JPH0244448Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は透光性セラミツクスたとえば多結晶体
のアルミナセラミクス又はサフアイアのような金
属酸化物単結晶体などからなる発光管を有する金
属蒸気放電灯に関する。

〔考案の技術的背景とその問題点〕

透光性セラミツクス管よりなる発光管を有する
金属蒸気放電灯たとえば高圧ナトリウムランプは
発光管内に始動用希ガスとともに水銀およびナト
リウムが封入される。始動用希ガスとしてはキセ
ノンXeが熱伝導損失が小さく、したがつて発光
効率を高めることができるため通常用いられる。
しかしながら、XeはアルゴンAr等と相違してペ
ニング効果を生じないので発光管の始動電圧が高
くなり商用の電源電圧では始動させることができ
ず、高圧パルスを発生する高価な専用の始動装置
付安定器を必要とした。これに対し（熱応動スイ
ツチとコイルフイラメント）又は（熱応動スイツ
チ、発熱用コイルフイラメント及び限流抵抗）の
直列回路からなる始動装置を発光管と並列に高真
空に保たれた外管内に収納し、さらに始動電圧を
引き下げるために発光管の外壁に近接して始動補
助導体（近接導体）を付設することにより、安価
な水銀灯用安定器で点灯させることを可能とした
ランプも開発された。ところで、このようなラン
プは万一発光管内のガスがリークした場合、（た
とえば寿命末期などに発生することがあるが）こ
の時、高真空に保たれた外管内には発光管内に封
入したXe、水銀およびナトリウムが漏出する。
このような状態で外管内に漏出したXeのガス圧
が0.1トール以上になつている時に電源スイツチ
を投入すると前記始動装置が作動してパルスを発
生し、発光管が点灯することがある。この場合、
発光管内に封入した水銀も外管内へ多量に漏出し
ているためランプ電圧は上昇せず、したがつて安
定器にはほぼ２次側を短絡したのに近い電流が流
れ、安定器の焼損を生じるおそれがあつた。

このような欠点に対処して、たとえば特開昭55
−122351号公報には前記発光管と並列に設けた始
動装置の抵抗（コイルフイラメント）の作動中の
温度を1600℃以上と高温に保ち、万一発光管内の
ガスがリークし外管内にXeが0.2トール以上漏出
した際に、前記抵抗（コイルフイラメント）から
放出される熱電子によつてXeを電離し外管内放
電を発生させ、抵抗（コイルフイラメント）を溶
断させる手段が示されているが、発光管から外管
内へ漏出したXeガス圧がたとえば0.1トール程度
と低い場合にはコイルフイラメントが溶断せずに
発光管が点灯してしまい、安定器を焼損すること
がある。また、特開昭55−124941号公報には前記
始動装置の抵抗（コイルフイラメント）にBaO，
ZnO，SrO等の電子放射性物質を塗布し、発光管
がリークして外管内にXeが0.2トール以上漏出し
た場合に、1000℃〜1400℃に設定された抵抗（コ
イルフイラメント）から放出される熱電子によつ
てXeを電離し外管内放電を発生させ、抵抗（コ
イルフイラメント）を溶断させる手段も示されて
いるが、この場合には抵抗（コイルフイラメン
ト）に塗布された電子放射性物質がランプの始動
毎に加熱飛散し、しかもこの現象は点灯時間の経
過と共に激しくなり、ランプの寿命末期に生じや
すい肝心の発光管内のガスリーク時にはその塗布
量の殆んど大部分は飛散してしまつていて役に立
たず、抵抗（コイルフイラメント）の溶断をおこ
せなくなることがあつた。

さらに、前記両手段のいずれもフイラメントの
溶断をおこすときはアーク放電を伴なうが、この
放電は一方の極は加熱されたフイラメントで熱電
子が放出されやすいのに対し、他方の極は熱応動
スイツチあるいはサポートワイヤ等の非加熱体で
あるため、アーク放電はコイル側のみを電子放出
源とする半波放電すなわち直流放電となつて安定
器の限流作用が殆んど働かず、過大な電流が流れ
ることになる。このため過電流遮断器が動作して
同一回路に接続されている他の正常なランプまで
も同時に消灯させてしまい、被照明域全体が暗黒
となり極めて危険な状態となつたり、また過大電
流のため安定器の絶縁を損なうこともあつた。

〔考案の目的〕

本考案は上記従来の欠点に対処してなされたも
ので、発光管内のガスがリークして外管内に漏出
した状態でランプを始動させる時に、始動装置の
コイルフイラメントを確実に溶断させることによ
つて、安定器の焼損を防止できるようにした金属
蒸気放電灯を提供することを目的とする。

〔考案の概要〕

本考案は熱応動スイツチおよびコイルフイラメ
ントからなる始動装置を発光管と共に外管内に封
装した金属蒸気放電灯で、上記コイルフイラメン
トの形状をその両端部を接近させその間に高電位
が印加されるように形成することによつて、発光
管内封入ガスがリークして外管内に漏出した状態
で始動させる際に確実に上記コイルフイラメント
を溶断させるようにした点に特徴がある。

〔考案の実施例〕

以下、本考案の詳細を図示の実施例を参照して
説明する。第１図は本考案の一実施例である高圧
ナトリウムランプの正面図を、第２図は同じくそ
の要部拡大図を、第３図は同じくその点灯回路図
をそれぞれ示す。図中１は内部を高真空に保ち、
一端に口金２を装着した外管、３は発光管で透光
性セラミツクたとえば透光性アルミナセラミツク
管４の両端部は電極５ａ，５ｂを支持する閉塞体
６ａ，６ｂによりガラスソルダ等の接着剤を介し
て気密に封止され、かつ、その内部には始動用希
ガスのキセノンXeと発光物質のナトリウムアム
マルガムとが封入されている。７は始動装置で発
光管３と電気的並列に接続され、始動用の高電圧
パルス発生用のバイメタル８および接点９ａ，９
ｂとからなる熱応動スイツチ１０とこれに直列接
続されるコイルフイラメント１１とからなり、耐
熱性基板１２上に取り付けられる。要すれば限流
抵抗（図示せず。）をさらに始動装置７に付加す
ることもある。１３は始動補助用の近接導体で、
上記一方の電極５ａへの給電体を兼ねる発光管支
持体１４に接続するとともに発光管３の外表面に
沿わせて対向電位を有する他方の電極５ｂに近接
して設けられる。１５はゲツタで外管１の内部を
高真空度に保つために使用される。

さらに要部である始動装置７につき詳述する
と、第２図に示すようにバイメタル８および接点
９ａ，９ｂからなる熱応動スイツチ１０とコイル
フイラメント１１はアンカー１６やクランプ１７
等に保持されて耐熱性基板１２に取り付けられて
いる。上記コイルフイラメント１１の一端部１１
ａは給電線１８を介して内部導入線１９に、一
方、他端部１１ｂは給電線２０と接点９ｂを介し
てバイメタル８へ直列に接続され、さらにバイメ
タル８の一端は給電線２１を介して給電体を兼ね
る発光管支持体１４に接続されている。しかも重
要な点は、第１図に示す従来ランプのコイルフイ
ラメントが上方から見てほぼ直線状に形成され、
その両端部は大きく離間しているのに対し、本実
施例のコイルフイラメント１１はほぼコ字状に形
成され、対向電位のかかるその両端部１１ａ，１
１ｂをそれ等の離間距離が10mm程度以下ときわめ
て近接して対向設置させることにより一層高い対
向電位がかかるように構成している。

このような構成のランプは、第３図に示すよう
に200V級交流電源用単チヨーク形の水銀灯用安
定器２２を介して交流電源２３に接続すると、ラ
ンプ始動前は熱応動スイツチ１０が閉じているか
らコイルフイラメント１１は通電発熱し、この熱
によつて熱応動スイツチ１０が開放される。この
開放時のキツク電圧によつて安定器２２に高電圧
パルスが発生し、この高電圧パルスは発光管３の
両電極５ａ，５ｂに印加されランプが始動する。
この際、近接導体１３は発光管３の外表面に近接
しているから、上記高電圧パルスの印加により対
向電位側の電極５ｂとの間で急激な電位傾度を生
じさせて発光管３内のアーク放電の発生を促進さ
せる。

一方、発光管３はリークして管内封入物である
Xe等が外管１内に漏出した状態で、コイルフイ
ラメント１１が通電加熱されるとコイルフイラメ
ント１１から熱電子が放出され、コイルフイラメ
ント１１に印加されている電圧によつて熱電子が
加速され周囲のXeガスを電離してアーク放電が
生起する。この際、高温状態にあるコイルフイラ
メント１１の高い対向電位がかかるその両端部１
１ａ，１１ｂは上記のようにきわめて近接して設
置されているから、この部分の熱電子は最も高い
電圧で加速されることになり、しかも上記両端部
１１ａ，１１ｂが共に熱陰極として動作している
のでアーク放電の輝点となり即時断線に至る。こ
のように、従来ランプのコイルフイラメントの両
端部が大きく離れた形状のものに較べ、非常に断
線が発生しやすい形状に形成されているため、従
来ランプでは断線できなかつたような低いXeガ
ス圧でも充分容易に断線を発生させることができ
る。また、電子放射性物質の併用のような放電を
させやすくするための特別な付加手段も不要であ
るし、そのうえコイルフイラメント１１全体が高
温状態にあつてアーク輝点となる両端部分１１
ａ，１１ｂも高温の熱陰極なので半波放電すなわ
ち直流放電の発生がなく、したがつて従来のよう
に安定器２２の限流作用が殆んど働かず、過大な
電流が流れて安定器の絶縁が破壊されるというよ
うな事故も防止できる。

上記実施例ではコイルフイラメント１１の形状
をコ字状にしたが、この形状に限定されるもので
はなくたとえば〓形の優弧でも良く、要は高い対
向電位がかかる両端部が近接対向する形状に形成
されていればよいのである。また、コイルフイラ
メント１１はアンカー１６やクランプ１７等で耐
熱性基板１２に取り付ける手段のほかに、たとえ
ば耐熱性の筒体等に巻き付けたものでもよい。

さらに、始動用希ガスはXe単独でなく、Xeを
主体として約10％以下のNe，Ar等の他の希ガス
の混合使用とかまた発光物質として上記ナトリウ
ム以外の他の金属やそれ等金属のハロゲン化物の
使用等も差し支えない。

〔考案の効果〕

以上詳述したように、本考案によれば始動装置
用コイルフイラメントの高い対向電位がかかる両
端部を近接対向する形状に形成したので、発光管
内封入ガスがリークして外管内に漏出していた状
態で始動させる際に確実に上記コイルフイラメン
トを溶断させることによつて始動回路を開き、安
定器の損傷を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例である高圧ナトリウ
ムランプの正面図、第２図は同じくその要部の拡
大図、第３図は同じくそのランプの点灯回路図を
それぞれ示す。 １……外管、３……発光管、５ａ，５ｂ……電
極、７……始動装置、８……バイメタル、９ａ，
９ｂ……バイメタル接点、１０……熱応動スイツ
チ、１１……コイルフイラメント、１１ａ，１１
ｂ……コイルフイラメント端部、１３……近接導
体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 透光性セラミツク管の両端部に一対の対向電極
   を設け、内部にキセノンガス、水銀および発光物
   質を封入してなる発光管と、この発光管と電気的
   並列に接続される熱応動スイツチおよびコイルフ
   イラメントの直列回路からなる始動装置とを外管
   内に収納した金属蒸気放電灯において、上記コイ
   ルフイラメントはその両端部を近接対向する形状
   に形成したことを特徴とする金属蒸気放電灯。