JPS6340246A - けい光ランプ - 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】 〔発明の分野〕 この発明はけい光ランプ装置に関するものであり、エネ
ルギーの節約として省エネルギー・を図るサーキットブ
レーカ装置を用いるランプ装置に関する。

［従来技術と問題点］ この種のランプ装置については米国特許第４．０５２．
６８７号明細書または実開昭５２−１６０２７５号公報
にも記載されている。

我々は、電極に関連してサーキットブレーカ装置の好ま
しい場所があることを、そしてこの種の場所では、振動
を阻止して電極の放射性被覆物が損傷を受けることがな
いようにするために、先の米国特許明細書に開示された
ものよりもより大きな支持を必要とすることを見出した
。

また米国特許第４，０５２．６８７号明細書に記載され
たけい光ランプのサーキットブレーカ装置はモリブデン
ヒユーズ線により短絡されたＵ字形バイメタル素子によ
り構成される。ランプ製造処理工程の間にサーキットブ
レーカ装置は処理工程の際の熱により開放される。この
状態において、Ｕ字形の二本の脚部は物理的に接触する
かは　　、とんと接触する状態にある。しかし、ヒユー
ズ線を溶かすためにサーキットブレーカ装置に電気的パ
ルスが印加される際、ヒユーズ線の溶断後アークが生じ
バイメタル素子の２本の脚部を溶着してサーキットブレ
ーカ装置を動作不能にすることが生ずる。

〔発明の目的］ したがって、本発明の主たる目的は、サーキットブレー
カ装置を用いるけい光ランプ装置において、サーキット
ブレーカ装置と電極の組立関係配置を定め電極の電子放
射性物質が振動によって損傷を受けるのを防止した組立
構造、特に付加支柱線を用いたサーキットブレーカ装置
の取付構造を提供することにある。本発明の別の目的は
上記のサーキットブレーカ装置のバイメタル素子の脚部
が溶着することのない改良されたサーキットブレーカ装
置を提供することである。

本発明によれば、サーキットブレーカ装置を電極マウン
トに取付けてランプ始動後の短時間で開放動作させ電極
に流れる電流を中断させるラピッドスタート形けい光ラ
ンプが開示される。

サーキットブレーカ装置は封止されたガラス管またはガ
ラスボトル内に配置した熱感応素子により構成される。

電極マウントのために補助用支柱線が使用され、電極と
サーキットブレーカの接続と共に電極の支持を行ない振
動による損傷が防止される。上記のサーキットブレーカ
装置は、ガラス管又はガラスボトルに植設した２本のリ
ードワイヤ間に熱感応性バイメタルを備える。このサー
キットブレご力のバイメタルと並列に導電体バイパス素
子が設けられ回路を短絡するが、ランプ製造処理工程の
際に、このバイパス素子は短パルス状の高電流により溶
かされ回路から除去される。

このバイパス素子が溶断するときに、一方のり一ドワイ
ヤの内側端部とバイメタルの自由端部との間に発生する
アークによってバイメタルの端部が同時に溶着するのを
防ぐために、バイメタルはアーク溶着防止手段を備える
。

以下、本発明に係るけい光ランプの実施例について図面
を参照しつつ詳述する。

第２図は、サーキットブレーカ装置を利用する本発明に
係るけい光ランプの一方の電極部分を示している。図に
おいて、けい光ランプはガラス外管（１１）から成り、
その内面にはけい光体被膜（１２）を形成され、その端
部がガラスステムマウント（１３）で封止されている。

マウント（１３）に植設された導入線（１４）（１５）
はそれぞれ外部口金ビンＮ　６）（１７）に接続される
。コイル電極（１８）はラピッドスタート形けい光ラン
プに使われる通常の電極で通常の電子放射性物質がその
上に被着形成されており、カソードまたはヒータとも呼
ばれる。電極（１８）の他端はバイメタル（Ｉ９）を封
止ガラスボトルまたは管（２０）に収めた熱感応性スイ
ッチ、すなわちサーキットブレーカ（２３）を介して導
入線（１５）に接続される。バイメタル（１９）は室温
で常時閉止しており、電極（１８）と導入線（１５）は
封止されたガラスボトル（２ｏ）に植設されたリードワ
イヤ（２１）（２２）により電気的に接続される。　サ
ーキットブレーカ（２３）は正常ランプ点灯動作中の温
度で開放するように電極（１８）に十分に近接して配設
されるが、ランプ消灯後は比較的早く冷えて閉止するよ
う十分な離間の下で配設される。これはランプ消灯後の
ランプを再始動させるのに不必要に長い時間を要しない
ようにするためである。この目的のため電極（１８）と
サーキットブレーカ（２３）の離間距離は約２〜６ｍｍ
でありサーキットブレーカ（２３）の開放動作温度は、
好ましくは約１００℃〜２００℃にある。ここで電極（
１８）の他端（右側端）を比較的長いリードワイヤ（２
１）に接続すると中間部分の導入線（２４）を必要とす
ることとなり、付加の支柱線（２５）の使用により電極
（１８）の他端を補助的に支持する構造が提案される。

この補助支柱線（２５）の一端部はガラスマウント（Ｉ
３）に植設され、他端部は中間導入線（２４）に固定さ
れる。支柱線（２５）は電極（１８）上の電子放射性物
質に対して振動による損傷を防止する。ステムマウント
（１３）における支柱線（２５）の一端部の植設部分は
導入線（１４）（１５）には接続されない。支柱線（２
５）は電極（１８）の他端と直接接続して中間導入線（
２４）を除去することもできる。この場合にリードワイ
ヤ（２１）は支柱線（２５）に接続されることとなる。

具体的には、サーキットブレーカ（２３）は第１図に示
すようなサーキットブレーカ装置であり、ガラスボトル
（２０）は管長が１５ｍｍで管径が約３．８ｍｍ　（１
４８ミル）であり、電極（１８）から５ｍｍ離間しこれ
と並行に配設された。導入線（１４）（１５）および支
柱線（２５）はそれぞれ直径約０．６ｍｍ （２４ミル）であり、サーキットブレーカ（２３）は約
１７０℃で作動する。

以下本発明の実施態様を述べると次の通りである。

１）両端に電極を設け内面にけい光体被膜を形成した細
長いガラス外管と前記電極に加熱電流を供給する手段と
を備えたラピッドスタート形けい光ランプであって、常
温で常時閉止してランプ始動時の加熱電流を前記電極に
供給すると共に熱的に作動して開放させるサーキットブ
レーカ装置を前記電極の近傍に配置して成り、前記装置
は前記電極の加熱によるランプ点弧後に開放して前記加
熱電流の供給を停止させると共に封止ガラスボトルから
伸びる二本のワイヤによって支えられて封止ガラスボト
ル内に閉じ込めたバイメタル素子を具備し、前記電極は
ガラスステムマウントに組立てられ、前記ステムマウン
トは二本の導入線および支柱線を有し、前記二本の導入
線は前記マウントを貫通して植設されると共にその一方
の導入線が電極の一端に接続され、また、他方の導入線
が前記ガラスボトルから伸び出す一方のワイヤに接続さ
れ、前記電極の他端に前記ガラスボトルから伸び出す他
方のワイヤに接続し、更に前記支柱線はその一端部が前
記ガラスステムマウントに埋設され他端部が前記電極の
他端を支持したことを特徴とするけい光ランプ。

２）前記電極の他端とガラスボトルから伸び出る他方の
ワイヤとの間に中間接続ワイヤがあり、この中間接続ワ
イヤに前記支柱線が接続される第１項に記載のけい光ラ
ンプ。

３）前記装置のスイッチ動作温度が約１００℃ないし２
００℃である第１項に記載のけい光ランプ。

４）前記ガラスボトルが前記電極に対し略並行して配置
される第１項に記載のけい光ランプ。

５）前記ガラスボトルが前記電極から約２ないし６ｍｍ
離間して配置される第４項に記載のけい光ランプ。

次に第１図のサーキットブレーカ装置について説明する
。サーキットブレーカ装置は封止されたガラス管（１）
にリードワイヤ（２）（３）を設けて構成される。具体
的にガラス管（１）は管径的３．８ｃｍ　（１５０ミル
）、管長約１５ｍｍ（５／８インチ）であり、リードワ
イヤ（２）（３）は約０．５ｍｍ　（２０ミル）のジュ
メット線である。ガラス管（１）内には室温でリードワ
イヤ（３）の内側端部と接触しかつリードワイヤ（２）
の内側端部に固着したＵ字形バイメタル（４）が配置さ
れる。このバイメタル（４）は、例えば１６０’Ｃに温
度上昇するときリードワイヤ（３）から離れるように曲
がり電気的接触が断たれる。また、このブレーカ装置が
約１５０℃より冷えると電気的接触が再び確立される。

導電体バイパス素子（５）はリードワイヤ（２）（３）
間を橋絡してバイメタル（４）と電気的に並列接続され
ている。ここで導電体バイパス素子（５）はリードワイ
ヤ（２）（３）に溶接された短い難溶融性金属線であり
、特に約０．０７６ｍｍ　（３ミル）のモリブデン線で
ある。

ここで、けい光ランプの製造について第２図を参照しな
がら簡単に説明する。

第２図はサーキットブレーカ装置を利用するけい光ラン
プの部分切欠断面図である。先に詳述されたように、本
発明に係るけい光ランプはけい光体被膜（１２）を有す
るガラス外管（１１）から構成される。コイル電１（１
８）はラピッドスタート形けい光ランプ用の通常のカソ
ードまたはヒータ電極であり、その一端が導入線（１４
）の上端で接続・保持されている。電極の他端はガラス
ボトル（２０）内のバイメタル（１９）から成るサーキ
ットブレーカを介して導入線（１５）と接続される。

コイル電極（１８）の電子放出性物質は通常のアルカリ
土類酸化物の混合物から成り、炭酸塩の状態で、電極（
１８）上に塗布される。炭酸塩は外管内を真空に保持し
つつ、例えば、電極（１８）を約１７００℃に加熱して
酸化物に分解される。この工程がカソードの活性化と呼
ばれるものであり、ランプ製造装置では約２０秒間を必
要とする工程である。電極（１８）の加熱は導入線（１
４）および（１５）を通電する電流で行なわれる。しか
しながら、電極（８）からの熱はこのカソード活性化工
程が完了する前にバイメタル素子（１９）を開放にする
ので電極（８）に流れる電流が遮断され結果的に活性化
工程の妨げとなる。このため、ランプ製造のカソード活
性化工程に備えて、バイメタル素子（１９）と並列にか
つリードワイヤ（２１）（２２）間に導電体バイパス素
子（５）を接続し、カソード活性化工程の完了までバイ
メタル素子（１つ）を短絡している。

したがって、導電体バイパス素子（５）が配設されてい
る限り、たとえバイメタル素子（４）が開放状態にあっ
ても回路ブレーカ装置には電流が流される。

例えば、けい光ランプ内にこのサーキットブレーカ装置
が装着された後、ランプ製造中にあってはバイメタル（
１９）が開放状態にあってもサーキットブレーカ装置を
通じて電流が流れるから、フィラメント分解電流（活性
化電流）は導電体バイパス素子（５）を通じて流される
。ランプ製造の分解処理後バイパス素子（５）はコンデ
ンサからの短い高電流パルスによってサーキットブレー
カ装置から除去される。バイメタル（４）の自由端部と
リードワイヤ（３）の内側端部との間にアークが生じる
とき、特にバイメタル（４）の脚部（６）の先端が十分
に曲げられて脚部（７）の先端に接触するかほとんど接
触する状態にあるとき、バイメタル（４）の両端が溶着
することがある。

このようなバイメタル（４）の両端の溶着を防ぐために
バイメタル（４）の可動端部からエツジやコーナ部分を
除く手段について説明する。米国特許筒４．０５２．６
８７号に示されたサーキットブレーカのエツジやコーナ
はバイメタルの両端が近接しているとアークを引き起し
易い。本発明は、この点に関し、第１図の（８）に示す
ように脚部（６）の先端が曲げ返されてエツジやコーナ
を取り除いている。このような構造であると、バイメタ
ル（４）が曲げられたとき、脚部（７）に最も接近する
のが脚部（６）の曲線状部分（８）となる。従って、た
とえアークが生じたとしても、平坦かつ曲線状部分（８
）は脚部（７）に溶着し難くなる。

別の溶着防止手段はバイメタル（４）が完全に曲がった
とき、脚部（６）と（７）が物理的に接触するように脚
部（７）の端部に適当な絶縁体（９）を配設することで
ある。この絶縁体（９）は脚部（７）に固着させた薄い
セラミックやマイカの薄片でもよく、また、適当な絶縁
材、例えばシリコンやエポキシでも良い。

【図面の簡単な説明】

第１図はサーキットブレーカ装置の正面図である。第２
図はサーキットブレーカ装置を使用する本発明に係るけ
い光ランプの部分切欠断面図である。 （１）（２０）ガラス管（ボトル） （２）（３）（２１）（２２）　リードワイヤ（４）（
１９）バイメタル （５）導電体バイパス素子 （８）（９）アーク溶着防止手段 （１１）ガラス外管 （１３）ステムマウント Ｎ　４）（１５）導入線 （１８）電極 （２５）支柱線

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）両端に電極を設け内面にけい光体被膜を形成した細
   長いガラス外管と前記電極に加熱電流を供給する手段と
   を備えたラピッドスタート形けい光ランプであって、常
   温で常時閉止してランプ始動時の加熱電流を前記電極に
   供給すると共に熱的に作動して開放させるサーキットブ
   レーカ装置を前記電極の近傍に配置して成り、前記装置
   は前記電極の加熱によるランプ点弧後に開放して前記加
   熱電流の供給を停止させると共に封止ガラスボトルから
   伸びる二本のワイヤによって支えられて封止ガラスボト
   ル内に閉じ込めたバイメタル素子を具備し、前記電極は
   ガラスステムマウントに組立てられ、前記ステムマウン
   トは二本の導入線および支柱線を有し、前記二本の導入
   線は前記マウントを貫通して植設されると共にその一方
   の導入線が電極の一端に接続され、また、他方の導入線
   が前記ガラスボトルから伸び出す一方のワイヤに接続さ
   れ、前記電極の他端に前記ガラスボトルから伸び出す他
   方のワイヤに接続し、更に前記支柱線はその一端部が前
   記ガラスステムマウントに埋設され他端部が前記電極の
   他端を支持したことを特徴とするけい光ランプ。 ２）前記電極の他端とガラスボトルから伸び出る他方の
   ワイヤとの間に中間接続ワイヤがあり、この中間接続ワ
   イヤに前記支柱線が接続される特許請求の範囲第１項記
   載のけい光ランプ。 ３）前記装置のスイッチ動作温度が約１００℃ないし２
   ００℃である特許請求の範囲第１項記載のけい光ランプ
   。 ４）前記ガラスボトルが前記電極に対し略並行して配置
   される特許請求の範囲第１項記載のけい光ランプ。 ５）前記ガラスボトルが前記電極から約２ないし６ｍｍ
   離間して配置される特許請求の範囲第４項記載のけい光
   ランプ。 ６）前記サーキットブレーカ装置は、 前記封止ガラスボトル内で前記バイメタル素子と並列で
   かつ前記ワイヤ間に橋絡された短パルス電流で溶断する
   導電体バイパス素子、および前記バイパス素子の溶断後
   のアークにより前記バイメタル素子の溶着を阻止する手
   段により構成される特許請求の範囲第１項記載のけい光
   ランプ。 ７）前記溶着阻止手段が前記バイメタル素子の端部間に
   配設した絶縁体である特許請求の範囲第６項に記載のけ
   い光ランプ。 ８）前記バイメタル素子がその一方の脚部に曲げ返され
   た曲線状部分を有し、前記バイメタルがわん曲して開放
   状態になるとき前記バイメタル素子の他方の脚部と曲面
   で接触させるようにした特許請求の範囲第６項に記載の
   けい光ランプ。