JPS6221221B2

JPS6221221B2 -

Info

Publication number: JPS6221221B2
Application number: JP9002079A
Authority: JP
Inventors: Yasuki Mori; Akihiro Kamya
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1979-07-16
Filing date: 1979-07-16
Publication date: 1987-05-12
Also published as: JPS5613659A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は抵抗バラストを内蔵したメタルハライ
ドランプ、高圧ナトリウムランプ等の金属蒸気放
電灯に関する。

従来、外管内にランプ電流制限用の抵抗バラス
トを収容した水銀灯いわゆる抵抗バラスト水銀灯
が知られている。この抵抗バラスト水銀灯は白熱
電球と同様に安定器なしで点灯でき、しかも白熱
電球に比べて高効率で長寿命である等の利点を有
する。しかし水銀灯はメタルハライドランプや高
圧ナトリウムランプに比較して演色性、効率等が
劣るため、メタルハライドランプや高圧ナトリウ
ムランプに抵抗バラストを内蔵させ、これらのラ
ンプを安定器なしで点灯できるようにすることが
望まれていた。しかし、メタルハライドランプや
高圧ナトリウムランプの発光管内にはナトリウム
あるいはナトリウム化合物が封入されているた
め、このようなランプに抵抗バラストを内蔵させ
ると発光管内のナトリウムが発光管外に抜け出す
いわゆるナトリウム消失を生じる不具合があり、
これらのランプに抵抗バラストを内蔵させること
は実用上困難であつた。すなわち、抵抗バラスト
は大容量を必要とし、また高温に耐える必要があ
るため、一般にタングステンやモリブデン材料か
らなるコイルフイラメントが使用され、点灯時に
は自身の発熱および発光管からの熱によつて1800
℃〜2000℃の高温に加熱される。したがつてこの
ようなフイラメントからは熱電子が放出され、こ
の熱電子が発光管の外周に付着すると発光管内の
ナトリウムイオンをクーロン力によつて吸収し、
このナトリウムイオンが発光管壁を透過して発光
管外に引き出されナトリウム消失をひきおこし、
ランプ電圧が上昇して立消えが発生し、ランプの
寿命がいちじるしく短縮されてしまうものであ
る。

本発明は以上の事情にもとづいてなされたもの
で、その目的はメタルハライドランプや高圧ナト
リウムランプ等発光管内にナトリウムおよび水銀
あるいはこれらの化合物を封入したランプに抵抗
バラストを内蔵させた場合に生じるナトリウム消
失を防止し、これらのランプに抵抗バラストを内
蔵させることを可能とするものである。

以下本発明を図面に示す一実施例にしたがつて
説明する。この一実施例は本発明を700Wの抵抗
バラストメタルハライドランプに適用したもので
あつて図中１は外管、２はステム、３は口金であ
る。そしてこの外管１内には発光管４が収容され
ている。この発光管４は石英ガラスから形成さ
れ、両端部にはそれぞれ主電極５，６が設けられ
ており、一方の主電極５の近傍には始動用の補助
電極７が設けられている。また、この発光管４の
両端部外面には酸化アルミニウム等からなる保温
膜８，８が被着されている。そしてこの発光管４
内には所定量の水銀およびナトリウム、タリウ
ム、インジウムの沃化物が封入され、また始動用
希ガスとして20〜100Torrのネオン−アルゴンの
混合ガスが封入されている。そして、この発光管
４はホルダ９，１０を介してサポート１１，１２
に取付けられ、これらのサポート１１，１２によ
つて所定の位置に支持されている。これらのサポ
ート１１，１２は紫外線照射による光電子の放出
を防止するため発光管４の中央部に近接しないよ
うに発光管４の両端部に対応して設けられ発光管
４内のナトリウム消失を防止するように構成され
ている。そして、一方のサポート１１はステム２
に封入された一対の導入線１３，１４のうちの一
方の導入線１３に溶接され、また他方のサポート
１２は板ばね１５，１５によつて外管１の頭部に
保持されている。そして、上記外管１内の発光管
４と口金３との間の空間内には抵抗バラスト１６
が収容されている。この抵抗バラスト１６はタン
グステン材料からなるコイルフイラメントを用い
たものであつて、一端が発光管４の一方の主電極
５に、他端が一方のサポート１１に接続され、こ
の発光管４と電気的に直列に接続されている。ま
た、一方のサポート１１には耐熱性の電気絶縁材
料からなるブリツジ部材１７が取付けられ、この
ブリツジ部材１７から突設された２本のアンカ線
１８，１８によつてこのフイラメントからなる抵
抗バラスト１６の中間部が支持されている。ま
た、発光管４の他方の主電極６は導線１９を介し
て他方の導入線１４に接続されており、この導線
１９は発光管４から離間するように彎曲成形され
発光管４内のナトリウム消失を防止するように構
成されている。また、この発光管４の補助電極７
は始動用の補助抵抗２０および常閉の熱応動スイ
ツチ２１を介して他方の導入線１４に接続されて
おり、始動時にはこの熱応動スイツチ２１が閉成
されて一方の主電極５と補助電極７との間で補助
放電が生起され、また点灯後は発光管４からの熱
によつてこの熱応動スイツチ２１が開成され補助
電極７を他方の導入線１４側から電気的に切離す
ように構成されている。また、この補助電極７は
抵抗２２を介して一方のサポート１１に接続され
ており、上記の熱応動スイツチ２１が開成された
後はこの補助電極７が一方の主電極５と同電位に
保たれるように構成されている。そして、上記抵
抗バラスト１６の近傍には金属線からなる導体２
３がこの抵抗バラスト１６と平行に設けられてい
る。そしてこの導体２３は正電位維持回路２４に
よつてその平均電位が正に維持されるように構成
されている。２５はこの正電位維持回路２４を構
成するダイオードであつて、このダイオード２５
は導体２３と他方の導入線１４との間にこの導体
２３に対して順方向に接続されており、他方の導
入線１４に加わる交流電圧を整流してこの導体２
３に正または零の電圧を印加しこの導体２３の平
均電位を正に維持するように構成されている。

以上の如く構成された本発明の第１実施例は白
熱電球と同様に安定器なしで点灯される。そして
始動時の低温状態では熱応動スイツチ２１が閉成
されているので、給電が開始されるとまず一方の
主電極５と補助電極７間で補助放電が生起され、
この補助放電が主電極５，６間のアーク放電に移
行して点灯する。そして点灯後は発光管４からの
熱によつて熱応動スイツチ２１が開成され補助電
極７が他方の導入線１４側から電気的に切離され
る。そして、点灯後は抵抗バラスト１６によつて
ランプ電流が制限され安定した点灯が維持され
る。そして、点灯中にはこの抵抗バラスト１６は
1800℃〜2000℃に加熱され、熱電子が放出され
る。しかし、この抵抗バラスト１６の近傍には導
体２３が設けられており、この導体２３は正電位
維持回路２４によつて平均電位が正に維持されて
いるので、抵抗バラスト１６から放出された熱電
子はこの導体２３に吸着され、発光管４まで達す
ることがない。したがつてこの電子による発光管
４内のナトリウム消失が防止される。なお、この
効果を確認するため上記の第１実施例のものとこ
れと同様の構成で導体２３および正電位維持回路
２４を設けないものとを点灯して比較したとこ
ろ、導体２３等を設けなかつたものは発光管管電
圧の上昇によつて約1000時間で立消を生じたが、
この第１実施例のものは約8000時間まで点灯する
ことができた。

なお、本発明は上記の第１実施例には限定され
ない。

たとえば第３図には本発明の第２実施例の回路
図を示し、この第２実施例は導体２３と補助電極
７とを始動用の補助抵抗２０を介して接続し、こ
の導体２３を補助抵抗２０と他方の導入線とを接
続するリード線として兼用させたものである。そ
してこのような第２実施例は第１実施例と比較し
てその構造が簡単となる利点を有する。なお、こ
の第２実施例の場合、前記した第１実施例におい
て使用した抵抗２２は使用してもまたは使用しな
くてもよい。何故ならば、この抵抗２２は、点灯
後に主電極５と補助電極７とを同電位に保つため
のものであり、同電位に保たなくてもよい場合は
抵抗２２は必要でない。

また、第４図には第３実施例の回路図を示す。
この第３実施例はダイオード２５と直列にコンデ
ンサ２６を接続して正電位維持回路２４を構成し
たものである。この第３実施例は導体２３が常に
正電位に維持されるので抵抗バラスト１６から放
出される熱電子をより効果的に吸着でき、10000
時間以上の寿命が得られる。

なお、上記第２実施例および第３実施例は上記
の点以外は前記第１実施例と同様の構成で、第３
図および第４図中第１実施例と対応する部分には
同符号を附してその説明を省略する。

さらに、上記の実施例では抵抗バラストと導体
との間に電子の移動が生じるためこれらの間に電
子電流が流れて場合によつては微少なアーク放電
が発生する可能性があるが、このような可能性が
考えられる場合にはダイオードと直列に高インピ
ーダンス抵抗を接続すればよい。

さらに本発明は上記の実施例にも限定されな
い。

たとえば導体は線状のものに限らず板状等のも
のでもよく、板状の場合にはその表面積が大であ
るので、電子の吸着をより効果的におこなうこと
ができる。

また、正電位維持回路の構成は必らずしも上記
のものに限定されず、たとえばランプの電源回路
とは別の直流回路によつて導体を正電位に維持す
るようにしてもよく、要は導体の平均電位を正に
維持することができるものであればどのようなも
のでもよい。

また、抵抗バラストは必らずしもタングステン
材料等からなるフイラメントを使用しなくてもよ
く、炭化けい素抵抗体や他のカーボン抵抗体等を
用いてもよく、これら抵抗体の場合はランプ点灯
中に自身の発熱および発光管からの熱によつて
1000℃前後の温度となつて熱電子を放出するもの
である。

さらに本発明はメタルハライドランプに限らず
高圧ナトリウムランプ等にも適用できるものであ
る。

上述の如く本発明は抵抗バラストの近傍に導体
を設け、またこの導体の平均電位を正に維持する
正電位維持回路を設けたものである。したがつて
抵抗バラストから放出された熱電子はこの導体に
吸着されて発光管まで達することがないので発光
管内のナトリウム消失を効果的に防止できる。し
たがつてメタルハライドランプや高圧ナトリウム
ランプ等に抵抗バラストを内蔵でき、しかもその
ナトリウム消失を確実に防止でき長寿命のものが
得られる等その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の第１実施例を示
し、第１図は縦断面図、第２図は回路図である。
また第３図は本発明の第２実施例の回路図、第４
図は同第３実施例の回路図である。１……外管、４……発光管、５，６……主電
極、７……補助電極、１６……抵抗バラスト、２
３……導体、２４……正電位維持回路、２５……
ダイオード、２６……コンデンサ。

Claims

【特許請求の範囲】

１少なくともナトリウムおよび水銀またはこれ
らの化合物と始動用希ガスとを封入した発光管
と、この発光管と直列に接続され外管内に収容さ
れた抵抗バラストと、この抵抗バラストの近傍に
設けられた導体と、この導体の平均電位を正に維
持する正電位維持回路とを具備したことを特徴と
する抵抗バラスト金属蒸気放電灯。