JPH0917375A

JPH0917375A - 電極，高圧放電ランプ，点灯装置および照明装置

Info

Publication number: JPH0917375A
Application number: JP16233995A
Authority: JP
Inventors: Shinji Inukai; 伸治犬飼; Makoto Nishizawa; 誠西沢; Satoru Iwazawa; 哲岩沢
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1995-06-28
Filing date: 1995-06-28
Publication date: 1997-01-17

Abstract

(57)【要約】【目的】エミッタの塗布量の増大と均等化とを共に図る
ことができ、そのためにランプ寿命の長命化と均等化と
を共に図る。【構成】通電される電極軸と１５ａ，１５ｂと；電極軸
１５ａ，１５ｂの外周に複数層巻きに巻装され、その内
側コイル１９を粗巻きにする一方、その外側コイル２０
を密巻きにすると共に、その少なくとも一部にエミッタ
２１の平均粒径よりも、大きいコイル間隔ｌを設けてい
る電極コイル１８と；を具備している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はメタルハライドランプ等
の高圧放電ランプおよびその電極，点灯装置，照明装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のメタルハライドランプの
電極としては、タングステン製等の電極軸の外周面に、
タングステン製等の電極線をコイル状に１層で密着巻き
し、その電極コイルの外表面にエミッタ（電子放射物
質）を充填しているものが知られている。

【０００３】したがって、エミッタは電極コイルの外表
面とそのコイル同士の間隙とに付着される。しかし、電
極コイルの外表面に付着したエミッタは脱落し易いうえ
に、その電極コイルは密着巻きであるので、エミッタが
入り込むコイル同士間の間隙が必ずしも定量的に形成さ
れるものではなく、その間隙数や間隔にはバラツキがあ
る。このためにエミッタの塗布量が多くないうえに、バ
ラツキがあるので、ランプ寿命が長くない上に、その寿
命特性にもバラツキがあるという課題がある。

【０００４】そこで、従来から実開昭６３−１１１７５
１号公報に記載された電極が提案されている。図５にも
示すようにこの電極１は電極芯体２の周囲に１層巻きの
電極コイル３を巻装すると共に、この電極コイル３は径
大部３ａと径小部３ｂを有し、かつ、径大部３ａのコイ
ルピッチは一部を粗巻きにすると共に、径大部３ａのコ
イルの内部にエミッタ４を保有している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電極１では、電極コイル３が１層の密着巻き
であるので、電極芯体２の外周面と電極コイル３の径小
部３ｂ内周面とが密着しており、両面間にはエミッタ４
を介在させることができない。したがって、その分、エ
ミッタ４の塗布量は減少し、ランプ寿命を延ばすことは
できない。

【０００６】また、上記公報には径大部３ａ内にエミッ
タ４を保有する記載があるものの、径大部３ａの粗巻き
部３ｃの間隙をエミッタ４の平均粒径よりも大きくする
という記載がないので、その粗巻き部３ｃの間隙から、
その内部へエミッタ４を挿入することができるか否か明
らかにされていない。

【０００７】そこで本発明は、エミッタの塗布量の増大
と均等化とを共に図ることができ、そのためにランプ寿
命の長命化と均等化とを共に図ることができる電極，高
圧放電ランプ，点灯装置および照明装置を提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、通電
される電極軸と；電極軸の外周に複数層巻きに巻装さ
れ、その内側コイルを粗巻きにする一方、その外側コイ
ルを密巻きにすると共に、その少なくとも一部にエミッ
タの平均粒径よりも、大きいコイル間隔を設けている電
極コイルと；を具備している。

【０００９】ここで内側コイルの粗巻きとは、その隣り
合うコイル同士間の間隙に、エミッタを介在させること
ができるようなコイルピッチでコイルを巻き付ける意味
であり、密巻きとはエミッタの平均粒径よりも小さいコ
イルピッチを巻き付ける場合をいう。電極軸は通電され
る電極コイルの芯体であり、エミッタは電子放射物質で
ある。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１の発明であっ
て、さらに、電極において、電極コイルが内，外２層巻
きである。

【００１１】請求項３の発明は、請求項１または２の発
明であって、さらに、電極において、内側コイルは、そ
の少なくとも一端のコイル間隔に介在されるエミッタの
外端を電極コイルにより閉じている。

【００１２】請求項４の発明は、請求項１ないし３のい
ずれか一の発明であって、さらに、電極において、電極
コイルの線径が０．０４〜０．０６mmである。

【００１３】請求項５の発明は、請求項１ないし４のい
ずれか一の発明であって、さらに、電極において、外側
コイルのコイル間隔が０．０５±０．０１mmである。

【００１４】請求項６の発明は、請求項１ないし５のい
ずれか一の発明であって、さらに、電極において、エミ
ッタがＳｃ₂Ｏ₃、またはＣａ₂Ｏ₃，もしくはこれら
の少なくとも１種類を含む混合物である。

【００１５】請求項７の発明は、請求項１ないし６のい
ずれか一の発明であって、さらに、電極と；この２本の
電極同士を対向させて内蔵する気密容器と；気密容器内
に封入される放電媒体と；を具備している。

【００１６】請求項８の発明は、請求項７の発明であっ
て、さらに、高圧放電ランプと；高圧放電ランプに電力
を給電して安定的に点灯せしめる点灯回路と；を具備し
ている。

【００１７】請求項９の発明は、請求項７の発明であっ
て、さらに、高圧放電ランプと；高圧放電ランプを収容
する器具本体と；を具備している。

【００１８】

【作用】請求項１ないし６の各発明は、内側コイルの外
側にて密巻きされる外側コイルの一部に、エミッタの平
均粒径よりも大きいコイル間隔を設けてエミッタの入口
を形成しているので、外側コイルの外表面に、単にエミ
ッタを塗布することにより、その外側コイルの大きいコ
イル間隔の入口から、その内方へエミッタを挿入し、さ
らに内方の内側コイルの各コイル間隔へ導入し介在させ
ることができる。

【００１９】その結果、エミッタを内側コイルの各コイ
ル間に簡単かつ確実に介在させることができる。

【００２０】また、電極軸の外周に巻き付ける内側コイ
ルを粗巻きにしているので、これら各コイル同士間の各
間隙にエミッタをそれぞれ介在させることができる。こ
のために、エミッタの塗布量を定量的に増大させること
ができると共に、その塗布量の均等化を図ることができ
る。したがって、ランプ寿命の長命化と均等化とを共に
図ることができる。

【００２１】請求項３の発明は、エミッタを介在させる
内側コイルの少なくとも外端を電極コイルにより閉じて
いるので、エミッタが電極コイルの外端から脱落して減
少し、ランプ寿命が短かくなるのを有効に防止すること
ができる。

【００２２】請求項７記載の高圧放電ランプ、請求項８
記載の点灯装置および請求項９記載の照明装置は、請求
項１ないし６のいずれか一記載の電極を具備しているの
で、この電極と同様の作用効果を有する。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図４に基づい
て説明する。なお、図１〜図４中、同一または相当部分
には同一符号を付している。

【００２４】図２は本発明を高圧放電ランプの一種であ
るメタルハライドランプに適用した場合の第１実施例の
部分縦断面図であり、この図において、メタルハライド
ランプ１１は例えば直管状石英ガラスチューブ製のバル
ブ１２内に、適量の水銀とアルゴン（Ａｒ）やキセノン
（Ｘｅ），クリプトン（Ｋｒ），ネオン（Ｎｅ）等の希
ガスと、発光金属である金属ハロゲン化物とを封入して
いる。金属ハロゲン化物としては例えばＴｌ−Ｎａ−Ｉ
ｎ，Ｓｃ−Ｎａ−Ｔｈ，Ｄｙ−Ｔｌ等がある。

【００２５】また、バルブ１２内には一対の電極１３，
１４を気密に内蔵している。各電極１３，１４は各電極
軸１５ａ，１５ｂを介して各モリブデン箔１６ａ，１６
ｂとアウターリード線１７ａ，１７ｂとに順次接続され
て一対のアウターリード線１７ａ，１７ｂを通して給電
される。

【００２６】これら各電極軸１５ａ，１５ｂおよびアウ
ターリード線１７ａ，１７ｂの各一部とモリブデン箔１
６ａ，１６ｂの全体はバルブ１２の一対の封止端部１２
ａ，１２ｂ内に気密に埋設されている。これら封止端部
１２ａ，１２ｂはバルブ１２の軸方向両端部を直径方向
にピンチすることにより気密に封止し、各モリブデン箔
１６ａ，１６ｂはガラスに近似の熱膨張係数を有するの
で、バルブ１２の熱膨張による封止端部１２ａ，１２ｂ
の割れの防止を図っている。なお、バルブ１２は透光性
セラミックス製でもよい。

【００２７】そして、各電極１３，１４は図１に示すよ
うに直棒状のタングステン製またはトリエイテッドタン
グステン（ドープドタングステン）製で軸径が例えば
０．０７±０．０１mmの電極軸１５ａ，１５ｂの外周
に、同じくタングステン製等の電極コイル１８を例えば
内外２層巻きでそれぞれ巻装している。

【００２８】電極コイル１８は例えば０．０４〜０．０
６mmの線径を有し、各電極軸１５ａ，１５ｂの外周面に
密着して巻き付けられる内側コイル１９と、さらに、こ
の内側コイル１９の外周面に巻き付けられる外側コイル
２０とを有する。

【００２９】各内側コイル１９は各電極軸１５ａ，１５
ｂの外周面に密着して、その軸方向には例えば０．０５
±０．０１mmのコイルピッチで粗巻きされ、これらの各
コイルピッチ間１９ａにエミッタ２１をそれぞれ介在さ
せて保有するようになっている。これらの各コイルピッ
チ間１９ａのうち、軸方向両端部に位置するものは、そ
の外端側を電極コイル１８により閉じており、この外端
コイルピッチ間１９ａからエミッタ２１が脱落するのを
防止するようになっている。エミッタ２１は酸化スカン
ジウムＳｃ₂Ｏ₃または酸化カルシウムＣａ₂Ｏ₃、あ
るいはこれらの少なくとも１種を含む混合物よりなる。

【００３０】各外側コイル２０は各内側コイル１９の外
周面に密着して、その軸方向には密着巻きで巻き付けら
れ、さらに、その一部を、粗巻きすることにより、エミ
ッタ２１の例えば数十μｍの平均粒径（最大粒径は０．
０３mm）よりも大きい間隔ｌ（例えば０．０５±０．０
１mm）のコイル間隔２２を形成している。

【００３１】したがって、外側コイル２０の外周面にエ
ミッタ２１を単に塗布することにより、このエミッタ２
１を各コイル間隔２２から内側コイル１９の各コイル間
隔１９ａ内へ導入して介在させることができるので、エ
ミッタ２１を簡単かつ確実に塗布し、保有させることが
できる。

【００３２】しかも、所定の粗巻ピッチで巻装される内
側コイル１９の各コイル間１９ａに、エミッタ２１をそ
れぞれ定量的に介在させて保有すると共に、外側コイル
２０のコイル間隔２２でもエミッタ２１を保有すること
ができるので、エミッタ２１の保有量を増大させること
ができると共に、その保有量を均等化することができ
る。

【００３３】したがって、ランプ寿命を長命化すると共
に、その長命のバラツキを低減して均等化することがで
きる。

【００３４】また、内側コイル１９の各コイルピッチ間
１９ａのうち、軸方向両端部に位置するものは、その外
端側を電極コイル１８により閉じているので、この外端
側のコイルピッチ間１９ａからエミッタ２１が脱落し
て、寿命が短かくなるのを防止することができる。

【００３５】図３は本発明の第２実施例に係る２重管型
メタルハライドランプ３１の一例の正面図であり、この
ルタルハライドランプ３１は図２で示すメタルハライド
ランプ１１を発光管として、例えば硬質ガラス等よりな
る透光性の外管３２内に収容している。すなわち、２重
管型高圧ナトリウムランプ３１は硬質ガラス製の外管３
２の中央部に膨出部を形成し、その上下部に小径なトッ
プ部３２ａとネック部３２ｂを一体に連成して、いわゆ
るＢＴ形をなしている。ネック部３２ｂ端部には口金３
３を被着して外管３２内を真空に保持している。

【００３６】外管２２内に収容されている発光管１１は
その上下一対の封止端部１２ａ，１２ｂを上下一対のホ
ルダー３４ａ，３４ｂにより保持され、これらホルダー
３４ａ，３４ｂは外管３２内において、サポートワイヤ
３５により支持されている。サポートワイヤ３５はステ
ンレスのような導電性ワイヤを四角の枠状に形成したも
のであり、上部が弾性片３５ａを介して外管３２のトッ
プ部３２ａ内に係止されていると共に、下部はステム３
６に封着した一方の封着線３７ａに溶接されている。

【００３７】発光管１１の図３中上端から導出された一
方のアウターリード線１７ａは、上部導電線３８を兼用
する上部導電性ホルダ２９ａを介して上記サポートワイ
ヤ３５に電気的および機械的に接続されている。発光管
２の下端から導出された他方のアウターリード線１７ｂ
は抵抗３９を介してステム２７に封着した他の封着線３
７ｂに電気的に接続されている。これら封着線３７ａ，
３７ｂは口金２３のシェル３３ａの内面とアイレット３
３ｂの内底面とにそれぞれ接続されている。

【００３８】発光管２の外面にはその割れ防止等のため
に図示しない金網を巻回してもよい。なお、４０はゲッ
ターである。

【００３９】図４は本発明の第３実施例に係る照明装置
４１の一例を示す全体構成図であり、この照照明装置４
１は照明器具本体４２の内面に反射面４２ａを有すると
共に、下面または一側面が開口されたハウジング構造を
なしており、下面開口には前面ガラス４３を設けてもよ
い。照明器具本体４２の例えば側壁にはソケット４４を
取り付けており、このソケット４４内には例えば図３で
示す２重管型のメタルハライドランプ３１の口金３４を
ねじ込んで照明器具本体４２に取り付けている。

【００４０】ソケット４４は、照明器具本体４２に取り
付けられた、または器具本体４２の外部に設置された安
定器を含む点灯回路４５を介して商用電源４６に接続さ
れる。なお、メタルハライドランプ３１を高圧ナトリウ
ムランプに置換してもよい。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし６
の各発明は、内側コイルの外側にて密巻きされる外側コ
イルの一部に、エミッタの平均粒径よりも大きいコイル
間隔を設けてエミッタの入口を形成しているので、外側
コイルの外表面に、単にエミッタを塗布することによ
り、その外側コイルの大きいコイル間隔の入口から、そ
の内方へエミッタを挿入し、さらに内方の内側コイルの
各コイル間隔へ導入し介在させることができる。

【００４２】その結果、エミッタを内側コイルの各コイ
ル間に簡単かつ確実に介在させることができる。

【００４３】また、電極軸の外周に巻き付ける内側コイ
ルを粗巻きにしているので、これら各コイル同士間の各
間隙にエミッタをそれぞれ介在させることができる。こ
のために、エミッタの塗布量を定量的に増大させること
ができると共に、その塗布量の均等化を図ることができ
る。したがって、ランプ寿命の長命化と均等化とを共に
図ることができる。

【００４４】請求項３の発明は、エミッタを介在させる
内側コイルの少なくとも外端を電極コイルにより閉じて
いるので、エミッタが電極コイルの外端から脱落して、
減少し、ランプ寿命が短かくなるのを有効に防止するこ
とができる。

【００４５】請求項７記載の高圧放電ランプ、請求項８
記載の点灯装置および請求項９記載の照明装置は、請求
項１ないし６のいずれか一記載の電極を具備しているの
で、この電極と同様の作用効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２で示す各電極の要部拡大縦断面図。

【図２】本発明に係る高圧放電ランプの第１実施例の部
分縦断面図。

【図３】本発明に係る高圧放電ランプの第２実施例の正
面図。

【図４】本発明に係る点灯装置および照明装置の一実施
例の全体構成図。

【図５】従来の電極の縦断面図。

【符号の説明】

１１メタルハライドランプ１２バルブ１２ａ，１２ｂ一対の封止端部１３，１４一対の電極１５ａ，１５ｂ一対の電極軸１８電極コイル１９内側コイル１９ａ内側コイルの間隔２０外側コイル２１エミッタ２２粗巻き部３１２重管型メタルハライドランプ３２外管３５サポートワイヤ３７ａ，３７ｂ一対の封着線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通電される電極軸と；電極軸の外周に複
数層巻きに巻装され、その内側コイルを粗巻きにする一
方、その外側コイルを密巻きにすると共に、その少なく
とも一部にエミッタの平均粒径よりも、大きいコイル間
隔を設けている電極コイルと；を具備していることを特
徴とする電極。
【請求項２】請求項１記載の電極において、電極コイルが内，外２層巻きであることを特徴とする電
極。
【請求項３】請求項１または２記載の電極において、内側コイルは、その少なくとも一端のコイル間隔に介在
されるエミッタの外端を電極コイルにより閉じているこ
とを特徴とする電極。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれか一記載の電
極において、電極コイルの線径が０．０４〜０．０６mmであることを
特徴とする電極。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれか一記載の電
極において、外側コイルのコイル間隔が０．０５±０．０１mmである
ことを特徴とする電極。
【請求項６】請求項１ないし５のいずれか一記載の電
極において、エミッタがＳｃ₂Ｏ₃、またはＣａ₂Ｏ₃，もしくはこ
れらの少なくとも１種類を含む混合物であることを特徴
とする電極。
【請求項７】請求項１ないし６のいずれか一記載の電
極と；この２本の電極同士を対向させて内蔵する気密容
器と；気密容器内に封入される放電媒体と；を具備して
いることを特徴とする高圧放電ランプ。
【請求項８】請求項７記載の高圧放電ランプと；高圧
放電ランプに電力を給電して安定的に点灯せしめる点灯
回路と；を具備していることを特徴とする点灯装置。
【請求項９】請求項７記載の高圧放電ランプと；高圧
放電ランプを収容する器具本体と；を具備していること
を特徴とする照明装置。