JPS6182657A - 高圧ナトリウム蒸気ランプ - Google Patents

高圧ナトリウム蒸気ランプ

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JPS6182657A
JPS6182657A JP14159485A JP14159485A JPS6182657A JP S6182657 A JPS6182657 A JP S6182657A JP 14159485 A JP14159485 A JP 14159485A JP 14159485 A JP14159485 A JP 14159485A JP S6182657 A JPS6182657 A JP S6182657A
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JP
Japan
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discharge tube
sodium vapor
pressure sodium
conductive surface
discharge
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JP14159485A
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English (en)
Inventor
ヨセフ ラツ
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TOUNGUSHIYURAMU RESUBENITARUSH
TOUNGUSHIYURAMU RESUBENITARUSHIYASHIYAAGU
Original Assignee
TOUNGUSHIYURAMU RESUBENITARUSH
TOUNGUSHIYURAMU RESUBENITARUSHIYASHIYAAGU
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/54Igniting arrangements, e.g. promoting ionisation for starting
    • H01J61/547Igniting arrangements, e.g. promoting ionisation for starting using an auxiliary electrode outside the vessel
    • HELECTRICITY
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    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/56One or more circuit elements structurally associated with the lamp
    • HELECTRICITY
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    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/82Lamps with high-pressure unconstricted discharge having a cold pressure > 400 Torr
    • H01J61/825High-pressure sodium lamps

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  • Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
  • Vessels And Coating Films 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アルミナを基材とするセラミック材料で作ら
れ、かつ外側透明ガラス包囲体によって囲まれている放
電管と、この放電管内においてその各端部に設けられた
電極と、少なくとも1つの添加剤を充填している気体と
、外側ガラス包囲体に取り付けたランデベースと、電極
をランプベースに接続する導電リードワイヤと、放電管
の外側面の周りにおける半透明部分を含む導電面とから
成り、この導電面の電位が、放電管内の放電領域の任意
の地点における期間内における平均電圧よりも高い陽電
位水準にある高圧ナトリウム蒸気ランプに関する。
〔従来の技術および発明が解決しようとする問題点〕
高圧ナトリウム蒸気ランプの放電管の壁の温度は非常に
高く、727℃(1,000°K)〜1.227℃(1
,500°K)の範囲内にある。このような温度におい
て、ナトリウムイオンはアルミナを基材とするセラミッ
ク材料で作られた放電管の壁を通して、拡散および電界
において生じる電気分解によってかなり早い速度で放電
管から逃散する傾向にある。壁を通過する移動速度は種
々の要因によって影響を受ける。壁の温度を増加し、そ
して(または)不純物(たとえばカルシウム)の量を増
加すると、ナトリウムイオンの移動を抑制する壁の性能
が低下することになる。これまでの公知の理論的調査に
よると、放電管を通過するナトリウムの移動は温度を増
加することにより高まる。
高圧ナトリウム蒸気ランプのコールドスタートのために
は、数千はルトの範囲の開始パルスが要求される。この
電圧を下げるために、トリが電極を設けることが可能で
あり、このトリが電源は放電管の周りに包囲状に設けた
金属ワイヤから成っている。また、この補助電極はナト
リウムの移動を誘発する。
ディー・エイ・ラーソン(D、A、Larson)に付
与された米国特許第4.179,640号明MfU書に
おいて、補助電極をバイメタルスイッチ、高い抵抗のレ
ノスタまたはコンデ/すによってランプの電極から分離
し、トリが電極が許容範囲を越える程度のナトリウムを
移動させることのないようにしなければならないことが
述べられている。
「ジャーナル・オプ・デ・アイイーニス(Journa
l of ths IES) J Vol、8 +A5
 r1979年4月、166〜179頁に発表された論
文「アルミナアーク放電管によるナトリウムの電気分解
(Electrolysis of sodium t
hroughalumlna arc tubea )
 Jにおいて、著者のイー。
エフ、ワイナー(E、F、Wyner )は、高圧ナト
リウム蒸気ランプにおいても、電界が自然に発生し、こ
れによりアルミナ放電管の壁を通過する電解に基づく移
動が引き起される、ということを述べている。クイナー
(Wyner)の実験によれば、放電管から逃散しそし
て放電管上およびランプの外部包囲体の表面−ヒに黒点
を付着させるナトリウムは、放電管を包囲している金属
網の1場電位の作用のもとて放電領域内に部分的に逆戻
りし、これにより黒点を生成し光束の通過を妨げる、と
いうことがわかった。
実験において、クイナー(Wyner)は、放電管の中
間部分を、直流電源に接続した格子状金属網で包囲した
。この構造において、光束に対する影響は明らかに著し
いものであった。アーク管の各端部の2cmの長さの部
分には金属網を設けなかった。しかしながらちょうど放
電管端部に隣接するこれらの領域はアルミン酸ナトリウ
ムの攻隼を最も激しく受ける部分であり、従って発明者
の実験によれば、管壁内におけるナトリウムイオンの移
動度は高い温度において増加するけれども、溶解するす
) IJウムの量は電極に隣接する低温領域よりもアル
ミナ放電管の高温中央領域の方が少ない。
なぜならばランプの操作中に生成されるアルミン酸ナト
リウムは不安定であり高い温度で容易に分解し、それに
より放電管中に存在するナトリウムが放電管の低温端部
の壁内において高い濃度で溶解するからであり、この結
果ナトリウムを著しく損失させる。さらにアルミナ壁の
結晶構造は高濃度で存在するアルミン酸ナトリウムによ
って変質サレ、かつβ相酸化アルミニウムを生成し、こ
の酸化アルミニウムはナリウムをより容易に浸透させ、
従ってナトリウムの拡散に対する放電管低温端部の抵抗
力は著しく減少する。放電管の端部を速い速度で黒化す
る現象は、放電管端部を弱くかつ脆くさせることに加え
て、光束および放電領域内におけるナトリウムの含有量
を減少させる。
本発明の目的は、ナトリウム蒸気ランプのアルミナ放電
管を通過するす) IJウムの移動を減少させることが
できる方法を提供することでおる。
〔問題点を解決するための手段〕
この目的を達成するために、本発明によれば、放電管の
各端部に位置しかつ電極に隣接する比較的低い温度の部
分のまわりに、光透過部分を含む陽電位の導電面を形成
するか、または放電管のまわりに光透過部分を含む陽電
位の連続導電面を配置する。この後者の連続導電面は放
電管の冷温部で最大密度(すなわち、放電管表面を効果
的に被覆する最大能力)を示す。従って、本発明の主題
は、外側透明包囲体中に配置したアルミナ質セラミック
放電管と、この放電管内においてその向い合う端部に設
けた電極と、気体状充填材と、少なくとも1つの添加剤
と、外側ガラス包囲体に接続したランプベースと、電極
をランプベースに接続させるリードワイヤーと、放電管
の外側面の周りにおける光透過部分を含む導電面とから
成り、導電面の電位が上記放電管内における放電領域の
どの点においても所定時間における平均電位よりも、高
い陽電位である高圧ナトリウム蒸気ランプであって、比
較的低い作用温度を有する放電管の部分の周りで、かつ
電極付近における導電面は、比較的高い作用温度を有す
る放電管の中央領域の周りにおける導電面よりも密度を
高くするか、または放電管の外面において比較的低い作
用温度を有する部分の周りで、かつ各電極付近に分離状
の導電面を形成する。
本発明の構成によれば、放電管からのナトリウムの移動
はかなり減少させることができ、これによりす) IJ
ウム蒸気ランプの寿命を延長させ、その品質を改善し、
また放電管の光密度の最も高い中央領域における光束の
減少を完全にまたは部分的に防止する。そのような光束
の減少を防止する理由は放電管の中央領域が全く被覆さ
れないか、または部分的に遮蔽する導電面で単に一部が
被覆されるにすぎないからである。同時に本発明の配列
はアーク管の開始を容易にする。
ワイナー(Wyn@r )の実験によれば、ナトリウム
の有害な移動に対する壁の抵抗能力は壁温度の上昇と共
に減少するということが示されているけれども、本発明
の長寿命放電管は、最も冷たい部分だけが保護されると
いうことは驚くべきことである。しかしながら、これら
の実験を数時間継続しても、アルミン酸ナトリウムおよ
びβ−アルミナの生成工程および壁内へのナトリウムの
侵入工程(これら2つの作用は相互に強化される)は完
結しなかった。また強い電界作用には放電管の端部のみ
をさらすことで十分である。なぜならば熱拡散によりア
ーク管の中央領域を通して逃散するナトリウムは、これ
ら端部領域に強い電界をあてることにより〔ワイナー(
Wynsr)  の実験の通りに〕放電管の端部内に逆
にもどるからである。
本発明によれば、部分的に光を透過する導電面は格子状
金属網または編目全含む導電材料で作られた他の組立部
材からなることが有利である。またはこの目的のために
、完全にもしくは部分的に透明な酸化物の層、たとえば
酸化亜鉛の層を使用することもできる。
導電層面の電位を所望の水準に保持する直流電源はラン
プベース内に設けることが好ましく、その直流は内部電
気配線を通してナトリウム蒸気ランプに供給される。
次に、図面に示された種々の好ましい具体例に従って本
発明の詳細な説明する。
第1図に示されている配列において、放電管(1)が外
部ガラス包囲体(2)の中に配置されている。支持ロッ
ドとしても作用する電極(15)および(16)はワイ
ヤ(3)(4)によってランデベース(5)の端子に接
続されている。放電管(1)は、その端部付近において
は、網目の密な金属格子片で作られた導電面(7&)お
よび(7b)によって包囲され、かつ中央部においては
導電面(8)によって包囲されている。放電管(1)の
端部の冷たい領域において、放出中のナトリウム蒸気圧
は、そこに存在するアルミン酸ナトリウム上に生成され
たナトリウム蒸気の圧力よりも高い。放電管(1)のこ
れら危険な領域は、ナトリウムアマルガム中のナトリウ
ム含有量が高くなればなるほど長くなる。通常の放電管
パラメータとして、アルミン酸ナトリウムによって攻撃
される領域の長さは約1〜2crnである。これら領域
は、密な網目ワイヤ格子片で被覆すべきである。
放電管(1)の中央部分は、粗状のワイヤ網から作られ
た導電面(8)で被覆されている。従って、放rtL管
(1)の中央部分における光束の損失はほんのわずかに
すぎない。第1図に示されている導電面(8)は、特に
導電面(7a)2(7b)に電気的に接続する単独の金
属導体であり、さらにその放1面(8)は、その配列位
置によって、高圧す) IJウム蒸気ランプの低温条件
から開始を容易にする。
ランデベース(5)の接続ワイヤ(3)および(4)は
直流電源(6)の入力端子とも接続されており、好まし
くは上記電源(6)はランデベース(5)の中に取り付
けられている。′を源は、ランプベース(5)から、外
部包囲体(2)を通過するリードワイヤ(9)を通して
導電面(7a’)、すなわち粗状網包装体の一方に接続
している。
第2図に示されている配列の場合、放電管(1)の中央
部には粗状網導電層(8)が設けられていない。ワイヤ
網片から作られ、かつ放電管(1)の両端部に設けられ
た4電面(7a)および(7b)は、リードワイヤ(9
)の一部によって接続されている。この配列の場合、放
心管(1)の中央部分からの発光は、リードワイヤ(9
)によりさまたげられるけれども、その程度は第1図に
示された導電面(8)によるよりもずっと小さい。同時
に、第2図の配列よりも第1図の配列の方が、点火電圧
は低くてすむ。ナトリウムの移動は両配列において確実
に減少する。
当然のことながら、電界の場に放電管(1)のセラミッ
ク封止プラグを配置することも望ましいことである。な
ぜならば、これらプラグけちよ、うど放電管の壁のよう
にす) IJウムの攻釆的作用にさらされるからである
本発明において用いられる導電面は、放電管(1)の外
面と部分的にまたは完全に永久接触される。約1〜2マ
イクロアンイアの漏れ電流は陽電位導電面と放電管(1
)の壁との間を流れる。
この直流電流の流れを保持するのに必要な電気エネルギ
ーは、放電管(1)の2つの電極(15)および(16
)の接続ワイヤ(3)および(4)から、または高圧ナ
トリウム蒸気ランプの他の内部電気リード線から獲得す
る。ナトリウム蒸気ランプの内部電気リード線には、交
流電圧が存在する。直流電圧は、上記交流電圧から内蔵
電子放電電源(6)によって(好ましくは半導体型ダイ
オ−ドによって)生成され、かつ放電管(1)の周りに
配列された導電面に送られる。直流電源(6)は簡単な
回路から(1イ成されているので、この電源は非常に小
さく作ることができ、従ってランプ装置内、好ましくは
ランプベース(5)内に収納することができる。
第3図には、直流電源(6)の可能な回路配列が示され
ている。この図面に示されているリードワイヤ(3)お
よび(4)は放電管(1)の電極と等しい電位を有して
おり、これらワイヤは上記電極(10)および(11)
に接続している。放電管(1)に存在する電圧は、抵抗
器(10)および(11)からなる分圧器によって所定
の割合に減衰されており、高周波電圧サージはコンデン
サー(14)によってフィルターにかけられる。
次に、この電圧はダイオード(12)によってNaされ
、コンデンサー(13)に蓄えられる。
コンデンサー(13)の両端子は、リード線(9)を通
して、放電管(1)を包囲している導電面に接続されて
いる。ナトリウム蒸気ランプの点火中、数千?ルトの電
圧がリード線(3〕および(4)の間に現れるが、抵抗
器(10)は損傷されることなく、この電圧に耐えなけ
ればならない。直流電源(6)の負荷電流は小さい(1
〜2マイクロアンペアつので、各回路成分の負うべき要
件はわずかなものである。
上記実施例においては格子型金属網および展伸した渦巻
線から形成された導電表面について述べたが、金属、導
電性のある酸化亜鉛または他の金属の酸化物からなる他
の導電面構造が考えられ得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、密度の異なる導電面をもつ、本発明の高圧ナ
トリウム蒸気ランプの説明図である。 第2図は、アーク管の各端部に導電面を設けた、本発明
の高圧ナトリウム蒸気ランプの説明図である。 第3図は、本発明の高圧ナトリウム蒸気ランプ中で使用
して導電面に電位を提供する直流電源の配列を示す説明
図である。 1・・・放電管、2・・・包囲体、3,4・・・ワイヤ
、5・・・ランプベース、6・・・電源、7a、7b・
・・導電面、9・・・リード線、10.11・・・抵抗
器、15゜16・・・電極。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、外側透明ガラス包囲体の中に配置したセラミックア
    ルミナ放電管と、この放電管内において放電管の2つの
    向かい合う端部のそれぞれに配置した電極と、気体状充
    填材と、添加剤と、外側ガラス包囲体に取り付けたラン
    プベースと、電極をランプベースに接続する電気リード
    ワイヤと、上記放電管の外側面の周りに配置されそして
    光透過部分を含む導電面とから成り、 上記導電面が、放電管内の放電領域の任意の地点におけ
    る大部分の時間における平均電位よりも高い陽電位にあ
    る高圧ナトリウム蒸気ランプにおいて、電極(10)(
    11)の付近における、作 用温度が比較的低い放電管(1)の部分の周りにおいて
    、導電面(7a)(7b)の密度を、作用温度が比較的
    高い放電管(1)の中央部分の周りにおける導電面(8
    )と比較して、より高くすることを特徴とする高圧ナト
    リウム蒸気ランプ。 2、導電面(7a)(7b)(8)が、ワイヤ網片によ
    って形成された光透過域を含む特許請求の範囲第1項記
    載の高圧ナトリウム蒸気ランプ。 3、導電面(7a)(7b)(8)が、半透明金属酸化
    物の層によって形成された光透過域を含む特許請求の範
    囲第1項記載の高圧ナトリウム蒸気ランプ。 4、導電面(7a)(7b)(8)の電位水準を保持す
    る直流電源(6)をランプベース(5)内に取り付けて
    いる特許請求の範囲第1項〜第3項のいずれか一項に記
    載の高圧ナトリウム蒸気ランプ。 5、外側透明ガラス包囲体の中に配置したセラミックア
    ルミナ放電管と、この放電管内において放電管の2つの
    向かい合う端部のそれぞれに設置した電極と、気体状充
    填材と、添加剤と、外側ガラス包囲体に取り付けたラン
    プベースと、電極をランプベースに接続する電気リード
    ワイヤと、上記放電管の外側面の周りに配置されそして
    光透過部分を含む導電面とから成り、 上記導電面が放電管内における放電領域の任意の地点に
    おける大部分の時間における平均電位よりも高い陽電位
    にある高圧ナトリウム蒸気ランプにおいて、 放電管(1)の外側面で、作用温度の比較的低いその部
    分の周りに、しかも各電極(10)(11)の近くに、
    導電面(7a)(7b)を配置することを特徴とする高
    圧ナトリウム蒸気ランプ。 6、導電面(7a)(7b)が、ワイヤ網片によって形
    成された光透過域を含む特許請求の範囲第5項記載の高
    圧ナトリウム蒸気ランプ。 7、導電面(7a)(7b)が、半透明金属酸化物の層
    によって形成された光透過域を含む特許請求の範囲第5
    項記載の高圧ナトリウム蒸気ランプ。 8、導電面(7a)(7b)の電位水準を保持する直流
    電源(6)をランプベース(5)内に取り付けている特
    許請求の範囲第5項から第7項のいずれか一項に記載の
    高圧ナトリウム蒸気ランプ。
JP14159485A 1984-07-30 1985-06-29 高圧ナトリウム蒸気ランプ Pending JPS6182657A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU291384A HUT39030A (en) 1984-07-30 1984-07-30 High-pressure sodium lamp
HU2251/2913/84 1984-07-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6182657A true JPS6182657A (ja) 1986-04-26

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ID=10961647

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14159485A Pending JPS6182657A (ja) 1984-07-30 1985-06-29 高圧ナトリウム蒸気ランプ

Country Status (5)

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JP (1) JPS6182657A (ja)
DE (1) DE3526848A1 (ja)
GB (1) GB2162683A (ja)
HU (1) HUT39030A (ja)
NL (1) NL8501637A (ja)

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