JP2000173787A - 蛍光灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 点灯中の発熱量を低減して、装置の寿命を向
上するとともに、無駄な消費電力を少なくできる蛍光灯
装置を提供することである。 【解決手段】 トランス２を備えた電源回路と、蛍光灯
１と、電源回路の出力電圧を安定化するチョークコイル
３と、蛍光灯１の点灯タイミングを制御するタイミング
制御部４とを備え、トランス２を入力電圧より大きな電
圧を出力する構成にした蛍光灯装置を前提とし、上記チ
ョークコイル３を上記トランス２の入力側に接続した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、照明用の蛍光灯
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】蛍光灯装置として、図３に示すような回
路が従来から知られている。これは、蛍光灯１と、グロ
ースイッチ４と、トランス５と、チョークコイル３とを
備えている。なお、Ｆ１と、Ｆ２は、フィラメントであ
る。上記蛍光灯１は、消費電力の大きな大型蛍光灯であ
る。そのため、トランス５は、一次側コイル５ａより二
次側コイル５ｂの巻き数を大きくして、大きな出力を蛍
光灯１に供給するようにしている。上記蛍光灯１を点灯
させる場合、上記トランス５の一次側コイル５ａに電圧
Ｖ１を印加する。すると、二次側コイル５ｂに電圧Ｖ２
が出力され、この電圧が、グロースイッチ４に加わる。
電圧が加わると、グロースイッチ４の電極間にグロー放
電を生じ、この熱でグロースイッチ４のバイメタル電極
が伸びて固定電極に接触する。グロースイッチ４が接触
して、電流が流れると、フィラメントＦ１、Ｆ２には、
定格以上の電流が流れ、フィラメントＦ１、Ｆ２が加熱
される。

【０００３】一方、グロースイッチ４内の電極が接触す
ると、グロー放電は止まる。放電が止まると、放電によ
る加熱が無くなって、バイメタル電極が冷えて元の状態
に戻る。すなわち、グロースイッチ４内の両電極が離れ
る。グロースイッチ４の電極が離れる瞬間には、２〜３
（ｋＶ）にもなる大きな誘導電圧が発生する。これが、
フィラメントＦ１、Ｆ２に供給され、フィラメントＦ
１、Ｆ２間で主放電が起こり、蛍光灯１が点灯する。こ
のとき、蛍光灯１の両端に高圧を印加していると、電流
が流れ過ぎて、蛍光灯１が壊れてしまう。そこで、蛍光
灯１の両端に作用する電圧を適正に保つように、上記チ
ョークコイル３が動作する。上記チョークコイル３が、
トランス５の二次側コイル５ｂに誘起された電圧Ｖ２を
適正値にまで落として、蛍光灯１に供給するようにして
いる。すなわち、上記チョークコイル３は、二次側回路
で抵抗となり、電圧を下げる作用をする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、蛍光灯
１が点灯中には、蛍光灯１に過剰な電流が流れないよう
にするために、上記チョークコイル３によって電圧を下
げ、適正電流を蛍光灯１に流すようにしている。ところ
が、このチョークコイル３での電圧降下分の電力が熱に
なり、蛍光灯装置の温度が上昇してしまうという問題が
あった。しかも、トランス５によって、二次側の電圧を
高くしてから、チョークコイルで電圧降下させているの
で、電圧降下分が大きく、発熱量が大きいとともに、エ
ネルギーロスも大きかった。そして、蛍光灯装置の温度
が高くなれば、これを取り付けた部屋の温度も上昇して
しまい、特に夏には、冷房装置の消費エネルギーが多く
なってしまうという問題もあった。また、蛍光灯やトラ
ンスなどの寿命も短くなってしまう。この発明の目的
は、点灯中の発熱量を低減して、装置の寿命を向上する
とともに、無駄な消費電力を少なくできる蛍光灯装置を
提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、トランスを
備えた電源回路と、蛍光灯と、電源回路の出力電圧を安
定化するチョークコイルと、蛍光灯の点灯タイミングを
制御するタイミング制御部とを備え、トランスを入力電
圧より大きな電圧を出力する構成にした蛍光灯装置を前
提としている。第１の発明は、上記蛍光灯装置を前提と
したうえで、上記チョークコイルを上記トランスの入力
側に接続した点に特徴を有する。第２の発明は、電源回
路にオートトランスを用いた点に特徴を有する。第３の
発明は、タイミング制御部をタイマーで構成した点に特
徴を有する。

【０００６】

【発明の実施の形態】この発明の第１実施例を、図１に
示す。この装置は、電源回路を構成するトランスととし
て、オートトランス２を用いた点が、図３に示す従来例
と異なる。オートトランスとは、一次側コイル２ａと、
二次側コイル２ｂとを別々に巻かずに、二次側コイル２
ｂの一部分、すなわち、一次側コイル２ａ部分を共通に
したトランスである。上記二次側コイル２ｂは、一次側
コイル２ａを含んでいるので、当然、一次側コイル２ａ
より巻き数が大きい。二次側の出力が大きくなるので、
入力電力に比べて、消費電力の大きい大型の蛍光灯１を
接続している。また、この第１実施例においては、チョ
ークコイル３を上記オートトランス２の入力側、すなわ
ち、一次側コイル２ａの入力側に接続している点が特徴
である。その他、二次側コイル２ｂから蛍光灯１側の回
路は、従来例と同じである。

【０００７】以下に、この蛍光灯装置の作用を説明す
る。蛍光灯１を点灯するために、端子ＡＢ間に電圧Ｖ１
を印加すると、二次側コイル２ｂに電圧Ｖ２が誘起され
る。このとき、二次側の電圧Ｖ２＞一次側の電圧Ｖ１で
ある。この電圧Ｖ２は、チョークコイル３、蛍光灯１の
フィラメントＦ１、Ｆ２を経て、グロースイッチ４に加
わる。電圧が加わると、グロースイッチ４の電極間にグ
ロー放電を生じる。そして、グロー放電の熱でグロース
イッチ４のバイメタル電極が伸びて固定電極に接触し、
放電が止まるとバイメタル電極が冷えて元の状態に戻
る。グロースイッチ４が接触している間に、蛍光灯１の
フィラメントＦ１、Ｆ２は加熱され、グロースイッチ４
の電極が離れると、蛍光灯１が点灯する作用は、上記従
来例と同じである。なお、この第１実施例では、上記グ
ロースイッチ４が、この発明のタイミング制御部を構成
している。

【０００８】上記のようにして蛍光灯１が点灯して放電
が安定したら、蛍光灯１に電流が流れ過ぎないように、
上記チョークコイル３が動作して、蛍光灯１に作用する
電圧Ｖ２を適正値に保つようにする。ただし、この蛍光
灯装置では、上記チョークコイル３は、オートトランス
２の一次側コイル２ａの入力側に接続している。従来例
のように、二次側回路で、チョークコイル３が抵抗とし
て作用し、二次側の出力電圧Ｖ２を直接下げるのではな
い。この第１実施例では、入力側の電圧Ｖ１を、チョー
クコイル３で調整し、その結果として、二次側の出力電
圧Ｖ２を適正値に調整している。すなわち、オートトラ
ンス２の入力側で、一次側コイル２ａに印加する電圧Ｖ
１を制御し、この電圧Ｖ１によって誘起される二次側電
圧Ｖ２が、上記蛍光灯１の消費電力に見合うようにして
いる。

【０００９】上記のように、オートトランス２の出力側
には、チョークコイル３を設けていないので、出力側で
は、電圧降下による熱の発生はない。したがって、蛍光
灯１の周囲の温度が、従来例のように上昇することはな
い。入力側では、蛍光灯１の点灯中に、チョークコイル
３の電圧降下によって、入力電圧を調整しているので、
チョークコイル３部分での発熱はある。しかし、入力側
で、電圧Ｖ１を調整するための電圧降下分ΔＶ１は、出
力側で、電圧Ｖ２を調整するための電圧降下分ΔＶ２と
比べて小さい。なぜなら、一次側の電圧Ｖ１と二次側の
電圧Ｖ２との比はトランスによって決まるが、一次側の
電圧Ｖ１＜二次側の電圧Ｖ２だからである。つまり、蛍
光灯１の消費電力に合わせるためには、入力側と、出力
側では、同じ割合で、電圧を下げなければならないが、
一次側の電圧Ｖ１と二次側の電圧Ｖ２とではもともと大
きさが異なるため、一次側での電圧降下分ΔＶ１と二次
側での電圧降下分ΔＶ２とは異なる。

【００１０】したがって、二次側で、同じ出力を得る場
合でも、絶対値の小さい一次側で、電圧を下げた方が、
チョークコイル３での電圧降下が少なく、発熱量は少な
くなるし、消費電力の無駄も少ない。例えば、従来例の
蛍光灯装置を、室温２５℃の部屋で用いた場合、蛍光灯
１の周囲の温度は、８０℃にまで達したが、上記第１実
施例の蛍光灯装置では、同じ条件で、４０℃にしかなら
なかった。このように、蛍光灯装置の発熱量が少なくな
れば、部屋の温度上昇も抑えることができる。そのた
め、夏季の冷房装置の消費エネルギーも節約できる。そ
して、設置する蛍光灯装置の数が多くなればなるほど、
非常に大きなエネルギーを節約できることになる。ま
た、温度上昇が少なければ、オートトランス２や蛍光灯
１も過熱せず、蛍光灯装置全体の寿命も延びる。

【００１１】図２に示す第２実施例は、蛍光灯１の点灯
タイミングを制御するタイミング制御部として、第１実
施例のグロースイッチ４に代えて、タイマーを用いた点
が特徴である。すなわち、オートトランス２の一次側コ
イル２ａの入力側に、一次側コイル２ａと並列にタイマ
ー部６を接続するとともに、蛍光灯１に直列に接点部７
を接続している。これらタイマー部６と接点部７とによ
って、この発明のタイミング制御部であるタイマーを構
成している。上記タイマー部６は、所定の電圧を印加す
ると、あらかじめ設定した時間が経過した時点で、接点
部７を動作させる機能を備えている。そして、上記接点
部７は、非動作時に接続している接点で、タイマーが動
作したときに、開くようになっている。その他の回路構
成は、上記第１実施例と同じである。

【００１２】次に、この第２実施例の蛍光灯装置の作用
を説明する。端子ＡＢ間に電圧を印加するまでは、上記
接点部７はつながっている。そして、端子ＡＢ間に電圧
を印加すると、その時点からタイマー部６は、動作を始
める。一方、オートトランス２の二次側コイル２ｂに誘
起された電圧Ｖ２によって、蛍光灯１のフィラメントＦ
１、Ｆ２には、タイマーの接点部７を介して電流が流れ
る。この電流により、上記フィラメントＦ１、Ｆ２は暖
められ、蛍光灯１内は、電子が流れ易い状態になってい
る。

【００１３】そして、例えば上記タイマーをＴ（ｓ）に
設定しておくと、電圧を印加してからＴ（ｓ）後に、上
記接点部７が開く。接点部７が開けば、上記オートトラ
ンス２およびチョークコイル３により、高圧の逆起電力
誘起される。この逆起電力によって、蛍光灯１が点灯す
る。上記蛍光灯１が点灯した後は、上記第１実施例と同
様に、チョークコイル３がオートトランス２の入力電圧
を調整して、二次側の出力を蛍光灯１の消費電力に合っ
た値に制御する。この第２実施例においても、電圧調整
を、オートトランス２の入力側で行うことによって、チ
ョークコイル３部分での発熱量を低減することができ
る。そして、発熱量を少なくすることによる効果は、第
１実施例と同じである。

【００１４】なお、蛍光灯１の点灯中は、タイマーの接
点部７は開いたままである。タイマーの消費電力は小さ
いので、点灯中はそのままにしておいてもかまわない。
そして、端子ＡＢ間の電圧を切ると、タイマーは非動作
状態となり、上記接点部７が接続状態になる。また、第
２実施例で用いたタイマーの寿命は、第１実施例で用い
たようなグロースイッチ４の寿命が３〜５年程度なのに
対して、２０年程度と非常に長い。そのため、第２実施
例の蛍光灯装置は、第１実施例の装置より、さらに寿命
が長くなる。

【００１５】なお、上記第１、第２実施例では、電源回
路にオートトランス２を利用しているが、電源回路用の
トランスは、オートトランスではなく、従来例のような
通常のトランスでもかまわない。その場合でも、一次
側、すなわち、入力側にチョークコイル３を設けること
により、発熱量を低減することができる。ただし、オー
トトランス２は、一次側と二次側のコイル２ａ、２ｂの
一部分を共通にしたことで、従来例で用いたような通常
のトランス５と比べて、巻き線が節約できるとともに小
型化できる。さらに、オートトランス２は、通常のトラ
ンス５と比べて、磁束の漏れが少なくて、効率も良い。
したがって、オートトランス２を用いた方が、効率が良
く、エネルギーロスが少なくなる。また、トランスが小
型になるので、蛍光灯装置全体を小型化することができ
る。

【００１６】

【発明の効果】第１の発明によれば、特に、大型の蛍光
灯装置の点灯中の発熱量を低減することができる。した
がって、装置の寿命を向上するとともに、無駄な消費電
力を少なくできる。また、夏季の冷房装置の消費電力を
節約することもできる。第２の発明によれば、電源回路
部分でのエネルギーロスを小さくするとともに、電源回
路を小さくして、蛍光灯装置を小型化することができ
る。第３の発明によれば、グロースイッチを用いた場合
と比べて、タイミング制御部の寿命が圧倒的に長くな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の蛍光灯装置の回路図である。

【図２】第２実施例の蛍光灯装置の回路図である。

【図３】従来例の蛍光灯装置の回路図である。

【符号の説明】

１ 蛍光灯 ２ オートトランス ２ａ 一次側コイル ２ｂ 二次側コイル ３ チョークコイル ４ グロースイッチ ６ タイマー部 ７ 接点部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トランスを備えた電源回路と、蛍光灯
   と、電源回路の出力電圧を安定化するチョークコイル
   と、蛍光灯の点灯タイミングを制御するタイミング制御
   部とを備え、上記トランスを入力電圧より大きな電圧を
   出力する構成にした蛍光灯装置において、上記チョーク
   コイルを上記トランスの入力側に接続したことを特徴と
   する蛍光灯装置。
2. 【請求項２】 電源回路にオートトランスを用いたこと
   を特徴とする請求項１に記載の蛍光灯装置。
3. 【請求項３】 タイミング制御部をタイマーで構成した
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の蛍光灯装
   置。