(57)【要約】【課題】  数十気圧程度の高動作圧かつ水平点灯という条件下で発光管に発生する熱応力を緩和する。【解決手段】  高圧放電ランプは、軸線と直交する方向への変位を規制するように発光管１を支持する支持構造を有する。点灯状態から消灯状態への切り換え時の温度変化によって、一対の熱応力発生部材１５，１６が熱応力を発生する。この熱応力は軸線Ｌが水平方向に延びる姿勢に配置された発光管１の側管部１ｂ，１ｃに対して鉛直方向下向き、かつ発光管１に対して外向きの力として作用する。【選択図】図１
2004335461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部と、この発光部内で互いに対向するように配置された一対の電極と、前記発光部の両端から前記電極を結ぶ軸線方向に延びる一対の側管部とを有する発光管と、
少なくとも前記軸線と直交する方向への変位を規制するように前記発光管を支持する支持構造と、
それぞれ基端側が前記支持構造で支持される一方、先端側が前記発光管の側管部に連結され、点灯状態から消灯状態への切り換え時の温度変化によって熱応力を発生し、この熱応力は前記軸線が水平方向に延びる姿勢に配置された前記発光管の前記側管部に対して鉛直方向下向き、かつ発光管に対して外向きの力として作用する一対の熱応力発生部材と
を備える高圧放電ランプ。
【請求項２】
それぞれ前記側管部と前記熱応力発生部材の先端側を連結する一対の連結部材をさらに備える請求項１に記載の高圧放電ランプ。
【請求項３】
前記連結部材は、前記側管部の外周面を取り囲む環状部と、この環状部から前記側管部に対して離れる方向に延び、かつ前記熱応力発生部材の先端側が固定された固定部とを備える請求項２に記載の高圧放電ランプ。
【請求項４】
前記連結部材は、前記環状部を前記側管部にかしめることで前記側管部に固定されている請求項３に記載の高圧放電ランプ。
【請求項５】
前記側管部の外周面には前記環状部が嵌め込まれる溝が形成されている請求項４に記載の高圧放電ランプ。
【請求項６】
前記電極は前記軸線方向に延びて前記側管部を介して発光管の外部に突出し、
前記支持構造は、前記電極を支持し、かつ点灯回路に電気的に接続するワイヤーフレームを備え、
前記一対の熱応力発生部材の基端は前記ワイヤーフレームから前記側管部に向けて延びる一対の支軸に固定されている請求項１に記載の高圧放電ランプ。
【請求項７】
前記熱応力発生部材はバイメタルからなる請求項１に記載の高圧放電ランプ。
【請求項８】
前記発光管はセラミック材料で構成されている請求項１に記載の高圧放電ランプ。
【請求項９】
前記発光部内に発光物質が封入され、かつ
点灯時の前記発光物質の圧力が１０ＭＰａ以上である請求項１に記載の高圧放電ランプ。
【請求項１０】
前記発光管を囲む外管をさらに備える請求項１に記載の高圧放電ランプ。
【請求項１１】
発光部を有する発光管と、
点灯状態から消灯状態への切り換え時の温度変化によって熱応力を発生し、この熱応力が前記発光部の上部に圧縮応力を生じさせる熱応力発生部材と
を備える高圧放電ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高圧放電ランプに関する。特に、本発明は高天井、店舗、街路などの照明に好適に使用される高圧放電ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高天井、店舗、街路などに使用される高圧放電ランプは、石英ガラスあるいはセラミック材料で作製された発光管、外管、及び外管内で発光管を支持する導電材料で作製されたワイヤーフレームを備えている（例えば、特許文献１参照）。この種の高圧放電ランプの発光管は、点灯中は非常に高温になるため、発光管に発生する熱応力を緩和することが発光管破損防止の重要なポイントとなる。特許文献１には、点灯中に発生する発光管の熱膨張による応力をワイヤーフレームの一端に設けたコイルに逃がす構造が開示されている。
【０００３】
また、同様に発光管破損防止を目的として、点灯中に発光管表面に発生する引張応力を緩和するために、あらかじめ発光管材料に圧縮応力を潜在させておく先行技術も存在する（例えば、特許文献２、及び特許文献３参照）。これらの技術は、あらかじめ潜在させた圧縮応力によって点灯中に発生する引張応力が相殺され、その結果ランプの破損が防止されるというものである。
【０００４】
近時、高圧放電ランプに求められる点灯条件が変化している。大別すると、二つの条件がある。一つはこれら高圧放電ランプ、特にメタルハライドランプにおいて一層の高効率化が求められている中で、発光効率向上のため発光管内の動作圧を従来の数気圧（５〜９気圧程度）から１０数気圧（１０〜１５気圧程度）へと増加させる必要が出てきたことである。動作圧を増加させるにはいくつかの方法が考えられる。例えば、発光管形状を小型化し、管壁負荷を増加させ、発光管温度を従来以上に上昇させ封入金属の蒸発を促進する方法が一般的である。もう一つは、ランプの点灯姿勢である。従来は垂直点灯での使用が比較的多かったが、照明器具のデザイン的な観点、特に省スペース化を実現させるために水平点灯での使用も増加してきている。
【０００５】
しかし、前記従来の技術はいずれも、数気圧の動作圧でかつ垂直点灯という条件下で、点灯中に発光管に発生する熱応力を緩和するものである。１０数気圧程度の高動作圧かつ水平点灯という条件下で発光管に発生する熱応力に対する対策は提供されていない。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６，３２６，７２１号
【特許文献２】特開平２−３０１９５７号公報
【特許文献３】特開昭６０−２２５１５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、高圧放電ランプの発光管に発生する熱応力を緩和することを課題とする。特に、本発明は、数十気圧程度の高動作圧かつ水平点灯という条件下で発光管に発生する熱応力を緩和し、それによって高圧放電ランプの破損を防止することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様は、発光部と、この発光部内で互いに対向するように配置された一対の電極と、前記発光部の両端から前記電極を結ぶ軸線方向に延びる一対の側管部とを有する発光管と、少なくとも前記軸線と直交する方向への変位を規制するように前記発光管を支持する支持構造と、それぞれ基端側が前記支持構造で支持される一方、先端側が前記発光管の側管部に連結され、点灯状態から消灯状態への切り換え時の温度変化によって熱応力を発生し、この熱応力は前記軸線が水平方向に延びる姿勢に配置された前記発光管の前記側管部に対して鉛直方向下向き、かつ発光管に対して外向きの力として作用する一対の熱応力発生部材とを備える高圧放電ランプを提供する。
【０００９】
１０数気圧程度の高動作圧であって、かつ水平点灯という条件下では、点灯状態から消灯状態への切り換え時の温度変化により、発光部の鉛直方向上部に最大の熱応力が生じる。この熱応力の向きは引張である。熱応力発生部材の発生する熱応力は、発光管の側管部に対して鉛直方向下向き、かつ発光管に対して外向きの力として作用するので、最大の引張応力が作用する発光管の鉛直方向上部には圧縮応力が作用する。従って、熱応力発生部材を設けることにより点灯状態から消灯状態への切り換え時に発光管に作用する熱応力を緩和し、発光管のひび割れや破損を防止し、高圧放電ランプの長寿命化を図ることができる。
【００１０】
具体的には、高圧放電ランプは、それぞれ前記側管部と前記熱応力発生部材の先端側を連結する一対の連結部材を備える。
【００１１】
さらに具体的には、前記連結部材は前記側管部の外周面を取り囲む環状部と、この環状部から前記側管部に対して離れる方向に延び、かつ前記熱応力発生部材の先端側が固定された固定部とを備える。環状部を側管部にかしめることで側管部に連結部材を固定してもよい。この場合、前記側管部の外周面には前記環状部が嵌め込まれる溝を形成してもよい。
【００１２】
前記電極は前記軸線方向に延びて前記側管部を介して発光管の外部に突出し、前記支持構造が、前記電極を支持し、かつ点灯回路に電気的に接続するワイヤーフレームを備える場合、一対の熱応力発生部材の基端をワイヤーフレームから側管部に向けて延びる一対の支軸に固定してもよい。
【００１３】
熱応力発生部材は、バイメタルや所望の線膨張係数を有する単一の金属材料からなる。
【００１４】
本発明は、発光管がセラミック材料からなる場合に好適に適用されるが、発光管は石英などの他の材料からなるものでもよい。
【００１５】
発光部内に封入される発光物質の点灯時の圧力、すなわち動作圧が１０ＭＰａ以上である場合に、本発明が好適に適用される。
【００１６】
高圧放電ランプは、発光管を囲む外管をさらに備えてもよい。
【００１７】
本発明の第２の態様は、発光部を有する発光管と、点灯状態から消灯状態への切り換え時の温度変化によって熱応力を発生し、この熱応力が前記発光部の上部に圧縮応力を生じさせる熱応力発生部材とを備える高圧放電ランプを提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の高圧放電ランプでは、熱応力発生部材を設けることにより、特に１０数気圧程度の高動作圧であって、かつ水平点灯という条件下における点灯状態から消灯状態への切り換え時に発光管に作用する熱応力を緩和し、発光管のひび割れや破損を防止し、高圧放電ランプの長寿命化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明者は、高動作圧で水平点灯という条件で高圧放電ランプを使用すると、点灯状態から消灯状態に切り換えた直後に発光管にひび割れなどの破損が生じやすいことを見い出し、さらに以下に詳述するようにこの破損を引き起こす熱応力を分析した。本発明はかかる分析で得られた新たな知見に基づくものである。ランプ始動時すなわち消灯状態から点灯状態への切り換え時の圧力及び温度上昇は封入金属の蒸発に追随するので十分緩やかである。しかし、高動作圧かつ水平点灯という条件下では、消灯直後ないしは点灯状態から消灯状態への切り換え時に急速な温度降下がある。
【００２０】
図１は、高圧放電ランプの一種であるメタルハライドランプの発光管１の安定点灯中の温度分布を示す。発光管１はアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を主原料としたセラミック材料からなる。発光部１ａの内部には水銀とハロゲン化金属を含む封入金属及びバッファガスとしての希ガスが封入されている。動作圧は１０〜１５Ｐａである。また、発光管１はその内部に配置された一対の電極２Ａ，２Ｂを結ぶ仮想直線ないしは軸線Ｌが略水平方向に延びる点灯姿勢（水平点灯）をとっている。発光管１は水平方向に延びる軸線Ｌの方向には熱膨張できるが、軸線Ｌと直交する方向（鉛直方向を含む）の変位は規制されるように支持されている。
【００２１】
図１において、等温線Ｔで仕切られた各領域に付されたドットの密度が高い程、その領域が高温であることを示している。供給される電力の一部が熱エネルギーとして消費されることにより、発光部１ａの内部は１，１００℃近い高温に加熱される。また、点灯姿勢が水平であるために、発光管１の上部と下部とでは１００℃近い温度差が生じる。具体的には、点ｔ１で示す発光管１の内壁面上部における温度は約１０７０℃であるのに対して、発光部１ａの内壁面下部における温度は約９３０℃である。発光部１ａ内の温度差は、発光部１ａ内に多量の封入金属が充填されることによる高温高圧状態での対流現象の結果として生じている。従って、発光部１ａ内の点灯時の圧力が高いほど温度差が大きくなる。
【００２２】
図２は、このような高温高圧状態で点灯している発光部１ａにおいて消灯時に発生する各部応力を、有限要素法を利用してシミュレーションした計算結果を示す。具体的には、図２は、図１に示した温度分布が実際の消灯直後の温度下降推移の実測値を模擬した条件に沿って変化し、室温に戻った状態における発光管１の各部に発生している熱応力の分布を示している。図２において、等応力線Ｐで仕切られた各領域に付されたドットの密度が高い程、熱応力が大きいことを示している。図２から明らかなように、発光管１の各部の中で最も強い引張応力が発生する部分は内壁面上部である。内壁面最上部の点ｐ１では引張応力が最大（１１１ＭＰａ）であり、下部に移るに従って引張応力の値は減少する。例えば、内壁面中央部の点ｐ２の引張応力は３０ＭＰａである。また、内壁の下部側では圧縮応力が生じている。例えば、内壁面最下部の点ｐ３では−４０ＭＰａの圧縮応力が生じている。図３において矢印Ｍ１，Ｍ２で示すように、引張応力は側管部１ｂ，１ｃ方向（軸線Ｌの方向）に発生している。これは、実際のランプ強度試験において発光管が破損する部位と対応している。
【００２３】
以上のように、高動作圧かつ水平点灯という条件で高圧放電ランプを使用すると、点灯状態から消灯状態への切り換え時に発光管の上部に引張方向の大きな熱応力が生じ、この熱応力が発光管の破損を引き起こすことが分かった。
【００２４】
次に、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図３は、本発明の実施形態に係る高圧放電ランプであるメタルハライドランプを示す。発光管１は、細長い中空管状の発光部１ａと、発光部１ａの両端から延在した一対の側管部１ｂ，１ｃと、先端を発光部１ａの内部に先端を露出させた一対の電極２Ａ，２Ｂとを有する。側管部１ｂ，１ｃは電極２Ａ，２Ｂを結ぶ仮想直線ないしは軸線Ｌに沿って延びている。本実施形態では、発光部１ａ及び側管部１ｂ，１ｃはアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を主原料としたセラミック材料で構成される。電極２Ａ，２Ｂの基端は側管部１ｂ，１ｃの細管部１ｄを貫通して発光管１外部に導出されている。発光管１を囲むように外管２１が設けられている。
【００２５】
電気的接続構造を説明すると、図において右側の電極２Ａの基端は支持部材３に接続され、左側の電極２Ｂの基端は可変形部材４に接続されている。さらに支持部材３はワイヤーフレーム５に接続され、可変形部材４はワイヤーフレーム６に接続されている。ワイヤーフレーム５，６は口金７を介して図示しない外部点灯回路に接続されている。
【００２６】
発光部１ａ内部には発光材料である水銀、ハロゲン化金属などの封入金属ならびにバッファガスとしての希ガスなどが封入されている。点灯中の発光部１ａ内の圧力すなわち動作圧は、１０〜１５ＭＰａである。また、点灯姿勢は水平である。詳細には、このメタルハライドランプは一対の電極２Ａ，２Ｂを結ぶ軸線Ｌが略水平方向となるような点灯姿勢をとっている。
【００２７】
次に、発光管１の支持構造について説明する。一方のワイヤーフレーム５は口金７から発光管１の下側を通って水平方向に延び、その先端は外管２１のくぼみ部２１ａに固定されている。他方のワイヤーフレーム６は口金７から水平方向に延び、その先端は発光管１の側管部１ｃ付近に位置している。また、ワイヤーフレーム６の先端は発光管１よりも上方に位置している。右側の電極２Ａの基端側がワイヤーフレーム５で機械的に支持され、左側の電極２Ｂの基端側がワイヤーフレーム６で機械的に支持されている。
【００２８】
一般に、ランプ安定点灯時は冷間時に比較して発光管１は熱膨張により膨張している。この発光管１の熱膨張は水平方向（軸線Ｌの方向）で最も大きい。発光管１はこの点灯中の熱膨張により発光管１に生じる応力を緩和するよう支持されている。まず、図において左側の電極２Ｂの基端側に対応して、それぞれ鉛直方向に延びる可変形部材４及び支持部材８を設けている。可変形部材４は導電性材料からなる撚り線のように、導電性を有しかつ比較的自由に変形する材料からなる。可変形部材４は上端が連結点２１でワイヤーフレーム６に溶接され、下端が連結点２２で電極２Ｂの基端側に溶接されている。支軸部材８は、上端が連結点１７でワイヤーフレーム６に溶接され、下端にリング状部８ａを備えている。電極２Ｂの基端側はリング状部８ａに挿通されているが、リング状部８ａに対して固定はされていない。一方、図において右側の電極２Ａの基端側に対応して、鉛直方向に延びる支持部材３が設けられている。支持部材３は下端側が連結点２０でワイヤーフレーム５に溶接されている。電極２Ａの基端側は連結点１０で支持部材３に溶接されている。左側の電極２Ｂがリング状部８ａに挿通され、かつ可変形部材４が変形可能であるので、電極２Ｂは軸線Ｌの方向に変位できる。しかし、電極２Ｂの水平方向と直交する方向（鉛直方向を含む）の変位はリング状部８ａにより規制される。一方、右側の電極２Ａは支持部材３に固定されているので、軸線Ｌの方向及びそれと直交する方向の変位が規制される。よって、発光管１は軸線Ｌに沿って水平方向に膨張することができ、この膨張により発生する応力が緩和されるが、水平方向と直交する方向への変位は規制される。
【００２９】
発光管１を梁とみなすと、図６に示すように右側の端部は支持部材３に固定された固定端であり、左側の端部はリング状部８ａにより軸線と直交する方向の変位のみが規制された回転端である。
【００３０】
次に、前述の消灯時に発光管１に発生する熱応力を緩和するための構造について図３から図５を参照して説明する。
【００３１】
それぞれ鉛直方向上向に延びる支持軸１１，１２がワイヤーフレーム５に連結されている。支持軸１１は図において右側の側管部１ｂの下側に配置されており、下端が連結点２０でワイヤーフレーム５に溶接され、上端が側管部１ｂに対して間隔をあけて対向している。一方、支持軸１２は図において左側の側管部１ｃの下側に配置されており、下端が連結点１９でワイヤーフレーム５に溶接され、上端が側管部１ｃに対して間隔をあけて対向している。
【００３２】
側管部１ｂ，１ｃには、それぞれ止め具ないしは連結部材１３，１４が取り付けられている。図４を参照すると、連結部材１４はバンド状の金属板を成形してなり、側管部１ｃの外周面に巻き付けて装着した環状部１４ａと、この環状部１４ａから下向きに延びる固定部１４ｂとを備えている。環状部１４ａは側管部１ｃに対して斜めに巻き付けられており、環状部１４ａの側管部１ｃの上部に対する接触位置１４ｃは、環状部１４ａの側管部１ｃの下部に対する接触位置１４ｄよりも内側、すなわち発光部１ａ側に位置している。環状部１４ａは側管部１ｃに対して容易にずれないように装着されており、接触位置１４ｄ，１４ｃは動かない。連結部材１３の材質、形状、及び側管部１ｂに対する取り付け姿勢は連結部１４と同様である。
【００３３】
支持軸１１，１２と連結部材１３，１４は熱応力発生部材としてのバイメタル１５，１６により連結されている。図５を参照すると、バイメタル１６は基端側が支持軸１２に溶接され、先端側が連結部材１４の固定部１４ｂに溶接されている。バイメタル１６は、熱膨張率の高い合金材料からなる板材（高熱膨張板材３１）と熱膨張率の低い合金材料からなる板材（低熱膨張板材３２）とを貼り合わせたものであり熱変形効果を有する。すなわち、温度が上昇すると高熱膨張板材３１が低熱膨張板材３２よりも大きく変形することにより、低熱膨張部材３２側に湾曲する。本実施形態では、低熱膨張板材３２が高熱膨張部材３１よりも鉛直方向上方、すなわち発光管１側に位置するようにバイメタル１６を配置している。また、安定点灯中の発光管１からの放射熱によって図５において実線Ａで示すように低熱膨張部材３２側に湾曲するように、高熱膨張板材３１と低熱膨張部材３２の材質、形状、及び寸法を選択し、かつ支持軸１２及び連結部材１４に対して固定している。支持軸１１と連結部材１３を連結するバイメタル１５の構造及び取付姿勢もバイメタル１６と同様である。
【００３４】
本実施形態のメタルハライドランプは、点灯動作圧が高圧（１０〜１５ＭＰａ）で、かつ点灯姿勢は水平であるので、図１及び図２を参照して説明したように、点灯状態から消灯状態への切り換え時に発光管１ａの上部に引張方向の大きな熱応力が生じる。この熱応力は図６において点線で概略的に示すように、発光部１ａを鉛直方向上向に突出する弓なり状に変形させようとする変形力として発光管１に作用する。
【００３５】
一方、メタルハライドランプの消灯直後は発光管１からの放射熱が急減に減少して温度が低下するので、バイメタル１５，１６の高熱膨張板材３２が急速に縮み始める。図５を再度参照すると、仮にバイメタル１６が連結部材１４に溶接されていないならば、温度低下によりバイメタル１６は点線Ｂで示す直線形状に急速に変形する。しかし、実際にはバイメタル１６の両端は支持軸１２と連結部材１４に溶接されることで変位が拘束されているので、バイメタル１６は実線Ａで示す形状からほとんど変化せず、熱応力が生じる。このバイメタル１６に生じた熱応力は、連結部材１４を介して発光管１の側管部１ｃに対して矢印Ｙで示す力として作用する。図３を併せて参照すると、前述した消灯直後の温度低下によりバイメタル１５にも熱応力が生じ、この熱応力は連結部材１３を介して発光管１の側管部１ｂに対して矢印Ｘで示す力として作用する。これらバイメタル１５，１６に生じる熱応力により側管部１ｂ，１ｃに作用する力Ｘ，Ｙの向きは、斜め下向き、詳細には側管部１ｂ，１ｃに対して鉛直方向下向き、かつ側管部１ｂ，１ｃに対して外向き（発光部１ａから離れる向き）である。従って、図６において一点鎖線で概略的に示すように、これらの力Ｘ，Ｙは発光部１ａを鉛直方向下向きに突出する弓なり状に変形させようとする変形力として発光管１に作用し、発光管１の内壁面の上部に圧縮応力を生じさせる。換言すれば、力Ｘ，Ｙは、点灯状態から消灯状態への切り換え時に発光管１に生じる熱応力による発光管１の変形（図６の点線）とは逆向きの変形を発光管１に生じさせる。従って、連結部材１３，１４を介してバイメタル１５，１６から発光管１に作用する力Ｘ，Ｙにより、発光管１の消灯直後に発光部１ａの内壁面に発生する引張方向の熱応力、特に発光部１ａの内壁面最上部（図２の位置ｔ１参照）の熱応力が効果的に緩和される。
【００３６】
図７Ａ，７Ｂは連結部材の他の例を示す。連結部材１３の環状部１３ａは側管部１ｂにかしめてあり、環状部１３ａの内面全体が連結部材１３の外周面に密着している。また、固定部１３ｂの下端を折り返し、折り返した部分をバイメタル１５の上面に溶接している。環状部１３ａを側管部１ｂにかしめることで連結部材１３が側管部１ｂに対して強固に固定されているので、消灯時にバイメタル１５に発生する熱応力が連結部材１３を介して確実に発光管１に伝播する。他方の連結部材１４（図３参照）を同様の構造にしてもよい。
【００３７】
図８Ａ，８Ｂは連結部材のさらに他の例を示す。側管部１ｂの外周面には環状の溝１ｄが形成されており、この溝１ｄに連結部材１３の環状部１３ａが嵌め込まれている。環状部１３ａは側管部１ｂにかしめてある。環状部１３ａを溝１ｄに嵌め込むことにより、側管部１ｂに対する環状部１３ａの軸線Ｌ方向の位置がずれるのをより確実に防止できるので、バイメタル１５の熱応力がより確実に発光管１に伝播する。他方の連結部材１４（図３参照）を同様の構造にしてもよい。
【００３８】
前記構成による発光部１ａの鉛直方向上部の引張応力の緩和は、発光部１ａ内が高圧になるほど効果的に作用する。特に、発光部１ａの点灯時の内圧が１０ＭＰａ（約１０気圧）以上の場合に効果的である。点灯時に発光部１ａが１０ＭＰａ以上になる封入物としては、ＰｒＩ3，ＣｓＩ，ＮａＩの混合物を発光部１ａ内に封入すればよい。
【００３９】
前記構成による発光部１ａの引張応力の緩和の効果を充分に発揮するために、いくつか設計上の考慮に入れておくべきポイントがある。一つ目は、ワイヤーフレーム５，６、支持部材３，８、及び支持軸１１，１２の強度である。バイメタル１５，１６の発生する熱応力を発光部１ａの引張方向の熱応力を緩和する力Ｘ，Ｙとして有効に作用させるためには、その周辺のワイヤーフレーム５，６、支持部材３，８、及び支持軸１１，１２は容易に変形しない材料、形状、及び寸法とする必要がある。導電性の金属材料としてステンレス鋼を使用する場合には、直径は０．５ｍｍ以上が望ましい。同様に、連結点１０，１７〜２０も支持のための部材群が容易にぶれないよう強固な溶接が必要となるのは言うまでもない。
【００４０】
二つ目はバイメタル１５，１６の冷却速度である。発光管１を構成するアルミナや石英は、支持軸１１，１２やバイメタル１５，１６などを構成する金属材料と比較して比熱は高く、熱伝導率は低い。従って、発光管１を点灯状態から消灯状態に切り換えた時の冷却速度は、バイメタル１５，１６のほうが発光管１よりも充分速い。しかし、より万全を期すための方策として、支持軸１１，１２に冷却フィンのような表面積を増加させる構造を設けて支持軸１１，１２からの放熱を促進し、それによって消灯直後のバイメタル１３，１４の冷却速度を速めてもよい。
【００４１】
また、前記実施形態はバイメタル装着専用の支持軸１１，１２を備えるが、ランプ内のスペースが充分得られない場合などは、発光管１の支持部材３、８でバイメタル１５，１６を支持してもよい。
【００４２】
さらに、前記実施形態においては、温度変化に応じて熱応力を発生する熱応力発生部材としてバイメタルを採用しているが、発光管の形状や、発光管に付与する必要がある圧縮応力の大きさや方向によっては、熱応力発生部材を所要の膨張係数の単一の金属材料で構成してもよい。すなわち、熱応力発生部材は、発光部１ａの温度変化に応じて熱応力を発生し、その熱応力が発光部１ａに発生する熱応力を緩和する方向の力として作用するものであればよい。
【００４３】
さらにまた、前記実施形態では発光管１材料としてセラミック材料を用いているが、石英ガラスなど一般的な他の発光管１の材料を用いた場合にも本発明を適用可能であることは言うまでもない。ただし、一般に膨張係数の大きいセラミックスを発光管１に使用した場合にはひび割れ等の破損が生じる可能性が比較的高いので、本発明は発光管１の材料がセラミックである場合に好適に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】点灯中の発光管の温度分布を示す概略図；
【図２】消灯直後の発光管の応力分布を示す概略図；
【図３】本発明の実施形態に係る高圧放電ランプを模式的に示す図；
【図４】連結部材を示す図３の部分拡大図；
【図５】バイメタルの構造及び機能を説明するための部分拡大図；
【図６】光管の支持を概念的に説明するための図；
【図７Ａ】連結部材の他の例を示す部分拡大斜視図；
【図７Ｂ】図７ＡのVII−VII線での断面図；
【図８Ａ】連結部材のさらに他の例を示す部分拡大斜視図；
【図８Ｂ】図８ＡのVIII−VIII線での断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  発光管
１ａ  発光部
１ｂ，１ｃ  側管部
１ｃ  細管部
２Ａ，２Ｂ  電極
３  支持部材
４  可変形部材
５，６  ワイヤーフレーム
７  口金
８  支軸部材
８ａ  リング状部
１３，１４  連結部材
１３ａ，１４ａ  環状部
１５，１６  バイメタル
２１  外管
３１  高熱膨張板材
３２  低熱膨張板材
Ｌ  軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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