JPH11162416A - メタルハライドランプ - Google Patents
メタルハライドランプInfo
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- JPH11162416A JPH11162416A JP24811298A JP24811298A JPH11162416A JP H11162416 A JPH11162416 A JP H11162416A JP 24811298 A JP24811298 A JP 24811298A JP 24811298 A JP24811298 A JP 24811298A JP H11162416 A JPH11162416 A JP H11162416A
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- lamp
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- arc tube
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安定した寿命特性を有し、従来の石英製発光
管を用いた高演色（Ｒａ８０以上）高効率メタルハライ
ドランプの効率を著しく向上できるメタルハライドラン
プを得る。 【解決手段】 内部に一対の電極が設けられ、かつ内部
に発光金属が封入された透光性セラミックからなる発光
管１を備え、発光管１は、本管円筒部と、この本管円筒
部の両端部に設けられたリング部と、このリング部に設
けられた細管円筒部とを有しているとともに、本管円筒
部の肉厚をα（ｍｍ）、リング部の肉厚をβ（ｍｍ）、
ランプ電力をＷ（ワット）とした場合、０．００２３×
Ｗ＋０．２２≦α≦０．００２３×Ｗ＋０．６２、かつ
０．００９４×Ｗ＋０．５≦β≦０．００９４×Ｗ＋
１．５を満足する。また、発光管１は、外管２に気密に
囲まれており、外管内に少なくとも窒素が充填されてお
り、０．００２３×Ｗ＋０．１２≦α≦０．００２３×
Ｗ＋０．６２、かつ０．００９４×Ｗ＋０．３≦β≦
０．００９４×Ｗ＋１．５を満足する。
管を用いた高演色（Ｒａ８０以上）高効率メタルハライ
ドランプの効率を著しく向上できるメタルハライドラン
プを得る。 【解決手段】 内部に一対の電極が設けられ、かつ内部
に発光金属が封入された透光性セラミックからなる発光
管１を備え、発光管１は、本管円筒部と、この本管円筒
部の両端部に設けられたリング部と、このリング部に設
けられた細管円筒部とを有しているとともに、本管円筒
部の肉厚をα（ｍｍ）、リング部の肉厚をβ（ｍｍ）、
ランプ電力をＷ（ワット）とした場合、０．００２３×
Ｗ＋０．２２≦α≦０．００２３×Ｗ＋０．６２、かつ
０．００９４×Ｗ＋０．５≦β≦０．００９４×Ｗ＋
１．５を満足する。また、発光管１は、外管２に気密に
囲まれており、外管内に少なくとも窒素が充填されてお
り、０．００２３×Ｗ＋０．１２≦α≦０．００２３×
Ｗ＋０．６２、かつ０．００９４×Ｗ＋０．３≦β≦
０．００９４×Ｗ＋１．５を満足する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はセラミック製の発光
管を用いたメタルハライドランプに関する。
管を用いたメタルハライドランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】セラミックからなる発光管を備えたメタ
ルハライドランプは、これまで一般的に用いられてきた
石英からなる発光管を備えたメタルハライドランプに比
べ発光管材料と封入金属の反応が少ないため、安定した
寿命特性が得られるものと期待されている。
ルハライドランプは、これまで一般的に用いられてきた
石英からなる発光管を備えたメタルハライドランプに比
べ発光管材料と封入金属の反応が少ないため、安定した
寿命特性が得られるものと期待されている。
【０００３】従来、この種のメタルハライドランプとし
ては、透光性アルミナ管の両端部を絶縁セラミックキャ
ップもしくは導電性キャップで閉塞した発光管を有する
もの（特開昭６２−２８３５４３号公報）が知られてい
る。
ては、透光性アルミナ管の両端部を絶縁セラミックキャ
ップもしくは導電性キャップで閉塞した発光管を有する
もの（特開昭６２−２８３５４３号公報）が知られてい
る。
【０００４】また、従来のメタルハライドランプとし
て、中央部の両端部に中央部よりも径小な端部を有する
セラミック製の発光管を有し、その両端部に、先端に電
極を有する導電性リード線を挿入し、発光管の端部と導
電性リード線との隙間をシール材で封止した構造のもの
（特開平６−１９６１３１号公報）も知られている。
て、中央部の両端部に中央部よりも径小な端部を有する
セラミック製の発光管を有し、その両端部に、先端に電
極を有する導電性リード線を挿入し、発光管の端部と導
電性リード線との隙間をシール材で封止した構造のもの
（特開平６−１９６１３１号公報）も知られている。
【０００５】このような従来のセラミック製の発光管を
有するメタルハライドランプでは、セラミックの高耐熱
性を利用して、石英製の発光管を有するメタルハライド
ランプに比べて、発光管の管壁負荷（ランプ電力に対す
る発光管全内表面積）を大きくし、かつ外管内を真空に
保つことにより、発光管の温度を上昇させて、ランプの
効率を向上させたものが知られているが、発光管を構成
する透光性セラミックの体積とランプの効率、寿命特性
について詳細な検討はなされていない。
有するメタルハライドランプでは、セラミックの高耐熱
性を利用して、石英製の発光管を有するメタルハライド
ランプに比べて、発光管の管壁負荷（ランプ電力に対す
る発光管全内表面積）を大きくし、かつ外管内を真空に
保つことにより、発光管の温度を上昇させて、ランプの
効率を向上させたものが知られているが、発光管を構成
する透光性セラミックの体積とランプの効率、寿命特性
について詳細な検討はなされていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のセラ
ミック製の発光管を有するメタルハライドランプでは、
発光管を構成する透光性セラミック材の体積が大きいた
め、発光エネルギーが発光管の熱損失として失われる割
合が大きくなり、ランプ効率の著しい向上はなされてい
ない。
ミック製の発光管を有するメタルハライドランプでは、
発光管を構成する透光性セラミック材の体積が大きいた
め、発光エネルギーが発光管の熱損失として失われる割
合が大きくなり、ランプ効率の著しい向上はなされてい
ない。
【０００７】一方、ランプの効率を上昇させるために、
発光管を構成する透光性セラミック材の体積を小さくし
過ぎると、発光管の一体焼結部の接合強度が弱くなり、
ランプ点灯中にクラックが発生し、発光管リークに至る
場合がある。
発光管を構成する透光性セラミック材の体積を小さくし
過ぎると、発光管の一体焼結部の接合強度が弱くなり、
ランプ点灯中にクラックが発生し、発光管リークに至る
場合がある。
【０００８】また、高効率性、高演色性を実現するため
には、発光管の温度を高くして、発光管内の金属蒸気圧
を高める必要があるが、発光管を構成する透光性セラミ
ック材の体積を小さくし過ぎ、かつ外管内を真空に保つ
と、発光管温度が高くなり過ぎるため、寿命中のヒート
サイクルにより、発光管が破損する場合がある。
には、発光管の温度を高くして、発光管内の金属蒸気圧
を高める必要があるが、発光管を構成する透光性セラミ
ック材の体積を小さくし過ぎ、かつ外管内を真空に保つ
と、発光管温度が高くなり過ぎるため、寿命中のヒート
サイクルにより、発光管が破損する場合がある。
【０００９】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、安定した寿命特性を有し、ランプ
の効率を著しく向上できるメタルハライドランプを提供
することを目的とするものである。
めになされたもので、安定した寿命特性を有し、ランプ
の効率を著しく向上できるメタルハライドランプを提供
することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために以下の構成とする。
達成するために以下の構成とする。
【００１１】即ち、本発明の第１の構成にかかるメタル
ハライドランプは、内部に一対の電極が設けられ、かつ
内部に発光金属が封入された透光性セラミックからなる
発光管を備え、前記発光管は、本管筒部と、この本管筒
部の両端部に設けられたリング部と、このリング部に設
けられた細管筒部とを有しているとともに、前記本管筒
部の肉厚をα（ｍｍ）、前記リング部の肉厚をβ（ｍ
ｍ）、ランプ電力をＷ（ワット）とした場合、０．００
２３×Ｗ＋０．２２≦α≦０．００２３×Ｗ＋０．６
２、かつ０．００９４×Ｗ＋０．５≦β≦０．００９４
×Ｗ＋１．５を満足する構成を有する。
ハライドランプは、内部に一対の電極が設けられ、かつ
内部に発光金属が封入された透光性セラミックからなる
発光管を備え、前記発光管は、本管筒部と、この本管筒
部の両端部に設けられたリング部と、このリング部に設
けられた細管筒部とを有しているとともに、前記本管筒
部の肉厚をα（ｍｍ）、前記リング部の肉厚をβ（ｍ
ｍ）、ランプ電力をＷ（ワット）とした場合、０．００
２３×Ｗ＋０．２２≦α≦０．００２３×Ｗ＋０．６
２、かつ０．００９４×Ｗ＋０．５≦β≦０．００９４
×Ｗ＋１．５を満足する構成を有する。
【００１２】また、本発明の第２の構成にかかるメタル
ハライドランプは、外管と、内部に一対の電極が設けら
れ、かつ内部に発光金属が封入された透光性セラミック
からなる発光管とを有し、前記発光管は前記外管内に気
密に保持されており、前記外管内には少なくとも窒素が
充填されており、前記発光管は、本管筒部と、この本管
筒部の両端部に設けられたリング部と、このリング部に
設けられた細管筒部とを有しているとともに、前記本管
筒部の肉厚をα（ｍｍ）、前記リング部の肉厚をβ（ｍ
ｍ）、ランプ電力をＷ（ワット）とした場合、０．００
２３×Ｗ＋０．１２≦α≦０．００２３×Ｗ＋０．６
２、かつ０．００９４×Ｗ＋０．３≦β≦０．００９４
×Ｗ＋１．５を満足する構成を有する。
ハライドランプは、外管と、内部に一対の電極が設けら
れ、かつ内部に発光金属が封入された透光性セラミック
からなる発光管とを有し、前記発光管は前記外管内に気
密に保持されており、前記外管内には少なくとも窒素が
充填されており、前記発光管は、本管筒部と、この本管
筒部の両端部に設けられたリング部と、このリング部に
設けられた細管筒部とを有しているとともに、前記本管
筒部の肉厚をα（ｍｍ）、前記リング部の肉厚をβ（ｍ
ｍ）、ランプ電力をＷ（ワット）とした場合、０．００
２３×Ｗ＋０．１２≦α≦０．００２３×Ｗ＋０．６
２、かつ０．００９４×Ｗ＋０．３≦β≦０．００９４
×Ｗ＋１．５を満足する構成を有する。
【００１３】本発明は、上記の第１及び第２の構成によ
って、安定した寿命特性を有し、同時に、各電力（ワッ
ト）のランプにおいて石英製発光管を用いた高演色高効
率メタルハライドランプと比較して、ランプの効率を１
５％以上向上できるメタルハライドランプを提供するこ
とができる。
って、安定した寿命特性を有し、同時に、各電力（ワッ
ト）のランプにおいて石英製発光管を用いた高演色高効
率メタルハライドランプと比較して、ランプの効率を１
５％以上向上できるメタルハライドランプを提供するこ
とができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて説明する。
て、図面を用いて説明する。
【００１５】（実施の形態１）図１に示すように本発明
の第１の実施の形態である７０Ｗメタルハライドランプ
は、セラミック製の発光管１を外管２内に金属線３ａ，
３ｂで固定支持した構造を有している。外管２の一端に
は、ステム３が設けられ、外管２は、このステム３によ
って気密に封止されている。外管２内は、真空に維持さ
れている。
の第１の実施の形態である７０Ｗメタルハライドランプ
は、セラミック製の発光管１を外管２内に金属線３ａ，
３ｂで固定支持した構造を有している。外管２の一端に
は、ステム３が設けられ、外管２は、このステム３によ
って気密に封止されている。外管２内は、真空に維持さ
れている。
【００１６】発光管１内には、所定量の水銀と始動用希
ガスとしてアルゴンが封入され、ハロゲン化金属として
ディスプロシウム、ツリウム、ホルミウム、タリウム、
ナトリウムのよう化物が封入されている。なお、４は口
金を示す。
ガスとしてアルゴンが封入され、ハロゲン化金属として
ディスプロシウム、ツリウム、ホルミウム、タリウム、
ナトリウムのよう化物が封入されている。なお、４は口
金を示す。
【００１７】図２に示すように、セラミック製の発光管
１は、外径が７．８ｍｍで、肉厚α（ｍｍ）が０．６ｍ
ｍである本管円筒部５の両端部に、外径２．６ｍｍ、内
径０．８ｍｍの細管円筒部６が設けられている。この本
管円筒部５と細管円筒部６とは、肉厚β（ｍｍ）が１．
７ｍｍのリング部７により、一体焼結されている。
１は、外径が７．８ｍｍで、肉厚α（ｍｍ）が０．６ｍ
ｍである本管円筒部５の両端部に、外径２．６ｍｍ、内
径０．８ｍｍの細管円筒部６が設けられている。この本
管円筒部５と細管円筒部６とは、肉厚β（ｍｍ）が１．
７ｍｍのリング部７により、一体焼結されている。
【００１８】細管円筒部６内には先端部に電極８を有す
る外径０．７ｍｍのニオビウムからなる導入線９がそれ
ぞれ挿入され、導入線９は、細管円筒部６内に、電極８
が本管円筒部５内に位置するようシール材１０によって
細管円筒部６内で封着され封着部１１を形成している。
る外径０．７ｍｍのニオビウムからなる導入線９がそれ
ぞれ挿入され、導入線９は、細管円筒部６内に、電極８
が本管円筒部５内に位置するようシール材１０によって
細管円筒部６内で封着され封着部１１を形成している。
【００１９】なお、１２は水銀、１３はよう化物ペレッ
トをそれぞれ示す。
トをそれぞれ示す。
【００２０】かかる構成において、本管円筒部５の肉厚
α（ｍｍ）とリング部７の肉厚β（ｍｍ）を変化させた
ときのランプの効率とランプを１００時間点灯させたと
きの発光管リーク発生率を調べた。ここで、発光管リー
ク発生率は、８個のサンプルのうち、ランプ点灯中の発
光管のヒートサイクルにより、発光管にクラックが発生
し、ランプ不点に至ったランプ数である。ランプの効率
の判定においては、従来の石英製発光管を用いた高演色
（Ｒａ８０以上）高効率メタルハライドランプの効率を
１５％以上向上させることを基準とした。７０Ｗのメタ
ルハライドランプでは９０（ｌｍ／Ｗ）が基準となる。
α（ｍｍ）とリング部７の肉厚β（ｍｍ）を変化させた
ときのランプの効率とランプを１００時間点灯させたと
きの発光管リーク発生率を調べた。ここで、発光管リー
ク発生率は、８個のサンプルのうち、ランプ点灯中の発
光管のヒートサイクルにより、発光管にクラックが発生
し、ランプ不点に至ったランプ数である。ランプの効率
の判定においては、従来の石英製発光管を用いた高演色
（Ｒａ８０以上）高効率メタルハライドランプの効率を
１５％以上向上させることを基準とした。７０Ｗのメタ
ルハライドランプでは９０（ｌｍ／Ｗ）が基準となる。
【００２１】その結果を表１に示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】なお、このとき、管壁負荷は３０（Ｗ／ｃ
ｍ2）で一定とする。
ｍ2）で一定とする。
【００２４】表１から明らかなように、本管円筒部５の
肉厚α（ｍｍ）が０．８ｍｍ以下で、かつリング部７の
肉厚β（ｍｍ）が２．２ｍｍ以下のとき、ランプの効率
９０（ｌｍ／Ｗ）以上が実現できることが確認できた。
肉厚α（ｍｍ）が０．８ｍｍ以下で、かつリング部７の
肉厚β（ｍｍ）が２．２ｍｍ以下のとき、ランプの効率
９０（ｌｍ／Ｗ）以上が実現できることが確認できた。
【００２５】一方、本管円筒部５の肉厚α（ｍｍ）が
０．４ｍｍ未満、または、リング部７の肉厚β（ｍｍ）
が１．２ｍｍ未満であるとき、１００時間のランプ点灯
中に発光管リークが発生することが確認できた。
０．４ｍｍ未満、または、リング部７の肉厚β（ｍｍ）
が１．２ｍｍ未満であるとき、１００時間のランプ点灯
中に発光管リークが発生することが確認できた。
【００２６】従って、表１の評価欄中の○印のランプ
は、安定した寿命特性を有し、ランプの効率を著しく向
上できる７０Ｗメタルハライドランプである。
は、安定した寿命特性を有し、ランプの効率を著しく向
上できる７０Ｗメタルハライドランプである。
【００２７】つまり、本発明ランプである、本管円筒部
５の肉厚α（ｍｍ）が０．４ｍｍ〜０．８ｍｍで、かつ
リング部７の肉厚β（ｍｍ）が１．２ｍｍ〜２．２ｍｍ
のとき、安定した寿命特性を有し、ランプの効率を著し
く向上した７０Ｗメタルハライドランプを得ることがで
きる。
５の肉厚α（ｍｍ）が０．４ｍｍ〜０．８ｍｍで、かつ
リング部７の肉厚β（ｍｍ）が１．２ｍｍ〜２．２ｍｍ
のとき、安定した寿命特性を有し、ランプの効率を著し
く向上した７０Ｗメタルハライドランプを得ることがで
きる。
【００２８】さらに、３５Ｗ、１００Ｗ、１５０Ｗ、２
５０Ｗのランプに関しても同様の検討を行い、安定した
寿命特性を有し、かつ石英製発光管を用いた高演色高効
率メタルハライドランプと比較して、ランプの効率を１
５％以上向上できる本管円筒部５の肉厚α（ｍｍ）とリ
ング部７の肉厚β（ｍｍ）との関係を調べた。その結果
を図３と図４にそれぞれ示す。
５０Ｗのランプに関しても同様の検討を行い、安定した
寿命特性を有し、かつ石英製発光管を用いた高演色高効
率メタルハライドランプと比較して、ランプの効率を１
５％以上向上できる本管円筒部５の肉厚α（ｍｍ）とリ
ング部７の肉厚β（ｍｍ）との関係を調べた。その結果
を図３と図４にそれぞれ示す。
【００２９】図３より、各ワットのランプで、安定した
寿命特性を有し、かつ石英製発光管を用いた高演色高効
率メタルハライドランプと比較して、ランプの効率を１
５％以上向上できる本管円筒部５の肉厚α（ｍｍ）は、
直線ＬaとＬbの間の範囲であり、直線Ｌaよりも下方の
範囲では、１００時間の点灯中に発光管リークが発生
し、直線Ｌbよりも上方の範囲では、従来の石英製発光
管を用いたメタルハライドランプと比較して、ランプの
効率は１５％以上向上しない。
寿命特性を有し、かつ石英製発光管を用いた高演色高効
率メタルハライドランプと比較して、ランプの効率を１
５％以上向上できる本管円筒部５の肉厚α（ｍｍ）は、
直線ＬaとＬbの間の範囲であり、直線Ｌaよりも下方の
範囲では、１００時間の点灯中に発光管リークが発生
し、直線Ｌbよりも上方の範囲では、従来の石英製発光
管を用いたメタルハライドランプと比較して、ランプの
効率は１５％以上向上しない。
【００３０】このとき、図４より、リング部７の肉厚β
（ｍｍ）に関しては、直線Ｍaよりも下方の範囲では、
１００時間の点灯中に発光管リークが発生し、直線Ｍb
よりも上方の範囲では、ランプの効率が１５％以上向上
しない。
（ｍｍ）に関しては、直線Ｍaよりも下方の範囲では、
１００時間の点灯中に発光管リークが発生し、直線Ｍb
よりも上方の範囲では、ランプの効率が１５％以上向上
しない。
【００３１】つまり、本管円筒部５の肉厚をα（ｍ
ｍ）、リング部７の肉厚をβ（ｍｍ）、ランプ電力をＷ
（ワット）とした場合、０．００２３×Ｗ＋０．２２≦
α≦０．００２３×Ｗ＋０．６２、かつ０．００９４×
Ｗ＋０．５≦β≦０．００９４×Ｗ＋１．５のとき、安
定した寿命特性を有するとともに、かつ石英製発光管を
用いた高演色高効率メタルハライドランプと比較して、
ランプの効率を１５％以上向上できるメタルハライドラ
ンプを得ることができる。
ｍ）、リング部７の肉厚をβ（ｍｍ）、ランプ電力をＷ
（ワット）とした場合、０．００２３×Ｗ＋０．２２≦
α≦０．００２３×Ｗ＋０．６２、かつ０．００９４×
Ｗ＋０．５≦β≦０．００９４×Ｗ＋１．５のとき、安
定した寿命特性を有するとともに、かつ石英製発光管を
用いた高演色高効率メタルハライドランプと比較して、
ランプの効率を１５％以上向上できるメタルハライドラ
ンプを得ることができる。
【００３２】（実施の形態２）本発明の第２の実施の形
態である７０Ｗメタルハライドランプは、図１に示した
ように、セラミック製の発光管１を外管２内に金属線３
ａ，３ｂで固定支持した構造を有している。
態である７０Ｗメタルハライドランプは、図１に示した
ように、セラミック製の発光管１を外管２内に金属線３
ａ，３ｂで固定支持した構造を有している。
【００３３】外管２の一端には、ステム３が設けられ、
外管２は、このステム３によって気密に封止されてい
る。外管２内には、窒素が３５０（Ｔｏｒｒ）充填され
ている。
外管２は、このステム３によって気密に封止されてい
る。外管２内には、窒素が３５０（Ｔｏｒｒ）充填され
ている。
【００３４】発光管１内には、所定量の水銀と始動用希
ガスとしてアルゴンが封入され、ハロゲン化金属として
ディスプロシウム、ツリウム、ホルミウム、タリウム、
ナトリウムのよう化物が封入されている。なお、４は口
金を示す。
ガスとしてアルゴンが封入され、ハロゲン化金属として
ディスプロシウム、ツリウム、ホルミウム、タリウム、
ナトリウムのよう化物が封入されている。なお、４は口
金を示す。
【００３５】図２に示すように、セラミック製の発光管
１は、外径が７．６ｍｍで、肉厚α（ｍｍ）が０．５ｍ
ｍである本管円筒部５の両端部に、外径２．６ｍｍ、内
径０．８ｍｍの細管円筒部６が設けられている。この本
管円筒部５と細管円筒部６とは、肉厚β（ｍｍ）が１．
５ｍｍのリング部７により、一体焼結されている。その
他の構成は第１の実施の形態と同様である。
１は、外径が７．６ｍｍで、肉厚α（ｍｍ）が０．５ｍ
ｍである本管円筒部５の両端部に、外径２．６ｍｍ、内
径０．８ｍｍの細管円筒部６が設けられている。この本
管円筒部５と細管円筒部６とは、肉厚β（ｍｍ）が１．
５ｍｍのリング部７により、一体焼結されている。その
他の構成は第１の実施の形態と同様である。
【００３６】かかる構成において、本管円筒部５の肉厚
α（ｍｍ）とリング部７の肉厚β（ｍｍ）を変化させた
ときのランプの効率とランプを１００時間点灯させたと
きの発光管リーク発生率を調べた。
α（ｍｍ）とリング部７の肉厚β（ｍｍ）を変化させた
ときのランプの効率とランプを１００時間点灯させたと
きの発光管リーク発生率を調べた。
【００３７】その結果を表２に示す。
【００３８】
【表２】
【００３９】表２の評価欄中の○印のランプは、安定し
た寿命特性を有し、従来の石英製発光管を用いたメタル
ハライドランプと比較して、ランプの効率は１５％以上
向上できるランプである。
た寿命特性を有し、従来の石英製発光管を用いたメタル
ハライドランプと比較して、ランプの効率は１５％以上
向上できるランプである。
【００４０】表２から明らかなように、本管円筒部５の
肉厚α（ｍｍ）が０．３ｍｍ未満、または、リング部７
の肉厚β（ｍｍ）が１．０ｍｍ未満であるとき、１００
時間のランプ点灯中に発光管リークが発生することが確
認できた。
肉厚α（ｍｍ）が０．３ｍｍ未満、または、リング部７
の肉厚β（ｍｍ）が１．０ｍｍ未満であるとき、１００
時間のランプ点灯中に発光管リークが発生することが確
認できた。
【００４１】本発明の第２の実施の形態にかかる７０Ｗ
メタルハライドランプは、外管２内に窒素ガスを充填す
ることにより、外管内に対流が発生する。この対流によ
り、発光管セラミック材の温度が低下するため、外管内
を真空にしたものと比較して、本管円筒部５とリング部
７の肉厚をより薄くしても、発光管リークはおこらな
い。
メタルハライドランプは、外管２内に窒素ガスを充填す
ることにより、外管内に対流が発生する。この対流によ
り、発光管セラミック材の温度が低下するため、外管内
を真空にしたものと比較して、本管円筒部５とリング部
７の肉厚をより薄くしても、発光管リークはおこらな
い。
【００４２】このとき、発光管内の金属ハロゲン化物の
蒸気圧は、極めて高い状態であり、発光管温度の低下に
よって、ランプの効率の低下はおこらない。
蒸気圧は、極めて高い状態であり、発光管温度の低下に
よって、ランプの効率の低下はおこらない。
【００４３】つまり、本発明ランプである、外管内に窒
素を充填したランプでは、本管円筒部５の肉厚α（ｍ
ｍ）が０．３ｍｍ〜０．８ｍｍで、かつリング部７の肉
厚β（ｍｍ）が１．０ｍｍ〜２．２ｍｍのとき、安定し
た寿命特性を有し、ランプの効率を著しく向上した７０
Ｗメタルハライドランプを得ることができる。
素を充填したランプでは、本管円筒部５の肉厚α（ｍ
ｍ）が０．３ｍｍ〜０．８ｍｍで、かつリング部７の肉
厚β（ｍｍ）が１．０ｍｍ〜２．２ｍｍのとき、安定し
た寿命特性を有し、ランプの効率を著しく向上した７０
Ｗメタルハライドランプを得ることができる。
【００４４】さらに、３５Ｗ、１００Ｗ、１５０Ｗ、２
５０Ｗのランプに関しても同様の検討を行い、安定した
寿命特性を有し、かつ石英製発光管を用いた高演色高効
率メタルハライドランプと比較して、ランプの効率を１
５％以上向上できる本管円筒部５の肉厚α（ｍｍ）とリ
ング部７の肉厚β（ｍｍ）との関係を調べた。その結果
を図３と図４にそれぞれ併記して示す。
５０Ｗのランプに関しても同様の検討を行い、安定した
寿命特性を有し、かつ石英製発光管を用いた高演色高効
率メタルハライドランプと比較して、ランプの効率を１
５％以上向上できる本管円筒部５の肉厚α（ｍｍ）とリ
ング部７の肉厚β（ｍｍ）との関係を調べた。その結果
を図３と図４にそれぞれ併記して示す。
【００４５】図３より、各ワットのランプで、安定した
寿命特性を有し、かつ石英製発光管を用いた高演色高効
率メタルハライドランプと比較して、ランプの効率を１
５％以上向上できる本管円筒部５の肉厚α（ｍｍ）は、
直線Ｌa１とＬbの間の範囲であり、直線Ｌa１よりも下
方の範囲では、１００時間の点灯中に発光管リークが発
生し、直線Ｌbよりも上方の範囲では、従来の石英製発
光管を用いたメタルハライドランプと比較して、ランプ
の効率は１５％以上向上しない。
寿命特性を有し、かつ石英製発光管を用いた高演色高効
率メタルハライドランプと比較して、ランプの効率を１
５％以上向上できる本管円筒部５の肉厚α（ｍｍ）は、
直線Ｌa１とＬbの間の範囲であり、直線Ｌa１よりも下
方の範囲では、１００時間の点灯中に発光管リークが発
生し、直線Ｌbよりも上方の範囲では、従来の石英製発
光管を用いたメタルハライドランプと比較して、ランプ
の効率は１５％以上向上しない。
【００４６】このとき、図４より、リング部７の肉厚β
（ｍｍ）に関しては、直線Ｍa１よりも下方の範囲で
は、１００時間の点灯中に発光管リークが発生し、直線
Ｍbよりも上方の範囲では、ランプの効率が１５％以上
向上しない。
（ｍｍ）に関しては、直線Ｍa１よりも下方の範囲で
は、１００時間の点灯中に発光管リークが発生し、直線
Ｍbよりも上方の範囲では、ランプの効率が１５％以上
向上しない。
【００４７】つまり、本管円筒部５の肉厚をα（ｍ
ｍ）、リング部７の肉厚をβ（ｍｍ）、ランプ電力をＷ
（ワット）とした場合、０．００２３×Ｗ＋０．１２≦
α≦０．００２３×Ｗ＋０．６２、かつ０．００９４×
Ｗ＋０．３≦β≦０．００９４×Ｗ＋１．５のとき、安
定した寿命特性を有するとともに、かつ石英製発光管を
用いた高演色高効率メタルハライドランプと比較して、
ランプの効率を１５％以上向上できるメタルハライドラ
ンプを得ることができる。
ｍ）、リング部７の肉厚をβ（ｍｍ）、ランプ電力をＷ
（ワット）とした場合、０．００２３×Ｗ＋０．１２≦
α≦０．００２３×Ｗ＋０．６２、かつ０．００９４×
Ｗ＋０．３≦β≦０．００９４×Ｗ＋１．５のとき、安
定した寿命特性を有するとともに、かつ石英製発光管を
用いた高演色高効率メタルハライドランプと比較して、
ランプの効率を１５％以上向上できるメタルハライドラ
ンプを得ることができる。
【００４８】なお、上記の第１及び第２の実施の形態で
は、封止部の導入線としてニオビウム線を用いたが、ニ
オビウムの代わりに熱膨張率が発光管材料に近いその他
の導入線材料を用いてもよく、また、導電性や非導電性
のセラミックキャップを封止部に用いてもよい。また、
発光管本管円筒部、細管円筒部、リング部が一体成型さ
れた発光管でもよい。
は、封止部の導入線としてニオビウム線を用いたが、ニ
オビウムの代わりに熱膨張率が発光管材料に近いその他
の導入線材料を用いてもよく、また、導電性や非導電性
のセラミックキャップを封止部に用いてもよい。また、
発光管本管円筒部、細管円筒部、リング部が一体成型さ
れた発光管でもよい。
【００４９】また、上記の第２の実施の形態では、外管
２内に窒素ガスを充填したが、窒素を含む混合ガスを充
填しても良い。窒素と同時に充填できるガスとして、例
えばＮｅ（ネオン）ガスを挙げることができる。窒素を
含む混合ガスを用いる場合は、窒素ガスが５０体積％以
上含有されていることが好ましい。
２内に窒素ガスを充填したが、窒素を含む混合ガスを充
填しても良い。窒素と同時に充填できるガスとして、例
えばＮｅ（ネオン）ガスを挙げることができる。窒素を
含む混合ガスを用いる場合は、窒素ガスが５０体積％以
上含有されていることが好ましい。
【００５０】本発明において、発光管に使用されるセラ
ミック材料は特に限定されない。例えば単結晶金属酸化
物であるサファイア、多結晶金属酸化物であるアルミナ
（Ａｌ2Ｏ3）、イットリウム−アルミニウム−ガーネッ
ト（ＹＡＧ）、イットリウム酸化物（ＹＯＸ）、あるい
は多結晶非酸化物であるアルミニウム窒化物（ＡｌＸ）
等を使用することができる。
ミック材料は特に限定されない。例えば単結晶金属酸化
物であるサファイア、多結晶金属酸化物であるアルミナ
（Ａｌ2Ｏ3）、イットリウム−アルミニウム−ガーネッ
ト（ＹＡＧ）、イットリウム酸化物（ＹＯＸ）、あるい
は多結晶非酸化物であるアルミニウム窒化物（ＡｌＸ）
等を使用することができる。
【００５１】また、上記の第１及び第２の実施の形態で
は、外管には硬質ガラスを使用したが、本発明において
外管に使用される材料は特に限定されず、周知のものが
使用できる。
は、外管には硬質ガラスを使用したが、本発明において
外管に使用される材料は特に限定されず、周知のものが
使用できる。
【００５２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、安定し
た寿命特性を有し、かつ各ワットのランプにおいて石英
製発光管を用いた高演色高効率メタルハライドランプと
比較して、ランプの効率を１５％以上向上できるメタル
ハライドランプを提供することができるものである。
た寿命特性を有し、かつ各ワットのランプにおいて石英
製発光管を用いた高演色高効率メタルハライドランプと
比較して、ランプの効率を１５％以上向上できるメタル
ハライドランプを提供することができるものである。
【図１】本発明の一実施の形態であるメタルハライドラ
ンプの一部切欠正面図
ンプの一部切欠正面図
【図２】同じく発光管の断面正面図
【図３】ランプ電力と本管円筒部の肉厚との関係を示す
図
図
【図４】ランプ電力とリング部の肉厚との関係を示す図
１ 発光管 ２ 外管 ５ 本管円筒部 ６ 細管円筒部 ７ リング部 ８ 電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉本 耕一 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工業 株式会社内 (72)発明者 中山 史紀 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工業 株式会社内 (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
Claims (2)
- 【請求項１】 内部に一対の電極が設けられ、かつ内部
に発光金属が封入された透光性セラミックからなる発光
管を備え、前記発光管は、本管筒部と、この本管筒部の
両端部に設けられたリング部と、このリング部に設けら
れた細管筒部とを有しているとともに、前記本管筒部の
肉厚をα（ｍｍ）、前記リング部の肉厚をβ（ｍｍ）、
ランプ電力をＷ（ワット）とした場合、０．００２３×
Ｗ＋０．２２≦α≦０．００２３×Ｗ＋０．６２、かつ
０．００９４×Ｗ＋０．５≦β≦０．００９４×Ｗ＋
１．５を満足することを特徴とするメタルハライドラン
プ。 - 【請求項２】 外管と、内部に一対の電極が設けられ、
かつ内部に発光金属が封入された透光性セラミックから
なる発光管とを有し、前記発光管は前記外管内に気密に
保持されており、前記外管内には少なくとも窒素が充填
されており、前記発光管は、本管筒部と、この本管筒部
の両端部に設けられたリング部と、このリング部に設け
られた細管筒部とを有しているとともに、前記本管筒部
の肉厚をα（ｍｍ）、前記リング部の肉厚をβ（ｍ
ｍ）、ランプ電力をＷ（ワット）とした場合、０．００
２３×Ｗ＋０．１２≦α≦０．００２３×Ｗ＋０．６
２、かつ０．００９４×Ｗ＋０．３≦β≦０．００９４
×Ｗ＋１．５を満足することを特徴とするメタルハライ
ドランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24811298A JP3271946B2 (ja) | 1997-09-26 | 1998-09-02 | メタルハライドランプ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-261682 | 1997-09-26 | ||
| JP26168297 | 1997-09-26 | ||
| JP24811298A JP3271946B2 (ja) | 1997-09-26 | 1998-09-02 | メタルハライドランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11162416A true JPH11162416A (ja) | 1999-06-18 |
| JP3271946B2 JP3271946B2 (ja) | 2002-04-08 |
Family
ID=26538603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24811298A Expired - Fee Related JP3271946B2 (ja) | 1997-09-26 | 1998-09-02 | メタルハライドランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3271946B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006228584A (ja) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | Iwasaki Electric Co Ltd | 高圧放電灯 |
| US7138083B2 (en) | 2001-02-09 | 2006-11-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of producing arc tube body |
| JP2007280634A (ja) * | 2006-04-03 | 2007-10-25 | Stanley Electric Co Ltd | 高圧放電灯 |
-
1998
- 1998-09-02 JP JP24811298A patent/JP3271946B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7138083B2 (en) | 2001-02-09 | 2006-11-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of producing arc tube body |
| JP2006228584A (ja) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | Iwasaki Electric Co Ltd | 高圧放電灯 |
| JP2007280634A (ja) * | 2006-04-03 | 2007-10-25 | Stanley Electric Co Ltd | 高圧放電灯 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3271946B2 (ja) | 2002-04-08 |
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