(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光管を有し、水平点灯を含む全方向点灯を行う金属蒸気放電灯において、
上記発光管を密封した密封中空管と、
上記密封中空管を内部に配置し、３５０〜７６０Ｔｏｒｒの圧力の窒素を封入し、フッ素樹脂膜を塗布した外管と、
を備え、上記密封中空管は、その内部に前記外管内の窒素の圧力より小さい圧力の窒素を封入することを特徴とする金属蒸気放電灯。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、たとえば、メタルハライドランプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来のメタルハライドランプを示す図である。
外管１０は空気を遮断し、酸化を防ぐとともに保温して発光管の温度を高める。
発光管１１は、石英製で放電をして光を出す。
ゲッター１２は、点灯中、不純ガス（水素）を取り除く役目をする。
枠線１３は、発光管を保持すると同時に発光管に電気を供給する。枠線１３は外管１０に接続されている。
グローランプ１４は、蛍光ランプのグローランプと同じ原理でパルスを発生する。外管１０の外部はフッ素樹脂膜１６でおおわれている。
【０００３】
メタルハライドランプにおいて演色性の向上のため発光管内に封入した希土類金属ハロゲン化物の蒸気圧を高くするため、発光管の温度を高温に保たなければならず、外管内を真空にして発光管からの熱伝導による放熱を防いでいる。
【０００４】
しかし、発光管の破損により発光管内に封入した始動ガス（主にアルゴン）が外管内にリークする恐れがある。外管内の発光管のマウント部材の異極間で安定器の始動パルス電圧の印加によりグロー放電が発生する恐れがある。特に２５０Ｗ以上のランプの場合、安定器により流される電流が２５０Ｗ以下のランプに比べ多いため、放電や放電の際の熱による外管内のマウント部材の溶断や外管の破損を引き起こす可能性がある。特に天井に取り付けられた下面開放型の照明器具にて使用した場合、破損部品が飛散し落下する恐れがある。
【０００５】
外管内での放電を防止するため外管内に約７６０Ｔｏｒｒの窒素（窒素ガス）を封入する場合がある。窒素の封入圧力が高いほど放電を抑制する効果があるが、窒素を介して熱が外管に伝わってしまい、発光管の保温が十分にできなくなり演色性が低下する欠点がある。
【０００６】
また、窒素の封入圧力が高いほど発光管の熱を外管に伝達しやすくなり、外管の表面温度が上昇するので、飛散防止用のフッ素樹脂膜を塗布した外管の場合、フッ素樹脂膜の使用限度温度である２６０℃を越えてしまう恐れがある。また、点灯方向を口金鉛直方向のみに限定しなければならない欠点がある。
【０００７】
図５は上記欠点を解消するために外管１０の内部に開放中空管２０を設けた場合を示している。開放中空管の両端は解放されており、その内部に発光管１１が配置されている。
開放中空管は透明又は透光性のあるアルミナ管又は石英ガラス管であり、枠線１３により固定されている。発光管１１の周囲の開放中空管は、発光管１１の保温管、外管１０への遮熱管、発光管１１の破裂の際の防爆管として機能する。
【０００８】
図６は、図５に示したメタルハライドランプの外管１０の内部に窒素を封入した場合を示している。窒素を封入することにより放電を抑制する効果がある。
【０００９】
図７は、開放中空管の代わりに密封中空管２１を用いた構成を示している。密封中空管２１の両端は、シールされており発光管１１は密封中空管２１の中空管の内部に配置されている。密封中空管２１を用いることにより発光管１１の保温がさらにできるようになる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
図５に示すメタルハライドランプにおいては、外管１０の内部を真空にしたものであるが、発光管１１の内部に封入したガスが外管１０の内部にリークした場合、あるいは発光管１１が破損した場合外管１０の内部で放電を起こしてしまう恐れがある。
【００１１】
図６に示す構成においては、外管１０の内部に窒素を封入しているため放電を防止する効果があるが、窒素を介して発光管１１からの熱が外管１０に伝わりやすくなる。例えば、口金１５を横に置き水平点灯したとき、外管表面温度がフッ素樹脂膜１６の使用限度温度である２６０℃を越えてしまう恐れがある。
【００１２】
また、図７に示した構成においては、外管１０の内部を真空にすると共に密封中空管２１の内部を真空にしているが、発光管１１が破損し、更に密封中空管２１が破損した場合、外管１０の内部で放電が発生する恐れがある。
【００１３】
この発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、フッ素樹脂膜１６を有する金属蒸気放電灯が、フッ素樹脂膜１６に影響を与えることなく点灯できる用にすることを目的とする。例えば、金属蒸気放電灯が口金を横にして水平点灯できるようにすることを目的とする。
また、この発明は、外管１０の内部で放電が起こりにくく、かつ破裂の際に破片が飛び散らない金属蒸気放電灯を得ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、フッ素樹脂膜を透光性外管外表面に形成し内部に３５０〜７６０Ｔｏｒｒの圧力の窒素を封入し、発光管は、密封された密封中空管内に配設されていることを特徴とする。
【００１５】
また、前記密封中空間内が１０-1Ｔｏｒｒ以下の圧力の真空状態であることを特徴とする。
【００１６】
また、前記密封中空管内に不活性ガスが封入されたことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は希土類金属として、ジスプロシウムとタリウムのハロゲン化物とアルゴンを発光管１１に封入し、始動パルス電圧が３〜５ｋＶを必要とし、フッ素樹脂膜１６を塗布した楕円型外管１０を有するメタルハライドランプを示している。密封中空管２１は石英ガラス又はアルミナセラミックでできている。密封中空管２１の内部は１０-1Ｔｏｒｒ以下の真空になっている。
図１において特徴となる点は、密封中空管２１の内部を真空にし、外管１０の内部に窒素を注入している点である。そして、ランプ消灯時の窒素の圧力を３５０〜７６０Ｔｏｒｒとする。
【００１８】
図２は窒素の圧力と外管最大表面温度と外管内の部材間放電可能性の関係を示す概念図である。
図２に示すように、窒素の封入圧力が増加する場合には、外管最大表面温度は増加する。その理由は発光管からの発熱が窒素を介してあるいは窒素の対流により外管に伝わりやすくなるからである。密封中空管２１を用いた場合の外管最大表面温度をＴ１とし、密封中空管２１の代わりに開放中空管を用いた場合の外管最大表面温度をＴ２とする。密封中空管２１を用いた場合は開放中空管を用いた場合よりも発光管１１からの発熱が密封中空管２１の内部に閉ざされるため、温度Ｔ１は温度Ｔ２よりも低くなる。外管最大表面温度が２６０℃である場合、開放中空管よりも密封中空管２１を用いた方が窒素の封入圧力をＡからＢ（Ａ＜Ｂ）に移動させることができる。即ち窒素の封入圧力を高めても、密封中空管２１を用いることにより外管最大表面温度が２６０℃を越えることがなくなる。一方、外管内の部材間放電可能性は、窒素の封入圧力を大きくすればするほど低くなる。即ち、外管割れ発生率をＰとするとＰは窒素の封入圧力が大きくなるほど小さくなる。
前述したように密封中空管２１を用いることにより窒素の封入圧力を高めても２６０℃を越えないようにすることができる。また、窒素の封入圧力を高めることにより、外管割れ発生率Ｐを低くすることができる。たとえば、窒素の封入圧力を３５０Ｔｏｒｒから７６０Ｔｏｒｒにすれば、密封中空管２１を用いる限り外管の表面温度が２６０℃を越えない。外管の最大表面温度を更に下げたい場合には、窒素の封入圧力を最大６００Ｔｏｒｒ前後にすればよい。
【００１９】
この実施の形態によれば外管１０の温度が２６０℃を越えることがないので外管１０の表面をフッ素樹脂膜１６で覆うことができる。フッ素樹脂膜１６を備えることにより外管１０が破壊あるいは破損された場合に破片が飛び散ることを防止することができ、安全性の高いランプを提供することができる。
また、外管１０の内部には窒素を封入しているので、外管１０の内部で放電が起こることを防止することができる。
また、開放中空管ではなく密封中空管２１を用いているので発光管１１の保温効果が高まると共に、発光管１１からの発熱が外管１０に伝わるのを防止することができる。
【００２０】
実施の形態２．
図３は密封中空管２１の内部に窒素を封入した場合を示している。
密封中空管２１の内部に窒素を封入することにより密封中空管２１の内部で放電が起こることを防止することができる。
【００２１】
外管１０に封入される窒素２２の圧力と密封中空管２１に封入される窒素２２の圧力を変える様にしても構わない。例えば、密封中空管２１の内部の部品点数は少ないため発光管１１からガスがリークしても放電する可能性が小さい場合には、密封中空管２１に封入する窒素２２の圧力を小さくしておけばよい。
【００２２】
実施の形態３．
上記実施の形態１，２においては、メタルハライドランプの場合について説明したが、この発明はメタルハライドランプに限られるものではなく、金属蒸気放電灯であれば構わない。
なお、上記実施の形態においては、窒素（窒素ガス）を封入する場合を示したがその他の不活性ガスを封入する場合であっても構わない。
【００２３】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、外管の内部に発光管を密封した中空管を配設し、外管内に窒素を封入したので外管の外部にあるフッ素樹脂膜の温度を２６０℃以下に保つことができるという効果がある。
また、その結果ランプを口金を横にした水平点灯が可能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の一実施の形態によるメタルハライドランプを示す図である。
【図２】  この発明の外管封入窒素圧力に対する特性を示す図である。
【図３】  この発明の他の実施の形態によるメタルハライドランプを示す図である。
【図４】  従来のメタルハライドランプを示す図である。
【図５】  従来のメタルハライドランプを示す図である。
【図６】  従来のメタルハライドランプを示す図である。
【図７】  従来のメタルハライドランプを示す図である。
【符号の説明】
１０  外管、１１  発光管、１２  ゲッター、１３  枠線、１４  グローランプ、１５  口金、１６  フッ素樹脂膜、２０  開放中空管、２１  密封中空管、２２  窒素。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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