JPH03110753A

JPH03110753A - メタルハライドランプ始動装置

Info

Publication number: JPH03110753A
Application number: JP24801189A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Sasaki; 俊一佐々木
Original assignee: Iwasaki Denki KK
Current assignee: Iwasaki Denki KK
Priority date: 1989-09-26
Filing date: 1989-09-26
Publication date: 1991-05-10

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明はメタルハライドランプ始動装置、そのスイッチ
の改良に関する。

特に［従来の技術］メタルハライドランプは可視部全域にわたるスペクトル
を有し、優れた演色性を有するとともに、発光効率も良
好であるため、スポーツ、商業施設などの照明分野に広
く用いられている。

ところで、このメタルハライドランプを始動させるため
に、従来より、第４図に示すような始動装置が組込まれ
て用いられていた。

まず、第４図（Ａ）に示す始動装置１０は、熱応動スイ
ッチ１２と、該スイッチ１２と直列に接続された非線形
強誘電性セラミツクコ゛ンデンサ（以下ＦＥＣという）
１４と、該ＦＥＣ１４と並列的に接続された始動抵抗１
６と、を含む。

そして、熱応動スイッチ１２及びＦＥＣ１４の直列回路
と並列に発光管１８が接続され、該発光管１８の始動補
助電極２０は前記始動抵抗１６に接続されている。

図示例にかかる始動装置は概略以上のように構成されて
いるので、発光管１８が消灯している状態でチョークコ
イル２２を介して始動装置に電圧が印加されると、熱応
動スイッチ１２を介してＦＥＣ１４が発振を開始する。

これと同時に始動抵抗１６を介して始動補助電極２０に
ＦＥＣ１４の発振によって発生したパルス電圧及びチョ
ークコイル２２の二次電圧が印加され、始動補助電極２
０と主電極２４ａの間に放電が行なわれる。従って、発
光管１８の主電極２４ａ、２４ｂ間は放電を生じやすい
状態となり、前記ＦＥＣによるパルス発振により両生電
極２４ａ、２４ｂ間に放電が開始され、発光管１８が点
灯する。

一方、発光管が発生する熱によって熱応動スイッチ１２
が加熱され、該スイッチ１２がＯＦＦ作動する。この結
果、ＦＥＣ１４の発振も停止される。

なお、第４図（Ｂ）′には中高ワット用の始動装置が示
され、ＦＥＣ１４と直列に、半導体スイッチ２６及び抵
抗２８の並列回路が接続されている。

ところが、第４図（Ａ）や第４図（Ｂ）に示す始動装置
では、発光管１８が点灯し、その熱で熱応動スイッチ１
２のＯＦＦ状態が継続されたとしても、始動補助電極２
０、始動抵抗１６を介してＦＥＣ１４に第５図に示すよ
うな電圧が印加されてしまうため、ＦＥＣの劣化が促進
されてしまうという課題があった。

そこで、従来においても、第６図に示すような始動装置
が開発されている。

同図に示す始動装置は、ＦＥＣ１４に対応したＦＥＣ側
熱応動スイッチ１２とは別個に始動抵抗１６に対応した
補助電極側熱応動スイッチ３０を設けている。

このため、発光管１８が点灯してしまえば、同熱応動ス
イッチ１２．３０がＯＦＦ作動し、ＦＥＣ１４には前記
第５図に示したような電圧が印加されなくなり、該ＦＥ
Ｃ１４の劣化も抑えられるのである。

なお、第６図（Ｂ）には中高ワット用の始動装置が示さ
れ、ＦＥＣ１４と直列に、半導体スイッチ２６及び抵抗
２８の並列回路が接続されている。

［発明が解決しようとする課題］ところが、前記第６図に示したような始動装置において
は、ランプの再始動時に始動パルスは発生するもののラ
ンプを点灯することができなくなる場合があるという課
題があった。

すなわち、ランプ点灯中は同熱応動スイッチ１２．３０
ともにＯＦＦ状態にあるが、ランプ消灯・再始動時に冷
却され、ＦＥＣ側熱応動スイッチ１２が補助電極側熱応
動スイッチ３０よりも早くＯＮ状態になってしまうと、
主電極２４ａと始動補助電極２０との間での放電が行な
われないままにＦＥＣ１４が発振を開始する。このため
、主電極２４ａ、２４ｂ間は放電を開始するのが困難な
状態が継続し、ＦＥＣ１４により始動パルスは発生する
ものの、ランプ１８は点灯しないという事態を生じてし
まうのである。

本発明は前記従来技術の課題に鑑みなされたものであり
、その目的はＦＥＣの早期劣化を防止すると共に、ラン
プの再始動を確実に行なうことのできるメタルハライド
ランプの始動装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］前記目的を達成するために、本発明にかかるメタルハラ
イドランプ始動装置は、始動補助電極に電流供給可能な
補助電極側熱応動スイッチと、非線形コンデンサに電流
供給可能なＦＥＣ側熱応動スイッチと、を有するメタル
ハライドランプ始動装置において、前記２つの熱応動ス
イッチは、それぞれバイメタルで構成され、前記ＦＥＣ
側熱応動スイッチは、補助電極側熱応動スイッチより低
い温度でＯＮ状態になることを特徴とする。

［作用］本発明にかかるメタルハライドランプ始動装置は前述し
た手段を有するので、２つの熱応動スイッチがＯＦＦ作
動する際に時間差が生じる。

すなわち、ランプの消灯・再始動時に冷却されると、Ｆ
ＥＣ側熱応動スイッチは、補助電極側熱応動スイッチよ
りも遅れてＯＮ状態となるため、始動補助電極と主電極
との間での放電が可能な状態となった後、ＦＥＣによる
始動パルス発生が開始され、ランプの再始動が確実に行
なわれる。

また、点灯中は点灯補助電極を介してＦＥＣに電圧が印
加されないため、ＦＥＣの早期劣化を防止可能である。

［実施例］以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する
。

第１図は、本発明のメタルハライドランプ始動装置の熱
応動スイッチである。同図（Ａ）は上面図、同図（Ｂ）
は側面図である。また、第２図には本実施例装置と共に
用いられるメタルハライドランプを示す。本実施例では
、４００Ｗのメタルハライドランプを使用した。なお、
前記従来技術対応する部分には符号１００を加えて示し
、説明を省略する。

ＦＥＣ側熱応動スイッチ１１２．補助電極側熱応動スイ
ッチ１３０はそれぞれバイメタルであり、両者は同一材
質かつ同一寸法に構成されている。

そして、該２つの熱応動スイッチ１１２，１３０は、ラ
ンプ点灯中にバイメタルの温度が同じになるように同一
基板、すなわち本実施例ではアルミナ基板１５０上に設
置され、補助電極側熱応動スイッチ１３０のバイメタル
の接触圧力をＦＥＣ側熱応動スイッチ１１２の接触圧力
よりも大きく設定し、ランプ消灯・再始動時に冷却され
ると、補助電極側熱応動スイッチ１３０がＦＥＣ側熱応
動スイッチ１１２よりも高い温度でＯＮ作動するように
しておく。換言すれば、ＦＥＣ側熱応動スイッチ１１２
が、補助電極側熱応動スイッチ１３０よりも遅れてＯＮ
作動するように設定しておくものである。

以上のような構成の２つの熱応動スイッチを従来の回路
にそのまま用いた状態を第３図に示す。

ランプ再始動時にＦＥＣ側熱応動スイッチ１１２は、補
助電極側熱応動スイッチ１３０よりも遅れてＯＮ作動す
るので、まず主電極１２４ａと始動補助電極１２０との
間で放電が可能な状態となった後に、ＦＥＣ側熱応動ス
イッチ１１２がＯＮになりランプの始動に必要なパルス
が発生するので、主電極１２４ａと始動補助電極１２０
との間で放電が開始し、次に放電が主電極間１２４ａ、
１２４ｂに移りランプを確実に点灯させることができる
。

しかもＦＥＣ１１４での無駄なパルス発生を阻止でき、
かつＦＥＣ側熱応動スイッチがＯＦＦの時は、必ず補助
電極側熱応動スイッチ１３０がＯＦＦなので、ＦＥＣ１
１４に始動抵抗１１６を介して電圧が印加されることは
なく、該ＦＥＣＩＩ４の早期劣化を防止できる。

次に２つの熱応動スイッチ１１２，１３０の具体的な構
成について説明する。

前記２つの熱応動スイッチ１１２，１３０を設計するに
あたり、ランプの特性上以下の条件を満たすことが必要
である。

■ランプ点灯状態で一旦電源を切り、すぐに電源を入れ
てランプが始動（点灯）するまでの時間を再始動時間と
いうが、ランプを裸で点灯している場合、無風、３０℃
の状態で再始動時間は１５分以下でなくてはならない。

■ＦＥＣ素子の特性上、ＦＥＣ１１４のパルス発生開始
温度は７０℃以下、理想的には５０℃以下が望ましい。

■ランプ点灯後、主電極１２４ａと始動補助電極１２０
との間で起こる電解現象を防ぐために補助電極側熱応動
スイッチ１３０は５分以内にＯＦＦ作動することが望ま
しい。

さらに、以下の特性が周知である。

（ｉ）第２図に示す構造のランプの場合、ＦＥＣ側熱応
動スイッチ１１２のＯＮ作動温度を７０℃に調整すると
、その時のＦＥＣ１１４の温度は約５０℃とすることが
できる。

（ｉＤランプの寿命までに消灯時のバイメタルの接点の
接触圧力は±５ｇ程度変化する。

前述した条件■〜■及び特性（ｉ）〜（ｉｉ）に基づき
次に示す熱応動スイッチを設計した。その構造は、第１
図の通りである。また、使用したバイメタルは、以下の
特性を有する。

湾曲定数（ｋ）＝１．１８ｘｌＯ−’　［’Ｃ−’］弾
性係数（Ｅ）　＝１．７０Ｘ１０’　　［ｋｇ／ｍｍ１
幅（ｂ）　＝４．　Ｏ［ｍｍ］厚さ（ｔ）＝０．２５［ｍｍｌ有効長（Ｌ）＝１５［ｍｍ］さらに、ＦＥＣ側熱応動スイッチ１１２が開閉する温度
を７０℃にするために、３０℃におけるバイメタルの接
触圧力を８３ｇに調整した。この接触圧力での再始動時
間は約１３分（この際の条件は、裸ロ金上方垂直点灯、
無風、３０℃）であり、条件■をクリアすることができ
る。

また、条件■をクリアするためと、特性（ｉｆ）を考慮
して、３０℃における補助電極側熱応動スイッチ１３０
のバイメタルの接触圧力を５０ｇに調整した。この場合
、ランプ点灯後のバイメタル開放（ＯＦＦ作動）までの
時間は、約４分（この際の条件は、裸ロ金上方垂直点灯
、無風、３０℃）である。そして、前記条件下でのバイ
メタル開閉（ＯＮ１０ＦＦ作動）温度は、約１００℃で
ある。

前述のように、構成された２つの熱応動スイッチ１１２
，１３０をメタルハライドランプ始動装置１１０に組み
込むと、ランプ再始動時に補助電極側熱応動スイッチ１
３０よりも遅れてＦＥＣ側熱応動スイッチがＯＮ作動す
るので、始動補助電極１２０と主電極１２４ａの間の放
電が行なわれている状態で始動パルスが発生し、主電極
１２４ａ、１２４ｂ間での放電が確保され、確実にラン
プを点灯することが可能となる。また、同様の理由によ
り、ＦＥＣに余分な負荷がかからず、７０℃以下という
ＦＥＣにとって適切な温度でパルス発生が行なえるので
、ＦＥＣの早期劣化を防止できる。

なお、本実施例では、第３図に示す回路構成を採ったが
、他の実施例として、例えば、従来の中高ワット用の始
動装置（ＦＥＣと直列に、半導体スイッチ及び抵抗の並
列回路が接続されている回路）にも応用可能である。

［発明の効果］以上説明したように、本発明にかかるメタルハライドラ
ンプ始動装置によれば、２つの熱応動スイッチの接触圧
力に差をつけたので、両者の０Ｎ１０ＦＦ作動に時間差
が生じ、始動補助電極と主電極との間に放電が生じてい
る状態で始動パルスが印加され、確実なランプの再始動
が可能である。

さらに、ＦＥＣに余分な負荷がかからないので、ＦＥＣ
の早期劣化を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかるメタルハライドランプ始動装
置の２つの熱応動スイッチの説明図であり、同図（Ａ）
は上面図、同図（Ｂ）は側面図、第２図は、本発明装置
を用いたメタルハライドランプの説明図、第３図は、本発明の一実施例の回路図、第４図（Ａ）は
、従来の始動装置の回路図であり、同図（Ｂ）はその中
高ワット用の始動装置の回路図、第５図は、形図、第６図（Ａ）は、であり、同図（Ｂ）置の回路図である。従来のＦＥＣに印加される電圧の波従来の他の始動装置の回路図はその中高ワット用の始動装置２，１１２・・・ＦＥＣ側熱応動スイッチ、１４．１
１４・・・ＦＥＣ。２０．１２０・・・始動補助電極、３０．１３０・・・補助電極側熱応動スイッチ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）始動補助電極に電流供給可能な補助電極側熱応動
スイッチと、非線形コンデンサに電流供給可能なＦＥＣ
側熱応動スイッチと、を有するメタルハライドランプ始
動装置において、前記２つの熱応動スイッチは、それぞれバイメタルで構
成され、前記ＦＥＣ側熱応動スイッチは、補助電極側熱応動スイ
ッチより低い温度でＯＮ状態になることを特徴とするメ
タルハライドランプ始動装置。