JPS5979994A - Method of firing high pressure sodium lamp - Google Patents
Method of firing high pressure sodium lampInfo
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- JPS5979994A JPS5979994A JP19163682A JP19163682A JPS5979994A JP S5979994 A JPS5979994 A JP S5979994A JP 19163682 A JP19163682 A JP 19163682A JP 19163682 A JP19163682 A JP 19163682A JP S5979994 A JPS5979994 A JP S5979994A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は2次開放実効電圧が150v以下の安定器によ
って点灯する高圧ナトリウムランプ点灯方法に関するも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a method for lighting a high-pressure sodium lamp using a ballast having a secondary open-circuit effective voltage of 150 V or less.
従来例の構成とその問題点
白熱電球は、演色性がよく、一般家庭においても容易に
取り付け、取り外しができるところから、屋内照明用の
主力ランプのひとつとして広く普及してきた。しかし、
本格的な省エネルギ一時代を迎えて、電球の効率の低い
ことが問題となりつつあり、最近では電球に代わる小形
で高輝度の放電ランプの開発が強く要望されるようにな
ってきた。Conventional Structures and Problems Incandescent light bulbs have been widely used as one of the main lamps for indoor lighting because they have good color rendering properties and are easy to install and remove in general households. but,
As we enter an era of full-fledged energy conservation, the low efficiency of light bulbs is becoming a problem, and recently there has been a strong demand for the development of compact, high-brightness discharge lamps to replace light bulbs.
とくに、広く一般に親しまれてきた白熱電球とほぼ同じ
発光色を持つ小形の高輝度放電ランプは末だ製品化され
ておらず、市場からは、白熱電球とほぼ同じ光色および
演色性を持ち、しかも20〜100Wのランプ電力で白
熱電球の60〜20OWクラスの光束を有する高輝度放
電ランプの出現が強く求められているに
のような要望に応えられる可能性を持ちあわせているラ
ンプとして、出願人は、特開昭57−9045号公報、
特開昭57−50763号公報等において、光色、演色
性とも白熱電球にほぼ等しく、しかもランプ効率はその
2〜3倍にも達する高圧ナトリウムランプを提案した。In particular, small high-intensity discharge lamps that emit light with almost the same color as incandescent light bulbs, which have been widely used by the general public, have not yet been commercialized. Moreover, the application was filed as a lamp that has the potential to meet the strong demand for a high-intensity discharge lamp with a lamp power of 20 to 100 W and a luminous flux in the 60 to 20 OW class of an incandescent bulb. The person is Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-9045,
In Japanese Unexamined Patent Publication No. 57-50763, a high-pressure sodium lamp was proposed which has almost the same light color and color rendering properties as an incandescent lamp, and whose lamp efficiency is two to three times that of an incandescent lamp.
この提案にもとづいて試作した小形の低ワツトランプは
、白熱電球に近い光色を呈し、たとえば5oWランプで
はランプ効率が電球の効率の約3倍に達した。そのうえ
、このランプは、商用の交流電源、すなわち、50ない
し60)hfl 00〜120Vの電源により、小形、
軽量の安定器を用いて点灯できることを、もう一つの特
長とするものであり、そのために、発光管の電極間距離
、および定格点灯時の管電圧は従来設計の高圧ナトリウ
ムランプの場合に比較して極端に小さく設計されている
。たとえばこのsoWの高圧ナトリウムランプの場合、
発光管の全長が40M&−であるのに対して電極間距離
は10jEI、定格点打時のランプ電圧は40〜eoV
であり、安定器は2次開放実効電圧が90〜150vと
なるように設計されている。A small, low-wattage lamp prototyped based on this proposal exhibits a light color similar to that of an incandescent light bulb, and a 5oW lamp, for example, has a lamp efficiency that is approximately three times that of a light bulb. Moreover, this lamp can be powered by a commercial AC power supply, i.e. 50 to 60) HFL 00 to 120V, in a small size,
Another feature is that it can be lit using a lightweight ballast, and for this reason, the distance between the electrodes of the arc tube and the tube voltage at rated lighting are lower than those of conventionally designed high-pressure sodium lamps. It is designed to be extremely small. For example, in the case of this soW high pressure sodium lamp,
Although the total length of the arc tube is 40M&-, the distance between the electrodes is 10JEI, and the lamp voltage at rated point firing is 40~eoV.
The ballast is designed so that the secondary open circuit effective voltage is 90 to 150V.
しかしながら、このような設計の高圧ナトリウムランプ
では、安定器の2次開放実効電圧が90〜150Vと低
いために、ランプ始動が困難となる。加えてこのことは
ランプ点灯時グロー放電時間が極端に長くなり、容易に
アーク放電に移行しないという事態を招来するものであ
る。ランプ始動時には電極物質の飛散、蒸発が激しい0
よって、この始動時間が長くなることにより、発光管の
黒化が急速に進むことになる。したがって、とくに上記
のような電極間距離が非常に小さいところの小形の高圧
ナトリウムランプではランプ点灯とともにランプ光束が
急速に低下するものである。However, in a high-pressure sodium lamp with such a design, the secondary open circuit effective voltage of the ballast is as low as 90 to 150 V, making it difficult to start the lamp. In addition, this results in an extremely long glow discharge time when the lamp is turned on, resulting in a situation where the lamp does not easily transition to arc discharge. When starting the lamp, the electrode material scatters and evaporates heavily.
Therefore, as this starting time becomes longer, the blackening of the arc tube progresses rapidly. Therefore, especially in the case of a small high-pressure sodium lamp having a very small distance between the electrodes as described above, the luminous flux of the lamp rapidly decreases as the lamp is turned on.
発明の目的
本発明はこのような問題にかんがみてなされたものであ
り、2次開放実効電圧が160V以下の安定器によって
点灯される高圧ナトリウムランプを確実に始動すること
のできる点灯方法を提供するものである。OBJECTS OF THE INVENTION The present invention has been made in view of these problems, and provides a lighting method that can reliably start a high-pressure sodium lamp that is lit by a ballast with a secondary open circuit effective voltage of 160 V or less. It is something.
発明の構成
本発明は2次開放電圧が15ov以下である安定器を介
して交流電源電圧を印加し、さらにこの交流電源電圧に
重畳してパルス電圧を印加することにより点灯する高圧
ナトリウムモル比の点灯方法であって、交流電源電圧の
位相角が40度〜105度または220度〜286度の
範囲にあって、交流電源電圧の正および負の半サイクル
の少なくとも一方に、パルス電圧を高圧ナトリウムラン
プに印加するようにしたものである。Structure of the Invention The present invention applies an AC power supply voltage through a ballast with a secondary open circuit voltage of 15 ov or less, and further applies a pulse voltage superimposed on this AC power supply voltage to produce a high-pressure sodium molar ratio. A lighting method, wherein the phase angle of the AC power supply voltage is in the range of 40 degrees to 105 degrees or 220 degrees to 286 degrees, and the pulse voltage is applied to high-pressure sodium in at least one of the positive and negative half cycles of the AC power supply voltage. The voltage is applied to the lamp.
実施例の説明
以下、本発明の一実施例について図面を用いて説明する
。DESCRIPTION OF EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明の・高圧ナトリウムランプの点灯方法を
実施するのに用いる発光管の構成を示すものである。同
図において、1は中央部の内径すなわち最大内径が5
、Omtbのアルミナ製の発光管であって、その両端部
内面にはセラミックセメントによって、ニオブ管からな
る電極導体2,3がそれぞれ直接封着されている。電極
導体2,3の先端部には電極4,6が保持されていて、
これら電極間の最短距離は1ONkとなっている。発光
管1は、その中央部においては最大内径が6.0鵬とな
っているが、電極4,6の近傍から発光管1の端部へ向
かうに従ってその内径が絞られていて、電極導体2,3
が封着されている。端部においては、電極導体2,3の
外径とほぼ同等になっている。発光管1の内部にはナト
リウムモル比が78%のナトリウムアマルガム6と始動
用希ガスとしてネオン−アルゴン混合ガスが約40To
rr封入されている。FIG. 1 shows the structure of an arc tube used to carry out the method of lighting a high-pressure sodium lamp of the present invention. In the same figure, 1 has an inner diameter at the center, that is, a maximum inner diameter of 5.
, Omtb is an alumina arc tube, and electrode conductors 2 and 3 made of niobium tubes are each directly sealed on the inner surfaces of both ends with ceramic cement. Electrodes 4 and 6 are held at the tips of the electrode conductors 2 and 3,
The shortest distance between these electrodes is 1ONk. The arc tube 1 has a maximum inner diameter of 6.0 mm at its center, but the inner diameter is narrowed from near the electrodes 4 and 6 to the ends of the arc tube 1, and the electrode conductor 2 ,3
is sealed. At the ends, the outer diameter is approximately equal to the outer diameter of the electrode conductors 2 and 3. Inside the arc tube 1, there is a sodium amalgam 6 with a sodium molar ratio of 78% and a neon-argon mixed gas of about 40 Ton as a starting rare gas.
rr enclosed.
第2図はランプの始動実験を行なった電気回路を示した
ものである。了は外管8内に発光管1が組み込まれた5
0Wの高演色性の高圧ナトリウムランプであり、この高
圧ナトリウムランプ7にはチョーク形の安定器9を介し
て正弦波の交流電源10が接続されている。高圧ナトリ
ウムラップ7と並列に高圧パルス発生装置11が接続さ
れていて、高圧ナトリウムランプ了の両端子間にはパル
ス電圧が印加できるようになっており、ランプ始動後に
は通常のとおりパルス電圧の発生は停止するようになっ
ている。すなわち、高圧ナトリウムランプ70両端子間
には、第3図に示すように、安定器9を介して2次開放
実効電圧E□が100Vで60141の正弦波の交流電
源電圧12を印加し、さらに、これを重畳して半値幅が
ΔW1ビーク電圧がvo−pのパルス電圧13が、交流
電源電圧120位相角θの位置に、少なくとも1サイク
ル毎に印加される。ただし、正弦波のピークは90度で
ある。そして、□パルス電圧13のこれら特性値ΔW。FIG. 2 shows the electrical circuit on which the lamp starting experiment was conducted. Finally, the luminous tube 1 is incorporated into the outer tube 8.
This is a 0W high pressure sodium lamp with high color rendering properties, and a sine wave AC power source 10 is connected to this high pressure sodium lamp 7 via a choke type ballast 9. A high-pressure pulse generator 11 is connected in parallel with the high-pressure sodium wrap 7, so that a pulse voltage can be applied between both terminals of the high-pressure sodium lamp, and after the lamp starts, the pulse voltage is generated as usual. is supposed to stop. That is, as shown in FIG. 3, between both terminals of the high-pressure sodium lamp 70, a sine wave AC power supply voltage 12 of 60141 with a secondary open circuit effective voltage E□ of 100 V is applied via the ballast 9. , and a pulse voltage 13 having a half-width of ΔW1 and a peak voltage of vo-p is applied to the AC power supply voltage 120 at a phase angle θ at least every cycle. However, the peak of the sine wave is 90 degrees. And these characteristic values ΔW of the □ pulse voltage 13.
■o−P、θは任意の値に設定することができる。(2) o-P and θ can be set to arbitrary values.
以上に示した構成の点灯回路により、高圧ナトリウムラ
ンプ7の始動実験を行なった。実験では安定器9の2次
開放実効電圧E。が100V一定のもと、高圧ナトリウ
ムランプ7に交流電源電圧12にパルス電圧13を重畳
して印加した後、10秒以内にランプ始動が行なわれる
ための必要な条イ牛を見い出すことを目ざした。An experiment was conducted to start the high-pressure sodium lamp 7 using the lighting circuit configured as described above. In the experiment, the secondary open circuit effective voltage E of the ballast 9. The aim was to find the necessary voltage for the lamp to start within 10 seconds after applying a superimposed pulse voltage 13 to the AC power supply voltage 12 to the high-pressure sodium lamp 7 under a constant voltage of 100V. .
第4図はパルス電圧13の半値幅ΔWが15マイクロ秒
において、ランプ始動するだめのパルス電圧13の交流
電源電圧12に対する位相角θの関係を示したものであ
る。同図から明らかなように、交流電源電圧120位相
角θが40度ないし1045度の範囲に各サイクル毎に
パルス電圧13を印加すれば、高圧ナトリウムランプ了
はピーク電圧vO−Pが1Kv前後の低い電圧で容易に
始動することがわかる。それに反し、位相角θがこの範
囲を逸脱すると、ランプ始動が困難になり、ピーク電圧
vo−Pを高くしなければならない。とくに位相角θの
値が大きくなると、急激にランプ始動が困難になるもの
であり、位相角θが110度にも達すると、本実施例の
場合、交流電源電圧12およびパルス電圧13を印加し
た後、10秒以内に発光管1内でアーク放電が開始され
るには4KV以上もの高いピーク電圧70哩が必要とな
ることが認められた。FIG. 4 shows the relationship between the phase angle θ of the pulse voltage 13 required to start the lamp and the AC power supply voltage 12 when the half width ΔW of the pulse voltage 13 is 15 microseconds. As is clear from the figure, if the pulse voltage 13 is applied every cycle within the range of AC power supply voltage 120 and phase angle θ of 40 degrees to 1045 degrees, the high-pressure sodium lamp can produce a high-pressure sodium lamp with a peak voltage vO-P of around 1Kv. It can be seen that it starts easily at low voltage. On the other hand, if the phase angle θ deviates from this range, lamp starting becomes difficult and the peak voltage vo-P must be increased. In particular, when the value of the phase angle θ increases, it suddenly becomes difficult to start the lamp, and when the phase angle θ reaches 110 degrees, in the case of this example, when the AC power supply voltage 12 and the pulse voltage 13 are applied, After that, it was found that a peak voltage of 70 volts, which is as high as 4 KV or more, is required for arc discharge to start within the arc tube 1 within 10 seconds.
1マイクロ秒程度の狭い場合や、1oOマイクロ秒程度
の広い場合にもほとんど変ることはなかった。さらに安
定器9の2次開放実効電圧EOを160V程度まで上昇
させてもほとんど同じ結果が得られた。There was almost no change in the narrow case of about 1 microsecond or the wide case of about 100 microseconds. Furthermore, almost the same results were obtained even when the secondary open circuit effective voltage EO of the ballast 9 was increased to about 160V.
このような実験結果は交流電源電圧12の負側にパルス
電圧が印加される場合にも変らないことはいうまでもな
い。すなわち、交流電源電圧12の位相角θが285度
を過ぎたところで高圧ナトリウムランプTにパルス電圧
が印加されたならば、上記と同様にランプ始動は非常に
困難となり、交流電源電圧12と同時にパルス電圧を印
加した後、10秒以内にランプを始動させるには絶対値
が4KV以上のパルス電圧が必要となる。It goes without saying that such experimental results do not change even when a pulse voltage is applied to the negative side of the AC power supply voltage 12. That is, if a pulse voltage is applied to the high-pressure sodium lamp T when the phase angle θ of the AC power supply voltage 12 exceeds 285 degrees, it will be very difficult to start the lamp as described above, and the pulse voltage will be applied at the same time as the AC power supply voltage 12. A pulse voltage with an absolute value of 4 KV or more is required to start the lamp within 10 seconds after applying the voltage.
上記のように、ランプに印加するパルス電圧の、交流電
源電圧に対する位相が105度を過ぎてたとえば116
度に達すると、あるいは285度を過ぎてたとえば29
6度に達すると、始動が急激に困難になる現象は、本実
施例に限らず、2次開放実効電圧が1 sov以下の安
定器によって点灯されるすべての高圧ナトリウムランプ
に共通の現象であることが確かめられた。As mentioned above, the phase of the pulse voltage applied to the lamp with respect to the AC power supply voltage exceeds 105 degrees, for example, 116 degrees.
or after 285 degrees, for example 29
The phenomenon in which starting becomes suddenly difficult when the temperature reaches 6 degrees Celsius is not limited to this example, but is a common phenomenon in all high-pressure sodium lamps lit by ballasts with a secondary open circuit effective voltage of 1 sov or less. This was confirmed.
このような始動手段を備えた高圧ナトリウムランプでは
、ランプ始動が容易となって、始動時間、すなわちグロ
ー放電時間が短いために、ランプ始動時の発光管の黒化
が極力抑制されてすぐれた寿命特性が得られることも確
認された。In high-pressure sodium lamps equipped with such a starting means, lamp starting is easy and the starting time, that is, the glow discharge time is short, so that blackening of the arc tube when starting the lamp is suppressed as much as possible, resulting in an excellent lifespan. It was also confirmed that the characteristics could be obtained.
なお、第3図に示した点灯回路では安定器と別に高圧パ
ルス発生装置を設けたものを用いたが、安定器に高圧パ
ルス発生装置を内蔵させたものを用いてももちろんよい
。In the lighting circuit shown in FIG. 3, a high-voltage pulse generator is provided separately from the ballast, but it is also possible to use a ballast with a built-in high-voltage pulse generator.
また、上記の説明では交流電源電圧にパルス電圧を重畳
するのに、交流電源電圧の正の半サイクルまたは負の半
サイクルにパルス電圧を重畳する場合を例にあげたが、
正および負の半サイクル毎にパルス電圧を重畳してもも
ちろんよく、この場う
合にはランプの始動がさら吟容易になるとい動効果があ
る。Furthermore, in the above explanation, an example was given in which the pulse voltage is superimposed on the positive half cycle or the negative half cycle of the AC power supply voltage.
Of course, it is also possible to superimpose a pulse voltage on each positive and negative half cycle, which has the dynamic effect of making the lamp easier to start.
発明の詳細
な説明したように、本発明は2次開放実効電圧が150
V以下である安定器によって点灯される高圧ナトリウム
ラング点灯方法であって、交流電源電圧の位相角が40
度〜105度または220度〜285度の範囲にあって
、交流電源電圧の正および負の半サイクルの少なくとも
一方に、パルス電圧を高圧ナトリウムランプに重畳して
印加することにより、ランプの始動を確実に行なうこと
ができ、またその結果としてランプ始動時における電極
物質の飛散が大幅に抑制されるために、すぐれた寿命特
性を有する高圧ナトリウムランプ点灯方法を提供するこ
とができるものである。As described in detail, the present invention has a secondary open circuit effective voltage of 150
A high-pressure sodium rung lighting method that is lit by a ballast that is below V, the phase angle of the AC power supply voltage being 40
The lamp is started by applying a superimposed pulsed voltage to the high-pressure sodium lamp during at least one of the positive and negative half-cycles of the AC mains voltage in the range between 105° and 220° and 285°. This method can be carried out reliably and, as a result, the scattering of the electrode material at the time of starting the lamp is greatly suppressed, so that it is possible to provide a high-pressure sodium lamp lighting method that has excellent life characteristics.
第1図は本発明の高圧ナトリウムランプ点灯方法を実施
するのに用いる発光管の断面図、第2図は本発明の高圧
ナトリウムランプ点灯方法を実施する点幻回路の一例を
示す図、第3図は第2図に示した点灯回路を用いて高圧
ナトリウムランプに印加する交流電源電圧およびパルス
電圧の波形図、第4図はパルス電圧の印加位置とピーク
電圧の最小値との関係図である。
1・・・発光管、2,3・・・・・電極導体、4,6・
・・・・・電極、6・・・ ナトリウムアマルガム、7
・・・・高圧ナトリウムランプ、8・・・・・・外管、
9・・・・・・安定器、10・パ・・・交流電源、11
・・・・・・高圧パルス発生装置、12・・・・・・交
流電源電圧、13・・・・・パルス電圧。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第
1 @
第2図
第3図
490−
第4図FIG. 1 is a cross-sectional view of an arc tube used to carry out the high-pressure sodium lamp lighting method of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an example of a lighting circuit for carrying out the high-pressure sodium lamp lighting method of the present invention, and The figure is a waveform diagram of the AC power supply voltage and pulse voltage applied to the high-pressure sodium lamp using the lighting circuit shown in Figure 2, and Figure 4 is a relationship diagram between the application position of the pulse voltage and the minimum value of the peak voltage. . 1... Arc tube, 2, 3... Electrode conductor, 4, 6...
...Electrode, 6... Sodium amalgam, 7
...High pressure sodium lamp, 8...Outer tube,
9...Ballast, 10.Pa...AC power supply, 11
. . . High voltage pulse generator, 12 . . . AC power supply voltage, 13 . . . Pulse voltage. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person
1 @ Figure 2 Figure 3 490- Figure 4
Claims (1)
交流電源電圧を印加し、さらにこの交流電源電圧に重畳
してパルス電圧を印加することにより点灯する高圧ナト
リウムランプ点灯方法であって、前記交流電源電圧の位
相角が4Q度〜105度または220度〜286度の範
囲にあって、前記交流電源電圧の正および負の半サイク
ルの少なくとも一方に、前記パルス電圧を前記高圧ナト
リウムランプに印加することを特徴とする高圧ナトリウ
ムランプ点灯方法。A method for lighting a high-pressure sodium lamp, which is lit by applying an AC power supply voltage through a ballast having a secondary open circuit effective voltage of 150 V or less, and further applying a pulse voltage superimposed on the AC power supply voltage, the method comprising: The pulse voltage is applied to the high-pressure sodium lamp during at least one of the positive and negative half cycles of the AC power supply voltage, with the phase angle of the AC power supply voltage being in the range of 4Q degrees to 105 degrees or 220 degrees to 286 degrees. A high-pressure sodium lamp lighting method characterized by:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19163682A JPS5979994A (en) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | Method of firing high pressure sodium lamp |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19163682A JPS5979994A (en) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | Method of firing high pressure sodium lamp |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5979994A true JPS5979994A (en) | 1984-05-09 |
JPH0449236B2 JPH0449236B2 (en) | 1992-08-10 |
Family
ID=16277947
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19163682A Granted JPS5979994A (en) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | Method of firing high pressure sodium lamp |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5979994A (en) |
Citations (2)
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1982
- 1982-10-29 JP JP19163682A patent/JPS5979994A/en active Granted
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JPH0449236B2 (en) | 1992-08-10 |
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