JPH03116687A

JPH03116687A - 高圧金属蒸気放電灯

Info

Publication number: JPH03116687A
Application number: JP25486689A
Authority: JP
Inventors: Takenobu Iida; 飯田　武伸; Shunichi Sasaki; 俊一佐々木
Original assignee: Iwasaki Electric Co Ltd
Current assignee: Iwasaki Electric Co Ltd
Priority date: 1989-09-29
Filing date: 1989-09-29
Publication date: 1991-05-17
Also published as: JPH0587959B2

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、非線形コンデンサからなる始動器を備えた。

メタルハライドランプのごとき高圧金属蒸気放電灯の改
良に関する。

（従来の技術）第５図は、ヒステリシス状の電圧−電荷特性を有する非
線形コンデンサ（以下ＦＥＣと称する）からなる始動器
を備えた高圧金属蒸気放電灯の一例である。同図におい
て、１は一対の主電極２ａ＋２ｂと咳主電極の一方に近
接して設けられた始動補助電極３とを有し内部に水銀及
び希ガスと共に添化ナトリウム、添化スカンジウム等の
金属ハロゲン化物を封入してなる発光管である。この発
光管１には、常温閉接点を有する熱応動開閉器４を介し
てＦＥＣ５が並列に接続しである。さらに、発光管１の
始動補助電極３は、これに近接さぜる主電極２ａに対し
て抵抗体６及び前記熱応動開閉器４を介して電気的に接
続しである。そして、これらの発光管１．熱応動開閉器
４．ＦＥＣ５及び抵抗体６はランプ外球７の内部に収納
しである。

８はチョークコイルのごとき安定器、９は交流電源を示
す。

前記のような放電灯に交流電源電圧を印加すると、ＦＥ
Ｃ５が発振して安定器８の巻線中に高電圧パルスが生じ
、これが電源電圧と共に発光管１の電極に加わるため放
電灯が始動点灯する。放電灯が始動した後は、発光管１
からの放射熱により熱応動開閉器４が開き、ＦＥＣ５を
電源から切り離すと同時に、始動補助電極３を主電極２
ａから電気的に切り離す。

ところが、前記のような放電灯においては、放電灯が始
動して熱応動開閉器４が開くと、電源９主電極２ａ−ア
ーク放電−始動補助電極３−抵抗体６−ＦＥＣ５−電源
９からなる回路を通してＦＥＣ５に電圧が印加される。

一方、放電灯の外球内に組み込まれたＦＥＣ５は放電灯
の点灯中に極めて高い温度に曝された状態になる。例え
ばＦＥＣを外球の口金取付部付近に設置した場合、約３
００°Ｃにもなり、ＦＥＣを構成する強誘電体の変態点
（キューリー点）よりもはるかに高い温度になる。ＦＥ
Ｃはこのような高温中に置かれると、強誘電体から常誘
導電体にと変化し、比誘電率が下がり容量も低下する。

これに伴いインピーダンスが高くなるため、ＦＥＣ５の
端子間には第７図に示すような波形の高い電圧が加わる
結果となる。

このようにして、高温中においてＦＥＣ５に高電圧が印
加され続けると、ＦＥＣを構成する強誘電体結晶の表面
に設けた銀膜電極の銀が結晶粒界に沿って強誘導電体中
に拡散しくマイグレーションと称する）、その結果、Ｆ
ＥＣのヒステリシス特性が損われ、高電圧パルス発生機
能が低下することとなる。また、強誘電体中に銀が拡散
するためＦＥＣの絶縁抵抗も低下し、絶縁破壊が生じや
すくなる。

かかる問題を解決するために、第６図に示すように、発
光管１に対してＦＥＣ５と抵抗体６を、それぞれ常温閉
接点を有する別の熱応動開閉器４ａ、４ｂを介して並列
的に接続して、放電灯の点灯後に始動補助電極３の回路
を通してＦＥＣ５に電圧が加わらないようにすることも
提案されている。

しかし、かかる構造においては、点灯状態にあった放電
灯を一旦消灯して短時間のうちに再始動させる場合、始
動補助電極３側の熱応動開閉器４ｂが放電灯の消灯後に
閉状態に戻らぬうちにＦＥＣ５側の熱応動開閉器４ａが
先に閉状態に戻ると、高電圧パルスは発生するものの放
電灯は始動しないという状態が生じ、放電灯点灯回路を
傷めるばかりでなく危険である。そこで、かかる構造で
は、始動補助電極３側の熱応動開閉器４ｂの開閉接点が
、ＦＥＣ５側の熱応動開閉器４ａの開閉接点よりも早く
戻るように接点圧の調整をしておかなければならないと
いう不便があった。

（発明が解決しようとする課題）したがって、本発明は、始動用補助電極を有する発光管
とＦＥＣからなる始動器とを備えた高圧金属蒸気放電灯
であって、前記始動補助電極の回路を通して、ＦＥＣに
電圧が印加されることによるＦＥＣＯ高電圧パルス発生
機能の低下や絶縁抵抗の低下がなく、しかも始動補助電
極やＦＥＣの回路を開閉する熱応動開閉器の開閉接点の
調整等を必要としない放電灯を提供することを目的とす
る。

、（課題を解決するための手段）本発明は、上記目的を達成するために、ＦＥＣからなる
始動器を備えた高圧金属蒸気放電灯において、一対の主
電極と該主電極の一方に近接して設けられた始動補助電
極とを有し内部に水銀及び希ガスと共に金属ハロゲン化
物を封入してなる発光管と並列に、常温閉接点を有する
２個の熱応動開閉器とＦＥＣの直列回路を接続するとと
もに、前記始動補助電極をこれに近接せざる主電極に対
して、抵抗体と前記２個の熱応動開閉器のうちの１個の
熱応動開閉器とを介して電気的に接続した構成とするも
のである。

（作用）本発明では、前記のようにＦＥＣに対して２個の熱応動
開閉器が直列的に接続しであるので、放電灯の始動後に
前記熱応動開閉器のうちの何れが開いても、ＦＥＣの回
路は電源から切り離されるので高電圧パルスの発生は停
止する。また、熱応動開閉器のうちの１個は始動補助電
極をこれに近接せざる主電極に対して電気的に接続する
回路を開放し、他の１個は始動補助電極の回路を介して
ＦＥＣに電圧がかかる回路を開放するようになっている
ので、ＦＥＣの高電圧パルス発生機能が低下したり絶縁
抵抗が低下するのを防ぐことができる。さらに、放電灯
を再始動させる場合は、２個の熱応動開閉器のうちの何
れが先に閉じても他の１個が閉じない限りＦＥＣは電圧
はかからないので高電圧パルスが発生することはない。

（実施例１）第１図に本発明の基本的な実施例を示す。同図において
、■は一対の主電極２ａ、２ｂと該主電極の一方に近接
して設けられた始動補助電極３とを有し内部に水銀及び
希ガスと共に濃化ナトリウム、濃化スカンジウム等の金
属ハロゲン化物を封入してなる発光管である。この発光
管１には常温閉接点を有する２個の熱応動開閉器４ａ、
４ｂを介してＦＥＣ５が並列に接続しである。ＦＥＣは
チタン酸バリウム（ＢａＴｉ０３）を主成分とする直径
１５．５ｍｍ、厚み１．０ｍｍの円板状の焼結体の両面
に直径１４　、５　ｍｍの銀膜電極を形成しこれに電極
端子を接続したうえ、外周を無機ガラスでオーバーコー
トしたものである。このＦＥＣ５のキューリー点は９０
°Ｃであり、ランプ外球内に設置できるように連続的に
は４００°Ｃ１−時的には５５０°Ｃの温度に耐えられ
る。さらに、発光管１の始動補助電極３は３０にΩの抵
抗体６と前記２個の熱応動開閉器４ａ、４ｂのうちの１
個４ｂを介して主電極２ａに電気的に接続しである。そ
して、これらの各構成素子はランプ外球７の内部に収納
しである。

８は安定器、９は交流電源である。

かかる放電灯に交流電源電圧を印加すると、ＦＥＣ５に
電源電圧がかかり、同ＦＥＣ５が発振するため安定器８
の巻線中に第８図に示すような高電圧パルスが生じ、こ
れが電源電圧と共に発・光管１の主電極２ｂとこれに近
接した始動補助電極３の間に加わるため、先ずこれらの
電極間で放電が生じる。続いてこの放電は両生電極２ａ
、２ｂ間の放電へと移行し放電灯が始動する。放電灯が
始動すると、発光管１の放射熱により、先ず熱応動開閉
器４ａが開いてＦＥＣ５を電源から切り離すため高電圧
パルスの発生は停止する。続いて、他の熱応動開閉器４
ｂも開くため、始動補助電極３の回路を通してＦＥＣ５
に電圧が印加されることはなく、ＦＥＣの高電圧パルス
発生機能の低下や絶縁抵抗の低下を防ぐことができる。

また、放電灯の再始動時には、先ず熱応動開閉器４ｂが
閉じ、続いて他の熱応動開閉器４ａが閉じることになる
が、画然応動開閉器４ａ、４ｂが閉じた後でなければ高
電圧パルスは発生しないから、無駄な高電圧パルスの発
生を防止することができる。

なお、本実施例では熱応動開閉器５が先に開くように設
計した場合について説明したが、本発明では２個の熱応
動開閉器の開閉順序を特定する必要はないので、開閉接
点圧を比較調整することも必要としない。

また、熱応動開閉器４ｂの接続個所はＡ点（×印）でも
よい。

（実施例２）第２図に、本発明の第２実施例を示す。なお、前記第１
実施例と対応する部分には同一符号を付して説明を省略
する。この実施例は中・高ワツトの放電灯に好適なもの
で、ＦＥＣ５と直列に半導体スイッチ１０が接続しであ
る。４００Ｗのメタルハライドランプでは、半導体スイ
ッチ１０のブレークオーバー電圧■、。は１００〜２２
０■が適当であり、高電圧パルスのピーク値は１０００
〜２０００Ｖになる。なお、一般に半導体スイッチ１０
は口金の内部に保持され、点灯時の高温に十分耐え得る
。

（実施例３）第３図に本発明の第３実施例を示す。なお、前記第１実
施例、第２実施例と対応する部分には同一符号を付して
説明を省略する。

この実施例は、前記第２実施例の半導体スイッチ１０と
並列に１０〜２００にΩの抵抗１１を与えたもので、こ
れにより、半導体スイッチ１０のＯＮの位相を安定化す
ることができる。

（実施例４）第４図に本発明の第４実施例を示す。なお、前記第１〜
第３実施例と対応する部分には同一符号を付して説明を
省略する。

この実施例は、前記第３実施例において進相形安定器を
使用し、さらにＦＥＣ５と半導体スイッチ１０の直列回
路と並列に１０〜３００にΩの抵抗１２を加えたもので
ある。この抵抗１２は進相形安定器８の直列コンデンサ
１３の放電抵抗の役割を果し、放電灯始動時のアンバラ
ンスな電流による進相コンデンサの一方向への充電によ
って、始動回路がブロックされるのを防ぐものである。

（発明の効果）以上の説明から明らかなように、本発明によれば、放電
灯の点灯中は２個の熱応動開閉器よって、ＦＥＣ回路が
電源から切り離されるとともに、始動補助電極の回路を
通してＦＥＣに電圧が印加されるのも防止されるため、
ＦＥＣＯ高電圧発生機能が低下したり、絶縁抵抗が低下
するようなことはない。また、放電灯の再始動時は、２
個の熱応動開閉器が完全に閉じた後でなければ高電圧Ｅ
パルスは発生しないので、無駄なパルスの発生による点
灯回路の損傷や危険性を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す回路図、第２図は本
発明の第２実施例を示す回路図、第３図は本発明の第３
実施例を示す回路図、第４図は本発明の第４実施例を示
す回路図、第５図、第６図は従来放電灯の回路図、第７
図は従来放電灯のＦＥＣに加わる電圧波形図、第８図は
ＦＥＣによって発生する高電圧パルスの波形図。ｌ・・・発光管、２ａ、２ｂ・・・主電極、３・・・始
動補助電極、４．４ａ、４ｂ・・・熱応動開閉器、５・
・・ＦＥＣ１６・・・抵抗、７・・・外球、８・・・安
定器、９・・・交流電源、１０・・・半導体スイッチ、
１１．１２・・・抵抗、１３・・・コンデンサ。第図第図第図第図第７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一対の主電極（２ａ）、（２ｂ）と該主電極の一
方に近接して設けられた始動補助電極（３）とを有し内
部に水銀及び希ガスと共に金属ハロゲン化物を封入して
なる発光管（１）と並列に、常温閉接点を有する２個の
熱応動開閉器（４ａ）、（４ｂ）と非線形コンデンサ（
５）の直列回路を接続するとともに、前記始動補助電極
（３）をこれに近接せざる主電極（２ａ）に対して抵抗
体（６）及び前記２個の熱応動開閉器のうちの１個の熱
応動開閉器（４ａ）を介して電気的に接続したことを特
徴とする高圧金属蒸気放電灯。