JP2010282955A - Metal halide lamp - Google Patents
Metal halide lamp Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010282955A JP2010282955A JP2010096260A JP2010096260A JP2010282955A JP 2010282955 A JP2010282955 A JP 2010282955A JP 2010096260 A JP2010096260 A JP 2010096260A JP 2010096260 A JP2010096260 A JP 2010096260A JP 2010282955 A JP2010282955 A JP 2010282955A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- holder
- tube
- metal halide
- outer tube
- halide lamp
- 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.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
- Fastening Of Light Sources Or Lamp Holders (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
Description
本発明は、メタルハライドランプに関し、特に、水銀灯代替光源として好適なメタルハライドランプに関する。 The present invention relates to a metal halide lamp, and more particularly to a metal halide lamp suitable as a mercury lamp alternative light source.
道路、広場、競技場などの屋外照明、体育館や工場などの高天井の屋内照明には、従来、主として水銀灯が用いられている。この水銀灯はランプ効率が比較的低いため、近年の省エネルギーの要請を背景として、当該水銀灯をランプ効率の高いメタルハライドランプへ置き換えることが検討されている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, mercury lamps are mainly used for outdoor lighting such as roads, squares, and stadiums, and indoor lighting with high ceilings such as gymnasiums and factories. Since this mercury lamp has a relatively low lamp efficiency, it has been studied to replace the mercury lamp with a metal halide lamp having a high lamp efficiency against the background of the recent demand for energy saving (see, for example, Patent Document 1).
しかし、水銀灯が装着されていた既存の照明施設には水銀灯用の安定器が設けられているため、当該水銀灯用の照明器具にメタルハライドランプをそのまま装着して水銀灯と同等の明るさを得るためには、前記安定器をメタルハライドランプ用の安定器に取り替える必要があり、このことが、メタルハライドランプへの置き換えの阻害要因の一つとなっている。 However, since the existing lighting facilities that were equipped with mercury lamps are equipped with ballasts for mercury lamps, in order to obtain the same brightness as mercury lamps by attaching metal halide lamps directly to the lighting equipment for mercury lamps. Therefore, it is necessary to replace the ballast with a ballast for a metal halide lamp, which is one of the obstacles to the replacement with a metal halide lamp.
そこで、水銀灯用の安定器をそのまま残存させた状態で、ランプだけを交換できるようにしたものとして、安定器を含む点灯回路を内蔵したメタルハライドランプの要望が高まっている（例えば、特許文献２，３参照）。
Therefore, there is an increasing demand for metal halide lamps having a built-in lighting circuit including a ballast, as it is possible to replace only the lamp with the ballast for the mercury lamp remaining as it is (for example,
回路内蔵型ランプは、従来から電球形蛍光灯や水槽用ランプ等では検討されていたが、水銀灯置き換えランプのような高Ｗタイプのメタルハライドランプは、耐熱性などの観点から課題が多く、あまり検討されていなかったが、上記要望に応えるべく発明者らにより検討されている。 In-circuit type lamps have been studied for light bulb-type fluorescent lamps and aquarium lamps, but high-W metal halide lamps such as mercury lamp replacement lamps have many problems from the viewpoint of heat resistance, etc. Although not done, the inventors have studied it to meet the above demand.
検討しているメタルハライドランプは、例えば、発光管と当該発光管を気密封止する内管とからなる二重管構造体と、当該二重管構造体を中央部で保持する板状のホルダと、当該二重管構造体を収納する硬質ガラス材料からなる外管と、発光管点灯用の点灯回路と、内部に点灯回路を収納するケースとを備え、板状のホルダの外周面が外管の内周面に当接し、また外管がケースに接合される構造のメタルハライドランプが検討されている。 The metal halide lamp being studied includes, for example, a double tube structure including an arc tube and an inner tube that hermetically seals the arc tube, and a plate-like holder that holds the double tube structure at the center. And an outer tube made of a hard glass material for housing the double tube structure, a lighting circuit for lighting the arc tube, and a case for housing the lighting circuit therein, and the outer peripheral surface of the plate-shaped holder is the outer tube A metal halide lamp having a structure in which the outer tube is in contact with the inner peripheral surface and the outer tube is joined to the case has been studied.
発明者らの検討により以下の課題が発生することが分かった。
一般的に、メタルハライドランプの定常点灯中、前記発光管で発生する熱により前記内管は４００［℃］を超える高温状態になる。
The inventors have found that the following problems occur.
Generally, during steady lighting of a metal halide lamp, the inner tube becomes in a high temperature state exceeding 400 [° C.] due to heat generated in the arc tube.
上記構成のメタルハライドランプでは、発光管の熱は、内管、ホルダ、外管へと順次伝わる。このとき、ホルダの外周面と外管との内周面とが当接しているため、当該当接部分の両材料の熱膨張の違いによって、外管に割れが発生してしまうという課題がある。 In the metal halide lamp configured as described above, the heat of the arc tube is sequentially transmitted to the inner tube, the holder, and the outer tube. At this time, since the outer peripheral surface of the holder is in contact with the inner peripheral surface of the outer tube, there is a problem that the outer tube is cracked due to the difference in thermal expansion between both materials of the contact portion. .
本発明は、上記した課題に鑑み、外管におけるホルダとの当接部分に割れが生じないメタルハライドランプを提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the metal halide lamp which does not produce a crack in the contact part with the holder in an outer tube | pipe in view of an above-described subject.
上記目的を達成するために、本発明に係るメタルハライドランプは、発光物質としてハロゲン化金属が封入された発光管及び当該発光管を気密封止する内管を有する二重管構造体と、前記二重管構造体を保持するホルダと、前記発光管を点灯させる点灯回路と、前記点灯回路を内部に収納するケースと、前記ケースに取着され且つ硬質ガラス材料で作られており、前記二重管構造体を収納する外管と、を有し、ホルダの外周面の一部又は全部が前記外管の内周面に直接的又は間接的に当接し、当該ホルダの材料は、当該材料の熱膨張係数［／℃］をｙ、熱伝導率［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］をｘとそれぞれした場合に、 ｙ×１０７ ≦ ２５０×ｅ−０．００７ｘ
を満たすことを特徴としている。
In order to achieve the above object, a metal halide lamp according to the present invention includes a double tube structure having an arc tube in which a metal halide is sealed as a luminescent material and an inner tube that hermetically seals the arc tube, A holder for holding a heavy tube structure, a lighting circuit for lighting the arc tube, a case for housing the lighting circuit, a case attached to the case and made of a hard glass material; An outer tube that houses the tube structure, and a part or all of the outer peripheral surface of the holder abuts directly or indirectly on the inner peripheral surface of the outer tube, and the material of the holder is made of the material When x is the thermal expansion coefficient [/ ° C.] and x is the thermal conductivity [W / (m · K)], y × 10 7 ≦ 250 × e− 0.007x
It is characterized by satisfying.
ここで、「直接的に当接する」とは、外管とホルダとが直接密接する状態、ホルダが外管を直接押圧する状態で接触する場合等を言い、また、「間接的に当接する」とは、外管とホルダとが無機接着剤（シリコン系接着剤などを含む）を介して接合されている場合、外管とホルダとが他部材を介して接触する場合をいう。 Here, “directly contact” means a state in which the outer tube and the holder are in direct contact, a case where the holder contacts in a state of directly pressing the outer tube, and the like, and “indirect contact”. When the outer tube and the holder are joined via an inorganic adhesive (including a silicon-based adhesive), the outer tube and the holder are in contact via another member.
また、無機接着剤や他部材を介して接触する場合とは、ホルダの熱が他部材を介して殆ど外管に伝わるような場合をいい、具体的には、ホルダにおける他部材との接触部と外管における他部材との接触部との温度が約５℃以下のような場合をいう。 Further, the case of contact through an inorganic adhesive or other member means a case in which the heat of the holder is almost transferred to the outer tube through the other member. Specifically, the contact portion of the holder with the other member. And the temperature of the contact portion between the outer tube and the other member is about 5 ° C. or less.
本発明に係るメタルハライドランプは、ホルダの材料を、当該材料の熱膨張係数［／℃］をｙ、熱伝導率［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］をｘとそれぞれした場合に、 ｙ×１０７ ≦ ２５０×ｅ−０．００７ｘ を満たす材料としているため、外管におけるホルダとの当接部分に割れが発生するのを抑制・防止することができる。 In the metal halide lamp according to the present invention, when the material of the holder is y, where the thermal expansion coefficient [/ ° C.] of the material is y and the thermal conductivity [W / (m · K)] is x, y × 10 7 Since the material satisfies ≦ 250 × e− 0.007x , it is possible to suppress and prevent the occurrence of cracks in the contact portion of the outer tube with the holder.
また、前記ホルダの材料は、さらに、 ｙ×１０７ ≦ ２５０×ｅ−０．０４ｘ を満たすことを特徴とし、或いは、前記ホルダは、セラミック、ガラス、樹脂のいずれか１種の材料を含むことを特徴としている。 In addition, the material of the holder further satisfies y × 10 7 ≦ 250 × e −0.04x , or the holder contains any one material of ceramic, glass, and resin. It is characterized by.
以下では、本発明を実施するための最良の形態について、一例を示して説明する。なお、以下の説明で用いる形態は、本発明の構成及び作用・効果を分かりやすく説明するために用いる一例であって、本発明は以下に説明する形態に限定されるものではない。
＜実施の形態＞
本実施の形態に係るメタルハライドランプについて、図を用いて以下説明する。
１．ランプの構成
図１は、実施の形態に係るメタルハライドランプ１０の概略構成を示す縦断面図である。なお、本図において、後述する発光管４４と点灯回路ユニット１８とは切断していない。また、各構成部材間の縮尺は統一していない。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to an example. In addition, the form used in the following description is an example used for easily explaining the configuration, operation, and effect of the present invention, and the present invention is not limited to the form described below.
<Embodiment>
The metal halide lamp according to the present embodiment will be described below with reference to the drawings.
1. Configuration of Lamp FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a
メタルハライドランプ１０の定格ランプ電力は、２００［Ｗ］である（このタイプのランプを、「２００Ｗタイプ」ともいう。）。本発明において、定格ランプ電力とは、回路込みのランプにおいて光源で消費される電力をいう。メタルハライドランプ１０は、水銀灯代替光源として、水銀灯用の既存の照明器具にも装着して用いられる。
The rated lamp power of the
メタルハライドランプは、水銀灯と比較してランプ効率［ｌｍ／Ｗ］が良いため、本例の２００［Ｗ］のメタルハライドランプは、４００［Ｗ］の水銀灯に代替し、当該水銀灯と略同等の明るさが得られる。なお、実施の形態に係るメタルハライドランプの定格ランプ電力は、２００［Ｗ］に限らず、例えば、２００［Ｗ］より大きくても良いし、２００［Ｗ］より小さい１００［Ｗ］、４０［Ｗ］等でも構わない。発光管の温度、メタルハライドランプの大きさ等を考慮すると、特に、３０［Ｗ］以上の高Ｗ［ワット］タイプに有用である。 Since the metal halide lamp has better lamp efficiency [lm / W] than the mercury lamp, the 200 [W] metal halide lamp in this example is replaced with a 400 [W] mercury lamp, and the brightness is almost the same as that of the mercury lamp. Is obtained. Note that the rated lamp power of the metal halide lamp according to the embodiment is not limited to 200 [W], and may be, for example, greater than 200 [W], or less than 200 [W], and 100 [W], 40 [W]. ] Etc. Considering the temperature of the arc tube, the size of the metal halide lamp, etc., it is particularly useful for a high W [watt] type of 30 [W] or more.
図１に示すように、メタルハライドランプ１０は、ケース部１２と、ケース部１２に一体的に連設された口金部１４と、ケース部１２に接合された外管１６とを有する。なお、ケース部１２と口金部１４とでケースとしても良く、このケースと外管１６とで外囲器が構成される。
As shown in FIG. 1, the
ケース部１２は、中空の略円錐台形をした筒状をしている。ケース部１２を構成する材料として、例えば、アルミ、鉄などを含む合金、アルミナなどのセラミック、及びＰＰＳ，ＰＢＴのような樹脂材料を使用することができる。
The
ケース部１２内には、点灯回路ユニット１８が収納されている。点灯回路ユニット１８は、ケース部１２の内壁面に固定されたプリント配線板２０と複数個の電子部品（例えば、図１において符号「２２」で示す。）等からなる。
A
図２は、点灯回路ユニット１８における点灯回路の回路図である。
点灯回路ユニット１８における点灯回路２４について、図２を参照しながら説明する。
図２に示すように、点灯回路２４は、ＡＣ／ＤＣ変換部２４Ａ、ＤＣ調整部２４Ｂ、及びＤＣ／ＡＣ変換部２４Ｃを有する。
FIG. 2 is a circuit diagram of a lighting circuit in the
The
As illustrated in FIG. 2, the
ＡＣ／ＤＣ変換部２４Ａは、商用交流電源からの交流電力を所定電圧の直流電力に変換する。ＡＣ／ＤＣ変換部２４Ａは、整流回路ＤＢと、整流回路ＤＢから出力される直流電圧を昇圧する昇圧回路とを備える。昇圧回路は、例えばチョッパー方式の昇圧回路であり、インダクタンスＬ１、スイッチング素子Ｑ１、ダイオードＤ１及びコンデンサＣ１を備える。本例において、インダクタンスＬ１にはチョークコイルを、スイッチング素子Ｑ１にはトランジスタを、コンデンサＣ１には電解コンデンサをそれぞれ使用することができる。 The AC / DC converter 24A converts AC power from a commercial AC power source into DC power having a predetermined voltage. The AC / DC converter 24A includes a rectifier circuit DB and a booster circuit that boosts a DC voltage output from the rectifier circuit DB. The booster circuit is, for example, a chopper booster circuit, and includes an inductance L1, a switching element Q1, a diode D1, and a capacitor C1. In this example, a choke coil can be used for the inductance L1, a transistor can be used for the switching element Q1, and an electrolytic capacitor can be used for the capacitor C1.
ＤＣ調整部２４Ｂは、ＡＣ／ＤＣ変換部２４Ａから出力される直流電圧を所定の電圧に調整する。ＤＣ調整部２４Ｂは、例えばチョッパー方式の降圧回路であり、スイッチング素子Ｑ２、ダイオードＤ２、インダクタンスＬ２及びコンデンサＣ２を備える。本例において、インダクタンスＬ２にはチョークコイルを、スイッチング素子Ｑ２にはトランジスタを、コンデンサＣ２には電解コンデンサをそれぞれ使用することができる。 The DC adjustment unit 24B adjusts the DC voltage output from the AC / DC conversion unit 24A to a predetermined voltage. The DC adjustment unit 24B is, for example, a chopper step-down circuit, and includes a switching element Q2, a diode D2, an inductance L2, and a capacitor C2. In this example, a choke coil can be used for the inductance L2, a transistor can be used for the switching element Q2, and an electrolytic capacitor can be used for the capacitor C2.
ＤＣ／ＡＣ変換部２４Ｃは、ＤＣ調整部２４Ｂから出力される直流電力を交流電力に変換して、発光管４４に給電する。ＤＣ／ＡＣ変換部２４Ｃは、直流電力を交流電力に変換する変換回路と、発光管４４に流れる電流を制御し放電を安定させる安定器Ｌ３とを備える。変換回路は、例えばフルブリッジインバータ回路であり、４つのスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を備える。また、安定器Ｌ３には、例えば、チョークコイルを使用することができる。
The DC /
なお、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、図外の制御部（例えば、ＩＣである）によりスイッチング動作が制御されている。
図１に戻り、点灯回路ユニット１８は、口金部１４から第１リード線２６及び第２リード線２８を介して供給される商用交流電力を、後述する発光管４４を点灯させるための電力に変換して、発光管４４に給電する。
The switching operations of the switching elements Q1 to Q6 are controlled by a control unit (for example, an IC) that is not shown.
Returning to FIG. 1, the
口金部１４は、例えば略円筒状をし、例えば耐熱性の合成樹脂材料からなる第１絶縁体部３０を有している。第１絶縁体部３０は、ケース部１２の一方の開口端部に接合されている。
The
口金部１４は、また、筒状胴部とも称されるシェル３２と円形皿状をしたアイレット３４とを有する。シェル３２とアイレット３４とは、ガラス材料からなる第２絶縁体部３６を介して一体となっている。この一体となったものが、第１絶縁体部３０に嵌め込まれている。
The
第１絶縁体部３０には、貫通孔３０Ａが開設されており、貫通孔３０Ａを介して第１リード線２６が第１絶縁体部３０内から外部に導出されている。
第１リード線２６の一端部の導線部分は、シェル３２の内周面と第１絶縁体部３０外周面との間に挟持されている。これにより、第１リード線２６とシェル３２とは電気的に接続されている。
The
The conducting wire portion at one end of the
アイレット３４は、中央部に開設された貫通孔３４Ａを有している。第２リード線２８の導線部がこの貫通孔３４Ａから外部へ導出され、アイレット３４の外面（上面）に半田付けにより接合されている。
The
ケース部１２の他方の開口端部には、後述する二重管構造体４２を支持するホルダ４０が、例えば耐熱性の無機接着剤により接合されている。ホルダ４０は、例えばアルミナからなる例えば円板状をしており、その中央部には、二重管構造体４２における後述するピンチシール部７８の横断面形状に合わせた長孔４０Ａが開設されている。
A
ホルダ４０に支持されている二重管構造体４２は、発光管４４と内管４６とを有する。
発光管４４は、本管部４８と本管部４８の管軸方向両側に形成された細管部５０，５２とからなる放電容器５４を有している。放電容器５４は、例えば、透光性セラミックで形成されている。透光性セラミックには、例えば、アルミナセラミックを用いることができる。
The
The
本管部４８は、気密封止された放電室（図示せず）を有し、当該放電室には、一対の電極（図示せず）が対向して配置されている。また、放電室には、ハロゲン化金属、希ガス、及び水銀がそれぞれ所定量封入されている。ハロゲン化金属は発光物質として封入されており、このハロゲン化金属としては、例えば、ヨウ化ナトリウムやヨウ化ジスプロシウム等が用いられる。
The
細管部５２，５４の各々には、先端部に前記各電極が接合された給電体５６，５８が挿入されている。給電体５６，５８は、それぞれの細管部５０，５２における、本管部４８とは反対側の端部部分に流し込まれたフリットからなるシール材６０，６２によって封着されている。なお、図１に現れているシール材６０，６２部分は、細管部５０，５２の端部からはみ出た部分である。
In each of the
給電体５６における電極とは反対側の端部は電力供給線６４に電気的に接続されており、同じく、給電体５８における電極とは反対側の端部が電力供給線６６に電気的に接続されている。
The end of the
電力供給線６４，６６はそれぞれ、金属箔６８，７０を介して、外部リード線７２，７４に電気的に接続され、外部リード線７２，７４はプリント配線板２０に接続されている。なお、一方の電力供給線６４において、少なくとも他方の電力供給線６６やこれに接続された給電体５８と対向する部分は、例えば石英ガラスからなるスリーブ７６で被覆されている。
The
上記した発光管４４等は、筒状、例えば円筒状をした内管４６内に気密状に収納されている。内管４６は、例えば石英ガラスからなり、金属箔６８，７０の存する側の一端部部分は、いわゆるピンチシール法によって圧潰されて、金属箔６８，７０の相当部分において気密封止されている。したがって、内管４６は、片封止型の気密容器であるといえる。ここで、内管４６において前記圧潰封止されてなる部分をピンチシール部７８と称することとする。ピンチシール部７８の横断面は、略長方形をしている。
The above-described
内管４６の他端部部分の凸部８０は、内管４６の内部を真空引きする際に用いた排気管の残部であるチップオフ部８０である。内管４６内を真空にするのは、ランプ点灯時に高温にさらされる給電体５６，５８、電力供給線６４，６６等の金属部材の酸化を防止するためである。酸化防止の観点から、内管４６の内部であって、発光管４４の外部は、真空にするのではなく、不活性ガスを充満させることとしても構わない。
The
上記構成からなる二重管構造体４２は、ピンチシール部７８がホルダ４０の長孔４０Ａに挿入され、ピンチシール部７８と長孔４０Ａの間隙に充填された例えば無機接着剤８２によってホルダ４０に接合されている。無機接着剤８２は、シリカ及びアルミナを主成分とする、いわゆるセメントであり、１０００［℃］の耐熱温度を有する。
In the double-
ケース部１２のホルダ４０が接合されている端部部分には、ホルダ４０の外周に沿って、円形の挿入溝８４が開設されている。
外管１６は、その開口端部部分の内周面に板状のホルダ４０の外周面（の全部）が例えば無機接着剤により接合されている（この接合されている外管の部分を「外管接合部」ともいう）と共に、外管１６の開口端縁部１６Ａが挿入溝８４に挿入され、開口端縁部１６Ａと挿入溝８４との間隙に充填された無機接着剤（図示せず）によってケース部１２に接合されている。なお、外管とケースとを接合するための接着剤としては、無機接着剤８２に限定されず、耐熱性、接着性において無機接着剤と同等のものであれば良い。また、外管１６には、耐熱性や加工性を考慮して硬質ガラスや軟質ガラスが用いられる。硬質ガラスの熱膨張係数は、３０〜６０×１０−７［／℃］、熱伝導率は１.０［Ｗ/(ｍ・Ｋ)］、軟質ガラスの熱膨張係数は、８０〜１００×１０−７［／℃］、熱伝導率は０．７４［Ｗ/(ｍ・Ｋ)］である。
２．ホルダの材料について
上記ホルダは、ここでは、アルミナ材料により構成されていたが、所定の条件を満たせば、他の材料を使用することもできる。
A
The
2. About the material of a holder Here, the said holder was comprised with the alumina material, However, If a predetermined condition is satisfy | filled, another material can also be used.
つまり、発明者らは種々検討した結果、材料の熱伝導率［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］をＸ軸と、熱膨張係数［／℃］×１０７をＹ軸とそれぞれし、材料の熱伝導率［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］をｘと、熱膨張係数［／℃］をｙとそれぞれした場合に、
ｙ×１０７ ≦ ２５０×ｅ−０．００７ｘ
の関係を満たす材料であれば、当該材料をホルダに使用しても、外管におけるホルダとの接合部分で割れをなくすることができることを見出した。
That is, as a result of various investigations, the inventors have determined that the thermal conductivity [W / (m · K)] of the material is the X axis and the thermal expansion coefficient [/ ° C.] × 10 7 is the Y axis, respectively. When the conductivity [W / (m · K)] is x and the thermal expansion coefficient [/ ° C.] is y,
y × 10 7 ≦ 250 × e −0.007x
As long as the material satisfies the above relationship, it has been found that even if the material is used for the holder, the crack can be eliminated at the joint portion of the outer tube with the holder.
なお、上記関係を換言して表すと、
ｙ×１０７ ＝ ２５０×ｅ−０．００７ｘ で表された曲線と、ｘ＝０で表された直線と、ｙ＝０で表された直線とで囲まれた領域内に存在する、熱伝導率と熱膨張係数との値を有する材料であれば良い。
In addition, if the above relationship is expressed in other words,
Heat conduction existing in a region surrounded by a curve represented by y × 10 7 = 250 × e− 0.007x , a straight line represented by x = 0, and a straight line represented by y = 0 Any material may be used as long as it has a value of a coefficient of thermal expansion and a coefficient of thermal expansion.
以下、上記の式の根拠について説明する。
上記関係を満たす材料としては、例えば、ＳＵＳ３０４のようなステンレス鋼、鉄、白金、アルミナ、ジルコニア、石英ガラス、ステアタイト、硬質ガラス、軟質ガラス、ＰＰＳ、ＰＢＩ、ＰＢＴ等がある。これらの材料は、加工性、耐熱性、及び部材としたときの軽量化という点を考慮しながら、適宜選択すれば良い。
（１）二重管構造体の外表面の温度
発光管を発光させた際の二重管構造体の内管の温度は、発光管の本管部と対向する領域が最も高くなり、例えば２００Ｗタイプでは約４００［℃］に達する。なお、ランプ電力が異なる他のタイプ、例えば、１００Ｗタイプや４０Ｗタイプであっても、内管の外表面の最高温度は略４００［℃］になる。
Hereinafter, the basis of the above formula will be described.
Examples of the material satisfying the above relationship include stainless steel such as SUS304, iron, platinum, alumina, zirconia, quartz glass, steatite, hard glass, soft glass, PPS, PBI, and PBT. These materials may be appropriately selected in consideration of workability, heat resistance, and weight reduction when used as a member.
(1) The temperature of the outer surface of the double tube structure The temperature of the inner tube of the double tube structure when the arc tube is caused to emit light is highest in the region facing the main tube portion of the arc tube. In the type, it reaches about 400 [° C.]. Note that the maximum temperature of the outer surface of the inner tube is about 400 [° C.] even in other types with different lamp power, for example, 100 W type or 40 W type.
このように内管の外表面の最高温度が、ランプ電力の影響を受けずに、略一定となるのは、ランプ電力が高くなると発光管の負荷が大きくなるが、発光管や内管が寸法的に大きくなり、結果的に略同じような温度となると考えられる。 In this way, the maximum temperature of the outer surface of the inner tube is substantially constant without being affected by the lamp power. The higher the lamp power, the larger the load on the arc tube. It is thought that the temperature becomes large and results in substantially the same temperature as a result.
一方、ホルダの中央部に取着される二重管構造体のピンチシール部の温度は、メタルハライドランプのタイプにより若干異なるが、例えば、４０Ｗタイプは１６０〜２００［℃］、１００Ｗタイプは２００〜２５０［℃］程度である。このピンチシール部の温度は、日本工業規格 ＪＩＳ Ｃ ７８０２（封止部温度の測定方法）に基づき容易に測定することができる。なお、本発明において数値範囲を示す「〜」は、その両端の数を含む。 On the other hand, the temperature of the pinch seal portion of the double tube structure attached to the center of the holder is slightly different depending on the type of metal halide lamp. For example, the 40 W type is 160 to 200 [° C.], and the 100 W type is 200 to 200 ° C. It is about 250 [° C.]. The temperature of this pinch seal part can be easily measured based on Japanese Industrial Standard JIS C 7802 (measurement method of sealing part temperature). In the present invention, “to” indicating a numerical range includes the numbers at both ends.
二重管構造体は、上記構成の項目で説明した通り、円板状のホルダの中央部の長孔にピンチシールド部が挿入された状態で長孔を構成する周面とピンチシールド部の外周面とが無機接着剤により接合・保持されている。このため、発光管の発光時の二重管構造体（内管）の熱が無機接着剤を介してホルダへと伝わる。
（２）外管とホルダとの接合部温度
ホルダに５種類の材料を用い、４０Ｗ、１００Ｗ、２００Ｗの３タイプの発光管点灯時の外管とホルダとの接合部の温度を測定した。
As described in the item of the above configuration, the double-pipe structure has a peripheral surface that forms a long hole and an outer periphery of the pinch shield part in a state where the pinch shield part is inserted into the long hole at the center of the disc-shaped holder. The surface is bonded and held with an inorganic adhesive. For this reason, the heat of the double tube structure (inner tube) at the time of light emission of the arc tube is transmitted to the holder through the inorganic adhesive.
(2) Junction temperature between outer tube and holder Five types of materials were used for the holder, and the temperature of the junction between the outer tube and the holder when lighting the three types of 40 W, 100 W, and 200 W arc tubes was measured.
まず、図３は、各タイプにおけるホルダの最高温度と、各タイプのホルダにおける二重管構造体との接合部と外管との接合部との距離（Ｌ）を示す図である。なお、距離（Ｌ）は、ホルダの表面に沿う方向の距離であり、二重管構造体のピンチシールド部の外表面と外管の開口端部の内周面との距離である（図１参照）。 First, FIG. 3 is a diagram showing the maximum temperature of the holder in each type and the distance (L) between the joint portion of the double tube structure and the joint portion of the outer tube in each type of holder. The distance (L) is a distance along the surface of the holder, and is the distance between the outer surface of the pinch shield part of the double-pipe structure and the inner peripheral surface of the open end of the outer pipe (FIG. 1). reference).
ホルダの最高温度となる部位は、ホルダにおける二重管構造体との接触部分であり、その最高温度は、同図に示すように、４０Ｗタイプは２０４［℃］であり、１００Ｗタイプは２０６［℃］であり、２００Ｗタイプでは２１０［℃］である。 The part where the maximum temperature of the holder is the contact portion of the holder with the double-pipe structure, the maximum temperature is 204 [° C.] for the 40 W type and 206 [ ° C] and 210 [° C] for the 200 W type.
一方、ホルダにおける二重管構造体と外管との接合部間の距離（Ｌ）は、４０Ｗタイプは３５［ｍｍ］であり、１００Ｗタイプは４５［ｍｍ］であり、２００Ｗタイプでは６０［ｍｍ］である。 On the other hand, the distance (L) between the joints of the double tube structure and the outer tube in the holder is 35 [mm] for the 40W type, 45 [mm] for the 100W type, and 60 [mm] for the 200W type. ].
図４は、各タイプにおける各材料をホルダに用いた場合における外管接合部の温度を示す図である。なお、外管接合部の温度は、図中において、単に、「接合部温度」と記し、以下、「接合部温度」ともいう。 FIG. 4 is a diagram showing the temperature of the outer tube joint when each material of each type is used for the holder. Note that the temperature of the outer pipe joint is simply referred to as “joint temperature” in the drawing, and is also referred to as “joint temperature” hereinafter.
測定に供したメタルハライドランプとして、４０Ｗ、１００Ｗ、２００Ｗタイプの３種類が用いられ、ホルダの材料として、アルミ合金（ＡＤＣ１０）、アルミナ、ＳＵＳ３０４のようなステンレス鋼、ステアタイト、ＰＰＳ等を用いた。 Three types of 40W, 100W, and 200W types were used as metal halide lamps used for measurement, and aluminum alloy (ADC10), alumina, stainless steel such as SUS304, steatite, PPS, and the like were used as holder materials.
図４に示すように、各材料において、ランプ電力が小さいほど外管接合部の温度が高くなっている。具体的に説明すると、温度測定したメタルハライドランプの中でランプ電力が最も小さい４０Ｗタイプでの温度が一番高く、１００Ｗタイプ、２００タイプの順で温度が低くなっている。 As shown in FIG. 4, in each material, the temperature of the outer tube joint increases as the lamp power decreases. More specifically, the temperature of the 40 W type with the smallest lamp power among the metal halide lamps measured for temperature is the highest, and the temperature decreases in the order of the 100 W type and the 200 type.
上記傾向を示す理由は、図３に示すように、４０Ｗタイプはホルダの最高温度が低いものの、距離Ｌが小さいために、結果的に、外管接合部の温度が、他のタイプよりも高くなると考えられる。
（３）負荷試験（外管割れ発生の有無調査試験）
上記（２）で説明したように、外管接合部の温度が最も高くなるのは、ランプ電力が４０Ｗのタイプであり、外管接合部の温度が最も高いこのタイプが外管接合部で割れが最も発生しやすい。このため、主に４０Ｗタイプのメタルハライドランプの仕様で、ホルダの材料を変えて、外管に破損が発生するか否かを試験した。
The reason for the above tendency is that, as shown in FIG. 3, the 40W type has a lower maximum temperature of the holder, but because the distance L is small, as a result, the temperature of the outer pipe joint is higher than the other types. It is considered to be.
(3) Load test (examination test for occurrence of cracks in outer pipe)
As explained in (2) above, the temperature of the outer tube joint is highest when the lamp power is 40 W, and this type with the highest temperature of the outer tube is cracked at the outer tube joint. Is most likely to occur. For this reason, whether or not the outer tube was damaged was tested by changing the material of the holder mainly with the specifications of the 40 W type metal halide lamp.
図５は、各材料のホルダを利用したメタルハライドランプの外管接合部の温度と外管破損の有無の試験結果を示す図である。なお、図５には、ホルダに用いた材料の熱伝導率と熱膨張係数×１０７及び外管の材料である硬質ガラスの熱伝導率と熱膨張係数×１０７を合わせて記載している。 FIG. 5 is a diagram showing the test results of the temperature of the outer tube joint of the metal halide lamp using the holder of each material and the presence or absence of outer tube breakage. In FIG. 5, are shown together thermal conductivity and thermal expansion coefficient × 10 7 of hard glass which is a material of thermal conductivity of the material and the thermal expansion coefficient of × 10 7 and the outer tube using the holder .
試験の条件は、各メタルハライドランプのタイプを示すランプ電力で定格点灯させた場合と、各メタルハライドランプのタイプを示すランプ電力に対して１０［％］の過負荷で点灯させた場合の２つである。なお、前者の条件下での試験を、「定常負荷試験」といい、後者の条件下での試験を、「過負荷試験」という。 There are two test conditions: when the lamp is lit with a lamp power indicating the type of each metal halide lamp and when the lamp is lit with an overload of 10% with respect to the lamp power indicating the type of each metal halide lamp. is there. The test under the former condition is called “steady load test”, and the test under the latter condition is called “overload test”.
外管割れの評価は、各試験後の外管における割れの発生具合を目視により確認し、その割れの発生状況に応じて三段階で評価した。すなわち、過負荷試験でも外管に割れが発生しなかった場合を「○」で、過負荷試験で外管に割れが発生したが、定常負荷試験では割れが発生しなかった場合を「△」で、定常負荷試験で外管に割れが発生した場合を「×」でそれぞれ示している。 The evaluation of the outer pipe crack was evaluated in three stages according to the occurrence of cracks by visually checking the occurrence of cracks in the outer pipe after each test. In other words, “○” indicates that the outer tube did not crack even in the overload test, and “△” indicates that the outer tube cracked in the overload test, but no crack occurred in the steady load test. In the steady load test, the case where the outer pipe is cracked is indicated by “x”.
図５から、４０Ｗタイプにおいて、評価が「○」となるホルダ材料は、アルミナ、ステア、ＰＰＳ、ＰＢＴであり、評価が「△」となるホルダ材料は、鉄、ＳＵＳ３０４であり、ＳＵＳ３０４の場合、４０Ｗタイプ及び１００Ｗタイプでは「△」であるものの、２００Ｗタイプでは「○」である。 From FIG. 5, in the 40W type, the holder material whose evaluation is “◯” is alumina, steer, PPS, PBT, and the holder material whose evaluation is “Δ” is iron, SUS304, and in the case of SUS304, The 40W type and the 100W type are “Δ”, but the 200W type is “◯”.
図６は、縦軸（Ｙ）を熱膨張係数［／℃］×１０７とし、横軸（Ｘ）を熱伝導率［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］とし、横軸を対数で表し、ホルダの種々の材料についてプロットした図である。 6, the vertical axis (Y) is the thermal expansion coefficient [/ ° C.] × 10 7 , the horizontal axis (X) is the thermal conductivity [W / (m · K)], and the horizontal axis is logarithmically. It is the figure which plotted about various materials of this.
図５において外管の割れについての評価が「△」であるものは、図６中の破線よりも下側の領域に位置し、当該領域を、材料の熱膨張係数［／℃］をｙ、熱伝導率［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］をｘとそれぞれして式で表すと、上述した、
ｙ×１０７ ≦ ２５０×ｅ−０．００７ｘ
の関係式となる。なお、評価「△」は、定常負荷試験では外管に割れは発生していないため、上記関係式を満たせば、定常負荷（定常点灯）においては外管に割れが生じる可能性は低い。
In FIG. 5, the evaluation for the crack of the outer tube is “Δ” is located in a region below the broken line in FIG. 6, and the region has a thermal expansion coefficient [/ ° C.] of y, When the thermal conductivity [W / (m · K)] is expressed as an equation with x, as described above,
y × 10 7 ≦ 250 × e −0.007x
This is the relational expression. In addition, since the evaluation “Δ” does not cause cracks in the outer tube in the steady load test, if the above relational expression is satisfied, the possibility that the outer tube is cracked in the steady load (steady lighting) is low.
ここで、実施の形態では、上記関係を満たす材料として、アルミナ、ステアタイト、ＰＰＳ、ＰＢＴを示しているが、上記関係を満たす材料であれば、外管に割れが生じる可能性が低くなると考えられる。 Here, in the embodiment, alumina, steatite, PPS, and PBT are shown as materials that satisfy the above relationship. However, if the material satisfies the above relationship, it is considered that the possibility of cracking in the outer tube is reduced. It is done.
その理由は、上記関係式よりも下方の領域に属する材料は、熱伝導率が小さくなり、ホルダと外管との接合部の温度が低下し、また、熱膨張係数が小さくなり、ホルダと外管との接合部の熱による応力差が小さくなるからである。
また、外管材料に軟質ガラスを用いた場合においても、同様の結果を得た。
The reason is that the material belonging to the region below the above relational expression has a low thermal conductivity, the temperature at the joint between the holder and the outer tube is lowered, the thermal expansion coefficient is reduced, and the holder and the outer This is because the difference in stress due to heat at the joint with the tube is reduced.
The same results were obtained when soft glass was used as the outer tube material.
また、発光管に供給する電力が何らかの原因により変動した場合を考慮すると、定格電力（ランプ電力）に対して１０［％］程度過負荷状態で点灯されることもあり得る。この場合を想定した過負荷試験においての評価が「○」であるものは、図６の実線よりも下側の領域に位置し、当該領域を同様に式で表すと、
ｙ×１０７ ≦ ２５０×ｅ−０．０４ｘ
の関係式となり、当該関係式を満たせば、１０［％］の過負荷の電力が供給された場合でも外管に割れが生じる可能性は低い。
Further, in consideration of a case where the power supplied to the arc tube fluctuates due to some cause, it may be lit in an overload state of about 10% relative to the rated power (lamp power). The case where the evaluation in the overload test assuming this case is “◯” is located in the region below the solid line in FIG.
y × 10 7 ≦ 250 × e −0.04x
If the relational expression is satisfied, even if an overload power of 10% is supplied, the possibility that the outer tube will crack is low.
なお、上記関係を換言して表すと、 ｙ×１０７ ＝ ２５０×ｅ−０．０４ｘ で表された曲線と、ｘ＝０で表された直線と、ｙ＝０で表された直線とで囲まれた領域内に存在する、熱伝導率と熱膨張係数との値を有する材料であれば良い。
（４）その他
発明者らは、種々検討した結果、ホルダに使用できる材料を選定するに際しての基準となる関係式を見出したが、検討当初は、熱伝導率と硬質ガラスの熱伝導率との関係から上記基準を検討した。
In other words, the above relationship is expressed by a curve represented by y × 10 7 = 250 × e −0.04x , a straight line represented by x = 0, and a straight line represented by y = 0. Any material having values of thermal conductivity and thermal expansion coefficient existing in the enclosed region may be used.
(4) Others As a result of various studies, the inventors have found a relational expression that serves as a reference for selecting a material that can be used for the holder, but at the beginning of the study, the relationship between the thermal conductivity and the thermal conductivity of the hard glass was found. The above criteria were examined from the relationship.
図７は、縦軸（Ｙ）を外管接合部温度［℃］とし、横軸（Ｘ）を熱伝導率［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］とし、横軸を対数で表し、ホルダの種々の材料についてプロットした図である。なお、図７にある「○」、「△」、「×」は、上記評価と同じである。 In FIG. 7, the vertical axis (Y) is the outer tube joint temperature [° C.], the horizontal axis (X) is the thermal conductivity [W / (m · K)], the horizontal axis is expressed in logarithm, It is the figure plotted about the material of. Note that “◯”, “Δ”, and “×” in FIG. 7 are the same as in the above evaluation.
同図に示すように、熱伝導率が低く、接合部温度が低い場合でも、定格負荷で外管に割れが生じている。具体的には、材料がＰＥＴの場合、熱伝導率が０．１５［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］と低く、外管接合部温度も９２．７［℃］と他の材料に比べて低いが、外管に割れが生じている。 As shown in the figure, even when the thermal conductivity is low and the junction temperature is low, the outer tube is cracked at the rated load. Specifically, when the material is PET, the thermal conductivity is as low as 0.15 [W / (m · K)], and the outer tube junction temperature is also low at 92.7 [° C.] compared to other materials. However, the outer tube is cracked.
また、熱伝導率及び外管の温度が近い値を示している２つの材料においても、一方の材料で外管に割れが生じている。具体的には、材料がＳＵＳ３０４とアルミナの場合、熱伝導率がＳＵＳ３０４では１７［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］であり、アルミナでは２５［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］であり、両熱伝導率は近い値を示している。また、外管接合部温度も、ＳＵＳ３０４では１０２［℃］であり、アルミナでは１０６［℃］であり、両温度は近い値を示している。それにもかかわらず、ＳＵＳ３０４で外管に割れが生じている。 In addition, even in the two materials having similar values of thermal conductivity and outer tube temperature, the outer tube is cracked by one of the materials. Specifically, when the material is SUS304 and alumina, the thermal conductivity is 17 [W / (m · K)] for SUS304, and 25 [W / (m · K)] for alumina. The rate shows a close value. Also, the outer tube joint temperature is 102 [° C.] in SUS304 and 106 [° C.] in alumina, and both temperatures show close values. Nevertheless, the outer tube is cracked in SUS304.
このように、外管の割れは、外管接合部温度やホルダの熱伝導率の値にのみに関係して生じるのではなく、他の要因も関係して生じていることが判明した。
このような状況下において、発明者らは、さらに検討を進め、材料の熱膨張係数と熱伝導率とから、外管に割れが生じ難い材料の選定基準を見出したのである。
３．ホルダ
（１）形状
実施の形態では、ホルダの形状は円板状をしていたが、他の板形状でも良く、例えば、平面視形状が６角形等の多角形状、楕円状の板状であっても良い。さらには、ホルダは、孔、凹み等を有しても良い。
As described above, it has been found that the cracking of the outer tube does not occur only in relation to the outer tube joint temperature and the value of the thermal conductivity of the holder, but also to other factors.
Under such circumstances, the inventors have further studied, and have found a selection criterion for a material in which the outer tube is hardly cracked from the thermal expansion coefficient and the thermal conductivity of the material.
3. Holder (1) Shape In the embodiment, the holder has a disc shape, but other holder shapes may be used. For example, the plan view shape may be a polygonal shape such as a hexagonal shape or an elliptical plate shape. May be. Furthermore, the holder may have a hole, a dent or the like.
ホルダは、厚みが略一定な板状でなくても良く、例えば、中央部から周縁部に移るにしたがって厚みが段々或いは徐々に変化する、すなわち厚みが薄くなる或いは厚くなるような板状であっても良い。 The holder does not have to have a plate shape with a substantially constant thickness.For example, the holder has a plate shape in which the thickness changes gradually or gradually as it moves from the central portion to the peripheral portion, that is, the thickness becomes thinner or thicker. May be.
さらに、ホルダは、その縦断面形状が矩形状をしていたが、例えば、２次曲線である放物状をしていても良いし、ジグザグの鋸状や、正弦波の形状をしていても良い。
さらに、ホルダの形状は板状でなくても良く、例えば、有底筒状をし、その底壁で二重管構造体を保持しても良い。この場合、底壁の形状は、上述の板状のホルダと同様に、種々の形状とすることができる。
Furthermore, the holder has a rectangular cross-sectional shape, but may have a parabolic shape that is a quadratic curve, a zigzag saw shape, or a sine wave shape, for example. Also good.
Furthermore, the shape of the holder may not be a plate shape, and may be, for example, a bottomed cylindrical shape, and the double pipe structure may be held by the bottom wall. In this case, the shape of the bottom wall can be various shapes like the plate-shaped holder described above.
また、ホルダの形状を柱状とすることもでき、その横断面形状は、円形状、楕円形状、三角形等の多角形状であっても良い。なお、柱状であっても、二重管構造体を保持するための凹部、貫通孔等を有する。
（２）厚み
実施の形態では、ホルダの厚みは２［ｍｍ］であり、本発明ではこの厚みに限定するものではないが以下の範囲が好ましい。
The shape of the holder may be a columnar shape, and the cross-sectional shape may be a polygonal shape such as a circular shape, an elliptical shape, or a triangular shape. In addition, even if it is columnar, it has a recessed part, a through-hole, etc. for holding a double-pipe structure.
(2) Thickness In the embodiment, the thickness of the holder is 2 [mm], and the present invention is not limited to this thickness, but the following range is preferable.
金属材料の場合、厚みは０．５〜５．０［ｍｍ］の範囲内が好ましく、樹脂材料の場合、厚みは０．８〜５．０［ｍｍ］の範囲内が好ましく、セラミック材料の場合、厚みは１．０〜５．０［ｍｍ］の範囲内が好ましく、ガラス材料の場合、厚みは２．０〜５．０［ｍｍ］の範囲内が好ましい。 In the case of a metal material, the thickness is preferably in the range of 0.5 to 5.0 [mm]. In the case of a resin material, the thickness is preferably in the range of 0.8 to 5.0 [mm]. The thickness is preferably in the range of 1.0 to 5.0 [mm]. In the case of a glass material, the thickness is preferably in the range of 2.0 to 5.0 [mm].
材料の厚みを上記範囲としている理由は、各材料の最小値よりも小さい厚みでは二重管構造体を保持するための強度が不足し、逆に最大値より大きい厚みでは発光管の発光中心位置の設計が困難になるからである。また、厚みが５．０［ｍｍ］を超えると点灯回路ユニットを収容するスペースが不足するなどの不具合が生じる。
４．ホルダの外周面と外管の内周面との関係
上記試験では、ホルダの外周面と外管の開口端部部分の内周面とが、ホルダの外周面の全周に亘って無機接着剤で接合されていたが、例えば、ホルダの外周面の一部が外管の内周面に接合されておらず、外管の内周面に当接する状態であっても、本発明に係るホルダの材料の選定基準は利用できる。
The reason why the thickness of the material is in the above range is that the strength for holding the double tube structure is insufficient at a thickness smaller than the minimum value of each material, and conversely, at the thickness larger than the maximum value, the emission center position of the arc tube. This is because it becomes difficult to design. Moreover, when thickness exceeds 5.0 [mm], malfunctions, such as lack of the space which accommodates a lighting circuit unit, will arise.
4). Relationship between the outer peripheral surface of the holder and the inner peripheral surface of the outer tube In the above test, the outer peripheral surface of the holder and the inner peripheral surface of the open end portion of the outer tube span the entire circumference of the outer peripheral surface of the holder. However, even if, for example, a part of the outer peripheral surface of the holder is not bonded to the inner peripheral surface of the outer tube and is in contact with the inner peripheral surface of the outer tube, the holder according to the present invention is used. Material selection criteria are available.
或いは、ホルダの外周面の全部が外管の内周面に接合されておらず、外管の内周面に当接する状態であっても、本発明に係るホルダの材料の選定基準は利用できる。
また、ホルダの外周面の全部が外管の内周面に当接する場合は、ホルダの外周面の全部が外管の内周面に密着し、ホルダと外管とが機械的に嵌合している場合であったり、ホルダの外周面の全部が外管の内周面に密着した状態でホルダと外管とがケースに接合している場合であったりする。なお、言うまでもなく、このような場合であっても本発明に係るホルダの材料の選定基準は利用できる。
５．その他
本発明のメタルハライドランプは、銅鉄式のような安定器を含む照明器具にも適用することができる。
Alternatively, even if the entire outer peripheral surface of the holder is not joined to the inner peripheral surface of the outer tube and is in contact with the inner peripheral surface of the outer tube, the selection criteria for the material of the holder according to the present invention can be used. .
When the entire outer peripheral surface of the holder is in contact with the inner peripheral surface of the outer tube, the entire outer peripheral surface of the holder is in close contact with the inner peripheral surface of the outer tube, and the holder and the outer tube are mechanically fitted. Or the case where the holder and the outer tube are joined to the case with the entire outer peripheral surface of the holder being in close contact with the inner peripheral surface of the outer tube. Needless to say, even in such a case, the selection criteria for the material of the holder according to the present invention can be used.
5). Others The metal halide lamp of the present invention can also be applied to a lighting fixture including a ballast such as a copper-iron type.
このようにランプの取替え対象となる既存の水銀灯用照明器具が安定器を含んでいる場合、本発明のメタルハライドランプに内蔵している点灯回路を保護するという観点からは、点灯回路の入力部にパルス保護回路を付設することが好ましい。 When the existing mercury lamp lighting equipment to be replaced in this way includes a ballast, from the viewpoint of protecting the lighting circuit built in the metal halide lamp of the present invention, the lighting circuit input section A pulse protection circuit is preferably provided.
なぜならば、例えば、点灯中のメタルハライドランプが立ち消えるなどして内蔵している点灯回路への入力電流が急激に遮断された場合には、インダクタンス成分を含む安定器から高電圧のパルスが発生することがあり、このパルス電圧により回路素子（電子部品）が破損するおそれがあるが、上記のようにパルス保護回路を付設すると、パルス電圧による回路素子の破損を抑えることができるためである。また、メタルハライドランプが立消えたりなどした場合であっても、点灯回路への入力電流が急激に遮断されることなく、緩やかに減少させるための保護回路を設けることによって、照明器具側の安定器からのパルス電圧を低下させることもできるからである。 This is because, for example, when the input current to the built-in lighting circuit is suddenly cut off, for example, when a metal halide lamp that is lit is extinguished, a high-voltage pulse is generated from a ballast including an inductance component. In some cases, the circuit element (electronic component) may be damaged by the pulse voltage. However, if the pulse protection circuit is provided as described above, the circuit element can be prevented from being damaged by the pulse voltage. In addition, even if the metal halide lamp goes out, etc., by providing a protection circuit to gently reduce the input current to the lighting circuit without suddenly shut off, This is because the pulse voltage can be reduced.
また、本発明においては、点灯回路の入力部にＡＣフィルタ及び／またはアクティブフィルタ回路（以下、「フィルタ回路」という。）を付設させてもよい。一般的に、水銀灯用照明器具に使用される安定器はインダクタであることが多く、点灯回路への入力電流が高調波成分を多く含む場合、本来の入力電流波形を歪ませることがある。その点、これらのフィルタ回路を付設することにより、当該フィルタ回路の下流側の他の回路（例えば、実施の形態におけるＡＣ／ＤＣ変換部である）への入力電流の高調波成分を低減することができる。 In the present invention, an AC filter and / or an active filter circuit (hereinafter referred to as “filter circuit”) may be provided at the input portion of the lighting circuit. In general, ballasts used in mercury lamp lighting fixtures are often inductors, and when the input current to the lighting circuit contains many harmonic components, the original input current waveform may be distorted. In that respect, by adding these filter circuits, the harmonic components of the input current to other circuits downstream of the filter circuit (for example, the AC / DC converter in the embodiment) are reduced. Can do.
そうすると、安定器によって電流波形を歪ませられることなく、ランプ発光管に対して適正な電流を安定して供給することができるので、結果としてランプのちらつきのような諸問題を回避することができる。 As a result, the current waveform can be stably supplied to the lamp arc tube without distorting the current waveform by the ballast, and as a result, various problems such as lamp flickering can be avoided. .
ところで、既存の水銀灯用照明器具は、既に数十年という長期にわたって使用されている場合に銅鉄安定器を構成しているコイルの劣化などが懸念される。
その点、本発明のメタルハライドランプはセラミック発光管を使用しているため、水銀灯の２倍程度の効率を得ることができる。そのため、既存の水銀灯に対して同等の光束（光量）を得るのであれば、およそ半分の電力/電流にすることができる。このため、既存の安定器が長期間にわたって使用されていても、本発明のメタルハライドランプに交換した後は、安定器の電流負荷を低減することができるため、コイル劣化を抑制させる効果や発煙などの不具合を抑制することができる。
By the way, when the existing lighting equipment for mercury lamps has been used for a long time of several decades, there is a concern about deterioration of a coil constituting the copper-iron ballast.
In that respect, since the metal halide lamp of the present invention uses a ceramic arc tube, the efficiency about twice that of a mercury lamp can be obtained. Therefore, if an equivalent luminous flux (light quantity) is obtained for an existing mercury lamp, the power / current can be reduced to about half. For this reason, even if the existing ballast has been used for a long period of time, after replacing the metal halide lamp of the present invention, the current load of the ballast can be reduced. Can be prevented.
さらに、水銀灯を使用している際、コイル劣化により安定器が短絡状態になった場合は水銀灯の発光管が爆発することがあるが、本発明のメタルハライドランプであれば、内蔵された点灯回路により電流が制限されているため、発光管が爆発するなどの危険性もない。そのため、本発明のメタルハライドランプを既存の水銀灯用照明器具に適用する場合には、メタルハライドランプとして既存の水銀灯よりも低電力タイプのものを選択することが好ましい。このように低電力タイプを選択すると、取替え対象となる水銀灯よりもメタルハライドランプが低電流であるため、既存の照明器具の安定器が長期間にわたって使用されていても、メタルハライドランプ内の点灯回路に対する電流負荷が低いので、照明器具側のコイルに劣化等が生じている場合でも発煙などの不具合を抑制することができる。 Furthermore, when using a mercury lamp, if the ballast is short-circuited due to deterioration of the coil, the arc tube of the mercury lamp may explode. However, with the metal halide lamp of the present invention, the built-in lighting circuit Since the current is limited, there is no danger of the arc tube exploding. For this reason, when the metal halide lamp of the present invention is applied to an existing lighting device for mercury lamp, it is preferable to select a metal halide lamp having a lower power type than the existing mercury lamp. When the low power type is selected in this way, the current of the metal halide lamp is lower than that of the mercury lamp to be replaced. Since the current load is low, inconveniences such as smoke can be suppressed even when the coil on the lighting fixture side is deteriorated.
本発明は、点灯時の発光管の熱により、外管におけるホルダとの接合部に割れが発生するのを防ぐのに有効である。そのため、本発明に係るメタルハライドランプは、例えば、水銀灯代替光源として、既存の水銀灯用の照明器具にそのまま装着して用いる光源として好適に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is effective in preventing the occurrence of cracks at the joint of the outer tube with the holder due to the heat of the arc tube during lighting. Therefore, the metal halide lamp according to the present invention can be suitably used, for example, as a light source used as it is mounted on an existing lighting device for mercury lamp as a mercury lamp alternative light source.
１０ メタルハライドランプ
１２ ケース部
１４ 口金部
１６ 外管
２４ 点灯回路
４０ ホルダ
４２ 二重管構造体
４４ 発光管
４６ 内管
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記二重管構造体を保持するホルダと、
前記発光管を点灯させる点灯回路と、
前記点灯回路を内部に収納するケースと、
前記ケースに取着され且つ硬質ガラス材料で作られており、前記二重管構造体を収納する外管と、
を有し、
ホルダの外周面の一部又は全部が前記外管の内周面に直接的又は間接的に当接し、
当該ホルダの材料は、当該材料の熱膨張係数［／℃］をｙ、熱伝導率［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］をｘとそれぞれした場合に、
ｙ×１０７ ≦ ２５０×ｅ−０．００７ｘ
を満たす
ことを特徴とするメタルハライドランプ。 A double tube structure having an arc tube in which a metal halide is enclosed as a luminescent material and an inner tube that hermetically seals the arc tube;
A holder for holding the double pipe structure;
A lighting circuit for lighting the arc tube;
A case for housing the lighting circuit inside;
An outer tube attached to the case and made of a hard glass material, containing the double-pipe structure;
Have
A part or all of the outer peripheral surface of the holder directly or indirectly abuts on the inner peripheral surface of the outer tube,
When the thermal expansion coefficient [/ ° C.] of the material is y and the thermal conductivity [W / (m · K)] is x,
y × 10 7 ≦ 250 × e −0.007x
A metal halide lamp characterized by satisfying
ｙ×１０７ ≦ ２５０×ｅ−０．０４ｘ
を満たす
ことを特徴とする請求項１に記載のメタルハライドランプ。 The material of the holder is further
y × 10 7 ≦ 250 × e −0.04x
The metal halide lamp according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のメタルハライドランプ。 The metal halide lamp according to claim 1 or 2, wherein the holder includes any one material of ceramic, glass, and resin.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010096260A JP2010282955A (en) | 2009-05-07 | 2010-04-19 | Metal halide lamp |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009112770 | 2009-05-07 | ||
| JP2010096260A JP2010282955A (en) | 2009-05-07 | 2010-04-19 | Metal halide lamp |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010282955A true JP2010282955A (en) | 2010-12-16 |
Family
ID=43539506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010096260A Withdrawn JP2010282955A (en) | 2009-05-07 | 2010-04-19 | Metal halide lamp |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010282955A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102420095A (en) * | 2011-12-13 | 2012-04-18 | 浙江宇光照明科技有限公司 | Novel quartz metal halide lamp |
| EP2466442A2 (en) | 2010-12-20 | 2012-06-20 | Sony Corporation | Information processing apparatus and information processing method |
-
2010
- 2010-04-19 JP JP2010096260A patent/JP2010282955A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2466442A2 (en) | 2010-12-20 | 2012-06-20 | Sony Corporation | Information processing apparatus and information processing method |
| EP3418876A1 (en) | 2010-12-20 | 2018-12-26 | Sony Corporation | Information processing apparatus and information processing method |
| CN102420095A (en) * | 2011-12-13 | 2012-04-18 | 浙江宇光照明科技有限公司 | Novel quartz metal halide lamp |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6661176B2 (en) | High pressure discharge lamp, high pressure discharge lamp lighting apparatus and luminaire therefor | |
| US6713961B2 (en) | High-intensity discharge lamp, system for lighting the lamp and lighting appliance using the lamp | |
| JP2005518068A (en) | Gas discharge lamp | |
| JP2010282955A (en) | Metal halide lamp | |
| JP2008027745A (en) | Metal halide lamp, and lighting apparatus | |
| US20040004438A1 (en) | Metal halide lamp and automotive headlamp apparatus | |
| JP4407088B2 (en) | High pressure discharge lamp and lighting device | |
| JP4301892B2 (en) | Metal vapor discharge lamp and lighting device | |
| JP2011100682A (en) | Light source device | |
| JP2008004403A (en) | Ceramic metal-halide lamp, and lighting device | |
| JP2010282954A (en) | Metal halide lamp | |
| JP2010282952A (en) | Metal halide lamp | |
| JP2001345071A (en) | High-pressure discharge lamp and illumination device | |
| JP2002245967A (en) | High pressure electric discharge lamp, high pressure electric discharge lamp lighting device and lighting system | |
| JP2010282949A (en) | Metal halide lamp | |
| JP2010282953A (en) | Metal halide lamp | |
| TW200418080A (en) | Cold cathode fluorescent lamp and its manufacturing method | |
| JP2010282951A (en) | Metal halide lamp | |
| JP4756878B2 (en) | Ceramic discharge lamp lighting device | |
| JP2004335370A (en) | Cold-cathode tube | |
| JP2014026894A (en) | Circular fluorescent lamp and lighting fixture using circular fluorescent lamp as light source | |
| JPWO2003100822A1 (en) | High pressure mercury vapor discharge lamp and lamp unit | |
| US20130106280A1 (en) | Ceramic metal halide lamp | |
| JP4182443B2 (en) | High pressure discharge lamp, high pressure discharge lamp lighting device and lighting device | |
| JP2005276485A (en) | Fluorescent lamp, compact self-ballasted fluorescent lamp, and compact type fluorescent lamp |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20130702 |