JP4915668B2 - Sensor-linked electrodeless discharge lamp system - Google Patents
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Description
本発明は、アマルガム溶解を検知して点灯を制御するセンサ連動型無電極放電灯システムに関する。 The present invention relates to a sensor-linked electrodeless discharge lamp system for detecting lighting and controlling lighting.
従来から、放電管に電極を有さない無電極放電灯と、人の存在を検知する人感センサとを備え、人の存否に応じて無電極放電灯を点灯させるセンサ連動型無電極放電灯システムが知られている。この無電極放電灯は、蛍光灯などの放電灯と異なり、放電管内に電極を有さない。無電極放電灯は、放電管の内部、又は外部に設けられた誘導コイルに高周波電流を供給されることにより高周波磁界を発生させ、そのエネルギーによって放電管内の水銀を励起して紫外線を放射させ、その紫外線を蛍光物質によって可視光に変換することにより発光する。このように、無電極放電灯は、放電管の内部に電極が設けられていないため、電極切れによる不点灯がなく、一般的な蛍光灯などに比べて寿命が長い。 Conventionally, a sensor-linked electrodeless discharge lamp that has an electrodeless discharge lamp that does not have an electrode in a discharge tube and a human sensor that detects the presence of a person and lights the electrodeless discharge lamp according to the presence or absence of a person The system is known. Unlike a discharge lamp such as a fluorescent lamp, this electrodeless discharge lamp does not have an electrode in the discharge tube. The electrodeless discharge lamp generates a high frequency magnetic field by supplying a high frequency current to an induction coil provided inside or outside the discharge tube, and excites mercury in the discharge tube by its energy to emit ultraviolet rays, Light is emitted by converting the ultraviolet light into visible light by a fluorescent substance. Thus, since the electrodeless discharge lamp has no electrode inside the discharge tube, it does not turn off due to electrode breakage and has a longer life than a general fluorescent lamp.
しかしながら、無電極放電灯は、水銀の励起発光を利用しているために、外部の温度や点灯中における放電管の発熱により水銀蒸気圧が変動し、発光が不安定になる。そのため、放電灯の発光特性を安定させるために、放電管内の水銀蒸気圧を一定の範囲に制御すべくアマルガムが封入されているが、アマルガムを封入した無電極放電灯であっても徐々に水銀蒸気圧が低下し、長期間が経過すると通電を開始しても点灯するまでに長時間を要する点灯不良となる。 However, since the electrodeless discharge lamp uses the excitation light emission of mercury, the mercury vapor pressure fluctuates due to the external temperature or the heat generation of the discharge tube during lighting, and the light emission becomes unstable. For this reason, in order to stabilize the light emission characteristics of the discharge lamp, amalgam is sealed in order to control the mercury vapor pressure in the discharge tube within a certain range. When the vapor pressure decreases and a long period of time elapses, even if energization is started, a lighting failure that takes a long time to light up occurs.
従来のセンサ連動型無電極放電灯システムについて、図6乃至図8を参照して説明する。図6は、従来のセンサ連動型無電極放電灯システムの構成を示す。センサ連動型無電極放電灯システム101は、アマルガムを有する無電極放電灯102と、無電極放電灯102を点灯させる点灯部103と、人の存在を検知して人検知情報を出力する人感センサ104と、人感センサ104の人検知情報に基づいて点灯部103を介して無電極放電灯102を点滅制御する制御部105と、各部に電源を供給する電源部106とを備える。
A conventional sensor-linked electrodeless discharge lamp system will be described with reference to FIGS. FIG. 6 shows a configuration of a conventional sensor-linked electrodeless discharge lamp system. The sensor-linked electrodeless
制御部105は、マイコン151とスイッチ153とを有している。マイコン151は人感センサ104からの人検知信号に基づいて人の存在を検知すると、スイッチ153をオンにして無電極放電灯102を点灯し、人の存在を所定時間検知しないときは、スイッチ153をオフにして無電極放電灯102を消灯する。点灯部103は、インバータ回路131を有し、無電極放電灯102に高周波電流を供給する。このとき、点灯部103は、無電極放電灯102の放電電圧が一定になるように、インバータ回路131の動作周波数を制御し、無電極放電灯102の出力を一定にする。
The
図7は、点灯中にアマルガムが溶解せずに点灯不良となるときの動作を示す。時点t1において、マイコン151は、人感センサ104により人の存在を検知するとスイッチ153をオンにし、無電極放電灯102を点灯する。放電管内の水銀蒸気圧は、この時点では十分に高く、通電されると直ぐに点灯する。無電極放電灯102が点灯すると、放電管壁に付着した水銀が温められ水銀蒸気圧が上昇する。続いて、時点t2においてマイコン151は、人感センサ104により人の存在を検知しないとスイッチ153をオフにし、無電極放電灯102を消灯する。無電極放電灯102が消灯すると、水銀蒸気は冷やされ液体又は固体に変化し、水銀蒸気圧は低下する。そして、点灯と消灯が繰る返される間に、水銀蒸気が放電管の蛍光体と反応して化合物となり、放電管内の水銀量が徐々に減少し、水銀量が減少すると水銀蒸気圧も低下する。ここでいう水銀量は、蒸気となっている水銀と、蒸気が冷えて液体、又は固体となっている水銀を対象としており、アマルガム中の水銀や蛍光体と化合した水銀を含まない。こうして水銀量が減少し、時点t3になると水銀蒸気圧が安定して点灯するのに必要な蒸気圧よりも低下し、時点t4において無電極放電灯102に電源が供給されても、点灯するまでに長時間を要する点灯不良となる。
FIG. 7 shows an operation when the amalgam does not dissolve during lighting and a lighting failure occurs. At time t <b> 1, the
図8は、点灯中にアマルガム溶解したときの動作を示す。時点t21のように、長時間の点灯があると、放電管中のアマルガムが加熱されて溶解し、アマルガムから水銀が蒸発して水銀蒸気圧が上昇すると共に、放電管中の水銀量も増加する。このときインバータ回路131の動作周波数は、大きく低下し、その後上昇する動きをする。続いて、時点t22において無電極放電灯102が消灯すると、温度が低下し、水銀蒸気圧は低下するが、水銀量が増加しているので、安定して点灯するのに必要な蒸気圧を保持している。これにより、この後の時点t23において電源が供給されても直ぐに点灯することが可能となる。このように、従来のセンサ連動型無電極放電灯システム101においては、長時間の点灯が行なわれないと、放電管中の水銀蒸気圧が低下し、点灯不良が発生する虞がある。
FIG. 8 shows the operation when the amalgam is dissolved during lighting. When lighting for a long time as at time t21, the amalgam in the discharge tube is heated and melted, mercury is evaporated from the amalgam, the mercury vapor pressure rises, and the amount of mercury in the discharge tube also increases. . At this time, the operating frequency of the
また、放電管にヒータと温度センサを設け、アマルガムを一定の温度に加熱して溶解させて水銀蒸気圧を一定にすることにより、通電後に短時間で点灯する無電極放電灯が知られている(例えば、特許文献1参照)。 There is also known an electrodeless discharge lamp that is provided with a heater and a temperature sensor in a discharge tube, and is heated in a constant temperature and dissolved to make mercury vapor pressure constant, so that it can be turned on in a short time after energization. (For example, refer to Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に示されるような無電極放電灯をセンサ連動型無電極放電灯システムに用いた場合には、ヒータや温度センサを有するためにコスト高となる。
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたものであり、水銀蒸気圧の低下を防止し、無電極放電灯への通電後に短時間で点灯するセンサ連動型無電極放電灯システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described conventional problems, and provides a sensor-linked electrodeless discharge lamp system that prevents a decrease in mercury vapor pressure and lights up in a short time after the electrodeless discharge lamp is energized. The purpose is to provide.
上記目的を達成するために請求項1の発明は、アマルガムが封入された無電極放電灯と、前記無電極放電灯を点灯させる点灯回路と、人の存在を検知して人検知情報を出力する人感センサと、前記点灯回路を調光又は点滅制御する制御部と、を備えたセンサ連動型無電極放電灯システムにおいて、前記アマルガムの溶解開始を検出するアマルガム溶解検出部と、電源投入からアマルガムが溶解するまでの時間を累積計測するタイマと、を備え、前記制御部は、前記人感センサの人検知情報に基づいて前記点灯回路を調光又は点滅制御し、前記計測時間が所定時間に達するまでに、アマルガムの溶解開始を検出すると、該計測時間をリセットして前記調光又は点滅制御を続け、前記計測時間が前記所定時間に達すると、前記人検知情報に拘わらずに前記無電極放電灯を強制点灯させて、アマルガムの溶解開始を検出すると該計測時間をリセットするものである。 In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is directed to an electrodeless discharge lamp in which amalgam is enclosed, a lighting circuit for lighting the electrodeless discharge lamp, and the presence of a person to detect and output human detection information. In a sensor-linked electrodeless discharge lamp system comprising a human sensor and a control unit that performs dimming or blinking control of the lighting circuit, an amalgam dissolution detection unit that detects the start of dissolution of the amalgam, And a timer for accumulating and measuring the time until the solution dissolves, the control unit dimming or blinking the lighting circuit based on the human detection information of the human sensor, the measurement time to a predetermined time If the start of dissolution of the amalgam is detected by the time, the measurement time is reset and the dimming or blinking control is continued, and when the measurement time reaches the predetermined time, the human detection information is concerned. Said forcibly light the electrodeless discharge lamp, in which when detecting the dissolved starting amalgam resets the measurement time.
請求項2の発明は、請求項1に記載のセンサ連動型無電極放電灯システムにおいて、前記アマルガム溶解検出部は、前記点灯回路が有するインバータ回路の動作周波数に基づいて、アマルガムの溶解開始を判断するものである。 According to a second aspect of the present invention, in the sensor-linked electrodeless discharge lamp system according to the first aspect, the amalgam melting detection unit determines the start of melting of the amalgam based on an operating frequency of an inverter circuit included in the lighting circuit. To do.
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載のセンサ連動型無電極放電灯システムにおいて、前記所定時間は、前記無電極放電灯がガス圧減衰特性によって点灯不良となる時間よりも短く設定されるものである。 According to a third aspect of the present invention, in the sensor-linked electrodeless discharge lamp system according to the first or second aspect, the predetermined time is longer than a time during which the electrodeless discharge lamp is lit poorly due to a gas pressure decay characteristic. It is set short.
請求項1の発明によれば、タイマが計測する累積時間が所定時間に達すると、人の存否に拘わらずに無電極放電灯を点灯させるようにしたので、この放電灯の点灯熱によりアマルガムが溶解し水銀蒸気圧が高くなり、従って、通電後に短時間で放電灯を点灯させることができる。 According to the invention of claim 1, when the accumulated time measured by the timer reaches a predetermined time, the electrodeless discharge lamp is turned on regardless of the presence or absence of a person. It melts and the mercury vapor pressure becomes high, so that the discharge lamp can be turned on in a short time after energization.
請求項2の発明によれば、アマルガム溶解を容易に検知することができるので、上記作用効果を容易に得ることができる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、点灯不良が発生する前にアマルガムを溶解させて水銀蒸気圧を高くすることができるので、点灯不良が発生することがなくなる。
According to the invention of
本発明の一実施形態に係るセンサ連動型無電極放電灯システム(以下、放電灯システムという)について図面を参照して説明する。図1は、本実施形態の放電灯システムの構成を示す。放電灯システム1は、放電管を有する無電極放電灯(以下、放電灯という)2と、放電灯2を点灯させる点灯部3と、人の存在を検知して人検知情報を出力する人感センサ4と、人感センサ4の人検知情報に基づいて点灯部3を介して放電灯2を点滅制御する制御部5と、各部に電源を供給する電源部6とを備える。
A sensor-linked electrodeless discharge lamp system (hereinafter referred to as a discharge lamp system) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of the discharge lamp system of the present embodiment. A discharge lamp system 1 includes an electrodeless discharge lamp (hereinafter referred to as a discharge lamp) 2 having a discharge tube, a
放電灯2は、高周波電流が流される誘導コイルを放電管の内部に有している。放電管は、内部が水銀蒸気で満たされており、また、内部にアマルガムを有している。アマルガムは、溶解すると水銀蒸気を発生する。放電管内部の誘導コイルに高周波電流が流されると高周波電磁界が発生し、この高周波電磁界が放電路を形成し、水銀蒸気を励起させて紫外線を発生させ、紫外線が放電管内部に塗布された蛍光体に当たり、可視光を発生する。
The
点灯部3は、インバータ回路31を有し、放電灯2の誘導コイルに高周波電流を供給する。このとき、点灯部3は、放電灯2の放電電圧が一定になるように、インバータ回路31の動作周波数を制御し、放電灯2の出力を一定にする。また、点灯部3はこの動作周波数を制御部5へ送信する。人感センサ4は、例えば、人体から放射される熱線を焦電素子により検出し、人体の動作に応じた熱線量の変化に基づいて人体の存在を検知し、人検知信号を制御部5へ送信する。
The
制御部5は、マイコン51とタイマ52とスイッチ53とを有している。マイコン51は人感センサ4からの人検知信号に基づいて人の存在を検知すると、スイッチ53をオンにして放電灯2を点灯させ、人の存在を所定時間検知しないときは、スイッチ53をオフにして放電灯2を消灯するセンサ制御を行なう。また、マイコン51は、点灯部3が検出したインバータ回路31の動作周波数に基づいてアマルガムの溶解開始を判断し、タイマ52によりアマルガムの溶解開始時からの経過時間を計測する。計測した経過時間が所定の点灯不良時間に達すると、放電灯2を強制点灯させる。
The
図2は、アマルガムが溶解するときのインバータ回路31の動作周波数の動きを示す。アマルガムが溶解すると、動作周波数が所定の周波数Hよりも低下した後に上昇するので、マイコン51は動作周波数の変動に基づいてアマルガムの溶解開始を判断する。
FIG. 2 shows the movement of the operating frequency of the
上記のように構成された放電灯システム1の動作について説明する。図3は、マイコン51が強制点灯によりアマルガムの溶解を行なう動作を示す。時点t1において、制御部5に電源が供給されると、マイコン51は人感センサ4からの人検知信号に基づくセンサ制御を行なうと共に、タイマ52によって累積時間の計測を開始する。続いて時点t2において、マイコン51は、人感センサ4により人の存在を検知するとスイッチ53をオンにし、放電灯2を点灯する。このとき、放電管内の水銀蒸気圧は、放電灯2が設置された時点では十分に高く、通電されると直ぐに点灯する。放電灯2が点灯すると、放電管壁に付着した水銀が温められて蒸気となり水銀蒸気圧が上昇する。時点t3において、マイコン51は、人感センサ4により人の存在を所定時間検知しないとスイッチ53をオフにし、放電灯2を消灯する。放電灯2が消灯すると、水銀蒸気は冷やされ液体又は固体に変化し、水銀蒸気圧は低下する。そして点灯と消灯が繰り返されると、水銀が放電管の蛍光体と反応して化合物となり、放電管内の水銀量が徐々に低下するが、放電灯2が安定して点灯するのに必要な蒸気圧以上なので、点灯不良とならない。
The operation of the discharge lamp system 1 configured as described above will be described. FIG. 3 shows an operation in which the
続いて、時点t4において、タイマ52の計測時間が点灯不良時間TMに達すると、マイコン51は、人感センサ4からの人検知信号に拘わらずに、スイッチ53をオンにし、放電灯2を強制点灯させる。マイコン51が放電灯2の強制点灯を続けると、放電灯2の温度が上昇し、時点t5においてアマルガムが溶解を開始し、アマルガムから水銀が蒸発し、水銀蒸気圧が上昇する。アマルガムが溶解すると、マイコン51は強制点灯を一定時間続けると共に、タイマ52の計測を再スタートする。時点t6において、強制点灯が終了し、放電灯2が消灯すると、放電灯2の温度が低下し、水銀蒸気圧も低下するが、安定して点灯するのに必要な蒸気圧を保持しているので、その後に放電灯2に電源が供給されると直ぐに点灯することができる。そして、マイコン51は、強制点灯を終了するとセンサ制御を再開する。
Subsequently, at time t4, when the measurement time of the
上記の点灯不良時間TMは、放電管内の水銀蒸気圧がガス圧減衰特性によって低下することにより放電灯2が点灯不良となる時間よりも短く設定されている。点灯不良が発生する前に強制点灯によりアマルガムが溶解され水銀蒸気圧が高くされるので、安定した点灯を続けることができる。
The lighting failure time TM is set to be shorter than the time when the
図4は、タイマ52の計測時間が点灯不良時間TMに達するまでに、アマルガムが溶解したときの放電灯システム1の動作を示す。時点t21からt23までは、上述した図3の時点t1からt3までと同様に動作している。続いて、センサ制御によって放電灯2が長時間点灯すると放電管の温度が上昇し、時点t24においてアマルガムが溶解し、水銀蒸気圧が上昇する。マイコン51は、インバータ回路31の動作周波数の変動に基づいてアマルガム溶解の開始を判断すると、タイマ52の計測をリセットする。人の検知が終了し、放電灯2が消灯すると、放電灯2の温度が低下し、水銀蒸気圧も低下するが、安定して点灯するのに必要な蒸気圧を保持しているので、その後に人の存在が検知されて放電灯2に電源が供給されると直ぐに点灯することができる。
FIG. 4 shows the operation of the discharge lamp system 1 when the amalgam is dissolved before the measurement time of the
上述したように、長時間の点灯が無く水銀蒸気圧が低下しても、タイマ52が点灯不良時間TMを計測すると、放電灯2を強制点灯させてアマルガムを溶解し、水銀蒸気圧を上昇させるので、放電灯システム1を通電後に短時間で点灯させることができる。
As described above, even if the mercury vapor pressure is lowered without lighting for a long time, when the
次に、上記実施形態の放電灯システムの変形例について図5を参照して説明する。図5は、放電灯システムの構成を示す。本変形例の放電灯システム1は上述のシステムと異なり、放電灯2を点滅制御でなく調光制御を行なう。点灯部3には、電源部6から直接電源が供給され、マイコン51からの調光信号に基づいて、点灯部3は放電灯2を調光点灯する。
Next, a modification of the discharge lamp system of the above embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows the configuration of the discharge lamp system. Unlike the above-described system, the discharge lamp system 1 of the present modification performs dimming control instead of blinking control. The
マイコン51は人感センサ4からの人検知信号に基づいて人の存在を検知すると、調光信号により放電灯2をフル点灯させ、人の存在を所定時間検知しないときは、調光信号により、出力を小さくして放電灯2を点灯させる。そして、上記実施形態と同様に、タイマ52が点灯不良時間TMを計測すると、放電灯2を強制点灯によりフル点灯させて、アマルガムを溶解し、また、マイコン51がアマルガムの溶解を判断するとタイマ52の計測をリセットする。このことにより、長時間の点灯がなく、水銀蒸気圧が低下しても、アマルガムを溶解し、水銀蒸気圧を上昇させるので、放電灯システム1を、通電後に短時間で点灯させることができる。
When the
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、点灯不良時間の計測を放電灯が点灯している時間の累積で行なってもよい。点灯不良時間の長さを調整することにより、上記実施形態と同等の効果を得ることができる。 In addition, this invention is not restricted to the structure of the said embodiment, A various deformation | transformation is possible in the range which does not change the meaning of invention. For example, the lighting failure time may be measured by accumulating the time during which the discharge lamp is lit. By adjusting the length of the lighting failure time, it is possible to obtain the same effect as the above embodiment.
1 センサ連動型無電極放電灯システム
2 無電極放電灯
3 点灯部(点灯回路)
31 インバータ回路
4 人感センサ
5 制御部
51 マイコン(アマルガム溶解検出部)
52 タイマ
1 Sensor-coupled electrodeless
31
52 timer
Claims (3)
前記アマルガムの溶解開始を検出するアマルガム溶解検出部と、
電源投入からアマルガムが溶解するまでの時間を累積計測するタイマと、を備え、
前記制御部は、前記人感センサの人検知情報に基づいて前記点灯回路を調光又は点滅制御し、
前記計測時間が所定時間に達するまでに、アマルガムの溶解開始を検出すると、該計測時間をリセットして前記調光又は点滅制御を続け、
前記計測時間が前記所定時間に達すると、前記人検知情報に拘わらずに前記無電極放電灯を強制点灯させて、アマルガムの溶解開始を検出すると該計測時間をリセットすることを特徴とするセンサ連動型無電極放電灯システム。 An electrodeless discharge lamp in which amalgam is enclosed, a lighting circuit for lighting the electrodeless discharge lamp, a human sensor for detecting the presence of a person and outputting human detection information, and dimming or blinking control of the lighting circuit A sensor-linked electrodeless discharge lamp system comprising:
An amalgam dissolution detector for detecting the start of dissolution of the amalgam;
A timer that cumulatively measures the time from when the power is turned on until the amalgam dissolves,
The control unit performs dimming or blinking control on the lighting circuit based on human detection information of the human sensor,
By detecting the start of dissolution of the amalgam before the measurement time reaches a predetermined time, the measurement time is reset and the dimming or blinking control is continued.
When the measurement time reaches the predetermined time, the electrodeless discharge lamp is forcibly turned on regardless of the person detection information, and the measurement time is reset when the start of dissolution of the amalgam is detected. Type electrodeless discharge lamp system.
3. The sensor-linked electrodeless discharge lamp system according to claim 1, wherein the predetermined time is set shorter than a time during which the electrodeless discharge lamp is lit poorly due to a gas pressure attenuation characteristic. .
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