JPH0731530Y2 - 放電灯安定器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔技術分野〕 この考案は、保護装置として温度プロテクタを内蔵した
放電灯安定器に関するものである。

〔背景技術〕

従来より、保護装置付きの放電灯安定器では、巻線の寿
命末期等の異常を保護装置で検出し、回路を遮断するこ
とで安定器からの発煙、発火を防止している。使用され
る保護装置としては、異常電流を検出して回路を遮断す
る電流検知式のものと、異常温度を検出して回路を遮断
する温度検知式のものが一般的に使用されている。

安定器の巻線の異常に対して、発煙発火を防止し安全性
を確保するためには、保護素子である温度プロテクタの
応答をできるだけ早めることが重要である。その方策と
しては、温度プロテクタの動作温度をできるだけ低く設
定するか、あるいは熱源である巻線へできるだけ近づけ
るといった方法がある。このうち、動作温度の設定につ
いては、通常の使用状態で動作しない温度に設定する必
要があるため、設定温度の下限にはある程度の限界があ
る。一般には、異常時の〔巻線温度〕＋〔数10℃〕程度
の温度に設定される。

一方、温度プロテクタの巻線異常温度に対する応答は巻
線に近接しているほど良いが、巻線と温度プロテクタ間
の絶縁処理の問題や構造上の取付場所、とくに外殻ケー
スに収納する場合はケースと中身（鉄心および巻線）と
の間の隙間に収納する必要があるために、実際には外磁
路の鉄心上に設置したり（実公昭61−162030号公報の第
５図を参照）、コイル上に設置する場合はコイルと温度
プロテクタとの絶縁上の問題および作業の容易性からコ
イル外周絶縁紙上に設置している。

第４図および第５図は最も一般的な従来の安定器を示し
ており、入力側口出線10と温度プロテクタ４の一方のプ
ロテクタリード８とが端子金具３で電気接続され、他方
のプロテクタリード７がコイルの巻始め部５（引出し
線）と電気接続される。コイル14の巻終わり部６（引出
し線）はランプに電気接続される外部接続用口出線９と
接続される。なお、同図において、１は鉄心、２はコイ
ル、12はコイル外周絶縁紙をそれぞれ示している。

前述のように温度プロテクタを巻線に近接して設置する
のが良い事は知られているが、前記した理由およびその
効果（前記した位置に取付けても異常の発煙・発火を防
止できる）より、温度プロテクタを巻線に近接させて使
用していなかった。

すなわち、従来における放電灯安定器の保護装置は主に
蛍光灯用安定器を対象とするものであり、蛍光灯用安定
器では以下の〜の理由から温度プロテクタを巻線に
近接させなくても発煙発火を防止できていた。

巻線容量（ボルトアンペア）が小さく、熱容量的に
も小さいため、異常時にプロテクタへの熱伝導が早く行
われる。

巻線の線径が細いため、異常時（レヤーショート
時）に巻線に流れる電流が巻線抵抗で大幅に制限される
ため、巻線温度が急激に上昇せず、異常発生から発煙す
るまでの時間が長い。

ランプ始動時の電流はランプ安定時の電流と等しい
ため、巻線の異常状態でランプを始動させても、安定点
灯時の異常状態と同様の電流しか流れない。したがっ
て、ランプ始動時であっても、急激な異常温度上昇にな
らない。

しかしながら、HID安定器（水銀灯や高圧ナトリウム灯
用の安定器など）では、熱容量が大きく、かつコイルの
線径が太く異常電流が大きくなるため、異常発熱から発
煙までの時間が短く、さらに始動時の電流は安定時の1.
5〜２倍にもなるため、温度プロテクタを巻線に近接さ
せなければ、発煙発火を未然に防止することが困難であ
る。

そこで、プロテクタをコイルに近接して設置する場合、
製造上の容易さから、一般的にはコイルの巻終わり層の
表面か、あるいはコイルの巻始め層の表面ということに
なる。ここで問題となるのは、プロテクタが回路上接続
される位置の電位と、構造上設置されるコイル面のコイ
ル電位が異なるためにプロテクタの内部素子とコイル間
に比較的高い電圧が印加され、この電圧に耐える絶縁を
施す必要があることである。とくにプロテクタの外殻が
金属製でプロテクタリードと同電位となっているもの
（たとえば村田製作所製のマイクロテンプ登録商標等）
は注意を要する。

ここで、プロテクタリードとコイルとの接続はコイルの
巻始め部と巻終わり部のいずれかが考えられるが、通常
はコイルの巻始め部に接続される。これは、安定器巻線
の場合、何らかの目的でタップ線をコイルの途中に設け
ることが多く、たとえば電源電圧の変動に対する目的で
定格タップの±10％程度の電圧タップを設けたり、ある
いは50Hz,60Hzを共用するための50Hz,60Hz用のタップを
設けたり、さらにスタータを接続するための中間タップ
を設けたりするからである。そして、これらのタップ線
は巻線作業の容易性や絶縁処理の問題よりコイルの巻終
わり部側に設けるのが一般的である。

したがって、これらのタップ出しを考慮して、いずれの
タップ線の使用に対しても１つのプロテクタで回路保護
を可能にするために、コイルの巻始め部５に接続してい
る。

したがって、このようなプロテクタの接続位置および構
造上の取付け位置の場合、プロテクタ（厳密にはプロテ
クタ内部の充電部）とプロテクタの巻線への接触面に位
置する巻終わりに近いコイルとの間には通電中に巻線に
印加されるほぼ全電圧が印加されることになる。しかし
ながら、プロテクタとコイル間にコイル外周絶縁紙が介
在している場合やプロテクタの外被ケースが充分に絶縁
性の高いものである場合にはこの電圧に対して充分に耐
えることができるが、プロテクタをコイル外周絶縁紙の
内側に設置した場合やプロテクタの外被ケースが金属で
あったり、外被の絶縁性が充分でない場合にはこの電圧
が問題になってくる。とくに、高電圧で使用する安定器
やランプに高圧パルスを印加するものにあっては、尚更
である。

このように温度プロテクタを安定器に内蔵する場合は、
温度プロテクタをコイルにできるだけ近接させることが
応答性を高める上で好ましく、HID安定器ではとくにラ
ンプ始動時の電流が大きいため、異常状態でランプを始
動させた場合、電源投入時より数10秒で発煙を開始す
る。したがって、それまでに温度プロテクタを動作させ
る必要があり、そのためにはプロテクタをコイルの表面
に密接させなければならない。ところが、プロテクタを
コイル表面に密接された場合、これらの問の絶縁が問題
となる。とくにパルス始動式ランプの場合には安定器巻
線で高圧パルスを発生するため、温度プロテクタの取付
け位置と回路上の接続位置によっては、コイル表面とプ
ロテクタとの間に高圧パルスが印加されることになる。
すなわち、第６図に示すように、第４図および第５図に
示す従来の安定器を用いた回路構成でパルス始動式ラン
プ11を使用した場合、コイル巻始め部５に対して、コイ
ル巻終り部６に2,000〜3,000Vの高圧パルスが発生す
る。つまりプロテクタ４とコイル巻終り部６との間に印
加されることになる。

〔考案の目的〕

この考案の目的は、HID安定器のように巻線異常時の発
煙スピードが早い安定器においても、発煙の防止がで
き、かつ設計時に温度プロテクタと巻線との絶縁を必要
以上に配慮しなくてもよい放電灯安定器を提供すること
である。

〔考案の開示〕

この考案の放電灯安定器は、外層面を薄い絶縁紙で被覆
したコイルと、金属製の外被ケースで被覆されるととも
に前記コイルのコイル巻終わり部に一方のプロテクタリ
ードが接続されかつ他方のプロテクタリードが外部接続
用口出線に接続されて前記絶縁紙上に配置された温度プ
ロテクタと、この温度プロテクタおよび前記絶縁紙を被
覆する外周絶縁紙とを備えたものである。

この考案の構成によれば、コイルのコイル巻終わり部に
温度プロテクタの一方のプロテクタリードを接続し、そ
の接続部近傍となる絶縁紙上に温度プロテクタを配設し
たため、温度プロテクタとコイル間の電位差を小さくで
きるので、プロテクタをコイルに近接させることがで
き、絶縁紙も薄いものでよくなる。したがって異常時に
発生する異常発熱に対してプロテクタの応答を早めるこ
とができるので、発煙、発火を未然に防止することがで
きる。また温度プロテクタを絶縁紙に設置するため、設
計時に温度プロテクタとコイル間の絶縁に対して必要以
上に配慮しなくてよいとともに、構造が簡単になり製造
も容易になる。さらに温度プロテクタが金属製の外被ケ
ースにより被覆されているため、温度プロテクタへの熱
伝導が良くなり、また外周絶縁紙により温度プロテクタ
および絶縁紙を被覆しているため、温度プロテクタを保
護することができる。

実施例 この考案の一実施例を第１図〜第３図に基づいて説明す
る。なお、第１〜３図において、第４図〜第６図と同じ
構成部材は同一符号を付して説明を省略する。第１図は
この実施例にかかる放電灯安定器を示す斜視図、第２図
はその垂直部分断面図である。

第１図および第２図において、１は鉄心、２はコイル、
3aはボビンのフランジ部1aである。このボビンのフラン
ジ部1aには端子金具15が取付けられる。

温度プロテクタ16は、第２図に示すように、コイル２の
外層面に極薄の絶縁紙18（厚さ0.1mm程度）を介して設
置され、その上からコイル外周絶縁紙12が巻きつけられ
る。このとき、プロテクタ16の一方のプロテクタリード
７はコイル巻終わり部６に接続される。

このような取付構造での回路が第３図（Ａ）および
（Ｂ）に示される。同図（Ａ）および（Ｂ）のいずれで
あっても、温度プロテクタの電位はＣ点とＤ点間でほぼ
等しく、プロテクタ面に近接するコイルの電位はほぼＤ
点の電位に等しくなる。したがって、これらの間の電位
差はほとんど０に近いため、その間の絶縁に対してほと
んど考慮する必要がなくなる。なお、この考案の温度プ
ロテクタは背景技術で説明したように金属製の外被ケー
スを含むものである。

〔考案の効果〕

この考案の放電灯安定器によれば、コイルのコイル巻終
わり部に温度プロテクタの一方のプロテクタリードを接
続し、その接続部近傍となる絶縁紙上に温度プロテクタ
を配設したため、温度プロテクタとコイル間の電位差を
小さくできるので、プロテクタをコイルに近接させるこ
とができ、絶縁紙も薄いものでよくなる。したがって異
常時に発生する異常発熱に対してプロテクタの応答を早
めることができるので、発煙、発火を未然に防止するこ
とができる。また温度プロテクタを絶縁紙に設置するた
め、設計時に温度プロテクタとコイル間の絶縁に対して
必要以上に配慮しなくてよいとともに、構造が簡単にな
り製造も容易になる。さらに温度プロテクタが金属製の
外被ケースにより被覆されているため、温度プロテクタ
への熱伝導が良くなり、また外周絶縁紙により温度プロ
テクタおよび絶縁紙を被覆しているため、温度プロテク
タを保護することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例にかかる放電灯安定器を示
す斜視図、第２図はその垂直部分断面図、第３図はその
回路構成を示す回路図、第４図は従来の放電灯安定器の
斜視図、第５図はその垂直部分断面図、第６図はその回
路構成を示す回路図である。 １…鉄心、２…コイル、５…コイル巻始め部、６…コイ
ル巻終わり部、7,8…プロテクタリード、９…外部接続
用口出線、12…外周絶縁紙、16…温度プロテクタ、18…
絶縁紙

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】外層面を薄い絶縁紙で被覆したコイルと、
   金属製の外被ケースで被覆されるとともに前記コイルの
   コイル巻終わり部に一方のプロテクタリードが接続され
   かつ他方のプロテクタリードが外部接続用口出線に接続
   されて前記絶縁紙上に配置された温度プロテクタと、こ
   の温度プロテクタおよび前記絶縁紙を被覆する外周絶縁
   紙とを備えた放電灯安定器。