JPS6115550B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は透光性の発光管内にナトリウム、水銀
などの緩衝ガス用金属および始動補助用希ガスを
封入した高圧金属蒸気放電装置に関し、とくに色
温度が高く、かつ演色性および効率ともにすぐれ
た新規な放電装置を提供するものである。 高圧ナトリウム放電灯に関して、その発光管の
内径がｄmmのときに管の平均電位傾度EV／cm
が、 Ｅ37.7−2.05d （ただし、Ｅはランプ電圧を発光管の両電極間
距離で除した値）の範囲で点灯せしめた高圧金属
蒸気放電灯はすぐれた演色性を呈することが既に
知られている。しかしながら、かかる放電灯は効
率、ランプ電圧などの実用上の問題を考慮する
と、色温度を高めることは困難であつて、色温度
2500K以上のものを実用化することはほぼ不可能
であつた。つまり、管内のナトリウム蒸気圧を高
めたり、管壁負荷を増加させたりすることによつ
て色温度2500〜3000Kの放電灯を実験的に得るこ
とはできたが、この場合は効率の低下が大きく、
かつランプ電圧も高くなりすぎるなどの欠点があ
つた。 本発明の目的は上記の欠点を除去して、色温度
が約2500K以上においてもランプ電圧を低い値に
保持したままで、高演色性で高効率なる放電装置
を実現することにある。 以下、実施例にもとづき本発明を詳細に説明す
る。 実験に用いた放電装置の発光管１の概要は、第
１図に示すように、透光性の多結晶体アルミナセ
ラミツクまたは単結晶アルミナからなる容囲器２
と、その両端部に設けられた封着用セラミツクエ
ンドキヤツプ３と、このキヤツプ３を貫通する電
極導入ニオブ管４と、同ニオブ管４の管内側先端
に備えた電極５とからなり、管内部には発光物質
としてのナトリウムと緩衝用ガスとしての水銀お
よびカドミウムのうちの１種以上からなる添加物
６を添加し、さらに始動補助用希ガスとしてキセ
ノン、アルゴン、ネオンおよびネオンを主体とし
たペニングガスのうちの１種を封入したものであ
る。発光管の寸法は、ランプ定格入力に対応し
て、内径と電極間距離をそれぞれ7.6mmから11.5
mm、25mmから82mmとし、さらにナトリウム３〜15
mg、水銀３〜60mgまたはカドミウム10〜80mgを添
加した。さらに希ガスとしては主にキセノンおよ
びネオン・アルゴンペニングガス（Ne＋0.1〜１
％Ar）を約20Torr封入した。そして、点灯中上
記発光管１から放射される主として620nmより長
波長域の赤色放射パワーを外管内面に塗布した青
色の無機顔料かまたは灯具前面に設けた青色の無
機顔料を内部に含むガラスにより抑制することに
よつて、高色温度、高演色性および高効率で、し
かもランプ電圧の低い放電装置をうるものであ
る。 以下に典型的な実施例をのべる。 ＜実施例 １＞ 本発明にかかる原理にもとづき色温度約3000K
の150Wおよび400Wの放電灯を試作した。発光管
仕様を第１表に、放電灯を第２図に示す。

【表】 この場合、上記原理を具現するため、第１表に
示した発光管１を、第３図に示すような光透過特
性を呈するところのセルリアン青（cerulean
blue組成２（Co，Mg）Ｏ・SnO₂）なる無機顔料
７を内面に塗布（約0.5mg／cm²）した外管８の内
部に保持してある。なお比較のために、外管とし
て可視全域にわたりほぼ平たんな光透過特性をも
つ通常の硬質ガラス（モリブデンガラス）を用い
た従来仕様の放電灯も試作した。 試作放電灯の定格入力における諸特性を従来仕
様のものと比較して第２表に示す。また分光パワ
ー分布を第４図に示す。同図において、曲線ａは
本発明放電灯、曲線ｂは従来放電灯を示し、とも
に400W放電灯である。なお、セルリアン青なる
顔料をその中に溶かしたガラスを外管として用い
ることもできる。これらの放電灯は色温度3000K
からして光色としてはハロゲン電球に近いもので
あるが、その効率はハロゲン電球の約３〜４倍に
相当しており、まさにこれからの省エネルギー時
代にふさわしい光源といえる。

【表】 ＜実施例 ２＞ 実施例１の150W放電灯と同じ仕様の発光管を
通常の硬質ガラスからなる外管内に保持した従来
仕様の放電灯９を第３図で示した光透過特性をも
つセルリアン青なる顔料をその中に含むガラス９
を前面にもうけた金属製灯具と組合わせたところ
の第５図のごとき放電装置を試作した。その諸特
性も第２表に示す。この放電装置の光色もほぼハ
ロゲン電球に匹敵するが、入力150Wで得られる
照度は約500Wのハロゲン電球に匹敵するもので
ある。 この放電装置の特色は前記実施例１のものに比
べると、赤色放射パワーを放電灯自体でカツトす
る必要がないので、放電灯試作が容易であること
である。 第２表から明らかなように、本発明にかかる放
電灯は従来の放電灯に比べて効率が高く、演色性
もきわめてよく、さらに色温度約3000Kとするの
にランプ電圧が103〜118Vと低くてよい。このよ
うに、ランプ電圧が低いと、安価な200Vの単一
チヨーク形安定器で点灯可能となる。一方、従来
の放電灯では色温度約3000Kとするのにランプ電
圧が142〜172Vと高くなつてしまうので、立ち消
えを起しやすくなり、このため安定器として二次
側を300〜350Vにまで高めた高価な安定器を使用
しなければならない。 ところで、本発明に用いている青色の無機顔料
として、セルリアン青以外に、コバルトブルー
（cobalt blue）、プルシアンブルー（prussian
blue）、ウルトラマリン（ultramarine）と呼ばれ
ている顔料も使用できる。これらの青色無機顔料
は光の拡散効果を有するものである。 以上、試作した放電装置の諸特性の測定から、
発光管の平均電位傾度Ｅ37.7−2.75d（Ｖ／
cm）であつて、かつ主として620nmより長波長域
の赤色放射パワーを青色の無機顔料により抑制す
ることによつて、高色温度、高演色性および高効
率で、しかもランプ電圧が低い放電装置が実現で
きた。かかる本発明にもとづく放電装置は、省エ
ネルギーランプとして、屋内照明用の高輝度ラン
プの主流の１つになることが期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる放電装置の発光管を示
す一部切欠断面図、第２図は本発明の一実施例で
ある放電灯の側面図、第３図は同放電灯の外管内
面に塗布したセルリアン青の光透過特性図、第４
図は同放電灯の定格入力における発光パワー分布
図、第５図は本発明の別の実施例である放電装置
の断面図である。 １……発光管、２……容囲器、３……エンドキ
ヤツプ、４……ニオブ管、５……電極、６……添
加物、７……無機顔料、８……外管、９……放電
灯、１０……ガラス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 透光性の発光管内にナトリウムと緩衝ガス用
   金属と始動補助用ガスとを封入した高圧金属放電
   装置において、前記発光管内径がｄ（mm）である
   ときにこの発光管の平均電位傾度Ｅ（Ｖ／cm）が Ｅ37.7−2.05d なる範囲で前記発光管が放電せられ、かつ前記発
   光管からの可視放射パワーのうち主として620nm
   より長波長の赤色放射パワーをセルリアン青、コ
   バルトブルー、プルシアンブルーまたはウルトラ
   マリンよりなる無機顔料を含有する抑制手段を備
   えたことを特徴とする高圧金属蒸気放電装置。