JPS62147647A - 高圧放電灯 - Google Patents
高圧放電灯Info
- Publication number
- JPS62147647A JPS62147647A JP28975285A JP28975285A JPS62147647A JP S62147647 A JPS62147647 A JP S62147647A JP 28975285 A JP28975285 A JP 28975285A JP 28975285 A JP28975285 A JP 28975285A JP S62147647 A JPS62147647 A JP S62147647A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- pressure discharge
- discharge lamp
- arc tube
- lighting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Discharge Lamps And Accessories Thereof (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は、高圧放電ランプを高周波点灯する高圧放電灯
に関する。
に関する。
（背景技術）
第１図は従来の高圧放電ランプの一例を示し、石英ガラ
ス等で形成された発光管１の両端には電極２ａ、’ｌｂ
が対向して配設され、該両電極２ａ、２ｂは封止部３ａ
、３ｂに封入されたモリブデン箔等の金属箔４ａ、４ｂ
に接続されている。金Ｂ箔４ａ、４ｂは発光管１の支持
も兼ねる支持導線５ａ、５ｂに接続されており、発光管
１は固定治具６ａ、６ｂを介して支持導線５ａ、５ｂに
固定されている。支持導線５ａ、５ｂは口金７を介して
外部回路に接続される。また、発光管１内には希ガス及
び発光物質が適量封入されており、発光管１を被う外管
ｓ内にはガスが封入され、外管８の内面には螢光体９が
塗布されている。
ス等で形成された発光管１の両端には電極２ａ、’ｌｂ
が対向して配設され、該両電極２ａ、２ｂは封止部３ａ
、３ｂに封入されたモリブデン箔等の金属箔４ａ、４ｂ
に接続されている。金Ｂ箔４ａ、４ｂは発光管１の支持
も兼ねる支持導線５ａ、５ｂに接続されており、発光管
１は固定治具６ａ、６ｂを介して支持導線５ａ、５ｂに
固定されている。支持導線５ａ、５ｂは口金７を介して
外部回路に接続される。また、発光管１内には希ガス及
び発光物質が適量封入されており、発光管１を被う外管
ｓ内にはガスが封入され、外管８の内面には螢光体９が
塗布されている。
かかる従来の高圧放電ランプを高周波電源で点灯すると
、発光効率が向上すると共に、点灯回路の電子化による
安定器の小型・軽量化、低損失化が図れるという利点が
ある。しかし、一方では発光管内の音速と発光管形状で
決定される特定の周波数で音響的共鳴現象が発生し、ア
ーク柱の湾曲、揺らぎ、立ち消え、発光管の破壊等が発
生するといった欠点がある。
、発光効率が向上すると共に、点灯回路の電子化による
安定器の小型・軽量化、低損失化が図れるという利点が
ある。しかし、一方では発光管内の音速と発光管形状で
決定される特定の周波数で音響的共鳴現象が発生し、ア
ーク柱の湾曲、揺らぎ、立ち消え、発光管の破壊等が発
生するといった欠点がある。
安定に点灯するためには、高圧放電ランプが安定に点灯
する周波数域を選択して点灯（例えば特開昭５４−９１
９７１号公報参照）すれば良いが、安定に点灯する周波
数域はランプの種類によって異なり、また、同一種類の
ランプに対しても、ランプ個体間にばらつきが有るため
、特定の周波数を設定するのは困難であった。
する周波数域を選択して点灯（例えば特開昭５４−９１
９７１号公報参照）すれば良いが、安定に点灯する周波
数域はランプの種類によって異なり、また、同一種類の
ランプに対しても、ランプ個体間にばらつきが有るため
、特定の周波数を設定するのは困難であった。
また、１００ｋＨｚ以上の周波数での高周波点灯・直流
点灯（例えば特開昭５７−６１２９５号公報参照）、矩
形波点灯（例えば特開昭５７−６１２９４号公報参照）
あるいは周波数変調方式で高周波点灯する（例えば特開
昭５６−４８０９５）等により音響的共鳴現象を回避す
る方法が提案されているが、かかる点灯方法においては
、回路構成の複雑化や放射電波雑音の発生等の問題があ
る。
点灯（例えば特開昭５７−６１２９５号公報参照）、矩
形波点灯（例えば特開昭５７−６１２９４号公報参照）
あるいは周波数変調方式で高周波点灯する（例えば特開
昭５６−４８０９５）等により音響的共鳴現象を回避す
る方法が提案されているが、かかる点灯方法においては
、回路構成の複雑化や放射電波雑音の発生等の問題があ
る。
（発明の目的）
本発明は、上記欠点を除去するために成されたもので、
その目的とするところは、高周波点灯時に、音響的共鳴
現象による不安定なアークが発光管に発生しない高圧放
電灯を提供するにある。
その目的とするところは、高周波点灯時に、音響的共鳴
現象による不安定なアークが発光管に発生しない高圧放
電灯を提供するにある。
（発明の開示）
本発明は、発光管の管端から電極先端までの距離を１６
ｍｍ以上に制限した高圧放電ランプを、周波数変調方式
で高周波点灯することにより、点灯時に発生する音響的
共鳴現象を回避したことを特徴とする。
ｍｍ以上に制限した高圧放電ランプを、周波数変調方式
で高周波点灯することにより、点灯時に発生する音響的
共鳴現象を回避したことを特徴とする。
まず、音響的共鳴現象について説明する。音響的共鳴現
象は、発光管形状と封入物質で決まる固有振動数と、入
力電力の時間変化による発光管内の圧力変動とが一致し
た時に定在波が立つために生じる共鳴現象である。
象は、発光管形状と封入物質で決まる固有振動数と、入
力電力の時間変化による発光管内の圧力変動とが一致し
た時に定在波が立つために生じる共鳴現象である。
発光管を円筒形状と仮定し、円筒座標系（ｒ。
θ、ｚ）を考える。なお、ｒは径方向、θは周方向、２
は軸方向の座標を表す。かかる場合、上記各方向に対す
る共鳴現象の基本周波数Ｆｒ、Ｆθ、Ｆｚは、次のよう
になる。
は軸方向の座標を表す。かかる場合、上記各方向に対す
る共鳴現象の基本周波数Ｆｒ、Ｆθ、Ｆｚは、次のよう
になる。
ｒ方向共鳴： Ｆ ｒ ＝３．８３Ｃ／ （２πＲ）θ
方向共鳴：Ｆθ＝ １．８４Ｃ／ （２ｙｃ Ｒ）２方
向共鳴：Ｆｚ＝Ｃ／（２Ｌ） ただし Ｌは発光管長。
方向共鳴：Ｆθ＝ １．８４Ｃ／ （２ｙｃ Ｒ）２方
向共鳴：Ｆｚ＝Ｃ／（２Ｌ） ただし Ｌは発光管長。
Ｒは発光管の半径。
Ｃは発光管内の音速であり、管内封入物と管内温度で決
まる。
まる。
Ｃ＝−ＪｒＰＴ／Ｍ
γ＝定圧比熱／定積比熱
Ｐ＝気体定数
、Ｔ＝発光管内温度
Ｍ＝封入物体の平均原子量
そして、この基本周波数の整数倍の周波数で共鳴現象が
発生する。音響的共鳴現象が発生すると、共鳴現象によ
って生じた力が、アーク柱自体が有する安定放電を持続
させようとする力に打ち勝って、アーク柱が変形する。
発生する。音響的共鳴現象が発生すると、共鳴現象によ
って生じた力が、アーク柱自体が有する安定放電を持続
させようとする力に打ち勝って、アーク柱が変形する。
一方、発光管内で発生している対流は、第２図に示す矢
印線のようになっており、ランプを垂直点灯した場合の
下側の電極２ｂ近傍に小さな対流が発生する。その結果
、アーク柱Ａｒの下端は絞られて細くなる。細く絞られ
たアーク柱下端は安定度が低下し、音響的共鳴現象の力
の影響を受けやすくなる。この下側の電極２ｂ近傍の小
さな対流は、発光管端から電極先端までの距離Ｌ（第３
図参照）によって制御され、形が変化する。
印線のようになっており、ランプを垂直点灯した場合の
下側の電極２ｂ近傍に小さな対流が発生する。その結果
、アーク柱Ａｒの下端は絞られて細くなる。細く絞られ
たアーク柱下端は安定度が低下し、音響的共鳴現象の力
の影響を受けやすくなる。この下側の電極２ｂ近傍の小
さな対流は、発光管端から電極先端までの距離Ｌ（第３
図参照）によって制御され、形が変化する。
そこで、発光管端から電極先端までの距離りを変化させ
た高圧放電ランプを試作し、周波数変調型の高周波点灯
することにより、音響的共鳴現象によるアークの変形の
有無を観察した。
た高圧放電ランプを試作し、周波数変調型の高周波点灯
することにより、音響的共鳴現象によるアークの変形の
有無を観察した。
実験結果を第４図に示す。同図より明らかなように、発
光管端から電極先端までの距離りが短くなるほど、アー
クは音響的共鳴現象の力による影響を受けやすいことが
判明した。なお、同図において横軸は点灯周波数の中心
周波数［Ｋ ｌｌｚ ］であり、縦軸は周波数変調幅［
Ｋ Ｈｚ ］である。また、×印は音響的共鳴現象が生
じた場合、○印は音響的共鳴現象が生じなかった場合を
示す。
光管端から電極先端までの距離りが短くなるほど、アー
クは音響的共鳴現象の力による影響を受けやすいことが
判明した。なお、同図において横軸は点灯周波数の中心
周波数［Ｋ ｌｌｚ ］であり、縦軸は周波数変調幅［
Ｋ Ｈｚ ］である。また、×印は音響的共鳴現象が生
じた場合、○印は音響的共鳴現象が生じなかった場合を
示す。
そこで、これらの関係を発光管端から電極先端までの距
離りと音響的共鳴現象発生領域（以下、不安定領域と称
す）との関係でみると、第５図に示すようになる。すな
わち、横軸に発光管端から電極先端までの距離りをとり
、紺軸に不安定領域の割合（中心周波数３０ＫＨｚ〜６
０ＫＩｌｚ、周波数変調幅０ＫＩ（ｚ〜１０ Ｋ Ｈｚ
の領域における不安定領域の割合）をとる。
離りと音響的共鳴現象発生領域（以下、不安定領域と称
す）との関係でみると、第５図に示すようになる。すな
わち、横軸に発光管端から電極先端までの距離りをとり
、紺軸に不安定領域の割合（中心周波数３０ＫＨｚ〜６
０ＫＩｌｚ、周波数変調幅０ＫＩ（ｚ〜１０ Ｋ Ｈｚ
の領域における不安定領域の割合）をとる。
ここで、ランプ個体間のばらつき、回路定数のばらつき
を考慮し、音響的共鳴現象回避のための限界を不安定領
域の割合で５０％（望ましくは４０％）とすると、第５
図より明らかなように、不安定領域の割合をそれ以下に
抑えるためには、発光管端から電極先端までの距離りを
１６ｍｍ以上（望ましくは２２ｍｍ以上）にすればよい
ことがわかる。
を考慮し、音響的共鳴現象回避のための限界を不安定領
域の割合で５０％（望ましくは４０％）とすると、第５
図より明らかなように、不安定領域の割合をそれ以下に
抑えるためには、発光管端から電極先端までの距離りを
１６ｍｍ以上（望ましくは２２ｍｍ以上）にすればよい
ことがわかる。
なお、第３図は前記実験で用いた発光管の形状・寸法を
示すものであり、それぞれの寸法は下記の通りである。
示すものであり、それぞれの寸法は下記の通りである。
管内径Ｄ：１５ｍｍ
管端部寸法Ｌｒ：９ｍｍ
電極間距離ＬＩＤ：５５ｍｍ
発光管端から電極先端までの距＃Ｌ
第４図（ａｌに示すもの：１０ｍｍ
第４図（ｂｌに示すもの：１５ｍｍ
１５ｍｍ第４に示すもの：２３ｍｍ
（発明の効果）
本発明は上記のように、発光管の管端から電極先端まで
の距離を１６ｍｍ以上に制限した高圧放電ランプを、周
波数変調方式で高周波点灯することにより、音響的共鳴
現象を回避することが可能となり、アーク柱の湾曲、揺
らぎ、立ち消え、発光管の破壊等が防止でき、安定した
点灯を維持することができる高圧放電灯を提供できた。
の距離を１６ｍｍ以上に制限した高圧放電ランプを、周
波数変調方式で高周波点灯することにより、音響的共鳴
現象を回避することが可能となり、アーク柱の湾曲、揺
らぎ、立ち消え、発光管の破壊等が防止でき、安定した
点灯を維持することができる高圧放電灯を提供できた。
第１図は従来の高圧放電ランプを示す正面図、第２図は
発光管内対流とアークの太さを示す正面図、第３図は本
発明に係る実験に用いた発光管の形状、寸法を示す正面
図、第４図は本発明に係る実験結果を示す図、第５図は
上記実験結果に基づいて作成した不安定領域の割合を示
す図である。
発光管内対流とアークの太さを示す正面図、第３図は本
発明に係る実験に用いた発光管の形状、寸法を示す正面
図、第４図は本発明に係る実験結果を示す図、第５図は
上記実験結果に基づいて作成した不安定領域の割合を示
す図である。
Claims (1)
- （１）発光管の管端から電極先端までの距離を１６ｍｍ
以上に制限した高圧放電ランプを、周波数変調方式で高
周波点灯したことを特徴とする高圧放電灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28975285A JPS62147647A (ja) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | 高圧放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28975285A JPS62147647A (ja) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | 高圧放電灯 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62147647A true JPS62147647A (ja) | 1987-07-01 |
Family
ID=17747302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28975285A Pending JPS62147647A (ja) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | 高圧放電灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62147647A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02299197A (ja) * | 1989-03-08 | 1990-12-11 | General Electric Co <Ge> | キセノン―メタルハライド・ランプ用音響共鳴動作方式 |
| JP2006260801A (ja) * | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Gs Yuasa Corporation:Kk | メタルハライドランプ |
-
1985
- 1985-12-23 JP JP28975285A patent/JPS62147647A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02299197A (ja) * | 1989-03-08 | 1990-12-11 | General Electric Co <Ge> | キセノン―メタルハライド・ランプ用音響共鳴動作方式 |
| JP2006260801A (ja) * | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Gs Yuasa Corporation:Kk | メタルハライドランプ |
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