JPS60148042A - 高圧金属蒸気放電灯 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は１例えは高圧水鍋ランプ、メタルハライドラ
ンプなどの高圧金属蒸気放電灯に関するものである。

〔従来技術〕

第１図は水銀灯安定器で点灯可能なメタルハライドラン
プの概略構成並びに点灯回路を示した概略図で、（１）
は石英などからなり、内部に始動用のネオン−アルゴン
などの希ガスが所定量の水銀及び金属ハロゲン化物とと
もに封入されている発光管、（２Ａ）（２Ｂ）は発光管
（Ｉｉの両端部に対向して配置された主電極、（３）は
圧電極（２Ａ）の近傍に対向して設置された補助電極、
Ｉ４）は加熱用フィラメント、（５１は常閉型バイメタ
ル、（６）は内部に窒素などが封入されている透光性の
外管、（７）は測圧水銀ランプ用安定器、（８）は電源
である。

このような構成からなるメタルハライドランプを高圧水
銀ランプ用安定器（７１を介して電源（８）Ｋ接続Ｔる
と、ます圧電極（２人）と補助電極（３）との間に補助
放電であるアーク放電が起こり、その放電による放熱と
フィラメント（４１による加熱によりバイメタル（５）
が動作して１両生電極（２Ａ）（２Ｂ）間の主放電に移
行する。

第２図は従来のこの種ヂンブの圧電極（２Ａ）、補助電
極（３）及び、その近傍の発光管端部の構造を示す部分
正面図であり、ｔｐ：を図と同一符号は同一部分を示す
。図において、　ｃａｎ（２）はモリブデンなどの高融
点金属からなる箔であり、　ａ！３１ｍは電流尋人線で
ある。第３図は従来のこの種のランプの主電極（２Ａ）
の構造を示す部分断面図であり、（ハ）は酸化ナトリウ
ム入りタングステンからなる芯線、（至）はタングステ
ンからなるコイルで内側コイルと外側コイルとからなる
。

このような構成の従来のメタルハライドランプにおいて
は、圧電極（２Ａ）と補助電極（３）間の放電開始時に
、圧電極（２Ａ）と補助電極（３）間、あるいは両生電
極（２Ａ）（２Ｂ）間でグロー放電が持続し。

圧電極（２人）と補助電極（３）間のアーク放電が形成
され難かった。あるいは、バイメタル（５）の動作直後
に一旦両生電極（２ＡＸ２Ｂ）間にアーク放電が形成さ
れるが、その後このアーク放電の維持が困難になり、ク
ロー放電状態となったり、あるいは放電が立ち消えるな
どの現象があった。その結果。

両圧電（２Ａ）（２Ｂ）　及び補助電極（３）のスパッ
タ、熱蒸発などによる消耗が大きく、光束維持率が低く
ランプの始動不良の発生頻度も高いなどの欠点があった
。

〔発明の概要〕

この発明は１以上のような欠点全除去するためになされ
たもので、王′電極は芯線と、芯線の周囲に捲１３　し
てなる少なくとも一層以上の内側コイルと、及び内側コ
イルに捲回してなる一層以上の外側コイルとからなり、
かつ上記内側コイルは製法コイルと製法コイルよりも小
なる耐経を有し、−次コイル＆ｌ、回してなる二次コイ
ルとからなる二重コイルで形成することにより圧電極と
補助電極間のアーク放電、あるいは両生電極間のアーク
放電の安定化全実現し、不点寿命の少ない光束維持率の
優れた高圧金属蒸気放電灯全提供するものである。

〔発明の実施例〕

第４図はこの発明の一実施例を示す圧電極（２Ａ）。

（２Ｂ）の構、造を示す部分断面図で、第３図と同一符
号は同一部分を示す。図において０１１は製法コイルＩ
ＡＯＫこの製法コイルより線径小なる二次コイル＠クヲ
予め捲回した二重コイル構造とし、この二重コイルが芯
線（ハ）の周囲に一回されて形成された内側コイルであ
る。この内側コイルＧυの周囲には外側コイル■が捲回
され、この外側コイルωの放電側−ターン目、及び最終
ターンはかしめにより芯線（ハ）に固定された構造とな
っている。

次に、この実施例の作用効果を第３図に示した圧電極構
造の従来例と比較して説明する。まず従来例として第３
図に示した構成で、主電極（２Ａ）を、直径０．４５　
ｍ１ｌｌｓ　長ざ８１１の酸化トリウム入りタングステ
ン＃（至）の周囲に直径０．２５　ｙｓｔｕのタンゲス
線コイルを２層捲回し、ｉイル間隙及び芯線とコイルの
間隙部に酸化スカンジウムを塗布して作り、補助極（３
）として直径ｏ、３’　ｓ　、、、、長さ７１１１のタ
ングステン＃金用いた。そして内径１０１１ｅ’ｌＬ極
間距離１７１１の発光７ｏ’＋内にネオン−アルゴン１
５０　Ｔｏｒｒ　ｔ”２５１ｎ９の水銀、１３ｑＯ沃化
スカンジウム及び６１Ｒｇの沃化ナトリウムとともに封
入し外管（６）内にはＮθ−Ｎ２ガスを点灯特発元管の
Ｍｅ分圧と平衡になるように封入した１００Ｗメタルハ
ライドランプ２０本を作成した。これらのランプは、そ
の点灯２０００時間迄に、ｍ源電圧１８０ｖで９始動時
の不安定放電により１両生電極（２Ａ）（２Ｂ）間のア
ーク放電に移行できなかちたランプが１６本あった。残
ｒ）’４本の２０００時間の光束維持率は５２％で、電
源誓圧１８０Ｖ　で始動時圧電極−補助電極間が放電開
始し安定した放電になる迄の時間は平均１６秒両主電極
（２Ａ）（２Ｂ）間の主放電開始後。

この主放電が安定したアーク全持続するまでの時間は５
０秒であった。一方、この発明の実施例としては第４図
に示した構成に基づき、生Ｗ、極（２Ａ）を、直径Ｑ、
　４５１１１Ｒ＋　長さ８關の酸化トリウム入りタング
ステン線芯Ｉｆｈ（至）の周囲に、直径０．２５　ＩＩ
ｍのタングステン線コイルの周囲に直径０．１鰭のタン
グステン線コイルを予め捲回した二重コイルを捲回し、
その後、酸化スカンジウム會コイル間隙。

及び、芯線とフィルの間隙部などに塗布し、そのなるラ
ンプの優れた特性を有する原因は以下の郷に考えられる
。丁なわち、安定器（７）ヲ介して電源（８）が印加さ
れると通常圧電極（２Ａ）と補助極（３）間で放電開始
するが、圧電極（２Ａ）、　（２Ｂ）　Ｋは電子放射物
質が塗布されているが、補助極（３）には電子放射物質
が塗布されていないため、補助極（３）かカソードにな
る位相ではその逆位相に比べ補助極（３）←圧電極（２
Ａ）の放電゛電流は流れ難い。

その上、圧電極（２人）がカソードになる位相でのイオ
ン１ｌＩＪ撃による主電極（２Ａ）からの、あるいは電
子衝撃による補助極（３）からの不純化ガスの放出によ
り王′電極（２Ａ）　、補助極（３）近傍の放電空間は
不純ガス製置が圧電極（２Ｂ）近傍の放電空間より一次
的に高くなる傾向にある。従って、補助極（３）及び主
゛電極（２Ｂ）がカソードになる位相では。

圧電極（２Ｂ）の内側コイル、特に二車コイルの二次コ
イルが少量のイオン衡撃によっても熱電子放射への移行
が容易であるため、またイオン衡撃。

電子餉隼による温度上昇が大きい故不純ガスの影ｗを受
けＫくいので、放ＩｌＬｍ流は圧電極（２Ａ）→主電極
（２Ｂ）　の方向に流れ易くなる。この放電電流が流れ
る位相では王竺極（２Ａ）は電子衝撃により温度上昇か
もたら、されるので９次に圧電極（２Ｂ）がカソードに
なる位相での熱電子放射音より容易にする効果を有する
。

しかるに、従来例においては二次コイル部を有しないた
め、グ西−放電の持続による′電極表面のｍ度上昇によ
ってのみ熱電子放出が実現されるので、主電極（２Ｂ）
がカソードになる位相においてもアーク放・眠電流が殆
んど流れず、圧電極（２’Ａ）及び補助極（３）近傍の
放電空間での不純ガスの影響が少な（なるか、クロー放
電の持続による電極表面温度上昇などにより、圧電極（
２人）からの安定な熱電子放出が可能になる葦で両生極
間、あるいは主極（２Ａ）補助極（３）間のグロー放電
が継続する。

このようにこの発明においては特に補助極（３）に隣接
していない王ｉｔｔ極（２Ｂ〕　の二重コイル樽造が放
電開始時のアーク放ｔｆｆｉもたらし、よって主極（２
人）−補助極（３）間のアーク放電への移行を速かにし
、王１１１極及び補助電極の消耗を抑制する効果を有す
る。さらに、上記主電極（２Ａ）からのアーク族１ｉ［
より、圧電極（２Ａ］　の表面はクリーンアップされ、
温度も上昇しているので、バイメタル動作後の両生電極
間放電時には、二重コイル構造のスポット安定の効果は
さらに向上し、バイメタル動作後安定した両生′電極間
放電への所要時間か□短縮され２両生電極間、主電極−
補助極間のグロー放電時間が短縮され、それら電極の消
耗が抑制され、長寿命化が実現される。

この発明の実施例でなる放電灯はＮｅ　−Ａｒ　の封入
圧４０〜２５０　Ｔｏｒｒの範囲で、水銀灯安定器で点
灯可能であった。一方、従来？ｌｌＫ、おいては。

Ｎｅ　−Ａｒ　圧６　（１〜１８０　Ｔｏｒｒの範囲、
別の従来例として９通常の水銀灯で用いられている３極
力式（始動抵抗３０にΩ）ではＮ１３−　Ａｒ　圧２０
〜４０　Ｔｏｒｒの範囲で水銀灯安定器で点灯可能であ
った。

また、上記両生電極間放電の安定性は、正極−補助極間
の安定なアーク放電開始後１〜１５秒にバイメタルが動
作する場合においてその効果が顕著であった、また二重
コイルの製法コイルと二次コイルの直径の比は１：１〜
３：２の範囲にあれは上記の発明の効果が顕著であった
。

また、沃化スカンジウム−沃化ナトリウム以外の封入物
を用いたメタルハライドランプ、マタは他の高圧金属蒸
気放電灯にも、この発明全適用できることは明らかであ
る。

〔発明の効果〕

この発明は以上のように構成したので、主極−補助極及
び主極−主極間の安定な放電状態を速かに実現し、始動
時の電極の消耗を抑制し、不点の少ない光束維持率の向
上した放電灯が得られる効果を有している。

【図面の簡単な説明】

銅１図は、メタルハライドランプの概略構成並びに点灯
回路を示した概略図、第２図はその発光管端部の構造を
示す部分正面図、第３図は従来の主電極の構造を示す部
分断面図、第４図はこの発□明の一実施例を示す主電極
の構造全示す部分断面図、第５図はこの発□明の効果上
脚べるために用いた実験系の概略図、第６図＆まこの発
明を実施してなるランプの実験結果特性！である。 図において、（１）は発光管、（２Ａ）、（２Ｂ）舎ま
圧電極、（３）は補助極、（ハ）は電極芯線、０υ＆ま
内偵リコイル。 Ｇｚは外側コイル、帽）は−次コイル、椴＆マ二次コイ
ルである。 なお図中同一符号は同−望たは相当部分を示すものとす
る。 代理人、大岩増雄 第１図 第２図 第　３　図 第　４　図 第１頁の続き ０発明者　高井　美則財市」 内 Ｏ発明者　製部　勧二財市鶏

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一対の圧電極の少なくとも一方の主電極に近接して補助
   極を設置し；　この生電極と袖助寛極間に子−り放電を
   起こした後９両生電極間の放電を開始させるようにした
   高圧金属源（気放烹灯に＃ｌ、ＮＴ・上記圧電極は耐熱
   性金属からなる芯線、該芯線の周囲に捲回してなる少な
   くとも一層以上の耐熱性金属からなる内側コイル、及び
   該内側コイルに捲回してなる少なくとも一層以上の耐熱
   性金属からなる外側コイルとからなり、かつ上記内側コ
   イルは製法コイルと該−次コイルよりも小なる線径を有
   し、該−次コイルに捲回し からなる二重コイルとしたことを特徴とする高圧金属蒸
   気放電灯。