JP2006134655A - Metal halide lamp - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metal halide lamp that substantially does not contain mercury in a discharging space, restraining lowering of lighting voltage at stable lighting, while preventing excessive release of sodium. <P>SOLUTION: Metal halide containing sodium and scandium but not containing mercury, and a rare gas are sealed in a discharging space 111 of a translucent airtight vessel 1 composed of a light-emitting tube part 11 forming the discharging part 111 and sealing parts 121, 122 formed on both sides of the light-emitting tube part 11. Metal foils 21, 22 are sealed in the inside of the sealing parts 121, 122. A pair of electrodes 31, 32 are connected to one end parts thereof, and the other end parts are arranged so as to face each other in the discharging space 11, while keeping a prescribed inter-electrode distance. A translucent outer tube 7, in which one or plurality of metal oxide containing Al<SB>2</SB>O<SB>3</SB>by 500 ppm or higher and 2,500 ppm or lower are doped, is mounted on the airtight container 1. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、自動車の前照灯等に使用される放電空間に本質的に水銀を含まないメタルハライドランプに関するものである。   The present invention relates to a metal halide lamp that essentially does not contain mercury in a discharge space used for an automotive headlamp or the like.

従来技術として、放電バルブは、Ｈｇ，ＮａＩ，ＳｃＩおよびＸｅガスを封止した、発光管に相当するアークチューブを囲繞するように、金属酸化物が添加された外管に相当する円筒形状のシュラウドガラスを溶着一体化したアークチューブ本体を備えている。そのシュラウドガラスは、金属酸化物の総添加量が４０００〜７０００ｐｐｍの範囲で構成されている。（例えば、特許文献１）
特開２００２−３６７５６２公報（第２〜５頁、図３） As a conventional technique, a discharge bulb has a cylindrical shroud corresponding to an outer tube added with a metal oxide so as to surround an arc tube corresponding to an arc tube sealed with Hg, NaI, ScI and Xe gas. It has an arc tube main body integrated with glass. The shroud glass has a total metal oxide addition amount of 4000 to 7000 ppm. (For example, Patent Document 1)
JP 2002-367562 A (pages 2 to 5, FIG. 3)

上記特許文献１は、水銀が封入された放電バルブにおいて、金属酸化物を好適な量だけ添加することで、ナトリウムのアークチューブ外への通り抜けを抑制できると記載されている。また、請求項２には、Ａｌ_２Ｏ_３を１５００ｐｐｍ以上、ＣｅＯ_２を２５００ｐｐｍ以上含むことで、発光色の変化や光束の低下等を防止できると記載されている。ここで、シュラウドガラスに添加された金属酸化物の中で、Ａｌ_２Ｏ_３は、主にナトリウムの外部への通り抜けを抑制すると記載されている。 Patent Document 1 describes that in a discharge bulb in which mercury is sealed, sodium oxide can be prevented from passing out of the arc tube by adding a suitable amount of metal oxide. Further, in claim 2, it is described that Al ₂ O ₃ is contained at 1500 ppm or more and CeO ₂ is contained at 2500 ppm or more, whereby a change in emission color or a decrease in luminous flux can be prevented. Here, among the metal oxides added to the shroud glass, Al ₂ O ₃ is described as suppressing mainly the passage of sodium to the outside.

しかしながら、本発明者等の実験により、水銀を封入しないメタルハライドランプ（以後、水銀フリーランプ）において、点灯中にランプ安定時の点灯電圧が著しく低下するという現象が発生していることがわかった。さらに本発明者等の実験によれば、このランプ安定時の電圧低下の現象について追求した結果、点灯中の金属ハロゲン化物の比率が大きく関係していることがわかった。なお、この電圧低下の現象は、水銀入りのメタルハライドランプ（水銀入りランプ）でも発生していた可能性はあるが、水銀入りランプでは安定点灯時の電圧が水銀フリーランプよりも２倍近く高いため、電圧が低下しても定電力点灯時の電流増加の影響は少ないことから、ランプ安定時の点灯電圧の低下が課題視されることはなかった。   However, it has been found through experiments by the present inventors that, in a metal halide lamp that does not enclose mercury (hereinafter referred to as a mercury-free lamp), a phenomenon occurs in which the lighting voltage when the lamp is stable is significantly reduced during lighting. Further, according to experiments by the present inventors, as a result of pursuing the phenomenon of voltage drop when the lamp is stable, it has been found that the ratio of the metal halide during lighting is greatly related. This voltage drop phenomenon may have occurred even in mercury-containing metal halide lamps (mercury lamps), but mercury-containing lamps have nearly twice the voltage during stable lighting as mercury-free lamps. Even if the voltage drops, the influence of the increase in current at the time of constant power lighting is small.

本発明の目的は、放電空間に本質的に水銀を含まない条件において、過度のナトリウムの抜けを防止しつつ、安定時の点灯電圧の低下を抑止するメタルハライドランプを提供することである。   An object of the present invention is to provide a metal halide lamp that suppresses a decrease in lighting voltage at the time of stability while preventing excessive removal of sodium under the condition that the discharge space does not essentially contain mercury.

上記目的を達成するために、本発明のメタルハライドランプは、放電空間を形成する発光管部、該発光管部の両端に形成された封止部とを有する透光性の気密容器と、前記放電空間にナトリウム及びスカンジウムを含む金属ハロゲン化物および希ガスが封入され、かつ本質的に水銀を含まない放電媒体と、前記封止部の内部に封着された金属箔と、一端は前記金属箔に接続され、他端は前記放電空間内で所定の電極間距離を保って対向配置された一対の電極と、前記気密容器を包囲して取り付けられ、添加量が５００ｐｐｍ以上、２５００ｐｐｍ以下のＡｌ_２Ｏ_３を含む一又は複数の金属酸化物が添加された透光性の外管と具備していることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a metal halide lamp according to the present invention includes a light-transmitting hermetic container having an arc tube portion that forms a discharge space, sealing portions formed at both ends of the arc tube portion, and the discharge. A discharge medium in which a metal halide containing sodium and scandium and a rare gas are sealed in a space and essentially free of mercury, a metal foil sealed inside the sealing portion, and one end of the metal foil is connected, the other end a pair of electrodes that are opposed to each other keeping a distance between the predetermined electrodes in the discharge space, mounted surrounding said airtight container, the addition amount is 500ppm or more, 2500 ppm or less of Al ₂ O _And a translucent outer tube to which one or a plurality of metal oxides including ₃ are added.

本発明によれば、放電空間に本質的に水銀を含まない条件において、過度のナトリウムの抜けを防止しつつ、安定時の点灯電圧の低下を抑止することができる。   According to the present invention, it is possible to suppress a decrease in the lighting voltage at the stable time while preventing excessive sodium from being removed under the condition that the discharge space does not essentially contain mercury.

（第１の実施の形態）
以下に、本発明の実施の形態のメタルハライドランプについて図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態であるメタルハライドランプの全体図である。 (First embodiment)
Hereinafter, a metal halide lamp according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall view of a metal halide lamp according to a first embodiment of the present invention.

気密容器１は、例えば、透光性の石英ガラスからなり、ほぼ楕円形の形状の発光管部１１とその長手方向の両端部に発光管部１１と同材料で形成された封止部１２１、１２２からなる。発光管部１１の内部には、その長手方向にほぼ円柱状の放電空間１１１が形成されており、放電空間１１１には、放電媒体として金属ハロゲン化物であるヨウ化ナトリウム、ヨウ化スカンジウム、ヨウ化亜鉛、および希ガスであるキセノンが封入されている。ヨウ化ナトリウムに含有されている金属ナトリウムおよびヨウ化スカンジウムに含有されている金属スカンジウムは、主に発光金属として作用し、ヨウ化亜鉛に含まれている金属亜鉛は、主に水銀に代わるランプ電圧形成媒体として作用し、キセノンは、主に始動ガスとして作用する。また、ハロゲン化物としては、他のハロゲン化物よりも反応性が低いヨウ素が最も好適である。   The hermetic container 1 is made of, for example, translucent quartz glass and has a substantially elliptical arc tube portion 11 and sealing portions 121 formed of the same material as the arc tube portion 11 at both longitudinal ends thereof. 122. Inside the arc tube portion 11, a substantially cylindrical discharge space 111 is formed in the longitudinal direction thereof. In the discharge space 111, sodium iodide, scandium iodide, iodide, which is a metal halide, is used as a discharge medium. Zinc and xenon which is a rare gas are enclosed. Metal sodium contained in sodium iodide and metal scandium contained in scandium iodide mainly act as luminescent metals, and the metal zinc contained in zinc iodide is mainly a lamp voltage instead of mercury. Acting as a forming medium, xenon acts primarily as a starting gas. As the halide, iodine having the lower reactivity than other halides is most preferable.

ここで、発光管部１１に封入される放電媒体には、水銀は本質的に含まれていない。この「本質的に水銀を含まない」とは、水銀を全く含まないか、または１ｃｃあたり２ｍｇ未満、好ましくは１ｍｇ以下の水銀量が存在していても許容するという意味である。つまり、従来の水銀入りのショートアーク形ランプのように、水銀蒸気によってメタルハライドランプの電圧を所要に高くする場合、１ｃｃあたり２０〜４０ｍｇ、場合によっては５０ｍｇ以上封入しており、この水銀量と比較すれば、２ｍｇ未満の水銀量は圧倒的に少なく、本質的に水銀が含まれないと言える。   Here, the discharge medium sealed in the arc tube portion 11 essentially does not contain mercury. This “essentially free of mercury” means that it does not contain any mercury, or accepts an amount of mercury of less than 2 mg per cc, preferably 1 mg or less. In other words, when the voltage of a metal halide lamp is increased to a required level by mercury vapor as in a conventional short arc lamp containing mercury, 20 to 40 mg per cc, or 50 mg or more in some cases is sealed. Then, it can be said that the amount of mercury of less than 2 mg is overwhelmingly small and essentially contains no mercury.

圧潰形成された板状の封止部１２１、１２２の内部には、例えばモリブデンからなる金属箔２１、２２が封着されている。放電空間１１１側の金属箔２１、２２の一端部には、直径が異なる大径部３１１、３２１と小径部３１２、３２２とが一体に形成され、かつ例えばタングステンからなる電極３１、３２の一端が、金属箔２１、２２とほぼ一体になるように抵抗溶接により接続され、電極３１、３２の他端は、発光管部１１付近の封止部１２１、１２２を通って、放電空間１１１に延出し、所定の電極間距離を保って、その先端同士が対向するように配置されている。ここで、電極３１、３２の大径部３１１、３２１は放電空間１１１に、小径部３１２、３２２は封止部１２１、１２２内にそれぞれ位置している。   Metal foils 21 and 22 made of, for example, molybdenum are sealed inside the crushed plate-like sealing portions 121 and 122, for example. Large diameter portions 311 and 321 and small diameter portions 312 and 322 having different diameters are integrally formed at one end portions of the metal foils 21 and 22 on the discharge space 111 side, and one ends of electrodes 31 and 32 made of, for example, tungsten are formed. The other ends of the electrodes 31 and 32 extend to the discharge space 111 through the sealing portions 121 and 122 near the arc tube portion 11. The tips are arranged so that their tips face each other while maintaining a predetermined distance between the electrodes. Here, the large diameter portions 311 and 321 of the electrodes 31 and 32 are located in the discharge space 111, and the small diameter portions 312 and 322 are located in the sealing portions 121 and 122, respectively.

電極３１、３２の金属箔２１、２２と近接する軸部分には、金属導線を数回、回巻して形成したコイル４１、４２が、その外周面と接触するように接続されている。このコイル４１、４２は、金属箔２１、２２側の端部から放電空間１１１に向けて所定距離巻かれ、コイル４１、４２の他端は封止部１２１、１２２に内在している。   Coils 41 and 42 formed by winding a metal conductive wire several times are connected to the shaft portions of the electrodes 31 and 32 adjacent to the metal foils 21 and 22 so as to be in contact with the outer peripheral surface thereof. The coils 41 and 42 are wound by a predetermined distance from the end portions on the metal foil 21 and 22 side toward the discharge space 111, and the other ends of the coils 41 and 42 are inherent in the sealing portions 121 and 122.

金属箔２１、２２において、電極３１、３２の接続部分に対して反対側の端部には、導入導体５１、５２が溶接等により接続されており、この導入導体５２の他端は、封止部１２２の外部に延出し、Ｌ字状に形成された給電端子５３の一端とほぼ直角になるように接続されている。この給電端子５３の他端は、導入導体５１の方向、かつ封止部１２１、１２２とほぼ平行に延出している。そして、封止部１２１、１２２と平行する給電端子５３には、絶縁チューブ６が取着されている。   In the metal foils 21 and 22, lead conductors 51 and 52 are connected by welding or the like to ends opposite to the connection portions of the electrodes 31 and 32, and the other end of the lead conductor 52 is sealed. It extends outside the portion 122 and is connected so as to be substantially perpendicular to one end of a power supply terminal 53 formed in an L shape. The other end of the power supply terminal 53 extends in the direction of the introduction conductor 51 and substantially parallel to the sealing portions 121 and 122. The insulating tube 6 is attached to the power supply terminal 53 parallel to the sealing portions 121 and 122.

これらを備えた気密容器１の外側には、石英ガラスからなる筒状で透光性の外管７が、その長手方向に包囲するように取り付けられている。この外管７には、Ａｌ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２及びＴｉＯ_２が添加されている。Ａｌ_２Ｏ_３（酸化アルミニウム）は主としてナトリウムの外管７の外部への抜け防止に寄与し、ＣｅＯ_２（酸化セリウム）及びＴｉＯ_２（酸化チタン）は主として紫外線の遮断に寄与する。この外管７の長手方向の両端部には、縮径部７１が形成されており、縮径部７１は封止部１２２の発光管部１１方向に対して反対側の端部付近をガラス溶着し、図示していないもう一方の縮径部は、封止部１２１の発光管部１１方向に対して反対側の端部付近をガラス溶着している。 A cylindrical and translucent outer tube 7 made of quartz glass is attached to the outer side of the hermetic container 1 equipped with these so as to surround in the longitudinal direction. Al ₂ O ₃ , CeO ₂ and TiO ₂ are added to the outer tube 7. Al ₂ O ₃ (aluminum oxide) mainly contributes to preventing sodium from coming out of the outer tube 7, and CeO ₂ (cerium oxide) and TiO ₂ (titanium oxide) mainly contribute to blocking ultraviolet rays. A diameter-reduced portion 71 is formed at both ends of the outer tube 7 in the longitudinal direction. The other diameter-reduced portion (not shown) is glass-welded in the vicinity of the end of the sealing portion 121 opposite to the direction of the arc tube portion 11.

気密容器１を内部に包囲した状態の外管７は、その外周面を挟持するように形成された固定金属具８を介して、ソケット９に接続されている。このソケット９の気密容器１が接続される場所に対して反対の方向には、金属端子９１がその外周面に沿って形成されており、この金属端子９１は、給電端子５３とソケット９内部で電気的に接続されている。また、図示していないが、発光管部１１に対して反対方向に延出していた導入導体５１は、ソケット９内部を通って、ソケット９の底部部分に位置している。   The outer tube 7 that surrounds the hermetic container 1 is connected to a socket 9 via a fixed metal tool 8 that is formed so as to sandwich the outer peripheral surface thereof. A metal terminal 91 is formed along the outer peripheral surface of the socket 9 in a direction opposite to the place where the hermetic container 1 is connected. The metal terminal 91 is formed inside the power supply terminal 53 and the socket 9. Electrically connected. Although not shown, the introduction conductor 51 extending in the opposite direction to the arc tube portion 11 passes through the socket 9 and is located at the bottom portion of the socket 9.

図２は、図１のメタルハライドランプの仕様の例について説明するための発光管部付近の拡大図である。発光管部１１の内径Ａは２．６ｍｍ、外径Ｂは６．０ｍｍ、長手方向の最大長Ｃは６．５ｍｍ、電極間距離Ｄは４．２ｍｍである。外管７の内径Ｅは７．０ｍｍ、外管７には金属酸化物としてＡｌ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２及びＴｉＯ_２が含まれ、ＣｅＯ_２及びＴｉＯ_２の総添加量が７０００ｐｐｍである。発光管部１１には、放電媒体として金属ハロゲン化物であるヨウ化スカンジウム−ヨウ化ナトリウム−ヨウ化亜鉛−ヨウ化インジウムが０．８ｍｇと希ガスであるキセノンが１０ａｔｍそれぞれ封入されており、水銀は一切含まれていない。また、気密容器１と外管７により形成されている空間は、大気雰囲気の状態になっている。 FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of the arc tube portion for explaining an example of the specification of the metal halide lamp of FIG. The arc tube 11 has an inner diameter A of 2.6 mm, an outer diameter B of 6.0 mm, a maximum length C in the longitudinal direction of 6.5 mm, and an interelectrode distance D of 4.2 mm. The inner diameter E of the outer tube 7 is 7.0 mm, the outer tube 7 contains Al ₂ O ₃ , CeO ₂ and TiO ₂ as metal oxides, and the total amount of CeO ₂ and TiO ₂ added is 7000 ppm. The arc tube 11 is filled with 0.8 mg of scandium iodide-sodium iodide-zinc iodide-indium iodide as a discharge medium and 10 atm of xenon as a rare gas as a discharge medium. Not included at all. Moreover, the space formed by the airtight container 1 and the outer tube 7 is in an air atmosphere state.

図３は、図２のランプ仕様において、Ａｌ_２Ｏ_３の添加量を３００ｐｐｍ〜３０００ｐｐｍに変化させ、日本電球工業会に定められている自動車前照灯用メタルハライドランプの寿命試験条件であるＥＵ１２０分モードでの１０００時間点滅点灯試験を行った後の安定時電圧の変化を示す図であり、図４は図３をグラフに表した図である。ここで、変化前の安定時の電圧は４２Ｖであった。 FIG. 3 shows the life test condition for a metal halide lamp for automobile headlamps, as defined by the Japan Light Bulb Manufacturers Association, in which the amount of Al ₂ O ₃ added is changed from 300 ppm to 3000 ppm in the lamp specification of FIG. It is a figure which shows the change of the voltage in the stable state after performing the 1000-hour blink lighting test in mode, and FIG. 4 is the figure which represented FIG. 3 on the graph. Here, the stable voltage before the change was 42V.

Ａｌ_２Ｏ_３の添加量が２５００ｐｐｍにおいて、安定時電圧がほとんど変化していないことがわかる。Ａｌ_２Ｏ_３の量が２５００ｐｐｍ以下よりも少なくなると、安定時電圧が上昇する結果が得られているが、特に５００ｐｐｍよりも少なくなると急激に電圧の変化の割合が高くなっているのがわかる。Ａｌ_２Ｏ_３の量が２５００ｐｐｍよりも多くなると、安定時電圧が点灯初期の安定時電圧よりも低くなっている。 It can be seen that when the addition amount of Al ₂ O ₃ is 2500 ppm, the stable voltage hardly changes. When the amount of Al ₂ O ₃ is less than 2500 ppm or less, a result is obtained in which the voltage at the time of stabilization is increased, but it can be seen that the rate of change in voltage rapidly increases especially when the amount is less than 500 ppm. When the amount of Al ₂ O ₃ exceeds 2500 ppm, the stable voltage is lower than the stable voltage at the beginning of lighting.

Ａｌ_２Ｏ_３の添加量を変えると安定時の電圧が変化したことから、ナトリウム抜けが電圧の変化と関係していることがわかった。ここで、ナトリウム抜けと電圧の変化の関係を下記のように推測する。 When the addition amount of Al ₂ O ₃ was changed, the voltage at the time of stability changed, and it was found that sodium removal was related to the change in voltage. Here, the relationship between sodium loss and voltage change is estimated as follows.

まず第１に、点灯時のアーク幅の大小はナトリウムの量が関係し、発光管内に蒸気化するナトリウムが増えるとアークの幅が大きくなり、ナトリウムが少なくなるとアークの幅が小さくなる。アークの幅が小さくなると、アークの周方向の断面積が小さくなるために電流が流れにくい状態となる。そして、メタルハライドランプは定電力制御されているため、電流の減少に伴い初期の点灯電圧よりも高くなったと考えられる。   First, the magnitude of the arc width at the time of lighting is related to the amount of sodium. As the amount of sodium vaporized in the arc tube increases, the width of the arc increases. When the amount of sodium decreases, the width of the arc decreases. When the width of the arc is reduced, the cross-sectional area in the circumferential direction of the arc is reduced, so that a current hardly flows. Since the metal halide lamp is controlled at a constant power, it is considered that the initial voltage was higher with the decrease in current.

第２に、水銀を封入しないメタルハライドランプは、金属ハロゲン化物の蒸気圧とＸｅの蒸気圧によって電圧が形成されている。その中で金属ハロゲン化物の蒸気圧は、ナトリウムのハロゲン化物とスカンジウムのハロゲン化物がそのほとんどを占めている。そして、本発明の実験過程によって、全体の蒸気圧とスカンジウムの蒸気圧との割合が電圧に大きく関係していることがわかった。すなわち、ナトリウムとスカンジウムの全蒸気圧に対して、スカンジウムの蒸気圧の方がナトリウムの蒸気圧よりも割合が高くなった場合に、電圧が上昇する現象が発生した。   Secondly, in the metal halide lamp that does not enclose mercury, a voltage is formed by the vapor pressure of the metal halide and the vapor pressure of Xe. Among them, the vapor pressures of metal halides are mostly sodium halides and scandium halides. And, it was found by the experimental process of the present invention that the ratio between the total vapor pressure and the scandium vapor pressure is greatly related to the voltage. That is, when the ratio of the vapor pressure of scandium is higher than the vapor pressure of sodium with respect to the total vapor pressure of sodium and scandium, a phenomenon that the voltage increases occurs.

すなわち、Ａｌ_２Ｏ_３の添加量を多くするとナトリウム抜けは少なくなるが、安定時の電圧は低くなってしまい、反対にＡｌ_２Ｏ_３の添加量を少なくするとナトリウム抜けは多くなるが、電圧の減少は抑制できる。ここで、ナトリウムとスカンジウムの減少について説明しておくと、ナトリウムは発光管外部に抜けたり、石英ガラスと反応したりすることで封入量が減少し、スカンジウムはナトリウムほど多くはないものの発光管外部に抜けたり、石英ガラスと反応することで封入量が減少する。このナトリウムの減少量を調節することで、点灯時の電圧の低下を抑制できたと考えられる。 That is, if the amount of Al ₂ O ₃ added is increased, sodium loss will decrease, but the stable voltage will decrease. Conversely, if the amount of Al ₂ O ₃ added is decreased, sodium loss will increase, The decrease can be suppressed. Here, the decrease in sodium and scandium will be explained. Sodium is released outside the arc tube or reacts with quartz glass to reduce the amount of encapsulation, but scandium is not as much as sodium, but outside the arc tube The amount of the encapsulated material decreases due to the reaction with quartz glass. It is thought that the voltage drop during lighting could be suppressed by adjusting the amount of sodium decrease.

次に、Ａｌ_２Ｏ_３の添加量について説明する。水銀を封入しないメタルハライドランプでは、その点灯回路の各素子は、回路の大型化やコスト上昇を避けるため、大きな電流の増加に耐えられるほどの耐久性を持たせないで設計される。また、電極については、電極と封止部との封着性等の問題から、直径の大きな電極は使用できず、熱による電極の溶融とのバランスをとれるような直径で設計されている。したがって、初期点灯時の電流値に対して、点灯時間経過後の電流値の増加がもたらす弊害は大きく、外管７のＡｌ_２Ｏ_３の添加量は電流値が増加していない２５００ｐｐｍ以下であることがよい。 Next, the additive amount of Al ₂ O ₃ will be described. In a metal halide lamp that does not enclose mercury, each element of the lighting circuit is designed not to have durability enough to withstand a large current increase in order to avoid an increase in circuit size and cost. The electrode is designed to have a diameter that can balance the melting of the electrode due to heat, because an electrode having a large diameter cannot be used due to problems such as sealing between the electrode and the sealing portion. Therefore, an adverse effect caused by an increase in the current value after the lighting time has elapsed with respect to the current value at the time of initial lighting is great, and the amount of Al ₂ O ₃ added to the outer tube 7 is 2500 ppm or less at which the current value does not increase. It is good.

また、図４よりＡｌ_２Ｏ_３の添加量が５００ｐｐｍよりも少なくなると、急激に電圧が上がることがわかる。過度な電圧の上昇は、点灯中の電流が大きく下がることになり、電極温度の低下によるちらつきや過度のナトリウム抜けによる発光色の変化、寿命の低下等の弊害が起こる恐れがある。したがって、Ａｌ_２Ｏ_３の下限値は５００ｐｐｍ以上がよい。 In addition, FIG. 4 shows that when the amount of Al ₂ O ₃ added is less than 500 ppm, the voltage increases rapidly. An excessive increase in voltage results in a significant decrease in the current during lighting, which may cause problems such as flicker due to a decrease in electrode temperature, changes in emission color due to excessive sodium removal, and a decrease in life. Therefore, the lower limit of Al ₂ O ₃ is preferably 500 ppm or more.

ここで、外管７にはＡｌ_２Ｏ_３のほかに、ＣｅＯ_２及びＴｉＯ_２の金属酸化物が添加されている。これらの金属酸化物は、前述したように主にＵＶカットの作用をするため、ＣｅＯ_２及びＴｉＯ_２の金属酸化物が少なくなると、人体に有害な紫外線の遮断作用を得ることができず、実用的ではない。逆に、総添加量が多すぎると外管７を加工した後、表面に凹凸が生じるようになり、配光特性等に影響を与えることになる。したがって、外管７に添加される金属酸化物の総添加量は、５５００ｐｐｍ以上、１００００ｐｐｍ以下が望ましい。 Here, in addition to Al ₂ O ₃ , CeO ₂ and TiO ₂ metal oxides are added to the outer tube 7. Since these metal oxides mainly act as a UV-cut as described above, when the amount of CeO ₂ and TiO ₂ metal oxides is reduced, it is impossible to obtain an ultraviolet blocking action harmful to the human body. Not right. On the other hand, if the total addition amount is too large, the outer tube 7 is processed and then the surface becomes uneven, which affects the light distribution characteristics and the like. Therefore, the total amount of metal oxide added to the outer tube 7 is desirably 5500 ppm or more and 10000 ppm or less.

本実施の形態では、放電空間に本質的に水銀を含まないランプにおいて、外管７のＡｌ_２Ｏ_３の添加量を５００ｐｐｍ以上、２５００ｐｐｍ以下とすることで、過度のナトリウム抜けを防止しつつ、点灯中の安定時電圧の減少を抑制することができる。 In the present embodiment, in the lamp that does not essentially contain mercury in the discharge space, the amount of Al ₂ O ₃ added to the outer tube 7 is set to 500 ppm or more and 2500 ppm or less, thereby preventing excessive sodium loss, It is possible to suppress a decrease in stable voltage during lighting.

また、外管７に含まれたＡｌ_２Ｏ_３（ただし、５００ｐｐｍ以上、２５００ｐｐｍ以下）、ＣｅＯ_２及びＴｉＯ_２の金属酸化物の総添加量を５５００ｐｐｍ以上、１００００ｐｐｍ以下とすることで、紫外線の透過量を低減するメタルハライドランプを実現することができる。 Further, the total amount of Al ₂ O ₃ (but not less than 500 ppm and not more than 2500 ppm), CeO ₂ and TiO ₂ metal oxides contained in the outer tube 7 is not less than 5500 ppm and not more than 10,000 ppm, so that ultraviolet rays can be transmitted. A metal halide lamp that reduces the amount can be realized.

本発明のメタルハライドランプの第１の実施の形態について説明するための全体図。The whole figure for demonstrating 1st Embodiment of the metal halide lamp of this invention. 図１のメタルハライドランプの仕様について説明するための発光管部付近の拡大図。FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of an arc tube portion for explaining specifications of the metal halide lamp of FIG. 1. 図２のランプ仕様において、Ａｌ_２Ｏ_３の添加量を変化させて寿命試験を行い、電圧の変化を測定した図。The lamp specifications 2 performs life test by changing the amount of addition of Al ₂ O _3, and measuring the change in voltage Fig. 図３をグラフに表した図。The figure which represented FIG. 3 on the graph.

符号の説明Explanation of symbols

１ 気密容器
１１ 発光管部
１１１ 放電空間
１２１、１２２ 封止部
２１、２２ 金属箔
３１、３２ 電極
４１、４２ コイル
５１、５２ 導入導体
５３ 給電端子
６ 絶縁チューブ
７ 外管
８ 固定金属具
９ 口金
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Airtight container 11 Light emission tube part 111 Discharge space 121,122 Sealing part 21,22 Metal foil 31,32 Electrode 41,42 Coil 51,52 Introduction conductor 53 Feed terminal 6 Insulation tube 7 Outer tube 8 Fixed metal tool 9 Cap

Claims (2)

放電空間を形成する発光管部、該発光管部の両端に形成された封止部とを有する透光性の気密容器と、
前記放電空間にナトリウム及びスカンジウムを含む金属ハロゲン化物および希ガスが封入され、かつ本質的に水銀を含まない放電媒体と、
前記封止部の内部に封着された金属箔と、
一端は前記金属箔に接続され、他端は前記放電空間内で所定の電極間距離を保って対向配置された一対の電極と、
前記気密容器を包囲して取り付けられ、添加量が５００ｐｐｍ以上、２５００ｐｐｍ以下のＡｌ_２Ｏ_３を含む一又は複数の金属酸化物が添加された透光性の外管と
を具備していることを特徴とするメタルハライドランプ。 A translucent airtight container having an arc tube portion forming a discharge space, and sealing portions formed at both ends of the arc tube portion;
A discharge medium in which a metal halide containing sodium and scandium and a rare gas are enclosed in the discharge space, and essentially free of mercury;
A metal foil sealed inside the sealing portion;
One end is connected to the metal foil, and the other end is a pair of electrodes arranged opposite to each other while maintaining a predetermined distance between the electrodes in the discharge space;
And a translucent outer tube to which one or a plurality of metal oxides containing Al ₂ O ₃ containing 500 ppm or more and 2500 ppm or less is added. A featured metal halide lamp. 前記外管は少なくともＣｅＯ_２の金属酸化物を含み、Ａｌ_２Ｏ_３を含めた金属酸化物の総添加量が５５００ｐｐｍ以上、１００００ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のメタルハライドランプ。


_2. The metal halide lamp according to claim 1, wherein the outer tube includes at least a metal oxide of CeO ₂ , and a total addition amount of metal oxides including Al ₂ O ₃ is 5500 ppm or more and 10,000 ppm or less.

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