JPH0251843A

JPH0251843A - 高圧ナトリウム放電ランプ

Info

Publication number: JPH0251843A
Application number: JP16360389A
Authority: JP
Inventors: Ray G Gibson Iii; レイ・ジー・ギブソン・ザ・サード; Jagannathan Ravi; ジャガンネイサン・ラヴィ; Joseph Steven Droho; ジョゼフ・スティーブン・ドロホ
Original assignee: US Philips Corp
Current assignee: US Philips Corp
Priority date: 1988-06-29
Filing date: 1989-06-26
Publication date: 1990-02-21
Anticipated expiration: 2013-09-24
Also published as: CA1308159C; JP2804090B2; EP0349045A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、高圧ナトリウム蒸気の高輝度放電ランプに
関し、特にランプ内の高圧ナトリウム放電光源のための
支持構造に関するものである。

高圧ナトリウム放電ランプは、排気された外管内にｉｎ
された放電手段を備えている。放電手段は、典型的には
、アルミナ又はサファイヤからなり、動作電圧を受ける
ための導通端子を有するセラミック放電容器である。導
通端子には、熱膨張。

係数がアルミナと整合し且つナトリウム蒸気に対して耐
性がある理由から、ニオビウムが用いられる。チタニウ
ム半田はニオビウムに関連して用いられる。

外管は、放電手段を熱的に隔離すると共に、放電手段と
外管内のどんな気体との反応をも避けろために空気が抜
かれる。他のタイプの高輝度放電ランプの外管内に用い
られる窒素は、高温でのニオビウム及びチタニウムとの
反応性の理由から、高圧ナトリウムランプに用いること
はできない。

高圧ナトリウムランプの排気された外管は、強固でなく
てはならず、又、厳しい機械的衝撃にも壊れることなく
耐えられなくてはならない。もし、外管が壊れると、ラ
ンプは破裂してガラス片を散乱させ、危険を生む。

排気された外管を有する高圧ナトリウムランプを製造し
、且つ外管を十分に強固にして破壊を避けることは、普
通になっている。しかし、高強度外管は、多くの反射ラ
ンプの場合、可能性がない。

反射ランプの外管は、小さい曲率半径のエツジ部におい
て外管の側壁に縁をつけた大きい面を有する。排気され
た外管上に作用する雰囲気圧力は、エツジ部内に高圧集
中を引き起こして壊れ易くする。更に、反射ランプは、
薄く膨れたガラス外管を有し、その厚みを実質的に厚く
して強固にすることはできない、白熱反射ランプは、約
１気圧の内圧で充填ガスを一様に含む膨れたガラス外管
を有する。外管にほぼ等しく作用する内圧及び外圧によ
り、もし外管が壊れても破裂は起こらず、ガラス片は飛
散しにくいだろう。

気体が充填された高圧ナトリウムランプについて種マの
考慮がなされている。ジョゼフ・シー・アイ・ビーター
ス他（Ｊｏｚｅｆ　Ｃ，１，Ｐｅｅｔｅｒｓ　ｅｔ　ａ
！＞に与えられた米国特許第３，９３２，７８１号明細
書は、アルミナ放電管の蒸発を禁止するために、気体が
充填された外管を有する高圧ナトリウムランプを開示し
ている。これは、外管上にアルミナが付着するのを軽減
させ、それに付随する光出力の減衰を軽減させる。又、
そのようなランプにもたらす実験の結果は、ジャーナル
・オブ・ジ・アイ・イー・ニス（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｒ
　ｔｈｅ　ｒＥｓ）の１９８０年７月号、第２３３頁〜
第２３９頁のアール・ジェイ・キャンベル他（Ｒ。

Ｊ　、Ｃａｍｐｂｅｌｌ　ｅｔ　ａｌ）による論文「高
圧ナトリウム（ＨＰＳ）ランプに用いられる焼結された
酸化アルミニウム放電管の蒸発研究」に開示されている
。

高圧ナトリウム放電ランプの外管内への充填ガスの導入
は、気体による電圧破壊の問題を呈する。

これらのランプは、ランプ動作中に約４０００Ｖの電位
差を持ち近接して離間した金属部品を有する。

高真空の従来の高圧すトリウムランプでは、ランプ部品
間の電気破壊は問題ではなかった。充填ガスは、イオン
化した電位を持ち、異なる電位にある内部のランプ部品
間に導通通路を提供し、電気破壊が起こり得る。

従って、この発明の１つの目的は、気体が充填された外
管を有し、充填ガスによる電気破壊を防止した高圧ナト
リウム放電ランプを提供することにある。

この発明の他の目的は、いかなる位置方向でも外管内に
充填された気体による電気破壊なしに動作される実用的
な高圧ナトリウムランプを提供することにある。

この発明の他の目的は、希ガス雰囲気内で希ガスによる
電気破壊なしに動作するランプの放電手段のための支持
構造を提供することにある。

この発明によれば、高圧ナトリウムランプは、約１気圧
の希ガスを含む外管を備えている。金属反射膜は、反射
体を画成するために外管の一部に配設されている。載置
手段は、ランプの放電手段を外管内に載置しており、放
電手段に対する導通通路を提供するための一対の導体を
備えている。

一対の導体は、それらの間に或る値より大きい破壊電圧
を持つように形成され、導体と金属反射体との間の破壊
電圧を或る値より大きい値に維持している。

この発明による高圧ナトリウムランプの好適な一実施例
において、ランプは、或る印加電圧以下で高インピーダ
ンスを呈し且つ或る印加電圧以上で低インピーダンスを
呈するため、放電手段に電圧を供給する導体の両端間に
接続された手段を外管内に備えている。インピーダンス
が変化する電圧は、外管内の気体雰囲気による破壊電圧
より低くなるように選択される。

池の好適な実施例において、ランプは、ランプの位置方
向付は中にランプの位置方向に影響を受けない動作電圧
を与えるために、放電手段の端部の相対熱分散を制御す
るための熱制御手段をイ１えている。又、これにより、
気体が充填された外管を介した電圧破壊の危険は、更に
軽減される。１つの実施例において、熱制御手段は、ラ
ンプ口金に近接した放電手段の端部に熱シールドを備え
ている。他の実施例において、熱制御手段は、放電電極
を載置する異なる長さの電極載ご手段を備えており、一
方の電極とその近接した端壁との距離は、他方の電極と
その端壁に近接した端壁との距離よりも短くなっている
。更に他の実施例において、熱制御手段は、放電手段が
異なる厚さの端をを有するようになっている。厚い端壁
は薄い端壁より多く放熱し、従って、１い端壁より低い
温度で動作している。

以下、図面と共に、この発明の実施例について説明する
。

第１図は、膨れたガラス外管を有する高圧ナトリウム反
射ランプを示す。外管は、ランプ動作中に光が放出され
る透明又は半透明のフロントドーム（１）を有する。中
間部（２）は、ランプ外管の口金端部で終端となる狭い
ネック部（３）に向けて集中している。ランプ口金（１
１）は、外管の、フロンＩ・ドーム（１）とは反対側で
、口金端部上に載置される。

反射膜（５）は、ランプ外管の中間部（２）の少なくと
も一部の上に配設されている。それは、図示されている
ように、ランプ外管のドーム（１）の縁まで上に延び、
又、狭いネック部く３）の一部まで下に延びている１反
射膜く５）は、典型的には、外管の内面上に蒸着された
金属アルミニウムである。

高圧ナトリウム放電手段（１０）は、外管内で軸的に対
称に載置され、反射ｆｆ（５）に当たる光を放出する。

反射膜（５）を有する外管の中間部（２）の集中は、光
源（ｉｏ）からの光を、集中し且つ指向性を与えるよう
に、外管のドーム端部を介して前方向に反射するのに効
果的である。

高圧ナトリウム放電手段（１０）は、透明な本体（１１
）と円筒状の本体（１１）の各端部から延びた一対の端
子（１２）及び（１３）とを有する。端子（１２）及び
（１３）の両端間に十分に高い電圧が印加されていると
き、円筒状の本体（１１）内の一対の離間された内部電
極（図示せず）の間で電気的放電が確立され、強烈な可
視光線が放出される。

放電手段（１０）は、これに動作電圧を印加するために
、導体からなるフレーム構造により外管内に載置される
。外管の口金端部は、ピンチシール（８）において終端
となったステム（７）により閉じられている。一対の強
固な支持導体（１４）、（１５）は、ピンチシール（８
）から抜は出て、ドームの端部に向かって外管の縦方向
に延びている６短い方の導体（１４）は、導体リンクに
よって放電手段の端子（１３）に接続された自由端部を
有する。同様に、長い方の導体（１５）の自由端子は、
導体リンク（２２）によって端子（１２）に取り付けら
れている。各支持導体（１４）及び（１５）は、ピンチ
シール（８）内に延び、従来の態様で各導線によりラン
プ口金（４）に接続されている。結局、ランプ口金（４
）の両端間に印加された電圧は、高圧ナトリウム放電手
段（１０）を付勢して光を放出させるために、高圧ナト
リウム放電手段（１０）の端子（１２）及び（１３）の
両端間に発生される。

外管（１）の破壊時の内部破裂の危険を避けるために、
外管は、室温で約７００１１１１Ｒ１１［ｌの充填圧力
の希ガスを含む、ランプ動作中の温度において、希ガス
の圧力は、１気圧（７６０ｍＩｌｌＨｇ）より大きく、
−例として９３０ｍｍ１１Ｂである。従って、圧力差が
生じる範囲が気圧の変化と同一の大きさなので、ランプ
外管の壁の両端間に実質的な圧力差はない。この結果、
もし外管が破壊されても、ガラス片を加速し且つ破壊さ
れた外管の破片を飛散させる原因となる実質的な圧力差
は存在しないだろう、このように、外管内の充填希ガス
は、高圧ナトリウム反射ランプにおいて薄い膨れたガラ
スの外管を用いることを安全にする。

高圧ナトリウムランプの外管に希ガスを使用することは
、ランプの特性に対して或る結果を有する。これらは、
ランプが或る構造的特徴を有することを述べる。

充填希ガスを用いることの主な実質的結果は、内部ラン
プ部品間の破壊電圧の低下である。アメリカ規格協会（
ＡＮＳＩ＞は、ランプが４０００Ｖのピーク交流電圧に
耐え得ることを推奨する。商業的に入手可能な高圧ナト
リウムランプの起動装置は、１ｍ秒の持続時間を有する
４０００　Ｖまでの電圧パルスを生成する。従来の高圧
ナトリウムランプは、外管内に１０”’ｍｍ１１ｇより
小さい高い内部真空を有する。

その結果、放電手段を載置しているフレーム部品等の内
部金属部品は、ランプに印加される４０００Ｖで破壊を
生じることなく約３１１ＩＩｍに接近され得る。

更に高圧の希ガスの充填は、４０００Ｖの起動パルスに
より引き起こされる内部電圧破壊の可能性を増大させる
。破壊の発生を避けるために、放電手段を載置している
構造の金属部品は、ランプ動作中に電位を有する支持導
体（１４）と（１５）との間の距離を最大にする。

第２図に示されように、放電手段（１０）はランプ中心
線上に位置され、短い直線状の導体（１４）は中心線の
一方側上にある。導体（１５）は、ランプ中心線の反対
側上のピンチシール（８）から現われ、短。

い長さ（１６）の後に、導体（１４）に対して垂直に曲
げられている。導体（１５）の部分（１７）は、導体（
１４）から離れて垂直に延び、導体（１４）と平行に延
びた部分（１８）を画成するなめに曲げられている。次
の部分（１９）は、導体（１４）と導体（Ｉ５）の部分
（Ｉ６）及び（１７）とによって画成される想像平面か
ら離れて延びている。次の部分（２０）は再びランプ長
さ方向と平行に延び、連続した部分〈２１）は、部分（
１８）の方向の本来の線に向かって延びている。導体（
１５）の最後の部分（２２）は、部分（１８）と同一の
方向の線に沿って延びている。この構造は、導体（１４
）と（１５）との間を十分に分離させると同時に、典型
的にアルミニウム等の金属導体膜の反射膜（５）に導体
（１５）が近付き過ぎるのを防ぐ。

導体（１５）の部分（１６）は、導体（１４）に最も近
接した部分である。これは、電気破壊が最も起こりやす
い場所である。破壊の可能性を減じるため、ガラススリ
ーブ（３３）は、導体（１５）の部分（１６）と対向す
る導体（１４）の部分を覆っている。ガラススリーブ（
３３）は、導体（１４）と（１５）との間の破壊電圧を
増大させる。クリプトンガスはガラススリーブ（３３）
を有する反射ランプに使用され、破壊しなかった。

従って、充填クリアトンガスは、内部破裂問題を除去す
る実用的な方法を提供する。

ガラススリーブ（３３）の効果を確立するため、いくつ
かはスリーブを有し、又、いくつかはスリーブを有さな
いことを除いては、同一の高圧す１〜ツリウム射ランプ
が作られた。それらのランプは、７００ＩＩ＋ｍＨｇの
圧力でクリプトンが充填されたＲＬ−３８外管内に載置
された７０ＷのＨＰ　Ｓ放電手段を有していた。導体（
１４）と導体（１５）の部分（１６）との間の空間は８
Ｉｌｌｆｆｌであった。ランプが通常動作温度に達し、
電力が中断した後、４０００Ｖ且つ１μ秒のパルスの印
加が、ガラススリーブなしのランプ内において、導体（
１４）と（１５）との間にアーク放電を引き起こした。

ガラススリーブ（３３）を有するランプについては、Ｈ
ＰＳ放電手段（１０）の端子（１３）が導体（１５）か
ら少なくとも１３ｎ＋ｍの長さがある限り、アーク放電
は起こらなかった。

ランプ内部構造の破壊特性を更に改善するため、全ての
金属部品は、鋭利な点及び緑を除去するように構成され
る。鋭利な点は、電界集中領域を生成し、導体（１４）
と（１５）との間の破壊を起こす充填希ガスの局部的な
電離を容易にするだろう。ＨＰＳランプにおいて、放電
手段は、薄い金属リボンや強固な直線ロッドにより、支
持導体にしばしば取り付けられる。この発明において、
コネクタ（３０）及び（３１）は、第３図に示される態
様で、円形断面を有するワイヤから作られ且つそれぞれ
の放電手段端子及び支持導体を包んでいる。これは、従
来技術構成に固有の鋭利な縁や端部を除去し、破壊電圧
に付随するどんな減衰をも避ける。外管内に７００ｍｍ
１ｌ）Ｈのアルゴンを有するランプにおいて、曲がった
コネクタ（３０）及び（３１）は、直線ロッドコイ・フ
タに対して破壊電圧をピーク値で交流１０００Ｖだけ増
大させた。

ゲッタ支持体（４０）は、導体（１５）の自由端部の部
分（２２）に取り付けられている。この部分は、導体（
１４）からのゲッタ支持体（４０）の距離を最大にする
と共に、載置フレーム横道の内部破壊電圧の減衰を避け
る。

又、充填希ガスは、ランプ動作中に放電手段（１０）内
で発生する熱の発散に寄与する。ＨＰ　Ｓ放電手段は、
最小の動作温度を有する。もし、それらのＨＰＳ放電手
段が動作中に十分に熱せられなければ、それらの内部ナ
トリウム蒸気圧が低過ぎて、光出力は実質的に減衰する
だろう。充填希ガスによる熱損失を補償するため、放電
手段（１０）は、排気されたＨＰＳランプに使用される
同じフッｌ−数の放電手段より物理的に小さい。ここで
説明されるランプは、４８ｎ＋ｍ長の標準品と比較して
４１．８ｍｍの長さを有し、４．８＋ＩＩ＋の標準品と
比較して４．０ｍｍの内径含有する放電手段を含む。よ
り小さい物理的寸法は、放電手段を通して熱が希ガスに
伝達できる放電手段領域を減衰させ、希ガスによる熱エ
ネルギの実質量が伝達され得るとしても、放電手段が正
しい温度で動作するようにする。

より小さいＨＰＳ放電手段（１０）は、ランプの中心線
に沿った放電手段の位置によりビームの開きが実貰的に
決定されるランプとなる。これは、以下の表１内のデー
タにより示される。ランプのビームの開きは、１５ｍｍ
の間隔内で放電手段の位置を選択することにより、１５
°〜９６°の間に設定され得る。ビームの開きにおける
この広い範囲は、ＲＬ−３８外管により達成された。

表　　Ｉマウント　　　　ビーム　　　　　ＡＮＳＴ轟」Ａ１す
　　　　　ニ）ユＤ　　　　　証号羞７２　　　　　　
　１５　　　　　　　Ｎ　Ｓ　Ｐ７４　　　　　　　２
３　　　　　　３　Ｐ８２　　　　　　　５３　　　　
　　　ＷＦＬ８７　　　　　　　９６　　　　　　　Ｖ
ＷＦＬＲｌ、−３８バルブはｊ３０ｎ＋ｎのシール長さ
（ステム（７）の基部からドーｌ＼（１）までの距離）
を有する。マウントの高さは、ステム（７）の基部から
放電手段（１１）の中心まで計測される。表Ｉ内におい
てデータが報告されるランプは、約２１１のアーク長さ
と共に４１．８ｍ＋ｉの長さの放電手段を有した。

非常に広い投光ランプにおいて、ＨＰＳ放電手段（１０
）は、ランプ外管（１）のドーム端部に比較的接近して
いる。これは、動作中において、ランプ電圧がランプの
位置方向に強く依存する結果となる。ランプがベースア
ップ位置方向で動作されるとき、放電手段（１０）の低
温端部は放電外管のドーム端部にあるだろう。従って、
放電手段内のす１−リウムアマルガムは、その端部に凝
縮するだろう。

一方、ランプがベースダウン位置方向で動作されるとき
、放電手段の低温端部は放電手段（１０）の口金端部に
あり、それはすｌ〜リウムアマルガムが凝縮する位置で
あろう。

ベースアップ位置方向において、ランプ電圧は、放電手
段温度を上昇させる放電手段端部への超過反射熱戻りに
より、非常に高いだろう。７０Ｗのランプについて、ラ
ンプ電圧は、ベースダウン位置方向において４９６ｖ、
ベースアップ位置方向において６２６Ｖであることが分
かった。放電手段は、ランプ動作位置に対するランプ電
圧感度を除去するため、非対称に作られてもよい。

第４図は、ランプ口金に近接した端部に熱反射体（３５
）を持つ放電手段（１０′）を有するＨＰＳ反射ランプ
分示す。熱反射体は、内部に発生する熱を放電手段（１
０’）に反射し戻し、放電手段（１０’）の端部を熱反
射体（３５）と共により高い温度に維持するのに効果的
である。第４図に示すランプの要素と第１図に示すラン
プの要素とが一致するものは同一の符号を付けた。

熱反射体の他の使用は、第５図に示す非対称の放電手段
（１０″）である。一対の放電電極（３６）及び（３７
）は、それぞれコネクタ（１２）及び（１３）の端部で
内部にｉｎｔされている。電極チップから放電手段（１
０″）の端壁までの距離は、放電手段の端部温度に影響
を与え、距離が短ければ短いほど温度は高くなる。電１
　（３６）のための電極チップと端壁との距離が７．７
５ｍｍテ、電ｒｒ！（３７）　＋７）　ｆ、ｌ　メ（７
）　電ｆｌ　＋　ッ７　ト’Ｒ＋壁との寸法が７．２５
ｍｍの放電手段（１０”）は、ＲＬ−３８外側外管を有
する反射ランプに使用された。表口に示すように、０．
５ｍ＋ｎの短い距離は、Ｉ■より低い動作電圧における
変動を減衰させた。

表　　■ ランプ電圧　　ランプ電圧　　ΔＶ電極構成　ベースダウン　ベースアップ対称　　　　　
４８．４　　　　　４９．２　　　０．８非対称　　　
　４９．６　　　　　６２，６　　　１３．０又、非対
称の放電手段は、両方の電極のための、等しい電極チッ
プと端壁との＃、離と、異なる厚さの端壁とにより実現
されることができる。厚い端壁は、薄い端壁よりも多く
の熱を発散し、従って、薄い端壁より低い温度で動作す
るだろう。外管ドームに近接した放電手段の端壁を更に
離れた端壁より厚くすることにより、外管ドームから反
射されて戻された熱は発散され、位置に対するランプ動
作電圧の感度は減少するだろう。

内部支持導体間の電気破壊を防止するための他の方法は
、ランプ内に回路通路を提供することであり、これは、
偶然に破壊が発生する前に導電性になるだろう、第６図
に示すランプは、前述の筈様で支持導体（５１）及び（
５２）によりランプ外管内に＄！置されたＨＰＳ放電手
段（５０）を含む。導体（５１）と（５２）との間の電
圧は、放電手段（５０）に印加される動作用の電圧であ
る。ランプ外管は、７００ｍｍ＋）Ｉｇ程度の圧力の希
ガスアルゴンを念む。

スイッチ手段（６０）は、導体（５１）と（５２）との
間の破壊電圧より低い被選択破壊電圧を有する回路通路
を画成するなめ、ランプ内に組み込まれている。

回路通路は、ランプ外管内のアルゴン雰囲気から隔離さ
れており、通常、高インピーダンスを有している。支持
導体（５１）と（５２）との間の電圧が或る閾値電圧を
越えたとき、スイッチ手段（６０）を介して、導体（５
１）と（５２）との間に低インピーダンス回路通路が確
立される。

スイッチ手段（６０）は、非導電性円筒壁（６１）並び
に導通端栓（６２）及び（６３）を備えて内部チェンバ
を有するスパークギャップ手段である。内部電１１　（
６４）及び（６５）は導通端栓（６２）及び（６３）の
それぞれ一方の上に載置される。リード線（６６）は導
通端栓（６２）から延び、リード線（６７）は導通端栓
（６３）から延びている。リード線（６６）及び（６７
）は導体（５Ｚ）及び（５１）のそれぞれ一方に接続さ
れ、放電手段（５０）の両端間に印加される電位がスパ
ークギャップ手段（６０）の両ｖｊＡ間に印加されるよ
うになっている。スパークギャップ手段（６０）のチェ
ンバは、特定の破壊電圧を確立するために選択された充
填ガスを有する。

導体（５１）と（５２）との間の電圧差は、リード線（
６６）及び（６７）を介して、それぞれの導通端栓（６
２）及び（６３）に印加される。従って、導体（５１）
と（５２）との間の電圧差は、内部電極り６４）と（６
５）との間に存在する。その電圧差がスパークギャップ
手段（６０）の選択された破壊電圧を越えたとき、スパ
ークギャップ手段（６０）内の充填ガスはＴＬ離されて
、内部電ｆ！（６４）と（６５）との間で放電即ちスパ
ークが起こる。

スパークギャップ手段（６０）は、低インピーダンスを
有し且つ導通性であり、導体（５１）と（５２）との間
の電圧差は、ランプ外管内の充填アルゴンガスの破壊が
起こる前に短絡される。

導体（５１）と（５２）との間の電圧がスイ・ソチ手段
の閾値電圧以下に減少したとき、手段（６０）内の充填
ガスによる放電は停止し、そのインピーダンスは通常の
高インピーダンス値まで増大する。スイ・ソチ手段（６
０）は、自己（Ｘ　３Ｚ６手段であり、低インピーダン
ス導通状態に繰り遅し切換えられることができ、その都
度、印加電圧が閾値電圧以下に減少した後に高インピー
ダンス状暦に戻るだろう。

第７図は、第６図のランプに組み込まれたのと同じ放電
スイッチ手段を有する反射ランプを示す。

スイッチ手段により提供されて制御且つ隔離される放電
通路は、反射ランプにおいて特に好都合である。反射ラ
ンプは、金属アルミニウムのような導通反射膜を含む。

金属反射膜は、導体（５１）と（５２）との間の破壊通
路の一部を提供することができる０例えば、電気破壊は
、導体（５１）と反射膜との間、並びに、反射膜と導体
（５２）との間の充填アルゴンガスにより起こり得る。

従って、金属導通膜は導体間の１壊通路の一部を提供す
る。

第８図はこの発明の動作モードを画成する異なる電圧の
大きさの関係を示す。放電手段（１０）の起動電圧Ｖｓ
は、高圧ナトリウムランプでは典型的には約２５００Ｖ
であり、ここで述べたランプに使用される７０Ｗの放電
手段は、　ｔｓｏｏｖより低い起動電圧を有する。ラン
プが耐えるべき最大電圧Ｖ　Ｉ６ａ　Ｘは、公称４００
０Ｖである。スパークギャップ手段の制御される破ｔ＊
電圧Ｖｃは、ＶｓとＶｍａｘとの間の値を持つように選
択される。

Ｖｓ及びＶ　ｌｌ１ａｘの両方は、ランプ動作中にラン
プの温度が上がるにつれて変化する。ランプが熱せられ
るにつれて、ランプ外管内のアルゴンガスの破壊電圧は
減少する。これは、予期しない結果であった。なぜなら
、破壊電圧は、封止されたランプ内で予期される一定濃
度の気体圧力とは無関係であるべきだったからである。

破壊電圧の減少は、７００ｎ＋ｍ１ｌＨのアルゴンが充
填された外管を有し且つガラススリーブ（３３）は無い
が第２図に示したのと同様のステムを有するランプ内で
測定された、ランプ動作温度において、内部破壊電圧は
、約５００　Ｖ〜３５００　Ｖだけ減少するだろう。同
時に、放電手段（１０）内のナトリウム蒸気の内部圧力
は実質的に増大し、起動電圧は増大するだろう。実際に
、起動電圧は、アークギャップ手段の制御される破壊電
圧Ｖｃより大きい値まで増大するかもしれない、従って
、破壊電圧Ｖｃは、ランプが耐え得る低くされた最大電
圧Ｖｍａｘより小さく選択されなければならないが、最
初に完全に冷却しなければならないことがなくランプを
再起動できるように、■Ｓより高くすべきである。Ｖｃ
の良い公称値は、約３０００　Ｖである。

スイッチ手段（６０）の使用は、反射ランプに限定され
ない、それは、従来の外管を有するが高真空よりむしろ
充填希ガスを有する高圧ナトリウムランプにも適用され
得る。そのようなランプは、上述したように放電手段物
質の蒸着を制限するため、希ガスを使用してもよい。又
、希ガスによる。内部電気破壊の問題は、スイッチ手段
が反射ランプ内にあるので、スイッチ手段により解決し
得る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による膨れたガラス外管を備えたＨＰ
Ｓ反射ランプを示す部分縦断面図、第２図は第１図内の
放電管の支持構造を示す斜視図、第３図は第２図内の支
持構造を示す部分断面図、第４図は放電管が熱制御構造
を有する膨れたガラス外管を備えたＨＰＳ反射ランプを
示す部分ＮＭ断面図、第５図は熱制御のための非対称構
造を有する高圧ナトリウム放電ランプを示す縦断面図、
第６図は内部電気破壊を防止するための構造を有するこ
の発明によるＨＰＳ反射ランプを示す部分縦断面図、第
７図は内部電極破壊を防止するための構造を有する第１
図に示すようなＨＰＳ反射ランプを示す部分縦断面図、
第８図はランプ動作を特徴づける異なる電圧の相対値を
示す説明図である。（１）・・・外管　　　　　　（５）・・反射膜（７）
・・・ステム（１０）　、（１０’）　、（１０″）、（５０）・・
高圧すＩ・リウム放電手段（１２）　、（１３）・・・端子（１４）、＜１５Ｌ（５１）、（５２）・・・支持導体
（２２）・・・リンク（３３）・・・ガラススリーブクロ０）・・・スイッチ手段（自己復帰閾値スイ・ンチ
）尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。ＦＩＧ、１工ＦＩＧ、　２ＦＩＧ、　４ＦＩＧ、３ＦＩＧ、５ＦＩＧ、６ＦＩＧ、７ＦＩＧ、　８

Claims

【特許請求の範囲】

（１）再入ステム及びこの再入ステムを通るランプ中心
線を画成する対称軸を有する封止されたランプ外管と、
一対の端子を有する細長い本体からなり、前記各端子が
前記細長い本体のそれぞれの一端から延びており、前記
一対の端子間に電位を受けると付勢されて発光するため
の高圧ナトリウム放電手段と、前記放電手段を前記ラン
プ中心線上の前記封止外管内に載置すると共に、前記一
対の端子に対する導通回路を画成して前記放電手段を付
勢するための載置手段と、を備えた高圧ナトリウム放電
反射ランプにおいて、前記封止された外管は、前記ランプが動作温度にあると
きに希ガスの圧力が約１気圧となるような量の希ガスを
含み、前記載置手段は、一方が他方より短く他方が一方より長
く前記ランプ軸に対してほぼ平行な、前記再入ステムか
ら延びた一対の直立した支持導体と、前記放電手段を前
記ランプ中心線上に載置して前記放電手段を付勢するた
めの導通通路を確立するために、前記支持導体と前記放
電手段の端子との間に接続された横方向導電性リンクと
、ランプ動作中に前記放電手段が付勢されるときに前記
外管内の前記希ガスによる電気破壊を避けるために前記
一対の支持導体間に比較的高い電気破壊電圧を確立する
ための手段と、を備えた、ことを特徴とする高圧ナトリウム放電ランプ。
（２）前記支持導体の一方は前記再入ステムから延びた
或る長さの直線状のワイヤからなり、前記比較的高い電
気破壊電圧を確立する手段は、前記一方の支持導体の実
質的長さを覆う非導電性物質のスリーブからなる特許請
求の範囲第１項記載の高圧ナトリウム放電ランプ。
（３）前記非導電性物質のスリーブは、前記再入ステム
に対するガラススリーブであり、前記スリーブを通して
且つ前記再入ステム内に延びた前記一方の支持導体と共
に前記再入ステムから延びている特許請求の範囲第２項
記載の高圧ナトリウム放電ランプ。
（４）前記横方向導電性リンクは、それぞれ円形断面を
有すると共に前記端子の一方及び前記支持導体の一方の
回りに実質的に巻かれた端子を有し、突出部から解放さ
れた接続リンクを画成して前記放電手段を前記支持導体
上に載置するための或る長さのワイヤからなる特許請求
の範囲第１項記載の高圧ナトリウム放電ランプ。
（５）外管と、この外管内に配設された高圧ナトリウム
放電手段と、この放電手段を前記外管内に載置すると共
に前記放電手段に対する導通回路を画成して前記放電手
段を付勢するための載置手段と、を有する高圧ナトリウ
ム放電ランプにおいて、前記放電手段から放出された光を反射して指向性を与え
るために、前記外管の一部上に配設された金属反射膜と
、室温において１気圧程度の充填圧力を有する前記外管内
の希ガス雰囲気と、を備え、前記載置手段は前記放電手段に対する前記導通回路を画
成する第１及び第２の導体を有し、前記第１の導体は前
記放電手段に接続され、非線形通路に従う前記第２の導
体は、前記導体間に前記希ガス雰囲気による或る値以上
の電気破壊電圧を確立するために前記第１の導体から離
間されると共に、前記第２の導体と前記反射膜との間に
前記希ガス雰囲気による前記或る値以上の電気破壊電圧
を確立するために前記反射膜から離間された、ことを特徴とする高圧ナトリウム放電ランプ。
（６）前記ランプにおいて、前記導体の両端間に接続さ
れ、或る印加電圧以下では高インピーダンスを呈し且つ
前記或る印加電圧以上では低インピーダンスを呈する手
段が前記外管に組み込まれていることを特徴とする特許
請求の範囲第１項乃至第５項のいずれかに記載の高圧ナ
トリウム放電ランプ。
（７）前記手段は、前記導体間の電圧が閾値電圧を越え
たときに導体間の低インピーダンス回路通路を確立する
ための自己復帰閾値スイッチを備え、前記閾値は前記放
電手段の起動電圧より大きく且つ前記導体間の不活性充
填ガスの電気破壊電圧より小さいことを特徴とする特許
請求の範囲第６項記載の高圧ナトリウム放電ランプ。
（８）前記ランプは、ランプ動作中に前記ランプの位置
方向に影響を受けない動作電圧を与えるために、前記放
電手段の前記端部の相対熱放射を制御するための熱制御
手段を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃
至第７項のいずれかに記載の高圧ナトリウム放電ランプ
。