JPS6324545A - 小型高圧金属蒸気放電灯の瞬時点灯性能改善方法 - 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】 し産業上の利用分野］ 本発明は、いわゆるメタルハライドランプと称される高
圧金属蒸気放電灯中、特に小型の高圧金属蒸気放電灯の
瞬時点灯性能改善方法に関する。

［従来の技術］ 従来、水銀その他の金属蒸気を封入した発光管内に放電
用の電極を対設し、該発光管を透光性を有する外管内に
収容して構成した高圧金属蒸気放電灯が知られている。

この高圧金属蒸気放電灯は、白熱灯に比べて演色性が良
く、かつ発光効率も良いものであった。

［発明が解決しようとする問題点〕 この高圧金属蒸気放電灯は、コンパクトな光源であり、
光出力の大きな点から屋外で広範囲に利用されているが
、その瞬時点灯性の悪さから屋内照明分野では末だ白熱
灯の使用が多く、代替えとしても不利と考えられている
。特に、近年小型のメタルハライドランプが開発されて
も、その瞬時点灯性の悪さ故に、優れた演色性、発光効
率、コンパクトな光源である事を有効に活かす事ができ
ず、広く利用されるに至っていない。

［問題点を解決する為の手段］ そこで本発明は、前記の如くの小型高圧金属蒸気放電灯
の点灯に際し、発光管の電極に印加する直流電圧の極性
を変化させることにより、瞬時点灯性能を改善した。

即ち本発明の小型高圧金属蒸気放電灯の瞬時点灯性能改
善法は、内容積が１ｃｃ以下の発光管を備えた小型高圧
金属蒸気放電灯を直流電圧で点灯する方法において、点
灯毎に前記発光管の電極ｌこ対する極性を入れ替えるこ
とを特徴としている。

［作用］ 本発明の方法によれば、小型高圧金属蒸気放電灯の定格
時の全光束を１００％として、８０％の光束を得るまで
の立上り時間を１０秒前後短縮することができる。

［実施例コ 以下本発明の実施例について説明する。はじめに、実施
例で用いた小型高圧金属蒸気放電灯を第１図および第２
図に示す。図中１は電極で、第２図の如く、酸化トリウ
ムを重量で１％含有させたタングステンから成る芯径０
．２５ｍｍ、長さ６ｚｍの芯径１ａの先端部に純タング
ステンから成る、芯線０．１３１１１０１φに０．０８
ａ＋φのタングステン線を巻いたものを更にコイル状に
した、いわゆる二重コイル１ｂを２．５回巻いて構成し
たもので、該電極１．１を最大外径７ＩＩｌ！Ｉｌφ、
最大内径５．５ｍｍφ、アーク長５．０ｍｍの凡そ球状
をした石英容器の両端に封着し、その内に水銀（Ｈｇ）
２．０ｍｇ、始動補助用稀ガスとしてのアルゴン（Ａ　
ｒ）　１２０Ｔｏｒｒの他に、ヨウ化ディスプロシウム
（ＤＹＩ３）、ヨウ化タリウム（Ｔ文工）、ヨウ化セシ
ウム（Ｃ５Ｉ）を各々重量比で３：１：１とした高純度
の混晶を６ｍｇ充填して内容積約０．１ｃｃ、定格電力
４５Ｗのメタルハライド封入の発光管２としである。

前記発光管２を硬質硝子製の外管３内に収容し、かつ外
管３内に寿命中、高真空を維持可能なようにするために
、バリウム、アルミニウムから成るゲッタ４が設けであ
る。又外管３の一部には発光ｖ２へ電力を供給すべく端
子５．５が取り付けてあり、外部から端子５．５を介し
て発光管へ電力を供給する事が可能となっている。

上記の小型高圧金属蒸気放電灯を、発光管２が水平とな
るように保持して、初期電流０．８Ａの直流点灯用の電
子安定器で点灯した所、第３図に実線で示したような立
上り特性を示した。即ち定格電力４５Ｗの全光束２５０
Ｃ）ｆＬｍを１００％として、８０％光束に達するに要
する立上り時間は４３秒であった。数回同じ極性のまま
繰返し瞬時点灯特性を測定したが、同じ結果であった。

今度は発光管に先程とは異なるように、陽極としていた
側の電極には陰極を断ぎ、陰極としていた側の電極には
陽極を加え、要するに正負を逆にして立上り特性を測っ
たところ、第３図の破線で示す特性となり先程の８０％
光束を得る時点と比較して３５秒と８秒間も短縮するこ
とができた。

更に、発光管へ電力を供給する極性を逆にして比較した
ところ、同様に３５秒程度の立上り時間で８０％光束を
得ることができた。発光管中の沃化物の振舞いを観察し
たところ１点灯中溶融している沃化物は電気的に陰極に
引き寄せられ、陰極周辺に位置している。消灯後も同じ
位置に有り、例えば次の点灯が先と同じ極性で点灯され
た場合、陰極周辺に凝縮した沃化物が陰極の熱で陽極周
辺や発光管２の中間部にスバ・ン夕するが、陽極は、一
応は加熱されるが陰極に比べあまり温度が上がらず、こ
の結果、瞬時点灯には時間を要するものと考えられる。

一方、先のように極性を換えた場合には同じように消灯
する前、陰極であった側に沃化物が凝縮しているが、正
負を逆にしであるので、初め、陽極となった側へ沃化物
が有り、電極が加熱された際に、周辺の沃化物は発光管
２の中間部や陰極となった側へ向ってスパッタするが、
陰極の方の温度が高いため、蒸発する速度が速く結局瞬
時点灯性が良くなるという事が考えられる。

又このように点灯毎に極性を変えて、３０分点灯５分消
灯の点滅サイクルで寿命試験をした所、極性を換えずに
試験したものに比べて発光管の黒化が少なかった。結論
として、陽陰極を同一のサイズ、形状としたため陽極の
スパッタが、極性を変えないで点灯した場合の方が大き
かった。

又沃化物と６芙内壁との反応も毎回沃化物が移動させら
れるため、アタックによる局部的反応も抑えられ、寿命
の延びる事も認められた。このように毎回極性を変化さ
せる方が瞬時点灯性も良く、光束劣化も少ない特性を宥
する。

しかし、発光管の内容積が１ｃｃを越えるものでは電極
間隔が大きすぎ、又、発光管を構成した石英内壁の面積
も大きく、極性を毎回変えても、殆ど効果が認められな
かった。

［発明の効果］ 以上の説明の通り、本発明はｉｃｅ以下の発光管の瞬時
点灯性を向上させるために直流で点灯する事とし、一対
の主電極は同一の寸法形状とし毎回正負を変えて点灯す
るようにしたので、従来のものに比較して著しく瞬時点
灯性が向上するばかりか、スバ・ンタによる黒化も少な
く、沃化物に依る石英内壁の反応も少ない良好な寿命特
性を得ることができ、小型のメタルハライドランプの高
演色性、高発光効率を活かして広範囲の照明用途へ利用
可能とする効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例で用いた小型高圧全屈蒸気放電
灯の断面図、第２図は同じく電極の拡大図、第３図は本
発明の実施例の瞬時点灯性能の特性を示すグラフである
。 １・・・電極　　　　　　２・・・発光管３・・・外管 第１図 １ａ　　　　　　　ｌｂ ＋）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、内容積が１ｃｃ以下の発光管を備えた小型高圧金属
   蒸気放電灯を直流電圧で点灯する方法において、点灯毎
   に前記発光管の電極に対する極性を入れ替えることを特
   徴とした小型高圧金属蒸気放電灯の瞬時点灯性能改善方
   法。