JPS6120111B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はアルミナセラミツク管よりなる発光
管バルブの両端に主電極を設けるとともにこの発
光管バルブの外周部に始動用補助電極を備えた金
属蒸気放電灯に関する。

たとえば高圧ナトリウムランプは、アルミナセ
ラミツクからなる発光管バルブの両端をニオブや
タンタル等のキヤツプで閉封し、これらキヤツプ
にそれぞれ主電極を装着して構成し、このバルブ
内に発光金属として水銀およびナトリウムを封入
してある。また従来にあつては、上記バルブ内に
始動用ガスとして10〜20torrのキセノンを封入し
てあるが、このキセノンはランプ効率が向上する
ものの始動電圧が1500〜2500Vときわめて高くな
り、このため通常の200Vの電源で使用するには
高圧パルスを発生させる始動装置を必要としてい
る。しかしながらこの始動装置は、価格が高くな
るばかりでなく、パルスによるクイズの発生、ラ
ンプ配線長に対する制限、ランプ交換時の安全性
等、種々の面倒な欠点を抱えている。

このようなことから近時、始動用ガスとしてペ
ニング効果が大きなネオンとアルゴンとの混合ガ
スを使用し、かつ発光管バルブの外周部に、常温
時には発光管バルブに近接し、点灯後のバルブ昇
温時にはバルブから離間するような、熱的変形す
る導体からなる静電容量性の始動用補助電極を設
けたランプが提案されている。しかしながらこの
提案によるランプにあつては、通常の200V電源
で実用的に点灯可能な始動電圧である180V、好
ましくは160V以下の始動電圧をばらつきなく得
るためには、始動用補助電極の発光管バルブに近
接した部分の面積を大きくする必要があり、点灯
時にナトリウムイオンの吸引を防止する目的でこ
の近接部分がバルブから離れるといえども発光を
阻止することからその光量損失は無視できないも
のである。またこの始動用補助電極は熱的変形特
性を得るためにバイメタルを使用しているが、バ
イメタルの許容温度は通常500℃程度とされてお
り、このためバルブに近接する部位が発光管から
の熱輻射により熱劣化変形してしまつて、結局は
始動電圧が上昇し、始動点灯し難くなると云う不
具合があつた。例えば使用初期においては、始動
点灯率100％であつたのに、10000時間点灯後の時
点では始動点灯率が38％程度に低下している。

この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、始動用補助電
極における発光管バルブに近接する部位は難溶性
金属部材にて構成するとともに、この部分は多孔
性板状または線材を互に間隙を存して面状に形成
して、光放射阻止を軽減しかつ長時間の点灯にお
いても熱劣化変形することがない金属蒸気放電灯
を提供しようとするものである。

以下この発明の一実施例を第１図ないし第４図
を参照して説明する。

図面は400W定格の高圧ナトリウムランプを示
し、１は外管、２はこの外管１の一端に被着した
口金、３はこの口金２に設けたアイレツト端子を
示す。上記外管１内には一端にステム４が封着さ
れており、このステム４には上記口金２およびア
イレツト端子３に接続された内部リード線５ａ，
５ｂが封止されている。そしてこれら内部リード
線５ａ，５ｂには、それぞれ導電性サポート６
ａ，６ｂが溶接されており、一方のサポート６ａ
は外管１内を他端に向つて延び、この外管１の先
端に形成した小径部に弾性板７，７を介して弾着
されている。またこれらサポート６ａ，６ｂには
それぞれ導電線のホルダー８，８が固着されてい
る。この場合、一方のホルダ８は一端が他方のサ
ポート６ｂに電気的に接続され他端が一方のサポ
ート６ａに絶縁チユーブ９を介して支持されてい
る。そしてこれらホルダ８，８間には発光管１０
が架け渡されている。この発光管１０は、アルミ
ナセラミツクからなる発光管バルブ１１の両端開
口部をニオブやチタン等のキヤツプ１２，１２で
閉止し、これらキヤツプ１２，１２にそれぞれ主
電極１３ａ，１３ｂを取り付けて構成してある。
そしてこれら主電極１３ａ，１３ｂは前記ホルダ
８，８を介してサポート６ａ，６ｂに電気的に接
続されているものである。そしてこの発光管バル
ブ１１内には、発光金属として所定量の水銀およ
びナトリウムと、始動用ガスとして0.5％のアル
ゴンを混入したネオンを約20torrの圧力で封入し
てある。またこのような発光管１０の外周部には
始動用補助電極１４を設けてある。すなわち１５
はバイメタルであり、このバイメタル１５は略Ｖ
字状に折曲し、この折曲部を一方のサポート６ａ
の一方の主電極１３ｂ側に偏つた部位に溶接して
ある。そしてこのバイメタル１５の両端部には補
助電極導体１６，１６が溶接されており、これら
電極導体１６，１６は発光管バルブ１１の外周囲
に対向する円弧状に曲成されている。しかしてこ
れら電極導体１６，１６は約1000℃以上の高温で
も熱劣化しないような離溶性金属材料、たとえ
ば、タングステン、モリブデン、タンタル、ニオ
ブ、鉄、ニツケル、コバルト、その他ステンレス
や他の合金等で形成されている。そしてこのよう
な電極導体１６，１６は、本実施例の場合、網状
に編組されており、各編目の隙間を介して発光管
バルブ１１からの放射光が透過できるようになつ
ている。

しかしてこのような構成による実施例のランプ
は、常温時に始動用補助電極１４の補助電極導体
１６，１６がバイメタル１５の作用により発光管
バルブ１１の外側面に当接または接近しており、
この状態で通電を開始すると一方の主電極１３ｂ
とこれら電極導体１６，１６との間で放電が開始
されたのちこの放電が主電極１３ａ，１３ｂ間へ
と成長する。この場合、発光管バルブ１１内には
始動用ガスとしてネオンとアルゴンとの混合ガス
を封入してあるため、このネオンとアルゴンとの
相乗作用によりきわめて低い電圧によつて始動が
可能となり、たとえば400W定格ランプの場合に
は約160V程度の始動電圧で充分に点灯する。

つぎに放電が安定すると、発光管バルブ１１が
昇温し、この熱によりバイメタル１５が加熱され
て彎曲し、第３図中想像線で示されるように変形
する。このため電極導体１６，１６がバルブ１１
から離間するので、ナトリウムイオンがこの電極
導体１６，１６に吸引されることが少なくて黒化
が解消されるばかりでなくバルブ１１から放出さ
れる光を遮ぎる割合が少なくなり、かつ電極導体
１６，１６自身がバルブ１１からの熱を受け難く
なり熱劣化が少なくなる。しかも、この電極導体
１６，１６は難溶性金属材料にて成形されている
ため、バルブ１１の正常な昇温温度範囲では不所
望な熱変形を生じることがなく、長期の使用に耐
えかつ正常な作動が可能となる。そしてまたこの
電極導体１６，１６は網目に形成されているか
ら、第３図の想像線で示されるようにバルブ１１
から遠ざかつた状態において、各網目の間隙から
放射光を透過させることができ、このため光量が
増大して光効率が向上する。

なお400W定格の高圧ナトリウムランプの場
合、厚さ0.15mm、幅4.0mmのバイメタル１５を使
用し、電極導体１６，１６として0.1mm径のステ
ンレス線からなり４×４mmの網目状の網体を使用
して実験したところ、第４図に示されるごとく電
極導体１６，１６のバルブ軸方向に沿う寸法Ｌの
値によつて始動電圧が変化し、160V以下の始動
電圧とするためにはＬ≧20mmを必要とすることが
判つた。そしてこの寸法であれば10000時間の寿
命試験でも始動電圧が上昇することがないこと
（10000時間点灯後における時点での始動点灯率は
100％）も確認されている。また上記のような網
体を使用すれば、電極導体１６，１６が網目に形
成されていない従来のものに比べて光量が約10％
増大したことも認められている。即ち両者は共に
始動電圧158Vで良好な始動性を示したが、全光
束においては従来例の場合38000lmであつたのに
対して実施例の場合41900lmで遮光問題も大幅に
改善されていた。

なお上記実施例においては、電極導体１６，１
６として網目に形成したものを使用したが、この
ものはパンチングメタルやエキスパンドメタルで
構成してもよく、また第５図に示されるように難
溶性金属線を蛇行状に折曲成形して面状に形成し
たもの、または金属線を格子状に組み込んだも
の、さらにまた第６図に示されるように多数本の
金属線をバルブの軸方向に沿つて互に離間させて
配設して面状に形成したものなどであつても実施
可能である。

また始動用ガスとしてはネオンとアルゴンとの
混合ガスに限らず、ネオンとキセノン、ネオンと
クリプトンまたはネオンとアルゴン、キセノンク
リプトンのうちの複数種との混合ガスであつても
実施できるものである。

以上詳述したこの発明は、始動用補助電極にお
ける発光管バルブに近接する部位を、離溶性金属
材料からなり多孔性板状もしくは線材を互に間隙
を存する面状に形成したので、この部分が発光管
バルブの熱を受けても不所望な熱劣化を生じるこ
とがなくなり寿命が向上し、かつ点灯時において
発光管バルブから放射される光を遮ぎる割合が少
なくなつて光量が増大するなどの効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はこの発明の一実施例を示
し、第１図は全体の側面図、第２図は要部の側面
図、第３図はその断面図、第４図は補助電極の幅
Ｌと始動電圧との関係を示す特性図、第５図およ
び６図はそれぞれ他の実施例の第２図に相当する
側面図である。 １…外管、１０…発光管、１１…発光管バル
ブ、１３ａ，１３ｂ…主電極、１４…始動用補助
電極、１５…バイメタル、１６，１６…補助電極
導体（バルブに近接する部位）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アルミナセラミツク管よりなる発光管バルブ
   内に発光金属およびネオンを主体としその他アル
   ゴン、キセノン、クリプトンの少なくとも一種を
   混合してなる始動用ガスを封入するとともに、こ
   の発光管バルブの外周部に一方の主電極と電気的
   に接続され常温では上記バルブに近接して始動を
   容易にし、点灯時には該バルブからの熱によつて
   変形して該バルブから離れる静電容量性の始動用
   補助電極を設けたものにおいて、この補助電極は
   常温時に上記バルブに近接する部位が離溶性金属
   材料からなり、かつ多孔性板状、もしくは線材を
   互に間隙を存して面状に形成してあることを特徴
   とする金属蒸気放電灯。