JPS64786B2 - - Google Patents

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JPS64786B2
JPS64786B2 JP5268683A JP5268683A JPS64786B2 JP S64786 B2 JPS64786 B2 JP S64786B2 JP 5268683 A JP5268683 A JP 5268683A JP 5268683 A JP5268683 A JP 5268683A JP S64786 B2 JPS64786 B2 JP S64786B2
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JP
Japan
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arc tube
coil filament
tube
lamp
torr
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Expired
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JP5268683A
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English (en)
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JPS59180947A (ja
Inventor
Akira Ito
Kozo Kawashima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP5268683A priority Critical patent/JPS59180947A/ja
Publication of JPS59180947A publication Critical patent/JPS59180947A/ja
Publication of JPS64786B2 publication Critical patent/JPS64786B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/50Auxiliary parts or solid material within the envelope for reducing risk of explosion upon breakage of the envelope, e.g. for use in mines

Landscapes

  • Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)

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ツクたとえば多結晶体の
アルミナセラミツク又はサフアイアのような金属
酸化物単結晶体等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〕 透光性セラミツク管より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そ
の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、したがつて発
光効率を高めることができるため通常用用いられ
る。しかしながら、XeはアルゴンガスAr等と相
違してペニング効果が起らぬため発光管の始動電
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。これに対し熱応
動スイツチとコイルフイラメントの直列回路から
なる熱応動スイツチ式始動装置を発光管と並列に
外管内に収納し、さらに始動電圧を低下させるた
めに発光管の管壁に近接して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
ことを可能としてランプも開発させた。ところ
で、このようなランプは万一発光管がリークした
ような場合、たとえば寿命末期などに発生する可
能性があるが、この時、高真空に保たれた外管内
には発光管内に封入してあるXe、水銀およびナ
トリウムが漏出する。このような状態で外管内に
漏出したXeのガス圧が0.1トール以上になつてい
る時に電源スイツ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、発光管が点灯すること
がある。 この場合、発光管内に封入してある水銀は外部
へ多量に漏出しているためランプ電圧は上昇せ
ず、したがつて安定器にはほぼ2次側円を短絡し
たのに近い電流が流れ、安定器の過熱損傷を生じ
るおそれがあつた。 このような欠点に対処して、たとえば特開昭55
−122351号公報には前記発光管と並列に設けた熱
応動スイツチ式始動装置の抵抗(コイルフイラメ
ント)にBaO、ZnO、SrO等の電子放射性物質を
塗布しておき、万一発光管がリークし外管内に
Xeが0.2トール以上漏出した際に、1000℃〜1400
℃の温度範囲に設定された前記抵抗(コイルフイ
ラメント)から放出される熱電子によつてXeを
電離し外管内放電を生じさせ、抵抗(コイルフイ
ラメント)を溶断させる手段が示されている。 ところが、このような手段をとつてもなお下記
のような不都合を生じることが判つた。その(i)と
しては発光管のリークなどにより外管内に漏出し
たXeのガス圧が0.2トールに未たない場合でも条
件によつては発光管が点灯することがある。 たとえば、本ランプは前記熱応動スイツチの開
閉にともなつて生じるキツク電圧によつて点灯す
るものであり、通常熱応動スイツチは2〜3秒に
1回程度しかその開閉動作は行なわれない。 ところが、ランプが振動を受けやすい場所たと
えば機械設備、車輛通行の近辺などに設置される
と熱応動スイツチの接点も振動するため1秒間に
10回程度も開閉動作を行なう場合がある。 このような状態になると外管内に漏出したXe
ガス圧が0.2トールに未たない場合でもコイルフ
イラメントの溶断をおこすことなくランプが点灯
することがあり、したがつて安定器の過熱損傷を
完全に防止することができない。 その(ii)としてはコイルフイラメントのに塗布さ
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
くなり、ランプの寿命末期に生じやすい肝心の発
光管リーク時にはその塗布量の殆んど大部分は飛
散してしまつていて、役に立たず、コイルフイラ
メントの溶断をおこせなくなることがある。 〔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、発光管がリークした場合に外管内に収納し
た熱応動スイツチ式始動装置のコイルフイラメン
トを確実に溶断させることによつて、安定器の過
熱損傷を防止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〕 本発明は透光性セラミツク管内にキセノンガス
Xe、水銀および発生物質を封入してなる発光管
と、この発生管と並列に接続される熱応動スイツ
チとコイルフイラメントの直列回路からなる熱応
動スイツチ式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、万一発光管がリークして封
入Xeガス等が外管内に漏出した場合に対処して、
外管内に漏出したXeガス圧(これは外管内容積
A(cm3)、発光管内容積B(cm3)、発光管内封入Xe
ガス圧P(トール)としてP・B/Aで示される。) とコイルフイラメントの線径(mm)およびコイル
フイラメントの温度T(K)とをそぞれ規制すること
によつて、前記始動装置が作動する前にコイルフ
イラメントを確実に溶断することによつて安定器
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、本発明の詳細を実験結果を参照して説明
する。 第1図は実験に使用した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図はそ
の点灯回路図である。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
透光性アルミナセラミツク管4の両端部を金属管
5a,5bを介して電極6a,6bを支持する閉
塞体7a,7bでガラスソルダ等の接着剤を介し
て気密に封止され、内部には始動用希ガスとして
のキセノンXeと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と並列に接続される熱
応動スイツチ式始動装置で、バイメタル9aおよ
び接点9bからなる熱応動スイツチ9とこれに直
列に接続されるコイルフイラメント10からな
り、磁器基板11上に取付けられている。さらに
要すれば始動装置8に限流抵抗(図示せず。)を
付加することもある。 12は近接導体で発光管3の外壁面に近接して
設けることで始動を一層容易にし、また13はゲ
ツタで外管1の内部を高真空度に保つている。外
管1の一端に封着されたステム14には内部導入
線15,16が封止され、内部導入線15の一端
は口金2のねじ部2aに、他端は発光管を支持す
る支持体17にそれぞれ接続し、前記支持体17
は発光管の一方の電極6aに電気を供給する給電
体をも兼ねている。また、他方の内部導入線16
の一端は口金2のトツプ2bに、他端は発光管の
電極6bに接続している。さらに、前記一方の電
極6aへの給電体を兼ねる支持体17にはたとえ
ば酸化バリウムBaO、酸化ストロンチウムSrO、
酸化カルシウムCaO等の電子放射性物質18を被
着したタングステン等の高融点金属からなる電子
放射性物質担持体19が電気的に接続される。 電子放射性物質担持体19とコイルフイラメン
ト10との最短距離つまり図示の担持体19の先
端部とコイルフイラメントの端部10aとの離間
距離は2mm〜10mmが望ましい。10mmを越すほど離
すと著るしく放電を生じにくくなり、したがつて
コイルフイラメント端部10aにおける溶断が起
りにくくなる。一方、2mm未満と短かくしすぎる
と振動によりコイルフイラメント端部10aと担
持体19とが短絡する結果となる。 このような構成の高圧ナトリウムランプは第3
図に示されるように200V級交流電源単チヨーク
形の水銀灯用安定器20を介して交流電源21に
接続される。 ランプ始動前は熱応動スイツチ9が閉じてお
り、よつてコイルフイラメント10に通電されて
これが発熱するため、この熱によつて熱応動スイ
ツチ9が開放される。この開放時のキツク電圧に
よつて安定器20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,6bに印
加されランプが始動する。 なおこの際、近接導体12は発光管3の外表面
に接触しているから、前記高電圧パルスの印加に
より対向電位側の電極6bとの間で電位傾度を生
じさせて発光管内のアーク放電の発生を促進させ
る。 一方、発光管が万一リークした場合にランプに
電圧が印加されると、コイルフイラメント10は
発熱し、この熱によつて電子放射性物質18から
電子が放出され、最短距離にあるコイルフイラメ
ント端部10aと電子放射性物質担持体19の先
端部との間で急激な放電を生じ、一定の条件の下
においては熱応動スイツチ9が作動する前にコル
イフイラメント10はその端部10aにおいて溶
断する。 実験は前記コイルフイラメント10の溶断の条
件を見い出すためになされたもので、発光管3の
内容積Bを4.0cm3、外管1の内容積Aを1200cm3
し、変動因子としては下記3因子をとりあげた。 コイルフイラメント10の線径d(mm)。 コイルフイラメント10の作動時の温度T
(K)。 発光管3内封入Xeガス圧P(トール) は発光管3がリークした場合の外管1内Xe
ガス圧を設定するためのもので、発光管内容積
B,外管内容積Aとの関係から、 外管内Xeガス圧=P・B/Aとなる。 なお、の線径は0.05mm、0.08mm、0.12mm、
0.15mm、0.17mmの5種類、の温度はの5種類
の線径のものについて、各々の線の長さを変える
ことによつて、1800K、2000K、2500K、2800K
の4種類になるように設計し、の発生管内Xe
ガス圧については30トール(0.1トール)、150ト
ール(0.5トール)、300トール(1トール)、900
トール(3トール)、1500トール(5トール)の
5種類とした。ただし( )内は前記発生管がリ
ークした場合の外管内Xeガス圧=P・B/Aを示 す。 つまり、コイルフイラメント10の線径および
温度の異なる20種類の始動装置8と、5種類の
Xeガス圧が異なる発生管3とを組合せたランプ
を試作し、これ等ランプの外部からレーザ光線の
照射によつて外管1を損うことなしに発生管3に
小孔をあけ、発生管3に封入してあるXeを外管
1内に漏出させそ充満し、次に各ランプに安定器
20を介して交流200Vを印加し、熱応動スイツ
チ9が動作する前にコイルフイラメント10が放
電により溶断するか否かを調べた。この結果を表
1〜表5に示す。 表において〇はランプに電圧印加した後、熱応
動スイツチ9が動作する前にコイルフイラメント
10が放電により溶断したもの、△は熱応動スイ
ツチ9の複数回の動作時中に溶断したもの、×は
10分間にもわたつて熱応動スイツチ9を作動させ
ても溶断したかつたものをそれぞれ示す。
【表】
【表】
【表】
【表】
〔発明の効果〕
以上詳述したように、本発明によれば発光管の
一方の電極に電気的に接続し、かつ、コイルフイ
ラメントの近傍に位置して電子放射性物質を設け
ると共に、発光管がリークした場合の外管内に漏
出するXeガス圧、始動装置のコイルフイラメン
トの線径およびその作動時の温度を規制すること
によつて、確実に前記コイルフイラメントを溶断
することを可能とし、もつて安定器の焼損を防止
できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は実験に使用した高圧ナトリウムランプ
の正面図、第2図は同じく要部の拡大図、第3図
は同ランプの点灯回路図をそれぞれ示す。 1……外管、3……発光管、6a,6b……電
極、8……熱応動スイツチ式始動装置、9……熱
応動スイツチ、10……コイルフイラメント、1
2……近接導体、17……発光管支持体、18…
…電子放射性物質、19……電子放射性物質担持
体、20……安定器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 透光性セラミツ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ツチとコイル
    フイラメントの直列回路からなる熱応動スイツチ
    式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、前記発光管の一方の電極に電気的に接
    続するとともに前記コイルフイラメントの近傍に
    位置して電子放射性物質を設け、かつ 外管内容積A(cm3)、発光管内容積B(cm3)、 発光管内封入キセノンガス圧P(トール)、 コイルフイラメントの線径d(mm)、 コイルフイラメントの作動時の温度T(K) の関係を、 0.1≦P・B/A≦5 0.05≦d≦0.15 2000≦T≦2800 としたことを特徴とする金属蒸気放電灯。
JP5268683A 1983-03-30 1983-03-30 金属蒸気放電灯 Granted JPS59180947A (ja)

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JP5268683A JPS59180947A (ja) 1983-03-30 1983-03-30 金属蒸気放電灯

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JPS59180947A JPS59180947A (ja) 1984-10-15
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