JP2001085177A - 高圧放電ランプ、高圧放電ランプ点灯装置および照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】外管内の部品の配置が比較的容易で、しかもラ
ンプ不点時に始動器の動作を確実に停止させる高圧放電
ランプ、これを用いた高圧放電ランプ点灯装置および照
明装置を提供する。 【解決手段】発光管に印加するパルス電圧を発生する始
動器と、これを実質的に短絡する常開形熱応動スイッチ
と、始動器と並列的に接続され常開形熱応動スイッチを
加熱するように配設された加熱体と、を外管内に備えて
いる。始動器は、パルス発生手段およびパルス停止手段
を含んでいる。ランプ不点時に加熱体が常開形熱応動ス
イッチを加熱するので、常開形熱応動スイッチが応動し
て始動器を短絡するので、パルス電圧発生が停止する。
発光管の発生熱に応動させるのは始動器のパルス停止手
段の常閉形熱応動スイッチだけでよい。常開形熱応動ス
イッチおよび加熱体をパルス停止手段と直列接続するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、始動時にパルス電
圧を発生させる始動器を備えた高圧放電ランプ、これを
用いた高圧放電ランプ点灯装置および照明装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】高圧ナトリウムランプなどの高圧放電ラ
ンプを、２次開放電圧のなるべく低い小形の安定器を用
いて始動するには、パルス電圧を発生して、これを発光
管に印加して放電媒体の絶縁を破壊するのが効果的であ
る。このため、高圧放電ランプに始動器を内蔵したもの
が従来から使用されている。

【０００３】従来の高圧放電ランプに内蔵の始動器は、
自己発熱形熱応動スイッチを備えていて、安定器の２次
開放電圧を印加すると、自己発熱形熱応動スイッチが自
己発熱により温度上昇し、やがて熱応動により当該スイ
ッチがオンする。オンすると、安定器を介して電流が流
れる。一方、自己発熱形熱応動スイッチは、オンにより
自己発熱が停止するから、温度が再び低下しだして、や
がて熱応動により当該スイッチがオフする。その瞬間
に、安定器に通流していた電流が遮断され、その際の過
渡現象によって安定器にパルス電圧が発生し、パルス電
圧は発光管に印加されて、高圧放電ランプの始動が促進
されるように構成されている。

【０００４】しかし、発光管が不良でパルス電圧を印加
しても始動しないときに、パルス電圧が連続して発生す
ると、電源ラインにノイズが発生するという問題があ
る。また、甚だしいときには安定器や配線の絶縁が破壊
され、それらが焼損するなどの不都合が生じる虞があ
る。

【０００５】そこで、始動時に所定時間だけパルス電圧
を発生したら、自動的にパルス電圧の発生を停止させる
ために、特許第２８５０３１３号公報では、始動器２と
直列に第１の熱応動スイッチ３を接続するとともに、こ
れらに並列に第１の熱応動スイッチ３を加熱する加熱用
抵抗体４と第２の熱応動スイッチ５との直列回路を接続
している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来技術に
おいては、第１の熱応動スイッチ３と第２の熱応動スイ
ッチ５とを、発光管の始動後にともに発光管の熱によっ
て加熱されてオフするように配設する必要がある一方、
第１および第２の熱応動スイッチ３、５は回路上の電位
が異なるので、互いに絶縁関係に配置しなければならな
い。しかも、第１の熱応動スイッチ３は、加熱用抵抗体
４によっても適切に加熱されるように配置されていなけ
ればならない。

【０００７】このため、従来技術においては、外管内の
第１の熱応動スイッチ３、第２の熱応動スイッチ５およ
び加熱用抵抗体４の適切な配置が比較的難しいという問
題がある。

【０００８】本発明は、外管内の部品の配置が比較的容
易で、しかもランプ不点時に始動器の動作を確実に停止
させる高圧放電ランプ、これを用いた高圧放電ランプ点
灯装置および照明装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を達成するための手段】請求項１の発明の高圧放
電ランプは、透光性放電容器の両端に一対の電極を封装
し内部にイオン化媒体を封入してなる発光管と；発光管
の電極に印加するパルス電圧を発生させる始動器と；始
動器を実質的に短絡する常開形熱応動スイッチと；始動
器と並列的に接続され、常開形熱応動スイッチを加熱す
るように配設された加熱体と；発光管、始動器、常開形
熱応動スイッチおよび加熱体を内部に収納する外管と；
を具備していることを特徴としている。

【００１０】本発明および以下の各発明において、特に
指定しない限り用語の定義および技術的意味は次によ
る。

【００１１】＜高圧放電ランプについて＞高圧放電ラン
プは、高圧ナトリウムランプ、メタルハライドランプな
どの高圧放電ランプ全般に適用することができる。した
がって、発光管はその材質および封入するイオン化媒体
を高圧放電ランプの種類に応じて適宜選択することがで
きるものとする。

【００１２】また、発光管の始動を容易にするために、
一方の電極と同電位の始動用補助導体を発光管に近接し
ながら他方の電極近傍まで延在させることができる。

【００１３】＜発光管について＞発光管は、透光性放電
容器、一対の電極およびイオン化媒体を備えて構成され
ている。

【００１４】透光性放電容器は、石英ガラス、透光性セ
ラミックスなどの透光性、耐火性および気密性を備えた
材料によって形成されていて、放電空間を包囲し、電極
を気密に封装する。

【００１５】一対の電極は、透光性放電容器の内部に離
間対向して封装される。透光性放電容器が細長い場合に
は、その両端に封装される。また、透光性放電容器が球
状ないし楕円球状である場合には、一対の電極を透光性
放電容器の両端に封装する両端封止構造にするばかりで
なく、要すれば一端側からほぼ平行に離間させて封装す
る片封止構造にすることができる。

【００１６】イオン化媒体は、透光性放電容器の内部に
封入される。イオン化媒体は、高圧放電ランプの種類に
応じて異なる。

【００１７】すなわち、高圧ナトリウムランプの場合、
発光金属がナトリウムＮａ、希ガスがキセノンＸｅであ
り、さらに水銀Ｈｇをナトリウムアマルガムの形で封入
することが多い。

【００１８】メタルハライドランプの場合、発光金属の
ハロゲン化物およびアルゴンＡｒ、キセノンＸｅなどの
希ガスである。発光金属は、ナトリウムＮａ、タリウム
Ｔｌ、インジウムＩｎ、リチウムＬｉ、スカンジウムＳ
ｃおよび希土類の一種または複数種を所望の演色性、発
光効率および色温度になるように適宜選択して用いる。
ハロゲンとしては、ヨウ素、臭素および塩素などを用い
ることができる。

【００１９】＜始動器について＞始動器は、高圧放電ラ
ンプの始動時に始動に必要なパルス電圧を発生して、発
光管に印加し、高圧放電ランプの始動を促進するために
機能する。そのため、始動器は、パルス発生手段および
パルス停止手段を備えている。そして、高圧放電ランプ
に印加される少なくとも安定器の２次開放電圧またはそ
れに近い値の電圧により作動する。したがって、多くの
場合、始動器は、発光管と並列接続される。

【００２０】始動器のパルス発生手段は、電圧の印加に
より作動を開始して、パルス電圧を発生するように作用
する。すなわち、パルス発生手段は、スイッチ要素を含
み、当該スイッチ要素がオン状態からオフ状態に変化す
る瞬間に安定器に通流していた電流が遮断されることに
伴う過渡現象によって、安定器からパルス電圧が発生す
る。そして、パルス電圧は、発光管の一対の電極間また
は一方の電極と他方の電極に接続しているが他方の電極
の近くまで延在している始動用補助導体との間に印加さ
れて、発光管の始動を促進する。

【００２１】また、パルス発生手段は、上記のようにパ
ルス電圧を発生させれば、どのような構造であってもよ
い。

【００２２】これに対して、始動器のパルス停止手段
は、パルス電圧の発生開始の所要時間経過後にスイッチ
要素の動作を停止させることにより、パルス電圧の発生
を停止するように機能する。

【００２３】次に、スイッチ要素が異なる始動器の主な
構成例を以下に示す。

【００２４】（１）非直線コンデンサを用いる構成 この構成は、パルス発生手段のスイッチ要素として、発
光管に対して並列的に非直線コンデンサを配設する。

【００２５】非直線コンデンサは、ブレークオーバ電圧
以下の電圧が印加されているときにはオン状態であり、
印加電圧がブレークオーバ電圧を超えると、オフ状態に
なる一種の無接点スイッチである。このため、電源を投
入して、交流電圧の半サイクルにおいて、その瞬時値が
ブレークオーバ電圧より低い位相期間中は非直線コンデ
ンサはオンしていて、安定器には電流が流れているが、
印加電圧の瞬時値が非直線コンデンサのブレークオーバ
電圧を超えた瞬間に、非直線コンデンサがオフするの
で、安定器に流れていた電流が遮断されて逆起電力によ
るパルス電圧が安定器に発生する。

【００２６】なお、非直線コンデンサのブレークオーバ
電圧の交流電圧の半サイクルに対する位相を調整するた
めに、非直線コンデンサと直列に抵抗器およびトリガー
素子の並列回路を接続するなど付帯回路を適宜組み合わ
せることができる。また、その場合に、トリガー素子な
どの半導体素子を、許容温度内で作動させるために、外
管内から出して口金内に収納することを許容する。

【００２７】次に、パルス停止手段は、非直線コンデン
サと直列に常閉形熱応動スイッチを接続し、これを発光
管の発生熱に応動するように配置することにより構成さ
れている。そして、始動後発光管が発熱すると、常閉形
熱応動スイッチはオフするので、非直線コンデンサは開
放されてパルス電圧発生動作が停止する。

【００２８】（２）点灯管を用いる構成 この構成は、パルス発生手段のスイッチ要素として、点
灯管を発光管に対して並列的に配設している。

【００２９】点灯管は、小形の放電容器の内部に少なく
とも一方の電極がバイメタル可動接点を備えた一対の電
極をわずかな間隔をおいて封装し、希ガスを封入してな
る一種の熱応動スイッチである。

【００３０】そうして、電源を投入すると、点灯管の一
対の電極間に安定器の２次開放電圧が印加されてその間
にグロー放電が生起し、その際の発生熱で電極のバイメ
タル可動接点が加熱されるので、変位を開始して、ほど
なくして点灯管の一対の電極が接触してオン状態とな
り、安定器に電流が流れる。点灯管がオンすると、点灯
管内の発熱が停止するので、バイメタル可動接点の温度
が低下しだし、やがて再び一対の電極が離間して点灯管
がオフする。その瞬間に安定器に流れていた電流が遮断
されるために、逆起電力によるパルス電圧が安定器に発
生する。

【００３１】次に、パルス停止手段は、発光管の発生熱
に応動する常閉形熱応動スイッチ（ここでは、以下「第
１の常閉形熱応動スイッチ」という。）に加えてヒータ
および第２の常閉形熱応動スイッチの直列回路を点灯管
と直列に接続することによって構成されている。点灯管
のオンしている間に点灯管を介してヒータに通電するの
で、点灯管のオン、オフによるパルス電圧の発生中にヒ
ータが発熱し、第２の常閉形熱応動スイッチを加熱す
る。第２の常閉形熱応動スイッチは、加熱されると、や
がてオフするので、点灯管への通電回路が開放されてパ
ルス電圧発生動作が停止する。

【００３２】しかし、第２の常閉形熱応動スイッチがオ
フすると、ヒータの発熱が停止するので、第２の常閉形
熱応動スイッチは暫くすると、再びオンし、点灯管によ
るパルス電圧発生動作が再開する。ヒータおよび第２の
常閉形熱応動スイッチは、それらの熱容量が大きいた
め、熱慣性が点灯管のそれより相対的に大きくなるか
ら、そのためパルス電圧発生動作は、間欠的に行われる
ことになる。その間に高圧放電ランプが始動すれば、第
１の常閉形熱応動スイッチは、発光管の発生熱によって
加熱されるので、オフ状態を維持してパルス電圧発生は
継続的に停止する。

【００３３】なお、ヒータとしては、たとえばセラミッ
クス被覆抵抗体を用いることができる。

【００３４】（３）常閉形熱応動スイッチを用いる構成 この構成は、パルス電圧発生手段のスイッチ要素とし
て、常閉形熱応動スイッチを発光管に対して並列的に配
設しているとともに、常閉形熱応動スイッチを加熱する
ために、タングステンフィラメントヒータを直列接続し
ている。

【００３５】そうして、電源を投入すると、最初常閉形
熱応動スイッチはオンしているので、タングステンフィ
ラメントヒータに安定器を介して通電が行われて、タン
グステンフィラメントヒータが発熱するとともに、安定
器に電流が流れる。常閉形熱応動スイッチは、タングス
テンフィラメントヒータの熱に応動して、やがてオフす
る。その瞬間に安定器に流れていた電流が遮断されるの
で、逆起電力によるパルス電圧が安定器に発生する。

【００３６】次に、パルス停止手段は、常閉形熱応動ス
イッチが発光管の発生熱にも応動するようにすることに
よって構成されている。

【００３７】そうして、発光管が始動して温度上昇する
と、これに伴って常閉形熱応動スイッチは、継続的にオ
フ状態となるので、高圧放電ランプの点灯中パルス電圧
発生動作を停止する。

【００３８】＜始動器を実質的に短絡する常開形熱応動
スイッチについて＞始動器を実質的に短絡する常開形熱
応動スイッチは、始動器と並列的に接続されるが、発光
管を短絡しないように配慮すべきである。たとえば、始
動器が非直線コンデンサを主体として構成されている場
合には、上記常開形熱応動スイッチは、付帯的な回路に
対しては直列接続するように接続する。また、始動器が
点灯管を主体として構成されている場合には、常開形熱
応動スイッチは、パルス停止手段を構成しているヒータ
に対しては直列接続するように接続する。さらに、始動
器がタングステンフィラメントヒータおよび常閉形熱応
動スイッチを主体として構成されている場合には、上記
常開形熱応動形スイッチは、タングステンフィラメント
ヒータに対しては直列接続するように接続する。

【００３９】また、始動器を実質的に短絡する常開形熱
応動スイッチは、後述する加熱体により加熱されて熱応
動するが、発光管の熱にも応動してオンするように構成
してもよいし、応動しないように構成してもよい。しか
し、発光管の熱に応動する場合、瞬時停電時にも対応す
るためには、始動器のパルス停止手段より速く復帰して
オフするように構成する必要がある。

【００４０】＜加熱体について＞加熱体は、始動器と並
列的に接続されて常開形熱応動スイッチを加熱して、熱
応動によりオンさせる。

【００４１】また、加熱体には、炭素被膜抵抗器、セラ
ミックス被覆ヒータ、タングステンフィラメントヒータ
などを用いることができる。

【００４２】＜外管について＞外管は、発光管、始動
器、常閉形熱応動スイッチおよび加熱体を内部に収納す
るが、始動器については少なくともその主要部が収納さ
れていればよく、一部が口金内に収納されるなど外管の
外部に配設されていてもよい。

【００４３】また、外管の内部は排気されて真空または
主として不活性ガスたとえば窒素などを封入しているこ
とを許容する。しかし、外気に対して封止されているこ
とは必須ではない。

【００４４】さらに、外管の形状は、自由であり、たと
えばＴ形、ＥＤ形およびＢＴ形などを採用することがで
きる。また、Ｔ形であっても両端封止構造を採用するこ
ともできる。

【００４５】さらにまた、外管の材質は、自由であり、
たとえば硬質ガラスを用いることができる。

【００４６】＜本発明の作用について＞ （１）ランプ正常時 電源投入時には安定器の２次開放電圧が発光管および始
動器に印加されるので、始動器のパルス発生手段が作用
して安定器からパルス電圧が発生して発光管に印加さ
れ、高圧放電ランプの発光管の始動を促進する。発光管
が始動すると、始動器のパルス停止手段が作用して、パ
ルス電圧の発生が停止する。

【００４７】また、電源の投入と同時に安定器の２次開
放電圧は、加熱体にも印加されるため、加熱体が発熱を
開始して常開形熱応動スイッチを加熱しだす。ところ
が、加熱体および常開形熱応動スイッチの熱慣性が大き
いため、常開形熱応動スイッチがオンする前に、始動器
によるパルス電圧の印加により発光管が始動を完了し
て、始動器はその動作を停止する。発光管が始動する
と、発光管の両端電圧は、ランプ電圧になり、大幅に低
下するため、加熱体に印加する電圧も低下するから、常
開形熱応動スイッチは、オンすることができない。これ
とは別に、始動器のパルス停止手段の動作に伴って加熱
体および常開形熱応動スイッチが開放されるように接続
すれば、加熱体および常開形熱応動スイッチは強制的に
動作を停止する。

【００４８】（２）ランプ不点時 発光管が不点になっていると、始動器は、そのパルス発
生手段が作用して、安定器からパルス電圧が発生する。
そして、パルス電圧は発光管に印加されるが、高圧放電
ランプは不点になっているので始動しない。

【００４９】また、安定器の２次開放電圧は、加熱体に
も印加されるので、加熱体は発熱を開始して常開形熱応
動スイッチを加熱する。これにより、常開形熱応動スイ
ッチの温度が上昇するので、やがて常開形熱応動スイッ
チがオンする。そして、始動器は、常開形熱応動スイッ
チによって短絡されるので、その動作を停止するから、
パルス電圧は発生しなくなる。始動器のパルス発生停止
は、電源が投入されている間継続する。

【００５０】（３）瞬時停電時 高圧放電ランプの点灯中に瞬時停電が発生すると、高圧
放電ランプは、始動器のパルス停止手段が解除されるま
で消灯するが、その後発光管が冷却すると、始動器が作
動を開始して、再始動する。

【００５１】加熱体およびこれに応動する常開形熱応動
スイッチは、発光管正常時における場合と同様な作用を
行う。

【００５２】本発明の高圧放電ランプは、以上詳述した
ように作用するから、発光管の不良時には始動器による
パルス電圧が所定時間たとえば３分間発生した後に自動
的に停止するので、パルス電圧が長時間連続して発生す
ることによる安定器や配線の焼損が生じない。

【００５３】また、発光管の熱に応動する熱応動スイッ
チを始動器のパルス停止手段一つだけにすることができ
るので、常開形熱応動スイッチおよび加熱体の配置が容
易になるとともに、始動器の動作およびその動作の停止
の信頼性が高くなる。

【００５４】請求項２の発明の高圧放電ランプは、請求
項１記載の高圧放電ランプにおいて、始動器は、非直線
コンデンサ、非直線コンデンサと直列接続された抵抗器
および抵抗器に並列接続されたトリガー素子を備えてお
り；常開形熱応動スイッチは、少なくとも非直線コンデ
ンサを短絡するように接続されている；ことを特徴とし
ている。

【００５５】本発明は、非直線コンデンサを用いた始動
器に好適な構成を規定している。非直線コンデンサにト
リガー素子および抵抗器の並列回路を直列接続すること
により、非直線コンデンサのブレークオーバ電圧の交流
電圧半サイクルの所望の位相角になるように調整するこ
とができる。これにより、パルス電圧のエネルギーを大
きくするとともに、始動に効果的な位相でパルス電圧を
印加することができる。

【００５６】また、常開形熱応動スイッチによる発光管
の短絡を回避するためには、トリガー素子および抵抗器
の並列回路と常開形熱応動スイッチとを直列に接続する
ことが望ましく、これにより常開形熱応動スイッチがオ
ンしたときに発光管が短絡されるのを回避することがで
きる。

【００５７】さらに、始動器のパルス停止手段として発
光管の熱に応動する常閉形熱応動スイッチを非直線コン
デンサと直列に接続することが好ましい。この場合、常
開形熱応動スイッチおよび加熱体を上記常閉形熱応動ス
イッチと直列接続すると、発光管の始動後加熱体および
常開形熱応動スイッチの動作を停止させる構成が簡単に
ある。

【００５８】請求項３の発明の高圧放電ランプは、請求
項１または２記載の高圧放電ランプにおいて、始動器
は、パルス電圧発生手段と、発光管の発生熱に応動して
オフする常閉形熱応動スイッチを含みパルス発生手段、
常開形熱応動スイッチおよび加熱体に対して直列接続し
たパルス停止手段と、を備えていることを特徴としてい
る。

【００５９】本発明は、パルス停止手段の好適な構成を
規定している。

【００６０】パルス停止手段は、発光管が始動後に発光
管の熱に応動してオフすることによって、始動器のパル
ス発生動作を停止させる手段であるが、本発明において
は、さらに加熱体および常開形熱応動スイッチの回路を
も開放するのに機能している。 したがって、加熱体お
よび常開形熱応動スイッチは、発光管始動後開放されて
いるので、発光管が正常なときには機能していない。し
かし、発光管の不良時には、パルス停止手段が機能しな
いでオンしているため、加熱体および常開形熱応動スイ
ッチは、これらに安定器の出力電圧が印加されるので、
機能する。

【００６１】そうして、本発明においては、始動器のパ
ルス停止手段である常閉形熱応動スイッチのみを発光管
の熱に応動するように配設するだけでよいので、発光管
に対する部品の配置が容易になる。もちろん、発光管不
良時には、加熱体および常開形熱応動スイッチによっ
て、始動器の連続作動を防止することができる。

【００６２】請求項４の発明の高圧放電ランプ点灯装置
は、請求項１ないし３のいずれか一記載の高圧放電ラン
プと；交流電源および高圧放電ランプの間に介在して始
動器の作動に伴ってパルス電圧を発生するととともに、
高圧放電ランプの限流手段として作用する安定器と；を
具備していることを特徴としている。

【００６３】本発明は、高圧放電ランプと、これと協働
して始動時にパルス電圧を発生する安定器とで構成され
る。

【００６４】高圧放電ランプは、請求項１ないし３の構
成を備えているので、発光管不良時には始動器の連続作
動が停止され、これにより電源ラインには短時間しかノ
イズが発生しなくなり、さらには配線や安定器の焼損を
も防止することができる。

【００６５】請求項５の発明の照明装置は、照明装置本
体と；照明装置本体に装着された請求項１ないし３のい
ずれか一記載の高圧放電ランプと；を具備していること
を特徴としている。

【００６６】「照明装置」とは、高圧放電ランプの発光
を何らかの目的で用いるように構成されたあらゆる装置
を含む広い概念を意味する。したがって、照明、光投射
および光化学反応など各種用途に幅広く適応する。

【００６７】照明用としては、屋内用および屋外用の各
種照明器具に適応する。

【００６８】光投射用としては、液晶プロジェクタ、オ
ーバーヘッドプロジェクタや広告・宣伝または標識など
の表示体への投光用に適応する。

【００６９】光化学反応用としては、光硬化性樹脂・光
乾燥性インキの処理、合成樹脂の合成などに適応する。

【００７０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００７１】図１は、本発明の高圧放電ランプおよび高
圧放電ランプ点灯装置の第１の実施形態を示す回路図で
ある。

【００７２】本実施形態は、非直線コンデンサを備えた
始動器を用いている。

【００７３】図において、ＡＳは交流電源、Ｂは安定
器、ＨＰＳは高圧ナトリウムランプである。

【００７４】＜交流電源ＡＳについて＞交流電源ＡＳ
は、商用２００Ｖ交流電源である。

【００７５】＜安定器Ｂについて＞安定器Ｂは、２００
Ｖ高力率水銀灯用安定器であり、シングルチョークＣ
Ｈ、力率改善用コンデンサＣｐおよび放電抵抗器Ｒ１を
備えている。

【００７６】シングルチョークＣＨは、高圧ナトリウム
ランプＨＰＳと交流電源ＡＳとの間に直列に介在し、パ
ルス電圧発生と、限流作用とを担当する。

【００７７】力率改善用コンデンサＣｐは、交流電源Ａ
Ｓの両極間に接続されていて、進相電流を流してシング
ルチョークＣＨおよび高圧ナトリウムランプＨＰＳが構
成する負荷回路に流れる遅相電流を相殺して、力率を改
善する。

【００７８】放電抵抗Ｒ１は、安定器Ｂが交流電源ＡＳ
から切り離されたときに、力率改善用コンデンサＣｐに
残留する電荷を放電して、安全を図る。

【００７９】＜高圧ナトリウムランプＨＰＳについて＞
高圧ナトリウムランプＨＰＳは、発光管１、始動補助導
体２、始動器３、常開形熱応動スイッチ４、加熱体５、
６は外管を備えている。

【００８０】発光管１は、透光性アルミナセラミックス
からなる細長い管を主体とする透光性放電容器１ａの両
端に一対の電極１ｂ１、１ｂ２を封着するとともに、内
部にナトリウムアマルガムとキセノンとを封入して構成
されている。

【００８１】また、発光管１は、図示しない導体枠に上
端を導体バンドを介して支持されるとともに、一方の電
極は導体枠に接続されている。発光管１の他方の電極は
導体９の一端に機械的に支持されると同時に電気的に接
続されている。

【００８２】始動用補助導体２は、基端が図において上
方の電極１ｂ１に接続されるとともに中間が発光管１の
側面に近接して平行に延在し、先端が図において下方の
電極１ｂ２に対向する位置にある。

【００８３】始動器３は、パルス発生手段３ａおよびパ
ルス停止手段３ｂを備えている。そして、始動器３は、
発光管１と並列に接続されている。

【００８４】パルス発生手段３ａは、非直線コンデンサ
Ｃｎｌ、抵抗器Ｒ２およびトリガー素子ＳＩＤＡＣを備
えている。そして、抵抗器Ｒ２およびトリガー素子ＳＩ
ＤＡＣは並列に接続されるとともに、非直線コンデンサ
Ｃｎｌと直列接続されている。

【００８５】パルス停止手段３ｂは、バイメタルスイッ
チからなる常閉形熱応動スイッチＳＷ１を備え、パルス
発生手段３ａと直列接続されているとともに、発光管１
の発生熱に応動するように配設されている。

【００８６】＜常開形熱応動スイッチ４について＞常開
形熱応動スイッチ４は、バイメタルスイッチからなり、
後述する加熱体５に応動するように配置されているとと
もに、非直線コンデンサＣｎｌに並列接続されている。

【００８７】＜加熱体５について＞加熱体５は、セラミ
ックス被覆ヒータからなり、パルス発生手段３ａに配列
接続されている。なお、加熱体５と常開形熱応動スイッ
チ４とは、約１ｍｍ離間している程度に接近させてお
く。また、加熱体５の抵抗値は３０ｋΩである。

【００８８】＜外管６について＞外管６は、発光管１、
始動補助導体２、始動器３、常開形熱応動スイッチ４お
よび加熱体５を内部に収納し、内部が排気されて真空に
なっているとともに、図示しないネック部に口金を装着
している。ただし、始動器３のトリガー素子ＳＳＳは、
その耐熱性のために、外管６から外部に導出されて口金
内に収納されている。

【００８９】＜回路動作について＞パルス発生およびそ
の停止を中心に回路動作について説明する。

【００９０】（１）ランプ正常時 交流電源ＡＳを投入すると、安定器Ｂの出力端から２０
０Ｖの電圧が高圧ナトリウムランプＨＰＳに印加され
る。そして、この電圧は、パルス停止手段３ｂの常閉形
熱応動スイッチＳＷ１を介してパルス発生手段３ａに印
加される。

【００９１】パルス発生手段３ａにおいては、その非直
線コンデンサＣｎｌがブレークオーバ電圧に達していな
いうちはオン状態にあるので、交流電源ＡＳ、安定器Ｂ
のシングルチョークコイルＣＨ、常閉形熱応動スイッチ
ＳＷ１、非直線コンデンサＣｎｌ、抵抗器Ｒ２および交
流電源ＡＳの経路を電流が流れ、シングルチョークコイ
ルＣＨに電磁エネルギーが蓄積される。

【００９２】一方、抵抗器Ｒ２の電圧降下がトリガー素
子ＳＩＤＡＣのトリガー電圧に等しくなる交流半サイク
ルの位相になると、トリガー素子がブレークダウンす
る。これにより、非直線コンデンサＣｎｌに急激に瞬時
値の大きな電圧が印加される。そのため、非直線コンデ
ンサＣｎｌがブレークオーバして、オフ状態に切り替わ
る。これに伴って安定器ＢのシングルチョークＣＨに流
れていた電流が遮断されるので、パルス電圧が発生し
て、高圧ナトリウムランプＨＰＳの発光管１に印加され
る。パルス電圧は、始動補助導体２と下部の電極１ｂ２
との間に大きな電界強度を形成するので、イオン化媒体
の絶縁が破壊されて始動しやすくなる。

【００９３】そうして、発光管１が始動すると、その発
生熱で始動器３のパルス停止手段３ｂの常閉形熱応動ス
イッチＳＷ１がオフするので、パルス発生手段３ａが開
放されるので、パルス電圧の発生は停止する。実施例で
は３分以内にパルス電圧発生が停止した。また、常閉形
熱応動スイッチＳＷ１のオフにより、加熱体５も開放さ
れるので、常開形熱応動スイッチ５は、動作しない。

【００９４】（２）ランプ不点時 始動器３が動作してパルス電圧が安定器Ｂから発生して
発光管１に印加されるが、発光管１が始動しないので、
同時に加熱体５に継続的に通電する結果、加熱体５が発
熱して常開形熱応動スイッチ４を加熱する。そのため、
やがて常開形熱応動スイッチ４はオンする。これにより
非直線コンデンサＣｎｌが短絡されるので、パルス電圧
は停止する。この状態は、交流電源ＡＳが投入されてい
る間継続する。

【００９５】（３）瞬時停電時 高圧ナトリウムランプＨＰＳは瞬時停電で消灯し、発光
管１冷却すると、始動器３のパルス停止手段３ｂの常閉
形熱応動形スイッチＳＷ１が再びオンする。以後は、発
光管正常時と同様な動作により再始動する。

【００９６】図２は、本発明の高圧放電ランプおよび高
圧放電ランプ点灯装置の第２の実施形態を示す回路図で
ある。

【００９７】図において、図１と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。

【００９８】本実施形態は、始動器３のパルス発生手段
３ａのスイッチ要素として点灯管ＧＳを、またパルス停
止手段３ｂとして発光管１の発生熱に応動する第１の常
閉形熱応動スイッチＳＷ１に加えて第２の常閉形熱応動
スイッチＳＷ２およびこれを加熱するヒータ７を備えて
いる。

【００９９】ヒータ７は、セラミックス被覆ヒータを用
いている。

【０１００】そうして、始動時に点灯管ＧＳのオンでパ
ルス電圧が発生し、第２の常閉熱応動スイッチＳＷ２の
オン、オフにより間欠的にパルス電圧が発生する。

【０１０１】図３は、本発明の高圧放電ランプおよび高
圧放電ランプ点灯装置の第３の実施形態を示す回路図で
ある。

【０１０２】図において、図１と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。

【０１０３】本実施形態は、始動器３のパルス発生手段
３ａのスイッチ要素として第３の常閉形熱応動スイッチ
ＳＷ３およびヒータ８を用いている。

【０１０４】第３の常閉形熱応動スイッチＳＷ３は、ヒ
ータ８の発生熱に応動する。

【０１０５】ヒータ８は、タングステンフィラメントか
らなる。

【０１０６】そうして、交流電源ＡＳを投入すると、始
動器３は、第３の熱応動スイッチＳＷ３が最初オンして
いるが、ヒータ８が発熱して第３の熱応動スイッチＳＷ
３を加熱する結果、オフする。そのとき、安定器Ｂにパ
ルス電圧が発生する。

【０１０７】図４は、本発明の高圧放電ランプおよび高
圧放電ランプ点灯装置の第４の実施形態を示す回路図で
ある。

【０１０８】図において、図１と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。

【０１０９】本実施形態は、始動器３のパルス停止手段
３ｂにタングステンフィラメントＷＦを加えて発光管リ
ーク時にパルス電圧発生を停止するように構成してい
る。

【０１１０】すなわち、発光管１にリークが発生する
と、発光管１の内部に封入されていたキセノンが外管６
内に漏洩する。すると、タングステンフィラメントＷＦ
の両端間の電圧降下によりキセノンのグロー放電が発生
し、タングステンフィラメントＷＦに流入する電流が増
加するので、タングステンフィラメントが断線する。こ
れにより、パルス電圧の発生が停止される。

【０１１１】図５は、本発明の照明装置の一実施形態に
おけるトンネル用の照明器具の断面図である。

【０１１２】図において、１１は高圧ナトリウムラン
プ、１２は照明装置本体である。

【０１１３】高圧ナトリウムランプ１１は、図１に示す
のと同一仕様のものである。

【０１１４】照明装置本体１２は、箱体１２ａ、反射板
１２ｂ、安定器１２ｃ、取付用耳１２ｄおよび透光性ガ
ラス板１２ｅなどからなる。

【０１１５】箱体１２ａは、前面に投光開口１２ａ１を
備えている。

【０１１６】反射板１２ｂは、箱体１２ａ内に収納さ
れ、投光開口１２ａ１に対設され、側面にランプ装着孔
を形成している。したがって、高圧ナトリウムランプ１
１は横向きに装着され、かつ点灯する。

【０１１７】安定器１２ｃは、図１に示すのと同一仕様
であり、箱体１２ａ内において、反射板１２ｂの背面側
に配設されている。

【０１１８】取付用耳１２ｄは、箱体１２ａの背面側に
固着されている。

【０１１９】透光性ガラス板１２ｅは、その周囲をパッ
キング１2ｅ１を介して箱体１2ａの投光開口１2ａ１を
防雨的に覆っている。

【０１２０】

【発明の効果】請求項１ないし３の各発明によれば、発
光管に印加するパルス電圧を発生させる始動器と、これ
を実質的に短絡する常開形熱応動スイッチと、始動器と
並列的に接続され常開形熱応動スイッチを加熱するよう
に配設された加熱体と、を外管内に備えていることによ
り、ランプ不点時に始動器を短絡してパルス電圧の連続
的な発生を停止して電源ラインにノイズが発生するのを
短時間だけにするとともに、始動器のパルス停止手段だ
けを発光管の発生熱に応動させるだけでよいから、外管
内の部品の配置が比較的容易な高圧放電ランプを提供す
ることができる。

【０１２１】請求項２の発明によれば、加えて始動器が
非直線コンデンサと、非直線コンデンサと直列接続され
た抵抗器および抵抗器に並列接続されたトリガー素子を
備えたパルス発生手段を含み、常開形熱応動スイッチが
少なくとも非直線コンデンサを短絡するように接続され
ていることにより、非直線コンデンサを用いた始動器で
ありながら発光管不良の場合にパルス電圧の連続的な発
生を停止する高圧放電ランプを提供することができる。

【０１２２】請求項３の発明によれば、加えて始動器が
パルス発生手段と加熱体および常開形熱応動スイッチの
それぞれに対して直列な発光管の発生熱に応動する常閉
形熱応動スイッチを備えたパルス停止手段を備えている
ことにより、発光管に対する部品の配置が容易な高圧放
電ランプを提供することができる。

【０１２３】請求項４の発明によれば、請求項１ないし
３の効果を有する高圧放電ランプ点灯装置を提供するこ
とができる。

【０１２４】請求項５の発明によれば、請求項１ないし
３の効果を有する照明装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高圧放電ランプおよび高圧放電ランプ
点灯装置の第１の実施形態を示す回路図

【図２】本発明の高圧放電ランプおよび高圧放電ランプ
点灯装置の第２の実施形態を示す回路図

【図３】本発明の高圧放電ランプおよび高圧放電ランプ
点灯装置の第３の実施形態を示す回路図

【図４】本発明の高圧放電ランプおよび高圧放電ランプ
点灯装置の第４の実施形態を示す回路図

【図５】本発明の照明装置の一実施形態を示す断面図

【符号の説明】

ＡＳ…交流電源 Ｂ…安定器 ＣＨ…シングルチョークコイル Ｃｐ…力率改善コンデンサ Ｒ１…放電抵抗 ＨＰＳ…高圧ナトリウムランプ １…発光管 １ａ…透光性放電容器 １ｂ１…電極 １ｂ２…電極 ２…始動補助導体 ３…始動器 ３ａ…パルス発生手段 Ｃｎｌ…非直線コンデンサ Ｒ２…抵抗器 ＳＩＤＡＣ…トリガー素子 ３ｂ…パルス停止手段 ＳＷ１…常閉形熱応動スイッチ ４…常開形熱応動スイッチ ５…加熱体 ６…外管

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透光性放電容器の両端に一対の電極を封装
   し内部にイオン化媒体を封入してなる発光管と；発光管
   の電極に印加するパルス電圧を発生させる始動器と；始
   動器を実質的に短絡する常開形熱応動スイッチと；始動
   器と並列的に接続され、常開形熱応動スイッチを加熱す
   るように配設された加熱体と；発光管、始動器、常開形
   熱応動スイッチおよび加熱体を内部に収納する外管と；
   を具備していることを特徴とする高圧放電ランプ。
2. 【請求項２】始動器は、非直線コンデンサ、非直線コン
   デンサと直列接続された抵抗器および抵抗器に並列接続
   されたトリガー素子を備えたパルス発生手段を含んでお
   り；常開形熱応動スイッチは、少なくとも非直線コンデ
   ンサを短絡するように接続されている；ことを特徴とす
   る請求項１記載の高圧放電ランプ。
3. 【請求項３】始動器は、パルス電圧発生手段と、発光管
   の発生熱に応動してオフする常閉形熱応動スイッチを含
   みパルス発生手段、常開形熱応動スイッチおよび加熱体
   に対して直列接続したパルス停止手段と、を備えている
   ことを特徴とする請求項１または２記載の高圧放電ラン
   プ。
4. 【請求項４】請求項１ないし３のいずれか一記載の高圧
   放電ランプと；交流電源および高圧放電ランプの間に介
   在して始動器の作動に伴ってパルス電圧を発生するとと
   ともに、高圧放電ランプの限流手段として作用する安定
   器と；を具備していることを特徴とする高圧放電ランプ
   点灯装置。
5. 【請求項５】照明装置本体と；照明装置本体に装着され
   た請求項１ないし３のいずれか一記載の高圧放電ランプ
   と；を具備していることを特徴とする照明装置。