JPH11135281A - 放電灯点灯装置および照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 放電灯のランプ寿命末期を確実に検出し安全
動作を行うことである。 【解決手段】 発光管バルブ内のフィラメント近傍の温
度によりランプ寿命末期を検出しフィラメント回路を開
放する温度ヒューズ４ａを放電灯４に設け、一方、放電
灯４の半波放電によりランプ寿命末期を検出しインバー
タ回路３の出力を低減または停止する検出部５を設け、
いずれか一方の動作により安全動作を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放電灯のランプ寿
命末期を検出する機能を有した放電灯点灯装置および照
明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、放電灯である蛍光ランプは、内
面に蛍光体皮膜を形成した発光管バルブの端部を封着部
材で閉塞し、この封着部材に一対の内部リード線を気密
に貫通し、これら内部リード線の内端部にフィラメント
コイルを掛け渡して構成している。そして、コンパクト
型蛍光ランプでは、発光管バルブをU字状に形成し小型
化を図っている。

【０００３】一方、フィラメントには電子放射物質が塗
布されており、電極（陰極）に電流を流してフィラメン
トを予熱するとフィラメントから熱電子が放出され、こ
の熱電子が反対側の電極（陽極）に引かれて移動し放電
が開始される。これにより蛍光ランプは点灯される。

【０００４】ここで、蛍光ランプ（放電灯）の点灯は放
電灯点灯装置により行われ、商用周波数（５０Ｈｚまた
は６０Ｈｚ）の交流電源を整流部で整流し一旦直流電源
を得て、さらにインバータ回路により高周波（２０ｋＨ
ｚ〜５０ｋＨｚ）の交流電源に変換し、蛍光ランプを高
周波点灯している。

【０００５】また、ランプの寿命末期時にはフィラメン
トに塗布した電子放射物質が飛散して減少し、蛍光ラン
プが半波放電を起こすようになる。そこで、放電灯点灯
装置の検出部では、この半波放電を検出し、半波放電の
発生レベルが所定値を越えるときはランプ寿命末期と判
断し、インバータ回路の出力を低減または停止する安全
動作を行っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、放電灯点灯
装置の起動時の過渡状態においては、放電灯点灯装置の
検出部が誤動作しないように、十秒から数十秒の未検出
期間が設けられているので、ランプ寿命末期の検出が遅
れることがある。すなわち、放電灯点灯装置が起動して
から十秒から数十秒の期間は、検出部の動作にロックが
かけられているので、ランプ寿命末期の検出までには十
秒から数十秒もかかってしまう。

【０００７】このような未検出期間中には、ランプ寿命
末期となっている蛍光ランプであってもそれが検出され
ないことから、交流電源を何度もオンオフしたり蛍光ラ
ンプを抜き差ししたりすることがあり、蛍光ランプは異
常状態に晒される。この状態が何度も続くとやがて蛍光
ランプのフィラメント部が過熱しソケット部の溶融やバ
ルブクラックが発生する場合がある。

【０００８】つまり、蛍光ランプを長期にわたり点灯あ
るいは点滅すると、主としてフィラメントの材料として
用いられるタングステンなどの金属が飛散し、フィラメ
ントに近い封着部材の先端面に付着して堆積し、フィラ
メント断線時には、この飛散し堆積した導体に電流が流
れ発熱する。また、寿命末期であってフィラメントに塗
布した電子放射物質が飛散した状態で点灯維持させると
または点滅させると、この発熱によって蛍光ランプのフ
ィラメント部が過熱しソケット部の溶融やバルブクラッ
クが発生する。

【０００９】本発明の目的は、放電灯のランプ寿命末期
を確実に検出し安全動作を行うことができる放電灯点灯
装置および照明装置を得ることである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係わる
放電灯点灯装置は、発光管バルブ内のフィラメント近傍
の温度によりランプ寿命末期を検出したときはフィラメ
ント回路を開放するための温度ヒューズを有した放電灯
と；商用の交流電源を直流電源に変換する整流部と；整
流部で得られた直流電源を高周波の交流電源に変換し放
電灯を高周波点灯するインバータ回路と；放電灯の半波
放電によりランプ寿命末期を検出したときはインバータ
回路の出力を低減または停止する検出部と；を具備した
ことを特徴とする。

【００１１】発光管バルブ内のフィラメント近傍とは、
発光管バルブの端部を閉塞する封着部材の先端面部分で
あり、温度フューズは、その封着部材の先端面に飛散付
着した導体に電流が流れ発熱する温度や電子放射物質が
なくなった場合に点灯維持したときのフィラメントの過
大な発熱に感応する。

【００１２】ランプ寿命末期の検出感度は、温度フュー
ズの感応温度の設定により定められる。温度フューズが
作動したときは、フィラメントに電源を供給するための
フィラメント回路は遮断されるので、発光管バルブの先
端部発熱がなくなり、放電灯は安全な状態に保持され
る。

【００１３】商用の交流電源は５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ
であり、インバータ回路で放電灯を高周波点灯するため
の周波数は２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚである。

【００１４】検出部は、放電灯の半波放電の発生レベル
によりランプ寿命末期を検出する。半波放電は、フィラ
メントに予め塗布された電子放射物質が減少した場合に
発生する。ランプ寿命末期の検出感度は、半波放電の発
生レベルの設定により定められ、検出部はランプ寿命末
期を検出したときは、インバータ回路の出力を低減また
は停止し、放電灯は安全な状態に保持される。

【００１５】請求項１に係わる放電灯点灯装置によれ
ば、ランプ寿命末期の検出を、放電灯に設けた温度フュ
ーズと検出部との双方で独立して行う。そして、いずれ
か一方がランプ寿命末期を検出すると、放電灯は安全状
態に保持される。

【００１６】請求項２の発明に係わる放電灯点灯装置
は、請求項１の放電灯点灯装置において、温度フューズ
が検出部より先にランプ寿命末期を検出するようにした
ことを特徴とする。

【００１７】請求項２の発明に係わる放電灯点灯装置に
よれば、請求項１の放電灯点灯装置の作用に加え、通常
時は放電灯に設けられた温度フューズでランプ寿命末期
を検出し、検出部はそのバックアップとしてランプ寿命
末期を検出する。温度フューズはランプ寿命末期を検出
したときは、放電灯への電源供給を停止するので、放電
灯のストレスを最小限にできる。

【００１８】請求項３の発明に係わる放電灯点灯装置
は、請求項１の放電灯点灯装置において、検出部が温度
フューズより先にランプ寿命末期を検出するようにした
ことを特徴とする。

【００１９】請求項３の発明に係わる放電灯点灯装置に
よれば、請求項１の放電灯点灯装置の作用に加え、通常
時は検出部でランプ寿命末期を検出し、放電灯に設けら
れた温度フューズはそのバックアップとしてランプ寿命
末期を検出する。検出部はランプ寿命末期を検出したと
きは、インバータ回路の出力を低減または停止するの
で、インバータ回路のストレスを最小限にできる。

【００２０】請求項４の発明に係わる照明装置は、請求
項１に記載の放電灯点灯装置と；放電灯点灯装置を装着
する器具本体と；を具備したことを特徴とする。

【００２１】器具本体は、放電灯点灯装置を構成する整
流部、インバータ回路、検出部は内部に収納し、放電灯
は外部に装着して照明装置を形成する。

【００２２】請求項４の発明によれば、ランプ寿命末期
の検出を２重の安全装置で検出するので、放電灯を異常
状態に晒すことがなく、安全な照明装置を提供できる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明の実施の形態に係わる放電灯点灯装
置の回路構成図である。

【００２４】図１において、周波数が５０Ｈｚまたは６
０Ｈｚの商用交流電源１は放電灯点灯装置の整流部２に
入力され、整流部２により直流に変換される。整流部２
は全波整流器２ａと平滑コンデンサ２ｂから成る。

【００２５】整流部２で得られた直流電源はインバータ
回路３に入力され、２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの高周波
の交流電源に変換されて放電灯４を高周波点灯する。整
流部２で得られた直流電源はインバータ回路３の力率改
善用ＬＣ回路３ａを介して放電灯４の点灯用ＬＣ回路３
ｂに入力され、制御手段３ｃによりインバータ回路３の
出力が制御される。

【００２６】放電灯４には温度ヒューズ４ａが設けられ
ており、この温度ヒューズ４ａは発光管バルブ内のフィ
ラメント近傍の口金内温度によりランプ寿命末期を検出
するものであり、所定の設定温度となると作動してフィ
ラメント回路を開放するようになっている。つまり、ラ
ンプ寿命末期を検出すると、インバータ回路３からフィ
ラメントへの高周波電源の供給を遮断する安全動作を行
う。

【００２７】図２は放電灯４の説明図である。図２に示
す放電灯４は、発光管バルブ４ｂをU字状に形成して小
型化を図ったコンパクト型蛍光ランプを示しており、温
度フューズ４ａはソケット部４ｃの内部に設けられてい
る。すなわち、温度フューズ４ａは、ソケット部４ｃの
内部にて相対的に発光管バルブ４ｂ内のフィラメント４
ｄ近傍の温度を検出し、発光管バルブ４ｂ内のフィラメ
ント４ｄ近傍の温度がランプ寿命末期を示す温度となっ
たと判定したときに動作する。

【００２８】発光管バルブ４ｂ内のフィラメント４ｄの
近傍の温度によりランプ寿命末期を判断できる理由は以
下の通りである。発光管バルブ４ｂ内のフィラメント４
ｄの近傍、つまり発光管バルブ４ｂの端部を閉塞する封
着部材４ｅの先端面部分においては、飛散付着した導体
が堆積する。その導体の量によりランプ寿命末期を判断
できる。堆積した導体に電流が流れ発熱し、その発熱量
は導体の量の関数で示される。このことから、フィラメ
ント４ｄの近傍の温度を検出することによりランプ寿命
末期を検出できる。

【００２９】従って、温度フューズ４ａは、その封着部
材４ｅの先端面に飛散付着した導体に電流が流れ発熱す
る温度に感応して動作し、温度フューズ４ａが動作した
ときは、フィラメント４ｄに電源を供給するためのフィ
ラメント回路は遮断され、放電灯４は安全な状態に保持
される。このように、ランプ寿命末期の検出感度は、温
度フューズ４ｄの感応温度レベルの設定により定められ
る。

【００３０】一方、放電灯４の半波放電によりランプ寿
命末期を検出するための検出部５が設けられており、こ
の検出部５はランプ寿命末期を検出したときはインバー
タ回路３の出力を低減または停止させる安全動作を行う
ようになっている。

【００３１】ランプの寿命末期時にはフィラメント４ｄ
に塗布した電子放射物質が飛散して減少し、放電灯４が
半波放電を起こすようになる。そこで、放電灯点灯装置
の検出部５では、この半波放電を半波放電検出部５ａで
検出し、半波放電の発生レベルが所定値を越えるか否か
を判定部５ｂで判定する。そして、ランプ寿命末期と判
定したときは、インバータ回路３の制御手段３ａに対し
その旨を通知する。その場合、制御手段３ａはインバー
タ回路３の出力を低減または停止する安全動作を行う。

【００３２】なお、始動時動作阻止部５ｃは、放電灯点
灯装置が起動してから十秒から数十秒の期間において、
判定部５ｂのランプ寿命末期の検出動作にロックをかけ
るものであり、この起動時動作阻止部５ｃの動作によ
り、放電灯点灯装置の起動時の過渡状態での検出部５の
誤動作を防止している。

【００３３】ここで、ランプ寿命末期は温度フューズ４
ａおよび検出部５の双方で検出されるので安全性が向上
する。この場合、図３（ａ）に示すように、温度フュー
ズ４ａが検出部５より先にランプ寿命末期を検出するよ
うに感応温度レベルおよび半波放電レベルを設定する。
つまり、通常時は放電灯４に設けられた温度フューズ４
ａでランプ寿命末期を検出し、検出部５はそのバックア
ップとしてランプ寿命末期を検出するようにしておく。
これにより、温度フューズ４ａが検出部４より先に動作
し放電灯４への電源供給を停止するので、放電灯４のス
トレスを最小限にできる。

【００３４】一方、図３（ｂ）に示すように、検出部５
が温度フューズ４ａより先にランプ寿命末期を検出する
ように、半波放電レベルおよび感応温度レベルを設定し
ておくことも可能である。この場合は、通常時は検出部
５でランプ寿命末期を検出し、放電灯４に設けられた温
度フューズ４ａはそのバックアップとしてランプ寿命末
期を検出することになる。また、検出部５はランプ寿命
末期を検出したときは、インバータ回路３の出力を低減
または停止するので、インバータ回路のストレスを最小
限にできる。

【００３５】以上のように構成された放電灯点灯装置
は、図４に示すように、器具本体６に装着され照明装置
を形成する。すなわち、放電灯点灯装置を構成する整流
部２、インバータ回路３、検出部５は、器具本体６の内
部に収納し、放電灯４は器具本体６の外部に装着して照
明装置を形成する。この照明装置によれば、ランプ寿命
末期の検出をより正確に行えるので、放電灯４を異常状
態に晒すことがなく、安全に使用できる。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項１の
発明によれば、ランプ寿命末期の検出を検出部で行うと
共に放電灯の温度ヒューズでも行うので、ランプ寿命末
期の検出を確実に行うことができる。また、放電灯点灯
装置の起動時に検出部がランプ寿命末期を検出できない
状態であっても温度ヒューズでランプ寿命末期を検出す
ることができる。従って、検出部の動作レベルと起動時
の不動作レベルとの差を大きくとれるので、放電灯点灯
装置の起動時における誤動作を確実に防止できる。

【００３７】請求項２の発明によれば、ランプ寿命末期
の検出を正確に行えるので、放電灯を異常状態に晒すこ
とがない照明装置を得られる。

【００３８】請求項３の発明によれば、放電灯の温度フ
ューズを検出部より先に動作させるので、放電灯へのス
トレスを最小限にできる。

【００３９】請求項４の発明によれば、検出部を放電灯
の温度フューズより先に動作させるので、インバータ回
路のストレスを最小限にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係わる放電灯点灯装置の
回路構成図。

【図２】本発明の実施の形態で使用される放電灯の説明
図。

【図３】本発明の実施の形態におけるランプ寿命末期の
検出特性の説明図。

【図４】本発明の実施の形態に係わる照明装置の斜視
図。

【符号の説明】

１ 商用交流電源 ２ 整流部 ３ インバータ回路 ４ 放電灯 ４ａ 温度フューズ ５ 検出部 ６ 器具本体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光管バルブ内のフィラメント近傍の温
   度によりランプ寿命末期を検出したときはフィラメント
   回路を開放するための温度ヒューズを有した放電灯と；
   商用の交流電源を直流電源に変換する整流部と；前記整
   流部で得られた直流電源を高周波の交流電源に変換し前
   記放電灯を高周波点灯するインバータ回路と；前記放電
   灯の半波放電によりランプ寿命末期を検出したときは前
   記インバータ回路の出力を低減または停止する検出部
   と；を具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。
2. 【請求項２】 前記温度フューズが前記検出部より先に
   前記ランプ寿命末期を検出するようにしたことを特徴と
   する請求項１に記載の放電灯点灯装置。
3. 【請求項３】 前記検出部が前記温度フューズより先に
   前記ランプ寿命末期を検出するようにしたことを特徴と
   する請求項１に記載の放電灯点灯装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれか一に記
   載の放電灯点灯装置と；前記放電灯点灯装置を装着する
   器具本体と；を具備したことを特徴とする照明装置。