JPS61216230A - メタルハライドランプ - Google Patents
メタルハライドランプInfo
- Publication number
- JPS61216230A JPS61216230A JP4830786A JP4830786A JPS61216230A JP S61216230 A JPS61216230 A JP S61216230A JP 4830786 A JP4830786 A JP 4830786A JP 4830786 A JP4830786 A JP 4830786A JP S61216230 A JPS61216230 A JP S61216230A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metallic filament
- filament
- metal halide
- voltage
- discharge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- 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
- H01J61/02—Details
- H01J61/54—Igniting arrangements, e.g. promoting ionisation for starting
- H01J61/541—Igniting arrangements, e.g. promoting ionisation for starting using a bimetal switch
- H01J61/542—Igniting arrangements, e.g. promoting ionisation for starting using a bimetal switch and an auxiliary electrode inside the vessel
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、石英ガラスの発光管に金属ハロゲン化物を封
入してなるメタルハライドランプの改良に係り、特にこ
の種のランプにおける始動特性の向上に関するものであ
る。
入してなるメタルハライドランプの改良に係り、特にこ
の種のランプにおける始動特性の向上に関するものであ
る。
メタルハライドランプは、高効率、高演色性であるとい
う特長を有しているが、始動電圧が高いという欠点があ
った。そこで、従来、（１）発光管内の希ガスとしてＮ
ｅガスを主体としたＮ ｅ −ＡｒまたはＮ ｅ −Ｋ
ｒなどのペニングガスを使用すること、（２）特開昭
５５−１３００６４号公報に記載の如くバイメタルスイ
ッチあるいはグロースタータを利用した高圧パルス発生
回路を外管球内に組み込むことなどが行なわれてきた。
う特長を有しているが、始動電圧が高いという欠点があ
った。そこで、従来、（１）発光管内の希ガスとしてＮ
ｅガスを主体としたＮ ｅ −ＡｒまたはＮ ｅ −Ｋ
ｒなどのペニングガスを使用すること、（２）特開昭
５５−１３００６４号公報に記載の如くバイメタルスイ
ッチあるいはグロースタータを利用した高圧パルス発生
回路を外管球内に組み込むことなどが行なわれてきた。
しかしながら、（１）項の対策を施したメタルハライド
ランプでは、Ｎａガスを使用するため電極のスパッター
リングが大きくなって光束維持率が低下すること、Ｎｅ
ガスが発光管を透過するため外管球内にもＮｅガスを封
入する必要が生じて高価になることなどの欠点があった
。また、（２）項の対策を施したメタルハライドランプ
では、２０００Ｖ以上の高電圧が発生するため安全性に
問題があること、ラジオ雑音を発生することなど □
の欠点があった。
ランプでは、Ｎａガスを使用するため電極のスパッター
リングが大きくなって光束維持率が低下すること、Ｎｅ
ガスが発光管を透過するため外管球内にもＮｅガスを封
入する必要が生じて高価になることなどの欠点があった
。また、（２）項の対策を施したメタルハライドランプ
では、２０００Ｖ以上の高電圧が発生するため安全性に
問題があること、ラジオ雑音を発生することなど □
の欠点があった。
したがって、本発明の目的は、Ｎｅガスや高電圧パルス
発生回路を使用することなく、通常の商用電源の電圧で
始動し得るメタルハライドランプを提供することにある
。
発生回路を使用することなく、通常の商用電源の電圧で
始動し得るメタルハライドランプを提供することにある
。
上記目的を達成するために、本発明者等は、メタルハラ
イドランプの外管球内に金属フィラメントコイルを設け
、これを通電加熱して光を放射させ、この光で発光管を
照射しながらランプの始動特性を調べた。金属フィラメ
ントの寸法、設置場所、加熱電力および温度を変えて実
験したところ、ランプの始動電圧は、金属フィラメント
コイルの加熱電力と色温度とによって大きく変ったが、
寸法、設置場所によってはあまり変らなかった。
イドランプの外管球内に金属フィラメントコイルを設け
、これを通電加熱して光を放射させ、この光で発光管を
照射しながらランプの始動特性を調べた。金属フィラメ
ントの寸法、設置場所、加熱電力および温度を変えて実
験したところ、ランプの始動電圧は、金属フィラメント
コイルの加熱電力と色温度とによって大きく変ったが、
寸法、設置場所によってはあまり変らなかった。
さらに、詳細な実験・検討を行なったところ、ワット単
位で表わした金属フィラメントの加熱電力をＰ、ケルビ
ン単位で表わした金属フィラメントの色温度をＴとした
とき、Ｑを 圧とＱとは一対一の関係になり、第１図のようになった
。すなわち、始動電圧は、Ｑの増加につれて減少し、Ｑ
がＩ Ｘ １０−１８をこえると１８０Ｖ以下になり、
商用の電源で十分に始動した。
位で表わした金属フィラメントの加熱電力をＰ、ケルビ
ン単位で表わした金属フィラメントの色温度をＴとした
とき、Ｑを 圧とＱとは一対一の関係になり、第１図のようになった
。すなわち、始動電圧は、Ｑの増加につれて減少し、Ｑ
がＩ Ｘ １０−１８をこえると１８０Ｖ以下になり、
商用の電源で十分に始動した。
上記のような金属フィラメントからの照射による始動電
圧の低下の機構は必ずしも明確ではないが、以下のよう
であると考えられる。まず、外管球の外側からの照射に
よっては、始動電圧はほとんど変らないから、３００ｎ
ｍ以下の紫外線が重要な役割をしていると思われる。さ
て、メタルハライドランプの始動電圧が高い理由は、ハ
ロゲン化物が発光管内に持ち込んだ水分などが原因とな
って生じる不純ガス（例えばＨＩなど）が自由電子を捕
獲することが原因と考えられる。ところで、紫外線が発
光管に照射されると、電極から電子が放出され、また、
水銀や希ガスの電離も起って自由電子の発生個数が多く
なる。さらに、紫外線はＨＩなどの不純ガス分子を解離
するものと考えられる。その結果、解離された不純ガス
は発光管の管壁に付着しやすくなり、したがって、放電
空間中の不純ガスの量が少なくなる。以上述べた二つの
効果によって、始動電圧は低下するものと考えられる。
圧の低下の機構は必ずしも明確ではないが、以下のよう
であると考えられる。まず、外管球の外側からの照射に
よっては、始動電圧はほとんど変らないから、３００ｎ
ｍ以下の紫外線が重要な役割をしていると思われる。さ
て、メタルハライドランプの始動電圧が高い理由は、ハ
ロゲン化物が発光管内に持ち込んだ水分などが原因とな
って生じる不純ガス（例えばＨＩなど）が自由電子を捕
獲することが原因と考えられる。ところで、紫外線が発
光管に照射されると、電極から電子が放出され、また、
水銀や希ガスの電離も起って自由電子の発生個数が多く
なる。さらに、紫外線はＨＩなどの不純ガス分子を解離
するものと考えられる。その結果、解離された不純ガス
は発光管の管壁に付着しやすくなり、したがって、放電
空間中の不純ガスの量が少なくなる。以上述べた二つの
効果によって、始動電圧は低下するものと考えられる。
ところで、放電空間に存在する自由電子の個数は、当然
、放電空間の容積が小さくなるほど少な、 ＜
ｔ ６°°′”’ ｚ ｒ 、 ：＆７ｊＥ ７“”
＞ｈＬ：！：６＠射によって自由電子を増加させること
によってう： ンプの始動電圧を低下させる
本発明は、放電空間の小さなランプに適用することが特
に有用で、発光管の内容積が２２ｃｃ以下のランプにお
いて。
、放電空間の容積が小さくなるほど少な、 ＜
ｔ ６°°′”’ ｚ ｒ 、 ：＆７ｊＥ ７“”
＞ｈＬ：！：６＠射によって自由電子を増加させること
によってう： ンプの始動電圧を低下させる
本発明は、放電空間の小さなランプに適用することが特
に有用で、発光管の内容積が２２ｃｃ以下のランプにお
いて。
本発明は顕著な効果が認められた。
金属フィラメントは、外管球内において発光管と電気的
に並列に接続され、メタルハライドランプの安定器を通
して電力が供給される。したがって、金属フィラメント
に流れる電流が大きすぎると、発光管に流れる電流が小
さくなって始動が困難になったり、あるいは、立ち消え
などが起る。
に並列に接続され、メタルハライドランプの安定器を通
して電力が供給される。したがって、金属フィラメント
に流れる電流が大きすぎると、発光管に流れる電流が小
さくなって始動が困難になったり、あるいは、立ち消え
などが起る。
そこで、種々の大きさのメタルハライドランプを用いて
実験したところ、金属フィラメントに流れる電流の値が
定常点灯状態において発光管に流れる電流の値の３０％
以下であれば、メタルハライドランプの始動の因業およ
び立ち消えなどは全く発生しなかった。
実験したところ、金属フィラメントに流れる電流の値が
定常点灯状態において発光管に流れる電流の値の３０％
以下であれば、メタルハライドランプの始動の因業およ
び立ち消えなどは全く発生しなかった。
金属フィラメントの寸法、設置位置が始動特性にあまり
影響しない理由は、明確ではないが、外管球が比較的小
さく、かつ外管球および発光管支持具による紫外線の反
射などによって、発光管に有効に使用される紫外線量が
変らないためであると思われる。
影響しない理由は、明確ではないが、外管球が比較的小
さく、かつ外管球および発光管支持具による紫外線の反
射などによって、発光管に有効に使用される紫外線量が
変らないためであると思われる。
次に本発明を具体的な実施例を参照して詳細に説明する
。
。
実施例１゜
第２図は本発明によるメタルハライドランプの電気的な
接続回路を示したもので、１は硬質ガラスからなる外管
球、２は石英ガラス製の発光管、３は紫外線放射用の金
属フィラメント、５は補助放電用の抵抗器、６は定常点
灯状態において補助電極９と主電極８を切りはなすため
の常閉型バイメタルスイッチであり、ここまでは従来の
メタルハライドランプと同一の構成である。本発明のメ
タルハライドランプの特徴とするところは、紫外線放射
用金属フィラメント３を発光管２と並列に接続したこと
である。なお４は、金属フィラメントの加熱電力をｉ＆
ｌ整するための抵抗器で、省略することもできる。
接続回路を示したもので、１は硬質ガラスからなる外管
球、２は石英ガラス製の発光管、３は紫外線放射用の金
属フィラメント、５は補助放電用の抵抗器、６は定常点
灯状態において補助電極９と主電極８を切りはなすため
の常閉型バイメタルスイッチであり、ここまでは従来の
メタルハライドランプと同一の構成である。本発明のメ
タルハライドランプの特徴とするところは、紫外線放射
用金属フィラメント３を発光管２と並列に接続したこと
である。なお４は、金属フィラメントの加熱電力をｉ＆
ｌ整するための抵抗器で、省略することもできる。
さて、このようなメタルハライドランプにおいて安定器
１０を通して交流電源１１の電圧が印加されると、まず
、抵抗４．金属フィラメント３゜バイメタルスイッチ６
を通して電流が流れ、金属フィラメント３は加熱される
。そして、金属フィラメント３から放射された紫外線が
発光管２を照射し、発光管２内に自由電子を作り、補助
電極９と主電極７との間に補助放電を生じせしめる。補
助放電は主電極７，８間の主放電に発達する。主放電に
よる熱放射により、バイメタルスイッチ６が開放する。
１０を通して交流電源１１の電圧が印加されると、まず
、抵抗４．金属フィラメント３゜バイメタルスイッチ６
を通して電流が流れ、金属フィラメント３は加熱される
。そして、金属フィラメント３から放射された紫外線が
発光管２を照射し、発光管２内に自由電子を作り、補助
電極９と主電極７との間に補助放電を生じせしめる。補
助放電は主電極７，８間の主放電に発達する。主放電に
よる熱放射により、バイメタルスイッチ６が開放する。
発光管２は内容積が２．６ ｃ ｃで、Ｄ ）’ Ｉ
ａ ＋Ｔｆｌ Ｉ、Ｎａ Ｉ、Ｃｓ、Ｉ、Ｈｇを合計で
２６ ｍ ｇと、アルゴンガスを２５Ｔｏｒｒとを封入
したものである。金属フィラメント３は、白熱電球用の
二重コイルタングステンフィラメントを使珍、固定抵抗
４を５０００にした。補助抵抗５は２０にΩであった。
ａ ＋Ｔｆｌ Ｉ、Ｎａ Ｉ、Ｃｓ、Ｉ、Ｈｇを合計で
２６ ｍ ｇと、アルゴンガスを２５Ｔｏｒｒとを封入
したものである。金属フィラメント３は、白熱電球用の
二重コイルタングステンフィラメントを使珍、固定抵抗
４を５０００にした。補助抵抗５は２０にΩであった。
電源１１の電圧が１８０ｖにおいて、金属フィラメント
３の加熱電力Ｐおよび色温度Ｔは、それぞれ５Ｗおよび
２０１０にであり、前記のＱは２．９Ｘ１０−１２にな
り、ランプは直ちに始動した。
３の加熱電力Ｐおよび色温度Ｔは、それぞれ５Ｗおよび
２０１０にであり、前記のＱは２．９Ｘ１０−１２にな
り、ランプは直ちに始動した。
一方、抵抗４の値を大きくして、金属フィラメント３の
加熱電力Ｐを下げ色温度Ｔを低くし、Ｑをｌ Ｑ −ｆ
ｉ１以下にすると、電源１１の電圧１８０Ｖでは、ラン
プは始動しなくなった。
加熱電力Ｐを下げ色温度Ｔを低くし、Ｑをｌ Ｑ −ｆ
ｉ１以下にすると、電源１１の電圧１８０Ｖでは、ラン
プは始動しなくなった。
実施；２゜
第３図は本発明による他の実施例の電気回路を示したも
ので、金属フィラメント３はグロースターフ一 一タ１２と直列に接続されて発光管２に並列に接続され
ている。電圧が印加されると、グロースタータ１２．金
属フィラメント３．バイメタルスイッチ６を通して電流
が流れ、金属フィラメント３が加熱される。金属フィラ
メント３からの紫外線によって、補助電極９と主電極７
との間に補助放電が生じる。通常のメタルハライドラン
プでは、ひきつづいて補助放電から主放電に移行するが
、不純ガスが著しく多い場合には、主放電が生じないこ
とがある。この時、グロースタータ１２が発生するパル
スのエネルギーで、補助放電を主放電に移行させる。補
助放電の始動はすでに紫外線によって行なわれているの
で、グロースタータ１２のパルス電圧は、通常よりも低
くてよいという利点がある。
ので、金属フィラメント３はグロースターフ一 一タ１２と直列に接続されて発光管２に並列に接続され
ている。電圧が印加されると、グロースタータ１２．金
属フィラメント３．バイメタルスイッチ６を通して電流
が流れ、金属フィラメント３が加熱される。金属フィラ
メント３からの紫外線によって、補助電極９と主電極７
との間に補助放電が生じる。通常のメタルハライドラン
プでは、ひきつづいて補助放電から主放電に移行するが
、不純ガスが著しく多い場合には、主放電が生じないこ
とがある。この時、グロースタータ１２が発生するパル
スのエネルギーで、補助放電を主放電に移行させる。補
助放電の始動はすでに紫外線によって行なわれているの
で、グロースタータ１２のパルス電圧は、通常よりも低
くてよいという利点がある。
以上述べたように、本発明によれば、高電圧パルス発生
回路による高電圧を印加することなく、商用電源の電圧
以下でメタルハライドランプを点灯することができるの
で、安全性にすぐれ、かつ＝８− ラジオ雑音が少ないという利点が得られる。また、始動
電圧を低下させるためのネオンガスを使用しなくてもよ
いので、光束維持率が良くなる利点も得ら九る。
回路による高電圧を印加することなく、商用電源の電圧
以下でメタルハライドランプを点灯することができるの
で、安全性にすぐれ、かつ＝８− ラジオ雑音が少ないという利点が得られる。また、始動
電圧を低下させるためのネオンガスを使用しなくてもよ
いので、光束維持率が良くなる利点も得ら九る。
第１図は本発明によるメタルハライドランプの始動効果
を示すグラフ、第２図および第３図は本発明によるメタ
ルハライドランプの電気的な接続回路図である。 １・・・外管縁、２・・・発光管、３・・・金属フィラ
メント、４，５・・・抵抗、６・・・バイメタルスイッ
チ、７．８・・・主電極、９・・・補助電極、１ｏ・・
・安定器、１１・・・交流電源、１２山グロースタータ
。
を示すグラフ、第２図および第３図は本発明によるメタ
ルハライドランプの電気的な接続回路図である。 １・・・外管縁、２・・・発光管、３・・・金属フィラ
メント、４，５・・・抵抗、６・・・バイメタルスイッ
チ、７．８・・・主電極、９・・・補助電極、１ｏ・・
・安定器、１１・・・交流電源、１２山グロースタータ
。
Claims (1)
- １、両端に電極が設けられ、かつ、金属ハロゲン化物が
封入された発光管と、始動時に上記発光管に紫外線を照
射することによって上記電極間の放電を容易にするため
上記発光管に対して電気的に並列に接続された金属フィ
ラメントと、上記発光管と上記金属フィラメントとを収
納する外管とを備えてなるメタルハライドランプにおい
て、ワット単位で表わした上記金属フィラメントの加熱
電力をＰ、ケルビン単位で表わした上記金属フィラメン
トの色温度をＴとしたとき、Ｐｅｘｐ（−５６６００／
Ｔ）が１×１０＾−＾１＾３よりも大きいことを特徴と
したメタルハライドランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4830786A JPS61216230A (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | メタルハライドランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4830786A JPS61216230A (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | メタルハライドランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61216230A true JPS61216230A (ja) | 1986-09-25 |
| JPS6329944B2 JPS6329944B2 (ja) | 1988-06-15 |
Family
ID=12799762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4830786A Granted JPS61216230A (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | メタルハライドランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61216230A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5563474A (en) * | 1992-12-23 | 1996-10-08 | U.S. Philips Corporation | Electrodeless low-pressure discharge lamp |
-
1986
- 1986-03-07 JP JP4830786A patent/JPS61216230A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5563474A (en) * | 1992-12-23 | 1996-10-08 | U.S. Philips Corporation | Electrodeless low-pressure discharge lamp |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6329944B2 (ja) | 1988-06-15 |
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