JPH03741B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は外管内に発光管とともに、点灯管およ
び限流抵抗を含む始動手段を収容した金属蒸気放
電灯に関する。

メタルハライドランプや高圧ナトリウムランプ
は高圧水銀灯に比べて高効率であることから、高
圧水銀灯に代つてしかも高圧水銀灯の点灯回路、
つまり高圧水銀灯用安定器を利用してこの種メタ
ルハライドランプや高圧ナトリウムランプを点灯
させることが種々試みられている。

すなわち、メタルハライドランプや高圧ナトリ
ウムランプは高圧水銀灯に比べて始動電圧が高
く、よつて単に水銀灯用安定器と組合せただけで
は始動が困難である。

そこで、たとえば発光管内にネオン−アルゴン
の混合ガスからなるいわゆるペニングガスを封入
してその始動電圧を引き下げ、水銀灯用安定器で
あつても点灯可能にした提案がなされているが、
このものは質量の軽いネオンを主体とした混合ガ
スを用いるため、アルゴンを主体とした不活性ガ
スを使用するものに比べて、光効率の面で５〜８
％程度低下する欠点がある。

このような不具合を解消するために、外管内に
発光管とともに始動手段を組み込み、該始動手段
としてグロー点灯管を用いることにより、ランプ
始動時にはこのグロー点灯管によつて発生される
パルス電圧を発光管に印加して始動させるものが
提案されている。

しかしながら始動手段としてグロー点灯管を用
いたものは、点灯管発生パルスがランプ寿命の進
行とともに高くなつてゆく性質を有する。つまり
点灯管自身はその寿命の進行とともに、点灯管内
の不活性ガス（アルゴンなど）が接点のスパツタ
リング等によつて劣化し、かつガラスバルブなど
から不純ガスが放出されるなどの理由により、次
第に発生パルスの波高値が上昇してくるものであ
る。これに加えて、発光管も寿命の経過とともに
始動電圧が高くなつてくる。したがつて寿命の経
過に伴つて点灯管の発生パルスが高くなり、これ
にも拘らずに発光管が始動しなかつた場合には、
外管内における放電し易い部分、つまり相異なる
極性電位を有する導電部材相互間で、いわゆる外
管内放電を引き起こす。このような外管放電は一
度発生すると外管内が窒素ガスや不活性ガス雰囲
気に保たれているのでこの放電が持続され、導電
部材の溶断や延いては外管破損などを発生させる
欠点があつた。

本発明はこのような事情にもとづきなされたも
ので、その目的とするところは、外管放電が発生
しても瞬時にこれを停止させて導電部材の溶断や
外管破損を防止して安全性が向上する金属蒸気放
電灯を提供しようとするものである。

以下本発明の一実施例を図面にもとづき説明す
る。

図面はメタルハライドランプを示し、１は外管
である。外管１内には発光管２が収容されてい
る。発光管２内には主電極３ａ，３ｂおよび一方
の主電極３ａに近接して起動用補助電極４が収容
されている。なおこの起動用補助電極４は場合に
よつては使用しないものもある。

上記発光管２内には水銀と金属ハロゲン化物お
よびアルゴンガスなどの不活性ガスが所定量封入
されている。

上記発光管２はその両端をホルダー５ａ，５ｂ
を介して各々サポート６ａ，６ｂに保持されてお
り、一方のサポート６ａはステム７に封止した内
導線８ａと溶接されているとともに、他方のサポ
ート６ｂは外管１の頂部に係着されている。そし
て上記発光管２における一方の主電極３ａは一方
のサポート６ａに電気的に接続されており、他方
の主電極３ｂはリード線９を介して接続線１０に
接続され、この接続線１０はステム７に封止した
他の内導線８ｂに接続されている。上記一方の内
導線８ａは口金１１に接続されているとともに、
他方の内導線８ｂは口金１１のアイレツト端子１
２に接続されている。

一方前記起動用補助電極４は、始動用補助抵抗
１３および常閉形バイメタルスイツチ１４を介し
て上記接続線１０に接続されている。

そして一方のサポート６ａにはグロー点灯管１
５が点灯管ホルダー１６を介して取り付けられて
いる。このグロー点灯管１５から導びかれた一対
のリード線１７ａ，１７ｂのうちの一方１７ａ
は、サポート６ａと接続されており、また他方の
リード線１７ｂは限流抵抗１８の一端に接続され
ている。この限流抵抗１８の他端は上記バイメタ
ルスイツチ１４と始動用補助抵抗１３との接続部
位に接続されている。

したがつて上記点灯管１５と、限流抵抗１８お
よびバイメタルスイツチ１４は第２図に示される
ように直列回路を構成しており、この直列回路は
発光管２に対して並列に接続されているものであ
る。

このような構成においては、ランプ始動時にバ
イメタルスイツチ１４、限流抵抗１８、接続線１
０、点灯管１５の他方のリード線１７ｂは同電位
に保たれ、これに対してサポート６ａ、点灯管１
５の一方のリード線１７ａ、点灯管ホルダー１６
などは相異なる極性電位となる。

しかして上記点灯管１５から導びかれて限流抵
抗１８に接続されたリード線１７ｂは、このリー
ド線１７ｂと相異なる極性となる他の導電部材と
の間隔が、外管１内における相異なる極性電位を
有する導電部材のなかでも最小間隔に保たれてい
る。たとえば、リード線１７ｂにおけるＡ点とリ
ード線１７ａのＢ点との間隔が外管１内において
最小寸法３〜５mmとしてある。他の例としてリー
ド線１７ｂのＡ点と点灯管ホルダー１６のＣ点と
の間、またはリード線１７ｂのＡ点とサポート６
ａにおけるＤ点との間であつてもよい。いづれに
してもＡ−Ｂ間、Ａ−Ｃ間、Ａ−Ｄ間などは相異
なる極性をなすものであり、これらいづれか１組
の間の離間寸法が外管１内における相異なる極性
を有する他の導電部材相互間の離間寸法よりも小
さく設定されているものである。なお本実施例で
はリード線１７ａと１７ｂとの間、つまりＡ−Ｂ
間が３〜５mm程度の最小寸法に形成されているも
のとし、このようにリード線１７ａ，１７ｂ間を
最小寸法とすることは成形が容易で最小寸法の設
定が簡単に行えることによる。

なお、外管１内には窒素ガスまたは窒素ガスと
他の不活性ガスとの混合ガスが、たとえば
400torr程度封入されている。また限流抵抗１８
は300Ω程度の抵抗値に設定されている。

このような構成に係る実施例の作用について説
明する。

ランプは第２図に示されるように、水銀灯用安
定器１９を介して電源２０に接続されるものであ
るが、始動時には常閉バイメタルスイツチ１４が
閉じられているので、このスイツチ１４、限流抵
抗１８およびグロー点灯管１５に電流が流れる。
上記グロー点灯管１５にあつてはこのグロー電流
によつて点灯管１５内のバイメタルが加熱されて
点灯管接点が開閉し、よつて安定器１９を限流抵
抗１８を介して断続する。この閉塞電流の変動に
よつて安定器１９がパルス電圧を発生し、このパ
ルス電圧は起動用補助電極４とこれに近接した一
方の主電極３ａとの間、および両主電極３ａ，３
ｂ間に投与される。このため発光管２は始動する
ことになる。

発光管２が始動すると、発光管２からの熱によ
つてバイメタルスイツチ１４が加熱されて開かれ
るので直列回路を解放し、点灯管１５、限流抵抗
１８に電流が流れるのを防止し、かつ補助電極４
と主電極３ａとを同電位に保つ。

このようにしてランプを点灯させるものである
が、ランプの寿命が進行すると、点灯管１５内の
不活性ガスの劣化にもとづき、パルス電圧が高く
なつてくる。たとえば寿命初期に1500V程度のパ
ルス電圧を発生した点灯管は、寿命が進行してく
ると3000V以上のパルス電圧を発することがあ
る。一方、発光管２においても寿命の進行ととも
に始動電圧を高く必要としてくるので、上記
3000Vのパルス電圧であつても起動しないことが
ある。このため、3000Vのパルス電圧が印加され
る外管１内の相異なる極性の導電部材相互で外管
放電を発生させることがある。

しかるに上記実施例においては、上記外管放電
が必ずや点灯管１５の他方のリード線１７ｂを陰
極輝点として発生する。すなわち、外管１内にお
いてはこのリード線１７ｂと、これと相異なる極
性の導電部材との間、つまりたとえばＡ−Ｂ間、
もしくはＡ−Ｃ間あるいはＡ−Ｄ間が最短距離に
設定されているため、放電現象の性質のために外
管放電は必らず、Ａ−Ｂ間、もしくはＡ−Ｃ間あ
るいはＡ−Ｄ間に発生する。たとえば点灯管１５
の両リード線１７ａ，１７ｂ間（Ａ−Ｂ間）を最
小間隔とした場合には、これらリード線１７ａ，
１７ｂ間で放電が生じるため、口金１１→内導線
８ａ→サポート６ａ→点灯管１５の一方のリード
線１７ａ（Ｂ点）→点灯管１５の他方のリード線
１７ｂ（Ａ点）→限流抵抗１８→バイメタルスイ
ツチ１４→内導線８ｂ→アイレツト端子１２へと
電流が流れることになる。

このような放電は必ずや点灯管１５と限流抵抗
１８との接続線、つまり他方のリード線１７ｂを
輝点とするため、この放電電流は必ず限流抵抗１
８を流れることになる。限流抵抗１８はその抵抗
が比較的大きいので電圧降下を発生させ、よつて
上記点灯管１５のパルスによる外管放電は、この
電圧降下作用によつて瞬時に停止される。つまり
放電はパルス発生時点だけにとどまり、この放電
が接続されることがなくなる。このことから相異
なる導電部材間の継続的なアーク放電が解消さ
れ、導電部材の溶断や外管破壊などが未然に防止
されることになる。

なお実験により調べてみると、限流抵抗１８の
抵抗値は、点灯管１５における接点閉止時の電流
値が２アンペア以下となるように規制するもので
あれば、Ａ−Ｂ間の放電持続を防止できることが
判つた。すなわち限流抵抗１８の抵抗値は、安定
器１９の二次電圧を電圧降下させるものである
が、点灯管１５の電流を２アンペア以下に規制す
るような抵抗値であれば、Ａ−Ｂ間の寸法、外管
内のガス条件にもよるけれども、放電持続を防止
する目やすとなる。

なお本発明はメタルハライドランプには制約さ
れず、たとえば高圧ナトリウムランプなどであつ
ても実施可能である。

以上詳述した通り本発明によれば、点灯管と限
流抵抗とを結ぶリード線と、このリード線と対向
電位を有する他の導電部材との間を、外管内にお
いて相異なる極性電位を有する導電部材のうちで
も最短間隔としたため、点灯管からのパルス電圧
が印加されて発光管が点灯しなくて外管放電を生
じる場合には必ずや上記リード線が輝点となる。
そしてこのリード線を輝点とする放電の放電電流
は必ず限流抵抗を流れるのでこの限流抵抗によつ
て電圧降下が行われ、よつて上記リード線を輝点
とする放電は直ちに停止される。このため外管放
電の持続が解消され、導電部材の溶断や外管破損
が防止されるので安全性がきわめて高くなる利点
を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はメタ
ルハライドランプの外管を断面して示す正面図、
第２図はその点灯回路を示す回路図である。 １……外管、２……発光管、３ａ，３ｂ……主
電極、１５……点灯管、１７ａ，１７ｂ……点灯
管のリード線、１８……限流抵抗。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外管内に発光管と該発光管の始動手段を収容
   するとともにこの外管内に不活性ガスを封入し、
   上記始動手段は少なくとも点灯管と限流抵抗とか
   らなる直列回路を上記発光管に対して並列に接続
   した金属蒸気放電灯において、上記点灯管と限流
   抵抗とを結ぶリード線と、このリード線と対向電
   位を有する上記外管内の他の導電部材との間隔
   を、上記外管内における相異なる極性電位を有す
   る他の導電部材相互の間隔よりも小さく設定した
   ことを特徴とする金属蒸気放電灯。 ２ 上記対向電位を有する外管内における他の導
   電部材は、上記点灯管の他方のリード線とし、こ
   れら点灯管の一対のリード線相互の間隔が、外管
   内における相異なる極性電位を有する他の導電部
   材相互の間隔よりも小さく設定されたことを特徴
   とする特許請求範囲第１項記載の金属蒸気放電
   灯。 ３ 前記限流抵抗は、点灯管電流が２アンペア以
   下となるような抵抗値をもつことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項もしくは第２項記載の金属蒸
   気放電灯。