JPH08212979A - High pressure sodium lamp - Google Patents

Abstract

PURPOSE: To provide a high pressure sodium lamp which can be surely started or restarted without having a starting auxiliary conductor separated from an arc tube even when a shock is applied which is simplified in assembly work, and furthermore which can be lighted by a choke coil type stabilizer at rated 100V. CONSTITUTION: A lamp comprises an arc tube 1 lighted by using a choke coil type ballast 13 with a rated 100V power supply 12 to generate 45V lamp voltage, starting auxiliary conductor 2 arranged to be wound 1.5 turn in an outer wall of this arc tube 1 and a starter having a series circuit of an FEC 5 and a semiconductor switch 10. The starting auxiliary conductor 2 and the starter are connected in series through a thermal switch 4, also to connect these conductor, starter and switch, in parallel to the arc tube 1, arranged in a globe 7, so as to constitute the high pressure sodium lamp.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、高圧ナトリウムラン
プ、特に始動装置を内蔵した高圧ナトリウムランプに関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high pressure sodium lamp, and more particularly to a high pressure sodium lamp having a starter built therein.

【０００２】[0002]

【従来の技術】高圧ナトリウムランプ等の金属蒸気放電
灯は、その始動時に高い放電電圧が必要となるため、従
来より種々の始動装置を内蔵した金属蒸気放電灯が提案
されている。図２は、従来の始動装置を内蔵した高圧ナ
トリウムランプの構成例を示す回路構成図である。図２
において、１は多結晶アルミナ管からなり発光物質等を
封入した発光管で、該発光管１にはそのほぼ全長に亘っ
て該発光管の外表面に接触させた始動補助導体２が設け
られている。そして該始動補助導体２の両端又は一端
に、この図示例では両端に熱応動片３ａ，３ｂが設けら
れており、ランプ点灯中は該熱応動片３ａ，３ｂによっ
て始動補助導体２を発光管１の外壁から離隔させるよう
になっている。また発光管１には、バイメタルスイッチ
のようなサーマルスイッチ４とチタン酸バリウム系の材
料で構成した非線形強誘電性セラミックスコンデンサ
（以下、ＦＥＣと略称する）５の直列回路からなる始動
器が並列に接続されている。前記サーマルスイッチ４は
常温で閉成されており、ランプ点灯中に発光管１の熱を
受けて高温になるとＯＦＦ作動するものであり、またＦ
ＥＣ５には該ＦＥＣ５の焦電流を逃すための抵抗６が並
列に接続されている。なお、焦電流とは、ランプの点灯
／消灯におけるＦＥＣの分極／脱分極作用に伴って流れ
る電流のことである。そして、発光管１と始動器とを外
球７内に配置して高圧ナトリウムランプが構成され、安
定器８を介して電源９に接続され点灯されるようになっ
ている。2. Description of the Related Art Since a metal vapor discharge lamp such as a high pressure sodium lamp requires a high discharge voltage at the time of starting, a metal vapor discharge lamp incorporating various starting devices has been conventionally proposed. FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing a configuration example of a high-pressure sodium lamp incorporating a conventional starting device. Figure 2
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an arc tube made of a polycrystalline alumina tube in which a light emitting substance or the like is enclosed. The arc tube 1 is provided with a starting auxiliary conductor 2 in contact with the outer surface of the arc tube over substantially the entire length thereof. There is. Thermal actuating pieces 3a and 3b are provided at both ends or one end of the starting auxiliary conductor 2 in this example, and the starting auxiliary conductor 2 is connected to the arc tube 1 by the thermal responding pieces 3a and 3b while the lamp is lit. It is designed to be separated from the outer wall of the. In addition, a starter composed of a series circuit of a thermal switch 4 such as a bimetal switch and a non-linear ferroelectric ceramic capacitor (hereinafter abbreviated as FEC) 5 made of a barium titanate-based material is connected in parallel to the arc tube 1. It is connected. The thermal switch 4 is closed at room temperature, and is turned off when the temperature of the arc tube 1 becomes high due to the heat of the arc tube 1 while the lamp is on.
A resistor 6 for releasing the pyroelectric current of the FEC 5 is connected in parallel to the EC 5. The pyroelectric current is a current flowing with the polarization / depolarization action of the FEC when the lamp is turned on / off. The arc tube 1 and the starter are arranged in the outer bulb 7 to form a high-pressure sodium lamp, which is connected to a power source 9 via a ballast 8 and is turned on.

【０００３】次に、このように構成された高圧ナトリウ
ムランプの点灯動作について説明する。この高圧ナトリ
ウムランプを点灯する際（始動時）に、電源９より電流
が供給されると、常温で閉成されているサーマルスイッ
チ４を介してＦＥＣ５に電荷が急激に蓄積される。そし
てＦＥＣ５の電圧に対する電荷のヒステリシス特性に基
づくスイッチング作用による発振により高いパルス電圧
が発生し、このパルス電圧が電源電圧と共に発光管１に
加わる。一方、始動補助導体２は発光管１の外壁より管
内に電界を与え、始動電圧を低下させる。これにより、
発光管１内での放電を開始させ点灯状態となる。そし
て、発光管１が点灯しサーマルスイッチ４がＯＦＦ作動
すると、ＦＥＣ５の発振も停止し、ランプは通常の点灯
動作を維持する。また始動補助導体２は、ランプ点灯中
は、熱応動片３ａ，３ｂによって発光管１の外壁から離
隔するが、ランプ再始動時においては、前記サーマルス
イッチ４がＯＮ作動する前に、始動補助導体２を発光管
１に密着させるようになっている。Next, the lighting operation of the high-pressure sodium lamp thus constructed will be described. When a current is supplied from the power supply 9 when the high-pressure sodium lamp is turned on (at the time of starting), electric charges are rapidly accumulated in the FEC 5 via the thermal switch 4 which is closed at room temperature. Then, a high pulse voltage is generated by the oscillation due to the switching action based on the hysteresis characteristic of the electric charge with respect to the voltage of the FEC 5, and this pulse voltage is applied to the arc tube 1 together with the power supply voltage. On the other hand, the starting auxiliary conductor 2 gives an electric field from the outer wall of the arc tube 1 to the inside of the tube to lower the starting voltage. This allows
Discharge in the arc tube 1 is started and the lamp is turned on. Then, when the arc tube 1 is turned on and the thermal switch 4 is turned off, the oscillation of the FEC 5 is also stopped and the lamp maintains the normal lighting operation. Further, the starting auxiliary conductor 2 is separated from the outer wall of the arc tube 1 by the thermal reaction pieces 3a and 3b while the lamp is lit, but when the lamp is restarted, the starting auxiliary conductor 2 is turned on before the thermal switch 4 is turned on. 2 is closely attached to the arc tube 1.

【０００４】次に、他の従来例を図３に基づいて説明す
る。この従来例は、始動補助導体２を発光管１に効率よ
く密着させるため巻付け方式（スパイラル方式）で配置
し、またＦＥＣ５に直列にトライアックの如き半導体ス
イッチ10を接続して更に高圧のパルス電圧を発生させる
ように構成した始動器を、前記始動補助導体２にサーマ
ルスイッチ４ｂを介して直列に接続し、この始動補助導
体２とサーマルスイッチ４ｂと始動器の直列回路を、更
に別個のサーマルスイッチ４ａを介して発光管１と並列
に接続して、高圧ナトリウムランプを構成したものであ
る。なお、図３において、11は半導体スイッチ10と並列
に接続した抵抗で、半導体スイッチ10のスイッチングの
位相を安定化させるためのものである。また、半導体ス
イッチ10は通常ランプの口金内に配置される。Next, another conventional example will be described with reference to FIG. In this conventional example, the starting auxiliary conductor 2 is arranged in a winding method (spiral method) in order to efficiently adhere to the arc tube 1, and a semiconductor switch 10 such as a triac is connected in series to the FEC 5 to further increase the pulse voltage. A starter configured to generate the above is connected in series to the starting auxiliary conductor 2 via a thermal switch 4b, and a series circuit of the starting auxiliary conductor 2, the thermal switch 4b, and the starter is further connected to a separate thermal switch. A high-pressure sodium lamp is constructed by connecting in parallel with the arc tube 1 via 4a. In FIG. 3, reference numeral 11 is a resistor connected in parallel with the semiconductor switch 10 for stabilizing the switching phase of the semiconductor switch 10. Further, the semiconductor switch 10 is usually arranged in the base of the lamp.

【０００５】このように構成した高圧ナトリウムランプ
は、ＦＥＣ５に半導体スイッチ10を直列接続した始動器
を用いることにより、始動が一層容易になると共に、ラ
ンプ始動後に始動補助導体２を電気回路から完全に切り
離してしまうため、始動補助導体に若干の電位がかかっ
ている場合に発光管内部のナトリウムが発光管壁を通し
て外部へリークしたりすることを防止できる。In the high-pressure sodium lamp thus constructed, the starter in which the semiconductor switch 10 is connected in series to the FEC 5 is used to make the start-up easier, and after the lamp is started, the start-up auxiliary conductor 2 is completely removed from the electric circuit. Since they are separated, it is possible to prevent sodium inside the arc tube from leaking to the outside through the arc tube wall when a slight potential is applied to the starting auxiliary conductor.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
始動装置を内蔵した高圧ナトリウムランプは、安定器の
２次電圧が120 Ｖ又は200 Ｖで使用されるため、定格10
0 Ｖ電源で使用する際には、トランス形安定器が必要と
なる。このため、照明器具全体の小型化、軽量化が困難
である。したがって、トランス形安定器を必要としない
低ワットの高圧ナトリウムランプの実現が要請されてい
る。By the way, in the high-pressure sodium lamp incorporating the above-mentioned conventional starting device, since the secondary voltage of the ballast is used at 120 V or 200 V, the rating is 10 V or less.
When used with a 0 V power supply, a transformer ballast is required. Therefore, it is difficult to reduce the size and weight of the entire lighting fixture. Therefore, it is required to realize a low wattage high pressure sodium lamp that does not require a transformer ballast.

【０００７】しかしながら、上記従来の始動装置を内蔵
した高圧ナトリウムランプの構成を、100 Ｖ電源で点灯
しランプ電圧が35〜60Ｖの低ワット（40〜50Ｗ）の外球
の小さなランプに適用する際には、次のような問題点が
あった。すなわち、図２に示した従来例を適用する場合
には、始動補助導体はサイズの小さい発光管に対して平
行に接触させるだけなので、ランプの製作中などにおい
て発光管あるいは他の部品に衝撃が加わると、始動補助
導体が発光管から離れてしまうことがあり、そのため、
ランプの始動時や再始動時における始動補助導体による
点灯補助作用が不十分となり、ランプが点灯できない場
合が生じるおそれがあった。However, when the above-mentioned conventional high-pressure sodium lamp having a built-in starting device is applied to a lamp with a small outer bulb of low wattage (40 to 50 W) which is lit by a 100 V power source and has a lamp voltage of 35 to 60 V. Had the following problems. That is, in the case of applying the conventional example shown in FIG. 2, since the starting auxiliary conductor is simply brought into parallel contact with a small-sized arc tube, the arc tube or other parts are not impacted during manufacture of the lamp. If added, the starting auxiliary conductor may separate from the arc tube, so
At the time of starting or restarting the lamp, there is a possibility that the starting auxiliary conductor may not be sufficient to assist the lighting, and the lamp may not be lit.

【０００８】また、図３に示した従来例を適用する場合
には、始動補助導体２の両端に接続されるサーマルスイ
ッチ４ａ，４ｂの接点圧の調整が困難であるばかりでな
く、外球の小さいランプではサーマルスイッチを設置す
るスペースが狭く、組立て作業が煩雑で実用的でないと
いう問題点がある。When the conventional example shown in FIG. 3 is applied, not only is it difficult to adjust the contact pressure of the thermal switches 4a and 4b connected to both ends of the starting auxiliary conductor 2, but also the outer ball With a small lamp, there is a problem that the space for installing the thermal switch is small and the assembling work is complicated and impractical.

【０００９】本発明は、上記従来の高圧ナトリウムラン
プの構成を低ワットのランプに適用した場合に生じる問
題点を解消するためになされたもので、発光管あるいは
他の部品に衝撃が加わっても始動補助導体が発光管から
離れず、確実に始動あるいは再始動させることができ、
また組立て作業が簡単で、且つ定格100 Ｖ電源でチョー
クコイル形安定器で点灯可能な高圧ナトリウムランプを
提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the problems that occur when the above-mentioned conventional high-pressure sodium lamp configuration is applied to a low-wattage lamp, even if an impact is applied to the arc tube or other parts. The starting auxiliary conductor does not separate from the arc tube and can be reliably started or restarted,
Another object of the present invention is to provide a high-pressure sodium lamp which is easy to assemble and can be operated by a choke coil type ballast with a rated power supply of 100V.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段及び作用】上記問題点を解
決するため、本発明は、発光管と、該発光管の外壁に設
けた始動補助導体とＦＥＣを有する始動器とサーマルス
イッチの直列回路からなり、前記発光管に並列に接続し
た始動装置とを備え、定格100 Ｖ電源でチョークコイル
形安定器で点灯可能な高圧ナトリウムランプにおいて、
前記始動補助導体を、巻回数を0.5 〜３回とした巻付け
方式で発光管の外壁に設けると共に、前記サーマルスイ
ッチを一個直列接続するものである。In order to solve the above problems, the present invention provides a series circuit of an arc tube, a starter auxiliary conductor provided on the outer wall of the arc tube, a starter having an FEC, and a thermal switch. A high-pressure sodium lamp comprising a starting device connected in parallel to the arc tube and capable of lighting with a choke coil type ballast at a rated 100 V power source,
The starting auxiliary conductor is provided on the outer wall of the arc tube by a winding method in which the number of turns is 0.5 to 3, and one thermal switch is connected in series.

【００１１】このように構成することにより、始動補助
導体は発光管に確実に密着し、ランプ始動時あるいは再
始動時の点灯補助作用が確実に行われ、またＦＥＣを含
む始動器と始動補助導体と単一のサーマルスイッチとが
直列に接続され、発光管に対して並列に接続されている
ため、組立て作業が簡単化される。According to this structure, the starting auxiliary conductor is surely brought into close contact with the arc tube, the lighting auxiliary action is surely performed at the time of starting or restarting the lamp, and the starter including the FEC and the starting auxiliary conductor. And a single thermal switch are connected in series and are connected in parallel to the arc tube, which simplifies the assembly work.

【００１２】[0012]

【実施例】次に実施例について説明する。図１は、本発
明に係る高圧ナトリウムランプの実施例を示す回路構成
図であり、図３に示した従来例と同一又は対応する部材
には同一符号を付して示し、その説明を省略する。本実
施例においては、定格100Ｖ電源12でチョークコイル形
安定器13で点灯しランプ電圧45Ｖとなる43Ｗの発光管１
を用い、該発光管１に対して1.5 回巻回した始動補助導
体２を設けると共に、単一のサーマルスイッチ４を始動
補助導体２と始動器との間にのみ設けて構成するもので
ある。EXAMPLES Next, examples will be described. FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of a high-pressure sodium lamp according to the present invention. Members which are the same as or correspond to those in the conventional example shown in FIG. . In this embodiment, a 43 W arc tube 1 having a rated voltage of 100 V and a choke coil type ballast 13 lights up to a lamp voltage of 45 V.
The starting auxiliary conductor 2 wound 1.5 times around the arc tube 1 is provided, and a single thermal switch 4 is provided only between the auxiliary starting conductor 2 and the starter.

【００１３】このように、始動補助導体２を1.5 回巻回
したスパイラル方式で設けているため、発光管１への密
着性が確実となり、12000 時間のライフテストした結
果、ランプの始動・再始動の不良は認められなかった。
また、始動補助導体２の両端に熱応動片やサーマルスイ
ッチを設けずに直接発光管に密着巻回して配置している
ため、発光管の点灯中に始動補助導体２の密着部が高温
となり、しかも始動補助導体２に若干の電位が印加され
ており、発光管内部のナトリウムが発光管外壁を通して
外部にリークしたり、発光管外壁に温度むらによるクラ
ックが生じるというおそれがあるが、本実施例において
は、ランプ電圧が45Ｖの低ワットの発光管を用いるた
め、このような問題点は発生しにくく、実際に12000 時
間のライフテストを行った結果、発光管の劣化等の問題
の発生は皆無であった。As described above, since the starting auxiliary conductor 2 is provided by the spiral method in which it is wound 1.5 times, the adhesion to the arc tube 1 is ensured, and the result of a 12000-hour life test shows that the lamp is started and restarted. No defects were found.
Further, since the heat-assisting pieces and the thermal switches are not provided at both ends of the starting auxiliary conductor 2 and they are directly wound around the arc tube so as to be arranged, the contact part of the starting auxiliary conductor 2 becomes high in temperature during lighting of the arc tube, Moreover, since a slight potential is applied to the starting auxiliary conductor 2, sodium in the arc tube may leak to the outside through the outer wall of the arc tube, or cracks may occur on the outer wall of the arc tube due to temperature unevenness. In this case, since a low-wattage arc tube with a lamp voltage of 45 V is used, such a problem is unlikely to occur, and as a result of actually performing a life test for 12000 hours, there is no problem such as deterioration of the arc tube. Met.

【００１４】本発明においては、始動補助導体の巻回数
を0.5 〜３回とするものであるが、その理由は次の通り
である。すなわち、始動補助導体の巻回数を0.5 回未満
にすると、始動補助導体を発光管に対して平行に設置し
たのと同じ影響が現れ、ランプの始動時あるいは再始動
時における始動補助動作が不十分となり、ランプが点灯
できない場合があり、また巻回数を３回超とした場合に
はランプのライフテスト中に始動補助導体のたるみが発
生し、発光管への密着性が不十分となり、ランプが点灯
できない場合が発生した。したがって、本発明において
は、始動補助導体の巻回数を0.5 〜３回に設定するもの
である。In the present invention, the number of turns of the starting auxiliary conductor is 0.5 to 3 times, for the following reason. In other words, if the number of turns of the starting auxiliary conductor is less than 0.5, the same effect as when the starting auxiliary conductor is installed parallel to the arc tube appears, and the starting auxiliary operation at the time of starting or restarting the lamp is insufficient. In some cases, the lamp may not light, and if the number of turns exceeds 3, the starting auxiliary conductor will sag during the life test of the lamp, resulting in insufficient adhesion to the arc tube and Occasionally, the light cannot be turned on. Therefore, in the present invention, the number of turns of the starting auxiliary conductor is set to 0.5 to 3 times.

【００１５】上記実施例においては、ランプ電圧が45Ｖ
の発光管を用いたものを示したが、本発明は、ランプ電
圧が35〜60Ｖの低ワットの発光管に適用した場合におい
ても、同等の効果が得られることが確認された。In the above embodiment, the lamp voltage is 45V.
However, it was confirmed that the same effect can be obtained when the present invention is applied to a low wattage arc tube having a lamp voltage of 35 to 60V.

【００１６】[0016]

【発明の効果】以上実施例に基づいて説明したように、
本発明によれば始動補助導体を発光管外壁に対して0.5
〜３回巻回して配設したので、密着性を高め確実な始動
あるいは再始動を行わせることができる。またランプ点
灯中１個のサーマルスイッチを用いて始動補助導体及び
始動器を発光管から切り離すように構成しているので、
ランプの組立て作業が簡単な、定格100 Ｖ電源で且つチ
ョークコイル形安定器で点灯可能な高圧ナトリウムラン
プを実現することができる。As described above on the basis of the embodiments,
According to the present invention, the starting auxiliary conductor is 0.5 with respect to the outer wall of the arc tube.
Since it is wound around three times and arranged, it is possible to improve the adhesion and perform a reliable start or restart. Moreover, since the starting auxiliary conductor and the starting device are separated from the arc tube by using one thermal switch while the lamp is lit,
It is possible to realize a high-pressure sodium lamp that can be lit by a choke coil type ballast with a rated power supply of 100 V and a simple lamp assembling work.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明に係る高圧ナトリウムランプの実施例を
示す回路構成図である。FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of a high-pressure sodium lamp according to the present invention.

【図２】従来の高圧ナトリウムランプの構成例を示す回
路構成図である。FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing a configuration example of a conventional high pressure sodium lamp.

【図３】従来の高圧ナトリウムランプの他の構成例を示
す回路構成図である。FIG. 3 is a circuit configuration diagram showing another configuration example of a conventional high pressure sodium lamp.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 発光管 ２ 始動補助導体 ３ａ，３ｂ 熱応動片 ４，４ａ，４ｂ サーマルスイッチ ５ ＦＥＣ ６ 抵抗 ７ 外球 ８ 安定器 ９ 電源 10 半導体スイッチ 11 抵抗 12 定格100 Ｖ電源 13 チョークコイル形安定器 1 arc tube 2 starting auxiliary conductors 3a, 3b thermal response piece 4, 4a, 4b thermal switch 5 FEC 6 resistance 7 outer ball 8 ballast 9 power supply 10 semiconductor switch 11 resistance 12 rated 100 V power supply 13 choke coil type ballast

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 発光管と、該発光管の外壁に設けた始動
補助導体と非線形強誘電性セラミックスコンデンサを有
する始動器とサーマルスイッチの直列回路からなり、前
記発光管に並列に接続した始動装置とを備え、定格100
Ｖ電源でチョークコイル形安定器で点灯可能な高圧ナト
リウムランプにおいて、前記始動補助導体を、巻回数を
0.5 〜３回とした巻付け方式で発光管の外壁に設けると
共に、前記サーマルスイッチを一個直列接続したことを
特徴とする高圧ナトリウムランプ。1. A starting device comprising a series circuit of an arc tube, a starting auxiliary conductor provided on an outer wall of the arc tube, a starter having a non-linear ferroelectric ceramic capacitor, and a thermal switch, the starting device being connected in parallel to the arc tube. With and rated 100
In a high-pressure sodium lamp that can be lit by a choke coil type ballast with a V power supply, the starting auxiliary conductor can be turned
A high-pressure sodium lamp, characterized in that it is provided on the outer wall of the arc tube by a winding method of 0.5 to 3 times and one of the thermal switches is connected in series.