专利名称：金属卤化物灯及使用它的照明装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属卤化物灯及使用它的照明装置。
背景技术：
以往，在例如作为店铺或运动赛场等的室内及室外的照明用使用的金属卤化物灯、特别是构成发光管的外围部件的材料由透光性陶瓷构成的金属卤化物灯(以下称作“陶瓷金属卤化物灯”)中，为了缩短启动及再启动所需的时间，已知有在其发光管上邻接或接触地配置邻接导体的技术(例如参照专利文献1)。
特别是，通过将该邻接导体的端部卷绕在发光管的细管部上，在启动时，邻接导体经由细管部与电极导入体电容耦合，能够在细管部与电极导入体之间形成的间隙内发生绝缘破坏而产生初始电子。此外，通过该绝缘破坏而产生紫外线，通过因该紫外线放射激励存在于主管部内的分子也能够产生初始电子。接着，通过这些初始电子在电极间发生电子雪崩而开始放电。这样，促进了电极间的绝缘破坏，即使最大脉冲电压(峰值电压)为2.5kV的低脉冲电压也能够点灯，并且能够将再启动需要的时间缩短为5分钟以内。
在这种陶瓷金属卤化物灯中，通常封入有10mg/cm3以上的作为缓冲气体的水银，以使稳定点灯时的灯电压为90V左右。
另外，最近，在陶瓷金属卤化物灯中，为了实现高效率化而提出了在发光管内封入碘化铈(CeI3)和碘化钠(NaI)、使发光管的形状为细长(在设发光管的内径为D、电极间的距离为L时，L/D＞5)的技术(例如参照专利文献2)。在该陶瓷金属卤化物灯中，能够得到111～177LPW(＝1m/W)的很高的发光效率。并且，在该陶瓷金属卤化物灯中，由于发光管的形状较细长，所以封入的水银量比通常少，例如在额定灯电功率为150W的情况下，即使是0.7mg(＜1.6mg/cm3)，也能够得到80V～100V的灯电压，还具有环保的优点。
专利文献1日本特开平10-294085号公报专利文献2日本特表2000-501563号公报以上，在以往的陶瓷金属卤化物灯中，通过在发光管的细管部配置启动辅助用的邻接导体，虽然能够改善再启动特性，但再启动时间有时还需要5分钟。由此，产生了以下这样的不良状况。例如有以下的例子，在使用以往的陶瓷金属卤化物灯的某个设施中，在发生了意外的停电时，在作为主要的灯的陶瓷金属卤化物灯再启动之前的期间，将为防备有关安全性的不测的事态的发生而辅助地附设的卤素电灯等作为安全灯点灯。
所以，虽然从市场上希望再启动特性的进一步改善，但在目前并没有找到能够将再启动时间大幅缩短的实用的技术，其实现很难。
发明内容
本发明是为了打破这样的现状而做出的，目的是提供一种能够大幅改善再启动特性的金属卤化物灯及使用它的照明装置。
本发明的金属卤化物灯具有以下的结构具备发光管，该发光管具有主管部、分别形成在上述主管部的两端部上的第一细管部及第二细管部的由透光性陶瓷构成的外围部件、前端部上形成有第一电极部的第一电极导入体、和前端部上形成有第二电极部的第二电极导入体；上述第一电极导入体插入在上述第一细管部内以使上述第一电极部的前端部位于上述主管部内，并且被上述第一细管部的端部中的与上述主管部相反侧的端部封固；上述第二电极导入体插入在上述第二细管部内以使上述第二电极部的前端部位于上述主管部内，并且被上述第二细管部的端部中的与上述主管部相反侧的端部封固；在上述各细管部与上述各电极导入体之间分别形成有间隙；在上述发光管的外表面上设置有邻接导体，上述邻接导体的一部分至少2圈以螺旋状卷绕在上述第一细管部的上述主管部侧的端部上，并且上述邻接导体与上述第二电极部电气地连接；上述发光管内的水银的封入量为2.5mg/cm3以下。
根据本发明的金属卤化物灯，通过将与第二电极部电气地连接的邻接导体的一部分至少2圈以螺旋状卷绕在第一细管部的端部上，并且使发光管内的水银的封入量为2.5mg/cm3以下，以大幅地改善了再启动特性。
图1是本发明的第1实施方式的金属卤化物灯的部分剖开正视图。
图2是同样在金属卤化物灯中使用的发光管的正视图。
图3是同样在金属卤化物灯中使用的发光管的正面剖视图。
图4是表示水银的封入量(mg/cm3)与平均再启动时间(分钟)之间的关系的图。
图5是在本发明的第2实施方式的金属卤化物灯中使用的发光管的重要部分的放大剖视图。
图6是同样在金属卤化物灯中使用的发光管的正视图。
图7是本发明的第3实施方式的照明装置的部分剖开正视图。
符号说明1金属卤化物灯2外管3发光管4灯头
5喇叭管6、7芯柱8电力供给线9、10外部导线11头圈部12外壳部13钡吸气器14圆筒部15半球状部16主管部17a第一细管部17b第二细管部18外围部件19邻接导体19a第一螺旋状部分20电阻体21第一电极导入体22第二电极导入体23间隙24玻璃粉25a第一电极部25b第二电极部26a、26b内部导线27a、27b电极轴部28a、28b线圈29a、29b电极线圈部30天花板
31反射灯具32基部33灯座部34照明器具35电子稳定器具体实施方式
在本发明的金属卤化物灯中，优选地做成以下的结构将包括上述第一电极部的前端、并且相对于上述发光管的长度方向的中心轴垂直的面定义为第一平面；将平行于上述第一平面、从上述第一平面向上述第二电极部侧具有5mm的间隔的面定义为第二平面；在以包括上述中心轴的平面将上述发光管切断后的切断面中，将包括从上述第一细管部的两端中的、与上述主管部相反侧的端部朝向上述主管部侧延伸的上述第一细管部的内表面的直线部向其他直线或曲线移动的变化点、并且平行于上述第一平面的面定义为第三平面；遍及上述主管部的被上述第二平面与上述第三平面所夹的整个端部区域，上述邻接导体至少0.5圈以螺旋状卷绕在上述主管部的外表面上。
本发明的照明装置具备照明器具、和组装在上述照明器具中任一种结构的金属卤化物灯。
以下，利用
本发明的优选的实施方式。
(第1实施方式)图1表示本发明的第1实施方式的金属卤化物灯的剖视图。该金属卤化物灯1是额定灯电功率150W的陶瓷金属卤化物灯，全长T1为175mm～185mm，例如为180mm，具备外管2、配置在该外管2内的发光管3、和固接在外管2的端部上的旋入式(E形)的灯头4。
发光管3的长度方向的中心轴(图1中用X表示)与外管2的长度方向的中心轴(图1中用Y表示)大体一致。
外管2外径R1为25mm～55mm，由例如40mm的大致圆筒状的例如硬质玻璃等构成，一端部以半球状封闭，并且在另一端部上封固有例如由硼硅玻璃构成的喇叭管5。
在外管2内、即配置有发光管3的密闭空间内，300K时的气压为1×101Pa以下、例如1×10-1Pa的真空状态。通过这样将外管2内的真空度预定为在300K时为1×101Pa以下，能够抑制发光管3的热经由其空间内的气体传递给外管2而向外部释放。由此，能够防止因热损失而使发光效率降低。相对于此，在外管2内的真空度在300K时超过1×101Pa的情况下，发光管3的热容易经由其空间内的气体传递给外管2而向外部释放。因此，有可能因热损失而使发光效率降低。
在喇叭管5上，分别封固有由例如镍或低碳钢构成的两根芯柱6、7的一部分。两根芯柱6、7的一端部分别被引入到外管2内。一个芯柱6经由电力供给线8与从发光管3导出的一个外部导线9电气地连接。另一个芯柱7直接与另一个外部导线10电气地连接。发光管3在外管2内被这两根芯柱6、7及电力供给线8支撑。此外，芯柱6的另一端部与灯头4的头圈11、芯柱7的另一端部与灯头4的外壳部12分别电气地连接。芯柱6、7由将多个金属线分别熔融而一体化的一根金属线构成。
电力供给线8在从喇叭管5的附近到外管2的封闭部侧沿着外管2的内表面形状以直线状延伸后，沿着外管2的封闭部的内表面形状以大致半圆状弯曲，再向外管2的长度方向的中心轴Y弯折，以使其与外部导线9以大致直角交叉，笔直地延伸。此外，在电力供给线8中的位于外管2的封闭部侧的部分上，安装有钡吸气器13。
发光管3如图2所示，具有由圆筒部14和连接在该圆筒部14的两端部上的半球状部15构成的主管部16、和由连接在半球状部15上的第一细管部17a及第二细管部17b构成的多结晶铝制的外围部件18。发光管3的全长T2(合计了主管部16、第一细管部17a及第二细管部17b的长度)为60mm～85mm，例如为71mm。圆筒部14的外径R2为4.5mm～8.0mm，例如为6.4mm，内径r1(参照图3)为2.5mm～6.0mm，例如为40mm。第一细管部17a及第二细管部17b的外径R3为2.5mm～4.0mm，例如为3.2mm，内径r2(参照图3)为0.8mm～1.2mm，例如为1.0mm。外围部件18的内容积(除了各细管部17a、17b以外)为0.16cm3～0.85cm3，例如为0.435cm3。
另外，作为构成发光管3的外围部件18的材料，除了多结晶氧化铝以外，可以使用钇铝石榴石(YAG)、氮化铝、三氧化二钇或氧化锆等的透光性陶瓷。此外，作为外围部件18，在图2所示的例子中使用将构成外围部件18的各部分分别一体成形而没有接头的结构。并不限于此，例如也可以利用通过在主管部16的半球状部15上热装在其他工序中成形的各细管部17a、17b而将各部件一体化的结构。
此外，在发光管3内，分别封入有作为发光物质的例如由碘化镨(PrI3)和碘化钠(NaI)构成的金属卤化物、作为缓冲气体的水银、以及作为启动辅助气体的氙气(Xe)。使金属卤化物以总量为5.5～19mg、例如为9mg、各成分的摩尔比为例如1∶8地被封入。封入水银以使其为2.5mg/cm3以下。在水银的封入量为2.5mg/cm3以下的范围内，在点灯时适当地调节以得到期望的灯电压，但根据情况也可以调节封入物等而使用公知的方法成为无水银(0.0mg/cm3)。封入氙气以使其在300K时为25kPa。
另外，在水银的封入量为2.5mg/cm3以下的范围内，为了得到80V～100V作为初始(点灯经过时间为100小时以内)的灯电压，r1(参照图3)与L(参照图3)优选为与额定电功率无关而满足6≤r1/L≤10的关系式。
另外，作为发光物质，也可以代替碘化钇与碘化钠的组合而使用碘化铈(CeI3)与碘化钠的组合、或在高色彩饱和度型的陶瓷金属卤化物灯中经常使用的碘化镝(DyI3)、碘化铥(TmI3)、碘化钬(HoI3)灯的稀土类金属的碘化物与碘化铊(TlI)及碘化钠的组合等，根据期望的颜色特性而使用公知的各种金属碘化物。但是，也可以将碘化物的全部或一部分用溴化物代替来使用。作为启动辅助气体，也可以代替氙气而使用氩气(Ar)或氪气(Kr)、或它们的混合气体。
此外，在发光管3的外表面上，接触地配置有例如由0.2mm钼线构成的启动辅助用的邻接导体19。即，邻接导体19首先使至少两圈贴紧在第一细管部17a的外表面中的主管部16侧的端部上并以螺旋状卷绕。在图2所示的例子中，第一细管部17a的外表面中的遍及距离主管部16侧的端部2mm以内的整个区域中卷绕有两圈。进而，纵向截断主管部16那样沿着发光管3的长度方向、即相对于主管部16几乎不卷绕而贴紧配置在主管部16的外表面上。进而，在第二细管部17b的外表面中的主管部16侧的端部上以螺旋状卷绕有0.8圈，最终经由电阻体20与外部导线9电气地连接。因此，该邻接导体19成为与后述的图3所示的第二电极部25b(电极导入体22)同电位。此外，邻接导体19中的卷绕在第一细管部17a上的第一螺旋状部分19a邻接于与该邻接导体19为异极的后述的第一电极部25a。
作为邻接导体19而使用的钼线的线径为了容易加工成螺旋形状、稳定地保持该螺旋形状、并且抑制因线的阴影而使光束下降或配光特性变差等，优选为0.1mm～0.3mm。在其线径不到0.1mm时，有可能难以加工为螺旋形状、不能使该形状稳定。另一方面，如果线径超过0.3mm，则在点灯时邻接导体19的线的影子即使通过目视也开始显著地呈现，有使光束下降或配光特性变差等的可能性。
接着，对第一螺旋状部分19a的“卷绕间距”进行说明。所谓的“卷绕间距”，是将线圈的各圈中的相邻的一对圈的中心间的距离相对于作为邻接导体19的钼线的线径(直径)的比例用％表示的值。因此，所谓的卷绕间距为100％，表示相邻的圈彼此接触。在第一螺旋状部分19a中，只要至少相邻的圈彼此不接触、即只要卷绕间距不是100％就没有问题，但为了可靠地防止因点灯与灭灯的热周期而使其形状变化、相邻的圈彼此接触，卷绕间距优选为150％以上。在卷绕间距不到150％的情况下，有可能因点灯与灭灯的热周期而使其形状逐渐变化、相邻的圈彼此接触。另一方面，如果卷绕间距过大，则不能将第一螺旋状部分19a局部地配置在第一细管部17a中的主管部16侧的端部上。所以，优选其卷绕间距为1000％以下。
另外，在上述的例子中，由于钼线使用裸线，所以相邻的圈彼此不会接触，但只要将该钼线用公知的绝缘部件覆盖，相邻的圈彼此就也可以接触。
将邻接导体19的一部分卷绕在第二细管部17b上是为了使邻接导体19相对于发光管3一边贴紧一边保持以使其不会脱离。因此，从再启动特性的观点来看，并不一定需要将邻接导体19卷绕到第二细管部17b上，但从可靠地保持的观点来看，卷绕多圈更为优选。此外，邻接导体19如上所述，相对于主管部16实质上几乎不卷绕。即，并不是特意地卷绕，但实际上在卷绕到第一细管部17a上后，为了不对邻接导体19实施特别的加工而卷绕到第二细管部17b上，遍及主管部16整体而卷绕大致0.1圈。
另外，作为邻接导体19的材质，除了钼以外，也可以使用钨(W)、白金(Pt)、金(Au)或它们的合金等。
此外，这里所说的“贴紧”，当然包括在严格意义上邻接导体19完全贴紧在发光管3的外表面上的情况，也包括邻接导体19相对于发光管3的外表面部分地、并且不可避免地浮起的情况。
电阻体20是用来防止在灯的不点亮时在邻接导体19与和其异极的部件、例如外部导线10之间发生异常放电的部件，其电阻值设定为10kΩ～100kΩ、例如设定为20kΩ。
如图3所示，在第一细管部17a内插入有第一电极导入体21，在第二细管部17b内插入有第二电极导入体22。各电极导入体21、22分别通过流入到各个细管部17a、17b与各个电极导入体21、22之间的间隙23中的玻璃粉24封固在与主管部16相反侧的端部上。该部分的构造的详细情况在表示第2实施方式的图5中图示。
第一电极导入体21具有形成在前端部的第一电极部25a、一端部连接在该电极部25a的内部导线26a、一端部连接在内部导线26a上的外部导线10、和线圈28a。内部导线26a由例如将氧化铝(Al2O3)和钼(Mo)烧结成的导电性金属陶瓷构成，直径为例如0.9mm。外部导线10由例如铌构成。线圈28a卷绕在第一电极部25a中的后述的电极轴部27a的一部分上，由线径为例如0.2mm的钼构成。
另一方面，第二电极导入体22也同样，具有形成在前端部的第一电极部25b、一端部连接在该电极部25b上的内部导线26b、一端部连接在内部导线26b上的外部导线9、和线圈28b。内部导线26b由例如将氧化铝(Al2O3)和钼(Mo)烧结成的导电性金属陶瓷构成，直径为例如0.9mm。外部导线9由例如铌构成。线圈28b卷绕在第一电极部25b中的后述的电极轴部27b的一部分上，由线径为例如0.2mm的钼构成。
因此，在各细管部17a、17b的内径r2为例如1.0mm的情况下，各电极导入体21、22的最大外径(包括线圈28a、28b)为1.3mm，所以在各个细管部17a、17b与电极导入体21、22之间形成有平均0.1mm的间隙。将该间隙的大小设为，在将各电极导入体21、22插入到细管部17a、17b中时能够有富余地插入。但是，在工艺上，各电极导入体21、22大多被封固在相对于各个细管部17a、17b的长度方向的中心轴(处于与中心轴相同的轴上)偏心的位置上。
各电极部25a、25b具有由直径为例如0.5mm的钨构成的电极轴部27a、27b、和安装在电极轴部27a、27b的前端部上的电极线圈部29a、29b。这两个电极部25a、25b为前端彼此相互大致对置的状态。电极部25a、25b间的距离L设定为24mm～40mm，例如为32mm。
内部导线26a、26b的端部中的与电极轴部27a、27b相反侧的端部被从各个细管部17a、17b的端部向外部导出，如上所述分别经由外部导线10、9电气地连接到芯柱7或电力供给线8上。
线圈28a、28b尽量将形成于各细管部17a、17b与电极轴部27a、27b之间的间隙掩埋，抑制液状的金属卤化物浸入到该间隙中。
另外，作为电极导入体21、22，除了通过由钨形成的电极部25a、25b、由导电性金属陶瓷形成的内部导线26a、26b、由铌形成的外部导线10、9以及由钼形成的线圈28a、28b构成以外，在其材质及构造中可以使用已知的电极导入体。
并且，这样的金属卤化物灯1通过例如如下这样的电子稳定器(未图示)点灯。
即，作为一例而使用的电子稳定器在通常点灯时施加频率165H的矩形波电压，而在启动时及再启动时，通过LC共振，将频率约100kHz、最大值3.5kV的高频电压以ON(0.1秒)、OFF(0.9秒)的周期遍及30秒钟施加。在金属卤化物灯1在30秒钟没有启动的情况下，经由两分钟的休止时间，以两分钟间隔在30分钟反复进行上述30秒钟的高频电压的施加。在经过30分钟后还不启动的情况下，电子稳定器停止输出。
这里，对启动时及再启动时的邻接导体19的功能进行说明。
邻接导体19的第一螺旋状部分19a在启动时及再启动时，由于其相反侧的端部电气地连接在外部导线9上，所以成为与第二电极部25b同电位，所以相对于第一电极部25a为异极。此外，作为第一细管部17a的构成材料的多晶氧化铝作为电介体发挥功能。因此，邻接导体19中的第一螺旋状部分19a在启动时及再启动时经由第一细管部17a与第一电极导入体21电容耦合。即，在邻接导体19为例如正电位时，电极轴部27a及线圈28a为负电位，在第一细管部17a的外表面侧带电有负电荷，在其相反侧的第一细管部17a的内表面侧带电有正电荷。结果，在启动时及再启动时，首先在形成于第一细管部17a的内表面与电极轴部27a或线圈28a之间的间隙中发生绝缘破坏，产生微小放电。由此产生初始电子或放射紫外线。此外，通过因该紫外线放射而激励存在于主管部16内的分子，也会产生初始电子。另一方面，邻接导体19中的位于主管部16的第一细管部17a侧的端部上的部分也经由主管部16与第一电极部25a电容耦合。因此，在主管部16的第一细管部17a侧的端部内，通过上述初始电子在邻接导体19与第一电极部25a之间经由主管部16而诱发绝缘破坏，产生电弧放电。由此，促进了朝向各电极部25a、25b间的绝缘破坏的电离过程，即使是较低的启动电压或再启动电压也能够在短时间内启动。
接着，对于为了确认有关本实施方式的额定灯电功率150W的金属卤化物灯1的结构带来的作用效果而进行的实验的结果进行说明。
在上述结构的金属卤化物灯1中，如表1所示，制造了改变水银的封入量及邻接导体19中的第一螺旋状部分19a的圈数的灯。即，使水银的封入量在1.0mg/cm3～5.0mg/cm3的范围内变化，并且使第一螺旋状部分19a的圈数变化为1圈、2圈、4圈，分别各制造10根各条件的灯。并且，在将制造的各个灯利用上述电子稳定器以通常的方法连续点灯1小时后，灭灯一次而进行再启动，测量从灭灯后(电源关闭后)到再启动的再启动时间。另外，这里所谓的“再启动”，是指从电源接通后到开始电弧放电时的状态。
得到的结果如表1及图4所示。图4以半对数表示。图4中，“实线a”表示第一螺旋状部分19a的圈数为1圈的情况，“实线b”表示第一螺旋状部分19a的圈数为2圈的情况，“实线c”表示第一螺旋状部分19a的圈数为4圈的情况。“再启动时间”是10根样本的平均值。
表1
由表1及图4可知，在第一螺旋状部分19a的圈数为2圈以上、例如2圈及4圈的情况下，与1圈的情况相比，水银的封入量变得越小，平均再启动时间越显著地变短。在水银的封入量为2.5mg/cm3的情况下，能够得到30秒以下的令人吃惊的结果(与以往的陶瓷金属卤化物灯(参照专利文献1)相比为1/10以下)。
另外，在水银的封入量为2.5mg/cm3、第一螺旋状部分19a的圈数为2圈的样本中，再启动时间最短的是1.0秒。
以上，根据有关本发明的第1实施方式的额定灯电力150W的金属卤化物灯1的结构，可以确认能够大幅改善再启动特性。另外，可以确认，即使是例如施加了最大值3.0kV的高频电压的情况下也能够得到表1所示的结果。因此可知，通过施加至少最大值为3.0kV的高频电压，能够可靠地得到上述那样的效果。而且越是增大施加的高频电压、再启动特性越是更加提高。
可考虑到其是基于以下理由的。即，由于将第一螺旋状部分19a的圈数至少设为2圈，所以在再启动时，能够提高在形成于第一细管部17a的内表面与电极轴部27a或线圈28a之间的间隙中产生的微小放电的强度，并且能够扩大产生微小放电的区域，所以能够增大供给到主管部16内的初始电子的数量或紫外线的放射量。并且，除此以外，在再启动时还能够降低水银的蒸气压，所以通过再启动电压的施加能够提高主管部16内的初始电子及2次电子的能量。即，由于主管部16内的水银原子较少，所以在将各电子加速前与水银原子碰撞的概率变低，能够得到足够的运动能量。结果，进一步地促进了朝向各电极部25a、25b间的绝缘破坏的电离过程，能够使再启动时间成为30秒以下。
这里，如果各电极部25a、25b间的距离L过长，则在灯电压相等的情况下电场较弱，所以不能将初始电子充分地加速，结果不能得到初始电子与水银原子碰撞而释放二次电子所需的能量，有可能不能充分促进上述电离过程。因此，距离L(mm)优选地与额定电功率无关而满足L≤55的关系式。
(第2实施方式)参照图5及图6对本发明的第2实施方式的金属卤化物灯进行说明。在本实施方式的额定灯电功率150W的金属卤化物灯1中，邻接导体19两圈贴紧并以螺旋状卷绕在主管部16的外表面上，特别是遍及主管部16的外表面的预定的端部区域而至少贴紧0.5圈以上并以螺旋状卷绕。其他结构与上述第1实施方式的额定灯电功率150W的金属卤化物灯1同样。
所谓“主管部16的预定的端部区域”，表示由平面Q(第二平面)与平面R(第三平面)所夹的区域。平面Q与平面R如以下那样被定义。
首先，将包括第一螺旋状部分19a位于的位于第一细管部17a侧的第一电极部25a的前端、并且相对于发光管3的长度方向的中心轴X垂直的面定义为平面P(第一平面)。将平面Q定义为平行于平面P、且相对于该平面P向第二电极部25b侧具有5mm的间隔的平面。平面R定义为，在以包括上述中心轴X的平面将发光管3切断后的切断面(参照图5)中，包括从由第一细管部17a的两端中的与主管部16相反侧的端部向主管部16延伸的第一细管部17a的内表面的直线部向半球状部15的内表面的曲线部移动的变化点A、并且平行于平面P的平面。
该变化点A的位置根据主管部16的内表面形状而进行各种变化。通常，在以包括上述中心轴X的平面将发光管3切断后的切断面中，由于第一细管部17a的内表面实质上是直线，所以该直线朝向主管部16笔直地延伸而开始向其他直线或曲线变化的点相当于该点。例如，在半球状部15的内表面与第一细管部17a的内表面由具有预定的曲率r的曲线连接时，变化点A相当于第一细管部17a的内表面的直线与具有曲率r的曲线的边界点。
在图5所示的例子中，邻接导体19是在主管部16的端部区域中、以与平面R交叉的部位为起点、以与平面Q交叉的部位为终点的1圈卷绕的线圈。
另外，在该线圈为1圈以上的情况下，其卷绕间距只要超过100％就可以。
此外，对于卷绕在主管部16上的邻接导体19中的、除了主管部16的端部区域以外的部分，从再启动特性的观点来看其圈数并没有特别的限制。并不一定需要卷绕，并且也可以卷绕多圈。但是，如果圈数变多，则会将从发光管3放射的光遮蔽，所以其圈数越少越好。在图6所示的例子中，每当将邻接导体19卷绕到另一个细管部17b上时，将邻接导体19不实施特别的加工而自然地卷绕，所以在除了端部区域以外的部分上卷绕有1圈。
接着，对于为了确认有关本实施方式的额定灯电功率150W的金属卤化物灯的结构带来的作用效果而进行的实验的结果进行说明。
对该金属卤化物灯，制造了10根水银的封入量为1.84mg/cm3(总量为0.8mg)、第一螺旋状部分19a的圈数为2圈的灯。并且，在将制造的各个灯利用上述电子稳定器以通常的方法连续点灯1小时后，灭灯一次而进行再启动，测量从灭灯后(电源关闭后)到再启动的再启动时间。实验的结果如下。
平均再启动时间与有关本发明的第1实施方式的额定灯电功率150W的金属卤化物灯1相比为1/3以下即8.2秒。
另外，样本中最短的再启动时间为1.0秒。
在再启动时，如果通过目视观察灯，则对于有关第2实施方式的额定灯电功率150W的金属卤化物灯，发现了与有关第1实施方式的额定灯电功率150W的金属卤化物灯不同的现象。
即，在有关第1实施方式的金属卤化物灯的情况下，在第一电极部25a与例如邻接导体19中的、存在于平面P与平面Q之间的任意的点(点a)之间经由主管部16看到电弧放电的发光后，瞬间地(0.5秒)转移到电极部25a、25b间的绝缘破坏。相对于此，在有关第2实施方式的额定灯电功率150W的金属卤化物灯的情况下可知有以下的性质。即，与第1实施方式的灯同样，在平面P与平面Q之间存在的任意的点(点a，未图示)之间经由主管部16看到电弧放电的发光后，该电弧放电连续地移动到相对于第一电极部25a与邻接导体19中的上述点a靠近第二电极部25b的点b(未图示)。进而，其接着连续地移动到邻接导体19中的电极部25b附近，转移为电极部25a、25b间的绝缘破坏。这期间为0.2秒～0.5秒。
换言之，在有关本发明的第1实施方式的额定灯电功率150W的金属卤化物灯1的情况下，虽然在第一电极部25a与点a之间经由主管部16发生了电弧放电，但有时它不会原样转移为各个电极部25a、25b间的绝缘破坏。相对于此，在有关本发明的第2实施方式的额定灯电功率150W的金属卤化物灯的情况下，在第一电极部25a与点a之间经由主管部16发生的电弧放电由邻接导体19向第二电极部25b附近诱导，认为会以较高的概率转移为电极部25a、25b间的绝缘破坏。
因此，根据有关第2实施方式的额定灯电功率150W的金属卤化物灯1的结构，与有关第1实施方式的额定灯电功率150W的金属卤化物灯1的结构相比再启动的可靠性增加，结果能够大幅改善再启动特性。
此外，确认了即使在施加了例如最大值3.0kV的高频电压的情况下也能够得到上述的结果。因此，通过施加至少最大值为3.0kV的高频电压，能够可靠地得到上述那样的效果。且越是增大施加的高频电压、再启动特性越进一步提高。
另外，在第2实施方式中，对水银的封入量为1.84mg/cm3、第一螺旋状部分19a的圈数为2圈的情况进行了说明，但是如果水银的封入量为2.5mg/cm3以下、第一螺旋状部分19a的圈数为2圈以上，不管哪种情况都可以得到与上述相同的作用效果。
另外，在第1及第2实施方式中，对于第一螺旋状部分19a卷绕在第一细管部17a侧、并且邻接导体19与位于第二细管部17b侧的第二电极部25b电气地连接的情况进行了说明，但邻接导体19的安装方法也可以是相反的。即，对于第一螺旋状部分19a卷绕在第二细管部17b侧、并且邻接导体19与位于第一细管部17a侧的第一电极部25a电气地连接的情况，也能够得到与上述相同的作用效果。
此外，在第1及第2实施方式中，例示说明了额定灯电功率150W的金属卤化物灯，但并不限于此，对于额定灯电功率100W或250W等的、进而35W～400W的金属卤化物灯也能够同样使用本发明。
(第3实施方式)参照图7对本发明的第3实施方式的照明装置进行说明。该照明装置是例如在天花板用照明等中使用的，具备照明器具34、本发明的第1实施方式的额定灯电功率150W的金属卤化物灯1、和电子稳定器35。照明器具34具有组装在天花板30上的伞状的反射灯具31、安装在该反射灯具31的底部上的板状的基部32、和设在反射灯具31的底部上的灯座部33。在该照明器具34内的灯座部33上安装有金属卤化物灯1。电子稳定器35安装在从基部32的反射灯具31离开的位置上。
作为电子稳定器35，使用公知的电子稳定器。在使用一般的磁稳定器作为稳定器的情况下，会受到电源电压的变动的影响而灯电功率发生变动。因此，在电源电压变高的情况下，灯电功率会超过额定电功率，发光管(未图示)的外表面温度上升，作为构成发光管的外围部件的材料的陶瓷有可能飞散。相对于此，在使用电子稳定器35的情况下，由于能够将灯电功率在较大的电压范围内保持为一定，所以能够将发光管的外表面温度控制为一定，能够降低作为构成发光管的外围部件的材料的陶瓷飞散的可能性。
以上，根据本发明的第3实施方式的照明装置的结构，由于使用了第1实施方式的金属卤化物灯，所以能够大幅改善再启动特性。
另外，在第3实施方式中，以该照明装置的用途为天花板用照明的情况为例进行了说明，但也可以在其他室内照明、店铺照明、街道路灯照明等中使用，其用途没有限制。此外，对应于其用途，也可以使用各种公知的照明器具及电子稳定器。
此外，在第3实施方式中，对于使用第1实施方式的金属卤化物灯的情况进行了说明，但在使用有关本发明的任一种金属卤化物灯的情况下，都能够得到与上述同样的作用效果。
产业上的可利用性本发明的金属卤化物灯对于要求较高的再启动特性的照明用是具有实用性的。
权利要求
1.一种金属卤化物灯，其特征在于，具备发光管，该发光管包括主管部；具有分别形成在上述主管部的两端部上的第一细管部及第二细管部的由透光性陶瓷构成的外围部件；前端部上形成有第一电极部的第一电极导入体；以及前端部上形成有第二电极部的第二电极导入体；上述第一电极导入体插入在上述第一细管部内以使上述第一电极部的前端部位于上述主管部内，并且被上述第一细管部的端部中的与上述主管部相反侧的端部封固；上述第二电极导入体插入在上述第二细管部内以使上述第二电极部的前端部位于上述主管部内，并且被上述第二细管部的端部中的与上述主管部相反侧的端部封固；在上述各细管部与上述各电极导入体之间分别形成有间隙；在上述发光管的外表面上设置有邻接导体，上述邻接导体的一部分至少2圈以螺旋状卷绕在上述第一细管部的上述主管部侧的端部上，并且上述邻接导体与上述第二电极部电气地连接；上述发光管内的水银的封入量为2.5mg/cm3以下。
2.如权利要求1所述的金属卤化物灯，其特征在于，将包括上述第一电极部的前端、并且相对于上述发光管的长度方向的中心轴垂直的面定义为第一平面；将平行于上述第一平面、从上述第一平面向上述第二电极部侧具有5mm的间隔的面定义为第二平面；在以包括上述中心轴的平面将上述发光管切断后的切断面中，将包括上述第一细管部的内表面的直线部向其他直线或曲线移动的变化点、并且平行于上述第一平面的面定义为第三平面，其中，上述第一细管部是从上述第一细管部的两端中的与上述主管部相反侧的端部朝向上述主管部侧延伸的；遍及上述主管部的被上述第二平面与上述第三平面所夹的整个端部区域，上述邻接导体至少0.5圈以螺旋状卷绕在上述主管部的外表面上。
3.一种照明装置，具备照明器具、和组装在上述照明器具中的如权利要求1或2所述的金属卤化物灯。
全文摘要
本发明的金属卤化物灯，具备发光管(3)，该发光管(3)包括主管部(16)；具有分别形成在该主管部(16)的两端部上的第一细管部(17a)及第二细管部(17b)的由透光性陶瓷构成的外围部件(18)；以及在各自的前端部上形成有第一电极部(25a)、第二电极部(25b)的第一电极导入体(21)及第二电极导入体(22)。各电极导入体(21、22)插入在各细管部(17a、17b)内，在与各细管部(17a、17b)之间形成间隙(23)。在发光管(3)的外表面上设置有邻接导体(19)，邻接导体(19)一部分至少2圈以螺旋状卷绕在上述第一细管部(17a)中的主管部(16)侧的端部上。邻接导体(19)与第二电极部(25b)电气地连接。发光管(3)内的水银的封入量为2.5mg/cm
文档编号H01J61/34GK101023507SQ20058003022
公开日2007年8月22日 申请日期2005年9月7日 优先权日2004年9月10日
发明者打保笃志, 野原浩司, 南畑亮 申请人:松下电器产业株式会社