JPS5983337A - 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

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Publication number
JPS5983337A
JPS5983337A JP57193108A JP19310882A JPS5983337A JP S5983337 A JPS5983337 A JP S5983337A JP 57193108 A JP57193108 A JP 57193108A JP 19310882 A JP19310882 A JP 19310882A JP S5983337 A JPS5983337 A JP S5983337A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lamp
color temperature
metal halide
sealing
cross
Prior art date
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Pending
Application number
JP57193108A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinji Mochimaru
持丸 真次
Hiromoto Sasaki
博基 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS5983337A publication Critical patent/JPS5983337A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/82Lamps with high-pressure unconstricted discharge having a cold pressure > 400 Torr
    • H01J61/827Metal 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は発光管内容積がl c、c以下の小形メタルハ
ライドランプに関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
近年省エネルギーの観点から効率の高い光源が要求され
ておシ、特に、従来においては主として屋外照明用光源
として使用されていた高効率、高演色性のメタルハライ
ドランf′ff:、屋内照明用光源として使用すること
が注目されている。、メタルハライドランプを屋内照明
用光源として使用するための条件は、この種ランプの持
つ高効率、高演色性および長寿命の利点に加えて、小ワ
ツト化、特に一般家庭で使用されている白熱電球やけい
光ラングに代替して使用できることが挙げられ、100
ワツト以下特に50ワツト以下のランプが必要となる。
しかしながら従来の小形メタルハライドランプは色温度
が3800 Kないし4200に程度であり、色温度が
2800〜3400に程度の白熱電球やけい光ランプを
用いる場所に上記メタルノ・ライドランプを使用すると
色温度の違いによる視感的な違和感を生じる不具合があ
る。小形メタルハライドランプで色温度が高い理由は、
ラングが小形化されるほど電極封止部の熱伝導損失が割
合として増大し、発光管最冷部の温度上昇が低くなって
封入金属が充分に蒸発されず、封入金属の充分な発光が
得られないことに原因する。特に可視光域の長波長側の
色を改善するために封入する沃化ナトリウムは蒸気圧が
低いため、最冷部温度を充分に高めないと色温度が白熱
電球のそれに近づかない。
従来の中・高ワツトタイプのラングは封止部を平偏状に
圧潰しており、このような圧潰封止形状會ぞのまま小形
ランプに適用すると封止部の容積が放電空間に対して相
対的に大きくなり、封止部を通じて熱伝導損失が割合と
して太きくなるため上述のように最冷部温度の上昇を阻
害すると考えられる。
そこで本発明者等は、封止部の熱伝導損失を軽減するた
め封止部寸法を小さくしてみると、これにより最冷部温
度が上昇し、封入金属の発光、特にナトリウムの発光が
増加し、色温度が低化してくることを確かめた。しかし
ながら更に封止部の寸法を小さくしてゆくと、最冷部の
温度が」二がり過ぎてランプ光色が赤味金増してくるこ
とが判った。したがって最適な色温度を得るために、封
止部の寸法は上限、下限を有しこの上限、下限の範囲に
規制しなければならないことを見い出した。
〔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、そ
の目的とするところは、電極封止部の大きさを規制して
白熱電球やけい元ランプと違和感のない色温度が得られ
る小形メタルハライドラン:76ヲ提供しようとするも
のである。
〔発明の概要〕
本発明は、上記目的を達成するための本発明者等の実験
にもとづき、電極封止部における金属箔導体が存在され
ている部分の断面積S(+mn2)がランプ電力P(ワ
ット)に対して o、ixp≦S≦0.4XP+4 とし、発光管内端部間距離Mと発光管全長りとの比M、
/Lを 3.5 X 10−1(M/L (4,7X 10”に
規制したこと全特徴とする。
〔発明の実施例〕
以下本発明全図示の一実施例にもとづき説明する。
第1図は内容積1 c、c以下の発光管の構造金星し、
1は石英ガラスチューブを膨張して成形した中央球状部
であり、文字通シはぼ球形に形成されている。上記中央
球状部1には電極封止部2,2が形成されており、これ
ら封止部2゜2には′1(i極3,3が封着されている
1、電極3゜3Vよ′「IL極111+に電極コイルを
形成したものであり、上記封止部2,2内の金属箔導体
たとえばモリブデン箔4.4に接続されている。なおモ
リブデン箔4,4は外部リード線5,5に妾続されてい
る1、 」二記シら元管は中央球状部1と封止部2,2を1本の
石英)fラス細管によって形成し、中央球状部1は前述
の通り膨張によって成形するとともに封止部2,2はモ
リブデン箔4,4の部分全圧潰も1〜くけ真空封止によ
り、断面が略円形もしくは楕円形となるような棒状に形
成されている。
なおモリブデン箔4,4は、各ワット毎にランプ電流に
みあった大きさの箔、つまりランプ電流を許容し得る幅
をもった箔が使用され、また石英チー−プの肉厚は、こ
の種ランプの点灯中における発光管内圧が20気圧以上
に達することから、1m以上のものが使用される。
また中央球状部1内には水銀、沃化スカンノウム、沃化
ナトリウムがそれぞれ所定量封入され、かつアルゴンガ
スが所定圧封入されている。
しかしてこのような構成の発光管において、モリブデン
箔4,4に対応した箇所の封止部2゜2の断面積I S
 (+rn2)、ランプ電力をP(ワット)。
発光管全長’iL(mm)、中央球状部1の内端間距離
全M(闘)とした場合、 0、IXP≦S≦0.4XP−1−4・・・(1)3.
5 X 10−’ (M/L (4,7X 10=  
・・・(2)に規制されている。
これら(1)式および(2)式は発明者の実験にもとづ
き得られたものである。
甘ず(1)式について説明する。封止部2の断面積Sは
熱伝導損失全減少させるために小さいことが有利である
が、封止部2は単に熱伝導損失の観点だけで決定するこ
とはできず、モリブデン箔4,4の封着性も配慮しなけ
ればならない。
モリブブ”ン箔4,4の大きさは、前述の通シ各ワット
毎にそのランプ電流全光し得る許容値が異なることから
、それぞれランプ電力ごとに寸法が異なる。j!へ言す
れば、モリブデン箔4,4の断面積金少なくともそのラ
ンプ電力に応じた当該ランプ電流ケ許容し得る大きさに
選択した場合、これらモリブデン箔4,4の大きさに応
じた封fL部2,2の最低断面積s1選ぶことができる
。このような観点から、封止部2,2の断面積Sとラン
プ電圧P(ワット)との関係を調べると、第2図のごと
き結果が得られた。第2図において特性AはS = 0
.1 X Pに該当するとともに特性BはS=’0.4
XP+4に該当する、。
そして断面積Sは特性AとBで囲まれた領域(斜線領域
)にあればよく、したがって、0.1XP≦S≦0.4
XP+4 となる。
ここでSが特性A未満であると、モリブデン箔周囲の石
英ガラス肉厚が薄くなりすぎてモリブデン箔が酸化して
箔切れ音生じるものであり、址たSが特注Bを超えると
、モリブデン箔に対し“C石英ガラスの肉厚が大きすぎ
るのでモリブデン箔と石英ガラスとのなじみが悪く両者
の接着が良好に保たれず、リークの原因となるものであ
る、。
このように封止部の断面積は、モリブデン箔の封着機能
の面から、その断面積金小さくすることには制約を受け
、少なくとも(])式を満足する必要がある。
このような(1)式を前提として封止部2の熱伝導によ
る損失を減少させようとすれば、封止部の長さを考慮し
なければならない。
そこで本発明者は(1)式の範囲においてM/Lの値を
どのように選択すればよいかを調べた。
定格40Wのメタルハライドランプであ勺、電極間距離
4咽、内径約9咽の中央球状部1(内谷積約0.4c、
c)内に水銀15”gH沃化スカンクウム0.371g
m沃化ナトリウムl、 51119 、アルゴンガス金
100 Torr門人した。
−]二、:己40Wのメタルハライドランフ0は、第2
(シ]および(1)式から封止部2の断面積SはS−4
=+・m2〜20論の範囲にJ!制される。そこで、S
=4mm2+ 7mm2r 20mm2について各々M
/L −q−j+l々要更しそ肛ぞれ色温度を調べたと
ころ、第:3図のごとき!1ン1土をii)だ。
第3図の特性(′こ、)?いて心り/Lが3.5 X 
10  以下にあっては一4’1市部からの熱伝導損失
が大きくなることに原因して最冷部温度が充分に上昇せ
ず、589 n IHにピーク波長をも゛フナトリウム
の発光が弱いグζめ色温度が3400に全越えるものが
生IシCくる3、M/′Lが3.5 X l O−1全
越えると、最冷11シτ品度の−(ニ)′1.にイrっ
てナトリウムの発光が強まり、色1:IAI比はQ(第
に低下してくる。しかしながらナトリウム発光が次第に
自己吸収を生じるようになり、と唱、による短波長側−
\のナトリウム発光領域の拡がりおよび他の封入金属、
すなわちスカンジウムの発光が増大してくるなどの理由
によシ色温度はあるM/I、の値で最小をもつ。
さらにM/Li増すと再び色温度は上昇傾向を示し、M
/Lが4.7 X 10  以上になると3400Kを
越えるものが現われる。
なおM/Lが4.7 X 10−’ ”、(越えると、
300時間点灯後において発光管石英の失透分生じるも
のもあり、掩たモリブデン箔の酸化切れを生じるものも
見られた。これはM/Lが4.7X]、Ok越えると発
光管の熱負荷が大き過ぎることに原因し、ランプ寿命を
短かくすること(lCなるものである。
したがって第3図から、M/Lは 3.5xxo−’<M/r、<47xxo ’   ・
・・(2)を満足する必閥があることが刊る3、 第4図は定格20 Wのメタルハライドランフにおいて
M/Lと色温度との関係2調べた特性図である。20W
のランプの場合、第2図および(1)式から、Sは2〜
】2咽2の範囲である。したがってS = 2 rtr
mと5−12+mnの場合についてM/Lを変化させた
場合の色温度変化状態が第4図に示さilでいる。第4
図においても、M/Lは3゜5XIQ’〜4..7 X
 10””’の範囲であれば、色温度を白熱電球の28
00〜3400にの領域に規制できることが判る。
なお、100Wのメタルハライドランフ0の場合、電極
間距離9咽、最大内径12mmの中央球状部(内容積約
0.9c、c)内に水銀14■、沃化スカンジウムと沃
化ナトリウムの混合物6m9.アルゴンがスミ;90T
orr封入するが、このものにあっても(1)式および
(2)成金満足すれば色温度が2800〜3400 K
の領域に規制できることを確認している。
以」二の実験結果より、(1)式および(2)式全同時
に(両足すれば、色温度が白熱電球やけい光ランプの2
800〜3400 、にと遜色のない小形メタルハラ・
1トラン7″を得ることができ、白熱電球やけい光ラン
フ0に代替したりあるいは共用しても違和感のない小形
メタルハライドランフを得る。
〔発明の効果〕 以上詳述した通υ本発明によれば、封止部の容積が規制
されて熱伝導損失が防止されるので、白熱電球やけい光
ランプに対して違和感のない色温度が得られ、白熱電球
やけい光ランプと代替したシ共用できる小形メタルハラ
イドランプが得られる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示し、第1図は発光管の構成
図、第2図ないし第4図はそれぞれ実験結果を示す偶性
図である。 J・・・中央球状部、2・・・封止部、3・・・電極、
4・・・モリブデン箔。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦1図 笥2図 第3図 ”/L       (x1σ1)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 発光管内容積がl eae以下のメタルノ・ライドラン
    プにおいて、電極封止部における金属箔導体部分の断面
    積S(mm2)がラング電力P(ワット)に対して 0、IXP≦S≦0.4XP+4 とし、発光管内端部間距離Mと発光管全長りとの比M/
    Lを 3.5 X 10−’ < M/L (4,7X 10
    −’としたことを特徴とする小形メタルノ・ライドラン
    プ。
JP57193108A 1982-11-02 1982-11-02 小形メタルハライドランプ Pending JPS5983337A (ja)

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ID=16302374

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2620857A1 (ja) * 1987-09-21 1989-03-24 Toshiba Kk

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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