JPH0316208Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、100W以下のようなメタルハライド
ランプや高圧ナトリウムランプなどの小形高圧金
属蒸気放電灯に関する。

〔従来の技術〕

例えば、従来から車両の前照灯はその光源とし
て白熱電球が使用されているが、白熱電球は発光
効率が低く、しかも寿命が短いなどの欠点があ
り、ランプの交換を頻繁にしなければならないな
どの不具合がある。

これに対し、発光効率が高く、かつ寿命も長い
光源として放電灯が知られている。たとえば、バ
スや電車の車内灯としては低圧放電灯であるけい
光ランプが使用されている。しかしながら、けい
光ランプを前照灯光源に利用しようとしても大き
過ぎて適用不可能である。

このようなことから、けい光ランプよりも発光
効率がさらに高く、しかも小形化が容易な高圧金
属蒸気放電灯、たとえばメタルハライドランプや
高圧ナトリウムランプを前照灯の光源とする研究
が進められている。

このような高圧金属蒸気放電灯を使用する場
合、前照灯の大きさ、要求される光度、および車
両のバツテリーの消費具合を考慮すると、放電灯
の消費電力は100W（ワツト）以下にすることが好
ましい。

しかしながら、このような小形高圧金属蒸気放
電灯、たとえばメタルハライドランプを前照灯用
光源として使用する場合以下の問題点がある。

すなわち、前照灯は車両の発車寸前やトンネル
に入る時に点灯されるから瞬時に点灯される必要
があり、しかもその光束の立上がり時間が短くて
素早く所定の明るさに達する必要がある。

小形高圧金属蒸気放電灯の瞬時点灯対策として
は、高圧パルスを印加してランプを起動させる技
術が知られており、高圧パルス印加方式を採用す
れば前照灯として実用可能である。

しかしながら、ランプが始動しても発光管に封
入されている水銀や金属ハロゲン化物はほとんど
蒸発せず、したがつてランプの明るさは安定点灯
時の10％程度に過ぎず、これが安定点灯状態にな
つて充分な明るさになるまでは３〜10数分間を要
し、いわゆる光束立ち上がりに時間を要するので
実用化が困難であつた。

光束立ち上がり問題の解決手段として、発光管
をヒータで加熱する方法が考えられている。たと
えば、特開昭51−4881号公報では発光管の最冷部
近傍に保温ヒータを配置する技術が示されてい
る。ただし、上記公報の発明の目的は、上記ヒー
タに流す電流によつてヒータの発熱量を変え、発
光管の最冷部温度を外部から任意に変えることに
よりランプの色温度を調節しようとするものであ
るが、同時に上記問題となつているランプの光束
立ち上がりの改善にも関連するものと考えられ
る。

したがつて、発光管の近傍にヒータを設置し、
予め始動前にこのヒータによつて発光管を加熱し
ておけば、発光管内の封入金属の蒸発が促されて
いるから、始動と同時に光束が素早く立上がるも
のである。

しかしながら、このような手段によるランプ
は、外管が小形に構成されることおよびこのよう
な小さな空間の外管内に発光管と予熱ヒータを収
納するから、発光管リード線相互、発光管リード
線と予熱ヒータの間および発光管リード線と予熱
ヒータリード線の間が近接し、始動のために高圧
パルスを印加した場合に外管内放電が発生する心
配がある。このような外管内放電を防止するた
め、予熱ヒータをセラミツクヒータにより構成し
たり、発光管リード線や予熱ヒータリード線をガ
ラスチユーブなどの絶縁体で被覆する構造が考え
られる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、起動時に高圧パルスを印加した
場合、不具合な放電を発生するのは外管内部ばか
りでなく、外管の外部に導出された発光管リード
線と予熱ヒータリード線の間でも発生する恐れが
ある。

すなわち、発光管リード線や予熱ヒータリード
線は外管端部に形成された圧潰封止部を気密に貫
通して導出されるものであり、これら発光管リー
ド線や予熱ヒータリード線は上記外管封止部の端
面から、合計４本のリード線が一直線上に並ぶよ
うにして、これらが管軸方向と平行に、直線的に
導出される。そして高圧パルスを印加した場合、
不具合な放電を発生し易いのは一対の発光管リー
ド線間であるから、これら発光管リード線が最も
遠ざかるように、外管封止部の端面にその両外側
部分に位置して配置され、これらの間の中央部寄
りに一対の予熱ヒータリード線が互に離間して配
置される。

このような配置であつても、印加するパルスの
高さが高くなると、互いに隣接する一方の発光管
リード線と予熱ヒータリード線の間で外管外の放
電を発生することがある。

このような不具合放電は、この放電でエネルギ
ーを消費するから発光管内でアーク放電が発しせ
ず、コロナ放電の状態を続け、始動回路はパルス
電圧を発生し続ける。そしてこのような状態が続
くと、互いに離間して配置された発光管リード線
間でも放電が発生し、ランプの破損を招く。

また、一対の予熱ヒータリード線は相対的に接
近して配置されるので、相互が接触し易く短絡の
心配もある。

したがつて本考案は、外管外部での放電を防止
し、かつ予熱ヒータリード線相互の接触も少なく
なる小形高圧金属蒸気放電灯を提供しようとする
ものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、発光管リード線を外管封止部の端面
における外側位置に配置するとともに、予熱ヒー
タリード線は上記外管封止部の端面における中心
側位置に、上記発光管リード線の内方に位置して
配置し、かつこれら予熱ヒータリード線は上記発
光管リード線相互を結ぶ線に対して直交する方向
に屈折したことを特徴とする。

〔作用〕

このような構成によると、予熱ヒータリード線
が発光管リード線相互を結ぶ線に対して直交する
方向に屈折されているから、発光管リード線と予
熱ヒータリード線の距離が大きくなるとともに、
予熱ヒータリード線同志の距離も大きくなり、発
光管リード線と予熱ヒータリード線の間の放電が
発生し難くなり、かつ予熱ヒータリード線相互の
接触も少なくなる。

〔考案の実施例〕

以下本考案について、図面に示す一実施例にも
とづき説明する。

第１図は、直流電源にて点灯される35Wのメタ
ルハライドランプの概略的構成を示す図であり、
１は外管である。外管１は一端に封止部１ａを備
え、この封止部１ａが横向き、つまり管軸がほぼ
水平方向を向くようにして使用される。

外管１内には、発光管２および予熱ヒータ３が
収容されている。

発光管２は、石英ガラスよりなるバルブの内部
両端に陽極４ａおよび陰極４ｂを対設し、これら
陽極４ａおよび陰極４ｂは、発光管３の封止部５
ａ，５ｂに気密に封着されたモリブデン箔６ａ，
６ｂを介して発光管リード線７ａ，７ｂに接続さ
れている。これら発光管リード線７ａ，７ｂは外
管１の封止部１ａを気密に貫通されている。

発光管２内には、始動用希ガス、水銀および金
属ハロゲン化物としてよう化スカンジウムとよう
化ナトリウムが封入されている。

予熱ヒータ３は、発熱体をセラミツクで被覆し
てなるセラミツクヒータであり、たとえば平板形
をなして40Wに形成されている。このような予熱
ヒータ３は、上記発光管２の下方に、発光管２か
ら0.1mm〜1.2mm離間した位置に設置されている。

予熱ヒータ３は、予熱ヒータリード線８ａ，８
ｂに接続されており、これら予熱ヒータリード線
８ａ，８ｂは上記外管１の封止部１ａを気密に貫
通されている。

なお、発光管リード線７ａ，７ｂの少なくとも
一方は外管内放電を防止するために、ガラスチユ
ーブ９などの絶縁体で被覆されているとともに、
予熱ヒータリード線８ａ，８ｂも外管内放電を防
止するために、ガラスチユーブ１０などの絶縁体
で被覆されている。

また、１１はゲツタを示す。

しかして、上記発光管リード線７ａ，７ｂおよ
び予熱ヒータリード線８ａ，８ｂは、上記外管１
に形成した封止部１ａの端面１aaから、以下の
ようにして導出されている。すなわち、第２図は
外管１の封止部１ａの端面１aaにおける上記各
リード線の配置状態を示すものである。外管１の
封止部１ａは圧潰封止されるため、その端面１
aaは略長方形をなしている。この端面１aaには、
長手方向の両外側部分に位置してそれぞれ上記発
光管リード線７ａ，７ｂが導出されている。これ
ら発光管リード線７ａ，７ｂの導出部分は管軸方
向と平行に、直線的に伸びている。そしてこれら
発光管リード線７ａ，７ｂの導出部分には例えば
ガラスチユーブ１２よりなる絶縁体が被覆されて
いる。

上記封止部１ａの端面１aaには、長手方向の
中央部側に位置してそれぞれ上記予熱ヒータリー
ド線８ａ，８ｂが、互いに長手方向に離間して導
出されている。したがつてこれら予熱ヒータリー
ド線８ａ，８ｂは上記発光管リード線７ａ，７ｂ
の間に位置して導出されているものである。

予熱ヒータリード線８ａ，８ｂは、上記ガラス
チユーブ１２よりなる絶縁体で発光管リード線７
ａ，７ｂを被覆した高さの範囲内で、たとえばそ
の根元の部分で折曲されている。この折曲げ方向
は発光管リード線７ａ，７ｂを結ぶ線に対し略直
交する方向に曲げられている。本実施例では、第
３図に示すように、発光管リード線７ａ，７ｂを
結ぶ線に対し、管軸Ｏを通る垂直線Ｈ−Ｈ上に向
かうように屈曲されており、このＨ−Ｈ線に達し
た位置で管軸方向と平行となるように再び屈曲さ
れている。

このような構成の作用について説明する。

予め、予熱ヒータ３に通電してこれを発熱させ
ておくと、この予熱ヒータ３によつて発光管２が
加熱され、発光管２内に封入した水銀および金属
ハロゲン化物としてよう化スカンジウムとよう化
ナトリウムの蒸発が促される。

この状態で発光管リード線７ａ，７ｂに直流電
源を電源とする高圧パルスを印加することによ
り、陽極４ａおよび陰極４ｂ間で直流放電が始ま
る。

この時、発光管２は既に予熱ヒータ３によつて
加熱され、発光管２内に封入した水銀および金属
ハロゲン化物としてよう化スカンジウムとよう化
ナトリウムの蒸発が促されており、ランプ光束は
封入金属の蒸気圧によつて決るから、ヒータ３の
蒸発促進作用により光束の立上がりは迅速とな
り、きわめて短時間のうちに所定の光束が得られ
る。

しかして、この種の小形ランプでは、外管１が
小さく、小さな空間の外管１内に発光管２と予熱
ヒータ３を収納するから、外管１内で発光管リー
ド線７ａ，７ｂ相互、発光管リード線７ａ，７ｂ
と予熱ヒータ３の間および発光管リード線７ａ，
７ｂと予熱ヒータリード線８ａ，８ｂの間が近接
する。このような構成のもとで、起動のために高
圧パルスを印加した場合に外管内放電が発生する
恐れがある。しかしながら、予熱ヒータ３はセラ
ミツクヒータにより構成してあり、発光管リード
線７ａ，および予熱ヒータリード線８ａ，８ｂは
ガラスチユーブなどの絶縁体９および１０で被覆
してあるから、外管内放電は防止される。

また、高圧パルスを印加した場合、発光管リー
ド線７ａ，７ｂおよび予熱ヒータリード線８ａ，
８ｂの封止部１ａより導出されている部分、すな
わち外管１の外部でも放電の心配がある。しかし
ながら本実施例では、封止部端面１aaの中央部
側に配置されている予熱ヒータリード線８ａ，８
ｂを、その根元の部分で発光管リード線７ａ，７
ｂを結ぶ線に対し略直交する方向に曲げてあるか
ら、曲げない場合に比べて、発光管リード線７
ａ，７ｂと予熱ヒータリード線８ａ，８ｂの離間
距離が大きくなり、かつ予熱ヒータリード線８
ａ，８ｂ同志の離間距離も大きくなる。

このため、発光管リード線７ａ，７ｂと予熱ヒ
ータリード線８ａ，８ｂの離間距離が大きくなる
分これら隣接する発光管リード線７ａ，７ｂと予
熱ヒータリード線８ａ，８ｂの間の放電が発生し
難くなる。特に本実施例の場合は、発光管リード
線７ａ，７ｂの導出部をガラスチユーブ１２，１
２などの絶縁体で覆つたから外管１外部での放電
を確実に防止する。

また、予熱ヒータリード線８ａ，８ｂ同志の離
間距離が大きくなることから、これら予熱ヒータ
リード線８ａ，８ｂ同志の接触が少なくなり、外
部の電源側端子に対する接続の自由度が増す。

このようなことから、外管内および外管外のい
づれでも不所望な放電が防止され、発光管内で確
実なアーク放電を発生させるとができ、ランプ破
損も防止することができる。

なお、本考案はメタルハライドランプに限ら
ず、起動時に高圧パルスを印加して点灯されるた
とえば高圧ナトリウムランプなど他の高圧金属蒸
気放電灯であつても実施可能であり、また、直流
点灯するものに限られるものでもない。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によると、発光管リ
ード線間に配置された予熱ヒータリード線を、発
光管リード線相互を結ぶ線に対して直交する方向
に屈折させたから、発光管リード線と予熱ヒータ
リード線の距離が大きくなるとともに、予熱ヒー
タリード線同志の距離も大きくなり、発光管リー
ド線と予熱ヒータリード線の間の放電が発生し難
くなり、かつ予熱ヒータリード線相互の接触も少
なくなる。このようなことから発光管でのアーク
放電を確実に発生させ、瞬時点灯を可能にし、ラ
ンプの破損や短絡も防止される。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示し、第１図は全体
の概略的構成図、第２図は外管端部の斜視図、第
３図は第２図中矢印方向の矢視図である。 １……外管、２……発光管、３……予熱ヒー
タ、４ａ……陽極、４ｂ……陰極、５ａ，５ｂ…
…封止部、７ａ，７ｂ……発光管リード線、８
ａ，８ｂ……予熱ヒータリード線、９，１０，１
２……絶縁被覆体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 外管内に、少なくとも一方の発光管リード線
   が絶縁体で被覆された発光管と、この発光管の
   近傍に配置されてこの発光管を加熱しかつ予熱
   ヒータリード線が絶縁体で被覆された予熱ヒー
   タとを収容し、これら発光管リード線および予
   熱ヒータリード線を上記外管の一端に形成した
   封止部端面から導出した小形高圧金属蒸気放電
   灯において、上記発光管リード線は上記外管封
   止部の端面における外側位置に配置するととも
   に、上記予熱ヒータリード線は上記外管封止部
   の端面における中心側位置に、上記発光管リー
   ド線の内方に位置して配置し、かつこれら予熱
   ヒータリード線は上記発光管リード線相互を結
   ぶ線に対して直交する方向に屈折したことを特
   徴とする小形高圧金属蒸気放電灯。 (2) 上記外管封止部の端面から導出された発光管
   リード線は、絶縁体で被覆されていることを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   小形高圧金属蒸気放電灯。