JPS6293852A - 高圧金属蒸気放電灯 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、メタルハライドランプや高圧ナトリウムラン
プなどの高圧金属蒸気放電灯に関する。

〔従来の技術〕

高圧金属蒸気放電灯、たとえばメタルハライドランプや
高圧ナトリウムランプなどは、その点灯時の動作温度が
発光管の最冷部で５００℃〜８゜０℃と高く、常温から
始動した場合上記動作温度に達するまでには数分〜１０
数分間を要し、この間は明るさが低い欠点があり、いわ
ゆる光束立ち上がりに時間を要する。

また、発光管の温度が高い状態で起動させようとすると
、起動が困難であり、高い始動電圧を必要とするなどの
不具合がある。

最近、この種の高圧金属蒸気放電灯を小形化し、車両用
前照灯の光源として用いる研究が進められている。車両
の前照灯にあっては、瞬時点灯および瞬時光束立上がり
が要求されるものであり、瞬時点灯の対策として高圧パ
ルスの印加により実現の可能性が高くなったが、高速の
立上がりに関しては今−歩の改良が要請されている。

従来において、発光管をヒータでｂｏ熱する方法が考え
られている。たとえば、特開昭５１−４８８１号公報で
は発光管の最冷部近傍に保温ヒータを配置する技術が示
されている。ただし、上記公報の発明の目的は、上記ヒ
ータに流す電流によってヒータの発熱量を変え、発光管
の最冷部温度を外部から任意に変えることによりランプ
の色温度を調節しようとするものであるが、同時に上記
問題となっているランプの光束立ち上がりの改善にも関
連するものと考えられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

すなわち、発光管の近傍にヒータな設置し、予めこのヒ
ータによって発光管を加熱しておけば、発光管内の封入
金属が蒸発されるので、発光管の始動とほとんど同時に
光束立上がりが得られるものである。

しかしながら上記公報の場合は、ヒータの輻射熱だけで
発光管を加熱するものであるため、発光管が加熱され難
く、大出力のヒータを必要とし、ヒータが大きくなっっ
たり、発光管の温度上昇が低くて瞬時光束光束立上がり
が得られない不具合があった。

したがって本発明は、ヒータによる発光管の加熱効率が
向上し、ヒータを小形化できるとともに光束立ち上がり
時間を一層短縮化できる高圧金属蒸気放電灯を提供しよ
うとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、発光管を水平点灯づるとともに、この発光管
の下方に予熱ヒータを配置したことを特徴とするもので
、予熱ヒータの輻射熱だけでなく対流熱によっても発光
管を加熱するようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明について、第１図ないし第３図に示す一実施
例にもとづき説明する。

第１図は、車両前照灯の光源に好適する直流電源にて点
灯される３５Ｗのメタルハライドランプの概略的構成を
示す図であり、１は外管である。

外管１は一端に封止部１ａ８＠え、この封止部１ａが横
向き、つまり管軸がほぼ水平方向を向くようにして使用
される。

外管１内には、発光管２および予熱ヒータ３が収容され
ている。

発光管２は、石英ガラスよりなるバルブの内部両端に陽
極４ａおよび陰極４ｂを対設し、これら陽極４ａおよび
陰極４ｂは、発光管３の封止部５ａ、　５ｂに気密に封
着されたモリブデン箔６ａ、　６ｂを介して発光管リー
ドｔ’Ｊ７ａ、　７ｂに接続されている。発光管リード
線７ａ、　７ｂは外管１の封止部１ａを気密に貫通され
ている。

発光管２内には、始動用希ガス、水銀および金属ハロゲ
ン化物としてよう化スカンジウムとよう化ナトリウムが
封入されている。

このような発光管２は上記陽ｉ４ａおよび陰極４ｂが管
軸方向に沿うように、つまり陽極４ａおよび陰極４ｂが
水平方向に位置して互いに対向づる姿勢で外管１内に収
容されている。この場合、発光管２の封止部５ａ、　５
ｂは、圧潰された広い面積の圧潰面が管軸方向と直交す
る方向、すなわち上下方向に面するように設置されてい
る。

予熱ヒータ３は、発熱体をセラミックで被覆してなるセ
ラミックヒータであり、たとえば平板形をなして４０ｗ
に形成されている。このような予熱ヒータ３は、上記発
光管２の下方に、発光管２から０．１Ｍ〜１．２Ｍ離間
した位置に設置され、平板形の上面が発光管２の下面に
対面するようになでいる。

巻回 本ｙｆの予熱ヒータは、第２図に想＠線で示すように、
発光管２の全長に亙って対向する大きざを有していても
よいが、本実施例のメタルハライドランプは直流点灯さ
れるものであるから、予熱ヒータ３は第２図で実線で示
すように、陽極４ａから陰極４ｂおよび陰ｉＡｂ側の封
止部５ｂに対面する大きさ、すなわち陽極４ａ側の封止
部５ａを除いた大きさに形成されている。

予熱ヒータ３は、予熱ヒータリード線８ａ、８ｂに接続
されており、これら予熱ヒータリード線８ａ。

８ｂは外管１の１４止部１ａを気密に貫通されている。

なお、発光管リード線７ａ、　７ｂの少なくとも一方は
外管的放電を防止するために、ガラスチューブ９などの
絶縁体で被覆されているとともに、予熱ヒータリード線
８ａ、　８ｂも外管的放電を防止するために、ガラスチ
ューブ１０などの絶縁体で被覆されている。

また、１１はゲッタを示す。

このような構成の作用について説明する。

予め、予熱ヒータ３に通電してこれを発熱させると、こ
の予熱ヒータ３によって発光管２が加熱され、発光管２
内に封入した水銀および金属ハロゲン化物としてよう化
スカンジウムとよう化ナトリウムが蒸発される。

このような状態で、発光管リード線７ａ、　７ｂに直流
電源を電源とする高圧パルスを印加すると、陽極４ａお
よび陰極４ｂ間で直流放電が始まる。そしてこの始動時
には、上記予熱ヒータ３によって既に発光管２内の水銀
および金属ハロゲン化物としてよう化スカンジウムとよ
う化ナトリウムが蒸発させられているから、封入金属の
蒸気圧は高くなっており、よって胎動と略同時に所定の
光束が得られる。

特に本発明では、外管１を水平にして点灯し、発光管２
の下方に予熱ヒータ３を配置したから、発光管２は予熱
ヒータ３の輻射熱とともに対流熱を受けることになり、
加熱効率が向上する。このため、発光管２の温度が所定
蒸気圧を１７るに充分な温度まで加熱され、またその分
子熱ヒータ３を、小出力にすることができ、小形化が可
能になる。

そして本実施例では、発光管２の封止部５ａ、　５ｂを
、その広い面積を有する圧潰面が予熱ヒータ３に対面す
るように設置しであるから、受熱面積が大きくなり、発
光管の温度上昇が早くなる。

しかも、予熱ヒータ３を陽極４ａ側の封止部５ａに対向
する部分を除いた大きさに形成したから、第２図の想像
線で示す大きさに比べて予熱ヒータ３をほぼ２／３位ま
で小さくすることがでさ、予熱ヒータ３自身の熱容量を
小さくすることができ、ヒータ温度の上昇が速くなる。

ぞして、この場合、ランプを始動させる藺には、よう化
スカンジウムやよう化ナトリウムが陰１ｉ４ｂの周辺に
溜っているものであるから、この陰極４ｂ側を主として
カロ熱することは封入金属の蒸発促進には有効どなる。

なお、予熱ヒータ３は、発光管２が安定点灯状態になれ
ば、ヒータへの通電を停止し発熱が停止される。これに
よりヒータの寿命を長くすることができる。

しかしながら、予熱ヒータ３を、発光管２が安定点灯状
態に達した後も発熱を継続するようにすれば以下のよう
な利点がある。

すなわち、上記のように水平点灯で、しかも直流点灯す
る場合は、陰極４ｂの電極根元に最冷部が発生し、金属
イオンが最冷部に引かれるため発光管内の蒸気圧分布に
差が生じ、いわゆるカタフォリシス現象が発生する。こ
の結果、発光管内で色分離が生じ、陽極４ａ側と陰極４
ｂ側で発光色に差を生じる不具合がある。

これに対し、予熱ヒータ３を、第２図の実線で示すよう
に、陽極４ａから陰極４ｂおよび陰Ｉｆｉｄｂ側の封止
部５ｂに対面する大きさ、すなわち陽極４ａ側の封止部
５ａを除いた大きさに形成して、発光管２を加熱すると
、陰ｉＪｂ側の温度を高くすることができ、陽極４ａ側
と陰極４ｂ側とで温度差をなくすることができる。この
ため、カタフォリシス現染の発生を防止し、発光管内で
発光色の差を生じさせなくなる。

なお、上記実施例では予熱ヒータ３の形状を平板形にし
た場合について説明したが、本発明はこれに限らず、第
４図および第５図にてれでれ示す変形例のように、予熱
ヒータ３をＶ字形やＵ字形に形成してもよい。

また、発光管に熱吸収を、かつ予熱し−タ（こ熱放射を
それぞれ向上させる塗料等をΦ布することにより発光管
の加熱効率を一層向上させるようにしてもよい。

さらに、本発明はメタルハライドランプに限らず、起動
時に高圧パルスを印加して水平点灯されるたとえば高圧
す］−リウムランブなど他の高圧金属蒸気放電灯であっ
ても実施可能であり、直流点灯するものに限られるもの
でもない。

（発明の効果〕 以上説明したように本発明によると、発光管を水平点灯
するとともにこの発光管の下方に予熱ヒータを配置した
ので、予熱ヒータの輻射熱だけでなく対流熱によっても
発光管が加熱され、よって発光管の加熱効率が向上し、
ヒータの出力を低くして小形化することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示し、第１図
は全体の概略的構成図、第２図は発光管と予熱ヒータの
斜視図、第３図は第２図中矢印■方向の矢視図、第４図
および第５図はそれぞれ本発明の変形例を示す矢視図で
ある。 １・・・外管、２・・・発光管、３・・・予熱ヒータ、
４ａ・・・陽極、４ｂ・・・陰極、５ａ、　５ｂ封止部
。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）外管内に、発光管とこの発光管の近傍に配置され
   てこの発光管を加熱する予熱ヒータとを収容し、上記発
   光管内の電極が略水平方向に対向した姿勢で点灯される
   高圧金属蒸気放電灯において、上記予熱ヒータは上記発
   光管の下方に配置したことを特徴とする高圧金属蒸気放
   電灯。
2. （２）上記発光管の端部に形成された圧潰封止部の圧潰
   面を上記予熱ヒータに対面させ、この封止部の圧潰面が
   受熱面をなすことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の高圧金属蒸気放電灯。
3. （３）上記発光管が極性の変化のない電圧で点灯される
   場合、上記発光管の陽極側端部に形成された圧潰封止部
   の圧潰面を除いて上記発光管を上記予熱ヒータに対面さ
   せたことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
   項記載の高圧金属蒸気放電灯。