JPS62249393A

JPS62249393A - ランプ管球の寿命予測装置

Info

Publication number: JPS62249393A
Application number: JP61091164A
Authority: JP
Inventors: 博明田中; 福原　謙二; 村岡　忠之; 草場　武司
Original assignee: Bridgestone Corp; Hayashi Tokei Kogyo KK
Current assignee: Bridgestone Corp; Hayashi Tokei Kogyo KK
Priority date: 1986-04-22
Filing date: 1986-04-22
Publication date: 1987-10-30

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）本発明はランプ管球、特にハロゲンランプの寿命を予測
してランプの球切れと云う不測の事態が生ずるのを未然
に防止する技術に関するものである。

（従来の技術）従来、ランプ管球が切断した場合には、ランプを新品と
交換するのが普通である。また、ランプ管球の切断を自
動的に検知し、例えば給電ラインに接続したスイッチを
自動的に開放したり、警報ランプを点灯したりすること
も周知である。

（発明が解決しようとする問題点）上述した従来の技術ではランプ管球が切断してからこれ
を検知するものであるから、ランプの点灯中に切断が生
ずるという不測の事態に対しては何んら有効ではなかっ
た。例えば高輝度ハロゲンランプはスライドプロジェク
タに用いられているが、スライドの投影中にランプが切
断することがあり、非常に不便である。また、各種の光
学的測定器においてもハロゲンランプが用いられている
が、動作中にランプの切断が生ずると測定不能となって
まう。特にこのような光学的測定器を生産ライン中に配
置し、部品または製品の検査を行なうような場合、ハロ
ゲンランプの切断によって生産ラインをストップさせる
必要があり、重大な問題となる。

一般に、このようなランプのおおよその寿命時間は既知
であるので、寿命時間が来る前に交換することも行なわ
れているが、この場合には管理が非常に面倒となるばか
りでなく、個々のランプによって寿命時間にばらつきが
あるため、交換前に切断してしまったり、相当の寿命時
間が残っているにも拘らず交換してしまい、不経済とな
る欠点があった。

本発明の目的は、上述した欠点を除去し、ランプ管球の
寿命の末期を予じめ検知し、使用中にランプが切断して
しまう不測の事態を未然に防止することができるランプ
管球の寿命予測装置を提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段および作用）本発明によ
るランプ管球の寿命予測装置は、ランプ管球に流れる電
流の大きさを検知する手段と、定常状態および寿命末期
においてランプ管球に流れる電流の大きさと関連して予
じめ決められた設定値を保持する手段と、前記検知手段
により検知したランプ管球電流の大きさと前記保持手段
で保持されている設定値とを比較し、ランプ管球電流が
設定値を超えるときにランプ管球の寿命を予測する信号
を出力する手段とを具えることを特徴とするものである
。

第１図は本発明のランプ管球の寿命予測装置の構成を示
すブロック図である。

寿命を予測すべきランプ、例えばハロゲンランプ１には
電源装置２から電流を供給する。このときハロゲンラン
プ１のフィラメント１八に流れる電流の大きさを電流検
知回路３によって常時検知する。この電流検知回路３に
よって検知した電流の値Ｉを比較回路４に供給する。一
方、ハロゲンランプ１のフィラメントＩＡに流れる電流
は第２図に示すように寿命末期において急激に増大する
ことを確かめた。したがって、定常状態においてフィラ
メン）ＩＡを流れる電流値Ｉｓと寿命末期において流れ
る電流値エイとからその中間に適当なレベルを設定し、
この設定値工、を上記の検知電流Ｉと常時比較回路４に
おいて比較していれば、ランプ１の寿命末期ＴＥを予測
することができる。このために、上述した設定値ＩＲを
保持回路５において保持しておき、これを比較回路４に
供給する。

比較回路４においては検知電流値Ｉが設定値Ｉ。

を超える時刻ＴＡ　において出力端子６にランプの寿命
末期ＴＥが間近いことを知らせる寿命予測信号を出力す
る。

第２図から明らかなように設定値ＩＲは定常電流値■５
と寿命末期ＴＩ、の最大電流値■つとの間の値に設定す
るが、この設定値ＩＲを定常電流値■、に近付けると最
大電流値Ｉ、ｌが各−ランプ毎に相当大きく変動しても
ランプの寿命を確実に予測することができるが、ランプ
の残存寿命は長くなり経済性に欠けることになる。一方
、設定値工。

を最大電流値ＩＮの方に接近させると、ランプの残存寿
命は短かくなり経済性の点では好ましいが、寿命末期に
おける最大電流値のばらつきには十分対応できないこと
もある。したがって、経済性、ランプの特性、動作中に
ランプが切断するという不測の事態の回避要求度等を総
合的に判断して設定値を最適な値に設定することが望ま
しい。例えば生産ライン中に組込まれた光学的測定器に
ランプが用いられているような場合には設定値１ｍを比
較的小さい値に選定し、ランプ切断事故を未然に防ぐよ
うにするのが望ましい。

上述したように、ランプ１の寿命が終了する時刻Ｔｅよ
りも前の時刻ＴＡにおいて、ランプ寿命予測信号が出力
端子６に出力されるが、この信号を用いて、例えば警告
ランプを点灯させたり、警告ブザーを鳴動させたり、予
備ランプへの自動切換えを行なったりすることができる
。いずれの場合でも、ランプ寿命予測信号は実際にラン
プが切断する以前に出されるので、それに対する処理を
十分な余裕を持って行なうことができ、動作中にランプ
が切断してしまうという最悪の事態は確実に回避するこ
とができる。

ハロゲンランプ１のフィラメントＩＡを流れる電流が寿
命末期において急激に増大する理由は明確には判らない
が、寿命末期になると二重コイル式となっているフィラ
メントの一部分が熔融短絡して抵抗値が低下し、その分
電流が増大し、この増大した電流によってフィラメント
の部分的な熔融短絡が累進的に進行し、遂には断線に到
るためであると推測される。

（実施例）第３図は本発明のランプ管球の寿命予測装置の一実施例
の構成を示す回路図である。ハロゲンランプ１１のフィ
ラメントＩＩＡには端子１２Ａおよび１２Ｂを介して１
２Ｖの交流電圧を印加し、この際フイラメン）　１１Ａ
を流れる電流を電流変成器１３にも流す。

一般にハロゲンランプ１１の電流は数Ａ〜十数Ａであり
、この電流を変成器１３により数ｍＡ〜士数ｍＡの小電
流に変換する。このようにして変換した電流を整流器１
４に供給し、ここで整流して電圧に変換し、これをメー
タリレー１５の端子■、■間に印加する。一方、交流１
００ｖが印加される端子１６Ａおよび１６８間にはフユ
ーズ１７、スイッチ１８およびネオンランプ１９を直列
に接続し、スイッチ１８を閉じて寿命予測装置を動作状
態としたときにネオンランプ１９が点灯するようにする
。ネオンランプ１９と並列に電力変成器２０を接続し、
この電力変成器の、１２Ｖの交流電圧を生ずる２次側を
メークリレー１５の端子■、■にその動作電源として接
続する。また、端子１６Ｂはリレー２１を経てメータリ
レー１５の端子■に接続する。このメークリレー１５の
端子■はスイッチ１８を経て端子１６Ａに接続する。

メータリレー１５は第４図に示すような構成のものであ
り、目盛板１５ａと、端子■、■間に与えられる入力電
圧を指示する指針１５ｂと、基準値を指示する指針１５
Ｃと、この指針１５Ｃを任意の位置に設定するための設
定撮み１５ｄとを具えている。今、設定撮み１５ｄによ
って基準値用指針１５ｃを、／）ロゲンランプ１１の定
常状態における電流値に対応する入力電圧の値よりも、
例えば１０〜２０％だけ高い基準電圧値を指示するよう
に調整すると、指針１５ｂによって示される入力電圧が
この基準電圧値よりも低いときは端子■、■間は開放さ
れるが、入力端子が基準電圧値を越えると端子■、■間
は短絡されることになる。

今、ハロゲンランプ１１のフィラメントＩＩＡを流れる
電流が定常状態にあるときはメータリレー１５の端子■
、■に印加される電圧はメータリレー１５で上述したよ
うに設定された基準電圧値よりも低く、端子■、■間は
開放している。したがってリレー２１には電流は流れな
い。ハロゲンランプ１１の寿命末期においてフィラメン
ト１１Ａを流れる電流が増大するとメータリレー１５の
端子■、■に与えられる入力端子は設定基準値よりも増
大するようになる。このときメータリレー１５の端子■
、■間は短絡され、リレー２１に電流が流れる。これに
よりリレー接片２２Ａが閉成され、電力変成器２０の二
次側の電圧（ＡＣ１２Ｖ　）が全波整流器２３に印加さ
れ、抵抗２４およびツェナーダイオード２５に直流電流
が流れる。したがってツェナーダイオード２５の端子間
には一定電圧が発生し、コンデンサ２６をこの電圧値に
充電し、ブザー２７が鳴動するとともに抵抗２８を経て
発光ダイオード２９に電流が流れ、発光ダイオードは点
灯する。このようにしてハロゲンランプ１１の寿命が末
期に来たことを警告することができる。また、リレー接
片２２Ｂの閉成により短絡される接点３０Ａおよび３０
Ｂを利用して、例えば自動ランプ切換回路を駆動したり
することもできる。

第５図はハロゲンランプＪＣＲ１２Ｖ　１００１１のフ
ィラメント電流の変化を示す実測データである。このラ
ンプの公称寿命は５０時間であるが、サンプル２および
３は３日間（７２時間）以上も点灯した。

本例では設定値としてフィラメント電流９．５Ａを選定
すれば少なくとも切断が生ずる数時間前に寿命末期を予
測することができる。

第６図はハロゲンランプＪＣＲ１２Ｖ　１００Ｗ　１０
Ｈノフイラメント電流の実測データを示すものである。

このランプは公称寿命１０００時間のものであるが、実
際にはそれ以前に切断してしまった。また、サンプル１
とサンプル２との寿命時間は８日間もの大きな差があっ
た。したがって、例えば安全を考えて使用開始後２５日
でランプの交換を行なうとすればサンプル２０ランプは
１０日も寿命を残したままで交換することになりきわめ
て不経済である。

これに対し本発明においては例えば設定値をランプの定
常電流値よりも１０〜２０％高い値に設定すれば寿命が
無くなる１日前に寿命予測信号が発生されるので、経済
的となる。また、この寿命予測信号が発生されてから実
際に切断が生ずるまでには１日以上の余裕があるので十
分な対処を行なうことができる。上述したところから明
らかなように、一般に設定値を定常値に接近させると寿
命予測信号が出力されてから実際にランプが切断するま
での時間が長くなるが、電源電圧の変動や、ランプのば
らつきによって相当早い時期に寿命予測信号が出力され
る場合も生じて来る。一方、設定値を定常値から離して
設定すると、電源電圧の変動やランプのばらつきによる
誤差は少なくなるが、寿命予測信号が出力されてから実
際にランプが切断するまでの余裕時間が相当短かくなる
場合もある。

各種実験の結果、設定値は定常値よりも１０〜２０％高
い値に設定すればよく、特にハロゲンランプについては
定常電流値よりもＩＡだけ大きい値を設定値とすること
によって電源電圧の変動やランプのばらつきに余り影響
されず、しかも寿命予測信号が出力されてから実際にラ
ンプが切断するまでに適度の余裕時間が得られることを
確かめた。特に上述した実施例のようにメータリレーを
用いて設定値を設定する場合には、このメータリレーに
よってランプの初期電流値（定常電流値）を読取り、そ
の値に基いて設定値を設定できるので、ランプ毎のばら
つきの影響を除くことができる。

（発明の効果）上述したように本発明のランプ管球の寿命予測装置によ
れば、寿命末期においてランプ管球の切断を予測するこ
とができるので、動作中にランプ管球が切断するという
不測の事態を回避することができる。また、この寿命予
測信号は個々のランプの寿命のばらつきに関係なく正確
に発生されるので、長時間の寿命を残してランプの交換
を行なうといったことがなくなるのできわめて経済的で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるランプ管球の寿命予測装置の基本
的構成を示すブロック図、第２図は同じくその動作を説明するためにフィラメント
電流の変化を示すグラフ、第３図は本発明の寿命予測装置の一実施例の構成を示す
回路図、第４図はメータリレーの構成を示す図、第５図および第
６図はハロゲンランプのフィラメント電流の変化の実測
データを示すグラフである。１・・・ランプ　　　　　　ＩＡ・・・フィラメント２
・・・電源装置　　　　　３・・・電流検知回路４・・
・比較回路　　　　　５・・・設定値保持回路１１・・
・ハロゲンランプ　　ＩＩＡ・・・フィラメント１３・
・・電流変成器　　　　１４・・・整流器１５・・・メ
ータリレー　　　２０・・・電力変成器２１・・・リレ
ー　　　　　　２２Ａ、　２２Ｂ・・・リレー接片２３
・・・全波整流器　　　　２７・・・ブザー２９・・・
発光ダイオード第１図 −℃　甘　史　セ　ミ　宅　）蟻イ一

Claims

【特許請求の範囲】

１、ランプ管球に流れる電流の大きさを検知する手段と
、定常状態および寿命末期においてランプ管球に流れる
電流の大きさと関連して予じめ決められた設定値を保持
する手段と、前記検知手段により検知したランプ管球電
流の大きさと前記保持手段で保持されている設定値とを
比較し、ランプ管球電流が設定値を超えるときにランプ
管球の寿命を予測する信号を出力する手段とを具えるこ
とを特徴とするランプ管球の寿命予測装置。