Ｗ/ｃｍ2の管壁
負荷の従来の平均的な低電力形ランプを表しており、グ
ラフＥは設計された管壁負荷の３３％アップで動作する
従来方式の充填がなされた従来型ランプを表している。
このグラフＥで示されているランプも１００００時間を
越える寿命を有しているが、そのメンテナンスは本発明
による化学的手法の施されたランプと比較して著しく悪
く、本発明による化学的組成手法にとってかわるもので
はない。According to the present invention, a metal halide containing an iodide such as thulium, scandium, sodium or lithium is enclosed in the arc discharge tube 14, and such an arc discharge tube has a conventional chemical structure. It operates with tube wall loads that have been overlooked from a physical point of view, which offers unexpected benefits. For example, the proportions of thulium, scandium, sodium and lithium are each 0.
It has been found that when a chemical composition consisting of 316, 0.020, 0.474, 0.190 iodide is enclosed in a low power (eg 75W) cylindrical arc discharge tube, it operates at 100W. There is. As a result, the actual wall load is 10
The ratio is 0/75 × 15.5 = 20.67 W / cm 2 , and only the performance is improved without the deleterious effects such as the loading up that have appeared in the conventional chemical composition method. The performance of the color rendering index CRI in such a lamp according to the inventive chemical composition approach as described above is shown in graph A in FIG. From this figure, it is shown that the initial value 87 is 84 even at the time of 10,000 hours. The other graphs B, C, D and E represent conventional lamps. Similarly, the correlated color temperature CCT is shown by the graph A in FIG. Here, the initial value of 4600 ° K is 100
It is shown that the value is maintained at 4600 ° K ± 100 ° K even after 00 hours. Again, graph B,
C, D and E indicate conventional lamps. Similarly, the lumen maintenance is shown by graph A in FIG. 4, and it can be seen from this figure that it is stable after the initial drop. This initial drop is caused by the evaporation of tungsten caused by lamp operation above rated watts. Also in this FIG. 4, the lamp according to the invention is represented by graph A and the conventional lamps by graphs B, C, D and E. Graphs C and E represent a conventional average low power lamp with a tube wall load of 15.5 W / cm 2 , and graph E shows a conventional lamp operating at 33% up of the designed tube wall load. FIG. 3 illustrates a conventional lamp that has been filled.
The lamp shown in this graph E also has a life of over 10,000 hours, but its maintenance is remarkably poor as compared with the lamp subjected to the chemical method of the present invention, and the chemical composition method of the present invention is used. It does not replace.
【００１６】前述したこと全てに反しない限り、十分な
性能利得が、最適化された化学量と、十分に高いレベル
までの管壁負荷のアップと、従来のアーク放電管の円筒
形状から逸脱した、アーク放電形状とのより一層の順応
化を図るアーク放電管形状とによって得られることがわ
かっている。アーク放電は多かれ少なかれ楕円状に生じ
ることは周知であり、このような形状をアーク放電管に
も適用することは有利である。例えば米国特許（ＵＳ−
Ａ）第４０２０３７７号明細書では、楕円形状の等温形
アーク放電管が記載されている。しかしながら図５に詳
細に示されている本発明によるアーク放電管１４の特異
的な形態は、その方式における明確な先見性と形状の斬
新性においてぬきんでている。この形状は偏長の長球形
状である。この長球は長・短軸“ａ,ｂ”による回転楕
円面によって形成される。この場合ａ＞ｂである（但し
長軸はａである）。このａ，ｂが内的寸法である場合に
は、その内面領域は以下の式Unless all the above is said, sufficient performance gain deviates from the optimized stoichiometry, increased tube wall loading to sufficiently high levels, and the cylindrical shape of conventional arc discharge tubes. It has been found that an arc discharge tube shape that achieves further adaptation to the arc discharge shape can be obtained. It is well known that arc discharge occurs more or less elliptical, and it is advantageous to apply such a shape to an arc discharge tube. For example, US patent (US-
A) No. 4020377 describes an elliptical isothermal arc discharge tube. However, the unique configuration of the arc discharge tube 14 according to the invention, which is shown in detail in FIG. 5, is clear in its clear foresight and novelty in shape. This shape is an oblong spheroidal shape. The spheroid is formed by a spheroid with major and minor axes "a, b". In this case, a> b (however, the major axis is a). When a and b are internal dimensions, the internal surface area is
【００１７】[0017]
【数１】 [Equation 1]
【００１８】で得られる。It is obtained by
【００１９】これにより平均管壁負荷は、Ｐ／Ａとな
る。このＰは入力電力である。As a result, the average tube wall load becomes P / A. This P is input power.
【００２０】アーク放電管１４は、石英又はそれに類似
の透光性の耐熱材料からなり、圧着封止部５０にて通常
のモリブデン箔４８を用いて封止されたタングステン電
極４６を備えたチャンバを有している。このアーク放電
管のチャンバは、優位断面直径（major cross-sectiona
l diameter)Ｚと、前記電極４６の先端間の直線距離で
あるアーク放電距離Ｙを有しており、このＺとＹの比
（Ｚ/Ｙ）は、０.９より大きく１より小さい。本発明の
有利な実施例では、Ｚ＝０.４４０（１.１１７６ｃ
ｍ），Ｙ＝０.４７２（１.１９８８ｃｍ）でその比Ｚ/
Ｙは０.９３２である。電極突出部は３ｍｍで電極チッ
プは、長球状アーク放電管１４の焦点にはない。このア
ーク放電管は１.１６７ｃｍ3の体積と、５.５５ｃｍ2の
内面表面積を有している。The arc discharge tube 14 is made of quartz or a translucent heat-resistant material similar thereto, and has a chamber provided with a tungsten electrode 46 sealed with a normal molybdenum foil 48 in the pressure-bonding sealing section 50. Have The chamber of this arc tube has a major cross-section
diameter Z and an arc discharge distance Y, which is a linear distance between the tips of the electrodes 46, and the ratio Z / Y (Z / Y) is larger than 0.9 and smaller than 1. In an advantageous embodiment of the invention, Z = 0.440 (1.1176c
m), Y = 0.472 (1.188 cm) and the ratio Z /
Y is 0.932. The electrode protrusion is 3 mm, and the electrode tip is not at the focal point of the elliptic arc discharge tube 14. The arc discharge tube has a volume of 1.167 cm 3 and an inner surface area of 5.55 cm 2 .
【００２１】この形状に対する許容平均管壁負荷は、適
合化された長球形状による一様な熱負荷のために、従来
のナトリウム−スカンジウム−リチウム−化学組成物に
対する従来形状のものよりも高い。その上さらに、許容
管壁負荷も、ツリウム−スカンジウム−ナトリウム−リ
チウム−ヨウ化物−タリウム/水銀の化学組成によって
思いがけず高められる。例えば、低電力形（例えば７５
Ｗ）で従来のナトリウム−スカンジウム−リチウム−ヨ
ウ化物の含まれた円筒形状の発光管では、長期動作に対
して１５.５Ｗ/ｃｍ2までが限界であったのが、同じ化
学組成でも発光管形状が本発明のように長球状のもので
は、１７.８Ｗ/ｃｍ2まで向上し、さらにツリウム−ス
カンジウム−ナトリウム−リチウム−ヨウ化物−タリウ
ム/水銀の含まれた長球状発光管では、管壁負荷の値が
実に２６.７Ｗ/ｃｍ2のレベルまで向上することが良好
な測光結果で明らかとなった。この良好結果は、図６に
も示されているように本発明による化学組成によってコ
ア温度の低温化が達成されたことによる。図６からもわ
かるようにナトリウム−スカンジウム−リチウムの他に
タリウム/ツリウムが付加的に含まれた化学組成では、
ツリウムのみの付加されたものに比べてコア温度が約８
５０゜Ｋ低くなり、さらにタリウムもツリウムも付加さ
れていないものに比べれば約９００゜Ｋ低くなってい
る。The permissible average tube wall loading for this geometry is higher than for the conventional sodium-scandium-lithium-chemical composition due to the uniform heat loading due to the adapted spheroidal geometry. Furthermore, the permissible wall loading is also unexpectedly increased by the chemical composition of thulium-scandium-sodium-lithium-iodide-thallium / mercury. For example, low power type (eg 75
In the conventional cylindrical arc tube containing sodium-scandium-lithium-iodide in W), the limit was 15.5 W / cm 2 for long-term operation. When the shape is oblong as in the present invention, it is improved to 17.8 W / cm 2 , and in the oblong arc tube containing thulium-scandium-sodium-lithium-iodide-thallium / mercury, the tube wall is It has become clear from the good photometric results that the load value is indeed improved to the level of 26.7 W / cm 2 . This good result is due to the lower core temperature achieved by the chemical composition according to the present invention, as also shown in FIG. As can be seen from FIG. 6, in the chemical composition in which thallium / thulium is additionally contained in addition to sodium-scandium-lithium,
Core temperature is about 8 compared to the one with thulium only
It is 50 ° K lower, and about 900 ° K lower than that without thallium or thulium added.
【００２２】以下に示すテーブルＩ中の符号ＫとＬは、
明示されている充填物を含んだ従来形状のランプを示
し、符号ＭとＮは、目下の本発明による化学組成充填物
を含んだランプが示されている。このテーブルからは従
来形式のランプの管壁負荷の増加のみが、本発によって
達成される利点の全てではないことが明らかである。こ
のテーブル中の効率（ＬＰＷ）におけるランプＭとＮの
間で示されている付加的な増加は、充填ガスが１００To
rrのアルゴンから１００Torrのキセノンに置き換えられ
たことによる。所定の水銀量とは、所期のランプ電圧を
得るための量である。例えば前述のアーク放電管におい
て９５ボルトのランプ電圧を達成するためには、１５ｍ
ｇの水銀量に０.３ｍｇのタリウムが必要とされる。タ
リウムの有利な調量手法では、アマルガムとして水銀の
０.５〜２％の含有量で実施される。しかしながらこれ
はタリウムヨウ化物として実施されてもよい。The symbols K and L in Table I shown below are
Fig. 2 shows a lamp of conventional shape with an explicit fill, where the letters M and N indicate the lamp with the current chemical fill according to the invention. It is clear from this table that the increase in tube wall loading of conventional lamps is not the only advantage achieved by the present invention. The additional increase shown between lamps M and N in efficiency (LPW) in this table is due to a fill gas of 100 To
It is due to the replacement of argon of rr with xenon of 100 Torr. The predetermined amount of mercury is an amount for obtaining a desired lamp voltage. For example, in order to achieve a lamp voltage of 95 V in the above-mentioned arc discharge tube, 15 m
0.3 mg of thallium is required for 1 g of mercury. The preferred metering procedure for thallium is carried out with an amalgam content of 0.5 to 2% of mercury. However, this may also be carried out as thallium iodide.
【００２３】スカンジウムは有利にはヨウ化物の形態
で、残留酸化不純物の吸収のための０.１３ｍｇの金属
チップとして付加され、金属ヨウ化物塩により分離され
た過剰ヨードを掃去する。Scandium, preferably in the form of iodide, is added as a 0.13 mg metal tip for the absorption of residual oxidative impurities to scavenge excess iodine separated by the metal iodide salt.
【００２４】[0024]
【表１】 [Table 1]
【００２５】ここに記載された化学的調量は、これまで
はランプの寿命には好ましくないものとされていた管壁
負荷の引き上げに対する耐性と良好な動作を達成する
（９０以上の効率ＬＰＷ、３５００〜４０４０゜Ｋの相
関色温度ＣＣＴ）。The chemical metering described herein achieves resistance to elevated tube wall loads and good operation, which has hitherto been unfavorable for lamp life (efficiency LPW of 90 or more, 3500-4040 ° K correlated color temperature CCT).
【００２６】前述した内容は本発明による現時点で考慮
される有利な実施例をも含めたものであり、従属請求項
に記載されているものも含めて本発明の領域において
は、有益な種々の変更及び修正が可能であることも明ら
かである。What has been described above includes the presently preferred embodiments of the present invention which are considered advantageous, and within the scope of the invention, including those described in the dependent claims, various beneficial aspects. Obviously, changes and modifications are possible.
【図１】図１は本発明によるランプの実施例を示した図
である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a lamp according to the present invention.
【図２】本発明による化学的手法の施されたランプと、
従来のランプとの間の寿命と演色評価数（ＣＲＩ）の関
係をグラフで示した図である。FIG. 2 shows a chemically treated lamp according to the invention,
It is the figure which showed the relationship between the life and the color rendering index (CRI) with the conventional lamp in the graph.
【図３】本発明による化学的手法の施されたランプと、
従来のランプとの間の寿命と相関色温度（ＣＣＴ）の関
係をグラフで示した図である。FIG. 3 shows a chemically treated lamp according to the invention,
It is the figure which showed the relationship of the life and correlation color temperature (CCT) with the conventional lamp with the graph.
【図４】本発明による化学的手法の施されたランプと、
従来のランプのルーメン・メンテナンスの関係をグラフ
で示した図である。FIG. 4 shows a chemically treated lamp according to the invention,
It is the figure which showed the relationship of the lumen maintenance of the conventional lamp with the graph.
【図５】本発明によるアーク放電管の実施例の断面図で
ある。FIG. 5 is a sectional view of an embodiment of an arc discharge tube according to the present invention.
【図６】本発明による化学的手法の施された場合と従来
の場合でのピーク電流におけるコア温度の関係をグラフ
で示した図である。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the core temperature and the peak current in the case where the chemical method according to the present invention is applied and in the conventional case.
１０ メタルハライド放電ランプ １２ ランプ外管 １４ アーク放電管 １６ マウントフレーム ２２ 口金 ２４ ランプステム ２６,２８ リード導体 ３０ 支持棒 ４０,４２ クリップ 10 Metal Halide Discharge Lamp 12 Outer Lamp 14 Arc Discharge Tube 16 Mount Frame 22 Base 24 Lamp Stem 26,28 Lead Conductor 30 Support Rod 40,42 Clip
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウイリアム ケーニッヒスベルク アメリカ合衆国 マサチューセッツ コン コード パイン サークル 77 (72)発明者 チャールズ−ダブリュ ストラック アメリカ合衆国 マサチューセッツ メド フィールド チェニー ポンド ロード 22 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor William Königsberg USA Massachusetts Concord Pine Circle 77 (72) Inventor Charles-Double Track USA Massachusetts Medfield Cheney Pound Road 22
Claims (11)
ーメン毎ワットが９０よりも大きく、相関色温度が３５
００〜４０４０゜Ｋの間にあり、管壁負荷が１７Ｗ/ｃ
ｍ2よりも大きい高効率放電ランプにおいて、 ガラス外管と、該ガラス外管の内方へ突出するリード導
体対を有し、 石英放電管が前記ガラス外管内に設けられており、該放
電管は、離間された電極対を含んでおり、該電極対はラ
ンプ動作中に電気的な放電を生ぜしめるために前記リー
ド導体と電気的に接続され、 前記放電管は、長球形状のアークチャンバを有してお
り、該アークチャンバは、前記電極対先端間の直線距離
として測定されるアーク放電距離と優位断面直径とを有
しており、前記アーク放電距離に対する前記直径の比
は、０.９よりも大きくて１より小さく、 前記アークチャンバ内でアーク放電を形成し維持する媒
体に、ナトリウム、スカンジウム、リチウム、ツリウ
ム、タリウムからなるハロゲン化物と、アルゴン、キセ
ノンからなる封入充填ガスと、所期のランプ電圧を生ぜ
しめるための所定の水銀が含まれていることを特徴とす
る、高効率放電ランプ。1. A color rendering index greater than 75, a rated lumen per watt greater than 90, and a correlated color temperature of 35.
Between 0 and 4040 ° K, the wall load is 17W / c
A high-efficiency discharge lamp larger than m 2 has a glass outer tube and a lead conductor pair projecting inward of the glass outer tube, and a quartz discharge tube is provided in the glass outer tube. Includes a pair of spaced electrodes, the pair of electrodes being electrically connected to the lead conductors for producing an electrical discharge during lamp operation, the discharge tube being a spheroidal arc chamber. The arc chamber has an arc discharge distance measured as a linear distance between the electrode pair tips and a dominant cross-sectional diameter, the ratio of the diameter to the arc discharge distance being 0. A halide of sodium, scandium, lithium, thulium, and thallium, and argon and xenon are used as a medium for forming and maintaining an arc discharge in the arc chamber. A high-efficiency discharge lamp, characterized in that it contains a filled gas consisting of and a predetermined amount of mercury for generating a desired lamp voltage.
求項１記載の高効率放電ランプ。2. The high efficiency discharge lamp according to claim 1, wherein the halide is iodide.
ム、ツリウムがそれぞれ４８：１：１０：１６の割合で
含まれている、請求項２記載の高効率放電ランプ。3. The high efficiency discharge lamp according to claim 2, wherein the sodium, scandium, lithium and thulium are contained in a ratio of 48: 1: 10: 16, respectively.
されている、請求項３記載の高効率放電ランプ。4. The high efficiency discharge lamp according to claim 3, wherein the thallium is metered as an amalgam.
積を有し、アーク放電の長さは約１.０ｃｍで、前記充
填物に１５ｍｇの水銀と０.３ｍｇのタリウムが含まれ
ている、請求項４記載の高効率放電ランプ。5. The arc chamber has a volume of about 1.2 cm 3 , the arc discharge length is about 1.0 cm, and the filling contains 15 mg of mercury and 0.3 mg of thallium. The high-efficiency discharge lamp according to claim 4.
Torrのキセノンである、請求項５記載の高効率放電ラン
プ。6. The fill gas has a cold fill pressure of about 100.
The high efficiency discharge lamp according to claim 5, which is xenon of Torr.
相関色温度が約４０４０゜Ｋで、前記演色評価数が約７
５で、前記管壁負荷が約１７.８Ｗ/ｃｍ2である、請求
項６記載の高効率放電ランプ。7. The lumens per watt is about 98, the correlated color temperature is about 4040 ° K, and the color rendering index is about 7.
7. The high efficiency discharge lamp of claim 6, wherein at 5, the tube wall load is about 17.8 W / cm 2 .
記相関色温度が約３６７０゜Ｋで、前記演色評価数が約
８５で、前記管壁負荷が約２６.７Ｗ/ｃｍ2である、請
求項５記載の高効率放電ランプ。8. The lumens per watt is about 102, the correlated color temperature is about 3670 ° K, the color rendering index is about 85, and the tube wall load is about 26.7 W / cm 2. Item 5. A high-efficiency discharge lamp according to item 5.
Torrのアルゴンである、請求項５記載の高効率放電ラン
プ。9. The fill gas has a cold fill pressure of about 100.
The high efficiency discharge lamp according to claim 5, which is Argon of Torr.
記相関色温度が約３９００゜Ｋで、前記演色評価数が約
７８で、前記管壁負荷が約１７.８Ｗ/ｃｍ2である、請
求項９記載の高効率放電ランプ。10. The lumens per watt is about 92, the correlated color temperature is about 3900 ° K, the color rendering index is about 78, and the tube wall load is about 17.8 W / cm 2. Item 10. A high-efficiency discharge lamp according to Item 9.
記相関色温度が約３５６０゜Ｋで、前記演色評価数が約
８８で、前記管壁負荷が約２６.７Ｗ/ｃｍ2である請求
項９記載の高効率放電ランプ。11. The lumens per watt is about 94, the correlated color temperature is about 3560 ° K, the color rendering index is about 88, and the tube wall load is about 26.7 W / cm 2. The high-efficiency discharge lamp described in 9.
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