JPH02230656A - 高圧ナトリウム蒸気放電灯 - Google Patents
高圧ナトリウム蒸気放電灯Info
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- JPH02230656A JPH02230656A JP1344947A JP34494789A JPH02230656A JP H02230656 A JPH02230656 A JP H02230656A JP 1344947 A JP1344947 A JP 1344947A JP 34494789 A JP34494789 A JP 34494789A JP H02230656 A JPH02230656 A JP H02230656A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/82—Lamps with high-pressure unconstricted discharge having a cold pressure > 400 Torr
- H01J61/825—High-pressure sodium lamps
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/54—Igniting arrangements, e.g. promoting ionisation for starting
- H01J61/541—Igniting arrangements, e.g. promoting ionisation for starting using a bimetal switch
- H01J61/544—Igniting arrangements, e.g. promoting ionisation for starting using a bimetal switch and an auxiliary electrode outside the vessel
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- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は細長形放電容器を具え、該放電容器内に不活性
緩衝ガスおよびナトリウムアマルガムが収容されている
タイプの高圧ナトリウム蒸気放電灯、特に高圧ナトリウ
ム蒸気放電灯に使用される節単な構造を有する始動補助
装置に関するものである。
緩衝ガスおよびナトリウムアマルガムが収容されている
タイプの高圧ナトリウム蒸気放電灯、特に高圧ナトリウ
ム蒸気放電灯に使用される節単な構造を有する始動補助
装置に関するものである。
高圧ナ｝ ＩＪウム蒸気（ＨＰＳ）放電灯は、１対の放
電電極および放電灯の作動中に部分的に蒸発しかつイオ
ン化して発光するナトリウムアマルガムを収容する放電
容器を具える。また、いくつかのタイプの１｛ＰＳ放電
灯では、作動中に放電容器内の雰囲気の内部圧力および
内部温度に影響を与えるための不活性緩衝ガスが放電容
器内に収容されている。
電電極および放電灯の作動中に部分的に蒸発しかつイオ
ン化して発光するナトリウムアマルガムを収容する放電
容器を具える。また、いくつかのタイプの１｛ＰＳ放電
灯では、作動中に放電容器内の雰囲気の内部圧力および
内部温度に影響を与えるための不活性緩衝ガスが放電容
器内に収容されている。
不活性緩衝ガスは、その充填圧がある範囲の値、例えば
、５０ｍｍＨｇ （５０ ｝ル）を趙えると、放電電極
が加熱される以前における放電灯の始動を困難にする。
、５０ｍｍＨｇ （５０ ｝ル）を趙えると、放電電極
が加熱される以前における放電灯の始動を困難にする。
始動し易《するには、アーク放電の開始前に緩衝ガスに
おけるイオン化を促進して放電容器内の破壊電圧を低下
させる始動補助装置を設けるのが普通である。
おけるイオン化を促進して放電容器内の破壊電圧を低下
させる始動補助装置を設けるのが普通である。
これらの始動補助装置は種々の構造、例えば、米国特許
第４．０３７．１２９号、英国特許第１，４９３，２７
０号、同第１，３４０，５５１号および同第１，５６９
，３０５号に示されているように、ある長さのワイヤが
放電容器の外側表面の回りに巻きつけられている構造を
有する。他のタイプの始動補助装置は米国特許第４，２
７７，７２５号、同第４，３２８，４４５号、同第４，
４９８，０３０号および同第４，５２Ｌ７１６号に示さ
れているように、放電容器の長さの大部分に沿って延在
する棒様導体から成る。バイメタル素子を具え、放電灯
が冷温の場合にはこの素子が放電容器に接触し、放電灯
が加熱されている場合にはこの素子かばね作用によって
離れるさらに他の構造のものが米国特許第３；８７２．
３４０号に開示されている。
第４．０３７．１２９号、英国特許第１，４９３，２７
０号、同第１，３４０，５５１号および同第１，５６９
，３０５号に示されているように、ある長さのワイヤが
放電容器の外側表面の回りに巻きつけられている構造を
有する。他のタイプの始動補助装置は米国特許第４，２
７７，７２５号、同第４，３２８，４４５号、同第４，
４９８，０３０号および同第４，５２Ｌ７１６号に示さ
れているように、放電容器の長さの大部分に沿って延在
する棒様導体から成る。バイメタル素子を具え、放電灯
が冷温の場合にはこの素子が放電容器に接触し、放電灯
が加熱されている場合にはこの素子かばね作用によって
離れるさらに他の構造のものが米国特許第３；８７２．
３４０号に開示されている。
上述の始動補助装置はすべていくつかの構造素子を具え
、これらの素子は放電灯製作時に放電灯の部品として組
立てる必要がある。このため放電灯は価格が一層高くな
る。さらに、いくつかの設計例では、始動補助装置の部
品は二オブ製であり、二オブ溶接を伴っている。ニオブ
は熔接の困難な金属であり、溶接部は振動のような外的
原因によって破損し易い。溶接が破損した場合に、始動
補助装置は効果が無くなり、放電灯は始動不能になるこ
とがある。
、これらの素子は放電灯製作時に放電灯の部品として組
立てる必要がある。このため放電灯は価格が一層高くな
る。さらに、いくつかの設計例では、始動補助装置の部
品は二オブ製であり、二オブ溶接を伴っている。ニオブ
は熔接の困難な金属であり、溶接部は振動のような外的
原因によって破損し易い。溶接が破損した場合に、始動
補助装置は効果が無くなり、放電灯は始動不能になるこ
とがある。
従って、本発明の目的は、簡単な構造を有し、部品数が
少なく、信頼性を改善しかつ価格を安くすることができ
る効果的なＨＰＳ放電灯用始動補助装置を提供すること
にある。
少なく、信頼性を改善しかつ価格を安くすることができ
る効果的なＨＰＳ放電灯用始動補助装置を提供すること
にある。
本発明の高圧ナトリウム蒸気放電灯は不活性緩衝ガスお
よびナｌ・リウムアマルガムを収容している普通の構造
の細長形放電容器を具える。本発明における改善された
始動補助装置は、本質的に放電容器の一端のすぐ近くに
おいて放電容器上にその周囲を囲むように配置されてい
る金属バンドから成る。放電容器の表面はその長さに沿
ってワイヤコイルまたはロンドのような補助導体を具え
ておらず、放電容器の容積の全体にわたってイオン化を
誘起して放電灯を始動し易くするために金属バンドに電
圧を供給する手段を具える。
よびナｌ・リウムアマルガムを収容している普通の構造
の細長形放電容器を具える。本発明における改善された
始動補助装置は、本質的に放電容器の一端のすぐ近くに
おいて放電容器上にその周囲を囲むように配置されてい
る金属バンドから成る。放電容器の表面はその長さに沿
ってワイヤコイルまたはロンドのような補助導体を具え
ておらず、放電容器の容積の全体にわたってイオン化を
誘起して放電灯を始動し易くするために金属バンドに電
圧を供給する手段を具える。
本発明の好適例においては、金属バンドは、これが取り
イ４けられている放電容器の一端からの熱放射を阻止す
るための熱遮断装置になる。
イ４けられている放電容器の一端からの熱放射を阻止す
るための熱遮断装置になる。
本発明の他の好適例においては、金属バンドに電圧を供
給する手段は、放電容器の温度がある所定の温度に到達
した後に、熱遮断装置に供給された電圧を除去するため
に放電容器の温度に応答するバイメタルスイッチから成
る。
給する手段は、放電容器の温度がある所定の温度に到達
した後に、熱遮断装置に供給された電圧を除去するため
に放電容器の温度に応答するバイメタルスイッチから成
る。
次に本発明を図面を参照して例について説明する。
第１図に示す放電灯はＨＰＳ放電灯であり、この放電灯
は細長形放電容器ｌを具え、放電容器１は外管２内に配
置されている。放電灯は外管２の一端にランブベース３
を具える．この放電容器１は放電容器内の１対の放電電
極に電圧を供給するための１対の導電性フィールドスル
ー１０， １１を具える。
は細長形放電容器ｌを具え、放電容器１は外管２内に配
置されている。放電灯は外管２の一端にランブベース３
を具える．この放電容器１は放電容器内の１対の放電電
極に電圧を供給するための１対の導電性フィールドスル
ー１０， １１を具える。
放電容器１内にはある量のナトリウ水銀アマルガムがキ
セノンのような不活性緩衝ガスと共に収容されている。
セノンのような不活性緩衝ガスと共に収容されている。
市販の放電灯スターターの電圧限界内において、放電容
器内の充填物質の全体にわたって放電破壊を開始させる
には、放電容器１の容積内において初期イオン化を生じ
させる手段を設ける必要がある。
器内の充填物質の全体にわたって放電破壊を開始させる
には、放電容器１の容積内において初期イオン化を生じ
させる手段を設ける必要がある。
フィードスル−１０およびｌ１に供給される始動および
作動電圧は、導電性支持棒２０． ２１および導電性支
持体２２によって形成される導電路を経て供給される。
作動電圧は、導電性支持棒２０． ２１および導電性支
持体２２によって形成される導電路を経て供給される。
この構造は従来のものである。
金属バンド３０． ３１は代表的な例では二オプであり
、これらの金属バンドはそれぞれ放電容器１の両端に配
置されており、両端における熱損失を阻止する。放電容
器の両端は放電容器の最低温度領域である。熱遮断装！
ｆｆｉ３０． ３１は端部温度を熱遮断装置のない放電
灯より高めるので、飽和ＨＰＳ放電灯における温度分布
が一層均一になり、内部作動圧力が高くなる。
、これらの金属バンドはそれぞれ放電容器１の両端に配
置されており、両端における熱損失を阻止する。放電容
器の両端は放電容器の最低温度領域である。熱遮断装！
ｆｆｉ３０． ３１は端部温度を熱遮断装置のない放電
灯より高めるので、飽和ＨＰＳ放電灯における温度分布
が一層均一になり、内部作動圧力が高くなる。
本発明においては、熱遮断装置３０の少なくとも一方を
始動補助装置として使用する。導電性素子４０は支持棒
２０と熱遮断装置３０とを架橋して、フィードスル−１
０およびｌ１に供給される電位差を熱遮断装置３０およ
びフィードスル−１１とフィードスル−１１に関連する
内部放電電極との間にも生じさせる。この電位差によっ
て、放電容器１の長さの全体にわたって放電破壊が起こ
る前に不活性緩衝ガスの実質的なイオン化が起こり、放
電破壊が起こり易くなる。
始動補助装置として使用する。導電性素子４０は支持棒
２０と熱遮断装置３０とを架橋して、フィードスル−１
０およびｌ１に供給される電位差を熱遮断装置３０およ
びフィードスル−１１とフィードスル−１１に関連する
内部放電電極との間にも生じさせる。この電位差によっ
て、放電容器１の長さの全体にわたって放電破壊が起こ
る前に不活性緩衝ガスの実質的なイオン化が起こり、放
電破壊が起こり易くなる。
本発明の好適例において、導電性細条４０は支持棒２０
に熔接されたバイメタル細条であり、この細条は放電灯
が冷えている場合には熱遮断装置３０に押圧されている
。放電灯がその作動温度に到達すると、バイメタル細条
４０は加熱され、彎曲して熱遮断装２３０から離れ、熱
遮断装置３０は支持棒２０から電気的に切り離される。
に熔接されたバイメタル細条であり、この細条は放電灯
が冷えている場合には熱遮断装置３０に押圧されている
。放電灯がその作動温度に到達すると、バイメタル細条
４０は加熱され、彎曲して熱遮断装２３０から離れ、熱
遮断装置３０は支持棒２０から電気的に切り離される。
尖立■上
本発明における始動補助装置の効果を、２種の普通の２
５０ワット高圧ナトリウム蒸気放電灯の始動を比較する
ことにより測定した。第１のものは放電容器の長さに沿
って延在ずる従来の線状始動補助装置であり、第２のも
のは本発明における始動補助装置を具えるものである。
５０ワット高圧ナトリウム蒸気放電灯の始動を比較する
ことにより測定した。第１のものは放電容器の長さに沿
って延在ずる従来の線状始動補助装置であり、第２のも
のは本発明における始動補助装置を具えるものである。
本発明における始動補助装置は放電容器の一端の回りに
取り付けられた導電性金属バンド以外の補助導体を具え
ていない。上述の両放電容器は不飽和型のもので、充填
圧１００ｍｍｌｌｇ （１００ ｝ル）のキセノンを収
容している。
取り付けられた導電性金属バンド以外の補助導体を具え
ていない。上述の両放電容器は不飽和型のもので、充填
圧１００ｍｍｌｌｇ （１００ ｝ル）のキセノンを収
容している。
これらの放電灯を、２４０ボルトの一次電圧を有する市
販の２５０ワット安定器を使用して始動させた．本発明
の始動補助装置を具える放電灯は、一次電圧が２４０〜
２１０ボルトの範囲である場合に始動したが、一次電圧
が２００ボルトになると始動しなかった。従来の線状始
動補助装置を具える放電灯は２４０〜２００ボルトの全
一次電圧範囲にわたって始動した。
販の２５０ワット安定器を使用して始動させた．本発明
の始動補助装置を具える放電灯は、一次電圧が２４０〜
２１０ボルトの範囲である場合に始動したが、一次電圧
が２００ボルトになると始動しなかった。従来の線状始
動補助装置を具える放電灯は２４０〜２００ボルトの全
一次電圧範囲にわたって始動した。
本発明における始動補助装置は従来の綿状始動補助装置
とほぼ同様に有効であり、安定器の一次電圧がその定格
値のｌＯ％より大きく減少した場合に放電灯を始動させ
る。
とほぼ同様に有効であり、安定器の一次電圧がその定格
値のｌＯ％より大きく減少した場合に放電灯を始動させ
る。
本発明における始動補助装置を使用してキセノン充填圧
１３０ｍｍｆｌｇ （１３０ トル）の不飽和ｉ｛ＰＳ
放電灯を製造し、実験の結果この放電灯が良好に始動す
ることを認めた。
１３０ｍｍｆｌｇ （１３０ トル）の不飽和ｉ｛ＰＳ
放電灯を製造し、実験の結果この放電灯が良好に始動す
ることを認めた。
放電灯の長さに沿って補助導体が設けられていないにも
拘らず本発明の放電灯が有効である理由は、下記の点に
あると思われる。始動補助装置である導電性金属バンド
と放電容器の一端のすぐ近くの内部電極との間の電位差
は、放電容器の容積の全体にわたるイオン化（以下、容
積イオン化と略記する）を多量に誘起させるのに有効で
あり、このイオン化は放電灯を始動し易くするのに正に
必要なことである。放電容器の長さに沿った導体から成
る線状出発補助装置はイオン化を誘起するが、幅の狭い
ワイヤ様の幾何学的形状であるために、イオン化は主と
してこの補助装置の近くのみで生じる。このようにして
発生ずるイオンおよび電子は放電容器の壁の近くに存在
し、放電容器の壁と再結合することにより減少する。こ
の結果、線状始動補助装置が実質的に放電容器の長さに
わたって存在しているとしても、容積イオン化は効果的
であると言える程度までは起こらない。
拘らず本発明の放電灯が有効である理由は、下記の点に
あると思われる。始動補助装置である導電性金属バンド
と放電容器の一端のすぐ近くの内部電極との間の電位差
は、放電容器の容積の全体にわたるイオン化（以下、容
積イオン化と略記する）を多量に誘起させるのに有効で
あり、このイオン化は放電灯を始動し易くするのに正に
必要なことである。放電容器の長さに沿った導体から成
る線状出発補助装置はイオン化を誘起するが、幅の狭い
ワイヤ様の幾何学的形状であるために、イオン化は主と
してこの補助装置の近くのみで生じる。このようにして
発生ずるイオンおよび電子は放電容器の壁の近くに存在
し、放電容器の壁と再結合することにより減少する。こ
の結果、線状始動補助装置が実質的に放電容器の長さに
わたって存在しているとしても、容積イオン化は効果的
であると言える程度までは起こらない。
この考えは、始動補助装置をそれぞれ高電圧テスラ（Ｔ
ｅｓｌａ）コイルに連結した場合に観察された現象によ
って支持される。本発明において使用されている金属バ
ンド３０をテスラコイルに連結した場合には、放電容器
の容積の全体にわたって可視グローが観察され、これは
放電灯の始動前に不活性緩衝ガスの有効な容積イオン化
が生じたことを示す。他方、従来の始動補助装置の線状
導体をテスラコイルに連結した場合には、放電容器内で
線状導体の長さに沿ってグローを見ることができるが、
これは前記導体に近い領域のみにおいてであり、放電容
器の全容積にわたってではない。従って、緩衝ガスのイ
オン化は局部的に限定され、これは恐らく放電容器の壁
における再結合によるものと思われる。
ｅｓｌａ）コイルに連結した場合に観察された現象によ
って支持される。本発明において使用されている金属バ
ンド３０をテスラコイルに連結した場合には、放電容器
の容積の全体にわたって可視グローが観察され、これは
放電灯の始動前に不活性緩衝ガスの有効な容積イオン化
が生じたことを示す。他方、従来の始動補助装置の線状
導体をテスラコイルに連結した場合には、放電容器内で
線状導体の長さに沿ってグローを見ることができるが、
これは前記導体に近い領域のみにおいてであり、放電容
器の全容積にわたってではない。従って、緩衝ガスのイ
オン化は局部的に限定され、これは恐らく放電容器の壁
における再結合によるものと思われる。
本発明において使用される始動補助装置の構造は簡単で
あり、著しく少ない部品からなり、その製造工程は従来
技術の始動補助装置より著しく少ない。本発明の好適例
では、導電性金属バンドが熱遮断装置である。しかし、
前記金属バンドが熱遮断作用を行う放電容器の末端に位
置していないが、放電容器の一方の端のすぐ近くに位置
する導電性金属バンドを具える放電灯も本発明の範囲内
にある。しかも、導電性金属バンドに電圧を供給する手
段も好適例に示されているハイメタルスイッチ構造であ
る必要はなく、永久的に固定された導体、ダイオードバ
イアス回路またはある他の回路であってもよい。従って
、先に詳細に説明した好適例は例として挙げたものであ
って、本発明を限定するものではない。
あり、著しく少ない部品からなり、その製造工程は従来
技術の始動補助装置より著しく少ない。本発明の好適例
では、導電性金属バンドが熱遮断装置である。しかし、
前記金属バンドが熱遮断作用を行う放電容器の末端に位
置していないが、放電容器の一方の端のすぐ近くに位置
する導電性金属バンドを具える放電灯も本発明の範囲内
にある。しかも、導電性金属バンドに電圧を供給する手
段も好適例に示されているハイメタルスイッチ構造であ
る必要はなく、永久的に固定された導体、ダイオードバ
イアス回路またはある他の回路であってもよい。従って
、先に詳細に説明した好適例は例として挙げたものであ
って、本発明を限定するものではない。
第１図は本発明の始動補助装置を具える高圧ナトリウム
蒸気放電灯の一例の断面図である。 ■・・・放電容器 ２・・・外管３・・・ラン
ブベース １０． １１・・・フィードスルー ２０． ２１・・・導電性支持棒 ２２・・・導電性支
持体３０． ３１・・・金属バンド（熱遮断装置、始動
補助装置）４０・・・導電性素子（導電性細条）
蒸気放電灯の一例の断面図である。 ■・・・放電容器 ２・・・外管３・・・ラン
ブベース １０． １１・・・フィードスルー ２０． ２１・・・導電性支持棒 ２２・・・導電性支
持体３０． ３１・・・金属バンド（熱遮断装置、始動
補助装置）４０・・・導電性素子（導電性細条）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、細長形放電容器を具え、該放電容器内に不活性緩衝
ガスおよびナトリウムアマルガムが収容されているタイ
プの高圧ナトリウム蒸気放電灯において、 前記放電容器の一端の周囲を囲み、かつ前 記放電容器の前記一端からの熱放射を阻止するたたの熱
遮断装置を形成するように配置された金属バンドを具え
、 さらに前記放電容器の容積の全体にわたっ てイオン化を誘起して放電灯を始動し易くするために前
記金属の熱遮断装置に電圧を供給する手段を具える ことを特徴とする高圧ナトリウム蒸気放電灯。 ２、細長形放電容器を具え、該放電容器内に不活性緩衝
ガスおよびナトリウムアマルガムが収容されているタイ
プの高圧ナトリウム蒸気放電灯において、 前記放電容器の一方の端部のすぐ近くにお いて前記放電容器上にその周囲を囲むように配置された
本質的に金属バンドから成る始動補助装置を具え、 前記放電容器の表面は補助導体を具えてお らず、 前記放電容器の容積の全体にわたってイオ ン化を誘起して放電灯を始動し易くするために前記金属
バンドに電圧を供給する手段を具える ことを特徴とする高圧ナトリウム蒸気放電灯。 ３、前記金属バンドが前記放電容器の一端からの熱放射
を阻止するための熱遮断装置であることを特徴とする請
求項２記載の放電灯。 ４、前記電圧供給手段は、前記放電容器の温度がある所
定の温度に到達した後に、前記熱遮断装置に供給された
電圧を除去するために、前記放電容器の温度に応答する
バイメタルスイッチから成ることを特徴とする請求項１
〜３のいずれか一つの項に記載の放電灯。 ５、前記放電容器内の前記不活性緩衝ガスは充填圧約１
００〜約１０００ｍｍＨｇ（約１００〜約１０００トル
）のキセノンであることを特徴とする請求項１〜４のい
ずれか一つの項に記載の放電灯。 ６、前記放電容器内の前記不活性緩衝ガスは充電圧約１
００〜約１３０ｍｍＨｇ（約１００〜約１３０トル）の
キセノンであることを特徴とする請求項５記載の放電灯
。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/292,594 US4975622A (en) | 1988-12-30 | 1988-12-30 | HPS discharge lamp with simplified starting aid structure |
| US292,594 | 1994-08-18 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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| JP (1) | JPH02230656A (ja) |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000173549A (ja) * | 1998-12-04 | 2000-06-23 | Osram Sylvania Inc | 高輝度放電ランプ用ア―ク管 |
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- 1989-12-28 JP JP1344947A patent/JPH02230656A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000173549A (ja) * | 1998-12-04 | 2000-06-23 | Osram Sylvania Inc | 高輝度放電ランプ用ア―ク管 |
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| EP0376399A3 (en) | 1991-05-02 |
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