JPH03163798A - 放電管システム及び放電管の寿命を延長する方法 - Google Patents

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、概略的には、放電管に関し、さらに特定すれ
ば、放電管の寿命を延長ずるためのモジュール、回路及
び方式に関する． （従来技術） 放電管は、水銀ガスその池のガス中に放電電流を流し、
それにより、可視の紫外線放射を発生する技術を用いて
いる．蛍光灯ランプにおいても起こっているが、紫外線
放射は管壁の蛍光膜に当たり、これにより、蛍光膜は可
視光線を発生させる．そして、我々は、このｖｒ視光線
を際だった効率で照明に使用している．即ち、放電管は
広く使用されており、従って、その構造の詳細及び使用
方法について、注意が求められる． 例えば、蛍光灯について考えてみることにする．蛍光灯
は、ガラス管を有しており、このカラス管には蛍光膜が
塗布され、その内部には水銀蒸気か充填されており、ま
た、各端部には電極が設置されている．我々は、蛍光灯
をガラス管を支持し且つ電極に電流を供給するようにデ
サ゜インされたランプ固定台に差し入れることにより取
り付ける。

蛍光訂とラング固定台との組合わせを、しばしば、放電
管システムと呼んでいる． ランプ固定台は、安定抵抗と呼ばれる電気的要素を有し
ている．安定抵抗は、交流電流（１１０ホルトの家庭用
電流）からなる外部電力を蛍光灯を作動させるのに必要
な電圧レベル（即ち、高い初期電圧、小電流の低い動作
電圧、そしてオ１シヨンでのヒータ電圧》に変換する． 急速点灯型及び予熱型放電管は二端子電極（各ｔ極は加
熱フィラメントを有している）を用いており、瞬間点灯
型放電管は、一端子電極（電極はその間を流れる電流に
よって加熱されている）を用いている．いずれの型にし
ても、放電管システムをオンにすると、安定抵抗が作動
し、電位，即ち、電圧を放電管の両端に付与する．両電
極間に電気アークを飛ばす電流（即ち、放電管アーク電
流）が起こり、その結果、電子が水銀蒸気に衝突して紫
外線放射を発生する． さらに詳細に述べると、安定抵抗は電ｉ間に交流電圧を
付与する．従って、各ｔｉは、一方の半サイクルでは陽
極となり、他方の半サイクルでは陰極となる．即ち、放
電管アーク電流は、２つの電極間を流れる際、交互に流
れ方向を変える．しかしながら、安定抵抗及び蛍光灯の
電気的特性により、放電管アーク電流の波形は大きく歪
められる． 安定抵抗及び蛍光灯は、通常、蛍光灯が所望の効率で且
つ所望の寿命で作動するように、整合される．その結果
、大きく歪められた放電管アーク電流の波形でも、放電
管の点灯及び規定されたランプ輝度を維持することがで
き、また、ランプのルーメン寿命及びランプ自体の寿命
も、それに、直接支配される．波形は、例えば、実効値
に対するピーク値の比率（即ち、放電管アーク電流の波
高率》が１．７となるように、幾分ゆっくりとその頂点
まで上昇し、しかる後、急激に零まで減衰するようにす
ることができる． しかし、放電管アーク電流のアクションは、電極に塗布
されたバリウムその他の放出性コーティングの空乏によ
り、Ｓ　４Ｌをゆっくりと劣下させる．我々は、しばし
ばこれを「放出コーティングが燃え尽きた」と言ってい
るが、このような劣下は、放電管アーク電流の波高率に
よって影饗される．この点に関し、電極は、典型的には
、自由電子が豊富にあり且つ低活性の希土類酸化物その
他の放出性物質が含浸されている．放電管が始めて取付
けられ且つオンとされると、電極は動作温度まで加熱す
ると共に、放出性コーティングを加熱する．これにより
、電極は、より多くの？％電子を放出し、タウンゼント
電子なだれを起し易くすると共に、放出性コーティング
を構成する物質は決まった場所に接着する．これは、典
型的には、・放電管のオペレーションの１００時間以内
の間に起こる．しかしながら、このプロセスが完了する
までは、放出性コーティングは、放電管アーク電流によ
ってより傷みやすくなっている．言い換えれば、放出性
コーティングは、いつの時点よりもこの時期に早く消耗
または燃え尽き易く、ランプのルーメン寿命及びランプ
自体の寿命を短くする．（発明が解決しようとする課題
） 電極が激しく劣下し、タングステンが露出すると、蛍光
灯は最早使用することができず、交換しなければならな
い．これは、大きな商業的施設におては経費のかかるメ
インテナンスを必要とする。

さらに悪いことに、安定抵抗の場合、発生率は低いが定
期的に古い安定抵抗が壊れていく．ある種のユーザは、
放電管及び安定抵抗の故障を待たず、定期的に全ての放
電管及び安定抵抗を取り替えてさえしている．即ち、放
電管のメインテナンスは極めて高価で且つ時間のかかる
作業で島本．従って、放電管の寿命を延ばす方法を提供
することが要望されている． ｛課題を解決するための手１−ｆ｝ 本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解決し、寿
命の長い放電管システム及び放電管の寿命を延長する方
法を提供することである．本発明は、電極の劣下を遅ら
せることにより、放電管の寿命及びラングのルーメン寿
命を延長させた．本発明の第一の態様によれば、これは
、既存の安定抵抗に適合するように波形調整モジュール
を変更することで、或いは、方形波を発生する安定抵抗
を設置することで、既存のシステムの波高率よりも波高
率を小さく（即ち、約１．７以下に）することによって
達成される．電極の劣下を遅らせることは、本発明の池
の態様によれば、電極上の放出性コーティングの劣下を
遅らせることによって達成される．電極上の放出性コー
ティングの劣下を遅らせることは、使用前に放出要素が
ｔｈ［！により強固に接着するように、製造前、製造中
又は製造後に電極を予熱する等して達或される．これら
技術は、通常に比較して２〜３倍の放電管の寿命及びラ
ンプのルーメン寿命の増加をもたらす．これにより、放
電管メインテナンスの時間、不便さ及びコストを大きく
削減することができる．従って、本発明に係る放電管シ
ステムは、放電管と、小さな波高率を有する放電管に放
電管アーク電流を供給するように、放電管に作動的に接
続された手段を有している．付加的な他の利点として、
小さな波高率を有することは、放電管システムにおいて
消費される同相の電圧及び電流が小さくなることである
．本発明の第一の態様によれば放電管に作動的に接続さ
れた手段は、実質的に方形波であるような放電管アーク
電流を放電管に供給するようになされた安定抵抗を有し
ている．本発明の他の態様によれば、放電管に作動的に
接続された手段は、所定値（従来のＡＮＳＩ値）の波高
率を有する放電管アーク電流を放電管に供給するように
なされた安定抵抗と、そして、放電管アーク電流がこの
所定値よりも小さな波高率を有するように、安定抵抗に
作動的に接続された波形調整手段とを有している， 波形調整手段は、既存の安定抵抗に変更するようになさ
れたモジュールを有しており、このモジュールは、安定
抵抗及び放電管と協働して、小さな波高率を有するよう
にする同調回路を形成する要素を含んでいる．さらに、
このモジュールは、放電管システムの種々のタイフ゜、
例えば、急速点灯型、瞬間点灯型放電管、予熟型放電管
及び／又は高光度の放電管システムの安定抵抗と共に使
用できるようにすることができる． 本発明は、好ましい実施例に基づいて説明されているが
、本発明の精神を逸脱することなく種々の変形又は修正
が可能である． （実施例） 以下、図面を用いて、本発明の放電管システム及び放電
管の寿命を延長する方法について詳細に説明する． 第１図を参照すると、本発明に係る放電管システムは全
体的に参照番号１０を付されて図示されている．一般的
に、放電管システム１０は、１又は２以上の放電管（放
電管１１及び放電管１２）と、そして、放電管に作動的
に接続して縮減した波高率を有する放電管に放電管アー
ク電流を供給する手段とを有している．換言すると、放
電管システム１０は、放電管アーク電流が縮減した波高
率を持つように放電管に電力を供給することにより、電
極の劣下を遅らせる手段を有している．波高率は、以下
に述べるいくつかの方法によって縮減することができる
．しかしながら、初めに、放電管１１、放Ｔｈ管１２及
び及びそれらがどのように支持され且つ電力を供給され
ているのがについて説明する．どの様なタイ１の放電管
も使用することができるが、放電管１１及び放電管１２
は従来の蛍光灯とする．放電管ｌｌは、二端子電極１３
及び二端子電極１４を有している．同様に、放電管１２
は、二端子電極１５及び二端子電極１６を有している．
放電管１１及び放電管１２は、従来の蛍光灯ランプ固定
台１７に差し込まれ、これにより、電極はランプ固定台
１７内の安定抵抗１８に接続される． 波高率の縮減は、放電管１１及び放電管１２＃．びに安
定抵抗ｌ８に適合するように波形ｆＩ整モジュール２０
を変更することにより、放電管システム１０内で達或さ
れる．波形調整モジュール２０は、例えば、カプセル内
又はその他の適当なハウジグ内に収容された回路板等に
適当な方法によって装着された回路を有している．波形
調整モジュール２０はランプ固定台１７内に設置される
，ランプ因定台１７内においては、放電管システム１０
を製造する方法を説明する際に後述するが、波形調整モ
ジュール２０は既存の固定台回路に配線されている． ラング固定台１７では、入力配線２１及び入力配ＭＬ２
２により、安定抵抗１８を、端子Ａ及び端子Ｂを介して
、１１０■交流電−ａ（図示されていない）等の種々の
交流電流からなる外部電源に従来周知の方法によって接
続することができるように配線されている．さらに、安
定抵抗１８は、それぞれ従来周知の方法によって、出力
配線２３及び出力配線２４により、放電管１１の二端子
ｔｉ１３に接続されており、出力配線２５及び出力配線
２６により、放電管ｌ２の二端子電［，１５に接続され
ており、そして、出力配線２７及び出力配線２８により
、放電管１１及び放電管１２の二端子電＃２ｌ４及び二
端子電極１６に接続されている．波形調整モジュール２
０は、入力配線２１及び入力配線２２のいずれかを断線
して、この配線の断線位置に波形ｒＡ整モジュール２０
の端子３１及び端子３２を接続することにより、ランプ
固定台１７に接続される．第１図では、入力配線２１が
このために断線されている．さらに、出力配ａ２３及び
出力配線２４が図示された位置で断線され、波形ｉｒ１
整モジュール２０の端子３３〜端子３６がこれら断線位
置に接続されている．第１図では、これら断線を図示す
るために、「Ｘ・・・Ｘ』を用いた．このように波形調
整モジュール２０を接続すると、放電管システム１０は
縮減した波高率を有するように動作し、これにより、放
電管ｌ１及び放電管１２の寿命及びルーメン寿命を延長
する．勿論、波形調整モジュールを既存の放電管システ
ムに接続する詳細な方法は、その波形ｙＩ整モジュール
に使用されている波形調整回路によって異なっている．
従来周知の要素を用い従来周知の方法に従ってデザイン
されたどのような回路であっても、その回路が既存の放
電管及び安定抵抗と協働して放電管アーク電流の波高率
をａ減することができる限りにおいて、本発明の概念内
として使用することができる．急速点灯型放電管、予熱
型放電管及び瞬間点灯型放電管に使用するのに適した波
形調整モジュールの回路例を、以下説明する．第２図を
参照すると、波形調整モジュール２０で使用される回路
の概略的な回路図が図示されている．この波形ＦＡ整モ
ジュール２０は、急速点灯型放電管の放電管システムｌ
Ｏにおいて、安定抵抗１８並びに放電管１１及び放電管
１２とｔＩＡ的してして動作する．一般的に、波形調整
モジュール２０は、端子３１と端子３２との間に直列に
接続されたインダクタンスＬ　とフユーズＦ１を有す１ る同調ジャイレー夕回路を含んでいる．インダクタンス
し　は、別のインダクタンスＬ２に相互にｌ 関連している．インダクタンスＬｌ及びインダクタンス
Ｌ２は、変圧その他の手段により人工的に同期させた従
来周知の誘導性デバイスとすること？できる．典型的に
は、インダクタンスＬ１は、それ自身で、ほとんどの放
電管システムの放電管アーク電流の波高率を改善するも
のであり、従って、かかる放電管システムにおいて必須
の要素となる．インダクタンスＬ１及びインダクタンス
し２の値は、半導体スイッチ、ダイオード又はトランジ
スタＱ１及び回ｎ（ｆ！述するトランジスタＱ〜Ｑ　　
ダイオードＤ　〜Ｄ　　抵抗Ｒｌ及び２　　　　９’　
　　　　　　　　　　１　　　　４’Ｒ　並びに電流整
流器Ｒｇ■〜Ｒｇ４を含む）内２ のコンデンサＣ１と協働するように、周知の回路デザイ
ン技術を用いて選択される． 作動電圧が、ダイオードＤ　〜Ｄ６、フィルタ５ コンデンサＣ　及び放電抵抗Ｒ３を含むダイオー２ ドブリッジを介して、回路に供給される．電圧が、イン
ダクタンスＬ１に誘導結合されたインダクタンスＬ２を
介して、このダイオードブリッジに供給される． ジャイレータネットワーク内の電圧シフチングは、コン
デンサＣ１の両端にダイオードを使用し又はトランジス
タＱ１（又はその他のタイプのスイッチ）を、１つの時
間シーゲンスでかつ１つのデューティサイクルでトリガ
オフして完全飽和状態とすることにより、インダクタン
スＬ１を流れるｔ流の時間変化率とコンデンサ０１両端
の電圧の時間変化率とが調波間係となるような且つ同期
するようにすることにより達或される．コンデンサＣ１
の電圧シフチングは、また、電気的負荷を減少させ、か
かる回路内の全てのコンデンサの有効寿命を延長させる
利点を有している．これは、そのような回路では、コン
デンサを半サイクル毎に充電及び放電することを要しな
いためである．トランジスタＱ１に関して述べると、ト
ランジスタＱ１は、本発明の稍神を逸脱することなく、
その駆動回路と共に、可変制御器を持たない（トランジ
スタＱ１及び関連する回路には、これが設けられている
）電圧シフチングを発生させるダイオ一ドと交換するこ
とができる． トランジスタＱ１の飽和及び完全解放リミットを得るた
めの適切なタイミングは、他のコンポーネントによって
も達或される．トランジスタＱ５及びＱ６は、トランジ
スタＱ４及びＱ７によってそれぞれ駆動される差動増幅
対を楕成する。端子３５及び端子３４の間には、ピーク
電圧か約５ボルトの正弦波形を有ずる交流電圧が現れる
．トランジスタＱ７のベースは、端子３５の電圧か付与
され、また、トランジスタＱ４のベースは、端子３４の
接地零電圧が付与される．ダイオードＤ５及びＤ　　コ
ンデンサＣ２及びブリーダ抵抗Ｒ３６゛ は、端子３５と端子３４との間に存在する交流電圧を、
ダイオードＤ　及びＤ６が一緒に接続され５ ている（＠子３４を参照）接続点に約５ボルトの直流電
圧を付与するように変圧する． 端子３５の電圧が端子３４の接地零電圧を通過して上昇
した時、差動増幅器のトランジスタＱ８及びＱ９はオフ
セット状態となる．しかる後、駆動トランジスタＱ３は
、完全飽和するようにトリガされ、従って、出力負荷ト
ランジスタＱ２のベースを零電位にクラングし、トラン
ジスタＱ２をオフとする．その時、抵抗Ｒ４及びダイオ
ードＤ１が一緒に接続されている接合点における直流電
圧は、おおむね、 Ｒ　／（Ｒ１＋Ｒ２）×Ｖ３６ １ となる（ここで、Ｖ３６は端子３４の基準電圧である）
．これにより、トランジスタＱ１が完全飽和するように
十分なバイアス電流を提供する．端子３５の電圧がピー
ク電圧を通り再び零電圧に戻り、さらに端子３４の接地
零電圧を通過していく時、差動比較プロセスは逆に行わ
れ、トランジスタＱ　はオープンとなる．トランジスタ
Ｑ１は、ｌ 端子３５の電圧が再び零を通過し、さらに端子３５に対
して正となるまで、オープンのままで維持される。

放電管システム１０のフレームワーク内において、端子
３４と端子３５との間の交流電圧は、放電管１１の二端
子電極１３に対する連続的な且つ適当な加熱電圧と、そ
して、ダイオードＤ５及びＤ　　コンデンサＣ２及び抵
抗Ｒ３を介して、ト６゛ ランジスタＱ１〜Ｑ９からなる電圧シフチング回路の動
作電圧とを提供する．一発光ダイオードＤ７か、端子３
４と端子３５の間において抵抗Ｒ５と直列に接続されて
おり、それにより、電源がオンで且つ回路が動作中であ
ることの表示を提供する．回路か切れた場合、例えば、
フユーズＦ１の溶断、主変圧器又は副変圧器のショート
又は解放がありた場合、ダイオードＤ７はトラブル解決
のために消灯する． 放電管システム１０のフレームワーク内において、コン
デンサＣ１は、放電管ｌ１に対する電流波形調整パスの
構或要素の１つとなる．放電管の有効負抵抗と平衡する
正味のインピーダンスは、（ａ＋ＪｂＪの正の値となる
．ここで、インダクタンスＬ１のリアクタンスは、放電
管安定抵抗変圧器Ｔ１の間の共没複素数として変換され
、以下の式で表される． ？、Ｚは全放電管ネットワークに対する入力位置〈端子
Ａと端子Ｂとの間における〉のインピーダンスである．
ｚ１■は、内部抵抗及び安定抵抗変圧器Ｔ１の主巻線を
含むインダクタンスＬ１のインピーダンスである．ギリ
シャ文字オメガ（ω）はネットワークのラジアン周波数
である．Ｍは放電管安定抵抗変圧器Ｔ１の相互インダク
タンスで？り，Ｍ＝κＬ２・Ｌ８として表される（κは
結合係数）．Ｚ２■は、変圧器Ｔ１の二次巻線、放電管
のインピーダンス及びコンデンサＣｔのリアクタンスを
含む変圧器Ｔ１の二次側のインピーダンスである．Ｚ　
　は、Ｒ　　十Ｊ（ωしｓ十Ｘｃ２２　　　　　　Ｌ １》となる．即ち、放電管安定抵抗変圧器Ｔ１のいずれ
の側からみた時のインピーダンスは、のレベルに変圧さ
れた、他方の測の共役複素数となる．従って、放電管に
対する全電流波形調整バスは、所望の所定の正の抵抗を
供給するのみならす、放電管に対し基礎周波数でエネル
ギの最高効率伝送を達成できるように同調する適当なり
アクタンスとを提供するジャイレータネットワークを有
している．このジャイレータネットワークは、また、放
電管が最大の寿命を持ち得るような最適電圧及び電流波
形を提供する． 相互作動するジャイレータネットワークを挿着すること
により、放電管の寿命及びルーメン寿命は、放電管を単
に安定抵抗に接続した場合に比べて、延長される．この
寿命延長は放電管アーク電流の波高率のａ減によって達
成され、この波高率の縮減は、ジャイレータのりアクタ
ンスを正確に同調させることにより、また、放電管アー
ク電流波形の調整により、波形がいかなる鋭いピークも
持たないようにすることにより達成される．鋭いピーク
は、一般に、電極のバリウムその他のコーティングを空
乏とし、且つ失わせる．ジャイレータネットワークは、
放電管が交７Ｍ　Ｎ流の各半サイクルにおいて燃焼して
いる時、高い誘導性安定抵抗変圧器と通常関連する電流
サージに作用する．寿命の延長は、また、急速始動シス
テムに対して始動サイクルを改善することによっても達
或される．この始動サイクルは、ジャイレータネットワ
ークを通じて、始動プロセス中に電極加熱電圧を増加さ
せる．始動又はアークの発生前に、陰極の適切な加熱が
行われ、これによって、ｌ＃ｋ［！の寿命が延長する． さらに、ルーメン寿命の延長は、電力の負荷を減少する
ことによっても達成される．この電力負荷の減少は、放
電管への電圧及び放電管アーク電疏の波形を鋭いピーク
を持たないように制御することによってもたらされる．
一般に、電流波形中の鋭いピークは、蛍光膜に非回復性
の腐食をもたらす． 衝突周波数フリッカの減少は、作動コンポーネントを正
確に同調させて光出力の波形と調和させることによって
もたらされる． さらに、放電管システムの効率は、放電管の力率を改善
することによって改善することができる。

再び、放電管システムの同調は、ジャイレータネットワ
ークを通じてのインピーダンスの変換により、全ての放
電管アーク電流の位相ずれを修正する．ＲＦＩ／ＥＭＩ
が波形フィルタにより減少するため、効率は向上する．
また、波形フィルタにより、放電管に対する遷移とサー
ジ保護が得られる． 次に、第３図及び第４図を参照すると、本発明の他の実
施例に係る放電管システム１００及びそれに使用されて
いる放電管１２０の詳細を示す回路図が図示されている
．放電管システムｌ００は、多くの点において、放電管
システム１０に似ており、以下に説明する点でのみ相違
している．分かりやすさのために、放電管システム１０
０内の要素に付した参照番号は、放電管システム１０の
同様の要素に対し付けた参照番号にｌＯＯを加えたもの
とした． 放電管システム１００は瞬間点灯型の放電管システムで
あって、一端子電極を有する従来形式の１又は２以上の
放電管を有している（即ち、放電管１１１は一端子電極
１１３，１１４を有しており、一方、放電管１１２は一
端子電極１１５、ｌ１６を有している）．放電管１１１
及び放電管１１２は、従来のラング固定台１１７に差し
込まれている．これら放＠管Ｉｌ１及び放電管１１２は
、従来の安定抵抗１１８によって、電力を供給されてい
る．この安定抵抗１１８は、外部交流電流に接続された
入力配線１２１、１２２と、そして、放電管１１１及び
放電管１１２に接続された出力配Ｉｌ１２３、１２５、
１２７及び１２８を有する．本発明によれば、波形調整
モジュール１２０は、入力配．Ｉ！１２１、１２２のい
すれかと、そして、安定抵抗１１８の出力配線１２７、
１２８に、「Ｘ・・・Ｘ」として示された位置において
入力配線を切断し、しかる後、第３図に図示されている
切断位置において、波形調整モジュール１２０の端子１
３１〜１３６に接続する．これにより、放電管システム
１０について述べたのと同様にして、波高率をａ減する
．波形調整モジュール１２０に使用される回路ｃ．ｔ、
放電管システム１０に使用されているものと極めて類似
している． 波形ｉ’；ｔｍモジュール２０と相違して、波形調整モ
ジュール１２０の発光ダイオードＤ７及び抵抗Ｒ５は、
インダクタンスＬ１の間に接続される。

しかしながら、そのＩｆｆ能は波形Ｍｌモジュール２０
のものと同様である．即ち、電流が切れると、ヒューズ
Ｆ１が開き、発光ダイオードＤ７はトラブル解決のため
に消灯する．さらに、放電管１２０は、波形調整モジュ
ール２０には含まれていないコンデンサＣ３と抵抗Ｒ６
を有している．コンデンサＣ　及び抵抗Ｒ６は、同調ジ
ャイレータネ３ ットワークの一部として出力配線１２８に接続される．
放電管システム１００の放電管１１２は、本質的に放電
管１１と独立したインピーダンス特性を維持するため、
放電管アーク電流の波高率を最大限に改善するためには
、同調ジャイレータ回路と関連して放電管アーク電流波
形を精密に同調させることが必要である．この精密同調
は、コンデンサＣ　と低抗Ｒ６によって達成される．放
電３ 管１２０に用いられる正確な回路及びどのように放電管
１１８に接続するかは、放電管アーク電流の波高率をｉ
ａ減しランプルーメン寿命及びランプ寿命を延長しつつ
、本発明の精神を逸脱することなく変更することかでき
る． 第５図及び第６図を参照すると、本発明の他の実施例に
係る放電管システム２００及びそれに使用されている波
形調整モジュール２２０の詳細を示す回路が図示されて
いる．放電管システム２００は、多くの点において、放
電管システム１０に似ており、以下に説明する点でのみ
相違している．分かりやすさのために、放電管システム
２００内の要素に付した参照番号は、放電管システム１
０の同様の要素に付した参照番号に２００を加えたもの
とした． 放電管システム２００は予熟点灯型の放電管システムで
あって、二端子電極を有する従来形式の１又は２以上の
放電管を有している（ｕｕち、放電管２１１は二端子電
４１！２１３、２１４を有している）．放電管２１１は
、従来のランプ固定台２１７に差し込まれている．この
放電管２１１は、従来の安定抵抗２１８によって、電力
を供給されている．この安定抵抗２１８は、外部交流電
流に接続するための入力配線２２１、２２２と、放電管
２１１の二端子電［ｉ２１３，２１４に接続された出力
配線２２３、２２４、２２７及び２２８とを有する かかる配線によって、波形調整モジュール２２０のコン
デンサＣ。は、入力配線２２１と入力配線２２２の間に
接続され、一方、波形！！Ｉ整モジュール２２０の他の
コンポーネントは、第６図に図示されているように、出
力配線に接続される６波形調整モジュール２２０の回路
は、従来の回路デザイン技術とコンポーネントを用いて
、波形調整モジュール２２０内の安定抵抗２１８及び放
電管２１１の組合わせを同調するもので、これにより、
ランプ始動を改善し波高率を縮減する．ルーメン寿命及
びランプ寿命の延長が得られることは、上述と同様であ
る。

この回路は、直流電圧は維持するが、端子２３３と端子
２３５の間の電圧は変化するダイオードＤ８〜Ｄｌ１か
らなるダイオードブリッジ装置を存している．入力配線
２２１及び入力配線２２２には交流電流が付与されされ
るため、初め、オープン回路電圧か二端子電極２１３と
二端子電ｆ！２１４の間に発生する．同時に、初め、静
電直流電圧が端子２３３と端子２３５の間に発生ずる．
この静電直流電圧により、電流か抵抗ブリッジＲ１及び
Ｒ２を通って流れ、コンデンサＣ１をＩ＝Ｃ（　ｄ　ｖ
　／　ｄ　ｔ　）の割合で電圧ｖ１まで充電する．抵抗
Ｒ３及びダイオードＤ　により電圧Ｖ　まで１■ 到達し且つ所定の状態に調整されると、シリコン双方向
電圧トリガスイッチＭ１の破壊電圧を越えることになる
．これにより、トリガスイッチＭ１を充電して、電流の
ための低インピーダンスパスを提供し、トランジスタＱ
２のベースに電流を流すと共にトランジスタＱ３に電圧
を付与する．トランジスタＱ２をオンとすると、トラン
ジスタＱ１は続いてオンとなり、これは、トランジスタ
Ｑ２のオン状態を促進する．トランジスタＱ３のＦＥＴ
における電圧は、トランジスタＱ３がオン状態となるよ
うに作動させる電圧であり、次に、トランジスタＱ２が
オン状態となり、従って、低インピーダンスパスか、ト
ランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３及びダイオードＤ２、Ｄ３
、Ｄ４及びＤ５の飽和抵抗によって制限されて、端子２
３３と端子２３５の間に形成される． この時までに、低い電圧が発生し且つ比較的高い電流が
端子２３３と端子２３５の間に流れる．即ち、変圧器の
二次側巻線Ｔ２及び安定抵抗の間にｖ２＝Ｌ　（ｄ　ｉ
／ｄｔ）の電圧が現れる．ここで、Ｌは変圧器の二次的
巻線Ｔ２及び安定抵抗２ｌ８の全インダクタンスである
． 電流がダイオードＤＤ　　及びＤ５を流れる３゛　　　
４ ため、電圧が抵抗Ｒ６の間に発生し、従って、抵抗ブリ
ッジＲ　及びＲ５並びにコンデンサＣ２の４ 間に発生する．コンデンサＣ２が電圧的に充電されるた
め、トランジスタＱ４のＳＣＲはオンにトリガされ、こ
れにより、トランジスタＱ３のゲート電位はそのトリガ
電位よりも低くなり、トランジスタＱ３をオフとする．
これにより、トランジスタＱ２のベース電位をそのエミ
ッタ電位よりも低くさせ、トランジスタＱ２をオンとす
ると共にトランジスタＱ１をオフとする． トランジスタＱｌ．Ｑ２及びＱ３がオフとなると、変圧
器の二次測巻線Ｔ２及び安定抵抗の間にＶ２＝Ｌ　（ｄ
　ｉ／ｄｔ）の割合で電圧か形成されるため、極めて高
い直流電圧Ｖ３が端子２３３と端子２３５の間に現れる
．電圧Ｖ２は放電管２ｌ１を始動するのに十分な電圧で
あり、従って、二端子電極２１３及び二端子電極２１４
の間の電位差を放電管の動作又は使用電位まで、また、
スイッチＭの破壊トリガ電位の下まで引き下げる．即ち
、二端子電極２１３及び二端子電［２１４の間の電位は
、放電管２１１がランモードで動作しているかぎり、オ
ープン状態に維持される．放電管２１１を始動しない場
合には、上記のプロセスは繰り返される． 主巻線Ｔ　は、副巻線Ｔ　　　，Ｔ　　　に相互に２　
　　　　　　２Ａ　　　２Ｂ 接続されている．副巻線Ｔ　　．Ｔ　　の二次ｒ２Ａ　
　　２Ｂ ｍｓ電圧出力は、約４ＶＡＣである．ダイオードＤ　及
びＤ　は副巻線Ｔ　　　，　Ｔ　２　ａにそれぞれ６　
　　　　７　　　　　　　　２Ａ 直列に接続されている．これによって、交互に放電管２
１１の電極の間に２ＶＡＣの脈動直流加熱ｒｍｓ電圧を
発生する．この周期は、放電管の間に現れる交流電流と
同期している． 半サイクルの間二端子ｆｆｉ極２１３は陰極となってお
り、その間、電子の放出が多くなるように加熱される．
陽極（二端子電極２１４）は、放電管の他端に電子を放
出する必要がないため、加熱されない．逆に、半サイク
ルの間二端子電極２１４が陰極となっている間、二端子
電極２１４は加熱され、一方、陽極（二端子電極２１３
）は加熟されない．引き続いて、ダイオードＤ６及び゛
Ｄ７は脈動する陰極加熟電圧を発生させる．この脈動陰
椿加熱電圧は、必要なときだけ現れるが、変圧器の二次
ＩＩｆ！ＩＩ線Ｔ２のインダクタンス及びコンデンサｃ
ｏのキャバシタンスと協肋して、システムを適切に同調
させる．従って、トランジスタＱ１〜Ｑ　及びダイオー
ドＤ　〜Ｄ５からなるネットワ３１ 一クの作用によって始動されると、電流の波形は効率的
なパルス始動と放電管２１１の放電管アーク電流の低い
波高率を提供する．これにより、ランプのルーメン寿命
を改善し、ランプの切断率を改善し、さらに、ランプの
ワット負荷を減少させる． 第７図を参照すると、本発明の他の実施例に係る放電管
システム３００が図示されている．放電管システム３０
０は、幾つかの点において、放電管システム１０に似て
おり、以下に説明する点でのみ相違している．分かりや
すさのために、放電管システム３００内の要素に付した
参照番号は、放電管システム１０の同様の要素に付した
参照番号に３００を加えたものとした． 放電管システム１０と相違して、放ｔ管システム３００
は既存の安定抵抗に適合するように変更されるモジュー
ルは有していない。その代わりとして、放電管システム
３００は、方形波をイｆずる゜放電管アーク電流を発生
するための従来の回路デザイン及びコンポーネントを用
いた安定抵抗３１８を有している．即ち、波高率は１．
７よりはるかに下である．この点に関し、「方形」とは
、波形が幾分円弧状をなしていても、又は傾斜していて
も、全体として方形に見えるものであれば良く、その結
果、波高率か実質的に１．７よりも下となる． 即ち、本発明は、既存のシステムよりも波高率を小さく
（即ち、約１．７以下に）することにより、電極の腐食
を遅らせることにより放電管の寿命を延長する．波高率
を小さくすることは、既存の安定抵抗に適合するように
変更した波形調整モジュールによって、或いは、方形波
を生産する安定抵抗により達成される． （発明の効果） 放電管の寿命は、通常よりも２〜３倍延長し、また、放
電管メインテナンスのための時間、不便さ及び費用は明
らかに減少する． 電極上の放射要素の劣下に関しては、放射要素が使用前
に！極により強固に接着するように、製造前、製造中又
は製造後に電極を予熟することにより、遅らせられる．
これは、フィラメントタイプの電極を有する場合に、電
力をフィラメントに所定の時間、放電管アーク電流を流
すことなく供給することによって、好ましくは、電極上
の電子放出物質か゛より迅速に電極又はフィラメントが
接着することができるような電圧で行う．第８図は、放
電ｇ−電極バーンイン回路を示す図である．典型的には
粉状で蛍光灯電極上に詰め込まれたバリウム、希土類酸
化物その他の要素は、特に、放電管の初期使用期間にお
いて、切断又は腐食されるおそれがある．電極バーンイ
ン方法は、粉状の要素を電極上に溶融するもので、それ
によって、始動サイクル又は放電管アーク電流による腐
食の恐れを減少させ、ひいては、ルーメン寿命及びラン
プ切断率を改停する、 本発明は、図示された好ましい実施例に基づいて記載さ
れているが、本発明の精神を、逸脱することなく種々の
変更及び修正が可能である．ρＩえは、従来の安定抵抗
回路及び波形調整手段を同調安定抵抗に組合わせること
ができ（既存の安定抵抗に波形：ＪＥＩ整手段を追加す
るのではなく）′、そのような装置も、勿論、本発明の
技術的範囲に属する．

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る急速点灯型放電管システムを示
す回路図である． 第２図は、急速点灯型放電管システムで使用されている
波形調整回路の回路図である．第３図は、本発明に係る
瞬間点灯型放電管システムを示す回路図である． 第４図は、瞬間点灯型放電管システムで使用されている
波形調整モジュールの回路図である．示すｔａ断面図で
ある． 第５図は、本発明に係る予熱点灯型放電管システムを示
す回路図である． 第６図は、予熱点灯型放電管システムで使用されている
波形調整モジュールの回路図である．第７図は、方形波
発生安定抵抗を有する本発明に係る放電管システムを示
す回路図である．第８図は、回路内における放電管の電
極を示す該略図である． １０・・・放電管システム １１、１２・・・放電管 １３、１４・・・２端子電極 １５、１６・・・２端子電極 １７・・・ランプ固定台 １８・・・安定抵抗 ２０・・・波形調整モジュール ２１、２２・・・入力配線 ２３〜２８・・・出力配線 ３工、３２・・・端子 ３３〜３６・・・端子

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）放電管と、 所定の波高率を有する放電管アーク電流を供給するため
   、放電管に接続された安定抵抗と、そして、そして、 放電管アーク電流が所定値以下の波高率を持つように、
   安定抵抗に接続された波形調整モジュールと、 を備えて構成されている放電管システム。
2. （２）波形調整モジュールが、安定抵抗に接続されたコ
   イルを含んでおり、これにより、波高率が前記所定値以
   下となるように改善する請求項１に記載の放電管システ
   ム。
3. （３）コイルが、安定抵抗と該安定抵抗の電源との間に
   おいて、該安定抵抗に接続されている請求項２に記載の
   放電管システム。
4. （４）波形調整モジュールが、安定抵抗と放電管との間
   において、該安定抵抗及び該放電管に接続されたコンデ
   ンサを有している請求項１、２又は３に記載の放電管シ
   ステム。
5. （５）波形調整モジュールは、コンデンサとこのスイッ
   チを作動させる回路手段との間に接続されたスイッチを
   有しており、それによって、コイルを流れる電流の時間
   的な変化率とコンデンサ電圧の時間的な変化率とが調波
   関係となるように且つ同期するようになされている請求
   項４に記載の放電管システム。
6. （６）安定抵抗は主コイルを有しており、波形調整モジ
   ュールは安定抵抗の主コイルに接続された同調ジャイレ
   ータネットワークを有している請求項１〜５のいずれか
   に記載の放電管システム。
7. （７）放電管は交互に陽極及び陰極の機能を果たす第一
   及び第二の電極を有しており、波形調整モジュールは第
   一及び第二の電極のいずれかが陰極として作用している
   時、その電極を加熱する回路手段を有している請求項１
   、２、３又は５に記載の放電管システム。
8. （８）放電管に所定値の波高率を持つ放電管アーク電流
   が供給されるように放電管が安定抵抗に接続されている
   ような放電管の寿命を延長する方法であって、 放電管アーク電流が前記所定値以下の波高率を持つよう
   に波形調整モジュールを安定抵抗に接続することにより
   、放電管及び安定抵抗に適合するように波形調整モジュ
   ールを変更する工程、を備える方法。
9. （９）放電管電極上の放出性コーティングの劣化を遅延
   させる工程、 を備える放電管の寿命を延長する方法。
10. （１０）遅延工程が、放電管電極上に放出性コーティン
    グを接着させるために、組立前、組立中又は組立後に、
    熱又は電力を用いて放電管アーク電流がない状態で電極
    を予熱する工程を備えている方法。