JPH0589846A - 高圧金属蒸気放電灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で、且つ少ない部品点数で外管内
に封装でき、発光管の黒化や損傷等の発生が防止できる
高圧金属蒸気放電灯を提供する。 【構成】 外管１の内部に、両端部に電極７，８が封装
された発光管４を収納し、この発光管４に近接して軸方
向に近接碍管１５を配置し、この近接碍管１５に一端を
電極７と同極性となるように接続し、他端を電極８の近
傍の管内に位置するようにした近接導体１６を挿通させ
て構成している。点灯開始時は近接導体１６と電極８と
の間で放電が開始し、続いて電極７，８間の放電に移行
する。そして点灯中、近接導体１６は、近接碍管１５に
挿入されているために高温となって蒸発しても発光管４
の管壁に付着し難くなり、簡単な構成で放電開始電圧を
下げて始動を容易なものとしながら、発光管１４の黒化
防止等ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高圧ナトリウムランプな
どの高圧金属蒸気放電灯に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知の通り、高発光効率での点灯が行な
える高圧ナトリウムランプなどの高圧金属蒸気放電灯
は、外管の内部に発光管を収納して構成され、発光管に
は両端部に夫々電極が封装されるとともに内部に発光金
属及び始動用の希ガスが封入されている。そして、発光
管の放電開始電圧を下げて容易に放電が開始できるよう
にするために、発光管の外部に近接導体を設けることが
提案されている。

【０００３】一方、発光管の光効率を向上させるため
に、発光管の内部に封入した始動用の希ガスの封入圧力
を高めることが行われている。しかし、この場合には放
電開始電圧が高くなるので、放電開始電圧を下げ放電開
始を容易にするために、最近では近接導体の存在がます
ます重要なものとなっている。

【０００４】また、発光管の放電開始電圧を下げて放電
開始を容易にするために近接導体は、発光管の放電開始
時には発光管の外表目に接触、もしくは近接した位置に
設けられていることが必要とされる。そして、放電が開
始され発光管が点灯している時、そのまま近接導体が発
光管の外表目に接触、もしくは近接した位置にあると、
発光管の熱によって近接導体が熱せられて蒸発し、長時
間経過するうちに発光管の外表面を黒化させたり、ま
た、近接導体が発光管の発光部の外表目に接触している
と、接触部分にクラックを発生させる虞がある。さらに
消灯時にはヒートショックにより発光管にクラックを発
生させる虞がある。

【０００５】そこで、上記のような不具合が発生する虞
がないようにするため、従来は近接導体を、放電開始時
は発光管に接触あるいは近接させておき、点灯時には発
光管の熱によってバイメタルが変形するのを利用して発
光管から離すようにする手段が採用されていた。

【０００６】しかしながら、このようなバイメタルを用
いた手段では、バイメタルを特別に用意し、円滑に動作
させることができる機構を外管内に封装しなければなら
ず、このため部品点数が多くなると同時に構成が複雑と
なる問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような近接導体
を設けるに際し、発光管に黒化やクラック等が発生する
のを防止するために、部品点数が増大し、構成が複雑な
ものとなってしまう状況に鑑みて本発明はなされたもの
で、その目的とするところは簡単な構成で、且つ少ない
部品点数で外管内に封装でき、発光管の黒化や損傷等の
発生が防止できる高圧金属蒸気放電灯を提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の高圧金属蒸気放
電灯は、外管と、この外管の内部に設けられ両端部に電
極を封装すると共に内部に発光金属および希ガスを封入
した発光管と、この発光管の一端部の外表面に近接して
配置され該端部に封装された前記電極の一方の電極の極
性と逆の極性を有する近接導体とを備えてなり、近接導
体には碍管が挿着されていることを特徴とするものであ
り、また、外管と、この外管の内部に設けられ両端部に
電極を封装すると共に内部に発光金属および希ガスを封
入した発光管と、この発光管の一端部の非発光部外表面
に巻装され該端部に封装された電極の一方の電極の極性
と逆の極性を有する近接導体とを具備したことを特徴と
するものである。

【０００９】

【作用】上記のように構成された高圧金属蒸気放電灯
は、発光管の片端部に近接して碍管に挿入された近接導
体を配置、あるいは片端部の非発光部管外表面に近接導
体を巻装し、且つ近接導体に該端部に封装された電極の
極性と異なる極性が加わる構成としており、点灯にあた
っては先ず近接導体とこの近接導体が設けられた端部の
電極との間で放電が開始し、続いて電極間の放電に移行
する。そして点灯中、近接導体は、碍管に挿入されてい
るために高温となっても蒸発して発光管の管壁に付着し
難く、あるいは発光管の低温の非発光部に巻装されてい
るために蒸発やクラック発生等の虞がない。それ故、放
電開始電圧を下げて始動を容易なものとしながら、簡単
な構成で且つ少ない部品点数で外管内に封装でき、発光
管の黒化が防止でき、これによる光束の低下が防げ、ま
た管の損傷等の発生が防止できる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１１】先ず、第１の実施例を図１及び図２により
説明する。図１は高圧ナトリウムランプの全体構成を示
す断面図であり、図２は図１の要部の斜視図である。

【００１２】図において、硬質ガラスでなる外管１は一
端が閉塞されおり、他端が給電ピン２，３を突設させな
がら封止されている。外管１の減圧された内部には、透
光性のアルミナセラミックスなどで形成された発光管４
が管軸方向に沿って収納されている。そして、発光管４
は両端がリード５，６を突設させながら封止されてお
り、その両端内部には夫々電極７，８が封装され、これ
らの電極７，８は対応するリード５，６に接続されてい
る。なお、発光管４の内部にはナトリウムと水銀のアマ
ルガム及び始動用の希ガス、例えばキセノンが封入され
ている。

【００１３】また、外管１の内部には、発光管４の管径
よりも大きな離間間隔をもって一対の導電性金属でなる
サポートワイヤ９，１０が外管１の管内壁に沿って延在
していて、これらサポートワイヤ９，１０は折れ曲がっ
た両端部が互いに接続され、リード２ａを介して給電ピ
ン２に接続されている。そして、サポートワイヤ９，１
０の管内壁に沿った中間部には、外管１の一端側で発光
管４のリード５に取着された導電性金属でなるランプホ
ルダ１１が溶接により固定され、また外管１の他端側で
リード６に取着された導電性金属でなるランプホルダ１
２が、サポートワイヤ９，１０に遊嵌されたスライド碍
子１３，１４を介在させて、サポートワイヤ９，１０の
延在方向にスライド自在に支持されている。なお、ラン
プホルダ１２はリード３ａを介して給電ピン３に接続さ
れている。

【００１４】また、発光管４の外表面に近接した位置に
は、管軸方向に、例えばアルミナなどの絶縁材料で形成
された近接碍管１５が配設されていて、近接碍管１５の
一端部はランプホルダ１１に押え金具１１ａによって固
定され、他端部はランプホルダ１２と、これに取着され
た押え金具１２ａとの間に遊挿されるようにして支持さ
れている。

【００１５】そして、近接碍管１５の管内には、一端部
側からＮｂ，Ｗ，Ｍｏなどの導電性金属の線材でなる近
接導体１６が挿入されていて、近接碍管１５の管外に露
出した近接導体１６の一端はランプホルダ１１に溶接に
よって接続され、発光管４の一端側に封装された電極７
と同電位となるように接続されている。またこの近接導
体１６の他端は近接碍管１５の管内にあって、一端が接
続された電極７の極性と異なる極性の発光管４の他端側
に封装された電極８の近傍に位置するように設けられて
いる。このようにして近接導体１６は、近接碍管１５の
管壁を間に介在させて発光管４の外表面に近接した位置
に延在するように設けられ、且つ発光管４の他端側の異
なる極性の電極８の近傍にまで配置される。

【００１６】このように構成された高圧ナトリウムラン
プでは、点灯するに際しては給電ピン２，３の間に図示
しない電源が接続され、発光管４の電極７，８間に電源
電圧が印加される。このときランプホルダ１１に接続さ
れた近接導体１６にも電極７と同極性で、電極８とは異
なる極性の電位が与えられる。そして電極８に近接した
位置に近接導体１６が配置されているために、低い放電
開始電圧で先ず電極８と近接導体１６の間でグロー放電
が行われる。次いで電極７と電極８の間の放電に移行
し、この放電の熱で発光管４内部の温度が上昇して水銀
とナトリウムが蒸発し、ランプ特性が安定した点灯が継
続される。

【００１７】そして、点灯している間も、また消灯して
いる間も近接導体１６は、近接碍管１５の管内に収納さ
れ管壁で隔てられているため、発光管４の管壁に直接対
向したり、接触することがない。

【００１８】本実施例は上記のように、近接導体１６を
近接碍管１５に収納して発光管４に近接して配置し、且
つ異なる極性が与えられた電極８の近傍に配設している
ため、放電開始電圧を下げて始動を容易なものとしなが
ら、さらに発光管４が点灯している時の高熱を受け、近
接導体１６が蒸発して長時間経過するうちに発光管４の
管壁を黒化させてしまうということがなく、光束の低下
やクラックの発生が防止できる。また発光管４の管壁に
直接接触するものがないため消灯時におけるヒートショ
ックによるクラックの発生も防止できる。また本実施例
では近接碍管１５に収納して近接導体１６を設けるのみ
の可動部分がない簡単な構成で、少ない部品数によって
容易に実現することができる。

【００１９】次に、第２の実施例を図３及び図４により
説明する。図３は第１の実施例の図１に対応する高圧ナ
トリウムランプの全体構成を示す断面図であり、図４は
図３の要部の斜視図である。

【００２０】図において、外管１の内部には第１の実施
例と同様に発光管４が収納されており、発光管４の外表
面に近接した位置には、管軸方向に、例えばアルミナに
よって形成された近接碍管１７が配設されていて、近接
碍管１７の一端部はランプホルダ１１に押え金具１１ａ
によって固定され、他端部はランプホルダ１２と、これ
に取着された押え金具１２ａとの間に遊挿されるように
して支持され、さらに他端部には管壁を貫通する孔１８
が穿設されている。

【００２１】そして、近接碍管１７の管内には、一端部
側からＮｂ，Ｗ，Ｍｏなどの導電性金属の線材でなる第
１の近接導体１９が挿入されていて、近接碍管１７の管
外に露出した第１の近接導体１９の一端はランプホルダ
１１に溶接によって接続され、一端側の電極７と同電位
となるように接続されており、またこの第１の近接導体
１９の他端は近接碍管１７の管壁に穿設された孔１８か
ら導出されている。

【００２２】一方、発光管４の他端側の端部と、この他
端側に封装された電極８の内装されている位置との間の
管外壁、すなわち点灯時に発光部分とならない非発光部
の管外壁に、Ｔａ，Ｎｂなどの導電性金属の板材でなる
第２の近接導体２０が密着するように巻装されている。
そして第２の近接導体２０には、近接碍管１７の孔１８
から導出された第１の近接導体１９の他端が溶接によっ
て接続されている。このようにして発光管４の一端側の
電極７と同極性の第１及び第２の近接導体１９，２０が
他端側の異なる極性の電極８の近傍に配置される。

【００２３】このように構成された高圧ナトリウムラン
プでは、第１の実施例と同様に、点灯するに際しては給
電ピン２，３の間に図示しない電源が接続され、発光管
４の電極７，８間に電源電圧が印加される。このときラ
ンプホルダ１１に接続された第１の近接導体１９及びこ
れを介して第２の近接導体２０にも電極７と同極性で、
電極８とは異なる極性の電位が与えられる。そして電極
８に近接した位置の発光管４の管壁に第２の近接導体２
０が密着巻装されているために、低い放電開始電圧で先
ず電極８と第２の近接導体２０の間でグロー放電が行わ
れる。次いで電極７と電極８の間の放電に移行し、この
放電の熱で発光管４内部の温度が上昇して水銀とナトリ
ウムが蒸発し、ランプ特性が安定した点灯が継続され
る。

【００２４】そして、点灯している間も、また消灯して
いる間も第１の近接導体１９は、近接碍管１７の管内に
収納され管壁で隔てられているため、発光管４の管壁に
直接対向したり、接触することがなく、また第２の近接
導体２０は発光管４の点灯時でも低温度状態が維持され
る非発光部に巻装されているため、高温度となったり、
高温部に接触することがない。

【００２５】本実施例は上記のように構成されるため、
第２の近接導体２０は発光管４の低温部分に巻装されて
いて蒸発し難く、また板状に形成されているため発光管
４の管壁への密着巻装が容易に行え、より簡単に実現で
きると共に、第１の実施例と同様の作用、効果が得られ
る。

【００２６】次に、第３の実施例を図５及び図６により
説明する。図５は大電力用の高圧ナトリウムランプの全
体構成を示す断面図であり、図６は図５の要部の斜視図
である。

【００２７】図において、硬質ガラスでなる外管２１は
一端が閉塞されおり、他端が給電ピン２２，２３を突設
させながら封止されている。外管２１の減圧された内部
には、同じく硬質ガラスでなる中管２４が管軸方向に沿
って両端部を中管ホルダ２５，２６で保持されて収納さ
れている。中管２４は両端がリード２７，２８を突設さ
せながら封止されており、減圧された内部には、透光性
のアルミナセラミックスなどで形成された発光管２９が
管軸方向に沿って収納されている。そして、発光管２９
は両端がリード３０，３１を突設させながら封止されて
おり、その両端内部には夫々電極３２，３３が封装さ
れ、これらの電極３２，３３は対応するリード３０，３
１に接続されている。なお、発光管２９の内部にはナト
リウムと水銀のアマルガム及び始動用の希ガス、例えば
キセノンが封入されている。そして両端のリード２７，
２８は夫々発光管２９の対応するリード３０，３１に接
続されている。

【００２８】また、中管２４の内部には、発光管２９か
ら離間した位置にサポートワイヤ３４が中管２４の管内
壁に沿って延在していて、サポートワイヤ３４の延在方
向の中間部には、中管２４の一端側で発光管２９のリー
ド３０に取着された導電性金属でなるランプホルダ３５
が溶接により固定され、また中管２４の他端側でリード
３１に取着された導電性金属でなるランプホルダ３６
が、サポートワイヤ３４に遊嵌されたスライド碍子３７
を介在させて、サポートワイヤ３４の延在方向にスライ
ド自在に支持されている。

【００２９】そして、発光管２９の外表面に近接して管
軸方向に、一端部がランプホルダ３５に固定され、他端
部がランプホルダ３６に遊挿されるようにして支持され
た近接碍管１５が配設されている。そして、近接碍管１
５の管内には、一端がランプホルダ３５に溶接によって
接続され、発光管２９の電極３２と同電位となるように
接続されていて、他端が管内にあって、電極３３の近傍
に位置するように設けられた近接導体１６が挿入されて
いる。

【００３０】また、外管２１と中管２４の間には、管軸
方向に、例えば石英ガラスでなる絶縁管３８，３９が配
設されていて、絶縁管３８，３９の一端部は中管ホルダ
２５に固定金具４０，４１によって固定され、他端部は
中管ホルダ２６に遊嵌されており、中間部は中管２４に
ねじ止めによって固定されたバンド４２，４２に固着さ
れた支持体４３，４３に遊挿されるようにして支持され
ている。なおバンド４２はステンレス鋼でなり、中管２
４の外径と等径の内径を有する略半円の部分円筒のバン
ド部４４と、その両端を外方に折り曲げた折曲部４５，
４５とを有し、略Ω形状をなしている。また支持体４３
はステンレス鋼でなり、絶縁管３８，３９の外半径より
略０．５ｍｍ大きい内半径を有する部分円筒の支持部４
６と、その両端を外方に折り曲げ間隔を設けて形成され
た固定部４７，４７とを有し、同様に略Ω形状をなして
いる。そして支持体４３はバンド部４４の中間部外面に
軸方向を同じくし突出するようにして溶接により固着さ
れている。

【００３１】さらに、絶縁管３８，３９の管内にはリー
ド線４８，４９が挿通しており、リード線４８，４９の
夫々の一端はリ−ド２７に接続され、他端は給電ピン２
２に接続されている。なお給電ピン２３とリード２８と
はリード線５０，５１によって接続されている。

【００３２】このように構成された大電力用の高圧ナト
リウムランプでは、点灯するに際しては給電ピン２２，
２３の間に図示しない電源が接続され、発光管２９の電
極３２，３３間に電源電圧が印加される。このときラン
プホルダ３５に接続された近接導体１６にも電極３２と
同極性で、電極３３とは異なる極性の電位が与えられ
る。そして電極３３に近接した位置に近接導体１６が配
置されているために、第１の実施例と同様に低い放電開
始電圧で先ず電極３３と近接導体１６の間でグロー放電
が行われる。次いで電極３２と電極３３の間の放電に移
行し、この放電の熱で発光管２９内部の温度が上昇して
水銀とナトリウムが蒸発し、ランプ特性が安定した点灯
が継続される。

【００３３】そして、点灯している間も、また消灯して
いる間も近接導体１６は、近接碍管１５の管内に収納さ
れ管壁で隔てられているため、発光管２９の管壁に直接
対向したり、接触することがない。

【００３４】一方、点灯や消灯の際の熱変化による膨張
や収縮によって、主として管軸方向に各部分の相対位置
が変化し、管内にリード線４８，４９が挿通している絶
縁管３８，３９でも一端部が中管ホルダ２５に固定金具
４０，４１によって固定されているため、他端部及び中
間部で中管２４との間に位置ずれが生じる。しかし、絶
縁管３８，３９は他端部が中管ホルダ２６に遊嵌され、
中間部が中管２４に取着された支持体４３，４３に遊挿
されるようにして支持されているため、位置ずれは吸収
され、これにともなう応力集中は生じない。

【００３５】本実施例は上記のように構成されるため、
第１の実施例と同様の作用、効果が得られると共に、比
較的細径で長寸法の絶縁管３８，３９が中間部で間隙を
持って支持されているので、組み立てる際の管径のばら
つきの吸収、バラ保管時や点灯及び消灯時に生じる応力
集中が軽減され、傷やクラック破損を防止できる。

【００３６】次に、第４の実施例を図７により説明す
る。図７は第３の実施例の図５に対応する大電力用の高
圧ナトリウムランプの全体構成を示す断面図である。

【００３７】図において、中管２４の内部には第３の実
施例と同様に発光管２９が収納されており、発光管２９
の外表面に近接して管軸方向に、一端部がランプホルダ
３５に固定され、他端部がランプホルダ３６に遊挿され
るようにして支持された近接碍管１７が配設されてい
て、さらに他端部の管壁には孔１８が貫通するように穿
設されている。そして、近接碍管１７の管内には、一端
がランプホルダ３５に溶接によって接続され、発光管２
９の電極３２と同電位となるように接続された第１の近
接導体１９が挿入されていて、この第１の近接導体１９
の他端は近接碍管１７の管壁に穿設された孔１８から導
出されている。

【００３８】一方、発光管２９の他端側の端部と、この
他端側に封装された電極３３の内装されている位置との
間の非発光部の管外壁に、Ｔａ，Ｎｂなどの導電性金属
の板材でなる第２の近接導体５２が密着するように巻装
されている。そして第２の近接導体５２には、近接碍管
１７の孔１８から導出された第１の近接導体１９の他端
が溶接によって接続されている。このようにして発光管
２９の一端側の電極３２と同極性の第１及び第２の近接
導体１９，５２が他端側の異なる極性の電極３３の近傍
に配置される。

【００３９】このように構成された大電力用の高圧ナト
リウムランプでは、第３の実施例と同様に、点灯するに
際しては給電ピン２２，２３の間に図示しない電源が接
続され、発光管２９の電極３２，３３間に電源電圧が印
加される。このときランプホルダ３５に接続された第１
の近接導体１９及びこれを介して第２の近接導体５２に
も電極３２と同極性で、電極３３とは異なる極性の電位
が与えられる。そして電極３３に近接した位置の発光管
２９の管壁に第２の近接導体５２が密着巻装されている
ために、低い放電開始電圧で先ず電極３３と第２の近接
導体５２の間でグロー放電が行われる。次いで電極３２
と電極３３の間の放電に移行し、この放電の熱で発光管
２９内部の温度が上昇して水銀とナトリウムが蒸発し、
ランプ特性が安定した点灯が継続される。

【００４０】本実施例は上記のように構成されるため、
第２の実施例と同様に第２の近接導体５２は発光管４の
低温部分に巻装されていて蒸発し難く、また板状に形成
されているため発光管２９の管壁への密着巻装が容易に
行え、より簡単に実現できると共に、第３の実施例と同
様の作用、効果が得られる。

【００４１】尚、本発明は上記の各実施例のみに限定さ
れるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更
して実施し得るものである。

【００４２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、発光管の端部に近接して碍管に挿入された近接導体
を配置、あるいは端部の非発光部管外表面に近接導体を
巻装し、且つ近接導体に該端部に封装された電極の極性
と異なる極性が加わる構成としたことにより、放電開始
電圧を下げて始動を容易なものとしながら、簡単な構成
で且つ少ない部品点数で外管内に封装でき、発光管の黒
化が防止でき、これによる光束の低下が防げ、また管の
損傷等の発生が防止できる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例である高圧ナトリウムラ
ンプを示す断面図である。

【図２】図１における要部斜視図である。

【図３】本発明の第２の実施例である高圧ナトリウムラ
ンプを示す断面図である。

【図４】図３における要部斜視図である。

【図５】本発明の第３の実施例である大電力用の高圧ナ
トリウムランプを示す断面図である。

【図６】図５における要部斜視図である。

【図７】本発明の第４の実施例である大電力用の高圧ナ
トリウムランプを示す断面図である。

【符号の説明】 １…外管 ４…発光管 ７，８…電極 １５…近接碍管 １６…近接導体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外管と、この外管の内部に設けられ両端
   部に電極を封装すると共に内部に発光金属および希ガス
   を封入した発光管と、この発光管の一端部の外表面に近
   接して配置され該端部に封装された前記電極の一方の電
   極の極性と逆の極性を有する近接導体とを備えてなり、
   前記近接導体には碍管が挿着されていることを特徴とす
   る高圧金属蒸気放電灯。
2. 【請求項２】 外管と、この外管の内部に設けられ両端
   部に電極を封装すると共に内部に発光金属および希ガス
   を封入した発光管と、この発光管の一端部の非発光部外
   表面に巻装され該端部に封装された前記電極の一方の電
   極の極性と逆の極性を有する近接導体とを具備したこと
   を特徴とする高圧金属蒸気放電灯。