JPH0494096A - 直列点灯装置 - 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、照明装置特に白熱電球の多数個の直列点灯装
置に関する。

〔従来の技術〕

ジャンプリヤあるいは装ｆｆ＃照明器具等などの多が、
白熱電球等の点灯光源を数多く用いる多灯装置からなる
。

このような場合の点灯光源に低い値の定格電圧（例えば
１２Ｖ　）の小形白熱電球を用いることによって、より
多様化された多灯照明器具を構成することが出来る。そ
して、そのための点灯装置として、小形白熱電球の多数
個を直列に接続して商用電源（供給電圧１００ｖ乃至２
４０ｖ程度）で点灯させるところの降圧トランスを用い
ない回路装置が用いられる。勿論、この場合に直列に接
続される小形白熱電球の数は、それ等の定格電圧の総和
が供給電圧と等しいか又はそれに近い値になる個数を１
ブロツクの単位個数として、この単位個数の整数倍個で
ある。

このような多灯直列回路からなる照明器具の特徴は、使
用する単位個数に制約があるものの降圧トランスなどの
附属回路部品を必要としないことから、器具の小嵩軽量
化を計り得ると共に、比較的低廉に供給することが出来
る反面、使用上最も懸念されるところが、直列灯の内の
一層が断線等によって不点になると、直列全灯が消灯す
ることであり、殊に、従来の多灯装装置ではこのような
直列全灯の消灯下での電球交換等に際して５．−個の不
点灯を多灯中から見極めることの困難さにあった・ 〔発明が解決しようとする課題〕 しかして、上述のような多灯直列点灯器具において、直
列灯の内の一層若しくは複数灯に同時期に断線等による
不点が生じても、他の直列灯の点灯が続き、全灯消灯の
状態を妨くことが出来るならば、該器具の商品価値がよ
り一層優位なものとなることが期待出来る。

ところで、多灯直列回路における不点灯発生時の点灯回
路への復帰は、不点灯を速やかに交換するか又は不点灯
の両端子間を短絡するかのいづれかであるが、不点灯の
交換は前述した如く多数灯の中から当該球の見極めが難
しくてその交換作業が面倒であるばかりか、この場合に
は少なくとも一時的な全灯消灯状態が生じるので、好ま
しくは不点灯に並設したスイッチ回路などを作動させて
不点と同時に前記短絡回路を形成する自動復帰手段が実
用的である。しかし、この自動復帰手段によると、同時
期的に多数灯の内の一層が不点である場合は、そのスイ
ッチ回路の短絡で、復帰した点灯回路の点灯電球列に対
する印加電圧が、当該灯における点灯時の電圧の持分（
単位ブロックの直列灯数分の１例えば供給電圧の１０％
前後）だか上昇する程度であるので、早期の電球交換を
条件に実用上左程の不都合はないが、複数灯が同時期に
不点となった場合の各短絡回路の形成による点灯回路に
おける前記印加電圧の上昇は、前記上昇値の複数倍とな
るので、その結果は実用の範囲を越え、動もすれば、残
る正常電球の高輝度点灯によるフィラメント焼損などの
故障を引き起す惧れがあるとともに、器具の形状構造に
よっては各電球の高輝度下の自動復帰点灯で不点灯の発
生前後で器具自体の明るさに変化が少なくて、それと気
付かない場合があって、電球交換の時期を逸し。

先の事故につながる等の惧れがある。

そこで、これを予防する手段として、前記スイッチ回路
に短絡時に機能するダミー抵抗（電球フィラメント抵抗
相当）を附設する必要があるが、これによって、器具が
嵩張り且つ高価となる懸念がある。

そこで、本発明の第１の目的は、多灯直列点灯器具にお
ける不点灯発生時に点灯回路自体を保持することの出来
る直列点灯装置の開発であり、第２の目的は、同時期的
に複数個の不点灯が発生した場合においても、上記点灯
回路の保持並びに回路の安全を保障出来るところの小嵩
な実用回路からなる直列点灯回路を開発することにある
。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するために、本発明では、商用電源等の
供給電圧に対して定格電圧が低い値の白熱電球の複数個
を、それ等の定格電圧の和が前記供給電圧に近い値にな
る個数だけ直列に接続してなる点灯回路において、前記
各電球の端子間電圧の定格以上の電圧で作動するターン
オン回路と該回路で制御されるサイリスタ回路とかるな
るスイッチ回路を、各電球に夫々並列に接続してなる直
列点灯装置、及び、前記スイッチ回路がサイリスタ位相
制御回路からなる電力制御回路であって、その制御電力
を該回路に並列の白熱電球の消費電力相当若しくはそれ
以上に構成させてなる直列点灯装置を提案する。

そして、かかる場合の前記ターンオン回路はトリガ素子
又はネオン管のいづれかを用いて構成することが好まし
く、更に、該回路はこれと並列の当該電球に対する分岐
電流回路を有することが好ましい。

〔作　用〕

多灯直列の点灯回路は、電源供給によって常時は全灯が
点灯する。

この状態で、多灯中の一層がフィラメント断線等によっ
て不点になると、これによる当該電球の端子間電圧の急
変でターンオン回路が作動する。

該ターンオン回路の作動で発生したトリガ信号で、サイ
リスタ回路が制御されて導通し、これが不点の当該電球
に対する自動点灯回路復帰のための短絡回路として機能
する。

この場合のターンオン回路に負性抵抗特性を有する半導
体素子からなるトリガ素子又はネオン管を用いるとき、
供給電源の電圧位相に応じた制御信号の発生で、サイリ
スタ制御が可能となる。

そして、該回路でのサイリスタ位相制御を発展させるこ
とによって、電力制御が可能となり、ダミー抵抗などを
用いることなくて、該回路で不点灯における電圧の持ち
分に相当する電力制御を行うことが出来る。

また、ターンオン回路における分岐電流回路は直列電球
における各ターンオン回路の作動電ｉｔ確保する回路と
して機能し、これによって同時期下での複数灯が不点の
際にも、直列下におかれる複数のサイリスタ回路の安定
動作を確保することが出来る。

〔実施例〕

次に、本発明の好ましい実施例について説明する。

図面は本発明の一実施例を要約して示す回路図で、商用
電源（１００Ｖ）入力ＡＣ＋　Ｈに対して定格電圧１２
Ｖ　・消費電力２０冒の複数個（例えば８個または４９
個）の白熱電球Ｐ１、Ｒ２・・Ｐｌ・・Ｐｎを直列に接
続した直列点灯回路が単位ブロックとして構成されてい
る。勿論、この場合の単位の直列点灯回路は、低照度回
路などの特別な意図をもって構成される以外、直列に接
続した各白熱電球における電圧の持ち分がその定格電圧
値又はこれに近い値となるような従来周知の回路構成手
段からなる。

そして、本発明装置では、上述のような直列点灯回路の
各電球ＰＩ、Ｒ２−・Ｐ、・・Ｐｎに対してスイッチ回
路Ｓ＋、Ｓ２・・Ｓ、・・Ｓｎが夫々並列に接続される
。

このスイッチ回路Ｓ、は、その−例を同図に示す如く、
当該電球Ｐ、の端子間に並列に接続する抵抗Ｒ１及びＲ
２からなるブリーダ回路のブリーダ出力回路に時定コン
デンサ−〇とトリガ素子としてのダイアックＤとを接続
してなるターンオン回路と、前記ダイアックＤの出方を
ゲートに受けるトライアックＴの両端子を前記電球Ｐｌ
の両極端に接続してなるサイリスタ回路とから構成され
ている。その他、Ｒ３はゲートと第１端子との間に接続
した保護抵抗を示す。

なお、商用電源電圧が１１７ｖヌは２４０Ｖの場合での
単位の直列点灯回路は定格電圧＋２Ｖの小形白熱電球で
１０信又は２０信の直列構成が用いられ、更に、このよ
うな単位ブロックの整数倍個を用いて多灯照明器具が形
成される。

このような構成よりなる実施例によれば、直列点灯回路
の単位ブロックに供給電源ＡＣ，，からの電力供給がな
されると、直列電球Ｐ１、Ｒ２・Φｐ層Φ・Ｐ、の各層
にはそれ等の定格電圧に近い持ち分の電圧が夫々印加さ
れた状態で点灯する。

このときの白熱電球りにおける端子間電圧は先の持ち分
の電圧であり１例えば、前記定格電圧値１２Ｖか又はこ
れに近い値であり、これを受けるブリーダ回路の出力は
この端子間電圧を抵抗Ｒ１とＲ２の各個で比例配分した
分圧値となる。

電源位相の半波の電圧変化の間に、その分電圧を受けて
充電される時定コンデンサＣは充電電圧がダイアックＤ
のブレークダウン電圧に達せず従って、これに制御され
るトライアックＴが各半波位相の間即ち全通電間に導通
することのない。

そかして、このサイリスタ回路の不導通下で、白熱電球
Ｐ−が安定に点灯する。

これに対して、白熱電球ＰＩがフィラメント断線によっ
て不点になると、その端子間電圧が供給電源電圧（例え
ば、１００Ｖ）まで上昇する。従って、この上昇した端
子間電圧を受けるブリーダ回路の分電圧出力が上昇し、
これによって時定コンデンサＣの充電が急速に進むと同
時にその充電電圧が供給電源の半波位相の早期の段階で
ダイアックＤのブレークダウン電圧に達する。

このとき、該ダイアックＤが導通して、時定コンデンサ
Ｃの充電電荷が一挙に放電するパルス信号としてトライ
アックＴのゲートに与えられる。

これによって、該トライアックＴが導通して、サイリス
タ回路による当該電球Ｐ、の短絡回路が形成される。

その結果、直列点灯回路は、不点の白熱電球Ｐ−に並列
に接続したスイッチ回路の自動閉成による短絡回路の構
成下に、その他の正常な白熱電球Ｐ１およびＲ２または
Ｐ’ｎの直列接続によってこれ等が点灯する。ところで
、このような直列点灯回路において、同時期的に複数個
の白熱電球Ｐａｌ　、　Ｐｌ２がフィラメント断線等に
よって不点になると、この不点電球Ｐａｌ　、　２．２
の間に供給電圧が印加され、且つ、不点電球Ｐ、ｌおよ
びｈ２　に対する分岐電流回路として機能する各ブリー
ダ回路と残りの正常な白熱電球ＰｌおよびＲ２またはｐ
ｎの各フィラメントとの直列接続により形成されるとこ
ろの、不点電球Ｐｌ乃至同Ｐｍ２間の回路構成下に（た
だし前記フィラメントの抵抗値が前記ブリーダ回路の抵
抗Ｒ１及びＲ２の値の和よりも充分に小さい）、これ等
不点電球ｐｅｔ及びＰ、２の各端子間に、電源電圧の不
点灯電球の数分の１の電圧が生じる。

そして、このときの各電球ＰＳＩ　、　Ｐｌ２の端子間
電圧は、不点灯電球Ｐａｌ　、　Ｐｌ２の数が２乃至３
又は４灯である範囲で、正常点灯時の少なくとも２倍以
上である。

従って、このときの上昇電圧の下で、各ターンオン回路
の時定コンデンサＣが分岐電流回路を通って流れる電波
によって充電され、前述の場合と同様にサイリスタ回路
を導通向きに制御する。ところで、このようなサイリス
タ回路の直列構成では、各ターンオン回路及びサイリス
タ回路の各構成素子の特性のバラツキによって、ターン
オン回路におけるトリガパルスの発生時期が供給電圧の
位相に対して常に同期することは期待できない。

その結果、複数個が直列接続下に置かれるトライアック
Ｔは、幾分の時間差をもってそれ等の各ゲートが開かれ
ることとなるが、一つのトライアックＴのゲート信号入
来時に他のトライアックＴが導通していないならば、高
抵抗値の抵抗Ｒ１及びＲ２の直列回路からなる分岐電流
回路の電流が少ないことから、前記ゲート信号を受たト
ライアックＴでもその導通に必要な電流が得られず、不
導通に状態のままである。即ち、前記トリガパルスの不
同期下では、直列接続下のトライアックＴの全てが導通
しない慣れがある。

このようなトチイアツク不動作を避るために、前記ゲー
ト信号に時間巾を長くする必要があり。

早期に発生したゲート信号の継続中に他の全てのガート
信号が発生し且つ継続中であれば、最後のゲート信号の
発生と同時に当該トチイアツクＴ及びすでにゲート信号
を受けつつある他のトライアックＴの全てが一挙に導通
する。

そこで、該ゲート信号の時間巾を延ばすために時定コン
デンサＣの容量を増すか又はダイアックＤの出力回路中
に直列に低抵抗を接続する。しかし、この信号中を得る
目的に合理的なのは、導通電流の少ないネオン管を前記
ダイアックＤに代えて用いて有効である。

このような手段により導通制御可能な直列サイリスタ回
路で、各ターンオン回路の時定コンデンサＣによるトリ
ガパルス発生の遅延時間制御により供給電圧に対する位
相制御が可能であり、不点灯の電球Ｐ、に代り該電球Ｐ
−における消費電力に相当する分の電力制御を行なうこ
とが出来る。しかも、同時期における複数個の不点灯の
発生では。

各不点灯電球Ｐａｌ　、　Ｐｌ２の端子間に係る電圧即
ちターンオン回路の作動感知電圧が、前述の如く、不点
灯電球Ｐａｌ　、　Ｐａ２の数に比例して低下するので
、不点灯電球Ｐ１１、Ｐｌ２の数が多くなるに従い前記
トリガパルスの発生時期が遅れ、位相制御率が大きくて
、サイリスタ回路によって制御される電力を不点灯電球
ｐＨ、Ｐｌ２の数に比例して多くすることが出来る。。

従って、前記分岐電流回路の電流値及び遅延時間の選定
によって、複数灯の同時不点においても残りの電球の点
灯回路の保持に加えて、各不点灯電球Ｐｅｔ　、　Ｒ１
２の持ち分に相当する或いはそれ以上の供給電力の制限
制御なし得て、不点電球ＰＳＩおよびＰａ２の存在下で
の直列灯点灯時に、その多灯器具の照明光量を不点電球
Ｐａ＋　、　Ｐａ２の数に応じて低減させることが出来
て、不点電球Ｐａｌ　およびＰａ２の存在下での点灯で
あることを判知することが可能となり、この状態は電球
交換のための準備信号として有効である。

〔発明の効果〕

このように、本発明装置によれば、直列白熱電球の夫々
にターンオン回路とサイリスタ回路とからなるスイッチ
回路を並列に接続して、不点灯電球が生じた場合にその
短絡回路を自動的に構成するようになしたので、不点灯
電球発生下で直列全灯が消灯することなくて、他の直列
電球の点灯回路を保持してこれ等を点灯させ続けること
が出来ると共に、このサイリスタ回路で電力制御するこ
とが可能であるので、その８ｍ電力を該回路に並列の白
熱電球の消費電力相当若しくはそれ以上に設定すること
によって、不点灯電球発生下での当該照明器具の明るさ
を不点灯電球の数に応じて暗くすることが出来、不点灯
電球の存在下での点灯であることを容易に知ることがで
きて、不点灯電球の発生下での残りの直列電球の点灯回
路保持を計る一方で不点灯電球の存在を知ることも出来
る等、本発明装置はこの種直列点灯装置として実用上極
めて顕著なるものである。

そして、上記スイッチ回路のターンオン回路にトリガ素
子又はネオン管を用いることによって、比較的容易に意
図するスイッチ回路を得ることが出来ると共に、ターン
オン回路にブリーダ回路或いは抵抗とコンデンサとの直
列回路等からなる分岐電流回路を形成して置くことによ
って、直列構成下のサイリスタ回路を作動させることを
必乗とする本発明装置が完成される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明装置の一実施例を示す回路図である。 ＰＬ、　Ｒ２，Ｐ−及びＰｎ・・拳白熱電球Ｓ１、Ｓ２
、Ｓｌ及びＳｌ　ｍ　＠　＠スイッチ回路Ｒ１及びＲ２
・・・・・・・抵抗 Ｔ・・・トライアック、Ｄ・・・ダイアックＣ・瞭・特
定コンデンサ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）商用電源等の供給電圧に対して定格電圧が低い値
   の白熱電球の複数個を、それ等の定格電圧の和が前記供
   給電圧に近い値になる個数だけ直列に接続してなる点灯
   回路において、前記各電球の端子間電圧の定格以上の電
   圧で作動するターンオン回路と該回路で制御されるサイ
   リスタ回路とかるなるスイッチ回路を、各電球に夫々並
   列に接続してなることを特徴とする直列点灯装置
2. （２）前記ターンオン回路がトリガ素子からなるところ
   の請求項１記載の直列点灯装置
3. （３）前記ターンオン回路がネオン管からなるところの
   請求項１記載の直列点灯装置
4. （４）前記スイッチ回路がサイリスタ位相制御回路から
   なる電力制御回路であって、その制御電力を該回路に並
   列の白熱電球の消費電力相当若しくはそれ以上に設定し
   てなるところの請求項１記載の直列点灯装置
5. （５）前記ターンオン回路が当該電球に対する分岐電流
   回路を有してなるところの請求項１又は４記載の直列点
   灯装置