JPS6367748B2 - - Google Patents
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- JPS6367748B2 JPS6367748B2 JP57149957A JP14995782A JPS6367748B2 JP S6367748 B2 JPS6367748 B2 JP S6367748B2 JP 57149957 A JP57149957 A JP 57149957A JP 14995782 A JP14995782 A JP 14995782A JP S6367748 B2 JPS6367748 B2 JP S6367748B2
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- pressure sodium
- sodium lamp
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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
- H01J61/54—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
Landscapes
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は始動装置内蔵型の高圧ナトリウムラン
プと水銀ランプ用の誘導性安定器を組み合わせた
高圧ナトリウムランプ装置に関する。
プと水銀ランプ用の誘導性安定器を組み合わせた
高圧ナトリウムランプ装置に関する。
高圧ナトリウムランプは発光効率が高いことか
ら近年急速に普及してきている。しかも始動装置
を内蔵した高圧ナトリウムランプは、安価であ
り、かつ市場に最も数多く設置されている水銀ラ
ンプ用安定器に取り付け可能であることから、こ
の始動装置を内蔵した高圧ナトリウムランプは水
銀ランプにとつてかわり、既設のあるいは新設の
水銀ランプ用安定器に設置されつつある。
ら近年急速に普及してきている。しかも始動装置
を内蔵した高圧ナトリウムランプは、安価であ
り、かつ市場に最も数多く設置されている水銀ラ
ンプ用安定器に取り付け可能であることから、こ
の始動装置を内蔵した高圧ナトリウムランプは水
銀ランプにとつてかわり、既設のあるいは新設の
水銀ランプ用安定器に設置されつつある。
ところで一般に、専用安定器を使用する高圧ナ
トリウムランプにおいて、その管電圧は水銀ラン
プの110〔Ｖ〕〜130〔Ｖ〕に比較すると20〔Ｖ〕程
度低く設計されている。しかし、この高圧ナトリ
ウムランプに始動装置に内蔵させ、水銀ランプ用
安定器に装着可能にさせるためには管電圧を水銀
ランプの管電圧と同程度になるようにランプ設計
しなければならない。しかし高圧ナトリウムラン
プは再点弧電圧が水銀ランプに比較すると高いた
め、単純に管電圧を高めて始動装置を内蔵させた
だけでは立ち消えして点灯維持できないという問
題がある。
トリウムランプにおいて、その管電圧は水銀ラン
プの110〔Ｖ〕〜130〔Ｖ〕に比較すると20〔Ｖ〕程
度低く設計されている。しかし、この高圧ナトリ
ウムランプに始動装置に内蔵させ、水銀ランプ用
安定器に装着可能にさせるためには管電圧を水銀
ランプの管電圧と同程度になるようにランプ設計
しなければならない。しかし高圧ナトリウムラン
プは再点弧電圧が水銀ランプに比較すると高いた
め、単純に管電圧を高めて始動装置を内蔵させた
だけでは立ち消えして点灯維持できないという問
題がある。
そこで一般的には始動装置内蔵型の高圧ナトリ
ウムランプにおいてはランプの立ち消えを防止す
るため、発光管内部にナトリウム、水銀とともに
Xeガスを主体とする希ガスが高圧封入されてい
る。
ウムランプにおいてはランプの立ち消えを防止す
るため、発光管内部にナトリウム、水銀とともに
Xeガスを主体とする希ガスが高圧封入されてい
る。
このXeガスは立ち消え電圧を低くするととも
に、発光効率を高められるという利点がある。し
かし、その反面ランプ始動時に必要なパルス電圧
が高くなる。
に、発光効率を高められるという利点がある。し
かし、その反面ランプ始動時に必要なパルス電圧
が高くなる。
ところで始動装置内蔵型の高圧ナトリウムラン
プは、電源電圧、配線亘長あるいは配線の対地絶
縁等の条件によつては始動するまでの時間が長く
なる可能性がある。したがつて上述のように始動
に際して高いパルス電圧を必要とする場合には点
灯条件により始動するまでの時間すなわち、電源
が投入されて始動装置が動作を開始してから発光
管の安定な主極間放電に移るまでの時間が大巾に
長くなるという欠点を有する。この時間中は高圧
ナトリウムランプはパルスが印加されるたびに瞬
間的には放電をおこすが完全な始動に致らない。
プは、電源電圧、配線亘長あるいは配線の対地絶
縁等の条件によつては始動するまでの時間が長く
なる可能性がある。したがつて上述のように始動
に際して高いパルス電圧を必要とする場合には点
灯条件により始動するまでの時間すなわち、電源
が投入されて始動装置が動作を開始してから発光
管の安定な主極間放電に移るまでの時間が大巾に
長くなるという欠点を有する。この時間中は高圧
ナトリウムランプはパルスが印加されるたびに瞬
間的には放電をおこすが完全な始動に致らない。
最悪の場合、パルスが印加されるたびに安定器
にも高電圧が印加され、安定器が絶縁劣化をおこ
し焼損してしまうという不具合が生じる可能性が
ある。
にも高電圧が印加され、安定器が絶縁劣化をおこ
し焼損してしまうという不具合が生じる可能性が
ある。
本発明は上記欠点に鑑みなされたもので、その
目的とするところは、水銀ランプ用安定器と組み
合せたとき始動を素早く、あるいは確実におこな
える高圧ナトリウムランプ装置を提供することを
目的とする。
目的とするところは、水銀ランプ用安定器と組み
合せたとき始動を素早く、あるいは確実におこな
える高圧ナトリウムランプ装置を提供することを
目的とする。
本発明は、Xeガスを主体とする希ガスがナト
リウム、水銀とともに封入された発光管および熱
応動スイツチを主体とする始動装置とを外管内に
収容した高圧ナトリウムランプと、この高圧ナト
リウムランプに直列に接続され、前記高圧ナトリ
ウムランプを点灯維持する水銀灯用の誘導性安定
器とを具備してなる高圧ナトリウムランプ装置に
おいて高圧ナトリウムランプの始動の確実性が、
封入ガス圧だけでなく安定器の高周波特性にも依
存していることを見出した。
リウム、水銀とともに封入された発光管および熱
応動スイツチを主体とする始動装置とを外管内に
収容した高圧ナトリウムランプと、この高圧ナト
リウムランプに直列に接続され、前記高圧ナトリ
ウムランプを点灯維持する水銀灯用の誘導性安定
器とを具備してなる高圧ナトリウムランプ装置に
おいて高圧ナトリウムランプの始動の確実性が、
封入ガス圧だけでなく安定器の高周波特性にも依
存していることを見出した。
そして、その高周波特性値をη＝R0／2π0Liで定
義し、封入ガス圧をＰ〔Torr〕としたとき、封入
ガス圧及び高周波特性値が (a) 50≦Ｐ≦150のとき η≧0.58 (b) 150＜Ｐ≦250のとき η≧0.70 (c) 150＜Ｐ≦350のとき η≧0.82 (d) 250＜Ｐ≦500のとき η≧0.95 なるよう選択したとき高圧ナトリウムランプは始
動が迅速にもしくは確実に行われる。
ガス圧及び高周波特性値が (a) 50≦Ｐ≦150のとき η≧0.58 (b) 150＜Ｐ≦250のとき η≧0.70 (c) 150＜Ｐ≦350のとき η≧0.82 (d) 250＜Ｐ≦500のとき η≧0.95 なるよう選択したとき高圧ナトリウムランプは始
動が迅速にもしくは確実に行われる。
ただし、安定器の共振周波数を0〔Hz〕、共振周
波数における抵抗成分をR0〔Ω〕とし、Li〔Ｈ〕
は商用周波数〔Hz〕の基準電流Ｉ〔Ａ〕を安定器
に流したときの安定器に発生する電圧降下分を
Vi〔Ｖ〕としたとき Li＝Vi／2πI〔Ｈ〕 で定義される。この際、安定器巻線の抵抗成分
は、通常のリアクタンス成分に比べ無視できるほ
ど小さいとする。
波数における抵抗成分をR0〔Ω〕とし、Li〔Ｈ〕
は商用周波数〔Hz〕の基準電流Ｉ〔Ａ〕を安定器
に流したときの安定器に発生する電圧降下分を
Vi〔Ｖ〕としたとき Li＝Vi／2πI〔Ｈ〕 で定義される。この際、安定器巻線の抵抗成分
は、通常のリアクタンス成分に比べ無視できるほ
ど小さいとする。
第１図は、本発明の高圧ナトリウムランプ装置
を構成する高圧ナトリウムランプの一実施例を示
す外観図である。外管１の一端にＥ型口金２が取
着され、外管１内には、発光管３及び始動装置が
装着されている。始動装置が外管１内に装着され
口金２が外管１に取着されていることから高圧ナ
トリウムランプは既設の水銀ランプ用安定器と組
み合せることが可能となる。
を構成する高圧ナトリウムランプの一実施例を示
す外観図である。外管１の一端にＥ型口金２が取
着され、外管１内には、発光管３及び始動装置が
装着されている。始動装置が外管１内に装着され
口金２が外管１に取着されていることから高圧ナ
トリウムランプは既設の水銀ランプ用安定器と組
み合せることが可能となる。
発光管３は透光性セラミツクスを主体として構
成され、両端に電極（図示しない）が設けられて
いる。
成され、両端に電極（図示しない）が設けられて
いる。
その内部には発光物質のナトリウム、緩衝物質
としての水銀、及び希ガスのXeが50Torr以上
500Torr以下封入されている。始動装置は、タン
グステンフイラメント４と常閉の熱応動スイツチ
５とで構成されている。また近接導体６はランプ
の始動を容易にするために付設されている。
としての水銀、及び希ガスのXeが50Torr以上
500Torr以下封入されている。始動装置は、タン
グステンフイラメント４と常閉の熱応動スイツチ
５とで構成されている。また近接導体６はランプ
の始動を容易にするために付設されている。
発光管３の一端及び近接導体６の一端はステム
７に植立された導電体を兼ねるサポート８に装着
されている。発光管３の他端はステムに植立され
た電源リード９に接続されている。この電源リー
ド９はフイラメント４の一端にフイラメントリー
ド１２ａを介して電気的に接続されている。フイ
ラメント４の他端はフイラメントリード１２ｂを
介して熱応動スイツチ５の一端に接続されたスイ
ツチリード１３ａに接続されている。熱応動スイ
ツチ５の他端はスイツチリード１３ｂ及びサポー
トリード１４を介してサポート８に接続されてい
る。また１５は各種リード１２ａ，１２ｂ，１３
ａ，１３ｂ，１４を絶縁支持するセラミツク板で
ある。尚外管１内はゲツターにより高真空に維持
されており、１６は、ゲツター保持部材である。
７に植立された導電体を兼ねるサポート８に装着
されている。発光管３の他端はステムに植立され
た電源リード９に接続されている。この電源リー
ド９はフイラメント４の一端にフイラメントリー
ド１２ａを介して電気的に接続されている。フイ
ラメント４の他端はフイラメントリード１２ｂを
介して熱応動スイツチ５の一端に接続されたスイ
ツチリード１３ａに接続されている。熱応動スイ
ツチ５の他端はスイツチリード１３ｂ及びサポー
トリード１４を介してサポート８に接続されてい
る。また１５は各種リード１２ａ，１２ｂ，１３
ａ，１３ｂ，１４を絶縁支持するセラミツク板で
ある。尚外管１内はゲツターにより高真空に維持
されており、１６は、ゲツター保持部材である。
上記高圧ナトリウムランプは安定器と組み合わ
されて第２図の回路構成を有する。発光管３が誘
導性安定器１０と直列に接続されている。安定器
１０の電源側には、交流電源と並列に力率改善用
のコンデンサ１１が接続されている。発光管３の
管壁には、近接導体６が添設されている。また発
光管３と並列にタングステンフイラメント４と常
閉の熱応動スイツチ５との直列回路が接続されて
いる。ここで安定器１０についてR0／2π0Liで定義 される高周波特性値ηはある適当な値たとえば
0.95以上に保たれている。
されて第２図の回路構成を有する。発光管３が誘
導性安定器１０と直列に接続されている。安定器
１０の電源側には、交流電源と並列に力率改善用
のコンデンサ１１が接続されている。発光管３の
管壁には、近接導体６が添設されている。また発
光管３と並列にタングステンフイラメント４と常
閉の熱応動スイツチ５との直列回路が接続されて
いる。ここで安定器１０についてR0／2π0Liで定義 される高周波特性値ηはある適当な値たとえば
0.95以上に保たれている。
以上の高圧ナトリウムランプ装置の動作は下記
のとおりである。
のとおりである。
すなわち電源電圧が印加されると、始動装置の
フイラメント４と常閉の熱応動スイツチ５との直
列回路に電流が流れる。このため、フイラメント
４は発熱する。この熱の影響により熱応動スイツ
チ５が開放する。この時、安定器１０にパルス状
の誘導電圧が発生し、この電圧が発光管３の両端
の電極に印加されるとともに近接導体６に印加さ
れる。このパルス電圧により発光管３はアーク放
電を開始することもあるが、通常は、この動作を
何回か続けた後にアーク放電に移行する。すなわ
ち１回目のパルス電圧で放電を開始しないとき、
フイラメント４に流れる電流が止まるのでフイラ
メント４の発熱は止まり、熱応動スイツチ５は冷
却され、やがてその接点が閉じる。すると、フイ
ラメント４は再び発熱を開始し、１回目と同様の
パルス発生動作がくり返される。発光管３がアー
ク放電を開始した後は、発光管３の発生する熱の
影響で熱応動スイツチはその接点を開いたまま動
作を停止する。
フイラメント４と常閉の熱応動スイツチ５との直
列回路に電流が流れる。このため、フイラメント
４は発熱する。この熱の影響により熱応動スイツ
チ５が開放する。この時、安定器１０にパルス状
の誘導電圧が発生し、この電圧が発光管３の両端
の電極に印加されるとともに近接導体６に印加さ
れる。このパルス電圧により発光管３はアーク放
電を開始することもあるが、通常は、この動作を
何回か続けた後にアーク放電に移行する。すなわ
ち１回目のパルス電圧で放電を開始しないとき、
フイラメント４に流れる電流が止まるのでフイラ
メント４の発熱は止まり、熱応動スイツチ５は冷
却され、やがてその接点が閉じる。すると、フイ
ラメント４は再び発熱を開始し、１回目と同様の
パルス発生動作がくり返される。発光管３がアー
ク放電を開始した後は、発光管３の発生する熱の
影響で熱応動スイツチはその接点を開いたまま動
作を停止する。
以上の高圧ナトリウムランプ装置は従来に比較
し、始動するまでの時間の短縮あるいは、始動の
確実性が達成できるが、その理由を以下に説明す
る。
し、始動するまでの時間の短縮あるいは、始動の
確実性が達成できるが、その理由を以下に説明す
る。
本発明者らは高圧ナトリウムランプの始動する
までの時間が安定器の高周波特性と何らかの相関
があるのではないかと考え、両者を測定すること
にした。これは従来知られているように熱応動ス
イツチと誘導性安定器の組み合せから発生するパ
ルスが10kHzから数100kHzの高周波から成りたつ
ているからである。
までの時間が安定器の高周波特性と何らかの相関
があるのではないかと考え、両者を測定すること
にした。これは従来知られているように熱応動ス
イツチと誘導性安定器の組み合せから発生するパ
ルスが10kHzから数100kHzの高周波から成りたつ
ているからである。
ところで安定器の高周波特性については本発明
者らは以下のように考えた。一般にコイルの高周
波特性を示す指標にＱ値とする数値がある。この
Ｑ値はコイルの共振周波数0〔Hz〕におけるイン
ダクタンス成分をL0〔Ｈ〕、抵抗成分をR0〔Ω〕と
するとき Ｑ＝R0／2π0L0 で定義される。
者らは以下のように考えた。一般にコイルの高周
波特性を示す指標にＱ値とする数値がある。この
Ｑ値はコイルの共振周波数0〔Hz〕におけるイン
ダクタンス成分をL0〔Ｈ〕、抵抗成分をR0〔Ω〕と
するとき Ｑ＝R0／2π0L0 で定義される。
本発明者らは誘導性安定器に対しても上記Ｑの
概念を導入し、安定器の高周波特性をＱ値であら
わすこととした。
概念を導入し、安定器の高周波特性をＱ値であら
わすこととした。
次に安定器の高周波特性の測定方法を示す。第
３図は一般的に用いられる測定回路の構成図であ
る。
３図は一般的に用いられる測定回路の構成図であ
る。
第３図において２１は正弦波発振器、１０は高
圧ナトリウムランプ装置に使用する誘導性安定
器、２２は無誘導抵抗器、２３は２チヤンネルの
シンクロスコープである。安定器ケース１０ａは
接地してある。第３図の測定装置を用い、正弦波
発振器２１の発振周波数を変えていくと、安定器
のインピーダンスＺについて第４図のような曲線
が得られる。第４図において横軸は正弦波発振器
２１の発振周波数〔Hz）であり、縦軸は安定器
１０のインピーダンスＺ〔Ω〕である。ここでイ
ンピーダンスＺの最大値をR0〔Ω〕とし、その時
の周波数を0〔Hz〕とする。この0は安定器１０
の共振周波数であり、R0は共振時の安定器１０
の抵抗成分である。0においては、安定器１０の
両端の電圧波形と無誘導抵抗器２２の両端の電圧
波形の位相差がなくなる。
圧ナトリウムランプ装置に使用する誘導性安定
器、２２は無誘導抵抗器、２３は２チヤンネルの
シンクロスコープである。安定器ケース１０ａは
接地してある。第３図の測定装置を用い、正弦波
発振器２１の発振周波数を変えていくと、安定器
のインピーダンスＺについて第４図のような曲線
が得られる。第４図において横軸は正弦波発振器
２１の発振周波数〔Hz）であり、縦軸は安定器
１０のインピーダンスＺ〔Ω〕である。ここでイ
ンピーダンスＺの最大値をR0〔Ω〕とし、その時
の周波数を0〔Hz〕とする。この0は安定器１０
の共振周波数であり、R0は共振時の安定器１０
の抵抗成分である。0においては、安定器１０の
両端の電圧波形と無誘導抵抗器２２の両端の電圧
波形の位相差がなくなる。
第３図に示す測定回路において、共振時の安定
器１０の両端の電圧をVB〔Ｖ〕、無誘導抵抗２２
の両端の電圧をVR〔Ｖ〕、無誘導抵抗２２の抵抗
値をＲ〔Ω〕とすると、安定器１０の共振時の抵
抗成分R0〔Ω〕はＲ・VB／VRで与えられる。
器１０の両端の電圧をVB〔Ｖ〕、無誘導抵抗２２
の両端の電圧をVR〔Ｖ〕、無誘導抵抗２２の抵抗
値をＲ〔Ω〕とすると、安定器１０の共振時の抵
抗成分R0〔Ω〕はＲ・VB／VRで与えられる。
尚安定器１０のインダクタンス成分は周波数に
応じて変化し、共振時のインダクタンス成分L0
〔Ｈ〕は現在のところ、その正確な測定方法が確
立していない。そのため本発明者らは共振時のイ
ンダクタンス成分L0〔Ｈ〕に代り、商用周波数
〔Hz〕、基準電流Ｉ〔Ａ〕を安定器に流したときの
安定器の電圧降下分をVi〔Ｖ〕として求まるイン
ダクタンス成分Li＝Vi／2πI〔Ｈ〕を使用した。た だしこの際、安定器巻線の抵抗成分は、通常のリ
アクタンス成分に比べ無視できるほど小さいとす
る。
応じて変化し、共振時のインダクタンス成分L0
〔Ｈ〕は現在のところ、その正確な測定方法が確
立していない。そのため本発明者らは共振時のイ
ンダクタンス成分L0〔Ｈ〕に代り、商用周波数
〔Hz〕、基準電流Ｉ〔Ａ〕を安定器に流したときの
安定器の電圧降下分をVi〔Ｖ〕として求まるイン
ダクタンス成分Li＝Vi／2πI〔Ｈ〕を使用した。た だしこの際、安定器巻線の抵抗成分は、通常のリ
アクタンス成分に比べ無視できるほど小さいとす
る。
以上のようにして求めた高周波特性値を特にη
とし、この高周波特性値ηと始動するまでの時間
との関係を高圧ナトリウムランプの種類及び封入
ガス圧を種々変えて測定した。なお高周波特性値
ηは安定器の鉄芯の材質、鉄芯の積層板の板厚、
形状などを変えることにより種々変化させること
ができる。その結果を第５図ないし第７図に示
す。
とし、この高周波特性値ηと始動するまでの時間
との関係を高圧ナトリウムランプの種類及び封入
ガス圧を種々変えて測定した。なお高周波特性値
ηは安定器の鉄芯の材質、鉄芯の積層板の板厚、
形状などを変えることにより種々変化させること
ができる。その結果を第５図ないし第７図に示
す。
第５図は通常NH360LXと呼ばれ、400〔Ｗ〕の
水銀ランプ用安定器と組み合わされる360〔Ｗ〕の
高圧ナトリウムランプについて測定したものであ
る。第６図はNH180LXと呼ばれ、200〔Ｗ〕の水
銀ランプの安定器と組み合わされる180〔Ｗ〕の高
圧ナトリウムランプである。第７図はNH940LX
と呼ばれ、1000〔Ｗ〕水銀ランプの安定器と組み
合わされる940〔Ｗ〕の高圧ナトリウムランプであ
る。そしてそれぞれのランプについて封入ガス圧
が150〔Torr〕、250〔Torr〕、350〔Torr〕、500
〔Torr〕の４つの場合について、すなわち計12種
類のランプについて測定した。
水銀ランプ用安定器と組み合わされる360〔Ｗ〕の
高圧ナトリウムランプについて測定したものであ
る。第６図はNH180LXと呼ばれ、200〔Ｗ〕の水
銀ランプの安定器と組み合わされる180〔Ｗ〕の高
圧ナトリウムランプである。第７図はNH940LX
と呼ばれ、1000〔Ｗ〕水銀ランプの安定器と組み
合わされる940〔Ｗ〕の高圧ナトリウムランプであ
る。そしてそれぞれのランプについて封入ガス圧
が150〔Torr〕、250〔Torr〕、350〔Torr〕、500
〔Torr〕の４つの場合について、すなわち計12種
類のランプについて測定した。
第５図ないし第７図において、曲線ａ，ｂ，
ｃ，ｄは封入ガス圧がそれぞれ150〔Torr〕、250
〔Torr〕、350〔Torr〕、500〔Torr〕のものを示し
ている。Ｗ数及び封入ガス圧が同じランプを多数
用意し、電源投入後10秒以内に確実に始動する割
合PS〔％〕を測定し、それを縦軸にとり安定器の
高周波特性値ηを横軸にとつてある。
ｃ，ｄは封入ガス圧がそれぞれ150〔Torr〕、250
〔Torr〕、350〔Torr〕、500〔Torr〕のものを示し
ている。Ｗ数及び封入ガス圧が同じランプを多数
用意し、電源投入後10秒以内に確実に始動する割
合PS〔％〕を測定し、それを縦軸にとり安定器の
高周波特性値ηを横軸にとつてある。
第５図ないし第７図より高圧ナトリウムランプ
の始動の確実性あるいは迅速性はＷ数に関係な
く、封入ガス圧Ｐと安定器の高周波特性値ηの値
に依存していることがわかつた。しかもηの値の
変化のさせ方には関係していないことがわかつ
た。すなわち、封入ガス圧Ｐが一定ならば、ηが
大きいほど始動の確実性あるいは迅速性が良く、
ηが一定ならば封入ガス圧Ｐが小さい方が始動の
確実性あるいは迅速性が良いことがわかる。
の始動の確実性あるいは迅速性はＷ数に関係な
く、封入ガス圧Ｐと安定器の高周波特性値ηの値
に依存していることがわかつた。しかもηの値の
変化のさせ方には関係していないことがわかつ
た。すなわち、封入ガス圧Ｐが一定ならば、ηが
大きいほど始動の確実性あるいは迅速性が良く、
ηが一定ならば封入ガス圧Ｐが小さい方が始動の
確実性あるいは迅速性が良いことがわかる。
この結果をもとに、PS〔％〕＝95〔％〕における
高周波特性値ηと封入ガス圧Ｐとの関係をとつた
のが第８図である。第８図よりPS〔％〕を95〔％〕
以上に保つためには（高信頼性を得るため） (a) 50≦Ｐ≦150のとき η≧0.58 (b) 150＜Ｐ≦250のとき η≧0.70 (c) 250＜Ｐ≦350のとき η≧0.82 (d) 350＜Ｐ≦500のとき η≧0.95 であることが必要であることがわかる。
高周波特性値ηと封入ガス圧Ｐとの関係をとつた
のが第８図である。第８図よりPS〔％〕を95〔％〕
以上に保つためには（高信頼性を得るため） (a) 50≦Ｐ≦150のとき η≧0.58 (b) 150＜Ｐ≦250のとき η≧0.70 (c) 250＜Ｐ≦350のとき η≧0.82 (d) 350＜Ｐ≦500のとき η≧0.95 であることが必要であることがわかる。
これに対して従来の高圧ナトリウムランプ装置
について調査したところ、例えばＰ＝200［Torr］
の高圧ナトリウムランプに用いられていた安定器
のηは0.47〜0.62であり、いずれも上記範囲をは
ずれていた。上記以外封入ガス圧の高圧ナトリウ
ムランプ装置についても調査したところ上記範囲
をはずれていた。
について調査したところ、例えばＰ＝200［Torr］
の高圧ナトリウムランプに用いられていた安定器
のηは0.47〜0.62であり、いずれも上記範囲をは
ずれていた。上記以外封入ガス圧の高圧ナトリウ
ムランプ装置についても調査したところ上記範囲
をはずれていた。
何故このような安定器を使用していたかは、以
下の理由によるものと考えられる。すなわち従来
は高圧ナトリウムランプの始動特性が安定器の高
周波特性に関係していることに気づかなかつたた
め、安定器としてコストの低いものを使用してい
た。しかしてコストの低い安定器は全般的に高周
波特性の悪いものであり、従つて高圧ナトリウム
ランプ装置として始動特性の悪いものが使用され
ていたものと考えられる。尚ここで、封入ガス圧
を50〔Torr〕未満にすると、立ち消え電圧を充分
に低くすることができないという問題があり、一
方、封入ガス圧が500〔Torr〕を越えると、信頼
性が低下するという問題がある。
下の理由によるものと考えられる。すなわち従来
は高圧ナトリウムランプの始動特性が安定器の高
周波特性に関係していることに気づかなかつたた
め、安定器としてコストの低いものを使用してい
た。しかしてコストの低い安定器は全般的に高周
波特性の悪いものであり、従つて高圧ナトリウム
ランプ装置として始動特性の悪いものが使用され
ていたものと考えられる。尚ここで、封入ガス圧
を50〔Torr〕未満にすると、立ち消え電圧を充分
に低くすることができないという問題があり、一
方、封入ガス圧が500〔Torr〕を越えると、信頼
性が低下するという問題がある。
すなわち、封入ガス圧を高めると、点灯中の発
光管の内圧が数気圧にも達し、発光管の電極封止
部がこの気圧にランプ寿命の12000時間の間、気
密性を保てなくなるという問題がある。
光管の内圧が数気圧にも達し、発光管の電極封止
部がこの気圧にランプ寿命の12000時間の間、気
密性を保てなくなるという問題がある。
以上のように高圧ナトリウムランプの始動性が
安定器の高周波特性と密接に関連している原因を
調べるため、高圧ナトリウムランプの始動装置が
動作したとき、安定器から誘起されるパルスの波
形について測定してみた。その結果次のことが判
明した。すなわち、ηの大きい安定器から誘起さ
れるパルスは第９図ａに示すような減衰振動波形
を示し、第１のピークでけでなく、第２、第３の
ピークが観測され、比較的長時間にわたり、高電
圧が発光管に印加されている。これに対し、ηの
小さい安定器から誘起されるパルスは第９図ｂの
ように制動のかかつた減衰波形を示しており、第
２、第３のピークがほとんどみられず、高電圧が
短時間しか発光管に印加されないと推測される。
このことは高圧パルスが発光管に印加され、放電
破壊がおこり、電極にアークスポツトが形成さ
れ、安定なアーク放電に移行するという始動のメ
カニズムを想定する際、パルスが印加されてから
放電を生じるまでの時間、アークスポツトを形成
するまでの時間などを考慮すると、パルスの印加
されている時間が長い程始動性が良いと思われ、
上述の実験結果と一致する。
安定器の高周波特性と密接に関連している原因を
調べるため、高圧ナトリウムランプの始動装置が
動作したとき、安定器から誘起されるパルスの波
形について測定してみた。その結果次のことが判
明した。すなわち、ηの大きい安定器から誘起さ
れるパルスは第９図ａに示すような減衰振動波形
を示し、第１のピークでけでなく、第２、第３の
ピークが観測され、比較的長時間にわたり、高電
圧が発光管に印加されている。これに対し、ηの
小さい安定器から誘起されるパルスは第９図ｂの
ように制動のかかつた減衰波形を示しており、第
２、第３のピークがほとんどみられず、高電圧が
短時間しか発光管に印加されないと推測される。
このことは高圧パルスが発光管に印加され、放電
破壊がおこり、電極にアークスポツトが形成さ
れ、安定なアーク放電に移行するという始動のメ
カニズムを想定する際、パルスが印加されてから
放電を生じるまでの時間、アークスポツトを形成
するまでの時間などを考慮すると、パルスの印加
されている時間が長い程始動性が良いと思われ、
上述の実験結果と一致する。
尚、上記実施例は希ガスとしてXeを100％封入
したが、ArやKrを10〔％〕程度Xeの代りに封入
しても同様の結果が得られる。
したが、ArやKrを10〔％〕程度Xeの代りに封入
しても同様の結果が得られる。
以上本発明は、Xeを主体とする希ガスをナト
リウム水銀とともにＰ〔Torr〕封入した発光管と
熱応動スイツチを主体とする始動装置とを外管内
に収納した高圧ナトリウムランプと水銀灯用の誘
導性安定器とを組み合わせた高圧ナトリウムラン
プ装置において、安定器の高周波特性値ηを (a) 50≦Ｐ≦150のとき η≧0.58 (b) 150＜Ｐ≦250のとき η≧0.70 (c) 250＜Ｐ≦350のとき η≧0.82 (d) 350＜Ｐ≦500のとき η≧0.95 としたので高圧ナトリウムランプの確実な始動あ
るいは迅速な始動ができる。
リウム水銀とともにＰ〔Torr〕封入した発光管と
熱応動スイツチを主体とする始動装置とを外管内
に収納した高圧ナトリウムランプと水銀灯用の誘
導性安定器とを組み合わせた高圧ナトリウムラン
プ装置において、安定器の高周波特性値ηを (a) 50≦Ｐ≦150のとき η≧0.58 (b) 150＜Ｐ≦250のとき η≧0.70 (c) 250＜Ｐ≦350のとき η≧0.82 (d) 350＜Ｐ≦500のとき η≧0.95 としたので高圧ナトリウムランプの確実な始動あ
るいは迅速な始動ができる。
第１図は始動装置内蔵型の高圧ナトリウムラン
プの一実施例を示す外観図、第２図は本発明の一
実施例の高圧ナトリウムランプ装置の回路構成
図、第３図は安定器の高周波特性を測定するとき
の測定回路図、第４図は安定器の周波数特性図、
第５図ないし第７図は高圧ナトリウムランプ装置
の安定器の高周波特性とランプ始動性との関係を
示す特性図で、第５図はNH360LXについての特
性図、第６図はNH180LXについての特性図、第
７図はNH960LXについての特性図を示す。第８
図は高周波特性と封入ガス圧の関係を示す特性
図、第９図はパルス波形図である。 １……外管、２……口金、３……発光管、４…
…フイラメント、５……熱応動スイツチ、（４，
５が始動装置を構成する）、１０……安定器。
プの一実施例を示す外観図、第２図は本発明の一
実施例の高圧ナトリウムランプ装置の回路構成
図、第３図は安定器の高周波特性を測定するとき
の測定回路図、第４図は安定器の周波数特性図、
第５図ないし第７図は高圧ナトリウムランプ装置
の安定器の高周波特性とランプ始動性との関係を
示す特性図で、第５図はNH360LXについての特
性図、第６図はNH180LXについての特性図、第
７図はNH960LXについての特性図を示す。第８
図は高周波特性と封入ガス圧の関係を示す特性
図、第９図はパルス波形図である。 １……外管、２……口金、３……発光管、４…
…フイラメント、５……熱応動スイツチ、（４，
５が始動装置を構成する）、１０……安定器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 内部にXeガスを主体とする希ガスがナトリ
ウム、水銀とともに封入され、且つ両端に電極が
封止された透光性のセラミツクから構成される発
光管および熱応動スイツチを主体とする始動装置
を、外管内に収納した高圧ナトリウムランプと、
前記高圧ナトリウムランプに直列に接続され、前
記高圧ナトリウムランプを点灯維持する水銀ラン
プ用の誘導性安定器とを具備してなる高圧ナトリ
ウムランプ装置において、 前記安定器の高周波特性値をη＝R0／2π0Liと定 義し、発光管封入ガス圧をＰ〔Torr〕としたと
き、前記高周波特性値ηが (a) 50≦Ｐ≦150のとき η≧0.58 (b) 150＜Ｐ≦250のとき η≧0.70 (c) 250＜Ｐ≦350のとき η≧0.82 (d) 350＜Ｐ≦500のとき η≧0.95 を満たすように選ばれたことを特徴とする高圧ナ
トリウムランプ装置。 （ただし、0〔Hz〕は安定器の共振周波数、R0
〔Ω〕は共振周波数における安定器の抵抗成分、
Li〔Ｈ〕は商用周波数〔Hz〕の基準電流Ｉ〔Ａ〕
を安定器に流したとき、安定器にあらわれる電圧
降下分をVi〔Ｖ〕としたときLi＝Vi／2πI〔Ｈ〕で 定義される。）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14995782A JPS5940456A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | 高圧ナトリウムランプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14995782A JPS5940456A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | 高圧ナトリウムランプ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5940456A JPS5940456A (ja) | 1984-03-06 |
| JPS6367748B2 true JPS6367748B2 (ja) | 1988-12-27 |
Family
ID=15486292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14995782A Granted JPS5940456A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | 高圧ナトリウムランプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5940456A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0364333U (ja) * | 1989-10-30 | 1991-06-24 |
-
1982
- 1982-08-31 JP JP14995782A patent/JPS5940456A/ja active Granted
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| NATIONAL TECHNICAL REPORT=1981 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0364333U (ja) * | 1989-10-30 | 1991-06-24 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5940456A (ja) | 1984-03-06 |
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