CN1495845A - 具有异常放电抑制功能的金属卤化物灯 - Google Patents

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Abstract

一种金属卤化物灯，包含这些部分：由陶瓷构成、在主体部两端分别设有细管部的发光管；配置在所述主体部内的一对电极；被插入到所述发光管中，一端与所述电极相连，另一端从所述细管部延伸到外侧的馈电体；与所述馈电体的一端相连、靠近或接触所述发光管的启动用导线，存在于所述启动用导线的馈电路径上，阻断或抑制该馈电路径中电流的电流抑制装置。

Description

具有异常放电抑制功能的金属卤化物灯
技术领域
本发明涉及能更安全点亮金属卤化物灯的技术。
背景技术
如图10(a)以及图10(b)所示，现有的金属卤化物灯具有：一端封闭、另一端安装了灯头112的外管102，在该外管102中由底座引线103a、b支持、并且管壳由陶瓷构成的发光管105、包围该发光管105、被配置用作防爆使用的玻璃套管110，为了保持该套管110而设置在套管110两端的金属板108以及金属板109。
填充氮气以便于在点灯时外管102为100kPa。
在外管102的另一端，熔接了支撑用来给电极提供电流的2条底座引线103a、b的玻璃底座101。
发光管105具有设置在中央的圆筒状主管部和设置在该主管部两端部的圆筒状细管部，同时，在其内部还分别填充了规定量的作为发光物质的金属卤素化合物、作为减震气体的水银、作为启动气体的惰性气体。
在上述主管部中设置了彼此相对配置的一对电极。
该电极端部分别与细管部中由玻璃熔合密封的馈电体104a、b的一个端部电连接。
馈电体104a、b的另一端从细管部外部引出，分别与底座引线103a、b电连接。
为了点亮金属卤化物灯，通常准备由点火器(图外)、镇流器(图外)以及电源电路(图外)组成的驱动电路。
启动时，点火器将高电压脉冲叠加在稳定时施加的正弦波电压上，在启动用导线107和电极114附近产生微小放电，将由于该微小放电所产生的初始电子作为开始，如图(11)a所示，以低启动电压在成为发光管105内的一对的电极之间产生电弧放电。
这样，现有的金属卤化物灯带有启动用导线，能提高启动性。
但是，现有的金属卤化物灯能以低电压启动的反面，存在以下问题。
即，在放电时，发光管105内壁变为高温、高压，如果长时间使用，则由于热疲劳等，如图11(b)所示，就存在发光管105容器破损的情况。
一旦发光管105容器破损，由于放出了内部的惰性气体、水银以及金属卤素化合物，则电弧放电停止，电流值变为0。
此时，点火器检测到灯电压变高，则进行与启动时相同的操作，将高电压脉冲重叠在正弦波电压上，
由此，以比电极间距离(ra)还短的距离(rb)，在与另一个电极相对的启动用导线107之间产生绝缘破坏，特别是，转换到电弧放电即异常放电。
将这种异常放电称之为外管内放电。
启动用导线107由于是由线直径细的钼线等构成，通过上述异常放电，如图11(b)所示，作为放电起点的C部熔断，比熔断后的C部还上面的导线部分由于与电极113相连，因此异常放电继续。
为此，熔断进行，如图11(c)所示，随着比C部还上面的导线部分熔断，放电距离(rc)延伸进行直到达到D部。
如果放电距离到达距离(rc)，已经不能为继续异常放电而提供所需的电压，因此，异常放电停止。
在到此为止的过程中，由于伴随异常放电的大电流，镇流器等大多破损，以及由于异常放电，外管102变为高温，也有产生裂缝以及破损的可能性。
发明内容
因此，本发明是鉴于上述问题而做出，第1个目的在于提供一种金属卤化物灯，其中，即使在发光管容器破损的情况下，也难以产生由于异常放电所导致的2次损伤。
第2个目的在于提供实现第1目的的高压放电灯的制造方法。
为了实现上述第1目的，本发明的特征在于以下内容。
(1)金属卤化物灯具有：由陶瓷构成、在主体部两端分别设有细管部的发光管；配置在所述主体部内的一对电极；被插入到所述发光管中，一端部与所述电极相连，另一端部从所述细管部延伸到外侧的馈电体；与所述馈电体的一端相连、靠近所述发光管或与其接触的启动用导线；存在于所述启动用导线的馈电路径上，阻断或抑制该馈电路径中电流的电流抑制装置。
产生异常放电时，通过使电流抑制装置起作用，减少了由于异常放电所产生的2次损伤。
(2)在上述(1)的金属卤化物灯中，所述电流抑制装置为限流元件。
通过上述结构，抑制了电流，防止异常放电的产生，防止由于异常放电所产生的2次损伤。
(3)在上述(2)的金属卤化物灯中，所述限流元件为电阻。
由此，由于降低了在所述限流元件中流过的电流量，因此减少了所述异常放电的发生。
(4)在上述(3)的金属卤化物灯中，所述电阻的电阻值最好为1kΩ以上、1MΩ以下。
通过上述结构，由于在不伴随启动电压上升的范围内限制了流过所述限流元件的电流量，因此一边维持启动性，一边能抑制所述异常放电。
(5)在上述(4)的金属卤化物灯中，额定功率为50W以上、400W以下时，在所述限流元件的2个位置上有与馈电路径相连的2个端子，所述端子之间的间隔最好为4.5mm以上。
通过上述结构，抑制在所述限流元件的两个端子之间产生异常放电。
(6)在上述(5)的金属卤化物灯中，所述发光管被收纳在外管内，所述发光管还具有：在该外管和所述发光管之间至少包围所述主体部的套管，为了保持所述套管而被设置在所述套管两端部上的第1支撑部件以及第2支撑部件，在所述外管中，所述限流元件最好位于由所述第1支撑部件和第2支撑部件夹持的空间的外部空间中。
通过上述结构，由于通过第1支撑部件或第2支撑部件来阻断伴随发光管中的放电所产生的辐射热和由于对流所产生的热传导，因此可以减轻到所述限流元件的热负荷。
即，可以减轻由于所述限流元件的热而产生的恶化。
(7)在上述(6)的金属卤化物灯中，所述第1支撑部件被接合到连接所述启动用导线的馈电体上，并且具有所述启动用导线贯穿的通孔，贯穿所述通孔的启动用导线和所述第1支撑部件之间的最小距离为4.5mm以上。
通过上述结构，防止使贯穿所述通孔的启动用导线和所述第1支撑部件之间成为放电路径的异常放电的产生。
(8)在上述(7)的金属卤化物灯中，所述启动用导线的一端即使在所述放电管产生破损的情况下，也能缠绕在难以伴随形状变化的部分上。
通过上述结构，在发光管破损时，可以抑制启动用导线和第2电极之间的变化。
即，由于放电距离使异常放电的放电状态受到影响，因此能够减小考虑抑制所述异常放电的设计参数与实际参数之间的偏差，从而更加可靠地抑制所述异常放电。
(9)在上述(2)的金属卤化物灯中，所述限流元件还可以由电容构成。
通过上述结构，在交流驱动的情况下，由于限制了流过所述限流元件的电流量，因此可以抑制所述异常放电。
(10)在上述(1)的金属卤化物灯中，作为电流抑制装置，还可以使用在产生异常放电时，在规定时间内阻断流过所述驱动用导线电流的电流阻断元件。
通过上述结构，异常放电不能流动，可防止由于异常放电而造成的2次损伤。
(11)这种情况下，最好自异常电流产生10秒以内阻断电流。
10秒以内产生的异常放电因为不会产生镇流器和外管破损等情况，因此可防止与此相对应的异常放电而导致的2次损伤。
(12)通过将电流阻断在自异常电流产生的1秒以内，可比较可靠地防止由于异常放电所导致的2次损伤。
(13)在上述(12)的金属卤化物灯中，所述电流阻断元件还可以是具有通常点灯时所需电流值以下电流容量的保险丝。
通过上述结构，可以便宜地防止由于异常放电导致的2次损伤的产生。
(14)在上述(13)的金属卤化物灯中，在电流阻断元件的2个位置上有与馈电路径相连的2个端子，所述端子间的距离最好为4.5mm以上。
通过上述结构，就可以防止将所述电流阻断元件的端子间作为放电路径的异常放电的产生。
(15)在上述(14)的金属卤化物灯中，所述保险丝还可以是所述启动用导线本身。
通过上述结构，不需要复杂的结构，可防止由于异常放电所产生的2次损伤。
(16)在上述(15)的金属卤化物灯中，所述启动用导线在到达所述规定时间之前，最好进行熔断直到到达异常放电不能继续进行的放电距离。
通过上述结构，在没有产生2次损伤程度的短时间内结束异常放电，从而防止2次损伤的产生。
(17)在上述(16)的金属卤化物灯中，所述启动用导线还可以由从钼、钨、铌、铁中选择出的金属，或包含从这些金属中选出的金属的合金组成。
通过上述结构，扩大了兼作所述电流阻断元件的启动用导线的设计自由度。
(18)在上述(17)的金属卤化物灯中，所述启动用导线由直径为0.2mm以下的钼线组成。
通过上述结构，即使产生异常放电，也可以在短时间内熔断所述启动用导线。
(19)在上述(18)的金属卤化物灯中，所述发光管被收纳在外管内，还具有：在该外管和所述发光管之间至少包围所述主体部的套管；为了保持所述套管而被设置在所述套管两端部上的第1支撑部件以及第2支撑部件。所述电流阻断元件最好位于由所述第1支撑部件和第2支撑部件夹持的空间以外的空间中。
通过上述结构，由于通过第1支撑部件或第2支撑部件来阻断伴随发光管中的放电所产生的辐射热和由于对流所产生的热传导，因此可以减轻到所述电流阻断元件的热负荷。
即，可减轻由于所述电流阻断元件的热而产生的恶化。
(20)在上述(19)的金属卤化物灯中，所述第1支撑部件被接合到连接所述启动用导线的馈电体上，并且具有所述启动用导线贯穿的通孔，贯穿所述通孔的启动用导线和所述第1支撑部件之间的最小距离优选为4.5mm以上。
(21)在上述(19)的金属卤化物灯中，所述启动用导线的一端即使在所述放电管产生破损的情况下，也能缠绕在难以伴随形状变化的部分上。
通过上述结构，在发光管破损时，可抑制启动用导线和第2电极的间隔变化。
(22)在上述(2)的金属卤化物灯中，所述金属卤化物灯具有：包围所述发光管的套管；被设置在所述套管的至少一端上、并且具有用来支撑所述套管的导电性的支撑部件，所述启动用导线能够以绝缘状态插入所述支撑部件。
通过上述结构，即使所述启动用导线将具有电位差的支撑部件附近作为指定路径，也可防止在启动用导线和支撑部件之间进行放电。
这里所谓的绝缘是指即使在发光管管壳破损的情况下，在启动用导线和支撑部件之间也不会产生放电的情况，而不是仅指通常灯点亮时的绝缘。
(23)在上述(22)的金属卤化物灯中，所述启动用导线贯穿设置在所述支撑部件上的绝缘体，最好使所述绝缘体介于所述启动用导线和所述支撑部件之间。
通常，作为抑制电流的方法，可知以限流元件降低电压的方法，贯穿限流元件下游侧的路径的上述支撑部件通常具有与上述限流元件上游侧相同的电位。
因此，在限流元件下游侧的路径与上述支撑部件之间存在放电的可能性，但是，通过上述结构，可以防止这种放电。
(24)在上述(23)的金属卤化物灯中，所述电极和启动用导线之间的直线距离比所述电极间的距离短。
通过上述结构，可以提高启动性。
为了实现本发明的第2目的，涉及本发明的金属卤化物灯的制造方法，其特征在于以下这些。
(25)一种金属卤化物灯的制造方法，包含：启动用导线形成步骤，对应于分别在主体部两端设置细管部的发光管的形状，对线材进行弯曲加工，形成所述启动用导线；挂装步骤，将在所述启动用导线形成步骤中形成的启动用导线以沿着所述发光管外围的状态挂装；连接步骤，在所述金属卤化物灯内部，将阻断或抑制电流的机构与所述启动用导线相连。
通过上述结构，在实施上述挂装之前，预先形成启动用导线，如果实施所述挂装，则会降低使启动用导线变形的机会，从而降低由于偏移预定指定路径而产生绝缘不良。
在该制造方法中，在实施弯曲加工的步骤中，对应于发光管的形状，对线材进行弯曲加工，在挂装步骤中，由于以横过发光管外围的状态挂装，因此能够与发光管的制造并行来实施线材的弯曲加工。因此，与现有的那种边进行弯曲加工边将线材挂装在发光管外围的现有制造方法相比，可以提高操作效率。
(26)所述发光管具有主体部、从所述主体部两侧延伸的2个细管部，在所述启动用导线形成步骤中，在所述线材的至少两个位置上形成用于将所述各个细管部以不满一圈的圈数挂装的挂装部。
通过上述结构，在上述细管部中挂装所述挂装部时，可以从不满上述一圈的部分开始容易地插入上述细管部，提高了作业性。
(27)所述2个细管部的管轴大致在同一直线上，
所述2个位置上的挂装部在所述启动用导线自由状态下，彼此偏心。
通过上述结构，实施上述挂装时，通过所述启动用导线的形状还原力，通常由于被施力而不会晃荡地实施所述挂装。
(28)所述线材包含从钼、钨、铌、铁中选择出的至少一种元素。
包含这些元素的线材通常通用，在获取导线束上不会带来障碍。
附图说明
参考附图说明本发明，可以使本发明的这些以及其他目的、效果以及特征显著，其中：
图1是本发明第1实施例的金属卤化物灯的概略图。
图2是表示施加在发光管内的2个电极之间的电压波形图。
图3是表示在本发明第1实施例中的正常工作时以及在主管部破损时的金属卤化物灯操作状况示意图。
图4是表示通过现有制造方法对发光管进行启动用导线的挂装工序的工序图。
图5是表示本发明第1实施例的金属卤化物灯制造工序内、对启动用导线的发光管的安装工序的工序图。
图6是表示在对本发明第1实施例中的发光管实施挂装前的状态下的启动用导线的侧面图以及上面图。
图7是表示本发明第1实施例中启动用导线的处理的详细图。
图8是本发明第2实施例的金属卤化物灯的概略图。
图9是表示在本发明第2实施例中的金属卤化物灯操作状况示意图。
图10是表示现有金属卤化物灯的概略图。
图11是说明表示现有金属卤化物灯正常工作时以及在主管部破损时的状况图。
具体实施形式
(第1实施例)
(结构)
图1(a)以及图1(b)是本发明第1实施例的金属卤化物灯20的概略图。
如图1(a)所示，金属卤化物灯20是额定功率为150W的高亮度放电灯，它具有底座1、外管2、底座引线3a以及3b、馈电体4a以及4b、发光管5、限流元件6、启动用导线7、金属板8、金属板9、套管10、绝缘体11、灯头12。
底座1是支撑底座引线3a以及3b的玻璃做成的材料。
外管2由硬质玻璃等组成，其内部充入氮等惰性气体以便于例如在点灯时(约300℃)变为100kPa的压力。
灯头12是用来与照明器具用管座相连的2极端子。
底座引线3a其一端与灯头12内部的一个电极端子(图外)相连，贯穿底座1，另一端焊接到馈电体4a上。
底座引线3b其一端与灯头12内部的另一个电极端子(图外)相连，贯穿底座1，另一端焊接到馈电体4b上。
发光管5由具有氧化铝(热膨胀系数8.1X10-6)等透光性的陶瓷材料构成，并由圆筒状主管部5a、设置在该主管部5a两端部并且直径小的圆筒状细管部5b以及5c组成。
在主管部5a内部的放电空间内，在常温下以13kPa的压力封入规定的金属卤素化合物、水银以及氖以及氩等惰性气体，同时将一对电极(电极13以及电极14)相对配置(参照图3)。
电极13以及电极14分别与馈电体4a以及4b相连，用插入到上述各个细管部内部的密封部件密封。
套管10由圆筒状石英组成，在发光管5破损的情况下，碎片在周围飞散，它不会损伤外管2。
金属板8和9由不锈钢薄板组成，以相距由发光管5确定的间隔来支撑套管10。
金属板8和9分别贯穿馈电体4a以及4b，在外围上具有靠近外管2的内壁的多个爪部8a以及9a。
这里，由于将棒状馈电体4a以及4b插入到发光管5纵向方向中心轴上，因此，金属板8和9通过分别将馈电体4a以及4b引导在外管2中心轴上，可以将发光管5的所述中心轴引导在外管2的中心轴上。
通过金属板8和9，将外管2内部隔开为设置了发光管5的中央部分以及两端部这3个区域。
由于作为发光源的发光管5位于上述中央部，上述两端部通过金属板8和9阻断从发光管5照射出的光，即辐射热。
由此，在点灯时，上述两端部的温度比发光管5中央部分的要低。
如图1(b)所示，在金属板8中，设计了启动用导线7贯穿的孔8b。
绝缘体11是为了浮现金属板9的电位而插入到馈电体4b之间的绝缘部件。
启动用导线7是线直径为0.2mm的钼线，其一端焊接到限流元件6，卷在细管部5b上，将其中央配置为与主管部5a的外围相接，其另一端卷到电极14附近的细管部5c上。
细管部5b以及5c由于分别插入了馈电体4a以及4b，即使主管部5a破损，形状上也难以产生变化，因此，即使产生所述破损，卷曲在细管部5b以及5c上的启动用导线7其位置也难以产生变化。
限流元件6为电阻值(RG)是20kΩ的碳保护膜电阻器，其一端焊接到馈电体4a，另一端焊接到启动用导线7上。
如图3(a)所示，在限流元件6的两端上分别加上帽子端子6a以及6b，由于下列理由，确保这些帽子端子之间的间隔(L)为4.5mm。
即，在启动用导线7和电极14之间产生绝缘破坏的情况下，在限流元件6的帽子端子6a以及6b之间产生大的电位差，如果使限流元件6起到正常电阻功能，则前提是在帽子端子6a以及6b之间不会由于该电位差而产生绝缘破坏。
在帽子端子6a以及6b之间不产生绝缘破坏的情况下，在6a以及6b之间需要确保一定的绝缘距离(rd)。
发明者发现，进行试验的结果为包含金属卤化物灯20(额定功率150W)、在额定功率为50W以上、400W以下的金属卤化物灯中，上述绝缘距离(rd)是4.5mm。
如图1(b)所示，金属板8设置启动用导线7贯穿的孔8b，出于与上述相同的理由，将该孔的直径确保为与启动用导线7间的绝缘距离为上述绝缘距离(rd)以上，即4.5mm以上。
作为驱动金属卤化物灯20的驱动电路，设计提供功率的电源电路(图外)，用来调节灯电压以及灯电流的镇流器(图外)，在启动时用来施加高电压脉冲的点火器(图外)。
如图2(a)所示，一旦接通电源电路，就产生频率为60Hz，峰值电压为325V(+V1、-V1)的正弦波电压。
点火器为可以检测出灯电压高而进行操作的电路，如图2(b)所示，在上述正弦波峰值点附近，重叠高电压脉中，将峰值电压提高到4500V(+V0、-V0)。
启动时，在发光管5内的电极13以及电极14之间，虽然最初不会产生电弧放电，但是通过所述重叠的高电压脉冲，在启动用导线7和电极14附近产生微放电，生成一开始在所述电极之间产生电弧放电的初期电子。
(操作)
图3(a)是表示正常时金属卤化物灯20操作状况的图。
在电极13以及电极14之间产生电弧放电前的启动时刻，在电极13和电极14之间施加了4500V的高电压脉冲(+V0、-V0)，但是由于有助于放电的电子在主管部5a内非常少，因此在电极13和电极14之间不产生电弧放电。
另一方面，如果在启动用导线7和电极14之间施加高电压脉冲(+V0、-V0)，通过陶瓷制的细管部5c，虽然可空间隔绝高电压脉冲，但是由于启动用导线7的端部和电极14之间的电位梯度变得非常大，因此在电极14附近处产生微放电。
在这种微放电时，由于上述机构，电流变为极小值。
严格上，限流元件6由于具有20kΩ的电阻值而产生电压下降，但是由于电流值非常小，因此该电压下降值也非常小。
因此，在启动用导线7的所述端部施加的电压(+Va0、-Va0)与上述高电压脉冲(+V0、-V0)几乎不变化。
总之，限流元件6几乎不会对高电压脉冲的值产生影响。
由此，不管限流元件6有无，在启动时，通过点火器重叠的4500V高电压脉冲(+V0、-V0)，在电极14和启动用导线7之间产生微放电，该微放电变成作为电弧放电开始的初期电子，在电极13和电极14之间产生电弧放电。
当然，在限流元件6的电阻值变为非常大的情况下，不能忽略限流元件6的电阻值。
施加在电极14附近的启动用导线7端部和电极14之间的电压由于减小，不会产生上述微放电，也不会生成电弧放电的初期电子，则启动电压上升。
在不引起启动电压上升的范围内，上述限流元件6的电阻值是实验中获得的值，严格上，不局限于上述的20kΩ的值，在启动性评价时，最好将限流元件6的电阻值确定为能跨过基准的最大电阻值(R2)以下，即1MΩ以下的范围内。
(主管部5a破损时)
接着说明主管部5a破损时的情况。
图3(b)是表示主管部5a破损时金属卤化物灯20的操作状况图。
主管部5a在点灯时变为内部为高温高压的小压力容器，由于热疲劳，存在在主管部5a中产生的裂缝等造成破损的情况。
伴随这种破损，在外管2的内部，金属卤素化合物、水银、氖以及氩等惰性气体从发光管5流出到外管2内。
然后，通过使邻近的启动用导线7和电极14绝缘的主管部5a损伤并脱落，具有电位差的启动用导线7和电极14都变为露出状态。
此时，由于主管部5a破损，电极13以及电极14之间的电弧放电消失，灯电压上升，检测出灯电压上升的点火器将高电压脉冲(+V0、-V0)重叠在正弦波电压上。
即，变为将所重叠的4500V高电压脉冲施加到电极13以及电极14之间。
其结果，在启动用导线7中距离电极14最近的C部与电极14之间产生绝缘破坏。
总之，仅在施加了高电压脉冲的瞬间为引起放电(以下称之为“脉冲放电”)的状态。
在脉冲放电中，电流值小，则不能得到由限流元件6所产生的效果。
另一方面，即使在脉冲放电状态中，也会由于不停止施加高电压脉冲，而会转换到流出更大电流的电弧放电。
但是，由于通过限流元件6，将流过启动用导线7的电流限制在电弧放电所需电流值以下，因此不会产生电弧放电。
为了限制为转换到电弧放电所需的电流值以下，发明者们确认在金属卤化物灯20(额定功率150W)中该电阻值R1需要为1kΩ以上。
因此，主管部5a破损的情况下，为了防止异常放电，并且将启动性维持在当前电平所需的限流元件6的电阻值的范围为1kΩ到1MΩ的范围。
(启动用导线的挂装方法)
首先如前所述，需要将金属板8和启动用导线7的绝缘距离保证为绝缘距离(rd)以上，现有的启动用导线的挂装方法中，由于产品精度偏差而难于保证大于该绝缘距离(rd)，因此对于启动用导线挂装方法进行重新评价。
(现有的启动用导线的挂装方法)
如图4(a)所示，现有的启动用导线的挂装方法中，首先，准备直线金属线1071，将其下端部弯向与金属线纵向方向正交的方向，用1/2-3/4圈的圈数进行加工。此时弯曲的内径与发光管105细管部133(参照图4(b))的外径相同，或是比它稍微大的程度。通过这种加工，在图4(a)所示的下端部形成挂装部107b。
然后，将挂装部107b挂在发光管105中的细管部133上，将金属线1071安装在发光管105上。然后，将安装的金属线1071沿着发光管105的主管部131的外周边实施弯曲加工(图4(b))。
最后，沿着发光管105上侧的细管部132的外面卷曲金属线1071(1/2-3/4圈)。通过这种弯曲加工，将挂装部107a、107b挂装在发光管105两端的细管部132、133上，结束在主管部131上沿着其外部形成部分107e的启动用导线107的挂装操作(图4(c))。
但是，在上述启动用导线的挂装方法中，以弯曲在发光管105上的状态保管或搬送启动用导线107，启动用导线107由于位于离开发光管105的位置上，因此在其上端部分上施加外力容易使其变形。
由于该上端部是插入到孔8b的部分，如果该部分变形，则路径通过孔8b中心的规定路径会偏离原来的位置，存在与金属板8的距离变近的情况。
在制造发光管105之后，才可能开始挂装启动用导线107，制造发光管105的工序和在做成的发光管105上挂装启动用导线107的挂装工序是连续的工序关系，由于不能实施，因此从操作效率方面看，不是优选的。
(第1实施例的启动用导线的挂装方法)
与此相反，第1实施例中，为了减小上述问题，采用以下记载的启动用导线的挂装方法。
使用图5说明有关本第1实施例的制造方法中的启动用导线7挂装到发光管5上的方法。
如图5(a)所示，在本实施例的金属卤化物灯制造方法中，将启动用导线7挂装在发光管5上之前，使启动用导线7的形状匹配发光管5的外观形状来实施弯曲加工。
具体地，将由钼(Mo)构成的直径为0.2mm的线材相对于其纵向弯曲大致90°的角度。被弯曲的线材在相距一定距离的位置上(通过要挂装的发光管5的外观形状确定的距离)卷曲约1/2圈的圈数(约180°弯曲加工)来形成挂装部7a。挂装部7a的弯曲内径或与发光管5中的细管部5b的外径相同，或为比其稍大的尺寸。
线材挂装部7a的开始部分再次弯曲约90°，朝向图5(a)的下部方向。之后，在线材上实施大致コ字形的弯曲加工。加工为大致コ字形的位置内、在垂直方向上变为直线的部分7c在挂上发光管5上时变成沿着主管部5a外侧壁的部分。
进行大致コ字形的弯曲加工之后，再次朝向图5(a)的向下方向。
弯曲约90°之后，将线材端部卷为1/2圈的圈数(约180°弯曲加工)来形成挂装部7b，然后完成启动用导线7。
在图中右下所示的坐标系中，将挂装部7a的卷曲中心轴和挂装部7b的卷曲中心轴设定得在z方向上具有一定的间隔。后面将对此进行描述。
挂装部7a以及挂装部7b的卷曲数由于可以利用线材的弹性，因此最好为不满1圈。
但是，为了使一次安装到发光管5上的启动用导线7简单地脱离而不紧贴，希望如上所述用1/2圈以上的圈数来形成挂装部7a、7b。
如图5(b)所示，以沿着发光管5的外周边的状态来挂装经过上述弯曲加工的启动用导线7。
将启动用导线7挂在发光管5上不需要在这个时刻进行弯曲加工，可以仅在将挂装部7b安装在发光管5下侧的细管部5c上，将挂装部7a安装在上侧细管部5b上时实施。
挂在发光管5上的启动用导线7由于如上所述在弯曲加工时，使挂装部7a和挂装部7b彼此的卷曲中心轴偏移而形成的，因此，在挂装时，挂装部7a和挂装部7b通过能返回到原始(自由)状态的弹性，从而不会简单地从发光管5上脱离。
这种弹性作用的形式，大体为将启动用导线7相对发光管5挂装，以便于启动用导线7中的直线部分7c具有相对于发光管5轴方向上的角度。
使用图6说明弯曲加工之后的启动用导线7的形状。图6是表示弯曲加工后的启动用导线7的侧面图以及从上看去的俯视图。
如图6的侧面图所示，将通过弯曲加工的启动用导线7成型为想要挂装的适合于发光管5外观形状的形式。
但是，如上所述，正如上图所示，启动用导线7为自由状态，挂在细管部5b上的挂装部7a和挂在细管部5c上的挂装部7b仅偏心距离d。
总之，该偏心距离d在将启动用导线7相对于发光管5挂装时，变为具有弹性，起到使启动用导线7不会容易地从发光管5上脱离的功能。
在挂装部7a、7b的圈内径为3mm的情况下，希望距离d为与其大致相同的3mm。但是，对于该数值，需要根据用于启动用导线7的线材的线直径以及机械特性值等，将其设定为最佳的数值。
如图6所示，进行了弯曲加工后的状态的启动用导线7中的直线部分(接近发光管5的主管部5a的部分)7c被保持于垂直方向。在将启动用导线7挂装在发光管5上时，由于在弯曲中心轴间的距离大致变为0之前，该直线部分7c受到弹性变形，从而如上图5(b)所示具有与发光管5轴方向的角度。
这样，在挂到发光管5上之前，进行弯曲加工以便于预先使线材变为随着发光管5的外观形状的形状，在产生组合发光管5的需要时开始，如果挂装将进行了弯曲加工的启动用导线7安装在发光管5上，可以减少使启动用导线7变形的机会。
由此，难以产生脱离金属板8的孔8b中启动用导线7的指定预定路径，容易确保绝缘距离(rd)。
此外，与以发光管5为中心卷曲线材，或进行弯曲加工的现有制造方法相比，可以提高操作效率，从而能够谋求降低制造成本。
如上所述，根据本实施例，在金属卤化物灯中，即使存在发光管5的容器以及主管部5a破损的情况，在电极14和启动用导线7之间，由于可以将电流值限制到不产生电弧放电即异常放电的程度，因此不会流过过电流，能防止镇流器以及外管2等的2次损伤。
在本实施例中，金属卤化物灯20虽然额定功率为150W，但是不局限于此，也可以将50W以上、400W以下范围内的任何一个值作为额定功率。
这种情况，主管部5a破损时，为了防止异常放电并且将启动性维持在当前水平上所需的限流元件6的电阻值的范围为1kΩ到1MΩ的范围。
限流元件6虽然是碳保护膜电阻器，但是不局限于此，还可以是片状电阻等其它类型的电阻器。
本发明的金属卤化物灯20虽然施加了交流电压，但是还可以施加直流电压。
在金属卤化物灯20中施加交流电压的情况下，可以用电容器代替限流元件6的碳保护膜电阻器。
总之，在交流驱动中，由于电容器和电阻一样具有阻抗，因此与电阻相同，在主管部5a破损时，可以限制流过启动用导线7的电流值。
在本实施例中，虽然将启动用导线7配置为与发光管5的外周边相接，但是还可以不与发光管5的外周边相接而是靠近。
电极和馈电体的结构也可以与上述实施例不同，例如，电极和馈电体还可以是单一的一个部件。
在上述实施例中，以金属卤化物灯为例进行了说明，但是可以同样适用于具有靠近发光管配置的启动用导体的高压放电灯。例如，对于水银灯以及高压钠灯，也同样适用于本发明，也能够获得与上述实施例相同的效果。
用于启动用导线7的线材，虽然上述实施例中使用了由线直径为0.2mm的钼(Mo)组成的材料，但是，所用的线材也不局限于此。例如，在线材中还可以使用包含从钼(Mo)、钨(W)、铌(Nb)、铁(Fe)中选出的至少一种元素的材料(还包含合金)，根据电阻以及机械的温度强度等，将线直径设定为材料中的数值。
在第1实施例中，如图1所示，金属板8设置启动用导线7贯穿的孔8b，该孔径虽然将与启动用导线7之间的绝缘距离确保为上述绝缘距离(rd)以上，但是这是用来实施金属板8和启动用导线7之间绝缘的一个例子，还可以使用具有与上述相同绝缘效果的其它结构。
例如，如图7所示，将绝缘体17嵌入金属板8的孔8b中，使其内部形成贯穿插入启动用导线7的结构，从而能够确保金属板8和启动用导线7之间的绝缘距离，在启动用导线7和金属板8之间不会产生放电，能够起到将电流限制在限流元件6电弧放电所需的电流值以下的电流限制作用。
(第2实施例)
(结构)
第2个实施例中的金属卤化物灯与第1个实施例中的金属卤化物灯相同，是这样的高压放电灯：即使在主管部破损的情况下，不流过过电流，能防止镇流器以及外管2等的2次损伤。
图8(a)以及图8(b)是本发明第2实施例的金属卤化物灯21的概略图。
如图8(a)所示，金属卤化物灯21是额定功率为150W的高亮度放电灯，它具有底座1、外管2、底座引线3a以及3b、馈电体4a以及4b、发光管5、阻断元件16、启动用导线7、金属板8、金属板9、套管10、绝缘体11、灯头12。
这些部件几乎与第2实施例的金属卤化物灯20中使用的部件相同，第2实施例中的金属卤化物灯21与第1实施例中的金属卤化物灯20的区别在于，金属卤化物灯20中的限流元件6和金属板8分别由金属卤化物灯21中的阻断元件16以及金属板8替换。
以下描述阻断元件16以及金属板8。
金属板8由不锈钢薄板组成，以相距由发光管5确定的间隔来支撑套管10。
金属板8贯穿馈电体4a，在外围上具有靠近外管2的内壁的多个爪部8a。
如图8(b)所示，在金属板8中，设计了启动用导线7贯穿的孔8b。
阻断元件16为电流容量是0.5A的保险丝，其一端焊接到馈电体4a，另一端焊接到启动用导线7上。
在阻断元件16的两端上分别加上帽子端子，由于下列理由，确保这些帽子端子之间的间隔(L)为4.5mm。
即，在启动用导线7和电极14之间产生绝缘破坏的情况下，在启动用导线7和电极14之间开始后面要描述的异常放电，在阻断元件16中流过大电流，由于上述保险丝熔断，阻断了通过上述保险丝的电流，但是，在阻断元件16的两个帽子端之间以及在启动用导线7和电极14之间存在产生异常放电的情况。
因此，为了防止至少在上述两个帽子端之间产生异常放电，即，为了在上述帽子端子之间不产生绝缘破坏，需要上述帽子端子间确保一定的绝缘距离(rd)。
发明者发现进行试验的结果是，包含金属卤化物灯21(额定功率150W)，在额定功率为50W以上、400W以下的金属卤化物灯中观察到上述绝缘距离(rd)为4.5mm。
在金属板8上设置与第1实施例相同的启动用导线7贯穿的孔8b，上述保险丝熔断之后，将孔8b的直径确保为上述绝缘距离(rd)以上，即4.5mm以上，以便于在贯穿该孔8b的启动用导线7和金属板8之间不产生绝缘破坏。
作为驱动金属卤化物灯21的驱动电路，另外设计提供功率的电源电路(图外)，用来调节电流的镇流器(图外)，在启动时用来施加高电压脉冲的点火器(图外)。
这些电源电路以及点火器的功能如第1实施例中所说明的那样。
(操作)
图9(a)是表示正常时金属卤化物灯21的操作状况图，其内容与第1实施例中的金属卤化物灯20的操作相同。
(主管部5a破损时)
接着说明主管部5a破损时的情况。
图9(b)是表示主管部5a破损时金属卤化物灯21的操作状况图。
如前所述，主管部5a在点灯时变为内部为高温高压的小压力容器，由于热疲劳，存在主管部5a中产生的裂缝等造成破损的情况。
伴随这种破损，在外管2的内部，金属卤素化合物、水银、氖以及氩等惰性气体从发光管5流出到外管2内。
然后，通过使邻近的启动用导线7和电极14绝缘的主管部5a损伤并脱落，具有电位差的启动用导线7和电极14都变为露出状态。
此时，由于主管部5a破损，电极13以及电极14之间的电弧放电消失，灯电压上升，检测出灯电压上升的点火器将高电压脉冲(+V0、-V0)重叠在正弦波电压上。
其结果，在启动用导线7中距离电极14最近的C部与电极14之间产生由绝缘破坏引起的电弧放电。
这种情况下，由于作为放电空间的外管的蒸气压降低，灯电压变低，一般地，与通常点灯时相比，灯电流变大。
这里，如果将通常点灯时的脉冲电流设为IL，通过使阻断元件16的电流容量IH小于IL，在启动用导线7的C部与电极14之间产生电弧放电时，能确实阻断到达启动用导线7的电流路径，从而停止电弧放电，即异常放电。
如上所述，根据本实施例，在金属卤化物灯中，即使存在发光管5的容器以及主管部5a破损的情况，在电极14和启动用导线7之间产生电弧放电即异常放电时，由于阻断了电流路径，不会流过过电流，因此能防止镇流器以及外管2等的2次损伤。
在本实施例中，金属卤化物灯21虽然额定功率为150W，但是不局限于此，也可以将50W以上、400W以下范围内的任何一个值作为额定功率。
在本实施例中，虽然将阻断元件16的电流容量定为0.5A，但不局限于此，将通常点灯时的灯电流设为IL时，至少满足使电流容量IH小于IL。
本发明的金属卤化物灯21虽然施加了交流电压，但是还可以施加直流电压。
在本实施例中，虽然将启动用导线7配置为与发光管5的外周边相接，但是还可以不与发光管5的外周边相接而是靠近。
发明者们着眼于：如图11(c)所示，已有的启动用导线107，其异常放电的放电距离(rc)延伸直到D部，需要数分钟，其间，在镇流器中流过过电流，外管2变为高温，产生2次损伤，如果这个异常放电的产生时间在10秒以内，则镇流器中不会产生功能问题，还可以预见不会产生外管2的破损。
因此，在启动用导线7与电极14之间引起电弧放电的情况，使启动用导线7积极熔断，即在10秒以内进行熔断直到图11(c)中的D部，并结束异常放电。
总之，没有必要分别单独配置阻断元件16和启动用导线7，可以在启动用导线7中兼备阻断元件16的功能，从而简化结构。
这种情况，通过调整启动用导线7的材料和线直径大小，可以实施熔断程度的调整。
在本实施例中，使启动用导线7为线直径为0.2mm的钼线，但是不局限于此，特别地，即使在将启动用导线7本身用作阻断元件16的情况下，只要是具备通过熔断来发挥阻断功能所需的特性的导线材料以及线直径就足够了。
电极以及馈电体的结构可以与上述实施例不同，例如，电极和馈电体也可以是单一部件。
尽管借助于附图已经完整地描述了本发明，但是应该注意对于本领域技术人员而言，各种改变和变型都将是显而易见的。因此，在不脱离本发明范围的情况下，这些改变和变型都将被包括在其中。

Claims (28)

1.一种金属卤化物灯，包含这些部分：由陶瓷构成、在主体部两端分别设有细管部的发光管；配置在所述主体部内的一对电极；被插入到所述发光管中，一端部与所述电极相连，另一端部从所述细管部延伸到外侧的馈电体；与所述馈电体的一端相连、靠近或接触所述发光管的启动用导线，存在于所述启动用导线的馈电路径上，阻断或抑制该馈电路径中电流的电流抑制装置。
2.如权利要求1所述的金属卤化物灯，其特征在于，所述电流抑制装置为限流元件。
3.如权利要求2所述的金属卤化物灯，其特征在于，所述限流元件为电阻器。
4.如权利要求3所述的金属卤化物灯，其特征在于，所述电阻的电阻值为1kΩ以上、1MΩ以下。
5.如权利要求4所述的金属卤化物灯，其特征在于，额定功率为50W以上、400W以下时，在所述限流元件的2个位置上有与馈电路径相连的2个端子，所述端子之间的间隔为4.5mm以上。
6.如权利要求5所述的金属卤化物灯，其特征在于，所述发光管被收纳在外管内，所述发光管还具有：在该外管和所述发光管之间至少包围所述主体部的套管，以及为了保持所述套管而被设置在所述套管两端部上的第1支撑部件以及第2支撑部件；
在所述外管中，所述限流元件位于由所述第1支撑部件和第2支撑部件夹持的空间的外部空间中。
7.如权利要求6所述的金属卤化物灯，其特征在于，所述第1支撑部件被接合到连接所述启动用导线的馈电体上，并且具有所述启动用导线贯穿的通孔，贯穿所述通孔的启动用导线和所述第1支撑部件之间的最小距离为4.5mm以上。
8.如权利要求7所述的金属卤化物灯，其特征在于，所述启动用导线的一端即使在所述放电管产生破损的情况下，也能缠绕在难以伴随形状变化的部分上。
9.如权利要求2所述的金属卤化物灯，其特征在于，所述限流元件由电容器构成。
10.如权利要求1所述的金属卤化物灯，其特征在于，电流抑制装置为在产生异常放电时，在规定时间内阻断流过所述驱动用导线中电流的电流阻断元件。
11.如权利要求10所述的金属卤化物灯，其特征在于，所述规定时间为10秒。
12.如权利要求10所述的金属卤化物灯，其特征在于，所述规定时间为1秒。
13.如权利要求12所述的金属卤化物灯，其特征在于，所述电流阻断元件还可以是具有通常点灯时所需电流值以下电流容量的保险丝。
14.如权利要求13所述的金属卤化物灯，其特征在于，在所述电流阻断元件的2个位置上有与馈电路径相连的2个端子，所述端子间的距离为4.5mm以上。
15.如权利要求14所述的金属卤化物灯，其特征在于，所述保险丝是所述启动用导线本身。
16.如权利要求15所述的金属卤化物灯，其特征在于，所述启动用导线在到达所述规定时间之前，进行熔断直到到达异常放电不能继续进行的放电距离。
17.如权利要求16所述的金属卤化物灯，其特征在于，所述启动用导线由从钼、钨、铌、铁中选择出的金属，或包含从这些金属中选出的金属的合金组成。
18.如权利要求17所述的金属卤化物灯，其特征在于，所述启动用导线由直径为0.2mm以下的钼线组成。
19.如权利要求18所述的金属卤化物灯，其特征在于，所述发光管被收纳在外管内，还具有：在该外管和所述发光管之间至少包围所述主体部的套管，以及为了保持所述套管而被设置在所述套管两端部上的第1支撑部件以及第2支撑部件；
所述电流阻断装置位于由所述第1支撑部件和第2支撑部件夹持的空间以外的空间中。
20.如权利要求19所述的金属卤化物灯，其特征在于，所述第1支撑部件被接合到连接所述启动用导线的馈电体上，并且具有所述启动用导线贯穿的通孔，
贯穿所述通孔的启动用导线和所述第1支撑部件之间的最小距离为4.5mm以上。
21.如权利要求19所述的金属卤化物灯，其特征在于，所述启动用导线的一端即使在所述放电管产生破损的情况下，也能缠绕在难以伴随形状变化的部分上。
22.如权利要求2所述的金属卤化物灯，其特征在于，所述金属卤化物灯具有：包围所述发光管的套管，以及被设置在所述套管的至少一端上、并且具有用来支撑所述套管的导电性的支撑部件；
所述启动用导线能够以绝缘状态插入所述支撑部件。
23.如权利要求22所述的金属卤化物灯，其特征在于，所述启动用导线贯穿设置在所述支撑部件上的绝缘体，所述绝缘体位于所述启动用导线和所述支撑部件之间。
24.如权利要求23所述的金属卤化物灯，其特征在于，通过所述馈电体，与所述启动用导线相连的所述电极和其它电极与所述启动用导线之间的直线距离比所述电极间的距离短。
25.一种金属卤化物灯的制造方法，包含以下制造步骤：启动用导线形成步骤，对应于发光管的形状，对线材进行弯曲加工，形成所述启动用导线；挂装步骤，将在所述启动用导线形成步骤中形成的启动用导线以沿着所述发光管外围的状态挂装；连接步骤，在所述金属卤化物灯内部，将阻断或抑制电流的机构与所述启动用导线相连。
26.如权利要求25所述的金属卤化物灯制造方法，其特征在于，所述发光管具有主体部、从所述主体部两侧延伸的2个细管部，在所述启动用导线形成步骤中，在所述线材的至少两个位置上形成用于将所述各个细管部以不满一圈的圈数挂装的挂装部。
27.如权利要求26所述的金属卤化物灯制造方法，其特征在于，所述2个细管部的管轴大致在同一直线上，
所述2个位置上的挂装部在所述启动用导线自由状态下，彼此偏心。
28.如权利要求27所述的金属卤化物灯制造方法，其特征在于，所述线材包含从钼、钨、铌、铁中选择出的至少一种元素。
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