JPH0239061B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアルミナセラミツク外管を用いる高圧
ナトリウムランプ、殊に該ランプの起動を容易に
する外部容量性手段に関する。

＜従来技術＞ 高圧ナトリウムランプは過去10年間商用の照明
応用、殊に屋外照明用として広範囲に使用されて
いる。この種のランプは米国特許第3248590号で
高圧ナトリウムランプとして開示されている。ラ
ンプは高温でナトリウムに抗する透光の耐熱酸化
物、特に高密度の多結晶アルミナ又は合成サフア
イヤの細長の外管を用いている。充填物はナトリ
ウム並びに起動を容易ならしめる希ガス及び効率
改善のための水銀を有している。アルミナ管の両
端は電子放出材で活性化された耐火金属構造物を
有する熱電子電極に接続する適当な密閉部材で密
封されている。セラミツク管は一般に通常のねじ
込み口金を具えた一端に設けられた透光の外管又
はジヤケツト内に支持されている。放電ランプの
電極は口金の端子即ち、シエルと中央接点に接続
され、内管と外管の間の空間は熱を保存するため
通例排気されている。

一般照明用に作られた大型の高圧ナトリウムラ
ンプは起動ガスとして通常にキセノンを用いる。
容易に得られる不活性ガスのうちの最も重いキセ
ノンを用いると、軽い不活性ガスに対し効率にお
いて有利である。例えば、ネオンよりも10％又は
それ以上有利である。キセノンを用いると起動電
圧が上昇するが、これは、短時間継続の高圧パル
ス源として働く電子回路を安定器又は電流制御器
内に設けることにより処理されている。ランプ点
弧後にランプ両端間の電圧が降下し、検知回路が
これに応答して起動パルス発生器を作動させな
い。

キセノン充填の高圧ナトリウムランプの効率は
10トールから数百トールまでキセノン圧と共に上
昇するが、所要の起動電圧も同時に上昇する。通
常許容された折衷案は約20トールのキセノン充填
圧であつた。400ワツトの高圧ナトリウムランプ
用安定器は起動時に2250ボルトの最低のパルス振
巾を呈している。この種の安定器を用いる高圧ナ
トリウムランプの効率はキセノンの充填圧を100
トール又は200トールに増加させて増加されるが、
ランプは現存の安定器で起動さすため能力上限界
的になる。セラミツク発光管近くで外管内に置か
れた容量性起動補助具を設けてランプの起動能力
は改良され、許容のランプが作られた。

米国特許第3872340号明細書に記載の容量性起
動補助具は、１対の熱変形バイメタルアームをも
ち、その両端は、室温で発光管を抱持し、点灯加
熱時に振動して発光管から離れるようになつてい
る。また、長い可撓性線が、発光管の両端を越え
て、支持フレームに固定された１対のバイメタル
アーム間に張架されている日本製の高圧ナトリウ
ムランプ（東芝ランプNo.21HG4“HL−
NEOLUX”）も知られている。該可撓性線は、
室温で、セラミツクの発光管に当接し、そのまわ
りを部分的に巻いている。点灯温度で該バイメタ
ルアームは屈曲し該可撓性線を発光管から離す。
この構造は、比較的に高くつき、また、その組立
てに、通常程度以上の技術と注意とを必要とす
る。更に、このものは、高温再起動（再点灯）の
場合に、ランプとバイメタルが冷却して起動用の
可撓性線がその室温位置に復帰するのに10分ほど
を必要とする。

＜発明の目的＞ 本発明の目的は、前記の米国特許第3872340号
明細書に記載のものよりも効果的であり、そして
前記日本製ランプの問題をさけることのできる高
圧ナトリウムランプ用の外部起動補助具を提供す
ることにある。

＜発明の概要＞ 本発明を具体化する容量性起動補助具は、外管
付き放電灯の外管内に軽くて自己支持性の細長い
金属部材を有する。室温においてこの金属部材
は、発光管に垂直な面内で振動する熱変形アーム
によつて発光管の側面に対し長さ方向に押圧され
る。アームの振動端は、前記金属部材の中点又は
その近くに取付けられ、その他端は、発光管を支
持し、そして一電極に電気的に接続されているフ
レーム部材に取付けられている。ランプが起動し
て加熱すると、発光管よりの熱はアームを変形振
動して前記金属部材を発光管から離す。

好適実施例では、前記金属部材は、発光管に対
して凹状の反り又は僅かなアーチをもつ硬い線で
あり、そして該金属部材を支持する熱変形アーム
はバイメタル細長片である。室温において、該バ
イメタル細長片が前記線を発光管に対し押圧して
いる時には、該反りは平になつている。再度閉じ
る場合には、反りは線の両端を冷却期の早期に発
光管に近接接触させ、それによつて高温再起動時
間即ち、点灯期間に続く再起動の遅れを短縮す
る。

＜実施例＞ 本発明具体化の250ワツト型の高圧ナトリウム
のランプ１は第１図に図示される。ランプはガラ
ス質の外管２を有し、この外管は図示最上端のス
テムの端に取付けた標準の大型ねじ込み式の口金
３を具えている。進入ステムの圧縮部４は、ステ
ムを貫通して延びる比較的重い一対のリードの導
線５，６があり、導線の外端は口金のねじ込みの
シエル７とアイレツト８に接続されている。

外管内中心に置かれた内管すなわち発光管９は
長い透光のセラミツク管で、これは透光の多結晶
アルミナセラミツクまたは明るく透明な単結晶ア
ルミナが好ましい。発光管の上端は、アルミナセ
ラミツクのプラグ１０で閉じられ、このプラグを
ハーメチツク密封で貫通してニオブのリード線１
１があり、このリード線が点線で示す上の電極１
１ａを支持する。下端もセラミツクのプラグ１２
で閉ざされ、該プラグを薄壁のニオブの管１３が
延出して、この管がリードとして、かつ過剰のア
ルカリ金属と水銀の貯槽として働く。下部電極の
軸は管１３に突出して、１４でニオブの管の周り
で管にひだ付けして、所定置に固定される。この
ひだは狭い通路を残すが、その通路はアルカリ及
び水銀を蒸気の状態では通すが、液体アマルガム
としては通さず、ランプは図示のように口金を上
にするばかりでなく、下にしても発光する。セラ
ミツク密封は米国特許第4065691号に、捲縮した
管リードにより支持された電極付のセラミツクラ
ンプに詳細に記載されている。

外管内に発光管を支持する取付装置は、差動的
な熱膨脹を考慮している。丈夫な支持棒１５は外
管の長さに沿つてほぼ延び、ステム端でリードの
導線５に溶着され、外管の末端すなわちドーム型
端で、逆向きのニツプル１７と係合するばねのク
ランプ１６で抱えられている。発光管は、管１３
から横に支持棒１５に溶着された導体１８で先ず
支持されている。上端では軸方向のリード線１１
が絶縁のブツシング１９を貫通して延び、このブ
ツシングは、支持棒１５の周りに密接に巻かれ支
持棒にスポツト溶接された金属片２０で、支持棒
１５から支持されている。ブツシングの孔はリー
ド線１１が、過度に側動しないように、リード線
の軸動自在を許す大きさとなつている。開ループ
を作るように曲げられた弾性の可撓な導体２１
は、ブツシング上部でリード線１１に溶着された
一端と、リードの導線６に溶着された他端とを有
している。差動的な熱膨脹については、ブツシン
グ１９を通してリード線１１の軸動と、彎曲の導
体２１の屈曲によつて調節される。

図示の本発明の具体例では、室温で発光管の側
面に対し、長手で平に押圧される硬化焼鈍した真
直ぐな線２２を具える容量性の起動補助具を具え
ている。この線はその中点でバイメタルのストリ
ツプ２３で支持され、ストリツプの一端は線にス
ポツト溶接されている。ストリツプ２３の他端
は、支持棒１５にスポツト溶接され、発光管の下
の電極と同じ電位が、ストリツプに掛けられる。
前記の線は、第２図の図示のように、発光管の直
径より短かい距離を隔てて発光管に向いて反つて
いる。バイメタルが発光管に対して線を押圧する
室温では、その反りは平である。線は発光管より
短かくその両端が電極区域にあるように配設され
ている。

ランプが起動して加熱すると、発光管からの熱
がバイメタルを暖めてバイメタルは屈曲し、第２
ａ，２ｂ図に示すように、金属線２２を発光管か
ら離す。この状態で、金属線２２はその本来の反
りを回復し、その結果、金属線２２の中点はその
先端よりも発光管の側面から離れる。私は、この
構造が、高温再起動時間を減縮させる利点がある
ことを発見した。金属線の反りによつて、金属線
の両端は、第３図から分るように、冷却期の極く
早期に電極近くの発光管に近接し接触する。例え
ば試験をした図示のものに相当する250ワツトの
ランプでは、線の両端は加熱ランプがターンオフ
された後、約１分以内で発光管に接触し、加熱の
発光管の再起動に充分なものであつた。他方では
容量性の起動補助具が閉じるのに２分以上とると
したら、ランプを完全に冷却させる必要が生じよ
うし、これは約８分を要することであろう。

バイメタルのストリツプ２３は、低い膨脹成分
がニツケル−鉄−合金、高い膨脹成分がニツケル
−クローム−鉄合金という、市販の材料で適当に
作られる。バイメタルストリツプに対する適当な
寸法は厚み0.13mm（0.005″）×巾3.81mm（0.150″）
である。大型ランプでは、バイメタルはその材料
の焼鈍温度に近い温度で作動する。本発明による
好適構造の他の利点は、バイメタル２３が線２２
の両端よりも発光管から離れるように振動するこ
とができることである。それにより、バイメタル
は、効果的に熱源から一層遠くに動かされて、そ
の焼鈍温度を越える可能性が更に小にされる。同
時に、金属線の両端が再起動のため接近するため
に必要な移動量は増加しない。

第４図は本発明の変形を示し、このものは例え
ば大容量のランプのようにバイメタルの焼鈍温度
を超過する危険が大きいランプに用いられるもの
である。図示のようにほぼＵ字形断面に作られた
バイメタルのストリツプ２４が支持棒１５に溶着
され、発光管より離れた側で棒１５を一部取巻く
ように配置される。ステンレス鋼又はモリブテン
ストリツプのような長い耐火金属２５がストリツ
プ２４の揺動端にスポツト溶接され、反り線２２
もまたストリツプ２５の端にスポツト溶接され
る。ストリツプ２５は比較的薄くて狭く作られ、
発光管よりの放射を少なく遮り、冷却されるよう
所望すれば線にも置換えられる。

本発明の容量性の起動補助具はバイメタルスト
リツプと線という二つだけの部材からなり二つの
溶接だけを必要としていることで簡単かつ製作容
易であるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一例を示す高圧ナトリウムラ
ンプの正面図、第２ａ図と第２ｂ図はランプの運
転時における起動補助具を示す平面略図と側面
図、第３図は冷却時に発光管と係合する起動補助
具の略図、第４図は他の変形例の平面図である。 １……ランプ、２……外管、３……口金、９…
…発光管、１１……リード線、１１ａ……電極、
１５……支持棒、２２……線、２３……バイメタ
ルのストリツプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ガラス質の外管２を備え、該外管はアーク管
   ９を封入し、該アーク管は端部に封止された熱イ
   オンの電極を有すると共に、蒸発可能な金属なら
   びに不活性起動用ガスの充てん物を包含し、さら
   に容量性起動用補助具を備え、該補助具は軽くて
   堅く細長い金属線２２を具備し、該金属線は、上
   記アーク管に対し凹状のは僅かなわん曲を有する
   と共に、ほぼ中央で、上記外管内にある支持棒１
   ５に取り付けられた熱変形性アーム２３によつて
   保持され、該支持棒１５は、上記電極の１つに接
   続され、該熱変形性アーム２３は上記アーク管９
   に直角な平面内で振れ動いて上記アーク管に対し
   て上記金属線２２を長さ方向に押圧するように設
   けられ、それによつて上記熱変形性アーム２３が
   室温において上記アーク管９に対し上記金属線２
   ２を押圧しているときには、前記のわん曲がほぼ
   平坦にされ、またランプの点灯によつて加熱され
   ると、上記金属線２２は上記アーク管９から離れ
   るようになつていることを特徴とする高圧金属蒸
   気ランプ。 ２ 前記の熱変形性アームがバイメタル細長片か
   らなる特許請求の範囲第１項記載の高圧金属蒸気
   ランプ。 ３ 前記アーク管が、セラミツクの包体を有する
   と共に、ナトリウム、水銀ならびに不活性起動用
   ガスの充てん物を包含している特許請求の範囲第
   １項記載の高圧金属蒸気ランプ。 ４ 前記の熱変形性アームが、前記支持棒に取り
   付けられ、そして前記アーク管から離れた側で、
   少なくとも部分的に該ロツドを囲んでいるバイメ
   タル細長片と該バイメタル細長片に取り付けら
   れ、そして、その自由端に細長い金属線を有する
   一定長のより耐熱性の金属部材とからなつている
   特許請求の範囲第１項に記載の高圧金属蒸気ラン
   プ。