JPH10162786A

JPH10162786A - メタルハライドランプ

Info

Publication number: JPH10162786A
Application number: JP33447396A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Tominaga; 和志冨永; Yasuo Ban; 康雄伴; Kazutoshi Kurosawa; 和俊黒沢; Hitoshi Shionoya; 仁塩野谷; Yuji Yamazaki; 祐司山崎
Original assignee: Iwasaki Denki KK
Current assignee: Iwasaki Denki KK
Priority date: 1996-11-30
Filing date: 1996-11-30
Publication date: 1998-06-19

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】発光管に比較的低いパルス電圧を印加するだ
けで容易に始動が可能で、外球内放電等が生じず、、ギ
ャップ間長Ｄ及び発光管との距離を一定にできる放電ギ
ャップを有する長寿命のメタルハライドランプを提供す
る。【解決手段】一端に口金４を有する外球５内に発光管
１を支持し外球内に不活性ガスを封入し、高圧パルスを
印加して点灯させ、パルス発生時に発光管と並列に接続
して外球内に配置した放電ギャップに通電して、不活性
ガスを利用して発生するグロー放電に基づく放電ギャッ
プ間の電離・励起作用により発光管が始動し、外球内に
発光管支柱を介して、両端に主電極を封着した発光管と
その全周を覆うように配置した石英ガラス製の中空管２
とを支持してなり、発光管支柱に限流抵抗１０と、一対
の金属棒１５ａ，１５ｂとセラミックとからなる絶縁体
１４を組み合わせた放電ギャップとを発光管と並列に接
続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高演色形メタルハ
ライドランプの始動特性の改善に間し、外球内に配置し
た放電ギャップの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】石英製発光管内に金属ハロゲン化物を封
入したメタルハライドランプのような始動電圧の高いラ
ンプは、発光管の両端に主電極と共に一方の主電極に近
接して補助電極を封着したランプでも、２．０ｋＶ程度
のパルス電圧で点灯しようとする場合、その始動確率は
２０〜４０％程度となり、又、補助電極を用いないラン
プでは５〜１０％と極端に低下する。これは、発光管材
料である石英管に含まれる電気陰性度が大きい水素がラ
ンプ点灯中、自由電子を奪ってヨウ化水素が生成される
からである。このため、高圧パルス電圧を印加しても始
動性が悪く、前記した始動の確率まで低下してしまう。

【０００３】そこで、始動を容易にするために他のエネ
ルギーを付加する必要がある。この方法として、発光管
内にプロメチウム（¹⁴⁷Ｐｍ）やクリプトン（⁸⁵Ｋｒ）
等の放射性同位元素を封入する方法がある。これは、必
要な自由電子を過剰に供給するので始動特性の改善が可
能である。しかし、放射性同位元素であるトリウム酸化
物を含んだトリエーテッドタングステン電極を使用した
り、電極にトリウムの酸化物を塗布したり、添加物とし
て発光管内にトリウムやプロメチウムあるいはクリプト
ンを封入することによりランプが容易に点灯可能である
が、発光管の製造上、放射性同位元素の管理及び処理の
問題が発生する。

【０００４】また、特公平３−２２０１８号公報に開示
されているように、発光管の始動を容易にするために紫
外線を照射する方法が提案されている。しかし、紫外線
の発生源を外球内の発光管近傍に配置することは、その
支持が困難であるばかりか、コストアップになるという
問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、窒素ガス等を
封入した外球内に発光管と並列に放電ギャップを接続し
たメタルハライドランプが提案されている。これは、図
３に示すように外球内のリード線９とニッケル線１１と
の先端部間で放電ギャップを形成している。また製造及
び使用の際の強度が充分でない場合は、図４のようにア
ルミニウム板１２の上に所定の間隔で銀等のロウ材を介
してニッケル線１３ａ，１３ｂを対向して固定し放電ギ
ャップ間長（Ｄ）を形成している。図３，４中、１は発
光管、２は中空管、３ａ，３ｂは支持金具、４は口金、
５は外球、６はステム、７ａ，７ｂは発光管支柱、８は
絶縁体、１０は限流抵抗である。

【０００６】そして、発光管を容易に始動させるため
に、高いエネルギーを有する紫外線を照射することな
く、外球内の窒素ガス等の不活性ガス雰囲気中でパルス
発生時に放電ギャップ間にグロー放電が発生し、該放電
ギャップの電離・励起作用により始動させるものであ
る。これは、紫外線による始動改善というよりも、始動
性は発光スペクトルのエネルギーの強度及びスペクトル
の波長幅に影響されるものと考えられる。また、放電ギ
ャップが外部補助電極の役割を行なうものと推測され
る。

【０００７】すなわち、安定器側から高いパルスを印加
し、外側からわずかな放電エネルギーを加えることによ
って、瞬時に点灯可能となる。このことは、発光管の始
動を容易にするために、発光管に紫外線のような強いエ
ネルギーを照射する必要がないということである。又、
外球内では発光管のようにヨウ化水素が存在することが
ないので、グロー放電が容易となり、該放電が発光管の
主電極間のアーク放電を促進することができる。

【０００８】なお、前記図３，４の放電ギャップ構造
は、外球内のリード線を利用しているが、放電ギャップ
のギャップ間長（Ｄ）を一定に保つことが難しく、製造
上放電ギャップと発光管の距離が一定にならないという
問題がある。また、点灯中等に放電ギャップが変形した
り、ギャップ長が変化するという問題がある。

【０００９】本発明は上記の事情に基づいてなされたも
のであり、メタルハライドランプの始動特性を改善する
ために、発光管に比較的低いパルス電圧を印加するだけ
で、放電ギャップの電離・励起作用により容易に始動が
可能で、外球内放電等が生じないメタルハライドランプ
を提供すると共に放電ギャップのギャップ間長（Ｄ）を
一定に保持することができ、又、発光管との距離を一定
にできる放電ギャップを有する長寿命のメタルハライド
ランプを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、一端に口金を有する外球内に発光管を支
持し、外球内に窒素ガス等の不活性ガス及びそれらの混
合ガスを封入し、高圧パルスを印加して点灯させ、該パ
ルス発生時に、発光管と並列に接続して外球内に配置し
た放電ギャップに通電して、外球内に封入した窒素ガス
等の不活性ガスを利用して発生するグロー放電に基づく
放電ギャップ間の電離・励起作用により発光管が始動
し、前記外球内に発光管支柱を介して、両端に主電極を
封着した発光管と該発光管の全周を覆うように配置した
石英ガラス製の中空管とを支持してなり、かつ前記発光
管支柱に少なくとも限流抵抗と、一対の金属棒とセラミ
ックとからなる絶縁体を組み合わせた放電ギャップとを
発光管と並列に接続することを特徴とする。また、前記
放電ギャップは前記石英ガラス製の中空管に配置してな
る。

【００１１】前記構成により、パルス発生時に外球内に
封入した窒素等の不活性ガス雰囲気中で、限流抵抗によ
り制限された微電流が放電ギャップに流れ、その際発生
するグロー放電に基づく放電ギャップ間の電離・励起作
用により容易に始動する。そして、一対の金属棒とセラ
ミックからなる絶縁体を組み合わせた放電ギャップによ
り、放電ギャップ間長（Ｄ）を一定に保つことができ
る。又、放電ギャップを石英ガラス製の中空管の中に配
置する構造により発光管との距離を一定にでき安定した
グロー放電を得ることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づき説明する。図１は本発明に係わるメタルハライドラ
ンプの正面図、図２は同じく側面図である。図中１は石
英ガラス製の発光管であり、両端に主電極を封着し、内
部にアルゴンガスと水銀及びヨウ化ジスプロシウム、ヨ
ウ化タリウム並びにヨウ化セシウムが封入されている。
又、発光管の電極周辺部の外周には保温膜が被着されて
いる。２は石英ガラス製の中空管（石英スリーブ）であ
り、発光管の外周にその全長にわたって配置されてい
る。この円筒形の石英スリーブの両端開口部にはリング
状の支持金具３ａ，３ｂが嵌合されている。更に、一端
に口金４を有する硬質ガラス製の外球５内のステム６に
植立した発光管支柱７ａ，７ｂを介して、発光管と中空
管とが保持されている。

【００１３】又、発光管の一方の主電極（図３の下側）
より導出した外部リード線と支持金具３ｂ及び支柱７ａ
とは電気的に接続され、前記ステム６を介して口金４の
一端に接続されている。なお、他方の支柱７ｂとは絶縁
体８を介在させて前記下側の主電極との導通を防止して
いる。更に、前記支柱金具３ａに対応する発光管の他方
の主電極（図３の上側）より導出した外部リード線はワ
イヤ状のモリブデン製のリード線９を介してステムに植
立した支柱７ｂに電気的に接続され、かつ口金４の他端
に接続されて発光管の両主電極の電気回路を構成してい
る。

【００１４】そして、ステム６に接続された限流抵抗１
０を介してセラミックからなる絶縁体１４と一対の金属
棒１５ａ，１５ｂとを組み合わせた放電ギャップが石英
ガラス製の中空管の中に配置され、支柱７ａと接続され
ている。なお、放電ギャップは発光管と並列に接続され
放電ギャップ間長（Ｄ）は０．４〜１．６mmに規定して
いる。

【００１５】そして、図１に示す本発明に係わるランプ
は発光管近傍に３０ｋΩの限流抵抗１０を介して発光管
と並列に放電ギャップを設け、外球内の窒素封入圧は３
９，９００パスカル、あるいは窒素とアルゴンガスの
１：１の混合ガスを３９，９００パスカルを封入してお
り、放電ギャップ間長は１．０mmとしている。

【００１６】次に、比較例を含めて実験結果を説明す
る。図１に示すような放電ギャップ構造のランプ（Ｎ
ｏ．１）と、図３に示すような放電ギャップ構造のラン
プ（Ｎｏ．２）との２種類の仕様のランプ各６本での始
動試験を行った。その条件は、電源電圧を１８０Ｖと
し、かつ印加するパルス電圧（発生パルスの高さ）は銅
鉄安定器で２．２４ＫＶ、また電子安定器で２．４８Ｋ
Ｖとした。その結果は表１の通りである。

【００１７】

【表１】

【００１８】表１から明らかなように、Ｎｏ．１の仕様
のランプでは始動時間の改善の効果が現れている。更
に、図１に示す放電ギャップ構造のランプＮｏ．１と、
図３に示す放電ギャップ構造のランプＮｏ．２との２種
類の仕様のランプ各１０本での寿命試験を行った。その
条件は、電源電圧を２００Ｖとし、ランプ適合安定器、
点灯器具との組み合わせで、７時間１５分オン、４５分
オフの点灯サイクルである。その結果は、Ｎｏ．２の仕
様のランプでは試験寿命６０００時間に対して４５００
時間で放電ギャップ溶着によるランプ不点が１本発生し
たが、Ｎｏ．１仕様のランプでは６０００時間までにラ
ンプ不良は発生しなかった。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係わるメタルハライドランプは外球内に封入した窒素
等の不活性ガス及びそれらの混合ガス雰囲気中に放電ギ
ャップを設け、電源投入による安定器からのパルス発生
時に、該雰囲気中でのグロー放電に基づく放電ギャップ
間の電離・励起作用により、低いパルス電圧でも始動が
容易となる。又、一対の金属棒とセラミックからなる絶
縁体を組み合わせた放電ギャップにより、放電ギャップ
間長（Ｄ）を一定に保つことができ、更に、放電ギャッ
プを石英ガラス製の中空管の中に配置した構造とするこ
とにより発光管との距離を一定にでき、安定したグロー
放電を得ることができる等の長寿命でかつランプ特性が
優れたメタルハライドランプが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる実施例のメタルハライドランプ
の正面図である。

【図２】同じく図１のメタルハライドランプの側面図で
ある。

【図３】先に提案されたメタルハライドランプの側面図
である。

【図４】同じく外球内要部における、他の放電ギャップ
の取り付け状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１発光管２中空管３ａ，３ｂ支持金具４口金５外球６ステム７ａ，７ｂ発光管支柱８絶縁体９リード線１０限流抵抗１１ニッケル線１２アルミニウム板１３ａ，１３ｂニッケル線１４絶縁体１５ａ，１５ｂ金属棒Ｄ放電ギャップ間長

フロントページの続き (72)発明者塩野谷仁埼玉県行田市壱里山町１−１岩崎電気株式会社埼玉製作所内 (72)発明者山崎祐司埼玉県行田市壱里山町１−１岩崎電気株式会社埼玉製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一端に口金を有する外球内に発光管を支
持し、外球内に窒素ガス等の不活性ガス及びそれらの混
合ガスを封入し、高圧パルスを印加して点灯させるメタ
ルハライドランプにおいて、該パルス発生時に、発光管
と並列に接続して外球内に配置した放電ギャップに通電
して、外球内に封入した窒素ガス等の不活性ガスを利用
して発生するグロー放電に基づく放電ギャップ間の電離
・励起作用により発光管が始動し、前記外球内に発光管
支柱を介して、両端に主電極を封着した発光管と該発光
管の全周を覆うように配置した石英ガラス製の中空管と
を支持してなり、かつ前記発光管支柱に少なくとも限流
抵抗と、一対の金属棒とセラミックとからなる絶縁体を
組み合わせた放電ギャップとを発光管と並列に接続して
なるメタルハライドランプ。
【請求項２】前記放電ギャップは前記石英ガラス製の
中空管に配置してなる請求項１記載のメタルハライドラ
ンプ。