JPH0330275A - 放電ギャップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、高圧放電灯の始動用イグナイタ回路などで
好適に用いられる放電ギャップに関するものである． 〔従来の技術〕 たとえばメタルハライドランプなどの高圧放電灯では、
始動電圧が高く、したがって始動時にはイグナイタ回路
によってランプの両端に高圧パルス電圧を印加する必要
がある．ｖＰに、消灯後に瞬時に再始動させようとする
場合などには、数１０ｋＶ程度の非常に高いパルス電圧
の印加が必要である． 高圧放電灯用点灯装置の基本的な構或は第２図に示され
ている．商用交流電源１と安定器２との間に設けたスイ
ッチＳＷＩを導通させると、安定器２の二次電圧がパル
ストランスＰＴの二次側巻線を介してランプＬの両端に
印加される。電ｔＡｌからの電圧はスイッチＳＷＩを介
してイグナイタ回路３にも与えられる。このイグナイタ
回路３では、電源電圧はスイッチＳＷ２を介してダイオ
ードブリッジＤＢに与えられて整流され、さらに平滑コ
ンデンサＣ２により平滑化されて、たとえば１４０Ｖま
たは２８０ｖの直流電圧とされる。

この直流電圧はフライバックトランスＦＢＴの一次側に
トランジスタなどのスイッチング素子Ｑを介して与えら
れる．スイッチング素子Ｑによりフライバックトランス
ＦＢＴの一次側はたとえば数１　０　ｋＨｚで高周波駆
動される。フライバックトランスＦＢＴの二次側にはダ
イオードＤを介してコンデンサＣ３が接続されていると
ともに、このコンデンサＣ３に並列に前記パルストラン
スＰＴおよび放電ギャップＧＡＰの直列回路が接続され
ている。

ダイオードＤの働きにより、コンデンサＣ３には電荷が
蓄積されてゆき、そしてコンデンサＣ３の両端電圧が放
電ギャップＧＡＰにおける放電開始電圧ＶＧ　　（たと
えば５　０　０　０　Ｖ）となると、このコンデンサＣ
３に蓄積された電荷がパルストランスＰＴの一次側巻線
を介して放電ギャップＧＡＰで放電される。このとき、
パルストランスＰＴの二次側には、その昇圧比に応じた
パルス電圧（たとえば数１０ｋＶ）が発生し、コンデン
サＣ１を介してランプＬの両端に印加される。このパル
ス電圧は非常に高いので、初始動時のみならず、消灯直
後の非常に点灯しにくい状態からでも、瞬時に再始動が
可能である． 第３図は前記放電ギャップ（ＧＡＰ）の一般的な構或を
示す断面図である．たとえばタングステンなどの高融点
金属材料からなる一対の電極１１．１２を距離Ｅ１だけ
離間して対向するようにガラスバルブｌ３に固定し、前
記距離ｆｆｉｌだけ離間させたギャップ部１４をガラス
バルブ１３内に封止している。Ｉ！！．電開始電圧Ｖ６
は、距離２１とガラスバルブｌ３内の気圧によって決定
される。

ガラスバルプｌ３の封止は、ガラスバルブｌ３の一部か
らたとえば第３図において仮想線で示す細管部ｌ５を引
き出し、この細管部を加熱して封し切る方法が一般的で
、ｌ６は封し切った後の封止部である。ところが、放電
ギャンプは通常、全長３０〜５０ｍｉｎ，外径１０〜１
５閥程度と小型であるため、細管部１５を封じ切る際に
全体が高温になる。したがってガラスバルブ１３内の空
気が高温になった状態でガラスバルブ１３の封止が行わ
れることとなるため、常温に戻った後のガラスバルブ１
３内の圧力は１気圧よりもかなり低くなる．この結果、
放電開始電圧ｖ６の低下を招くこととなる。

この対策として端子１１．１２間の距ｉ！ｌ１１ｌｌを
大きくして一定の放電開始電圧■６を確保する必要があ
るが、この場合には放電ギャップが大型化するという問
題がある。さらに、ガラスバルブ１３の封止時の温度は
必ずしも一定とすることができず、しかもガラスバルプ
ｌ３内の容積にもばらつきが生じるため、結果的にガラ
スバルブ１３の内圧にはばらつきが生じることとなって
、放電開始電圧Ｖ，を一定の値にすることができない．
これにより、たとえば放電開始電圧■。が低い場合には
、上述のような高圧放電灯用点灯装置において、始動・
再始動が困難となり、また放電開始電圧Ｖ，が高い場合
にはパルストランスＦＴなどの部品の絶縁破壊が生じる
という問題がある。

第４図に示された放電ギャップは、ガラスバルブ１３か
ら引き出した細管１５をその根元からではなく、ガラス
バルブ１３の表面から比較的離間した位置で封じ切るよ
うにして、封止部ｌ６からの熱がガラスバルプ１３に伝
導しに＜＜シて、上述の第３図に示された放電ギャップ
の問題の解決を図っているが、このような構威では封止
部ｌ６をガラスバルブｌ３の表面から大きく突出させる
必要があるので、全体の構戒が大要化するとともに、封
止部ｌ６が破損しやすいという新たな問題が生じる． このような問題を解決した先行技術は第５図に示されて
おり、この放電ギャップでは、ガラスバルブ１３を封止
せずに開口部１７を設けて、ガラスバルブ１３内の圧力
を外部の圧力と等しくして、その安定化が図られている
。すなわちこのような構威では、ガラスバルプ１３内の
圧力は常にほぼ１気圧とすることができるので、放電開
始Ｎ．Ｉ″Ｅ■，をほぼ一定とすることができるととも
に、電極１１．１２間の距離ｌ１を大きくする必要がな
いので、全体として小型に構威できるという利点がある
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、この先行技術では、第２図に示されたイ
グナイタ回路３などで用いた場合に、放電時に大きな音
が発生するという問題がある．さらに電極１１．１２を
ガラスバルブｌ３に固定する際に、ガラスバルブ１３の
加工のために重極１ｌ１２は５００〜１　０　０　０　
’Ｃ程度の高温になるため、電極１１．１２の表面が酸
化したりなどして、結局、放電開始電圧ｖＧがばらつく
こととなる。また、電”［ｔ１，ｔ２をガラスバルブ１
３に固定させているため、両者間の距離ｌ１の制御が困
難であり、このこともまた放電開始電圧ｖ６のばらつき
の要因となるとともに、歩留りの劣化を招く原因ともな
る。

このような諸問題を解決するために、プラスチックなど
の戒形品に電極１１．１２を固定することが考えられる
が、この場合には放電時に生じるオゾンのために戒形品
が劣化してクラック（割れ）などが生じる恐れがあり、
このため信頼性が確保できないとともに、上述の放電時
の大きな音の発生は妨げられない． この発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、放電時
の音が小さく、また放電開始電圧が安定で、しかも製造
が容易な放電ギャップを提供することである． 〔課題を解決するための手段］ この発明の放電ギャップは、多孔質無機材料からなるケ
ーシングと、このケーシングに固定してこのケーシング
の内部空間で対向させた一対の電極とを備えたものであ
る． 〔作用〕 この発明の構成によれば、多孔質無機材料で構成したケ
ーシング内で一対の電極を対向させており、ケーシング
の内部空間は外部空間と連通しているため、その内部空
間の圧力を確実に１気圧糧度とすることができる。また
、多孔質無機材料のケーシング内での放電により発生ず
る音は、このケーシングにおいて減衰させられるため、
放電時に大きな音が発生することはない。

さらに、電極の取付時にケーシングの加熱が必要となる
ことはないので電極表面が酸化されたりなどすることは
なく、また電極の取付位置のみによって電極間の距離の
制御が行われ、従来のようにガラスバルブの加工精度な
どの不確定な他の要因がないので、電極間の距離の制御
が容易にかつ正確に行われる． さらに多孔質無機材料からなるケーシングは、放電時に
生じるオゾンにより劣化することはないので、充分に長
い寿命を有することができる。

〔実施例〕

第１図（１）はこの発明の一実施例の放電ギャップの基
本的なｔａ戒を示す縦断面図であり、第１図（２）は第
１図（１）に示された構或の側面図である．この放電ギ
ャップはたとえばアルミナ系のセラ旦冫クなどの多孔質
無機材料で構威した略直方体容器状のケーシング２０の
対向する側壁２３．２４に一対の電極２１．２２を固定
して、この一対の電極２１．２２をケーシング２０内の
空間で対向させたものである。

ケーシング２０は本体２５と蓋体２６とからなり、放電
ギャップの組立に当たっては、蓋体２６を取り外した状
態で、本体２５の前記側壁２３．２４にそれぞれ形成し
た挿通孔２７，２Ｂに、それぞれ電極２１．２２を挿通
させる。そして、電極２１。２２間の距＠１１１を所定
の値に調整して、これらの電極２１．２２を接着材２９
で固定する。この後に蓋体２６を本体２５に接着材３０
で固着する。接着材２９．３０としては、たとえばスξ
セラム（商品名：住友化学工業株式会社製），ァロンセ
ラミック（商品名：東亜化学株式会社製）なとの無機接
着材を適用することができる。

なお、上記電ＩｆＩ２１．２２の本体２５への取付は、
挿通孔２７．２８の大きさを電極２１．２２の断面の大
きさよりもやや小さく形威して、この挿通孔２７，２Ｂ
に圧人するようにして行ってもよい。

以上のようなこの実施例の放電ギャップによれば、製造
時に電極２１．２２が高温にさらされることがないので
、その表面の酸化などが生しることはなく、さらに電極
２１．２２間の距ｉ４ｆｆｉｌｌの調整は、電極２１．
２２の取付位置の調整のみによって行われ、したがって
従来のようにガラスバルブの加工精度などの他の不確定
要因がないので、この距ｔｄ［１１を容易にしかも正確
に所望の値に設定することができる。この結果、放電開
始電圧ｖＧのばらつきを低減することができ、しかも製
造が格段に容易になる。

また多孔質無機材料で構或したケーシング２０では、内
部空間はケーシング２０外の空間に連通しているので、
内圧は外部の圧力に等しく、したがって第５図に示され
た先行技術の放電ギャップと同様に安定な放電開始電圧
Ｖ．が実現される。

しかも、ケーシング２０は多孔質であるので、放電時の
音をこのケーシング２０で減衰させることができ、第５
図のように開口部１７を設けた横戒に比較して、放電時
の音を格段に低減することができる。

また多孔質無機材料で構威したケーシング２０は、放電
時に生じるオゾンにより劣化することもないので、充分
に長期にわたって高い信頼性を有することができる。さ
らには、一対の電極をガラスバルブに固定してギャップ
部をこのガラスバルブ内に封止する横威に比較して、安
価に横或することができる。

前述の実施例ではケーシング２０をアル旦ナ系のセラミ
ック材料で構戒するようにしたが、その他のセラミック
材料であってもよく、またオゾンによる劣化の少ない他
の多孔質無機材料が用いられてもよい． 〔発明の効果］ 以上のようにこの発明の放電ギャップによれば、ケーシ
ングを多孔質の材料で構威したので、このケーシング内
での電極間の放電により発生ずる音は、このケーシング
において減衰させられるため、放電時の音を小さくする
ことができる。

さらに、ケーシングを多孔質無機材料で構戊したため、
従来技術のように電極の取付時のガラスバルブの加工の
ためなどの加熱の必要がないので、電極表面が酸化した
りなどすることはなく、また電極の取付および電極間の
距離の調整が容易であるので、電極間の距離を所望の値
に正確に調整することができるため、放電開始電圧のば
らつきを低減することができるとともに、製造が容易で
あるという効果がある。しかも、ケーシングは多孔質の
材料からなっているので、ケーシング内の圧力は外部の
圧力と等しく、したがって第５図に示された従来の構戒
と同様に放電をほぼｌ気圧の空間で行わせることができ
るため、放電開始電圧は安定になる． また多孔質無機材料からなるケーシングは、放電時に生
じるオゾンにより劣化することはないので、充分に長い
寿命を有することができる．

【図面の簡単な説明】

第１図（１）はこの発明の一実施例の放電ギャップの基
本的な構或を示す縦断面図、第１図（２）は第１図（】
）に示された構戒の側面図、第２図は高圧放電灯用点灯
装置の基本的な構或を示す電気回路図、第３図〜第５図
は従来技術の放電ギャップの構戒をそれぞれ示す縦断面
図である。 ２０・・・ケーシング、２１．２２・・・電極第 ２ 図 第 ４ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多孔質無機材料からなるケーシングと、このケーシング
   に固定してこのケーシングの内部空間で対向させた一対
   の電極とを備えた放電ギャップ。