JPS58135563A - 低圧水銀蒸気放電灯装置 - Google Patents

低圧水銀蒸気放電灯装置

Info

Publication number
JPS58135563A
JPS58135563A JP1701982A JP1701982A JPS58135563A JP S58135563 A JPS58135563 A JP S58135563A JP 1701982 A JP1701982 A JP 1701982A JP 1701982 A JP1701982 A JP 1701982A JP S58135563 A JPS58135563 A JP S58135563A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
discharge lamp
mercury vapor
pressure mercury
low
lamp
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.)
Pending
Application number
JP1701982A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiro Kajiwara
利郎 梶原
Yoshinori Anzai
安西 良矩
Takeo Nishikatsu
西勝 健夫
Goroku Kobayashi
小林 伍六
Hiroyoshi Yamazaki
山崎 広義
Ryoji Minagawa
良司 皆川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP1701982A priority Critical patent/JPS58135563A/ja
Publication of JPS58135563A publication Critical patent/JPS58135563A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/70Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr
    • H01J61/72Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr having a main light-emitting filling of easily vaporisable metal vapour, e.g. mercury

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Discharge Lamp (AREA)

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】 この発明は例えば螢光ランプのような低圧水銀蒸気放電
灯と、この放電灯を高周波で点灯する点灯装置とを組合
せた低圧水銀蒸気放電灯装置に関するものである。
螢光ランプを高周波で点灯すると、ランプ効率が向上す
ることは古くから知られており、最近のエネルギ事情か
らの要請と、パワートランジスタの性能向上と相俟って
15 KH2から50KHz程度の点灯周波数の高周波
点灯装置が普及しはじめている。40Wランプに例を稗
ると。
これらの装置は高周波の装置に比しランプ単独の効率向
上は、良い亀ので12S13%程度、装置全体の効率向
上として#i2G、−25%程度のも゛のであった。
本発明者らは、上記効率を更に向上すべく。
種々の構成のランフ″を用い、高周波点灯時のランプ効
率の向上の機構を究明する墓碑的な実験の途上、ランプ
に印加する電圧に休止期間を設けることにより、水銀の
共鳴放射エネルギ効率が大巾に向上するという従来知ら
れていなかった現象を見出した。
この発明は上記現象に基づいて効率の良好な低圧水銀蒸
気放電灯装置を提供することを目的とするものである。
先ず、上記現象を発見するに至った上記実験について説
明する0 第1図はこの実験に用いた放電灯を示す断面図で1図に
おいて(11は石英ガラス製)(ルプ、(2)はステム
(3)を介してバルブ(1)の両端に耐重された予熱形
電極、(a)は電極+21 +2)間に形成された放電
路、 yitiパルプ(1)の管内径、Lはノ(ルプ(
11の外端長で定義した管長である。なお〕(ルブ(1
1内には水銀蒸気発生体である液相水# (b)と希ガ
スとが封入されている0 上記のような構造のもので、管長りはロ87關、管内径
グは主として30顛のものを用い九が、少数のものに関
しては22闘から3@鶴の範囲に変化させた また封入
希ガスは各種の単体及び混合体を用い、それらの封入量
も大巾に変化させた。なお、水銀(5)は25■のほぼ
一定量を封入した。
これらの試料を約61/分の流水中に置き、矩形波出力
電圧の高細波インバータで、抵抗ノ(うストを用いて点
灯し、その放電電流1点灯周波数、及び流水温度を変化
させて、放電の状態を観察するとともに、希ガス及び水
銀の放射輝線強度を測定した。その結果陽光柱に移動縞
が発生すると、陽光柱での希ガスの発光が顕著になり、
一方水銀の発光、特に2537mの共鳴放射強度が大き
く低下することが多の試料について見られた。この移動
縞の発生、消滅は放電電流。
点灯周波数、流水温度等に依存するが0%にIKHz以
上の点灯周波数に関しては一般に周波数が高い程移動縞
が発生しにくい傾向にあることが判った。しかし、放電
灯の入力電力(電流実効値と電圧実効値との積)当りの
共鳴放射の相対強度は必ずしも点灯周波数の上昇に伴っ
て向上するとはいえない結果が得られた。
そこで、#!2図に示したように、放電灯の点灯時に電
極(21(21間に印加される電圧に休止期間To t
−設けることによって、印加期間T1を短くすると、上
記の周波数を高めたときと同様に移動縞を抑制すること
ができ、また、単に周波数を高めた場合よりも共鳴放射
エネルギ効率を向上させることができるのではないかと
考えた。
更に文献(Carl Kenty : Journal
 of appliedPhysice 21 (De
c) P13095131g (1950) )によれ
ば、管内径グが36■、封入アルゴン圧3、5 Tor
r I/Cなるような 外下で、商用周波実効値0.4
2 Aで点灯した場合、水銀の2537.光1子の実効
寿命は7.6 /−7,2μBとなっているので。
点灯周波数20 KH!Sにおいて、電圧の休止期間T
(11を約17μBに設定して前記の実験と同様の実験
をおこなったところ、休止期間TOがない場合に比し2
5&?、の放射強度が大巾に向上した0以上の予備実験
の後9次の実験を行なった0先ず第2図に示したように
、電圧の印加期間T1と休止期間TOとを有し1周波数
及び期間’H,Toのデユーティサイクルの可変な矩形
波電源を製作し、この電源を用いて前記予備実験同様の
水流中で多種の放電灯を点灯し1種々は条件下でその放
電状態の観察及び測定をおこなった。なお、安定器には
可変抵抗を用い、放電電流はこの可変抵抗により変化さ
せた。
希ガスとしてxr (!: Arとの混合モル比が1.
0=0.5  であるものを用い、見掛上の陽光柱内の
希ガス原子温度である水流温度’rnが40℃のとき希
ljスf)モに数Xと水銀蒸気のモル数YとOモル比X
/Yが3.3X102になるように希ガスを封入した放
電灯についての実験結果について説明する0 なお、上記モル北都αは希ガスの40℃における封入圧
力と、40℃における水銀蒸気圧力との比から近以的に
求めた量である。
第3図は上記放電灯’i 40 ’Cの水流中で、電流
ピーク値(はぼ矩形波) 0.42 A、 20 KH
zテ点灯し、休止期間’roを変化させたときの253
.7鰭の水銀共鳴放射の相対強度の変化を示したもので
ある。この図は期間’roが零のときの強度を100%
としているが、この値扛商用電源で点灯した場合より約
17%高いものである。図に見られるように1期間’r
oが7.−15X10 ’秒で強度は最大となり、相対
強度の向上は35チにも達する。また期間’roが30
X10  秒以上では強度は休止期間’roがない場合
よりも低くなる。
なお期間’roが零のときには陽光柱には相当激しい移
動縞が存在するが1期間’roが0.5−30X10−
6 秒の範囲においてり、を源電圧ピーク値を一定とす
ると期間To f設けることにより。
電流ピーク値が増加し、移動縞が消失するか大巾に低下
する。更に電流ピーク値をa42 Aの一定値まで低下
させても点灯周波数がI KHz以上のとき移動縞は期
間TOが零の場合程に増加することはない。
第4図は第3図の測定に用いた放電灯と同一の放電灯を
用いて1点灯周波数を変化させたときの253.7 t
x放射の相対強度の変化を示したものである。図の実線
は36 KH2以下の周波数においては休止期間TOが
約7×10一定、36KH2を越えたときには期間T1
とTOとの比を約1に設定した場合のものであり、一点
鎖線は期間’roが零の場合のもので、と、もに流水温
度40℃、電流ピーク値a42 Aの条件下のデータで
ある。なお、この図は商用電源で点灯した場    1
合の放射強度を100 %として示したものである。
図に見られるように9点灯周波数がl KH2以上にお
いて常に休止期間’roを設けた効果が見られ9点灯周
波数が20 KHz近傍でその効果が最大である。
希ガスとしてNe、ムr、Kr、Xθの各単体。
電流実効値a、2S2人、流水温度5S60℃9点灯時
ノモル比X/Yカ0.5X10  Sl、0X10  
(7)範囲ノ種々な放電灯について、上記放電灯と同様
に期間’ro 1に設ける効果が認められた。
なお、この発明でモル比X、/Yを限定したのは。
希ガスの種類2点灯周波数、及び休止期間’r。
を決めると9モル比X、/Yと見掛上の希ガス原子温度
Tnとで定まる境界線を境にして移動縞の発生、消滅が
おこなわれることによるものである0 次に実施例につき説明する。
第5図はこの発明の一実施例を示す回路図で。
図において(4)は低圧水銅蒸気放電灯である螢光ラン
プ*(4alその一刀の電極、(7)は商用電源。
(8)は電源スィッチ、(ム)は点灯装置で、以下のよ
うに構成されている。(9)は全波整流回路、Q・は平
滑コンデンサ、anti分圧抵抗、a2#′i定電圧ダ
イオード、■はスイッチングレギュレータ用IC,(1
3a)ti工Ca3の一対の出力用トランジスタ、 (
14)は一対の電力増巾用トランジスタで、出カドラン
スa!9とともにプッシュプル回路を形成している0鎮
eは分圧抵抗(11)、)ランジスタ(13a)を介し
て夫々のトランジスタIのペースに電流を供給する一対
のベース抵抗、  (158)はトランス05の2次巻
線、(15iF)[電極(4a)の一対の予熱巻線、a
ηはコンデンサ安定器である。
このような構成のものにおいて、トランジスタ(13a
) 、  (13a)が夫々開閉する周期’150X1
〇−智、一方のトランジスタ(13a)がオフしてから
他方のトランジスタ(13a)’がオンするまでの時間
8×10 秒に設定することにより、トランスQ9のシ
次巻線(15B)にはtlぼ第2図に示したような波形
の出力電圧が得られ、その周波数は約20 KHz 、
期間T、は8X10 秒1期間T1は17X10  秒
であった。このような点灯装置(A)を用いて、20℃
におけるArの封入圧力26TOrrの40Wラビツド
スタート形螢光ランプ(4)を点灯すると、電極(4a
) 、 (4a)間に印加される電圧の波形はほぼ三角
波となり、その休止期間’roは約?、5X10  秒
であった。雰囲気?:25±1℃、無風状態に管理した
球面光束計内で上記点灯装置(A)を用いてランプ(4
)−を点灯し、ランプ(4)が定常状態になった後に光
束値及び電力の測定をおこなった。
前記Ar封入の管内径グが30關の40Wランプ(4)
を上記条件下で、電流実効値0.42ムで点灯するとモ
ル比X/Y (希ガス原子温度は管中央部温度、木調蒸
気圧は最冷部温度に対応するものとして求めた。) q
 O,64X 10  となV、商用周波で点灯した場
合に比し、ランプ単独の効率向上は約16%、装置全体
の効率向上は約30優と、従来にない高い値が得られた 次にパルプ寸法は上記実施例と同様のものでKrとAr
との混合モル比が1.0 : 0.5のランプ(4)を
上記と同様な条件で点灯したところ、混合希ガスと水銀
蒸気とのモル比X/Yは0.4 X 1 G  となり
、ランプ単独の効率向上は約23%、装置全体の効率向
上は約35%であった。
管内径gが23.で、管長りがIHI7mのKr単体封
入のランプ(4)を上記実施例と同様な条件で点灯した
ところ1モル比XXYti0.7X10  となり、ラ
ンプ単独の効率向上は約20チであり。
装置全体の効率向上は約33%であった。
またこのKr単体封入のランプ(4)を電流実効値1l
L23 Aで点灯したところ9モル比”/Y u 0.
17×10  となり、ランプ単独の効率向上は約22
チ装置全体の効率向上は約34%であった。
Ar、 Kr、 No の混合モル比が7:10:3の
希ガス混合体を、管内径ダが36111 m管長りが2
354s+s+のパルプに刺入し、電流実効値0,6A
で点灯したところ0モル比X/Yはα25 X 10 
 となり、ランプ単独の効率向上は約25%であり。
装置全体の効率向上は約35%であった。
またN、、Arの混合モル比が7=3の希ガス混合体を
、管内径ダが36R9管長りが2354mmのパルプに
封入し、液相水!IN (b)の代りに、電極(4a)
近傍にIn −Hgアマルガムを配置したランプ(4)
を電流実効値2人で点灯した。そのときの木調蒸気圧#
′i4.5 X 10  Torrで1モル比ψは0.
56 X 103となり、ランプ単独の効率向上は約1
8チ、装置全体の効率向上は約1111%であった0 上記実施例は比較的実用性の高めランプ(4)に関する
もので、この発明の効果の数例を示すに過ぎないが、前
記実験を勘案するとき、適正な休止期間TOを設けてラ
ンプ効率の向上を計るということは、非常に広範囲のラ
ンプ(4)に対して有効であるといえる。
また休止期間’roを設ける回路は第5図に示したもの
以外にも種々知られているが、移動縞の抑制現象から考
え、それらの倒れもがランプ(4)の効率を向上させる
効果があることが推定される。ただし休止期間TOが0
.5μe未満のものにおいては効率の向上効果は低いし
、従来の点灯装置にも微小な休止期間TOを有するもの
があるので0.5μe未満の範囲はこの発明から除外す
る0 また装置によっては例えば第6図に示したように、休止
期間TOが不明確な場合があるが。
本発明においては下記のように定義する。すなわち電極
(4a) 、 (4a)間に印加される電圧のピーク値
Vpの10%値からの立下り時間t1と、 Vpの10
%値までの立上り時間t2との和(t1+t2)と、零
電圧時間toとの間に5 (tl + t2)≧to 
関係が成立するとき1i(to+t1+t2)を休止期
間TOとし、零電圧時間toが上記関係より長い場合は
時間toを休止期間TOとする。
この発明は以上説明したとおり、低圧木調蒸気放電灯の
点灯時に電極間に印加する電圧に。
0.5 X 1G  秒以上、30X10’秒以下の休
止期間を設けるとともに、25℃、無風状態の雰囲気中
で上記放電灯’i l K)72以上の高周波で点灯L
[トe 、 モに比X/Y カ0.5xlO以上、 L
oX1G’以下になるように放電灯及び点灯装置を構成
することにより、放電灯の効率を向上させることができ
、装置全体の効率も向上するという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は実験に用いた放電灯の断面図、第2図は説明図
、第3図、第4図は特性図、第5図はこの発明の一実施
例を示す回路図、第6図は説明図である。 図において+21. (4a)は電極、(4)は放電灯
、(ム)は点灯装置、(a)は放電路、(b)Fi水銀
蒸気発生体である。 代理人葛 野 信 − 第1図 す 第2図 手続補正書(自発) 特許庁長官殿 1、事件の表示    特願昭!17−17011i1
号2、発明の名称    低圧水銀蒸気放電灯装置3、
補正をする者 代表者片山仁へ部 ・11代理人 5、補正の対象 +11−明細書の発明の詳細な説明の欄6、補正の内容 (1)  明細書第5頁第20行にjappli@dJ
とあるのf jAppli@dJと訂正する。 (21同第7頁第1θ行に「2oxshで」とあるのを
113KHI未満で点灯し九とき、休止期間Toを5μ
−〜30μ−に変化させ、13に1以上で点灯したとき
休止期間To t−0,5μ虐〜30μs4C変化させ
たときの」と訂正する。 (31同第7頁′Ip&l1行に1休止期間To會変化
させたときの」とあるの全削除する。 (41同第7頁第16行に「7〜15×10」  とあ
るのを「7〜18X10 J と訂正する。 以上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)希ガスと水銀蒸気発生体とを封入し、電極間に放
    電路を形成する低圧水銀蒸気放電灯。 及びこの放電灯1kl KHz以上の周波数で点灯する
    点灯装置を備えたものにおいて、上記放電灯の点灯時に
    上記電極間に印加する電圧が。 (15X 1G″秒以上、30X10′秒以下の休止期
    間を有するように、上記点灯装置を構成するとともに、
    25℃、無風状態の雰囲気中で上記放電灯を上記点灯装
    置で点灯し、上記放電灯が定常状態になったとき、上記
    放電灯内の水銀蒸気のモル数Y、に対する上記希ガスの
    モル数K )比X / Y カ0.5 X 102以上
    、 tox1g’以下になるように上記放電灯及び上記
    点灯装置1に構成したことを特徴とする低圧水銀蒸気放
    電灯装置。 (2)希ガスがm He 、 Ar 、 Kr、 g@
    の何れかの単体であることを特徴とする特許請求の範囲
    第(1)項記載の低圧水銀蒸気放電灯装置0(3)希ガ
    スが2種以上の希ガスの混合体であることを特徴とする
    特許請求の範囲第(1)項記載の低圧水銀蒸気放電灯装
    首。 (4)  水銀蒸気発生体がアマルガムであることを特
    徴とする特許請求の範囲第(1)項ないし第(3)項の
    いずれかに記載の低圧水銀蒸気放電灯装置。 (5)  低圧水銀蒸気放電灯の放電電流実効値が00
    1A以上、2A以下であること全特徴とする特許請求の
    範囲第(11項ないし第(4)項のいずれかに記載の低
    圧水銀蒸気放電灯装置。
JP1701982A 1982-02-05 1982-02-05 低圧水銀蒸気放電灯装置 Pending JPS58135563A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1701982A JPS58135563A (ja) 1982-02-05 1982-02-05 低圧水銀蒸気放電灯装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1701982A JPS58135563A (ja) 1982-02-05 1982-02-05 低圧水銀蒸気放電灯装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS58135563A true JPS58135563A (ja) 1983-08-12

Family

ID=11932275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1701982A Pending JPS58135563A (ja) 1982-02-05 1982-02-05 低圧水銀蒸気放電灯装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS58135563A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0131965A2 (en) * 1983-07-19 1985-01-23 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Low-pressure mercury vapor discharge lamp
JPH02174097A (ja) * 1988-12-27 1990-07-05 Mitsubishi Electric Corp 希ガス放電蛍光ランプの点灯方法
US6646389B2 (en) 2001-07-24 2003-11-11 Harison Toshiba Lighting Corp. Discharge lamp ignition device, equipment and image forming apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0131965A2 (en) * 1983-07-19 1985-01-23 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Low-pressure mercury vapor discharge lamp
JPH02174097A (ja) * 1988-12-27 1990-07-05 Mitsubishi Electric Corp 希ガス放電蛍光ランプの点灯方法
US6646389B2 (en) 2001-07-24 2003-11-11 Harison Toshiba Lighting Corp. Discharge lamp ignition device, equipment and image forming apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4399391A (en) Circuit for starting and operating fluorescent lamps
HU182651B (en) Method for operating miniature high-pressure metal-vapour discharge lamp and miniature high-pressure lamp arrangement
EP0150536B1 (en) Ballast adaptor for improving operation of fluorescent lamps
US4048539A (en) Apparatus for starting high pressure gaseous discharge lamps
JPS58135563A (ja) 低圧水銀蒸気放電灯装置
US5021714A (en) Circuit for starting and operating fluorescent lamps
US6107756A (en) Low-voltage non-thermionic ballast-free energy-efficient gas-discharge landscape lighting system and method using high-frequency square wave AC driver circuits
JPH0527221B2 (ja)
JPS6329789B2 (ja)
EP0079969B1 (en) Low pressure mercury vapor discharge lamp unit
US4037128A (en) Three-phase discharge lamp
JPS6297298A (ja) 無電極放電灯装置
JP3918659B2 (ja) 超高圧水銀ランプおよび超高圧水銀ランプ装置
JPS59146148A (ja) 低圧水銀蒸気放電灯装置
US2170449A (en) Electric discharge apparatus
JPS59149645A (ja) 「けい」光ランプ装置
JPS59146147A (ja) 低圧水銀蒸気放電灯装置
JPS58169861A (ja) 低圧希ガス放電灯装置
SU1241305A1 (ru) Газоразр дна лампа
JPS6151799A (ja) 高圧ナトリウムランプの始動方法
JPS6146959B2 (ja)
JPS58169863A (ja) 低圧希ガス放電灯装置
JPS59103269A (ja) 低圧水銀蒸気放電灯装置
JPS6329929B2 (ja)
JPS58169862A (ja) 低圧希ガス放電灯装置