JPS6023996A - 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
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- JPS6023996A JPS6023996A JP13147383A JP13147383A JPS6023996A JP S6023996 A JPS6023996 A JP S6023996A JP 13147383 A JP13147383 A JP 13147383A JP 13147383 A JP13147383 A JP 13147383A JP S6023996 A JPS6023996 A JP S6023996A
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- Japan
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- discharge lamp
- mercury vapor
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- less
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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。
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、放電容器にＫｒを含む希ガスと水銀蒸気発
生体とを封入し、その容器内面に螢光体を塗布した放電
灯と、各半サイクル毎に休止期間を有する矩形波状の高
周波出力電圧を発生する点灯装置とを組み合せることに
より高効率な低圧水銀蒸気放電灯装置を提供するもので
ある。
生体とを封入し、その容器内面に螢光体を塗布した放電
灯と、各半サイクル毎に休止期間を有する矩形波状の高
周波出力電圧を発生する点灯装置とを組み合せることに
より高効率な低圧水銀蒸気放電灯装置を提供するもので
ある。
休止期間を有する高周波電圧を印加して点灯させる低圧
水銀蒸気放電灯は１例えば日本国登録実用新案第１４０
０３８２号明細書にも記載されているように公知である
。
水銀蒸気放電灯は１例えば日本国登録実用新案第１４０
０３８２号明細書にも記載されているように公知である
。
この公知例は、Ｎｅ（２５容積チ）とＡｒ（７５容積％
）の混合ガスを２．５ ｍｎＨｐおよび水銀蒸気圧６３ Ｘ １０ ｍｍＨｉを封入した放電灯を５点灯装置の構
成として、電気回路を４個のトランジスタでブリッジに
し、さらに放電灯にその都度電流方向が反転し、デユー
ティ３５〜６５％の矩形波電圧を印加できるように、４
個のトランジスタに直列にさらに１個のトランジスタを
接続した回路を用いて。
）の混合ガスを２．５ ｍｎＨｐおよび水銀蒸気圧６３ Ｘ １０ ｍｍＨｉを封入した放電灯を５点灯装置の構
成として、電気回路を４個のトランジスタでブリッジに
し、さらに放電灯にその都度電流方向が反転し、デユー
ティ３５〜６５％の矩形波電圧を印加できるように、４
個のトランジスタに直列にさらに１個のトランジスタを
接続した回路を用いて。
５０ ＫＩＩＺ、デユーティ５０チで点灯したとき、商
用周波数点灯に対して、１１％の効率向上が認められる
旨報告されている。
用周波数点灯に対して、１１％の効率向上が認められる
旨報告されている。
また最近の半導体安定器の進歩から、市販の４０ＫＨｚ
程度の周波数を出力する安定器で放電灯を点灯しても、
放電に伴う電極損失が１０チ以上減少することが知られ
ている。
程度の周波数を出力する安定器で放電灯を点灯しても、
放電に伴う電極損失が１０チ以上減少することが知られ
ている。
この発明者らは低圧水銀蒸気放電灯と点灯装置とを組み
合せたシステムとしての効率をさらに向上させるため種
々検討を重ねた結果、内径と電極間距離を所定条件に設
定し、希ガスにＫｒを含む放電灯と、出力波形を規制し
た点灯装置とを組み合せるとシステムとしての効率が大
巾に向上することが確認された。
合せたシステムとしての効率をさらに向上させるため種
々検討を重ねた結果、内径と電極間距離を所定条件に設
定し、希ガスにＫｒを含む放電灯と、出力波形を規制し
た点灯装置とを組み合せるとシステムとしての効率が大
巾に向上することが確認された。
この発明は上記知見に基づきなされたもので、放電灯は
管内径が２２悶以上３５ｍ１１１未満、電極間距離が４
００關以上１２００！ＩＩ！未満の管状放電容器内に、
Ｋｒを含む希ガスと水銀蒸気発生体を封入し。
管内径が２２悶以上３５ｍ１１１未満、電極間距離が４
００關以上１２００！ＩＩ！未満の管状放電容器内に、
Ｋｒを含む希ガスと水銀蒸気発生体を封入し。
上記放電容器内面に紫外線を吸収して４４５ｔ１ｍ以上
４７５ｎｍ以下、 ５２５ｎｍ以上５５５ｎｍ以下およ
び５９５１）ｍ以上６２５ｎｍ以下の三つの範囲に放射
するそれぞれの化合物を、三つの放射エネルギーの総和
が３８０ ｎｍないし７８０ ｎｍの範囲の放射エネル
ギーに対し、４５チ以上である分光分布を持つように塗
布してなり。
４７５ｎｍ以下、 ５２５ｎｍ以上５５５ｎｍ以下およ
び５９５１）ｍ以上６２５ｎｍ以下の三つの範囲に放射
するそれぞれの化合物を、三つの放射エネルギーの総和
が３８０ ｎｍないし７８０ ｎｍの範囲の放射エネル
ギーに対し、４５チ以上である分光分布を持つように塗
布してなり。
点灯装置は直流電源に接続され、略正弦波状の高周波出
力電圧を発生ずる高周波電源装置を有し。
力電圧を発生ずる高周波電源装置を有し。
この高周波出力電圧の各半サイクル毎に少なくとも１回
廊通遮断を行なうスイッチにより休止期間を設けて略矩
形波状の高周波出力電圧を発生するものである。
廊通遮断を行なうスイッチにより休止期間を設けて略矩
形波状の高周波出力電圧を発生するものである。
放電灯は管内径が２２１ｎ１！Ｌ未満であると両極性拡
散および自由拡散による管壁での衝突損失が増大し、３
５朋以上であるとランプ電流（０−ＰｅａＫ電流）が急
増し９回路損失が増加する。放電時の陽光柱の２５３．
７ ｎｍ放射効率は電極間距離が４ Ｑ Ｑ ｔｎａ以
上１２００朋未満の範囲では一定である。
散および自由拡散による管壁での衝突損失が増大し、３
５朋以上であるとランプ電流（０−ＰｅａＫ電流）が急
増し９回路損失が増加する。放電時の陽光柱の２５３．
７ ｎｍ放射効率は電極間距離が４ Ｑ Ｑ ｔｎａ以
上１２００朋未満の範囲では一定である。
紫外線を螢光体に与えるとき、その螢光体が４４５聞以
上６２５ ｎｕｎ以下、 ５２５ｎｍ以上ｓｓｓｎｍ以
下および５９５ｎｍ以上６２５ｎｍ以下の三つの範囲に
放射する化合物であって、かつ三つの放射エネルギーの
総和が３８０ｎｍないし７１１Ｑｎｍの範囲のエネルギ
ーに対し４５チ以上である分光分布を持つように塗布さ
れるとき、螢光体の紫外線に対する応答特性から。
上６２５ ｎｕｎ以下、 ５２５ｎｍ以上ｓｓｓｎｍ以
下および５９５ｎｍ以上６２５ｎｍ以下の三つの範囲に
放射する化合物であって、かつ三つの放射エネルギーの
総和が３８０ｎｍないし７１１Ｑｎｍの範囲のエネルギ
ーに対し４５チ以上である分光分布を持つように塗布さ
れるとき、螢光体の紫外線に対する応答特性から。
紫外線の可視光への変換効率が大幅に向上する。
また、放電灯を効率良（点灯するために、整流などして
得られた直流電源を高周波に変換し、略正弦波状の高周
波電圧を発生するインノく一タ、放電灯の電流を制御す
る限流インピーダンス、放電灯に対する放電印加電圧の
休止期間を制御し略矩形波状の放電灯入力電圧を与える
ためのスイッチ装置とその制御装置から構成することに
よって低消費電力、低ノイズ、安価などの条件を満足で
きる高効率の点灯装置を実現した。
得られた直流電源を高周波に変換し、略正弦波状の高周
波電圧を発生するインノく一タ、放電灯の電流を制御す
る限流インピーダンス、放電灯に対する放電印加電圧の
休止期間を制御し略矩形波状の放電灯入力電圧を与える
ためのスイッチ装置とその制御装置から構成することに
よって低消費電力、低ノイズ、安価などの条件を満足で
きる高効率の点灯装置を実現した。
次に、 ＫｒとＡｒから成る混合希ガスを封入し。
三液長域螢光体を塗布した放電灯に関する実験について
説明する。第１図（ａ）はこの実験に用（・もれた直管
形放電灯の断面図であり、第１図（ｂ）ｋ′ｉ同じくこ
の実験に用いられた環形放電灯の断面図である。
説明する。第１図（ａ）はこの実験に用（・もれた直管
形放電灯の断面図であり、第１図（ｂ）ｋ′ｉ同じくこ
の実験に用いられた環形放電灯の断面図である。
この第１図（ａ）、第１図（ｂ）の両図において（１）
は。
は。
管状放電容器である石英ガラス製ノくルプまた＆まソー
ダガラスあるいは鉛ガラスであり、以下ノくルフ。
ダガラスあるいは鉛ガラスであり、以下ノくルフ。
と云う。また、（２）はパルプ（１１の両端に設けた一
対の予熱電極であり、この予備電極（２）はステム（３
）にて保持されている。
対の予熱電極であり、この予備電極（２）はステム（３
）にて保持されている。
パルプ（１）内には水銀蒸気発生体（４）が充填されて
いる。この水銀蒸気発生体（４）は液相水銀で約２５ｍ
ｇ封入したものである。
いる。この水銀蒸気発生体（４）は液相水銀で約２５ｍ
ｇ封入したものである。
パルプ（１１の内面に塗布された螢光体（５）はＹ２Ｏ
３：、］ｉｉＰ、 ＬａＰＯ４： ａＰ、Ｔ’Ａ＋、
（Ｓｒ、 、Ｂａ、） ？ （ＰＯ４）６・５ｒＯ１２
：ｇＰ Ｉ）添加Ｍｆｆｒ、比カ３０ ： ４９ ：
２１ Ｋナルヨうな螢光体あるいはＣ！ａ３（ＰＯ４）
２・Ｃａ（Ｆ、０１）２：Ｓ障Ｍ’Ａ＋螢光体を放電容
器内面に（４ｍ□ｔ〜７ ｍｙ／ｌｎｒ ）の範囲で塗
布した・ なお、パルプ（１）内には封入希ガスとしてＫｒとＡｒ
の混合ガスが封入されている。また、Ｄはパルプ（１）
の管内径（ｒｎｍ＞ ｌ Ｌは電極間距離で、パルプ（
１）の放電路長を示す。以上のような構造のもので、管
内径２２關以上３２闘の範囲に変化させるとともに電極
間距離りを４００ｕ以上、１２００ｍｍ未満の範囲に変
化させ、螢光体も上述の二種（三波長域および白色螢光
体）に、また封入ガスもＫｒおよびＡｒの組成比、全圧
力を変えて多数の試料を作製したまず、上記の試料を用
いて紫外線の効率向上を確認する目的で、約８１１７分
の水流中にＪＩＳ４Ｑｌｉ’／相当の内径３０ｉｉｃの
石英パルプを置き、 ５０ Ｈｚ、２００Ｖの試験用安
定器を用いて点灯した場合と、 ＩＫｌ（ｚかも１００
ＫＨｚのデユーティ１５チないし８５チの高周波電圧を
印加して点灯した場合の効率の比較を行なった。その結
果、デユーティを変えた場合、圧波長域螢光体では、連
続放電波形に比べ光発生効率（１ｊｔｎ／Ｗ ）／ｌ′
−向上した・第５図は、デユーティと相対効率を示した
もので、縦軸に、 Ａｒ−Ｋｒ−Ｈｇ系（希ガス圧力２
Ｔｏｒｒ）を封入した白色螢光ランプを商用点灯したと
きのランプ効率（１ｊｆｒＬ／Ｗ ）を１００として、
相対的な可視光発生効率を示し、横軸にデユーティ（チ
）を示した図である。
３：、］ｉｉＰ、 ＬａＰＯ４： ａＰ、Ｔ’Ａ＋、
（Ｓｒ、 、Ｂａ、） ？ （ＰＯ４）６・５ｒＯ１２
：ｇＰ Ｉ）添加Ｍｆｆｒ、比カ３０ ： ４９ ：
２１ Ｋナルヨうな螢光体あるいはＣ！ａ３（ＰＯ４）
２・Ｃａ（Ｆ、０１）２：Ｓ障Ｍ’Ａ＋螢光体を放電容
器内面に（４ｍ□ｔ〜７ ｍｙ／ｌｎｒ ）の範囲で塗
布した・ なお、パルプ（１）内には封入希ガスとしてＫｒとＡｒ
の混合ガスが封入されている。また、Ｄはパルプ（１）
の管内径（ｒｎｍ＞ ｌ Ｌは電極間距離で、パルプ（
１）の放電路長を示す。以上のような構造のもので、管
内径２２關以上３２闘の範囲に変化させるとともに電極
間距離りを４００ｕ以上、１２００ｍｍ未満の範囲に変
化させ、螢光体も上述の二種（三波長域および白色螢光
体）に、また封入ガスもＫｒおよびＡｒの組成比、全圧
力を変えて多数の試料を作製したまず、上記の試料を用
いて紫外線の効率向上を確認する目的で、約８１１７分
の水流中にＪＩＳ４Ｑｌｉ’／相当の内径３０ｉｉｃの
石英パルプを置き、 ５０ Ｈｚ、２００Ｖの試験用安
定器を用いて点灯した場合と、 ＩＫｌ（ｚかも１００
ＫＨｚのデユーティ１５チないし８５チの高周波電圧を
印加して点灯した場合の効率の比較を行なった。その結
果、デユーティを変えた場合、圧波長域螢光体では、連
続放電波形に比べ光発生効率（１ｊｔｎ／Ｗ ）／ｌ′
−向上した・第５図は、デユーティと相対効率を示した
もので、縦軸に、 Ａｒ−Ｋｒ−Ｈｇ系（希ガス圧力２
Ｔｏｒｒ）を封入した白色螢光ランプを商用点灯したと
きのランプ効率（１ｊｆｒＬ／Ｗ ）を１００として、
相対的な可視光発生効率を示し、横軸にデユーティ（チ
）を示した図である。
この第５図において、実線ａは白色螢光体を用いた放電
灯のデユーティに対応した相対効率を示し、一点鎖線Ｃ
は、圧波長域螢光体を用いた放電灯のデユーティに対応
した相対効率の変化であり。
灯のデユーティに対応した相対効率を示し、一点鎖線Ｃ
は、圧波長域螢光体を用いた放電灯のデユーティに対応
した相対効率の変化であり。
通常の変化を示す破線すに比べ、デユーティの効果によ
り螢光体の量子変換効率が５（％）ないし１０（％）上
昇していることを確認した。
り螢光体の量子変換効率が５（％）ないし１０（％）上
昇していることを確認した。
また、第５図に見られるように、可視光相対放射効率は
、デユーティの減少に伴ない上昇するが。
、デユーティの減少に伴ない上昇するが。
デユーティ、１５（％）以下になると放電が立ち消えす
る。
る。
したがって、現在の技術では、デユーティ８５（％）な
いし１５（％）において、圧波長域螢光体の量子変換効
率の上昇が確認された。
いし１５（％）において、圧波長域螢光体の量子変換効
率の上昇が確認された。
この傾向は、Ｋｒを含む希ガスであれば、共通の結果が
得られた。
得られた。
螢光体とデユーティとの関係は、４４５ｎｍ以上４７５
ｎｍ以下、 ５２５ｎｍ以上５５５ｎｍ以下および５９
５ｎｍ以上６２５ｎｍ以下の三つの範囲に放射する化合
物において、三つの放射エネルギーの総和が、 ３８０
ｎｍないし７８０ ｎｍの範囲の放射エネルギーに対し
て４５チ以上である分光分布を持つような圧波長域螢光
体を用いた場合、すべて第５図と同じ効果があった。
ｎｍ以下、 ５２５ｎｍ以上５５５ｎｍ以下および５９
５ｎｍ以上６２５ｎｍ以下の三つの範囲に放射する化合
物において、三つの放射エネルギーの総和が、 ３８０
ｎｍないし７８０ ｎｍの範囲の放射エネルギーに対し
て４５チ以上である分光分布を持つような圧波長域螢光
体を用いた場合、すべて第５図と同じ効果があった。
次に、この発明の低圧水銀蒸気放電灯装置の具体的実施
例について説明する。
例について説明する。
第２図はこの発明による装置の一実施例であり。
第３図はその動作の説明図である。第２図において、（
６）は例えば商用交流電源を整流するなどして得られる
直流電源であり、（７）は高周波電源装置であり、直流
電源（６）を高周波に変換し、略正弦波状の高周波電圧
を発生するインバータを備えており。
６）は例えば商用交流電源を整流するなどして得られる
直流電源であり、（７）は高周波電源装置であり、直流
電源（６）を高周波に変換し、略正弦波状の高周波電圧
を発生するインバータを備えており。
Ｑυは放電灯（１１）の電流を制御する限流インピーダ
ンスであり、（８）は全波整流回路（４１）とスイッチ
ング素子としてのトランジスタ（４２）からなるスイッ
チ装置（９）とその制御装置（１１から構成される休止
期間発生装置である。この休止期間発生装置＋８１と高
周波電源装置（７）とで点灯装置を構成する。この装（
メジでは、休止期間発生装置（８）が低圧放電灯αυ（
以下螢光ランプと称す）と並列に接続されており、この
動作は高周波電源装置（７）が第３図（ａ）のように略
正弦波状の出力を発生すると、制御装置ｔｌＩＩＪ′−
第３図（Ｃ）のごとく期間Ｔ２でトランジスタ（４２）
を導通させる信号を発生する。従って トランジスタ（
４２）は第３図（ｂ）の斜線部で導通するので、放電灯
には第３図（、ｉ）の斜線部に示す様に期間Ｔ１の部分
で放電灯に高周波電力を供給する。
ンスであり、（８）は全波整流回路（４１）とスイッチ
ング素子としてのトランジスタ（４２）からなるスイッ
チ装置（９）とその制御装置（１１から構成される休止
期間発生装置である。この休止期間発生装置＋８１と高
周波電源装置（７）とで点灯装置を構成する。この装（
メジでは、休止期間発生装置（８）が低圧放電灯αυ（
以下螢光ランプと称す）と並列に接続されており、この
動作は高周波電源装置（７）が第３図（ａ）のように略
正弦波状の出力を発生すると、制御装置ｔｌＩＩＪ′−
第３図（Ｃ）のごとく期間Ｔ２でトランジスタ（４２）
を導通させる信号を発生する。従って トランジスタ（
４２）は第３図（ｂ）の斜線部で導通するので、放電灯
には第３図（、ｉ）の斜線部に示す様に期間Ｔ１の部分
で放電灯に高周波電力を供給する。
この実施例では、高周波電源装置の限流インピーダンス
ｅυとしてインダクタンスのような誘導性リアクタンス
を用いても、この発明の思想が満足されることは明らか
である。このとき、制御装置ＵＩは、高周波電源装置（
７）の出力電圧が低い期間で導通信号を発生すればよい
。第４図は理想的な高周波電力出力波形であり、Ｔｉは
印加期間、Ｔ２は休止期間＋ＴＯは半ザイクル期間を示
す。
ｅυとしてインダクタンスのような誘導性リアクタンス
を用いても、この発明の思想が満足されることは明らか
である。このとき、制御装置ＵＩは、高周波電源装置（
７）の出力電圧が低い期間で導通信号を発生すればよい
。第４図は理想的な高周波電力出力波形であり、Ｔｉは
印加期間、Ｔ２は休止期間＋ＴＯは半ザイクル期間を示
す。
このような点灯装置を用いて、２０°ＣにおけるＫｒ
−Ａｒ−Ｈｇ系のＡｒの容積分率５０チ、混合希ガスの
全圧２ ＴＯｒ耳Ｙ２０’３ ：ＫＮ”、 ＬａＰＯ４
：ＯＡ”、 Ｔｌｊ＋、 （Ｅｌｒ。
−Ａｒ−Ｈｇ系のＡｒの容積分率５０チ、混合希ガスの
全圧２ ＴＯｒ耳Ｙ２０’３ ：ＫＮ”、 ＬａＰＯ４
：ＯＡ”、 Ｔｌｊ＋、 （Ｅｌｒ。
Ｂａ）９（ＰＯ４）６＊５ｒＣ１２：Ｋｕ の添加重量
比が３０：４９：２１になるような螢光体を塗布した４
０Ｗラビットスクート形螢光ランプａυを点灯すると。
比が３０：４９：２１になるような螢光体を塗布した４
０Ｗラビットスクート形螢光ランプａυを点灯すると。
電極間に印加される電圧の波形はほぼ矩形波となり、そ
のときのデユーティは４０％であった。
のときのデユーティは４０％であった。
雰囲気を２５±１°Ｃ・無風状態に管理した球面光束言
１内で上記点灯装置を用いて螢光ランプ（１１１を点灯
し、この螢光ランプαυが定常状態になった後に光束値
および電力の測定な行なった。
１内で上記点灯装置を用いて螢光ランプ（１１１を点灯
し、この螢光ランプαυが定常状態になった後に光束値
および電力の測定な行なった。
前記Ｋｒ−Ａｒ−Ｈｇ封入の管内径りが３０ｍｍの４０
Ｗの螢光ランプＩを矩形波連続点灯したものとデユーテ
ィを与えたときの比率よりも７チ程度占い従来では予想
できない高いランプ′光出カの相対効率を得た。
Ｗの螢光ランプＩを矩形波連続点灯したものとデユーテ
ィを与えたときの比率よりも７チ程度占い従来では予想
できない高いランプ′光出カの相対効率を得た。
次に、螢光体およびバルブ寸法は上記実施ψＩ］と同様
のもので、 ＫｒとＮｅとの混合モル比が６＝４で封入
圧力１．８ Ｔｏｒｒの４０Ｗ螢光ラングαυを、第４
図におけるデユーティ５０チ（Ｔｏは１０μＳ、Ｔｊは
５μｓ）、電流実効値０゜３５Ａで点灯し２．上記実施
例と同様の比較を行なったところ予６１１ｊより１θ％
程度高い相対効率が得られた。
のもので、 ＫｒとＮｅとの混合モル比が６＝４で封入
圧力１．８ Ｔｏｒｒの４０Ｗ螢光ラングαυを、第４
図におけるデユーティ５０チ（Ｔｏは１０μＳ、Ｔｊは
５μｓ）、電流実効値０゜３５Ａで点灯し２．上記実施
例と同様の比較を行なったところ予６１１ｊより１θ％
程度高い相対効率が得られた。
次に、螢光体は上記実施例と同様のもので、バルブ寸法
は内径２９間、側入希ガスはＫｒ２０ＩＪ積比、Ｘθ５
容積比、Ｎｅ７５容積比から成る混合ガスを２ Ｔｏｒ
ｒ封入した４０Ｗ螢光ランプα１）を、第４図における
デユーティ約４３％（期間Ｔ１は３μｓ。
は内径２９間、側入希ガスはＫｒ２０ＩＪ積比、Ｘθ５
容積比、Ｎｅ７５容積比から成る混合ガスを２ Ｔｏｒ
ｒ封入した４０Ｗ螢光ランプα１）を、第４図における
デユーティ約４３％（期間Ｔ１は３μｓ。
期間ＴｏはＴμｓ）、電流実効値０．２３Ａで点灯し、
上記実施例と同様の比較を行なったところ、予測より８
％程度高い相対効率が得られた。
上記実施例と同様の比較を行なったところ、予測より８
％程度高い相対効率が得られた。
次に、螢光体は、上記実施例と同様のもので。
バルブ寸法は内径２５朋、封入希ガスはＫｒ２０ 容積
比、 Ａｒ ８０容積比から成る混合ガスを２，５Ｔｏ
ｒｒ封入した２０Ｗ螢光ランプ（１１）を、第４図にお
ける期間Ｔ１は５μｓ１期間ＴＱは１２．５μｓ（デユ
ーティ４０％電流実効値０．３２Ａで点灯し、上記実施
例と同様に白色螢光体の変化率と比較したところ、予測
より５チ程度高い相対効率が得られた。
比、 Ａｒ ８０容積比から成る混合ガスを２，５Ｔｏ
ｒｒ封入した２０Ｗ螢光ランプ（１１）を、第４図にお
ける期間Ｔ１は５μｓ１期間ＴＱは１２．５μｓ（デユ
ーティ４０％電流実効値０．３２Ａで点灯し、上記実施
例と同様に白色螢光体の変化率と比較したところ、予測
より５チ程度高い相対効率が得られた。
上記各実施例では、休止期間を水銀原子６５Ｐ２準位＊
６ ”Ｏ準位の寿命などによる６ Ｐｉ→６ ＢＱへ
のＩエンチ平均有効寿命より短い範囲に限定することに
よって（５μｓないし３０μｓ）極めて高い２５３．７
ｎｍ放射効率を実現でき、さらに放電への電力供給波形
の立ち上りおよび立ち下りを２μｓ未満にすることによ
り、電力供給時の電子温度を高め。
６ ”Ｏ準位の寿命などによる６ Ｐｉ→６ ＢＱへ
のＩエンチ平均有効寿命より短い範囲に限定することに
よって（５μｓないし３０μｓ）極めて高い２５３．７
ｎｍ放射効率を実現でき、さらに放電への電力供給波形
の立ち上りおよび立ち下りを２μｓ未満にすることによ
り、電力供給時の電子温度を高め。
２５３．７ ｎｍ放射効率を向上させ、さらに急峻な立
ち下り電圧の後、休止期間を設けることにより平均電子
温度を下げ、水銀蒸気数密度の上昇による衝突損失を減
少させ、 ２５３．７ｎｍの放射効率を高めることがで
きた。
ち下り電圧の後、休止期間を設けることにより平均電子
温度を下げ、水銀蒸気数密度の上昇による衝突損失を減
少させ、 ２５３．７ｎｍの放射効率を高めることがで
きた。
さらに、高周波点灯は、 Ｗ−Ｐｕｐｐ （Ｐｈｙｓ
Ｚ３３８４４（１９３２））が提唱したＤｏ放電に見ら
れる限界電流を境にして放電が不安定になる現象とＴ、
Ｋａ ｊ ｉｗａｒａ（Ｊ、Ｌｉｇｈｔ 、１Ｖｉｅ、
Ｅｖｎ ５（２）１１−１８（１９８１））が提唱した
商用周波数ＡＣ点灯における水銀蒸気モル数と希ガスの
全モル数との両者の比に依存する固有の臨界組成に対応
した臨界温度（水銀の蒸気圧は周囲温度に依存するので
）を境にして放電が不安定になるという両方の特性を有
しているので９周囲温度と封入希ガスの総モル数（全圧
力ｌ Ｔｏｒｒないし５ Ｔｏｒｒ）に応じて上記各実
施例では放電が不安定（移動縞現象）にならないように
放電電流のピーク値は１００ｍＡないし１０１００Ｏの
間に制御している。
Ｚ３３８４４（１９３２））が提唱したＤｏ放電に見ら
れる限界電流を境にして放電が不安定になる現象とＴ、
Ｋａ ｊ ｉｗａｒａ（Ｊ、Ｌｉｇｈｔ 、１Ｖｉｅ、
Ｅｖｎ ５（２）１１−１８（１９８１））が提唱した
商用周波数ＡＣ点灯における水銀蒸気モル数と希ガスの
全モル数との両者の比に依存する固有の臨界組成に対応
した臨界温度（水銀の蒸気圧は周囲温度に依存するので
）を境にして放電が不安定になるという両方の特性を有
しているので９周囲温度と封入希ガスの総モル数（全圧
力ｌ Ｔｏｒｒないし５ Ｔｏｒｒ）に応じて上記各実
施例では放電が不安定（移動縞現象）にならないように
放電電流のピーク値は１００ｍＡないし１０１００Ｏの
間に制御している。
以上の実施例では、直管形のバルブについて。
この発明の点灯装置で放射される紫外線の白色と圧波長
域発光螢光体に対する量子変換効率について述べたが、
環形のバルブについても同様な結果が得られた。
域発光螢光体に対する量子変換効率について述べたが、
環形のバルブについても同様な結果が得られた。
また、螢光体も、この発明で使用される上述の圧波長域
発光螢光体を用いれば、同等の効果が得られることは言
うまでもない。
発光螢光体を用いれば、同等の効果が得られることは言
うまでもない。
なお、上記実施例は比較的実用性の高い螢光ランプ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
囲のランプに対して有効であるといえる。
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
囲のランプに対して有効であるといえる。
ランプの点灯周波数はこの発明の装置の原理から約Ｉ
Ｋｌｌｚ以上の高周波であれば良いが、高周波電源装置
（２）から不快な可聴騒音の発生を防止する観点から約
１７ ＹＪ１ｚ以上が好ましく、また周波数の上限は、
休止期間発生装置のスイッチング損失を少なくする目的
からバイポーラ型トランジスタを使用する場合は１００
ＫＩＩｚ以下が良好であった。
Ｋｌｌｚ以上の高周波であれば良いが、高周波電源装置
（２）から不快な可聴騒音の発生を防止する観点から約
１７ ＹＪ１ｚ以上が好ましく、また周波数の上限は、
休止期間発生装置のスイッチング損失を少なくする目的
からバイポーラ型トランジスタを使用する場合は１００
ＫＩＩｚ以下が良好であった。
以上のように、この発明の低圧水銀蒸気放電灯装置によ
れば、低圧水銀蒸気放電灯をそのパルプ内面に圧波長域
発光螢光体の放射エネルギーの総和が３８０ ｎｍない
し７８０ ｎｍ範囲の放射エネルギーに対し４５％以上
である分光分布を持つよう螢光体を塗布し、さらにＫｒ
を含む希ガスと水銀蒸気発生体を封入して構成し、この
低圧水銀蒸気放電灯に休止期間を有する略矩形波状の高
周波電圧を印加するようにしているので、螢光ランプの
発光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。
れば、低圧水銀蒸気放電灯をそのパルプ内面に圧波長域
発光螢光体の放射エネルギーの総和が３８０ ｎｍない
し７８０ ｎｍ範囲の放射エネルギーに対し４５％以上
である分光分布を持つよう螢光体を塗布し、さらにＫｒ
を含む希ガスと水銀蒸気発生体を封入して構成し、この
低圧水銀蒸気放電灯に休止期間を有する略矩形波状の高
周波電圧を印加するようにしているので、螢光ランプの
発光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。
第１図（ａ）はこの発明の低圧水銀蒸気放電灯装置の実
験に使用された直管形放電灯の断面図、第１図（ｂ）は
同上低圧水銀蒸気放電灯装置の実験に使用された環形放
電灯の断面図、第２図はこの発明の一実施例を示す概略
構成回路図、第３図はその動作波形図、第４図は理想的
な印加波形図、第５図は圧波長域発光螢光体と白色螢光
体のデユーティに対する効果を示す相対効率特性図であ
る。 図中同一符号は同一または相当部分を示し、（６）は直
流電源、（７）は高周波電源装置、（８）は休止期間発
生装置、（９）はスイッチ装置、α〔は制御装置、ａυ
は低圧放電灯である。 代理人大岩増雄 ４７ 第１図 （久） ２４ ｆ ／ （ｂ） 第２図 ７″ 第３図 第４図 第５図 子゛ニーティ（〃）
験に使用された直管形放電灯の断面図、第１図（ｂ）は
同上低圧水銀蒸気放電灯装置の実験に使用された環形放
電灯の断面図、第２図はこの発明の一実施例を示す概略
構成回路図、第３図はその動作波形図、第４図は理想的
な印加波形図、第５図は圧波長域発光螢光体と白色螢光
体のデユーティに対する効果を示す相対効率特性図であ
る。 図中同一符号は同一または相当部分を示し、（６）は直
流電源、（７）は高周波電源装置、（８）は休止期間発
生装置、（９）はスイッチ装置、α〔は制御装置、ａυ
は低圧放電灯である。 代理人大岩増雄 ４７ 第１図 （久） ２４ ｆ ／ （ｂ） 第２図 ７″ 第３図 第４図 第５図 子゛ニーティ（〃）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）管内径が２２酩以上３５ｍｍ未満、電極間距離が
４００闘以上１２００問未満の管状放電容器内に。 Ｋｒを含む希ガスと水銀蒸気発生体を封入し、上記放電
容器内面に紫外線を吸収して４４５ ｎｍ以上４７５ｎ
ｍ以下、 ５２５ｎｍ以上５５５ ｎｍ以下および５９
５ ｎｍ以上６２５ｎｍ以下の三つの範囲に放射するそ
れぞれの化合物を、三つの放射エネルギーの総和が３８
０ｎｍないし７８０ ｎｍの範囲の放射エネルギーに対
し、４５チ以上である分光分布を持つように塗布した低
圧放電灯と、直流電源に接続され、略正弦波状の高周波
出力電圧を発生する高周波電源装置を有し、この高周波
出力電圧の各半サイクル毎に少なくとも１回導通遮断を
行なうスイッチにより休止期間を設けて略矩形波状の高
周波出力電圧を発生し、この略矩形波状高周波電圧を上
記低圧放電灯に印加点灯する点灯装置とからなる低圧水
銀蒸気放電灯装置。 （２１点灯装置が発生する略矩形波状高周波電圧は１
ｍＨｚ以上の周波数で、波形の立ち上り時間と立ち下り
時間がそれぞれ２μｓ未満、波形の休止期間が半サイク
ルの１５ないし８５ｔ１６．放電電流のピーク値が１０
０ないし１０１００Ｏであることす蒔徴とする特許請求
の範囲第１項記載の低圧水銀蒸気放電灯装置。 （３）紫外線を吸収して５９５皿以上６２５ｎｍ以下の
範囲のエネルギーを放射する化合物は、酸化インドリウ
ムを基体とし、王制のユーロピウムで付活してなる螢光
体であることを特徴とする特許請求の範囲第１項または
第２項に記載の低圧水銀蒸気放電灯装置。 （４１容器内に封入される希ガスはその圧力が１ないし
５Ｔｏｒｒであり、かっＫｒにＮｅ、 Ａｒ、 Ｘｓの
単体もしくは混合体が混合されたものであることを特徴
とする特許請求の範囲第１項ないし第３項の何れかに記
載の低圧水銀蒸気放電灯装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13147383A JPS6023996A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | 低圧水銀蒸気放電灯装置 |
| US06/629,038 US4583026A (en) | 1983-07-19 | 1984-07-09 | Low-pressure mercury vapor discharge lamp |
| DE8484108487T DE3475246D1 (en) | 1983-07-19 | 1984-07-18 | Low-pressure mercury vapor discharge lamp |
| EP84108487A EP0131965B1 (en) | 1983-07-19 | 1984-07-18 | Low-pressure mercury vapor discharge lamp |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13147383A JPS6023996A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | 低圧水銀蒸気放電灯装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6023996A true JPS6023996A (ja) | 1985-02-06 |
Family
ID=15058789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13147383A Pending JPS6023996A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | 低圧水銀蒸気放電灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6023996A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0439896A (ja) * | 1990-06-06 | 1992-02-10 | Mitsubishi Electric Corp | 希ガス放電蛍光ランプ装置 |
| JP2015505636A (ja) * | 2012-01-27 | 2015-02-23 | ゲオルギエヴィチ ルドイ，イーゴリ | 金属原子共鳴遷移における放射発生の方法 |
-
1983
- 1983-07-19 JP JP13147383A patent/JPS6023996A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0439896A (ja) * | 1990-06-06 | 1992-02-10 | Mitsubishi Electric Corp | 希ガス放電蛍光ランプ装置 |
| JP2015505636A (ja) * | 2012-01-27 | 2015-02-23 | ゲオルギエヴィチ ルドイ，イーゴリ | 金属原子共鳴遷移における放射発生の方法 |
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