JPH0451452A - 高圧放電灯 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、外管内に２本の発光管を収容した高圧放電灯
に関する。

（従来の技術） 高圧ナトリウムランプやメタルハライドランプ等の高圧
金属蒸気放電灯は、点灯中に発光管の内圧が１気圧以上
になるためランプ消灯後回始動させる場合は、発光管が
ある程度冷えて内部の水銀や封入発光金属が凝集し、内
圧が下がるのを待つ必要がある。例えば、外部に始動器
をもつ高圧すｌ・リウムランプの場合は再始動時間とし
て約１分、メタルハライドランプの場合は１０分以」二
も待たなければならず、しかも再始動しても安定点灯状
態に達するまでにさらに数分待だな１うればならない。

したがって、例えば−瞬の停電などがあると、白熱電球
やけい光ランプの場合は直ちに復帰点灯するのに対し、
上記高圧金属蒸気放電灯の場合はフルパワーを発揮する
まで１０分以上待たなければならず、道路照明、トンネ
ル内照明等に用いた場合は不便である。

これを改善するため、ＵＳＰ４．２８７４５４号明細書
に記載されているように、夕Ｉ管内に２本の発光管を収
容し、これら発光管を電気的に並列に接続した高圧すト
リウムランプか提案されている。

このランプの場合、正常時にはいづれか一方の発光管か
点灯しており、−瞬の停電により消灯して停電か解消さ
れた時には、内部圧力の低い他方の発光管か点灯する。

この場合、この他方の発光管は上記一方の発光管の点灯
時に余熱されており、若干内部圧力が上かっているので
２〜３分て安定点灯状態に達する。よって、再始動時間
がきわめて短く、前記の道路照明やｌ・ンネル内照明に
好都合である。

しかもこのようなランプは、一方の発光管が点灯困難に
陥っても他方の発光管が点灯するので、ランプ寿命が大
幅に伸び、理論的には１本の発光管を収容したタイプの
ランプに比べ２倍の寿命になる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、」二足のように外管に２本の発光管を並列に
接続して収容したランプは、通常の室温で始動する場合
、始動し易い方の発光管から点灯する。

つまり、２本の発光管は製造ばらつきにより始動電圧に
ばらつきを有し、始動電圧の低い方の発光管が始動する
ことになる。

このため、通常の始動では必ず始動し易い側の発光管が
片寄って始動する。

そして、高圧ナトリウムランプの場合は、電子放射性に
優れたエミッタを用い、また発光管や電極材料の浄化に
気を使っているので、寿命中に発光管内に不純ガスが徐
々に放出されることは比較的少なく、このため寿命途中
で徐々に始動電圧か悪くなるといった始動特性の変化は
少なく、よって２個の発光管間で始動性が逆転すること
が少ない。

つまり、通常の始動毎に２本の発光管が交互に点灯する
ことは期待できず、一方の発光管のみに点灯が片寄って
しまい、この発光管の使用頻度が高くなるのでこの発光
管たけナトリウムの消失が進みランプ電圧の上昇を招き
、早期に劣化する。

この発光管が消えると、他方の発光管が始動し点灯する
ことになるが、この状態に至ると瞬時再点灯はできず、
この種ランプの目的とする機能を失ってしまう。

そして、片寄って始動される一方の発光管が消灯する原
因はほとんとランプ電圧の上昇に支配されるものであり
、したがってこの種ランプの寿命後半は上記立消えを起
こす一方の発光管が先に点灯し、この発光管の立消えの
ために他方の発光管に切り換え点灯され、違和感を伴う
。

そして、このような立ち消えを繰り返すうち、発光管の
リークを生しることもあり、このため他方の発光管も不
点になってしまう。

したかって本発明の目的とするのは、２本の発光管が始
動毎に必ず交互に始動されるようにし、片側の発光管の
みに点灯か片寄るのを防止し、寿命末期まで瞬時再点灯
の機能を確実に発揮することができる高圧放電灯を提供
しようとするものである。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明は、外管内に２本の発光管を収容し、これら発光
管を電気的に並列に接続した高圧放電灯において、通電
毎にこれら発光管を交互に点灯させる切換え手段を設け
たことを特徴とする。

（作用） 本発明によれば、発光管の回路が切換え手段により強制
的に切り換えられるので、始動毎に２本の発光管は必ず
交互に始動されるようになる。

（実施例） 以下本発明について、図面に示す一実施例にもとづき説
明する。

図において１は高圧すトリウムランプを構成する硬質ガ
ラスなどからなる外管であり、一端に口金２を取付けた
ＢＴ形をなしている。この外管］には２本の発光管３　
ａ　ｓ　３　ｂが収容されている。

これら発光管３ａ、３ｂは、多結晶アルミナまたは単結
晶アルミナなとのセラミックチューブからなるバルブの
端部に閉塞壁としてニオビウムからなるエンドキャンプ
を気密に接合し、これらエンドキャップに主電極４・・
・を封装して構成されている。

なお、電極４・・・は導電構体５・・・に接続されてお
り、これら導電構体５・・・はエンドキャップから突出
されている。

各導電構体５・・は、ニオビウムやタンタルなどの耐熱
性金属からなるバルブホルダー６ａ、６ｂに電気的およ
び機械的に接続されている。この場合、２本の発光管３
ａ、３ｂは外管１内で互いに並設されている。

上記バルブホルダー６ａ、６ｂは、それぞれ両端部がサ
ポートワイヤ７に支持されている。

サポートワイヤ７は導電ワイヤを略矩形の枠形に成形し
たもので、一端か封着支持線８ａに接合され、この封着
支持線８ａはステム９に封着されている。

サポートワイヤ７の他端は外管１のトップ部に係止され
ている。

一方のバルブホルダー６ａは上記サポートワイヤ７と電
気的および機械的に接合されている。他方のバルブホル
ダー６ｂは上記ザボートワイヤ７に対して絶縁チューブ
］０を介して機械的に固定されており、電気的には絶縁
されている。

そして、上記他方のバルブホルダー６ｂまたはこれに連
結された導電構体５．５はリード線］１を介して他の封
着支持線８ｂに接合されており、この封着支持線８ｂは
ステム９に封着されている。

このため、上記２本の発光管３８％　３ｂは、第４図に
示すように、電気的に並列接続されているものである。

各発光管３ａ、３ｂの外面には、始動補助電極として外
部補助導体１２ａ、１２ｂが設けられている。これら外
部補助導体１２ａ、１２ｂは各発光管３ａ、３ｂの外面
に螺旋状に巻回されている。

そして、これら外部補助導体１２ａ、１２ｂは切換え装
置１３に接続されている。

切換え装置１３は本実施例の場合、第２図および第３図
に示されるような構成を有している。

すなわち１４はセラミックスなどからなる絶縁板であり
、この絶縁板１４には略中心部に切換えｉｉＪ動接点］
５か垂Ｆ状態で固定されている。この切換え可動接点１
５は導電性板ばねなどにより形成され、第２図と第３図
でそれぞれ示すように、中立点を過ぎると一方に屈曲付
勢するようなスナップモーンヨンを生じるようになって
いる。

この切換え可動接点１５は上端が導電ワイヤ１６に溶接
されており、この導電ワイヤ１６は他方のバルブホルダ
ー６ｂに溶接されている。

このため、切換え可動接点１５は導電ワイヤ１６および
他方のバルブホルダー６ｂさらに導電構体５．５を介し
てリード線１１に接続され、他の封着支持線８ｂに通し
ている。

また、この導電ワイヤ１６は上記絶縁板１４を機械的に
支持している。

絶縁板１４には、上記切換え可動接点１５を挟んで両側
に固定接点１７ａ、１７ｂが対向されている。これら固
定接点１７ａ、１７ｂには上記切換え可動接点１５が選
択的に接触される。すなわち、切換え可動接点１５が第
２図に示すように左側に屈曲変形した場合はこの切換え
可動接点１５は一方の固定接点１７ａに当接し、逆に切
換え可動接点１５が第３図に示すように右側に屈曲変形
した場合はこの切換え可動接点１５は他方の固定接点１
７ｂに当接する。

これら固定接点１７ａおよび］、　７　ｂはそれぞれ前
記外部補助導体１２ａ、１２ｂに接続されている。

このため、切換え可動接点１５の屈曲変形によりこれら
外部補助導体１２ａ、１．２　ｂはいづれか一方が電源
側、つまり外部始動器（図示しない）に接続されるもの
である。

上記切換え可動接点１５は熱応動作動部材により切換え
作動される。

本実施例では、絶縁板１４にバイメタル片］０ １、８　ａ、１８ｂを取付けである。これら各バイメタ
ル片１８　ａ、１８ｂはそれぞれ発光管３ａ。

３ｂの端部に接近して配置されており、一方の発光管３
ａか点すＪしている場合にその熱を受けて一方のバイメ
タル片１８ａが熱応動し、また他方の発光管３ｂが点灯
している場合にその熱を受けて他方のバイメタル片１８
ｂか作動するようになっている。このため絶縁板１４は
これらバイメタル片１．８ａ、１８ｂかそれぞれ発光管
３ａ、３ｂからに熱を受けやすい位置に配置されている
。

上記一方のバイメタル片１８ａか熱変形すると、このバ
イメタル片１８　ａの先端が上記切換え可動接点１５を
押し、これにより切換え可動接点１５が変形され、中立
点を過ぎるとスナップモーションにより反転して他方に
向けて屈曲する。

このような変形状態で、他方のバイメタル片１、８　ｂ
か熱変形すると、このバイメタル片１８ｂの先端か上記
切換え可動接点１５を押し、これにより切換え可動接点
１５は変形し、中立点を過ぎるとスナップモーションに
より反転して一方に向］　１ けて屈曲する。

このため、切換え可動接点１５は、第４図にも示した通
り、外部補助導体１２ａ、１２ｂへの通電回路を切り換
えるものである。

このような構成の高庄ナトリウムランプについて、作用
を説明する。

切換え可動接点１５が第２図の状態にある場合に、外部
始動器を通じてランプを始動させると、上記切換え可動
接点１５は一方の発光管３ａに巻かれている一方の外部
補助導体１．２　ａに接続されているので、この外部補
助導体１．２　ａと、これの対向電位となる主電極４と
の間に始動電圧が印加される。

このため、これら外部補助導体１２ａと主電極４との間
で始動グロー放電が発生し、このグロー放電は主電極４
．４間の主アーク放電に移行し、これにより一方の発光
管３ａが始動する。

この場合、他方の発光管３ｂにあっては、これを取り巻
く外部補助導体１２ｂには通電されていなく、対向する
主電極４，４間に始動電圧が印加］２ されるが、この始動電圧のレベルでは始動不能であり、
よって他方の発光管３ｂは始動しない。

このようにして一方の発光管３ａが始動し、バルブ内の
ナトリウムアマルガムが蒸発され、蒸気圧が」１昇して
発光量が増し、安定点灯状態に至る。

上記一方の発光管３ａが安定点灯状態に達すると、この
点灯により発光管３ａから熱が放出されるので、この熱
により一方のバイメタル片１８ａが熱変形する。このバ
イメタル片１８ａの熱変形は先端で切換え可動接点１５
を押し、これにより切換え可動接点１５が変形し、中立
点を過ぎるとスナップモーションにより反転して第３図
に示すように、他方に向けて屈曲する。このため、切換
え可動接点１５は一方の固定接点１７ａから離れ、よっ
て固定接点１７ｂに当接する。

すなわち、一方の発光管３ａに巻かれている一方の外部
補助導体１．２　ａが電源から切り離され、他方の発光
管３ｂに巻かれている他方の外部補助導体１２ｂか電源
側に接続される。これにより、後述する次の始動に儒え
るものである。

上記切換え可動接点１５が他方の固定接点１、７　ｂに
当接した時は他方の発光管３ｂは始動可能な状態になる
が、この時には未だ一方の発光管３ａが安定点灯中であ
り、この一方の発光管３ａの安定点灯中のランプ電圧は
他方の発光管３ｂの始動電圧よりも小さいので、他方の
発光管３ｂは始動可能な状態になってもこれは始動しな
い。

このように、一方の発光管３ａが安定点灯中に例えば瞬
時停電は発生した場合、発光管３ａは当然消灯し、この
停電が解消されると、切換え可動接点］５が他方の固定
接点１７ｂに当接しているので始動電圧は他方の発光管
３ｂに巻かれている他方の外部補助導体１２ｂに付与さ
れ、したがって他方の発光管３ｂが始動する。

この場合、他方の発光管３ｂは今まで点灯していた一方
の発光管３ａからの熱を受けて余熱されているので、発
光管内の蒸気圧はある程度上昇しており、このため安定
点灯状態に達するまでの時間は短くてすむ。

すなわち、瞬時再始動が可能になる。

］４ また、前記一方の発光管３ａが安定点灯中に、ランプを
正常な使用にもとづき消灯させ、これを＋Ｉｊび始動さ
せようとした場合も、上記停電時の瞬時１１工始動の場
合と同様に、他方の発光管３ｂが始動する。

そして、他方の発光管３ｂか安定点灯状態に達すると、
この点灯により発光管３ｂから熱が放出されるので、こ
の熱により他方のバイメタル片１、８　ｂが熱変形する
。このバイメタル片１８ｂの熱変形は先端で切換え可動
接点１５を押し、これにより切換え可動接点］５が変形
し、中立点を過ぎるとスナップモーションにより反転し
て第２図に示すように、一方に向けて屈曲する。このた
め、切換え可動接点１５は他方の固定接点１７ｂから離
れ、一方の固定接点１７ａに当接する。

よって、他方の発光管３ｂに巻かれている他方の外部補
助導体１２ｂが電源から切り離され、方の発光管３ａに
巻かれている一方の外部補助導体１２ａか電源側に接続
される。これにより次の始動に備える。つまり、次の始
動は一方の発光管］５ ３ａてなされる。

このようなことから、上記実施例の場合は必ず発光管３
ａ、３ｂか交互に始動することになる。

よって、いづれか一方の発光管が片寄って点灯されるこ
とかがなくなる、いづれか一方の発光管の使用頻度が高
くなってその発光管か早期に劣化する等の不具合が無く
なる。

この結果、瞬時再点灯の機能を確実に発揮し、ランプ寿
命も長くなる。

なお、本発明は上記実施例の構造に制約されるものでは
ない。

すなわち、始動補助電極は外部に設けた近接形の補助導
体１２ａ、１２ｂに限らず、発光管の内部に設けた内部
補助電極であってもよい。

また、バイメタルに代わって、熱膨脹・収縮する部材で
可動接点を作動させてもよく、かつ切換え可動接点と熱
応動部材とを兼用して構成してもよい。

さらには、本発明の高圧放電灯は高圧すトリウムランプ
に限らず、メタルハライドランプや高圧水銀灯なとてあ
ってもよい。

「発明の効果コ 以」二説明したように本発明によると、切換え手段が発
光管の始動回路を強制的に切り換えて始動毎に２本の発
光管か必す交互に始動されるようにしたから、片側の発
光管のみが片寄って点灯されることが防止され、いづれ
か一方の発光管の使用頻度が高くなってその発光管が早
期に劣化する等の不具合が解消され、寿命末期まで瞬時
再点灯の機能を確実に発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は高圧ナトリウ
ムランプの全体を示す正面図、第２図〆および第３図は
切換え装置のそれぞれ異なる作動状態を示す正面図、第
４図は回路構成を示す図である。 １・・・外管、３ａ、３ｂ・・・発光管、４・・・主電
極、６ａ、６ｂ・・ボルダ−１７・・・サポートワイヤ
、１．２ａ、１２ｂ　・外部補助導体、１３・・切換え
装置、１４・・・絶縁板、１５・・・切換え可動接点、
１７　ａ、　　１．７　ｂ＝−固定接点、１．８ａ、１
．８ｂ−バイメタル片。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ］　８

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）外管内に２本の発光管を収容し、これら発光管を
   電気的に並列に接続した高圧放電灯において、 上記外管内にこれら発光管を通電毎に交互に点灯させる
   切換え手段を設けたことを特徴とする高圧放電灯。
2. （２）上記切換え手段は、それぞれ発光管に設けられた
   始動補助電極をそれぞれ電源側に選択的に接続する切換
   え可動接点と、各発光管が点灯している場合にこれら発
   光管の熱を受けてそれぞれ作動し上記切換え可動接点を
   作動させる熱応動部材とを備え、一方の発光管が点灯し
   ている場合にこの発光管の熱を受けた一方の応動部材が
   作動し、上記切換え可動接点を上記他方の発光管の始動
   補助電極が電源と接続されるように切換えるようにした
   ことを特徴とする第１の請求項に記載の高圧放電灯。