JPS6380461A - メタルハライドランプ - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はセラミック製発光管バルブの両端を導電性セラ
ミック製閉塞体で封止してなるメタルノ・シイトランプ
に関する。

（従来の技術） メタルハライドランプは水銀ランプにメタルノ・ライド
（金属ハロゲン化物）を添加した水銀ラングの改良ラン
プであるが、メタルハライドを添加するために、水銀ラ
ンプには無い種々の問題が発生する。最大の問題は始動
電圧が高いことである。

この原因は、水銀ランプに使用している性能の良いバリ
ウムＢａ系のエミッタがハロゲンと反応するため使用で
きないこと、遊離したハロゲンが始動電圧に悪影響をお
よぼすこと等にあり、これ等不都合に対しては種々の対
策が講じられている。

一方９本ランプのように始動用希ガスとしてのアルゴン
と水銀を封入したものにあっては、この両者がいわゆる
ペニング効果を奏し、始動電圧を低下させる作用を発揮
する。すなわち、アルゴンガスの準安定状態にある励起
電圧が水銀蒸気の電離電圧よりも少し大きいので、アル
ゴンの準安定原子は水銀原子を極めて能率良く電離する
ため低い始動電圧を得ることができる。しかしながら。

上記ペニング効果は水銀の蒸気圧のアルゴンガス圧の０
．１％近辺において最大の効果を発揮するのに対し、始
動時のランプ温度は常温たとえば２０℃程度であり、こ
の温度における水銀の蒸気圧は約０．００１２）−ルで
約２０）−ルの圧力で封入されているアルゴンガス圧の
０．００６％に過ぎず、したがって充分なペニング効果
は期待できない状態にある。

このような状態に対処して、始動時に予め水銀を充分な
ペニング効果を発揮できる蒸気圧になるように加熱する
ための予熱ヒーターを組込む手段が知られている。

ところで近年９発光管バルブを従来の石英ガラス管から
より耐熱性のセラミック管に代えることによって封入金
属ハロゲン化物の蒸気圧を高めて発光特性を向上したメ
タルハライドランプが開発された。しかしながら、セラ
ミック管は石英ガラス管のようにその開口端部を圧潰封
止することができないため、別体のたとえばセラミック
製の閉塞体を用いガラスソルダのような封着材を介して
その開口端部を封止し、上記閉塞体をガラスソルダな介
して気密に挿通ずるリード線に電極を支持させる構造が
とられている。さらに最近は、上記閉塞体のリード線封
着部であるガラスソルダ部におけるクラック発生に対処
して、導電性セラミック製の閉塞体を使用する手段も開
発されている。

すなわち、このように閉塞体自体が電気導体であればわ
ざわざ上記電極支持用のリード線をガラスソルダを介し
て挿通させる必要はなくなり、単に電極の基端側を閉塞
体に固着させるだけで良いから、この部分のガラスソル
ダは不要となる。

このような導電性セラミック閉塞体を使用した場合に、
先に述べた水銀蒸気圧上昇のための予熱ヒーターを組込
むには、予熱ヒーターのリード線を絶縁物たとえばガラ
スソルダを介して閉塞体を挿通させなければならず、こ
れでは折角導電性セラミックを使用した意味がないこと
になる。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のように従来のセラミック発光管バルブの両端部を
導電性セラミック閉塞体で封止してなるメタルハライド
ランプにあっては、始動特性を改善するための予熱ヒー
タの組込みに難点があった。

そこで本発明は以上の欠点を除去するもので。

別体の予熱ヒーターを使用することなしに、始動特性を
改善できるメタルハライドランプを提供するものである
。

〔発明の構成〕

（問題を解決するための手段） 本発明のメタルハライドランプでは、セラミック発光管
バルブの端部を封止する導電性セラミック製閉塞体の外
側に電極への電力供給体であるリード線の他にさらに別
のリード線を固着し、この別のリード線をバイメタルス
イッチを介して対向電極へのリード線に接続することに
より、ランプの始動前に上記導電性セラミック製閉塞体
自体を通電発熱させて予熱ヒータとしての役目を持たせ
るよ５に構成される。

（作用） このような構成であれば、ランプの始動前の閉塞体自体
の発熱によって、封入水銀は弁封したアルゴンのガス圧
に対し充分なペニング効果を発揮できる蒸気圧に迄昇圧
させることができるので。

始動は容易となる。また、水銀が昇圧するとバイメタル
スイッチは開いて閉塞体の予熱ヒータとしての役目は終
わる。

（実施例） 以下５図面に示した実施例に基づいて本発明の詳細な説
明する。

図は２５０Ｗメタルハライドランプとその点灯装置の概
略図を示し、（１）は外管、（２）は外管（１）内に収
容された発光管、（３）はセラミックたとえば透光性の
アルミナセラミックからなる発光管バルブでその両端開
口部はそれぞれガラスソルダ（４）を介して導電性セラ
ミックたとえば（アルミナ−タングステン）からなる閉
塞体（５Ａ）、（５Ｂ）で気密に封止されている。各閉
塞体（５Ａ）　、　（５Ｂ）の内側には電極（６Ａ）　
、　（６Ｂ）が、また外側にはリード線（７Ａ）。

（７Ｂ）がそれぞれ固着され、さらに一方の閉塞体（５
Ａ）の外側には別のリードｍ　（７Ｃ）が固着され。

コノ別ノリード線（７Ｃ）は常閉形バイメタルスイツチ
（８）を介して他方の閉塞体（５Ｂ）のリード線（７Ｂ
）に接続されている。また１発光管（２）内には常温で
約２０トールの始動用アルゴンガスと水銀（９）および
金属ハロゲン化物ａ１が封入されている。なお、　（１
１）は安定器、卸は交流電源である。

なお、上記閉塞体（５Ａ）　、　（５Ｂ）は導電性セラ
ミック原料であるアルミナ顆粒とタングステン粉末との
混合物を、所定形状に圧縮成形したのち、焼檀すること
によって得られるが、その電気抵抗値は原料の混合比や
粒度の調整によって所望の電気抵抗値を得ることができ
、特に上記一方の閉塞体（５Ａ）は所定の粒径な有する
アルミナ顆粒８５％。

タングステン粉末１５％（重量比）からなり、この閉塞
体（５人）の外側に固着されている２本のリード線（７
ａ）と（７Ｃ）との間の導電性セラミックの電気抵抗値
は約０．４０になるように設定されている。

また、バイメタルスイッチ（８）は２人の電流が流れる
と１０秒間でその接点が開くように設定され。

安定器（１１）は短絡電流が２人のものを使用する。

このような構成であれば、電源αのを投入すると。

まず一方の閉塞体（５人）にはリード線（７人）と（７
Ｃ）とを介して２人の電流が流れ、電気抵抗値が０．４
Ωの閉塞体（５Ａ）は発熱し２通電１０秒間に当初常温
たとえば２０℃であった閉塞体温度は４０℃昇温して６
０℃となり、予熱ヒーターとして動作する。

これによって、閉塞体（５Ａ）上に滞留する水銀（９）
もまた６０℃にまで昇温して蒸発し、その蒸気圧は０．
０２）−ルとなり、２０トール封入されているアルゴン
のガス圧に対して０．１％とペニング効果が最大に発揮
される圧力比となる。また、この時点でバイメタルスイ
ッチ（８）の接点は開いて閉塞体（５人）への通電は断
たれ、予熱ヒーターとしての動作は終了する。

続いて、上記（アルゴン−水銀）のペニング効果によっ
て９発光管（２）の対向電極（６Ａ）　、　（６Ｂ）間
には低い始動電圧で放電が生じ、ランプは点灯するに至
る。

なお、上記実施例では発光管バルブの材質としてアルミ
ナセラミックを使用したが、これに限定されるものでは
なく、たとえばイツトリア、マグネシア等の他のセラミ
ックでも良く、また、たとえば発光管バルブとしてイツ
トリアセラミックを使用した場合には、熱膨張率の関係
から、閉塞体もセラミックとしてイツトリアセラミック
を成分とする導電性セラミックを使用する等、適宜選定
すれば良い。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明の構成によれば、セラミックか
らなる発光管バルブの両端部を封止する導電性セラミッ
クからなる閉塞体の一方を始動時に予熱ヒーターとして
動作させることにより、封入（アルゴン−水銀）の圧力
比をペニング効果が充分発揮される値にし、始動特性の
優れたメタルハライドランプを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例であるメタルノ１ライドとその点
灯装置の概略図を示すものである。 （１）・・・・・・外管、（２）・・・・・・発光管。 （３）・・・・・・発光管バルブ、　　（５Ａ）、（５
Ｂ）・・・・・・閉塞体。 （６Ａ）　、　（６Ｂ）・・・・・・電極。 （７Ａ）　、　（７Ｂ）　、　（７Ｃ）・・・・・・リ
ード線。 （８）・・・・・・バイメタルスイッチ。 （９）・・・・・・水銀

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内部にアルゴンガス、水銀および金属ハロゲン化物を封
   入したセラミックからなる発光管バルブの両端部を、内
   側に電極を外側にリード線をそれぞれ固着した導電性セ
   ラミックからなる閉塞体で気密に封止し、かつ、一方の
   閉塞体の外側にさらに別のリード線を固着すると共に、
   この別のリード線を常閉形バイメタルスイッチを介して
   他方の閉塞体のリード線に接続することにより、始動時
   に上記一方の閉塞体を通電発熱させて予熱ヒーターとし
   て利用するようにしたことを特徴とするメタルハライド
   ランプ。