JPS607346B2 - 金属蒸気放電灯 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明はアルミナセラミック管よりなる発光管バルブ
の両端に主電極を設けるとともにこの発光管バルブの外
周部に始動用補助電極を備えた金属蒸気放電灯に関する
。 たとえば高圧ナトリウムランプは、アルミナセラミック
からなる発光管バルブの両端をニオブやタンタル等のキ
ャップで閉封し、これらキャップにそれぞれ主電極を装
着して構成し、このバルフ内に発光金属として水銀およ
びナトリウムを封入してある。 また従来にあっては「上言己バルブ内に始動用ガスとし
て１０〜２瓜ｏｒｒのキセノンを封入してあるが、この
キセノンはランプ効率が向上するものの始動電圧が１５
００〜２５００Ｖときわめて高くなり、このため通常の
２００Ｖの電源で使用するには高圧パルスを発生させる
始動装置を必要としている。しかしながらこの始動装置
は、価格が高くなるばかりでなく、パルスによるノイズ
の発生、ランプ配線長に対する制限、ランプ交換時の安
全性等、種々の面倒な欠点を抱えている。このようなこ
とから近時、始動用ガスとしてベニンクー効果が大きな
ネオンとアルゴンやネオンとクリプトンとの混合ガスを
使用し、かつ発光管バルブの外周部に、常時温には発光
管バルブに近接し、点灯後のバルブ昇温時にはバルブか
ら離間するような、熱的変形する導体からなる静電容量
性の始動用補助電極を設けたランプが提案されている。 しかしながらこの提案によるランプにあっては、通常の
２００Ｖ電源で実用的に点灯可能な始動電圧である１８
０Ｖｔ 好ましくは１６０Ｖ以下の始動電圧をばらつき
なく得るためには、始動用補助電極の発光管バルブに接
近した部分の面積を大きくする必要があり、このためバ
ルブの外周がこの補助電極に被われるから、発光管バル
ブから放射される光が遮ぎられて光量が低下する不都合
がある。なお「補助電極は点灯中にナトリウムイオンを
吸引しこのナトリウムイオンとアルミナとが反応して黒
化の原因となるので、始動後にバルブからの熱を受けて
変形し「バルブから離間するようになっているが、この
ものでも放射光の阻止を軽減できず光量低下が余儀なく
されているものであった。この発明はこのような事情に
もとづきなされたもので〜その目的とするところは、始
動用補助電極をバイメタルで構成するばかりでなくもそ
の先端部は始動時において発光管バルブと対面して始動
を容易にし、かつ勺始動後の安定時には発光管の熱によ
ってバルブ軸と略直交する方向に擦れ変形するように形
成して光の反射の邪魔とならす光量が増大するような金
属蒸気放電灯を提供しようとするものである。 以下この発明の一実施例を第１図ないし第４図を参照し
て説明する。 図面は４００Ｗ定格の高圧ナトリウムランプを示し、１
は外管、２はこの外管亀の一端に被着した口金、３はこ
の口金２に設けたアイレット端子を示す。 上記外管１内には一端にステム４が封着されており、こ
のステムをもこは上記□金２およびアィレット端子３に
接続された内部リード線５ａ９５ｂが封止されている。
そしてこれら内部リード線５ａ，５ｂには「それぞれ導
電性サポート８ａ，６ｂが熔接されており、一方のサポ
ート６ａは外管１内を池端に向って延びｔ この外管１
の先端に形成した小窪部に弾性板７， ７を介して弾着
されている。またこれらサポート８ａ，６ｂには，それ
ぞれ導電線のホルダー８，８が固着されている。この場
合、一方のホルダ韓Ｇま一端が他方のサポート６ｂに電
気的に接続され他端が一方のサポート６ａに絶縁チュー
ブ９を介して支持されている。そしてこれらホルダ８，
蟹間には発光管官０が架け渡されている。この発光管角
Ｑ‘ふアルミナセラミックからなる発光管バルブ貴 竃
の両端開□部をニオブやチタン等のキャップ翼２９ 軍
２で閉止し「 これらキャップ亀２９ 畳２にそれぞれ
主電極１３ａ，１３ｂを取り付けて構成してある。そし
てこれら主電極亀３ａ，１３ｂ‘ま前記ホルダ８，８を
介してサポート６ａ，６Ｍこ電気的に接銃されているも
のである。そしてこの発光管バルブ１１内には「発光金
属として所定量の水銀およびナトリウムと、始動用ガス
として０．５％のアルゴンを混入したネオンを約２仇Ｐ
ｒｒの圧力で封入してある。またこのような発光管亀０
の外周部には始動用補助電極１４を設けてある。すなわ
ち亀５は一方のサポート６ａにこの鋼線と交差するよう
にその中央を溶接された導電性の支持棒であり、この支
持榛富５の両端にはそれぞれバイメタル亀６７１６の基
部が溶接されている。これらバイメタル亀６，亀６の基
端部さす，３７‘ま、上記支持棒１５がサポート６ａと
交差する方向に配置され「 したがって支持線富５が発
光管バルブ亀亀の管藤と交差する方向に延在されている
のでもバルブ１富の管融と交差されている。そしてこの
バイメタル１６，亀６はその途中を略直角に擬じ曲げら
れており「 この湊曲線官８９ 亀蚤よりも先端側−９
，軍９五まバルブ官ｉの管軸に沿っている。そしてこれ
ら先端側亀９，１９はバルブ亀１の外周面に当援または
近綾し〜この外周面に沿って轡曲成形されている。なお
これらバイメタル貴６，１６はバルブ富１‘こ対面する
面が高膨張側をなしているものである。しかしてこのよ
うな構成による実施例のランプは「消灯時に始動用補助
電極１４、すなわちバイメタル亀６，首６の先端部

【９
，首９が発光管バルブ１亀の外側面に当援または近接し
ており、この状態で通電を開始すると、バイメタル】６
，亀鼠ま一方の主電極１３ａと同極をなすため「他方の
主電極亀３ｂとバイメタル軍６，軍６との間に放電が開
始され、この放電は主電極１３ａ亨 １３ｂ間へと成長
する。 この場合発光管バルブ１１内には始動用ガスとしてネオ
ンとアルゴンとの混合ガスを封入してあるので、このネ
オンとアルゴンとの相乗作用によりきてめて低い電圧に
より始動が可能になり、たとえば４００Ｗ定格ランプの
場合には約１６０Ｖの電圧でも始動する。ついで放電が
安定すると「発光管バルブ亀亀が昇温し「 この熱によ
りバイ〆タル葺ふ １６が加熱される。 しかるにｔバイメタル畳奪９ 亀６１ま高膨張面側をバ
ルブ軍 川こ対面させてあるのでへ先端側富舞８ 亀期
こあってはバルブ亀軍の外周面に沿って薄曲した部分が
略平面状に伸びてバルブ竃亀から離れる。また基端部１
７， 翼ｙと先端部蚕９，１９との間の涙曲線１８，１
８部分においては「バルブ竃１からの熱によってこの擬
じ曲げを解消して元に戻ろうとする方向に変形する。こ
の結果バイメタル１６，翼６は第２図ないし第４図中想
像線で示されるように略平面状に伸びかつバルブ亀１の
管軸とは直交するように変形してバルブ１１から離間す
る。このためバイメタル１６，１６がバルブ１１から離
れることによりナトリウムイオンがこれらバイメタル１
６，１６に吸引されることがなくなり、ナトリウムイオ
ンとアルミナとの反応に起因する黒化の発生はなくなる
。しかもこのようにバイメタル１６，１６が熱変形する
と、バイメタル亀Ｓ，１６はバルブ】１と直交するよう
に位置するからバルブ１１から放射される光を遮えぎる
ことが少なくなりＬよって光量を増大せしめて光効率の
向上が可能になる。またこの場合にはバイメタル量６，
１６がバルブｉｌから遠ざかることにより、バイメタル
１６，亀６の熱劣化が少〈なって長寿命になる。次に上
記実施例に係る高圧ナトリウムランプの実験例を説明す
る。 内径４．８側「全長１１４柳のアルミナセラミックチュ
ーブよりなる発光管を用いた４００Ｗ高圧ナトリウムラ
ンプにおいて「始動用補助電極のバイメタル片にバルブ
軸方向に沿う寸法が８肋としたものを使用した場合、バ
イメタル片が模り変形しない従来構造のものでは全光東
が４００００そｍであるのに対し、バイメタル片が擦り
変形される本発明に係るものは全光東が４１６００そｍ
となり、全光東で４％の向上が認めらた。 始動電圧および寿命中の黒化は、いづれも問題なく良好
であった。 なおバイメタル亀６，首６のバルブ軸方向に沿う寸法、
つまり幅１は３〜５仇駁が望ましく、さらには３〜２抗
肋が好ましい。 この幅Ｌが３側未満の場合には始動用補助極としての機
能が低下し始動電圧が高くなり、また５仇舷を越えると
バイメタル亀６，亀６を上記のごとく曲成することが困
難となる。この曲成加工の容易さから２物肋程度とする
ことが好ましい。またこの発明は上記構成に限らず、第
５図および第６図に示されるように構成してもよい。 つまりこのものは、一方のサポート６ａを延長して他方
のサポート６ｂと電気絶縁管２０を介して連結し「一方
のサポート６ａの互に対向する部分にそれぞれ設けた支
持線２１，２２に、夫々始動用補助電極としてのバイメ
タル２３，２４を取り付けたものであり、各バイメタル
′２３，２４は前記第１の実施例と同じように曲成加工
してある。さらにまた始動用ガスとしてはネオンとアル
ゴンとの混合ガスには限らず、ネオンとキセノン、ネオ
ンとクリプトン、またはネオンとアルゴンキセノン、ク
リプトンのうちの複数種との混合ガスでも実施可能であ
る。以上説明したようにこの発明によれば、始動用補助
電極をその先端部が発光管バルブに面対向しかつ基端部
がこの先端部と略９０ｏ擦れて構成されて「点灯時発光
管からの熱を受けると先端部がバルブ軸と略直交するよ
うに熱変形されるようにしたので、所定の平面をもつ補
助電極の先端部はバルブから放射される光の方向に沿う
ため、この光を遮ぎることがなくなり、よって光量が増
大して光効率が向上する。 しかもこの補助電極は熱変形によりバルブから離れるこ
とになるので発光金属を吸引することによる黒化の原因
を解消できるとともに熱劣化することが少なくなり長寿
命になるものである。また補助電極はバイメタル等を曲
成するだけでよいから構成も簡単であるなどの効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第亀図ないし第４図はこの発明の一実施例を示し、第１
図は全体の側面図、第２図は要部の側面図、第３図はそ
の断面図、第４図はバイメタルの斜視図、第５図および
第６図はこの発明の他の実施例を示し、第５図は全体の
側面図、第６図は要部の断面図である。 １・・・外管「 ６ａ，６ｂ・・・サポート、１０…発
光管、貴１…発光管バルブ「 １３ａ，亀３ｂ…主電極
、１４・・・始動用補助電極、亀６，２１，２２…支持
線も 寛６，１６，２３，２４…バイ〆タルト翼了…バ
イメタルの基端部・１８…涙曲線、１８…バイメタルの
先端部。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アルミナセラミツク管よりなる発光管バルブ内に発
   光金属およびネオンを主体としその他アルゴンクリプト
   ンキセノンの少なくとも一種を混合してなる始動用ガス
   を封入するとともに、この発光管バルブの外周部に一方
   の主電極と電気的に接続され常温では上記バルブに近接
   して始動を容易にし、点灯時には該バルブからの熱によ
   って変形して該バルブから離れる静電容量性の始動用補
   助電極を設けたものにおいて、この補助電極は、その先
   端部が上記バルブに対面し、かつ、基端部がこの先端部
   と略９０°捩れてマウント部材に固定されており、点灯
   時には上記先端部がバルブ軸と略直交する方向に熱変形
   されるようにしたことを特徴とする金属蒸気放電灯。