JPH1125847A

JPH1125847A - 多重管形放電灯および放電灯点灯装置ならびに光化学反応装置

Info

Publication number: JPH1125847A
Application number: JP17348097A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Suzuki; 克彦鈴木; Tsugio Yashiro; 次男八城; Hiromoto Sasaki; 博基佐々木; Akihiro Yonezawa; 昭弘米沢
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp; Toray Industries Inc
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp; Toray Industries Inc
Priority date: 1997-06-30
Filing date: 1997-06-30
Publication date: 1999-01-29

Abstract

(57)【要約】【課題】発光管バルブの熱的衝撃による破損防止およ
び発光特性のばらつき低減をはかった多重管形放電灯お
よび光化学反応装置を提供することを目的とする。【解決手段】中間部外径に対し上下端部近傍の外径を
小径化（１２）した円筒状のセラミックスバルブ１１を
有するとともにこのバルブ１１の上下端部にそれぞれ電
極１５ａ、１５ｂが封装された長尺の発光管１と、この
発光管１上下の電極１５ａ、１５ｂに接続された給電部
材２４ａ、２４ｂと、これら発光管１および給電部材２
４ａ、２４ｂを収容するとともに一端に給電部６Ａ、６
Ｂを設けてなる外囲管２と、この外囲管２内の上下端部
にそれぞれ基端部２１ａ、２１ｂが設けられ発光管１の
端部を支持する支持部および発光管バルブ１１端部の小
径部外周に巻装された保持バンド７を有するサポート部
材４Ａ、４Ｂとを備えた多重管形放電灯およびこの放電
灯を光源とした光化学反応装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光化学反応などのよ
うな主として産業用に使用される、発光管が長尺な多重
管形の高圧金属蒸気放電灯およびこの放電灯を用いた光
化学反応装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高圧金属蒸気放電灯の発光管は、耐熱
性、耐圧性、耐蝕性などに優れているアルミナ（Ａｌ₂
Ｏ₃）などのセラミックスからなる透光性材料がバルブ
として用いられ、その両端には電極部が封着されてい
る。そして、この発光管内には点灯中に蒸発して所定の
ランプ電圧となる水銀や発光金属などと、始動を容易に
するためのアルゴンやキセノンなどの不活性ガスが封入
されている。

【０００３】また、この種の放電灯は発光管の保温、金
属材料の酸化防止、有害紫外線の遮断のために外囲管が
必要とされ、外囲管内を真空または窒素を含む不活性ガ
スの雰囲気に保ち、上記発光管をサポート部材を介し外
囲管内に支持させた少なくとも二重管以上の多重管構造
となしている。

【０００４】このような多重管形の高圧金属蒸気放電灯
の一種に、光化学反応装置などの光源として使用される
特別な波長の可視光線や紫外線などを放射する放電灯が
ある。これは或る特別な波長の光が、特定の光化学反応
を促進することからなされたもので、光化学反応装置に
おいて、反応液を収容した反応槽本体内に上記光源とし
ての高圧金属蒸気放電灯を浸漬して、この放電灯から放
射される光線により反応液を化学反応させるようになっ
ている。

【０００５】この種用途の放電灯は、発光管を石英ガラ
スや硬質ガラスからなる長尺な円筒状の外囲管内に収容
した密封型の多重構造となっていて、垂直な姿勢で反応
槽内に浸漬されるとともに外囲管内には反応液が侵入し
ないようになっている。この反応槽本体は反応効率を高
めるため深くなっていて、これに応じて発光長の大きな
放電灯が必要で、したがって、外囲管の長さが数十ｃｍ
から数ｍに及ぶものとなるとともに十〜数十ＫＷレベル
に大電力化されたものとなる。

【０００６】そして、このような多重構造の高圧金属蒸
気放電灯は、上記長尺な円筒形外囲管端部の封止部に給
電端子を設けるとともに外囲管内に給電線を兼ねるサポ
ート部材を配置し発光管の支持と電気的な接続をなして
いる。このサポート部材は発光管端部の支持部と発光管
バルブ端部の外周に巻装された金属板からなる保持バン
ドおよび外囲管内面に弾接する板ばねを有していて、こ
れら板ばねにより上記発光管を外囲管の軸線位置に支持
している。

【０００７】そして、この高圧金属蒸気放電灯は発光管
両端に設けた電極に電圧を印加して、電極間にアーク放
電を生起させ、このアーク放電の熱により発光管の温度
を上昇させている。この発光管の温度上昇により内部の
水銀やハロゲン化物などの発光金属が蒸発して、金属原
子はその元素特有のスペクトルで発光する。そして、ラ
ンプ特性は発光金属の蒸発によって変化するが、最冷部
温度の上昇がおさまり温度変化がなくなると一定の蒸気
圧となり安定した特性になる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したような外囲管
の長さが数十ｃｍから数ｍに及ぶ放電灯は、発光管長さ
も長く重量も大で耐震性や耐久性を考慮した支持を要す
る。しかし、セラミックスからなる円管状の発光管バル
ブは保持バンドで締付け保持されているが表面が円滑面
であり、この表面に巻装された金属板製の保持バンドは
予想以上の重量が加わったり震動衝撃を受けたときに保
持がずれることがある。また、金属板製の保持バンドで
巻装されているセラミックスバルブは、当接部に熱的な
衝撃や機械的な損傷を受け易く、バルブ端部が破損し易
いという問題があった。

【０００９】また、金属板製の保持バンドを緊締するこ
とにより固定する構造は、バルブ外径が最小径のものに
合わせてバンド長さが設定されているためその合わせ目
には隙間ができる。このバルブ端部のバンドが当接して
いる部分と隙間部とでは、熱伝導差により温度差がで
き、すなわちバルブ端部の円周に温度差を生じ、均一な
保温が行えなくなる現象がある。この温度差はランプ電
圧に影響を及ぼし、ランプ出力にばらつきを生じ反応効
率を低下させる要因となっていた。

【００１０】この発明が解決しようとする問題点は光化
学反応用など特に長尺の発光管を用いた高圧放電灯にお
いて、発光管バルブの端部近傍の外周に設けられる発光
管支持用のバンドがバルブの破損を招いたり、温度の均
一性を阻害する虞があるということである。

【００１１】本発明は、発光管バルブの熱的衝撃による
破損防止および発光特性のばらつき低減をはかった多重
管形放電灯および光化学反応装置を提供することを目的
とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の多重管形放電灯は、中間部外径に対し上下端部近傍の
外径を小径化した円筒状のセラミックスバルブを有する
とともにこのバルブの上下端部にそれぞれ電極が封装さ
れた長尺の発光管と、この発光管上下の電極に接続され
た給電部材と、これら発光管および給電部材を収容する
とともに一端に給電部を設けてなる外囲管と、この外囲
管内の上下端部にそれぞれ基端部が設けられ発光管の端
部を支持する支持部および発光管バルブ端部の小径部外
周に巻装された保持バンドを有するサポート部材とを具
備したことを特徴とする。

【００１３】発光管バルブは端部近傍の外径を小径化し
てあるのでバルブの中間部外径との境には段部があり、
熱膨脹で巻装が緩んでも保持バンドが小径部より逸脱し
て移動することがない。

【００１４】なお、本発明でいうサポート部材の基端部
とは、管端部に封止されたステムなど管内部材の基体と
なるものを指す。また、給電部材とは、電極に給電する
ため外囲管内に配設された給電体、給電線やリード線な
どを総称していう。

【００１５】本発明の請求項２に記載の多重管形放電灯
は、中間部外径に対し上下端部近傍の外径を小径化した
円筒状のセラミックスバルブを有するとともにこのバル
ブの上下端部にそれぞれ電極が封装された長尺の発光管
と、この発光管上下の電極に接続された給電部材と、こ
れら発光管および給電部材を収容するとともに一端に給
電部を設けてなる外囲管と、この外囲管内の上下端部に
それぞれ基端部が設けられ発光管の端部を支持する支持
部および発光管バルブ端部の小径部外周を耐熱性緩衝材
を介して巻装された保持バンドを有するサポート部材と
を具備したことを特徴とする。

【００１６】上記請求項１に記載したと同様な作用のほ
か、セラミックスからなる発光管バルブの端部近傍の小
径部と金属からなる保持バンドとは両者が硬質で滑り易
いが両者の間には、アルミナウールなどからなる耐熱
性、柔軟性および弾力性を有する緩衝材が介在させてあ
るので、巻装が容易で確実であるとともに緩衝材が応力
を吸収して、緩衝材および保持バンドが移動することが
ない。

【００１７】また、アルミナウールなどを小径部の全周
に巻装させたことにより、バルブの端部周面に温度差を
生じることが少なく、また、バルブのバンドの合せ目な
どに隙間があっても、介在させてあるアルミナウールな
どの緩衝材がこれを補完してランプ電圧のばらつきを低
減できる。

【００１８】本発明の請求項３に記載の多重管形放電灯
は、耐熱性緩衝材が、保持バンドより幅広で、バンドよ
り突出している部分が厚肉であることを特徴とする。

【００１９】上記請求項１および請求項２に記載したと
同様な作用のほか、保持バンドの端縁から巻装部分より
厚肉のアルミナウールなどの緩衝材を突出させた場合
は、この突出部が保持バンドの移動を制止することがで
きる。

【００２０】本発明の請求項４に記載の多重管形放電灯
は、耐熱性緩衝材が、アルミナウール、ジルコニアウー
ル、シリカウールから選ばれたものであることを特徴と
する。上記請求項３に記載したと同様な作用のほか、
アルミナ、ジルコニア、シリカなどを原料とする繊維状
の緩衝材であるので、耐熱性、柔軟性や弾力性に富み保
持バンドの巻装力を強くして確実強固な保持ができる。

【００２１】本発明の請求項５に記載の多重管形放電灯
は、電極を封装した発光管の全長が２５ｃｍ以上である
ことを特徴とする。

【００２２】垂直点灯される点滅時の熱的影響による伸
縮差が大きい、特に長尺な発光管を有する放電灯におい
て上記請求項１ないし請求項４に記載したと同様な作用
を奏する。

【００２３】本発明の請求項６に記載の多重管形放電灯
は、発光管および給電部材を収容した外囲管が、さらに
一つ以上の外囲管内に配設されていることを特徴とす
る。

【００２４】外囲管は一重のものに限らず、二重や三重
などの多重管としても上記請求項１ないし請求項５に記
載したと同様な作用を奏する。

【００２５】本発明の請求項７に記載の放電灯点灯装置
は、点灯回路と、この点灯回路の出力側に接続された上
記請求項１ないし請求項６のいずれか一に記載の多重管
形放電灯とを具備したことを特徴とする。

【００２６】通常の点灯回路装置を利用して容易にしか
も低電圧で点灯させることができる。本発明の請求項
８に記載の光化学反応装置は、上記請求項１ないし請求
項６のいずれか一に記載の多重管形放電灯からなる光源
と、上記請求項７に記載の放電灯点灯装置と、この光源
を収容する反応槽本体とを具備したことを特徴とする。
光化学反応装置として、上記請求項１ないし請求項７
に記載された作用を奏する光源と放電灯点灯装置とを備
えているので、放電灯に起因する事故が少なく所定の化
学反応を得ることができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下，本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１ないし図５は本発明に係る光
化学反応用などの光源として垂直点灯で用いられる大出
力の可視光放射用の多重管形の高圧金属蒸気放電灯Ｌを
示し、図１は一部を切除した概略正面図、図２は図１中
の発光管の上端部近傍の拡大側面図、図３は図１中の発
光管の下端部近傍の拡大正面図、図４は図２の上面図、
図５は図１のＡ−Ａ線に沿って横断した部分の断面図で
ある。（なお、図１中、発光管の一部とサポート部材の
一部は実線で示してある。）図中１は発光管、２は両端に封止部を有する石英ガラス
や硬質ガラスからなる円筒状の第１の外囲管で、内部に
サポート部材４Ａ、４Ｂを介し発光管１を支持してい
る。また、３は第２の外囲管で、硬質ガラスからなる長
尺円筒状の下端が略半球状に閉塞されているとともに上
端が封止され、内部にサポート部材５Ａ、５Ｂを介し上
記第１の外囲管２を収容支持している。また、内部には
窒素や不活性ガスが封入してある。

【００２８】上記第２の外囲管３は封止部３１の外部に
給電部となる一対の給電ピン３２ａ、３２ｂを、内部に
はこの給電ピン３２ａ、３２ｂに接続した一対の支持体
を兼ねた給電体５１ａ、５１ｂと、この給電体５１ａ、
５１ｂの先端部に取付けられた絶縁碍子５２ａ、５２ｂ
と、この絶縁碍子５２ａ、５２ｂに取付けられた金属線
からなる案内棒５３ａ、５３ｂとが設けてある。

【００２９】また、上記サポート部材５Ａ、５Ｂは、第
１の外囲管２の両端部に嵌合された金属板をリング状に
折曲して形成したホルダ５４ａ、５４ｂと、この両ホル
ダ５４ａ、５４ｂの側面に設けられた金属板を屈曲する
などして弾性が付与されたばね体５５ｂ、５５ｂ（図１
中、上端側のホルダ５４ａのばね体は図示していな
い。）と、下端側のホルダ５４ｂに設けられた金属板か
らなるＵ字形のばね体５５ｃを十字状に組合わせたもの
から構成されている。そして、サポート部材５Ａ、５Ｂ
は、側面に設けられたばね体５５ｂ、５５ｂおよび下方
側のＵ字形のばね体５５ｃとが、外囲管３の内壁に当接
することによって、第１の外囲管２を第２の外囲管３の
ほぼ同心軸上に支持している。また、この第１の外囲管
２の上端側のホルダ５Ａには２個の中空の摺動管５６
ａ、５６ｂが固定されていて、この摺動管５６ａ、５６
ｂ内には上記の案内棒５３ａ、５３ｂが挿入されてい
る。

【００３０】また、図中６Ａは第１の外囲管２の上端側
に接続される給電線、６Ｂは下端側に接続される給電線
で、それぞれの一端は給電体５１ａ、５１ｂと絶縁碍子
５２ａ、５２ｂとの間にナット５７により固定されてい
る。そして、上記の下端側に接続される給電線６Ｂは大
部分が石英ガラスからなる絶縁管６１で覆われている。
そして、上記給電ピン３２ａ、３２ｂ、給電体５１ａ、
５１ｂおよび給電線６Ａ、６Ｂで給電部材を構成してい
る。

【００３１】また、第１の外囲管２は図１に示すように
両端部に基端部をなすステム２１ａ、２１ｂが封止ら
れ、このステム２１ａ、２１ｂにバンド２２ａ、２２ｂ
で固定された金属線からなる支持棒２３ａ、２３ｂの先
端に発光管１を支承したサポート部材４Ａ、４Ｂが取付
けられているとともにステム２１ａ、２１ｂからは上記
給電線６Ａ、６Ｂに接続した給電部材を構成するリード
線２４ａ、２４ｂが延在されサポート部材４Ａ、４Ｂに
接続している。

【００３２】また、図１中、２５、２５、…は外囲管２
の内壁に弾接するよう金属板で形成された板ばね部材で
支持棒２３ａ、２３ｂの複数箇所に所定の間隔を隔てて
固定されている。また、２６、２６、…はリード線２４
ａに取付されバリウム（Ｂａ）などからなるリング状の
ゲッタ材で、このゲッタ材２６、２６、…は高周波加熱
により蒸発させ第１の外囲管２の内壁面上に蒸着してゲ
ッタ膜を形成し、外囲管２内の不純ガスを吸着するよう
にしている。

【００３３】また、上記発光管１は、図２および図３に
要部を示すようにアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）などからなる
透光性のセラミックスバルブ１１の両端部をニオブ製の
エンドキャップ１３が耐熱性の接着剤１７を介して気密
に封止接合してある。このバルブ１１の外径は、中間部
に対し両端部近傍がたとえば外面側を研削により小径化
した小径部１２が形成してある。１４はエンドキャップ
１３に気密に接合された排気管を兼ねる細管で、内部に
はそれぞれタングステン線を三重に密巻きした電極１５
ａ、１５ｂの電極軸１６ａ、１６ｂが固定されている。
また、この発光管１内には所定量のナトリウムと水銀お
よび始動補助用にキセノンガスが封入されている。

【００３４】この発光管１は金属板から型抜きしたサポ
ート部材４Ａ、４Ｂにより支持される。このサポート部
材４Ａ、４Ｂは周囲にフランジ部４１を有する半円状の
一対のカバー体４２、４２を端縁部４３、４３において
溶接して形成した円筒状のカバー４４と、中央に凹部４
６、４６を有する一対のコ字形の挾持部材４５、４５
と、上記フランジ部４１を切り起こすかまたは別体のＬ
字形を取付けることによって形成した係止片４７、４７
（一方は裏側で見えない。）とからなる支持部および係
止片４７、４７に取付けられた保持バンド７、７とから
なる。

【００３５】そして、発光管１の細管１４が一対の挾持
部材４５、４５の凹部４６、４６内にある状態で溶接４
８され、この挾持部材４５、４５の端部は上記カバー体
４２、４２の端縁部４３、４３においても溶接やねじに
より固定されていて、上記フランジ部４１、端縁部４
３、カバー４４（カバー体４２）、挾持部材４５、凹部
４６でもって発光管１のサポート部材４Ａ、４Ｂの支持
部を構成している。

【００３６】また、発光管１のバルブ１１外径を中間部
より小径とした端部の小径部１２には帯状に切断した耐
熱性のアルミナウール７５、７５などの緩衝材を介して
上記の保持バンド７、７が巻装され、バンド７、７の端
縁部７１、７１を少なくとも各１本のねじ７２で止める
ことによって固定している。そして、このときバルブ１
１の小径部１２に巻かれたアルミナウール７５は、保持
バンド７の幅より少々広くエンドキャップ１４側に少々
突出させているとともにこの突出部７６はバンド７で緊
締されている部分より厚肉としてある。

【００３７】また、上記上方側サポート部材４Ａのカバ
ー体４２のフランジ部４１には２個の中空の摺動管４
９、４９が固定されていて、この摺動管４９、４９内に
は上記上方側のステム２１ａに支持された案内棒２３
ａ、２３ａの先端が挿入され、また、上記下方側サポー
ト部材４Ｂは上記下方側のステム２１ｂに支持された支
持棒２３ｂ、２３ｂの先端に固定されていて、発光管１
は第１の外囲管２内のほぼ中心に軸支されている。な
お、図示していないがカバー体４２の周囲などサポート
部材４Ａ、４Ｂには外囲管２内壁に当接するばね体が設
けられている。

【００３８】また、上記の上方側サポート部材４Ａのカ
バー体４２のフランジ部４１には、四角形の筒状部を有
する係止片８１が取付けられ、この筒状部内にはセラミ
ックスからなる長方形板状の電気絶縁体８２の基端部が
挿入固定されている。また、下方側サポート部材４Ｂの
バンド７あるいはフランジ部４１、ここではフランジ部
４１に透孔８５や切欠部を有するセラミックスなどの電
気絶縁体で形成されたガイド８６が取付けられている。

【００３９】そして、上方側の電極１５ａに近い電気絶
縁体８２の先端部近傍に形成した透孔８３には、高融点
金属たとえばモリブデン線、タングステン線、レニウム
線、タンタル線やタングステン・レニウムなどの合金線
などからなる可撓性の近接導体８７の先端部８８が取付
けられている。この近接導体８７は発光管バルブ１１の
外表面近くを発光管１の軸に対して斜行して延在し、下
方側サポート部材４Ｂの挾持部材４５に溶接やねじ止め
により電気的に接続されている。なお、このときガイド
８６の透孔８５下方側に延在する近接導体８７には少々
弛みがあってもよい。

【００４０】なお、図中７３は重合された挾持部材４
５、４５の固定および給電線２４を接続固定しているね
じである。また、上記において上方側に円筒状のカバー
４４を設けたが、同様なカバーを下方側にも設けてもよ
く、このカバー４４で発光管１管端部の保温を行うこと
ができる。

【００４１】このような構成の放電灯Ｌはたとえば図６
にその一部を示す光化学反応装置Ｃに組込まれ使用され
る。図６においてＣ１は光化学反応槽本体で、放電灯Ｌ
は第２の外囲管３の封止部３１側を上にした状態で、す
なわち、垂直状態で反応槽本体Ｃ１の反応液Ｃ２内に浸
漬されている。図中Ｃ３は蓋体、Ｃ４はパッキングであ
る。

【００４２】つぎに、この光化学反応装置における作用
について説明する。

【００４３】上記放電灯Ｌはたとえば図７に示すよう
な、点灯装置Ｅが昇圧トランスと安定器などを有する点
灯回路の出力側Ｅ１に接続され点灯される。すなわち、
点灯装置Ｅを介し給電ピン３２ａ、３２ｂに電圧を印加
すると、上方の電極１５ａには給電ピン３２ａ−給電体
５１ａ−給電線６Ａ−第２の外囲管２のリード線２４ａ
−サポート部材４Ａの挾持部材４５−発光管１の細管１
４−電極軸１６ａ−電極１５ａへ、また、下方の電極１
５ｂには給電ピン３２ｂ−給電体５１ｂ−給電線６Ｂ−
第２の外囲管２のリード線２４ｂ−サポート部材４Ｂの
挾持部材４５−発光管１の細管１４−電極軸１６ｂ−電
極１５ｂおよびサポート部材４Ｂの挾持部材４５−近接
導体８７−先端部８８へと通電される。

【００４４】この通電によって放電は、まず導体間隔が
最も接近している上方側電極１５ａと近接導体８７の先
端部８８との間に生起し、この近接導体８７と同電位の
下方側電極１５ｂへと移行していき、最終的には発光管
１内の電極１５ａと電極１５ｂとの間で継続され、所定
波長の発光が行なわれ、反応液Ｃ１に光を照射して光化
学反応を起こさせることができる。

【００４５】このような放電灯Ｌは点灯中放電熱によっ
て発光管１が高温度になり、内側の第１の外囲管２およ
び外側の第２の外囲管３を含む管内の部材、すなわち発
光管１を含むサポート部材４Ａ、４Ｂ、５Ａ、５Ｂや近
接導体８７なども高温度になり熱膨張する。

【００４６】この熱膨張や消灯時の収縮に対して、発光
管１はサポート部材４Ａのフランジ部４１上に設けた中
空の摺動管４９、４９が第１の外囲管２のステム２１ａ
に支持された案内棒２３ａ、２３ａの表面上を滑動する
ことによってこの伸縮を吸収できる。また、第１の外囲
管２はサポート部材４Ａ、４Ｂのホルダ５４ａ上に設け
た中空の摺動管５６ａ、５６ｂが案内棒５３ａ、５３ｂ
の表面上を滑動することによってこの伸縮を吸収でき
る。さらに、サポート部材５Ａ、５Ｂはばね体５５ｂ、
５５ｂ、５５ｃが管内壁に弾性的に当接しているだけで
あるので、管軸方向および径方向の伸縮を摺動により容
易に移動できる。

【００４７】そして、発光管１が熱膨張により伸長して
も、上方の電気絶縁体８２と下方側の電気絶縁体からな
るガイド８６との間に傾斜させて張架してある可撓性の
近接導体８７に起きる弛みは、重力により張架間におい
て上下からみてほぼ一直線状で下方に向け起きるので、
弛み部が発光管１のバルブ１１の外表面に接触すること
がなく、熱衝撃によってバルブ１１にクラックを生じさ
せることもない。また、近接導体８７に過大な重量負荷
もかからないので破断の発生もない。

【００４８】また、最も温度上昇する発光管１のバルブ
１１を保持しているサポート部材４Ａ、４Ｂに熱応力が
加わっても、小径部１２には耐熱性、柔軟性および弾力
性を有するアルミナウール７５が介在しているとともに
この小径部１２と通常外径部との境には段部１８があ
り、アルミナウール７５が小径部１２より逸脱すること
がない。したがって、このアルミナウール７５およびこ
のアルミナウール７５に巻装された保持バンド７が移動
することがない。

【００４９】また、保持バンド７の端縁から巻装部分よ
り厚肉のアルミナウール７５を突出させた場合は、この
突出部７６が保持バンド７の移動を制止することができ
るが、この突出部がエンドキャップ１４取付けと反対側
のバルブ１１中央の放電経路側であると、光放射特性を
低下する虞があるので好ましくない。

【００５０】また、この保持バンド７端縁部７１、７１
の固定は、複数本のねじ７２で行うこともよいが、単に
１本のみの方が他のねじを締めたときの影響がなく、緩
衝材７５を略均一な応力で巻付けることができ好まし
い。

【００５１】また、アルミナウール７５を小径部１２の
全周に巻装させたことにより、バルブ１１の端部周面に
温度差を生じることが少なく、また、バルブ１１のバン
ド７の合せ目などに隙間があっても、介在させてあるア
ルミナウール７５がこれを補完してランプ電圧のばらつ
きを低減できる。

【００５２】したがって、点灯時に限らず放電灯Ｌなど
に震動や衝撃が加わったときにも、アルミナウール７５
および保持バンド７は、小径部１２から移動することな
く発光管１の支持を確実に行うことができるとともに端
部を均一に保温してランプ電圧のばらつきを低減して反
応装置の効率を向上ができる。

【００５３】なお，本発明は実施の形態に限定されな
い。たとえば上述した実施の形態では、発光管バルブ端
部の小径部と保持バンドとの間にアルミナウールなどの
緩衝材を介在させたが、緩衝材を介在させなくても、小
径部と中間部との境に段部が形成してあるので、保持バ
ンドが移動することなく安定した保持が可能である。

【００５４】また、上記実施の形態では放電灯として高
圧ナトリウムランプについて述べたが、水銀を封入した
水銀灯や水銀とハロゲン化物を封入したメタルハライド
ランプなどであってもよく、放射光も可視光放射用に限
らず紫外線放射用あるいは可視光と紫外線放射用の放電
灯であってもよい。

【００５５】また、発光管を形成するバルブ材質はアル
ミナに限らず他の材質の透光性セラミックスであっても
よく、外囲管を形成するバルブ材質も実施の形態のもの
に限らず他の材質であってもよい。

【００５６】さらに、発光管などを支持するサポート部
材の構造や材質は実施の形態に限るものではなく、金属
部材の材質は耐熱性、耐蝕性などを考慮してニオブ、ス
テンレスやニッケルなどを適宜選べばよい。

【００５７】

【実施例】本発明を５０ＫＷの高圧ナトリウムランプに
適用した具体例を説明する。外観構造は図１〜図５に示
す実施の形態のものとほぼ同構成の放電灯Ｌで、発光管
１は長さ約１７５０ｍｍ（発光長約１６２０ｍｍ）、ア
ルミナ管（熱膨張率約８．０×１０^-6ｃｍ／ｃｍ／℃）
の中間部分の外径約５２．１ｍｍ、内径約４８．０ｍ
ｍ、端部から約２５ｍｍまでの外表面を研削した部分の
小径部１２の外径約５２．１ｍｍからなるバルブ１１を
用い内部にはナトリウムおよび水銀とキセノンガスとが
封入してある。また、内側の第１の外囲管２は長さ約２
３０ｃｍ、外径約８ｃｍの石英ガラスからなり、内部は
真空にしてある。さらに、外側の第２の外囲管３は長さ
約２９０ｃｍで外径約１３ｃｍの硬質ガラスからなり、
内部に窒素が封入してある。

【００５８】このランプＬを通常の使用状態（垂直で点
滅）で累計約１５、０００時間点灯して、発光管１の保
持バンド７に異常の発生はなく、正常な点灯を行うこと
ができた。

【００５９】

【発明の効果】請求項１ないし請求項６の発明によれ
ば、発光管バルブ端部には、小径部と中間部との境に段
部が形成してあるので、この小径部に巻装した保持バン
ドは移動することがなく、外囲管内に発光管を安定して
保持することが可能である。

【００６０】また、請求項２ないし請求項６の発明によ
れば、発光管バルブ端部の小径部と保持バルブとの間に
耐熱性、柔軟性および弾力性を有するアルミナウールな
どの緩衝材を介在させたので、外囲管内に発光管をより
安定して保持することが可能で、発光管バルブの損傷を
防止できるとともにバルブに巻装した緩衝材が管端部を
均一に保温してランプ電圧のばらつきなどを防止できる
効果を奏する。

【００６１】また、請求項７の発明によれば、ランプ電
圧が安定して点灯特性が向上できる。さらに、請求項
８の発明によれば、上記請求項１ないし請求項７に記載
された効果を奏する光源と放電灯点灯装置とを備えてい
るので、放電灯に起因する事故が少ないとともに安価で
所定の化学反応を得ることができる光化学反応装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の多重管形放電灯を示す一
部切欠概略正面図である。

【図２】図１中の発光管の上端部近傍を示す一部切欠拡
大正面図である。

【図３】図１中の発光管の下端部近傍を示す一部切欠拡
大正面図である。

【図４】図２の上面図である。

【図５】図１のＡ−Ａ線に沿って横断した部分の断面図
である。

【図６】本発明の光化学反応装置の一部を示す断面正面
図である。

【図７】本発明の多重管形放電灯の点灯回路装置を示す
概略回路図である。

【符号の説明】

Ｌ：多重管形放電灯１：発光管２：第１の外囲管３：第２の外囲管１１：発光管バルブ（セラミックスバルブ）１２：小径部１５ａ、１５ｂ：電極２１ａ、２１ｂ：基端部（ステム）２４ａ、２４ｂ：給電部材（リード線）４Ａ、４Ｂ、５Ａ、５Ｂ：サポート部材６Ａ、６Ｂ、３２ａ、３２ｂ：給電部（給電線、給電ピ
ン）７：保持バンド７５：耐熱性緩衝材Ｃ：光化学反応装置Ｃ１：反応槽本体Ｅ：点灯回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐々木博基東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ライテック株式会社内 (72)発明者米沢昭弘東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ライテック株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中間部外径に対し上下端部近傍の外径を
小径化した円筒状のセラミックスバルブを有するととも
にこのバルブの上下端部にそれぞれ電極が封装された長
尺の発光管と；この発光管上下の電極に接続された給電
部材と；これら発光管および給電部材を収容するととも
に一端に給電部を設けてなる外囲管と；この外囲管内の
上下端部にそれぞれ基端部が設けられ発光管の端部を支
持する支持部および発光管バルブ端部の小径部外周に巻
装された保持バンドを有するサポート部材と；を具備し
たことを特徴とする多重管形放電灯。
【請求項２】中間部外径に対し上下端部近傍の外径を
小径化した円筒状のセラミックスバルブを有するととも
にこのバルブの上下端部にそれぞれ電極が封装された長
尺の発光管と；この発光管上下の電極に接続された給電
部材と；これら発光管および給電部材を収容するととも
に一端に給電部を設けてなる外囲管と；この外囲管内の
上下端部にそれぞれ基端部が設けられ発光管の端部を支
持する支持部および発光管バルブ端部の小径部外周を耐
熱性緩衝材を介して巻装された保持バンドを有するサポ
ート部材と；を具備したことを特徴とする多重管形放電
灯。
【請求項３】上記耐熱性緩衝材は、保持バンドより幅
広で、バンドより突出している部分が厚肉であることを
特徴とする請求項２に記載の多重管形放電灯。
【請求項４】上記耐熱性緩衝材は、アルミナウール、
ジルコニアウール、シリカウールから選ばれたものであ
ることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の多
重管形放電灯。
【請求項５】電極を封装した発光管の全長が２５ｃｍ
以上であることを特徴とする請求項１ないし請求項４の
いずれか一に記載の多重管形放電灯。
【請求項６】上記発光管および給電部材を収容した外
囲管が、さらに一つ以上の外囲管内に配設されているこ
とを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一に
記載の多重管形放電灯。
【請求項７】点灯回路と；この点灯回路の出力側に接
続された上記請求項１ないし請求項６のいずれか一に記
載の多重管形放電灯と；を具備したことを特徴とする放
電灯点灯装置。
【請求項８】上記請求項１ないし請求項６のいずれか
一に記載の多重管形放電灯からなる光源と；上記請求項
７に記載の放電灯点灯装置と；この光源を収容する反応
槽本体と；を具備したことを特徴とする光化学反応装
置。