JPS5963655A - メタルハライドランプ点灯装置 - Google Patents
メタルハライドランプ点灯装置Info
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- JPS5963655A JPS5963655A JP17359682A JP17359682A JPS5963655A JP S5963655 A JPS5963655 A JP S5963655A JP 17359682 A JP17359682 A JP 17359682A JP 17359682 A JP17359682 A JP 17359682A JP S5963655 A JPS5963655 A JP S5963655A
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- arc discharge
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- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/02—Details
- H05B41/04—Starting switches
- H05B41/042—Starting switches using semiconductor devices
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/54—Igniting arrangements, e.g. promoting ionisation for starting
- H01J61/545—Igniting arrangements, e.g. promoting ionisation for starting using an auxiliary electrode inside the vessel
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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】
(a1発明の関連する技術分野 ・こ
の発明は、高効率白色光源として用いられるよう化タリ
ウム等の金属ハロゲン化物を入れたメタルハライドラン
プの点灯装置に関する。
の発明は、高効率白色光源として用いられるよう化タリ
ウム等の金属ハロゲン化物を入れたメタルハライドラン
プの点灯装置に関する。
(b)発明の背景
メタルハライドランプは、高効率、高演色性光源として
の利点があるが、初期始動以−後、内圧が非常に高くな
るため再始動が困難な欠点を有する。特に低周波で再始
動を行おうとするときは、数鶴〜数10m+m程度の電
極間ギャップで数10 K V以上の電圧を印加する必
要がある。しかし、この主のランプは上記の光源として
の長所の他、再始動を1度行えば以後螢光灯のような半
サイクル毎の再始動を必要としない。また、再始動を高
周波で行えぼ印加、電圧が数分の1でよい利点がある。
の利点があるが、初期始動以−後、内圧が非常に高くな
るため再始動が困難な欠点を有する。特に低周波で再始
動を行おうとするときは、数鶴〜数10m+m程度の電
極間ギャップで数10 K V以上の電圧を印加する必
要がある。しかし、この主のランプは上記の光源として
の長所の他、再始動を1度行えば以後螢光灯のような半
サイクル毎の再始動を必要としない。また、再始動を高
周波で行えぼ印加、電圧が数分の1でよい利点がある。
(e)発明の目的
この発明は、上記に鑑みてなされたもので、節、、単に
再始動を行うことが出来、再始動した後は自動的に商用
電圧で直接アーク放電が維持され、しかも、メタルハラ
イドランプの塩1極端子が2端子′でよいメタルハライ
ドランプ点灯装置の提供を目的とする。
再始動を行うことが出来、再始動した後は自動的に商用
電圧で直接アーク放電が維持され、しかも、メタルハラ
イドランプの塩1極端子が2端子′でよいメタルハライ
ドランプ点灯装置の提供を目的とする。
(d)発明の構成
この発明は要約すれば次のようになる。
メタルハライドランプの電極構造を、一対の対向した主
電極と、この主電極のいずれか一方に誘電体を介して取
着され、他方の主電極に近接対向する補助電極とで構成
する。一方の主電極に誘電体を介して補助電極が取着さ
れることにより、メタルハライドランプの電極端子は2
個になる。
電極と、この主電極のいずれか一方に誘電体を介して取
着され、他方の主電極に近接対向する補助電極とで構成
する。一方の主電極に誘電体を介して補助電極が取着さ
れることにより、メタルハライドランプの電極端子は2
個になる。
上記の構造のメタルハライドランプを再始動するために
、商用電源で駆動される高周波高電圧回路を設け、この
高周波高電圧回路の出力と商用電源電圧を重畳した電圧
を上記の2個の電極端子、ずなわぢ主電極間に与えるよ
うにする。
、商用電源で駆動される高周波高電圧回路を設け、この
高周波高電圧回路の出力と商用電源電圧を重畳した電圧
を上記の2個の電極端子、ずなわぢ主電極間に与えるよ
うにする。
以上の構成によって、再始動時に商用電源を投入すると
、メタルハライドランプの主電極間に商用電源電圧(低
周波交流電圧)と高周波高電圧との重畳された電圧が印
加される。この重畳電圧は、主電極間、および誘電体を
介して補助電極と他方の主電極間に同時に印加されるが
、補助電極と他方の主電極間ギャップが近接していて主
電極間ギャップよりも短いため、まず、この補助電極。
、メタルハライドランプの主電極間に商用電源電圧(低
周波交流電圧)と高周波高電圧との重畳された電圧が印
加される。この重畳電圧は、主電極間、および誘電体を
介して補助電極と他方の主電極間に同時に印加されるが
、補助電極と他方の主電極間ギャップが近接していて主
電極間ギャップよりも短いため、まず、この補助電極。
主電極間でアーク放電が発生する。補助電極、主電極間
でのアーク放電は管内の主電極間の導通性を急激に高め
る。この結果、主電極間においてアーク放電が誘発され
る。一方、補助電極、主電極間にアーク放電が発生する
と、その放電電流によって、上記の誘電体に大きな電圧
降下が生じる。
でのアーク放電は管内の主電極間の導通性を急激に高め
る。この結果、主電極間においてアーク放電が誘発され
る。一方、補助電極、主電極間にアーク放電が発生する
と、その放電電流によって、上記の誘電体に大きな電圧
降下が生じる。
したがって、補助電極、主電極間の印加電圧が激減して
その電極間のアーク放電は停止する。主電極間で一旦ア
ーク放電が生じると、以後、管内の高励起状態が保たれ
るため、商用電源電圧によってアーク放電が維持される
。
その電極間のアーク放電は停止する。主電極間で一旦ア
ーク放電が生じると、以後、管内の高励起状態が保たれ
るため、商用電源電圧によってアーク放電が維持される
。
(e)実施例の説明
第1図はこの発明の実施例であるメタルハライドランプ
点灯装置に使用する、メタルハライドランプの一例を示
す。また、第2図は同点灯装置の基本ブロック図である
。 ′メタルハライドランプ1は、ダブルエ
ンドタイプの形状にあって、ランプの両端部に主電極端
子10.11を取着している。主電極端子10,11は
ステム12.13内でモリブデン箔14.15を介して
、主電極A、A’に接続されている。
点灯装置に使用する、メタルハライドランプの一例を示
す。また、第2図は同点灯装置の基本ブロック図である
。 ′メタルハライドランプ1は、ダブルエ
ンドタイプの形状にあって、ランプの両端部に主電極端
子10.11を取着している。主電極端子10,11は
ステム12.13内でモリブデン箔14.15を介して
、主電極A、A’に接続されている。
このモリブデン箔14.15は、高熱時にステム12.
13と主電極端子との間に生じる熱応力差を緩和するた
めのものである。主電極Aには、高周波□に対してキャ
バシ多ジスを構成するセラしツク筒16が固定され、こ
のセラミック筒16の周囲に補助電極Cが取着きれてい
る。
13と主電極端子との間に生じる熱応力差を緩和するた
めのものである。主電極Aには、高周波□に対してキャ
バシ多ジスを構成するセラしツク筒16が固定され、こ
のセラミック筒16の周囲に補助電極Cが取着きれてい
る。
上記主電極A、A”は互いに対向し、また、主電極A′
と補助電極Cが互いに対向している。主電極A、A’間
のギャップは主電極A 、補助電極C間のギャップより
大きく設定され、空間的に前者のギャップが形成する放
電経路に対して、後者のギャップが形成する放電経路が
交差しないようにしている。
と補助電極Cが互いに対向している。主電極A、A’間
のギャップは主電極A 、補助電極C間のギャップより
大きく設定され、空間的に前者のギャップが形成する放
電経路に対して、後者のギャップが形成する放電経路が
交差しないようにしている。
第2図において、低周波で且つ低電圧の商用電源2ば、
限流インダクタ3を□介して、高周波電圧発生回路4に
接続される。高周波電圧発生回路4は、それ自身商用電
源1の電圧に比べて数倍〜数10倍の電圧を発生するが
、メタルハライドランプ1の再始動に必要な電圧に届か
ない。高周波発生回路4の出力はステップアップ回路5
で昇圧される。昇圧比は、メタルハライドランプlの再
始動に必要な高周波高電圧を得るに十分な大きさに設定
される。昇圧された高周波電圧は、商用電圧と重畳して
メタルハライドランプ1の主電極A。
限流インダクタ3を□介して、高周波電圧発生回路4に
接続される。高周波電圧発生回路4は、それ自身商用電
源1の電圧に比べて数倍〜数10倍の電圧を発生するが
、メタルハライドランプ1の再始動に必要な電圧に届か
ない。高周波発生回路4の出力はステップアップ回路5
で昇圧される。昇圧比は、メタルハライドランプlの再
始動に必要な高周波高電圧を得るに十分な大きさに設定
される。昇圧された高周波電圧は、商用電圧と重畳して
メタルハライドランプ1の主電極A。
A′間に印加される。・。上記ステップアップ回路5と
上記高周波電圧発生回路4とは本発明の高周波高電圧回
路を構成する。
上記高周波電圧発生回路4とは本発明の高周波高電圧回
路を構成する。
なお、ステップアップ回路5には、低周波に対して動作
せず、商用電圧をほぼそのままメタルハライドランプ1
に供給するものが用いら糺、高周波電圧発生回路4には
、メタルハライドランプlがアーク放電を起こしてその
両端電圧が低下したときに動作を停止するものが用いら
れる。
せず、商用電圧をほぼそのままメタルハライドランプ1
に供給するものが用いら糺、高周波電圧発生回路4には
、メタルハライドランプlがアーク放電を起こしてその
両端電圧が低下したときに動作を停止するものが用いら
れる。
以上の構成において、メタルハライドランプ1が再始動
されていないときに商用電源2を投入すると、その電圧
は高周波電圧発生回路4に与えられる。高周波電圧発生
回路4では、商用電圧を高周波に変換するとともに数倍
〜lO数倍に昇圧し、ステップアップ回路5に供給する
。ステップアップ回路5は、その高周波電圧をさらに数
倍程度に昇圧する。高周波電圧発生回路4およびステッ
プアップ回路5による以上の昇圧作用により、全体で商
用電圧の数lθ倍程度の高周波高電圧が得られる。
されていないときに商用電源2を投入すると、その電圧
は高周波電圧発生回路4に与えられる。高周波電圧発生
回路4では、商用電圧を高周波に変換するとともに数倍
〜lO数倍に昇圧し、ステップアップ回路5に供給する
。ステップアップ回路5は、その高周波電圧をさらに数
倍程度に昇圧する。高周波電圧発生回路4およびステッ
プアップ回路5による以上の昇圧作用により、全体で商
用電圧の数lθ倍程度の高周波高電圧が得られる。
メタルハライドランプ1の主電極間には、以上の昇圧さ
れた高周波高電圧が商用電圧に重畳して印加される。こ
こで、主電極A、A′間のギャップに対して主電極A′
−9補助電極C間のギャップが短いため、主電極間に上
記の電圧が印加されると、主電極A′、補助電極C間に
アーク放電が発生する。このアーク放電が生じると、電
離されたイオンは管内に急激に増加し拡散するため、主
電極A、A’間の放電開始電圧が急激に低下する。
れた高周波高電圧が商用電圧に重畳して印加される。こ
こで、主電極A、A′間のギャップに対して主電極A′
−9補助電極C間のギャップが短いため、主電極間に上
記の電圧が印加されると、主電極A′、補助電極C間に
アーク放電が発生する。このアーク放電が生じると、電
離されたイオンは管内に急激に増加し拡散するため、主
電極A、A’間の放電開始電圧が急激に低下する。
したがって、電極A′、C間でアーク放電が生じるとほ
ぼ同時に、低電圧によって電極A、A’間でアーク放電
が生じる。一方、主電極A′、補助電極C間でアーク放
電が生じると、キャパシタンスを構成しているセラミッ
ク筒16において大きな電圧降下が生じる。そのため、
電極A′、C間でアーク放電が生じるとほぼ直後にその
アーク放電が停止する。また、この実施例では、高周波
電圧発生回路4として、メタルハライドランプlの主電
極間にアーク放電が始まり、そのインピーダンスが低下
すると電圧降下によって動作しなくなるものを用いてい
るため、主電極A、A′間にアーク放電が生じると、高
周波高電圧が主電極間に印加されなくなる。
ぼ同時に、低電圧によって電極A、A’間でアーク放電
が生じる。一方、主電極A′、補助電極C間でアーク放
電が生じると、キャパシタンスを構成しているセラミッ
ク筒16において大きな電圧降下が生じる。そのため、
電極A′、C間でアーク放電が生じるとほぼ直後にその
アーク放電が停止する。また、この実施例では、高周波
電圧発生回路4として、メタルハライドランプlの主電
極間にアーク放電が始まり、そのインピーダンスが低下
すると電圧降下によって動作しなくなるものを用いてい
るため、主電極A、A′間にアーク放電が生じると、高
周波高電圧が主電極間に印加されなくなる。
以上のようにして、最初に主電極A′、補助電極C間で
高周波高電圧によるアーク放電が行われ、続いて、その
アーク放電に誘発されて商用電圧によって主電極A、A
′間にアーク放電が始まる・−互生電極A、A”間にア
ーク放電が始まると、管内が高励起状態に保たれている
ために、以後商用電源が絶たれない限りアーク放題が維
持される。
高周波高電圧によるアーク放電が行われ、続いて、その
アーク放電に誘発されて商用電圧によって主電極A、A
′間にアーク放電が始まる・−互生電極A、A”間にア
ーク放電が始まると、管内が高励起状態に保たれている
ために、以後商用電源が絶たれない限りアーク放題が維
持される。
第3図は上記のメタルハライドランプ点灯装置の具体例
を示している。
を示している。
・メタルハライドランプ1内の主電極A、A’間のギャ
ップはほぼ数鶴に設定され、主電極A′。
ップはほぼ数鶴に設定され、主電極A′。
補助電極C間のギャップはほぼ0.5〜l m+s程度
に設定されている。管内にはよう化タリウム、よう化ナ
トリウム、よう化インジウム等の金属ハロゲン化物が封
入され、全体の大きさは比較的小さい。
に設定されている。管内にはよう化タリウム、よう化ナ
トリウム、よう化インジウム等の金属ハロゲン化物が封
入され、全体の大きさは比較的小さい。
高周波電圧発生回路4は、発振コンデンサ40、サイリ
スタ41.非線形インダクタ42および間欠コンデンサ
43の直列回路で構成される。この回路は、商用電圧が
印加されたとき、発振コンデンサ40と非線形インダク
タ42との協動作用によって発振昇圧を行う発振昇圧回
路である。間欠コンデンサ43は、入力電圧に応じて充
放電を繰り返し、上記発振昇圧作用を商用電圧の各半サ
イクル毎に行わせる。
スタ41.非線形インダクタ42および間欠コンデンサ
43の直列回路で構成される。この回路は、商用電圧が
印加されたとき、発振コンデンサ40と非線形インダク
タ42との協動作用によって発振昇圧を行う発振昇圧回
路である。間欠コンデンサ43は、入力電圧に応じて充
放電を繰り返し、上記発振昇圧作用を商用電圧の各半サ
イクル毎に行わせる。
ステップアップ回路5は昇圧トランス5′で構成される
。昇圧比は数倍〜10数倍である。なお、6はサイリス
タ41に正バイアスを与える抵抗である。
。昇圧比は数倍〜10数倍である。なお、6はサイリス
タ41に正バイアスを与える抵抗である。
以上の構成において、まず、商用電源2が投入されると
、限流インダクタ3を介して発振コンデンサ40が充電
され、その端子電圧がサイリスク41のブレークオーバ
電圧に達すると同サイリスタ41が導通して、発振コン
デンサ40と昇圧用の非線形インダクタ42との協動作
用によって昇圧発振動作が開始する。この動作は、間欠
コンデンサ43の作用のために商用電圧の各半サイクル
毎にその先頭部で行われる。
、限流インダクタ3を介して発振コンデンサ40が充電
され、その端子電圧がサイリスク41のブレークオーバ
電圧に達すると同サイリスタ41が導通して、発振コン
デンサ40と昇圧用の非線形インダクタ42との協動作
用によって昇圧発振動作が開始する。この動作は、間欠
コンデンサ43の作用のために商用電圧の各半サイクル
毎にその先頭部で行われる。
倍率サイクルの初期における上記の動作により昇圧トラ
ンス゛5′の二次側巻線には商用電源電圧の数倍程度の
高周波電圧が間欠的に発生ずる。
ンス゛5′の二次側巻線には商用電源電圧の数倍程度の
高周波電圧が間欠的に発生ずる。
昇圧トランス5′は、その高周波電圧を巻数比に応じて
さらに昇圧し、メタルハライドランプ1の主電極A、A
”間に印加する。なお、発振コンデンサ40ば低周波に
対して高インピーダンスであり、また、昇圧トランス5
゛は低周波に対して低インピーダンスであるため、主電
極A、A′間には上記の高周波高電圧に重畳して商用電
圧もほぼそのまま印加される。
さらに昇圧し、メタルハライドランプ1の主電極A、A
”間に印加する。なお、発振コンデンサ40ば低周波に
対して高インピーダンスであり、また、昇圧トランス5
゛は低周波に対して低インピーダンスであるため、主電
極A、A′間には上記の高周波高電圧に重畳して商用電
圧もほぼそのまま印加される。
上記の動作により、高周波高電圧は、セラミック筒16
を介して、補助電極C2主電極A′間に印加され、両電
極間でアーク放電が発生する。
を介して、補助電極C2主電極A′間に印加され、両電
極間でアーク放電が発生する。
)補・助電極C2主電極A′間でアーク放電が発生する
と、それにひきづられてほぼ同時に主電極A、A′間で
もアーク放電が始まる。また、補助電極C2主電極Δ′
間でアーク放電が起こるとセラミック筒16のキャパシ
タで大きな電圧降下が発生して、補助電極C2、主電極
A′間のアーク放電が停止する。そして、主電極A、A
’間でアーク放電が始まるとくその主電極間の電圧がサ
イリスク41のブレークオーバ電圧以下となって、高周
波電圧発生回路4の動作が停止する。以後、メタルハラ
イドランプlの管内は高励起状態に保たれるため、商用
電圧によって主電極A、 A 間のアーク放電が維持
される。
と、それにひきづられてほぼ同時に主電極A、A′間で
もアーク放電が始まる。また、補助電極C2主電極Δ′
間でアーク放電が起こるとセラミック筒16のキャパシ
タで大きな電圧降下が発生して、補助電極C2、主電極
A′間のアーク放電が停止する。そして、主電極A、A
’間でアーク放電が始まるとくその主電極間の電圧がサ
イリスク41のブレークオーバ電圧以下となって、高周
波電圧発生回路4の動作が停止する。以後、メタルハラ
イドランプlの管内は高励起状態に保たれるため、商用
電圧によって主電極A、 A 間のアーク放電が維持
される。
以上の実施例では、ステップアップ回路として昇圧トラ
ンスを用いたが、LCの直列共振昇圧回路を用いてもよ
い。また、ステップアップ回路5は1段でなく、複数段
で構成してもよい。
ンスを用いたが、LCの直列共振昇圧回路を用いてもよ
い。また、ステップアップ回路5は1段でなく、複数段
で構成してもよい。
(f)発明の効果
以上のように、この発明によれば、メタルハライドラン
プの再始動を簡単に行うことが出来、また、補助電極を
誘電体を介して主電極に取着しているために、再始動す
るとその誘電体での電圧降下によって自動的に高周波高
電圧の印加が停止して主放電経路での低電圧アーク放電
が維持される。このため、従来回能であったメタルハラ
イドランプの始動を、簡単に安定的に、しかも安全に実
現出来る。さらに、メタルハライドランプの電極端子が
2個であるため、始動装置の構成が簡単となり、且つ接
続部が少なくなることによって動作の信頼性が高まる効
果がある。
プの再始動を簡単に行うことが出来、また、補助電極を
誘電体を介して主電極に取着しているために、再始動す
るとその誘電体での電圧降下によって自動的に高周波高
電圧の印加が停止して主放電経路での低電圧アーク放電
が維持される。このため、従来回能であったメタルハラ
イドランプの始動を、簡単に安定的に、しかも安全に実
現出来る。さらに、メタルハライドランプの電極端子が
2個であるため、始動装置の構成が簡単となり、且つ接
続部が少なくなることによって動作の信頼性が高まる効
果がある。
第1図はこの発明の実施例であるメタルハライドランプ
点灯装置に使用する、メタルハライドランプの一例を示
す。また、第2図は同点灯装置の基本ブロック図である
。 第3図は上記点灯装置の具体例を示す回路図である。 1−メタルハライドランプ、10(11)−主電極端子
、16−セラミ・ンク筒(誘電体)、2−商用電源、4
−高周波電圧半生回路、5−ステップアップ回路、A(
A′)−生電極C−補助電極。 ・。 ζ 出願人 新日9本、電気株式会社 代理人 弁理士 、小森久夫 昭和57年 特 許 願第173’596号21発明の
名称 メタルハライドランプ点幻装も ・ 53.補止をする者 、、、小作との関係 −特 許 出願人東京連絡
先電話東京(03) 454−5111番5補正の対象 明細書全文 6補正の内容 別添訂正明細書のとおり。 訂 正 明 細 書 発明の名称。 高輝度放電ランプの始動点灯装置 2、特許請求の範囲 %) 一対の対向した主電極、およびこの主電極の一
方1tcvs′電体を介して取着され、他方の主電極に
近・接対向した高周波1!極を1・内に配置した高輝度
放電ランプと、商用電源で駆動される高周波高電圧回路
とを有し、前記商用電源の電圧および前記高周波高電圧
回路の出力電圧、を重畳して前ia A m、illラ
ンプの主電極間に印加する七うにした旦。 mixランブユ点灯装置。 発明の詳細な説明 (a)発明の関連する技術分野 こ諷発明は、高効率白色光源として用いられるスカンジ
ウム等の金属へロゲン化物を入れ座メタルパライトラン
プに代表される高輝度放亀ラノブの始動点灯装置、に関
する。 (b)発明の背景 メタルパライトランプなどの高輝度放電ランプ1、高ヨ
率あ6い。あ演色、、ヵっ、工。ヨや謬;あるが、初期
始動以後、内圧が非常罠高くなるため再始動が困難な欠
点を有する。すなわち、一般のメタルパライトランプで
は、まず最初に主電極と補助電極間で低気圧70−放電
を発生きせるために、始動電圧は低く初始動は非常に容
易であるが、発光管内が高温高気圧に達した状態では始
動電圧が、数■〜数low程度のt&間ギャップで数1
0KV以上にも達する。 (c)発明の目的 この発明は、上記に鑑みてなされたもので、簡単に再始
動を行うことが出来、再始動した徒は自動的に商用電圧
で直接アーク放電が維持され、しかも、1に端子が2端
子でよい高輝度放電う″ンプの始動点灯装置の提供を目
的とする。 (d)発明の構成 この発明は要約すれば次のようになる。 高輝度放電ランプの11極構造全、一対の対向した主電
極と、この主電極のいずれか一方に誘電体を介して取着
され、他方の主!槌に近接対向する高周波電極とで構成
する。一方の主電極に誘電体を介して高周波電極が取着
されることにより、高輝度放電ランプのIF、’Th端
子は2個になる。 上記の構造の高輝度放電ランプを再始動するためK、商
用電源で駆動される高周波高電圧回路を設け、この高周
波高電圧回路の出力と商用電源電圧を重畳した電圧を上
記の2個の電極端子、すなわち主1!極間に与えるよう
にする。 以上の構成によって、再始動時に商用電源を投入すると
、高輝度放電ランプの主1!E極間に商用電源電圧(低
周波交流電圧)と高周波高電圧との重畳された電圧が印
加される。この重畳電圧は、主電極間、および誘電体を
介して高周波電極と他方の主電極間に同時に印加される
が、高周波12E&と他方の主t&間ギャップが近接し
ていて主電極間ギャップ″よりも知いため、まず、この
高周波!!。 主電極間で高周波アーク放電が発生する。高周波電極、
主電極間での高周波アーク放電は管内の主tTh間のコ
ンダクタンスをか激に高める。この結果、主電−間にお
いて低周波アーク放電が誘発される。一方、高周波!極
、主電極間に低周波アーク放電が発生すると、その放!
電流によって、上記の誘電体に大きな電圧降下が生じる
。したがって、高周波電極、主電極間の印加電圧が激減
してその電接間の低周波アーク放、電を妨げ、また主電
極間で−H低周波アーク放電が生じると、管電圧が低下
するため高周波高電圧回路の動作は停止し、以後、管内
の高励起状態が保たれるため、商用電よって低周波アー
ク放電が維持される。 (e)実施例の説明 第1図はこの発明の実施例であるメタルノ1ライドラン
プ点灯装置に使用する、メタルパライトランプの一例を
示す。また、縞2図は同点灯装置の基本ブロック図であ
る。 メタルパライトランプlは、ダブルエンドタイプの形状
にあって、ランプの両端部に主ttIk端子IQ 、1
1を取着している。主t&端子10.11は圧潰封止部
12,13内でモリブデン箔14,15を介して、主電
極A 、 A’に接続されている。このモリブデン箔1
4.15は、高熱時にステム12゜13と主電極端子と
の間に生じる熱応力差を緩和するための公知のものであ
る。主tikAには、高周波に対してキャパシタンスを
構lするセラミック筒16が固定され、この七ラミック
筒16の周囲に高周波°電極0が取着されている。なお
、主電極A 、 A’には必要によりトリウムなどの電
子放射上記主電極A 、 A’は互いに対向し、また、
主1&□・よ高癲波、極。ヵ、互い1対向して。、6゜
主電極A、A’間のギヤツブ社主tfIkA’s高周波
電IkO間のギャップより大きく設定されている。 第2図において、低周波で且つ低電圧の商用亀てall
〜lO数倍の電圧を発生するが、メタルリライトランプ
lの再始動に必要な電圧には満たない。高周波電、圧発
生回銘4の出力はステップアツプ回路うで昇圧される。 昇圧比は、メタルパライトラップlの再始動に必要な高
周波高電圧を得るに十分な大きさに設定される。昇圧さ
れた高周波電圧は、商用電圧と重畳してメタルパライト
ランプlの主IEIA、A’1lIK印〃uされる。上
記ステップアップ回路5と上記高周波電圧発生回路4と
は本発明の高周波高電圧回路を構成する。 なお、ステップアップ回路5には、低周波に対して動作
せず、商用電圧をほぼそのままメタルパライトランプl
に供給するものが用いられ、高周波電圧発生回路4には
、メタルパライトランプlが低周波アーク放電を起こし
てその両端電圧が低下したときに動作を停止するものが
用いられる。 以上の構成において、点灯中のメタルパライトランプl
を消灯後未だ高温高気圧状網にあるときに商用を源2を
投入すると、その電圧は高周波電圧発生回路4に与えら
れる。高周波電圧発生回路4では、論用電圧を高周波に
変換するとともに数倍〜1−0 &倍に昇圧し、ステッ
プアップ回路5に供給する。ステップアップ回路5は、
その高周波電圧をさらに数倍〜数10倍゛程度に昇圧す
る。高周波電圧発生回路4およびステップアップ回路5
による以上の昇圧作用により、全体で商用電圧の数10
倍程度の高周波高電圧が得られる。 メタルパライトランプlの主電極間には1以上の昇圧さ
れた高周波高電圧が商用電圧に重畳して印加される。こ
こで、主を極A′、高周波電極C間のギャップが短いた
め、主電極間に上記の電圧が印加されると、主電fIk
へ″、高周波を極Oi!+に高周波アーク放電が発生す
る。この高周波アーク放電が生じると、!離されたイオ
ンは管内に急激に増加し拡散するため孟主電極A、A″
間の放!開始−圧が急激に低下する。したがって、電極
A’、anh一方、主電極A’ 1高周波電極O間で低
周波アーク放電が生じると、キャパシタンスを構膚、シ
ているセラミック@ l 6 において大きな電圧降下
が生じる。そのため、tIkA″、0間で低周波アーク
放電が生じるとほぼ直後にその高周波アーク放電が停止
する。また、この実加i例では、高周波電圧発生回路4
として、メタルパライトランプlの主電極間e(低周波
アーク放電が始まり、そのインピーダンスが低下すると
ランプ端子間の電圧降下によ、つて動作しなくなるもの
を用いているため、主電極A、A’間に低周仮アーク放
電i(生じると、高周波高電圧が主゛1極間に印加され
なくなる。 以上のようにして、最初に主tThA’、高周波電極O
間で高周波高電圧による高周波アーク放電が行われ、続
いて、その高周波アーク放電に誘発されて商用電圧によ
って主111iA、A″間に低周波アーク放電が始まり
再始動される。−互生1!極A。 A′間に低周波アーク放電が始まると、管内が高f11
起状態に保たれているために、以後商用電源が絶たれな
い限り低周波アーク放電が維持される。 第3図は上記のメタルハライドランプ点灯装置の具体例
を示している。 メタルハライドランプl内の主tfijl!A、A″間
のギャップはほぼ数域に設定され、主tijiA’、高
周波亀執C間のギャップはは#′!F l wax稈度
に設定されている。管内にはスカンジウム、ナトリウム
、水銀等の金属へ四ゲン化物とアルゴンなどの稀有ガス
が封入され、その体柚は比較的小ざい。 高周波電圧発生回路4は1発振コンデンサ40゜サイリ
スタ41′、非線形インダクタ42および間欠発振用コ
ンデンサ43の直列回路で構成される。 この回路は、商用電圧が印加されたとき、発揚コンデン
サ40と非線形インダクタ42との協働作用によって発
振昇圧を行う発揚昇圧回路である。 間欠コンデンサ43は、入力電圧に応じて充放電を繰り
返し、上記発振昇圧作用を商用電圧の各半サイクル毎に
行わせる。 ステップアップ回路51′i昇圧トランス5′で構成さ
れる。昇圧比は数倍〜数10倍である。なお、6はサイ
リスタ41に正バイアスを与える抵抗である。 以上の構成において、まず、商用電源2が゛投入される
七、限流インタリタ3を介して発振コンデンサ4・0が
充電され、その端子電圧がサイリスタ41のブレークオ
ーバ電圧に達すると同サイリスタ41が導通して発振コ
ンデンサ40と昇圧用の非線形インダクタ42との協働
作用によって昇圧発振動作が開始する。この動作は、間
欠発振用フンデンサ43の作用のために商用電圧の各半
サイクル毎にその先頭部で行われる。 倍率サイクルの初期における上記の動作により、昇圧ト
ランス5′の一次側巻線には大振幅の高周波11流が間
欠的に流れて高周波高電圧が発生する。 昇圧ト2ンス5′は、その高周波高電圧を巻数比に応じ
てさらに昇圧し、メタルパライトランプ1の主を極A、
A’間に印加する。なお、発揚コンデンサ4oは低周波
に対して高インピーダンスであり。 ま、1次、昇圧トランス5′は低周波に対して低インピ
ー、ダンスであるため、主を極A、、A’間には上記の
高周波高電圧に重畳して商用電圧もほぼそのまま印加さ
れる。 上記の動作により、高周波高電圧は、セラミック筒16
を介して、高周波を極C1主電極Ar間に印加され1両
電極間で高周波アーク放電が発生する0 が発生すると、それにひきづられてその直後に主電極A
、 A’間でも低周波アーク放電が始まり再始動され
る。また、高周波電&0.主電極A″間で低周波アーク
放電が起こるとセラミック筒16のキャパシタンスで大
きな電圧降下が発生して、高周波電極C2主IIt極A
′間の高周波アーク放電を妨げる。そして、主電極A
、 A’間で低周波アーク放電が始まると、その主電極
間の電圧がサイリスタ41のブレークオーバ電圧以下と
なって、高周波電圧発生回路4の動作が停止する。以後
、メタルノ1ライドランプlの管内は高励起状態に保た
れるため、商用電圧によって主電極A 、 A’間の低
周波アーク放電が維持される。 なお、第3図においては、昇圧トランス5′の2次巻線
の一端を1次巻線と発振用コンデンサ40との接続点に
接続したが、1次巻線と間欠発振用コンデンサ43との
#続点に接続してもよいことはもちやんである。 以上の実施例では、ステップアップ回路とじて路を用い
てもよい。また、これらを組み合せてもよい。さらにス
テップ7.71回路5は1段ではなく、蝮数段でS成、
してもよい。。 (f)発明の効果 、 以上のように、この発明によれば、メタルノーライドラ
ンプ等の高輝度放電ランプの再始動を簡単に行うことが
出来、また、高周波門餘を誘電体を介して、主電極に取
着しているために、再始動するとその誘電体での電圧降
下によって自動的に高周波高電圧の印jJII力′停s
4 して±竺電経路での欽周波低電圧アーク放電が維持
される。、このため、従−一難であった高輝度放電ラン
プの始動を、簡単に安定的に、しかも安全に実現できる
。さらに、高輝度放電ランプのt&端子が2個であるた
め、始動装りの構成が簡単となり、且つ接続部が少なく
参やことに門って動作の信頼性が高まる効果がある0 図面の簡単な説明 トランプ点灯装置に使用する、メタルノ1ライドランプ
の一例を示す。また、第2図は同点灯装置の基本ブロッ
ク1である。 第°図は上記点り装置の具体fl+を示す回路図で1−
高輝度放電ランプ(メタルノーライドランプ)。 10・(纂l)−主電極端子、 16−セラミック筒(誘電体)、 2−商用電源、 4二高周波電圧発生回路。 A(A″)−主電極、 C−高周波電極。
点灯装置に使用する、メタルハライドランプの一例を示
す。また、第2図は同点灯装置の基本ブロック図である
。 第3図は上記点灯装置の具体例を示す回路図である。 1−メタルハライドランプ、10(11)−主電極端子
、16−セラミ・ンク筒(誘電体)、2−商用電源、4
−高周波電圧半生回路、5−ステップアップ回路、A(
A′)−生電極C−補助電極。 ・。 ζ 出願人 新日9本、電気株式会社 代理人 弁理士 、小森久夫 昭和57年 特 許 願第173’596号21発明の
名称 メタルハライドランプ点幻装も ・ 53.補止をする者 、、、小作との関係 −特 許 出願人東京連絡
先電話東京(03) 454−5111番5補正の対象 明細書全文 6補正の内容 別添訂正明細書のとおり。 訂 正 明 細 書 発明の名称。 高輝度放電ランプの始動点灯装置 2、特許請求の範囲 %) 一対の対向した主電極、およびこの主電極の一
方1tcvs′電体を介して取着され、他方の主電極に
近・接対向した高周波1!極を1・内に配置した高輝度
放電ランプと、商用電源で駆動される高周波高電圧回路
とを有し、前記商用電源の電圧および前記高周波高電圧
回路の出力電圧、を重畳して前ia A m、illラ
ンプの主電極間に印加する七うにした旦。 mixランブユ点灯装置。 発明の詳細な説明 (a)発明の関連する技術分野 こ諷発明は、高効率白色光源として用いられるスカンジ
ウム等の金属へロゲン化物を入れ座メタルパライトラン
プに代表される高輝度放亀ラノブの始動点灯装置、に関
する。 (b)発明の背景 メタルパライトランプなどの高輝度放電ランプ1、高ヨ
率あ6い。あ演色、、ヵっ、工。ヨや謬;あるが、初期
始動以後、内圧が非常罠高くなるため再始動が困難な欠
点を有する。すなわち、一般のメタルパライトランプで
は、まず最初に主電極と補助電極間で低気圧70−放電
を発生きせるために、始動電圧は低く初始動は非常に容
易であるが、発光管内が高温高気圧に達した状態では始
動電圧が、数■〜数low程度のt&間ギャップで数1
0KV以上にも達する。 (c)発明の目的 この発明は、上記に鑑みてなされたもので、簡単に再始
動を行うことが出来、再始動した徒は自動的に商用電圧
で直接アーク放電が維持され、しかも、1に端子が2端
子でよい高輝度放電う″ンプの始動点灯装置の提供を目
的とする。 (d)発明の構成 この発明は要約すれば次のようになる。 高輝度放電ランプの11極構造全、一対の対向した主電
極と、この主電極のいずれか一方に誘電体を介して取着
され、他方の主!槌に近接対向する高周波電極とで構成
する。一方の主電極に誘電体を介して高周波電極が取着
されることにより、高輝度放電ランプのIF、’Th端
子は2個になる。 上記の構造の高輝度放電ランプを再始動するためK、商
用電源で駆動される高周波高電圧回路を設け、この高周
波高電圧回路の出力と商用電源電圧を重畳した電圧を上
記の2個の電極端子、すなわち主1!極間に与えるよう
にする。 以上の構成によって、再始動時に商用電源を投入すると
、高輝度放電ランプの主1!E極間に商用電源電圧(低
周波交流電圧)と高周波高電圧との重畳された電圧が印
加される。この重畳電圧は、主電極間、および誘電体を
介して高周波電極と他方の主電極間に同時に印加される
が、高周波12E&と他方の主t&間ギャップが近接し
ていて主電極間ギャップ″よりも知いため、まず、この
高周波!!。 主電極間で高周波アーク放電が発生する。高周波電極、
主電極間での高周波アーク放電は管内の主tTh間のコ
ンダクタンスをか激に高める。この結果、主電−間にお
いて低周波アーク放電が誘発される。一方、高周波!極
、主電極間に低周波アーク放電が発生すると、その放!
電流によって、上記の誘電体に大きな電圧降下が生じる
。したがって、高周波電極、主電極間の印加電圧が激減
してその電接間の低周波アーク放、電を妨げ、また主電
極間で−H低周波アーク放電が生じると、管電圧が低下
するため高周波高電圧回路の動作は停止し、以後、管内
の高励起状態が保たれるため、商用電よって低周波アー
ク放電が維持される。 (e)実施例の説明 第1図はこの発明の実施例であるメタルノ1ライドラン
プ点灯装置に使用する、メタルパライトランプの一例を
示す。また、縞2図は同点灯装置の基本ブロック図であ
る。 メタルパライトランプlは、ダブルエンドタイプの形状
にあって、ランプの両端部に主ttIk端子IQ 、1
1を取着している。主t&端子10.11は圧潰封止部
12,13内でモリブデン箔14,15を介して、主電
極A 、 A’に接続されている。このモリブデン箔1
4.15は、高熱時にステム12゜13と主電極端子と
の間に生じる熱応力差を緩和するための公知のものであ
る。主tikAには、高周波に対してキャパシタンスを
構lするセラミック筒16が固定され、この七ラミック
筒16の周囲に高周波°電極0が取着されている。なお
、主電極A 、 A’には必要によりトリウムなどの電
子放射上記主電極A 、 A’は互いに対向し、また、
主1&□・よ高癲波、極。ヵ、互い1対向して。、6゜
主電極A、A’間のギヤツブ社主tfIkA’s高周波
電IkO間のギャップより大きく設定されている。 第2図において、低周波で且つ低電圧の商用亀てall
〜lO数倍の電圧を発生するが、メタルリライトランプ
lの再始動に必要な電圧には満たない。高周波電、圧発
生回銘4の出力はステップアツプ回路うで昇圧される。 昇圧比は、メタルパライトラップlの再始動に必要な高
周波高電圧を得るに十分な大きさに設定される。昇圧さ
れた高周波電圧は、商用電圧と重畳してメタルパライト
ランプlの主IEIA、A’1lIK印〃uされる。上
記ステップアップ回路5と上記高周波電圧発生回路4と
は本発明の高周波高電圧回路を構成する。 なお、ステップアップ回路5には、低周波に対して動作
せず、商用電圧をほぼそのままメタルパライトランプl
に供給するものが用いられ、高周波電圧発生回路4には
、メタルパライトランプlが低周波アーク放電を起こし
てその両端電圧が低下したときに動作を停止するものが
用いられる。 以上の構成において、点灯中のメタルパライトランプl
を消灯後未だ高温高気圧状網にあるときに商用を源2を
投入すると、その電圧は高周波電圧発生回路4に与えら
れる。高周波電圧発生回路4では、論用電圧を高周波に
変換するとともに数倍〜1−0 &倍に昇圧し、ステッ
プアップ回路5に供給する。ステップアップ回路5は、
その高周波電圧をさらに数倍〜数10倍゛程度に昇圧す
る。高周波電圧発生回路4およびステップアップ回路5
による以上の昇圧作用により、全体で商用電圧の数10
倍程度の高周波高電圧が得られる。 メタルパライトランプlの主電極間には1以上の昇圧さ
れた高周波高電圧が商用電圧に重畳して印加される。こ
こで、主を極A′、高周波電極C間のギャップが短いた
め、主電極間に上記の電圧が印加されると、主電fIk
へ″、高周波を極Oi!+に高周波アーク放電が発生す
る。この高周波アーク放電が生じると、!離されたイオ
ンは管内に急激に増加し拡散するため孟主電極A、A″
間の放!開始−圧が急激に低下する。したがって、電極
A’、anh一方、主電極A’ 1高周波電極O間で低
周波アーク放電が生じると、キャパシタンスを構膚、シ
ているセラミック@ l 6 において大きな電圧降下
が生じる。そのため、tIkA″、0間で低周波アーク
放電が生じるとほぼ直後にその高周波アーク放電が停止
する。また、この実加i例では、高周波電圧発生回路4
として、メタルパライトランプlの主電極間e(低周波
アーク放電が始まり、そのインピーダンスが低下すると
ランプ端子間の電圧降下によ、つて動作しなくなるもの
を用いているため、主電極A、A’間に低周仮アーク放
電i(生じると、高周波高電圧が主゛1極間に印加され
なくなる。 以上のようにして、最初に主tThA’、高周波電極O
間で高周波高電圧による高周波アーク放電が行われ、続
いて、その高周波アーク放電に誘発されて商用電圧によ
って主111iA、A″間に低周波アーク放電が始まり
再始動される。−互生1!極A。 A′間に低周波アーク放電が始まると、管内が高f11
起状態に保たれているために、以後商用電源が絶たれな
い限り低周波アーク放電が維持される。 第3図は上記のメタルハライドランプ点灯装置の具体例
を示している。 メタルハライドランプl内の主tfijl!A、A″間
のギャップはほぼ数域に設定され、主tijiA’、高
周波亀執C間のギャップはは#′!F l wax稈度
に設定されている。管内にはスカンジウム、ナトリウム
、水銀等の金属へ四ゲン化物とアルゴンなどの稀有ガス
が封入され、その体柚は比較的小ざい。 高周波電圧発生回路4は1発振コンデンサ40゜サイリ
スタ41′、非線形インダクタ42および間欠発振用コ
ンデンサ43の直列回路で構成される。 この回路は、商用電圧が印加されたとき、発揚コンデン
サ40と非線形インダクタ42との協働作用によって発
振昇圧を行う発揚昇圧回路である。 間欠コンデンサ43は、入力電圧に応じて充放電を繰り
返し、上記発振昇圧作用を商用電圧の各半サイクル毎に
行わせる。 ステップアップ回路51′i昇圧トランス5′で構成さ
れる。昇圧比は数倍〜数10倍である。なお、6はサイ
リスタ41に正バイアスを与える抵抗である。 以上の構成において、まず、商用電源2が゛投入される
七、限流インタリタ3を介して発振コンデンサ4・0が
充電され、その端子電圧がサイリスタ41のブレークオ
ーバ電圧に達すると同サイリスタ41が導通して発振コ
ンデンサ40と昇圧用の非線形インダクタ42との協働
作用によって昇圧発振動作が開始する。この動作は、間
欠発振用フンデンサ43の作用のために商用電圧の各半
サイクル毎にその先頭部で行われる。 倍率サイクルの初期における上記の動作により、昇圧ト
ランス5′の一次側巻線には大振幅の高周波11流が間
欠的に流れて高周波高電圧が発生する。 昇圧ト2ンス5′は、その高周波高電圧を巻数比に応じ
てさらに昇圧し、メタルパライトランプ1の主を極A、
A’間に印加する。なお、発揚コンデンサ4oは低周波
に対して高インピーダンスであり。 ま、1次、昇圧トランス5′は低周波に対して低インピ
ー、ダンスであるため、主を極A、、A’間には上記の
高周波高電圧に重畳して商用電圧もほぼそのまま印加さ
れる。 上記の動作により、高周波高電圧は、セラミック筒16
を介して、高周波を極C1主電極Ar間に印加され1両
電極間で高周波アーク放電が発生する0 が発生すると、それにひきづられてその直後に主電極A
、 A’間でも低周波アーク放電が始まり再始動され
る。また、高周波電&0.主電極A″間で低周波アーク
放電が起こるとセラミック筒16のキャパシタンスで大
きな電圧降下が発生して、高周波電極C2主IIt極A
′間の高周波アーク放電を妨げる。そして、主電極A
、 A’間で低周波アーク放電が始まると、その主電極
間の電圧がサイリスタ41のブレークオーバ電圧以下と
なって、高周波電圧発生回路4の動作が停止する。以後
、メタルノ1ライドランプlの管内は高励起状態に保た
れるため、商用電圧によって主電極A 、 A’間の低
周波アーク放電が維持される。 なお、第3図においては、昇圧トランス5′の2次巻線
の一端を1次巻線と発振用コンデンサ40との接続点に
接続したが、1次巻線と間欠発振用コンデンサ43との
#続点に接続してもよいことはもちやんである。 以上の実施例では、ステップアップ回路とじて路を用い
てもよい。また、これらを組み合せてもよい。さらにス
テップ7.71回路5は1段ではなく、蝮数段でS成、
してもよい。。 (f)発明の効果 、 以上のように、この発明によれば、メタルノーライドラ
ンプ等の高輝度放電ランプの再始動を簡単に行うことが
出来、また、高周波門餘を誘電体を介して、主電極に取
着しているために、再始動するとその誘電体での電圧降
下によって自動的に高周波高電圧の印jJII力′停s
4 して±竺電経路での欽周波低電圧アーク放電が維持
される。、このため、従−一難であった高輝度放電ラン
プの始動を、簡単に安定的に、しかも安全に実現できる
。さらに、高輝度放電ランプのt&端子が2個であるた
め、始動装りの構成が簡単となり、且つ接続部が少なく
参やことに門って動作の信頼性が高まる効果がある0 図面の簡単な説明 トランプ点灯装置に使用する、メタルノ1ライドランプ
の一例を示す。また、第2図は同点灯装置の基本ブロッ
ク1である。 第°図は上記点り装置の具体fl+を示す回路図で1−
高輝度放電ランプ(メタルノーライドランプ)。 10・(纂l)−主電極端子、 16−セラミック筒(誘電体)、 2−商用電源、 4二高周波電圧発生回路。 A(A″)−主電極、 C−高周波電極。
Claims (1)
- (11′一対の対向した主電極、およびこの主電極の一
方に誘電体を介し、て取着”され、他方の主電極に近接
対向した補助電極を管内に配置したメタルハライドラン
プと、商用電源で駆動される高周波高電圧回路とを有し
、前記商用電源の電圧および前記高周波高電圧回路の出
力電圧を重畳して前記メタルハライドランプの主、、電
極間に、印加するようにしたメタルハライドランプ点灯
装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17359682A JPS5963655A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | メタルハライドランプ点灯装置 |
US06/530,876 US4529914A (en) | 1982-09-30 | 1983-09-12 | High intensity discharge lamp ignition system |
CA000436667A CA1232318A (en) | 1982-09-30 | 1983-09-14 | High intensity discharge lamp igniting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17359682A JPS5963655A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | メタルハライドランプ点灯装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5963655A true JPS5963655A (ja) | 1984-04-11 |
Family
ID=15963524
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17359682A Pending JPS5963655A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | メタルハライドランプ点灯装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5963655A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1004133A1 (en) * | 1997-03-14 | 2000-05-31 | Osram Sylvania Inc. | Starting aid that surrounds an electrode of a low pressure discharge lamp |
US20140062235A1 (en) * | 2012-08-31 | 2014-03-06 | Honda Motor Co., Ltd. | Rotating electrical machine |
-
1982
- 1982-09-30 JP JP17359682A patent/JPS5963655A/ja active Pending
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