WO2012020712A1 - セラミックメタルハライドランプ - Google Patents

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WO2012020712A1
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ceramic metal
arc
halide lamp
lamp
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純平 西村
亮 大河原
照美 前原
泰久 松本
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岩崎電気株式会社
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    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/92—Lamps with more than one main discharge path
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J5/00—Details relating to vessels or to leading-in conductors common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J5/50—Means forming part of the tube or lamps for the purpose of providing electrical connection to it
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/30—Vessels; Containers
    • H01J61/34—Double-wall vessels or containers

Definitions

  • the present invention relates to a ceramic metal halide lamp. More specifically, the present invention relates to a ceramic metal halide lamp provided with a support structure effective for reliably supporting a plurality of arc tubes.
  • High-intensity discharge lamps such as high-pressure mercury lamps, high-pressure sodium lamps, metal halide lamps, and ceramic metal halide lamps emit light using discharge between electrodes. For this reason, compared with an incandescent lamp, it has various features such as a large luminous flux suitable for illumination in a large-scale space and high energy efficiency.
  • metal halide lamps that employ metal halides as light-emitting substances have advantages such as excellent color rendering properties close to white light (natural light) and high luminous efficiency compared to mercury lamps that emit pale light. Yes.
  • quartz arc tubes have been used as arc tubes for metal halide lamps.
  • translucent ceramic arc tubes have been used.
  • a translucent ceramic arc tube can have a much longer life than a quartz arc tube.
  • a single tube can have a lifetime of about 24,000 hours (long life).
  • quartz has an advantage that it easily reacts with a metal halide sealed in the arc tube, but ceramics does not react with it and has good heat resistance. For this reason, there is an advantage that various metal halides can be used as the enclosed material in the arc tube.
  • Patent Document 1 is an invention related to a high-pressure sodium lamp. As shown in FIGS. 1, 4, 5 and 6, support columns are installed in a direction perpendicular to the arrangement direction of arc tubes. FIG. 1 is FIG. 5 of Patent Document 1. FIG. As clearly shown in FIG. 1, the plane passing through the axis of the support column coincides with the plane passing through the axes of the two arc tubes 100, 100.
  • the present invention is different in the configuration of the lamp as described below.
  • the lifetime of LED lamps that have recently started to be widely used is said to be nominally 40,000 hours.
  • the present inventors have conducted research and development on a ceramic metal halide lamp to achieve a long life by using a plurality of arc tubes so that the life of the LED lamp can be countered.
  • a ceramic metal halide lamp for example, if a lamp that is easily lit using two arc tubes is selectively lit, the life of one arc tube is assumed to be 24,000 hours.
  • the arc tube can be expected to have a long life of 48,000 hours. Similarly, in the case of three or more arc tubes, it can be expected to prolong the life in proportion.
  • a ceramic metal halide lamp is heavier than the arc tube itself. Further, an inner tube (see reference numeral 18 in FIG. 2) surrounding the arc tube is also provided.
  • a supporting structure such as an arc tube that reliably supports a plurality of arc tubes and inner tubes, withstands vibration during transportation, and withstands long-term use is conventionally known.
  • an object of the present invention is to provide a ceramic metal halide lamp provided with a support structure effective to reliably support a plurality of arc tubes and inner tubes.
  • a ceramic metal halide lamp includes a plurality of arc tubes arranged in parallel, a support column that supports the arc tube, and an outer sphere that includes the arc tube and the support column.
  • the plurality of arc tubes and the columns are arranged so that one plane passing through the axis of the plurality of arc tubes intersects with one plane passing through the axis of the column.
  • the column is within a range sandwiched between two planes passing through the axis of the arc tube located on both sides orthogonal to one plane passing through the axis of the plurality of arc tubes. It may be installed in.
  • the plurality of arc tubes and the columns are arranged in a state where one plane passing through the axis of the plurality of arc tubes and one plane passing through the axis of the column are orthogonal to each other. It may be.
  • each of the plurality of arc tubes may be surrounded by an inner tube.
  • a ceramic metal halide lamp having a support structure effective for reliably supporting a plurality of arc tubes and inner tubes.
  • FIG. 1 is FIG. 5 of Patent Document 1, in which the plane passing through the axis of the support column and the plane passing through the axes of the two arc tubes match.
  • 2A and 2B are diagrams illustrating the structure of the current ceramic metal halide lamp 100, where FIG. 2A is a front view and FIG. 2B is a side view.
  • FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining a ceramic metal halide lamp having two arc tubes that have been experimentally studied by the present inventors, wherein FIG. 3A is a front view and FIG. 3B is a side view.
  • (C) is a simplified diagram for explaining the positional relationship between the arc tube and the column when the lamp of (A) is viewed from below
  • (D) is the diagram of the arc tube and column when the lamp of (B) is viewed from below. It is a simplified diagram explaining a positional relationship.
  • 4A and 4B are diagrams showing a ceramic metal halide lamp having two arc tubes according to the first embodiment, wherein FIG. 4A is a front view and FIG. 4B is a side view.
  • (C) is a simplified diagram for explaining the positional relationship between the arc tube and the column when the lamp of (A) is viewed from below
  • (D) is the diagram of the arc tube and column when the lamp of (B) is viewed from below.
  • FIG. 5 is a view showing a ceramic metal halide lamp having two arc tubes according to the second embodiment, and the shape of the column is different from that of the first embodiment.
  • (A) is a front view
  • (B) is a side view.
  • (C) is a simplified diagram for explaining the positional relationship between the arc tube and the column when the lamp of (A) is viewed from below
  • (D) is the diagram of the arc tube and column when the lamp of (B) is viewed from below.
  • 6B is a diagram for explaining a range of a preferable installation position of the column 16
  • FIG. 6A is a diagram for explaining a case where the plane L and the plane S where vibration resistance is strongest are orthogonal to each other. It is.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a circuit of a ceramic metal halide lamp.
  • the ceramic metal halide lamp according to the first and second embodiments will be described with reference to this problem.
  • the present invention relates to a ceramic metal halide lamp having a plurality of arc tubes
  • the case of two arc tubes will be described as a representative example in order to make the configuration of the lamp simple and easy to understand.
  • the two arc tubes are lit, one arc tube that is easily lit at that time is lit.
  • the single light-emitting tube that is easily turned on is turned on. This is repeated thereafter.
  • the present invention can be realized by the same technical means as in the case of two arc tubes.
  • FIG. 2A and 2B are views for explaining the structure of the current ceramic metal halide lamp 10, wherein FIG. 2A is a front view and FIG. 2B is a side view.
  • the lamp 10 has a double structure in which one arc tube 4 serving as a light emitting portion is enclosed inside an outer bulb 2.
  • An E-shaped base 6 is joined to the end of the outer sphere 2.
  • the arc tube 4 is supported at a predetermined position and supplied with power by a mount 8 in which an inner tube 18 is attached to a structure in which metal wires and plates are combined.
  • the arc tube 4 serving as a light emitting unit is a translucent ceramic container having a shape of a central thick tube portion 4a and thin tube portions 4b and 4c at both ends.
  • a pair of lead wires 5 and 7 extend through the thin tube portions 4b and 4c to the region of the thick tube portion 4a to form a pair of tungsten (W) main electrodes (not shown). ing.
  • the mount 8 includes a stem tube 14 in which a pair of lead wires are hermetically sealed, and a wire material such as molybdenum (Mo), stainless steel (SUS), nickel-plated iron wire, or a substantially long rectangular shape connected to one lead wire.
  • the main parts are a column 16 and a sub column 16-1 made of a round bar formed into a frame shape, and an inner tube 18 made of a transparent quartz glass tube disposed so as to surround the arc tube 4. Yes.
  • the outer sphere 2 is made of translucent hard glass, for example. There are transparent type and diffuse type (opaque).
  • the outer sphere 2 has a BT shape having a central portion 2a having a maximum diameter, a closed top portion 2b on the lower side, and a neck portion 2c on the upper side.
  • the inside of the outer bulb 2 is evacuated, filled with inert gas, nitrogen gas, or the like, or in a vacuum-tight air atmosphere.
  • a ceramic metal halide lamp 10 shown in FIG. 2 has a base 6 attached to a socket (not shown), energized from a power source via a predetermined lighting circuit device (see FIG. 7), and stabilized by discharge between main electrodes. Lighting continues.
  • FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining a ceramic metal halide lamp having two arc tubes that have been experimentally studied by the present inventors, wherein FIG. 3A is a front view and FIG. 3B is a side view.
  • (C) is a simplified diagram for explaining the positional relationship between the arc tube and the support column, and is a diagram showing the relationship between the two as viewed from the CC section of the front view (A).
  • (D) is a simplified diagram for explaining the positional relationship between the arc tube and the support column, and the relationship between the two is viewed from the DD cut surface in the side view (B).
  • the direction from the first arc tube 4-1 to the second arc tube 4-2 is the + X direction
  • the top of the lamp axis line is defined as + Z direction
  • the direction obtained by rotating the + X direction counterclockwise around the Z axis by 90 degrees is defined as + Y direction.
  • the inner tube (see reference numeral 18 in FIG. 2) is omitted to simplify the drawing and make it easy to understand the mutual relationship between the arc tube and the column, but the actual ceramic metal halide lamp 30 has an arc tube. It should be noted that there are inner pipes around 4-1 and 4-2.
  • the two arc tubes 4-1 and 4-2 are connected to the beam 20-1 having one end connected to the sub strut 16-1, and the other end between the struts 16. It is connected to the beam 20-2 to be connected.
  • the plane L passing through the axes of the arc tubes 4-1 and 4-2 coincides with the plane S passing through the axes of the support columns 16 and 16-1. That is, in the lamp 30 of FIG. 3 and the lamp of Patent Document 1, the positional relationship between the arc tube and the support column is the same.
  • the arc tube itself is relatively heavy and the weight is concentrated on the thick tube portion 4a at the center of the arc tube. Therefore, when excessive vibration is applied to the lamp 30, the load concentrates on the lead wires 5 and 7 extending from the thick tube portion 4a, and the lamp 30 is easily bent.
  • the two arc tubes 4-1 and 4-2 are supported in parallel between the beams 20-1 and 20-2. Further, the lower end portion of the support column 16 is supported by being engaged with the inner wall of the outer sphere top portion 2b. From the structure of the support columns 16 and 16-1 and the arrangement direction of the arc tubes 4-1 and 4-2, the arc tubes 4-1 and 4-2 are likely to swing in the ⁇ Y direction. For this reason, the support column 16 and the auxiliary support column 16-1 are deformed without being able to endure vibration in a relatively weak direction ( ⁇ Y direction), and the lead wire is bent.
  • the present inventors have repeated experiments on the positional relationship between the arc tubes 4-1, 4-2 and the support column 16, and have developed lamps according to the first and second embodiments described below.
  • FIG. 4A and 4B are diagrams showing a ceramic metal halide lamp 40 having two arc tubes according to the first embodiment, where FIG. 4A is a front view and FIG. 4B is a side view.
  • C) and (D) are simplified diagrams for explaining the positional relationship between the arc tube and the support column, and (C) is a diagram of the relationship between the arc tube and the column as viewed from the CC section of the front view (A).
  • (D) is a view as seen from the DD cut surface of the side view (B).
  • the definition of the coordinate axes is the same as in FIG.
  • the two arc tubes 4-1 and 4-2 are respectively connected to a beam 20-1 having one end connected to the sub strut 16-1.
  • the other ends of the two arc tubes are connected to a beam 20-2 forming a cross shape orthogonal to the center of the beam 20-3 passed between the columns 16, and this beam 20-2. Connected to each.
  • the lamp 40 according to the first embodiment has a structure in which the parallel direction of the arc tubes 4-1 and 4-2 is rotated 90 degrees around the lamp axis with respect to the support column 16. Yes.
  • the two arc tubes 4-1 and 4-2 are supported in parallel between the beam 20-1 and the beam 20-2.
  • the arc tubes 4-1 and 4-2 are likely to vibrate in the ⁇ Y directions.
  • the structure of the support column 16 has higher durability against vibration in the ⁇ Y direction than in the ⁇ X direction, suppresses vibration of the arc tube, and the support column itself is not deformed.
  • the distance to the column 16 adjacent to each arc tube 4-1 and 4-2 can be made longer than that in FIG. It has also been found that it has the effect of making it less susceptible to the influence of the pillars, such as blurring the shade of.
  • FIG. 5 is a view showing a ceramic metal halide lamp 50 having two arc tubes according to the second embodiment, wherein (A) is a front view and (B) is a side view.
  • (C) and (D) are simplified diagrams for explaining the positional relationship between the arc tube and the support column, and (C) is a diagram of the relationship between the arc tube and the column as viewed from the CC section of the front view (A).
  • (D) is a view as seen from the DD cut surface of the side view (B).
  • the definition of the coordinate axes is the same as in FIG.
  • the lamp 50 according to the second embodiment is different in the shape of the column 16 from the lamp 40 according to the first embodiment.
  • the support column 16 is a wire shaped in a rectangular shape generally along the inner surface of the outer sphere.
  • the support column 16 extends from the stem tube 14, makes a U-turn at the outer sphere top portion 2 b, and is further cut on the way to the base 6. Therefore, in the diagrams of FIGS. 4C and 4D, a position where the support column 16 further extends from the cut portion is shown as a virtual support column 16s (broken line ⁇ ).
  • the position range of the column 16 is preferably in the range between the axis lines 4c and 4c of the arc tubes 4-1 and 4-2 in the X direction.
  • the support column 16 has the axis 4c of the arc tubes 4-1 and 4-2 positioned on both outer sides perpendicular to one plane passing through the axes 4c and 4c of the arc tubes 4-1 and 4-2.
  • 4c is preferably installed within a range sandwiched between two planes.
  • the Y direction is restricted by the size of the outer sphere 2.
  • the vibration resistance is strongest when the plane L and the plane S are orthogonal to each other.
  • the circuit of the ceramic metal halide lamps 40 and 50 according to the present embodiment is the same as the circuit of the ceramic metal halide lamp that has been conventionally used.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a circuit of a metal halide lamp.
  • Power is supplied to the ceramic metal halide lamps 40 and 50 from a ballast 26 connected to a commercial AC power supply (100 / 200V, 50/60 Hz) 24.
  • the ballast 26 includes a choke coil 27 and an igniter (starting circuit) 28.
  • the arc tubes 4-1 and 4-2 in the lamp are electrically connected in parallel to the power supply side.

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  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

　複数本の発光管や内管の確実な支持に有効な支柱構造を備えたセラミックメタルハライドランプを提供することを目的とする。このセラミックメタルハライドランプ（４０）は、並列に配置された複数本の発光管（４－１，４－２）と、前記発光管を支持する、少なくとも１箇所の屈曲部を有する支柱（１６）と、前記発光管及び前記支柱を内包する外球とを備え、前記複数本の発光管の軸線を通る１つの平面と、前記支柱の軸線を通る１つの平面とが交差する状態に該複数本の発光管と該支柱が配置されている。

Description

セラミックメタルハライドランプ
　本発明は、セラミックメタルハライドランプに関する。更に具体的には、複数本の発光管を確実に支持するに有効な支柱構造を備えたセラミックメタルハライドランプに関する。
　高圧水銀ランプ、高圧ナトリウムランプ、メタルハライドランプ及びセラミックメタルハライドランプのような高輝度放電ランプ（ＨＩＤランプ：High Intensity Discharge Lamp）は、電極間の放電を利用して発光する。このため、白熱電球と比べて、光束が大きく大規模な空間の照明に適し、エネルギー効率が良いといった種々の特徴を備えている。
　従って、道路、店舗、工場、ホール、スポーツ施設等の照明、テレビや映画のロケーション照明、自動車や鉄道車両の前照灯として、一般に広く使用されている。
　ＨＩＤランプにおいて、発光物質として金属ハロゲン化物を採用したメタルハライドランプは、青白い光線を放つ水銀ランプに比較して白色光（自然光）に近く優れた演色性と、また高い発光効率といった長所を有している。
　メタルハライドランプの発光管として、従来は石英製発光管が使用されていた。最近では、透光性セラミックス製発光管が使用されている。透光性セラミックス製発光管は、石英製発光管に比較して、格段に長寿命化が図れ、例えば、1本で約2万4000時間の寿命が確保できる（長寿命）。更に、石英は、発光管内に封入した金属ハロゲン化物と反応し易いが、セラミックスはこれと反応せず、且つ耐熱性が良好である、といった長所を有している。このため、発光管内の封入物として、種々の金属ハロゲン化物を使用できる利点がある。
　メタルハライドランプにおいて、透光性セラミックス製発光管を使用している場合は、特に、「セラミックメタルハライドランプ」と呼ばれる。
特開2001-6614「高輝度放電ランプ」（公開日：2001年01月12日）。
　特許文献１は、高圧ナトリウムランプに関する発明であるが、その図１，４，５，６に示すように、発光管の配列方向に対して垂直方向に支柱が設置されている。図１は、特許文献１の図５であり。図１に明瞭に示されている通り、支柱の軸線を通る平面と、２本の発光管１００，１００の軸線を通る平面とは一致している。
　これに対して、本発明は、以下に説明するようにランプの構成自体が相違する。
　一般に、ランプに対しては、更なる長寿命化の要請がある。例えば、最近広く使用され始めたＬＥＤランプの寿命は、公称４万時間と言われている。
　本発明者等は、セラミックメタルハライドランプに関して、ＬＥＤランプの寿命に対抗できるように、複数本の発光管を用いて長寿命化を達成する研究・開発を行っている。セラミックメタルハライドランプにおいて、例えば、２本の発光管を使用して点灯し易い方
が選択的に点灯するランプにすると、１本の発光管の寿命を2万4,000時間として、理論上、２本の発光管では4万8,000時間の長寿命化が期待できる。３本以上の発光管の場合も、同様に比例的に長寿命化が期待できる。
　しかし、特許文献１に開示されているような高圧ナトリウムランプに比較して、セラミックメタルハライドランプでは、発光管自体の重量が重い。更に、発光管を取り巻く内管（図２の符号１８参照）も備えている。
　このような状況下のセラミックメタルハライドランプにおいて、複数の発光管及び内管を確実に支持して、輸送中の振動に耐え、長期の使用に耐えるような発光管等の支持構造は、従来知られていない。
　従って、複数本の発光管や内管を確実に支持するに有効な支柱構造を備えたセラミックメタルハライドランプの開発が望まれる。
　そこで、本発明は、複数本の発光管や内管を確実に支持するに有効な支柱構造を備えたセラミックメタルハライドランプを提供することを目的とする。
　上記目的に鑑みて、本発明に係るセラミックメタルハライドランプは、並列に配置された複数本の発光管と、前記発光管を支持する支柱と、前記発光管及び前記支柱を内包する外球とを備え、前記複数本の発光管の軸線を通る１つの平面と、前記支柱の軸線を通る１つの平面とが交差する状態に該複数本の発光管と該支柱が配置されている。
　更に、上記セラミックメタルハライドランプでは、前記支柱は、前記複数本の発光管の軸線を通る１つの平面に直交する、両外側に位置する該発光管の軸線を通る２つの平面に挟まれた範囲内に設置されていてもよい。
　更に、上記セラミックメタルハライドランプでは、前記複数本の発光管の軸線を通る１つの平面と、前記支柱の軸線を通る１つの平面とが直交する状態に該複数本の発光管と該支柱が配置されていてもよい。
　更に、上記セラミックメタルハライドランプでは、前記複数本の発光管は、各々、内管に取り囲まれていてもよい。
　本発明によれば、複数本の発光管や内管を確実に支持するに有効な支柱構造を備えたセラミックメタルハライドランプを提供することが出来る。
図１は、特許文献１の図５であり、支柱の軸線を通る平面と、２本の発光管の軸線を通る平面とが一致している。 図２は、現在のセラミックメタルハライドランプ１００の構造を説明する図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。 図３は、本発明者等が試作検討した２本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプを説明する図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。更に、（Ｃ）は（Ａ）のランプを下方から見た発光管と支柱との位置関係を説明する簡易図、（Ｄ）は（Ｂ）のランプを下方から見た発光管と支柱との位置関係を説明する簡易図である。 図４は、第１実施形態に係る２本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプを示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。更に、（Ｃ）は（Ａ）のランプを下方から見た発光管と支柱との位置関係を説明する簡易図、（Ｄ）は（Ｂ）のランプを下方から見た発光管と支柱との位置関係を説明する簡易図である。 図５は、第２実施形態に係る２本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプを示す図であり、第１実施形態とは支柱の形状が異なる。（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。更に、（Ｃ）は（Ａ）のランプを下方から見た発光管と支柱との位置関係を説明する簡易図、（Ｄ）は（Ｂ）のランプを下方から見た発光管と支柱との位置関係を説明する簡易図である。 図６（Ｂ）は、支柱１６の好ましい設置位置の範囲を説明する図であり、図６（Ａ）は、耐振動性が最強となる平面Ｌと平面Ｓとが直交する場合を説明する図である。 図７は、セラミックメタルハライドランプの回路を説明する図である。
　以下、本発明に係る外球保護構造を備えたセラミックメタルハライドランプの第１及び第２実施形態に関して、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中、同じ要素に対しては同じ参照符号を付して、重複した説明を省略する。
　ここで、第１及び第２実施形態の理解を容易にするため、先ず、現在の１本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプの構造について説明する。
　次に、本発明者等が最初に試作した２本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプを紹介し、そこで判明した問題点を説明する。
　次に、第１及び第２実施形態に係るセラミックメタルハライドランプに関して、この問題点に言及しながら説明する。なお、本発明は、複数本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプに関するものであるが、ランプの構成を簡単にして分かり易くするため、２本の発光管の場合を代表例として説明する。ここで、２本の発光管は、点灯時には、その時点で点灯し易い状態の１本の発光管が点灯する。消灯後、次に点灯する時も、点灯し易い状態の１本の発光管が点灯する。以降、これを繰り返す。なお、３本以上の発光管の場合は、２本の発光管の場合と同様の技術的手段により、本発明を実現できることを承知されたい。
　最後に、これら実施形態に係るセラミックメタルハライドランプを点灯させる回路及び複数個の発光管をこのように選択的に点灯させる構造について、簡単に説明する。
　［現状の１本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプの構造］
　図２は、現状のセラミックメタルハライドランプ１０の構造を説明する図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。図に示すように、ランプ１０は、外球２の内部に、発光部となる１個の発光管４を内封した二重構造となっている。外球２の端部には、Ｅ形の口金６が接合されている。発光管４は、金属の線材や板を組み合わせた構造物に内管１８を取り付けたマウント８により、所定の位置に支持され、給電される。
　これらの各要素について説明する。
　発光部となる発光管４は、中央の太管部４ａ及び両端の細管部４ｂ，４ｃの形状をもつ透光性セラミックス製の容器である。１対のリード線５，７が、これら細管部４ｂ，４ｃを夫々通して太管部４ａの領域まで延びて、１対のタングステン（Ｗ）製の主電極（図示せず。）を形成している。
　マウント８は、一対の導入線が気密封着されたステム管１４と、一方の導入線に接続された、モリブデン（Ｍｏ），ステンレス（ＳＵＳ），ニッケルメッキ鉄線等の線材や略長四角形状の枠状に成形した丸棒体から成る支柱１６及び副支柱１６－１と、発光管４の周囲を囲むように配設された透明石英ガラス管からなる内管１８とを主要部品として構成されている。
　外球２は、例えば、透光性の硬質ガラスからなる。透明型と拡散型（不透明）がある。外球２は、最大口径の中央部２ａ、下部側の閉塞されたトップ部２ｂ、及び上部側のネック部２ｃを有するＢＴ形をなしている。
　外球２内は排気され、不活性ガスや窒素ガス等が封入され、或いは真空にした気密雰囲気となっている。
　図２に示すセラミックメタルハライドランプ１０は、口金６をソケット（図示せず。）に装着され、電源から所定の点灯回路装置（図７参照）を介して通電され、主電極間の放電により安定した点灯が持続する。
　［試作検討した２本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプと問題点］
　図３は、本発明者等が試作検討した２本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプを説明する図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。（Ｃ）は、発光管と支柱との位置関係を説明する簡易図であり、両者の関係を正面図（Ａ）のＣ－Ｃ切断面から見た図である。同様に、（Ｄ）は発光管と支柱との位置関係を説明する簡易図であり、両者の関係を側面図（Ｂ）のＤ－Ｄ切断面から見た図である。
　また、各要素の位置関係を明らかにするため、各図には座標軸が付記され、第１の発光管４－１から第２の発光管４－２に向かう方向を＋Ｘ方向、ランプ軸線のトップ部から口金に向かう方向を＋Ｚ方向、＋Ｘ方向をＺ軸の周りに反時計方向に角度９０度回転させた方向を＋Ｙ方向と規定する。
　図３では、図を簡単にし、且つ発光管と支柱との相互関係を分かり易くするため内管（図２の符号１８参照）を省略しているが、実際のセラミックメタルハライドランプ３０には発光管４－１，４－２の周囲には夫々内管があることを承知されたい。
　図３（Ｂ）に示すように、２本の発光管４－１，４－２は、一端を副支柱１６－１に接続するビーム２０－１に接続され、他端を支柱１６の間を接続するビーム２０－２に接続されている。
　図３（Ｃ）及び（Ｄ）で分かるように、発光管４－１，４－２の軸線を通る平面Ｌと、支柱１６，１６－１の軸線を通る平面Ｓとが一致している。即ち、図３のランプ３０と特許文献１のランプとは、発光管と支柱の位置関係は同じである。
　振動に対する耐久性を確認するため、図３に示すランプ３０に対して継続的に振動を加えた結果、±Ｘ方向の振動に比較して、±Ｙ方向の振動に弱いことが判明した。即ち、±Ｙ方向の振動に耐えきれず、発光管４－１，４－２が支柱１６，副支柱１６－１から外れたり、発光管のリード線が曲がったりする場合が生じたのである。
　高圧ナトリウムランプに比較して、図３のセラミックメタルハライドランプ３０では、発光管自体が比較的重く、また発光管中央の太管部４ａに重量が集中している。従って、ランプ３０に過度の振動が加えられると、太管部４ａから延びるリード線５，７に負荷が集中して曲がり易くなる。
　更に、高圧ナトリウムランプに比較して、セラミックメタルハライドランプ３０では、発光管４－１，４－２は高温高圧であるため、発光管の破裂のおそれが高くなる。そのため、図３では図示を省略しているが、各発光管を取り巻く内管（図２の符号１８参照）が備えられている。
　更に、２本の発光管４－１，４－２は、ビーム２０－１，２０－２の間に並列して支持された構造になっている。更に、支柱１６の下端部は、外球トップ部２ｂの内壁に係合して支持されている。このような支柱１６，１６－１の構造及び発光管４－１，４－２の配列方向から、発光管４－１，４－２は±Ｙ方向に揺れ易い。このため、支柱１６，副支柱１６－１は、比較的弱い方向（±Ｙ方向）の振動に耐えきれずに変形し、リード線が曲がる結果となる。
　そこで、本発明者等は、発光管４－１，４－２と支柱１６との位置関係に関して実験を重ね、以下に説明する第１及び第２実施形態に係るランプを開発した。
　［第１実施形態に係るセラミックメタルハライドランプ］
　図４は、第１実施形態に係る２本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプ４０を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。（Ｃ）及び（Ｄ）は、発光管と支柱との位置関係を説明する簡易図であり、（Ｃ）は、両者の関係を正面図（Ａ）のＣ－Ｃ切断面から見た図であり、（Ｄ）は、側面図（Ｂ）のＤ－Ｄ切断面から見た図である。座標軸の規定は、図３と同じである。
　図４に示すように、２本の発光管４－１，４－２は、一端を副支柱１６－１に接続するビーム２０－１に夫々接続されている。２本の発光管の他端は、支柱１６の間に渡されたビーム２０－３の中央部にこれと直交して十字形を形成するビーム２０－２を接続して、このビーム２０－２に夫々接続されている。
　図４（Ｃ）及び（Ｄ）で分かるように、発光管４－１，４－２の軸線を通る平面Ｌと、支柱１６の軸線を通る平面Ｓとが直交している。図３のランプと比較すると、第１実施形態に係るランプ４０は、支柱１６に対して、発光管４－１，４－２の並列方向をランプ軸線の周りを９０度回転した構造となっている。
　２本の発光管４－１，４－２は、ビーム２０－１とビーム２０－２の間に並列して支持された構造になっている。この場合、発光管４－１，４－２は、±Ｙ方向に振動し易い。しかし、支柱１６の構造は、±Ｘ方向より±Ｙ方向の振動に対して耐久力が高く、発光管の振動を抑制し、支柱自体も変形等することが無い。
　また、図４のような構造にすることにより、各発光管４－１，４－２に夫々近接する支柱１６までの距離が、図３と比較して長くとる事ができるため、点灯時に支柱の陰をぼやけさせるなど支柱の影響を受け難くする効果がある事も分かった。
　［第２実施形態に係るセラミックメタルハライドランプ］
　図５は、第２実施形態に係る２本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプ５０を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。（Ｃ）及び（Ｄ）は、発光管と支柱との位置関係を説明する簡易図であり、（Ｃ）は、両者の関係を正面図（Ａ）のＣ－Ｃ切断面から見た図であり、（Ｄ）は、側面図（Ｂ）のＤ－Ｄ切断面から見た図である。座標軸の規定は、図３と同じである。
　第２実施形態に係るランプ５０は、第１実施形態に係るランプ４０と比較すると、支柱１６の形状が異なっている。具体的には、第１実施形態では、支柱１６が概して外球内面に沿って矩形に整形された線材である。これに対し、第２実施形態では支柱１６は、ステム管１４から延びて外球トップ部２ｂでＵターンし、更に口金６に向かう途中で切断されている。従って、図４（Ｃ）及び（Ｄ）の図では、支柱１６が切断部から更に延びた位置を仮想の支柱１６ｓ（破線○）として示している。
　このような支柱形状の場合でも、図５（Ｃ）及び（Ｄ）に示されるように、発光管４－１，４－２の軸線を通る平面Ｌと、支柱１６，１６ｓの軸線を通る平面Ｓとが直交する構造は、平面Ｌと平面Ｓとが一致する構造に比べて、耐振動性が向上する。
　［変形例・代替例］
　（支柱の設置エリア）
　発光管４－１，４－２の夫々の軸線４ｃを通る平面Ｌと、支柱１６の軸線を通る平面Ｓとが交差していれば、従来の平面Ｌと平面Ｓとが一致している場合に比較して、耐振動性は強化される。
　図６（Ｂ）に示すように、支柱１６の位置範囲は、Ｘ方向は発光管４－１，４－２の軸線４ｃ，４ｃの間の範囲内が好ましい。即ち、支柱１６は、複数本の発光管４－１，４－２の軸線４ｃ，４ｃを通る１つの平面に直交する、両外側に位置する該発光管４－１，４－２の軸線４ｃ，４ｃを通る２つの平面に挟まれた範囲内に設置されことが好ましい。Ｙ方向は、外球２のサイズにより制約される。
　そして、図６（Ａ）に示すように、平面Ｌと平面Ｓとが直交する場合が耐振動性は最強となる。
　［ランプの回路構成］
　本実施形態に係るセラミックメタルハライドランプ４０，５０の回路は、従来使用されていたセラミックメタルハライドランプの回路と同じである。
　図７は、メタルハライドランプの回路を説明する図である。商用交流電源（100/200V，　50/60Hz）２４に接続された安定器２６からセラミックメタルハライドランプ４０，５０に対して給電される。安定器２６は、チョークコイル２７及びイグナイター（始動回路）２８を有している。ランプ内の発光管４－１，４－２は、電源側に対して電気的に並列に接続されている。
　［まとめ］
　以上、本実施形態に係る外球保護構造を備えたセラミックメタルハライドランプについて説明したが、これらは例示であって、本発明の範囲を制限するものではない。当業者が、本実施形態に対して容易になしえる追加・削除・変更・改良等は、本発明の範囲内である。本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲の記載によって定められる。
　２：外球、　２ａ：中央部、　２ｂ：トップ部、　２ｃ：ネック部、　４，４－１，４－２：発光管、　４ａ：太管部、　４ｂ，４ｃ：細管部、　６：口金、　８：マウント、　１４：ステム管、　１６，１６ｓ：支柱、　１６－１：副支柱、　１８：内管、　２０－１，２０－２：ビーム、　２４：商用交流電源、　２６：安定器、　２７：チョークコイル、　２８：イグナイター、　１０，３０，４０，５０：セラミックメタルハライドランプ
　Ｓ：支柱の軸線を通る平面、　Ｌ：発光管の軸線を通る平面、

Claims (4)

  1. 　並列に配置された複数本の発光管と、
    　前記発光管を支持する支柱と、
    　前記発光管及び前記支柱を内包する外球とを備え、
    　前記複数本の発光管の軸線を通る１つの平面と、前記支柱の軸線を通る１つの平面とが交差する状態に該複数本の発光管と該支柱が配置されている、セラミックメタルハライドランプ。
  2. 　請求項１に記載のセラミックメタルハライドランプにおいて、
    　前記支柱は、前記複数本の発光管の軸線を通る１つの平面に直交する、両外側に位置する該発光管の軸線を通る２つの平面に挟まれた範囲内に設置されている、セラミックメタルハライドランプ。
  3. 　請求項２に記載のセラミックメタルハライドランプにおいて、
    　前記複数本の発光管の軸線を通る１つの平面と、前記支柱の軸線を通る１つの平面とが直交する状態に該複数本の発光管と該支柱が配置されている、セラミックメタルハライドランプ。
  4. 　請求項１～３のいずれか一項に記載のセラミックメタルハライドランプにおいて、
    　前記前記複数本の発光管は、各々、内管に取り囲まれている、セラミックメタルハライドランプ。
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