JPS59191293A - ガス放電ランプ装置 - 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】 本発明はガス放電ランプ装置に関し、殊に瞬時スタート
ガス放電ランプとその回路からなる装置に関する。

ガス放電ランプは抵抗フィラメントが電流によって白熱
化する白熱ランプとは異なる。家庭や職場で照明用とし
て通常使用されている螢光ランプはガス放電ランプの一
例である。より良き説明と理解のために、本発明を一例
として螢光ランプについて説明することとする。但し、
本発明は螢光ランプに限定されるものではなく、ガス放
電ランプの他のタイプに適用され得るものである。

螢光ランプは低圧水銀アークから可視光線への紫外線工
よルギーの変換により光を発生するガス放電ランプの一
種であり、一対のフィラメント電極、粉末螢光りん体の
コーティングと、少母の水銀及びアルゴンガスを有する
ガラス管から成るものである。

添＋ｉ図面中第１図は、従来の螢光ランプ回路を示すも
ので、主にランプ管１、スタータ２およびバラスＩ・３
から構成されている。バラスト３は、電源からの電圧を
昇圧するために使用され、かつ自動変圧器としての機能
を有する２つの巻線３ａ及び巻線３ｂから構成されてい
る。

スイッチＳ、Ｗが投入されると、バラスト３からの電圧
がランプ管１の電極４ａ及び４ｂを経て電極２ａ及びバ
イメタル電極２ｂを備えたグロー管を有するスタータ２
に印加される。スタータ２において低電流グロー放電を
生じ、このグローによる熱がバイメタル電極２ａ＠電極
２ｂに接触するまでＩＩ脹さゼてスタータ２を介する閉
回路を形成し、次いでバラスト３の全出力電圧がランプ
の電［ｉ４ａ及び４ｂを通って流れる電流を生じさせ、
それら電極４ａ、４ｂを熱し、電子を放射する。

このとき、スタータ２はグローが最早なく、電極２ａと
２ｂとは開状態となっているので冷却し、全バラスト電
圧はランプＴｉ極４ａ　、４ｂ間に集中せしめられる。

管１内に充分な電子があればアークが生じ、不充分なと
きにはスタートプロセスが繰返される。このプロセスは
、数回繰返されることがあり、点灯遅れとちらつきの要
因となる。

上述したランプ回路は長期間に亘り使用されてきている
にも拘らず、今尚多くの欠点を有している。スタータ装
置はランプ回路のコストを高くするのみならず、損傷を
生じさせ易いグロー放電をするものであるため、しばし
ば取換えることが必要となる。更には、スイッチの投入
とランプの安定作動との間にはどうしても時間的ずれが
ある。

この時間ずれは古いランプの場合には水銀圧が変わり、
電極の電子放出能が低下するために一層顕著になる。

スタータの電極が離れている瞬間にランプ管に印加され
る高電圧はランプ管の寿命を縮め、更に交流電圧作用下
における発生光度は各周期毎２回の電流の瞬時値次第と
なるため、ちらつきを生ずることとなる。

スタート作用における時間ずれを短縮するために、従来
瞬時スタート回路が提案されていた。周知の瞬時スター
ト回路にあっては、ランプ回路により高いバラスト電圧
が使用されており、回路を励起すると勿ちにしてこの高
電圧がアークするに充分な電子を管中に引き付ける。付
与電力及び電流に対し、バラストはより高い電圧を吸収
しなければならず、この故にバラストは普通より大きく
、よりコスト高にしかもより沢山の電力を消費している
。高電圧を使用することから、ランプ管の電極はより高
い電圧に耐えなければならないこととなり、この故コス
ト高につく構造で、かつ寿命の短いものとならざらを得
ないところである。

本発明は上述の問題を解決し、新規なランプ管及びラン
プ回路を含んだ瞬時スタートするガス放電ランプ装置を
提供せんとするものである。本発明によるランプ装置は
スタータを必要とせずに瞬時にスタートでき、しかもよ
り長い寿命、照明を得ることができるとともにエネルギ
ーを節約できるという利点を有するものである。

本発明の要旨とするところは、隣接する２電極を１セツ
トとする少くとも４電極を備えたランプ管と、−次巻線
及び二次巻線を有する磁気洩れコアにより構成されるバ
ラストとからなり、該−次巻線の両端は異なる電極セッ
トにおける対向電極に夫々接続し、該２次巻線の両端は
その異なる電極セットにおける残余の対向電極に夫々接
続するとともに、同一電極セットに接続された両巻線の
端部が異なる極性となるよう接続してなる瞬時スタート
することを特、黴とするガス放電ランプ装置に存する。

本発明の更に他の要旨とするところは隣接する２電極を
１セツトとする少（とも３電極を備えたランプ管と、１
次巻線及び２次巻線を有する磁気洩れコアにより構成さ
れるバラストとがらなり、該１次巻線の両端は該電極セ
ットの一つと対向する単−Ｎ極とに夫々接続し、該２次
巻線の一端は該電極セットの他の一つに接続してなる瞬
時スタートすることを特徴とするガス放電ランプ装置に
存する。

次に、本発明に係る実施例を添付図面中の第２図乃至第
６図について説明することとする。

本発明に係る好ましい一実旅例の構造を第２図に示す。

第２図中、ランプ回路１ｏはランプ管１１とバラスト１
２とを有している。この実施例は連続共振スター１〜法
にて作用する。

ランプ管１１は、２セツトの電極Ｐｉ、Ｐ２およびＰ３
．Ｐ４を含むガラス管１３から構成される。第２図にお
いて、管１１の右側に配置された電極Ｐ１および電極Ｐ
２を第１セツトとし、左側に配置した電極Ｐ３および電
極Ｐ４を第２セツトとしている。ガスラ管１３の内壁は
粉末螢リン光体で塗布しである。少量の木組及びアルゴ
ンガスがガラス管１３中に封入しである。

バラスト１２は二次巻線１５と二次巻線１６とを有する
磁気洩れコア１４で構成されている。−次巻線１５は直
列に接続した第１巻部１５ａおよび第２巻部１５ｂから
なり、二次巻線１６は同じく直列に接続した第１巻部１
６ａＪｙよび第２巻部１６ｂからなる。−次巻線１５お
よび二次巻線１６の巻き数および特性は全く同一である
。バラスト１２における各巻線の極性は、常法により黒
点にて示す。

第２図中、−次巻線１５の一端は管１１の電極ＰＩに、
他端は電極Ｐ３に夫々接続している。−次巻線１５の一
端は、同時にスイッチｓｗを介して電源に接続されてい
る。第１巻部１５ａと第２巻部１５ｂ間の接続部は電源
のもう一方の端子に接続されている。

バラスト１２における二次巻線１６の一端は管１１の電
極Ｐ２に、他端は電極Ｐ４に夫々接続し【いる。コンデ
ンサー５０は二次巻線１６と電極Ｐ４との間に接続して
いる。

スイッチＳＷを投入すると、電源からの電圧が一次巻線
１５によって例えば２２０に昇圧され、電極ＰＩ、電極
１３間に印加される。二次巻線１６はバラスト１２の一
次巻線１５、二次巻線１６間の漂遊容量による約２２０
Ｖの誘導電圧を生じ、それが電極Ｐ２、電極１４間に印
加される。

−次巻線１５及び二次巻線１６の両端は夫々同一電極セ
ットに接続している。すなわら、電極Ｐ１と電極Ｐ２、
若しくは電極Ｐ３と電極Ｐ４は互いに対極であるため、
約２２０Ｖの電圧が夫々電極Ｐ１、電極１２問および電
極Ｐ３、電極１４間に生じる。この関係は第２図中の電
極ＰＩ乃至電極Ｐ４における波形により示す。

１セツトにおける電極間寸法は非常に小さくしているの
で、２２０Ｖの供給電圧が電極Ｐｌ、電極電極間２間よ
び電極Ｐ３、電極１４間に夫々アークを誘発せしめて多
数の自由電子を発生する。

それ故、光はまず電極Ｐ１、電極Ｐ２　（電極Ｐ３、電
極Ｐ４＞間に発生する。

同時に、電極Ｐ１、電極８２間に２２０■の高電圧が存
し、各電極セット間の作用により管１１中に多数の自由
電子が存在するため、電極Ｐ１１電極Ｐ２間にアークが
形成されてランプは完全に作動する。

本発明の構造によれば、従来使用されていたスタータは
不要であり、ランプコストを低癩にする更には、このラ
ンプ回路のスタートプロセスは瞬時かつ、信頼性あるも
のとなる。

本発明によれば、同調したバラストの電流制限効果を利
用することにより、ランプ管に高電圧を印加しなくても
よく、従ってランプの寿命がより長いものとなる。加う
るに、ランプ管に具備される抵抗フィラメントがないた
め、管肉端部が抵抗ワイヤの気化により黒化するという
問題が解決されることとなる。更には、本発明に係るラ
ンプはスイッチを入れると瞬時にスタートするもので、
使用効率を高めるとともにアークが形成されるまでの時
間ずれを縮小することとなるものである。

言換えるならば、本発明においてエネルギー節約が成さ
れることとなる。

バラストの共振による補足的効果により、本発明による
ランプはむらのない照明と優れた性能を有するものとな
っており、更には、その共振による補足的効果はランプ
の効率を自動的に調整し、電力の有効利用を高めること
となるものである。

共振による補足的効果によってなし得る効率を高める要
素を自動的に調整する原理は当該技術分野において公知
であり、詳細な説明はしないこととする。

本発明の更にもう一つの利点は、電極の壊れた従来のラ
ンプ管をなお本発明のランプ回路中に使用することがで
き、そうすることによってその寿命を延すことになると
ころにも存する。

第３乃至第５図は本発明に係るランプ管の構造を示すも
ので、第３図は環状管を組合せた構造を示している。こ
の環状管は３つの同心配置で異径の環状ランプユニット
２１．２２．２３を有してに電極セット２４を備え、独
立に機能できるものである。ランプユニット２１．２２
．２３は夫々個別のランプ回路でも、また共通のランプ
回路でも機能し得るものである。個別のランプ回路の場
合は選択的操作の効果を得るために選択スイッチのよう
なエレメントが操作を制御するために使用され得るとこ
ろである。

第４図は他のランプ管組合せ構造を示すもので、夫々が
電極セット３１を備えた２つの独立したランプユニット
３２．３３を有している。このランプの操作は第３図に
示したものと近似している。

第５図は本発明による球根状のランプ管を表しているも
ので、ランププラグ４４がガラスバルブ４１の底部に備
えられ、導体４３をも・りてガラスバルブ４１中に配置
した電極セット４２に接続されている。導体４３．４３
・・・・・・は各導体間でのアーク発生を防止するため
にガラス絶縁シース４５を備えている。ガラスバルブ４
１の内側部分の内面処理は上述した管のそれと同様であ
ざ。

第６図は誘導スタート形態において作動する本発明の一
実施例を示している。この回路は本質的に第２図に示す
ものに似ているものであるが、主として３ｗｉ極を有す
るランプ管に使用されるものである。第６図において同
一要素にあっては第２図と同一番号をもって示すものと
し、ランプ管およびその部分には第２図中のｌｌＩ連番
号゛に符号／ｌ　／　ｕを付して示すこととする。

第６図において、ランプ管１１′はガラス管１３と、該
ガラス管１３′の両端に備えた電極Ｐ′１、Ｐ′２およ
び電極Ｐ′３とからなる。１２図と第６図との間の相違
は単に第２図の電極Ｐ４とバラスト１２の二次巻１１１
６との接続を削除したところだけである。スター１〜作
用中、アークはまず電極Ｐ′１．Ｐ′２間に生じ、次い
で電極Ｐ′１、Ｐ−３間に生じて、ランプは瞬時にスタ
ートすることとなる。

第６図に示す回路は３電極を有するランプ管への使用に
限定されるものでなく、第２図に示すような４以−ヒの
電極を有するランプ管でも一つの電極例えばランプ管１
１の電極Ｐ４が使用されないときに用いられ得るもので
ある。

以上、本発明を好ましい実施例について説明したけれど
も、本発明は水銀灯のような他のガス放電ランプにも適
用し得るものであり、本発明思想を逸脱することなしに
する変形若しくは修正は本発明の技術的範囲に属するも
のとみなされるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の螢光ランプ装置の回路図、第２図は連続
共振法にて作動する本発明に係る一実施例を示すランプ
装置の回路図、第３図乃至第５図は同ランプ装置に用い
るランプ管の構造を示す概略平面図、第６図は誘導スタ
ート法にて作動する本発明に係る一実施例を示すランプ
装置の回路図である。 ｉｉ、ｉｉ′・・・・・・ランプ管　１２・・・・・・
バラスト１３．１３”・・・・・・ガラス管 １４・・・・・・磁気洩れコア　　　１５・・・−・・
−次巻線１６・・・・・・二次巻線 １５ａ、１６ａ・・・・・・第１巻部 １５ｂ、１６ｂ・・・・・・第２巻部 Ｐ１．Ｐ２．Ｐ３．Ｐ４・・・・・・電極。 特　　許　　出　　願　　人　　　林　　　　　添　　
　高弟２図 ３図　　　　　第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　隣接する２電極を１セツトとする少くとも４
   電極を備えたランプ管と、１次巻線及び２次巻線を有す
   る磁気洩れコアにより構成されるバラストとからなり、
   該−次巻線の両端は異なる電極セットにおける対向電極
   に夫々接続し、該２次巻線の両端はその異なる電極セッ
   トにおける残余の対向１！極に夫々接続するとともに、
   同一電極セットに接続された両巻線の端部が異なる極性
   となるよう接続してなる瞬時スタートすることを特徴と
   するガス放電ランプ装置。 ■　前記ランプ管は夫々の電極セットを有し、個々に機
   能し得る複数のランプユニットが粘合されてなる特許請
   求の範囲第１項記載のガス放電ランプ装置。 （３）前記ランプユニットは、同心配置された異径の環
   状ランプである特許請求の範囲第２項記載のガス放電ラ
   ンプ装置。 （イ）　前記ランプ管は球根状に形成し、該電極セット
   はその管内壁面に配設され、該電極に接続されたプラグ
   は該ランチ管の底部に配設されてなる特許請求の範囲第
   １項記載のカス放電ランプ装置。 ■　隣接する２電極を１セツトとする少くとも３電極を
   備えたランプ管と、１次巻線及び２次巻線を有する磁気
   洩れコアにより構成されるバラストとからなり、！１ｌ
   ｔ１次巻線の両端は該電極セットの一つと対向する単一
   電極とに夫々接続し、該２次巻締の−（んは該電極セッ
   トの他の一つに接続してなる瞬時スタートすることを特
   徴とするガス放電ランプ装置。