JPH029437B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はメタルハライドランプ点灯装置の改良
に関するものである。

メタルハライドランプが高効率ですぐれた演色
性を有する白色光源であることはよく知られてい
る。このメタルハライドランプは一般には単一チ
ヨーク形の安定器と組合せて用いられるが、投光
照明のように700〜1000Wの大形ランプを使用す
る場合には、電源電圧変動に対して定電力特性が
すぐれているなどの理由によつて、安定器の二次
巻線と直列にコンデンサーを接続したピーク進相
形安定器と組合せて使用される。

第１図ａはチヨーク形安定器の短絡電流波形を
示し、同図ｂ，ｃ，ｄはピーク進相形安定器の短
絡電流波形を示す。ピーク進相形安定器では鉄心
の磁路中に空隙を設け、この空隙の寸法を変化さ
せることにより、磁気飽和の程度を調整すること
により第１図ｂ，ｃ，ｄに示すような種々の特性
が得られる。

従来の高圧水銀ランプと組合せるピーク進相形
安定器では、定電力性を重視する観点から、第１
図ｄに示すように、短絡電流の休止期間が大き
く、波高率（ピーク値／実効値）の値が2.1また
はそれより大きいものが用いられていた。なお、
第１図ａ，ｂ，ｃ，ｄの波高率はそれぞれ1.4、
1.7、1.9、2.1の波形を示したものである。

これに対し、メタルハライドランプと組合せる
ピーク進相形安定器では、従来、波高率が1.7程
度のものが用いられるのが一般的である。これは
第２図および第３図に示すごとく、メタルハライ
ドランプ特有の現象として始動時の再点弧電圧が
寿命中に上昇し、立消えが発生しやすいので、こ
の点を考慮する必要があるためである。第２図お
よび第３図の符号ａ，ｂ，ｃ，ｄは第１図の波形
と対応しており、波高率が小さいほど再点弧電圧
の寿命中の上昇を抑制することができる。第３図
は、チヨーク形安定器で測定した再点弧電圧と第
１図ｂ，ｃ，ｄに示す電流波形のピーク進相形安
定器で測定した再点弧電圧を比較したものであ
る。これからわかるように、波高率が大きく、短
絡電流の休止期間が大きいほど始動時の再点弧電
圧が高く、立消えが発生しやすくなる。したがつ
て、立消え防止の点からは、波高率の小さい安定
器が望ましいわけであるが、波高率が約1.7と小
さすぎると、初期よりも動程中のランプのランプ
電力が大きく増大し、寿命末期においてランプ破
損の危険性が発生するし、一方、波高率が2.0を
越えると、初期よりも動程中のランプのランプ電
力が大巾に減少し、光束劣化が大きくなることが
判明した。また、波高率が大きくなるほど電源電
圧変動に対する定電力性が良好になることも判明
した。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、寿
命末期のランプ破損の危険性がなく、光束劣化が
少なく、定電力性のすぐれたメタルハライドラン
プの点灯装置を提供することを目的とするもので
ある。

発明者は、短絡電流波形の波高率（クレストフ
アクター）が1.8を越え、2.0以下の範囲内の値を
有するピーク進相形安定器と組合せたメタルハラ
イドランプの点灯装置を用いることにより、本発
明の目的を達成することができることを見出し
た。

本発明をさらに詳しく説明すると、始動時の再
点弧電圧の上昇による立消えの問題に関しては、
安定器の二次無負荷電圧（実効値）を340V以上
にすれば、再点弧電圧が300V以下となり、立消
えが発生しないことを確認した。二次無負荷電圧
を340V以上に高めることは、ランプの始動を確
実にする点からも必要であり、安定器がこのため
に特にコスト高になることはない。したがつて、
本発明の範囲である短絡電流の波高率の値が1.8
を越え、2.0以下では点灯時間と再点弧電圧との
関係は第２図に示す斜線領域にあり、再点弧電圧
が300V以下となり、立消えは発生しない。

つぎに、初期と動程中のランプのランプ電力の
増減について検討した結果を第４図を用いて説明
する。第４図の直線１は初期のランプのランプ電
圧とランプ電力との関係を示したものであり、直
線２，３，４，５，６は短絡電流の波高率の値が
それぞれ1.7、1.8、1.9、2.0、2.1であるピーク進
相形安定器を用いて点灯時間が4000〜6000時間の
動程中のランプについて測定した結果を示したも
のである。波高率の値が1.7の安定器を用いると、
動程中にランプ電力が増大してランプは過負荷で
点灯されるので、寿命末期にランプが破損する危
険性がある。特に投光照明のような水平または斜
方向点灯では、この危険性は増大する。なお、ラ
ンプ力率の低下する動程中のランプのランプ電力
が初期のランプのそれより増大する理由は不明で
ある。波高率の異なる安定器と組合せた場合のラ
ンプ電力の変化は動程中のランプ電圧上昇がある
ので、矢印で示すように変化する。ピーク進相形
安定器の波高率が1.8を越え、2.0以下の範囲であ
れば、初期に設定された管壁負荷よりも、動程中
の管壁負荷が変化する度合いが少ないことを示し
ている。すなわち、波高率が1.8を越える下限で
は初期ランプの特性である直線１とほぼ同一の特
性となる。上限である2.0では動程中のランプ電
力は初期ランプの場合より、少し減少する。電源
電圧変動に対するランプ電力の変化は第５図に示
すごとく、短絡電流の波高率の値が大きくなるほ
ど変化が少ない。短絡電流の波高率の値が1.8を
越え2.0以下の範囲内では、チヨーク形安定器の
ほぼ半分の変動で定電力性がすぐれている。第５
図の符号ａ，ｂ，ｃ，ｄは第１図の符号と対応し
ている。

以上の説明で理解されるごとく、本発明は短絡
電流の波高率の値を1.8を越え、2.0以下の範囲に
限定したピーク進相形安定器と組合せたメタルハ
ライドランプを用いることにより、特性のすぐれ
た点灯装置を提供することが可能である。なお、
短絡電流の波高率を1.8を越え、2.0以下の範囲に
限定した理由は、1.8以下では、動程中のランプ
電力が増大して過負荷点灯による寿命末期のラン
プ破損の危険性が増大することと、定電力性が悪
くなるためであり、2.0を越えると、始動時の再
点弧電圧が300V以上となり、立消えが発生する
ことと、動程中のランプのランプ電力が大きく減
少し、光束劣化が大きくなるためである。

つぎに実施例について説明する。第６図に示す
ように700W用ピーク進相形安定器７で二次無負
荷電圧の実効値が370V、ピーク値が650V、短絡
電流の実効値が4.26A、ピーク値が7.95Aで波高
率が1.87、コンデンサＣの容量を19.3μFの安定器
を用い、これを電極間距離が74mm、内径22mmの石
英発光管８に、ScI₃−NaIの添加物、Ne−Arペ
ニングガスおよび水銀を封入してなる定格700W
のメタルハライドランプ９と組合せて寿命試験を
行つたところ、再点弧電圧は1000時間で240Vの
最大値に達したのち漸減した。4000時間点灯後の
ランプ電圧上昇は8Vで、このときのランプ電力
は０時間値と同一であつた。光束維持率は82％で
良好な特性であつた。

また、1000Wランプについても同様の特性を測
定したが、700Wランプの場合と同等の特性が得
られた。

以上説明したように、本発明はメタルハライド
ランプを、短絡電流波形の波高率の値が1.8を越
え、2.0以下の範囲内のピーク進相形安定器と組
合わせているので、始動時の立消えがなく、電源
電圧変動に対する定電力性と光束維持特性にすぐ
れ、寿命末期の過負荷点灯によるランプ破損の危
険性がないメタルハライドランプ点灯装置を提供
することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はチヨーク形安定器およびピーク進相形
安定器の短絡電流波形を示す図、第２図は動程中
の再点弧電圧の変化を示す図、第３図はチヨーク
形安定器とピーク進相形安定器で再点弧電圧を比
較した図、第４図は初期ランプと動程中のランプ
におけるランプ電圧とランプ電力の関係を示す
図、第５図は電源電圧変動に対するランプ電力の
変化を示す図、第６図は本発明の一実施例である
メタルハライドランプ点灯装置の回路図である。 ７……ピーク進相形安定器、８……石英発光
管、９……メタルハライドランプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ メタルハライドランプを短絡電流波形の波高
   率の値が1.8を越え2.0以下の範囲内にあるピーク
   進相形安定器とを組合せたことを特徴とするメタ
   ルハライドランプ点灯装置。