JPS6380461A - Metal halide lamp - Google Patents
Metal halide lampInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明はセラミック製発光管バルブの両端を導電性セラ
ミック製閉塞体で封止してなるメタルノ・シイトランプ
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Field of Application) The present invention relates to a metallurgical sheet lamp comprising a ceramic arc tube bulb whose both ends are sealed with conductive ceramic closures.
（従来の技術）
メタルハライドランプは水銀ランプにメタルノ・ライド
（金属ハロゲン化物）を添加した水銀ラングの改良ラン
プであるが、メタルハライドを添加するために、水銀ラ
ンプには無い種々の問題が発生する。最大の問題は始動
電圧が高いことである。(Prior Art) Metal halide lamps are improved lamps of mercury lamps in which metal halides (metal halides) are added to mercury lamps, but because of the addition of metal halides, various problems occur that mercury lamps do not have. The biggest problem is the high starting voltage.
この原因は、水銀ランプに使用している性能の良いバリ
ウムＢａ系のエミッタがハロゲンと反応するため使用で
きないこと、遊離したハロゲンが始動電圧に悪影響をお
よぼすこと等にあり、これ等不都合に対しては種々の対
策が講じられている。The reason for this is that the high-performance barium Ba emitter used in mercury lamps cannot be used because it reacts with halogen, and the free halogen adversely affects the starting voltage. Various measures have been taken to prevent this.
一方９本ランプのように始動用希ガスとしてのアルゴン
と水銀を封入したものにあっては、この両者がいわゆる
ペニング効果を奏し、始動電圧を低下させる作用を発揮
する。すなわち、アルゴンガスの準安定状態にある励起
電圧が水銀蒸気の電離電圧よりも少し大きいので、アル
ゴンの準安定原子は水銀原子を極めて能率良く電離する
ため低い始動電圧を得ることができる。しかしながら。On the other hand, in the case of a nine-piece lamp in which argon and mercury are sealed as rare gases for starting, both of them exhibit the so-called Penning effect, which lowers the starting voltage. That is, since the excitation voltage in the metastable state of argon gas is slightly higher than the ionization voltage of mercury vapor, the metastable atoms of argon ionize mercury atoms very efficiently, making it possible to obtain a low starting voltage. however.
上記ペニング効果は水銀の蒸気圧のアルゴンガス圧の０
．１％近辺において最大の効果を発揮するのに対し、始
動時のランプ温度は常温たとえば２０℃程度であり、こ
の温度における水銀の蒸気圧は約０．００１２）−ルで
約２０）−ルの圧力で封入されているアルゴンガス圧の
０．００６％に過ぎず、したがって充分なペニング効果
は期待できない状態にある。The above Penning effect is the 0 of the argon gas pressure of the vapor pressure of mercury.
．． The maximum effect is achieved at around 1%, whereas the lamp temperature at startup is room temperature, for example around 20°C, and the vapor pressure of mercury at this temperature is approximately 0.0012)-L and approximately 20)-L. The pressure is only 0.006% of the argon gas pressure enclosed, and therefore a sufficient Penning effect cannot be expected.
このような状態に対処して、始動時に予め水銀を充分な
ペニング効果を発揮できる蒸気圧になるように加熱する
ための予熱ヒーターを組込む手段が知られている。To deal with this situation, a method is known in which a preheating heater is installed to heat the mercury to a vapor pressure sufficient to produce a sufficient Penning effect at the time of startup.
ところで近年９発光管バルブを従来の石英ガラス管から
より耐熱性のセラミック管に代えることによって封入金
属ハロゲン化物の蒸気圧を高めて発光特性を向上したメ
タルハライドランプが開発された。しかしながら、セラ
ミック管は石英ガラス管のようにその開口端部を圧潰封
止することができないため、別体のたとえばセラミック
製の閉塞体を用いガラスソルダのような封着材を介して
その開口端部を封止し、上記閉塞体をガラスソルダな介
して気密に挿通ずるリード線に電極を支持させる構造が
とられている。さらに最近は、上記閉塞体のリード線封
着部であるガラスソルダ部におけるクラック発生に対処
して、導電性セラミック製の閉塞体を使用する手段も開
発されている。In recent years, a metal halide lamp has been developed in which the vapor pressure of the enclosed metal halide is increased and the luminous characteristics are improved by replacing the conventional quartz glass tube with a more heat-resistant ceramic tube for the arc tube bulb. However, unlike a quartz glass tube, the open end of a ceramic tube cannot be crushed and sealed, so a separate ceramic closure is used and the open end is sealed with a sealing material such as glass solder. The structure is such that the electrode is supported by a lead wire that is hermetically inserted through the closure through a glass solder or the like. Furthermore, recently, in order to deal with the occurrence of cracks in the glass solder part, which is the lead wire sealing part of the closure, a method of using a closure made of conductive ceramic has been developed.
すなわち、このように閉塞体自体が電気導体であればわ
ざわざ上記電極支持用のリード線をガラスソルダを介し
て挿通させる必要はなくなり、単に電極の基端側を閉塞
体に固着させるだけで良いから、この部分のガラスソル
ダは不要となる。In other words, if the closure body itself is an electrical conductor, there is no need to take the trouble to insert the lead wire for supporting the electrode through the glass solder, and it is sufficient to simply fix the proximal end of the electrode to the closure body. , glass solder is not required for this part.
このような導電性セラミック閉塞体を使用した場合に、
先に述べた水銀蒸気圧上昇のための予熱ヒーターを組込
むには、予熱ヒーターのリード線を絶縁物たとえばガラ
スソルダを介して閉塞体を挿通させなければならず、こ
れでは折角導電性セラミックを使用した意味がないこと
になる。When using such a conductive ceramic closure,
In order to incorporate the preheating heater for raising the mercury vapor pressure mentioned above, the lead wires of the preheating heater must be passed through an insulator, such as glass solder, through a closing body, and in this case conductive ceramic is used. It turns out that there is no point in doing that.
（発明が解決しようとする問題点）
上記のように従来のセラミック発光管バルブの両端部を
導電性セラミック閉塞体で封止してなるメタルハライド
ランプにあっては、始動特性を改善するための予熱ヒー
タの組込みに難点があった。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in a metal halide lamp formed by sealing both ends of a conventional ceramic arc tube bulb with a conductive ceramic closure, preheating is required to improve starting characteristics. There was a problem with installing the heater.
そこで本発明は以上の欠点を除去するもので。Therefore, the present invention aims to eliminate the above drawbacks.
別体の予熱ヒーターを使用することなしに、始動特性を
改善できるメタルハライドランプを提供するものである
。To provide a metal halide lamp whose starting characteristics can be improved without using a separate preheater.
（問題を解決するための手段）
本発明のメタルハライドランプでは、セラミック発光管
バルブの端部を封止する導電性セラミック製閉塞体の外
側に電極への電力供給体であるリード線の他にさらに別
のリード線を固着し、この別のリード線をバイメタルス
イッチを介して対向電極へのリード線に接続することに
より、ランプの始動前に上記導電性セラミック製閉塞体
自体を通電発熱させて予熱ヒータとしての役目を持たせ
るよ５に構成される。(Means for Solving the Problem) In the metal halide lamp of the present invention, in addition to the lead wire that is the power supply body to the electrode, there is also By fixing another lead wire and connecting this other lead wire to the lead wire to the counter electrode via a bimetal switch, the conductive ceramic closing body itself is energized and heated to preheat it before starting the lamp. 5 is configured to serve as a heater.
（作用）
このような構成であれば、ランプの始動前の閉塞体自体
の発熱によって、封入水銀は弁封したアルゴンのガス圧
に対し充分なペニング効果を発揮できる蒸気圧に迄昇圧
させることができるので。(Function) With this configuration, due to the heat generated by the closing body itself before the lamp starts, the sealed mercury can be raised to a vapor pressure that can exert a sufficient Penning effect against the gas pressure of the argon sealed in the valve. Because I can.
始動は容易となる。また、水銀が昇圧するとバイメタル
スイッチは開いて閉塞体の予熱ヒータとしての役目は終
わる。Starting is easy. Furthermore, when the pressure of mercury increases, the bimetallic switch opens and the blocking body ceases to function as a preheater.
（実施例）
以下５図面に示した実施例に基づいて本発明の詳細な説
明する。(Example) The present invention will be described in detail based on the example shown in the following five drawings.
図は２５０Ｗメタルハライドランプとその点灯装置の概
略図を示し、（１）は外管、（２）は外管（１）内に収
容された発光管、（３）はセラミックたとえば透光性の
アルミナセラミックからなる発光管バルブでその両端開
口部はそれぞれガラスソルダ（４）を介して導電性セラ
ミックたとえば（アルミナ−タングステン）からなる閉
塞体（５Ａ）、（５Ｂ）で気密に封止されている。各閉
塞体（５Ａ） 、 （５Ｂ）の内側には電極（６Ａ）
、 （６Ｂ）が、また外側にはリード線（７Ａ）。The figure shows a schematic diagram of a 250W metal halide lamp and its lighting device, in which (1) is an outer tube, (2) is an arc tube housed in the outer tube (1), and (3) is made of ceramic such as translucent alumina. The arc tube bulb is made of ceramic, and its openings at both ends are hermetically sealed with closing bodies (5A) and (5B) made of conductive ceramic, for example (alumina-tungsten), through glass solder (4). There is an electrode (6A) inside each occluder (5A) and (5B).
, (6B), and a lead wire (7A) on the outside.
（７Ｂ）がそれぞれ固着され、さらに一方の閉塞体（５
Ａ）の外側には別のリードｍ （７Ｃ）が固着され。(7B) are fixed respectively, and one of the closure bodies (5
Another lead m (7C) is fixed to the outside of A).
コノ別ノリード線（７Ｃ）は常閉形バイメタルスイツチ
（８）を介して他方の閉塞体（５Ｂ）のリード線（７Ｂ
）に接続されている。また１発光管（２）内には常温で
約２０トールの始動用アルゴンガスと水銀（９）および
金属ハロゲン化物ａ１が封入されている。なお、 （１
１）は安定器、卸は交流電源である。The separate lead wire (7C) is connected to the lead wire (7B) of the other closure body (5B) via the normally closed bimetal switch (8).
)It is connected to the. Further, in one arc tube (2), starting argon gas of about 20 Torr, mercury (9), and metal halide a1 are sealed at room temperature. In addition, (1
1) is a ballast, and wholesale is an AC power supply.
なお、上記閉塞体（５Ａ） 、 （５Ｂ）は導電性セラ
ミック原料であるアルミナ顆粒とタングステン粉末との
混合物を、所定形状に圧縮成形したのち、焼檀すること
によって得られるが、その電気抵抗値は原料の混合比や
粒度の調整によって所望の電気抵抗値を得ることができ
、特に上記一方の閉塞体（５Ａ）は所定の粒径な有する
アルミナ顆粒８５％。Note that the above-mentioned closed bodies (5A) and (5B) are obtained by compression molding a mixture of alumina granules and tungsten powder, which are conductive ceramic raw materials, into a predetermined shape and then annealing the mixture, but the electrical resistance value A desired electrical resistance value can be obtained by adjusting the mixing ratio of raw materials and particle size. In particular, one of the above-mentioned closure bodies (5A) is made of 85% alumina granules having a predetermined particle size.
タングステン粉末１５％（重量比）からなり、この閉塞
体（５人）の外側に固着されている２本のリード線（７
ａ）と（７Ｃ）との間の導電性セラミックの電気抵抗値
は約０．４０になるように設定されている。Two lead wires (7 wires) made of 15% tungsten powder (by weight) are fixed to the outside of this closure (5 wires).
The electrical resistance value of the conductive ceramic between a) and (7C) is set to be approximately 0.40.
また、バイメタルスイッチ（８）は２人の電流が流れる
と１０秒間でその接点が開くように設定され。In addition, the bimetal switch (8) is set so that its contacts open in 10 seconds when two currents flow.
安定器（１１）は短絡電流が２人のものを使用する。The ballast (11) used has a short circuit current of two people.
このような構成であれば、電源αのを投入すると。With this configuration, when the power supply α is turned on.
まず一方の閉塞体（５人）にはリード線（７人）と（７
Ｃ）とを介して２人の電流が流れ、電気抵抗値が０．４
Ωの閉塞体（５Ａ）は発熱し２通電１０秒間に当初常温
たとえば２０℃であった閉塞体温度は４０℃昇温して６
０℃となり、予熱ヒーターとして動作する。First, one of the obstructors (5 people) has a lead wire (7 people) and (7 people)
A current flows between the two people through C), and the electrical resistance value is 0.4.
The closed body (5A) of Ω generates heat, and the temperature of the closed body, which was initially at room temperature, for example, 20°C, increases by 40°C during 10 seconds of 2 energization.
The temperature reaches 0°C and it operates as a preheating heater.
これによって、閉塞体（５Ａ）上に滞留する水銀（９）
もまた６０℃にまで昇温して蒸発し、その蒸気圧は０．
０２）−ルとなり、２０トール封入されているアルゴン
のガス圧に対して０．１％とペニング効果が最大に発揮
される圧力比となる。また、この時点でバイメタルスイ
ッチ（８）の接点は開いて閉塞体（５人）への通電は断
たれ、予熱ヒーターとしての動作は終了する。As a result, mercury (9) remains on the closure body (5A).
is also heated to 60°C and evaporates, and its vapor pressure is 0.
02) - 0.1% to the gas pressure of argon sealed at 20 torr, which is the pressure ratio at which the Penning effect is maximized. Further, at this point, the contacts of the bimetal switch (8) are opened, the electricity to the closing body (5 people) is cut off, and the operation as a preheating heater is completed.
続いて、上記（アルゴン−水銀）のペニング効果によっ
て９発光管（２）の対向電極（６Ａ） 、 （６Ｂ）間
には低い始動電圧で放電が生じ、ランプは点灯するに至
る。Subsequently, due to the Penning effect of the above (argon-mercury), a discharge occurs between the opposing electrodes (6A) and (6B) of the nine arc tubes (2) at a low starting voltage, and the lamp lights up.
なお、上記実施例では発光管バルブの材質としてアルミ
ナセラミックを使用したが、これに限定されるものでは
なく、たとえばイツトリア、マグネシア等の他のセラミ
ックでも良く、また、たとえば発光管バルブとしてイツ
トリアセラミックを使用した場合には、熱膨張率の関係
から、閉塞体もセラミックとしてイツトリアセラミック
を成分とする導電性セラミックを使用する等、適宜選定
すれば良い。Although alumina ceramic was used as the material for the arc tube bulb in the above embodiment, the material is not limited to this, and other ceramics such as yttoria and magnesia may also be used. When using a conductive ceramic containing yttoria ceramic as a ceramic for the closing body, the ceramic may be selected as appropriate in view of the coefficient of thermal expansion.
以上述べたように本発明の構成によれば、セラミックか
らなる発光管バルブの両端部を封止する導電性セラミッ
クからなる閉塞体の一方を始動時に予熱ヒーターとして
動作させることにより、封入（アルゴン−水銀）の圧力
比をペニング効果が充分発揮される値にし、始動特性の
優れたメタルハライドランプを提供することができる。As described above, according to the configuration of the present invention, one of the closing bodies made of conductive ceramic that seals both ends of the arc tube bulb made of ceramic is operated as a preheating heater at the time of startup, so that the enclosed (argon) It is possible to provide a metal halide lamp with excellent starting characteristics by setting the pressure ratio of mercury to a value that sufficiently exhibits the Penning effect.
図は本発明の一実施例であるメタルノ１ライドとその点
灯装置の概略図を示すものである。
（１）・・・・・・外管、（２）・・・・・・発光管。
（３）・・・・・・発光管バルブ、 （５Ａ）、（５
Ｂ）・・・・・・閉塞体。
（６Ａ） 、 （６Ｂ）・・・・・・電極。
（７Ａ） 、 （７Ｂ） 、 （７Ｃ）・・・・・・リ
ード線。
（８）・・・・・・バイメタルスイッチ。
（９）・・・・・・水銀The figure shows a schematic diagram of a metal no 1 ride and its lighting device, which is an embodiment of the present invention. (1)... Outer tube, (2)... Arc tube. (3)... Arc tube bulb, (5A), (5
B)...Occluded body. (6A), (6B)... Electrode. (7A), (7B), (7C)... Lead wire. (8)...Bimetal switch. (9)・・・Mercury
Claims (1)
入したセラミックからなる発光管バルブの両端部を、内
側に電極を外側にリード線をそれぞれ固着した導電性セ
ラミックからなる閉塞体で気密に封止し、かつ、一方の
閉塞体の外側にさらに別のリード線を固着すると共に、
この別のリード線を常閉形バイメタルスイッチを介して
他方の閉塞体のリード線に接続することにより、始動時
に上記一方の閉塞体を通電発熱させて予熱ヒーターとし
て利用するようにしたことを特徴とするメタルハライド
ランプ。Both ends of an arc tube bulb made of ceramic with argon gas, mercury, and metal halides sealed inside are hermetically sealed with closures made of conductive ceramic with electrodes fixed to the inside and lead wires fixed to the outside. and further fixing another lead wire to the outside of one of the closure bodies,
By connecting this other lead wire to the lead wire of the other closing body through a normally closed bimetal switch, the one closing body is energized and generates heat at the time of startup, and is used as a preheating heater. metal halide lamp.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22374886A JPS6380461A (en) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | Metal halide lamp |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP22374886A JPS6380461A (en) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | Metal halide lamp |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6380461A true JPS6380461A (en) | 1988-04-11 |
Family
ID=16803085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22374886A Pending JPS6380461A (en) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | Metal halide lamp |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6380461A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1986
- 1986-09-24 JP JP22374886A patent/JPS6380461A/en active Pending
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