JPH0325849A - 高圧放電ランプ - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は再始動を容易にした高圧放電ランプの構造に関
するものであも 従来の技術 従来の高圧放電ランプの管軸方向における断面図を第ｌ
４図に示す。第１４図において、　ｌは発光管、　２、
　３は電楓　４はランプ消灯時に発光管１の下部内壁面
に付着する発光管１内に封入された金属物覧　たとえば
ナトリウムハライド添加物などであり、ランプが点灯す
ると蒸気化して発光管１内に充満すも 以上のような構戊の高圧放電ランプの電極２、３間に電
圧が印加されて、電極２、　３と金属物質４との間に存
在する気体中の電界が衝突電離に必要な値に達すると、
電極２、　３から金属物質４へ向かって微光を発する放
電が現れん　すなわち電極２、　３間に電圧が印加され
た直後で４よ　発光管１の下部内壁面に付着した金属物
質４を介して電極２、　３間が電気的に導通し　放電が
開始すん次に　電極２、３間に印加される電圧が電極２
、３間に存在する気体の絶縁破壊電圧に達し　かつア・
−ク形戒に十分なエネルギーが与えられると、電極２、
３間が短絡してアーク放電に移行し　アークから発生す
る熱で発光管１の内張　および発光管内の気体の温度が
上昇し　金属物質４が蒸発して発光管１内に充満すも　
一方ランプが消灯し発光管１内の気体の温度が下がると
蒸発していた金属物質４が再び凝結し　重力と対流の影
響を受けて、発光管１の下部内壁面に付着すも発明が解
決しようとする課題 しかしなが転　ランプ消灯時に発光管ｌの内壁側面に付
着する金属物質４の分布ｉｔ　　特に規則性がな（１　
そのた△　始動および再始動に時間がかかるという問題
があった 課題を解決するための手段 本発明（友　少なくとも内壁面に管軸方向に溝を設けた
発光管を備え前記溝を下向きにして水平点灯することを
特徴とした高圧放電ランプによるものであも 作用 発光管の局部に強制冷却箇所を設けることにより、ラン
プ消灯後に発光管の下部内壁面に付着する金属物質の分
布形状を制御し　電極と金属物質との間の空間距離を縮
めて放電開始電圧を下げも実施例 本発明における第１の実施例にあげられる放電ランプの
管軸方向における断面図を第１図に　また管軸に垂直な
方向における断面図を第２図に示す。第１図において、
　５は内壁面に管軸方向に溝６を設けた発光管であり、
　７、　８は電鳳　９は発光管５に封入された金属物質
であも 以上のような構或の高圧放電ランプを、発光管５に設け
た溝６を下向きにして水平点灯させ、消灯した場合、本
実施例でζ上　発光管５の下部内壁面に溝６を設けてあ
るの玄　この部分は発光管５の他の部分にくらべて局所
的な熱容量が小さく、ランプが消灯した際には急速に冷
却されも　従って発光管５の他の部分よりも早く温度が
下がり、金属物質９（上　この溝６に沿って付着するの
で、管壁に付着する金属物質９の分布を制御することが
できも　そこで、溝６を電極７、　８の下部付近まで設
けると、電極７、　８の近傍にまで金属物質９を付着さ
せることができ、ここで金属物質９は導電体であるので
、沿面放電による放電路を形或し　電極７、　８と金属
物質９との間の短かい空間を放電させることにより、放
電開始電圧を下１デ、始動および再始動時間を短縮する
ことが可能となも　本発明における第２の実施例にあげ
られる放電ランプの管軸方向における断面図を第３図に
示す。第３図に示す高圧放電ランプの第ｌの実施例と異
なる点（上　発光管５の内壁下部において、端部の内壁
面に溝１０を設εナ、肉厚を薄くした点であん　以上の
ような構或の高圧放電ランプを、発光管５に設けた溝１
０を下向きにして水平点灯させ、消灯した場念　本実施
例で１未　発光管５の内壁の端部の肉厚が中央部よりも
薄くなっているので、この部分における局所的な熱容量
が小さく、ランプを消灯した阪　発光管５の他の部分に
くらべて急速に冷却される。従って、本発明における第
１の実施例の場合よりｋｔ極７、　８の近傍にまで金属
物質９を付着させることができ、本発明における第１の
実施例よりも放電開始電圧を下げて始動および再始動時
間を短縮することが可能とな也 本発明における第３の実施例にあげられる放電ランプの
管軸方向における断面図を第４図に　また管軸に垂直な
方向における断面図を第５図に示す。第４図に示す高圧
放電ランプの第ｌの実施例と異なる点Ｃヨ　　発光管５
の内壁面に設けた溝６に対応する外壁下部面において、
管軸方向に突出部１１を設けた点である。ただし　この
突出部ｌ１の肉厚（よ　第５図から明らかなように　発
光管５の他の部分よりも厚くならないものとすも　以上
のような構或の高圧放電ランプを突出部ｌ１を下向きに
して水平点灯し　消灯した場合、本実施例で（戴　発光
管５の外壁下部に設けられた突出部１１より熱が効果的
に放散され　かつこの部分における局所的な熱容量が発
光管５の他の部分にくらべて小さいので、この部分が局
所的に冷却され発光管５の他の部分にくらべて急速に温
度が下がる。これにより、ランプ消灯後、金属物質９を
発光管５の内壁下部に設けられた溝６に沿ってすみやか
に付着させることができ、本発明における第１の実施例
よりも始動および再始動時間を短縮することが可能とな
ａ　な耘　本実施例で（よ　突出部１ｌの肉厚が発光管
５の他の部分よりも厚くならないものとした力丈　突出
部ｌ１を設けることにより生じる熱容量の増加力丈　発
光管５の下部内壁面の表面積の増加による放熱効果を阻
害しないものであればどのような形状のものでもかまわ
なｌ．％本発明における第４の実施例にあげられる高圧
放電ランプの管軸に垂直な方向における断面図を第６図
に示す。第６図に示す高圧放電ランプの第３の実施例と
異なる点｛友　発光管５の外壁下部面にヒダつきの突出
部ｌ２を設けた点であも　以上のような構或の高圧放電
ランプを突出部１２を下向きにして水平点灯し　消灯し
た場合、本実施例では突出部１２にヒダを設けたた△　
突出部１２の表面積が本発明における第３の実施例より
も大きくなり、突出部１２からの熱放散の効果が促進さ
れるので、よりすみやかに放電電圧を下（デ、始動およ
び再始動時間を短縮することが可能となる。

な抵　本実施例でＬｔ，　　突出部１２のヒダを水平方
向に設けた力交　同様の効果が得られるものであれほ　
どのような形状のものでもよ（１ 本発明における第５の実施例にあげられる放電ランプの
管軸方向における断面図を第７図に示す。

第７図に示す高圧放電ランプの第１の実施例と異なる点
（よ　電極７、８のそれぞれに　電気絶縁性かつ熱伝導
性の高い構造物ｌ３、　ｌ４を接続しこれを発光管５に
設けた溝の近傍に配置した点であん　以上のような構或
の高圧放電ランプを点灯後、消灯した場合を考えも　電
極７、　８の比熱｛よ発光管５負　発光管５内の封入気
体にくらべて小さいので、電極７、　８の温度は発光管
５内の他の部分にくらべて急速に降下すも゜このとき、
電極７、　８に接続された電気絶縁性かつ熱伝導性の高
い構造物１３、　１４ｋ　　発光管５内の他の部分より
も速く温度が下がるので、金属物質９が構造物１３、　
１４に付着する。ここで金属物質９は導電体であるので
、これが表面に付着した構造物ｌ３、１　．４は始動時
には導電体として動作し　電極７、８と常に同電位に保
たれていも　従って、電極７、８間に電圧が印加される
と、構造物１３、　１４間にも電極７、８間に印加され
た電圧に相当する電位差が発生する。ここで、電極７、
　８と金属物質９との空間距離より、構造物ｌ３、　ｌ
４と金属物質９との空間距離のほうが短かいので、放電
開始初期の金属物質９を介した微放電｛友　構造物ｌ３
、ｌ４を経由して行なわれる。従って本発明における第
１の実施例の場合よりも気体の絶縁破壊に要する電圧が
小さくても良いので、低い電圧で放電を開始させること
ができ、始動および再始動時間を短縮することが可能と
なも　しかｋ　ランプ点灯眞　発光管５内の温度が上昇
すると、構造物ｌ３、　ｌ４に付着していた金属物質９
は蒸発し　安定点灯中は構造物ｌ３、　１４は絶縁体と
なるため電気特性に影響を与えな鶏　本発明における第
６の実施例にあげられる高圧放電ランプの管軸方向にお
ける断面図を第８図に示す。第８図に示す高圧放電ラン
プの第１の実施例と異なる点Ｃヨ　　電極７、　８のそ
れぞれに導電性の構造物ｌ５、　１６を接続し　これを
発光管５に設けた溝の近傍に配置した点であん　ただし
　構造物１５、　ｌ６相互の空間距離１上　電極７、８
相互の空間距離よりも短かくならないものとす氏　以上
のような構咬の高圧放電ランプを点灯徴　消灯した場合
を考えも構造物１５、　１６は導電体であるので、電極
７、８と常に同電位に保たれている。従って、電極７、
８間に電圧が印加されると、構造物ｌ５、　１６間にも
電極７、　８間に印加された電圧に相当する電位差が発
生ずん　ここで、電極７、　８と金属物質９との空間距
離より、構造物１５、　ｌ６と金属物質９との空間距離
のほうが短かいので、放電開始初期の金属物質９を介し
た微放電は　導電性の構造物１５、　１６を経由して行
なわれも　従って本発明における第１の実施例の場合よ
りも気体の絶縁破壊に要する電圧が小さくても良いので
、低い電圧で放電を開始させることができ、始動および
再始動時間を短縮することが可能となる。な抵ランプ点
灯後１戴　構造物１５、　１６相互の空間距離１友　電
極７、　８相互の空間距離よりも長いので、放電による
アーク柱は電極７、　８間に発生服　安定点灯中は構造
物１５、　１６は電気特性に影響を与えな式 本発明における第７の実施例にあげられる放電ランプの
管軸方向における断面図を第９図に示す。

第９図に示す高圧放電ランプの第ｌの実施例と異なる点
（．ｔ，発光管５の内壁面に設けた溝６に対応する外壁
下部面に近接導体１７を設けたことと、近接導体ｌ７に
駆動装置ｌ８を設けたことであ翫駆勤装置１８４ｉ　　
ランプ消灯時には近接導体１７をランプに接するように
配置し　ランプ点灯時には　ランプロ金付近に収納する
颯　近接導体１７をランプから遠ざけるように配置する
機能を有するものとすも　以上のような構戒の高圧放電
ランプを、近接導体１７を下向きにして点灯し　消灯し
た場合、本実施例では発光管５の下部外壁面に放熱媒体
である近接導体ｌ７が配置されているので、この部分に
対応した発光管５の下部面が近接導体１７を通して局所
的に冷却され　管軸方向に金属物質９が付着し　電極７
、　８との空間距離を縮めて放電開始電圧を下げること
が可能である。

一般に　放熱効果を上げるために近接導体１５の表面積
を大きくすると、ランプ点灯中に近接導体ｌ７が影をつ
くり光出力を阻害する。また　近接導体１７が金属であ
ることか転　これに光があたると光電子が放出され　管
内に浮遊する正イオンが光電子に引き寄せられて発光管
５が失透するという問題があった　しかし　本実施例で
（友　ランプ点灯時には　ランプロ金付近に近接導体ｌ
７を収納する瓶　近接導体１７をランプから遠ざけるよ
うに配置する機能を有するので、上記問題を解決するこ
とができも　な抵　駆動装置ｌ８としてＪ．ｔ，　　例
えばランプ電流などを検知して動作するソレノイド等が
考えられるバ　この場念　ランプ電流の有無に対し　す
みやかに対応できるので、瞬時再始動にも利用できも 本発明における第８の実施例にあげられる高圧放電ラン
プの管軸方向における断面図を第１０図に示す。第１０
図に示す放電ランプの第７の実施例と異なる点１よ　発
光管５の内壁面に設けた溝６に対応する外壁下部面に設
けた近接導体１７｛へ電源装置ｌ９より、正の電圧を印
加したことであも　以上のような構或の放電ランプを、
近接導体ｌ７を下向きにして水平点灯する場合について
説明すも　従来　発光管５の内壁面｛上　ランプ点灯屯
　および消灯直後（上　負に帯電しており、熱電子が出
にくい状態になっていた　しかし　近接導体１７に正の
電圧を印加すると、管壁を含むこの部分が局所的にコン
デンサを構或し　発光管５の内壁面が局所的に正に帯電
さｔＮ．電極７、　８から熱電子が出やすくなり、放電
開始電圧を下げることが可能となん 本発明における第９の実施例にあげられる放電ランプの
管軸方向における断面図を第１１図に示す。第１１図に
おいて、　５は内壁面に管軸方向に垂直な溝２０を設け
た発光管であり、７、　８は電鳳　９は発光管５内に封
入された金属物質であも以上のような構或の高圧放電ラ
ンプを垂直点灯レ消灯すると、従来は発光管５の底端部
に沈澱付着していた金属物質９力交　溝２０部分にも付
着する。

従ってランプを再始動させる際欧　階段状に付着した金
属物質９を介して、沿面放電させることができ、放電開
始電圧を下げて、始動および再始動時間を短縮すること
が可能となも　な耘　本実施例で４１　　ランプを垂直
点灯する場合について説明した力交　このランプを水平
点灯した場合ｋ　消灯時に金属物質９（上　同様な分布
を示し　階段状に沿面放電させて、放電開始電圧を下げ
ることが可能であも 本発明における第１０の実施例にあげられる放電ランプ
の管軸方向における断面図を第１２図に示も　第ｌ２図
に示す高圧放電ランプの第９の実施例と異なる点１上　
発光管５に溝２１を螺旋状に設けたことであん　本実施
例で（友　金属物質９を螺旋状の溝２１に沿って連続的
に付着させることができるので本発明における第９の実
施例の場合よりも容易に沿面放電させることができ、す
みやかに放電開始電圧を下げて、始動および再始動時間
を短縮することが可能となも　な叙　本実施例で（友　
ランプを垂直点灯する場合について説明した力文　この
ランプを水平点灯した場合Ｌ　本発明における第９の実
施例の場合と同様に　階段状に沿面放電させて、放電開
始電圧を下げることが可能であも な耘　本発明における第５の実施例において、発光管５
に溝６が設けられている場合について説明しためｔ　第
１３図のように　少なくとも一方の電極７または８に接
続された電気絶縁性かつ熱伝導性の高い構造物１３また
は１４戟　発光管５内で接続されていないもう一方の電
極７または８の近傍に配置される力＼　もしくは互いに
接近するように配置されていれば　発光管５に溝６を設
けなくてｋ　同様の効果を得ることができもまた　本発
明における実施例でＣ友　　電極を備えた高圧放電ラン
プを対象とした力ｔ　無電極高圧放電ランプの場合には
以下に示す効果が得られ　同様に始動時間を短縮するこ
とができも　無電極高圧放電ランプの場合、その始動１
よ　マイクロ波の照射により発光管内に生じる局所的な
熱源により、発光管の内壁に付着している金属物質が蒸
発することによりなされも　そのたべ　始動性は熱源と
封入された金属物質との距離に支配されも　そのた△　
本発明のように　管軸方向に金属物質を付着させる力＼
　または発光管形状が球の場合法　全体にわたり溝をつ
けて、全体に金属物質を付着させることにより、常に熱
源から最も短かい距離の所に金属物質を確保でき、いか
なる場合に転　始動時間がある一定時間よりも長くなら
ないようにできも 発明の効果 以上のように本発明によれ（ｆ．．発光管の内壁面に管
軸方向に溝を設けることにより、低い電圧で放電を開始
できるランプを提供できも

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における第１の実施例にあげられる高圧
放電ランプの管軸方向における断面は第２図は本発明に
おける第１の実施例にあげられる放電ランプの管軸に垂
直な方向における断面は第３図は本発明における第２の
実施例にあげられる高圧放電ランプの管軸方向における
断面は　第４図は本発明における第３の実施例にあげら
れる放電ランプの管軸方向における断面は　第５図は本
発明における第３の実施例にあげられる高圧放電ランプ
の管軸に垂直な方向における断面は　第６図は本発明に
おける第４の実施例にあげられる高圧放電ランプの管軸
に垂直な方向にわける断面図、第７図は本発明における
第５の実施例にあげられる放電ランプの管軸方向におけ
る断面図、第８図は本発明における第６の実施例にあげ
られる高圧放電ランプの管軸方向における断面図、第９
図は本発明における第６の実施例にあげられる高圧放電
ランプの別の例の管軸方向における断面図、第１０図は
本発明における第６の実施例にあげられる高圧放電ラン
プのさらに別の例の管軸方向にわける断面図、第１１図
は本発明における第７の実施例にあげられる高圧放電ラ
ンプの管軸方向における断面図、第１２図は従来の高圧
放電ランプの管軸方向における断面図である。 ５●●●発光管、　６●●●溝、　７●●●電極、８●
●●電極、　９●●●金属物質、　１０●●●溝、１１
●●●突出部、１２●●●突出部、１３●●●構造物、
１４●●●構造物、１５●●●構造物、１６●●●構造
物、１７●●●近接導体、１８●◆●駆動装置、１９●
●●電源装置、２０●●●溝、　２１●　●●溝。 弯　】　ヱ ７電坂 弓　２　Ｌ 苓　５　口 ５発光営 ／ ．Ｓ発光管 ｌツ ３ 図 ７ｔ，ｔ＆ 第 ４ し ５発光管 滅 餅 ８ 図 第 ９ 図

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも内壁面に管軸方向に溝を設けた発光管
   を備え前記溝を下向きにして水平点灯することを特徴と
   した高圧放電ランプ。
2. （２）少なくとも管軸方向の２箇所において管端部の肉
   厚を薄くした発光管を備え前記肉厚の薄い部分を下向き
   にして水平点灯することを特徴とした高圧放電ランプ。
3. （３）内壁面の溝に対応する外壁面に管軸方向に突出部
   を設けた請求項１に記載の高圧放電ランプ。
4. （４）突出部にヒダを設けた請求項３に項記載の高圧放
   電ランプ。
5. （５）少なくとも一方の電極に一端を接続され他端を発
   光管の内壁下部面近傍に配置した電気絶縁性かつ熱伝導
   性の高い構造物を有することを特徴とした高圧放電ラン
   プ。
6. （６）少なくとも一方の電極に一端を接続され他端を発
   光管の内壁下部面近傍に配置した導電性の構造物を有す
   ることを特徴とした高圧放電ランプ。
7. （７）内壁面の溝に対応する外壁面近傍に近接導体を備
   えた請求項１に記載の高圧放電ランプ。
8. （８）近接導体に正の電圧を印加することを特徴とした
   請求項６に記載の高圧放電ランプ。
9. （９）少なくとも内壁面に管軸方向に垂直な溝を多数設
   けた発光管を備え垂直点灯することを特徴とした高圧放
   電ランプ。
10. （１０）少なくとも内壁面に管軸方向に螺旋状の溝を設
    けた発光管を備え垂直点灯することを特徴とした高圧放
    電ランプ。