JPS5812395Y2 - カ−ボンア−ク灯の放電発光制御機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本願は耐候（光）試験などにもちいられているカーボン
アーク灯の放電発光制御機構の改良に係るもので、放電
を制御する電磁コイル内の鉄芯と電極部の結合を滑車、
ワイヤを使用することにより、鉄芯に発生する振動を電
極に伝えることなく安定な発光を得、又鉄芯に錘付のも
のをもちい上方に制御する際の力を軽減し電磁コイルの
小型化経済化を計り、更に電磁コイルの底部を磁力線に
対してシールドを行い、放電ア→の磁界の影響を防ぎ安
定した発光を得るなど従来にない性能特徴を有している
ものである。

従来のカーボンアーク灯およびその機構は第１゜２．３
図に示すよう電磁コイル１で作動する鉄芯２と上部電極
３との間はスプリング４、金属製角棒のリンク５、リン
ククラッチ６などで連結し第４図中の電気回路に示すよ
う放電々流をコイルに流し鉄芯の上下の作動に対して電
極を基盤中央の穴のブツシュ７内で摺動しながら下部電
極９との極間距離を制御して点灯発光を行っていた。

この機構においてコイルスプリング４，４路よび板バネ
４“は鉄芯の振動をリンクになるべく伝えないよう緩衝
のため設けられたものであるが、振動数の違いにより緩
衝できなかったり、特定の振動数で共成したりして、リ
ンク５を伝って電極をしばしば振動させることがあり電
極の放電を不安定にする。

又エアーダンパー８を設けてこれを防ぐようにしである
が完全でなく横方向の振動はとれない。

又２個のコイル内Ｏ鉄芯間に横ゆれがおこりやすく、ゆ
れた場合リンクが横方向に動こうとする力で電極はブツ
シュ７の内壁の一方に寄せられブツシュとの摺動面の摩
擦が犬となり場合によってはブツシュとカーボン電極が
ひっかかりを生じ制御不能になることもあり具合が悪か
った。

又電極、鉄芯、リンクなどの全重量を引き上げるために
電磁コイルを２個直列に結線し容量も大きく経済的でな
い。

更に欠点として第４図中矢印線のように電磁コイルから
の磁力線１１が電極アーク部分１０に作用し反撥され電
磁コイルの位置と反対方向でアークが放電するので電極
の消耗が一様でなく電極を斜めに切ったような形１２．
１２’を示し又放電は不安定なことが多い。

（第４図参照）又従来の鉄芯の構造ではシールドする方
法が困難で鉄芯の作動と干渉したりする。

本考案は以上の欠点を改良したもので以下第５〜１０図
にわたって説明をする。

カーボンアーク灯の放電発光制御機構以外については従
来の機構とし例えば基板１３．上下カーボン電極１４，
１５．カーボンホルダー１６．上部電極ホルダー１７．
ガラスフィルタ１８．ブツシュ１９．電極ホルダーが上
下に移動するためのガイド棒２１．電気回路などは従来
通りである。

さきに提出した実用新案登録願出願番号５０−０８１９
３１の「アッシュ耐着防止装置付カーボンアーク灯」に
本考案の放電制御機構を実施したものである。

（第１図〜２図と異なる点は基盤に放熱板フィン２０が
ついている） 発光制御機構は電磁コイル２２、電磁コイル内に上下に
移動可能の鉄芯２３．バランス用錘２４゜ワイヤ２５．
滑車２６．滑車用軸受部２７．リング状電極保持具２８
．電極制御棒２９などからなるＯ 上下一対のカーボン電極のうち下部電極は基盤１３から
吊られたカーボンホルダー１６にて固定し、上部カーボ
ン電極１４の上端は電極制御棒にネジで取り付ける。

電極制御棒２９は上下先端部は金属、中間部分は電気的
絶縁材例えばガラス管をもちい内芯に導電材の棒を使用
し先端と結合し電極制御棒ホルダー１７を介して電気回
路に接続するための導線３１を有する。

電極制御棒２９は基盤中央に穴を有したブツシュ１９を
通り制御により摺動し、父上部電極ホルダー１７は二本
のガイド支柱２１゜２１′の間をスライドさせるように
する。

電磁コイル２２はコイルからの磁力線をシールドする。

これには例えば純鉄、又は高透磁率材料を使用したシー
ルド容器３１にいれ容器を介して支柱３２に固定する。

容器は上部を開放とし容器とコイル外側との間は鉄芯が
作動するため磁力線通過に必要な間隔３１′をもたせる
。

なお電磁コイルは従来通りカーボン電極の放電々流が流
れるような電気回路に接続しておく。

電磁コイル２２の中心に入る鉄芯２３は第７図に詳細を
示すように、緩衝用スプリング３４．バランス用錘２４
．棒状金具３３からなり、３３の先端はワイヤ２５に接
続されている。

滑車２６にワイヤ２５をかげ、ワイヤの他端にリング状
電極保持具２８をとりつげ電極保持具は電極制御棒２９
を保持せしめる。

上部カーボン電極を装着したとき滑車を境として僅かに
カーボン電極側を重くしておき、電磁コイルに通電しな
いときゆるやかに落下するようあらかじめ錘の重量を定
めておく。

放電々流を通電したとき前記各部機構の作動により上部
カーボン電極は上下に作動することになる。

次に電極制御棒２９とリング状電極保持具２８との保持
の作動について第８図、第９図で説明する。

リング状電極保持具は上部２８′と下部２Ｂ“からなり
第１０図上面からみた図のように軸３４ａで上部、下部
が結合せられており角度が自由に変わることができる。

穴は電極制御棒の直径より僅か大きくしである。

はじめ点灯中から電源の供給をとめ消灯した場合、或い
はカーボン取換操作において電極制御棒を上部位置から
手を離したときはコイルには電流が流れていないので電
極制御棒２９を保持した電極保持具２８は重力のため下
方に落下（電極保持具の下部２８“の先端が、ブツシュ
１９を押えていて自基盤に固定しである電気絶縁板３３
′に触れあたり第８図のように上部、下部はほぼ平行に
なり、電極制御棒２９と電極保持具の隙間３５゜３７が
生じ電極制御棒の保持は外れ、電極制御棒は落下して、
電極１４の先端が下部電極１５に接触する。

次に電極および電極制御棒の重量が下部電極に支えられ
るので鉄芯側が重くなり電極保持具の上部２８′は隙間
３５，３６がなくなる筐で引き上げられ第９図に示すよ
うな３５，３６′位置の内壁のエツジが電極制御棒にか
かり３７は接触した保持状態となる。

但し電気絶縁板３３′は実線で示す関係位置でこれ以上
は上方に昇らず（重量がかかるので持ち上らない）上下
電極は接触した渣１である。

次に点灯のため電源をいれれば回路に電流が流れ電磁コ
イル、鉄芯はコイル内に作動し、電極は上方に引き上げ
られ放電を開始する。

コイルの振数容量などを所要の放電々流で放電するよう
に設計しておけば電流に応じて電極間の極間距離を調節
して＝定電流で放電を持続することができる。

これは放電々流が増加すれば電極間の距離はコイル鉄芯
の作動により大きくなり、電極間の距離が犬になれば放
電々流が減少する放電の性質を利用して制御するもので
ある。

（電流が減少した場合はその反対） カーボンの消耗につれ所要電流調節範囲外になり調節し
きれなかった場合一時的に消灯し電極制御棒２９は落下
し前記説明したように電極保持具と電極制御棒の保持位
置を自動的に変えスタート時のような位置関係に修正し
直ちに自動的に点灯を開始する。

第５図及び第６図３０は電極保持具の上方移動制限のス
トッパを示しカーボンを取換の際手動で行った場合必要
以上上方に動かないようにしたものである。

本考案の効果については第１に磁気シールドを行うこと
により放電アークは磁界の影響を受けず極めて安定した
放電発光を持続することができ消耗状態も先端が斜の形
状になることなく一様であった。

第２の効果は電磁コイルは１個であるので従来のように
２個と比較し鉄芯とコイル間の間隔の不揃いがないため
横ゆれが少く又ワイヤを使用しているため滑車に対して
反対側の電極制御棒には鉄芯からの振動を伝えない。

父上下方向の振動に対しても従来のリンク方式に比較し
ワイヤ使用のため振動を伝えないので安定した放電発光
を得ることができた。

゛又、従来リンク方式の場合リンクの引き上げる力の
方向はコイル鉄芯間の隙間、リンクとスプリングの接触
状態により異るので一定でなく力の方向が斜に働いた場
合電極制御棒とブツシュの間にひっかかりを生じ制御不
能の状態があったが、本案は滑車は固定されており従っ
て電極制御棒を引き上げる方向はプ定で′ｆｖりこのよ
うなトラブルはない。

第３の効果としては滑車とバランス錘を使用したことに
より電極制御棒、電極などを重力に対しての引き上げ力
を小さくすることができたので電磁コイルは小形でよ〈
従来の３７多程度の容量でよく電力消費も少く極めて経
済的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のカーボンアーク灯の外観図（横からみた
図）、第２図は従来のカーボンアーク灯の外観図（前か
らみた図）、第３図は従来の制御機構の一部分説明図、
第４図は従来のカーボンアーク灯の電気回路と磁力線の
説明図、第５図は本案制御機構を有したカーボンアーク
灯の説明断面図、第６図は本案制御機構を有したカーボ
ンアーク灯の説明実施例外観図、第７図は本案錘付鉄芯
の詳細断面図、第８図は電極保持具と電極制御棒の保持
状態説明図（落下状態）、第９図は電極保持具と電極制
御棒の保持状態説明図（引上げ状態）、第１０図は電極
保持具の上面からみた図である。 １・・・・・・電磁コイル、２・・・・・・鉄芯、３・
・・・・・上部電極、４，４′・・・・・・コイルスプ
リング、４“・・・・・・板バネ、５・・・・・・リン
ク、６・・・・・・リングクラッチ、７・・・・・・フ
ッシュ、８・・・・・・エアダン： 、９・・・・・
・下部電極、１０・・・・・・電極アーク部分、１１・
・・・・・磁力線、１２ 、１２’・・・・・電極の形
状、１３・・・・・・基盤、１４・・・・・・上部カー
ボン電極、１５・・・・・・下部カーボン電極、１６・
・・・・・カーボンホルダー、１７・・・・・・電極制
御棒ホルダー、１８・・・・・・ガラスフィルタ、１９
・・・・・・ブツシュ、２０・・・・・・放熱板フィン
、２１・・・・・・ガイド支柱、２２・・・・・・電磁
コイル、２３・・・・・・鉄芯１．２４・・・・・・錘
、２５・・・・・・ワイヤ、２６・・・・・・滑車、２
７・・・・・・軸受部、２８・・・・・・電極保持具、
２８′・・・・・・電極保持具上部、２８“・・・・・
・電極保持具下部、２９・・・・・・電極制御棒、３０
・・・・・・ストッパ、３１・・・・・・シールド容器
、３１′・・・・・・間隔、３２・・・・・・支柱、３
３．３３’・・・・・電気絶縁板、３４ａ・・・・・・
軸、３５゜３６ 、３７・・・・・・隙間。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 上下一対のカーボン電極１４．１５のうち下部電極１５
   は基盤１３から吊られたカーボンホルダー１６にて固定
   し、上部カーボン電極１４の上端は電極制御棒２９に取
   り付け、電極制御棒２９は上下先端部は金属、中間部分
   は電気的絶縁材をもちい内芯に導電材の棒を使用し先端
   と結合し電極制御棒ホルダ１７を介して電気回路に接続
   すると共に電極制御棒２９は基盤中央に穴を有したブツ
   シュ１９に摺動自在に挿通し、父上部電極ホルダー１７
   を二本のガイド支柱２１，２１’に上下動自在に挿通し
   、電磁コイル２２を純鉄、又は高透磁率材料を使用した
   シールド容器３１にいれ容器を介して支柱３２に固定し
   、電磁コイル２２の中心に入る鉄芯２３は棒状金具３３
   を緩衝用スプリング３４を介してバランス用錘２４を挿
   通すると共に棒状金具３３の上端をワイヤ２５に接続し
   、上部に設けた滑車２６にワイヤ２５をかげ、ワイヤの
   他端にリング状電極保持具２８をとりつげリング状電極
   保持具２８で電極制御棒２９を保持させて成るカーボン
   アーク灯の放電発光制御機構。