JPH10208693A - High-pressure metallic vapour discharge lamp - Google Patents
High-pressure metallic vapour discharge lampInfo
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- JPH10208693A JPH10208693A JP824997A JP824997A JPH10208693A JP H10208693 A JPH10208693 A JP H10208693A JP 824997 A JP824997 A JP 824997A JP 824997 A JP824997 A JP 824997A JP H10208693 A JPH10208693 A JP H10208693A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は高圧金属蒸気放電ラ
ンプに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-pressure metal vapor discharge lamp.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、高圧金属蒸気放電ランプであるメ
タルハライドランプの光束劣化の発生は、電極材料であ
るタングステンが発光管内に飛散し、発光管内面が黒化
してしまうことが主原因である。タングステンの飛散原
因としては、ランプ安定点灯中に発光管に封入された金
属ハロゲン化物と、発光管材料である高温の石英が反応
し、ハロゲン化ケイ素化合物(SiX)を生成する。ハ
ロゲン化けい素化合物は、発光管内の対流によって、電
極近傍のアークに移動し、高温のアーク中で、ハロゲン
(X)とシリカ(Si)に解離し、シリカと電極タング
ステンとの低融点合金(WSi)を生成する。(WS
i)は低融点であるので、ランプ安定点灯中や、電極が
最高温度になるランプ始動直後に、容易に蒸発し発光管
内面にタングステンが付着し、発光管が黒化する。2. Description of the Related Art Heretofore, the main cause of deterioration of the luminous flux of a metal halide lamp, which is a high-pressure metal vapor discharge lamp, is that tungsten, which is an electrode material, scatters in the arc tube and the inner surface of the arc tube is blackened. As a cause of the scattering of tungsten, a metal halide sealed in an arc tube and high-temperature quartz as a material of the arc tube react during stable operation of the lamp to generate a silicon halide compound (SiX). The silicon halide compound moves to the arc near the electrode by convection in the arc tube, dissociates into halogen (X) and silica (Si) in the high-temperature arc, and forms a low melting point alloy of silica and electrode tungsten ( WSi). (WS
Since i) has a low melting point, during the stable operation of the lamp or immediately after the start of the lamp when the electrode reaches the maximum temperature, the vapor easily evaporates and tungsten adheres to the inner surface of the arc tube, so that the arc tube is blackened.
【0003】これまで、光束劣化の低減策としては、発
光管材料である石英と金属ハロゲン化物との反応抑制を
目的として、発光管の管壁負荷を最適化したり、石英と
の反応性が低い金属ハロゲン化物を封入することが知ら
れている。Hitherto, as a measure for reducing the luminous flux deterioration, the tube wall load of the arc tube has been optimized or the reactivity with quartz has been low for the purpose of suppressing the reaction between quartz, which is a material for the arc tube, and a metal halide. It is known to encapsulate metal halides.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来の光束劣化の低減
策である発光管の管壁負荷を最適化する方法や、石英と
の反応性が低い金属ハロゲン化物を封入する方法では、
発光管内の金属ハロゲン化物の蒸気圧が変化し、満足で
きる発光初期特性が得られないという問題点があった。In the conventional methods for reducing the luminous flux deterioration, the method of optimizing the tube wall load of the arc tube and the method of encapsulating a metal halide having low reactivity with quartz,
There is a problem that the vapor pressure of the metal halide in the arc tube changes, and satisfactory initial light emission characteristics cannot be obtained.
【0005】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、ランプ始動直後の初期電流ピーク値を
低減することにより、電極最高温度を低減し良好な寿命
特性と初期特性を有する高圧金属蒸気放電ランプを提供
するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem. By reducing the initial current peak value immediately after the lamp is started, the maximum temperature of the electrode is reduced, and a high-pressure electrode having good life characteristics and initial characteristics is obtained. A metal vapor discharge lamp is provided.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の高圧金属蒸気放
電ランプは、両端に電極を有し内部に金属ハロゲン化物
および緩衝ガスが封入された発光管を具備し、前記発光
管のランプ電力をW(W)、ランプに流れる初期電流ピ
ーク値をA(A)とした場合、80≦W/A≦90の範
囲を満足する構成を有している。A high-pressure metal vapor discharge lamp according to the present invention includes an arc tube having electrodes at both ends and containing a metal halide and a buffer gas therein, and the lamp power of the arc tube is reduced. W (W), when the initial current peak value flowing through the lamp is A (A), the lamp has a configuration satisfying the range of 80 ≦ W / A ≦ 90.
【0007】これにより、始動時の電極最高温度が低下
し(WSi)の蒸発が抑制できるという作用を有する。This has the effect of lowering the electrode maximum temperature at the time of startup and suppressing the evaporation of (WSi).
【0008】また、前記電極は、タングステンまたは、
トリウム含有タングステン製の電極棒と前記電極棒に設
けられた2重コイルよりなり、前記電極棒の直径をφE
(mm)、前記2重コイルとなるフィラメントの直径を
φK(mm)、前記電極棒の前記2重コイルから前記発
光管中央部側に突出した部分をd(mm)、前記発光管
のランプ電力をW(W)、ランプに流れる初期電流ピー
ク値をA(A)とした場合、0.0017×W+0.1
8≦φE≦0.0017×W+0.38かつA×√d/
(φE+φK)≧12の範囲を満足する構成を有してい
る。The electrode may be made of tungsten or
It consists of a thorium-containing tungsten electrode rod and a double coil provided on the electrode rod, and has a diameter of φ E
(Mm), the diameter of the filament to be the double coil is φ K (mm), the portion of the electrode rod protruding from the double coil toward the center of the arc tube is d (mm), and the lamp of the arc tube is When the power is W (W) and the initial current peak value flowing through the lamp is A (A), 0.0017 × W + 0.1
8 ≦ φ E ≦ 0.0017 × W + 0.38 and A × Δd /
It has a configuration that satisfies the range of (φ E + φ K ) ≧ 12.
【0009】これにより、寿命特性が良好で、かつ初期
特性のばらつきが低減できるという作用を有する。This has the effect that the life characteristics are good and the variation in the initial characteristics can be reduced.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図1から図6を用いて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【0011】図1に示す本発明の一実施の形態である1
00Wメタルハライドランプ(以下、本発明品という)
の石英ガラスからなる発光管1は、内部に適量の水銀と
不活性ガスおよび金属ハロゲン化物が封入された発光部
1aと、発光部1aの両端に連設された封止部1bとを
備え、封止部1bには、2重コイル2aおよび電極棒で
あるタングステン棒2bと、モリブデンからなる金属箔
3、外部リード線4が順次接続されて形成された電力導
入体が、2重コイル2aが発光部1a内に位置するよう
に封止されている。FIG. 1 shows an embodiment 1 of the present invention.
00W metal halide lamp (hereinafter referred to as the present invention)
An arc tube 1 made of quartz glass is provided with a light emitting portion 1a in which an appropriate amount of mercury, an inert gas and a metal halide are sealed, and sealing portions 1b connected to both ends of the light emitting portion 1a, The sealing portion 1b includes a double coil 2a and a power introduction body formed by sequentially connecting a tungsten rod 2b serving as an electrode rod, a metal foil 3 made of molybdenum, and an external lead wire 4 to each other. It is sealed so as to be located in the light emitting section 1a.
【0012】発光管1は内部を真空にした外管(図示せ
ず)内に内蔵されている。発光管1はランプに流れる初
期電流ピーク値をA(A)、ランプ電力W(W)とした
場合、W/A=84である。The arc tube 1 is housed in an outer tube (not shown) whose inside is evacuated. In the arc tube 1, when the initial current peak value flowing through the lamp is A (A) and the lamp power W (W) is W / A = 84.
【0013】図2に示す電極2は、直径φE=0.4
(mm)のタングステン棒2bと、直径φK=0.22
5(mm)からなる2重コイル2aからなり、2重コイ
ル2aから突出したタングステン棒2bの突出部2cは
d=1.0(mm)としている。The electrode 2 shown in FIG. 2 has a diameter φ E = 0.4
(Mm) tungsten rod 2b and diameter φ K = 0.22
The protruding portion 2c of the tungsten rod 2b protruding from the double coil 2a is set to d = 1.0 (mm).
【0014】図3に本実施の形態の100Wメタルハラ
イドランプの9000時間点灯時の光束維持率と、始動
から安定状態になるまでの安定時間を示す。また、同じ
く図3にW/Aをパラメータにしたときの光束維持率と
安定時間を示す。図3より、W/A≧80にすること
で、始動時の電極に流れる電流密度が小さくなるため、
電極温度が低下し、電極材料であるタングステンの飛散
を低減でき、9000時間点灯時の光束維持率が70%
以上になり良好な特性を得ることができる。一方、W/
A≦90にすることにより、始動後の発光管内の金属ハ
ロゲン化物の蒸気圧の上昇が早くなり、始動後6分以内
に安定し、良好な特性を得ることが確認できた。FIG. 3 shows the luminous flux maintenance ratio when the 100 W metal halide lamp of this embodiment is operated for 9000 hours, and the stabilization time from the start to the stable state. FIG. 3 also shows the luminous flux maintenance ratio and stabilization time when W / A is used as a parameter. From FIG. 3, by setting W / A ≧ 80, the current density flowing to the electrode at the time of starting becomes small,
The electrode temperature is reduced, the scattering of tungsten, which is an electrode material, can be reduced, and the luminous flux maintenance factor during lighting for 9000 hours is 70%.
As described above, good characteristics can be obtained. On the other hand, W /
By setting A ≦ 90, it was confirmed that the vapor pressure of the metal halide in the arc tube after the start-up was increased quickly, stabilized within 6 minutes after the start-up, and good characteristics were obtained.
【0015】なお、W/A≦80とした場合は、900
0時間点灯時の光束維持率が70%以下に低下してしま
う。また、W/A≧90とした場合は、始動後の安定時
間が6分以上かかることが確認できた。When W / A ≦ 80, 900
The luminous flux maintenance rate at the time of lighting for 0 hours is reduced to 70% or less. Also, when W / A ≧ 90, it was confirmed that the stabilization time after starting took 6 minutes or more.
【0016】このように、80≦W/A≦90にするこ
とで、光束維持率が良好で、かつ安定時間に優れたメタ
ルハライドランプを提供することができる。Thus, by setting 80 ≦ W / A ≦ 90, it is possible to provide a metal halide lamp having a good luminous flux maintenance factor and an excellent stability time.
【0017】次に70W、100W、150W、250
Wの本発明にかかるメタルハライドランプを作製し、そ
れぞれのランプのタングステン棒2bの電極棒の直径φ
Eをパラメータとして、9000時間点灯時の光束維持
率を測定した。その結果を表1に示す。この時W/A=
80である。Next, 70W, 100W, 150W, 250
W, the metal halide lamp according to the present invention was manufactured, and the diameter φ of the electrode rod of the tungsten rod 2b of each lamp was determined.
Using E as a parameter, the luminous flux maintenance factor during lighting for 9000 hours was measured. Table 1 shows the results. At this time, W / A =
80.
【0018】[0018]
【表1】 [Table 1]
【0019】表1よりランプ電力W(W)と最適電極径
との関係を図4に示す。図4より最適電極径は、ランプ
電力W(W)をパラメータとして、φE=0.0017
×W+0.28となり、最適値が存在することが確認で
きた。電極棒の直径φEが細すぎる場合は、始動時およ
び安定点灯中の電極温度が高くなり、電極材料であるタ
ングステンの飛散が激しくなることが確認された。一
方、電極棒径φEが太すぎる場合には、電極棒先端に放
電アークの輝点が発生し、この輝点部分の温度が局所的
に高温になりタングステンの飛散が促進されることが確
認された。FIG. 4 shows the relationship between the lamp power W (W) and the optimum electrode diameter from Table 1. From FIG. 4, the optimum electrode diameter is φ E = 0.0017 using the lamp power W (W) as a parameter.
× W + 0.28, confirming that an optimum value exists. If the diameter phi E of the electrode rod is too thin, the electrode temperature during starting and stable lighting becomes high, scattering of tungsten which is an electrode material that is severely was confirmed. On the other hand, if the electrode rod diameter φ E is too large, a bright spot of the discharge arc is generated at the tip of the electrode rod, and the temperature of the bright spot is locally high, and it is confirmed that the scattering of tungsten is promoted. Was done.
【0020】図4に示すように、0.0017×W+
0.18≦φE≦0.0017×W+0.38の範囲を
満足することにより、光束維持率の良好なランプを提供
できるようになる。As shown in FIG. 4, 0.0017 × W +
By satisfying the range of 0.18 ≦ φ E ≦ 0.0017 × W + 0.38, it becomes possible to provide a lamp having a good luminous flux maintenance factor.
【0021】次に、本発明品の電極棒径φEおよび電極
コイル径φKをパラメータとし、コイル放電発生の有無
についての試験を行った。Next, an electrode rod diameter phi E and the electrode coil diameter phi K of the present invention product as parameters, was tested for the presence of the coil discharge generation.
【0022】なお、各10本試験し1本でもコイル放電
した場合は、コイル放電有りと判定した。表2におい
て、YはA×√d/(φE+φK)の値を示し、評価欄中の
○印は全て正常放電であることを示し、×印はコイル放
電が発生したことを示す。この時、W/A=84であ
り、常に一定である。図5にランプ安定点灯時の正常放
電を、図6にランプ安定点灯時のコイル放電の放電状態
を示す。In each of the ten tests, if at least one coil was discharged, it was determined that there was coil discharge. In Table 2, Y indicates the value of A × Δd / (φ E + φ K ), all the circles in the evaluation column indicate normal discharge, and the cross indicates that coil discharge has occurred. At this time, W / A = 84, which is always constant. FIG. 5 shows a normal discharge when the lamp is stably turned on, and FIG. 6 shows a discharge state of the coil discharge when the lamp is stably turned on.
【0023】[0023]
【表2】 [Table 2]
【0024】表2からも明らかなように、A×√d/
(φE+φK)が12以上のとき、コイル放電は発生しな
い。また、A×√d/(φE+φK)の値が小さいほどコイ
ル放電の発生確率が高い(図7参照)。またコイル放電
の発生の有無は、始動時の電流密度及び、電極棒の先端
温度に関係があり電流密度が小さいほど、または、先端
温度が低いほどコイル放電の発生の確率が上昇する。コ
イル放電が発生すると、放電アーク長が長くなり、ラン
プ電圧が上昇する。その結果、相関色温度が変化すると
ともに、早期のランプ立ち消えをおこすことになる。つ
まり、A×√d/(φE+φK)を12以上にすることによ
り、寿命特性と初期特性の良好なメタルハライドランプ
を提供できる。As is clear from Table 2, A × √d /
(φ E + φ K) when is 12 or more, the coil discharge does not occur. Further, the smaller the value of A × / d / (φ E + φ K ), the higher the probability of occurrence of coil discharge (see FIG. 7). The occurrence of coil discharge is related to the current density at the start and the temperature of the tip of the electrode rod, and the lower the current density or the lower the tip temperature, the higher the probability of the occurrence of coil discharge. When the coil discharge occurs, the discharge arc length increases, and the lamp voltage increases. As a result, the correlated color temperature changes and the lamp extinguishes early. That is, by setting A × √d / (φ E + φ K ) to 12 or more, a metal halide lamp having good life characteristics and initial characteristics can be provided.
【0025】[0025]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、寿命特性
と初期特性が良好な高圧金属蒸気放電ランプを得られる
という有効な効果が得られる。As described above, according to the present invention, an effective effect of obtaining a high-pressure metal vapor discharge lamp having good life characteristics and initial characteristics can be obtained.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明の一実施の形態である100Wメタルハ
ライドランプの発光管の断面正面図FIG. 1 is a sectional front view of an arc tube of a 100 W metal halide lamp according to an embodiment of the present invention.
【図2】同じく電極の断面正面図FIG. 2 is a sectional front view of the same electrode.
【図3】W/Aをパラメータとしたときの光束維持率特
性と安定時間を示す図FIG. 3 is a diagram showing a luminous flux maintenance ratio characteristic and a stabilization time when W / A is used as a parameter.
【図4】ランプ電力(W)と電極棒径(φE)との関係
を示す図FIG. 4 is a diagram showing a relationship between lamp power (W) and electrode rod diameter (φ E ).
【図5】正常放電を説明するための図FIG. 5 is a diagram for explaining a normal discharge.
【図6】コイル放電を説明するための図FIG. 6 is a diagram for explaining coil discharge;
【図7】A×√d/(φE+φK)をパラメータとしたとき
のコイル放電確率を示す図FIG. 7 is a diagram showing a coil discharge probability when A × √d / (φ E + φ K ) is used as a parameter;
1 発光管 2a 2重コイル 2b タングステン棒 3 金属箔 4 外部リード線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Arc tube 2a Double coil 2b Tungsten rod 3 Metal foil 4 External lead wire
フロントページの続き (72)発明者 山本 高詩 大阪府高槻市幸町1番1号 松下電子工業 株式会社内Continuation of the front page (72) Inventor Takashi Yamamoto 1-1, Sachimachi, Takatsuki-shi, Osaka Matsushita Electronics Co., Ltd.
Claims (2)
物および緩衝ガスが封入された発光管を具備し、前記発
光管のランプ電力をW(W)、ランプに流れる初期電流
ピーク値をA(A)とした場合、80≦W/A≦90の
範囲を満足することを特徴とする高圧金属蒸気放電ラン
プ。1. An arc tube having electrodes at both ends and having a metal halide and a buffer gas sealed therein. The lamp power of the arc tube is W (W), and the initial current peak value flowing through the lamp is A. (A) A high-pressure metal vapor discharge lamp characterized by satisfying a range of 80 ≦ W / A ≦ 90.
ウム含有タングステン製の電極棒と前記電極棒に設けら
れた2重コイルよりなり、前記電極棒の直径をφE(m
m)、前記2重コイルとなるフィラメントの直径をφK
(mm)、前記電極棒の前記2重コイルから前記発光管
中央部側に突出した部分をd(mm)、前記発光管のラ
ンプ電力をW(W)、ランプに流れる初期電流ピーク値
をA(A)とした場合、0.0017×W+0.18≦
φE≦0.0017×W+0.38かつA×√d/(φE
+φK)≧12の範囲を満足することを特徴とする請求
項1記載の高圧金属蒸気放電ランプ。2. The electrode comprises an electrode rod made of tungsten or thorium-containing tungsten and a double coil provided on the electrode rod, and has a diameter of φ E (m
m), the diameter of the filament to be the double coil is φ K
(Mm), a portion of the electrode rod protruding from the double coil toward the center of the arc tube is d (mm), the lamp power of the arc tube is W (W), and the initial current peak value flowing through the lamp is A. In the case of (A), 0.0017 × W + 0.18 ≦
φ E ≦ 0.0017 × W + 0.38 and A × √d / (φ E
2. The high-pressure metal vapor discharge lamp according to claim 1, wherein a range of + φ K ) ≧ 12 is satisfied.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP824997A JPH10208693A (en) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | High-pressure metallic vapour discharge lamp |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP824997A JPH10208693A (en) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | High-pressure metallic vapour discharge lamp |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10208693A true JPH10208693A (en) | 1998-08-07 |
Family
ID=11687875
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP824997A Pending JPH10208693A (en) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | High-pressure metallic vapour discharge lamp |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10208693A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6737807B2 (en) | 2001-08-06 | 2004-05-18 | Nec Corporation | High-pressure discharge lamp |
-
1997
- 1997-01-21 JP JP824997A patent/JPH10208693A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6737807B2 (en) | 2001-08-06 | 2004-05-18 | Nec Corporation | High-pressure discharge lamp |
US7137859B2 (en) | 2001-08-06 | 2006-11-21 | Nec Corporation | High-pressure discharge lamp |
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Legal Events
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---|---|---|---|
RD01 | Notification of change of attorney |
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