JPS58209053A - 高圧ナトリウム放電灯 - Google Patents
高圧ナトリウム放電灯Info
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- JPS58209053A JPS58209053A JP58079456A JP7945683A JPS58209053A JP S58209053 A JPS58209053 A JP S58209053A JP 58079456 A JP58079456 A JP 58079456A JP 7945683 A JP7945683 A JP 7945683A JP S58209053 A JPS58209053 A JP S58209053A
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- discharge
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/84—Lamps with discharge constricted by high pressure
- H01J61/88—Lamps with discharge constricted by high pressure with discharge additionally constricted by envelope
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/82—Lamps with high-pressure unconstricted discharge having a cold pressure > 400 Torr
- H01J61/825—High-pressure sodium lamps
Landscapes
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈発明の技術分野〉
本発明は放°醒路を囲む細長い放電容器を備える高圧ナ
トリウム放電灯であって、該放電容器に実効長T、eを
与えかつ前記放電路の少なくとも7にわたり一定面積の
断面Sを与え、該放電容器中G二二個の電極を設置して
6苗、極の端部間に前記放電路を延在させ、さらに前記
放電灯を周期的(こ値が切替わる電力で動作状態に作動
させるに好適となとし及び0を前記放電灯の動作状態に
おける放電容器の充填物の気体部分を通る音波の伝播速
度(m//s)とした時、 111−4512−83 ν1L810 Z 1 +
il −45が成立する周波数とした高圧ナトリウム放
電灯Gこ関する。
トリウム放電灯であって、該放電容器に実効長T、eを
与えかつ前記放電路の少なくとも7にわたり一定面積の
断面Sを与え、該放電容器中G二二個の電極を設置して
6苗、極の端部間に前記放電路を延在させ、さらに前記
放電灯を周期的(こ値が切替わる電力で動作状態に作動
させるに好適となとし及び0を前記放電灯の動作状態に
おける放電容器の充填物の気体部分を通る音波の伝播速
度(m//s)とした時、 111−4512−83 ν1L810 Z 1 +
il −45が成立する周波数とした高圧ナトリウム放
電灯Gこ関する。
本発明はさらに斯様な高圧ナトリウム放電灯を作動させ
るに好適な放電灯作動装置に関する。
るに好適な放電灯作動装置に関する。
〈従来技術〉
放電灯を度々交流WL#を用い、例えば、通常の灯の消
費電力も周期的に交互の値をとる。既知の1・・ように
、値が周期的に変わる各電力は、7−リエ変換によって
、時間とともに正弦波的に変化する互いに異なるIFJ
θV数の電力成分の級数として表わすことが出来る。こ
の級数は又電力の定数成分を含み得る。
費電力も周期的に交互の値をとる。既知の1・・ように
、値が周期的に変わる各電力は、7−リエ変換によって
、時間とともに正弦波的に変化する互いに異なるIFJ
θV数の電力成分の級数として表わすことが出来る。こ
の級数は又電力の定数成分を含み得る。
ここでの説明において、細長い放電容器とは放電容器の
実効長TJeと、その一定面積を有する断面Sの部分の
最大内径J〕との比がLe/DΣ2を満足するような茶
器を意味するものであると解する。
実効長TJeと、その一定面積を有する断面Sの部分の
最大内径J〕との比がLe/DΣ2を満足するような茶
器を意味するものであると解する。
円形断面Sの場合には、この最大内径りは円形断・・面
の内径dに一致する、この放電客器の実効長Le・はこ
の放電容器で囲まれた容積と、一定面積の断面Sの表面
種との商である。この有効長T、eは客器が一定LIn
積の断面Sを有するところの電極の端部間の長さと、放
電容器の残りの端部容積をこの断面に閃して標準化した
長さとを足し合わせた部分から成ると考えることが出来
る。この場合、端部容積といつ用詔は電極近くの放電容
器で囲まれた容積からこの電極が占有する容積を差しσ
]いた容積を意味するものと解する。
の内径dに一致する、この放電客器の実効長Le・はこ
の放電容器で囲まれた容積と、一定面積の断面Sの表面
種との商である。この有効長T、eは客器が一定LIn
積の断面Sを有するところの電極の端部間の長さと、放
電容器の残りの端部容積をこの断面に閃して標準化した
長さとを足し合わせた部分から成ると考えることが出来
る。この場合、端部容積といつ用詔は電極近くの放電容
器で囲まれた容積からこの電極が占有する容積を差しσ
]いた容積を意味するものと解する。
放電1容器の充填物の気体部分全伝播する音波の平均速
度Cは(Cp/C■)/2・(RT/M )’ffiの
関係で決まる。ここにおいて0p10vはこの容器の充
填物の気体部の定圧比熱と定積比熱との比、Rは普運気
体定数(8,318J’mol−’+(−’) 、Tハ
放1i容!(7) ・充填物の気体部分のに単位での平
均温度、及びMは放電容器の充填物の気体部分の1モル
当りの平均重置でに9/m01で表わす。
度Cは(Cp/C■)/2・(RT/M )’ffiの
関係で決まる。ここにおいて0p10vはこの容器の充
填物の気体部の定圧比熱と定積比熱との比、Rは普運気
体定数(8,318J’mol−’+(−’) 、Tハ
放1i容!(7) ・充填物の気体部分のに単位での平
均温度、及びMは放電容器の充填物の気体部分の1モル
当りの平均重置でに9/m01で表わす。
さらにこの明細書中において、「放電灯の動作状態」と
は電、極間に安定放電が維持されている状態を意味し、
一方[放電灯の不動作状態」は電極1間において放電が
行1.(ゎれてぃない状態を意味するものと解する。
は電、極間に安定放電が維持されている状態を意味し、
一方[放電灯の不動作状態」は電極1間において放電が
行1.(ゎれてぃない状態を意味するものと解する。
放γn月ご交流電力で動作させる場合には、これ(こ対
応して放電容器の充填物の気体部分中に圧カ□変化が生
ずる。ある情況では、これは定在圧力源の原因となり得
る。この現象は「音響共振(共鳴)」として知られてい
る。この音響共振によって、放電はその位1wが@ff
tU的に変えられるかも知れず、そのような場合にはア
ークが不安定となる。放電1゛位前が強制的に変わると
、放電灯特性が変化し放電灯が消灯してしまうこともあ
る。
応して放電容器の充填物の気体部分中に圧カ□変化が生
ずる。ある情況では、これは定在圧力源の原因となり得
る。この現象は「音響共振(共鳴)」として知られてい
る。この音響共振によって、放電はその位1wが@ff
tU的に変えられるかも知れず、そのような場合にはア
ークが不安定となる。放電1゛位前が強制的に変わると
、放電灯特性が変化し放電灯が消灯してしまうこともあ
る。
前述したようなタイプの放電灯は米国特許第4 、11
52 、686号明細書の記載がらも既知である。この
米国特許明細書には、既知放電灯を値が”周期的に交互
に切替わるr江カで動作させた時縦方向の音響共振に基
づいてアークに不安定が発生するのを防止するため、電
極端部間の距離を放電容器の長さの0.8倍の長さより
も短が〈選定することが示1変されている。その場合、
この放電灯を繰返し周波@ I KH2及び667 %
Hzでかつ20%の1パルス持続時間をもった複数の一
方向電圧パルスで動作させる。実験によれば、この米国
特許明細書に記載されている方法は使用が限定されるこ
とが判った。この米国特許明細書にde載されている市
、力の形式では、そこに示唆されている手段は縦方向の
音響共振に起因するアーク不安定が生ずるのを防止する
のは事実であるが、このような高圧放雷、灯を池の電力
形式で動作させる場合にも依然として縦方向音響共振に
起因するアーク不安定が・・生ずることが判った。実際
、動作状態における既知放電灯の放電容器中の充填物の
圧力は155・1()8paよりは高くなく、ナトリウ
ムの圧力は20・1 +Ppaよりも高くはないと雄駒
し得る。
52 、686号明細書の記載がらも既知である。この
米国特許明細書には、既知放電灯を値が”周期的に交互
に切替わるr江カで動作させた時縦方向の音響共振に基
づいてアークに不安定が発生するのを防止するため、電
極端部間の距離を放電容器の長さの0.8倍の長さより
も短が〈選定することが示1変されている。その場合、
この放電灯を繰返し周波@ I KH2及び667 %
Hzでかつ20%の1パルス持続時間をもった複数の一
方向電圧パルスで動作させる。実験によれば、この米国
特許明細書に記載されている方法は使用が限定されるこ
とが判った。この米国特許明細書にde載されている市
、力の形式では、そこに示唆されている手段は縦方向の
音響共振に起因するアーク不安定が生ずるのを防止する
のは事実であるが、このような高圧放雷、灯を池の電力
形式で動作させる場合にも依然として縦方向音響共振に
起因するアーク不安定が・・生ずることが判った。実際
、動作状態における既知放電灯の放電容器中の充填物の
圧力は155・1()8paよりは高くなく、ナトリウ
ムの圧力は20・1 +Ppaよりも高くはないと雄駒
し得る。
この高圧ナトリウム蒸気放電灯は高輝度効率を□有する
ので、これは例えば道路の照明のような公共の場所の照
明に一般に使われている。しかしながら、特別の手段を
講じなければ、これら放電灯は室内照明例えばスポーツ
・ホールに特に好適ではないし、又演色が満足し得るも
のではないのでこれら放電灯は家庭用として使用して好
適ではな1い。すなわち室内照明に好適な光源は放出さ
れた放射の平均演色カヒ価数TLaが少なくとも60で
あることを必要とする。
ので、これは例えば道路の照明のような公共の場所の照
明に一般に使われている。しかしながら、特別の手段を
講じなければ、これら放電灯は室内照明例えばスポーツ
・ホールに特に好適ではないし、又演色が満足し得るも
のではないのでこれら放電灯は家庭用として使用して好
適ではな1い。すなわち室内照明に好適な光源は放出さ
れた放射の平均演色カヒ価数TLaが少なくとも60で
あることを必要とする。
放電灯の動作状態でのす) IJウムの圧力が既知の放
雨、灯の場合における圧力よりも高くすなわち少なくと
も30・1118Paとすると、その場合には放電容器
中の充填物の圧力はこれに対応して高く、上述した平均
演色評価(i& 夏Laは室内照明に所望な値となるこ
とが判る。
雨、灯の場合における圧力よりも高くすなわち少なくと
も30・1118Paとすると、その場合には放電容器
中の充填物の圧力はこれに対応して高く、上述した平均
演色評価(i& 夏Laは室内照明に所望な値となるこ
とが判る。
放電客器中で−Mv共撮に起因してアークの不安定が生
ずる現象は充填物の圧力に著しく依存し、圧力が高くな
るとさらに容易にアークが不安定となることが判った。
ずる現象は充填物の圧力に著しく依存し、圧力が高くな
るとさらに容易にアークが不安定となることが判った。
〈発明の概要〉
本発明の目的は充填物の圧力が高い場合でも縦方向音響
共振に起因してアーク不安定が生じるのを防ぐ手段を提
iJLすることにある。
共振に起因してアーク不安定が生じるのを防ぐ手段を提
iJLすることにある。
この目的の達成を図るため、本発明(こよる尚圧す)
IJウム放亀灯においては、*jl記動作状態Oこおけ
る充填物は少なくとも17(1・111”P2Lの圧力
Pを有し、及び土の6値に対し関係式 %式% を満足し、ここにおいてM、E周波数ν、を有す+す る電力成分の変調深さとし、f工を放電灯の幾何学的係
数とし及びdをメートル単位での断面Sの平均内径とし
たことを特徴とする。周波数ν、をもった電力成分の変
調の深さM はこの電力成分′1 の振幅と、動作状態にある放電灯の時間平均総合動作電
力との比である。そしてこの比の値は0より大きい。放
電、幻の幾何学的係数fiは実効長■7eと、電極の各
々に割当てられた挿入深さPB□及びPB2とに依存し
f□−1(sin (iπPB1/Le ) 十(−1
)1sin (iπPB2/Le)) I /iで与え
られる。この明細書では、この挿入深さPBを電極端部
と隣接する標準化された端部容積の断面Sの区域を有す
る端面との間の距離と定織する。放電1通路から見て電
極端・を端面の前側に位1Hさ刊る場合には、この挿入
深さPI3は正の値となり、市、極端を端面の後側に位
1gさせる場合にはこの1小人深さは負の値となる。
IJウム放亀灯においては、*jl記動作状態Oこおけ
る充填物は少なくとも17(1・111”P2Lの圧力
Pを有し、及び土の6値に対し関係式 %式% を満足し、ここにおいてM、E周波数ν、を有す+す る電力成分の変調深さとし、f工を放電灯の幾何学的係
数とし及びdをメートル単位での断面Sの平均内径とし
たことを特徴とする。周波数ν、をもった電力成分の変
調の深さM はこの電力成分′1 の振幅と、動作状態にある放電灯の時間平均総合動作電
力との比である。そしてこの比の値は0より大きい。放
電、幻の幾何学的係数fiは実効長■7eと、電極の各
々に割当てられた挿入深さPB□及びPB2とに依存し
f□−1(sin (iπPB1/Le ) 十(−1
)1sin (iπPB2/Le)) I /iで与え
られる。この明細書では、この挿入深さPBを電極端部
と隣接する標準化された端部容積の断面Sの区域を有す
る端面との間の距離と定織する。放電1通路から見て電
極端・を端面の前側に位1Hさ刊る場合には、この挿入
深さPI3は正の値となり、市、極端を端面の後側に位
1gさせる場合にはこの1小人深さは負の値となる。
ランプf糸数f1は′I)(に
O乙f3.ご2
の関係を満足している。実用的なランプの場合には、L
8 > (PB、 +I)B、1とすると、flは最大
で□・・も1である〇 平均内径dcま断面Sの面積と同一の表面積を有する円
のI内径である。
8 > (PB、 +I)B、1とすると、flは最大
で□・・も1である〇 平均内径dcま断面Sの面積と同一の表面積を有する円
のI内径である。
本発明による放電灯によれば、放電灯充填物(fili
ng )の気体部分の縦方向音響共伽に起因□する、妨
害と1(るアーク不安定が生じないという利点がある。
ng )の気体部分の縦方向音響共伽に起因□する、妨
害と1(るアーク不安定が生じないという利点がある。
pHInずべきことは、放電灯の動作状態において、放
電、合器の縦軸を垂直方向に対し最大でも45°の角度
となるようにすることが許される。
電、合器の縦軸を垂直方向に対し最大でも45°の角度
となるようにすることが許される。
本廃明は縦すなわち長さ方向の音響共振が充填・物の圧
力Pはもとより電力成分の変調の深さM、 、平均内
径d及び放電容器の形状にも依存して発生するという事
実の認識に基づいて成されたものである。どのように依
存するかというと、これらパラメータM、f 、P及
びdが増大すると、縦ν11 方向音響共振に基づいてアーク不安定が発生する確率も
増大するように依存する。実験の結果から、これらパラ
メータの積が185よりも大きくない場合には、音響共
振に基づく不安定が生じないこ□とが判った。
力Pはもとより電力成分の変調の深さM、 、平均内
径d及び放電容器の形状にも依存して発生するという事
実の認識に基づいて成されたものである。どのように依
存するかというと、これらパラメータM、f 、P及
びdが増大すると、縦ν11 方向音響共振に基づいてアーク不安定が発生する確率も
増大するように依存する。実験の結果から、これらパラ
メータの積が185よりも大きくない場合には、音響共
振に基づく不安定が生じないこ□とが判った。
実効長L8及び最大内径りを有する細長の容器の場合に
は、 i f fl 、8T、e、 / D としたとき、 i−0,45f2.85ν、Le/C−<i+lL45
の関係を満足するIM波数ν1に対し縦方向音響共 1
振のみが生じ得る(例えば、文献[Journal A
ppl。
は、 i f fl 、8T、e、 / D としたとき、 i−0,45f2.85ν、Le/C−<i+lL45
の関係を満足するIM波数ν1に対し縦方向音響共 1
振のみが生じ得る(例えば、文献[Journal A
ppl。
Physios J vol、 49 11) 78年
6月号の第2680〜26148頁に掲載されたH、
L、 Witting ニよる論文 「Acousti
o resonances in cylind
rlcalhigh −pressure aro d
ischarges Jを参照)。
6月号の第2680〜26148頁に掲載されたH、
L、 Witting ニよる論文 「Acousti
o resonances in cylind
rlcalhigh −pressure aro d
ischarges Jを参照)。
第一電極の区域における放電茶器の形を第二電極の区域
における形とは異った形とすることも可能である。本発
明の好適実施例によれば、前記放電容器を該放電容器の
縦軸に対し直角な平面に関1・・してほぼ対称となし、
前記電極の各々に同じ挿入深さPBを割当て及び前記放
電灯の動作状態において、1の各偶数4+fiに対し関
係式 を満足するようにすることが出来る。
における形とは異った形とすることも可能である。本発
明の好適実施例によれば、前記放電容器を該放電容器の
縦軸に対し直角な平面に関1・・してほぼ対称となし、
前記電極の各々に同じ挿入深さPBを割当て及び前記放
電灯の動作状態において、1の各偶数4+fiに対し関
係式 を満足するようにすることが出来る。
この実施例による利点は、対称放電容器の製造が非対称
放電、容器の製造よりも簡単となるという点にある。さ
らに、この実施例によれば、土の値・・が奇数の電力成
分は0の1i&の放電灯の幾何学的係数と関係している
ので、偶数の値のiと関連する電力成分のみが役割を果
すという利点がある。
放電、容器の製造よりも簡単となるという点にある。さ
らに、この実施例によれば、土の値・・が奇数の電力成
分は0の1i&の放電灯の幾何学的係数と関係している
ので、偶数の値のiと関連する電力成分のみが役割を果
すという利点がある。
本発明による放電灯の実施例においては、の関係が満足
される。この実施例Gこよれは、H響共撮によるアーク
不安定に対し重要なノぐラメータの調整範囲に制限があ
ることによって、放N5灯の″□動作姿勢(posit
ion )を全く自由にすることが出来るという利点が
ある。
される。この実施例Gこよれは、H響共撮によるアーク
不安定に対し重要なノぐラメータの調整範囲に制限があ
ることによって、放N5灯の″□動作姿勢(posit
ion )を全く自由にすることが出来るという利点が
ある。
本発明による放電灯の一実施例によれは、有利にもこの
放電灯の動作電力は時間と共Gこ正弦波的に変化しかつ
全て少なくとも211 KHzの周波数を□有する−又
はそれ以上の電流及び電圧成分を有している。従って、
放電灯を動作させる電力成分はもとより電流及び蜜、圧
成分は各々20 KHzより大きなlI!i1波数従っ
て人間の可聴周波数範囲外の周波数を有している。
放電灯の動作電力は時間と共Gこ正弦波的に変化しかつ
全て少なくとも211 KHzの周波数を□有する−又
はそれ以上の電流及び電圧成分を有している。従って、
放電灯を動作させる電力成分はもとより電流及び蜜、圧
成分は各々20 KHzより大きなlI!i1波数従っ
て人間の可聴周波数範囲外の周波数を有している。
本発明によるjfZH1灯の特定の実施例によれば、1
動作状非において消*電力を最大でも1 t) OWと
し、該放電1灯の動作状態における前記放電容器中の1
1−力を少なくとも800・10Pa及び最大でも16
00・1 !l Paとするのが好適である。
動作状非において消*電力を最大でも1 t) OWと
し、該放電1灯の動作状態における前記放電容器中の1
1−力を少なくとも800・10Pa及び最大でも16
00・1 !l Paとするのが好適である。
この特定の実施例による放電灯は、これら放電灯を著し
くコンパクトな形で製造することが出来ると共に満足し
得る演色を有し得るので、室内照明に使用して特に好適
である。
くコンパクトな形で製造することが出来ると共に満足し
得る演色を有し得るので、室内照明に使用して特に好適
である。
本発明はざらに不発1〕1による高圧す) IJウム放
1”□電灯全作動するための放電灯作動装置を提供する
ことにある。従って、本発明によれば、放電路を囲む細
長い放電界器をω11え、該放電容器に実効長Leを与
えかつ前記放電路の少なくとも−にわたり一定面檀の断
面Sを与えた高圧す) IJウム放電(□灯を作動させ
るための放電灯作動装置において、前記放電灯に周期的
に値が切替わる電力を供給するための電力供給手段を備
え、該電力は時間とともにiE弦波的に変化する一個又
はそれ以上の電力成分を有し、その少なくとも一個の電
力成分の周一“波数νiを、iを正の整数とし及びCを
前記放電 ”灯の動作状態における放電容器の充填物の
気体部分を通る音波の平均伝播速度(rn/8)とした
時、i −o、45 l 2.85 v、Le/c l
i + 0.45が成立する周波数としたことを特徴
とする。このような装置によって、本発明による放電灯
を好適な周波数で特に高周波数で動作させることが可能
となる。この電力供給手段は好ましくは半導体コ・′□
ンバータ回路を具えている。
1”□電灯全作動するための放電灯作動装置を提供する
ことにある。従って、本発明によれば、放電路を囲む細
長い放電界器をω11え、該放電容器に実効長Leを与
えかつ前記放電路の少なくとも−にわたり一定面檀の断
面Sを与えた高圧す) IJウム放電(□灯を作動させ
るための放電灯作動装置において、前記放電灯に周期的
に値が切替わる電力を供給するための電力供給手段を備
え、該電力は時間とともにiE弦波的に変化する一個又
はそれ以上の電力成分を有し、その少なくとも一個の電
力成分の周一“波数νiを、iを正の整数とし及びCを
前記放電 ”灯の動作状態における放電容器の充填物の
気体部分を通る音波の平均伝播速度(rn/8)とした
時、i −o、45 l 2.85 v、Le/c l
i + 0.45が成立する周波数としたことを特徴
とする。このような装置によって、本発明による放電灯
を好適な周波数で特に高周波数で動作させることが可能
となる。この電力供給手段は好ましくは半導体コ・′□
ンバータ回路を具えている。
〈実施例の説明〉
以下図面により本発明の実施例につき説明する8第1図
に示す放電灯はこの放電灯の口金2を備えた外球lを有
している。この外球1は内部に二個の電極4及び5を配
設した細長い放電容器8を取り囲んでいる。電極4を電
流供給導体8を経て口金2の第一接続接点に接続する。
に示す放電灯はこの放電灯の口金2を備えた外球lを有
している。この外球1は内部に二個の電極4及び5を配
設した細長い放電容器8を取り囲んでいる。電極4を電
流供給導体8を経て口金2の第一接続接点に接続する。
又電極5を電流接続導体9を経て口金2の第二接続接点
に接続Iする。この口金2の接続接点をこの放電灯を作
動させるための図示されていない作動装置に接続する。
に接続Iする。この口金2の接続接点をこの放電灯を作
動させるための図示されていない作動装置に接続する。
この作動装置には周期的に交互に切替わる値をとる電力
をこの放電灯に供給するため電力供給手段を設ける。第
2図にこの放電容器8の縦断面を示す。この放電容器8
は、この放電容器の縦軸に対し1σ交する平面12に閃
して対称である。これら電1極4及び5を電極巻線41
及び51を備えた電極ロッド4()及び5(]をもって
夫々構成する8゛放電路は電fdii4.5の端部42
,52間に延在する。電極4をリード・スル一部材80
に接続し、この部材を電流供給部材8に電気的に接続す
る。
をこの放電灯に供給するため電力供給手段を設ける。第
2図にこの放電容器8の縦断面を示す。この放電容器8
は、この放電容器の縦軸に対し1σ交する平面12に閃
して対称である。これら電1極4及び5を電極巻線41
及び51を備えた電極ロッド4()及び5(]をもって
夫々構成する8゛放電路は電fdii4.5の端部42
,52間に延在する。電極4をリード・スル一部材80
に接続し、この部材を電流供給部材8に電気的に接続す
る。
リード・スル一部材80を放電容器の閉鎖部材48にハ
ーメチック・シールによって定着する。同様1に、電極
5をリード・スル一部材90に接続する。
ーメチック・シールによって定着する。同様1に、電極
5をリード・スル一部材90に接続する。
この放電容器8の管壁を焼結アルミナのセラミック歇8
aとする。管壁材料として別の材料例えばす7アイヤ及
びイツトリウム酸化物を使用することも出来る。この放
電容器8はその全長にわたり一定向積の円形断面Sを有
しその内径を6.85・□1(1−8mとする。この放
電容器によって囲まれる容積を3・113−6m8とし
、これがため実効長Leは8.17・lo−2mとなる
。この実効長Leと、断面Sの内径dとの比は約12と
なり、従ってこの比を少なくとも2とする細長い放電容
器Gこ対する要件は満足される。電M4及び5の各々と
関係する挿入深さPR417,6・I 0−8mである
。この挿入深さは両電極に対し等しく決定し得る。なぜ
ならばこの放電容器は平面12に関して対称的であるか
らであり、以下の説明においては電極4につき説明する
。この11近くの放電容器8の残存端部容積をこの放電
容器3の縦軸に直交しかつ電極端部42を通る平面10
によって制限する。この端部容積の大きさは放電容器8
Gこまって囲まれた客積部分1 i) aと、電極4に
よって占有されている容積との差で2.8・1.0m
に達する。この残存端部容積を、放電容器の内径d
−6,85・lfl−8mの円形断面Sに関して、標準
化した時、長さ従って挿入深さPBは7.6・10=
mに達する。
aとする。管壁材料として別の材料例えばす7アイヤ及
びイツトリウム酸化物を使用することも出来る。この放
電容器8はその全長にわたり一定向積の円形断面Sを有
しその内径を6.85・□1(1−8mとする。この放
電容器によって囲まれる容積を3・113−6m8とし
、これがため実効長Leは8.17・lo−2mとなる
。この実効長Leと、断面Sの内径dとの比は約12と
なり、従ってこの比を少なくとも2とする細長い放電容
器Gこ対する要件は満足される。電M4及び5の各々と
関係する挿入深さPR417,6・I 0−8mである
。この挿入深さは両電極に対し等しく決定し得る。なぜ
ならばこの放電容器は平面12に関して対称的であるか
らであり、以下の説明においては電極4につき説明する
。この11近くの放電容器8の残存端部容積をこの放電
容器3の縦軸に直交しかつ電極端部42を通る平面10
によって制限する。この端部容積の大きさは放電容器8
Gこまって囲まれた客積部分1 i) aと、電極4に
よって占有されている容積との差で2.8・1.0m
に達する。この残存端部容積を、放電容器の内径d
−6,85・lfl−8mの円形断面Sに関して、標準
化した時、長さ従って挿入深さPBは7.6・10=
mに達する。
ここで話題にしている放電灯の放電容器は2(]11m
のアマルガムを含有する充填物を有し、このアマルガム
は18.4市賦%のNaと81.6重置%のHgとから
成っている。その上さらに、放電容器は8 fl OK
でfl、85−108Paの圧力を有するキセノンを謀
んでいる。
のアマルガムを含有する充填物を有し、このアマルガム
は18.4市賦%のNaと81.6重置%のHgとから
成っている。その上さらに、放電容器は8 fl OK
でfl、85−108Paの圧力を有するキセノンを謀
んでいる。
この放電灯を7jH向姿勢位i度にして平均電力25(
JWで作動させた。こσ) IiV Wt月の動作状態
では、放m容器内の平均MA +1:は28 fl 1
1 Kであるので、この充填物を伝播する汁液の平均速
度Cは482//sで1・・あった。動作時における放
電容器中の圧力Pは209・1 t18Paであった。
JWで作動させた。こσ) IiV Wt月の動作状態
では、放m容器内の平均MA +1:は28 fl 1
1 Kであるので、この充填物を伝播する汁液の平均速
度Cは482//sで1・・あった。動作時における放
電容器中の圧力Pは209・1 t18Paであった。
この放電灯の動作電力は一定イfiの成分と5.02・
l 111(Zの周波数ν1で時間とともに正弦波的に
変化する成分とから成っている。このように作動させた
放電灯中には、縦一方向の音e共振に起因するアーク不
安定は何ら発生しなかった。このように動作させた放電
灯では、2−735 viLeloは2.83に等しく
、その結果コレニ関連した正の整数値土は2となり放電
灯の幾何学的係数f工は(iif 11.55となった
。従って、バラメー・・夕の積M、7 ・f −P
−dの値は196で、この □1 値は185より大きい。第5図において、これは参照番
号18で示す点に対応する。実際には、槓M、f工・P
−dが最大でも185の値であり音響共振に起因したア
ーク不安定の発生のおそれを確実に回避するようにこの
放電灯を動作させる。
l 111(Zの周波数ν1で時間とともに正弦波的に
変化する成分とから成っている。このように作動させた
放電灯中には、縦一方向の音e共振に起因するアーク不
安定は何ら発生しなかった。このように動作させた放電
灯では、2−735 viLeloは2.83に等しく
、その結果コレニ関連した正の整数値土は2となり放電
灯の幾何学的係数f工は(iif 11.55となった
。従って、バラメー・・夕の積M、7 ・f −P
−dの値は196で、この □1 値は185より大きい。第5図において、これは参照番
号18で示す点に対応する。実際には、槓M、f工・P
−dが最大でも185の値であり音響共振に起因したア
ーク不安定の発生のおそれを確実に回避するようにこの
放電灯を動作させる。
次にこの放電灯を水平方向の動作姿勢で5.92・1o
8Hzの周波数νiで動作させた。この場合、縦方向音
響共振に起因するアーク不安定が発生しない変調の深さ
M、□は0.19であり、従ってパラメレータの檀M
−f−・P−dの値は149となつν1ま た。第5図において、これに対応する点を参照番号18
aで示す。これら測定結果から、水平方向の動作姿勢位
置ではこの槓M、、・fよ−P −d〕値に関してさら
に厳格な要件が果されること明ら□かである。実際Oこ
はこの放電灯を水平動作姿勢で動作させてこの積M
−f・・P、dが140より11 りも小さくなるようにする。
8Hzの周波数νiで動作させた。この場合、縦方向音
響共振に起因するアーク不安定が発生しない変調の深さ
M、□は0.19であり、従ってパラメレータの檀M
−f−・P−dの値は149となつν1ま た。第5図において、これに対応する点を参照番号18
aで示す。これら測定結果から、水平方向の動作姿勢位
置ではこの槓M、、・fよ−P −d〕値に関してさら
に厳格な要件が果されること明ら□かである。実際Oこ
はこの放電灯を水平動作姿勢で動作させてこの積M
−f・・P、dが140より11 りも小さくなるようにする。
さらに、第2図Gこ示すように構成し異なる寸法、動作
圧力及び異なる電力を有する多くの放電灯に対し、縦方
向音響共振に起因するアーク不安定が”何ら生じないよ
うな変調深さMvlの値を定める。
圧力及び異なる電力を有する多くの放電灯に対し、縦方
向音響共振に起因するアーク不安定が”何ら生じないよ
うな変調深さMvlの値を定める。
次の表に放電灯のデータ及び測定結果につき掲げる0こ
の場合にも、実際には動作姿勢位置に応じて185及び
14(]の安全限界値を夫々越えないようにこれらII
I電灯を動作させる。
の場合にも、実際には動作姿勢位置に応じて185及び
14(]の安全限界値を夫々越えないようにこれらII
I電灯を動作させる。
第5図は個々の放電灯に対するp L:D関数として□
のM、、 −fよ、p、aの値に加えて参照番号IO(
]で示す関係M、、 −f、−P−d−185及び参照
酢@】01で示す関係町 ・fi−P・d−140を夫
々示「。これがため、これら参照番号100及び10]
によって示すこれら線分は動作姿勢に依存する妨害のな
い動作が保証される領域を制限しでいる。
のM、、 −fよ、p、aの値に加えて参照番号IO(
]で示す関係M、、 −f、−P−d−185及び参照
酢@】01で示す関係町 ・fi−P・d−140を夫
々示「。これがため、これら参照番号100及び10]
によって示すこれら線分は動作姿勢に依存する妨害のな
い動作が保証される領域を制限しでいる。
第3図に示す放電容器3はこの放電、容器の縦軸に垂直
な平向に関して対称であり、これを円形断1曲を有する
細長い部分8aとその端部に設けた焼結体から鴬形成し
た端部分3bとから成っている。
な平向に関して対称であり、これを円形断1曲を有する
細長い部分8aとその端部に設けた焼結体から鴬形成し
た端部分3bとから成っている。
細長部分3aによって囲まれた部分は二本のビン状電極
4及び5をIIY容し、この電極間に放電路が延在し、
放電は放電灯が動作状態にある時起る。
4及び5をIIY容し、この電極間に放電路が延在し、
放電は放電灯が動作状態にある時起る。
宙、極4を電流供給部材8(1に接続する。こσ〕屯泥
流供給部材端部3bに封頗ガラス6を用いて気密しこ結
合する。同様に、電極5を電流供給部材9(]に接続す
る。これら二個の端部分と、管部分とをセラミック材料
、すなわち緻密焼結多結晶アルミナを以って構成する。
流供給部材端部3bに封頗ガラス6を用いて気密しこ結
合する。同様に、電極5を電流供給部材9(]に接続す
る。これら二個の端部分と、管部分とをセラミック材料
、すなわち緻密焼結多結晶アルミナを以って構成する。
ビン状電極?タングステン゛で形成し、奄、流供給tη
S材をニオブで形成する。
S材をニオブで形成する。
これら電極4及び5の各々を端部分3bによって部分的
に緊密に取り囲む。この形郭では、各電極小及び5に割
当てられた挿入深さPBは端部分 □8bによって取り
囲まれていないビン状電極4及び5の各々の部分に一致
する。
に緊密に取り囲む。この形郭では、各電極小及び5に割
当てられた挿入深さPBは端部分 □8bによって取り
囲まれていないビン状電極4及び5の各々の部分に一致
する。
第3因による1〃1ざ1合器を備えた放電灯の場合には
、 I佼’flf答器σ)特性は次の通りである。
、 I佼’flf答器σ)特性は次の通りである。
−内 ’(’fi d
2.5 ・ 1
0−8 m ”−挿入深さIIE
2.88 ・10−8m−容 檀
7,26・1 +1−8TRB−実効長1,
8 1.48−10−2 +++−アマル
ガム充填物 10m9でNaを27重敵襲としHg
を73重置%とすす る − 313 OKのXe圧力 11(1−10’P
a−動作状態での圧力P 910・I U3Pa−充
填物を通る音波の伝播 466m/s速度0 この放電灯を@直方向の姿勢位置で2+3Wの市、□力
で作動させた。第1屯力成分の1−2に対応する)M波
数ν、を29.5・1 +I”Hzとし・その変調深さ
M、を0.19とした結果、放電灯の幾何学的体数f
は0.94となり、檀M、、・f・・P−artこ対1
1 1 する値は406となった。
2.5 ・ 1
0−8 m ”−挿入深さIIE
2.88 ・10−8m−容 檀
7,26・1 +1−8TRB−実効長1,
8 1.48−10−2 +++−アマル
ガム充填物 10m9でNaを27重敵襲としHg
を73重置%とすす る − 313 OKのXe圧力 11(1−10’P
a−動作状態での圧力P 910・I U3Pa−充
填物を通る音波の伝播 466m/s速度0 この放電灯を@直方向の姿勢位置で2+3Wの市、□力
で作動させた。第1屯力成分の1−2に対応する)M波
数ν、を29.5・1 +I”Hzとし・その変調深さ
M、を0.19とした結果、放電灯の幾何学的体数f
は0.94となり、檀M、、・f・・P−artこ対1
1 1 する値は406となった。
第二電力成分の1−4に対応する周波数ν、を57−5
・108Hzとし、その変調深さM、、を11.58
とした結果、放電灯の幾何学的係数fiは0682とな
り、檀M ・f・・P−dに対する値は42 (1”ν
11 となった。
・108Hzとし、その変調深さM、、を11.58
とした結果、放電灯の幾何学的係数fiは0682とな
り、檀M ・f・・P−dに対する値は42 (1”ν
11 となった。
第5図にこれらに対応する点を参照番号16及び17で
夫々示す。この放電灯は縦方向音響共振に起因したアー
ク不安定を何ら生じなかった。
夫々示す。この放電灯は縦方向音響共振に起因したアー
ク不安定を何ら生じなかった。
第4図に示す放電容器は第3図の放電容器を変□形した
例であって、対応する構成成分は同様な参照番号しこよ
って示す。この変形例では、各電極4及び5をその全長
に亘り放電容器8の端部分8b(こよって取り囲む。そ
の場合、端部分3bによってビン状電極4及び5を夫々
部分的に取り囲み、その一部分は大きな間隙をもたせて
チェンバー状1のスペース80を形成する。
例であって、対応する構成成分は同様な参照番号しこよ
って示す。この変形例では、各電極4及び5をその全長
に亘り放電容器8の端部分8b(こよって取り囲む。そ
の場合、端部分3bによってビン状電極4及び5を夫々
部分的に取り囲み、その一部分は大きな間隙をもたせて
チェンバー状1のスペース80を形成する。
第4図に示す構造の放電容器を備えた放電灯においては
、細長い部分8dの内径を2.5・10 mと[、り
。スペース80の各々の半径は約0.7・10 mと
し、その深さを約1.8・10mとした。ピン状蜜、極
4及び5の各々の内径を(1,2・l・ロー8mとした
。各電極4及び5の挿入深さPBを0.55・10−8
mとした。放電容器の容積番47.9・10−8m8と
なった0これがため・実効長Leは16.1.10−8
m ”’であり従ってLe/dは約6.4となり2より
も大きい。
、細長い部分8dの内径を2.5・10 mと[、り
。スペース80の各々の半径は約0.7・10 mと
し、その深さを約1.8・10mとした。ピン状蜜、極
4及び5の各々の内径を(1,2・l・ロー8mとした
。各電極4及び5の挿入深さPBを0.55・10−8
mとした。放電容器の容積番47.9・10−8m8と
なった0これがため・実効長Leは16.1.10−8
m ”’であり従ってLe/dは約6.4となり2より
も大きい。
約26Wの電力消費に好適である上述した放電灯を、正
弦波交流電圧成分と直流電圧成分とから成る約220v
の供給電圧で垂直姿勢位置で作動させた。時間とともに
正弦波的に変化する電力成1゛分はその周21fl!I
νiが29伽で変調深さ町1は0.5であった。
弦波交流電圧成分と直流電圧成分とから成る約220v
の供給電圧で垂直姿勢位置で作動させた。時間とともに
正弦波的に変化する電力成1゛分はその周21fl!I
νiが29伽で変調深さ町1は0.5であった。
この放電灯の動作期間中、放電容器中の全体にわたるす
なわち総体的なEE力は約86(]・108Paであっ
た。この放電容器中の温度は平均値で2600”’にで
あった、Jこの場合の放電、容器の充填物は111m9
のアマルガA f 4.んでいて、その27重鎖%がナ
トIIウム及び73屯激%が水銀である。その上、放電
容器はキセノンを含有し、千の3flOK&こおけるE
−F、力は53.3・1.08Paである。放電容器中
の、放゛町灯勅作時Gこおける音波の速度は約504m
/sであった。
なわち総体的なEE力は約86(]・108Paであっ
た。この放電容器中の温度は平均値で2600”’にで
あった、Jこの場合の放電、容器の充填物は111m9
のアマルガA f 4.んでいて、その27重鎖%がナ
トIIウム及び73屯激%が水銀である。その上、放電
容器はキセノンを含有し、千の3flOK&こおけるE
−F、力は53.3・1.08Paである。放電容器中
の、放゛町灯勅作時Gこおける音波の速度は約504m
/sであった。
比2.’l 51/土T、810は2.17に対応して
おり、このことはj−2であったことを意味する。これ
に関連するf工の値は11.218であった。積町、・
f工・p−clは229であり、従って185よりモ大
きい。このパラメータの槓M、・fi・Pdの値が18
5よりも小さい場合OこGゴ、音響共伽に起因するアー
ク不安定の発生するおそれが排除される。動作期間中、
上述した放電灯は、綺方向□の音4共振に起因するアー
ク不安定を生ずることなく動作した。第5図に示すグラ
フGこおいて、この放゛屯灯を参照番@15で示した。
おり、このことはj−2であったことを意味する。これ
に関連するf工の値は11.218であった。積町、・
f工・p−clは229であり、従って185よりモ大
きい。このパラメータの槓M、・fi・Pdの値が18
5よりも小さい場合OこGゴ、音響共伽に起因するアー
ク不安定の発生するおそれが排除される。動作期間中、
上述した放電灯は、綺方向□の音4共振に起因するアー
ク不安定を生ずることなく動作した。第5図に示すグラ
フGこおいて、この放゛屯灯を参照番@15で示した。
この場合、廿響共伽に起因するアーク不安定か生じない
ような変調深さ町 は0.6であった。第5図において
、対応する点を参照番号15aで示す。この放電灯□か
ら放出される放射は約25 fl 11 Kの色温度で
約80という平均演色評価数を有しており、これがため
この放電、灯は特番こ室内照明の目的に使用して好適で
ある。
ような変調深さ町 は0.6であった。第5図において
、対応する点を参照番号15aで示す。この放電灯□か
ら放出される放射は約25 fl 11 Kの色温度で
約80という平均演色評価数を有しており、これがため
この放電、灯は特番こ室内照明の目的に使用して好適で
ある。
ここで留意すべきことOま、動作状態における放電灯の
放電容器の充填物のf′F、力、すなわち、上述した実
施例におけるNa−圧力、■1g−圧力、xe−圧力の
和fE −JJ i1文献[T、 E、 W、 E、
proc、 J vol。
放電容器の充填物のf′F、力、すなわち、上述した実
施例におけるNa−圧力、■1g−圧力、xe−圧力の
和fE −JJ i1文献[T、 E、 W、 E、
proc、 J vol。
128、PT、 A、 7Fli il 、 1イ)8
1年9月号の第415”’〜4,410に掲載されたy
an v:L土et及びde GrOOt等による論文
[ttjgh−pressure sodium di
schargelampS Jで提案されている方法に
よって決める。
1年9月号の第415”’〜4,410に掲載されたy
an v:L土et及びde GrOOt等による論文
[ttjgh−pressure sodium di
schargelampS Jで提案されている方法に
よって決める。
希ガス圧力の場合には、この圧力は温度311’ (I
K。
K。
での圧力の約8倍である(第425頁セクション15
・3 ) + Na−圧力PNaの場合には、第426
頁の左媚第8〜7行に記載されているいわゆるラインー
”フイドニング(]、ins wj、dening )
ΔλJ3すなわち Δ輸−(”/2.、)pNafVE汀 を用いる。
・3 ) + Na−圧力PNaの場合には、第426
頁の左媚第8〜7行に記載されているいわゆるラインー
”フイドニング(]、ins wj、dening )
ΔλJ3すなわち Δ輸−(”/2.、)pNafVE汀 を用いる。
f(g−出力の場合には、第426頁の第28図Gこ述
べられているような実験結果及びアマルガム組成を使用
する。
べられているような実験結果及びアマルガム組成を使用
する。
第1図は本発明による高圧放電灯全示す線図、第2図は
第1図の放電灯の放電容器を示す断面図、 第3図及び第4図は放電容器の変史例を示す断面図、 第5図は関係式M、、 −fi −dを圧力Pの関数と
して示す曲線図である。 1・・外球 2・・・口金 3・・・放電容器 3a・・・細長い部分(又はセラミック壁)8b・・・
端M分 a c・・・スペース4.5・・・電極
6・・・封鎖ガラス8.9・・・電流供給導体 1 +3 、12・・・平面 10a・・・容積部分
411 、5 U・・・電極ロッド 41.51・・II極巻線 42.52・・・l/iM部 43.58・・・閉鎖
部材8 +1 、911・・’rFi、流供給部材供給
部材−ド・スル一部材)。
第1図の放電灯の放電容器を示す断面図、 第3図及び第4図は放電容器の変史例を示す断面図、 第5図は関係式M、、 −fi −dを圧力Pの関数と
して示す曲線図である。 1・・外球 2・・・口金 3・・・放電容器 3a・・・細長い部分(又はセラミック壁)8b・・・
端M分 a c・・・スペース4.5・・・電極
6・・・封鎖ガラス8.9・・・電流供給導体 1 +3 、12・・・平面 10a・・・容積部分
411 、5 U・・・電極ロッド 41.51・・II極巻線 42.52・・・l/iM部 43.58・・・閉鎖
部材8 +1 、911・・’rFi、流供給部材供給
部材−ド・スル一部材)。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 L 放電路を囲む細長い放電容器を備える高圧す) I
Jウム放電灯であって、該放電、容器に実効長L8を与
えかつ前記放電路の少なくとも色にわたり一定面檀の断
面Sを与え、該放電容器中に二個の電極を設置して各電
極の端部間に前記放電路を延在させ、さらに前記放電灯
を周期的に値が切替わる電力で動作状態に・作動させる
に好適となし、この電力は時間とともに正弦波的に変化
する一個以上の電力成分を有し、その少なくとも一個の
電力成分の周波数νiを、iを正の整数とし及び0を前
記放電灯の動作状態における放電容器の充填□物の気体
部分を通る音波の平均伝播速度(m/8)とした時、 1 11−45 Z 2−88 vlT−elo 4
1− + tl −45が成立するI−/I at/数
とした高圧す) IJウム放電1灯において、前記動作
状態における充填物は少なくとも17(1°1118P
a )圧力PE有し、及び]−の各値に対し関係式 を満足し、ここにおいて町 を周波数Wiを有する電力
成分の変調深さとし、flを放電灯の幾何学的係数とし
及びdをメートル単位・・・での断面Sの平均内径とし
たことを特徴とする高圧ナトリウム放電灯。 区 前記放電客器を該放電容器の縦軸に対し直角な平面
に関してほぼ対称となした特許請求の範囲1記載の高圧
す) IJウム放電灯においlで、111記電極の各々
に同じ挿入深さPBを割当て及び、前記放電灯の動作状
態において、土の各偶数(if(に対し関係式 を満足することを特許とする高圧ナトリウム放電灯。 8 け11記放電灯の動作状態Gこおいて、関係式%式
% を満足することを特徴とする特許請求の範囲1または2
に記載の高圧ナトリウム放市1灯。 表 前記放°磁灯の動作電力は時間とともに正弦波的G
こ変化する一個またはそれ以上の電流及び電圧成分を有
し、これら電流及び電圧成分の周波数は全て少なくとも
20 KJ(Zに達するようになしたことを特徴とする
特許請求の範囲1〜3のいずれか一つに記載の高圧ナト
リウム放電灯。 b 動作状態において消費電力を最大でもl0flWと
した特許請求の範囲1〜4のいずれか一つに記載の高圧
ナトリウム放電灯において、該放電灯の動作状態におけ
る前記放電容器中の総体的な圧力を少なくとも30(J
・10Pa及び最大でも1(目lO・1flPaとする
ことを特徴lとする高1r:、ナトリウム放電灯。 6 放電路を囲む細長い放電容器を備え、該放電容器に
実効長T、8を与えかつ前記放電路の少なくとも−にわ
たり一定面積の断面Sを与・えた高圧ナトIIウム放屯
灯を作動させるための放電灯作動装置kにおいて、前記
放電灯に周期的に値が切詐わる’rtf、力を供給する
ための電力供給手段を1ilifえ、該■を力は時間と
ともに正弦波的に変化する一個又はそれ以上の電力成I
・・分を有し、その少なくとも一個の電力成分の周波数
ν、を、土を1Fの整数とし及び0を前記放゛1ヒ灯の
動作状節における放電容器の充填物σ)気体部分号1出
る音波の平均伝播速度(シ、)とした時、 j、 fl −45l 2.85 ν□L8101−
i+11.45が成立する周波数としたことを特徴と
する放電灯作動装置N。
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