JPS59198652A - 金属蒸気放電灯 - 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】 〔発明の技術範囲〕 本発明は透光性セラミクスたとえば多結晶体のアルミナ
セラミクス又はサファイアのような金属酸化物単結晶体
などからなる発光管を有する金属蒸気放電灯に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

透光性セラミクス管よシなる発光管を有する金属蒸気放
電灯たとえば高圧ナトリウムランプは発光管内に始動用
希ガスとともに水銀およびナトリウムが封入される。始
動用希ガスとしてはキセノンＸｅが熱伝導損失が小さく
、シたがって発光効率を高めることができるため通常用
いられる。しかしながら、　ＸｅはアルゴンＡｒ等と相
違してペニング効果を生じないので発光管の始動電圧が
高くなり商用の電源電圧では始動させることができず。

高圧パルスを発生する高価な専用の始動装置付安定器を
必要とした。これに対しく熱応動スイッチとコイルフィ
ラメント）又は（熱応動スイッチ。

発熱用コイルフィラメント及び限流抵抗）の直列回路か
らなる始動装置を発光管と並列に高真空に保たれた外管
内に収納し、さらに始動電圧を引き下げるだめに発光管
の外壁に近接して始動補助導体（近接導体）を付設する
ことにより、安価な水銀灯用安定器で点灯させることを
可能としたランプも開発された。ところで、このような
ランプは万一発光管がリークした場合、（たとえば寿命
末期などに発生することがあるが）この時、高真空に保
たれた外管内には発光管内に封入したＸｅ、水銀および
す）　ＩＪウムが漏出する。このような状態で外管内に
漏出したＸｅのガス圧がｏ、１ト一ル以上になっている
時に電源スィッチを投入すると前記始動装置が作動して
パルスを発生し２発光管が点灯することがある。この場
合２発光管内に封入した水銀も外管内へ多量に漏出して
いる念めランプ電圧は上昇せず、したがって安定器には
ほぼ２次側を短絡したの１（近い電流が流れ、安定器の
焼損を生じるおそれがあった。

このような欠点に対処して、たとえば特開昭５５−１２
２３５１号報には前記発光管と並列に設けた始動装はの
抵抗（コイルフィラメント）の作動中の温度を１６００
℃以上と高温に保ち、万一発光管がリークし外管内にＸ
ｅがｏ、２ト一ル以上漏出した際に、前記抵抗（コイル
フィラメント）から放出される熱電子によってＸｅを電
離し外管内放電を発生させ、抵抗（コイルフィラメント
）を溶断させる手段が示されているが１発光管から外管
内へ漏出したＸｅガス圧がたとえば０．１ト一ル程度と
低い場合にはコイルフィラメントが溶断せずに発光管が
点灯してしまい、安定器を焼損することがある。

また、特開昭５５−１２４９４１号公報には前記始動装
置の抵抗（コイルフィラメント）にＢａＯ、ＺｎＯ。

ＳｒＯ等の電子放射性物質を塗布し２発光管がリークし
て外管内にＸｅが０．２ト一ル以上漏出した場合に、１
０．００℃〜１４００℃に設定された抵抗（コイルフィ
ラメント）から放出される熱電子によってＸｅを電離し
外管内放電を発生させ、抵抗（コイルフィラメント）を
溶断させる手段も示されているが、この場合には抵抗（
コイルフィラメント）に塗布された電子放射性物質がラ
ンプの始動毎に加熱飛散し、しかもこの現象は点灯時間
の経過と共に激しくなシ、ランプの寿命末期に生じゃす
い肝心の発光管リーク時にはその塗布量の殆んど大部分
は飛散し東南でいて役に立たず、抵抗（コイルフィラメ
ント）の溶断をおこせなくなることがあった。

さらに、前記両手段のいずれもフィラメントの溶断をお
こすときはアーク放電を伴なうが、この放電は一方の極
は加熱されたフィラメントで熱電子が放出されやすいの
に対し、他方の極は熱応動スイッチあるいはサポートワ
イヤ等の非加熱体であるだめ、アーク放電はコイル側の
みを電子放出源とする半波放電すなわち直流放電となっ
て安定器の限流作用が著るしく損なわれ過大な電流が流
れることになる。このため過ｉｊ流凛艮１１器が動作し
て同一回路に接続されている他の正常なランプまでも同
時に消灯させてしまい、被照明域全体が暗黒となシ極め
て危険な状態となったシ、また過大電流のため安定器の
絶縁を損なうこともある。

〔発明の目的〕

本発明は前記従来の欠点に対処してなされたもので２発
光管がリークして外管内にＸｅが漏出した場合に２発光
管が点灯して安定器を焼損する事故を防止することがで
きる金属蒸気放電灯を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は発光管と並列に接続される熱応動スイッチとコ
イルフィラメントの直列回路からなる始動装置を外管内
に収納した金属蒸気放電灯において、前記コイルフィラ
メントを分割し、かつ２分割フィラメントの互に近接し
た部分の間に対向電位が印加されるように配設すること
によって２発光管がリークして外管内にＸｅ等が漏出し
た場合に。

前記分割フィラメントの近接した部分の間に容易に放電
を生じさせ、この際に生じる熱によってフィラメントを
断線し、前記熱応動スイッチのパルス発生作動を停止さ
せることによってリークした発光管の点灯を抑止し、も
って安定器の焼損を防止するようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下９本発明の詳細を図示の実施例を参照して説明する
。第１図は本発明の一実施例である高圧ナトリウムラン
プの正面図、第２図はその要部拡大図、第３図は点灯回
路図をそれぞれ示す。図中（１）は内部を高真空に保ち
、一端に口金（２）を装着した外管、（３）は発光管で
透光性セラミックたとえば透光性アルミナセラミック管
（４）の両端部は金属管（５ａ）、（５ｂ）を介（−で
電極（６ａ）　、　（６ｂ）を支持する閉塞体（７ａ）
　、　（７ｂ）によりガラスソルダ等の接着剤を介して
気密に封止され、かつ、その内部には始動用希ガスのギ
セノンＸｅと発光物質のナトリウムアマルガムとが封入
されている。（８）は発光管（３）と電気的に並列に接
続される始動装置で、始動パルス生 発焦用のバイメタル（９ａ）および接点（９ｂ）　、　
（９ｃ）からなる熱応動スイッチ（９）とこれに直列接
続される２パーツに分割されたコイルフィラメント（１
０１および（１１）とからなり、磁製基板０り上に取り
付けられている。さらに要すれば限流抵抗を始動装置に
付加することもある。

前記コイルフィラメント（１０）およびα１）はアンカ
ー（１３）とフラング０イ）で保持されて磁製基板ａり
に取り付けられ、始動装置（８）への給電線（＋５）　
、　’（Ｉｆｆは一方の電気導入線を兼ねるサポートワ
イヤθ力と他方の電気導入線（ｌｌ’９とにそれぞれ接
続され口金（２）を介して外部電源に接続される。

さらに詳述すれば、第２図に示すようにコイルフィラメ
ント００の一端（１０ａ）は給電Ｉｎ！　（１５＋を介
して一方の電極（６ａ）への給電線を兼ねるサポートワ
イヤ（１７）に接続し、他端（１ｏｂ）は導電線（１９
）を介してバイメタル（９ａ）の保持線（イ）に接続さ
れる。

また、他方のコイルフィラメントａυの一端（１１ａ）
は給電線α６）を介して電気導入線０８）に接続し、他
端（ｌｌｂ）はバイメタルの接点（９Ｃ）の延長端部に
接続される。しかも一方のコイルフィラメントａωの一
端（１ｏａ）と他方のコイルフィラメント０υの一端（
１，１ａ　）とは互に最も近接して配設される。

すなわち、始動装置（８）は第３図に示すように電気回
路的にはサポートワイヤση→コイルフィラメント（ｔ
Ｏ）−＋バイメタル（９ａ）−＋接点（９ｂ）、（９ｃ
）　−＋　＝ｒイルフィラメントαυ→電気導入線α樽
のように結線されて発光管（３）と電気的並列に接続さ
れる。

なお、Ｑυは近接導体で発光管（３）の外表面に近接し
て設けることで始動を一層容易にし、またＱ功はゲッタ
で外管（１）の内部を高真空に保つために使用される。

このような構成のランプは第３図に示すように２００Ｖ
級交流電源用単チョーク形の水銀灯用安定器（２３）を
介して交流＠源（２４）に接続されると、ランプ始動前
は熱応動スイッチ（９）が閉じているからコイルフィラ
メント０＠、αυは通電発熱し、この熱によって熱応動
スイッチ（９）が開放される。この開放時のキック電圧
によって安定器（ハ）に高電圧パルスが発生し、この高
電圧パルスは発光管（３）の両電極（６ａ）　、　（６
ｂ）に印加されランプが始動する。この際。

近接導体Ｑυは発光管（３）の外表面に近接しているか
ら、前記高電圧パルスの印加により対向電位側の電極（
６ｂ）との間で急激な電位傾度を生じさせて発光管（３
）内のアーク放電の発生を促進させる。

一方９発光管（３）がリークして封入物であるＸｅ等が
外管（１）内に漏出した状態でランプに電圧が印加され
ると、ランプ始動時にはコイルフイラメン）　（１０）
　、　Ｑυは通電加熱され両フィラメントは共に熱電子
を放出して周囲に存在するＸｅを電離し２両フィラメン
トが共に熱陰極として機能するし、また両フィラメント
の端部（１ｏａ）と（ｌｌａ）とは前記のように近接し
て対向配置されているから、この端部（１０ａ）、　（
ｌｌａ）間には回路中での最高電位が印加され、Ｘｅ圧
が低い状態でも容易に放電を発生し。

フィラメントは断線するに至る。断線すれば当然熱応動
スイッチ（９）は作動しないからリークした発光管（３
）は点灯せず、したがって安定器＠の焼損は防止するこ
とができる。

なお２本発明は前記実施例に限られるものではなく、た
とえば始動装置の形状構造は耐熱・絶縁性の枠体または
筒体等にフィラメントを巻回する保持方式、あるいは限
流機能とバイメタル加熱機能とを別々の構成体で構成し
て組み合わせる方式等々においても高温となる部分を分
割し、この分割した部分に対向電位を与えるように結線
すれば同様の効果が得られる。また、フィラメントも２
分割に限らず更に細分割しても、要は分割した部分の最
も接近した部位に対向電位がかかるようにすれば良い。

さらに、始動用希ガスもＸｅ単独だけでな（、Ｘｅを主
体として約１０％以下の範囲でＮｅ、Ａｒ等の他の希ガ
スを混合使用すること、また発光物質もナトリウムに限
らず他の金属や金属ハロゲン化物等を使用することもで
きる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように２本発明の金属蒸気放電灯は始動装
置のコイルフィラメントを分割し２分割フィラメントの
互に近接した部分の間に対向電位が印加されるように配
設しだので２発光管がリークして外管内にＸｅ等の封入
物が漏出した場合に。

前記分割フィラメントの近接部分間で容易に放電を発生
させ、フィラメントを断線し、熱応動スイッチのパルス
発生作動を停止させることによってリークした発光管の
点灯を抑止し、もって安定器の焼損を防止できる。また
、従来のようにフィラメントに電子放射物質を塗布して
外管内放電を生じやすくする等の特別の手段をとる必要
もなく。

さらに本発明では分割したフィラメントはいずれも熱陰
極となるので、従来のように外管放電時に一方のみが熱
陰極となって半波放電すなわち直流放電となって安定器
の限流作用を著るしく損ない過大な電流が流れることは
ない。したがって、このため過電流遮断器が動作して同
一回路に接続される他の正常なランプまでも同時に消灯
させてしまい、被照明域全体が暗黒となシ極めて危険な
状態となったシ、さらに過大電流のため安定器の絶縁を
損なうなどの事故も防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である高圧ナトリウムランプ
の正面図、第２図は同じくその要部拡大図、第３図はＮ
取？Ｖ−’Ｎ葦曵窄窄路ｐ心、溶亀Ｍ隊同ランプの点灯
回路図をそれぞれ示す。 （１）　・・・外管、　（３）・・・発光管、　　（６
ａ）、（６ｂ）−・・電極。 （８）・・・始動装置＋　（９）・・・熱応動スイッチ
ｔ　　（９ａ）・・・バイメタル、　　（９ｂ）、（９
Ｇ）・・・接点、（ｔｏ）、（ｌυ・・・コイルフィラ
メント。 代理人　弁理士　　則　近　憲　佑 （ほか１名） 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 透光性セラミック管内にキセノンガス、水銀および発光
   物質を封入してなる発光管と、この発光管と並列に接続
   される熱応動スイッチとコイルフイラメ・ントの直列回
   路からなる始動装置とを外管内に収納した金属蒸気放電
   灯において、前記コイルフィラメントは分割され、かつ
   ２分割フィラメントの互に近接した部分の間には対向電
   位が印加されるように配設したことを特徴とする金属蒸
   気放電灯。