JPS6222221B2

JPS6222221B2 -

Info

Publication number: JPS6222221B2
Application number: JP54090182A
Authority: JP
Inventors: Noboru Nakamura
Original assignee: Matsushita Electronics Corp
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1979-07-16
Filing date: 1979-07-16
Publication date: 1987-05-16
Also published as: JPS5615551A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、メタルハライドランプに関し、その
効率と光色むらを改良するようにしたものであ
る。メタルハライドランプの発光管内には、高効率
でかつ白色光が得られるように金属ハロゲン化物
が選択されて封入されている。金属ハロゲン化物
は、ランプ点灯中、飽和蒸気圧になるように蒸発
する量よりも余分に封入されている場合が多く、
未蒸発の金属ハロゲン化物は、液状となつて発光
管の最下部か最低温度部に凝縮している。垂直点
灯する場合、通常の発光管の下側電極後方部に凝
縮する。その結果、金属ハロゲン化物が高温にさ
らされず、十分な蒸気圧が得られないために、効
率が低下するとともに、電極後方部温度のばらつ
きによつてランプ間で蒸気圧の差が生じて光色む
らを発生する。この不都合をなくすため、従来は、電極周囲の
発光管外壁に金属酸化膜を設けたり、金属キヤツ
プで包囲したりする等の保温手段が採られていた
が、十分ではなかつた。発光管は外管内に収納さ
れ、外管内部には保護ガスが封入されているが、
メタルハライドランプが点灯されると、外管内の
保護ガスは、発光管からの熱伝導によつて温度が
上昇し対流を起こす。すなわち、発光管管壁に触
れた高温の保護ガスは、上側に移動し、外管内壁
に触れて温度が低下して下側に移動し、再び発光
管に触れて高温となるような対流を起こす。しか
るに、対流によつて外管内壁に触れて冷却された
保護ガスが、再び発光管管壁に触れるとき、発光
管の下側電極周囲の外壁付近を冷却する。従来の
上記のような金属酸化膜や、金属キヤツプでは、
この対流による冷却作用の影響を受けやすく保温
手段として十分ではなかつた。なお、対流による発光管の下側電極周囲の外壁
付近の冷却作用の対策として、本発明者は先に、
点灯時下側となる発光管封止部に透光性熱遮蔽
板、例えばマイカ板を配設することを提案した。
しかしながら、マイカ板の耐熱温度は550〜750℃
であり、それ以上の温度では結晶水の分解が始つ
て、水分を放出して脆くなる。水分の放出によつ
てメタルハライドランプの始動電圧が高くなり、
またマイカ板が脆くなつて封止部に対する固定が
困難となつてくる。このため、100W程度の低ワ
ツトメタルハライドランプでは透光性熱遮蔽板と
してマイカ板を使用することは可能であるが、
400W、1000W以上になると、耐熱性の点で十分
ではなくなり使用が困難である。また、耐熱ガラ
スは封止部への固定保持が困難でかつ機械的強度
も十分でない。本発明は、上記不都合に鑑みてなされたもので
あり、効率と光色むらを十分に改良し得るメタル
ハライドランプを提供するものである。以下本発明の一実施例を図面とともに説明す
る。図において、発光管１の内部にはナトリウム、
タリウム、インジウム等のハロゲン化物が封入さ
れ、その両端部には電極２，３が封止られてい
る。両電極はそれぞれステム線４，５に電気的に
接続されている。発光管１に接近するステム線５
には、よく知られた光電子放出による発光管外へ
のナトリウム消失を防ぐため、碍子管や石英管等
の絶縁性保護管６が被覆されている。下側電極３
の周囲の発光管管壁には保温膜７が塗布され、ま
た発光管１の両端部に形成された封止部のうち点
灯時下側となる封止部、すなわち下側電極が封止
られた封止部８には、発光管軸とほぼ直角方向に
金属熱遮蔽板９たとえばニツケル、ステンレス等
の円板がこれから切起して形成されたタブ１０を
介して、絶縁性保護管６に取りつけられた止め金
１１に溶接されている。金属熱遮蔽板９は、発光
管１の外径をｄ（mm）としたとき、その最長部巾
Ｄ（mm）が１〜2.5dとなる大きさのものである。
発光管１は窒素、ネオン−窒素等の不活性ガスの
保護ガスを封入した外管（図示しない）内に設け
られる。かかる構成のメタルハライドランプは、Ｄ／ｄ
が上記のような範囲になる金属熱遮蔽板を点灯時
下側となる発光管１の封止部８には発光管の管軸
とほぼ直角方向に配設しているので、発光管１の
光を遮断することなく、外管内の保護ガスの対流
による下側電極３周囲の発光管１管壁の冷却作用
の悪影響を受けず、保温効果を著しく向上して、
効率および光色むらを改良することができる。また、金属熱遮蔽板９は、電気的遊離状態にあ
るので、光電子または電位差によつて発光管１内
の封入物を電気的に誘引することなく、常に安定
した封入物組成となつてアークが安定する。そして、実験により上記メタルハライドランプ
の効率および光色むら等の改良は、金属熱遮蔽板
の最長部巾Ｄ（mm）と発光管の外径ｄ（mm）との
関係が重要であることがわかつた。すなわち、発光管外径21.5mm、電極間距離41mm
で、端部外壁にグラフアイトの保温膜を塗布した
発光管内にナトリウム、タリウム、インジウムの
沃化物を封入した図示構造の400Wメタルハライ
ドランプについて、金属熱遮蔽板として円板形状
のニツケル板を用い、このニツケル板の外径を
種々変えて、効率および光色むら等の効果を調べ
たところ、第１表に示すような結果が得られた。
なお、光色むらは色温度のばらつきで評価し、ま
た金属熱遮蔽板による影の有無は、ランプ単体３
ｍの直下で直径１ｍの円の照射面の照度を測定
し、金属遮蔽板なしの場合を100としたときの照
度相対値比較で評価したものである。

【表】第１表に示すごとく、試料１は円板なし（試料
６）と効率等の諸特性がほとんど変らず、改良効
果がなかつた。試料２は効率が85lm／Ｗに上昇
し、また色温度のばらつきも4000〜4600Kと少な
くなり、照度相対値は102となつて影は存在しな
かつた。試料３、４は効率が84.5lm／Ｗに上昇
し、また色温度のばらつきも4000〜4500Kとさら
に少なくなり、照度相対値はそれぞれ99および98
とわずかに低下したが、影の存在はほとんど目視
できなかつた。試料５は色温度は4000〜4500Kで
改善されたが、効率が79lm／Ｗに低下し、また
照度相対値も90となつて影がはつきりと目視され
た。また、投光器との組合せでも影は解消できな
かつた。また、発光管外径18.5mm、電極間距離60mmにつ
いてもＤ／ｄを変えて実験したところ、同じよう
な結果が得られた。また、金属熱遮蔽板は円形以外に６角形、８角
形等の多角形その他でもよい。なお、反射形水銀ランプにおいて、反射形硝子
管のトツプ部の熱を下げる目的で採用されている
ように、発光管から離れた位置に金属熱遮蔽板を
配設した場合は、効率および光色むら等の改良が
行なえなかつた。なお、特公昭41−2865号公報に提案されている
メタルハライドランプは、発光管を保温するため
に、発光管を囲繞するガラス筒との組合せで反射
性遮蔽板を設けてなるものであり、本発明のよう
に、対流による発光管の下側端部の冷却作用を阻
止するものとは目的が全く異なる。また、この構
造では、反射性遮蔽板が電気的に遊離されておら
ず、これには常に電位が印加されており、したが
つて光電子および電位差によつて、発光管内の封
入物が誘引されて発光管外に消失されるという不
都合がある。以上説明したように、本発明は、外管内に封入
する保護ガスの対流による冷却を防止して、発光
管最低温度部の温度を上昇させ、発光管からの光
を遮断することなく、効率および光色むら等を防
止することのできるメタルハライドランプを提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例であるメタルハライドラ
ンプの要部正面図である。１……発光管、２，３……電極、８……封止
部、９……金属熱遮蔽板。

Claims

【特許請求の範囲】

１両端部に電極を備え、内部に金属ハロゲン化
物が封入された発光管と、前記発光管を内蔵し内
部に保護ガスが封入された外管と、前記発光管の
両端部に形成された封止のうち点灯時下側となる
封止部のみに、この発光管の管軸とほぼ直角方向
に電気的に遊離状態でもつて配設された金属熱遮
蔽板とを具備し、前記金属熱遮蔽板の最長部巾Ｄ
（mm）とし、前記発光管の外径をｄ（mm）とする
とき、Ｄとｄとの比Ｄ／ｄを１〜2.5としたこと
を特徴とするメタルハライドランプ。