JPH01298684A

JPH01298684A - 放電灯始動装置

Info

Publication number: JPH01298684A
Application number: JP13101588A
Authority: JP
Inventors: Hideko Nishimura; 西村　英子; Shinichi Nishimura; 伸一西村
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-05-27
Filing date: 1988-05-27
Publication date: 1989-12-01

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、無接点正温度係数電圧制御要素と有接点電磁
リレーとを用いて、放電灯、特に予熱陰極を有する螢光
灯等を瞬時に始動点灯することができる放電灯始動装置
に関するものである。

〈従来の技術〉従来、放電灯の始動装置として、例えば■コンデンサへ
の充電電圧によって、リレースイッチを開放方向に駆動
して放電灯を点灯する始動装置（特開昭５７−２１０５
９５号公報参照）、あるいは、常閉スイッチと、予熱後
に常閉スイッチを開放方向に自動駆動する自動駆動源と
、放電灯の点灯状態を検出して常閉スイッチを開放状態
に保持する他励駆動源とから構成される装置る（特開昭５７−２１０５９４号公報参照）。一方、■
周囲温度、電圧、電流によってタイマー動作する動特性
開閉器（特開昭６０−２１２９２６〜２８号公報参照）
と、ダイオードと、リレーとにより直並列回路を形成し
て放電灯を即時点灯させる始動装置が知られている（特
開昭８０−２１２９９３号公報参照）。

く発明が解決しようとする課題〉ところで、上記■の放電灯始動装置は、周囲温度変化に
対する回路的考慮がなされていないため、例えば低温始
動においては放電灯が予熱不足になり、点灯率が低くな
る一方、高温始動においては放電灯が予熱過剰になり、
黒化現象等が早期に発生する等の問題がある。また、放
電灯末期等において放電灯が点灯不能になっている場合
であっても、始動失敗、再復帰を繰返してリレー常閉接
点を消耗させるとともに安定器の発熱をもたらし、安定
器の寿命を縮めてしまうという問題がある。

さらに、交流電源系が落雷等により瞬停した場合あるい
は工場等の電力系が一時的に瞬断したり電圧降下して放
電灯が立消えした場合は、電磁リレ−が復帰するまでに
時間がかかり、暫く放電灯を再始動できなかった。また
さらに、始動装置自体の各種故障、例えばリレー接点溶
着あるいは整流素子の短絡等があった場合、放電灯を含
む回路に過電流が流れ、放電灯を破壊してしまうという
問題もあった。

また一方、上記■の始動装置に用いる動特性開閉器は、
熱線膨張原理を採用するため、低温域で応答時間が極端
に遅くなり、また逆に高温域では極端に速くなるという
問題もあって、放電灯始動装置として満足な正温度係数
が得られない結果、放電灯の寿命を縮めたり、放電灯を
破壊してしまうことがあった。そして一方、動特性開閉
器が有接点であるために、過電流時やパルス発生時にス
パークが発生し、接点溶着をおこす要因となり、始動装
置の故障原因になることもあった。

本発明は上記の問題点に鑑みなされたもので、その目的
とするところは、正温度係数の特性向上によって瞬時始
動性および温度対応性を高める一方、上記動特性開閉器
に相当する部分を無接点化することによって故障軽減と
信頼性向上を図り、さらに末期放電灯の異常時における
保護動作を図り、電源に起因する瞬停、瞬断あるいは電
圧低下による放電灯の立消え時再始動をスムーズに行え
、かつ、始動装置の故障時における安全性を確保するこ
とのできる放電灯始動装置を提供することにある。

く問題点を解決するための手段〉上記の目的を達成するための放電灯始動装置は、放電灯
フィラメントの非電源側端子間を流れる電流の一部また
は全部を流すことにより自己発熱して温度上昇し、この
温度上昇とともに自己の抵抗値を増加させる正温度係数
電圧制御要素と、正温度係数電圧制御要素の抵抗値の変
動に対応した電圧変動を検出して上記非電源側端子間を
流れる電流を切断する放電灯始動用リレーとを具備する
ものである。

上記放電灯始動装置は、放電灯始動用り°レーの動作電
圧を調節する可変抵抗素子を付加したものであることが
好ましい。

く作　用〉以上の構成の放電灯始動装置であれば、始動時には、誘
導性安定器、放電灯のフィラメントに通電するとともに
、正温度係数電圧制御要素にも通電することにより正温
度係数型゛圧制御要素をジュール加熱することができる
。その結果、正温度係数電圧制御要素の抵抗値が増加し
、正温度係数電圧制御要素にかかる両端電圧が増大し、
電磁コイルの動作電圧に達する。すると、励磁コイルが
動作してフィラメントの非電源側端子間回路を開くので
、誘導性安定器のはねかえり電圧が発生し、これにより
放電灯を点灯することができる。

上記正温度係数電圧制御要素は、低温始動時には通電開
始時点における素子温度が低く、温度上昇に時間を要す
るので始動時間が長くとれ、フィラメント予熱不足とい
った不点要素をなくすことができ、高温始動時には通電
開始時点における素子温度が高く、温度上昇に時間を要
しないので始動時間が短くなり、フィラメント過剰予熱
を防止することができる。また、正温度係数電圧制御要
素が無接点なので、接点溶着といった故障原因をなくす
ことができる。

また、放電灯末期等の異常時に放電灯の陰極物質が飛散
してしまって放電できない時には、電磁リレーの保持動
作によって上記非電源側端子間回路が切断状態となるの
で、放電灯始動装置を電源から分離することができ、点
灯動作の繰り返し現象がなくなる。

さらに、電源が瞬停あるいは瞬断した場合は、電磁リレ
ーが瞬時に復帰して再始動できる。

一方、始動装置自体の故障時には、正温度係数電圧制御
要素が高インピーダンスまたは断に至ってフィラメント
電流を制限またはしゃ断することができる。

また、上記放電灯始動装置が、放電灯始動用リレーの動
作電圧を調節する可変抵抗素子を付加したものであれば
、放電灯の立ち消え電圧に合わせて放電灯始動用リレー
の動作電圧を調節することによって、電圧低下による放
電灯の立消え時の再始動が可能となる。

〈実施例〉以下、第１図〜第２５図に例示するところに従って本発
明の好適な実施例を説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す基本的な回路図であり
、放電灯ＦＬのフィラメントｆ’１．ｒ２の電源側端子
を誘導性安定器りを介して電源端子Ｒ１Ｎに接続し、フ
ィラメントｆ’ｌ、ｆ２の非電源側端子を電磁リレー２
の励磁コイル２１に接続し、さらにフィラメントｆ’１
．ｆ’２の非電源側端子を、正温度係数抵抗素子１およ
び上記励磁コイル２２により開駆動される常閉接点２１
からなる直列回路に接続している。

正温度係数抵抗素子１として、例えば、金属への通電に
より自己発熱して温度上昇し、この温度上昇とともに自
己の抵抗値を増加させる新規な無接点正温度係数電圧制
御要素（Ｐｏｓｉｔｌｖｅ　Ｔｅｍｐｅｒａ−ｔｕｒｅ
　ｃｈａｒａｃｔｅｒｔｓｔｔｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅ
ｄ　Ｖｏｌｔａｇｅｌ）６ｖｉｃｅ、温度上昇とともに
抵抗値が上昇する素子。

以下ＰＴＶ素子と略称する）を用いてもよい。

上記のＰＴＶ素子の場合、金属として、Ｎ５、比、田、
円、Ｔａ、１ｎ、、Ｗ、またはＺｒ等の単体をあげるこ
とができる。

これらの金属は、常温での抵抗率が比較的太く、融点が
高く、かつ高温時でも酸化による劣化が少ないので、高
温になるまで電流を流して使用することができる。また
、単体であるために、合金と比較して正温度係数を大、
きくとることができる。

また、これらの金属の純度は、大きな正温度係数を得る
ためには高いほど好ましい。

上記ＰＴＶ素子に一定電流を流したときの抵抗値Ｒｐｔ
の典型的な変化特性を第２図（ａ）に示す。

同図では、横軸に発熱時間ｔをとり、縦軸に抵抗値Ｒｐ
ｔをとっている。横軸が発熱時間ｔとなっている理由は
、ＰＴＶ素子に一定電流を流すと素子の温度は時間とと
もに徐々に上昇するので、温度、時間いずれでも正確に
状態を表現できるのであるが、回路素子として用いる場
合、時間をパラメータにとったほうが便利なことによる
。図中点ａは使用可能低温限界、点５〜点ｄは放電灯回
路において通常使用される温度範囲を表し、点Ｃはその
中の常温を表す。点ｅは使用可能高温限界を表す。

点５〜点ｄの使用温度範囲は、通常−２０℃〜１１５℃
位であり、使用可能低温限界ａは一６０℃以下、使用可
能高温限界ｅは８００度℃以上に達する。

このように、一般に使用される点５〜点ｄの範囲よりも
遥かに（数倍も）広い温度範囲ａ　−ｅで自己発熱して
、直線的正温度特性を示すので、比較的大きな電流を流
しても直ちに素子が切断するといったことはなく、大き
な電流の流れる回路に使用することができる。また、素
子が高温に達するので抵抗値変化も大きくとれる。さら
に、小型化が可能となり、熱容量が小さくなるので熱復
帰応答性に優れた素子を得ることができる。そして、点
ｅを超えて通電していると金属の融点付近に達し、抵抗
値Ｒｐｔは飽和し、その後切断してしまうの、ヒユーズ
としての役割を果たさせることも可能である。

ＰＴＶ素子は、例えば、上記金属製導電体の一部または
全部を基体に熱接触させた状態で形成し、該金属製導電
体の両端部にそれぞれリード線を接続してなるものであ
ってもよい。

上記基体は、いかなるものであってもよいが、熱伝導率
の高い材料よりなるものであることが好ましい。例えば
ｎ　０２．５ＬＯ２５ＡＩ２２０３　、Ｓｔ　Ｃｓ　Ｂ
ｅ　Ｏ−。

ＡＱ　Ｎ等の絶縁性セラミックス、耐熱ガラス管、耐熱
製樹脂ボビンを挙げることができる。

「基体に熱接触させた状態」とは、例えば基体上に成膜
した状態でもよく、基体上に金属製導電体を添わせたり
巻き付けたりした状態でもよく、金属製導電体の一部を
基体に挿通固定した状態でもよい。

また、上記金属製導電体の形状はいかなるものであって
もよく、例えば直線もしくは曲線形状、ジクザク形状、
コイル形状、らせん形状を挙げることができる。

上記構成によれば、金属製導電体に発生した熱を基体を
放熱することができ、熱復帰応答性に優れた素子とする
ことができる。この場合、基体の熱容量が大きく、金属
製導電体と基体との接触面積が大きな場合は、基体に熱
が蓄積して熱復帰応答性が劣化するので、金属製導電体
と基体との接触面積を少なめに設定することが好ましい
。

上記ＰＴＶ素子の等化回路は、第２図（ｂ）のように表
すことができる。ここに、ＲｐｔはＰＴＶ素子の純抵抗
値であり「ｆ」の記号は温度とともに変化可能なことを
示している。ＣはＲｐｔと並列に挿入される浮遊容量で
ある。ＦはＰＴＶ素子が過大電流により切断するため、
ヒユーズとして機能することを示している。また、図示
していないが、金属製導電体の形状に応じたインダクタ
ンスも直列に入ることになる。

なお、以下の実施例では、正温度係数抵抗素子１として
ＰＴＶ素子を採用しているが、従来公知の正温度係数サ
ーミスタ（以下ＰＴＣと略称する）あるいは直線性正温
度係数抵抗器（酸化金属を皮膜にしたもの、以下ＬＴＲ
と略称する）等を採用することも可能である。しかし、
ＰＴＣＳＬＴＲを本発明の放電灯始動装置に使用するに
は、使用温度範囲が広く、熱放射係数が大きく発熱後の
熱復帰時間がきわめて短いものを選択することが好まし
い。

第１図において、電源ｅを投入した後の放電灯ＦＬの予
熱期間は第３図（ａ）の如き等価回路で表わされる。同
図において、ｆｌ、　ｆ２は、放電灯ＦＬのフィラメン
ト抵抗、Ｉｓは回路を流れる電流、ＶｓはＰＴＶ素子１
の両端電圧である。この回路においては、フィラメント
ｆ’ｌ、　ｆ’２およびＰＴＶ素子１が急激に熱せられ
、これに従ってＰＴＶ素子１の正特性によって抵抗値Ｒ
ｐｔが急上昇する。この結果、第４図の電圧、電流波形
のグラフに示す如く、ＰＴＶ素子１の両端電圧ＶＳが急
激に上昇する波形となり、他方短絡電流Ｉｓは減少する
波形となる。次に、放電灯ＦＬの始動直前は第３図（ｂ
）の如き等価回路で表わされる。同図のＶＳ′およびＩ
ｓ’は上記した上昇電圧と減少電流であり、電圧ｖｓ′
に合せて電磁リレー２の動作電圧が選定されている。し
たがって、この時点で励磁コイル２２が動作して常閉接
点２１が開放される。

そして、接点開放と同時に安定器りのはねかえり（イン
ダクタンス形の如き高圧パルスＶｐとパルス電流Ｉｐが発生し、放
電灯ＦＬが点灯する。以後、ＰＴＶ素子１が回路から切
離されて、もはや予熱および始動回路は動作しなくなり
定常点灯を続けるとともに、励磁コイル２２には上記動
作電圧ＶＳ′より低い電圧Ｖ　ＩＩＩｐが印加されて、
接点２１を開放し続ける（第３図（ｃ）参照）。

以上のとおり、小さなＰＴＶ素子１を短時間内で自己発
熱させるので、ＰＴＶ素子１における抵抗値Ｒｐｔを速
やかに上昇させることができ、もって、放電灯ＦＬを速
やかに点灯することができる。

また、ＰＴＶ素子１の発熱時は、第２図に示す常温Ｃ点
から始まって室温よりはるかに高い数百℃の所に至るの
で、ＰＴＶ素子１の抵抗値Ｒｐｔの変化動作そのものが
室温の高低に左右されず安定するという長所がある。こ
のことは、本発明の放電灯始動装置は、周囲温度の影響
を受けることなく、高温始動時にも低温始動時にも充分
安定した瞬時始動が可能となることを表している。

第５図（ａ）はＰＴＶ素子１、フィラメンｆ１、ｆ２、
安定器りの抵抗値ないしインピーダンスの温度特性を表
すグラフであり、ｉは一定電流下のＰＴＶ素子１の応答
時間、ｉはフィラメンｒ１、ｆ２の抵抗値、ｉｉは安定
器りのインピーダンスを表す。低温時には、ＰＴＶ素子
１の立上りが第２図の如く低温時の抵抗値Ｒｐｔ（ａ点
〜点す附近）より始まる結果、発熱時間ｔが常温始動時
に比べて長くなり、放電灯始動装置の始動時間もそれに
応じて遅くなる傾向にある。逆に高温時には、ＰＴＶ素
子１の立上りは第２図の高温時の抵抗値Ｒｐｔ（点ｄ附
近）より始まる結果、発熱時間ｔは常温始動時に比べて
短くなり、放電灯始動装置の始動時間もそれに応じて速
くなる傾向にある。この傾向は右下がりのグラフｉに現
れている。

もっとも、低温始動時には、ＰＴＶ素子１の抵抗値とフ
ィラメントｆ１、ｆ２の抵抗値および安定器りのインダ
クタンスはともに低インピーダンスであり、突入電流が
大きくなってＰＴＶ素子１の応答時間は若干早まる傾向
になり、また、高温始動時には、ＰＴＶ素子１の抵抗値
とフィラメントｒ１１ｒ２の抵抗値および安定器りのイ
ンダクタンスはともに高インピーダンスであり、突入電
流が小さくなって、ＰＴＶ素子１の応答時間は若干遅く
なる傾向になる。したがって、ＰＴＶ素子１の実際の応
答時間特性は、第５図（ｂ）のグラフＡに示すように、
第５図（ａ）のグラフｉよりも若干傾きが緩やかになっ
ている。つまり、フィラメンｆＬ　ｆ’２および安定器
りのインピーダンスの正温度変化を利用して、ＰＴＶ素
子１の正温度特性を適性な傾きになるよう補正すること
ができるのである。

また、第５図（ｂ）のグラフＡによれば、低温始動時に
は、ＰＴＶ素子１の応答時間が常温始動時に比べて長い
（例えばグラフから読み取れるように常温２５℃では応
答時間が０．３秒程度であるのが、低温−２０℃では０
．３３秒程度となっている。）ので長時間にわたってフ
ィラメントを予熱することができ、熱電子放出不足とい
った現象を回避できる。また、高温時のホット始動時に
は、ＰＴＶ素子１の応答時間が常温始動時に比べて短い
（例えば常温２５℃では応答時間が０．３秒程度である
のが、高温１０５℃では０．２７秒程度となっている）
ので、発熱時間ｔは常温始動時に比べて短くなり、フィ
ラメント過剰予熱による黒化現象の防止ができる。

また、電源電圧ｅが公称より低電圧の時は短絡電流Ｉｓ
が小さいため、第５図（ｂ）のグラフＢに示すようにＰ
ＴＶ素子１の応答時間は全体として長くなり、熱電子を
充分放出させることができる。

逆に、高電圧時は短絡電流Ｉｓが大きいため、第５図（
ｂ）のグラフＣに示すようにＰＴＶ素子１の応答時間は
全体として短くなり、フィラメント過剰予熱を防止でき
る。

以上のように、ＰＴＶ素子１を用いた本実施例によれば
、低温時または低電圧時は、フィラメントからの熱電子
放出に充分時間を与えることができ、また、高温時また
は高電圧時は予熱時間が逆に短くなるから、周囲温度と
電源電圧ｅのいずれの変動に対しても良好に追従可能な
放電灯始動装置を実現できることとなる。

さらに、上記実施例によれば、異常時保護動作ができる
。例えば放電灯ＦＬの末期には陰極物質が飛散してしま
って点灯できない状態となった場合について説明する。

電圧ｅの印加後ＰＴＶ素子１の抵抗値が増加し、常閉接
点２１が開放動作し第４図の如く高圧パルスＶｐが発生
した時点で放電灯ＦＬが点灯しなければ、励磁コイル２
２には動作電圧以上の電圧が印加され続ける。したがっ
て、常閉接点２１は開放状態を続けるので、高圧パルス
Ｖｐは二度と発生せず、放電灯ＦＬは消灯したままとな
り、従来のように見苦しく点滅を繰り返すといったこと
がなくなる。また、この時には、回路を流れる電流は、
励磁コイル２２を流れる微小電流（この微小電流は電磁
リレー２の動作後の保持電流に相当し、小さな値である
。）のみとなるので、安定器りが過熱することもない。

他方、例えば常閉接点２１の溶着あるいは励磁コイル２
２の切断等の故障時には、電圧ｅの印加後、常閉接点２
１の閉鎖状態が続くので、ＰＴＶ素子１が融点に至って
赤熱切断し、電流を切って安全を保持することができる
。つまり、ＰＴｖ素子１はヒユーズとしての役目を果た
すこととなる。

また、ＰＴＶ素子１自体の特性末期は、ＰＴＶ素子１は
、みずから溶断して予熱回路を開放し、安全を確保しな
がらＰＴＶ素子の寿命を終了させることとなる。

一方、上記実施例によ・れば、再始動動作をさせること
もできる。例えば電源の瞬停あるいは瞬断時には、電磁
リレー２が直ちに復帰動作して常閉接点２１を閉路し、
電源電圧ｅの回復次第、再始動動作することになる。ま
た、電源電圧が一時的に電圧降下して放電灯ＦＬが立消
えた時に再始動させるには、第６図の如く励磁コイル２
２と直列に、限流要素としての可変抵抗器Ｒを接続し、
可変抵抗器Ｒの抵抗値を、電磁リレー２の動作電圧が放
電灯ＰＬの立消え電圧とほぼ等しくなるよう調整選定す
る。すると、電源電圧ｅが立消え電圧以下になって電磁
リレー２の接点２１が閉路しても、正常電源電圧に戻り
次第電磁リレー２が復帰するため、直ちに再始動動作が
できる。

次に、ＰＴｖ素子１を・、フィラメンｆ’ｌ、ｆ２その
ものの機能によって実現した実施例を第７図に基づき説
明する。第７図（ａ）は、放電灯フィラメントｒ１、ｆ
２自らの正温度係数を利用した回路例である。短絡電流
ＩｓでフィラメントＣｌ５ｆ２を予熱し、フィラメント
ｆ’ｌ、ｆ’２が自己加熱で高抵抗に至ってくれば、前
述第４図と同様に電圧Ｖｓが上昇する。

電圧Ｖｓが高波高値電圧Ｖｓ’　に達すると励磁コイル
２２が励磁されて常閉接点２１を開放することができる
。すなわち、放電灯ＦＬのフィラメントｒ１、ｆ２が電
圧制御と時間制御とを兼ねる正温度係数電圧制御要素と
して働くものである。また第７図（ｂ）は片極フィラメ
ントｆ２のみをＰＴＶ素子として用いたものであり、上
記と同様に動作するものである。

第８図（ａ）　、（ｂ）は本発明によるさらに他の実施
例を示す基本回路図であり、放電灯ＦＬのフィラメント
ｆ１．ｆ２の電源側端子を誘導性安定器りを介して電源
端子Ｒ，Ｎに接続し、フィラメントｒｌ。

ｒ２の非電源側端子を、整流素子としてのダイオードＤ
を介して、電磁リレー２の励磁コイル２２、ならびに、
正温度係数抵抗素子１および上記励磁コイル２２により
開駆動される常閉接点２１からなる直列回路に接続した
ものである。上記フィラメントＣ１とＰＴＶ素子１との
間に介在されたダイオードＤの向きは、フィラメントｒ
ｌ側が正極（アノード）になるようにとっている。

第９図は等価回路図であり、放電灯ＦＬの予熱期間は、
第９図（ａ）で表される。これによれば、ダイオードＤ
を介してＰＴＶ素子１を半サイクルごとの導通期間のみ
駆動することとなるが、直流励磁電流分が流れているの
で安定器りのインピーダンスが低下しており、短絡電流
Ｉｓは第１０図の電流波形Ｉｓに示す如く、通常より大
きなものとなる。したがって、ＰＴＶ素子１の発熱時間
ｔはダイオードＤを用いない場合よりも速くなり、かつ
、電圧上昇率も速くなる。そして、ＰＴＶ素子１が高抵
抗に至れば、第９図（ｂ）の等価回路の如く電磁コイル
２２が動作電圧Ｖｓ′に達して常閉接点２１を開放し、
それと同時に高圧パルスＶｐを発生し、もって放電灯Ｆ
Ｌを始動点灯する（第９図（ｃ）参照）。

すなわち第８図（ａ）の実施例によれば、ダイオードＤ
の働きによって、第１Ｏ図の如く、電圧Ｖｓを急速に立
上げ、前述第１図の実施例よりも速く瞬時始動させるこ
とができる。なお、第８図（ａ）の実施例では、点灯時
または異常保護動作時の、ダイオードＤによる各半サイ
クルの阻止期間中、電磁リレー２に電流が流れないので
、電磁コイル２２のうなり、あるいはリレー接点の復帰
現象が発生することがある。これを防ぐには第８図（ａ
）で破線の如く、コンデンサＣを励磁コイル２２と並列
に挿入して平滑してやればよい。

第８図（ｂ）は、放電灯ＦＬの片極フィラメントｒ２自
体を電圧制御要素として用い、かつ、ダイオードＤを挿
入した回路であり、前述第７図および第８図（ａ）と同
様の原理によって始動できる。

次に、第１１図（ａ）は放電灯始動装置の他の一実施例
を示す回路図で、同図（ａ）においては、放電灯フィラ
メントｆ１．ｆ’２の非電源側端子間に始動および雑音
防止用コンデンサＣｏとを並列接続するとともに、ダイ
オードＤｉ、ＰＴＶ素子１、および常閉接点２１からな
る直列回路を接続し、さらに、ＰＴＶ素子１と常閉接点
２１とからなる直列回路と並列に、励磁コイル２２と立
消え電圧調整用可変抵抗器ＶＲＩとからなる直列回路を
接続し、励磁コイル２２と可変抵抗器ＶＲＩとの接続点
と、ＰＴＶ素子１と常閉接点２１との接続点との間に電
磁リレー２の復帰動作阻止用の還流ダイオードＤ２およ
び可変抵抗器ＶＲ２を挿入したものである。

可変抵抗器ＶＲ２は、電磁リレー２の動作電流等を調節
するために挿入されている。電磁リレー２の動作電圧お
よび動作電流は、励磁コイル２２の磁器回路によってか
なりばらつくため、可変抵抗器ＶＲ２を調節することに
よって、電磁リレー２の動作条件を自在に設定でき、上
記ばらつきを補償できる。ばらつきを補償することによ
って、放電灯始動装置の始動速度を一定にして、品質を
安定させることができる。また、可変抵抗器ＶＲ２は、
ＰＴＶ素子１の特性のばらつきを補償するためにも有効
である。しかし電磁リレー２、ＰＴＶ素子１を予め選別
して一定の特性のものを使用しておけば可変抵抗器ＶＲ
２は必ずしも必要なものではない。

ここで、第１１図（ａ）の回路に用いる各要素を具体的
に例示すれば、電源電圧ｅに商用ＡＣ２００Ｖ±６％、
　５（１８２％安定器りに２００Ｖ系単チヨーク形誘導
性インダクタ（基準電流０．４３５　Ａ、インピーダン
ス３４１Ω）、放電灯ＦＬに高出力蛍光ランプ−膜形Ｐ
Ｌ−４０Ｗ、ダイオードＤｌ　、　Ｄ２に一般整流用シ
リコンダイオード、電磁リレー２にｂ接点形式リレー（
動作電圧ＤＣ１６Ｖ、動作電流７．０ｍＡ、保持電流１
．０ｍＡ）　、可変抵抗器ＶＩ？１にメタルグレーズ半
固定ポテンショメータ１００にΩ（Ｂ特性）、コンデン
サＣｏに６０００ｐＦのものを用いている。ＰＴＶ素子
１の温度は非接触赤外線放射温度計でΔ叢１定した。

ＰＴＶ素子１は、セラミック製または耐熱樹脂製のボビ
ンに、純度９９．８％、線径φ０．０ｇｎｖｎｓ線長１
５０ｍｍのＮＬ線（抵、抗温度係数は＋６．ＯＸｌ０−
２／’Ｃ）を巻き付け、両端をリード線に半田付けし、
ニッケルケースで施蓋したものである。このＰＴＶ素子
１について、５０Ｈｚの交流で抵抗値Ｒｐｔを実測した
ところ、２５℃ではＲｐｔ−１，０Ωであった。

上記実施例の場合、放電灯ＦＬの予熱期間は第１１図（
ｂ）の如き等価回路で表され、第９図（ａ）で示したの
と同様になる。したがって、以下、短絡電流Ｉｓ、電圧
Ｖｓ振舞いは第１０図で示したのと同様になる。すなわ
ち、電源投入後、直流脈流短絡電流Ｉｓは３．８Ａから
スタートし、約ｏ、２８秒後の放電直前にはＩｓ　’　
−３，ＯＡに至る。一方、ＰＴＶ素子１の端子間電圧Ｖ
ｓは２■がら上昇して放電直前にはＶｓ’＝１６Ｖ（電
磁リレー２の動作電圧と等しい）となる。この間にＰＴ
Ｖ素子１は、常温２５℃から自己発熱して、少なくとも
ボビンに接触していない部分の温度は約４００℃に至り
、抵抗値（ボビンに接触していない部分と接触している
部分の抵抗値の平均値）は１５Ωに達した。電磁リレー
２の動作電圧が１６Ｖに至れば、第１１図（Ｃ）の如き
等価回路で表されるように、常閉接点２１が矢印のよう
に開放され、安定器りのはねかえり電圧によって、高圧
パルスＶｐが発生し、もって放電灯ＦＬを始動点灯する
とともに予熱回路を切離す。以後、定常点灯時は、励磁
コイル２２が通電されて接点２１が開放保持されるとと
もに、第１１図（ｄ）の如き等価回路に示すように、ダ
イオードＤ２によって電磁コイル２２を流れる電流を還
流させ、電磁リレー２の復帰遅延を行っている。ダイオ
ードＤ１とＤ２との関係は、同図（ｃ）の電磁リレー２
の動作時は同極性、同通電方向であり、同図（ｄ）の電
磁リレー２の保持動作時は、逆極性、通電阻止方向とな
る。一方、放電灯ＦＬの立消え再始動は、同図（ａ）の
可変抵抗器Ｖ１？１を、放電灯ＦＬの立消え電圧にあわ
せて電磁リレー２が復帰するように調整選定すれば、電
源電圧低下に伴う放電灯ＦＬの立消え時に電磁リレー２
が復帰して再始動させることができる。

第１１図の回路においても、第１図、第８図の回路と同
じく、ＰＴＶ素子１が、第２図に示す常温Ｃ点から発熱
して放電灯ＦＬの通常使用温度範囲ｂ−ｄより数倍高い
温度で動作するため、ＰＴＶ素子１の抵抗値Ｒｐｔ変化
動作そのものが安定する。

また、始動時間が０．２８秒程度の速さで瞬時点灯でき
る。このことは従来ラビッドスタート方式の始動時間約
１秒に比べ約１／３であり、また電子点灯方式（約０．
５秒）に比べ約３１５の点灯時間となる。また、上記第
１１図の実施例につき、５秒点灯−５秒消灯の繰返しに
よる寿命テストを行ったところ、１２万回の繰返しに耐
えた。これは、従来のグロー放電管の寿命的５，０００
回に比べ約２０倍以上である。仮に一日２０回点灯する
とすれば、１６年の寿命となり、通常の安定器の寿命７
〜８年よりも長（することができる。

第１２図〜ｍ１８図は、本発明による放電灯始動装置の
他の実施例を示す回路図、および等価回路図である。

第１２図（ａ）の回路は、点灯後の電磁リレー２の保持
を全波直流脈筬で行うもので、誘導性安定器りとして昇
圧型のものを用い、誘導性安定器りの一端と中間タップ
に電源ｅを接続し、誘導性安定器りの両端を放電灯フィ
ラメントｆ’１．ｆ２の電源側端子間に接続し、フィラ
メントｆ’１．！’２の非電源側端子間にダイオードＤ
ｉ　、ＰＴＶ素子１および電磁リレー２により開駆動さ
れる常閉接点２１からなる直列回路を接続するとともに
、ダイオードＤ１と並列に可変抵抗器ＶＲおよび電磁リ
レー２の励磁コイル２１からなる直列回路を、可変抵抗
器ＶＲがフィラメントｆｌ側になるよう接続し、さらに
、常閉接点２１の両端にダイオードＤ３および抵抗器Ｒ
からなる直列回路とダイオードＤ２とを、抵抗器Ｒがフ
ィラメントｆ２側になるよう接続し、可変抵抗器ＶＲと
励磁コイル２１との中間接続点と、ダイオードＤ３と抵
抗器Ｒとの中間接続点とを短絡したものである。上記ダ
イオードＤＩの向きは、フィラメントｆ’ｌの接続され
た側をダイオードＤＩの正極（アノード）に、ＰＴＶ素
子１の接続された側を負極（カソード）にとっている。

上記ダイオードＤ２の向きは、フィラメントｆ２の接続
された側をダイオードＤ２の正極（アノード）に、ＰＴ
Ｖ素子１の接続された側を負極（カソード）にとってい
る。またダイオードＤ３の向きは、抵抗器Ｒに接続され
た側を正極（アノード）に、ＰＴＶ素子１の接続された
側を負極（カソード）にとワでいる。

予熱時は安定器Ｌ１フィメントｆ１．ｆ２　、ダイオー
ドＤｌ　、ＰＴＶ素子１・、常閉接点２１を通して電流
が流れるが、ＰＴＶ素子１が高抵抗に至れば励磁コイル
２２に動作電圧がかがり、常閉接点２１を開放する。そ
して、高圧パルスを発生して放電灯ＦＬが始動点灯する
ことができる。点灯後は第１２図（ｂ）の等価回路に示
す如くダイオードＤＩ。

Ｄ２の逆極性配列により、正の半サイクル時はダイオー
ドＤ１−励磁コイル２２−抵抗器Ｒを通る電路が形成さ
れ、負の半サイクル時はダイオードＤ２−励磁コイル２
２−可変抵抗器ＶＲを通る電路が形成されて、全波直流
脈流が励磁コイル２２に通電され、もって電磁リレー２
が保持動作を続ける。

なお、第１２図（ａ）のＤｌ’　に示す如く、整流素子
Ｄ１′を破線のように２個以上直列に接続すると次のよ
うな効果がある。ダイオードの静特性は、低温になるほ
ど立ち上がりが遅くなる（静特性による順方向通電時の
内部抵抗が大きくなる）ので、１個に比べて２個用いる
と、さらに立ち上がり時間を遅くなり、電源ｅの投入時
直後における回路の直流短絡電流Ｉｓを短時間低減させ
ることができ、突入電流に対して安定器りを保護するこ
とができる。また、立ち上がり時間の遅延に伴い、放電
灯ＦＬの予熱時間を長（することができ、放電灯ＦＬの
長寿命化を図ることができる。また、ダイオード２個の
場合、各々で耐圧を分担する結果、ダイオード１つ１つ
の耐圧を小さくでき、コストダウンすることができる。

また、第１２図（ａ）において破線で示す如く、ダイオ
ードＤ２をダイオードＤｌに直接接続しても同様の作用
を達することができる。さらに、予熱時の負の半サイク
ルに電磁リレー２が動作してしまう場合は、ダイオード
Ｄ３に変えて定電圧ダイオードＺＤを用いればよく、こ
の場合、定電圧ダイオードＺＤを用いることによって、
負の半サイクルに励磁コイル２２にかかる電圧を電磁リ
レー２の動作電圧以下にクリッピングすることができる
。

第１３図は、前述第１２図の回路にＣ接点形式の電磁リ
レー２を用いたものであって、予熱時および始動時には
、接点２３をｂ側に倒してダイオードＤ２を切離し、負
の半サイ・クル時に電磁リレー２を動作させないように
し、点灯後は接点２３をａ側に倒してダイオード°Ｄ２
を接続し、もって前述第１２図（ｂ）と同様に電磁リレ
ー２を保持動作させている。なお、ダイオードＤ４は負
の半サイクル時において電流の流入を阻止するためのも
のである。

第１４図は前述第１２図の回路のフィラメント側にＰＴ
Ｃ（正温度係数サーミスタ）を直列に挿入したものであ
る。ＰＴＣは、第５図（ａ）に示したフィラメンｆｌ、
ｆ’２の抵抗値ｉ１安定器りのインピーダンスｉｉと同
様の温度特性、すなわち、低温になれば抵抗値が減少し
、高温になれば抵抗値が増加するというの特性を有する
ので、ＰＴＣを挿入することによって、ＰＴＶ素子１の
正温度抵抗係数を補正することができる。また、別面、
始動装置自体の各要素に何らかの原因によって故障が生
じた場合（例えばダイオードＤ１のショート等）には、
ＰＴＣが自己加熱で高抵抗になり遂には切断に至り、電
流を遮断して放電灯始動装置を保護することができる。

第１５図は前述第１２図の回路のダイオードＤ３と直列
に負温度係数サーミスタＴｈを挿入したものである。

サーミスタＴｈの役割について以下に説明すると、従来
より、安定器りにおいてＡ種絶縁およびＢ種絶縁のもの
がある。両者安定器の短絡電流は常温ではさほど差がな
い。ところが構造上の誘導磁気回路が異なり、Ｂ種安定
器に比べＡ種安定器の方が振動的要素が小さいので短絡
電流が大きく、特に安定器を直流励磁すると差が大きく
なる。短絡電流が大きいと、低温域のコールド始動時に
予熱不足の傾向になる。そこで同図（ａ）の回路に示す
如く、電磁リレー２を動作させる際、サーミスタＴｈを
入れて、周囲温度変化に応じて電磁リレー２の動作時間
を変化させると低温域の予熱不足が解消される。詳述す
ると、予熱時には同図（ｂ）の等価回路に示す如く、電
磁リレー２と励磁コイルと２２とサーミスタＴｈとが直
列接続になる。

コールド始動時には、サーミスタＴｈが低温のため、常
温より高抵抗になるから、その分だけ電圧Ｖ　Ｓ　／が
高くならないと電磁リレー２が動作しない。つまり電圧
ｖｓ′の上昇に要する時間だけ電磁リレー２の動作時間
が長くなる、これによってコールド始動の接点開放時間
を遅らせることができる。

したがって、上記放電灯始動装置を寒冷地で使用する場
合、初期始動は低温であることが多いので、放電灯ＦＬ
の予熱時間を長くとれるので好都合である。それととも
に、放電灯始動装置自体は安定器の種別を選択せずに、
どの安定器でも使用できることとなる。また、実際に製
造された電磁リレー２の動作電圧および動作電流にばら
つきがあったとしても、電磁リレー２の動作電圧自体が
大きくとれるから、上記動作電圧および動作電流のばら
つきの影響を受けることはなく、点灯速度のばらつきが
減る。

逆に、室内が暖かい場合は、サーミスタＴｈの抵抗値も
下がるので、放電灯ＦＬの予熱時間を比較的短くするこ
とができ、放電灯の過加熱を防止できる。したがって、
陰極附近の黒化現象を少なくできる。

次に、点滅時間が短くても済む放電灯を使用している場
合、第１５図（ｂ）の点線の如＜　ＰＴＶ素子１とサー
ミスタＴｈとを熱結合すれば好適である。

サーミスタＴｈとＰＴＶ素子１とを熱結合させることに
より、特に次のような効果がある。始動点灯後、短時間
の内に再始動させるとき、放電灯ＦＬのフィラメントｆ
ｌ　、　ｆ２の温度は充分下がっていないので、放電灯
ＦＬの予熱時間は少ないほうが、フィラメントｆｌ　、
　ｆ’２の過加熱を防ぐためには好ましい。ところで、
上記放電灯始動装置を始動させた時には、ＰＴＶ素子１
の発熱に伴なってサーミスタＴｈの温度も上昇しており
、サーミスタＴｈが低抵抗になるが、サーミスタＴｈの
熱応答速度は遅いのが通常であるため（例えば数分程度
）、数分以内に再始動させるとき、電磁リレー２が比較
的速く動作することになる。したがって、放電灯ＦＬの
過加熱を防止でき、放電灯ＦＬの長寿命化を達成できる
。また、安定器りに短絡電流が流れる時間をそれだけ短
くすることができ、安定器りのストレスを軽減できる。

このようなサーミスタＴｈとの熱結合は、看板灯等、繰
返して点滅する放電灯始動装置にあっては特に有効であ
る。

第１６図は前述第１５図の回路のダイオードＤ２を、フ
ィラメント「２と、サーミスタＴｈとダイオードＤ３と
の接続点との間に介在させ、新たなダイオードＤ４を、
サーミスタＴｈとダイオードＤ３との接続点とダイオー
ドＤ１とＰＴＶ素子１との接続点との間に介在させたも
のである。サーミスタＴｈには、可変抵抗器ＶＲが直列
に接続きれている。可変抵抗器ＶＲは、電磁リレー２の
動作電流等を調節するために挿入されているものでその
働きは、第１１図において説明したのと同じである。

第１６図（ａ）の回路によれば、始動時は、前述第１５
図と同様に機能するが、点灯後のリレー保持動作は、正
の半サイクル時は同図（ｂ）の等価回路に示す如くダイ
オードＤ１−励磁コイル２２−抵抗器Ｒ１を通して通電
される。負の半サイクルでは、同図（ｅ）の等価回路に
示す如く、ダイオードＤ２−ダイオードＤ４−励磁コイ
ル２２−抵抗器Ｒ２を通して通電される。そして、ダイ
オードＤ４を介してダイオードＤ３を励磁コイル２２と
並列的に接続することにより、励磁コイル２２を流れる
電流を還流、平滑化させ、直流脈流による振動の発生を
防止し励磁コイル２２からうなりが発生しないようにし
ている。それとともに、ＰＴＶ素子１の末期溶断時に電
磁リレー２が即応答できるようにしている。なお、同図
（ａ）の点線に示す如く、ダイオードＤ４の代わりに抵
抗器Ｒを用いても同様の作用を得ることができる。

第１７図は前述第１２図の回路のＰＴＶ素子１のかわり
にＰＴＣを用いたものである。ＰＴＣの予熱初期は低抵
抗であり、時間とともに自己加熱により高抵抗になるか
ら、前述各回路の原理と同様に正温度係数電圧制御要素
として働き、もって放電灯ＦＬを始動点灯する。上記Ｐ
ＴＣを用いる場合、ＰＴＣの熱時定数は緩慢であるため
、点滅時間の短い用途には不向きであるが、その反面、
部品故障等の場合、予熱、始動時に自己加熱によって高
抵抗に至り、電流低減作用で放電灯始動装置を保護する
ことができる（これに対して、前述第８図等においては
ＰＴＶ素子が赤熱溶断して始動装置の寿命が終る）。ま
た、安定器りの周囲温度に対する短絡電流特性を改善す
ることができる。

ｍ１８図は前述第１６図と第１７図とを組合せたもので
、前述第１７図のＰＴＣのかわりにＬＴＲ（直線性正温
度係数抵抗器）を用い、そしてサーミスタＴｈと熱結合
しである。したがって、第１８図ではＬＴＲは予熱時に
その電圧が上昇してくるに伴って高抵抗となり、前述第
１７図の原理と同様に正温度係数電圧制御要素として動
作する。またサーミスタＴｈにより、前述第１５図の原
理と同様に、周囲温度変化に応じて電磁リレー２の動作
時間を変化させ、安定始動できるようにしである。

第１９図（ａ）　〜（ｕ）は前述第１図〜第１８図のＰ
ＴＶ素子１と電磁リレー２を用いた、他の様々な実施例
を示す詳細回路図であって、電源ｅ、薮電灯ＦＬ、安定
器Ｌ１雑防防止・始動用コンデンサＣについては、簡略
のため図示を省略しである。

第１９図（ａ）は、前述第１図の回路に抵抗器Ｒを入れ
たものであって、図に示す如く常閉接点２１と抵抗器Ｒ
とを並列接続してリレー接点に発生するスパークを減ら
したものである。同図（ｂ）は定電圧ダイオードＺＤの
クリッピング作用によって励磁コイル２２に矩形波電圧
を印加するものである。同図（ｅ）は前述第１図の回路
に整流ブリッジＤを用い、予熱始動時は交流励磁で通電
し、点灯後は直流脈流で電磁リレー２を動作させるもの
である。同図（ｄ）は、前述第８図の回路の常閉接点２
１と並列に、ダイオードＤ２をダイオードＤ１と逆極性
に接続して、リレー接点をスパークから保護するもので
ある。同図（ｅ）は前述第８図の回路のダイオードＤ１
と並列にコンデンサＣを接続して、ダイオードＤｉが負
のサイクル阻止を行う際にコンデンサの放電によって急
峻なパルス性の波高値を放電灯ＦＬに印加するものであ
る。同図（ｆ’）は前述第９図の回路にＣ接点形式の電
磁リレー２とコンデンサＣとを用い、接点２３のａ接点
側への切換後、コンデン・すＣによって直流脈流を平滑
して励磁コイル２２に平滑電圧を印加するものである。

同図（ｇ）はＣ接点形式のリレーを用いて予熱始動時に
直流励磁を行い、始動後ａ接点側に切換えて交流電磁リ
レー２を動作させるものである。同図（ｈ）は前述第１
１図のダイオードＤｌの向き等を変えたものであるが、
図の点線に示す如く、ダイオードＤ２に変えて低抵抗Ｒ
１を用いてもよい。

同図（１）は前・連節１１図の回路にＣ接点形式の電磁
リレー２とコンデンサＣとを追加したものであって、接
点２３をａ接点に切換後、接点をＰＴＶ素子１と並列接
続して導通状態にしてやり、ＰＴＶ素子１の末期溶断時
において、電磁リレー２を動作させることができるもの
である。

同図（ｊ）は前述第８図の回路に２つのｂ接点２４．２
５を有するリレー２を用い、かつ、ダイオードＤ２を除
いたもので、始動後、２つのｂ接点２４．２５が開放し
てＰ　Ｔ　Ｖ’素子１を切離すものである。同図（ｋ）
は前述第１２図の回路のＰＴＶ素子１と並列に低抵抗Ｒ
を接続したものであって、ＰＴＶ素子１の溶断時に電磁
リレー２が動作できるようにしである。なお点線に示す
如く低抵抗Ｒに変えてダイオードＤ４を用いてもよいも
のである。同図（Ｊ）は前述第１２図の回路にＣ接点２
６、ｂ接点２７を有する電磁リレー２を用いたものであ
って、予熱始動時は接点２６が開放されているために、
負の半サイクル時に電磁リレー２は動作しない。そして
始動後はＣ接点２６の閉動作によって電磁リレー２を動
作させることができるものである。

同図（■）は上述（ｋ）の回路にＣ接点形式の電磁リレ
ー２を用いたものであって、上記（１）と同様の作用を
なすものである。

同図（ｎ）は前述第１３図の回路の変形であって、ダイ
オードＤ３をＰＴＶ素子１とダイオードＤ４との間に接
続したものである。なお、ダイオードＤ４をＰＴＶ素子
１の反対側に配設しても同様の作用をなすものである。

同図（０）および（ｐ）は、前述第１６図の回路にＣ接
点形式の電磁リレー２を用いたものであって、抵抗器Ｒ
２の値が低くても一方の半サイクル中に電磁リレー２が
動作しない利点がある。

同図（ｑ）は整流ブリッヂ内に電磁リレー２の励磁コイ
ル２２を配設し、整流ブリッジ外にＰＴＶ素子１とＣ接
点２３とを配設したものであって、予熱、始動は直流励
磁、始動後は直流余波脈流で電磁リレー２を動作させて
いるものである。

同図（ｒ）は整流ブリッジの構成要素の一部に抵抗Ｒを
用い、かつ電磁リレー２の応答性を高めるために、ダイ
オードＤ３を配設したものである。

同図（Ｓ）は整流ブリッジ内に励磁コイル２２とＰＴＶ
素子１を配設置、整流ブリッジ外にＣ接点２３を配設し
たものである。

同図（１）は上述図（ｑ）の変形であって、Ｃ接点２８
、ｂ接点２９を用い、Ｃ接点２８が閉路した時、電磁リ
レー２を直流全波脈流で動作させるものである。

同図（ｕ）はＣ接点２８と、ｂ接点２９と、励磁コイル
２２と、ＰＴＶ素子１とをブリッジ内に配設して、予熱
、始動時は直流励磁、始動後は交流励磁により電磁リレ
ー２を動作させる。図（ｕ）の場合、最も簡単な回路構
成で瞬時始動できる。

゛　なお、以上第８図、第１１図、第１２図〜第１９図
のダイオードの極性を全て反転して用いても同様に動作
ができるのは勿論のことである。

次に、第２０図〜第２５図は複数の放電灯ＦＬＩ、ＦＬ
２．・・・を同時に瞬時始動させる放電灯始動装置を、
本発明の実施例として例示したものである。

第２０図は、主回路３ｏと複数の副回路３０−２゜・・
・、３０−ｎで構成された実施例を示す基本的な回路図
である。同図（ａ）において、電磁リレー２は、は複数
極構成の連動す接点ｂ１〜ｂｎを有するものであって、
主回路３ｏには、放電灯ＦＬＩのフィラメントｆ’ｌ、
１’２間に、ダイオードＤ１を通して、ＰＴＶ素子１お
よび接点ｂ１からなる直列回路と、励磁コイル２２とか
らなる並列回路が接続され、副回路３０−２〜３０−ｎ
には、放電灯ＦＬ２〜ｎのフィラメントｆ’１．ｆ２間
に、ダイオードＤ２〜Ｄｎと接点ｂ２〜接点ｂｎとが、
それぞれ直列接続されている。ＬＬ−Ｌｎは安定器、Ｃ
はコンデンサである。

主回路３０の構成は前述第８図の基本回路と同一であっ
て、前述と同様の原理にしたがって始動する。一方、複
数の副回路３０−２〜３０−ｎ側は放電灯ＦＬ２〜ＦＬ
ｎの非電源側にダイオードＤ２〜Ｄｎと接点ｂ２〜接点
ｂｎのみが設けられ、主回路３０のごときＰＴＶ素子１
による時間制御、電流制御あるいは電圧制御は行なわれ
ないが、リレー接点ｂ２〜接点ｂｎが連動接点のため始
動時の高圧パルス発生は主回路３０のパルス発生と同時
に行なわれる。したがって、これによって複数の放電灯
ＦＬ１．〜ＦＬｎが同時に始動、点灯し、点灯後は電磁
リレー２の保持動作によって、主回路３０および副回路
３０−２〜３０−ｎの予熱始動回路が切離されて定常点
灯するとともに保護回路を形成するものである。

なお、第２０図（ｂ）に示す如く主回路３０に複数の電
磁リレー２１−１〜２１−ｎを直列接続して、各接点ｂ
１〜接点ｂｎを駆動するようにしてもよい。

第２１図は異種放電灯および異種安定器を複数組合せて
構成した放電灯始動装置の一実施例を示す回路図である
。同図においてｂ１〜ｂｎは、電磁リレー２の複数極の
連動接点、ＬｌおよびＬ２は単チョーク等からなる低出
力の安定器、Ｌ３およびＬｎはリーケージ昇圧型等から
なる高出力の安定器、ＦＣＬ２０およびＦＣＬ３０は管
の長さが短く放電開始電圧の低い低出力管からなる放電
灯、ＦＣＬ３２およびＦＣＬ４０は管の長さが長く放電
開始電圧の高い高出力管からなる放電灯である。上記安
定器の短絡電流や放電開始に要する予熱時間は互いに異
なり、具体的には、安定器Ｌ１の短絡電流く安定器Ｌ２
の短絡電流く安定器Ｌ３の短絡電流く安定器Ｌｎの短絡
電流の関係にあり、放電灯の予熱開始時間は、Ｆ　ＣＬ
　２０の予熱時間＞ＦＣＬ３０の予熱時間＞ＰＣＩ１２
の予熱時間＞ＦＣＬ４０の関係にある。

このように、安定器の短絡電流や放電灯の予熱時間が異
なるので、同時に複数灯を始動するには、それぞれの特
性を整合させる必要がある。そこで、本実施例では、最
も短絡電流の小さい安定器Ｌ１と最も放電開始時間の長
い放電灯ＦＣＬ２０を主回路３０に配設し、次に短絡電
流の小さい安定器Ｌ２と次に放電開始時間の長い放電灯
Ｆ　ＣＬ　３０を副回路３０−２に配設し、順次、安定
器を短絡電流の小さな順番に、かつ、放電灯を放電開始
時間の長い順番に、副回路３０−３．３０−４．・・・
、３０−ｎを配設した。

具体的には、第２１図の回路に示す如く主回路３０とし
て前述第１１図の回路を採用し、安定器ＬＬと放電灯Ｆ
ＣＬ２０とを配設した。そして、安定器Ｌ２とＦＣＬ３
０を副回路３０−２に配設し、゛安定器Ｌ３とＦＣＬ３
２を副回路３０−３に配設し、安定器ＬｎとＦＣＬ４０
を副回路３０−ｎに配設した。

主回路３０では、安定器Ｌ１の直流励磁を行い、通常よ
りもはるかに大きな短絡電流を流すことによって、放電
灯Ｆ　ＣＬ　２０の点灯開始時間、すなわち電磁リレー
２の動作時間をＦＣＬ４０の点灯開始時間にまで短縮し
ている。副回路３０−２では、ダイオードＤ２と抵抗器
Ｒ２とを接点ｂ２に直列的に接続し、上記電磁リレー２
の動作時間に合わせてＦ’ＣＬ３０のフィラメントが適
性温度まで加熱されるよう調節している。副回路３０−
３では、抵抗器Ｒ３を接点ｂ３と直列に接続し、ＦＣＬ
３２を交流励磁させ、電磁リレー２の動作時間に合わせ
てＦＣＬ３２のフィラメントが適性温度まで加熱される
よう調節している。さらに副回路３０−ｎでは、前述第
７図（ａ）と同様の簡単な回路で、交流励磁によりＦＣ
Ｌ４０を点灯させている。

以上のようにして、連動接点ｂ　１．ｂ　２．・・・、
ｂｎを用いることによって複数の異種放電灯が同時に瞬
時始動点灯できることになる。

なお、上記第２１図の実施例では低出力の放電灯ＦＣＬ
２０を主回路３０に配設したが、高出力の放電灯ＦＣＬ
４０等を主回路３０に配設してもよく、あるいは中出力
の放電灯ＦＣＬ３０またはＦＣＬ３２を主回路３０に配
設してもよい。例えば家庭用螢光灯器具として用いる場
合、切換スイッチで間引き点灯することが多いから、最
後まで点灯させる放電灯を主回路３０に配設することが
、この種の放電灯始動装置に特に好ましい。

ところで、上述の第２０．２１図の放電灯始動装置は、
主回路３０内において放電灯フィラメントが切断した時
はリレーが動作しないので、他の副回路が常に予熱状態
になって安定器および放電灯を劣下させる不都合を生じ
る場合がある。

そこで、安全対策として第２２図（ａ）〜（ｅ）の太線
で示した如（、電磁リレー２の励磁コイル２２を放電灯
のフィラメントを通さず直接電源側に接続するとよい。

同図（ａ）は、前述第８図の基本回路の励磁コイル２２
をダイオードＤ２を介して安定器ＬＬに直列接続したも
ので、フィラメントｒ１．ｒ２の切断時は予熱回路が高
インピーダンスに至って電磁リレ−２が即時応答し、も
って副回路３０−２〜３０−ｎの接点ｂ２．ｂＬ・・・
、ｂｎを切離すことができる。

なお、第２２図（ａ）では、正常動作時に、フィラメン
トｆ’１．ｆ２の抵抗のために電磁リレー２が動作して
しまう時には、電磁リレー２と直列に抵抗Ｒ１を挿入す
ればよい。あるいは第２２図（ｂ）に示す如く、ダイオ
ードＤ２を外し、励磁コイル２２をダイオードＤｌに接
続し、かつ抵抗器Ｒ１’　をフィラメントｆ１と並列に
接続してもよい。

第２２図（Ｃ）は前述第１１図の回路を利用した複数放
電灯点灯型の放電灯始動装置を示し、励磁コイル２２を
放電灯の電源側に接続したものであって、上述第２２図
（ａ）と同様の原理でフィラメントｆ１゜ｆ２の切断時
に副回路３０−２〜３０−ｎのｂ接点を開放し、副回路
３０−２〜３０−ｎを切離すものである。

なお、同図（Ｃ）の回路につき説明を加えると、同図（
Ｃ）の回路は電磁リレー２に高速応答性を持たせたもの
であり、予熱時にＰＴＶ素子１の抵抗値Ｒｐｔが上って
くればダイオードＤＩ−Ｄ４→励磁コイル２２→ダイオ
ードＤ２→常閉接点ｂｌを通る電路によって即応答でき
るようにしたものである。

第２２図（ｄ）は、前述第１２図の回路を利用した複数
放電灯型の放電灯始動装置を示し、抵抗Ｒ３を通して励
磁コイル２２を放電灯の電源側に接続したものであって
、上述第２２図（ａ）と同様の原理でフィラメントｆ１
．ｆ’２の切断時に副回路３０−２〜３０−ｎのｂ接点
を開放し、副回路３０−２〜３０−ｎを切離すものであ
る。、第２２図（ｅ）は、前述第１６図の回路を利用した複数
放電灯点灯型の放電灯始動装置を示し、ダイオードＤ５
を通して励磁コイル２２を放電灯の電源側に接続したも
のであって、上述第２２図（ａ）と同様の原理でフィラ
メントｆｌ、ｆ２の切断時に副回路３０−２〜３０−ｎ
のｂ接点を開放し、副回路３０−２〜３０−ｎを切離す
ものである。

第２３図は複数放電灯を同時瞬時始動させる他の一実施
例を示す回路図であって、上述第２０図〜第２２図の如
く電磁リレー２に複数局の接点を持たせずに、単極動作
させたものであって、特に同種安定器、同種放電灯の始
動・点灯に好ましい。第２３図の回路は、基本的には前
述第８図の回路と同じものであって、予熱始動時は、電
流は電源ｅ→各安定器Ｌｌ−Ｌｎ＝各フィラメントｆｌ
→各ダイオードＤｉ−Ｄｎを通して９点１ど流れ、ｐ点
からＰＴＶ素子１と常閉接点２１との直列接続回路、お
よび励磁コイル２２に分流してｑ点に集中し、続いて各
フィラメント「２に分流し、電源ｅに至る。

この回路では、同方向ダイオードＤ１〜Ｄｎによって各
安定器りの短絡電流はｐ点を通してすべて始動回路に流
入され、逆流が阻止されるから安定器り間の相互干渉が
ない。したがって、前述第８図の回路と同様の原理によ
り始動高圧パルスが各放電灯ＦＬ１．ＦＬ２．・・・Ｆ
Ｌｎ間で発生し、もって複数の放電灯ＦＬ１．ＦＬ２．
・・・が同時瞬時始動・点灯する。また、この回路の場
合、フィラメントが切断したとしても、他の電路から短
絡電流が通電されるため、前述第２０図、第２１図のご
とき電磁リレー２の不動作といった問題点はない。なお
ＰＴＶ素子１、常閉接点２１および励磁コイル２２から
なる第２３図の基本回路の代わりに、前述した８棚の基
本回路を用いてもよいのは勿論である。

第２４図は本発明のさらに他の一実施例を示す回路図で
あって、安定器Ｌ１個によって複数の放電灯ＦＬ１．Ｆ
Ｌ２．・・・を同時瞬時始動させるものである。

第２４図（ａ）の放電灯始動装置は、放電灯ＦＬＹ。

ＦＬ２．・・・ＦＬｎが直列接続されてなり、放電灯Ｆ
ＬＩの非電源側に、ダイオードＤｉ、ＰＴＶ素子１、電
磁リレー２の接点ｂｌの直列回路を接続し、放電灯ＦＬ
２．・・・ＦＬｎの各非電源側には電磁リレー２の接点
ｂ２．・・・ｂｎをそれぞれ接続している。接点ｂ　１
．ｂ　２．・・・ｂｎは互いに連動する。また、ダイオ
ードＤＩと放電灯ＦＬｎのフィラメントｆ２との間には
励磁コイル２２が並列接続されている。

したがって、予熱時は、１個の安定器りの短絡電流によ
って放電灯ＦＬ１．ＦＬ２．・・・ＦＬｎのフィラメン
トを直列的に通電し、ＰＴＶ素子１の抵抗値Ｒｐｔが上
昇すれば、励磁コイル２２の電圧が上昇し、もって瞬時
始動、点灯できることとなる。

また、同図（ｂ）はＰＴＶ素子１を放電灯ＦＬＩ。

ＦＬ２間に配設したものであって、上記同図（ａ）と同
様の原理により始動、点灯できる。

第２５図は本発明のさらにまた他の一実施例を示す回路
図であって、安定器１個にて、複数の放電灯ＦＬＩ、Ｆ
Ｌ２．・・・を直並列的に動作させるものである。同図
（ａ）は回路図、同図（ｂ）　、（ｃ）は等価回路図で
ある。

第２５図（ａ）によれば、電源ｅの一端子Ｒから安定器
りを介して放電灯ＦＬＩのフィラメントｆ’ｌａ　。

ダイオードＤＳＰＴＶ素子１、接点ｂ２、放電灯ＦＬ２
のフィラメントｆ’２ａ　、・・・、放電灯ＦＬｎのフ
ィラメントｆ’ｎａ　ｓ接点ｂ１、放電灯ＦＬ１のフィ
ラメントｒｉｂ　、放電灯ＦＬ２のフィラメントｆ２ｂ
　、接点ｂ　３、−・・、接点ｂｎ、放電灯ＦＬｎのフ
ィラメントｒｎｂ　ｓ電源ｅの他端子Ｎ１の順に電路が
形成されており、ダイオードＤとＰＴＶ素子１との接続
点と、接点ｂｎと放電灯ＦＬｎのフィラメントｆｎｂと
の接続点との間に電磁リレー２２が接続されている。

したがって、放電灯Ｆ　Ｌｌ、Ｆ　Ｌ２．−、　Ｆ　Ｌ
ｎがまだ放電していない予熱時は、同図（ｂ）の如き等
価回路で表される。同図（ｂ）から分かるように、予熱
時は、放電灯ＦＬ１．ＦＬ２．・・・、ＦＬｎが並列接
続の状態で予熱される。予熱によってＰＴＶ素子１の抵
抗値Ｒｐｔが上昇してくれば、電磁リレー２の動作電圧
に至り、常閉接点ｂ１．・・・、ｂｎが開放される。そ
れと同時に安定器りによって、高圧パルスが発生され、
放電灯ＦＬ１．ＦＬ２．・・・ＦＬｎは同時始動する。

そして、点灯後は同図（ｃ）に示す如く、放電灯ＦＬ１
．ＦＬ２．・・・、ＦＬｎが直列接続された状態となっ
て点灯を続ける。

つまり、予熱時の放電灯ＦＬ１．ＦＬ２．・・・は並列
的であり、始動、点灯時は直列的となる。なお、第２５
図（ａ）の構成において、放電灯ＦＬＩのフィラメント
ｆ’ｌａ　、放電灯ＦＬｎのフィラメントｆｎｂ以外の
全てのフィラメントを短絡し、接点ｂ２〜ｂｎを短絡す
れば、前述第８図の回路と同様の構成となる。これによ
って、前述基本回路を用い、また組合わせて応用すれば
、種々の回路ができるものである。

上記のように、第２０図〜第２５図の実施例によれば、
異種放電灯および異種安定器等も含め、複数灯を同時に
瞬時始動でき、また、安定器１個によって複数灯の同時
始動もできる。

〈発明の効果〉本発明によれば、無接点ＰＴＶ素子と電磁リレーとを備
えて、無接点ＰＴＶ素子の両端電圧上昇に対応させて電
磁リレーを駆動し、始動高圧パルスを発生せしめるとい
う技術的手段を講じたため、無接点化により信頼性が向
上するとともに、周囲温度、電圧、電流変化に対応した
正温度係数が得られ、低温から高温に至るまで極めて適
切に瞬時始動時間で点灯することができる。したがって
、放電灯のフィラメント消耗と管壁付近の黒化現象が防
止できる。また、放電灯の始動後は電磁リレーによって
定常点灯できるとともに、放電灯末期には電磁リレーに
よって予熱、始動回路を開放保持する結果、装置全体の
異常時の保護動作を行える。そして、瞬断、瞬停時ある
いは放電灯ＦＬが立消えした場合に電磁リレーが復帰し
て、ただちに再始動でき、機能性に優れた放電灯始動装
置となる。さらに、放電灯ＦＬ装置が故障に至るとＰＴ
Ｖ素子の溶断によってスタータ寿命を終わらせることが
でき装置全体の安全性も確保することができる、といっ
た種々の特有の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す基本回路図、第２図は
ＰＴＶ素子の抵抗値の特性図、第３図は第１図の放電灯
始動装置の等価回路図、第４図は放電灯始動装置の動作
時における電圧、電流波形図、第５図はＰＴＶ素子の応答時間の温度特性図、第６図は
第１図の実施例の変更回路図、第７図、第８図は本発明
の他の実施例を示す回路図、第９図は第８図の等価回路図、第１０図は動作時における電圧、電流波形図第１１図は
本発明の具体的な実施例を示す回路図と等価回路図、第１２図〜第１８図は本発明の他の実施例を示す詳細回
路図と等価回路図、第１９図は上記以外の様々な実施例を示す回路図、第２
０図〜第２５図は複数灯同時始動に供せられる放電灯始
動装置の回路図および等価回路図である。１・・・正温度係数電圧制御要素（ＰＴＶ素子）、２・
・・電磁リレー、　　２１・・・常閉接点、２２・・・
励磁コイル、　Ｌ・・・安定器、ＰＬ・・・放電灯、ｆ
’１．１’２・・・フィラメント、Ｄ・・・ダイオード
、　　　Ｒ・・・抵抗器、ＰＴＣ・・・正温度係数サー
ミスタ、Ｔｈ・・・負温度係数サーミスタ特許出願人　　　西　　村　　英　　子り寵・（Ｑ）第１図佳配直発熱時間ｔ− 負第６図第７図Ｓ第８図４７７一（Ｇ）第９図第１０図動　　　灯第１２図第１３図　　　　　第１４図第１５図第１６図（Ｑ）　　　　　　（ｂ）　　　（ｃ）第、７図　　　
　　第１８図第２０図第２１図第２３図第２４図（ａ）　　　　　　　　　（ｂ）第２５図Ｕ　　　Ｌｌ

Claims

【特許請求の範囲】１、誘導性安定器を介して電源に接続された放電灯を点
灯始動させる放電灯始動装置において、放電灯フィラメ
ントの非電源側端子間を流れる電流の一部または全部を
流すことにより発熱して自己の抵抗値を増加させる正温
度係数電圧制御要素と、正温度係数電圧制御要素の抵抗
値の変動に対応した電圧変動を検出して上記非電源側端
子間を流れる電流を切断する放電灯始動用リレーとを具
備することを特徴とする放電灯始動装置。２、正温度係数電圧制御要素が金属への通電により自己
発熱して温度上昇し、この温度上昇とともに自己の抵抗
値を増加させることを特徴とする上記特許請求の範囲第
１項記載の放電灯始動装置。３、可変抵抗素子を付加し、上記放電灯始動用リレーが
、可変抵抗素子を介して正温度係数電圧制御要素にかか
る電圧の変動を検出する上記特許請求の範囲第１項記載
の放電灯始動装置。４、正温度係数電圧制御要素が放電灯フィラメントであ
る上記特許請求の範囲第１項記載の放電灯始動装置。５、放電灯フィラメントの非電源側端子間を流れる電流
を半波整流または全波整流する整流素子を設けた上記特
許請求の範囲第１項記載の放電灯始動装置。６、上記整流素子による電流阻止サイクルにおいて放電
灯始動用リレーコイルを流れる電流を還流させる還流整
流素子を設けた上記特許請求の範囲第５項記載の放電灯
始動装置。７、還流整流素子と直列に可変または固定抵
抗素子を挿入し、放電灯始動用リレーの動作電流を調節
する上記特許請求の範囲第６項記載の放電灯始動装置。８、放電灯フィラメントの非電源側端子間に正温度係数
サーミスタを挿入した上記特許請求の範囲第１項記載の
放電灯始動装置。９、負温度係数抵抗素子を付加し、上記放電灯始動用リ
レーが、負温度係数抵抗素子を介して正温度係数電圧制
御要素にかかる電圧の変動を検出するものである上記特
許請求の範囲第１項記載の放電灯始動装置。１０、負温度係数抵抗素子と正温度係数電圧制御要素と
を熱的に結合させたものである上記特許請求の範囲第９
項記載の放電灯始動装置。１１、複数の放電灯を点灯させる複数放電灯始動装置で
あって、１つの放電灯は上記特許請求の範囲第１項から
第１０項のいずれかに記載の放電灯始動装置により始動
され、他の放電灯は、上記放電灯始動装置に具備された
放電灯始動用リレーと連動して動作し、当該他の放電灯
のフィラメントの非電源側端子間を流れる電流を切断す
る始動用接点を有する放電灯始動装置により始動される
ことを特徴とする複数放電灯始動装置。１２、上記特許請求の範囲第１１項記載の全ての放電灯
始動装置の放電灯始動時間が、整合されている複数放電灯始動装置。１３、上記放電灯始動用リレーが、放電灯フィラメント
の電源側端子間にかかる電圧変動を検出する上記特許請
求の範囲第１１項記載の複数放電灯始動装置。１４、複数の放電灯を点灯させる複数放電灯始動装置で
あって、各放電灯のフィラメントの非電源側端子にそれ
ぞれ接続された複数の整流素子と、各整流素子を通した
電流を合流させることにより自己発熱して温度上昇し、
この温度上昇とともに自己の抵抗値を増加させる正温度
係数電圧制御要素と、正温度係数電圧制御要素の抵抗値
の変動に対応した電圧変動を検出して上記合流された電
流を切断する放電灯始動用リレーとを具備することを特
徴とする複数放電灯始動装置。