JPH08162068A - 低電力形メタルハライドランプ - Google Patents
低電力形メタルハライドランプInfo
- Publication number
- JPH08162068A JPH08162068A JP32389594A JP32389594A JPH08162068A JP H08162068 A JPH08162068 A JP H08162068A JP 32389594 A JP32389594 A JP 32389594A JP 32389594 A JP32389594 A JP 32389594A JP H08162068 A JPH08162068 A JP H08162068A
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- Japan
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- tube
- metal halide
- halide lamp
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- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】高効率で、演色性等の色特性が優れているばか
りでなく、長寿命である低電力形のメタルハライドラン
プを提供する。 【構成】石英管の両端に主電極を封着し内部に少なくと
も希土類金属ハロゲン化物を封入してなる発光管１を外
球６内に保持してなる管入力１００ｗ以下のメタルハラ
イドランプにおいて、前記外球内は真空で、発光管の発
光部分の形状が回転楕円形状として形成され、発光管の
管壁負荷を１４〜２３Ｗ／ｃｍ2 とし、かつ発光管重量
Ｗと管入力Ｐとの比（Ｗ／Ｐ）が０．０３９以下となる
ように構成する。
りでなく、長寿命である低電力形のメタルハライドラン
プを提供する。 【構成】石英管の両端に主電極を封着し内部に少なくと
も希土類金属ハロゲン化物を封入してなる発光管１を外
球６内に保持してなる管入力１００ｗ以下のメタルハラ
イドランプにおいて、前記外球内は真空で、発光管の発
光部分の形状が回転楕円形状として形成され、発光管の
管壁負荷を１４〜２３Ｗ／ｃｍ2 とし、かつ発光管重量
Ｗと管入力Ｐとの比（Ｗ／Ｐ）が０．０３９以下となる
ように構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は管入力１００ｗ以下の高
演色形のメタルハライドランプに関し、特にその発光管
形状の改良に関する。
演色形のメタルハライドランプに関し、特にその発光管
形状の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、石英製発光管の両端にタングス
テン電極を封着し内部に金属ハロゲン化物を封入したメ
タルハライドランプは、高効率、高演色で、かつ長寿命
であることから、屋内外の一般照明から各種光学装置等
の光源として使用されている。この種ランプとして、主
として発光効率を重視したスカンジウム（Ｓｃ）−ナト
リウム（Ｎａ）系のメタルハライドランプと、主として
演色性を重視したディスプロシウム（Ｄｙ）−タリウム
（Ｔｌ）系のランプがよく知られている。近年、省電力
の観点から発光効率の優れた管入力１００Ｗ以下の低電
力形のメタルハライドランプが、蛍光ランプや白熱電球
あるいはハロゲン電球に変わり使用されている。
テン電極を封着し内部に金属ハロゲン化物を封入したメ
タルハライドランプは、高効率、高演色で、かつ長寿命
であることから、屋内外の一般照明から各種光学装置等
の光源として使用されている。この種ランプとして、主
として発光効率を重視したスカンジウム（Ｓｃ）−ナト
リウム（Ｎａ）系のメタルハライドランプと、主として
演色性を重視したディスプロシウム（Ｄｙ）−タリウム
（Ｔｌ）系のランプがよく知られている。近年、省電力
の観点から発光効率の優れた管入力１００Ｗ以下の低電
力形のメタルハライドランプが、蛍光ランプや白熱電球
あるいはハロゲン電球に変わり使用されている。
【０００３】特に、店舗等の屋内の商業施設用照明器具
の光源として用いる場合、効率がよくて明るいだけでな
く、物の色の見え方が自然に近くかつその雰囲気を醸し
出すという演色性の良否が重視される。そして、ランプ
の発光色が３０００Ｋ〜５０００Ｋという比較的低色温
度のランプが求められている。そこで、発光管添加物と
してのディスプロシウム、タリウム及びセシウムのハロ
ゲン化物を用いて、発光管内の温度を十分に上げること
により、可視域全体にわたってディスプロシウムの連続
発光が得られ、平均演色評価数が９０以上という高演色
で、かつランプの色温度が５０００Ｋ以下という低色温
度のランプが提案されている。
の光源として用いる場合、効率がよくて明るいだけでな
く、物の色の見え方が自然に近くかつその雰囲気を醸し
出すという演色性の良否が重視される。そして、ランプ
の発光色が３０００Ｋ〜５０００Ｋという比較的低色温
度のランプが求められている。そこで、発光管添加物と
してのディスプロシウム、タリウム及びセシウムのハロ
ゲン化物を用いて、発光管内の温度を十分に上げること
により、可視域全体にわたってディスプロシウムの連続
発光が得られ、平均演色評価数が９０以上という高演色
で、かつランプの色温度が５０００Ｋ以下という低色温
度のランプが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般に、メタルハライ
ドランプは管入力が小さくなるに従って、発光管寸法が
小さくなるが、発光管両端の封着部からの熱伝導損失や
熱輻射損失の比率が増加して発光効率や色特性が低下し
てしまう。特に、ディスプロシウムのハロゲン化物は蒸
気圧が極めて低いことから、十分に発光させ平均演色評
価数を９０以上とするためには発光管端部の最冷部温度
を高める必要があり、発光管を小型化し、非常に高い管
壁負荷を有するような構造となっている。このため、発
光管最冷部温度が高められると同時に、他の部分の温度
も高まり、発光管の管壁と封入している金属ハロゲン化
物との反応が活発となり、ランプ点灯中に発光管内壁の
侵食及びその失透が進行することとなる。そして、ラン
プ光束や色温度等の諸特性が点灯時間の経過と共に変化
して、ついには発光管の変形及び発光管リーク等が発生
して、ランプ不良となる。
ドランプは管入力が小さくなるに従って、発光管寸法が
小さくなるが、発光管両端の封着部からの熱伝導損失や
熱輻射損失の比率が増加して発光効率や色特性が低下し
てしまう。特に、ディスプロシウムのハロゲン化物は蒸
気圧が極めて低いことから、十分に発光させ平均演色評
価数を９０以上とするためには発光管端部の最冷部温度
を高める必要があり、発光管を小型化し、非常に高い管
壁負荷を有するような構造となっている。このため、発
光管最冷部温度が高められると同時に、他の部分の温度
も高まり、発光管の管壁と封入している金属ハロゲン化
物との反応が活発となり、ランプ点灯中に発光管内壁の
侵食及びその失透が進行することとなる。そして、ラン
プ光束や色温度等の諸特性が点灯時間の経過と共に変化
して、ついには発光管の変形及び発光管リーク等が発生
して、ランプ不良となる。
【０００５】本発明は、前記に鑑みてなされてもので、
高効率で、演色性等の色特性が優れているばかりでな
く、長寿命である低電力形のメタルハライドランプを提
供することを目的とする。
高効率で、演色性等の色特性が優れているばかりでな
く、長寿命である低電力形のメタルハライドランプを提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、石英管の両端
に少なくとも主電極を封着し、内部に不活性ガス及び水
銀と共に少なくとも希土類金属ハロゲン化物を封入して
なる発光管を外球内に保持してなる管入力１００ｗ以下
のメタルハライドランプにおいて、前記外球内は真空
で、発光管形状は略回転楕円体形状であり、発光管壁面
負荷が１４〜２３ｗ／cm2 とし、かつ発光管重量Ｗ
（ｇ）と管入力Ｐ（ｗ）との比（Ｗ／Ｐ）を０．０３９
以下と規定してなる。又、前記発光管の外周に長手方向
にわたって円筒状の石英管を配置して前記外球内に保持
してなる。更に、前記発光管内にアルゴンガス及び水銀
と共にヨウ化ディスプロシウム及びヨウ化セシウムとヨ
ウ化タリウムあるいはヨウ化ネオジウム封入してなる。
に少なくとも主電極を封着し、内部に不活性ガス及び水
銀と共に少なくとも希土類金属ハロゲン化物を封入して
なる発光管を外球内に保持してなる管入力１００ｗ以下
のメタルハライドランプにおいて、前記外球内は真空
で、発光管形状は略回転楕円体形状であり、発光管壁面
負荷が１４〜２３ｗ／cm2 とし、かつ発光管重量Ｗ
（ｇ）と管入力Ｐ（ｗ）との比（Ｗ／Ｐ）を０．０３９
以下と規定してなる。又、前記発光管の外周に長手方向
にわたって円筒状の石英管を配置して前記外球内に保持
してなる。更に、前記発光管内にアルゴンガス及び水銀
と共にヨウ化ディスプロシウム及びヨウ化セシウムとヨ
ウ化タリウムあるいはヨウ化ネオジウム封入してなる。
【０００７】
【作用】本発明は前記構成により、外球内の熱ロスを極
力小さくすることができ、発光管表面温度をほぼ均一と
して部分的に高温となる個所をなくし、ランプの良好な
発光特性を維持できるように発光管温度を低く抑えるこ
とができ、かつ発光管の最冷部温度を所定の蒸気圧が得
られるのに必要な温度に高めることができる。又、発光
管の保温及び不慮の事故による外球破損等を防止するこ
とができる。更に、物の色の見え方を自然に近くするこ
とができる。
力小さくすることができ、発光管表面温度をほぼ均一と
して部分的に高温となる個所をなくし、ランプの良好な
発光特性を維持できるように発光管温度を低く抑えるこ
とができ、かつ発光管の最冷部温度を所定の蒸気圧が得
られるのに必要な温度に高めることができる。又、発光
管の保温及び不慮の事故による外球破損等を防止するこ
とができる。更に、物の色の見え方を自然に近くするこ
とができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づき説明す
る。図１はメタルハライドランプの側面図、図２は同発
光管の側面図であり、図中１は石英ガラス製の発光管で
あり、両端に主電極２ａ，２ｂを封着し、内部にアルゴ
ンガスと水銀及びヨウ化ディスプロシウム、ヨウ化タリ
ウム、ヨウ化セシウムが封入されている。又、発光管の
電極周辺部の外面には保温膜３，３が被着されている。
４は石英ガラス製の円筒管であり、発光管の外周にその
全長にわたって配置されている。そして、一端に口金５
を有する硬質ガラス製の外球６内のステム７に植立した
一対のリード線を兼ねたステンレス製の支柱８ａ，８ｂ
を介して発光管１が支持され、かつ円筒管は前記支柱８
ａ，８ｂ及びバネ状の止め金具９ａ，９ｂを介して支持
されている。又、外球６内は真空とされている。なお、
図中１０はジルコニウム−アルミニウムゲッターを示
す。
る。図１はメタルハライドランプの側面図、図２は同発
光管の側面図であり、図中１は石英ガラス製の発光管で
あり、両端に主電極２ａ，２ｂを封着し、内部にアルゴ
ンガスと水銀及びヨウ化ディスプロシウム、ヨウ化タリ
ウム、ヨウ化セシウムが封入されている。又、発光管の
電極周辺部の外面には保温膜３，３が被着されている。
４は石英ガラス製の円筒管であり、発光管の外周にその
全長にわたって配置されている。そして、一端に口金５
を有する硬質ガラス製の外球６内のステム７に植立した
一対のリード線を兼ねたステンレス製の支柱８ａ，８ｂ
を介して発光管１が支持され、かつ円筒管は前記支柱８
ａ，８ｂ及びバネ状の止め金具９ａ，９ｂを介して支持
されている。又、外球６内は真空とされている。なお、
図中１０はジルコニウム−アルミニウムゲッターを示
す。
【０００９】又、発光管１は図２に示すように、石英管
の両端に封着部１１ａ，１１ｂを形成し、該封着部には
一対のモリブデン箔１２ａ，１２ｂを介してタングステ
ンよりなる主電極２ａ，２ｂと外部リード線１３ａ，１
３ｂが一体的に埋設されている。ここで、発光管の中央
発光部１ａは回転楕円面体状に形成されている。そし
て、電極周辺部の外周には酸化ジルコニウムからなる白
色の保温膜３，３が被着されている。
の両端に封着部１１ａ，１１ｂを形成し、該封着部には
一対のモリブデン箔１２ａ，１２ｂを介してタングステ
ンよりなる主電極２ａ，２ｂと外部リード線１３ａ，１
３ｂが一体的に埋設されている。ここで、発光管の中央
発光部１ａは回転楕円面体状に形成されている。そし
て、電極周辺部の外周には酸化ジルコニウムからなる白
色の保温膜３，３が被着されている。
【００１０】次に、実験例について説明する。前記のよ
うに構成した７０ｗのメタルハライドランプにおいて、
図２に示す発光管構造で、内部にアルゴンガスを２００
torr、水銀を１０．８mg／cc及びヨウ化ディスプロシウ
ムを０．９mg／cc、ヨウ化タリウムを０．３mg／cc、ヨ
ウ化セシウムを０．４mg／cc封入した発光管の壁面負荷
（ｗ／cm2）と発光管重量Ｗ（ｇ）とを変えたランプを
試作して点灯実験した。その実験結果を図３に示す。こ
こで、ランプは発光管重量Ｗ（ｇ）と管入力Ｐ（ｗ）
との比Ｗ／Ｐ＝０．０３５、ランプはＷ／Ｐ＝０．０
３９、ランプはＷ／Ｐ＝０．０４５の場合を示す。そ
して、前記各ランプにおける、発光管の壁面負荷を変化
させた場合の平均演色評価数Ｒａの推移を表わす。
うに構成した７０ｗのメタルハライドランプにおいて、
図２に示す発光管構造で、内部にアルゴンガスを２００
torr、水銀を１０．８mg／cc及びヨウ化ディスプロシウ
ムを０．９mg／cc、ヨウ化タリウムを０．３mg／cc、ヨ
ウ化セシウムを０．４mg／cc封入した発光管の壁面負荷
（ｗ／cm2）と発光管重量Ｗ（ｇ）とを変えたランプを
試作して点灯実験した。その実験結果を図３に示す。こ
こで、ランプは発光管重量Ｗ（ｇ）と管入力Ｐ（ｗ）
との比Ｗ／Ｐ＝０．０３５、ランプはＷ／Ｐ＝０．０
３９、ランプはＷ／Ｐ＝０．０４５の場合を示す。そ
して、前記各ランプにおける、発光管の壁面負荷を変化
させた場合の平均演色評価数Ｒａの推移を表わす。
【００１１】図３から明らかなように、Ｗ／Ｐ＝０．０
３９の場合壁面負荷が１４ｗ／cm2未満では高演色性を
表わすＲａが９０以上という効果は認められない。又、
壁面負荷が１４ｗ／cm2 以上でもＷ／Ｐの値が０．０３
９を超えるとＲａが９０より下がることとなる。これ
は、発光管の温度分布が不均一となり、発光管両端部温
度が低くなるからである。更に、壁面負荷が２３ｗ／cm
2 を超えると、発光管温度が高くなり過ぎ、早期に発光
管のリーク等が生じ短寿命となることがある。このこと
より、発光管壁面負荷を１４〜２３ｗ／cm2 とし、かつ
発光管重量と管入力との比（Ｗ／Ｐ）を０．０３９以下
に選定する必要がある。
３９の場合壁面負荷が１４ｗ／cm2未満では高演色性を
表わすＲａが９０以上という効果は認められない。又、
壁面負荷が１４ｗ／cm2 以上でもＷ／Ｐの値が０．０３
９を超えるとＲａが９０より下がることとなる。これ
は、発光管の温度分布が不均一となり、発光管両端部温
度が低くなるからである。更に、壁面負荷が２３ｗ／cm
2 を超えると、発光管温度が高くなり過ぎ、早期に発光
管のリーク等が生じ短寿命となることがある。このこと
より、発光管壁面負荷を１４〜２３ｗ／cm2 とし、かつ
発光管重量と管入力との比（Ｗ／Ｐ）を０．０３９以下
に選定する必要がある。
【００１２】このように、外球内を真空とするのは、ガ
スの対流による熱ロスを極力小さくするためであり、発
光管形状を略回転楕円体形状とするのは、発光管表面温
度をほぼ均一として部分的に高温となる個所をなくすた
めである。又、発光管壁面負荷を１４〜２３ｗ／cm2 と
することにより、ランプの良好な発光特性を維持できる
ように発光管温度を低く抑えることができ、長寿命とす
ることができ、発光管重量Ｗ（ｇ）と管入力Ｐ（ｗ）と
の比（Ｗ／Ｐ）を０．０３９以下とすることにより、発
光管の最冷部温度を所定の蒸気圧が得られるのに必要な
温度に高めることができる。
スの対流による熱ロスを極力小さくするためであり、発
光管形状を略回転楕円体形状とするのは、発光管表面温
度をほぼ均一として部分的に高温となる個所をなくすた
めである。又、発光管壁面負荷を１４〜２３ｗ／cm2 と
することにより、ランプの良好な発光特性を維持できる
ように発光管温度を低く抑えることができ、長寿命とす
ることができ、発光管重量Ｗ（ｇ）と管入力Ｐ（ｗ）と
の比（Ｗ／Ｐ）を０．０３９以下とすることにより、発
光管の最冷部温度を所定の蒸気圧が得られるのに必要な
温度に高めることができる。
【００１３】前記と同様の試験を管入力が１００ｗ及び
５０ｗのランプについて行なったが、前記とほぼ同様な
結果が得られた。しかし、１００ｗを超える１５０ｗあ
るいは２００ｗ以上のランプでは前記傾向は確認できな
かった。又、前記実施例では発光管添加物としてディス
プロシウム、タリウム及びセシウムを封入したランプに
ついて説明したが、添加物としてディスプロシウム、ネ
オジウム及びセシウムを封入したランプは色温度が６５
００Ｋ程度となると共に、前記とほぼ同様な効果も認め
られる。
５０ｗのランプについて行なったが、前記とほぼ同様な
結果が得られた。しかし、１００ｗを超える１５０ｗあ
るいは２００ｗ以上のランプでは前記傾向は確認できな
かった。又、前記実施例では発光管添加物としてディス
プロシウム、タリウム及びセシウムを封入したランプに
ついて説明したが、添加物としてディスプロシウム、ネ
オジウム及びセシウムを封入したランプは色温度が６５
００Ｋ程度となると共に、前記とほぼ同様な効果も認め
られる。
【００１４】
【発明の効果】以上のように、本発明に係わる低電力形
メタルハライドランプは、発光管形状を規定することに
より、色温度３０００Ｋ〜６５００Ｋのランプが得ら
れ、平均演色評価数も９０以上という高演色性であるば
かりでなく、発光効率が高くかつ長寿命であるという利
点がある。
メタルハライドランプは、発光管形状を規定することに
より、色温度３０００Ｋ〜６５００Ｋのランプが得ら
れ、平均演色評価数も９０以上という高演色性であるば
かりでなく、発光効率が高くかつ長寿命であるという利
点がある。
【図１】本発明に係わるメタルハライドランプの一実施
例を示す側面図。
例を示す側面図。
【図２】同発光管の側面図。
【図３】本発明ランプと比較ランプの発光管壁面負荷と
平均演色評価数との関係を示す特性図。
平均演色評価数との関係を示す特性図。
１ 石英製発光管 ２ａ，２ｂ 主電極 ３ 保温膜 ４ 円筒管 ５ 口金 ６ 外球 ７ ステム ８ａ，８ｂ 支柱 ９ａ，９ｂ 止め金具 １０ ジルコニウム−アルミニウムゲッター １１ａ，１１ｂ 封着部 １２ａ，１２ｂ モリブデン箔 １３ａ，１３ｂ 外部リード線
Claims (4)
- 【請求項１】 石英管の両端に少なくとも主電極を封着
し、内部に不活性ガス及び水銀と共に少なくとも希土類
金属ハロゲン化物を封入してなる発光管を外球内に保持
してなる管入力１００ｗ以下のメタルハライドランプに
おいて、前記外球内は真空で、発光管形状は略回転楕円
体形状であり、発光管壁面負荷が１４〜２３ｗ／cm2 と
し、かつ発光管重量Ｗ（ｇ）と管入力Ｐ（ｗ）との比
（Ｗ／Ｐ）を０．０３９以下と規定してなる低電力形メ
タルハライドランプ。 - 【請求項２】 前記発光管の外周に長手方向にわたって
円筒状の石英管を配置して前記外球内に保持してなる請
求項１記載の低電力形メタルハライドランプ。 - 【請求項３】 前記発光管内にアルゴンガス及び水銀と
共にヨウ化ディスプロシウム、ヨウ化タリウム及びヨウ
化セシウムを封入してなる請求項１又は２記載の低電力
形メタルハライドランプ。 - 【請求項４】 前記発光管内にアルゴンガス及び水銀と
共にヨウ化ディスプロシウム、ヨウ化ネオジウム及びヨ
ウ化セシウムを封入してなる請求項１又は２記載の低電
力形メタルハライドランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32389594A JPH08162068A (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | 低電力形メタルハライドランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32389594A JPH08162068A (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | 低電力形メタルハライドランプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08162068A true JPH08162068A (ja) | 1996-06-21 |
Family
ID=18159813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32389594A Pending JPH08162068A (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | 低電力形メタルハライドランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08162068A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013532888A (ja) * | 2010-07-28 | 2013-08-19 | オスラム ゲーエムベーハー | ジスプロシウムハロゲン化物を含む高圧放電ランプ |
-
1994
- 1994-11-30 JP JP32389594A patent/JPH08162068A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013532888A (ja) * | 2010-07-28 | 2013-08-19 | オスラム ゲーエムベーハー | ジスプロシウムハロゲン化物を含む高圧放電ランプ |
| US8853943B2 (en) | 2010-07-28 | 2014-10-07 | Osram Ag | Dysprosium-halide-containing high-pressure discharge lamp |
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