JPS60243965A - 高圧ナトリウムランプの点灯方法 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は高圧ナトリウムランプの点灯方法に関するもの
である。

従来例の構成とその問題点 本格的な省エネルギー時代を迎えて、低ワツトの白熱電
球に代わる小形の高輝度放電ランプの開発、製品化が盛
んに進められている。とくに、出願人の一部は、特開昭
５７−６０７６３号公報。

特開昭６７−５３０５９号公報や特開昭５８−２６４４
号公報において新しい小形の高圧す）　ＩＪウムランプ
を提案した。この提案に基ついて試作した高圧ナトリウ
ムランプは定格点灯時のランプ電力か６０Ｗ前後と低ワ
ツトで、しかも小形のアルミナ発光管を備えた放電ラン
プであるにもかかわらず、ランプ効率が高く、シかも、
電球に良く似た光色と優れた演色性を備えている。した
かっで、このような小形の高圧すトリウムランプは商業
施設を中心に、屋内照明における新しい省エネルギー光
源として広く普及し、その特長を最大限発揮するものと
期待されている。

このような小形の高圧ナトリウムランプでは、アルミナ
発光管が電極および電極導体を除いては一体成形されて
いることが特徴である。すなわち、発光管は端部に向か
って内径が絞られ、両端部の内面に電極導体が直接封着
されるものである。したがって、電極コイル近傍におい
て電極コイルと発光管内面との間隙が、従来形状の高圧
ナトリウムランプ発光管の場合より小さくなり、加えて
、発光管の最冷部は発光管内部の封着端部で電極導体と
の境界部に形成されることになる。よって、発光物質の
すトリウムアマルガムは常にどちらか一方の電極導体と
接触し、電気的な見地に立てば、電極導体の一部を形成
していることになる。

とのような構成の発光管を備えた高圧す）　ｌ）ラムラ
ンプを商用周波である６０または６０　Ｈｚの交流電源
で点灯すると、ランプ始動時の放電の安定性が悪くなり
、正規のアーク放電に移行するのにかなりの時間をザす
る場合がある。すなわち、放電アークの終端が本来の電
極部（（形成されず、上記のように電極導体と接するナ
トリウムアマルガムに移動し、容易に本来の電極部に戻
らない。

この場合、放電電流は５０’ｌｊたけ６０Ｈｚ　の半波
整流を受けた波形を示し、放電電流の波高値が極端に大
きくなる。このために、発光管の上記封着部の気密性が
損なわれて管内の封入希ガスや発光物質がリークしたり
、点灯装置、とくに安定器が焼損したりするような事態
を招くことにもなりかねな−７−１゜ 発明の目的 本発明はこのような問題にかんがみて々されたものであ
り、高圧ナトリウムランプに対してランプ始動時の放電
の安定性を高めて発光管のリークや点灯装置の焼損を防
止することのできる高圧ナトリウムランプ点灯方法を提
供するものである。

発明の構成 本発明は透光性のセラミックからなる発光管容囲器の端
部内面に、先端部に電極を有する電極導体が直接封着さ
れた高圧すトリウムランプを直流で点灯する高圧すトリ
ウムランプ点灯方法を特徴とするものである。

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
。

第１図は本発明の高圧す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６ｒ
Ｍｌの多結晶体アルミナ発光管であって、その両端部内
面にはセラミックセメントによって電極導体として外径
が２咽のニオブ管−２，３が直接、気密に封着されてい
る。ニオブ管２．３の先端部には直径か０．７ｍｍのト
リウムタングステンからなる電極棒４，６が保持されて
いて、電極棒４，５の周囲には電極棒４，５の先端部を
２ＴＭｌ残して外径の最大部が２．０ｍｍの電極コイル
６゜７が巻回されている。そしてこれら電極間の最短距
離は１０ｍｍとなっている。アルミナ発光管１は、その
中央においては最大内径がｂｗｎとなっているが、電極
コイル６．７の近傍からアルミナ発光管１の端部へ向か
うに従ってその内径が絞られていて、ニオブ管２，３が
封着されている端部においては、ニオブ管２，３の外径
とほぼ同等になっている。電極コイル６．７とアルミナ
発光管１との間隙は大きい箇所で１．５ｍｍであるが、
コイル後方部狭い箇所では１爺に満たない。発光管１の
内部にはナトリウムモル比が約８０％のナトリウムアマ
ルガム８と始動用希ガスとしてネオン・アルゴン混合ガ
スが約８０Ｔｏｒｒ封入されている。

第２図はランプの点灯実験を行なった電気回路組み込ま
れた高演色性高圧ナトリウムランプであり、定格点灯で
は色温度が２３００〜２８００Ｋ　となる。この高圧ナ
トリウムランプ９には安定器１１を介して電源１２が印
加される。高圧ナトリウムランプ９と並列に高圧パルス
発生装置１３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。

実験では同一仕様で試作した高演色性高圧ナトリウムラ
ンプ９を２０本準備し、高圧パルス発生装置１３から、
ピーク電圧１に■、半値幅が１０７１８、パルス発生周
波数が６０Ｈｚ　の一定の高圧パルスが高圧すトリウム
ランプ９に印加されるようにし、ランプが確実に始動す
る条件、すなわち、上記条件の高圧パルスを印加してか
ら１ｏ秒見、内にランプ始動が行なわれ、発光管１の内
部で安定したアーク放電を開始するランプ点灯条件を見
い出すことにした。

まず、安定器１１として磁気誘導形の安定器、λなわち
、チョークコイルを充て、電源１６とし〕商用周波の１
００Ｖ、６０Ｈｚの交流電源を充てることにした。この
場合、実験に供した２０本の高圧すｌ・リウムランプ９
のうち、８本は高圧パルス印加後１０秒以内にランプ始
動に至ったが、残りの１２本はランプ始動、すなわち正
規のアーク放電を開始するのに１ｏ秒以上を要した。こ
の始動困難であった１２本の高圧ナトリウムラン、プ１
３のうち、４本はアーク放電を開始するのに２０秒以上
を要し、さらに、うち２本のランプでは、高圧パルス印
加後１分を経過しても正規の安定した放電アークが形成
されず、この間、放電アークの終端が電極棒４，６の先
端部をはずれ、一方の放電アークの？端は、発光管１と
ニオブ管２の境界部にあってニオブ管２と接触している
ナトリウムアマルガム８に移動し、電極棒４の先端部に
容易に移らなかった。この間、電極棒６を陽極、ナトリ
ウムアマルガム８、およびニオブ管２を陰極とした半波
整流の放電が持続し、放電電流の波高値は最大１０Ａを
越えることになった。このような点灯を繰返えす間に、
１本のランプは発光管１とニオブ管２の間の気密性が損
なわれて封入希ガスが管外に流出し、立消えてし１つだ
。もう一方のランプでは上記のように立消えることはな
かったが、点灯が２ｏ回を越えたところで安定器１１が
過熱し、焼損してし７まった。

次いで、安定器１１として４０Ｗの白熱電球を充て、電
源１２として電圧リップル率が６係の直流定電圧電源を
充てて点灯実験を行なった。この場合、実験に供した２
０本の高圧ナトリウムランプ９はすべて１０秒以内に安
定した放電アークが形成されることになった。ランプ始
動時間は上記２０本のランプの平均値として１．６秒を
記録し、短いものは０．６秒、長いものヤも６．７秒で
あった。

なお、この実験では電源１２として電圧リップル率が５
％の直流定電圧電源を充てたが、たとえば、単に全波整
流のみで平滑素子、あるいは平滑回路を含まないという
ように、極端に電圧リップル率が悪くならない限り、す
なわち電圧リップル率がβ、６係を越えない限り、始動
時間が１０秒を越えレランプは現われなかった。平滑度
が最も悪い場合、すなわち、単に全波整流のみの直流電
源を用いた場合でも、前記２０本のランプの始動時間の
平均値は２．５秒に停才り、１０秒を越えるランプは２
ｏ本中２本で、それぞれ１２．３秒、１４．５秒であっ
た。しかし、これら２本のランプにおいても、発光管１
とニオブ管２０間の気密性が損なわれたりするようなこ
とにはならなかった。

このように、直流電源で点灯される高圧す）　ＩＪ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、安定した放電アークが形成される捷での時間を大
幅に短縮できる。したがって、本実施例の発光管のよう
に、管内径が端部に向がって絞られているので電極コイ
ルと発光管壁との間隙が従来形状の高圧ナトリウムラン
プ発光管の場合より狭くなっていて、しかも管端部内面
に電極導体が直接封着された発光管を備えた高圧ナトリ
ウムランプでも、放電アークの終端が電極をはなれて、
電極導体と接触するナトリウムアマルガムに移動し、そ
の結果発光管の上記封着部の気密性が損なわれて封入希
ガスがリークしたり、交流点灯の場合に生じたように、
安定器が焼損したりするということを完全に回避するこ
とができるものである。

なお、第２図に示した点灯回路ては、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か、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
上記と同様の結果が得られる・、発明の詳細 な説明したように、本発明は透光性のセラミックからな
る発光管容囲器の端部内面に、先端部に電極を有する電
極導体が直接封着された高圧ナトリウムランプを直流で
点灯することにより、ランプ始動を確実に行なうことが
でき、また、その結果放電アークの終端が電極をはなれ
て電極導体と接触するナトリウム金属あるいはナトリウ
ムアマルガムに移動して異常放電が続き、その結果、封
着部の気密性が損なわれて発光管がリークしたり、点灯
装置が焼損したりするのを防止することができる高圧ナ
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。

【図面の簡単な説明】

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断面図、第２図は本発明の高
圧す）　ＩＪウムランプの点灯方法を実施する点灯回路
の一例を示す図である。 １・・・　アルミナ発光管、２，３・・・ニオブ管、４
．６・・・電極棒、６，７・・・　−電極コイル、８ナ
トリウムアマルガム、９・・・・高圧ナトリウムランプ
、１０・・・外管、１１・・・・・安定器、１２・・・
・・電源、１３・−・高圧パルス発生装置。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名−Ｎ 転　派

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 透光性のセラミックからなる発光管容囲器の端部内面に
   、先端部に電極を有する電極導体が直接封着された高圧
   ナトリウムランプを直流で点灯することを特徴とする高
   圧ナトリウムランプの点灯方法。