JPS58129742A - 安定器内蔵形集魚用メタルハライドランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術的背景〕 本発明は漁船に設置されて集魚灯として使用されるメタ
ルハライドランプに係り、特に安定器を外管バルブ内に
収容した安定器内酸形集魚用メタルハライドランプに関
する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

漁船においては夜間に、イカ、アジ、サバ、サンマ等の
漁業するのに集魚灯が使用されていることは広く知られ
ている。従来において集魚灯としての光源は専ら白熱電
球が大半であった。

白熱電球は価格が安く、取り扱いも簡便であるが、反面
、ランプ効率が低く、所望の明るさを得ようとするとラ
ング数がきわめて多くなり、それ故に漁船における集魚
灯設備、電源設備が多大となり、消費電力も大きいので
、−操梁当りに占める電気代が晶くつき、近年の省エネ
ルギー観点に対する設備としては不向きである。

このような白熱電球に替わり、効率に優れたハロダン電
球や金＠蒸気放電灯の採用が進んでいる。しかし八日ｒ
ｙ電球の場合は、白熱電球に比べると効率に優れている
が、金属蒸気放電灯の効率に比べると著しく劣るので、
省エネルギーの面では、やはり金嬌床気枚電灯が最良の
ものといえる。金属蒸気放電灯のなかでも光源がコンミ
４クトであり、かつ光色の選択の自由制が高く、かつ高
効率、高寿命のものとしてメタルハライドランプが最適
である。

しかしながらメタルパライトラングは、高圧水銀灯、旨
圧ナトリウムランプなどの他の金属蒸気放電灯と同様に
、大形かつ大型−の安定器を必要とする。従来丁でに実
用化されている巣魚灯用枚電灯における安定器は、４０
０Ｗクラスのもので２０Ｋｙ、ＩＫＷ〜３ＫＷクラスの
ものでは８０〜ｔｏｏｌｉ、ｙの重量がある。したがっ
て、ランプそのものの効率が高く、かつ使用灯数が削減
されるとしても、安定器のもつ重量がかなり大きくなり
、かつこの安定器の価格は結構高いため、初期設備投資
が多大となり、よって白熱電球ｊ：よる全集魚灯システ
ムに比べてメタルハライドランプによる全集魚灯システ
ムは必ずしもコストダウンには結び付かず、特に大型漁
船になるほど使用灯数も増加し、白熱電球に比べて灯数
が少くなるにしても、省′成力分で設備費を補なうこと
がむつかしいからメタルハライドランプの集魚灯システ
ムを採用するに至らない原因となっていた。したがって
メタルハライドランプを用いた集魚灯設備では、大重量
、高価格な安定器を省略することが最大の課題となって
いる。

ところで、ランプの外部に格別な安定器を必要としない
放電灯として、安定器内酸形高圧水銀ランプ（セルフバ
ラスト形高圧水銀灯）がすでに知られている。このもの
は外管バルブ内に発光管と抵抗体からなる安定器を収容
し、これら発光管と安定器を直列に接続したものである
。

本発明者等は、前述の集魚灯用メタルハライドランプに
上記安定器内蔵式構造を採用することに注目し、このよ
うにすれば、大商社で高価格な外部安定器を省略できる
ので、設備費が格段に廉価となり、合せてメタルハライ
ドランプのもつ省電力効果も有効に活用できることが期
待される。

したがって本発明の第１の要点は、集魚灯用メタルハラ
イドラングを安定器内蔵形とすることにある８ 一方、従来知られている安定器内酸形高圧水銀ランプは
水銀の発光スペクトルを利用するものであるため、集魚
性能としては好ましくない。

本発明者等は種々の研究、検討により、魚類の視感度、
特にイカ、アジ、すΔ、サンマ等は５１Ｑｎｍをピーク
とする波長域、すなわち４５０〜５　ｇ　Ｑｎ＋ｍ＋の
領域に強い視感度をもつことを知る（二至った。従来の
水銀、また一般照明用としてのメタルハライドランプに
用いられているスカンジウム、ナトリウムへロｒン化物
などは上記波長域において必ずしもピーク波長の発光を
生じるものではなく、よって集魚性の観点から集魚能力
に侵れた発光波長の改良が望まれている。

〔発明の目的〕

本発明はこのような事情にもとづきなされたもので、省
電力、省設備費を実現し、かつ集魚性能に優れた発光ス
ペクトルが得られる安定器内蔵形メタルハライドランプ
の提供を目的とする。

〔発明の概要〕

すなわち本発明は、水銀、始動用希ガスおよび金檎ハロ
ゲン化物を封入してなる発光管に抵抗体からなる安定器
を直列に接続し、これら発光管および安定器を外管バル
ブ内に収容することにより前述したごとき設備費用およ
び消置亀力の節削を可能にし、かつ金属ハロゲン化物と
して５３５ｎｍ付近に発光スペクトルをもつタリウムハ
ロダン化物を使用することにより集魚性能の向上を実現
化したものである。

〔発明の実施側〕

以下本発明の一実施例を図面にもとづき説明する。図に
おいて１は発光管であり、石英等の透光性耐熱物質にて
構成されている。発光管１内には互に対向して圧電極２
ａおよび２ｂが設けられ、かつ必要に応じて一方の主電
極２ａに近接して始動用補助電極３が設けられている。

発光管１内には水銀と始動用希ガスおよびハロゲン化金
瞬が封入されている。始動用希ガスとしては、いわゆる
ペニングガス、たとえばアルゴン、クリプトン、キセノ
ンの少なくとの１種とネオンの混合ガスであり、発光管
１内ζ二１０〜１５０　Ｔｏｒｒの圧力で封入され、か
つアルゴン、クリプトン、キセノンの少なくとも１種は
全希がスζ二対して０．１〜２０％の混合比をもって封
入される。またハロダン１ヒ金■としては、タリウムの
へロデン化物、たとえば沃１ヒタリウムが用いられ、沃
化タリウムは発光管１の単位内容＃ｈ当り００５〜２．
０　ｍ！ｆ／Ｃ，Ｑの割合で封入しである。

発光管１の両端封止部はホルダー４．４を介して４電件
のサポート５に交付されており、上記他方の王鴫極２ｂ
はリード線６を介してサポート５に゛電気的に接続され
ている。なおサポート５はステム２の一方のウェルズ８
ａに接続されている。発光管１の一方の主電極２ａは他
のリード線９を介して抵抗体からなる安定器１０に接続
されている。安定器１０は白熱フィラメントからなり、
発光管１の一端部を包囲している。白熱フィラメント安
定器１０はガラス、セラミック等の絶縁支持体１１に複
数のアンカー線１２・・・を介して張架されており、絶
縁支持体１ノはすＩ−ト５に取り付けられている。白熱
フィラメント安定器１０はリード線１３を介してステム
７の他方のウェルズ８ｂに接続されている。なおリード
線１３は絶縁チューブ１４にて撞われている。したがっ
て、発光管１と白熱フィラメント安定器１０は点灯中に
おいて直列に接続されるようになっている。

始動用補助電極３はリード線１５を介して補助抵抗１６
に接続され、この補助抵抗１６はサポート５に電気的に
接続されている。このような発光管１、白熱フィラメン
ト安定器１０、補助抵抗１６等は外管１７内に収容され
ている。

外管１７のステム７に封着したウェルズ８ａ。

８ｂは口金１８および端子１９に接続されている。なお
外管１７の外衣面には防水被膜として、たとえばシリコ
ン膜（図示しない）を被着しである。

このような構成に係る実施例のラングは、電圧が印加さ
れると、一方の主電極２ａと始動用補助電離３との間で
グロー放′成を開始し、この放電はやがて主電極２ａ、
２ｂ間のアーク放電へ移行して安定点灯に移る。

このような始動時においては、発光管１内にペニングガ
スを封入しであるから、低い始動電圧でも確実に始動が
行える。′ｆなわち始動用希ガスとしてアルゴン、クリ
プトンあるいはキセノンの少なくとも１１４とネオンの
混合ガスとしたので、ランプの始動電圧が低くなる。特
にこのペニングガスの封入圧を１０〜１５０　Ｔｏｒｒ
トし、アルイン。クリプトンあるいはキセノンの少なく
とも１種の全希ガスに対する割合を０．１〜２０％とし
たから、始ｖＪ電圧は１６０〜１８０■となり、一般的
な漁船の電源″電圧２００〜２６０ｖで、格別な始動補
助手段を使用することなく充分に始動可能となる。

なお混合比が０．１％未満であるか、２０％を越えると
ペニング効果が低くなって始動電圧が旨くなり、また封
入圧がｌ　Ｑ　Ｔｏｒｒ未満の場合にはグロー放電から
アーク放電へと移行し難く、かつ１５０　Ｔｏｒｒを越
えるとアーク放電の開始電圧が高くなるので、いずれも
実用的でなくなる。

このようにしてランプが安定点灯（ユ移ると、発光管１
においては沃化タリウムの発光にもとづき、約５３５　
ｎｍのピーク波長をもつ発光が行われる。この種沃化タ
リウムの発光は、４５０〜５８０　ｎｍの視感度領域を
もつ魚類、特にイカ。

アジ、サンマ、サバ等の集魚性に優れ、非常゛に効果的
な集魚性能を発揮する。

しかも安定点灯時には、発光管１の沃化タリウムの緑色
系発光に加えて、白熱フィラメント安定器１０も同時に
発光するので、この白熱）イラメント安定器１０は１記
５３５　ｎｍの波長に、可視光全域に広がる連続ス４ク
トルを付加し、魚類の種類の多くに対する集魚効果を高
めることになる。

また点灯時においては白熱フィラメント安定器１０と発
光管１とが直列回路を構成するため、この安定器１０は
電流制御の抑制作用、つまりパラストの機能を奏し、し
たがってランプの外部に格別な安定器、つまり大軍−で
大形の安定器を必要としなく、設備費が白熱電球と同根
１ｙで済む。特に口金１８を白熱電球用ソケットに適合
するように形成しておけば概存の白熱電球用設備に、白
熱電球と代替して設備することができ、この場合、発光
効率に、憂れるので使用灯数が少くてすみ、省電力効果
は犬となる。

本ランプの特長として挙げられるランプ効率は１述のご
とき省エネルギーの観点から、かなり重要な問題である
。この点について考察してみると以下のことが言える。

つまり、ランｆ電流をＩＬ（Ａ）、電源電圧をＶｏｆＶ
）、白熱フィラメント安定器印加電圧Ｖｆ（Ｖ、発光管
′電圧ＶＩＢ（Ｖ）、ランプ力率ｖＬ（％）、および発
光管力率ηＩＢ（％）とすると、ランｆ１！力は発光管
電力とフィラメント電力との和であり、次式（１）で表
わされる。

ηＬ　×Ｖｏ　×ＩＬ＝　’７ＩＢ　Ｘ　ＶＩＢＸ　Ｉ
Ｌ＋ＶｒＩＬ−°６（１）また全光束をΦＬ、発光管か
ら出る光束をΦＩＢ、フィラメント安定器から出る光束
なΦｆとすると、ΦＬ＝ΦＩＢ十Φｆ である。

フィラメントの効率は一般電球もしくはノ＼ロｒン電球
で１５１ｍ／Ｗ、電源電圧を上げて使用してもせいぜい
２４７ｍ／”Ｎ程度であり、発光管に比べてきわめて低
いものである。本発明に使用するパラストフィラメント
の効率は、長寿命性を考、慮して１０．７ｍ／Ｗあるい
はそれ以下が望まれる。したがって、 Φｆ≦１０・ＶｆＸＩＬである。

一方、沃化タリウムを封入した発光管の効率は７５７ｍ
／Ｗ以１が確認されており、よってΦＩＢ≧７５ηＩＢ
　Ｘ　ＩＬである。

ＶＩＢはほぼ一定であり、またＩＬはランプの大きさに
よって決定されるものであるため、全光束ΦＩ、を増加
させるため（＝は、ｖｆをできる限り小さくし、この分
ＶＩＢをできるだけ大きくすることが望ましい。

しかしく１）式より、ランシカ率＋７Ｌνまであるから
、ＶＩＢ＜１であることｉ二よりＶＩＢが増すほどラン
プ力率ηＬは低下し、立消え等の問題を生じる。本発明
者らはこれらの限界としてＶｔ／Ｖｏを３０〜６５％の
範囲に規制すれば最適となることを見い出した。

■ｆ／■ｏが３０％未満となればＶより／Ｖｏの比が大
きくなり、ランプ力率の低下にもとづき立消えし易いラ
ンプとなる。またＶｒ／Ｖｏが６５％を越えるとフィラ
メント安定器の発光が増大しすぎてタリウムの緑色（５
３５ｎｍ）の発光スペクトルが低下し、ランシカ率も落
ちて集魚性能が低下する。

具体例として１２５０Ｗ形の安定器内蔵形メタルハライ
ドランプについて説明する。沃化タリウムを０．２等ノ
／鴫封入したランプにおいて、電源電圧２４０Ｖの場合
、■ｆ／ｖｏ＝４５％でランプ効率は４８Ａｍ／Ｗとな
り、一般電球やハロダン電球を短寿命（３００Ｈｒ）で
使用する場合の効率２４．７！、ｍ／Ｗの２倍となり、
かつ寿命も９０００時間となって３０倍以上となる。ま
た一般電球や・へロダン電球を通常の寿命、３０００時
間で使用する場合の効率１５７ｍ／Ｗに対して、効率寿
命ともに約３倍以上であることが確認されている。しか
も効率比においては、フィラメント発光により可視光全
域に広がるものであるため、魚類の視感度曲線の補正を
含む有効効率で換言すれば、白熱電球やハロダン電球と
の差は一層広くなり、を記２〜３倍の値よりもさら（二
２〜３倍にも広がることになる。

沃化タリウムの封入量は発光管の単位容檀当り０．０５
〜２．　ＯＷＬｔＡｃ−の範囲で封入されることが必要
であり、これが０．０５　ｍｙ／ｃｃ未満であるとタリ
ウムの発光量が少過ぎて集魚性が悪くなり、また２、　
０　ｍ、ｆＡｃを越えても効率は飽和状態に達し、むし
ろアークの不安定性を招くので好ましくない。

なお、タリウムは沃化物の形態で封入されることには限
らず、臭化物、塩化物など他のへログン化物の形態で封
入しても同様の効果がある。

また本発明の外管１２（二代って一部分反射面を形成し
た外管に収容した場合には、スポット照明として使用す
ることができ、集魚灯としてはこのようなスポット照明
で使用することも可能である。

〔発明の効果〕

以り詳述したように本発明は、外管内に発光管とともに
抵抗安定器を収容したので、ランプの外部に格別な大重
量、大形かつ冒価な安定器を必要とせず、よって漁船の
設備費が格段に廉価となる。しかも本ランプは白熱電球
やハロダン電球に比べて効率に優れているので省電力効
果が大きく、−航海当りの電気費用も大幅に低ｇ−ｒ：
′壱、魚価にはね反る電気代の割合も小さくなる。加え
て発光物質としてタリウムハロダン化物を用いたので、
魚類の視感度領域のピーク波長に近似した５　３５　ｎ
ｍの発光波長を生じ、よって集魚性能がきわめて高くな
る効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はランプ全体の
構成図、第２図はその回路構成図である。 １・・・発光管、２ａ　、２ｂ・・・主電極、１ｏ・・
・白熱フィラメント安定器。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）水銀、始動用希ガスおよび金属ノ＼ロｒン化物を
   封入してなる発光管と抵抗体からなる安定器を直列に接
   続して外管バルブに収容した安定器内酸形集魚用メタル
   ハライドラングにおいて、金属ハロダン化物としてタリ
   ウムノ１０ｒン化物を用いたことを特徴とする安定器内
   酸形集魚用メタルハライドランプ。
2. （２）抵抗体からなる安定器は白熱フィラメントであり
   、点灯中には発光管とともに発光することを特徴とする
   特許請求の範囲第（１）項記載の安定器内蔵形メタルハ
   ライド３ランゾ。
3. （３）　　タリウムハロダン化物は発光管の単位内容漬
   当り０．０５〜２．０　ｆｉｙ−／ｌ′Ｌｃの割合で封
   入されることを特徴とする特許請求の範囲第Ｑ）項また
   −テは、ｍ：２）項記載の安定器丙蔵形集魚用メタルパ
   ライ゛ド２ンプ。