(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端部に電極を有する発光管と、
この発光管に並列に接続された始動装置と、
前記発光管の外面に付設された始動補助導体と、
を備え、
前記始動装置は、常温閉のバイメタルからなる第一および第二の遮断用熱応動スイッチと、前記第一および第二の遮断用熱応動スイッチと略同距離で近接して設けられた加熱用抵抗体との直列回路を有し、
前記始動補助導体の一端は、前記第一の遮断用熱応動スイッチおよび前記第二の遮断用熱応動スイッチとの間に接続されており、
前記直列回路に電流が流れると、前記加熱用抵抗体が発熱し、その伝熱によって前記第一の遮断用熱応動スイッチまたは第二の遮断用熱応動スイッチが開放して、前記直列回路の導通を遮断し、
その後、前記発光管が始動した後、前記第一の遮断用熱応動スイッチおよび第二の遮断用熱応動スイッチは、前記加熱用抵抗体からの伝熱による余熱に、前記発光管からの熱が加わってそれぞれ開放し、前記始動補助導体を電気的に遮断する、
ことを特徴とする高圧放電ランプ。
【請求項２】
両端部に電極を有する発光管と、
この発光管に並列に接続された始動装置と、
前記発光管の外面に付設された始動補助導体と、
を備え、
前記始動装置は、前記発光管の始動後、前記始動補助導体を電気的に遮断された状態に移行させるための遮断用熱応動スイッチと、前記遮断用熱応動スイッチに近接して設けられ、かつ前記遮断用熱応動スイッチを開放させるための加熱用抵抗体とを有しているものであって、
非線形セラミックコンデンサー素子と、パルス停止機能を兼ね備えた前記遮断用熱応動スイッチおよび電圧検知型スイッチング素子の直列回路とが直列に接続されているとともに、前記加熱用抵抗体は前記非線形セラミックコンデンサー素子と前記遮断用熱応動スイッチと前記電圧検知型スイッチング素子との直列回路に並列に接続され、
前記始動補助導体の一端は前記遮断用熱応動スイッチと前記電圧検知型スイッチング素子との間に接続されている、ことを特徴とする高圧放電ランプ。
【請求項３】
前記始動装置は、前記遮断用熱応動スイッチと前記電圧検知型スイッチング素子との直列回路に並列に接続された抵抗体を有している、ことを特徴とする請求項２記載の高圧放電ランプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高圧放電ランプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高圧放電ランプ、例えば高圧ナトリウムランプは、高圧水銀ランプに比して２倍以上と高効率であることから、省エネルギー時代を迎え、道路、広場、街路等の屋外照明用や、工場、体育館等の屋内照明用として普及が進んでいる。
【０００３】
一般的に、高圧ナトリウムランプは、外管内に、両端部に電極が設けられ、かつ内部にナトリウムアマルガムおよびキセノンが封入された発光管と、この発光管に並列に接続された始動装置とが内蔵されているとともに、発光管の外面には始動電圧の上昇を抑制するための始動補助導体が付設されている。定常点灯時、この始動補助導体に特定の電位が印加されていると、発光管内に封入されているナトリウムが発光管内から消失する要因となるので、始動補助導体は定常点灯時、電気的に遮断された状態またはそれに近い状態に維持される。
【０００４】
高圧ナトリウムランプの中でも、特に、発光管内に封入されているキセノンの封入圧力が２６ｋＰａ〜４５ｋＰａの高圧ナトリウムランプ（以下、「高圧キセノンタイプの高圧ナトリウムランプ」という）は、高効率であるとともに、ランプ始動時、一方の電極に塗布されている電子放射物質が他方の電極からのイオン衝撃によって飛散するのを抑制することができるので、寿命特性にも優れており、寿命時間１２０００時間（定格寿命時間）以上を実現している。
【０００５】
このような高圧キセノンタイプの高圧ナトリウムランプは、既設の高圧水銀ランプと置換可能であり、かつ低コストであることから、一般的に、高圧水銀ランプ用の銅鉄形リアクタンス安定器を備えた点灯回路と組み合わされて使用されている。
【０００６】
次に、従来、このような高圧ナトリウムランプに用いられていた二つのタイプの始動装置について説明する。
【０００７】
図５に示すように、一つめのタイプの始動装置３０は、常温閉であり、かつバイメタルからなる電流遮断用熱応動スイッチ１４と、電流を制限するとともに電流遮断用熱応動スイッチ１４を開放させるための加熱用抵抗体１５との直列回路を有している（特開昭５９−８５０号公報）。発光管６の外面に付設された始動補助導体８の一端は、常温閉であり、かつバイメタルからなる熱応動スイッチ３１を介して発光管６の一方の電極（図示せず）に接続されている。
【０００８】
次に、このタイプの始動装置３０が内蔵された高圧キセノンタイプの高圧ナトリウムランプ３２を、高圧水銀ランプ用の銅鉄形リアクタンス安定器１７を備えた点灯回路１８と組み合わせて点灯させる場合の始動装置３０の動作について説明する。
【０００９】
ＡＣ電源電圧１９が高圧ナトリウムランプ３２に印加されると、電流遮断用熱応動スイッチ１４は加熱用抵抗体１５によって開放される。この開放動作によって電流が遮断され、銅鉄形リアクタンス安定器１７には３ｋＶ〜４ｋＶの高圧パルス電圧が誘起される。この誘起された高圧パルス電圧と始動補助導体８による始動電圧の低下効果とによって発光管６が始動する。
【００１０】
そして、発光管６の始動開始直後、電流遮断用熱応動スイッチ１４の開閉動作は停止する。次いで、始動開始１分〜３分後、電流遮断用熱応動スイッチ１４が発光管６からの放熱によって開放状態になり、始動装置３０が点灯回路１８から開放される。一方、熱応動スイッチ３１は始動開始５分〜７分後に発光管６からの放熱によって開放状態になり、始動補助導体８は電気的に遮断された状態に移行する。
【００１１】
ここで、上記始動装置３０の動作において、電流遮断用熱応動スイッチ１４は発光管６の始動開始から開放状態になるまでの時間が１分〜３分であるのに対し、熱応動スイッチ３１は発光管６の始動開始から開放状態になるまでの時間が５分〜７分と長くなるように設定されている。その理由は次のとおりである。つまり、ランプの再始動時において、熱応動スイッチ３１の開放状態から閉状態への復帰時間を電流遮断用熱応動スイッチ１４の復帰時間に比して短くなるように設定するためである。これにより、ランプ再始動時において、電流遮断用熱応動スイッチ１４が開閉動作を行なうときは、熱応動スイッチ３１は必ず閉状態にあり、始動補助導体８が正常に機能する。
【００１２】
次に、図６に示すように、二つめのタイプの始動装置３３は、常温閉であり、かつバイメタルからなる始動装置開放用熱応動スイッチ２１、タングステンフィラメントからなる電流制限用抵抗体２２、常温閉であり、かつバイメタルからなるパルス停止用熱応動スイッチ３４、電流遮断用の非線形セラミックコンデンサー素子２３（ＮＣＣ素子）、および双方向性半導体スイッチング素子からなる電圧検知型スイッチング素子２５が順次接続された直列回路と、パルス停止用熱応動スイッチ３４とＮＣＣ素子２３と電圧検知型スイッチング素子２５との直列回路に並列に接続された加熱用抵抗体３５と、パルス停止用熱応動スイッチ３４に並列に接続され、かつＮＣＣ素子２３の焦電流による劣化を防止するためのバイパス抵抗体３６と、電圧検知型スイッチング素子２５に並列に接続された高圧パルスの発振位相を安定化させるための制御抵抗体３７とを有している。
【００１３】
始動補助導体８の一端には例えば１ｎＦの小容量コンデンサー３８を介して発光管６の一方の電極（図示せず）に接続されている。
【００１４】
なお、パルス停止用熱応動スイッチ３４は、ランプが不点灯になった場合に加熱用抵抗体３５によって開放され、パルス発振を停止させる機能を有している。
【００１５】
次に、図６に示すように、このタイプの始動装置３３が内蔵された高圧キセノンタイプの高圧ナトリウムランプ３９を、銅鉄形リアクタンス安定器１７を備えた点灯回路１８と組み合わせて点灯させる場合の始動装置３３の動作について説明する。
【００１６】
ＡＣ電源電圧１９が高圧ナトリウムランプ３９に印加されると、ＮＣＣ素子２３の電流スイッチング動作によってリアクタンス安定器１７には約２ｋＶの高圧パルス電圧が半サイクル毎に誘起される。この誘起された高圧パルス電圧と始動補助導体８による始動電圧の低下効果とによって発光管６が始動する。
【００１７】
発光管６の始動開始直後、ＮＣＣ素子２３に印加される電圧が低下し、ＮＣＣ素子２３の電流スイッチング動作が不能となって高圧パルス電圧発振は停止する。
【００１８】
次いで、発光管６からの放熱によって始動装置開放用熱応動スイッチ２１が開放状態となり、始動装置３３は点灯回路１８から開放される。定常点灯時ではこの開放状態が維持される。一方、始動補助導体８は、定常点灯時、小容量コンデンサー３８によって電気的に遮断されたのとほぼ同じ状態に維持される。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の高圧キセノンタイプの始動装置内蔵型の高圧ナトリウムランプでは、定格寿命時間１２０００時間を超える例えば１６０００時間点灯経過後、発光管６の外面のうち始動補助導体８が付設されている近傍に、発光管６内に封入されていたナトリウムが消失した痕跡である黒斑点が観測され、このナトリウム消失に起因するランプの発光色変化（色温度低下）や、ランプ電圧上昇による立ち消えが発生するという問題があった。
【００２０】
この高圧キセノンタイプの始動装置内蔵型の高圧ナトリウムランプは、寿命特性が比較的安定しており、市場におけるランプの実寿命時間がほとんど定格値を超えている。よって、高圧キセノンタイプの始動装置内蔵型の高圧ナトリウムランプにおいて、このナトリウム消失に起因するランプ不良は市場品質面で大きな問題であった。
【００２１】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、特にランプ寿命が長い高圧放電ランプにおいて、発光管内に封入されているナトリウムの消失を抑制することができ、ランプの発光色の変化やランプ電圧の上昇による立ち消えが発生するのを防止することができる高圧放電ランプを提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明の高圧放電ランプは、両端部に電極を有する発光管と、この発光管に並列に接続された始動装置と、前記発光管の外面に付設された始動補助導体と、を備え、前記始動装置は、常温閉のバイメタルからなる第一および第二の遮断用熱応動スイッチと、前記第一および第二の遮断用熱応動スイッチと略同距離で近接して設けられた加熱用抵抗体との直列回路を有し、前記始動補助導体の一端は、前記第一の遮断用熱応動スイッチおよび前記第二の遮断用熱応動スイッチとの間に接続されており、前記直列回路に電流が流れると、前記加熱用抵抗体が発熱し、その伝熱によって前記第一の遮断用熱応動スイッチまたは第二の遮断用熱応動スイッチが開放して、前記直列回路の導通を遮断し、その後、前記発光管が始動した後、前記第一の遮断用熱応動スイッチおよび第二の遮断用熱応動スイッチは、前記加熱用抵抗体からの伝熱による余熱に、前記発光管からの熱が加わってそれぞれ開放し、前記始動補助導体を電気的に遮断する、ことを特徴とする。
また、本発明の高圧放電ランプは、両端部に電極を有する発光管と、この発光管に並列に接続された始動装置と、前記発光管の外面に付設された始動補助導体と、を備え、前記始動装置は、前記発光管の始動後、前記始動補助導体を電気的に遮断された状態に移行させるための遮断用熱応動スイッチと、前記遮断用熱応動スイッチに近接して設けられ、かつ前記遮断用熱応動スイッチを開放させるための加熱用抵抗体とを有しているものであって、非線形セラミックコンデンサー素子と、パルス停止機能を兼ね備えた前記遮断用熱応動スイッチおよび電圧検知型スイッチング素子の直列回路とが直列に接続されているとともに、前記加熱用抵抗体は前記非線形セラミックコンデンサー素子と前記遮断用熱応動スイッチと前記電圧検知型スイッチング素子との直列回路に並列に接続され、前記始動補助導体の一端は前記遮断用熱応動スイッチと前記電圧検知型スイッチング素子との間に接続されている。
【００２３】
これにより、発光管の始動開始後、遮断用熱応動スイッチが加熱用抵抗体によって加熱されるので、遮断用熱応動スイッチを素早く開放することができ、よって始動補助導体を電気的に遮断された状態に速やかに移行させることができる。その結果、特に定格寿命１２０００時間を超える長寿命の高圧ナトリウムランプにおいて、定格寿命を超える点灯経過時間後においても発光管内に封入されているナトリウムの消失を抑制することができ、よって、ナトリウムの消失に起因するランプ発光色の変化やランプ電圧の上昇による立ち消えが発生するのを防止することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２５】
本発明の第１の実施の形態である定格電力３６０Ｗの始動装置内蔵型の高圧ナトリウムランプは、図１に示すように、一端部が閉塞され、かつ他端部がステム１によって封止された例えば硬質ガラス製の外管２と、この外管２のステム１側の端部に取り付けられたＥ形口金３と、外管２内に内蔵され、かつステム１から導出した長短２本のステム線４，５に接続、保持された発光管６と、同じく外管２内に内蔵され、かつ発光管６と並列に接続された始動装置７と、発光管６の外面に沿うように巻きつけられて付設されたモリブデン製の始動補助導体８とを備えている。
【００２６】
外管２内は、真空状態、または不活性ガスが封入されている。
【００２７】
図２に示すように、発光管６の外囲器９は、多結晶体アルミナセラミックからなり、内径７．４ｍｍ、肉厚０．８ｍｍの円筒状を有している。また、発光管６の両端部には、端部にタングステン製の電極１０が接続されたニオブ管１１がセラミックセメント１２によって気密封着されている。この電極１０には電子放射物質（図示せず）が塗布されている。電極１０間の距離は８６ｍｍである。さらに、発光管６内には、ナトリウムアマルガムが２２ｍｇ（ナトリウム１５ｗｔ％）、キセノンが３０ｋＰａそれぞれ封入されている。
【００２８】
始動装置７は、図３に示すように、常温閉であり、かつ発光管６の始動後、始動補助導体８を電気的に遮断された状態に移行させるためのバイメタルからなる遮断用熱応動スイッチ１３，１４と、電流を制限し、かつ二つの熱応動スイッチ１３，１４を開放させるための加熱用抵抗体１５との直列回路を有している。なお、ここでの遮断用熱応動スイッチ１３，１４は、電流遮断用熱応動スイッチを兼ねている。
【００２９】
二つの遮断用熱応動スイッチ１３，１４は、共に加熱用抵抗体１５に例えば３ｍｍ〜１０ｍｍ程度に近接して配置されている。
【００３０】
加熱用抵抗体１５は、アルミナセラミック部材に巻かれたタングステンフィラメントコイルからなる。
【００３１】
始動補助導体８の一端は一方の遮断用熱応動スイッチ１４と加熱用抵抗体１５との中間点（図３中のａ点）、または他方の遮断用熱応動スイッチ１３と加熱用抵抗体１５との中間点（図３中のｂ点）に接続され、その他端は開放されている。
【００３２】
次に、図３に示すように、このような始動装置内蔵型の高圧ナトリウムランプ１６を、高圧水銀ランプ用の銅鉄形リアクタンス安定器１７を備えた点灯回路１８と組み合わせた場合での始動装置７の動作について説明する。
【００３３】
ＡＣ電源電圧１９が高圧ナトリウムランプ１６に印加されると、遮断用熱応動スイッチ１３または遮断用熱応動スイッチ１４は加熱用抵抗体１５によって開放される。この開放動作によって電流が遮断され、銅鉄形リアクタンス安定器１７には３ｋＶ〜４ｋＶの高圧パルス電圧が誘起される。この誘起された高圧パルス電圧と始動補助導体８による始動電圧の低下効果とによって発光管６が始動する。
【００３４】
なお、一般的に、発光管６は遮断用熱応動スイッチ１３または遮断用熱応動スイッチ１４の１〜３回の開閉動作によって始動する。
【００３５】
そして、発光管６の始動開始直後、各々の遮断用熱応動スイッチ１３，１４の開閉動作は停止し、遮断用熱応動スイッチ１３，１４は共に閉状態になる。各々の遮断用熱応動スイッチ１３，１４の温度は前記開閉動作時の加熱用抵抗体１５による加熱によって高くなっている。
【００３６】
始動開始１分〜３分後、各々の遮断用熱応動スイッチ１３，１４は発光管６からの放熱が加わって開放状態になる。この開放動作により、始動装置７が点灯回路１８から開放されるとともに、始動補助導体８は電気的に遮断された状態に移行する。そして、定常点灯時では、この状態が維持される。
【００３７】
次に、このような本発明の第１の実施の形態にかかる定格電力３６０Ｗの始動装置内蔵型の高圧ナトリウムランプ（以下、「本発明品Ａ」という）の作用効果について調べた。
【００３８】
まず、本発明品Ａを１００本作製し、作製した各々のランプを高圧水銀ランプ用の銅鉄形リアクタンス安定器１７を備えた点灯回路１８と組み合わせて点灯させ、寿命試験を行なった。そして、１６０００時間点灯経過後の発光色変化の有無、およびランプ電圧の上昇による立ち消えの発生有無について調べた。
【００３９】
また、始動装置７の代わりに、図５に示す従来の始動装置を用いている点を除いて本発明品Ａと同じ構成を有している定格電力３６０Ｗの始動装置内蔵型の高圧ナトリウムランプ（以下、「従来品Ａ」という）についても、本発明品Ａと同じ条件で寿命試験を行ない、同じく１６０００時間点灯経過後の発光色変化の有無、およびランプ電圧の上昇による立ち消えの発生有無について調べた。
【００４０】
なお、寿命試験は、２．５時間点灯、０．５時間消灯を１サイクルとして、これを繰り返した。
【００４１】
その結果、本発明品Ａでは、全数のものが定格寿命時間である１２０００時間を超える１６０００時間点灯経過後においても、ナトリウム消失現象は観測されず、また発光色の変化やランプ電圧の上昇による立ち消えも発生しないことがわかった。
【００４２】
一方、従来品Ａでは、定格寿命時間である１２０００時間以内においてはナトリウム消失現象が観測されたものは全くなかったが、１６０００時間点灯経過後においては１００本中７本のものが、発光管６の外面のうち始動補助導体８が付設されている近傍にナトリウム消失の痕跡である特有の黒斑点が観測されるとともに、発光色がオレンジ色からピンク色へ変化し、またランプ電圧が２０Ｖ以上上昇し、立ち消えが発生した。実際に、従来品Ａにおけるナトリウム消失量を調べたところ、封入した当初の量（２２ｍｇ）よりも２ｍｇ〜３ｍｇ消失していることがわかった。
【００４３】
このような結果となった理由は次のとおりであると考えられる。
【００４４】
本発明品Ａでは、加熱用抵抗体１５が始動補助導体８を電気的に遮断された状態に移行させるための遮断用熱応動スイッチ１３，１４のいずれにも近接して配置されているので、発光管６の始動開始後、遮断用熱応動スイッチ１３，１４が加熱用抵抗体１５によって素早く加熱され、熱応動スイッチ１３，１４の開放時間が１分〜３分と早くなり、よって始動補助導体８を電気的に遮断された状態に速やかに移行することができたためであると考えられる。
【００４５】
これに対して、従来品Ａでは、発光管６の始動後の遮断用熱応動スイッチの開放時間が５分〜７分と長く、この間、始動補助導体８に特定の電位が印加されているので、ナトリウム消失が起こったと考えられる。
【００４６】
以上のように本発明の第１の実施形態にかかる高圧ナトリウムランプの構成によれば、加熱用抵抗体１５が始動補助導体８を電気的に遮断された状態に移行させるための遮断用熱応動スイッチ１３，１４に近接して配置されているので、発光管６の始動開始後、遮断用熱応動スイッチ１３，１４が加熱用抵抗体１５によって素早く加熱され、熱応動スイッチ１３，１４の開放時間が１分〜３分と早くなり、よって始動補助導体８を電気的に遮断された状態に速やかに移行させることができる。その結果、特に定格寿命１２０００時間を超える長寿命の高圧ナトリウムランプにおいて、定格寿命を超える点灯経過時間後においても発光管６内に封入されているナトリウムの消失を抑制することができ、よって、ナトリウムの消失に起因するランプ発光色の変化やランプ電圧の上昇による立ち消えが発生するのを防止することができる。
【００４７】
なお、始動補助導体８の一端が一方の遮断用熱応動スイッチ１４と加熱用抵抗体１５との中間点、または他方の遮断用熱応動スイッチ１３と加熱用抵抗体１５との中間点に接続されているので、遮断用熱応動スイッチ１３，１４は始動装置７の開閉スイッチ機能も兼ねることになるので、再始動時において、一方の遮断用熱応動スイッチの復帰時間を他方の遮断用熱応動スイッチの復帰時間に比して早く設定する必要はない。
【００４８】
次に、本発明の第２の実施の形態である定格電力３６０Ｗの始動装置内蔵型の高圧ナトリウムランプは、図４に示すように、始動装置２０の構成が異なる点を除いて上記本発明の第１の実施の形態にかかる定格電力３６０Ｗの始動装置内蔵型の高圧ナトリウムランプと同じ構成を有している。
【００４９】
始動装置２０は、常温閉であり、かつバイメタルからなる始動装置開放用熱応動スイッチ２１、タングステンフィラメントからなる電流制限用抵抗体２２、電流遮断用の非線形セラミックコンデンサー素子２３（ＮＣＣ素子）、常温閉であり、かつパルス停止機能を兼ね備えたバイメタルからなる遮断用熱応動スイッチ２４、および双方向性半導体スイッチング素子からなる電圧検知型スイッチング素子２５が順次接続された直列回路と、ＮＣＣ素子２３と遮断用熱応動スイッチ２４と電圧検知型スイッチング素子２５との直列回路に並列に接続され、かつ遮断用熱応動スイッチ２４に近接して配置された加熱用抵抗体２６と、遮断用熱応動スイッチ２４と電圧検知型スイッチング素子２５との直列回路に並列に接続された抵抗体２７とを有している。
【００５０】
なお、始動装置２０において、遮断用熱応動スイッチ２４と電圧検知型スイッチング素子２５との接続位置は入れ替わっていてもよい。
【００５１】
遮断用熱応動スイッチ２４のパルス停止機能とは、ランプが不点灯になった場合、この熱応動スイッチ２４が加熱用抵抗体２６によって速やかに開放され、パルス発振を停止させる機能のことである。
【００５２】
抵抗体２７は、高圧パルス電圧の発振位相を安定化させ、かつＮＣＣ素子２３の焦電流による劣化を防止するためのものである。
【００５３】
タングステン電極２８は、外管２内に発光管６内のキセノンがリークした場合に、電流制限用抵抗体２２との間でアーク放電を発生させ、電流制限用抵抗体２２を断線させてパルス発振動作を停止させる機能を有する。
【００５４】
始動補助導体８の一端は、遮断用熱応動スイッチ２４と電圧検知型スイッチング素子２５との中間点（図４中のｃ点）に接続されている。
【００５５】
次に、このような始動装置内蔵型の高圧ナトリウムランプ２９を、高圧水銀ランプ用の銅鉄形リアクタンス安定器１７を備えた点灯回路１８と組み合わせた場合での始動装置２０の動作について説明する。
【００５６】
ＡＣ電源電圧１９が高圧ナトリウムランプ２９に印加されると、ＮＣＣ素子２３の電流スイッチング動作によってリアクタンス安定器１７には約２ｋＶの高圧パルス電圧が半サイクル毎に誘起される。この誘起された高圧パルス電圧と始動補助導体８による始動電圧の低下効果とによって発光管６が始動する。
【００５７】
発光管６の始動開始直後、ＮＣＣ素子２３に印加される電圧が低下し、ＮＣＣ素子２３の電流スイッチング動作が不能となって高圧パルス電圧発振は停止する。
【００５８】
そして、遮断用熱応動スイッチ２４は、始動装置開放用熱応動スイッチ２１が開放状態になるまで加熱用抵抗体２６によって加熱され続け、さらに発光管６からの放熱によって加熱され、始動開始後１分〜３分後に開放状態になる。この開放動作により、始動補助導体８は電気的に遮断された状態に移行する。この時、電圧検知型スイッチング素子２５は始動補助導体８を点灯回路から開放する絶縁素子として機能している。
【００５９】
また、発光管６の始動後、始動装置開放用熱応動スイッチ２１は発光管６からの放熱によって開放状態になり、始動装置２０は点灯回路１８から開放される。そして、定常点灯時ではこの状態が維持される。
【００６０】
なお、始動装置開放用熱応動スイッチ２１の開放時間は、本実施の形態では２分〜３分に設定したが、特定範囲に設定する必要はない。
【００６１】
また、発光管６の再始動時において、始動装置開放用熱応動スイッチ２１の復帰時間は遮断用熱応動スイッチ２４の復帰時間より長く設定されている。これは、始動装置開放用熱応動スイッチ２１の復帰時間が遮断用熱応動スイッチ２４の復帰時間より短いと、加熱用抵抗体２６に電流が流れるため、その放熱によって熱応動スイッチ２４が復帰できなくなる場合があるからである。
【００６２】
次に、このような本発明の第２の実施の形態にかかる定格電力３６０Ｗの始動装置内蔵型の高圧ナトリウムランプ（以下、「本発明品Ｂ」という）の作用効果について調べた。
【００６３】
まず、本発明品Ｂを１００本作製し、作製した各々のランプを高圧水銀ランプ用の銅鉄形リアクタンス安定器１７を備えた点灯回路１８と組み合わせて点灯させ、寿命試験を行なった。そして、１６０００時間点灯経過後の発光色変化の有無、およびランプ電圧の上昇による立ち消えの発生有無について調べた。
【００６４】
また、始動装置２０の代わりに、図６に示す従来の始動装置を用いている点を除いて本発明品Ｂと同じ構成を有している定格電力３６０Ｗの始動装置内蔵型の高圧ナトリウムランプ（以下、「従来品Ｂ」という）についても、本発明品Ｂと同じ条件で寿命試験を行ない、同じく１６０００時間点灯経過後の発光色変化の有無、およびランプ電圧の上昇による立ち消えの発生有無について調べた。
【００６５】
その結果、本発明品Ｂでは、全数のものが定格寿命時間１２０００時間を超える１６０００時間点灯経過後においても、ナトリウム消失現象は観測されず、また発光色の変化やランプ電圧の上昇による立ち消えも発生しないことがわかった。
【００６６】
一方、従来品Ｂでは、定格寿命時間である１２０００時間以内においてはナトリウム消失現象が観測されたものは全くなかったものの、１６０００時間点灯経過後においては１００本中１０本のものが、発光管６の外面のうち始動補助導体８が付設されている近傍にナトリウム消失の痕跡である特有の黒斑点が観測されるとともに、発光色がオレンジ色からピンク色へ変化し、またランプ電圧が２０Ｖ以上上昇して立ち消えが発生した。実際に、従来品Ｂにおけるナトリウム消失量を調べたところ、封入した当初の量（２２ｍｇ）よりも２ｍｇ〜３ｍｇ消失していることがわかった。
【００６７】
このような結果となった理由は次のとおりであると考えられる。
【００６８】
本発明品Ｂでは、始動補助導体８を電気的に遮断された状態に移行させるための遮断用熱応動スイッチ２４と、この遮断用熱応動スイッチ２４に近接して配置された加熱用抵抗体２６とを有しており、しかも発光管６の始動開始後、遮断用熱応動スイッチ２４が加熱用抵抗体２６によって加熱され、さらに発光管６からの放熱も加わって１分〜３分と素早く開放されるので、始動補助導体８を電気的に遮断された状態に速やかに移行することができたためであると考えられる。
【００６９】
これに対して、従来品Ｂでは、始動補助導体８の一端が小容量コンデンサーを介して始動装置に接続されているので、定常点灯時も含めて始動補助導体８は電気的に完全に遮断されておらず、よってナトリウム消失が起こったと考えられる。
【００７０】
以上のように本発明の第２の実施形態にかかる高圧ナトリウムランプの構成によれば、従来のように始動補助導体８を電気的に遮断されたのとほぼ同じ状態に移行させるために設けられていた小容量コンデンサーを用いる必要がなくなり、代わりに始動補助導体８を電気的に遮断された状態に移行させるための遮断用熱応動スイッチ２４と、この遮断用熱応動スイッチ２４に近接して配置された加熱用抵抗体２６とを有し、しかも発光管６の始動開始後、遮断用熱応動スイッチ２４が加熱用抵抗体２６によって加熱され、さらに発光管６の放熱も加わって１分〜３分と素早く開放されるので、始動補助導体８を電気的に遮断された状態に速やかに移行させることができる。その結果、特に定格寿命１２０００時間を超える長寿命の高圧ナトリウムランプにおいて、定格寿命を超える点灯経過時間後においても発光管６内に封入されているナトリウムの消失を抑制することができ、よって、ナトリウムの消失に起因するランプ発光色の変化やランプ電圧の上昇による立ち消えが発生するのを防止することができる。また、始動装置２０において、従来の始動装置に用いられていた小容量コンデンサーが必要なくなるとともに、抵抗体２７が従来の始動装置に用いられていた、パルス停止用熱応動スイッチに並列に接続されたバイパス抵抗体と電圧検知型スイッチング素子に並列に接続された制御抵抗体とのそれぞれ機能を兼ね備えているので、部品点数が削減することができ、よって回路構成を簡素化することができ、かつ低コスト化を図ることができる。
【００７１】
なお、上記第２の実施の形態では、電圧検知型スイッチング素子として半導体スイッチング素子を用いた場合について説明したが、これ以外にスパーク・ギャップ等の電圧を検知してスイッチング動作を行なう素子を用いた場合でも上記と同様の効果を得ることができる。
【００７２】
なお、上記第１および第２の実施の形態では、定格電力３６０Ｗの始動装置内蔵型の高圧ナトリウムについて説明したが、定格電力３６０Ｗ以外に例えば定格電力１１０Ｗ、１８０Ｗ、２２０Ｗ、２７０Ｗ、６６０Ｗ、９４０Ｗの高圧ナトリウムランプ等にも適用することができる。
【００７３】
また、上記第１および第２の実施の形態では、高圧放電ランプの一例として、高圧ナトリウムランプを挙げて説明したが、本発明はナトリウムが封入された外囲器がセラミック製の発光管を有するメタルハライドランプにも適用することができる。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、特にランプ寿命が長い高圧放電ランプにおいて、発光管内に封入されているナトリウムの消失を抑制することができ、ランプの発光色の変化やランプ電圧の上昇による立ち消えが発生するのを防止することができる高圧放電ランプを提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態である始動装置内蔵型の高圧ナトリウムランプの正面図
【図２】  同じく始動装置内蔵型の高圧ナトリウムランプに用いられている発光管の正面断面図
【図３】  同じく始動装置内蔵型の高圧ナトリウムランプの回路図
【図４】  本発明の第２の実施の形態である始動装置内蔵型の高圧ナトリウムランプの回路図
【図５】  従来の始動装置内蔵型の高圧ナトリウムランプの回路図
【図６】  他の従来の始動装置内蔵型の高圧ナトリウムランプの回路図
【符号の説明】
１  ステム
２  外管
３  口金
４，５  ステム線
６  発光管
７，２０  始動装置
８  始動補助導体
９  外囲器
１０  電極
１１  ニオブ管
１２  セラミックセメント
１３，１４，２４  遮断用熱応動スイッチ
１５，２６  加熱用抵抗体
１６，２９  高圧ナトリウムランプ
１７  銅鉄形リアクタンス安定器
１８  点灯回路
１９  ＡＣ電源電圧
２１  始動装置開放用熱応動スイッチ
２２  電流制限用抵抗体
２３  非線形セラミックコンデンサー素子
２５  電圧検知型スイッチング素子
２７  抵抗体
２８  タングステン電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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