JPS6254233B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6254233B2 JPS6254233B2 JP56136819A JP13681981A JPS6254233B2 JP S6254233 B2 JPS6254233 B2 JP S6254233B2 JP 56136819 A JP56136819 A JP 56136819A JP 13681981 A JP13681981 A JP 13681981A JP S6254233 B2 JPS6254233 B2 JP S6254233B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lamp
- arc tube
- less
- tube
- neon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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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
- H01J61/02—Details
- H01J61/12—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature
- H01J61/18—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature having a metallic vapour as the principal constituent
- H01J61/22—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature having a metallic vapour as the principal constituent vapour of an alkali metal
Landscapes
- Discharge Lamp (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Description
本発明は点灯管または固体（半導体）点灯素子
により始動する小形の高圧ナトリウムランプに関
するものである。 既に、透光性のアルミナ発光管を用いた高演色
性高圧ナトリウムランプ（150〜400W）が製品化
されている。このランプは、従来の高圧ナトリウ
ムランプの発光管に比べて、内径が大きく、かつ
ランプ動作時の発光管内ナトリウム蒸気圧が格段
に高くなるものであつて、白熱電球に似た暖かみ
のある光色と優れた演色性を有するものである。
そして、このランプは、電球の３〜４倍の明るさ
（40〜60lｍ／Ｗ）を有し、かつ発光管内には、低
電圧始動を可能にすべく、0.5％程度のアルゴン
ガスを含むネオン−アルゴン混合ガスが約20〜
30Torr封入されているものであつて、今時の省
エネルギーを志向するという社会的要望に十二分
に適合できる省エネルギー高輝度ランプである。 ところで、最近になつて、このような照明分野
における省エネルギーをより一層進めなければな
らないという気運が強くなつて来ている。具体的
には、低ワツトで低効率の白熱電球を、この白熱
電救の特長を生かしたままで、小形でコンパクト
な放電ランプに置きかえたい、しかも100〜120V
の商用電源で簡易な点灯装置で使用したいという
要望である。このような厳しい要望に応えられる
可能性を持つている放電ランプを他に見いだすこ
とは非常に困難であつて、上記の高演色性高圧ナ
トリウムランプがこのような意味あいにおいて、
唯一の放電ランプであるということができる。こ
のような状況のもと、出願人は、先に20〜100W
の定格ランプ電力のもと、ランプ効率が40lｍ／
Ｗを上回る高効率の小形高演色性高圧ナトリウム
ランプを提案している。このランプは実効ランプ
電圧が50V近傍に設計されているため、いつたん
ランプが始動すれば、交流100〜120Vの商用電源
で、インダクタンス安定器により、点灯できる放
電ランプである。 このように、小形の高演色性高圧ナトリウムラ
ンプは上述のような白熱電球代替用の小形放電ラ
ンプに対する厳しい要望のなかの主要な点を既に
満たしているものであるが、このランプを実際に
製品化し、市場で広く使用されるようにするため
には次の二つの問題が解決されなければならな
い。一つは、ランプの始動特性上の問題であり、
もう一つは、ランプの寿命特性上の問題である。 本発明はこのような問題にかんがみてなされた
ものであり、100〜120Vの商用電源で確実に始動
でき、かつ寿命特性のすぐれた小形の高圧ナトリ
ウムランプを提供するものである。 前者の問題は、上記の小形高演色性高圧ナトリ
ウムランプの発光管に封入される始動用希ガスに
由来するものである。すなわち、小形ランプの場
合既に製品化されている150〜400Wの高演色性高
圧ナトリウムランプの設計に準じて、低電圧始動
を目ざして、0.5％程度のアルゴンガスを含むネ
オン−アルゴン混合ガスを25Torr程度発光管に
封入したとしても、100〜120Vの商用電源で確実
にランプを始動することは、不可能であつた。こ
のような事態は、従来、広く用いられているよう
に、発光管になんらかの始動補助手段を講じたと
しても改善されなかつた。しかし、この問題自体
の解決はあまり困難なことではない。たとえば、
螢光灯に使用されているような点灯管または固体
（半導体）点灯素子を用いることである。この点
灯管をランプには並列に、安定器には直列に配置
すれば、点灯管の遮断時に安定器のインダクタン
スに誘起される１〜2kVの高いパルス電圧がラン
プに印加されるので、確実に始動が行なえる。こ
の点灯管を用いる方法は、他のイグナイタを安定
器に組込む方法や、バイメタルスイツチをランプ
外管に装填する方法に比較して小形ランプの特徴
を損なわないという点で非常に優れている。この
ように、ランプの始動に関しては解決できるわけ
であるが、後者のランプ寿命特性上の問題が未解
決のまま残されている。すなわち、20〜100Wと
いう低い定格ランプ電力の小形高演色性高圧ナト
リウムランプの場合、発光管の内径は、既に製品
化されているような150〜400Wランプのそれより
も格段に小さくなり、それに伴つて、発光管内壁
と電極間の距離も小さくなり、そのために、現在
150〜400Wランプで使用されている同じ種類、組
成比、封入圧力の始動用希ガスが封入された場合
には、ランプ始動時、グロー放電からアーク放電
への遷移が困難となり、電極物質の飛散が激しく
なることである。この結果、寿命中の光束低下が
顕著となる。 そこで、発明者らは、上記始動用希ガスの混合
比率と封入圧力に着目し、これらとランプ寿命特
性の関係について実験、検討を行なつた。 以下、本発明について図面とともに詳細に説明
する。 第１図は実験に供した50Wの高演色性高圧ナト
リウムランプのアルミナ発光管の縦断面を示した
ものである。 同図において、１は内径φが4.7mmのアルミナ
からなる発光管であつて、その両端部にはアルミ
ナからなるエンドリング２，３を介してニオブ管
４，５が封着されている。ニオブ管４，５の先端
部には電極６，７が保持されていて、これら電極
間の最短距離ｄは10.0mmとなつている。発光管１
の内部にはナトリウムモル比が78％のナトリウム
アマルガム８と始動用希ガスとしてネオン−アル
ゴン混合ガスが封入されている。９，１０はタン
タルからなる熱保護膜で発光管１の両端部外周に
付設されていて、ランプ動作時には発光管１の内
部、特に電極６，７から放射される熱や光を電極
後方に形成される発光管最冷点部に閉じ込めてこ
の最令点の温度を高める働きをなす。本実施例に
おける実験に際しては、あらかじめランプ電圧
45V、ランプ電力50W一定のもと、色温度
2500K、平均演色評価数Raが80以上となるよう、
熱保護膜９，１０の発光管１の長手方向の長さを
あらかじめ調節してある。 以上に説明した第１図の発光管１に始動用希ガ
スとして各種混合比率のネオン−アルゴン混合ガ
スを20Torrから500Torrの範囲で何段階かに選ん
で封入したランプを製作し、まず、点灯管を用い
てランプの始動試験を行なつた。 第２図は点灯管２１およびシングルチヨーク安
定器２２を用い、外管２３内に発光管１が組み込
まれた高圧ナトリウムランプの始動実験を行なつ
た電気回路図である。この実験では、点灯管２１
の遮断電流を制御するための限流抵抗２４を挿入
した。また、この実験では交流100Vの電源25を
ランプに印加して行なつた。 その実験の結果、ランプを確実に始動すること
ができるのは、上記ネオン−アルゴン混合ガスの
封入圧力が25Torr以上、300Torr以下で、かつこ
の混合ガスのアルゴンの分圧比率が75％以下のラ
ンプであつた。次いで、このように始動が確実に
行なえるランプの定格点灯試験を行ない、ランプ
寿命である9000時間の点灯後、ランプの光束維持
率を測定したところ、下表に示すとおりの結果が
得られた。
により始動する小形の高圧ナトリウムランプに関
するものである。 既に、透光性のアルミナ発光管を用いた高演色
性高圧ナトリウムランプ（150〜400W）が製品化
されている。このランプは、従来の高圧ナトリウ
ムランプの発光管に比べて、内径が大きく、かつ
ランプ動作時の発光管内ナトリウム蒸気圧が格段
に高くなるものであつて、白熱電球に似た暖かみ
のある光色と優れた演色性を有するものである。
そして、このランプは、電球の３〜４倍の明るさ
（40〜60lｍ／Ｗ）を有し、かつ発光管内には、低
電圧始動を可能にすべく、0.5％程度のアルゴン
ガスを含むネオン−アルゴン混合ガスが約20〜
30Torr封入されているものであつて、今時の省
エネルギーを志向するという社会的要望に十二分
に適合できる省エネルギー高輝度ランプである。 ところで、最近になつて、このような照明分野
における省エネルギーをより一層進めなければな
らないという気運が強くなつて来ている。具体的
には、低ワツトで低効率の白熱電球を、この白熱
電救の特長を生かしたままで、小形でコンパクト
な放電ランプに置きかえたい、しかも100〜120V
の商用電源で簡易な点灯装置で使用したいという
要望である。このような厳しい要望に応えられる
可能性を持つている放電ランプを他に見いだすこ
とは非常に困難であつて、上記の高演色性高圧ナ
トリウムランプがこのような意味あいにおいて、
唯一の放電ランプであるということができる。こ
のような状況のもと、出願人は、先に20〜100W
の定格ランプ電力のもと、ランプ効率が40lｍ／
Ｗを上回る高効率の小形高演色性高圧ナトリウム
ランプを提案している。このランプは実効ランプ
電圧が50V近傍に設計されているため、いつたん
ランプが始動すれば、交流100〜120Vの商用電源
で、インダクタンス安定器により、点灯できる放
電ランプである。 このように、小形の高演色性高圧ナトリウムラ
ンプは上述のような白熱電球代替用の小形放電ラ
ンプに対する厳しい要望のなかの主要な点を既に
満たしているものであるが、このランプを実際に
製品化し、市場で広く使用されるようにするため
には次の二つの問題が解決されなければならな
い。一つは、ランプの始動特性上の問題であり、
もう一つは、ランプの寿命特性上の問題である。 本発明はこのような問題にかんがみてなされた
ものであり、100〜120Vの商用電源で確実に始動
でき、かつ寿命特性のすぐれた小形の高圧ナトリ
ウムランプを提供するものである。 前者の問題は、上記の小形高演色性高圧ナトリ
ウムランプの発光管に封入される始動用希ガスに
由来するものである。すなわち、小形ランプの場
合既に製品化されている150〜400Wの高演色性高
圧ナトリウムランプの設計に準じて、低電圧始動
を目ざして、0.5％程度のアルゴンガスを含むネ
オン−アルゴン混合ガスを25Torr程度発光管に
封入したとしても、100〜120Vの商用電源で確実
にランプを始動することは、不可能であつた。こ
のような事態は、従来、広く用いられているよう
に、発光管になんらかの始動補助手段を講じたと
しても改善されなかつた。しかし、この問題自体
の解決はあまり困難なことではない。たとえば、
螢光灯に使用されているような点灯管または固体
（半導体）点灯素子を用いることである。この点
灯管をランプには並列に、安定器には直列に配置
すれば、点灯管の遮断時に安定器のインダクタン
スに誘起される１〜2kVの高いパルス電圧がラン
プに印加されるので、確実に始動が行なえる。こ
の点灯管を用いる方法は、他のイグナイタを安定
器に組込む方法や、バイメタルスイツチをランプ
外管に装填する方法に比較して小形ランプの特徴
を損なわないという点で非常に優れている。この
ように、ランプの始動に関しては解決できるわけ
であるが、後者のランプ寿命特性上の問題が未解
決のまま残されている。すなわち、20〜100Wと
いう低い定格ランプ電力の小形高演色性高圧ナト
リウムランプの場合、発光管の内径は、既に製品
化されているような150〜400Wランプのそれより
も格段に小さくなり、それに伴つて、発光管内壁
と電極間の距離も小さくなり、そのために、現在
150〜400Wランプで使用されている同じ種類、組
成比、封入圧力の始動用希ガスが封入された場合
には、ランプ始動時、グロー放電からアーク放電
への遷移が困難となり、電極物質の飛散が激しく
なることである。この結果、寿命中の光束低下が
顕著となる。 そこで、発明者らは、上記始動用希ガスの混合
比率と封入圧力に着目し、これらとランプ寿命特
性の関係について実験、検討を行なつた。 以下、本発明について図面とともに詳細に説明
する。 第１図は実験に供した50Wの高演色性高圧ナト
リウムランプのアルミナ発光管の縦断面を示した
ものである。 同図において、１は内径φが4.7mmのアルミナ
からなる発光管であつて、その両端部にはアルミ
ナからなるエンドリング２，３を介してニオブ管
４，５が封着されている。ニオブ管４，５の先端
部には電極６，７が保持されていて、これら電極
間の最短距離ｄは10.0mmとなつている。発光管１
の内部にはナトリウムモル比が78％のナトリウム
アマルガム８と始動用希ガスとしてネオン−アル
ゴン混合ガスが封入されている。９，１０はタン
タルからなる熱保護膜で発光管１の両端部外周に
付設されていて、ランプ動作時には発光管１の内
部、特に電極６，７から放射される熱や光を電極
後方に形成される発光管最冷点部に閉じ込めてこ
の最令点の温度を高める働きをなす。本実施例に
おける実験に際しては、あらかじめランプ電圧
45V、ランプ電力50W一定のもと、色温度
2500K、平均演色評価数Raが80以上となるよう、
熱保護膜９，１０の発光管１の長手方向の長さを
あらかじめ調節してある。 以上に説明した第１図の発光管１に始動用希ガ
スとして各種混合比率のネオン−アルゴン混合ガ
スを20Torrから500Torrの範囲で何段階かに選ん
で封入したランプを製作し、まず、点灯管を用い
てランプの始動試験を行なつた。 第２図は点灯管２１およびシングルチヨーク安
定器２２を用い、外管２３内に発光管１が組み込
まれた高圧ナトリウムランプの始動実験を行なつ
た電気回路図である。この実験では、点灯管２１
の遮断電流を制御するための限流抵抗２４を挿入
した。また、この実験では交流100Vの電源25を
ランプに印加して行なつた。 その実験の結果、ランプを確実に始動すること
ができるのは、上記ネオン−アルゴン混合ガスの
封入圧力が25Torr以上、300Torr以下で、かつこ
の混合ガスのアルゴンの分圧比率が75％以下のラ
ンプであつた。次いで、このように始動が確実に
行なえるランプの定格点灯試験を行ない、ランプ
寿命である9000時間の点灯後、ランプの光束維持
率を測定したところ、下表に示すとおりの結果が
得られた。
【表】
〓単位：％〓
上表から明らかなように、ランプ寿命末期にお
いても、発光管１に封入される始動用希ガスのネ
オン−アルゴン混合ガスの全圧力を50Torr以
上、300Torr以下とし、かつ同混合ガスに占める
アルゴンガスの分圧比率を50％以上、75％以下と
すれば、光束維持率の向上をきわめて顕著に図る
ことができる。 以上の結果は電極間の最短距離ｄが10.0mm、内
径φが4.7mmの発光管１を有する小形の高演色性
高圧ナトリウムランプに対する実験により得られ
たものであるが、前記ｄが25mm以下で、前記φが
７mm以下の発光管であれば、上記の高演色性高圧
ナトリウムランプに限らず一般の高圧ナトリウム
ランプにおいても等しく得られることが確認され
た。なお、点灯管の代りに固体点灯素子を用いて
もよいことはいうまでもない。 以上説明したように、本発明の高圧ナトリウム
ランプは20〜100Wであつて、両端部に電極が設
けられ、前記電極間の最短距離が25mm以下であつ
て、かつ始動用希ガスとしてネオン−アルゴン混
合ガスが封入された内径７mm以下の発光管、およ
びこの発光管に始動を印加するための点灯管また
は固体点灯素子を備え、前記ネオン−アルゴン混
合ガスの封入圧力が50Torr以上、300Torr以下で
あり、かつ前記ネオン−アルゴン混合ガスに占め
るアルゴンガスの分圧比率が50％以上、75％以下
の範囲にあるものであり、したがつて100〜120V
の商用電源でもつて、ランプ始動が確実に行なわ
れることは言うに及ばず、ランプ始動時における
電極物質の飛散が大幅に抑制されるために、きわ
めて優れた寿命特性が得られるものである。
上表から明らかなように、ランプ寿命末期にお
いても、発光管１に封入される始動用希ガスのネ
オン−アルゴン混合ガスの全圧力を50Torr以
上、300Torr以下とし、かつ同混合ガスに占める
アルゴンガスの分圧比率を50％以上、75％以下と
すれば、光束維持率の向上をきわめて顕著に図る
ことができる。 以上の結果は電極間の最短距離ｄが10.0mm、内
径φが4.7mmの発光管１を有する小形の高演色性
高圧ナトリウムランプに対する実験により得られ
たものであるが、前記ｄが25mm以下で、前記φが
７mm以下の発光管であれば、上記の高演色性高圧
ナトリウムランプに限らず一般の高圧ナトリウム
ランプにおいても等しく得られることが確認され
た。なお、点灯管の代りに固体点灯素子を用いて
もよいことはいうまでもない。 以上説明したように、本発明の高圧ナトリウム
ランプは20〜100Wであつて、両端部に電極が設
けられ、前記電極間の最短距離が25mm以下であつ
て、かつ始動用希ガスとしてネオン−アルゴン混
合ガスが封入された内径７mm以下の発光管、およ
びこの発光管に始動を印加するための点灯管また
は固体点灯素子を備え、前記ネオン−アルゴン混
合ガスの封入圧力が50Torr以上、300Torr以下で
あり、かつ前記ネオン−アルゴン混合ガスに占め
るアルゴンガスの分圧比率が50％以上、75％以下
の範囲にあるものであり、したがつて100〜120V
の商用電源でもつて、ランプ始動が確実に行なわ
れることは言うに及ばず、ランプ始動時における
電極物質の飛散が大幅に抑制されるために、きわ
めて優れた寿命特性が得られるものである。
第１図は本発明にかかる高圧ナトリウムランプ
の発光管の縦断面図、第２図は本発明の一実施例
である高圧ナトリウムランプの点灯回路図であ
る。 １……発光管、２，３……エンドリング、４，
５……ニオブ管、６，７……電極、８……ナトリ
ウムアマルガム、９，１０……熱保護膜、２１…
…点灯管、２３……外管、２５……電源。
の発光管の縦断面図、第２図は本発明の一実施例
である高圧ナトリウムランプの点灯回路図であ
る。 １……発光管、２，３……エンドリング、４，
５……ニオブ管、６，７……電極、８……ナトリ
ウムアマルガム、９，１０……熱保護膜、２１…
…点灯管、２３……外管、２５……電源。
Claims (1)
- １ 両端部に電極が設けられ、かつ前記電極間の
最短距離が25mm以下であり、かつ始動用希ガスと
してネオン−アルゴン混合ガスが封入された内径
７mm以下の発光管、およびこの発光管に始動電圧
を印加するための点灯管または固体点灯素子を備
え、100〜120Vの電源電圧で点灯される20〜
100Wの高圧ナトリウムランプであつて、前記ネ
オン−アルゴン混合ガスの封入圧力が50Torr以
上、300Torr以下であり、かつ前記ネオン−アル
ゴン混合ガスに占めるアルゴンガスの分圧比率が
50％以上、75％以下の範囲にあることを特徴とす
る高圧ナトリウムランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13681981A JPS5838451A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | 高圧ナトリウムランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13681981A JPS5838451A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | 高圧ナトリウムランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5838451A JPS5838451A (ja) | 1983-03-05 |
| JPS6254233B2 true JPS6254233B2 (ja) | 1987-11-13 |
Family
ID=15184242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13681981A Granted JPS5838451A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | 高圧ナトリウムランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5838451A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005285672A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高圧放電ランプ |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5094782A (ja) * | 1973-12-11 | 1975-07-28 | ||
| US3895251A (en) * | 1974-02-19 | 1975-07-15 | Gte Sylvania Inc | Arc discharge lamp having reduced starting voltage |
| JPS5194570U (ja) * | 1975-01-28 | 1976-07-29 | ||
| NL179855C (nl) * | 1978-02-22 | 1986-11-17 | Philips Nv | Hogedruknatriumdampontladingslamp. |
-
1981
- 1981-08-31 JP JP13681981A patent/JPS5838451A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5838451A (ja) | 1983-03-05 |
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