JP2003197151A - メタルハライドランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 始動時において細管部でのクラック発生を抑
制することが可能なメタルハライドランプを提供する。 【解決手段】 近接導体２１は、その一端が一方の細管
部１８a に挿通されたリード線２０a に電気的に接続さ
れる。他方の細管部１８b にはセラミック製のリング２
２が嵌着されており、近接導体２１は発光管本体１７の
外周面に沿って配され、その他端がこのリング２２に巻
回されている。従って、近接導体２１の他端及び細管部
１８b の間にセラミック製のリング２２を介在させてそ
れらの間の絶縁性を高めることで、始動時における放電
が細管部１８b 付近で生じるのを抑制することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、透光性セラミック
製の発光管内に金属ハロゲン化物を充填してなるメタル
ハライドランプに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のメタルハライドランプは、図５
に示すように、一端が開口した外球１内に、発光管２、
その発光管２にパルス電圧を与える始動器３及びゲッタ
４を備えて、その外球１の開口部に口金５を嵌着してな
る。発光管２は、透光性セラミックからなる発光管本体
６の両端をテーパ状に細くして両端部に一対の細管部７
a，７bを形成した形状をなし、内部に一対の電極８a，
８bが配されると共に希ガス等の始動用ガス及び金属ハ
ロゲン化物が充填されている。一対の電極は、一対の細
管部７a，７b内にそれぞれ挿通されたリード線９a，９b
を介して始動器３に電気的に接続されている。そして、
これらの電極８a，８b間に始動器３からのパルス電圧が
印加されることで、希ガスが絶縁破壊を起こして放電が
開始され、この放電によって発光管２内の温度が上昇す
る。これにより金属ハロゲン化物が蒸気化して、その金
属ハロゲン化物により定まる発光スペクトルを有する光
が発光管２の外部へ放射され、メタルハライドランプが
点灯動作を開始することになる。

【０００３】このように点灯動作を開始させるために
は、一対の電極間に対して、これらの間で放電が生じる
程度の高電圧を印加する必要がある。このことは、始動
器３から一対の電極８a，８b間に与えられる電圧がある
程度高くなるまでメタルハライドランプの点灯動作が開
始されないことを意味する。そこで、始動時の低電圧で
も点灯動作を容易に行えるようにするために発光管２に
近接導体（図５中、符号１０）を付設したものがあり、
その一例が特許第3208087号に開示されている。これに
よると、近接導体１０は例えば金属線によって形成さ
れ、その一端が一方の細管部７a に挿通されたリード線
９a に接続されると共に、その他端が他方の細管部７b
に巻回されている。このような構成であれば、近接導体
１０の他端部分と前記他方の細管部７b 側との短い距離
で、始動時の比較的低いパルス電圧により放電を開始さ
せることができ、始動時の点灯動作を容易なものとする
ことが可能になるのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記細管部
７a，７bは薄肉のセラミックで形成されており、上述し
た従来の構成のように細管部に近接した位置で放電を開
始させるものでは、例えば発光管内の希ガスの純度のバ
ラツキ等により始動電圧が高くなったり、点灯動作を繰
り返し行ったりすると細管部にクラックが発生するとい
った問題があった。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、始動時において細管部でのクラック発
生を抑制することが可能なメタルハライドランプを提供
するところにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明に係るメタルハライドランプは、内
部に金属ハロゲン化物が充填されると共に一対の電極が
配された透光性セラミック製の発光管本体と、その発光
管本体の両端に設けられ、各電極に連なるリード線がそ
れぞれ挿通された一対の細管部とを含んで構成された発
光管と、電極の一方側に電気的に接続されて他方側に近
接して配される近接導体とを備えたメタルハライドラン
プにおいて、一方の細管部にはセラミック製のリングが
嵌着され、近接導体は発光管本体の外周面に近接して配
されて一端がリングに固定されているところに特徴を有
する。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１に記載のメタ
ルハライドランプにおいて、発光管本体は、その両端部
の周壁が他の部分より厚肉に形成されているところに特
徴を有する。

【０００８】

【発明の作用及び効果】＜請求項１の発明＞請求項１の
構成によれば、近接導体は、発光管本体の外周面に近接
して配されて、その一端が一方の細管部に嵌着されたセ
ラミック製のリングに固定されている。これにより、こ
のセラミック製のリングの絶縁作用により、始動時にお
いてその細管部付近での放電を阻止して細管部でのクラ
ック発生を抑制することが可能になる。また、近接導体
の他端はリングに固定されているから例えば外部からの
振動によって近接導体がふらつくことがない。

【０００９】＜請求項２の発明＞上記請求項１の構成に
すると、始動時における放電は、発光管本体の両端付近
の周壁を介して起こることが多い。そこで請求項２の構
成によれば、発光管本体は、その両端部の周壁が他の部
分より厚肉に形成されている。これにより放電による発
光管本体の破損をより確実に防止することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】＜第１実施形態＞本発明の第１実
施形態を図１ないし図３によって説明する。図１は本実
施形態に係るメタルハライドランプの概略的断面図であ
る。これはセラミック製の外球１１内に金属棒製の支持
フレーム１２を介して発光管１３を支持した構造であ
り、外球１１内に、その発光管１３にパルス電圧を与え
るための始動器１４及びゲッタ１５が併せて封入されて
いる。また、この外球１１の端部には口金１６が嵌着さ
れている。発光管１３は、図２に示すように、透光性セ
ラミックからなり両端がテーパ状に細くなった直円筒状
の形状をなす発光管本体１７と、この両端部に円板状の
端板２３，２３を介して取り付けられた一対の細管部１
８a，１８bとから構成されている。発光管１３の内部に
は、一対の電極１９a，１９bが配されると共に希ガス等
の始動用ガス及び金属ハロゲン化物が充填されている。
ここで、発光管本体１７は、同図に示すように、両テー
パ部分の周壁が開口端側に向うにつれて徐々に厚肉にな
るように形成されている（請求項２に相当する構成）。

【００１１】なお、端板２３，２３の中心には貫通孔が
形成され、ここにセラミック製の前記細管部１８a，１
８bが貫通状態に固着されている。細管部１８a，１８b
の内部には電極１９a，１９bにそれぞれ接続されたリー
ド線２０a，２０b及び透光性アルミナ製のセラミックス
リーブ２４が封着ガラス２５により気密的に固定されて
いる。また、各電極１９a，１９bは、その先端にコイル
を巻回し、基端側にやはりコイルを巻き付けて構成して
ある。先端側のコイルの目的はランプ点灯時に電極先端
部に形成されるアークスポットの高温から電極を守るこ
とである。基端側のコイルの目的は電極先端部の熱を電
極後方に逃がすことと、セラミックスリーブ２４の位置
決めの役を兼ねさせることである。

【００１２】そして、始動器１４からリード線２０a，
２０bを介して電極１９a，１９b間にパルス電圧が印加
されることで、希ガスが絶縁破壊を起こして放電を開始
し、この放電によって発光管１３内の温度が上昇する。
これにより金属ハロゲン化物が蒸気化して、この金属ハ
ロゲン化物により定まる発光スペクトルを有する光が発
光管１３の外部へ放射され、メタルハライドランプが点
灯動作を開始することになる。

【００１３】さて、本実施形態のメタルハライドランプ
にも始動時の低電圧で点灯動作を開始できるようにする
ために近接導体２１が発光管１３に付設されている。よ
り詳しくは、図２に示すように、近接導体２１は例えば
金属線によって形成され、その一端が一方の細管部１８
a に挿通されたリード線２０a に電気的に接続される。
ここで、本実施形態では、他方の細管部１８b にはセラ
ミック製のリング２２が嵌着されており、近接導体２１
は発光管本体１７の外周面に沿って配され、その他端が
このリング２２に巻回されている。

【００１４】このように、近接導体２１の他端と、細管
部１８b との間にセラミック製のリング２２を介在させ
てそれらの間の絶縁性を高めることで、始動時における
放電が細管部１８b 付近で生じるのを抑制することがで
きる。また、近接導体２１の他端はリング２２に巻回さ
れているから例えば外部から振動によって近接導体２１
が外球内でふらつくことがなく、例えば発光管本体や外
球等に衝突して破損させる等といった心配もない。

【００１５】また、このような構成にすると、始動時の
放電は発光管本体１７の端部側、即ちテーパ部付近で生
じることが多くなる。しかしながら、上述したように、
発光管本体１７のうち、両テーパ部分の周壁は開口端側
に向うにつれて徐々に厚肉になるように形成されてい
る。即ち、発光管本体１７のうちテーパ部分の外周壁が
他の部分に比べて厚肉に形成されている。従って、始動
時の放電により発光管本体１７へのクラック発生をより
確実に防止することができる。

【００１６】なお、以下に本実施形態の構成による効果
について具体的試験条件を例に挙げて説明する。本試験
では、従来説明の項で説明した構成のもの（以下「従来
仕様」という）１０灯と、本実施形態に係る構成のもの
（以下「発明仕様」という）１０灯とに基づいて下記の
条件の下で試験を行った。従来仕様及び発明仕様のいず
れのメタルハライドランプも、発光管本体及び細管部は
同一形状であって、内径はそれぞれ１５mm，１．５mm、
外径はそれぞれ１７mm，３．５mmで、長手方向の寸法は
それぞれ３３mm，１５mmである。そして、いずれの発光
管内にもヨウ化ディスプロシウム、ヨウ化タリウム、ヨ
ウ化ナトリウム、水銀及びアルゴンガスを封入した。ま
た、いずれのメタルハライドランプも、外球１１内にグ
ロー管を設置したＬ型ランプであり、始動時のパルス電
圧は２０００Ｖ、定格電力は２２０Ｗである。また、安
定器は一般型水銀灯２５０Ｗ用を用いた。

【００１７】そして、各１０灯のランプについて点灯時
間６０分及び消灯時間３０分の点滅動作を繰り返し行っ
た。図３は、本試験による点灯サイクルと残存ランプ数
の関係を示したグラフである。同図が示すように、点灯
サイクルが２０００回まではいずれのランプも１０灯全
てについて異常は見られなかったが、２０００回を超え
たころから従来仕様のなかに細管部にクラックが発生し
たものが現れてきた。一方、発明仕様は点灯サイクル５
０００回を通じていずれのランプも細管部にクラックが
発生することなく正常に点滅動作を繰り返した。

【００１８】＜第２実施形態＞図４は第２実施形態を示
す。前記実施形態との相違は、近接導体３１及びセラミ
ック製のリング３２の設置方法にあり、その他の点は前
記第１実施形態と同様である。従って、第１実施形態と
同一符号を付して重複する説明を省略し、異なるところ
のみを次に説明する。

【００１９】図４に示すように、近接導体３１はやはり
金属線によって形成され、その一端が始動器１４側の他
方の細管部１８b に挿通されたリード線２０b に電気的
に接続される。そして、ランプ先端側の細管部１８a に
セラミック製のリング３２が嵌着されており、近接導体
３１は発光管本体１７の外周面に沿って配され、その他
端がこのリング３２に固着されている。

【００２０】このような構成では、始動時は細管部１８
a 側で放電が開始されることになるが、近接導体３１の
他端と細管部１８b との間にセラミック製のリング３２
を介在させてそれらの間の絶縁性を高めることで、始動
時における放電が細管部１８a 付近で生じるのを抑制す
ることができる。

【００２１】＜他の実施形態＞本発明は、前記実施形態
に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するよ
うな実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、
下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実
施することができる。 （１）上記各実施形態では、発光管本体１７は、両テー
パ部分の周壁が先端側に向うにつれて徐々に厚肉になる
ように形成したが、これに限らず、要するに発光管本体
１７のうちテーパ部分の外周壁が他の部分に比べて厚肉
に形成されていれば発光管本体１７のクラック発生を抑
制することができる。

【００２２】（２）上記各実施形態では、近接導体２
１，３１を発光管本体１７の外周面に沿って配する構成
としたが、外周面に近接した位置であれば必ずしも外周
面に接触している必要はない。また、近接導体２１，３
１を発光管本体１７の外周面に沿って螺旋状に巻いた構
成であっても良い。

【００２３】（３）上記各実施形態では、リング２２，
３２は、細管部１８a，１８b及び端板２３，２３と別部
材としたが、これに限らず、細管部１８a，１８b或いは
端板２３，２３と一体成形した構成であっても良い。更
にこれらと発光管本体１７とを一体成形した構成でも良
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るメタルハライドラ
ンプの概略的断面図

【図２】発光管の断面図

【図３】点灯サイクルと残存ランプ数の関係を示したグ
ラフ

【図４】本発明の第２実施形態の発光管部分の拡大断面
図

【図５】従来のメタルハライドランプの概略的断面図

【符号の説明】

１３…発光管 １７…発光管本体 １８a，１８b…細管部 １９a，１９b…電極 ２０a，２０b…リード線 ２１，３１…近接導体 ２２，３２…リング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 畑 憲一 京都市南区吉祥院西ノ庄猪之馬場町１番地 日本電池株式会社内 Ｆターム(参考） 5C039 BA06 5C043 AA14 CC03 DD03 DD11 EA01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に金属ハロゲン化物が充填されると
   共に一対の電極が配された透光性セラミック製の発光管
   本体と、その発光管本体の両端に設けられ、前記各電極
   に連なるリード線がそれぞれ挿通された一対の細管部と
   を含んで構成された発光管と、前記電極の一方側に電気
   的に接続されて他方側に近接して配される近接導体とを
   備えたメタルハライドランプにおいて、 一方の前記細管部にはセラミック製のリングが嵌着さ
   れ、前記近接導体は前記発光管本体の外周面に近接して
   配されて一端が前記リングに固定されていることを特徴
   とするメタルハライドランプ。
2. 【請求項２】 前記発光管本体は、その両端部の周壁が
   他の部分より厚肉に形成されていることを特徴とする請
   求項１記載のメタルハライドランプ。