JPH09129186A - 高圧放電ランプ - Google Patents

高圧放電ランプ

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JPH09129186A
JPH09129186A JP28486695A JP28486695A JPH09129186A JP H09129186 A JPH09129186 A JP H09129186A JP 28486695 A JP28486695 A JP 28486695A JP 28486695 A JP28486695 A JP 28486695A JP H09129186 A JPH09129186 A JP H09129186A
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Akira Yoshii
明 美井
Masahito Wada
雅人 和田
Akio Takubo
章夫 田久保
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 発光管が始動不能になった時に、パルス電圧
の発生を停止する高圧放電ランプを得る。さらに、発光
管がリークした時に、始動器を破壊し、ランプの点灯を
阻止する。 【解決手段】 始動器3と第1の熱応動スイッチ2とで
構成される直列回路に加熱用抵抗体4を並列に接続し、
それに限流抵抗5、電流ヒューズ素子20及び第2の熱
応動素子6を直列に接続した回路を発光管1と並列に接
続する。さらに、始動器3、第1の熱応動スイッチ2及
び限流抵抗5の直列回路に放電ギャップ21を並列接続
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、外管内に発光管と
始動用のパルス電圧を発生させるための始動器とを内蔵
した高圧放電ランプの改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】高圧ナ
トリウムランプ等の始動器内蔵形の高圧放電ランプの始
動回路として、従来より、例えば図3に示すものが知ら
れている。図3に示す従来の第1の高圧放電ランプの始
動回路は、熱応動スイッチ9と加熱用抵抗体10とで構
成された直列回路からなる始動器を発光管1に並列接続
したものであり、高圧放電ランプの外管内に収納されて
いる。この高圧放電ランプを安定器11を介して交流電
源12に接続すると、熱応動スイッチ9が開閉動作を繰
り返す。熱応動スイッチ9が開路する瞬間に安定器11
に流れていた電流が遮断されるので、安定器11の両端
にパルス電圧が発生する。このパルス電圧が電源電圧に
重畳され、発光管1に印加されるので、発光管1の放電
が開始する。高圧放電ランプの安定点灯中は、発光管1
からの放射熱により、熱応動スイッチ9は開路状態に保
たれる。
【0003】しかしながら、上記従来の第1の高圧放電
ランプでは、高圧放電ランプの寿命末期において発光管
1の始動電圧が著しく上昇した場合や、外部からの機械
的衝撃等の何らかの理由により発光管への接続が切断さ
れた場合、発光管1が始動せず、始動器に電源電圧の印
加が続き、パルス電圧が発生し続ける。このような状態
で電源スイッチを投入したまま放置すると、パルス電圧
の継続した印加により安定器11の寿命を短縮したり、
安定器11と高圧放電ランプ間の配線の絶縁低下を引き
起こしたりするおそれがある。
【0004】かかる問題点を解決するために、例えば特
開平7ー105913号公報に記載された従来の第2の
高圧放電ランプが提案されている。その構成を図4に示
す。図4において、始動器14と第1の熱応動スイッチ
13とで構成された直列回路が発光管1に並列接続さ
れ、さらに、これらに加熱用抵抗体15と熱応動スイッ
チ16とで構成された直列回路が並列接続されている。
また加熱用抵抗体15は第1の熱応動スイッチ13に接
近して配置されている。このような構成において、安定
器17と始動器14により発生されるパルスによって発
光管1が点灯しない場合、この高圧パルスの発生が継続
され、同時に加熱用抵抗体15が発熱し、その熱が第1
の熱応動スイッチ13に伝えられ、熱応動スイッチ13
が開放する。その結果、始動器14が点灯回路から切り
放され、パルス電圧の発生が停止される。
【0005】しかしながら、上記従来の第2の高圧放電
ランプでは、正常点灯時において発光管1からの輻射熱
により熱応動スイッチ13及び熱応動スイッチ16が共
に開成状態を維持するよう設定しなければならない。ま
た、高圧放電ランプの再始動時において、もしも熱応動
スイッチ16が熱応動スイッチ13より先に復帰する
と、パルス電圧が発生せず、高圧放電ランプが再始動し
ない可能性がある。そのため、熱応動スイッチ13を熱
応動スイッチ16よりも先に復帰するよう設定しなけれ
ばならず、高圧放電ランプの構成が極めて困難であると
いう問題点を有する。
【0006】また、別の故障原因として、発光管1のリ
ークによるランプ電圧の低下が挙げられる。この場合、
高圧放電ランプの寿命末期等において、発光管1の封着
部の気密性が低下し、発光管1内の始動用の希ガスが真
空の外管内に流出する現象が生ずる場合がある。発光管
1の内部の希ガスが外管内に流出すると、発光管1内の
希ガスの圧力が低下することに加えて、外管内での希ガ
スによる対流と熱伝導により発光管1の温度が低下す
る。そのため、ランプ電圧(発光管1の動作電圧)が正
常な動作時より低下する。発光管1からの希ガスの流出
が進行するにつれてランプ電圧はさらに低下する。ラン
プ電圧が低下するとランプ電流が増加することになり、
ランプ電流の増加は安定器17の過度の温度上昇を招
く。このような状態で一旦電源スイッチを切り、高圧放
電ランプの冷却後再度電源スイッチを投入すると、発光
管1は再び放電を開始する。このような状態で高圧放電
ランプを放置すると、安定器17の線巻の温度上昇によ
り安定器17の寿命を短縮する恐れがある。
【0007】本発明は以上のような従来例の問題点を解
決するためになされたもので、発光管が何らかの原因で
始動不能になったとき又は発光管封着部の気密性が低下
して外管内に始動ガスが流出したときに、パルス電圧が
発生しないようにした安全性の高い高圧放電ランプを提
供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の高圧放電ランプは、両端に一対の電極を有
し内部に発光物質を封入した発光管と、前記発光管の両
電極間にパルス電圧を印加するための始動器とを外管内
に設置した高圧放電ランプであって、前記始動器及び第
1の熱応動スイッチで構成される直列回路と加熱用抵抗
体とで並列回路を構成し、前記並列回路と第2の熱応動
スイッチとで構成される直列回路を前記発光管に並列接
続し、前記第1の熱応動スイッチは前記加熱用抵抗体の
近傍に設けられ、前記発光管始動後は前記発光管からの
輻射熱により前記第2の熱応動スイッチが開成されるよ
うに構成されている。
【0009】上記構成において、前記始動器はグロース
ターターであり、前記並列回路に直列に第2の熱応動ス
イッチと抵抗体とで構成された直列回路を接続したこと
が好ましい。または、前記始動器はグロースターターで
あり、限流抵抗体及び電流ヒューズ素子に直列接続さ
れ、前記グロースターターと前記限流抵抗体とで構成さ
れた直列回路に放電ギャップが並列接続されたことが好
ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の高圧放電ランプは、両端
に一対の電極を有し内部に発光物質を封入した発光管
と、発光管の両電極間にパルス電圧を印加するための始
動器とを外管内に設置し、始動器及び第1の熱応動スイ
ッチで構成される直列回路と加熱用抵抗体とで並列回路
を構成し、前記並列回路と第2の熱応動スイッチとで構
成される直列回路を発光管に並列接続し、第1の熱応動
スイッチを加熱用抵抗体の近傍に設け、発光管始動後は
発光管からの輻射熱により第2の熱応動スイッチが開成
されるように構成している。そのため、発光管が何らか
の要因で不動作に至った場合、加熱用抵抗体に電流が流
れ続けることにより第2の熱応動素子が開成され、始動
器に電圧が供給されなくなる。その結果、パルス電圧の
発生が停止される。
【0011】また、発光管から希ガスが外管内にリーク
した場合、外管内に発光管始動用ガスが充満するため、
高圧放電ランプを点灯しようとすると、発生する高圧パ
ルスで放電ギャップの端子間で絶縁破壊が生じる。この
ため、電流ヒューズ素子にほぼ短絡電流に近い大電流が
流れ、電流ヒューズ素子が破壊される。そのため、それ
以後始動器は働かなくなり、高圧放電ランプは点灯しな
い。このため、ランプ電圧低下による安定器の寿命短縮
を防ぐことができる。
【0012】(第1の実施形態)以下、本発明の高圧放
電ランプの第1の実施形態について図1を参照しつつ説
明する。図1に示す高圧放電ランプでは、グロースター
ター3で構成された始動器と第1の熱応動スイッチ2と
で構成された直列回路に加熱用抵抗体4を並列接続して
いる。さらに、この並列回路に限流用抵抗体5及び第2
の熱応動スイッチ6を直列接続し、この直列回路を発光
管1に並列接続している。これらの各構成部品は、外管
19内に収納されている。
【0013】例えば、高圧放電ランプが高圧ナトリウム
ランプの場合、発光管1の内部には、ナトリウムアマル
ガムと共に、始動用ガスとしてキセノンガスが封入され
ている。外管19内は一般に高真空に維持されている
が、メタルハライドランプの場合には窒素等の不活性ガ
スが封入されている場合も同様である。ここでは、限流
抵抗体5として300Ωの炭素被膜抵抗を用い、また、
加熱用抵抗体4として30KΩの炭素被膜抵抗を用い
た。第1の熱応動スイッチ2として、常温における接点
圧力を20±2gのバイメタルスイッチを用い、加熱用
抵抗体4との距離が3mmとなるように近接して設置し
た。第2の熱応動スイッチ6として、常温における接点
圧力を20±2gのバイメタルスイッチを用い、発光管
1からの距離が第1の熱応動スイッチ2よりも近くなる
ように設置した。
【0014】次に、以上のように構成された高圧放電ラ
ンプを、誘導性を有する安定器7及び電源8を用いて点
灯する場合の動作について説明する。まず、高圧放電ラ
ンプに、安定器7を介して電源電圧を印加すると、グロ
ースタータ3が開閉動作を開始し、安定器7の端子間に
パルス電圧が発生する。パルス電圧により発光管1の放
電が開始すると、発光管電圧が低下する。そのため、グ
ロースタータ3は動作を停止し、グロースターター3に
流れる電流も停止する。高圧放電ランプの安定点灯時に
は、発光管1からの輻射熱により熱応動スイッチ6が開
成し、加熱用抵抗体4への電流供給も停止する。
【0015】次に、高圧放電ランプの再始動時には、熱
応動スイッチ6は熱応動スイッチ2よりも発光管1に近
接して設置されているため、先に熱応動スイッチ2が復
帰し、その後、熱応動スイッチ6が復帰する。従って、
熱応動スイッチ6が復帰すると同時にグロースターター
3への電圧供給が再開され、パルス電圧を発生し始める
ので発光管1は再始動する。
【0016】次に、発光管1が始動不能の状態になった
場合、当然、電源電圧を印加しても発光管1は放電を開
始しない。この時、グロースタータ3が開閉動作を続
け、同時に加熱用抵抗体4が発熱を持続するので、熱応
動スイッチ2は加熱用抵抗体4からの熱により開成され
る。その結果、グロースターター3への電圧供給は停止
され、パルス電圧の発生が停止される。
【0017】(第2の実施形態)次に、本発明の高圧放
電ランプの第2の実施形態について図2を参照しつつ説
明する。図2に示す高圧放電ランプでは、グロースター
ター3で構成された始動器と第1の熱応動スイッチ2と
で構成された直列回路に加熱用抵抗体4を並列接続して
いる。さらに、この並列回路に限流用抵抗体5、電流ヒ
ューズ素子20及び第2の熱応動スイッチ6を直列接続
し、この直列回路を発光管1に並列接続している。さら
に、前記限流抵抗体5とグロースターター3と第1の熱
応動スイッチ2とで構成されるの直列回路に放電ギャッ
プ21が並列接続されている。これらの各構成部品は、
内部を真空にした外管19内に収納されている。
【0018】例えば、高圧放電ランプが高圧ナトリウム
ランプの場合、発光管1の内部には、ナトリウムアマル
ガムと共に、始動用ガスとしてキセノンガスが封入され
ている。外管19内は一般に高真空に維持されている
が、メタルハライドランプの場合には窒素等の不活性ガ
スが封入されている場合も同様である。ここでは、限流
抵抗体5として300Ωの炭素被膜抵抗を用い、また、
加熱用抵抗体4として30KΩの炭素被膜抵抗を用い
た。第1の熱応動スイッチ2として、常温における接点
圧力を20±2gのバイメタルスイッチを用い、加熱用
抵抗体4との距離が3mmとなるように近接して設置し
た。第2の熱応動スイッチ6として、常温における接点
圧力を20±2gのバイメタルスイッチを用い、発光管
1からの距離が第1の熱応動スイッチ2よりも近くなる
ように設置した。電流ヒューズ素子20は直径0.2m
mのモネル線で構成され、放電ギャップのギャップ間隔
を2mmとした。
【0019】以上のように構成された高圧放電ランプを
誘導性を有する安定器7及び電源8を用いて点灯する場
合の動作及び再始動時の動作、さらに発光管1が始動不
能時の状態になった場合についての動作は、図1に示す
第1の実施形態の場合と同様であるため、その説明を省
略する。
【0020】一方、発光管1の内部から希ガスがリーク
した場合、外管19内に発光管1の始動用ガスであるキ
セノンガスが充満する。そのため、高圧放電ランプを点
灯しようとすると、発生する高圧パルスにより放電ギャ
ップ21の端子間で絶縁破壊が生じる。このため、電流
ヒューズー素子20にほぼ短絡電流に近い大電流が流
れ、電流ヒューズ素子20が破壊される。従って、それ
以後、始動装置は働かなくなり、高圧放電ランプは点灯
しない。このため、ランプ電圧低下による安定器の寿命
短縮を防ぐことができる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の高圧放電
ランプによれば、両端に一対の電極を有し内部に発光物
質を封入した発光管と、発光管の両電極間にパルス電圧
を印加するための始動器とを外管内に設置し、始動器及
び第1の熱応動スイッチで構成される直列回路と加熱用
抵抗体とで並列回路を構成し、前記並列回路と第2の熱
応動スイッチとで構成される直列回路を発光管に並列接
続し、第1の熱応動スイッチを加熱用抵抗体の近傍に設
け、発光管始動後は発光管からの輻射熱により第2の熱
応動スイッチが開成されるように構成している。そのた
め、高圧放電ランプの寿命末期に、発光管の始動電圧が
著しく上昇したり、外部からの機械的衝撃で発光管への
電流供給線の一部が切断される等の理由により、発光管
が不動作の状態になった場合、加熱用抵抗体に電流が流
れ続けることにより第2の熱応動素子が開成され、始動
器に電圧が供給されなくなる。その結果、パルス電圧の
発生が停止される。そのため、始動器や点灯回路配線の
絶縁低下を防止することができるという効果を有する。
【0022】また、始動器をグロースターターとし、並
列回路に直列に第2の熱応動スイッチと抵抗体とで構成
された直列回路を接続することにより、回路構成が簡単
になり、各構成部品を外管内に実装する際、第1の熱応
動スイッチに関しては主に発熱抵抗体との位置関係のみ
注意すれば良く、第2の熱応動スイッチに関しては主に
発光管との位置関係を考えれば良いので、高圧放電ラン
プの組立て工数を削減し、量産性を向上させることがで
きる。。
【0023】さらに、電流ヒューズ素子と放電ギャップ
を付加することにより、発光管の封着部の気密性の低下
等により発光管内の始動用希ガスが真空の外管内に流出
した場合、この希ガスの存在にために高圧放電ランプの
始動時のパルス電圧により放電ギャップの電極間で放電
が起こり、安定器の短絡電流に近い大電流が流れ、電流
ヒューズが溶断する。その結果、始動器の回路は遮断さ
れた状態となり、恒久的にパルス電圧の発生を停止する
ことができる。従って、発光管のリークによる低ランプ
電圧に起因した安定器の故障を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の高圧放電ランプの第1の実施形態にお
ける回路構成を示す模式図
【図2】本発明の高圧放電ランプの第2の実施形態にお
ける回路構成を示す模式図
【図3】従来の第1の高圧放電ランプの回路構成を示す
模式図
【図4】従来の第2の高圧放電ランプの回路構成を示す
模式図
【符号の説明】
1 :発光管 2 :第1の熱応動スイッチ 3 :始動器 4 :加熱用抵抗体 5 :限流抵抗体 6 :第2の熱応動スイッチ 7 :安定器 8 :電源 9 :熱応動スイッチ 10 :加熱用抵抗体 11 :安定器 12 :電源 13 :熱応動スイッチ 14 :始動器 15 :加熱用抵抗体 16 :熱応動スイッチ 17 :安定器 18 :電源 19 :外管 20 :電流ヒューズ素子 21 :放電ギャップ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 両端に一対の電極を有し内部に発光物質
    を封入した発光管と、前記発光管の両電極間にパルス電
    圧を印加するための始動器とを外管内に設置した高圧放
    電ランプであって、前記始動器及び第1の熱応動スイッ
    チで構成される直列回路と加熱用抵抗体とで並列回路を
    構成し、前記並列回路と第2の熱応動スイッチとで構成
    される直列回路を前記発光管に並列接続し、前記第1の
    熱応動スイッチは前記加熱用抵抗体の近傍に設けられ、
    前記発光管始動後は前記発光管からの輻射熱により前記
    第2の熱応動スイッチが開成される高圧放電ランプ。
  2. 【請求項2】 前記始動器はグロースターターであり、
    前記並列回路に直列に第2の熱応動スイッチと抵抗体と
    で構成された直列回路を接続した請求項1記載の高圧放
    電ランプ。
  3. 【請求項3】 前記始動器はグロースターターであり、
    限流抵抗体及び電流ヒューズ素子に直列接続され、前記
    グロースターターと前記限流抵抗体とで構成された直列
    回路に放電ギャップ手段が並列接続され、かつ前記外管
    内が真空である請求項1記載の高圧放電ランプ。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6462477B1 (en) 2000-06-30 2002-10-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. High pressure discharge lamp
JP2010003414A (ja) * 2008-06-18 2010-01-07 Iwasaki Electric Co Ltd メタルハライドランプ
JP2013243145A (ja) * 2013-07-18 2013-12-05 Iwasaki Electric Co Ltd メタルハライドランプ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010003414A (ja) * 2008-06-18 2010-01-07 Iwasaki Electric Co Ltd メタルハライドランプ
JP2013243145A (ja) * 2013-07-18 2013-12-05 Iwasaki Electric Co Ltd メタルハライドランプ

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