JPH0339399B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の背景］ 本発明は、安定器と電気的に直列接続されて、
たとえば、標準的な220、240、あるいは277ボル
トのような200から300ボルトの範囲で動作する１
本もしくは２本以上のけい光ランプを有するけい
光ランプシステムの分野に関する。

けい光ランプシステムの多くは通常横方向に並
置された２本のランプを有し、１本のランプの場
合よりも広い光源面積によつてより明るい光を与
えている。けい光ランプは種々の異なつた長さの
ものが製造されており、24インチ（61cm）長およ
び48インチ（122cm）長のものが照明システムに
おいて広く用いられている。けい光ランプの始動
および動作させるのに必要な電圧は、ランプ長が
長くなるにつれほぼこれと比例的に増加する。従
つて、１本の48インチ（122cm）長のランプは１
本の24インチ（61cm）長のランプの２倍の電圧を
必要とし、直列接続された２本の24インチ（61
cm）長のランプは必然的に１本の48インチ（122
cm）長のランプと同じ電圧を必要とし、そして、
直列接続された２本の48インチ（122cm）長のラ
ンプは直列接続された２本の24インチ（61cm）長
のランプのほぼ２倍の電圧を必要とする。

広く用いられているタイプのけい光ランプ回路
は、ランプ（１本もしくは２本以上）と電力線電
圧源との間に接続された昇圧変圧器を用いてラン
プ（１本もしくは２本以上）に適切な電圧を与え
ている。これは、たとえば、米国特許第4185233
号に開示されている。広く用いられているけい光
ランプ回路の他の回路は、製造上経済的であつ
て、ランプ（１本もしくは２本以上）と電力線電
圧源との間に直列接続された電流制限安定化イン
ピーダンス（たとえば、インダクタ、抵抗、およ
びまたはキヤパシタ）を用いたものである。この
回路のランプ（１本もしくは２本以上）の全放電
路長は、ランプの始動および動作電圧が電力線電
圧よりも充分低くなる程度に短くなければならな
い。従つて、このような回路においては、１本の
24インチ（61cm）あるいはそれより短いけい光ラ
ンプは120ボルトの交流電力線によつて動作させ、
直列接続された２本の24インチ（61cm）あるいは
それより短いけい光ランプ、または１本の48イン
チ（122cm）あるいはそれより短いランプは220ボ
ルト、240ボルト、あるいは277ボルトの交流電力
線によつて動作させるというように限定されてい
た。ここで後者の電圧は480ボルトの三相システ
ムから得ている。便宜上、ここでこれらの電圧を
200ボルトから300ボルトの電圧範囲と定義づけし
ておく。

図面の第１図は直列接続された２本のランプと
安定器とによる従来の回路を示し、200から300ボ
ルトの範囲にある標準電力線電圧で50ヘルツある
いは60ヘルツの標準電力線周波数で動作する回路
である。一対の通常のけい光ランプ１１，１２の
各々は、24インチ（61cm）長（20ワツト）のタイ
プであつて、細長い24インチ（61cm）長のバルブ
１１′，１２′の両端部近くに一対のカソード１１
ａ，１１ｂおよび１２ａ，１２ｂを有している。
カソード１１ｂの一端は導体１３によつてカソー
ド１２ｂの一端に接続されていて、流ランプ１
１，１２を電気的に直列接続している。カソード
１２ａの一端は電力線電圧端子１４に接続され、
安定器のインダクタ１６およびキヤパシタ１７
は、カソード１１ａの一端と他方の電力線電圧端
子１８との間に直列接続されている。端子１４お
よび１８における電力線電圧は約200から300ボル
トの電圧範囲内にある。例えば、220ボルト±10
％の、240ボルト±10％、あるいは277ボルト±10
％の標準的な交流電力線電圧である。インダクタ
１６はランプを安定化する、すなわち、インダク
タは動作電流を所望の安全な値に制限する。また
キヤパシタ１７は回路の力率を遅れ力率から進み
力率に移すように動作するとともに、インダクタ
と共振して周知のようにランプの始動電圧を上げ
る。

スタータスイツチ２１はカソード１１ａおよび
１１ｂの残りの他端間に接続され、スタータスイ
ツチ２２はカソード１２ａおよび１２ｂの残りの
他端間に接続されている。スタータスイツチ２
１，２２はよく知られているグロースタータスイ
ツチを用いることができる。スタータスイツチ２
１，２２は回路に電力が最初に印加されたときに
閉じるよう動作し、カソードに予熱電流を流し
て、ランプの放電電流を維持する電子が容易に放
出されるようにカソードを充分に熱する。約１秒
後、スタータスイツチが開いてランプの放電が起
こり、バルブのけい光被膜から可視光を放出させ
る。

直列接続された一対の48インチ（122cm）長の
けい光ランプを第１図に示すように簡単な直列の
１個の安定器とともに直列接続して200から300ボ
ルトの範囲内にある電力線電圧によつて動作でき
る照明システムが望まれていた。しかしながら、
現在まで、24インチ（61cm）長のランプに比較し
て48インチ（122cm）長のランプにはより高い電
圧が要求されるので実現できなかつた。もしその
ようなシステムが実現できるならば、少しの費用
の増加だけでシステムの能率を大幅に向上させ、
24インチ長のランプシステムの約２倍の光出力を
与えることとなろう。

［発明の概要］ 本発明の目的は、直列接続のインピーダンスに
よつて安定化される２本の直列接続の48インチ
（122cm）長のけい光ランプ（あるいは１本の96イ
ンチ（244cm）長のランプ）を有するけい光ラン
プ照明システムであつて、たとえば、約50あるい
は60ヘルツの標準の220ボルト、240ボルト、ある
いは277ボルト交流電力線からのような、200から
300ボルトの電圧範囲において動作可能なけい光
ランプ照明システムを提供するものである。

好ましい実施例に従つて簡単に述べれば、本発
明は、約96インチ（244cm）の全放電路長を有し
たけい光ランプ照明システムより成り、この全放
電路長は１本の96インチ（244cm）長のランプあ
るいはより好ましくは電気的に直列接続された一
対の48インチ（122cm）長のランプによつて与え
ることができる。安定化インピーダンス手段がラ
ンプと直列接続され、この直列接続された組合せ
が約50あるいは60ヘルツで約200から300ボルトの
範囲内の交流電力源に接続される。好ましくはガ
ラス製であるランプバルブは約1.5インチ（3.8
cm）の外径を有し、クリプトンガスを含んだラン
プにおいて通常使用されているような導電始動補
助材料をバルブ内面に沿つて有していない。バル
ブは、少量の液体水銀と、約1.5トルの圧力で容
積比80％対20％のたとえばクリプトンおよびネオ
ンもしくはアルゴンの不活性ガス混合物とを含ん
でいる。ランプはカソード予熱タイプであつて１
フイート（30.5cm）長あたり10ワツト未満の電力
を消費するように設計されている。カソード予熱
手段は各ランプに接続されている。

［好ましい実施例の説明］ 第２図に示すように、本発明の好ましい実施例
によれば、一対の48インチ（122cm）長のけい光
ランプ２６，２７（各ランプは公称35ワツト以下
の電力を消費するもので、この種のランプは能率
が最近改善され、消費電力が34ワツトに減少され
たものである。）の各々は、細長い48インチ（122
cm）長のガラスバルブ２６′および２７′の両端部
近くに一対のカソード２６ａ，２６ｂおよび２７
ａ，２７ｂを有している。カソード２６ｂの一端
は、導体２８によつてカソード２７ｂの一端に接
続されている。ランプ２６，２７を電気的に直列
接続している。カソード２７ａの一端は電力線電
圧端子２９に接続され、安定器のインダクタ３１
およびキヤパシタ３２は、カソード２６ａの一端
と他の電力線電圧端子３３との間に直列接続され
ている。端子２９および３３の電力線電圧は220
あるいは240ボルトもしくはその近辺である。す
なわち、公称許容誤差±10％の公称220あるいは
240ボルト標準電力線電圧である。これら電力線
電圧はヨーロツパ各国において共通である。

スタータスイツチ３６はカソード２６ａおよび
２６ｂの残りの他端間に接続され、スタータスイ
ツチ３７はカソード２７ａおよび２７ｂの残りの
他端間に接続されている。スタータスイツチ３
６，３７と安定器のインダクタ３１およびキヤパ
シタ３２とは、前述した第１図のスタータスイツ
チ２１，２２と安定器素子１６，１７と同様の動
作を行う。

220あるいは240ボルトの電力線電圧で動作させ
るには、従来、ランプは24インチ（61cm）長のも
のもしくはそれと等しい全長（第１図の従来技
術）を有したものに制限されていたが、本発明に
よれば、一対の48インチ（122cm）長のけい光ラ
ンプ２６，２７が以下の基準に合致すれば220あ
るいは240ボルトの電力線電圧によつて動作でき
る。ガラスバルブ２６′，２７′は約1.5インチ
（3.8cm）の外径（業界ではT12直径として知られ
ている）を有し、バルブの内面に沿つて導電始動
補助材料をなんら有せず、また、水銀蒸気のガス
充填物と、約1.5トルの圧力で約80％対20％の容
積比を有するクリプトンおよびネオンもしくはア
ルゴンの混合物とを有し、バルブの１フイート
（30.5cm）長あたり10ワツト未満の消費電力で動
作するようにしたものである。ここで特定したラ
ンプのパラメータ値は、典型的な製造上の許容誤
差を有することが可能である。よく知られている
ようにランプはけい光体被膜をも有している。

前述した米国特許第4185233号には、水銀のガ
ス充填物と、約1.5トルの圧力で約80％対20％の
容積比を有するクリプトンおよびネオンもしくは
アルゴンの混合物とを含み、かつ、（本発明と異
なつているが）スズ酸化物の内部始動補助被膜と
を有する（48インチ（122cm）長のものを目的と
した）けい光ランプが開示されている。特定のガ
スを含んだ本発明の48インチ（122cm）長のラン
プが、単一の直列接続された安定器とともに200
から300ボルトの電圧で動作するのに内部始動補
助材料を必要としない理由はわからないが、この
発見によつて、従来半分の長さのランプ、従つて
全光出力がほぼ半分のランプのみしか作動できな
いと信じられていた簡単かつ経済的な安定器回路
と同一もしくは類似の回路によつて２本の48イン
チ（122cm）長のランプ（あるいは１本の96イン
チ（244cm）長のランプ等）の所望の動作が達成
される。

始動キヤパシタ３８を一方のランプもしくは一
方のスタータスイツチ３７の両端間に接続するこ
とによつてランプ２６，２７がより容易にかつよ
り信頼性を増して始動することが見出された。キ
ヤパシタ３８は公称値0.01マイクロフアラツド、
安定器のキヤパシタ３２は3.6マイクロフアラツ
ド、そして安定器のインダクタ３１は0.9ヘンリ
の値を用いることができる。しかし、本発明はこ
れら特定の値の素子に限定されるものではない。

本発明の好ましい実施例および変形例を示し説
明したが、他の種々な実施例および変形例が当業
者にとつて明白となろう。これらは特許請求の範
囲に記載した発明の範囲内に包含されるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のけい光ランプシステムの電気回
路図である。第２図は本発明の好ましい実施例の
電気回路図である。 主な符号の説明、２６，２７……けい光ラン
プ、２６′，２７′……バルブ、２６ａ，２６ｂ，
２７ａ，２７ｂ……カソード、２９，３３……電
力線電圧端子、３１……安定器のインダクタ、３
２……安定器のキヤパシタ、３６，３７……スタ
ータスイツチ、３８……始動キヤパシタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電圧が約200から300ボルトの範囲で周波数が
   約50ヘルツあるいは60ヘルツの交流電圧源で動作
   させるけい光ランプ照明システムであつて、全体
   で約96インチ（244cm）のガス放電路長を与える
   ように接続された１本もしくは２本以上のけい光
   ランプと、このけい光ランプに接続されたカソー
   ド予熱手段と、前記ガス放電路に対して直列接続
   させてランプ長１フイート（30.5cm）当り10ワツ
   ト未満の電力消費で前記ランプを動作させる安定
   器手段とより成り、前記ガス放電路と安定器手段
   との直列接続の組合せが前記交流電圧源間に接続
   されるようになされ、前記ガス放電路が約1.5イ
   ンチ（3.8cm）の外径を有する１本もしくは２本
   以上のランプのバルブ内にあり、そして、前記ラ
   ンプのバルブがバルブ内面に沿つて導電始動補助
   物質を有せず、かつ、水銀蒸気のガス充填物と、
   約1.5トルの圧力で約80％対20％の容積比のクリ
   プトンおよびネオンもしくはアルゴンの混合物と
   を含んでいることを特徴とするけい光ランプ照明
   システム。 ２ 前記ガス放電路が、各々約48インチ（122cm）
   の長さを有するランプを電気的に直列接続した２
   本のランプより成る特許請求の範囲第１項記載の
   照明システム。 ３ 前記各ランプがそれぞれの両端部近くに一対
   のカソードを含み、第１のランプの一方のカソー
   ドの一端を第２のランプの一方のカソードの一端
   に接続する接続手段と、第１および第２の電圧入
   力端子と、前記安定器手段を前記第１の電圧入力
   端子と第１のランプの他方のカソードの一端との
   間に接続する接続手段と、前記第２の電圧入力端
   子を第２のランプの他方のカソードの一端に接続
   する接続手段と、第１のランプの両カソードの他
   端間に接続された第１のスタータスイツチと、そ
   して、第２のランプの両カソードの他端間に接続
   された第２のスタータスイツチとを有する特許請
   求の範囲第２項記載の照明システム。 ４ いづれかひとつの前記スタータスイツチの両
   端間に始動キヤパシタが接続されている特許請求
   の範囲第３項記載の照明システム。 ５ いづれかひとつの前記ランプの両端間に始動
   キヤパシタが接続されている特許請求の範囲第２
   項記載の照明システム。 ６ 前記安定器手段が直列接続されたインダクタ
   とキヤパシタとより成る特許請求の範囲第５項記
   載の照明システム。 ７ 前記安定器手段が直列接続されたインダクタ
   とキヤパシタとより成る特許請求の範囲第１項記
   載の照明システム。