JPS59175548A - 小形メタルハライドランプ - Google Patents
小形メタルハライドランプInfo
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- JPS59175548A JPS59175548A JP58049910A JP4991083A JPS59175548A JP S59175548 A JPS59175548 A JP S59175548A JP 58049910 A JP58049910 A JP 58049910A JP 4991083 A JP4991083 A JP 4991083A JP S59175548 A JPS59175548 A JP S59175548A
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- Japan
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- lamp
- lighting
- metal halide
- vertical
- mercury
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- Granted
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/82—Lamps with high-pressure unconstricted discharge having a cold pressure > 400 Torr
- H01J61/827—Metal halide arc lamps
Landscapes
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は１００ワット未満の小形メタルハライドランプ
に関する。
に関する。
この種の小形メタルハライドランプは、第１図に示すよ
うに、外管１内に発光管２を収容し、この発光管２の主
電極３および４を発光管支持兼用の導電線５，６に接続
し、これら導電線５゜６を外管１のステム７に封着しで
ある。そしてこれら導電線５，６は口金８およびアイレ
ット端子９に接続されている。なお１０はゲッタを示し
、ランプの寿命中に外管１内に放出される水素等の不純
ガ゛スを吸着する。
うに、外管１内に発光管２を収容し、この発光管２の主
電極３および４を発光管支持兼用の導電線５，６に接続
し、これら導電線５゜６を外管１のステム７に封着しで
ある。そしてこれら導電線５，６は口金８およびアイレ
ット端子９に接続されている。なお１０はゲッタを示し
、ランプの寿命中に外管１内に放出される水素等の不純
ガ゛スを吸着する。
発光管２は石英まだはセラミック等によ＃）＠成され、
球形もしくは楕円球形に形成されておシ、内部にはアル
ゴンなどの始動用希ガスと、水銀と、スカンソウムーナ
トリウム沃化物（ＳｃＩ４．−ＮａＩ）などのごとき金
属ハログ／物を封入しである。
球形もしくは楕円球形に形成されておシ、内部にはアル
ゴンなどの始動用希ガスと、水銀と、スカンソウムーナ
トリウム沃化物（ＳｃＩ４．−ＮａＩ）などのごとき金
属ハログ／物を封入しである。
このような構成によるメタルハライドランプは、たとえ
ば４０ワット級において主電極間距離ｌが４闘、封入水
銀量２０Ｔｎ９ 、５ｃＩ３−ＮａＩからなる刺入金属
ハロダン化物２ ｍ９で、ランプ電圧９０〜１００ボル
トとし、４０Ｗの水銀灯安定器を用いて点灯される。
ば４０ワット級において主電極間距離ｌが４闘、封入水
銀量２０Ｔｎ９ 、５ｃＩ３−ＮａＩからなる刺入金属
ハロダン化物２ ｍ９で、ランプ電圧９０〜１００ボル
トとし、４０Ｗの水銀灯安定器を用いて点灯される。
このような小形メタルハライドランプでは、入力′電力
が１００ワット未満と小さくかつ主筒１極間距離が敷部
と短いにも拘らず、ランプ電圧を１００ボルト近く高め
るために封入水銀量が相対１的に多く、シたがって点灯
状態における発光省２内のガ゛ス圧力は５０〜６０気圧
にも達する。このため発光管２は耐圧強度を保持すべく
球形もしくは楕円球形に構成されるものである。しかし
ながらこのようなランプを発光管２の管軸が鉛直方向に
沿うような垂直点灯した場合と、同一ランプを発光管２
の管軸が水平方向に向くような水平点灯した場合とでは
、ランプ電圧の上昇具合に差が生じる。すなわち水平点
灯の場合には発光管内のガス対流によってアークが上方
へ著しくａｌ］がり、これが原因して垂直点灯の場合に
比べてランプ電圧が２０〜３０ボルト上昇し、立消えな
どを生じて安定点灯が不可能となる。
が１００ワット未満と小さくかつ主筒１極間距離が敷部
と短いにも拘らず、ランプ電圧を１００ボルト近く高め
るために封入水銀量が相対１的に多く、シたがって点灯
状態における発光省２内のガ゛ス圧力は５０〜６０気圧
にも達する。このため発光管２は耐圧強度を保持すべく
球形もしくは楕円球形に構成されるものである。しかし
ながらこのようなランプを発光管２の管軸が鉛直方向に
沿うような垂直点灯した場合と、同一ランプを発光管２
の管軸が水平方向に向くような水平点灯した場合とでは
、ランプ電圧の上昇具合に差が生じる。すなわち水平点
灯の場合には発光管内のガス対流によってアークが上方
へ著しくａｌ］がり、これが原因して垂直点灯の場合に
比べてランプ電圧が２０〜３０ボルト上昇し、立消えな
どを生じて安定点灯が不可能となる。
このため同一定格のランプでも垂直点灯用のランプと水
平点灯用ランプとの２種類を準備しなければならない欠
点がある。
平点灯用ランプとの２種類を準備しなければならない欠
点がある。
本発明はこのような事情にもとづきなされたもので、［
６１−ランプで垂・直点灯および水平点灯のいづれにマ
°′も使用することができる小形メタルハライドランプ
を提供しようとするものである。
６１−ランプで垂・直点灯および水平点灯のいづれにマ
°′も使用することができる小形メタルハライドランプ
を提供しようとするものである。
本発明は上記目的を達成するために、発元管内谷槓Ｑ
（ｃｃ）と封入水銀量Ｍ （ｌｉｔ？）との関係を一≦
３６０ に規制したことを特徴とする。
（ｃｃ）と封入水銀量Ｍ （ｌｉｔ？）との関係を一≦
３６０ に規制したことを特徴とする。
第２図には、この種小形メタルハライドランプの垂直点
灯時と水平点灯時における各ランプ電圧を比較して示し
である。この特性図は、たとえばＡ点に該当するランプ
全垂直点灯すると、Ａ点から横軸上に垂直線を降して横
軸上と交わる点ａ１が当該ランプの垂直点灯時における
ランプ電圧であシ、同じくＡ点に該当するランプを水平
点灯する場合にＡ点から縦軸上に垂直勝金降して縦軸と
交わる点ａ２が当該ランプΩ水子点灯時のランプ電圧と
なること全示し、天測データによシ作製したものである
。な訃斜線部分はばらつき範囲を示す。
灯時と水平点灯時における各ランプ電圧を比較して示し
である。この特性図は、たとえばＡ点に該当するランプ
全垂直点灯すると、Ａ点から横軸上に垂直線を降して横
軸上と交わる点ａ１が当該ランプの垂直点灯時における
ランプ電圧であシ、同じくＡ点に該当するランプを水平
点灯する場合にＡ点から縦軸上に垂直勝金降して縦軸と
交わる点ａ２が当該ランプΩ水子点灯時のランプ電圧と
なること全示し、天測データによシ作製したものである
。な訃斜線部分はばらつき範囲を示す。
第２図の特性図から、ランプ電圧ＶＬが６０ボルト以下
の範囲では垂直点灯と水平点灯とではランプ電圧の差が
ほとんどない。６０ボルトを越えると垂直点灯時と水平
点灯時とではランプ電圧に差が生じ、同一ラングでは水
平点灯の方が高いランプ電圧となることが判る。
の範囲では垂直点灯と水平点灯とではランプ電圧の差が
ほとんどない。６０ボルトを越えると垂直点灯時と水平
点灯時とではランプ電圧に差が生じ、同一ラングでは水
平点灯の方が高いランプ電圧となることが判る。
ランプ′魁圧の差は通常約１０チ捷では許容できるもの
である。これは電源電圧全１０％低下させてもちらつき
や立消えを生じることなく安定に点灯することが要求さ
れ、寿命中ランプ電圧の１０％以内の変動幅であれば点
灯を維持できるように、本来的に渚頴されているためで
ある。第２図の特性から、垂直点灯と水平点灯とでラン
プ電圧が１０係以内の差となる範囲は垂直点灯時のラン
プ電圧が７３ボルト以下であることが判る。
である。これは電源電圧全１０％低下させてもちらつき
や立消えを生じることなく安定に点灯することが要求さ
れ、寿命中ランプ電圧の１０％以内の変動幅であれば点
灯を維持できるように、本来的に渚頴されているためで
ある。第２図の特性から、垂直点灯と水平点灯とでラン
プ電圧が１０係以内の差となる範囲は垂直点灯時のラン
プ電圧が７３ボルト以下であることが判る。
つまり垂直点灯時のランプ電圧が７３ボルトのランプを
水平点灯させるとこのときのランプ電圧は８０ポルトと
なシ、したがって となるものである。
水平点灯させるとこのときのランプ電圧は８０ポルトと
なシ、したがって となるものである。
なお、第２図の特性は、第１図に示された発光管２の電
極軸方向に沿う最大長りを１２調以下とし、電極間距離
１！ （ｃｒｎ） 、発光管ンの内容積Ｑ（ｃｃ） 、
封入水銀量Ｍ（η）を種々変えて測定した特性図である
。
極軸方向に沿う最大長りを１２調以下とし、電極間距離
１！ （ｃｒｎ） 、発光管ンの内容積Ｑ（ｃｃ） 、
封入水銀量Ｍ（η）を種々変えて測定した特性図である
。
ところでこのような発光管の垂直点灯時のランプ電圧■
、は、 で与えられる。
、は、 で与えられる。
このことは以下のごとき物理的現象で説明される。すな
わち単一の電子のエネルギー授受を場えると年−の電子
は電界Ｅから単位時間尚シε−８μＥ２
（ロ）のエネルギーを得る。−万このエネルギー
εは電子が放電空間中の原子と１ｍｌ突することにより
失われるので、 である。（ロ）式および（ハ）式においてｍｆｌ−ｉ’
に子の質弼：、ｆは電子が１回の衝突でエネルギーを失
う確率、Ｃは電子の速度、λは電子の平均自由行程、μ
は電子移動率、ｅは電子の電荷量である。
わち単一の電子のエネルギー授受を場えると年−の電子
は電界Ｅから単位時間尚シε−８μＥ２
（ロ）のエネルギーを得る。−万このエネルギー
εは電子が放電空間中の原子と１ｍｌ突することにより
失われるので、 である。（ロ）式および（ハ）式においてｍｆｌ−ｉ’
に子の質弼：、ｆは電子が１回の衝突でエネルギーを失
う確率、Ｃは電子の速度、λは電子の平均自由行程、μ
は電子移動率、ｅは電子の電荷量である。
であシ、とこでｋはボルツマン定数、τ８は電子温度、
ｎは放電空間中の原子密度、σは電子と原子の衝突断面
積である。したがって（ロ）式ないランプ電界Ｅはラン
プ電圧ｖＬから陰極降下電圧および陽極降下電圧の′ｆ
ｌＤＶａ＋。を引いたものを電となる。
ｎは放電空間中の原子密度、σは電子と原子の衝突断面
積である。したがって（ロ）式ないランプ電界Ｅはラン
プ電圧ｖＬから陰極降下電圧および陽極降下電圧の′ｆ
ｌＤＶａ＋。を引いたものを電となる。
一方発光管内の封入金属が水銀だけの場合は■〔
Ｑ （ト）
となるから
になる。水銀に加えてハロヶ゛ン化金属（封入量Ｍ’ヤ
）が刺入される場合には となるがＭ′はＭに較べてきわめて小さいので、無視し
て定数ａの中に含ませることができ、（イ）式の実現が
理解される。
）が刺入される場合には となるがＭ′はＭに較べてきわめて小さいので、無視し
て定数ａの中に含ませることができ、（イ）式の実現が
理解される。
との関係においてアークが立消え、アークゆれなどのな
い安定な状態で発光効率の向上が認めらｙ軸とすると、
ｙ ＝ ０．０３０８ （ｘ−１５）とｙ＝０．０７９
（ｘ−１５）とで囲まれた範囲で発光効率の向上するこ
とが確認された。もしｙ ＜ ０．０３０８ （ｘ−１
，５）、即ちｙ＝０．０３０８ （ｘ−１５）の直線よ
り下方にく、ると、アークはハロゲン等の影響が強く現
われ、ランプ電圧が水銀のみ封入の場合に比較し高く上
昇し、アークのゆれ、あるいはランプ立消え′電圧が高
くなシ立消えやすいなどの弊害が現われるまたｙ≧０．
０７９ （ｘ−１５）即ちｙ＝０．０７９ （ｘ−１５
）の直線より上方にくると、封入水銀量が過大でこの全
水銀の蒸発した圧力が５０気圧前後にもなシ、数十ワッ
トの入力では完全蒸発せず、ランプ特性が不安定になる
欠点がある。それ故、ｙ＝０．０３０８ （ｘ−１５）
とｙ＝０．０７９ （ｘ−１５）とで囲まれた範囲がよ
い。特にｙ＝０．０４１７ （ｘ−１５）近辺において
発光効率は著しく向上し、ランプ特性と前述の（イ）式 このことから前記第２図の結果を加味すると、となるよ
うに設定すればよいことが判る。
い安定な状態で発光効率の向上が認めらｙ軸とすると、
ｙ ＝ ０．０３０８ （ｘ−１５）とｙ＝０．０７９
（ｘ−１５）とで囲まれた範囲で発光効率の向上するこ
とが確認された。もしｙ ＜ ０．０３０８ （ｘ−１
，５）、即ちｙ＝０．０３０８ （ｘ−１５）の直線よ
り下方にく、ると、アークはハロゲン等の影響が強く現
われ、ランプ電圧が水銀のみ封入の場合に比較し高く上
昇し、アークのゆれ、あるいはランプ立消え′電圧が高
くなシ立消えやすいなどの弊害が現われるまたｙ≧０．
０７９ （ｘ−１５）即ちｙ＝０．０７９ （ｘ−１５
）の直線より上方にくると、封入水銀量が過大でこの全
水銀の蒸発した圧力が５０気圧前後にもなシ、数十ワッ
トの入力では完全蒸発せず、ランプ特性が不安定になる
欠点がある。それ故、ｙ＝０．０３０８ （ｘ−１５）
とｙ＝０．０７９ （ｘ−１５）とで囲まれた範囲がよ
い。特にｙ＝０．０４１７ （ｘ−１５）近辺において
発光効率は著しく向上し、ランプ特性と前述の（イ）式 このことから前記第２図の結果を加味すると、となるよ
うに設定すればよいことが判る。
ところで水平点灯時におけるアークの上方への曲がシ程
度は、発光管内のガス対流速度に影響される。このガス
対流速度は発光管内のガス圧力に関係する。そこで本発
明省等は発光管内のガス圧力に影響を及ぼす発光管の内
容積Ｑ（ｃ４）と、封入水銀量Ｍ （７１９）との関係
を調べてみると下表のごとき実験データが得られた。
度は、発光管内のガス対流速度に影響される。このガス
対流速度は発光管内のガス圧力に関係する。そこで本発
明省等は発光管内のガス圧力に影響を及ぼす発光管の内
容積Ｑ（ｃ４）と、封入水銀量Ｍ （７１９）との関係
を調べてみると下表のごとき実験データが得られた。
上記の結果によシ、発光管の内容積Ｑ （ｃ、ｃ）と、
封入水銀量Ｍ （ｍｇ）との関係を 一≦３６．０ （１）に規制すれば
、↓）点灯と水平点灯とのランプ電圧の差を１０チ以内
にとどめることができることを確認した。
封入水銀量Ｍ （ｍｇ）との関係を 一≦３６．０ （１）に規制すれば
、↓）点灯と水平点灯とのランプ電圧の差を１０チ以内
にとどめることができることを確認した。
このことから、同一ランプを使用して垂直点灯、水平点
灯のいづれにも使用でき、しかもそれぞれ安定に点灯さ
せることができるようにすなる。
灯のいづれにも使用でき、しかもそれぞれ安定に点灯さ
せることができるようにすなる。
なお、たとえば封入水銀量Ｍを極端に少なくし１、主電
極間距離ｌの長いもの、例゛えばノ＝２、Ｏｍｍ程度の
ものであれば垂直点灯と水平点灯とでランプ電圧の差が
たいして大きくならないが、この場合は最冷部温度が充
分に昇温しなくなシ、封入ハロゲン化金属の蒸発が生じ
なくなってう７ ｆ効率、、 ランプ光色はメタルハラ
イドランプの特性よりもむしろ単なる水銀ランプの特性
に近くなってしまう。小形メタルハライドランプでは最
冷部温度を充分に昇温させて封入ハロダン化金属の蒸発
を促進させることが重要であシ、このため電極軸方向発
光管最大長さＬが１２哩以下で設計されている。したが
って電極間距離を２０閣も長くするような対重は採用で
きない。
極間距離ｌの長いもの、例゛えばノ＝２、Ｏｍｍ程度の
ものであれば垂直点灯と水平点灯とでランプ電圧の差が
たいして大きくならないが、この場合は最冷部温度が充
分に昇温しなくなシ、封入ハロゲン化金属の蒸発が生じ
なくなってう７ ｆ効率、、 ランプ光色はメタルハラ
イドランプの特性よりもむしろ単なる水銀ランプの特性
に近くなってしまう。小形メタルハライドランプでは最
冷部温度を充分に昇温させて封入ハロダン化金属の蒸発
を促進させることが重要であシ、このため電極軸方向発
光管最大長さＬが１２哩以下で設計されている。したが
って電極間距離を２０閣も長くするような対重は採用で
きない。
またランプ電圧ｖＬを極端に低くした発光管はアーク部
入力が充分でなく、ランプ効率が低くなる。実験の結果
約４０ボルト以上のランプ電圧であることが望ましい。
入力が充分でなく、ランプ効率が低くなる。実験の結果
約４０ボルト以上のランプ電圧であることが望ましい。
なお本発明は外管の姿勢に対する垂直、水平姿勢という
ことではなく、要するに発光管の管軸方向が垂直か水平
かということを問題とするものであシ、たとえば外管内
にこの外管のせｊｆ’ｉ１１方向と直交するようにして
発光管軸が配置されるような小形メタルノ・ライドラン
ゾにおいても１喪するに発光管の向きが対塚となるもの
である。
ことではなく、要するに発光管の管軸方向が垂直か水平
かということを問題とするものであシ、たとえば外管内
にこの外管のせｊｆ’ｉ１１方向と直交するようにして
発光管軸が配置されるような小形メタルノ・ライドラン
ゾにおいても１喪するに発光管の向きが対塚となるもの
である。
また垂直姿勢というのは正しく鉛直方向に向いていると
いうことではなく、鉛直方向に対して３０°位の１頃き
をもっていてもよい。
いうことではなく、鉛直方向に対して３０°位の１頃き
をもっていてもよい。
以上述べた通り本発明によると、同一のランプを垂直点
灯および水平点灯のいづれかの姿勢で点灯してもランプ
電圧の麦ヲ小さく抑止することができるので立消え等の
不具合を生じることがなくなり、換言すれは同一のラン
プを垂直点灯、水平点灯のいづれにも使用することがで
き、いづれの使用であっても安定した点灯’ｅ ＭＩ＝
持することができるようになる。
灯および水平点灯のいづれかの姿勢で点灯してもランプ
電圧の麦ヲ小さく抑止することができるので立消え等の
不具合を生じることがなくなり、換言すれは同一のラン
プを垂直点灯、水平点灯のいづれにも使用することがで
き、いづれの使用であっても安定した点灯’ｅ ＭＩ＝
持することができるようになる。
第１図は小形メタルハライドランプの構成を説明する図
、第２図および第３図はそれぞれ科性図である。 １・・・外管、２・・・発光管、３，４・・・主電極。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第２図
、第２図および第３図はそれぞれ科性図である。 １・・・外管、２・・・発光管、３，４・・・主電極。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第２図
Claims (2)
- （１）一対の電極を備える発光管内に、始動用希ガスと
水銀と金属ハロゲン化物を封入した１００ワット未満の
小形メタルハライドランプにおいて、発光管内容積をＱ
（ｃｃ）、封入水銀量をＭ （１ｖ）とするとき 一≦３６０ であることを特徴とする小形メタルハライドランプ。 - （２）発光管軸を鉛直方向の姿勢で点灯した喝合のラン
プ電圧ｖＬが７３ボルト以下であることを特徴とする特
許請求の範囲第（１）項記載の小形メタルハライドラン
プ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58049910A JPS59175548A (ja) | 1983-03-25 | 1983-03-25 | 小形メタルハライドランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58049910A JPS59175548A (ja) | 1983-03-25 | 1983-03-25 | 小形メタルハライドランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59175548A true JPS59175548A (ja) | 1984-10-04 |
| JPH0521304B2 JPH0521304B2 (ja) | 1993-03-24 |
Family
ID=12844162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58049910A Granted JPS59175548A (ja) | 1983-03-25 | 1983-03-25 | 小形メタルハライドランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59175548A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4963791A (en) * | 1988-06-29 | 1990-10-16 | North American Philips Corp. | High pressure sodium discharge tube support structure |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05258234A (ja) * | 1992-03-09 | 1993-10-08 | Alps Electric Co Ltd | 複合磁気ヘッド |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5235485A (en) * | 1975-09-16 | 1977-03-18 | Iwasaki Electric Co Ltd | Metallic vapor discharging light |
| JPS5564356A (en) * | 1978-11-09 | 1980-05-15 | Mitsubishi Electric Corp | Metal halide lamp |
-
1983
- 1983-03-25 JP JP58049910A patent/JPS59175548A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5235485A (en) * | 1975-09-16 | 1977-03-18 | Iwasaki Electric Co Ltd | Metallic vapor discharging light |
| JPS5564356A (en) * | 1978-11-09 | 1980-05-15 | Mitsubishi Electric Corp | Metal halide lamp |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4963791A (en) * | 1988-06-29 | 1990-10-16 | North American Philips Corp. | High pressure sodium discharge tube support structure |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0521304B2 (ja) | 1993-03-24 |
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