JPS6034218B2 - 金属蒸気放電灯 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は希ガスおよび水銀を封入した高圧水銀ランプ
、希ガスおよび水銀とともに金属ナトリウムを封入した
高圧ナトリウムランプ、希ガスおよび水銀とともに金属
ハロゲン化物を封入したメタルハラィドランプなどの高
圧金属蒸気放電灯に関するもので、特にバイメタルなど
の熱応動素子の動作によって放電を開始せしめる高圧金
属蒸気放電灯において、該熱応動素子の接点客着時の安
定器焼損を確実にかつ容易に防止するためのものである
。

以下、この発明の要旨とするところをメタルハラィドラ
ンプの場合について説明する。

メタルハラィドランプは、希ガスおよび水銀とともに金
属ハロゲン化物を封入することによって、通常の高圧水
銀ランプの効率と演色性を著しく改善したものである。

そして、一般の高圧水銀ランプ用安定器で点灯可能なメ
タルハラィドランプは第１図に示すような構成からなっ
ている。即ち硬質ガラスなどからなる透光性外管１内に
、石英などからなる透光性発光管２が収められており、
発光管２の内部には始動用のネオンーアルゴンまたはネ
オンークリプトンなどのベニングガスが、所定量の水銀
および金属ハロゲン化物とともに封入されている。３ａ
，３ｂは上記発光管２の両端部に対向して設置された主
電極で、モリブデンなどからなる金属箔４ａ，４ｂを介
して導入リード５ａ，５ｂに接続されている。

一方の導入リード５ａは熱応動素子としてバイメタル６
を動作させるためのフィラメント７を介してステムリー
ド８ａに接続され、他方の導入リード５ｂタングステン
などからなる電流供給線９を介してステムリード８ｂに
接続されている。さらに一方の主電極３ａに対向して補
助電極１０が設置されていて、金属箔１１を介して導入
リード１２に接続されている。

この導入リード１２は、上記バイメタル６支持するため
のガラスビーズ１３に設けられた固定接点１４に接続さ
れ、さらに上記バイメタル６の一端に設けられた可動接
点１５、上記バイメタル６および固定端子１６を介して
上記ステムリード８ｂに接続されている。

なお、上記発光管２の端部には、この発光管２内に封入
された金属ハロゲン化物の動作時における蒸気圧を高め
るための保温体１７が設けられている。そして上記外管
１内にはＺｒ−〜係のゲッター１８が設置されていると
ともに、上記発光管２内からＮｅガスの流出を防ぐため
に、所定圧力のＮｅ−Ｎ滋合ガスが封入されてし、る。

また１９はステム、２川ま口金である。このような構成
からなるメタルハラィドランプを、高圧水銀ランプ用安
定器を介して電源を印加し点灯すると、まず主電極３ａ
と補助電極１０との間に補助放電が起こり、補助放電が
所定時間継続した後、この放電そのものおよびフィラメ
ント７からの放熱によりバイメタル６が動作して、固定
接点１４と可動接点１５間の接続が開放される。この時
、発光管２内には上記補助放電により電離されたガスが
生成されているとともに、主電極３ａ，３ｂ間にサージ
電圧が印加されて主放電に移行する。しかしながら、バ
イメタル６の開放時に固定接点１４と可動接点１５の間
、あるいは固定接点１４とバイメタル６との間に放電が
起こる現象が観察された。

とくにランプの寿命末期において上記バイメタル６が開
放しても、主電極３ａ，３ｂ間の主放電が安定しない場
合、前述の両接点１４，１６間の放電が繰り返され、つ
いには両接点１４，１５が溶着して主電極間の生現の放
電に移行せず、主電極３ａ、補助電極１０間に安定器の
短絡電流にほぼ等しい大電流が流れつづけ、安定器が焼
損する欠点があった。この発明はこのような従来の欠点
に鑑みてなれたものであり、外管内に少なくとも発光管
および熱応動素子を具備し、この熱応動素子の動作によ
って放電を開始せしめるとともに、上記熱応動素子は少
なくとも一つの熱応動素子からなる第１の熱応動素子と
、この第１の熱応動素子よりも遅れて動作する少なくと
も一つの熱応動素子からなる第２の熱応敷素子とを直列
に接続してなり、かつ上記第１の熱応動素子が非動作状
態で上記第２の熱応動素子が動作した時に外管内の異な
る電位を有する部位間で放電を起こしせしめ、この放電
によって外管内に形成されている回路の一部を断線せし
めるように構成した金属蒸気放電灯において上記異なる
電位を有する部位の少なくとも一方を易放電形状とする
ことによって、前述の如き安定器の焼損をより確実にか
つ容易に防止することを可能にしたいものである。

以下この発明の詳細を図面に基づいて説明する。

第２図はこの発明を実施してなる金属蒸気放電灯の回路
構成を示した図で、発光管２の両端には一対の主電極３
ａ，３ｂが封着され、少なくとも一方の主電極３ａに対
向して補助電極１０が設置されている。

主電極３ａは熱応動素子加熱用ヒーター７を介して安定
器２２の二次側端子２３に接続され、補助電極１０は第
２の熱応動素子６ｂおよび第１の熱応動素子６ａを介し
て安定器２２の二次側端子２４に接続され、また主電極
３ｂは熱応動素子６ｂ，６ａを介さずに安定器２２の二
次側端子２４に接続されている。そして、第２の熱応動
素子６ｂは第１の熱応動素子６ａよりも遅れて動作する
ように設定されている。

このような回路構成を形成して安定器２２を介して電源
が印加されると、まず主電極３ａと補助電極１０との間
に補助放電が開始され、所定時間を経過した後に第１の
熱応動素子６ａが動作して、安定器２２の二次側端子２
３−加熱用ヒーター７主電極３ａ−補助電極１０一第２
の熱応動素子６ｂなる回路と第１の熱応動素子６ａ−安
定器２２の二次側端子２４なる回路との間の接続状態が
開放され、両王電極３ａ，３ｂ間の主放電が開始される
。この主放電開始後所定の時間を経て第２の熱応動素子
６ｂが動作して、第２の熱応動素子６ｂと補助電極１０
との間の接続状態が開放されるが、すでに第１の熱応動
素子６ａの動作によって、第２の熱応動素子６ｂ−補助
電極１０部分は回路がしや断されているので、上記第２
の熱応動素子６ｂの動作によって外管内の回路を構成し
ているいずれの部位においても断線は起こらない。しか
しながら、第１の熱応動素子６ａが落着した状態で、安
定器２２を介して電源が印加されると、所定時間を経過
しても第１の熱応動素子６ａの動作によって第１の熱応
動素子６ａと第２の熱応動素子６ｂ間の接続が開放され
ることがないために、第２の熱応動素子６ｂの動作時に
第１の熱応動素子６ａと第２の熱応動素子６ｂとの接続
部位Ａの一部と主電極３ａ−安定器の二次側端子２３間
の部位の一部との間に放電を起こし、この放電によって
上記異なる電位を有する部位の少なくとも一方の部位を
断線状態に至らしめ、電流が継続して流れるのを防止し
安定器２２焼損を防止することが可能となる。なお、断
線部分は放電部位でも、放電部位周辺のどちらでもよい
。第３図はこの発明を実施してなる金属蒸気放電灯の別
の回路構成を示した図で、通常の状態で安定器２２を介
して電源が印加されると、．安定器の二次側端子２３−
第１の熱応動素子６ａ−第２の熱応敷素子６ｂ−熱応動
素子加熱用ヒーター７一減流抵坑２５一安定器の二次側
端子２４なる閉回路が形成される。

この閉回路には滅流抵抗２５の抵抗値に依存した電流が
流れ、所定時間を経過した後第１の熱応動素子６ａの動
作によって、両主電極３ａ，３ｂ間に、安定器で発生し
たサージ電圧が印加されるとともに、始動抵坑２６に接
続された補助電極１０と主電極３ａ間の補助放電による
助成効果が加わって、両王電極３ａ，３ｂ間の主放電が
開始される。上記減流抵坑２５の抵抗値が低い場合、あ
るいは減流低抗２５が短絡状態になった時、第１図に示
した従釆の金属蒸気放電灯同様安定器焼損の問題点が生
ずる。しかしながら、この発明を実施してなる金属蒸気
放電灯においては第２の熱応動素子６ｂの動作によって
、第１の熱応動素子６ａと第２の熱応動素子６ｂとの接
続部位Ａと安定器の二次側端子２４と接続した部位との
間に放電を起こせしめ、前記閉回路の一部もしくは安定
器の一端子２４と主電極３ｂとを接続する部位の少なく
とも一方の回路を断線せしめ、安定器の焼損を防止する
ことができる。なお、第２図、第３図の回路構成におい
て、熱応動素子加熱用ヒーターを用いた場合についてこ
の発明の効果を示してきたが、該加熱用ヒーターを用い
ずに熱応動素子の自己加熱あるいは発光管からの放熱に
よって熱応動素子を動作させる場合も、この発明の効果
は得られる。第４図はこの発明を実施してなる金属蒸気
放電灯のもう一つの別の回路構成を示した図で、通常の
状態で安定器２２を介して電源が印加されると、安定器
の二次側端子２３−第１の熱応動素子６ａ−第２の熱応
動素子６ｂ−減流抵坑２５一安定器の二次側端子２４か
らなる閉回路が形成されれ、この閉回路には減流抵坑２
５の抵坑値に依存した電流が流れ、所定時間を経過した
後第１の熱応動素子６ａの動作によって両王電極３ａ，
３ｂ間にサージ電圧が印加され、両王電極３ａ，３ｂ間
の主放電が開始される。

上記減流抵抗２５の抵抗値が低い場合、あるいは減流抵
抗２５が短絡状態になった時、第１図に示した従来の金
属蒸気放電灯同様、熱応動素子の溶着時に安定器焼損の
問題点が生ずる。しかしながら、この発明を実施してな
る金属蒸気放電灯において第１の熱応動素子６ａが溶着
した場合、第２の熱応動素子６ｂの動作によって、第１
の熱応動素子６ａと第２の熱応動素子６ｂとの接続部位
Ａと安定器の二次側端子２４との接続部位との間に放電
を起こせしめ、前言己閉回路の一部もしくは安定器の二
次側端子２４と主電極３ｂとを接続する部位の少なくと
も一方の回路を断線せしめ、安定器の焼損を防止するこ
とができる。次に、この発明を実施してなる金属蒸気放
電灯の実施例について説明する。

第５図はこの発明を実施してなるメタルハラィドランプ
の構成を示しており、補助電極１０に金属箔１１を介し
て接続された導入リード１２はガラスビーズ１３に設け
られた固定接続棒１４に容接されていて、この固定接続
棒１４には第２群の熱応動素子であるバイメタル６ｂの
一端に設けられた可動接点１５が接触して設置され、こ
のバイメタル６ｂの地端は、ガラスビーズ１３もう一つ
の固定接続棒１６に溶接されている。

固定接続棒１６は接続リード２１を介して、第１群の熱
応動素子であるバイメタル６ａの一端に設けられた可動
接点１５′に直列に接続され、ステムリード８ｂに達し
ている。そして上記接続リード２１には突起状リード２
３が設置されていて、この突起状リード２３とフィラメ
ント７あるいはフイラメント固定棒２２とは十分短い間
隔で設置されているとともに、第２群の熱応動素子であ
るバイメタル６ｂは第１群の熱応敷素子であるバイメタ
ル６ａによりも長い時間を経て、固定接続棒１４から可
動接点１５が開放されるように設定している。なお、上
記以外の部分の構成は第１図に示す従来のメタルハライ
ドラソプの構成と同じである。このように構成されたメ
タルハラィドランプにおいては、通常の状態で高圧水銀
ランプ用安定器を介して電源が印加し点灯すると、まず
主電極３ａと補助電極１０との間に補助放電が起こり、
補助放電が所定時間継続した後、第１の熱応動素子であ
るバイメタル６ａが動作して、接続リード２１と可動接
点１５′間の接続が開放され、両主電極３ａ，３ｂ間の
主電極に移行する。この時、第２の熱応動素子であるバ
イメタル６ｂの可動接点１５と固定接続榛１４との接触
は上記主放電への移行後に開放される。そして第１の熱
応動素子であるバイメタル６ａの可動綾点１５′と接続
リード２１が溶着した時には、第２の熱応動素子である
バイメタル６ｂが動作して、可動接点１５と固定接続棒
１４との接触が解放されると、接触リード２１に設けら
れた突起状リード２３とフィラメント７あるいは突起状
リード２３とフィラメント固定棒２２などの異電位を有
する部位間で放電が起こり、この放電の熱によって突起
状リード２３、接続リード２１、フィラメント７、第２
の熱応動素子であるバイメタル６ｂあるいはフィラメン
ト固定棒２２または５ａが溶断するので、電流が停止し
て安定器の焼損が防止できる。特に、接続リード２１に
は突起状リード２３が設置されているので、フィラメン
ト７あるいはフィラメント固定棒２２または５ａなどの
上記突起状リード２３と異なる電位を有する部位との距
離を所定の距離に設定することが可能になり、放電を確
実に行なって安定器の焼損防止を確実に行なうことがで
きる。さらに、上記突起状リード２３の設置の如何にか
かわらず、異なる電位を有する部位の少なくとも一方の
形状を、針状、板状、箔状またはコイル状の少なくとも
一つの易放電形状にすることが望ましい。

このような形状であれば、第１の熱応動素子が溶着状態
で、第２の熱応動素子の動作した時に、異なる電位を有
する部位間の放電が開始しやすくなるとともに、放電に
伴なつて発生する熱によって上記易放電形状部位の溶断
も速かにかつ容易に行なうことができる。この発明は以
上説明したように、外管内に少なくとも発光管および熱
応動素子を具備し、この熱応動素子の動作によって放電
を開始せしめるとともに、上記熱応動素子は少なくとも
一つの熱応動素子からなる第１の熱応動素子とこの第１
の熱応動素子よりも遅れて動作する少なくとも一つの熱
応動素子からなる第２の熱応動素子とを直列に接続して
なり、かつ上記第１の熱応動素子が非動作状態で上記第
２の熱応動素子が動作した時に外管内の異なる電位を有
する部位間で放電を起こせしめ、この放電によって外管
内に形成されている回路の一部を断線せしめるように構
成した金属蒸気放電灯において、上記外管内の異なる電
位を有する部泣の少なくとも一方を易放電形状としたの
で、上記第１の熱応動素子が非動作状態で上記第２の熱
応動素子が動作した時の外管内の異なる電位を有する部
位間の放電を容易に起こせしめるとともに、この放電に
よって上記回路の断線を容易にする効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の金属蒸気放電灯の一例を示す外観構成図
、第２図、第３図および第４図はいすれもこの発明を実
施してなる金属蒸気放電灯の回路構成図、第５図はこの
発明による金属蒸気放電灯の一例を示す外観構成図であ
る。 １は外管、２は発光管、６ａ，６ｂは第１および第２の
熱応動素子、２３は突起状リード。 図中、同一または相当部分を示す。第１図 第２図 第５図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外管内に少なくとも発光管および熱応動素子を具備
   し、この熱応動素子の動作によつて放電を開始せしめる
   とともに、上記熱応動素子は少なくとも一つの熱応動素
   子からなる第１の熱応動素子と該第１の熱応動素子より
   も遅れて動作する少なくとも一つの熱応動素子からなる
   第２の熱応動素子とを直列に接続してからなり、かつ上
   記第１の熱応動素子が非動作状態で上記第２の熱応動素
   子が動作した時に外管内の異なる電位を有する部位間で
   放電を起こせしめ、該放電によつて外管内に形成されて
   いる回路の一部を断線せしめるように構成した金属蒸気
   放電灯において、上記異なる電位を有する部位の少なく
   とも一方を易放電形状としたことを特徴とする金属蒸気
   放電灯。 ２ 外管内の異なる電位を有する少なくとも一方の部位
   の形状を、突起状、針状、板状、箔状、リボン状または
   コイル状の少なくとも一つの形状としたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の金属蒸気放電灯。 ３ 外管内の異なる電位を有する少なくとも一方の部位
   の形状を他方の部位方向へ向つて突出する突出形状とし
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の金属蒸
   気放電灯。