JP2007324054A - Thermal switch and high-pressure discharge lamp - Google Patents
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Description
本発明は、バイメタルを用いた熱応動スイッチ、特に高圧放電ランプの外管内蔵型の始動装置等を構成するスイッチング素子として好適な熱応動スイッチの構成に関するものである。 The present invention relates to a thermally responsive switch using a bimetal, and more particularly, to a configuration of a thermally responsive switch suitable as a switching element constituting an outer tube built-in type starter for a high pressure discharge lamp.
省エネルギー時代を迎えて、高圧放電ランプの分野では比較的低効率の従来高圧水銀ランプに代って、新しい高効率のメタルハライド(MH)ランプあるいは高圧ナトリウム(NH)ランプが、屋内及び屋外照明用として普及されてきた。 In the energy saving era, new high-efficiency metal halide (MH) lamps or high-pressure sodium (NH) lamps are used for indoor and outdoor lighting in place of the relatively low-efficiency conventional high-pressure mercury lamp in the field of high-pressure discharge lamps. Has been popularized.
従来高圧水銀ランプは、石英発光管の両端における主電極のいずれか一方に近接して補助電極を付設するという簡易な手段により、商用電源電圧100Vあるいは200Vでもってランプ始動がなされている。これに対して、MH/NHランプは、始動方式から下記のような2つのタイプに分けられる。 Conventional high-pressure mercury lamps are started with a commercial power supply voltage of 100 V or 200 V by a simple means of attaching an auxiliary electrode adjacent to one of the main electrodes at both ends of the quartz arc tube. On the other hand, MH / NH lamps are classified into the following two types from the starting system.
タイプ(1)は、ランプ始動に1.5〜3.5kVの高圧パルスを印加するための始動装置を必要とするものであり、これがMH/NHランプの大部分を占めている。この場合、当該始動装置に加えて、例えば石英発光管からなるMHランプでは、高圧水銀ランプと同様の補助電極が設けられる。また、例えばNHランプでは、ランプ始動を補助するための始動補助導体が発光管外壁に付設されることもある。また、タイプ(1)のランプを点灯するために、始動装置が専用安定器に装備されるシステムも展開されているが、通常は、始動装置がランプの外管ガラスバルブに内蔵され、当該ランプを比較的簡易な銅鉄型リアクタンス安定器と組合せて点灯するシステムが普及されている。これは、総合システムコストが比較的低いのが特長である。 Type (1) requires a starting device for applying a high voltage pulse of 1.5 to 3.5 kV for lamp starting, and this occupies most of the MH / NH lamp. In this case, in addition to the starting device, for example, an MH lamp made of a quartz arc tube is provided with an auxiliary electrode similar to a high-pressure mercury lamp. For example, in an NH lamp, a starting auxiliary conductor for assisting lamp starting may be attached to the outer wall of the arc tube. In order to turn on the lamp of type (1), a system in which a starter is provided in a dedicated ballast has been developed. Usually, the starter is built in an outer bulb glass bulb of the lamp. Are widely used in combination with a relatively simple copper-iron type reactance ballast. This is characterized by a relatively low overall system cost.
タイプ(2)は、余分の始動装置を用いずに、例えば発光管への始動補助用希ガスとしてネオン・アルゴンペニングを封入し、これと補助電極および始動補助導体の少なくともいずれかを組合せることにより、ランプを始動させるものである。 For type (2), neon / argon penning is enclosed as a rare gas for starting auxiliary to the arc tube without using an extra starting device, and this is combined with at least one of auxiliary electrode and auxiliary starting conductor. To start the lamp.
始動方式が異なる上記2つのタイプのいずれのランプにおいても、一般的に、バイメタルを用いたバイメタル熱応動スイッチ(以下Bi−熱応動スイッチと略記する)が、下記のような異なる機能を果すスイッチング素子として、外管ガラスバルブ内に組み込まれている。 In any of the above-mentioned two types of lamps having different starting methods, generally, a bimetal thermal responsive switch using bimetal (hereinafter abbreviated as Bi-thermal responsive switch) performs the following different functions: It is incorporated in the outer tube glass bulb.
まず、タイプ(1)における外管内臓型始動装置は、基本的に、電流遮断用のスイッチング素子と、始動装置開放用のスイッチング素子と、電流制限用の抵抗体の直列回路から構成され、これがランプの発光管に並列に接続されている。始動時の動作としてはまず、「電流遮断用スイッチング素子」の開閉動作でリアクタンス安定器に誘起された高圧パルスによって発光管が始動され、ランプ始動後は、「始動装置開放用スイッチング素子」のOFF動作により、始動装置が点灯回路から開放される。この場合、電流遮断用スイッチング素子として、いわゆるグロースイッチや非線形特性をもつ強誘電体セラミックコンデンサーのほかに、殊にNHランプ等ではBi−熱応動スイッチも使われている。また、始動装置開放用スイッチング素子としては、主にBi−熱応動スイッチが使われている(例えば、特許文献1参照)。 First, the outer tube built-in type starter in type (1) is basically composed of a series circuit of a current interrupting switching element, a starting element opening switching element, and a current limiting resistor. Connected in parallel to the arc tube of the lamp. As an operation at the time of starting, first, the arc tube is started by the high-pressure pulse induced in the reactance ballast by the opening / closing operation of the “current blocking switching element”, and after starting the lamp, the “starting device opening switching element” is turned off. In operation, the starting device is released from the lighting circuit. In this case, in addition to so-called glow switches and ferroelectric ceramic capacitors having non-linear characteristics, Bi-thermally responsive switches are also used in particular for NH lamps and the like as switching elements for interrupting current. In addition, as a starter opening switching element, a Bi-thermally responsive switch is mainly used (for example, see Patent Document 1).
また、タイプ(1)及び(2)の両方で設けられる補助電極及び始動補助導体は、いずれもランプ始動後の定常点灯ではスイッチング素子のOFF動作により点灯回路から開放され、いわゆる浮遊電位状態に保たれる必要がある。すなわち、石英発光管の管端部に封着された補助電極が未解放状態のときは、当該管端部における主電極と補助電極のリード線間にいわゆるイオン電流が誘導され、これにより当該管端部の破損が発生する。また、発光管外壁に付設された始動補助導体が未解放状態のときは、発光管に封入された発光物質の管外への消失が発生する。そして、ここでも「補助電極と始動補助導体の開放用のスイッチング素子」として、主にBi−熱応動スイッチが使われている(例えば、特許文献1参照)。 In addition, both the auxiliary electrode and the starting auxiliary conductor provided in both types (1) and (2) are released from the lighting circuit by the switching element OFF operation in steady lighting after starting the lamp, and are maintained in a so-called floating potential state. Need to be drunk. That is, when the auxiliary electrode sealed at the tube end of the quartz arc tube is in an unreleased state, a so-called ionic current is induced between the main electrode and the auxiliary electrode lead wire at the tube end, thereby Damage to the edge occurs. In addition, when the starting auxiliary conductor attached to the outer wall of the arc tube is in an unreleased state, the luminescent material sealed in the arc tube is lost to the outside of the tube. In this case as well, a Bi-thermally responsive switch is mainly used as a “switching element for opening the auxiliary electrode and the starting auxiliary conductor” (see, for example, Patent Document 1).
Bi−熱応動スイッチは、基本的に熱応動部品であるバイメタル板と、その両端に並列接続された絶縁体を介して連結された一対の導電体とから構成されている(例えば、非特許文献1参照)。 A Bi-thermally responsive switch is basically composed of a bimetal plate that is a thermally responsive component and a pair of conductors connected via an insulator connected in parallel to both ends thereof (for example, non-patent document). 1).
図6は、例えばタイプ(1)のMHランプにおいて、始動装置及び補助電極開放用のスイッチング素子として使われてきた、従来技術による典型的なBi−熱応動スイッチの構成を示す。(a)は正面図、(b)は平面図である。このBi−熱応動スイッチ30は、ガラスからなる円柱状の絶縁体31を有し、その両端に、L字形のモリブデン(Mo)リード棒32と、固定接点としても機能するモリブデン(Mo)リード棒33がそれぞれ封着・固定されている。絶縁体31に並行するように、長方形のバイメタル板34がその一端34aで、Moリード棒32の開放端側にスポット電気溶接により接合・固定されている。またバイメタル板34の他端34bには、可動接点として機能するタングステン(W)ピン35が、同様の溶接により接合・固定されている。Wピン35は、Moリード棒33の固定接点に対して可動接点として機能するために、Moリード棒33に対して、常温において特定の押圧力Pが印加された状態で固定されている。
FIG. 6 shows the configuration of a typical Bi-thermally responsive switch according to the prior art, which has been used, for example, in a type (1) MH lamp as a starting device and a switching element for opening the auxiliary electrode. (A) is a front view, (b) is a plan view. This Bi-thermally
Bi−熱応動スイッチ30の製造工程での押圧力Pの印加は、例えば図6(b)に示すように、可動接点であるWピン35と固定接点であるMoリード棒33との離間距離Gを調整することで行われている。
For example, as shown in FIG. 6B, the application of the pressing force P in the manufacturing process of the Bi-thermally
なお、その他の機能のスイッチング素子として使われるBi−熱応動スイッチも、図6に示したBi−熱応動スイッチ30に準じた基本構成を有する。
本発明者らは、MH/NHランプに種々のスイッチング素子として使われてきた従来技術によるBi−熱応動スイッチの始動動作特性を解析したところ、以下のような問題があることを見出した。 The inventors of the present invention have analyzed the starting operation characteristics of the Bi-thermally responsive switch according to the prior art that has been used as various switching elements in the MH / NH lamp, and found the following problems.
最も大きな問題は、例えば始動装置用等のスイッチング素子として図6のBi−熱応動スイッチ30を量産したときに、固定接点であるMoリード棒33に対する可動接点であるWピン35の押圧力Pの変動幅が、例えば0.20±0.09Newtonと比較的大きくなることである。これは、ランプの(再)始動特性のみならず寿命特性にも好ましくない影響をもたらすものと考えられた。すなわち、押圧力Pが低くなり過ぎると、例えばランプ消灯直後におけるいわゆるランプ再始動時間が仕様範囲より長くなり、また電流遮断用スイッチング素子としての応用ではランプ未始動が発生することもある。一方、押圧力Pが高くなり過ぎると、例えばランプ始動後の補助電極あるいは始動補助導体の開放時間が長くなり過ぎて、長期ランプエイジングでのイオン電流による発光管端部の破損や発光物質の消失が懸念されることになる。
The biggest problem is that, for example, when the Bi-thermally-actuated
量産における押圧力Pの変動幅の増大は、特に、個々のBi−熱応動スイッチの最終工程での押圧力印加が人為的作業によるものであることに起因し、更に根源的には、一定の機械的機構による押圧力印加が困難な従来のBi−熱応動スイッチの構成に起因するものといえる。 The increase in the fluctuation range of the pressing force P in mass production is due to the fact that the pressing force application in the final process of each Bi-thermally-actuated switch is due to human work. This can be attributed to the configuration of a conventional Bi-thermally responsive switch in which it is difficult to apply a pressing force by a mechanical mechanism.
その他の問題は、従来構造のBi−熱応動スイッチ30では、押圧力Pが、低い発生割合ながら長期ランプエイジングにより徐々に低下していくことである。これは、特に、バイメタル板34とMoリード棒33との接合個所の溶接強度が弱いときに発生する。すなわち、当該接合個所が、長期ランプエイジングにおけるバイメタル板34の開閉動作の繰返しによる応力を受けて、部分的に剥離していくからであり、これも根源的にはBi−熱応動スイッチ30の構成そのものに起因するものといえる。
Another problem is that in the conventional Bi-thermally
本発明は、上記状況に鑑みてなされたものであり、量産される場合における固定接点に対する可動接点の押圧力Pの変動幅を狭めることが可能なBi−熱応動スイッチを提供することを目的とする。また、高圧放電ランプに使用された場合の、長期ランプエイジングに際しての押圧力Pの低下を確実に防止できる構成を有するBi−熱応動スイッチを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above situation, and an object thereof is to provide a Bi-thermally responsive switch capable of narrowing the fluctuation range of the pressing force P of the movable contact with respect to the fixed contact in mass production. To do. It is another object of the present invention to provide a Bi-thermally responsive switch having a configuration that can reliably prevent a decrease in pressing force P during long-term lamp aging when used in a high pressure discharge lamp.
さらに、そのようなBi−熱応動スイッチを用いることにより、(再)始動及び寿命特性が改善された高圧放電ランプを提供することを目的とする。 It is another object of the present invention to provide a high pressure discharge lamp having improved (re) starting and life characteristics by using such a Bi-thermally responsive switch.
本発明の熱応動スイッチは、支持体を形成する絶縁体と、前記絶縁体により所定の間隔を持って支持された一対の導電体と、一端部が一方の前記導電体に接合・固定されて前記絶縁体と並列に支持されたバイメタル板と、前記バイメタル板の他端部に設けられた可動接点と、他方の前記導電体に設けられ、前記可動接点と対向する固定接点とを備え、前記可動接点及び前記固定接点間に所定の押圧力Pが印加され、前記バイメタル板の熱応動に伴い、前記可動接点と前記固定接点を互いに当接または離間させる力が作用して開閉動作が行われる。 The thermally responsive switch of the present invention includes an insulator that forms a support, a pair of conductors supported by the insulator at a predetermined interval, and one end joined to and fixed to one of the conductors. A bimetal plate supported in parallel with the insulator, a movable contact provided on the other end of the bimetal plate, and a fixed contact provided on the other conductor and facing the movable contact, A predetermined pressing force P is applied between the movable contact and the fixed contact, and in accordance with the thermal response of the bimetal plate, a force that makes the movable contact and the fixed contact contact or separate from each other acts to perform an opening / closing operation. .
上記課題を解決するために、前記バイメタル板が接合された前記導電体は屈曲したL字形であり、前記L字形の一方の辺により形成された固定片が前記絶縁体により支持され、他方の辺により形成された調整片に前記バイメタル板の一端部が接合されており、前記可動接点と前記固定接点間に前記所定の押圧力Pが作用するように、前記導電体が塑性変形されて前記調整片が前記固定片に対して所定の角度αをなしている。 In order to solve the above-mentioned problem, the conductor to which the bimetal plate is bonded is a bent L-shape, and a fixed piece formed by one side of the L-shape is supported by the insulator, and the other side One end of the bimetal plate is joined to the adjustment piece formed by the step, and the conductor is plastically deformed so that the predetermined pressing force P acts between the movable contact and the fixed contact. The piece forms a predetermined angle α with respect to the fixed piece.
上記構成の本発明の熱応動スイッチによれば、調整片が固定片に対して所定の角度αを持つように調整する作業を、導電体の塑性変形により確実に行うことが可能であり、特に量産における固定接点に対する可動接点の押圧力Pの変動幅を、大幅に狭めることができる。 According to the thermally responsive switch of the present invention having the above-described configuration, it is possible to reliably perform the operation of adjusting the adjustment piece so as to have a predetermined angle α with respect to the fixed piece by plastic deformation of the conductor. The fluctuation range of the pressing force P of the movable contact with respect to the fixed contact in mass production can be significantly reduced.
本発明の熱応動スイッチにおいて、前記導電体の調整片が2重片部を形成するように折り曲げ加工され、前記調整片の2重片部の間に前記バイメタル板の一端が挟まれた形態で接合・固定されていることが好ましい。 In the thermally responsive switch of the present invention, the conductor adjustment piece is bent so as to form a double piece, and one end of the bimetal plate is sandwiched between the double pieces of the adjustment piece. It is preferable that it is bonded and fixed.
この構成により、更に長期ランプエイジングにおける前記押圧力Pの低下も確実に防止された熱応動スイッチが得られる。 With this configuration, it is possible to obtain a thermally responsive switch that reliably prevents a decrease in the pressing force P during long-term lamp aging.
外管バルブ内に、スイッチング素子を含む始動装置が内蔵された高圧放電ランプにおいて、前記スイッチング素子を、上記いずれかの構成の熱応動スイッチにより構成することが好ましい。それにより、(再)始動及び寿命特性が改善された高品質の高圧放電ランプが得られる。 In a high pressure discharge lamp in which a starting device including a switching element is built in an outer tube bulb, it is preferable that the switching element is constituted by a thermally responsive switch having any one of the above configurations. Thereby, a high-quality high-pressure discharge lamp with improved (re) starting and life characteristics is obtained.
以下、本発明の実施の形態について、図1〜図5を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は、本発明の実施の形態におけるBi−熱応動スイッチが使われた始動装置内蔵型の400WのMHランプ5の全体組立構成を示す。
FIG. 1 shows an entire assembly structure of a 400
発光管1は、容囲器が石英からなり、管両端には一対のタングステン主電極2、3が配置され、一方の主電極2に近接して補助電極4がモリブデン箔を介して配置され、それぞれ気密封着されている。管内には、発光物質のSc−Na金属ハライドと始動補助用希ガスのアルゴンArが、5kPaでそれぞれ封入されている。
In the
上記構成の発光管1と始動装置6が、対をなすリード線7,8等により保持されて外管ガラスバルブ9内に組み立てられて、MHランプ5が構成されている。外管ガラスバルブ9の管内には、窒素N2が47kPa封入され、また管端部には口金10が装着されている。
The
図2は、上記MHランプ5に組み込まれた始動装置6と、銅鉄型リアクタンス安定器11との組合せによるMHランプ5の点灯回路構成を示す。始動装置6は、電流遮断用スイッチング素子であるグロースイッチ12、始動装置開放用スイッチング素子であるBi− 熱応動スイッチ13、および電流制限用の抵抗体R1の直列回路から構成され、これが発光管1に並列に接続されている。また、発光管1の補助電極4は、電流制限用の抵抗体R2を介して始動装置6の直列回路の中間点aに接続されており、ここでBi−熱応動スイッチ13が補助電極4の開放用スイッチング素子としても機能している。
FIG. 2 shows a lighting circuit configuration of the
始動装置6のランプ始動時における動作としては、まずAC電源14(200V/220V)からの電源電圧の印加でグロースイッチ12が作動すると、その接点の開閉動作による電流遮断でリアクタンス安定器11に0.9〜2.0kVの高圧パルス電圧が誘起され、これと補助電極4の作用によって発光管1の主電極2、3間での放電が開始される。ランプ始動後にはグロースイッチ12は、その印加電圧が大幅に低下するために不動作状態となり、その接点の開閉動作が停止される。次いで、放電開始から特定の経過時間後には、Bi−熱応動スイッチ13が発光管1からの放熱で加熱されてOFF状態となる。これにより始動装置6がランプ点灯回路から開放され、併せて補助電極4も浮遊電位状態に移行される。この後のランプ定常点灯では、Bi−熱応動スイッチ13のOFF状態が維持される。また、ランプ消灯直後におけるいわゆるランプ再始動では、Bi−熱応動スイッチ13が特定の時間経過による冷却でON状態となって、始動装置6の動作が再開される。
As an operation of the starter 6 at the time of starting the lamp, first, when the
このMHランプ5の特徴は、始動装置6の始動装置開放用スイッチング素子として、図6に示した従来構造のBi−熱応動スイッチ30に代えて、本発明の実施の形態における改良されたBi−熱応動スイッチ13が用いられていることである。Bi−熱応動スイッチ13は、量産における固定接点に対する可動接点の押圧力Pの変動幅が大幅に狭められおり、これにより(再)始動及び寿命特性が安定した高品質のMHランプ5が得られる。
The
本実施の形態におけるBi−熱応動スイッチ13は、部品組立工程と、次の押圧力印加工程の2段階により製造される。以下に、本実施の形態におけるBi−熱応動スイッチ13の構成部品、および各工程での全体構成について順次、詳しく説明する。
The Bi-thermally
図3(a)は、Bi−熱応動スイッチ13を構成する各部品を示し、図3(b)は、部品組立工程により組立てられたBi−熱応動スイッチ13の全体構成を示す。なお、図3(a)において、絶縁体15、バイメタル板19、および可動接点Wピン20は、平面形状が図示され、リード板16、17、および固定接点Wピン18は、正面形状が図示されている。
FIG. 3A shows each component constituting the Bi-thermally
図3(a)に示されるように、Bi−熱応動スイッチ13は、セラミックからなるコ字形の平面形状を有する絶縁体15、対をなす略L字形の正面形状を有するMn−Ni(マンガン・ニッケル)リード板16、17、固定接点W(タングステン)ピン18、長方形のバイメタル板19、および可動接点W(タングステン)ピン20から構成されている。絶縁体15の断面は略正方形である。リード板16、17の横辺Xと縦辺Yは略直角である。
As shown in FIG. 3A, the Bi-thermally
これらの部品が図3(b)に示すように組立てられる。すなわち、コ字形の絶縁体15の対峙する両側部15a、15bに、対をなすMn−Niリード板16、17がそれぞれ固定される。Mn−Niリード板16、17は、その各縦辺Yが絶縁体15の両側部15a、15bに嵌合するように折り曲げ成形されており、これを嵌め込んだ後にスポット電気溶接により接合することで固定される。すなわち、絶縁体15は、Mn−Niリード板16、17を所定間隔を保って支持するための支持体として機能する。Mn−Niリード板16、17の縦辺Yは、固定片を形成し、横辺Xは開放端を有する。
These parts are assembled as shown in FIG. That is, the paired Mn—
Mn−Niリード板16の横辺X面には、固定接点Wピン18が、スポット電気溶接により接合・固定される。そして、バイメタル板19が、絶縁体15の底部15cに略並行するように配置され、バイメタル板19の一端19aは、Mn−Niリード板17の横辺X面にスポット電気溶接により接合・固定される。Mn−Niリード板17の横辺Xは、バイメタル板19を支持し、後述のように、その角度を調製するための調整片を形成する。またバイメタル板19の他端19bには、可動接点Wピン20が、同様の溶接により接合・固定される。可動接点Wピン20は、Mn−Niリード板16に固定された固定接点Wピン18に対して略十字形をなすように配置される。
A fixed
各部品の寸法例は、次のとおりである。絶縁体15は、底部T20mm×両側部H8mm×断面2mm□である。Mn−Niリード板16は、横辺X8.0mm×縦辺Y6.0mm×幅2.5mm×厚0.3mm、Mn−Niリード板17は、縦辺Y7.6mmで、他はMn−Niリード板16と同一である。固定接点Wピン18は、ピン長6mm×径0.8mmである。バイメタル板19は、JIS C 2530、板長20mm×幅5mm×厚0.2mmである。可動接点Wピン20は、ピン長6mm×径0.8mmである。
Examples of dimensions of each part are as follows. The
上記部品組立工程でのBi−熱応動スイッチの構成の要点は、図4(a)に示すように(図3(b)と同一の状態)、バイメタル板19が、可動接点Wピン20の固定接点Wピン18に対する押圧力Pが略ゼロ状態で、L字形(横辺Xと縦辺Yは略直角)のMn−Niリード板17の横辺X面に溶接・固定されていることである。従ってバイメタル板19には応力が掛けらず、その形状は組立前の平面状の原形を保っている。
As shown in FIG. 4A (the same state as FIG. 3B), the main point of the configuration of the Bi-thermally responsive switch in the component assembling process is that the
図4(b)には、バイメタル板19が押圧力印加工程で変形した結果により得られた、最終構成のBi−熱応動スイッチ13を模式的に示す。この構成の特徴は、Bi−熱応動スイッチ13における可動接点Wピン20と固定接点Wピン18の間に特定の押圧力Pを印加するために、バイメタル板19の一端19aの固定されたMn−Niリード板17の横辺Xが、機械的機構によって縦辺Yに対して特定の角度αでもって拡げられ、塑性変形されていることである。この最終構成におけるバイメタル板19には、Mn−Niリード板17の塑性変形により応力が掛かり、部品組立工程での平面状から緩やかな円弧面状へと変形されている。これにより、最終構成のBi−熱応動スイッチ13では、量産における固定接点Wピン18に対する可動接点Wピン20の押圧力Pの変動幅を大幅に狭めることができる。このBi−熱応動スイッチ13を用いることにより、(再)始動及び寿命特性が安定した高品質の高圧放電ランプが得られる。
FIG. 4B schematically shows the Bi-thermally
上記構成による効果を確認するため、押圧力印加工程においてMn−Niリード板17の横辺Xを縦辺Yに対して拡げることにより形成される角度αを6°に設定して、Bi−熱応動スイッチ13の量産試作を行い、その押圧力Pの変動幅を測定してみた。その結果、Bi−熱応動スイッチ13の押圧力Pの変動幅を0.20±0.03Newtonという比較的狭い範囲に抑制できることが確認された。これは、図6に示した従来構造のBi−熱応動スイッチ30の場合の押圧力Pの変動幅0.20±0.09Newtonに比べて大幅に狭められている。
In order to confirm the effect of the above configuration, the angle α formed by expanding the horizontal side X of the Mn—
また、本発明の実施例のBi−熱応動スイッチ13を用いた始動装置6内蔵のMHランプ5を量産試作し、その始動動作特性を測定してみた。同時に、比較例として、Bi−熱応動スイッチ13のみを図6の従来のBi−熱応動スイッチ30で置換したMHランプ5’も試作し、同様の測定を行った。その結果は次のとおりであった。
In addition, the
(1)実施例のMHランプ5の場合、ランプ始動後におけるBi−熱応動スイッチ13のOFF動作による始動装置6及び補助電極4の開放時間teの変動幅は、1.0±0.2minであった。これに対して、比較例のMHランプ5’の場合のte変動幅は、1.3±0.4minであった。
(1) In the case of the
(2)実施例のMHランプ5の場合、ランプ消灯直後におけるBi−熱応動スイッチ13のON動作による再始動時間trの変動幅は、9.0±1.0minであった。これに対して、比較例のMHランプ5’の場合のtr変動幅は、8.5±2.0minであった。
(2) In the case of the
以上のとおり、開放時間teの変動幅、再始動時間trの変動幅ともに、実施例のMHランプ5では、比較例のMHランプ5’比べて大幅に狭い範囲に抑制し得ることが確認された。
As described above, it was confirmed that both the fluctuation range of the opening time te and the fluctuation range of the restart time tr can be suppressed to a significantly narrower range in the
次いで、本実施形態におけるBi−熱応動スイッチ13について、その押圧力Pが従来のBi−熱応動スイッチ30と同様に長期ランプエイジングに伴い徐々に低下していくか否かを、間接的にMHランプ5の長期ランプエイジングにつれての再始動時間trの変化から調べてみた。この結果、50灯のエイジングランプ中の1灯について再始動時間trが、5000hrsエイジングで初期値6.5minから7.6minへと変化するのが観測され、これは当該ランプに使われたBi−熱応動スイッチ13の押圧力Pの低下によるものと判定された。
Next, regarding the Bi-thermally
この実験結果に対処するため、長期ランプエイジングに伴う押圧力Pの変化を防止する手段について検討した。その結果、下記のように、本実施形態におけるBi−熱応動スイッチ13に対して、バイメタル板19の一端19aが固定されるMn−Niリード板17の構造に改良を加えればよいことがわかった。
In order to cope with this experimental result, a means for preventing the change of the pressing force P accompanying the long-term lamp aging was examined. As a result, it has been found that the structure of the Mn—
図5は、改良されたMn−Niリード板21における、バイメタル板19が接合・固定された個所の構成を拡大して示す。この構成の特徴は、Mn−Niリード板21の横辺Xが2重に折り曲げ加工されて2重片部21aを形成し、バイメタル板19の一端19aが2重の横辺Xの間に挟まれた形態でスポット電気溶接により接合・固定されていることである。これにより、バイメタル板19とMn−Niリード板21との接合個所の溶接強度を顕著に増大することができ、その結果、長期ランプエイジングに伴う押圧力Pの変化を確実に防止できる。実際に、Mn−Niリード板21を用いたBi−熱応動スイッチ22により量産試作したMHランプは、いずれも長期ランプエイジングに亘って再始動時間trが殆ど変化せず安定していることを確認した。
FIG. 5 is an enlarged view of the structure of the improved Mn—
以上のように、MH/NHランプ等の高圧放電ランプの外管内臓型の始動装置等でのスイッチング素子として使われるBi−熱応動スイッチにおいて、本実施形態に基づく構成を備えることにより、Bi−熱応動スイッチの量産における固定接点に対する可動接点の押圧力Pの変動幅を大幅に狭めることができる。また、長期ランプエイジングにおける押圧力Pの低下をも確実に防止でき、その結果、高圧放電ランプの(再)始動及び寿命特性を改善することが可能になる。 As described above, the Bi-thermally-responsive switch used as a switching element in a starter or the like with a built-in outer tube of a high-pressure discharge lamp such as an MH / NH lamp has a configuration based on this embodiment. The variation range of the pressing force P of the movable contact with respect to the fixed contact in mass production of the thermally responsive switch can be greatly reduced. Further, it is possible to reliably prevent a decrease in the pressing force P during long-term lamp aging, and as a result, it is possible to improve (re) starting and life characteristics of the high-pressure discharge lamp.
本発明によれば、固定接点に対する可動接点の押圧力Pの変動幅を狭めることが可能なBi−熱応動スイッチが得られ、(再)始動及び寿命特性が改善された高圧放電ランプの作製に有用である。 According to the present invention, a Bi-thermally responsive switch capable of narrowing the fluctuation range of the pressing force P of the movable contact with respect to the fixed contact is obtained, and the (re) starting and life characteristics are improved. Useful.
1 発光管
2、3 主電極
4 補助電極
5 メタルハライドランプ
6 始動装置
7、8 リード線
9 外管ガラスバルブ
10 口金
11 銅鉄型リアクタンス安定器
12 グロースイッチ
13、22 Bi−熱応動スイッチ
14 AC電源
15 絶縁体
16、17、21 Mn−Niリード板
18 固定接点Wピン
19 バイメタル板
20 可動接点Wピン
21a 2重片部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記絶縁体により所定の間隔を持って支持された一対の導電体と、
一端部が一方の前記導電体に接合・固定されて前記絶縁体と並列に支持されたバイメタル板と、
前記バイメタル板の他端部に設けられた可動接点と、
他方の前記導電体に設けられ、前記可動接点と対向する固定接点とを備え、
前記可動接点及び前記固定接点間に所定の押圧力Pが印加され、前記バイメタル板の熱応動に伴い、前記可動接点と前記固定接点を互いに当接または離間させる力が作用して開閉動作が行われる熱応動スイッチにおいて、
前記バイメタル板が接合された前記導電体は屈曲したL字形であり、前記L字形の一方の辺により形成された固定片が前記絶縁体により支持され、他方の辺により形成された調整片に前記バイメタル板の一端部が接合されており、
前記可動接点と前記固定接点間に前記所定の押圧力Pが作用するように、前記導電体が塑性変形されて前記調整片が前記固定片に対して所定の角度αをなしていることを特徴とする熱応動スイッチ。 An insulator forming a support;
A pair of conductors supported by the insulator at a predetermined interval;
A bimetal plate having one end joined and fixed to one of the conductors and supported in parallel with the insulator;
A movable contact provided at the other end of the bimetal plate;
A fixed contact provided on the other conductor and facing the movable contact;
A predetermined pressing force P is applied between the movable contact and the fixed contact. As the bimetal plate is thermally activated, a force that makes the movable contact and the fixed contact contact or separate from each other acts to perform an opening / closing operation. In the heat responsive switch
The conductor to which the bimetal plate is bonded has a bent L-shape, and a fixed piece formed by one side of the L-shape is supported by the insulator, and the adjustment piece formed by the other side is added to the adjustment piece formed by the other side. One end of the bimetal plate is joined,
The conductive piece is plastically deformed so that the predetermined pressing force P acts between the movable contact and the fixed contact, and the adjustment piece forms a predetermined angle α with respect to the fixed piece. Thermally responsive switch.
前記スイッチング素子が、請求項1または請求項2記載の熱応動スイッチにより構成されていることを特徴とする高圧放電ランプ。 In a high-pressure discharge lamp in which a starting device including a switching element is built in an outer bulb,
The high-pressure discharge lamp characterized in that the switching element is constituted by the thermally responsive switch according to claim 1 or 2.
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---|---|---|---|---|
JPS5338675A (en) * | 1976-09-20 | 1978-04-08 | Nansei Kk | Laver screen takeeout method and apparatus for laver screening apparatus |
JPS63138642A (en) * | 1986-11-29 | 1988-06-10 | Iwasaki Electric Co Ltd | Metal vapor discharge lamp |
-
2006
- 2006-06-02 JP JP2006155124A patent/JP2007324054A/en active Pending
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