JPS59224044A - 高圧蒸気放電灯 - Google Patents

高圧蒸気放電灯

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JPS59224044A
JPS59224044A JP9837183A JP9837183A JPS59224044A JP S59224044 A JPS59224044 A JP S59224044A JP 9837183 A JP9837183 A JP 9837183A JP 9837183 A JP9837183 A JP 9837183A JP S59224044 A JPS59224044 A JP S59224044A
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lamp
helium
zirconium
lighting tube
hydrogen
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JP9837183A
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Hiroaki Okumura
博昭 奥村
Toshihiko Shimatani
島谷 俊彦
Minoru Sato
実 佐藤
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/54Igniting arrangements, e.g. promoting ionisation for starting
    • H01J61/541Igniting arrangements, e.g. promoting ionisation for starting using a bimetal switch

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  • Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)

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 本発明は高圧蒸気放電灯に係り、特にその始動補助用と
して改良された点灯管を具備した高圧蒸気放電灯に関す
るものである。
2/′−コ゛ 従来例の構成とその問題点 一般に、点灯管は易放電気体を充填した気密容器内に、
ステムに植立された内部導入線に溶接などにより支持さ
れだ熱応動素子からなる電極を有し、この電極間での放
電による発熱によって電極同士が接触して放電が断たれ
て、電極が離間する際に電流の瞬断によって安定器の両
端にパルス電圧を発生させる目的に使用されるものであ
る。特に、1500V以上の高いパルス電圧を発生させ
る点灯管は、メタルハライドランプや高圧ナトリウム灯
の始動補助用に用いることが可能になる。
点灯管の封入ガスがアルゴンの場合はガス圧を10To
rr以下に低くすることによって1500V以上の高い
パルス電圧を得ることができるが、封入ガス圧を低くす
ると、点灯管の放電開始電圧が300V近くまで高くな
り、点灯管の特性を安定させるために、エージング工程
で、放電開始電圧を200V以下に低下させようとする
と、長時間のエージングを必要とする。また封入ガス圧
が低いと、点灯管のグロー放電電流が少なくなり、電3
  l−−i 極である熱応動素子の加熱が遅くなり、電極接点が閉じ
るまでの初期グロ一時間が長くなってしまう欠点があっ
た。
螢光灯の点灯管などとして一般に用いられているアルゴ
ン−ネオン−ヘリウム系の混合ガスを用い、数10To
rrの封入ガス圧とした点灯管においては、前記の閉路
時間は短縮され、螢光灯用としての実使用において問題
はなくなるが、パルス電圧は600〜1400Vと低く
、メタルハライドランプや高圧ナトリウム灯などの高圧
蒸気放電灯の始動用には不適であった。
メタルハライドランプや高圧ナトリウム灯に点灯管を組
合せて使用する場合の他の問題点は、点灯管が外管内に
組込まれるため、点灯管の周囲温度が高く、150〜3
5o′Cの高温にさらされることである。このような高
温でランプ寿命(9000〜12000時間)を通じて
安定した点灯管の特性を維持させることが必要になって
くる。外管内に組込まれた点灯管は、高温に長時間さら
されると、点灯管の各部材から徐々に不純ガスが放出さ
れ、点灯管の特性を劣化させる問題が発生する。たとえ
ば、点灯管の動作が開始する電圧(以下閉路電圧という
。)がランプ動程中に上昇し、2oov以上の閉路電圧
となってランプが始動不能に陥る問題が発生する場合が
ある。
発明の目的 本発明はこのような問題点にかんがみて々されたもので
、パルス電圧が高く、パルス発生回数が多く、初期グロ
一時間が短く、かつ長期動程中を通じて閉路電圧が低い
点灯管を外管内に具備することによって始動性にすぐれ
、長寿命で信頼性の高い高圧蒸気放電灯を実現するもの
である。
発明の構成 本発明は気密容器内に、少なくとも一方に熱応動素子を
有する電極を具備し、かつヘリウム−アルゴン−水素、
または、ヘリウム−水素の混合気体を封入し、その封入
ガス圧を20’Cにおいて36〜70Torrに選定し
、さらに前記気密容器の内壁にジルコニウム、チタン、
バリウム、バリウム−アルミニウム合金、ジルコニウム
−アルミ、ニラ5 l −:ク ム合金、ジルコニウム−ニッケルの混合焼結物から選択
された一種または複数種のゲッタ材を被着させた構成の
点灯管を外管内に設け、ランプ点灯時の高温でも特性変
化を僅少に抑えた高圧蒸気放電灯である。
実施例の説明 以下、本発明の一実施例について図面を参照して詳細に
説明する。
第1図は本発明の一実施例である高圧蒸気放電灯(ここ
ではメタルハライドランプ)の点灯回路の一例を示すも
ので、発光管1の両端に一対の主電極2,3が封着され
、主電極3に近接して補助電極4が封着されている。点
灯管6は低抵抗6とバイメタルスイッチ7とに直列接続
され、これが発光管1と並列に接続されている。補助電
極4には高抵抗8を通じて、主電極3と反対電位の電圧
が印加される回路構成になっている。電源1oの投入に
よって、バイメタルスイッチ7、点灯管5、低抵抗6の
直列体に電圧が印加されて点灯管5が動作し、電流の遮
断に応じてインダクタンス素子67−  ζ・ (安定器)9の両端にパルス電圧を発生させ、発光管6
を始動させるものである。
発明者らは、このような高圧蒸気放電灯の外管内に組込
む点灯管について、そのガス組成、封入ガス圧、および
点灯管の内壁に被着するゲッタ材について実験を行なっ
た。
点灯管は、第2図に示すように、軟質ガラスからなる外
径が約12咽の#苧≠幸寺牟キ気密容器11の一端にス
テム12が設けられており、これに植立された内部導入
線13にバイメタル板からなる熱応動素子14が溶接さ
れ、その先端部に直径0.8mmの丸棒からなるタング
ステン接点15が溶接された電極を内部に有している。
点灯管の内壁にはゲッタ材16が被着されている。かか
る構造の点灯管を用いて、充填気体の種類、封入ガス圧
、ゲッタの材質を変化させた。充填気体の種類ハ、アル
ゴン(Ar)、ヘリウム−アルゴン(He−Ar)、ア
ルゴン−ネオン−ヘリウム(Ar −No −He)、
ヘリウム−水素(He−H2)、ヘリウム−アルゴン−
水素(He Ar H2)について検討し7 l :・ たが、これらの中でパルス電圧が高く、かつパルス発生
回数の多いのは、水素を含む、He H2および、He
−Ar−Heであった。これらは水素を含むために、消
弧特性が良く電極接点の離間によっておこる電流の瞬断
速度が大きくなったものと考えられる。したがって以下
の実験はHe 93%。
A r 2%、H25%の混合ガスを用いて行なった。
封入ガス圧を変化させたときのパルス電圧と閉路電圧を
測定するために、点灯管に400W用チヨーク安定器と
3000の抵抗との直列体を接続して行なった。点灯管
のエージングは30分間行なった後に供試したものであ
る。その結果を下表に示す。
なお、同表の結果はHe 93%e A r 2 % 
* H25%混合ガスの場合であるが、He 95 %
 、 H25q6の混合ガスでも、はぼ同等の結果が得
られることを確認している。
以下余白 上表から明らかなように、20″Cでの封入ガス圧が3
6〜70Torrの範囲では、点灯管の閉路電圧が1 
sov以下となり、まだノ(ルス電圧も高圧蒸気放電灯
の始動に必要な1500V以上を得ることができだ。初
期グロ一時間についても測定しだが、ガス圧35Tor
r以上では、すべて2.6秒以内の短時間であり満足す
べき特性であった。
9’ニー” 次に、点灯管を高圧蒸気放電灯の外管内に組込んだ際に
高温状態で長時間さらされることによる閉路電圧が徐々
に上昇する問題について検討した。
点灯管の温度は外管の取付は位置、外管内の封入ガス圧
などによって変化するが、通常150〜350’Qであ
る。He93%−Ar2%−H25%(7)混合ガスを
50Torr封入した点灯管を400Wのメタルハライ
ドランプの外管に組込んで、動程中の点灯管の閉路電圧
を測定した結果を第3図に示す。
曲線aは点灯管の内壁にゲッタ材を被着しなかった場合
を、曲線すはバリウムのゲッタ材を被着した場合をそれ
ぞれ示す。点灯管は温度約240’Cとなるように、外
管内において発光管の上側部位に取付けたものである。
第3図から明らかなように、点灯管の気密容器内壁にゲ
ッタ材を被着することによって動程中の閉路電圧上昇を
抑制することができる。閉路電圧上昇には、温度が大き
く影響することが明白であるので、強制テストとして、
温度を変えた熱処理テストを行なった。その結果を第4
図に示す。曲10ページ 線Cおよびdはゲッタ材を被着していない点灯管の場合
で、それぞれ、370℃および160’Cで熱処理した
場合の結果である。同図から明らかに温度が閉路電圧上
昇に大きく影響を与えていることがわかる。次にゲッタ
材を種々変えた点灯管を試作し、同様の熱処理テストを
行なった。その結果を第4図に併記している。曲線eは
バリウムからなるゲッタ材、曲線fはバリウムeso%
−アルミニウム60%合金、曲線qはジルコニウム84
チーアルミニウム16係合金、曲線りはジルコニウム8
0チーニツケル20%の混合焼結物、曲線iはチタンま
たはジルコニウムのパウダを気密容器内壁に被着させた
点灯管の各場合で、熱処理温度はいずれも370′Cで
ある。この結果から明らかなように、ランプ動程中の点
灯管の温度が高いときには、前述のゲッタ材を必要とす
る。
高圧ナトリウム灯の低ワツトタイプ、例えば110Wラ
ンプでは、外管内が真空であることと、低ワツトのこと
のため、点灯管を外管内に組込んでも、約140″Cの
温度であり、この場合はゲッ11  l′− タ材を用いなくても閉路電圧の上昇はわずかであること
を実験で確かめている。
以上のように、本発明は一般に放電灯には有害とされる
水素を含む放電気体を封入して高いパルス電圧と多いパ
ルス発生回数を得るとともに、気密容器の内壁にゲッタ
拐を被着することによって長期動程中の閉路電圧の上昇
を抑制することができるものである。ゲッタ材は、水素
も吸着するので、封入ガスに水素を用いた場合、その効
果は疑問視されたが、実験の結果、効果を発揮すること
が判明したもので、アルゴン、ネオ≠、ヘリウムの通常
の組合せである希ガスを用いた場合のゲッタ効果とは異
方る特異な効果であると考えられる。
すなわち、ゲッタが水素を吸着して飽和した後も他の不
純ガス(N2.Co、Co2.H2O,CxHyなど)
に対してゲッタ作用があり、ランプ動程中の閉路電圧上
昇を抑制する効果が発揮されたものと考えられる。
次に、本発明の一実施例である400Wメタルハライド
ランプについて第5図を参照して説明する。発光管1が
外管17の中心部に保持され、この外管17内に、He
 93%−H25係−A r 2係の混合ガスを67 
Torr封入し、内壁にバリウムからなるゲッタを被着
した点灯管6、低抵抗6、バイメタルスイッチ7および
高抵抗8が組込捷れた構造に々っている。発光管1の内
部には沃化スカンジウム、沃化ナトリウム、沃化セシウ
ム、約53m9の水銀およびアルゴン35 Torrが
封入されている。外管17内には、窒素ガス360To
rrが封入されている。点灯管5の取付は位置が発光管
1の上側部位と々るため、外管17内の対流によって点
灯管5の温度は約240°Cの高温であった。
このランプの始動電圧は20ov級チョークコイルから
なる安価な安定器と組合せて、165■で、点灯管6の
閉路電圧は156vであった。寸だ9000時間点灯後
でも、このランプの始動電圧は170V、点灯管6の閉
路電圧は16ovであり、20ov級チョーク形安定器
で使用可能であった。
点灯管のゲッタ材をジルコニウム−ニッケルの混合焼結
物のパウダーを被着した別の点灯管を用13 ”−−コ
j い、他を同一条件にしたメタルハライドランプでは、そ
の始動電圧は165v1点灯管の閉路電圧16ovであ
り、9000時間点灯後の始動電圧は180V、点灯管
の閉路電圧け175■であり、前述のバリウムゲッタと
同じ(20ov級チョーク形安定器で使用可能であった
発明の詳細 な説明したように、本発明の高圧蒸気放電灯は、始動電
圧の高いメタルハライドランプや高圧ナトリウム灯を2
00Vの商用電源で点灯するため、パルス電圧が高く、
パルス発生回数が多く、初期グロ一時間の短い点灯管を
外管内に組込むことによって、始動電圧が低減され、2
00Vの商用電源で安価なチョーク形安定器と組合せて
使用可能になったものである。また点灯管を高温部に位
置させても動程中の閉路電圧上昇が僅少であるので、ラ
ンプのマウント構造が簡略化され、安価で信頼性が高い
という利点を有しているものである。
【図面の簡単な説明】
14 ”−” 第1図は本発明の一実施例であるメタル)・ライドラン
プの点灯回路の一例を示す図、第2図はこのメタルノ・
ライドランプに用いられる点灯管を示す図、第3図は4
00Wメタル・・ライドランプの外管に組込んだ点灯管
の閉路電圧の変化を示す図、第4図は点灯管を温度とゲ
ッタ材の種類を変化させて熱処理した場合の点灯管の閉
路電圧変化を示す図、第5図は本発明の一実施例である
メタルレノ・ライドランプの正面図である。 1・・・・発光管、2,3・・・・主電極、4・・・・
・補助電極、5−・・・点灯管、6・・低抵抗、7・・
・・・ノ(イメタルスイッチ、8・・−・・・高抵抗、
9・・・・インダクタンス素子、11・・・・気密容器
、14・・・・−熱応動素子、16・・−・・ゲッタ材
、17・・−・・外管。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名@1
図 第2図 51G q (3ff 2 第3図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 気密容器内に、少々くとも一方に熱応動素子を有する電
    極を具備するとともに、ヘリウム−アルゴン−水素、ま
    たは、ヘリウム−水素の混合気体を封入し、その封入ガ
    ス圧を20°Cにおいて35〜70Torrに選定し、
    さらに前記気密容器の内壁にジルコニウム、チタン、バ
    リウム、バリウム−アルミニウム合金、ジルコニウム−
    アルミニウム合金、ジルコニウム−ニッケルの混合焼結
    物から選択された一種または複数種のゲッタ材を被着し
    た点灯管を外管内に設けたことを特徴とする高圧蒸気放
    電灯。
JP9837183A 1983-06-02 1983-06-02 高圧蒸気放電灯 Granted JPS59224044A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008532239A (ja) * 2005-02-28 2008-08-14 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ グロースイッチスタータ、スタータを備えた照明装置及び照明システム、並びに、スタータの使用方法

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