【発明の詳細な説明】
スタータ回路
技術分野
本発明は、スタータ回路に関する。かかるスタータ回路は、グロースイッチと
安全スイッチとの直列構成を有するものであり、グロースイッチ及び安全スイッ
チにはそれぞれ、密封されたスペース（空間）と、それぞれの当該密封スペース
に入る一対の電流伝導体と、当該密封スペースに配され当該電流伝導体の一方に
接続されるバイメタル素子とが設けられ、当該グロースイッチの密封スペースは
、イオン化可能充填物を有し、当該グロースイッチは、低温状態において開成し
、当該安全スイッチは、当該低温状態において閉成する。そしてこれに加えて、
当該スタータ回路は、前記安全スイッチを開成する熱源と、当該安全スイッチを
開状態に維持する熱源とを有するものである。
背景技術
このようなスタータ回路は、ＤＥ ８１５ ３６５で知られている。この既知の
スタータ回路においては、当該グロースイッチが安全スイッチを開成する熱源に
相当する。このために、このグロースイッチ及び安全スイッチは、熱的に互いに
結合されている。安全スイッチを分流（シャント）する抵抗器は、安全スイッチ
を開状態に維持するための熱源として作用する。
この既知のスタータ回路は、予熱可能な電極を持つ低圧放電ランプを点灯する
ことを担っている。こうした目的の当該既知のスタータ回路は、当該低圧放電ラ
ンプが接続端子を持った誘導性インピーダンスと直列接続されかつ当該スタータ
回路がその放電ランプを分流する回路の一部を形成するとともに、電極と直列接
続されている。
かかる接続端子が電源に接続されると、グロースイッチは、交互に開成状態及
び閉成状態に入る。閉成状態においては、当該スタータ回路を介して電極に電流
が流れる。この電流は、その放電ランプの電極を、当該放電ランプが点灯するの
を可能とするのに十分な程の電子放出が生ぜしめる温度にする。
このグロースイッチの閉成状態から開成状態への遷移により、当該ランプの電
極を通じる電流が中断されるので、ランプに直列接続されている誘導性素子は点
灯電圧パルスを発生することとなる。この点灯電圧パルスが放電ランプの電極間
における放電を引き起こす場合、この放電ランプにかかる電圧、従ってグロース
イッチの電流伝導体間の電圧は、グロースイッチがその開成状態を保つほどに著
しく降下する。そして、電流伝導体とグロースイッチとの間の接触は、遮断され
たままである。
しかしながら、繰り返される点灯動作が当該低圧放電ランプにおいて放電に至
らしめない場合に、安全スイッチは、当該安全スイッチのバイメタル素子が曲が
る程度まで、グロースイッチとの熱的結合により加熱される。こうして安全スイ
ッチは、開状態を呈する。この結果、安全スイッチを分流する抵抗性インピーダ
ンスを通じて電流が流れ始めることとなる。この抵抗性インピーダンスにおいて
発せられた熱は、安全スイッチをその開成状態に維持するので、さらなる点灯パ
ルスの発生はない。不利なのは、安全スイッチが電源のスイッチオフ後再び閉状
態に入るまでに経過する時間（以下、回復時間と称する）が比較的長い点である
。これにより、当該ランプを交換するのに十分なのかどうか、或いは別の欠陥が
あるのかどうかを判定するのを割合に難しくさせている。
発明の開示
本発明の目的は、冒頭の段落に記載した種類のスタータ回路であって、回復時
間の短いスタータ回路を提供することである。この目的のために、本発明によれ
ば、当該冒頭の段落において記述された種類のスタータ回路は、グロースイッチ
及び安全スイッチの直列構成を有するスタータ回路であって、当該グロースイッ
チ及び安全スイッチはそれぞれ、封止されたスペースと、それぞれの当該封止さ
れたスペースに入る一対の電流伝導体と、前記封止されたスペースに配されかつ
前記電流伝導体の一方に接続されるバイメタル素子とを具備し、前記グロースイ
ッチの前記封止されたスペースは、イオン化可能な充填物を有し、前記グロース
イッチは、低温状態で開き、前記安全スイッチは、低温状態で閉じるとともに、
当該スタータ回路は、前記安全スイッチを開く熱源と前記安全スイッチを開状態
に維持するための熱源とを有する、スタータ回路において、前記安全スイッチを
開状態に維持するための熱源は、前記安全スイッチの前記封止されたスペースに
おけるイオン化可能充填物により形成されることを特徴としている。この安全ス
イッチのイオン化可能充填物は、例えば希ガス又は希ガスの混合物であり、グロ
ースイッチの充填物によく用いられる、例えばＮｅ９５Ｘｅ５（モル％）又はＮ
ｅ９９Ｘｅ１のような希ガスＮｅとＸｅの混合物、或いは例えばＮｅ９９Ａｒ１
又はＮｅ２５Ａｒ７５のような希ガスＮｅとＡｒの混合物の如きものがある。こ
の充填圧力は１０ないし１００ミリバールの範囲内にあるものとすることができ
る。
グロー放電は、安全スイッチを開くための熱源により当該ランプの点灯不良の
場合に安全スイッチが開状態にされたときに安全スイッチの電流伝導体間に生じ
るものである。このグロー放電において発生した熱は、安全スイッチのバイメタ
ル素子を開状態に保つ。安全スイッチのイオン化可能充填物は無視できるほどの
僅かな熱容量しか持たないので、抵抗性インピーダンスとは対照的に、安全スイ
ッチのバイメタル素子は、電源がスイッチオフとされた後に素早く冷まされ得る
。
安全スイッチの熱源は、例えば、グロースイッチに相当し、この場合において
はグロースイッチが安全スイッチに熱結合される。実際の具体例においては、安
全スイッチを開く熱源は、抵抗性インピーダンスであり、かかるインピーダンス
は、安全スイッチのバイメタル素子に熱的に結合されかつグロースイッチと直列
接続される。熱結合を強化するために、この抵抗性インピーダンスは、安全スイ
ッチに固着されるようにしてもよく、例えば、熱伝導性接着剤又は金属ストリッ
プ（金属細長片）により付けられてもよい。この抵抗性インピーダンスは、電力
抵抗器、例えば巻線型抵抗器とするのが好ましい。安全スイッチがランプ故障の
場合において開状態となった時は、この抵抗性インピーダンスの抵抗値により簡
単に選定されうる。実際には、抵抗性インピーダンスは、５ないし１００Ωの範
囲にある値を有することとなる。
好適な実施例においては、グロースイッチは、インピーダンスを有する分路に
より分流される。それ故に、安全スイッチの電流伝導体間におけるグロー放電を
持続するのに利用可能な電圧は、割に高いものとされる。これにより、安全スイ
ツチを選択する可能性の幅が広くなる。
かかるインピーダンスは、グロースイッチのスイッチングにおける機能不全に
抑制するために容量性インピーダンスとされるのが好ましい。好ましいのは、当
該分路が容量性インピーダンスと抵抗性インピーダンスとによる直列構成を有す
る形態である。この抵抗性インピーダンスは、容量性インピーダンスを流れる電
流を制限するので、容量性インピーダンス及びグロースイッチスタータの電流伝
導体に対してそれほど厳しくない条求で済ますことができる。
グロースイッチとは異なり、安全スイッチは低温状態で閉じられる。この違い
とは別に、安全スイッチは、グロースイッチの分野で使用されもって当業者に精
通した技術及び材料により実現することができる。
図面の簡単な説明
以下、本発明によるスタータ回路のこれらの態様及びその他の態様を、図面を
参照してより詳細に説明する。図面中、
第１図は、スタータ回路が設けられる回路構成を概略的に示し、
第２図は、本発明によるスタータ回路の第１実施例を示し、
第３図は、時間の関数としての温度を示し、
第４図は、本発明によるスタータ回路の第２実施例を示している。
発明を実施するための最良の形態
第１図は、誘導性インピーダンスｂ、放電ランプｃ及びスタータ回路１を具備
する回路構成を示している。この回路構成は、公衆の（交流）電源の如き電源に
接続するための接続端子ａ１，ａ２を有する。この放電ランプｃは、入力端子ａ
１，ａ２と接続され、誘導性インピーダンスｂは、入力端子のうちの一方（本例
ではａ２）と当該ランプに接続される電極ｄ２との間に接続される。このスター
タ回路１は、ランプｃを分流し、電極ｄ１及びｄ２と直列に接続される。
本発明によるスタータ回路１の第１実施例は、第２図においてより詳しく示さ
れる。このスタータ回路１は、グロースイッチ１０、抵抗性インピーダンス１１
及び安全スイッチ１２の順による直列構成を有する。このグロースイッチ１０及
び安全スイッチ１２の各々には、スペース１０ａ，１２ａがそれぞれ容器１０ｄ
，１２ｄにより取り囲まれて設けられる。一対の電流伝導体１０ｂ，１０ｃは、
この封止されたスペース１０ａに入るようにグロースイッチ１０の容器１０ｄを
通される。バイメタル素子１０ｅは、電流伝導体１０ｂ，１０ｃ（本例では１０
ｃまで）のうちの１つに接続され、当該グロースイッチ１０の封止されたスペー
ス１０ａの内側に配される。このバイメタル素子１０ｅは、Ｎｉ２０Ｆｅ７４Ｍ
ｎ６（重量％）の能動側とＮｉ３６Ｆｅ６４の受動側とを有する。この受動側は
、他方の電流伝導体１０ｂに対向している。グロースイッチ１０は、その低温状
態で開状態となる。グロースイッチ１０の封止スペース１０ａは、イオン化可能
な充填物、本例の場合Ａｒ７５Ｎｅ２５（モル％）を３５ミリバールの充填物圧
力で有する。電流伝導体１２ｂ，１２ｃの対は、当該封止スペース１２ａに入る
ように安全スイッチ１２の容器１２ｄを通される。バイメタル素子１２ｅは、電
流伝導体１２ｂ，１２ｃ（本例では１２ｃまで）のうちの１つに接続され、当該
安全スイッチ１２の封止されたスペース１２ａの内側に配される。この安全スイ
ッチ１２のバイメタル素子１２ｅも、Ｎｉ２０Ｆｅ７４Ｍｎ６（重量％）の能動
側とＮｉ３６Ｆｅ６４の受動側とを有する。但し、この安全スイッチ１２の受動
側は、他方の電流伝導体１２ｂに対向している。安全スイッチ１２は、その低温
状態で閉状態となる。本スタータ回路１は、安全スイッチを開くための加熱源を
有しており、かかる加熱源は、この実施例ではグロースイッチ１０と直列接続さ
れる抵抗性インピーダンス１１により形成される。この抵抗性インピーダンス１
１は、１２Ωの値を持つ巻線型抵抗器として作製される。抵抗性インピーダンス
１１は、放射及び伝導によって、当該安全スイッチ１２のバイメタル素子１２ｅ
と熱結合される。この熱結合を強化するために、抵抗性インピーダンス１１は、
熱伝導性接着剤１４により安全スイッチ１２に取り付けられる。
このスタータ回路１はさらに、安全スイッチ１２を開状態に維持するための熱
源を有する。本発明によれば、このような熱源は、安全スイッチ１２の封止スペ
ース１２ａにおいてイオン化可能な充填物により、ここでは、Ｎｅ９０Ａｒ１０
（モル％）により６０ミリバールの充填圧力で形成される。
グロースイッチ１０は、インピーダンス１３を有する分路（ブランチ）により
分流される。このインピーダンス１３は、ここでは容量性インピーダンスである
。ＩＥＣ規格７．１２．１は、最大２０ｎＦの容量値を許容している。ここで使
用されている容量性インピーダンス１３は、５ｎＦの値を持つキャパシタである
。図示の実施例において、当該分路は、容量性インピーダンス１３と抵抗性イン
ピーダンス１１との直列構成を有している。
本発明によるスタータ回路１は、次のように動作する。グロースイッチ１０は
、低温状態で開状態となる一方で安全スイッチ１２は閉状態となる。この回路構
成がスイッチオンとされると、グロースイッチ１０の封止スペース１０ａにおけ
る電流伝導体１０ｂと１０ｃとの間でグロー放電が起きることとなる。このグロ
ー放電は、グロースイッチ１０のバイメタル素子１０ｅを熱する。このバイメタ
ル素子１０ｅは、電流伝導体１０ｃに接続されており、上記熱作用の影響下で電
流伝導体１０ｂと接触するように加熱される。このような接触をなすことにより
、グロー放電が消滅され、電流が放電ランプｃの電極ｄ１及びｄ２を流れ、とり
わけスタータ回路１の抵抗性インピーダンス１１及び誘導性インピーダンスｂを
流れる。この電流は、正しい放電ランプを点灯することを可能にするのに十分な
電子放出がなされる温度まで放電ランプｃの電極ｄ１及びｄ２を加熱する。グロ
ースイッチ１０におけるグロー放電が消失した後に、グロースイッチ１０のバイ
メタル素子１０ｅは、クールダウンし、これによりグロースイッチ１０が開状態
に入るほどに変形されることになる。この結果、ランプｃを通じる電流は中断さ
せられ、誘導性インピーダンスｂは点灯電圧パルスを発生する。このグロースイ
ッチは、ランプｃが点灯電圧パルスの結果として点灯する場合に開状態のままと
なる。ランプｃが点灯そびれた場合には、グロー放電が再び当該グロースイッチ
１０の電流伝導体１０ｂと１０ｃとの間に起こり、その上で電極ｄ１及びｄ２の
加熱及び点灯電圧パルスの発生に係るプロセスがそれ自身で繰り返されることに
なる。抵抗性インピーダンス１１においては、これに流れる電流の結果として、
グロースイッチ１０が閉じられている時間期間にわたって熱が発せられる。この
安全スイッチ１２のバイメタル１２ｅは、抵抗性インピーダンス１１に熱的に結
合されるものであり、これにより加熱される。
第３図において、曲線Ａは、上述した回路構成がスイッチオンとされた後に経
過した時間の関数として安全スイッチ１２の壁部温度Ｔｗを表している。この図
３に例示される壁部温度Ｔｗは、ランプＣの一部上で時点ｔ１（１．２分）での
点灯不良の後、１１０℃という比較的高い値に上昇している。この安全スイッチ
のバイメタル素子１２ｅは、その後、当該安全スイッチ１２が開状態に入るほど
に変形する。安全スイッチ１２が開状態にあれば、その電流伝導休１２ｂと１２
ｃとの間においてグロ一放電が起きることとなる。このグロー放電は、容量性イ
ンピーダンス１３を通じて流れ、そしてグロースイッチ１０及び抵抗性インピー
ダンス１１を通じて流れうる電流によって持続される。安全スイッチ１２の当該
封止スペース１２ａにおけるグロー放電は、安全スイッチを開状態にしておく熱
を放つので、その後の点灯電圧パルスの発生は行われない。開状態においては安
全スイッチ１２により抵抗性インピーダンス１１においてこれ以上の熱の発生は
殆ど行われないので、上記壁部温度Ｔｗは、約４５℃の比較的低い値に数分で低
下する。
ＤＥ ８１５ ３６５で知られるスタータ回路においては、当該安全スイッチの
密封スペースにおける充填物は、該スペースにおいて放電がなされ得ないような
ものが選定されている。この既知のスタータ回路においては、抵抗性インピーダ
ンスが安全スイッチを開状態に維持するための外部熱源として機能しており、比
較的高い壁部温度Ｔｗが安全スイッチが開いた後も維持される（第３図の曲線Ｂ
参照）。したがって、当該回路装置のスイッチオフの後から安全スイッチが再び
閉成状態を呈するのに十分なほど冷まされる前までに、比較的に長い時間がかか
る。
本発明によるスタータ回路においては、これとは対照的に、かかる開成状態が
、安全スイッチ１２が開いた後に安全スイッチの封鎖スペース１２ａにおけるイ
オン化可能充填物におけるグロー放電によって維持される。安全スイッチ１２の
外部部品は、安全スイッチが開成させられた瞬間に次第に冷却することができる
。かくして本発明によるスタータ回路は、短い回復時間を有するのである。
比較的に低い定格電力の低圧放電ランプを始動しかつ給電するための回路装置
に第２図に示されるスタータ回路が用いられる場合には、安全スイッチ１２に対
して十分な熱の発生をなすのに、比較的高い抵抗値を有する抵抗性インピーダン
ス１１が必要である。第２図の実施例においては、比較的に高い抵抗値は、容量
性インピーダンス１３の干渉（ノイズ又は外乱）の抑制効果に対し、特にその供
給電圧の高い高調波成分について不利に働くものではない。但し、第４図の実施
例においては、インピーダンス１１が相対的に高いインピーダンス値を有する場
合に、かかる不利な働きがある。このため、第４図に示される実施例は、インピ
ーダンス１１の抵抗値が比較的に低い場合にのみ満足な機能を呈するのである。
第２図のものに対して一致する部品は、ここでは１００だけ高い参照番号を付
けられている。第４図の実施例において、グロースイッチ１１０は、容量性イン
ピーダンス１１３を専ら有する分路により分流されている。第４図のこの実施例
は、比較的に低い電力の低圧放電ランプを始動しかつ給電するための回路装置に
用いるのに適している。この実施例においてはまた、安全スイッチを開放するた
めの熱源が抵抗性インピーダンス１１１に相当する。しかしながら、グロースイ
ッチ１１０が容量性インピーダンス１１３により専ら分流されるという事実は、
この抵抗性インピーダンス１１１が容量性インピーダンス１１３の上記干渉抑制
効果に悪影響を及ぼすことなく比較的高い抵抗値を有することができるというこ
とを意味しているのである。