JPS60107257A - Discharge lamp lighting device - Google Patents
Discharge lamp lighting deviceInfo
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- JPS60107257A JPS60107257A JP21542283A JP21542283A JPS60107257A JP S60107257 A JPS60107257 A JP S60107257A JP 21542283 A JP21542283 A JP 21542283A JP 21542283 A JP21542283 A JP 21542283A JP S60107257 A JPS60107257 A JP S60107257A
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- H01J61/82—Lamps with high-pressure unconstricted discharge having a cold pressure > 400 Torr
- H01J61/825—High-pressure sodium lamps
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は高圧ナトリウムランプの点月装置に関するもの
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an ignition device for high-pressure sodium lamps.
従来例の構成とその問題点
放電ランプは通常誘導性バラスト即ち安定器を通して電
力を供給する。これは放電ランプが負の電圧−電流特性
を持つだめ電流制限素子を必要とするからである。しか
し、誘導性バラストは重く、安定器の小型・軽量化への
道をさまたげている。Prior Art Constructions and Problems Discharge lamps are usually powered through an inductive ballast or ballast. This is because discharge lamps require a current limiting element with negative voltage-current characteristics. However, inductive ballasts are heavy, hindering the path to making ballasts smaller and lighter.
近年、放電ランプを高周波点灯することにより、安定器
を小型・軽量化する方法が進展している。In recent years, progress has been made in making ballasts smaller and lighter by lighting discharge lamps at high frequencies.
しかし、放電ランプを高周波で点灯すると、ランプ個有
の周波数で音響的共鳴といわれる現象を生じ、アークが
不安定となる。音響的共鳴現象を防止する方法が神々提
案されているが、それぞれ一長一短であり、今だ実用化
されていない。However, when a discharge lamp is lit at a high frequency, a phenomenon called acoustic resonance occurs at a frequency unique to the lamp, making the arc unstable. A number of methods have been proposed to prevent acoustic resonance phenomena, but each has its own advantages and disadvantages, and none have yet been put to practical use.
また、放電ランプを直流で点灯する方式もあるが、放電
ランプを直流で点灯するとカタホレシス現象を生じ、発
光管内で色分離が起こるとされてきた。There is also a method of lighting a discharge lamp with direct current, but it has been said that lighting a discharge lamp with direct current causes a cataphoresis phenomenon, which causes color separation within the arc tube.
発明の目的
本発明の目的1d、、顕著な色分離を生じることなく高
圧ナトリウムランプを直流点灯し、小型・軽量で廉価な
放電ランプ点灯装置を提供することである。OBJECTS OF THE INVENTIONObject 1d of the present invention is to provide a compact, lightweight, and inexpensive discharge lamp lighting device that lights a high-pressure sodium lamp with direct current without causing significant color separation.
発明の構成
直流電源と、前記直流電源の端子間に接続された安淀器
と高圧ナトリウムランプとを備えた放電ランプ点灯装置
であり、高圧すトリウムランプの発光管を、発光管の電
極間距離fl Cnun ]と管内径d〔ll1m〕と
の比R/d と、ランプ点灯中の発光管内ナトリウム蒸
気圧PnaCKPa〕との関係が、PNa≧e 、o
(1/d −5,8)とし/こことにより、直流点灯に
おけるカタホレソス現象による顕著な色分離を防止する
ことを特徴とするものである。Constituent Structure of the Invention A discharge lamp lighting device is provided with a DC power source, a safety device connected between the terminals of the DC power source, and a high-pressure sodium lamp, and the arc tube of the high-pressure thorium lamp is connected to the arc tube with a distance between the electrodes of the arc tube. The relationship between the ratio R/d between fl Cnun] and tube inner diameter d [ll1m] and the sodium vapor pressure PnaCKPa] in the arc tube during lamp lighting is PNa≧e, o
(1/d -5,8)/This is characterized in that significant color separation due to the cataphoretic phenomenon in direct current lighting is prevented.
実施例の説明 以下図面を参照し、本発明の実施例について説明する。Description of examples Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図に本発明に用いる高圧ナトリウムランプの構造の
一例を示す。第1図において、1はアルミナセラミック
製の発光管、2拳2′は電極である。FIG. 1 shows an example of the structure of a high-pressure sodium lamp used in the present invention. In FIG. 1, 1 is an alumina ceramic arc tube, and 2' is an electrode.
前記発光管内には、所定量のナトリウム・水銀。A predetermined amount of sodium and mercury is contained in the arc tube.
および、始動用希ガスとして、キセノンガスやアルゴン
ガスやネオンガスなどが封入されている。In addition, xenon gas, argon gas, neon gas, etc. are sealed as a starting rare gas.
まだ、他の発光管の例として、点灯中のナトリウム蒸気
圧を高める/Cめに電極近傍の両管端部に金属箔を巻い
てもよい。As another example of an arc tube, metal foil may be wrapped around both ends of the tube near the electrodes in order to increase the sodium vapor pressure during lighting.
第2図に本発明の一実施例による放電ランプ点灯装置の
回路図を示す。第2図において、3は交流電源、4は整
流回路、5は平滑用コンデンサ、6は直流電源、7はラ
ンプ電流制限用抵抗、8は安定器、9は電極間距離1〔
mm〕、管内径d[+nm〕の発光管を有する第1図に
示す高圧ナトリウムランプである。FIG. 2 shows a circuit diagram of a discharge lamp lighting device according to an embodiment of the present invention. In Figure 2, 3 is an AC power supply, 4 is a rectifier circuit, 5 is a smoothing capacitor, 6 is a DC power supply, 7 is a lamp current limiting resistor, 8 is a ballast, and 9 is a distance between electrodes 1 [
The high-pressure sodium lamp shown in FIG. 1 has an arc tube with a tube inner diameter of d [+nm].
前記高圧ナトリウムの発光管内には、点灯中のナトリウ
ム蒸気圧Pna[: KP a 、]が、P ≧6.0
(1/d−5,8)とナルヨうに、ナa
トリウム・水銀;1.・よび始動用希ガスとしてキセノ
ンガス・ネオンガス−またはアルゴンガスなどが封入さ
れている3゜
発光管の管内径dCπm〕と電極間距離2〔酬〕と、点
灯中の発光管内ナトリウム蒸気圧pna[KP a ]
との関係について説明する。Inside the high-pressure sodium arc tube, the sodium vapor pressure Pna [: KP a ,] during lighting is P ≧6.0.
(1/d-5,8), sodium mercury; 1.・Inner diameter dCπm of a 3° arc tube filled with xenon, neon, or argon gas as a rare gas for starting, the distance between electrodes 2, and the sodium vapor pressure inside the arc tube during lighting pna[ KP a ]
Explain the relationship between
発光管の管内径dummy]と電極間比1i:lL’
n C111111〕および定格色温度の異なる高圧ナ
トリウムランプを様々なランプ電力で直流点灯すると、
第3図に示すごとく、発光管内のナトリウム蒸気圧Pn
a〔KPa〕が、Pna(6,0(ff/d−5,0)
となる領域では、カタホレシス現象により、顕著な色分
内11を生ずるが、Pna≧ey、o (R/d −5
、s)となる領域では、顕著な色分離か認められるよう
なカタホレシス現象を生じない。inner diameter of the arc tube dummy] and electrode ratio 1i:lL'
n C111111] and high-pressure sodium lamps with different rated color temperatures are lit with DC current at various lamp powers.
As shown in Figure 3, the sodium vapor pressure Pn inside the arc tube
a[KPa] is Pna(6,0(ff/d-5,0)
In the region where Pna≧ey, o (R/d −5
, s), no noticeable color separation or cataphoresis phenomenon occurs.
このことから、高圧ナトリウムランプの発光管の管内径
d[:mmlと電極間距離Q [+nm〕との比1/d
と、点灯中のナトリウム蒸気圧PnaCKPa〕との関
係が、Pna≧6.○(3/cl−5,8)となるよう
に、発光管の形状、封入物質および点灯状態を設定する
ことにより、高圧ナトリウムランプを実用上、色分離の
問題なく直流点灯することができる。From this, the ratio of the inner diameter d [: mml] of the arc tube of the high-pressure sodium lamp to the interelectrode distance Q [+nm] is 1/d.
and the sodium vapor pressure during lighting PnaCKPa] is Pna≧6. By setting the shape of the arc tube, the filling material, and the lighting condition so that the ratio is ○(3/cl-5,8), the high-pressure sodium lamp can be lit with direct current without any problem of color separation in practical use.
このように、カタホレシス現象による顕著な色分離を生
じないのは、発光管のIU極間距離Uに対し、管内径d
がπ+lI<て拡散・対流が容易でない場合でも、発光
管内の放電気体中のす) IJウム量を、発光管のR/
d に対して所定量以上にすることによる。In this way, the reason why remarkable color separation due to the cataphoresis phenomenon does not occur is that the inner diameter d of the arc tube is
Even if diffusion and convection are not easy because π+lI<
d by a predetermined amount or more.
すなわち、高圧ナトリウムランプを直流点灯すると、放
電気体中において、主として、(1)ナトリウムイオン
が電界により陰極へ引き寄せられること、および、(2
)陰極へ引きよせられたナトリウムイオンのために陰極
付近のすトリウムの量が多くなるため1((′Jl・′
5f部から陽極部の方へナトリウムが拡散すること、:
1.・よび、(3)発光管内における対流によりすトリ
ウムが移動すること、以上の(1)〜(3)のナトリウ
ムの移動が平衝状態となって、放電気体中のナトリウム
に密度こう配が生じる。That is, when a high-pressure sodium lamp is lit with direct current, in the discharge electric body, (1) sodium ions are mainly attracted to the cathode by the electric field, and (2)
) Because the sodium ions attracted to the cathode increase the amount of thorium near the cathode, 1(('Jl・'
Diffusion of sodium from the 5f section towards the anode section:
1. - and (3) movement of thorium due to convection within the arc tube, and the above movements of sodium in (1) to (3) are balanced, creating a density gradient in the sodium in the discharge body.
しかしながら、本発明の高圧ナトリウムランプは、発光
管の電極間距離2に対して管内径dか細く、前記(2)
拡散および(3)対流が少なくなり、放電気体中のナト
リウムの密度勾配が大きくなった場合でも、ナトリウム
イオン”Naを発光管のN/dに対して、”Naミe、
o(R/d−6,8)として、放電気体においてすトリ
ウムが極端に少なくなる部分を生じないようにしている
。However, in the high-pressure sodium lamp of the present invention, the tube inner diameter d is small relative to the distance 2 between the electrodes of the arc tube, and the above (2)
Even when diffusion and (3) convection are reduced and the density gradient of sodium in the discharge body becomes large, the sodium ion "Na" is changed to "Namie" with respect to the N/d of the arc tube.
o(R/d-6,8) to prevent a portion where thorium becomes extremely low in the discharge body.
そのだめ、発光管全体にわたりプ用・リウムの発光を生
じることができるので、発光管に顕著な色分離を生じる
ことはない。Instead, the luminescence can be generated throughout the arc tube, so that no noticeable color separation occurs in the arc tube.
以上説明したように、発光管の管内径d (mm〕と電
極間距離Q [mm〕との比R/dに対して、点灯中の
ナトリウム蒸気圧”na≧6.○(II/d−5,8)
とした高圧ナトリウムランプを用いることにより、カタ
ホレ/ス現象による顕著な色分離を生ずることなく直流
点灯することが可能であり、小形・軽−111で廉価な
安定器を提供することができる。As explained above, for the ratio R/d of the inner diameter d (mm) of the arc tube and the interelectrode distance Q [mm], the sodium vapor pressure during lighting is ``na≧6.○(II/d- 5,8)
By using a high-pressure sodium lamp, it is possible to perform direct current lighting without causing significant color separation due to the cataphoresis phenomenon, and it is possible to provide a small, light, and inexpensive ballast.
まだ、高圧ナトリウムランプでは、発光管の通常の管内
径dに対して電極間距離2が大きい場合、所定の発光を
させるのに必要なナトリウム蒸気圧を得るために、ラン
プ電力を増大する必要がある。However, in high-pressure sodium lamps, if the distance between the electrodes 2 is large relative to the normal inner diameter d of the arc tube, it is necessary to increase the lamp power in order to obtain the sodium vapor pressure necessary to emit the desired light. be.
しかしながら、ランプ電力が大きく、かつ’+h 41
W l+’、’。However, the lamp power is large and '+h 41
W l+','.
距離lが太きいと、発光管中央部の管壁温度が高くなる
。そのため、発光管からのすトリウム消失量が増加する
ことなどにより、ランプの寿命性1つ。If the distance l is large, the tube wall temperature at the center of the arc tube will be high. As a result, the amount of thorium lost from the arc tube increases, which reduces the lamp's lifespan.
が悪化する。また、発光管の通常の電極管距離氾に対し
て管内径dが小さい場合、所定の発光をさせるのに必要
なすトリウム蒸気圧を得るだめに、管壁負荷(−ランプ
電力/管壁表面積)を増大させる必要がある。そのため
、管壁温度が高くなり、前記と同様に、ランプの寿命特
性が悪化する。すなわち、発光管の電極間距離2と管内
径dとの比fi/dが大きくなると、所定の発光を得る
ために、ランプ寿命特性が悪化するという問題がある。becomes worse. In addition, when the tube inner diameter d is small compared to the normal electrode tube distance of the arc tube, in order to obtain the thorium vapor pressure necessary for the specified luminescence, the tube wall load (- lamp power / tube wall surface area) need to be increased. As a result, the tube wall temperature increases, and the lamp life characteristics deteriorate as described above. That is, when the ratio fi/d of the distance 2 between the electrodes of the arc tube and the inner diameter d of the tube increases, there is a problem that the lamp life characteristics deteriorate in order to obtain a predetermined light emission.
しかしながら、発光管のμ/dを、n/d(1oとすれ
ば、実用上問題ないランプを得ることができる。However, if μ/d of the arc tube is set to n/d (1o), a lamp with no practical problems can be obtained.
なお、この実施例において、直流電源4として交流電源
1を整流したものを用いだが、個構成のものでも良く、
単に蓄電池などの直流電源でも良いし、安定器6を兼ね
ていても良い。丑だ、直流電源4の出力電圧は平滑され
たものでも良いし、脈流であっても同様である。寸だ、
安定器6は抵抗5を用いたが、ランプ電流を制限するも
のであれば他のものでも良いし、電球でも良いし、DC
チョッパやインバータなどのスイッチングを用いたもの
でも良いのは言うまでもない。また、安定器にランプの
始動装置が接続されているものでも良い。In this embodiment, a rectified AC power source 1 is used as the DC power source 4, but it may be composed of individual sources.
It may simply be a DC power source such as a storage battery, or it may also serve as the stabilizer 6. Unfortunately, the output voltage of the DC power supply 4 may be smoothed or pulsating. It's a size.
Although the resistor 5 is used as the ballast 6, other resistors may be used as long as they limit the lamp current, a light bulb may be used, or a DC
Needless to say, a switching device such as a chopper or an inverter may also be used. Alternatively, a lamp starting device may be connected to the ballast.
1だ高圧ナトリウムランプは、定格入力時にナトリウム
D共鳴線の自己吸収および広がりをもたらすナトリウム
蒸気圧となるよう設泪されたランプであれば、効率本位
形のものでも演色改善形のものでも演色本位形のもので
も良い。1. High-pressure sodium lamps, whether they are efficiency-oriented or color-rendering-improved types, are color-rendering-oriented as long as they are designed to produce a sodium vapor pressure that causes self-absorption and broadening of the sodium D resonance line at rated input. It can also be something shaped.
発明の効果
以上のように本発明の放電ランプ点灯装置は、カタホレ
ンス現象による顕著な色分離を発生ずることなく高圧ナ
トリウムランプを直流点灯することができ、安定器を小
形・軽量・廉価にすることができる。Effects of the Invention As described above, the discharge lamp lighting device of the present invention is capable of lighting a high-pressure sodium lamp under direct current without causing noticeable color separation due to the catahorence phenomenon, and the ballast can be made compact, lightweight, and inexpensive. I can do it.
第1図は本発明の実施例における放電ランプ点灯装置に
用いる高圧ナトリウムランプの一部断正面図、第2図は
同装置の回路図、第3図d、同装置の高圧ナトリウムラ
ンプにおける発光管の電極間距離旦と管内径dとの比f
l/d と点月中のすl・リウム蒸気圧Pnaとの関係
を示す特性図である。
1・・・・・・交流電源、2・・・・・・整流回路、6
・・・・・・安定器、9・・・・・・高圧すトリウムラ
ンプ。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図
第2図Fig. 1 is a partially sectional front view of a high pressure sodium lamp used in a discharge lamp lighting device according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a circuit diagram of the same device, and Fig. 3 d is an arc tube in a high pressure sodium lamp of the same device. The ratio f between the interelectrode distance d and the tube inner diameter d
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relationship between l/d and the sulfur/lium vapor pressure Pna during the dogetsu period. 1... AC power supply, 2... Rectifier circuit, 6
... Ballast, 9... High pressure thorium lamp. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person No. 1
Figure 2
Claims (2)
た安定器と、この安定器を介して前記直流電源に接続さ
れた高圧ナトリウムランプとを備え、この高圧ナトリウ
ムランプの発光管の電極間距離A(mm〕と管内径d[
聞] との比I1./d と点灯中の前記発光管内ナト
リウム蒸気圧PnaCKPa〕との関係をPna≧e、
o (fl/d −s、s)に設定した放電ランプ点灯
装置。(1) A DC power supply, a ballast connected to the output terminal of the DC power supply, and a high-pressure sodium lamp connected to the DC power supply via the ballast, and electrodes of the arc tube of the high-pressure sodium lamp. Distance A (mm) and pipe inner diameter d [
] Ratio I1. /d and the sodium vapor pressure inside the arc tube during lighting PnaCKPa], Pna≧e,
A discharge lamp lighting device set to o (fl/d - s, s).
n口との比f!、/dが、N/d(1oである特許請求
の範囲第1項記載の放電ランプ点灯装置。(2) Distance between the electrodes of the arc tube 2 [double] and tube inner diameter cl (+n
Ratio with n mouth f! , /d is N/d(1o), the discharge lamp lighting device according to claim 1.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21542283A JPS60107257A (en) | 1983-11-15 | 1983-11-15 | Discharge lamp lighting device |
US06/658,414 US4600862A (en) | 1983-10-12 | 1984-10-05 | Discharge lamp operation apparatus |
EP84306870A EP0138554B1 (en) | 1983-10-12 | 1984-10-09 | Discharge lamp operation apparatus |
DE8484306870T DE3473688D1 (en) | 1983-10-12 | 1984-10-09 | Discharge lamp operation apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21542283A JPS60107257A (en) | 1983-11-15 | 1983-11-15 | Discharge lamp lighting device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60107257A true JPS60107257A (en) | 1985-06-12 |
JPH053109B2 JPH053109B2 (en) | 1993-01-14 |
Family
ID=16672068
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21542283A Granted JPS60107257A (en) | 1983-10-12 | 1983-11-15 | Discharge lamp lighting device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60107257A (en) |
-
1983
- 1983-11-15 JP JP21542283A patent/JPS60107257A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH053109B2 (en) | 1993-01-14 |
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