JP2005520295A - 放電ランプ点弧用電気回路、並びにこのような電気回路を組み込んだ電気部品モジュール及び放電ランプ - Google Patents

Abstract

本発明は、電圧源と、この電圧源に電気的に接続された少なくとも１つの第１キャパシタと、少なくとも１つのイグナイタ及び少なくとも１つの第１インダクタから成る直列回路であって、前記第１キャパシタと並列に電気接続された当該直列回路と、前記イグナイタと並列に電気接続された放電ランプであって、放電容器が設けられた当該放電ランプとを有する放電ランプ点弧用電気回路に関するものである。本発明は、このような電気回路に用いる電気部品モジュールにも関するものである。さらに、本発明は、このような電気回路に用いる放電ランプにも関するものである。

Description

本発明は、電圧源と、この電圧源に電気接続された少なくとも１つの第１キャパシタと、この第１キャパシタと並列に電気接続され、少なくとも１つのイグナイタ及び少なくとも１つの第１インダクタから成る直列回路と、前記イグナイタと並列に電気接続された、放電容器が設けられている放電ランプとを有する放電ランプ点弧用電気回路に関するものである。本発明は、このような電気回路に用いる電気部品モジュールにも関するものである。さらに、本発明は、このような電気回路を組み込んだ放電ランプにも関するものである。

照明機器の製造者だけでなく購買者にとっても、電力を節約する必要性は重大な問題として認識されつつある。高圧ナトリウム（ＨＰＳ）ランプは、光度を少なくとも同程度に維持しながらバーナー（放電容器）の効率が高くなるという特徴を有する結果、電力消費量が低くなり、このことは購買者にとって有益であること明らかである。低電力消費を達成するのにこの技術分野において既知の方法は、バーナーの点灯電圧を低くする方法、つまりランプの動作点を低電力側に移す方法である。しかし、この方法を利用すると幾つかの欠点を伴うことになる。これら欠点のうちの１つが、バーナーの点灯電圧を低くすると電気回路への入力電流が増大するため、ランプに電気接続された安定器に過大な負荷がかかることである。一般的に、電流が増大すると、点灯電気回路の部品である安定器やランプのような１つ以上の電気部品の寿命が短くなる。

本発明の目的は、電気回路の一部を形成する電気部品に過度の負荷をかけることなく、比較的低い電力消費量で放電ランプが少なくとも通常の光出力を発生しうるようにする電気回路を提供することにある。

本発明は、この目的のために頭書に記載した種類のランプにおいて、電気回路に、放電容器と電気的に直列接続された第２インダクタが設けられていることを特徴とする。一方において、電気回路に加える動作電圧を比較的低くし、他方において、この動作電圧を低くすることにより増大する電流を、第２インダクタを設けることにより抑制することにより、放電ランプが、比較的低い電力消費量で、従来技術の場合と比較してほぼ同じ光度の光を放射するようにする。従って、放電ランプの発光効率がより高くなる。エネルギー消費量が低くなればなる程、電気回路に組み込まれた電気部品に対する負荷が少なくなり、これら電気部品の寿命が延びる。第２インダクタは、第１インダクタ（安定器）の抵抗値が低すぎて低点灯電圧により生じる電流の増加をほぼ完全には補償できない電気回路に用いるのに特に適している。点灯電圧を下げたことによる電気回路における電流の増加を、第２インダクタにより電流を（この増加にほぼ等しい量だけ）低減させることにより補償するほぼ完全な補償効果により、電流は、従来技術における電気回路の電流とほぼ等しくなる。第２インダクタは、これにほぼ匹敵する機能を有する、即ち電気回路の電流を減少させる機能を有する他の種類の電気部品に置き換え得ること明らかである。このような電気部品の例としては、ＰＴＣ抵抗のような感熱性抵抗や、感光性抵抗がある。

放電ランプは、特にナトリウムを入れた高圧放電ランプにより形成するのが好ましい。しかし、比較的高圧にする放電容器を用いるだけでなく、比較的低圧の放電容器、例えば、特にナトリウムを入れた低圧放電ランプを用いることもできる。このようなランプはＬＰＳランプとも称される。ナトリウムランプだけでなく、高圧水銀蒸気ランプも本発明による電気回路に用いることができる。

好適例においては、２５０ワットの放電ランプを用いた場合に、第２インダクタが好ましくは４Ωとする２Ω〜１０Ωのインピーダンスを有するようにする。第２インダクタのインピーダンスの最適値は、特に、ランプにより処理される電力を含む、電気回路に組み込まれた電気部品の性質及び技術的特性に応じたものとする。

他の好適例においては、放電ランプに第２キャパシタを設け、この第２キャパシタを、第２インダクタと並列に且つ放電容器と直列に接続する。試験の結果、放電ランプに第２キャパシタを設けることにより放電容器の点弧が促進されることが分かった。さらに、第２キャパシタには、動作モードの電気回路に対する安定化効果があり、それにより、電気回路の機能を最適化することができる。第２キャパシタのキャパシタンスは、５ｎＦ〜１５ｎＦの間の範囲内に、特に１０ｎＦの値にするのが好ましい。前述したように、第２キャパシタのキャパシタンスの最適値は、特に、電気回路に組み込んだ他の電気部品の性質及び特性に依存する。

本発明は、このような電気回路に用いる、特にランプに対する付加装置としての電気部品モジュールも提供するものである。電気部品モジュールには、この電気部品モジュールを第１キャパシタに取外し自在に結合するプラグと、この電気部品モジュールを放電ランプに取外し自在に結合するソケットと、これらプラグ及びソケットに電気接続された少なくとも１つの電気部品とを設けるのが好ましい。電気部品モジュールを第１キャパシタ及び放電ランプに結合すると、結果的に電気部品モジュール内に配置された電気部品が電気回路に組み込まれることになる。電気部品モジュールを電気回路に利用することにより、電気回路にある種の適応制御能力を付与することができる。電気回路に対する条件設定を行った適切な電気部品モジュールを電気回路に組み込むことができる。電気部品モジュールと他の電気素子との間を取外し自在に結合することにより、電気部品モジュールの一部を形成する１つ以上の（電気）部品が機能不良となった場合に、電気部品モジュールを簡単に且つ時間をかけずに取り替えることができる。従って、電気部品モジュールが存在することにより、電気部品モジュール内に配置した電気素子に容易に手を加えやすくなる。さらに、組み込み式チョークに対する既存の取付具を、本発明による放電ランプを点弧させるための電気回路の条件を満たすように比較的簡単に変更することができるという他の利点がある。電気部品は、特に電気回路を流れる電流を減少させるように作用するものである。

好適例においては、電気部品は第２インダクタにより形成する。前述したように、第２インダクタの代わりに、これにほぼ匹敵する機能を有する、即ち電流を減少させる他の種類の電気部品を利用することもできる。このような他の種類の電気部品の例としては、好ましくはＰＴＣ抵抗である感熱性抵抗や、感光性抵抗がある。特に好適な例においては、電気部品は、第２インダクタと、この第２インダクタと並列に電気接続した第２キャパシタとにより形成する。

さらに、本発明は、前述したような電気回路で使用する放電ランプを提供するものである。この放電ランプには、放電容器と直列に電気接続した第２インダクタを設けるのが好ましい。インダクタは電流を減少させるため、電気回路に放電ランプを組み込むと、点灯電圧を比較的低くした場合に、光出力を少なくともほぼ同じにしてエネルギー消費量が一般に比較的少なくなる。電気回路における電流が低いため、電気回路に組み込んだ電気部品に対する負荷が一般に小さくなり、これにより電気部品の寿命が長くなる。

本発明を、添付の図面に示す実施例に基づき説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図１は、本発明の第１の好適例に相当する電気回路１を示す線図である。この電気回路１は、交流電圧源２と、この交流電圧源２に電気接続したキャパシタ３と、第１インダクタ４と、インダクタ５とを有する。第１インダクタ４と、イグナイタ５とは、直列回路６を形成し、この直列回路６はキャパシタ３に対して交流電圧源２に並列に電気接続されている。電気回路１には放電ランプ７が設けられており、この放電ランプは、イグナイタ５と並列に接続されてこの電気回路に設けられている。この放電ランプ７には、口金８と、この口金８に電気接続された放電容器９と、この放電容器９に直列に電気接続された第２インダクタ１０とが設けられている。保護のために、放電容器９及び第２インダクタ１０は、口金８に連結された外側バルブ１１内に装着されている。本発明の好適例の利点は前述した通りである。

図２は、本発明の第２の好適例に相当する電気回路１２を示す線図である。この電気回路１２は図１に示した電気回路１と実質的に同じであるが、電気回路１２には異なる好適例の放電ランプ１３が設けられているという点が異なっている。この放電ランプ１３は、口金１４と、この口金１４に電気接続された放電容器１５と、この放電容器１５に直列に電気接続された、第２キャパシタ１６及び第２インダクタ１７からなる並列回路とを有する。この第２キャパシタ１６が存在することにより放電容器１５の点弧が促進される。さらに、第２キャパシタ１６には、特に電気回路１２に対する安定化効果がある。

図３は、本発明による電気部品モジュール２１が設けられた放電ランプ２０を示す。この放電ランプ２０には、口金２２と、この口金２２に接続されたスイッチングセグメント２３と、このスイッチングセグメント２３に連結された外側バルブ２４とが設けられている。電気部品モジュール２１にはソケット２５が設けられており、このソケット２５は、スイッチングセグメント２３の一部を形成するプラグ２６と取外し自在に電気結合されるようになっている。電気部品モジュール２１内には、キャパシタ２７とインダクタ２８とから成る並列回路が組み込まれており、この並列回路はソケット２５に電気接続される。外側バルブ内には放電容器２９が配置されており、この放電容器２９の一方の側は口金２２に電気的に接続されており、他方の側も電気部品モジュール２１を介して口金２２に電気接続されている。キャパシタ２７及びインダクタ２８の双方又はいずれか一方が機能不良となった場合には、電気部品モジュール２１をスイッチングセグメント２３から取外し、適切に機能する電気部品モジュールに取り替えることができる。電気部品モジュール２１をスイッチングセグメント２３に結合することにより、ほとんど遮断のない回路接続が得られる。このように、図３に示す配置は、並列回路が放電容器２９に直列に接続する構成になる。図示する電気部品モジュール２１以外にも、他の電気部品を設けた、若しくは電気部品の相対的な配置を変えた、又はこれらの双方を行った電気部品モジュールも想定することができる。電気部品モジュールは放電ランプと電気回路との間に位置させることもでき、この場合には、（既存の）放電ランプ及び電気回路を新しい構造に変える必要がないことは明らかである。本発明による電気回路を形成するのには、適応性ある電気部品モジュールを放電ランプと電気回路との間に位置させれば充分である。

図１は、本発明の第１の好適例に相当する電気回路を示す線図である。 図２は、本発明の第２の好適例に相当する電気回路を示す線図である。 図３は、本発明による電気部品モジュールが設けられた放電ランプを示す線図である。

Claims (13)

1. 電圧源と、
   この電圧源に電気接続された少なくとも１つの第１キャパシタと、
   この第１キャパシタと並列に電気接続され、少なくとも１つのイグナイタ及び少なくとも１つの第１インダクタから成る直列回路と、
   前記イグナイタと並列に電気接続された、放電容器が設けられている放電ランプと
   を有する放電ランプ点弧用電気回路において、
   この電気回路には、前記放電容器と直列に電気接続された第２インダクタが設けられていることを特徴とする電気回路。
2. 請求項１に記載の電気回路において、
   前記放電ランプが高圧放電ランプにより形成されていることを特徴とする電気回路。
3. 請求項１又は２に記載の電気回路において、
   前記放電容器がナトリウムを含んでいることを特徴とする電気回路。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気回路において、
   前記第２インダクタが好ましくは４Ωとする２Ω〜１０Ωの範囲内のインピーダンスを有することを特徴とする電気回路。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の電気回路において、
   前記第２インダクタが前記放電ランプ内に組込まれていることを特徴とする電気回路。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の電気回路において、
   前記電気回路には第２キャパシタが設けられており、この第２キャパシタは、前記第２インダクタと並列に且つ前記放電容器と直列に電気接続されていることを特徴とする電気回路。
7. 請求項６に記載の電気回路において、
   前記第２キャパシタのキャパシタンスが、好ましくは１０ｎＦとする５ｎＦ〜１５ｎＦの範囲にあることを特徴とする電気回路。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の電気回路に使用する電気部品モジュール。
9. 請求項８に記載の電気部品モジュールにおいて、
   この電気部品モジュールには、
   当該電気部品モジュールを第１キャパシタに取外し自在に結合するプラグと、
   当該電気部品モジュールを放電ランプに取外し自在に結合するソケットと、
   これらプラグ及びソケットに電気的に接続された少なくとも１つの電気部品とが設けられていることを特徴とする電気部品モジュール。
10. 請求項９に記載の電気部品モジュールにおいて、
    前記電気部品が第２インダクタにより形成されていることを特徴とする電気部品モジュール。
11. 請求項９又は１０に記載の電気部品モジュールにおいて、
    前記電気部品が、第２インダクタと、この第２インダクタに並列に電気接続された第２キャパシタとから形成されていることを特徴とする電気部品モジュール。
12. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の電気回路に用いる放電ランプ。
13. 請求項１２に記載の放電ランプにおいて、
    この放電ランプ内には第２インダクタが組込まれていることを特徴とする放電ランプ。
    
    

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