JPS6388792A - 突入電流防止直流高輝度調光照明具 - 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、突入電流防止した直流高輝度調光照明具に関
するものである。

最近、小学児童に仮性近視が多く認められている。その
原因の一つに螢光灯照明のように交流電源の周波数によ
ってその輝要が変化する照明装置により視神経が疲労す
ることが上げられると共に、螢光灯は光のスペクトルが
単一光であり、赤外線から紫外線に至る全スペクトルを
包含する大陽光とは根本的に違っており、この単一光の
中：て長時開店ることなどに起因している。

本発明の高輝度調光照明具は、使用する交流電流全直流
化することによって光の時間的変化、即ち、ちらつきを
なくし、光のスペクトルも赤外線から紫外線に至る全ス
ペクトル？包含Ｌ、ｔｆｃ、白熱電球におけるヒラメン
トの温度ケ規定値よりも高くして大陽光に近づけた元金
発生するようにすると共に、スイッチを入れた瞬間に生
じる突入電流を排除することにより、高輝度でありなが
ら白熱電球の寿命全延長するようにしたものである。

即ち、本発明は、白熱電球の常温時におけるフィラメン
ト抵抗値よりも低い容量リアクタンスの値を持つコンデ
ンサを白熱電球に対して並列に接ｋＸ　Ｌ、そのコンデ
ンサに対し２て時定数金持つインヒーダンスゲ交流電源
とコンデンサとの間に挿入すると共に、交流電源からの
電流ケ整流し７て供給するようにり、たこと？特徴とす
る突入電流防止直流高輝度調光照明具の構造？要旨とす
るものである。

次に、本発明全図示実施例に従って説明する。

第１図は、本発明の基本的な回路を示すものであって、
交流電源ＡＣから開閉スイッチＳｘ’を介して供給され
る電流をダイオードブリッジＤによって全波整流し、こ
れ全切替スイッチＳ２を有するインダクタンスＬｔ介し
てコンデンサＣに充電する。

そのコンデンサＣに充電された電荷によって白熱電球Ｆ
ｋ点燈するようにしである。

第２図に示すものは、第１図におけるインダクタンスＬ
の代りに抵抗Ｒ？使用した場合を示し２ている。

第１図に示すインダクタンスＬのインピーダンスは、そ
のコイルのインピーダンスと内部抵抗との合成値によっ
て決まり、第２図の抵抗Ｒの値と同じにすれば、その切
替スイッチＳ２の切替位置によって白熱電球Ｆ　（Ｄ電
圧は、第３図のように々る。

即ち、交流電源ＡＣの電圧を１００ボルトとしたときに
、無負荷であればコンデンサＣの最高電圧は：１００Ｘ
Ｖ″７２ボルトとなるが、負荷に白熱電球Ｆの４０ワツ
トがあるためにインダクタンスＬまｔは抵抗Ｒのインピ
ーダンスが５オームのときは１２４ボルト、１０オーム
のときは１１６ボルトであること１示している。

このような電圧で白熱電球Ｆを点燈すれば非常に明かる
くなり、その電圧が１２４ボルトの場合には、１００ボ
ルトの場合の約２倍の明るさになると共に、光のスペク
トルが朝日のスペクトルに近くなる。

また、明るさを必要としない時には、切替スィッチ８２
ヲ操作してその電圧全１００ボルトに近づければ工く、
その場合でも直流電圧によって白熱電ＩＩＪｅＦｌ′ｉ
点燈されるのであるから、ちらつきのない日陰における
工うな光となる。

コンデンサＣの前に挿入し念インダクタ／スＬｉｆｃは
抵抗Ｒは、電圧を調整するほか、電源スイッチ？入れた
瞬間に生ずる突入電流全防止し、スイッチ接点の寿命延
長、白熱電球Ｆにおけるフィラメントの１＠線？予防す
ることができるのである。

第４図、第５図は、インダクタンスＬｆ、たけ抵抗Ｒ，
２ダイオードブリツジＤの前に設けたものテラ（７てお
り、効果においては、第１図、第２図に示し次もの何等
宝らない。

第４図に示すように、切替スイッチＳ２にＯＦＦ端子？
設けておけば開閉スイッチ８１を省くこともできる。

インダクタンスしどし７ては、平滑コンデンサＣ金有す
る整流回路の入力端に接続して白熱点燈電球の突入電流
？制限し得るものであれば空心型であっても、巻鉄心或
は積鉄心などの鉄心入りであってもよく、そのインダク
タンス値は、通常、突入電流？制限することができ且つ
負荷念る電球Ｆに印加さｈる直流電圧全必要以上降下さ
せない範囲に設定されるっとりわけ、インダクタンスＬ
と平滑コンデンサＣとにより形成される共振回路が、突
入電流に於ける電圧成分と電流成分との位相差士大きく
するよう、言い換えれば、突入電流の有効電力？小さく
するように設定するのが好都合でちる。また、インダク
タンスＬに、低直流抵抗のものを使用することにより、
インダクタンスＬ自身による発熱少なく、突入電流を効
果的に制限することができる。

第６図に示す回路で、インダクタンスの値を１２ミリヘ
ンリーと一定にして、コンデンサＣの値全、１００マイ
クロフアラツドかう２，０００マイクロフアラツドまで
変化させ、開閉スイッチ８１を閉じた瞬間から後におけ
る白熱電球Ｆの中全流れる電流の変化全オシログラフに
よって調べ念曲線？第７図に示している。その電流値の
測定は第６図における白熱電球Ｆに対し直列に接続した
抵抗Ｒ１＝０．１オームに発生する電圧全オシロスコー
プによって計ったものである。

第７図のグラフから明らかなように、コンデンサＣの値
が１００マイクロフアラツドのときには約２．５アンペ
アの突入電流が認められるけれども、コンデンサＣのイ
直が２　、０００マイクロフアラツドとなれば突入電流
は１アンペアとなる。従って、１００ボルトの交流にお
ける波高値は１４０ボルトであることから、交流電源の
電圧を直接白熱電球に掛けるト１４０ボルト÷２０オー
ム（４０ワツトの白熱電球における常温抵抗）、即ち約
７アンペアの突入電流が生じることに比らべると非常に
少ないものとなり、白熱電球の寿命がそれだけ長くなる
ことになる。

第８図に示すグラフは、第６図にインダクタンスＬの値
と直流電圧の関係を示すものであって、空心コイルに比
らべて鉄心入りコイルの電圧が高いことが理解されるけ
れども、これは鉄心入りコイルの巻数が少ないことから
コイルの内部抵抗が低いためである。しかし、鉄心入り
コイルは電源スイッチ全入れ之瞬間の大電流にエフで鉄
心が飽和状態となり、大きな突入電流を生ずるので、実
用的には空心コイル全使用すべきである。

第９図は、ダイオードブリッジＤの前にインダクタンス
Ｌｌ設けた回路デポしている。そして、インダクタンス
Ｌの値全２．６ミリヘンリーから１８ミリヘンリーまで
変化させ、コンデンサＣの値全２．０００マイクロフア
ラツドに一定としたときにおける突入電流の変化？第１
０図に示した。インダクタンスＬの値が２．６ミリヘン
リーのときには約１．４アンペアの突入電流であるが、
インダクタンスＬの値が１８ミリヘンリーのときには１
アンペア以下となることデポしている。

第１１図は、ダイオードブリッジＤの後に抵抗Ｒ１？設
けた回路デポしている。そして抵抗Ｒの値全２．５オー
ムから２０オームまで変化させ、コンデンサＣ（７）　
値ｋ　２，０００マイクロフアランドに一定としたとき
における突入電流の変化全第１２図に示した。

抵抗Ｒの値が２．５オームのときには約１．６アンペア
の突入電流であるが、抵抗Ｒの値が２０オームのときに
は約０．９アンペアとなること？示している。

何れの場合も、その突入電流は、４０ワツトの白熱電球
に対する通常の突入電流約７アンペアに比らべて非常に
少なくなり、突入電流によるフィラメントの断線に少な
くすることができる効果全有する。

餌上のように、本発明による時には、使用する交流電流
？直流化することによって光の時間的変化、即ち、ちら
つき金なくし、光のスペクトルも赤外線から紫外線に至
る全スペクトル全包含し、まｆｃ、白熱電球におけるヒ
ラメントの温度全規定値よりも高くして大陽光に近づけ
九九全発生する：うにすると共に、スイッチ金入れた瞬
間に生じる突入電流全排除することにより、高輝度であ
りながら白熱電球の寿命全延長することができる効果？
有しており、電気スタンドケはじめとして、白熱電球上
用いる街灯、門灯、ホテル々どの建築物におけるロビー
などの光源に対（〜、また石英ガラスやホウケイ酸ガラ
ス管球々どに封入された動植物の生理状態制御用光源、
例えば養賜の産卵時期調節用光源、植物の開花時期調節
用光源に対して、さらには高速度カメラによる撮影用光
源、顕微鏡の光源、自動車などの車輌における各種光源
、広告灯、信号灯など各種用途の光源に対（−でも自由
に使用できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例デポし、第１図は可変インダクタン
ス全使用した基本的な回路図、第２図は可変抵抗？使用
し念基本的な回路図、第３図はインピーダンスと電圧と
の関係１示すグラフ、第４図は整流器の前にインダクタ
ンスを挿入！−念場合の回路図、第５図は整流器の前に
抵抗全挿入し元場合の回路図、第６図は突入電流？こ１
１定するための回路図、第７図はコンデンサの容量を変
化させ念時の突入電流の変化を示すグラフ、第８図は空
心コイルと鉄心入りコイルとの電圧全比較し之グラフ、
第９図はコンデンサ全一定としたインダクタンスの値を
変化させた時の突入電流の変化音調べる念めの回路図、
第１０図は第９図の回路で調べた突入電流曲線デポすグ
ラフ、第１１図はコンデンサ？一定とし抵抗の属音変化
させた時の突入電流の変化？調べるための回路図、第１
２図は第１１図の回路で調べ定突入電流曲線を示すグラ
フである。 図中の符号全説明すれば次の通りである。 ＡＣは交流電源　　　　ＣはコンデンサＬはインダクタ
ンス　　Ｒは抵　抗 Ｆは白熱電球　　　　　　ＤはダイオードブリッジＳは
スイッチ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）白熱電球の常温時におけるフィラメント抵抗値よ
   りも低い容量リアクタンスの値を持つコンデンサを白熱
   電球に対して並列に接続し、そのコンデンサに対して時
   定数を持つインピーダンスを交流電源とコンデンサとの
   間に挿入すると共に、交流電源からの電流を整流して供
   給するようにしたことを特徴とする突入電流防止直流高
   輝度調光照明具。
2. （２）コンデンサーに対し時定数を持つインピーダンス
   が、インダクタンスまたは抵抗であり、可変できるよう
   になっていることを特徴とする特許請求の範囲第（１）
   項記載の突入電流防止直流高輝度調光照明具。
3. （３）突入電流の有効電力が小さくなるよう、コンデン
   サとインピーダンスとが設定されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第（１）項又は第（２）項記載の突入
   電流防止直流高輝度調光照明具。
4. （４）インピーダンスが空心又は鉄心入りインダクタン
   スであることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項、
   第（２）項又は第（３）項記載の突入電流防止直流高輝
   度調光照明具。
5. （５）照明具が電気スタンドであることを特徴とする特
   許請求の範囲第（１）項、第（２）項、第（３）項又は
   第（４）項記載の突入電流防止直流高輝度調光照明具。