(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水銀及び不活性ガスと、
ネオジムの希土類金属ハロゲン化物と、
タリウム、インジウム、セシウムのハロゲン化物と、
ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウムの希土類金属ハロゲン化物の中から選択される１種又は２種以上とが添加封入された発光管を備えてなり、
ネオジムの希土類金属ハロゲン化物のモル数をＡ、希土類金属ハロゲン化物の全モル数をＢとすると、
Ａ／Ｂ＝０．２〜０．３であり、
タリウムハロゲン化物の発光管内容積当たりのモル数をＣとし、インジウムハロゲン化物の発光管内容積当たりのモル数をＤとすると、
Ｄ／（Ｃ＋Ｄ）＝０．１５〜０．５、
かつ（Ｃ＋Ｄ）＝１．４７×１０ -5 〜２．７９×１０-5 （ｍｏｌ／ｃｃ）であることを特徴とするメタルハライドランプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高効率、高演色性のメタルハライドランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、高ワットで高演色のメタルハライドランプに用いられている封入物系としては、Ｄｙ−Ｔｌ−Ｃｓ系やＤｙ−Ｎｄ−Ｃｓ系がある。これらは、主として屋内外の競技場で用いられている。このうち、管壁負荷を高くして外球を取り除いた、いわゆるコンパクトタイプのメタルハライドランプには、Ｄｙ−Ｎｄ−Ｃｓ系が用いられていることが多く、また外球付きで管壁負荷を低くしたメタルハライドランプには、Ｄｙ−Ｔｌ−Ｃｓ系が用いられている。
【０００３】
この外球付の管壁負荷を低くしたタイプ、いわゆる二重管タイプのランプは、コンパクトタイプに比べて寿命が長く、また既設の照明器具を使用できる利点がある。しかしコンパクトタイプに比べて効率が低いという欠点がある。Ｄｙ−Ｔｌ−Ｃｓ系だと効率が１５００（Ｗ）で８４（ｌｍ／Ｗ）程度しかならない。効率を上げるためには管壁負荷を高めるなどの手段があるが、発光管の温度が高くなりランプの働程特性が悪くなるという欠点がある。また、効率を上げるためにＴｌＸ量を増やすことも考えられるが、色が緑がかり、色度座標がＪＩＳ  Ｚ  ９１１２（蛍光ランプの光源色及び演色性による区分）の蛍光ランプの昼光色の色度範囲外になる。Ｄｙ−Ｎｄ−Ｃｓ系では、効率が９０〜１００（ｌｍ／Ｗ）程度になるが、ある程度ア−ク長の長い発光管では傾けて点灯させた時にア−ク上部に水銀の発光が現れ、ア−クが上部に湾曲して上側管壁が膨れるなどの現象が発生し、ランプ寿命が著しく短くなるといった問題があった。この問題を解決するには、蒸気圧が高く、励起電圧が低い物質を添加すればよく、また効率を上げることを考慮してＴｌＸの添加を試みると、管壁の膨れなどの問題も改善でき、しかも効率も高くなるが、
色度座標がＪＩＳ  Ｚ  ９１１２の蛍光ランプの昼光色の色度範囲外になってしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、前記問題点を解決するためになされたものであり、高演色性の状態を維持しながら効率が高く、しかもＪＩＳ  Ｚ  ９１１２の色度範囲が蛍光ランプの昼光色である、寿命特性の良好なメタルハライドランプを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明になるメタルハライドランプは、水銀及び不活性ガスと、
ネオジムの希土類金属ハロゲン化物と、
タリウム、インジウム、セシウムのハロゲン化物と、
ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウムの希土類金属ハロゲン化物の中から選択される１種又は２種以上とが添加封入された発光管を備えてなり、
ネオジムの希土類金属ハロゲン化物のモル数をＡ、希土類金属ハロゲン化物の全モル数をＢとすると、
Ａ／Ｂ＝０．２〜０．３であり、
タリウムハロゲン化物の発光管内容積当たりのモル数をＣとし、インジウムハロゲン化物の発光管内容積当たりのモル数をＤとすると、
Ｄ／（Ｃ＋Ｄ）＝０．１５〜０．５、
かつ（Ｃ＋Ｄ）＝１．４７×１０-5〜２．７９×１０-5（ｍｏｌ／ｃｃ）であることを特徴とする。
【０００６】
また、前記発明において、該ハロゲン化物が、金属沃化物からなることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について、図面に基づき説明する。
【０００８】
図１は、本発明に係わる１５００Ｗメタルハライドランプの側面図である。
【０００９】
図において、１は発光管、２，３は主電極、４は補助電極、５は白色保温膜、６ａ，６ｂは支柱、７はワイヤ、８は口金、９は外球である。
【００１０】
本発明になるメタルハライドランプは、石英ガラス製の発光管１の両端に一対の主電極２，３及び補助電極４を装着し、内部に水銀及びアルゴンガスと共にＤｙＩ3 、ＮｄＩ3 、ＣｓＩ、ＩｎＩ、ＴｌＩが添加封入してある。
【００１１】
発光管１の端部外表面には、保温膜５が塗布してある。発光管１は、一端に口金８を固定した外球９内に一対の発光管支柱６ａ，６ｂを介して機械的に支持され、かつワイヤ７により電気的に接続されている。言うまでもないが、発光管１の封止方法や電極の配し方、発光管１の形状、電球の形状等は実施例に限定されるものではない。
【００１２】
次に実験例について説明する。
【００１３】
図１に示す構造の定格電力１５００（Ｗ）のランプにおいて、内容積５２（ｃｃ）、ア−ク長９１（ｍｍ）の発光管内にＤｙＩ3 を４．４２×１０-5（ｍｏｌ）、ＮｄＩ3 を１．６０×１０-5（ｍｏｌ）、ＣｓＩを４．７３×１０-5（ｍｏｌ）、そして３．２〜３．６（ｍｇ／ｃｃ）の水銀とアルゴンガス２５（ｔｏｒｒ）を添加封入したランプにＩｎＩとＴｌＩとをモル比で１：１の割合で、ＩｎＩとＴｌＩとの合計量を内容積あたり、０．７０×１０-5（ｍｏｌ）、１．２２×１０-5（ｍｏｌ）、１．４７×１０-5（ｍｏｌ）、２．０９×１０-5（ｍｏｌ）、
２．７９×１０-5（ｍｏｌ）、３．４９×１０-5（ｍｏｌ）、４．１９×１０-5（ｍｏｌ）と変化させたランプを試作し、寿命試験を行ったところ表１に示すような結果が得られた。
【００１４】
【表１】
0003744592.tif 000002
【００１５】
表１からわかるように、タリウムハロゲン化物の発光管内容積当たりのモル数をＣとし、インジウムハロゲン化物の発光管内容積当たりのモル数をＤとすると、ＩｎＩとＴｌＩとの合計量（Ｃ＋Ｄ）が１．４７×１０-5（ｍｏｌ／ｃｃ）以上では、点灯中に発生する発光管の膨れや破損がなく、また２．７９×１０-5（ｍｏｌ／ｃｃ）までであれば、色度座標がＪＩＳ  Ｚ  ９１１２の蛍光ランプの昼光色の色度範囲内にあることが示された。
【００１６】
次に、ＩｎＩとＴｌＩとの合計量（Ｃ＋Ｄ）を２．０９×１０-5（ｍｏｌ／ｃｃ）にし、ＩｎＩとＴｌＩ及びＮｄＩ3 とＤｙＩ3 のモル数の比率を変化させて諸特性を調べた。その結果を表２に示す。
【００１７】
【表２】
0003744592.tif 000003
【００１８】
表２より、ネオジムの希土類金属ハロゲン化物のモル数をＡ、希土類金属ハロゲン化物の全モル数をＢとすると、
Ａ／Ｂが０．２〜０．３、Ｄ／（Ｃ＋Ｄ）＝０．１５〜０．５とすることによってＪＩＳ  Ｚ  ９１１２の蛍光ランプの昼光色の色度範囲内になり、かつ効率≧８５（ｌｍ／Ｗ）が得られた。
【００１９】
Ａ／Ｂが０．２〜０．３以外の範囲では、効率が低かったり、ＪＩＳ  Ｚ  ９１１２の蛍光ランプの昼光色の色度範囲外であるため評価を×としてある。
【００２０】
なお、Ａ／Ｂ＝０．４、Ｃ／（Ｃ＋Ｄ）＝０．５０の仕様で評価が×になっているのは、以下の理由からである。
【００２１】
Ａ／Ｂが高くなると、点灯時のアークが収縮し、アークの湾曲もきつくなり、とくにＡ／Ｂが０．４以上になるとアーク湾曲のために発光管が失灯するランプもあったので、Ａ／Ｂが０．４以上では評価を×とした。また、平均演色評価数は上記範囲内では８５以上であり、極めて満足のいくものとなっている。
【００２２】
また、定格電力１０００Ｗ及び２０００Ｗのメタルハライドランプで同様の試験をしたところ、上記同様の結果が得られた。
【００２３】
加えて、希土類金属ヨウ化物のかわりに、臭化物、塩化物を用いた場合でも同様の効果が得られ、またＤｙのかわりにＥｒ、Ｈｏを用いた場合でも同様の効果が得られた。そして、ハロゲン化物のハロゲンがすべてヨウ化物等であってもよいし、ある物はヨウ化物、ある物は塩化物といった具合に各種のハロゲン化物の混合であってもよいし（たとえば、ＣｓＩ、ＩｎＢｒ、ＴｌＣｌ等）、同種の中でも混合物としてもよいし（たとえば、ＮｄＩ3 、ＮｄＢｒ3 など）、これと前者との組み合わせとしてもよい。
【００２４】
さらに、管壁負荷１８〜２２（Ｗ／ｃｍ2 ）としても、上記と同様の結果が得られた。
【００２５】
【発明の効果】
本発明になるメタルハライドランプは、水銀及び不活性ガスと、
ネオジムの希土類金属ハロゲン化物と、
タリウム、インジウム、セシウムのハロゲン化物と、
ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウムの希土類金属ハロゲン化物の中から選択される１種又は２種以上とが添加封入された発光管を備えてなり、
ネオジムの希土類金属ハロゲン化物のモル数をＡ、希土類金属ハロゲン化物の全モル数をＢとすると、
Ａ／Ｂ＝０．２〜０．３であり、
タリウムハロゲン化物の発光管内容積当たりのモル数をＣとし、インジウムハロゲン化物の発光管内容積当たりのモル数をＤとすると、
Ｄ／（Ｃ＋Ｄ）＝０．１５〜０．５、
かつ（Ｃ＋Ｄ）＝１．４７×１０-5〜２．７９×１０-5（ｍｏｌ／ｃｃ）であることを特徴とする。
【００２６】
また、前記発明において、該ハロゲン化物が、金属沃化物からなることを特徴とする。
【００２７】
本発明によれば、封入物の比率，量を最適化することで高演色のまま効率を高めることができ、またＪＩＳ  Ｚ  ９１１２における蛍光ランプの昼光色の色度範囲内とすることができるので、一般照明でも使用可能な高演色，高効率及び長寿命のランプを提供することができる。それゆえに、本発明の価値は極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる一実施の形態を示すメタルハライドランプの断面側面図である。
【符号の説明】
１  発光管
２，３  主電極
４  補助電極
５  白色保温膜
６ａ，６ｂ  支柱
７  ワイヤ
８  口金
９  外球
【図１】
0003744592.tif 000004