JP4179295B2 - Discharge lamp - Google Patents
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Description
本発明は、片端側に口金を設けた外球内に一対の電極を有する発光管と該発光管を固定する発光管支柱が設けられた放電ランプに関する。 The present invention relates to a discharge lamp in which an arc tube having a pair of electrodes and an arc tube support for fixing the arc tube are provided in an outer sphere provided with a base on one end side.
放電ランプの点灯装置として使用する安定器は、従来の銅鉄安定器に代わって、小型軽量で高機能を有する電子安定器が主流になりつつある。しかし、銅鉄安定器で点灯する放電ランプは、振動騒音を殆ど生じないが、矩形波点灯方式の電子安定器で点灯する放電ランプは、極性反転時の電流の傾きとオーバーシュートにより振動して騒音を生じ、その電流の傾きがゆるく、また、オーバーシュートが大きいほど発生する騒音も大きくなるという問題があり、この問題を解決するために、ランプを点灯始動させるイグナイタ回路部内のパルストランスのランプと直列に接続されたインダクタをランプの始動時より定格点灯時に減少、飽和させることにより、ランプの外球内に設けたステムの振動を抑制してその振動による騒音を低減するなどの提案がなされている(特許文献1参照)。
ところで、本願出願人の従来製品に係る図10の放電ランプも、矩形波点灯方式の電子安定器で点灯するようにしているが、稀に製品クレームとなりかねない振動騒音を生ずることがあった。当該放電ランプは、片端側に口金1を設けた外球2内に、一対の電極を有するセラミックス製の発光管3と、該発光管3を固定するニッケルメッキ鉄線で成る支柱径1.6mmの発光管支柱4L、4Rが設けられたメタルハライドランプであって、発光管3は、その両端に、発光部5の両端に設けた各電極に接続される導電性サーメットやニオビウム等から成る給電体6、7を挿通する細管部8、9が形成され、発光管支柱4L、4Rは、発光管3の両端に形成した細管部8、9に挿通される給電体6、7にランプ電力を供給する給電リードを構成している。
By the way, the discharge lamp of FIG. 10 according to the conventional product of the applicant of the present application is also lit by the electronic ballast of the rectangular wave lighting system, but there is a case where vibration noise that rarely becomes a product claim may occur. The discharge lamp includes a
また、発光管3が破裂してその破片が飛散することを防止するために、発光管3の外周を囲う石英製の透明な発光管スリーブ10が設けられ、該スリーブ10の両端には、発光管3の細管部8、9を保持固定する固定板(図示せず)が設けられて、発光管3と発光管スリーブ10とが互いに一体化されている。
In addition, in order to prevent the
発光管支柱4L、4Rは、いずれも口金1側に設けたステム11に固定されて、発光管スリーブ10の両端を発光管スリーブ押え12L、12R及び13L、13Rで挟むように押圧して保持し、発光管スリーブ10と一体化された発光管3を外球2内の定位置に固定するようになっている。
The
また、一方の発光管支柱4Lは、その柱部14が、発光管3の長さ方向に沿って並行する方向に延びるように形成されると共に、その柱部14の延長端が、発光管スリーブ10の片端側(図6で見て上端側)を発光管スリーブ押え12L、12Rで挟んで保持し得るように鉤型に曲げられている。なお、発光管スリーブ10の下端側は、発光管支柱4Lの柱部14によって押圧される発光管スリーブ押え13Lと、先端が発光管スリーブ10の下端部までしか達しない短い発光管支柱4Rの柱部15によって押圧される発光管スリーブ押え13Rとで挟むようにして保持されている。
Further, one
そして、発光管支柱4Lの柱部14が、口金1から遠い方の発光管3の端部に形成された細管部8に挿通される給電体6に、ニッケルリボン線16を介して接続されると共に、発光管支柱4Rの柱部15が、口金1に近い方の発光管3の端部に形成した細管部9に挿通される給電体7に、ニッケルリボン線17を介して接続されて、発光管3にランプ電力を供給する給電回路が形成されている。
The
上記構成を有する図10の放電ランプを点灯させたときに振動騒音が生ずる原因を究明したところ、そのランプの点灯時に、発光管3と発光管支柱4L、4Rとの間に逆方向の電流が流れて、フレミングの法則により互いに反発し合う力が作用し、殊に、矩形波点灯方式の電子安定器を用いた場合は、銅鉄安定器を用いた場合に比べて、ランプ電流波形の半サイクルの切り替わり時におけるdi/dt値が大きいため、その切り替わり時に大きな電磁力が発生して、発光管3と特に発光管支柱4Lの柱部14とが互いに強く反発し合って機械的な振動が生じ、その振動が外球2や口金1等に伝わってクレームとなるような大きな騒音を生ずるものと判明した。また、発光管3とこれを固定する発光管支柱4L、4Rが、発光管スリーブ10と共に一体的に組み付けられていることと、発光管支柱4L、4Rが、発光管3と発光管スリーブ10を保持するために必要な強度を確保できる太さと剛性を有していることが、反発力による振動を一層大きくする要因となっていることも判った。
When the cause of the vibration noise generated when the discharge lamp of FIG. 10 having the above configuration is turned on is investigated, a current in the reverse direction is generated between the
本発明は、矩形波点灯方式の電子安定器を用いて放電ランプを点灯したときに、そのランプの外球内に設けた発光管と該発光管を固定する発光管支柱とが相互に反発し合って生ずる振動を低減させて、その振動による騒音の発生を抑制することを技術的課題としている。 In the present invention, when a discharge lamp is lit using a rectangular wave lighting type electronic ballast, the arc tube provided in the outer sphere of the lamp and the arc tube support for fixing the arc tube repel each other. It is a technical problem to reduce the vibrations generated and suppress the generation of noise due to the vibrations.
上記課題を解決するために、本発明は、片端側に口金を設けた外球内に一対の電極を有するセラミック製の発光管と該発光管を固定する発光管支柱が設けられた矩形波点灯方式の電子安定器で点灯する放電ランプにおいて、発光管の長さ方向に沿って並行する方向に延びる柱部を有した発光管支柱の前記柱部の発光管と対峙する部分が、発光管にランプ電力を供給する給電リードを構成しておらず、前記電極のうち前記口金側から見て遠い方の電極に接続する給電リードが、前記柱部よりも細径のリード線で形成されてその柱部と並行するように配線され、前記リード線が、下記数値範囲内の線径A(mm)を有するモリブデン線又はタングステン線で成ると共に、前記発光管の径方向に対してフレキシブルに構成されていることを特徴とする。
0.0017×W<A<1.0 (W:ランプ電力、0.0017:定数)。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a rectangular wave lighting in which a ceramic arc tube having a pair of electrodes in an outer sphere having a base on one end side and an arc tube post for fixing the arc tube are provided. In a discharge lamp that is lit with an electronic ballast of the type, a portion of the arc tube column having a column portion extending in a direction parallel to the length direction of the arc tube is opposed to the arc tube of the column portion. A power supply lead for supplying lamp power is not configured, and a power supply lead connected to an electrode farther from the base side among the electrodes is formed by a lead wire having a diameter smaller than that of the column portion. The lead wires are wired in parallel with the pillars, and the lead wires are made of molybdenum wires or tungsten wires having a wire diameter A (mm) within the following numerical range, and are configured to be flexible with respect to the radial direction of the arc tube. It is characterized by .
0.0017 × W <A <1.0 (W: lamp power, 0.0017: constant) .
本発明に係る放電ランプは、これを矩形波点灯方式の電子安定器で点灯しても、発光管の長さ方向に沿って並行する方向に延びる発光管支柱の柱部は、発光管と対峙する部分が、発光管にランプ電力を供給する給電リードを構成していないので、その発光管と対峙する部分に発光管と逆方向の電流が流れて発光管支柱の柱部と発光管との間に反発力が生ずることがなく、その反発力で発光管支柱と発光管が振動して騒音を生ずることもない。また、前記柱部と並行するように配線されて、口金側から見て遠い方の発光管電極に接続される給電リードは、発光管支柱の柱部ほどの強度は要求されないため、その柱部よりも細径のリード線で形成されており、該リード線には、ランプの点灯時に発光管と逆方向の電流が流れるが、それによって発光管との間に生ずる反発力は弱く、その反発力で生ずる振動も小さいので、振動による騒音が抑制される。 Even if the discharge lamp according to the present invention is lit with a rectangular wave lighting type electronic ballast, the column portion of the arc tube post extending in a direction parallel to the length direction of the arc tube is opposed to the arc tube. Since the portion that does not constitute a power supply lead for supplying lamp power to the arc tube, a current in the opposite direction to the arc tube flows through the portion facing the arc tube, and the column portion of the arc tube column and the arc tube No repulsive force is generated between them, and the arc tube support and the arc tube are vibrated by the repulsive force, so that no noise is generated. In addition, the power supply lead that is wired parallel to the column part and connected to the arc tube electrode far from the base side is not required to have the strength as the column part of the arc tube column. The lead wire has a diameter smaller than that of the arc tube. When the lamp is turned on, a current in the direction opposite to that of the arc tube flows through the lead wire, but the repulsive force generated between the arc tube and the arc tube is weak. Since vibration caused by force is small, noise caused by vibration is suppressed.
本発明によれば、放電ランプを矩形波点灯方式の電子安定器で点灯したときに生ずる振動を低減して、その振動による騒音の発生を抑制することができるという効果がある。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, there exists an effect that the vibration which arises when a discharge lamp is lighted with the electronic ballast of a rectangular wave lighting system can be reduced, and generation | occurrence | production of the noise by the vibration can be suppressed.
本発明に係る放電ランプの最良の実施形態は、片端側に口金を設けた外球内に一対の電極を有する発光管と該発光管を固定する発光管支柱が設けられると共に、発光管の長さ方向に沿って並行する方向に延びる柱部を有した発光管支柱のその柱部が、発光管と対峙する部分を含めて略全体的に、発光管にランプ電力を供給する給電リードを構成しておらず、前記電極のうち前記口金側から見て遠い方の電極に接続する給電リードが、前記柱部よりも細径のリード線で形成されてその柱部と並行するように配線され、また、該リード線は、モリブデン、タングステン、タンタルあるいはニオブ等の高融点金属で成るものが用いられ、より好ましくは、バネ性を有する線径1.0mm未満のモリブデン線又はタングステン線が用いられると同時に、発光管の径方向に対してフレキシブルに構成されている。 The best mode of the discharge lamp according to the present invention is that an arc tube having a pair of electrodes and an arc tube support for fixing the arc tube are provided in an outer sphere provided with a base on one end side, and the length of the arc tube. The column portion of the arc tube support having a column portion extending in a direction parallel to the vertical direction constitutes a power supply lead for supplying lamp power to the arc tube substantially entirely including a portion facing the arc tube. The power supply lead connected to the electrode farther from the base side among the electrodes is formed by a lead wire having a diameter smaller than that of the column portion and wired so as to be parallel to the column portion. The lead wire is made of a refractory metal such as molybdenum, tungsten, tantalum or niobium, and more preferably a molybdenum wire or tungsten wire having a spring property and having a wire diameter of less than 1.0 mm. At the same time It is configured flexible in the radial direction of the arc tube.
図1は本発明に係る放電ランプの一例を示す縦断面図、図2はその放電ランプを図1の鎖線上で切断した横断面図、図3はその放電ランプのリード線の配線例を示す図である。図1に示す放電ランプは、図10に示す従来の放電ランプと比較すると、発光管3の長さ方向に沿って並行する方向に延びる発光管支柱4Lの柱部14と、口金1から遠い方の発光管3の端部に形成した細管部8に挿通される給電体6との間を電気的に接続していたニッケルリボン線16が取り除かれると共に、そのニッケルリボン線16の代わりに給電体6を発光管支柱4Lに支持する絶縁碍子又は絶縁抵抗18が、発光管支柱4Lと給電体6との間に溶接して取り付けられることにより、発光管支柱4Lの柱部14が、発光管3と対峙する部分を含めて略全体的に、発光管3にランプ電力を供給する給電リードの一部を構成しないようになされている点と、発光管支柱4Lの柱部14に代えて、該柱部14の基端側22と給電体6との間を電気的に接続して発光管3にランプ電力を供給する長さ約100〜150mm程度のリード線19が配線されている点が相違し、その他の基本的な構成は図10のランプと概ね共通するので、その共通部分の詳細説明は省略して対応箇所に同一符号を付するのみにとどめる。
1 is a longitudinal sectional view showing an example of a discharge lamp according to the present invention, FIG. 2 is a transverse sectional view of the discharge lamp taken along the chain line in FIG. 1, and FIG. 3 shows an example of wiring of lead wires of the discharge lamp. FIG. Compared with the conventional discharge lamp shown in FIG. 10, the discharge lamp shown in FIG. 1 has a
図1の放電ランプに設けたリード線19は、発光管3の外周を囲う発光管スリーブ10と、該スリーブ10を発光管支柱4Lに固定する発光管スリーブ押さえ12L、13Lとの間に生ずる隙間20に通すように配線されて、そのリード線19の片端側が、発光管3の片端に設けられた細管部8に挿通される給電体6もしくは該給電体6に溶接した絶縁抵抗18のリード21に溶接され、その他端側が、発光管支柱4Lの柱部14の基端側22に溶接されている。
The
そして、リード線19の線径及び材質とランプ電力が異なる図1の放電ランプを数点試作して、それらのランプを周波数90〜400Hzの矩形波点灯式電子安定器で点灯させてみたところ、例えば、リード線19として線径0.6〜0.9mmのモリブデン線を用いた定格ランプ電力250Wの放電ランプは、その点灯時にリード線19が振動するものの、該リード線は線径が細いうえにバネ性を有しているので、その振動が外球2や口金1にまで伝わらず、騒音を生じなかった。また、リード線19がタングステン線で成る場合は、その線径が0.8mmを超えると振動音らしきものが生ずるが、その音量レベルは極めて小さく、騒音とは感じられないものであった。しかし、リード線19の線径が1.0mmを超えると、タングステン線で成るものも、モリブデン線で成るものも、クレームの原因となるおそれがある騒音を生ずるようになる。
Then, several prototypes of the discharge lamp of FIG. 1 with different wire diameters and materials of the
また、定格ランプ電力400Wの放電ランプも、上記250Wの放電ランプと同様、モリブデン線やタングステン線で成るリード線19の線径が1.0mmを超えると騒音を生ずるが、その線径が0.6〜0.9mmの場合は騒音を生じない。ただし、定格ランプ電力400Wの放電ランプは、リード線19として線径0.6mmのモリブデン線やタングステン線を用いると、そのランプ電力によってリード線19が赤熱するという不具合が生じ、また、定格ランプ電力250Wの放電ランプも、リード線19として線径0.4mmのモリブデン線やタングステン線を用いると、そのモリブデン線は赤熱し、タングステン線も若干赤熱する。
Similarly to the 250 W discharge lamp, the discharge lamp with the rated lamp power of 400 W generates noise when the wire diameter of the
この試験結果から、リード線19の振動による騒音の発生と、該リード線19のランプ電力(W)による赤熱化を防止するために、リード線19の線径A(mm)は、下記の数値範囲内に選定することが望ましい(「0.0017」は定数)。
0.0017×W<A<1.0
From this test result, in order to prevent generation of noise due to vibration of the
0.0017 × W <A <1.0
なお、図1の如く、リード線19の片端側を発光管支柱4Lの柱部14の基端側22に溶接して、柱部14の略全体が給電リードを構成しないようにするのが好ましいが、図3の如く、リード線19の片端側が発光管支柱4Lの柱部14の途中にニッケルリボン線30等を介して溶接され、その途中部分が給電リードを構成していても、図示のように柱部14の発光管3と対峙する部分が給電リードを構成していなければ、図10のように柱部14の略全体が給電リードを構成している場合に比べて振動騒音を低減することができる。
As shown in FIG. 1, it is preferable that one end side of the
次に、図4は本発明に係る放電ランプの他の例を示す縦断面図、図5はその放電ランプを図4に示す鎖線上で切断した横断面図である。本例の放電ランプは、図1に示す実施例1の放電ランプと比較すると、発光管支柱4Lと発光管3の片端側の給電体6との間に設けた絶縁碍子もしくは絶縁抵抗18が取り除かれている点と、短い発光管支柱4Rの柱部15が、絶縁抵抗もしくは絶縁碍子23で形成されて、口金1に近い発光管3の他端側の給電体7と接続するためのニッケルリボン線17が、その給電体7に対して柱部15の基端側24から配線されることにより、その短い柱部15も、発光管3にランプ電力を供給する給電リードを構成しないようになされている点と、発光管支柱4L、4Rに発光管スリーブ10及び発光管3を固定するための発光管スリーブ押さえ12L、12R及び13L、13Rが、リード線19を通すことが可能な穴25を穿設したものに設計変更された点が相違し、その他の構成は図1の放電ランプと概ね共通している。
4 is a longitudinal sectional view showing another example of the discharge lamp according to the present invention, and FIG. 5 is a transverse sectional view of the discharge lamp taken along the chain line shown in FIG. Compared with the discharge lamp of Example 1 shown in FIG. 1, the discharge lamp of this example removes the insulator or the
本例のランプは、発光管3の長さ方向に沿って並行する方向に延びる発光管支柱4Lの柱部14のみならず、発光管3の口金1側の端部にしか達しない発光管支柱4Rの柱部15も、給電リードを構成していないので、発光管支柱の振動による騒音の発生が実施例1のランプより更に抑制される。
The lamp of this example is not only the
また、実施例2の発光管スリーブ押さえ12L、12R及び13L、13Rは、図示の如く、発光管3を挟んで互いに対峙する発光管スリーブ押さえ12L及び12R(13L及び13R)が、発光管3の端部に設けられた細管部8(9)を挿通保持するリング部26が形成されたバー27を介して一体的に連結された構成となっている。そして、リード線19は、例えば発光管スリーブ押さえ12L及び13Lに穿設された穴25に通して発光管支柱4Lの柱部14と並行するように配線されている。なお、発光管支柱4Lの柱部14とリード線19との間を電気的に絶縁するために、穴25内にはリード線19を挿通させる絶縁パイプ等を取り付けるか、あるいは発光管スリーブ押さえ12L、12R及び13L、13Rの全体又は一部が絶縁材で形成されている。
Further, the arc
次に、図6〜図9はそれぞれ本発明に係る放電ランプの他の例を示し、これら放電ランプは、発光管3とリード線19の振動による騒音の発生を抑止するために、リード線19が発光管3の径方向に対してフレキシブルに構成されている。
Next, FIG. 6 to FIG. 9 show other examples of the discharge lamp according to the present invention. These discharge lamps have a
すなわち、リード線19は、図1、図3及び図4の如く、その片端側が、口金1側から見て遠い方の発光管電極に接続された給電体6や、該給電体6に溶接された絶縁抵抗18のリード21に固定され、その他端側が、発光管支柱4Lの口金1寄りの部分に固定されるが、当該リード線19が、緊張状態で配線されていると、ランプ点灯直後に振動騒音が生じ、数分後にその振動騒音が一旦治まって、しばらくすると再び振動騒音が生ずるという現象が起こることが判った。そして、その原因は、ランプ点灯時に高温となる発光管3の熱膨張により緊張状態で配線されたリード線19が引っ張られてその緊張度が高まり、発光管3の振動が緊張状態のリード線19を介して口金1や外球2に伝わることにあると判明した。そこで、図6〜図9の如く、リード線19を発光管3の径方向に対してフレキシブルな構成とすることにより、発光管3の振動を吸収緩和して、その振動が口金1や外球2に伝わらないようにした。
That is, as shown in FIGS. 1, 3 and 4, the
まず、図6のリード線19は、発光管3に設けられた給電体6に溶接して固定する片端側が、例えば同図(a)及び(b)の如く、平面から見て、くの字状あるいはZ字状に屈曲せられることにより、発光管3の径方向に対してフレキシブルな構成となっている。
First, the
次に、図7のリード線19は、同図(a)の如く、発光管3に設けられた給電体6に溶接して固定する片端側が、クランク状に屈曲せられるか、もしくは同図(b)の如く、発光管支柱4Lの柱部14の基端側22に溶接して固定する他端側の端部が、くの字状に屈曲せられることにより、発光管3の径方向に対してフレキシブルな構成となっている。なお、リード線19の両端を図7(a)及び(b)の如く屈曲させてもよい。また、屈曲させる場合に限らず、円弧状や波型状に湾曲させる場合であってもよい。
Next, as shown in FIG. 7A, the
次に、図8のリード線19は、その片端側が導電性を有する緩衝材80を介して発光管3の給電体6に固定されることにより、発光管3の径方向に対してフレキシブルな構成となっている。緩衝材80は、例えば図8(a)の如く平面から見て波型状に湾曲せられるか、あるいは同図(b)の如く平面から見てくの字状に屈曲せられたニッケルリボン線等の金属製リボンで形成され、該リボンの両端をリード線19と給電体6に掛け回してかしめると共に、そのかしめ箇所を溶接することにより、リード線19の片端が緩衝材80を介して給電体6に固定されている。
Next, the
次に、図9のリード線19は、同図(a)の如く、その全体がコイル状に形成されるか、あるいは同図(b)の如く、その片端側が導電性を有するコイル状の緩衝材90を介して発光管3の給電体6に固定されることにより、発光管3の径方向に対してフレキシブルな構成となっている。なお、リード線19は、図9(a)の如く全体がコイル状に形成されたものに限らず、一部がコイル状に形成されたものであってもよい。また、コイル状の緩衝材90は、図9(b)の如く発光管3の給電体6に固定するリード線19の片端側に介装させる場合に限らず、発光管支柱4Lに固定するリード線19の他端側に介装させる場合であってもよい。また、緩衝材90は、リード線19と同一の線材をコイル状に加工したものを用いるのが好ましい。
Next, the
本発明は、放電ランプの点灯時に生ずる振動騒音を抑制してその騒音によるクレームが生ずることを防止できる。 The present invention can suppress vibration noise generated when the discharge lamp is turned on and prevent a complaint due to the noise.
1 口金
2 外球
3 発光管
4L 発光管支柱
4R 発光管支柱
5 発光部
6 給電体
10 発光管スリーブ
12L 発光管スリーブ押さえ
12R 発光管スリーブ押さえ
13L 発光管スリーブ押さえ
13R 発光管スリーブ押さえ
14 発光管支柱の柱部
19 リード線
25 穴
80 緩衝材
90 緩衝材
DESCRIPTION OF
Claims (5)
0.0017×W<A<1.0 (W:ランプ電力、0.0017:定数) In a discharge lamp that is lit by a rectangular wave lighting type electronic ballast provided with a ceramic arc tube having a pair of electrodes in an outer sphere provided with a base on one end side and an arc tube support for fixing the arc tube, The portion of the arc tube column that has a column portion extending in a direction parallel to the length direction of the arc tube and the portion facing the arc tube of the column portion constitutes a feed lead for supplying lamp power to the arc tube. The power supply lead connected to the electrode farther from the base side of the electrode is formed of a lead wire having a diameter smaller than that of the column portion and wired so as to be parallel to the column portion, and the lead A discharge lamp characterized in that the wire is made of a molybdenum wire or a tungsten wire having a wire diameter A (mm) within the following numerical range, and is configured to be flexible in the radial direction of the arc tube .
0.0017 × W <A <1.0 (W: lamp power, 0.0017: constant)
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