【考案の詳細な説明】[Detailed explanation of the idea]
本考案はランプ口金内に起動装置を内蔵した高
圧金属蒸気放電灯に関するものである。
近年、水銀灯安定器に直結し得る高圧ナトリウ
ムランプ・メタルハライドランプが製品化され、
高効率の為普及が進んでいる。
高圧水銀灯に比べ高圧ナトリウムランプ・メタ
ルハライドランプは始動に高電圧を必要とし、始
動回路を持たない水銀灯安定器でこれらのランプ
を点灯させる為にランプ内部に起動装置を内蔵さ
せている。
ランプを起動させる１つの手段として熱応動ス
イツチを用いたものが製品化されている。従来の
起動装置内蔵型高圧ナトリウムランプは第１図に
示すようにタングステンフイラメント３からなる
限流用の抵抗体とバイメタルスイツチ４を直列に
接続したものを発光管２に並列に接続した構成に
なつており、交流電源を印加すると限流用抵抗に
電流が流れ、その発熱でバイメタルスイツチが動
作し、チヨークコイル５の両端に高電圧パルスが
発生し、ランプを点灯させる。こゝで発生する高
電圧パルスは発光管が正常な場合で２〜3KVで
あるが、不点となつた場合は４〜5KVに達する。
この高電圧パルスが配線及び安定器の絶縁破壊を
起す原因になつている。最近、第２図に示すよう
に起動装置をランプ口金１０内に組み込み、こゝ
で発生させた高電圧パルスを発光管２に近接させ
た近接補助極６に印加することによりランプを点
灯させる方式が開発されている。この方式では高
電圧パルスによる配線及び安定器の絶縁破壊は生
じない。しかし、起動装置に用いられる素子はパ
ルストランス７、グロー球８、コンデンサー９等
であり、いずれも耐熱性に乏しくランプの寿命
12000時間を満足するには150℃以下で使用するの
が望ましい。
しかるに外球内部の温度はランプ点灯中は200
℃以上に達し、各素子が熱的に耐えない。又起動
装置を別置する方法では取扱いが繁雑になり実用
的でない。実際容量940Wの高圧ナトリウムラン
プで口金内温度を測定すると、外気温40℃、セー
ド内点灯で140℃であつた。この場合、電源電圧
は定格値であり電源電圧が定格値を超えた場合や
外気温が更に上つた場合等には150℃以上になり、
各素子が使用に耐えない状態になる恐れがある。
口金内の温度を下げる為、ランプ内部に遮熱板を
設けることは周知の事実であるが、それによつて
得られる効果は、電源電圧や外気温を考慮すれば
150℃程度であり充分とはいえない。以上述べた
ように従来のランプでは点灯条件に制約を設けな
ければならない欠点があつた。
本考案は上述の如き欠点をなくす為に行なわれ
たもので、外球の内外部に遮熱板を付設すること
により口金内温度を下げ、点灯条件に制約を受け
ない口金内起動装置内蔵型金属蒸気放電灯を提供
するものである。
第３図に口金内に起動装置を備えたランプの概
略図を示す。このランプの外球１の外面に接して
遮熱板１３を付設させ、第６図に示すようにセー
ド１４内で点灯させた場合、口金１０内温度は
120℃を超えることがなく、ランプだけをセード
１４内に点灯させた場合に比べ30℃以上も口金内
温度を低く保つことができる。尚１１は外球内の
発光管上部に設けられた遮熱板である。
従来、器具内にて点灯させた場合、殆んどの放
射光は器具前面に放射されるが一部は器具の後
部、言いかえれば口金側に放射される。この放射
の為に口金内の温度が上昇するのであるが、本考
案による遮熱板１３で口金側に放射される光を遮
断する為、口金内温度の上昇を押えることが可能
である。遮熱板１３の材質はアルミニウムで厚さ
0.2mm外径b180mm、内径a60mmのドーナツ状円板で
ある。この遮熱板の効果を調べる為、口金内にサ
ーミスタを埋め込み940Wの高圧ナトリウムラン
プについて温度測定を行なつた結果、表１の結果
が得られた。
The present invention relates to a high-pressure metal vapor discharge lamp having a starting device built into the lamp base. In recent years, high-pressure sodium lamps and metal halide lamps that can be directly connected to mercury lamp ballasts have been commercialized.
It is becoming more and more popular due to its high efficiency. Compared to high-pressure mercury lamps, high-pressure sodium lamps and metal halide lamps require a higher voltage to start, and in order to light these lamps with a mercury lamp ballast that does not have a starting circuit, a starter is built into the lamp. A thermally responsive switch has been commercialized as one means for starting a lamp. A conventional high-pressure sodium lamp with a built-in starting device has a configuration in which a current-limiting resistor consisting of a tungsten filament 3 and a bimetallic switch 4 are connected in series and connected in parallel to an arc tube 2, as shown in Figure 1. When AC power is applied, current flows through the current-limiting resistor, and the heat generated operates the bimetal switch, generating high voltage pulses across the choke coil 5 and lighting the lamp. The high voltage pulse generated here is 2 to 3 KV when the arc tube is normal, but reaches 4 to 5 KV when it is malfunctioning.
This high voltage pulse causes dielectric breakdown of wiring and ballasts. Recently, as shown in FIG. 2, a method has been developed in which a starter device is built into the lamp cap 10 and the high voltage pulse generated by the starter device is applied to the proximity auxiliary pole 6 placed close to the arc tube 2 to light the lamp. is being developed. This method does not cause dielectric breakdown of wiring and ballasts due to high voltage pulses. However, the elements used in the starting device are a pulse transformer 7, a glow bulb 8, a capacitor 9, etc., and all of them have poor heat resistance and have a long lifespan.
To satisfy the 12,000 hours, it is desirable to use it at 150℃ or below. However, the temperature inside the outer bulb is 200 when the lamp is on.
℃ or higher, and each element cannot withstand the heat. Furthermore, the method of separately locating the starting device requires complicated handling and is not practical. When we actually measured the temperature inside the base using a high-pressure sodium lamp with a capacity of 940W, it was 40℃ outside and 140℃ when the shade was lit inside. In this case, the power supply voltage is the rated value, and if the power supply voltage exceeds the rated value or the outside temperature rises further, the voltage will exceed 150℃.
Each element may become unusable.
It is a well-known fact that a heat shield plate is installed inside the lamp in order to lower the temperature inside the lamp cap, but the effect obtained by doing so is limited when considering the power supply voltage and outside temperature.
The temperature is about 150℃, which is not sufficient. As described above, conventional lamps have the disadvantage that restrictions must be placed on lighting conditions. This invention was developed in order to eliminate the above-mentioned drawbacks, and by attaching heat shield plates to the inside and outside of the outer bulb, the temperature inside the cap is lowered, and the device has a built-in activation device inside the cap, which is not restricted by lighting conditions. The present invention provides a metal vapor discharge lamp. FIG. 3 shows a schematic diagram of a lamp with a starting device in the base. When a heat shield plate 13 is attached to the outer surface of the outer bulb 1 of this lamp and the lamp is lit within the shade 14 as shown in FIG. 6, the temperature inside the base 10 will be
The temperature does not exceed 120°C, and the temperature inside the cap can be kept 30°C lower than when only the lamp is lit inside the shade 14. Note that 11 is a heat shield plate provided above the arc tube inside the outer sphere. Conventionally, when the light is turned on inside a device, most of the emitted light is emitted to the front of the device, but some is emitted to the rear of the device, in other words, to the base side. This radiation causes the temperature inside the cap to rise, but since the heat shield plate 13 according to the present invention blocks the light emitted to the cap side, it is possible to suppress the rise in the temperature inside the cap. The material of the heat shield plate 13 is aluminum and the thickness is
It is a donut-shaped disc with an outer diameter of 0.2 mm, an outer diameter of 180 mm, and an inner diameter of 60 mm. In order to investigate the effectiveness of this heat shield plate, we embedded a thermistor in the cap and measured the temperature of a 940W high-pressure sodium lamp, and the results shown in Table 1 were obtained.
【表】
電源電圧は定格及び定格＋６％の２通りで行な
い、結果は温度上昇値で示した。
（従つて、実際の口金内温度は測定時の外気温
を加える必要がある。）
本考案者等は更に、円板の内径を変えることに
よる効果の差について調べた。一例として、内径
ａを150mm及び160mmとした時の試験結果を表２に
示す。[Table] The power supply voltage was tested in two ways: rated and rated +6%, and the results are shown as temperature rise values. (Accordingly, it is necessary to add the outside temperature at the time of measurement to the actual temperature inside the cap.) The present inventors further investigated the difference in the effect of changing the inner diameter of the disc. As an example, Table 2 shows test results when the inner diameter a was 150 mm and 160 mm.
【表】
この場合遮熱板の内径が異なるだけでその他の
条件は表１の時と全く同一である。第６図に示す
ように遮熱板をセツトした場合、内径150mmのも
のは口金側発光管端部と遮熱板が同一面上に並
び、内径160mmの場合は逆に口金側発光管端部が
30mm飛び出した形となる。表２から分るように内
径160mmとしたものは遮熱板を付設しないものよ
り逆に温度上昇が大きくなつている。
これらは遮熱板から口金側へ飛び出した発光管
部分からの放射光が遮熱板で反射され口金側に放
射される為と思われる。すなわち、遮熱板の位置
を考慮しないと逆効果になることがあり、種々の
試験から遮熱板の効果は第３図に示すＡの範囲に
限られることが判明した。
また考案者等は厚さ２mmのセラミツク板を用い
て遮熱板を試作し、口金内温度の測定を行なつた
が金属板の場合と同程度の効果が得られた。すな
わち、外気温が50℃となつても口金内温度は130
℃を超すことはなく口金内の素子は充分熱的に耐
えられる。その他、例えば第５図に示すように折
りしろｃを20mm設け、折りしろの上からステンレ
ス等のベルトで締め付ければ直管型の外球にも適
用できる。なお表１の遮熱板を用いて定格電源電
圧で寿命試験を行なつたところ、12000時間経過
しても不点等を発生せず良好な結果が得られた。
以上述べたように本考案によれば、ランプ口金
側の外球内部に遮熱板を備えた高圧金属蒸気放電
灯において、簡単な遮熱板を外球外部に付設する
だけで口金内温度を下げることができ、口金内に
起動装置を備えた高圧金属蒸気放電灯の使用範囲
を広げることができる。[Table] In this case, the only difference is the inner diameter of the heat shield plate, and the other conditions are exactly the same as in Table 1. When the heat shield plate is set as shown in Figure 6, if the inner diameter is 150 mm, the end of the arc tube on the cap side and the heat shield plate are on the same plane, and if the inner diameter is 160 mm, the end of the arc tube on the cap side is on the same plane. but
It has a shape that protrudes 30mm. As can be seen from Table 2, the temperature rise in the case with an inner diameter of 160 mm was greater than that in the case without a heat shield. This is thought to be because the light emitted from the arc tube that protrudes from the heat shield plate toward the base is reflected by the heat shield and radiated toward the base. That is, if the position of the heat shield plate is not taken into consideration, it may have an adverse effect, and various tests have revealed that the effect of the heat shield plate is limited to the range A shown in FIG. The inventors also prototyped a heat shield plate using a ceramic plate with a thickness of 2 mm and measured the temperature inside the cap, but the results were similar to those obtained with a metal plate. In other words, even if the outside temperature is 50℃, the internal temperature of the base is 130℃.
The temperature does not exceed ℃, and the elements inside the cap can withstand the heat sufficiently. In addition, it can also be applied to a straight tube type outer sphere by providing a folding allowance c of 20 mm as shown in Fig. 5, and tightening a belt made of stainless steel or the like from above the folding allowance. When a life test was conducted using the heat shield plate shown in Table 1 at the rated power supply voltage, good results were obtained with no defects occurring even after 12,000 hours. As described above, according to the present invention, in a high-pressure metal vapor discharge lamp equipped with a heat shield plate inside the outer bulb on the lamp cap side, the temperature inside the cap can be reduced by simply attaching a simple heat shield plate to the outside of the outer bulb. The range of use of high-pressure metal vapor discharge lamps with a starting device in the base can be expanded.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
第１図は従来の起動器内蔵型高圧ナトリウムラ
ンプの構成図、第２図は口金内起動装置を備えた
ランプ構成図、第３図は口金内起動装置を備えた
ランプの概略図、第４図、第５図は本考案ランプ
に使用する遮熱板の実施例を示す図、第６図は本
考案をセード内にて実施した時の概略図である。
１……外球、２……発光管、６……近接補助
極、１３……遮熱板、１４……セード。
Figure 1 is a configuration diagram of a conventional high-pressure sodium lamp with a built-in starter, Figure 2 is a configuration diagram of a lamp equipped with a starter in the base, Figure 3 is a schematic diagram of a lamp equipped with a starter in the base, and Figure 4 is a schematic diagram of a lamp equipped with a starter in the base. Fig. 5 is a diagram showing an embodiment of the heat shield plate used in the lamp of the present invention, and Fig. 6 is a schematic diagram when the present invention is implemented inside a shade. 1... Outer sphere, 2... Arc tube, 6... Proximity auxiliary pole, 13... Heat shield plate, 14... Shade.