JPS6254232B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6254232B2 JPS6254232B2 JP56136816A JP13681681A JPS6254232B2 JP S6254232 B2 JPS6254232 B2 JP S6254232B2 JP 56136816 A JP56136816 A JP 56136816A JP 13681681 A JP13681681 A JP 13681681A JP S6254232 B2 JPS6254232 B2 JP S6254232B2
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- Japan
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- lamp
- tube
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- mixed gas
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/12—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature
- H01J61/18—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature having a metallic vapour as the principal constituent
- H01J61/22—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature having a metallic vapour as the principal constituent vapour of an alkali metal
Description
本発明は高圧ナトリウムランプを点灯管または
固体点灯素子によつて始動する高圧ナトリウムラ
ンプ装置に関するものである。 既に、透光性のアルミナ発光管を用いた高演色
性高圧ナトリウムランプ（150〜400W）が製品化
されている。このランプは、従来の高圧ナトリウ
ムランプの発光管に比べて、内径が大きく、かつ
ランプ動作時の発光管内ナトリウム蒸気圧が格段
に高くなるものであつて、白熱電球に似た暖かみ
のある光色と優れた演色性を有するものである。
さらに、このランプは、電球の３〜４倍の明るさ
（40〜60lｍ／Ｗ）を有し、かつ発光管内には、低
電圧始動を可能にすべく、0.5％程度のアルゴン
ガスを含むネオン−アルゴン混合ガスが約20〜
30Torr封入されているものであつて、今時の省
エネルギーを志向するという社会的要望に十二分
に適合できるところの省エネルギー高輝度ランプ
であるということができる。 ところで、最近になつて、このような照明分野
における省エネルギーをより一層進めなければな
らないという気運が強くなつて来ている。具体的
には、低ワツトで低効率の白熱電球を、電球の特
長を生かしたままで、小形でコンパクトな放電ラ
ンプに置きかえたい、しかも100〜120Vの商用電
源で簡易な点灯装置で使用したいという要望であ
る。このような厳しい要望に応えられる可能性を
持つている放電ランプを他に見いだすことは非常
に困難であつて、上記の高演色性高圧ナトリウム
ランプがこのような意味あいにおいて、唯一の放
電ランプであるということができる。このような
状況のもと、出願人は、先に20〜100Wの定格ラ
ンプ電力のもと、ランプ効率が40lｍ／Ｗを上回
る高効率の小形高演色性高圧ナトリウムランプを
提案している。このランプは実効ランプ電圧が
50V近傍に設計されているため、いつたんランプ
が始動すれば、交流100〜120Vの商用電源で、イ
ンダクタンス安定器により、点灯できる放電ラン
プである。 このように、この小形の高演色性高圧ナトリウ
ムランプは上述のような白熱電球代替用の小形放
電ランプに対する厳しい要望のなかの主要な点を
既に満たしているものであるが、このランプを実
際に製品化し、市場で広く使用されるようにする
ためには次の二つの問題が解決されなければなら
ない。一つは、ランプの始動特性上の問題であ
り、もう一つは、ランプの寿命特性上の問題であ
る。 本発明はこのような問題にかんがみてなされた
ものであり、100〜120Vの商用電源で確実に始動
でき、かつ寿命特性のすぐれた小形の高圧ナトリ
ウムランプ装置を提供するものである。 前者の問題は、上記の小形高演色性高圧ナトリ
ウムランプの発光管に封入される始動用希ガスに
由来するものである。すなわち、この小形ランプ
の場合既に製品化されている150〜400Wの高演色
性高圧ナトリウムランプの設計に準じて、低電圧
始動を目ざして、0.5％程度のアルゴンガスを含
むネオン−アルゴン混合ガスを25Torr程度発光
管に封入したとしても、100〜120Vの商用電源で
確実にランプを始動することは、もはや不可能で
あつた。このような事態は、従来、広く用いられ
ているように、発光管に何らかの始動補助手段を
講じたとしても改善されなかつた。しかし、この
問題自体の解決はあまり困難ではない。たとえ
ば、螢光灯に使用されているような点灯管または
固体（半導体）点灯素子を用いることである。こ
の点灯管をランプには並列に、安定器には直列に
配置すれば、点灯管の遮断時に安定器のインダク
タンスに誘起される１〜2kVの高いパルス電圧が
ランプに印加されるので、確実に始動が行なえ
る。この点灯管を用いる方法は、他のイグナイタ
を安定器に組込む方法や、バイメタルスイツチを
ランプ外管に装填する方法に比較して小形ランプ
の特徴を損なわないという点で非常に優れてい
る。このように、ランプの始動に関しては解決で
きるわけであるが、後者のランプ寿命特性上の問
題が未解決のまま残されている。すなわち、20〜
100Wという低い定格ランプ電力の小形高演色性
高圧ナトリウムランプの場合、発光管の内径は、
既に製品化されているような150〜400Wランプの
それよりも格段に小さくなり、それに伴つて、発
光管内壁と電極間の距離も小さくなり、そのため
に、現在150〜400Wランプで使用されている同じ
種類・組成比・封入圧力の始動用希ガスが封入さ
れた場合には、ランプ始動時、グロー放電からア
ーク放電への遷移が困難となり、電極物質の飛散
が激しくなることである。この結果、寿命中の光
束低下が顕著となる。 そこで、発明者らは、上記始動用希ガスの混合
比率と封入圧力に着目し、これらとランプ寿命特
性の関係について実験、検討を行なつた。 以下、本発明について図面とともに詳細に説明
する。 第１図は実験に供した50Wの高演色性高圧ナト
リウムランプのアルミナ発光管の縦断面を示した
ものである。 同図において、１は内径φが4.7mmのアルミナ
からなる発光管であつて、その両端部にはアルミ
ナからなるエンドリング２，３を介してニオブ管
４，５が封着されている。ニオブ管４，５の先端
部には電極６，７が保持されていて、これら電極
間の最短距離ｄは10.0mmとなつている。発光管１
の内部にはナトリウムモル比が78％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
ゴン混合ガスが封入されている。９，１０はタン
タルからなる熱保護膜で、発光管１の両端部外周
に付設されていて、ランプ動作時には発光管１の
内部、特に電極６，７から放射される熱や光を電
極後方に形成される発光管最冷点部に閉じ込めて
この最冷点の温度を高める働きをなす。本実施例
における実験に際しては、あらかじめランプ電圧
45V、ランプ電力50W一定のもと、色温度
2500K、平均演色評価数Raが80以上となるよう、
熱保護膜９，１０の発光管１の長手方向の長さを
あらかじめ調節してある。 以上に説明した第１図の発光管１に始動用希ガ
スとして各種混合比率のネオン−アルゴン混合ガ
スを20Torrから500Torrの範囲で何段階かに選ん
で封入したランプを製作し、まず、点灯管を用い
てランプの始動試験を行なつた。 第２図は高圧ナトリウムランプの始動実験を行
なつた電気回路図を示し、外管２１内に発光管１
が組み込まれた高圧ナトリウムランプと並列に点
灯管２２を接続し、これに流れる電流を制限する
ために、点灯管２２と直列に限流抵抗２３に接続
し、そしてシングルチヨーク安定器２４を介して
交流100Vの電源２５をランプを印加するように
したものである。 この実験の結果、ランプを確実に始動すること
ができるのは、上記ネオン−アルゴン混合ガスの
封入圧力が25Torr以上、300Torr以下で、かつこ
の混合ガスのアルゴンの分圧比率が75％以下のラ
ンプであつた。次いで、このように始動が確実に
行なえるランプの定格点灯試験を行ない、ランプ
寿命である9000時間の点灯後、ランプの光束維持
率を測定したところ、下表に示すとおりの結果が
得られた。
固体点灯素子によつて始動する高圧ナトリウムラ
ンプ装置に関するものである。 既に、透光性のアルミナ発光管を用いた高演色
性高圧ナトリウムランプ（150〜400W）が製品化
されている。このランプは、従来の高圧ナトリウ
ムランプの発光管に比べて、内径が大きく、かつ
ランプ動作時の発光管内ナトリウム蒸気圧が格段
に高くなるものであつて、白熱電球に似た暖かみ
のある光色と優れた演色性を有するものである。
さらに、このランプは、電球の３〜４倍の明るさ
（40〜60lｍ／Ｗ）を有し、かつ発光管内には、低
電圧始動を可能にすべく、0.5％程度のアルゴン
ガスを含むネオン−アルゴン混合ガスが約20〜
30Torr封入されているものであつて、今時の省
エネルギーを志向するという社会的要望に十二分
に適合できるところの省エネルギー高輝度ランプ
であるということができる。 ところで、最近になつて、このような照明分野
における省エネルギーをより一層進めなければな
らないという気運が強くなつて来ている。具体的
には、低ワツトで低効率の白熱電球を、電球の特
長を生かしたままで、小形でコンパクトな放電ラ
ンプに置きかえたい、しかも100〜120Vの商用電
源で簡易な点灯装置で使用したいという要望であ
る。このような厳しい要望に応えられる可能性を
持つている放電ランプを他に見いだすことは非常
に困難であつて、上記の高演色性高圧ナトリウム
ランプがこのような意味あいにおいて、唯一の放
電ランプであるということができる。このような
状況のもと、出願人は、先に20〜100Wの定格ラ
ンプ電力のもと、ランプ効率が40lｍ／Ｗを上回
る高効率の小形高演色性高圧ナトリウムランプを
提案している。このランプは実効ランプ電圧が
50V近傍に設計されているため、いつたんランプ
が始動すれば、交流100〜120Vの商用電源で、イ
ンダクタンス安定器により、点灯できる放電ラン
プである。 このように、この小形の高演色性高圧ナトリウ
ムランプは上述のような白熱電球代替用の小形放
電ランプに対する厳しい要望のなかの主要な点を
既に満たしているものであるが、このランプを実
際に製品化し、市場で広く使用されるようにする
ためには次の二つの問題が解決されなければなら
ない。一つは、ランプの始動特性上の問題であ
り、もう一つは、ランプの寿命特性上の問題であ
る。 本発明はこのような問題にかんがみてなされた
ものであり、100〜120Vの商用電源で確実に始動
でき、かつ寿命特性のすぐれた小形の高圧ナトリ
ウムランプ装置を提供するものである。 前者の問題は、上記の小形高演色性高圧ナトリ
ウムランプの発光管に封入される始動用希ガスに
由来するものである。すなわち、この小形ランプ
の場合既に製品化されている150〜400Wの高演色
性高圧ナトリウムランプの設計に準じて、低電圧
始動を目ざして、0.5％程度のアルゴンガスを含
むネオン−アルゴン混合ガスを25Torr程度発光
管に封入したとしても、100〜120Vの商用電源で
確実にランプを始動することは、もはや不可能で
あつた。このような事態は、従来、広く用いられ
ているように、発光管に何らかの始動補助手段を
講じたとしても改善されなかつた。しかし、この
問題自体の解決はあまり困難ではない。たとえ
ば、螢光灯に使用されているような点灯管または
固体（半導体）点灯素子を用いることである。こ
の点灯管をランプには並列に、安定器には直列に
配置すれば、点灯管の遮断時に安定器のインダク
タンスに誘起される１〜2kVの高いパルス電圧が
ランプに印加されるので、確実に始動が行なえ
る。この点灯管を用いる方法は、他のイグナイタ
を安定器に組込む方法や、バイメタルスイツチを
ランプ外管に装填する方法に比較して小形ランプ
の特徴を損なわないという点で非常に優れてい
る。このように、ランプの始動に関しては解決で
きるわけであるが、後者のランプ寿命特性上の問
題が未解決のまま残されている。すなわち、20〜
100Wという低い定格ランプ電力の小形高演色性
高圧ナトリウムランプの場合、発光管の内径は、
既に製品化されているような150〜400Wランプの
それよりも格段に小さくなり、それに伴つて、発
光管内壁と電極間の距離も小さくなり、そのため
に、現在150〜400Wランプで使用されている同じ
種類・組成比・封入圧力の始動用希ガスが封入さ
れた場合には、ランプ始動時、グロー放電からア
ーク放電への遷移が困難となり、電極物質の飛散
が激しくなることである。この結果、寿命中の光
束低下が顕著となる。 そこで、発明者らは、上記始動用希ガスの混合
比率と封入圧力に着目し、これらとランプ寿命特
性の関係について実験、検討を行なつた。 以下、本発明について図面とともに詳細に説明
する。 第１図は実験に供した50Wの高演色性高圧ナト
リウムランプのアルミナ発光管の縦断面を示した
ものである。 同図において、１は内径φが4.7mmのアルミナ
からなる発光管であつて、その両端部にはアルミ
ナからなるエンドリング２，３を介してニオブ管
４，５が封着されている。ニオブ管４，５の先端
部には電極６，７が保持されていて、これら電極
間の最短距離ｄは10.0mmとなつている。発光管１
の内部にはナトリウムモル比が78％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
ゴン混合ガスが封入されている。９，１０はタン
タルからなる熱保護膜で、発光管１の両端部外周
に付設されていて、ランプ動作時には発光管１の
内部、特に電極６，７から放射される熱や光を電
極後方に形成される発光管最冷点部に閉じ込めて
この最冷点の温度を高める働きをなす。本実施例
における実験に際しては、あらかじめランプ電圧
45V、ランプ電力50W一定のもと、色温度
2500K、平均演色評価数Raが80以上となるよう、
熱保護膜９，１０の発光管１の長手方向の長さを
あらかじめ調節してある。 以上に説明した第１図の発光管１に始動用希ガ
スとして各種混合比率のネオン−アルゴン混合ガ
スを20Torrから500Torrの範囲で何段階かに選ん
で封入したランプを製作し、まず、点灯管を用い
てランプの始動試験を行なつた。 第２図は高圧ナトリウムランプの始動実験を行
なつた電気回路図を示し、外管２１内に発光管１
が組み込まれた高圧ナトリウムランプと並列に点
灯管２２を接続し、これに流れる電流を制限する
ために、点灯管２２と直列に限流抵抗２３に接続
し、そしてシングルチヨーク安定器２４を介して
交流100Vの電源２５をランプを印加するように
したものである。 この実験の結果、ランプを確実に始動すること
ができるのは、上記ネオン−アルゴン混合ガスの
封入圧力が25Torr以上、300Torr以下で、かつこ
の混合ガスのアルゴンの分圧比率が75％以下のラ
ンプであつた。次いで、このように始動が確実に
行なえるランプの定格点灯試験を行ない、ランプ
寿命である9000時間の点灯後、ランプの光束維持
率を測定したところ、下表に示すとおりの結果が
得られた。
【表】
〓単位：％〓
上表から明らかなように、ランプ寿命未期にお
いても、発光管１に封入される始動用希ガスのネ
オン−アルゴン混合ガスの全圧力を50Torr以
上、300Torr以下とし、かつ同混合ガスに占める
アルゴンガスの分圧比率を50％以上、75％以下と
すれば、光束維持率の向上をきわめて顕著に図る
ことができる。 以上の結果は電極間の最短距離ｄが10.0mm、内
径φが4.7mmの発光管１を有する小形の高演色性
高圧ナトリウムランプに対する実験により得られ
たものであるが、前記ｄが25mm以下で、前記φが
７mm以下の発光管であれば、上記の高演色性高圧
ナトリウムランプに限らず一般の高圧ナトリウム
ランプにおいても等しく得られることが確認 なお、点灯管の代りに固体点灯素子を用いても
よいことはいうまでもない。 以上説明したように、本発明の高圧ナトリウム
ランプ装置は外管、この外管に内蔵され、両端部
に電極が設けられ、かつ前記電極間の最短距離が
25mm以下であり、始動用希ガスとしてネオン−ア
ルゴン混合ガスが封入された内径７mm以下の発光
管を備えた20〜100Wの高圧ナトリウムランプを
点灯管または固体点灯素子で点灯するものであつ
て、前記ネオン−アルゴン混合ガスの封入圧力が
50Torr以上、300Torr以下であり、かつ前記ネオ
ン−アルゴン混合ガスに占めるアルゴンガスの分
圧比率が50％以上、75％以下の範囲にあるもので
あり、したがつて100〜120Vの商用電源でもつ
て、ランプ始動が確実に行なわれることは言うに
及ばず、ランプ始動時における電極物質の飛散が
大幅に抑制されるために、きわめて優れた寿命特
性が得られるものである。また、始動用希ガスと
してネオン−クリプトン混合ガスを用いる場合
は、ネオン−アルゴン混合ガスを用いる場合に比
して熱伝導損失が軽減されるので、ランプ効率の
点で有利である。
上表から明らかなように、ランプ寿命未期にお
いても、発光管１に封入される始動用希ガスのネ
オン−アルゴン混合ガスの全圧力を50Torr以
上、300Torr以下とし、かつ同混合ガスに占める
アルゴンガスの分圧比率を50％以上、75％以下と
すれば、光束維持率の向上をきわめて顕著に図る
ことができる。 以上の結果は電極間の最短距離ｄが10.0mm、内
径φが4.7mmの発光管１を有する小形の高演色性
高圧ナトリウムランプに対する実験により得られ
たものであるが、前記ｄが25mm以下で、前記φが
７mm以下の発光管であれば、上記の高演色性高圧
ナトリウムランプに限らず一般の高圧ナトリウム
ランプにおいても等しく得られることが確認 なお、点灯管の代りに固体点灯素子を用いても
よいことはいうまでもない。 以上説明したように、本発明の高圧ナトリウム
ランプ装置は外管、この外管に内蔵され、両端部
に電極が設けられ、かつ前記電極間の最短距離が
25mm以下であり、始動用希ガスとしてネオン−ア
ルゴン混合ガスが封入された内径７mm以下の発光
管を備えた20〜100Wの高圧ナトリウムランプを
点灯管または固体点灯素子で点灯するものであつ
て、前記ネオン−アルゴン混合ガスの封入圧力が
50Torr以上、300Torr以下であり、かつ前記ネオ
ン−アルゴン混合ガスに占めるアルゴンガスの分
圧比率が50％以上、75％以下の範囲にあるもので
あり、したがつて100〜120Vの商用電源でもつ
て、ランプ始動が確実に行なわれることは言うに
及ばず、ランプ始動時における電極物質の飛散が
大幅に抑制されるために、きわめて優れた寿命特
性が得られるものである。また、始動用希ガスと
してネオン−クリプトン混合ガスを用いる場合
は、ネオン−アルゴン混合ガスを用いる場合に比
して熱伝導損失が軽減されるので、ランプ効率の
点で有利である。
第１図は本発明にかかる高圧ナトリウムランプ
装置の発光管の縦断面図、第２図は本発明の一実
施例である高圧ナトリウムランプ装置の点灯回路
図である。 １……発光管、２，３……エンドリング、４，
５……ニオブ管、６，７……電極、８……ナトリ
ウムアマルガム、９，１０……熱保護膜、２１…
…外管、２２……点灯管、２５……電源。
装置の発光管の縦断面図、第２図は本発明の一実
施例である高圧ナトリウムランプ装置の点灯回路
図である。 １……発光管、２，３……エンドリング、４，
５……ニオブ管、６，７……電極、８……ナトリ
ウムアマルガム、９，１０……熱保護膜、２１…
…外管、２２……点灯管、２５……電源。
Claims (1)
- １ 両端部に電極が設けられ、かつ前記電極間の
最短距離が25mm以下であり、かつ始動用希ガスと
してネオン−アルゴン混合ガスが封入された内径
７mm以下の発光管を外管内に備え、100〜120Vの
電源電圧で点灯される20〜100W高圧ナトリウム
ランプであつて、前記ネオン−アルゴン混合ガス
の封入圧力が50Torr以上、300Torr以下であり、
かつ前記ネオン−アルゴン混合ガスに占めるアル
ゴンガスの分圧比率が50％以上、75％以下の範囲
にある高圧ナトリウムランプを、点灯管または固
体点灯素子によつて始動することを特徴とする高
圧ナトリウムランプ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13681681A JPS5838448A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | 高圧ナトリウムランプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13681681A JPS5838448A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | 高圧ナトリウムランプ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5838448A JPS5838448A (ja) | 1983-03-05 |
| JPS6254232B2 true JPS6254232B2 (ja) | 1987-11-13 |
Family
ID=15184168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13681681A Granted JPS5838448A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | 高圧ナトリウムランプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5838448A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3701222B2 (ja) | 2001-09-14 | 2005-09-28 | 松下電器産業株式会社 | 高圧放電ランプ及びこれを用いた高圧放電ランプシステム |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3895251A (en) * | 1974-02-19 | 1975-07-15 | Gte Sylvania Inc | Arc discharge lamp having reduced starting voltage |
| JPS5094782A (ja) * | 1973-12-11 | 1975-07-28 | ||
| JPS54124574A (en) * | 1978-02-22 | 1979-09-27 | Philips Nv | Highhtension sodium vapor discharge lamp |
| JPS56136817A (en) * | 1980-03-29 | 1981-10-26 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Flexible epoxy resin composition |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5194570U (ja) * | 1975-01-28 | 1976-07-29 |
-
1981
- 1981-08-31 JP JP13681681A patent/JPS5838448A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5094782A (ja) * | 1973-12-11 | 1975-07-28 | ||
| US3895251A (en) * | 1974-02-19 | 1975-07-15 | Gte Sylvania Inc | Arc discharge lamp having reduced starting voltage |
| JPS54124574A (en) * | 1978-02-22 | 1979-09-27 | Philips Nv | Highhtension sodium vapor discharge lamp |
| JPS56136817A (en) * | 1980-03-29 | 1981-10-26 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Flexible epoxy resin composition |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5838448A (ja) | 1983-03-05 |
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