JP2000068080A - 放電灯点灯システム - Google Patents
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- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims 3
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/16—Circuit arrangements in which the lamp is fed by DC or by low-frequency AC, e.g. by 50 cycles/sec AC, or with network frequencies
- H05B41/18—Circuit arrangements in which the lamp is fed by DC or by low-frequency AC, e.g. by 50 cycles/sec AC, or with network frequencies having a starting switch
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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- H05B41/2325—Circuit arrangements in which the lamp is fed by DC or by low-frequency AC, e.g. by 50 cycles/sec AC, or with network frequencies having no starting switch for lamps not having an auxiliary starting electrode for low-pressure lamps provided with pre-heating electrodes
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 トランスの鉄損、銅損等により多くのエネル
ギー損失が生じるため、消費電力が多い割には明るさが
十分ではなかった。放電灯の電流に多く含まれている高
調波雑音電流により、他の電子機器に雑音や電波障害の
悪影響を及ぼしていた。 【解決手段】 放電灯の一端をコンデンサを介して交流
電源の一端に接続し、他端をチョークコイルを介して交
流電源の他端に接続して、コンデンサ及びチョークコイ
ルに蓄勢されたエネルギーの放勢により、放電灯の放電
開始に必要な高電圧を得る様にした。コンデンサ及びチ
ョークコイルを直列接続して、放電灯のフィラメントの
一端と交流電源との間に接続した。放電灯の一端を直列
接続したコンデンサとチョークコイルを介して交流電源
の一端に接続し、放電灯の他端を他のチョークコイルを
介して交流電源の他端に接続した。放電灯の両端のフィ
ラメント間に入り用スイッチを接続し、交流電源の一端
側に切り用スイッチを接続した。
ギー損失が生じるため、消費電力が多い割には明るさが
十分ではなかった。放電灯の電流に多く含まれている高
調波雑音電流により、他の電子機器に雑音や電波障害の
悪影響を及ぼしていた。 【解決手段】 放電灯の一端をコンデンサを介して交流
電源の一端に接続し、他端をチョークコイルを介して交
流電源の他端に接続して、コンデンサ及びチョークコイ
ルに蓄勢されたエネルギーの放勢により、放電灯の放電
開始に必要な高電圧を得る様にした。コンデンサ及びチ
ョークコイルを直列接続して、放電灯のフィラメントの
一端と交流電源との間に接続した。放電灯の一端を直列
接続したコンデンサとチョークコイルを介して交流電源
の一端に接続し、放電灯の他端を他のチョークコイルを
介して交流電源の他端に接続した。放電灯の両端のフィ
ラメント間に入り用スイッチを接続し、交流電源の一端
側に切り用スイッチを接続した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明の放電灯点灯システム
は、放電水銀灯、ナトリュウム灯や蛍光灯等の放電灯点
灯システムの改良に関するものである。
は、放電水銀灯、ナトリュウム灯や蛍光灯等の放電灯点
灯システムの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】放電水銀灯は高速道路や工場等で、ナト
リュウム灯はトンネル内等で、蛍光灯は家庭、オフィ
ス、工場、病院等を初めとしてあらゆる所で広く使われ
ている。これら放電水銀灯、ナトリュウム灯、蛍光灯等
（以下、これらをまとめて「放電灯」と記す）の点灯装
置には従来から各種のものがあり、いずれにも専用のチ
ョークトランスが使用されている。
リュウム灯はトンネル内等で、蛍光灯は家庭、オフィ
ス、工場、病院等を初めとしてあらゆる所で広く使われ
ている。これら放電水銀灯、ナトリュウム灯、蛍光灯等
（以下、これらをまとめて「放電灯」と記す）の点灯装
置には従来から各種のものがあり、いずれにも専用のチ
ョークトランスが使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】．従来の点灯装置に
はチョークトランスが使用されているため、トランスの
鉄損、銅損等により多くのエネルギー損失が生じてい
た。このため、消費電力が多い割には明るさが十分では
なかった。 ．放電灯の電流には多くの乱れた高調波尖頭電流分
（高調波雑音電流）が含まれており、この高調波雑音電
流は放電灯の電源回路に流れ込むため、その電源回路を
共通電源とする各種機器、例えば、病院の生命維持電子
機器やコンピュータ等に雑音や電波障害が発生し、それ
ら機器が誤動作することがあり、情報機器業界の悩みと
なっている。特に、生命維持電子機器の場合は誤動作す
れば人命に関わる大事故となる。また、放電灯から発生
する電磁波も他の機器に悪影響を及ぼしている。現在は
これらの解決に困窮している。
はチョークトランスが使用されているため、トランスの
鉄損、銅損等により多くのエネルギー損失が生じてい
た。このため、消費電力が多い割には明るさが十分では
なかった。 ．放電灯の電流には多くの乱れた高調波尖頭電流分
（高調波雑音電流）が含まれており、この高調波雑音電
流は放電灯の電源回路に流れ込むため、その電源回路を
共通電源とする各種機器、例えば、病院の生命維持電子
機器やコンピュータ等に雑音や電波障害が発生し、それ
ら機器が誤動作することがあり、情報機器業界の悩みと
なっている。特に、生命維持電子機器の場合は誤動作す
れば人命に関わる大事故となる。また、放電灯から発生
する電磁波も他の機器に悪影響を及ぼしている。現在は
これらの解決に困窮している。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本件発明の目的は、消費
電力に応じた明るさが効率良く得られ、エネルギーの無
駄が少なく、放電灯から発生する高調波雑音電流による
他の電子機器への悪影響を防止できる放電灯点灯システ
ムに関するものである。
電力に応じた明るさが効率良く得られ、エネルギーの無
駄が少なく、放電灯から発生する高調波雑音電流による
他の電子機器への悪影響を防止できる放電灯点灯システ
ムに関するものである。
【０００５】本件出願の第１の発明は、放電灯の一端を
コンデンサを介して交流電源の一端に接続し、他端をチ
ョークコイルを介して交流電源の他端に接続した放電放
点灯システムである。
コンデンサを介して交流電源の一端に接続し、他端をチ
ョークコイルを介して交流電源の他端に接続した放電放
点灯システムである。
【０００６】本件出願の第２の発明は、放電灯の一端を
交流電源の一端に、他端を直列接続したコンデンサとチ
ョークコイルを介して交流電源の他端に接続した放電放
点灯システムである。
交流電源の一端に、他端を直列接続したコンデンサとチ
ョークコイルを介して交流電源の他端に接続した放電放
点灯システムである。
【０００７】本件出願の第３の発明は、放電灯の一端を
直列接続したコンデンサとチョークコイルを介して交流
電源の一端に、他端を他のチョークコイルを介して交流
電源の他端に接続した放電放点灯システムである。
直列接続したコンデンサとチョークコイルを介して交流
電源の一端に、他端を他のチョークコイルを介して交流
電源の他端に接続した放電放点灯システムである。
【０００８】本件出願の第４の発明は、放電灯の両端の
フィラメント間に、常時はＯＦＦである入り用スイッチ
を接続し、交流電源の一端側に常時はＯＮである切り用
スイッチを接続したことを特長とする請求項１乃至請求
項３いずれかに記載の放電灯点灯システムである。
フィラメント間に、常時はＯＦＦである入り用スイッチ
を接続し、交流電源の一端側に常時はＯＮである切り用
スイッチを接続したことを特長とする請求項１乃至請求
項３いずれかに記載の放電灯点灯システムである。
【０００９】
【発明の実施の形態】（実施形態１）本発明の放電灯点
灯システムの第１の実施形態を図１に基づいて説明す
る。図１に示すものは放電灯１がラピッドスタート型の
蛍光灯の場合である。この点灯システムはこれまでの点
灯装置に使用されてきたチョークトランスを使用せず、
放電灯１の一端のフィラメント２をコンデンサＣを介し
て交流電源に接続し、他端のフィラメント３をチョーク
コイルＬを介して交流電源に接続し、また、両フィラメ
ント２、３間に常時はＯＦＦである入り用スイッチ（Ｂ
接点）４を接続し、交流電源の一端側に常時はＯＮであ
る切り用スイッチ５を接続してある。
灯システムの第１の実施形態を図１に基づいて説明す
る。図１に示すものは放電灯１がラピッドスタート型の
蛍光灯の場合である。この点灯システムはこれまでの点
灯装置に使用されてきたチョークトランスを使用せず、
放電灯１の一端のフィラメント２をコンデンサＣを介し
て交流電源に接続し、他端のフィラメント３をチョーク
コイルＬを介して交流電源に接続し、また、両フィラメ
ント２、３間に常時はＯＦＦである入り用スイッチ（Ｂ
接点）４を接続し、交流電源の一端側に常時はＯＮであ
る切り用スイッチ５を接続してある。
【００１０】第１図の入り用スイッチ４を手動で押して
ＯＮにすると、交流電源−コンデンサＣ−放電灯１のフ
ィラメント２−当該スイッチ４−放電灯１の他方のフィ
ラメント３−チョークコイルＬ−交流電源の閉回路が構
成される。この閉回路が構成されている間、フィラメン
ト２、３に通電されてそれらが加熱され、熱電子放射が
始まる。同時に、コンデンサＣ及びチョークコイルＬに
エネルギーが蓄勢される。入り用スイッチ４を０．１〜
０．５秒程度押してから、入り用スイッチ４から手を離
して同スイッチ４をＯＦＦにすると、先に加熱されたフ
ィラメント２、３間に放電が始まり、先にコンデンサＣ
及びチョークコイルＬに蓄勢されたエネルギーが放勢さ
れて、フィラメント２、３間に放電開始に必要な電圧
（交流電源がＡＣ１００Ｖのときは１８０Ｖ〜２００Ｖ
程度）が加電され、放電灯１が点灯する。
ＯＮにすると、交流電源−コンデンサＣ−放電灯１のフ
ィラメント２−当該スイッチ４−放電灯１の他方のフィ
ラメント３−チョークコイルＬ−交流電源の閉回路が構
成される。この閉回路が構成されている間、フィラメン
ト２、３に通電されてそれらが加熱され、熱電子放射が
始まる。同時に、コンデンサＣ及びチョークコイルＬに
エネルギーが蓄勢される。入り用スイッチ４を０．１〜
０．５秒程度押してから、入り用スイッチ４から手を離
して同スイッチ４をＯＦＦにすると、先に加熱されたフ
ィラメント２、３間に放電が始まり、先にコンデンサＣ
及びチョークコイルＬに蓄勢されたエネルギーが放勢さ
れて、フィラメント２、３間に放電開始に必要な電圧
（交流電源がＡＣ１００Ｖのときは１８０Ｖ〜２００Ｖ
程度）が加電され、放電灯１が点灯する。
【００１１】本発明の点灯システムでは、放電灯１の点
灯時には入力の交流電源の半波毎にコンデンサＣとチョ
ークコイルＬに蓄勢と放勢が繰り返されるが、入力供給
電力の正弦波形に対して、コンデンサＣとチョークコイ
ルＬの充、放電動作は９０度Ｌの位相差にあるため、コ
ンデンサＣとチョークコイルＬに畜勢され共和した充・
放電電流は、商用入力正弦波の零値の時に放電灯１に流
れて発光させることになる。このためコンデンサＣとチ
ョークコイルＬの常数を適宜に選ぶことにより、蛍光灯
特有のフリッカーを防止することができ、蛍光灯のチラ
ツキが殆どなくなる。また、商用波の零値の時に発光電
流が与えられるので増光作用があり、蛍光灯の発光が明
るくなる。更に、入力電力と全光束を比較すると、従来
の蛍光灯点灯装置に比べて数１０％の省力効果もある。
実験によれば、図１の放電システムでは、交流電源の入
力電圧波形が図６（ａ）の場合に、放電灯１の放電波形
が図６（ｂ）の様に広くなり、増光効果が向上すること
が明らかである。
灯時には入力の交流電源の半波毎にコンデンサＣとチョ
ークコイルＬに蓄勢と放勢が繰り返されるが、入力供給
電力の正弦波形に対して、コンデンサＣとチョークコイ
ルＬの充、放電動作は９０度Ｌの位相差にあるため、コ
ンデンサＣとチョークコイルＬに畜勢され共和した充・
放電電流は、商用入力正弦波の零値の時に放電灯１に流
れて発光させることになる。このためコンデンサＣとチ
ョークコイルＬの常数を適宜に選ぶことにより、蛍光灯
特有のフリッカーを防止することができ、蛍光灯のチラ
ツキが殆どなくなる。また、商用波の零値の時に発光電
流が与えられるので増光作用があり、蛍光灯の発光が明
るくなる。更に、入力電力と全光束を比較すると、従来
の蛍光灯点灯装置に比べて数１０％の省力効果もある。
実験によれば、図１の放電システムでは、交流電源の入
力電圧波形が図６（ａ）の場合に、放電灯１の放電波形
が図６（ｂ）の様に広くなり、増光効果が向上すること
が明らかである。
【００１２】図４の放電灯点灯システムでは、２００Ｖ
電源に、４０Ｗ２灯用放電灯を規格放電電流で使用した
場合、表１のような試験結果が得られている。
電源に、４０Ｗ２灯用放電灯を規格放電電流で使用した
場合、表１のような試験結果が得られている。
【００１３】
【表１】
【００１４】図１の放電灯１の点灯時にはチョークコイ
ルＬの固有抵抗により電流が流れるので熱損が生ずる
が、この場合放電電流が通常の０．３６Ａ、固有抵抗３
０Ωとすると、ここに生ずる熱損は僅か４ワット程度で
あり、従来の安定器の熱損に比べて格段と少なくなり、
大幅な省力となる。
ルＬの固有抵抗により電流が流れるので熱損が生ずる
が、この場合放電電流が通常の０．３６Ａ、固有抵抗３
０Ωとすると、ここに生ずる熱損は僅か４ワット程度で
あり、従来の安定器の熱損に比べて格段と少なくなり、
大幅な省力となる。
【００１５】前記のようにして点灯した放電灯１を消灯
するときは、切り用スイッチ５を押してＯＦＦにすれば
よく、これにより、交流電源からフィラメント２、３へ
の通電が遮断されて放電灯１が消灯する。
するときは、切り用スイッチ５を押してＯＦＦにすれば
よく、これにより、交流電源からフィラメント２、３へ
の通電が遮断されて放電灯１が消灯する。
【００１６】図１ではチョークコイル（誘導リアクタン
ス）Ｌとコンデンサ（容量リアクタンス）Ｃとが設けら
れているため、チョークコイルのチョークの磁歴効果に
より発生する第３高調波成分に対しては、図５に示すよ
うにチョーク電圧Ｖｃｈのベクトルが高調波数倍（誘導
リアクタンス：２πｆＬ：３倍）に増し、逆にコンデン
サ電圧Ｖｃのベクトルは高調波数分の１（容量リアクタ
ンス：１／２πｆＣ：１／３）に減少するため、図５に
点線で示すように高調波コンポネントを含む放電灯電圧
Ｖが増大する。この場合、放電による電流分は放電電圧
が増加方向に向かうと放電電流が低減する関係にあるた
め、前記のように高調波コンポネントを含む放電灯電圧
Ｖが増大すると高調波コンポネントを含む放電電流は減
少する。即ち、第３高調波コンポネントによる放電現象
（乱れ雑音電流）が現出すると、その放電端電圧はチョ
ークコイルＬとコンデンサＣとの働きで増大するので、
放電特性の安定が破壊されて乱れ電流コンポネントが消
滅する。なお、電源より流入する第３高調波コンポネン
トの大半は、チョークコイルＬとコンデンサＣにより構
成される共振回路に吸収されて消滅し、外部へのノイズ
となる乱れ電流の発生が阻止される。しかも、この作用
は誘導リアクタンスと容量リアクタンスとが同時に機能
するため、容量リアクタンスのみ或は誘導リアクタンス
のみの働きの２乗の早さで効果が発揮される。このため
本発明では放電灯１の両端に起生する雑音とか障害電波
が電源より隔離される。
ス）Ｌとコンデンサ（容量リアクタンス）Ｃとが設けら
れているため、チョークコイルのチョークの磁歴効果に
より発生する第３高調波成分に対しては、図５に示すよ
うにチョーク電圧Ｖｃｈのベクトルが高調波数倍（誘導
リアクタンス：２πｆＬ：３倍）に増し、逆にコンデン
サ電圧Ｖｃのベクトルは高調波数分の１（容量リアクタ
ンス：１／２πｆＣ：１／３）に減少するため、図５に
点線で示すように高調波コンポネントを含む放電灯電圧
Ｖが増大する。この場合、放電による電流分は放電電圧
が増加方向に向かうと放電電流が低減する関係にあるた
め、前記のように高調波コンポネントを含む放電灯電圧
Ｖが増大すると高調波コンポネントを含む放電電流は減
少する。即ち、第３高調波コンポネントによる放電現象
（乱れ雑音電流）が現出すると、その放電端電圧はチョ
ークコイルＬとコンデンサＣとの働きで増大するので、
放電特性の安定が破壊されて乱れ電流コンポネントが消
滅する。なお、電源より流入する第３高調波コンポネン
トの大半は、チョークコイルＬとコンデンサＣにより構
成される共振回路に吸収されて消滅し、外部へのノイズ
となる乱れ電流の発生が阻止される。しかも、この作用
は誘導リアクタンスと容量リアクタンスとが同時に機能
するため、容量リアクタンスのみ或は誘導リアクタンス
のみの働きの２乗の早さで効果が発揮される。このため
本発明では放電灯１の両端に起生する雑音とか障害電波
が電源より隔離される。
【００１７】また、図１では放電灯１の両端に起生する
第３高調波成分を基底として発生する障害波が、チョー
クコイルＬ−交流電源（実質上零インピーダンス）−コ
ンデンサＣの共振回路で吸収され、機流を伴う第３高調
波による障害波が吸収されて消滅し、第３高調波に付随
する更に高次の障害波も消滅する。特に、チョークコイ
ルＬのインダクタンスを第３高調波コンポーネントに共
振するインダクタンス値（例えば、チョークコイルＬと
コンデンサＣのインピーダンス比を凡そ１：２〜３程
度）とすることで、放電灯１の両端に起生する第３高調
波成分を基底として発生する障害波が前記共振回路で効
率よく吸収され、第３高調波に付随する更に高次の障害
波も更に効率よく消滅する。
第３高調波成分を基底として発生する障害波が、チョー
クコイルＬ−交流電源（実質上零インピーダンス）−コ
ンデンサＣの共振回路で吸収され、機流を伴う第３高調
波による障害波が吸収されて消滅し、第３高調波に付随
する更に高次の障害波も消滅する。特に、チョークコイ
ルＬのインダクタンスを第３高調波コンポーネントに共
振するインダクタンス値（例えば、チョークコイルＬと
コンデンサＣのインピーダンス比を凡そ１：２〜３程
度）とすることで、放電灯１の両端に起生する第３高調
波成分を基底として発生する障害波が前記共振回路で効
率よく吸収され、第３高調波に付随する更に高次の障害
波も更に効率よく消滅する。
【００１８】（実施形態２）図２は本発明の放電灯の点
灯システムの第２の実施形態を示すものである。この点
灯システムはコンデンサＣを放電灯（蛍光灯）１の後に
接続し、それと直列にチョークコイルＬを接続したもの
である。この場合は、入り用スイッチ４を手動で押して
ＯＮにすると、交流電源−放電灯１−コンデンサＣ−チ
ョークコイルＬ−交流電源の閉回路が構成され、実施形
態１の場合と同様に放電灯１が点灯し、切り用スイッチ
５を押してＯＦＦにすると、交流電源からフィラメント
２、３への通電が遮断されて放電灯１が消灯する。図２
では第３高調波成分及びそれに付随する更に高次の障害
波による悪影響の解消は困難である。
灯システムの第２の実施形態を示すものである。この点
灯システムはコンデンサＣを放電灯（蛍光灯）１の後に
接続し、それと直列にチョークコイルＬを接続したもの
である。この場合は、入り用スイッチ４を手動で押して
ＯＮにすると、交流電源−放電灯１−コンデンサＣ−チ
ョークコイルＬ−交流電源の閉回路が構成され、実施形
態１の場合と同様に放電灯１が点灯し、切り用スイッチ
５を押してＯＦＦにすると、交流電源からフィラメント
２、３への通電が遮断されて放電灯１が消灯する。図２
では第３高調波成分及びそれに付随する更に高次の障害
波による悪影響の解消は困難である。
【００１９】（実施形態３）図３は本発明の放電灯の点
灯システムの第３の実施形態を示すものである。この点
灯システムは、放電灯（蛍光灯）１を２本並列に接続
し、２つの入り用スイッチ４を連動型としたものであ
る。図３において、入り用スイッチ４を手動で押してＯ
Ｎにすると、交流電源−放電灯１−コンデンサＣ−チョ
ークコイルＬ−交流電源の閉回路が構成されて、２本の
放電灯１が同時に点灯する。切り用スイッチ５を押して
ＯＦＦにすると、交流電源からフィラメント２、３への
通電が遮断されて２本の放電灯１が同時に消灯する。図
３でも図１の場合と同様に第３高調波成分及びそれに付
随する更に高次の障害波も効率よく消滅する。
灯システムの第３の実施形態を示すものである。この点
灯システムは、放電灯（蛍光灯）１を２本並列に接続
し、２つの入り用スイッチ４を連動型としたものであ
る。図３において、入り用スイッチ４を手動で押してＯ
Ｎにすると、交流電源−放電灯１−コンデンサＣ−チョ
ークコイルＬ−交流電源の閉回路が構成されて、２本の
放電灯１が同時に点灯する。切り用スイッチ５を押して
ＯＦＦにすると、交流電源からフィラメント２、３への
通電が遮断されて２本の放電灯１が同時に消灯する。図
３でも図１の場合と同様に第３高調波成分及びそれに付
随する更に高次の障害波も効率よく消滅する。
【００２０】（実施形態４）図４は本発明の放電灯の点
灯システムの第４の実施形態を示すものである。この点
灯システムは放電灯（蛍光灯）１を２本並列に接続し、
２つの入り用スイッチ４を連動型とし、更に、一方の放
電灯１の一端を直列接続したコンデンサＣとチョークコ
イルＬを介して交流電源の一端に接続し、他方の放電灯
１の一端をチョークコイルＬ２を介して交流電源の他端
に接続したものである。この場合は交流電源の入力電圧
波形が図６（ａ）の場合に、放電灯１の放電波形が図６
（ｃ）の様に広くなり、増光効果が約３割程度向上する
ことが判明した。図４でも図１の場合と同様に第３高調
波成分及びそれに付随する更に高次の障害波も効率よく
消滅する。
灯システムの第４の実施形態を示すものである。この点
灯システムは放電灯（蛍光灯）１を２本並列に接続し、
２つの入り用スイッチ４を連動型とし、更に、一方の放
電灯１の一端を直列接続したコンデンサＣとチョークコ
イルＬを介して交流電源の一端に接続し、他方の放電灯
１の一端をチョークコイルＬ２を介して交流電源の他端
に接続したものである。この場合は交流電源の入力電圧
波形が図６（ａ）の場合に、放電灯１の放電波形が図６
（ｃ）の様に広くなり、増光効果が約３割程度向上する
ことが判明した。図４でも図１の場合と同様に第３高調
波成分及びそれに付随する更に高次の障害波も効率よく
消滅する。
【００２１】
【発明の効果】本発明の放電灯点灯システムは、従来の
放電用安定器の様にチョークトランスを使用しないので
次のような効果がある。 １．必要最小限の部材で構成でき、小型・軽量化が可能
となる。 ２．運転時に要する励磁電流や、磁歴に依る鉄損や巻線
の熱損等の多くの損失が殆ど無くなり、極めて省力にな
る。 ３．商用波の零値の時に発光電流が与えられるので増光
作用があり、放電灯の発光が明るくなる。第３の発明で
は約３割もの増光効果が得られる。 ４．チョークトランスを使用しないため、入力電力と全
光束を比較すると、従来の放電灯点灯装置に比べて数１
０％もの省力効果がある。 ５．コンデンサとチョークコイルがあるため、蛍光灯特
有のフリッカーが防止され、蛍光灯のチラツキが殆どな
くなる。ちなみに、現在の市販品の蛍光灯を点灯させる
場合は、蛍光灯のチラツキを無くす為に、蛍光物質の励
発に必要以上の飽和一時電流を流しているが、本発明で
はそのような必要もない。 ６．高調波雑音電波を発生する放電灯の両端が、チョー
クコイルとコンデンサで電源回路と遮断されるので、電
源回路（電源系統）への高調波雑音電波の流入が阻止さ
れ、電源回路に結ばれている他の電子機器やコンピュー
タの誤動作の一因となったり、それらの機器へ雑音障害
等の悪影響が一掃される。 ７．チョークコイルとコンデンサは第３高調波コンポネ
ントに共振する常数として、電源の第３高調波コンポネ
ントに起因し且つ放電管の放電負特性に依り起生する雑
音電波を吸収して、雑音尖頭波コンポネントを消滅させ
るため、電源回路に結ばれている他の電子機器やコンピ
ュータに誤動作や悪影響を与えることがなくなる。
放電用安定器の様にチョークトランスを使用しないので
次のような効果がある。 １．必要最小限の部材で構成でき、小型・軽量化が可能
となる。 ２．運転時に要する励磁電流や、磁歴に依る鉄損や巻線
の熱損等の多くの損失が殆ど無くなり、極めて省力にな
る。 ３．商用波の零値の時に発光電流が与えられるので増光
作用があり、放電灯の発光が明るくなる。第３の発明で
は約３割もの増光効果が得られる。 ４．チョークトランスを使用しないため、入力電力と全
光束を比較すると、従来の放電灯点灯装置に比べて数１
０％もの省力効果がある。 ５．コンデンサとチョークコイルがあるため、蛍光灯特
有のフリッカーが防止され、蛍光灯のチラツキが殆どな
くなる。ちなみに、現在の市販品の蛍光灯を点灯させる
場合は、蛍光灯のチラツキを無くす為に、蛍光物質の励
発に必要以上の飽和一時電流を流しているが、本発明で
はそのような必要もない。 ６．高調波雑音電波を発生する放電灯の両端が、チョー
クコイルとコンデンサで電源回路と遮断されるので、電
源回路（電源系統）への高調波雑音電波の流入が阻止さ
れ、電源回路に結ばれている他の電子機器やコンピュー
タの誤動作の一因となったり、それらの機器へ雑音障害
等の悪影響が一掃される。 ７．チョークコイルとコンデンサは第３高調波コンポネ
ントに共振する常数として、電源の第３高調波コンポネ
ントに起因し且つ放電管の放電負特性に依り起生する雑
音電波を吸収して、雑音尖頭波コンポネントを消滅させ
るため、電源回路に結ばれている他の電子機器やコンピ
ュータに誤動作や悪影響を与えることがなくなる。
【図１】本発明の放電灯点灯システムの第１の実施形態
を示す結線図。
を示す結線図。
【図２】本発明の放電灯点灯システムの第２の実施形態
を示す結線図。
を示す結線図。
【図３】本発明の放電灯点灯システムの第３の実施形態
を示す結線図。
を示す結線図。
【図４】本発明の放電灯点灯システムの第４の実施形態
を示す結線図。
を示す結線図。
【図５】本発明の放電灯点灯システムの動作説明用ベク
トル図。
トル図。
【図６】（ａ）は図１〜図４の交流入力電圧の波形図、
（ｂ）は図１〜図３に示す本発明の放電システにおける
放電灯の放電電圧の波形図、（ｃ）は図４に示す本発明
の放電システにおける放電灯の放電電圧の波形図であ
る。
（ｂ）は図１〜図３に示す本発明の放電システにおける
放電灯の放電電圧の波形図、（ｃ）は図４に示す本発明
の放電システにおける放電灯の放電電圧の波形図であ
る。
１ 放電灯 ２ フィラメント ３ フィラメント ４ 入り用スイッチ ５ 切り用スイッチ Ｃ コンデンサ Ｌ チョークコイル Ｌ２ チョークコイル
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年２月４日（１９９９．２．４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】また、図１では放電灯１の両端に起生する
第３高調波成分を基底として発生する障害波が、チョー
クコイルＬ−交流電源（実質上零インピーダンス）−コ
ンデンサＣの共振回路で吸収され、機流を伴う第３高調
波による障害波が吸収されて消滅し、第３高調波に付随
する更に高次の障害波も消滅する。特に、チョークコイ
ルＬのインダクタンスを第３高調波コンポーネントに共
振するインピーダンス値（例えば、チョークコイルＬと
コンデンサＣのインピーダンス比を凡そ１：２〜３程
度）とすることで、放電灯１の両端に起生する第３高調
波成分を基底として発生する障害波が前記共振回路で効
率よく吸収され、第３高調波に付随する更に高次の障害
波も更に効率よく消滅する。 ─────────────────────────────────────────────────────
第３高調波成分を基底として発生する障害波が、チョー
クコイルＬ−交流電源（実質上零インピーダンス）−コ
ンデンサＣの共振回路で吸収され、機流を伴う第３高調
波による障害波が吸収されて消滅し、第３高調波に付随
する更に高次の障害波も消滅する。特に、チョークコイ
ルＬのインダクタンスを第３高調波コンポーネントに共
振するインピーダンス値（例えば、チョークコイルＬと
コンデンサＣのインピーダンス比を凡そ１：２〜３程
度）とすることで、放電灯１の両端に起生する第３高調
波成分を基底として発生する障害波が前記共振回路で効
率よく吸収され、第３高調波に付随する更に高次の障害
波も更に効率よく消滅する。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年５月６日（１９９９．５．６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】第１図の入り用スイッチ４を手動で押して
ＯＮにすると、交流電源−コンデンサＣ−放電灯１のフ
ィラメント２−当該スイッチ４−放電灯１の他方のフィ
ラメント３−チョークコイルＬ−交流電源の閉回路が構
成される。この閉回路が構成されている間、フィラメン
ト２、３に通電されてそれらが加熱され、熱電子放射が
始まる。同時に、コンデンサＣ及びチョークコイルＬに
エネルギーが蓄勢される。入り用スイッチ４を０．１〜
０．５秒程度押してから、入り用スイッチ４から手を離
して同スイッチ４をＯＦＦにすると、先に加熱されたフ
ィラメント２、３間に放電が始まり、先にコンデンサＣ
及びチョークコイルＬに蓄勢されたエネルギーが放勢さ
れて、フィラメント２、３間に放電開始に必要な電圧
（交流電源がＡＣ１００Ｖのときは１８０Ｖ〜２００Ｖ
程度）が印加され、放電灯１が点灯する。
ＯＮにすると、交流電源−コンデンサＣ−放電灯１のフ
ィラメント２−当該スイッチ４−放電灯１の他方のフィ
ラメント３−チョークコイルＬ−交流電源の閉回路が構
成される。この閉回路が構成されている間、フィラメン
ト２、３に通電されてそれらが加熱され、熱電子放射が
始まる。同時に、コンデンサＣ及びチョークコイルＬに
エネルギーが蓄勢される。入り用スイッチ４を０．１〜
０．５秒程度押してから、入り用スイッチ４から手を離
して同スイッチ４をＯＦＦにすると、先に加熱されたフ
ィラメント２、３間に放電が始まり、先にコンデンサＣ
及びチョークコイルＬに蓄勢されたエネルギーが放勢さ
れて、フィラメント２、３間に放電開始に必要な電圧
（交流電源がＡＣ１００Ｖのときは１８０Ｖ〜２００Ｖ
程度）が印加され、放電灯１が点灯する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】（実施形態３）図３は本発明の放電灯の点
灯システムの第３の実施形態を示すものである。この点
灯システムは、放電灯（蛍光灯）１を２本直列に接続
し、２つの入り用スイッチ４を連動型としたものであ
る。図３において、入り用スイッチ４を手動で押してＯ
Ｎにすると、交流電源−放電灯１−コンデンサＣ−チョ
ークコイルＬ−交流電源の閉回路が構成されて、２本の
放電灯１が同時に点灯する。切り用スイッチ５を押して
ＯＦＦにすると、交流電源からフィラメント２、３への
通電が遮断されて２本の放電灯１が同時に消灯する。図
３でも図１の場合と同様に第３高調波成分及びそれに付
随する更に高次の障害波も効率よく消滅する。
灯システムの第３の実施形態を示すものである。この点
灯システムは、放電灯（蛍光灯）１を２本直列に接続
し、２つの入り用スイッチ４を連動型としたものであ
る。図３において、入り用スイッチ４を手動で押してＯ
Ｎにすると、交流電源−放電灯１−コンデンサＣ−チョ
ークコイルＬ−交流電源の閉回路が構成されて、２本の
放電灯１が同時に点灯する。切り用スイッチ５を押して
ＯＦＦにすると、交流電源からフィラメント２、３への
通電が遮断されて２本の放電灯１が同時に消灯する。図
３でも図１の場合と同様に第３高調波成分及びそれに付
随する更に高次の障害波も効率よく消滅する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】（実施形態４）図４は本発明の放電灯の点
灯システムの第４の実施形態を示すものである。この点
灯システムは放電灯（蛍光灯）１を２本直列に接続し、
２つの入り用スイッチ４を連動型とし、更に、一方の放
電灯１の一端を直列接続したコンデンサＣとチョークコ
イルＬを介して交流電源の一端に接続し、他方の放電灯
１の一端をチョークコイルＬ２を介して交流電源の他端
に接続したものである。この場合は交流電源の入力電圧
波形が図６（ａ）の場合に、放電灯１の放電波形が図６
（ｃ）の様に広くなり、増光効果が約３割程度向上する
ことが判明した。図４でも図１の場合と同様に第３高調
波成分及びそれに付随する更に高次の障害波も効率よく
消滅する。 ─────────────────────────────────────────────────────
灯システムの第４の実施形態を示すものである。この点
灯システムは放電灯（蛍光灯）１を２本直列に接続し、
２つの入り用スイッチ４を連動型とし、更に、一方の放
電灯１の一端を直列接続したコンデンサＣとチョークコ
イルＬを介して交流電源の一端に接続し、他方の放電灯
１の一端をチョークコイルＬ２を介して交流電源の他端
に接続したものである。この場合は交流電源の入力電圧
波形が図６（ａ）の場合に、放電灯１の放電波形が図６
（ｃ）の様に広くなり、増光効果が約３割程度向上する
ことが判明した。図４でも図１の場合と同様に第３高調
波成分及びそれに付随する更に高次の障害波も効率よく
消滅する。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年７月９日（１９９９．７．９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 放電灯点灯システム
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明の放電灯点灯システム
は、放電水銀灯、ナトリュウム灯や蛍光灯等の放電灯点
灯システムの改良に関するものである。
は、放電水銀灯、ナトリュウム灯や蛍光灯等の放電灯点
灯システムの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】放電水銀灯は高速道路や工場等で、ナト
リュウム灯はトンネル内等で、蛍光灯は家庭、オフィ
ス、工場、病院等を初めとしてあらゆる所で広く使われ
ている。これら放電水銀灯、ナトリュウム灯、蛍光灯等
（以下、これらをまとめて「放電灯」と記す）の点灯装
置には従来から各種のものがあり、いずれにも専用のチ
ョークトランスが使用されている。
リュウム灯はトンネル内等で、蛍光灯は家庭、オフィ
ス、工場、病院等を初めとしてあらゆる所で広く使われ
ている。これら放電水銀灯、ナトリュウム灯、蛍光灯等
（以下、これらをまとめて「放電灯」と記す）の点灯装
置には従来から各種のものがあり、いずれにも専用のチ
ョークトランスが使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】．従来の点灯装置に
はチョークトランスが使用されているため、トランスの
鉄損、銅損等により多くのエネルギー損失が生じてい
た。このため、消費電力が多い割には明るさが十分では
なかった。 ．放電灯の電流には多くの乱れた高調波尖頭電流分
（高調波雑音電流）が含まれており、この高調波雑音電
流は放電灯の電源回路に流れ込むため、その電源回路を
共通電源とする各種機器、例えば、病院の生命維持電子
機器やコンピュータ等に雑音や電波障害が発生し、それ
ら機器が誤動作することがあり、情報機器業界の悩みと
なっている。特に、生命維持電子機器の場合は誤動作す
れば人命に関わる大事故となる。また、放電灯から発生
する電磁波も他の機器に悪影響を及ぼしている。現在は
これらの解決に困窮している。
はチョークトランスが使用されているため、トランスの
鉄損、銅損等により多くのエネルギー損失が生じてい
た。このため、消費電力が多い割には明るさが十分では
なかった。 ．放電灯の電流には多くの乱れた高調波尖頭電流分
（高調波雑音電流）が含まれており、この高調波雑音電
流は放電灯の電源回路に流れ込むため、その電源回路を
共通電源とする各種機器、例えば、病院の生命維持電子
機器やコンピュータ等に雑音や電波障害が発生し、それ
ら機器が誤動作することがあり、情報機器業界の悩みと
なっている。特に、生命維持電子機器の場合は誤動作す
れば人命に関わる大事故となる。また、放電灯から発生
する電磁波も他の機器に悪影響を及ぼしている。現在は
これらの解決に困窮している。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本件発明の目的は、消費
電力に応じた明るさが効率良く得られ、エネルギーの無
駄が少なく、放電灯から発生する高調波雑音電流による
他の電子機器への悪影響を防止できる放電灯点灯システ
ムに関するものである。
電力に応じた明るさが効率良く得られ、エネルギーの無
駄が少なく、放電灯から発生する高調波雑音電流による
他の電子機器への悪影響を防止できる放電灯点灯システ
ムに関するものである。
【０００５】本件出願の第１の発明は、放電灯の一端を
コンデンサを介して交流電源の一端に接続し、他端をチ
ョークコイルを介して交流電源の他端に接続し、当該コ
ンデンサとチョークコイルを電源の第３高調波コンポー
ネントに共振するインピーダンス比にし、放電灯の両端
のフィラメント間に常時はＯＦＦであり一時的にＯＮに
して放電灯を点灯させる入り用スイッチを接続した放電
灯点灯システムである。
コンデンサを介して交流電源の一端に接続し、他端をチ
ョークコイルを介して交流電源の他端に接続し、当該コ
ンデンサとチョークコイルを電源の第３高調波コンポー
ネントに共振するインピーダンス比にし、放電灯の両端
のフィラメント間に常時はＯＦＦであり一時的にＯＮに
して放電灯を点灯させる入り用スイッチを接続した放電
灯点灯システムである。
【０００６】本件出願の第２の発明は、放電灯の一端を
交流電源の一端に、他端を直列接続したコンデンサとチ
ョークコイルを介して交流電源の他端に接続し、当該コ
ンデンサとチョークコイルを電源の第３高調波コンポー
ネントに共振するインピーダンス比にし、放電灯の両端
のフィラメント間に常時はＯＦＦであり一時的にＯＮに
して放電灯を点灯させる入り用スイッチを接続した放電
灯点灯システムである。
交流電源の一端に、他端を直列接続したコンデンサとチ
ョークコイルを介して交流電源の他端に接続し、当該コ
ンデンサとチョークコイルを電源の第３高調波コンポー
ネントに共振するインピーダンス比にし、放電灯の両端
のフィラメント間に常時はＯＦＦであり一時的にＯＮに
して放電灯を点灯させる入り用スイッチを接続した放電
灯点灯システムである。
【０００７】本件出願の第３の発明は、放電灯の一端を
直列接続したコンデンサとチョークコイルを介して交流
電源の一端に接続し、放電灯の他端を他のチョークコイ
ルを介して交流電源の他端に接続し、当該コンデンサと
チョークコイルを電源の第３高調波コンポーネントに共
振するインピーダンス比にし、放電灯の両端のフィラメ
ント間に常時はＯＦＦであり一時的にＯＮにして放電灯
を点灯させる入り用スイッチを接続した放電灯点灯シス
テムである。
直列接続したコンデンサとチョークコイルを介して交流
電源の一端に接続し、放電灯の他端を他のチョークコイ
ルを介して交流電源の他端に接続し、当該コンデンサと
チョークコイルを電源の第３高調波コンポーネントに共
振するインピーダンス比にし、放電灯の両端のフィラメ
ント間に常時はＯＦＦであり一時的にＯＮにして放電灯
を点灯させる入り用スイッチを接続した放電灯点灯シス
テムである。
【０００９】
【発明の実施の形態】（実施形態１）本発明の放電灯点
灯システムの第１の実施形態を図１に基づいて説明す
る。図１に示すものは放電灯１がラピッドスタート型の
蛍光灯の場合である。この点灯システムはこれまでの点
灯装置に使用されてきたチョークトランスを使用せず、
放電灯１の一端のフィラメント２をコンデンサＣを介し
て交流電源に接続し、他端のフィラメント３をチョーク
コイルＬを介して交流電源に接続し、また、両フィラメ
ント２、３間に常時はＯＦＦである入り用スイッチ（Ｂ
接点）４を接続し、交流電源の一端側に常時はＯＮであ
る切り用スイッチ５を接続してある。
灯システムの第１の実施形態を図１に基づいて説明す
る。図１に示すものは放電灯１がラピッドスタート型の
蛍光灯の場合である。この点灯システムはこれまでの点
灯装置に使用されてきたチョークトランスを使用せず、
放電灯１の一端のフィラメント２をコンデンサＣを介し
て交流電源に接続し、他端のフィラメント３をチョーク
コイルＬを介して交流電源に接続し、また、両フィラメ
ント２、３間に常時はＯＦＦである入り用スイッチ（Ｂ
接点）４を接続し、交流電源の一端側に常時はＯＮであ
る切り用スイッチ５を接続してある。
【００１０】第１図の入り用スイッチ４を手動で押して
ＯＮにすると、交流電源−コンデンサＣ−放電灯１のフ
ィラメント２−当該スイッチ４−放電灯１の他方のフィ
ラメント３−チョークコイルＬ−交流電源の閉回路が構
成される。この閉回路が構成されている間、フィラメン
ト２、３に通電されてそれらが加熱され、熱電子放射が
始まる。同時に、コンデンサＣ及びチョークコイルＬに
エネルギーが蓄勢される。入り用スイッチ４を０．１〜
０．５秒程度押してから、入り用スイッチ４から手を離
して同スイッチ４をＯＦＦにすると、先に加熱されたフ
ィラメント２、３間に放電が始まり、先にコンデンサＣ
及びチョークコイルＬに蓄勢されたエネルギーが放勢さ
れて、フィラメント２、３間に放電開始に必要な電圧
（交流電源がＡＣ１００Ｖのときは１８０Ｖ〜２００Ｖ
程度）が印加され、放電灯１が点灯する。
ＯＮにすると、交流電源−コンデンサＣ−放電灯１のフ
ィラメント２−当該スイッチ４−放電灯１の他方のフィ
ラメント３−チョークコイルＬ−交流電源の閉回路が構
成される。この閉回路が構成されている間、フィラメン
ト２、３に通電されてそれらが加熱され、熱電子放射が
始まる。同時に、コンデンサＣ及びチョークコイルＬに
エネルギーが蓄勢される。入り用スイッチ４を０．１〜
０．５秒程度押してから、入り用スイッチ４から手を離
して同スイッチ４をＯＦＦにすると、先に加熱されたフ
ィラメント２、３間に放電が始まり、先にコンデンサＣ
及びチョークコイルＬに蓄勢されたエネルギーが放勢さ
れて、フィラメント２、３間に放電開始に必要な電圧
（交流電源がＡＣ１００Ｖのときは１８０Ｖ〜２００Ｖ
程度）が印加され、放電灯１が点灯する。
【００１１】本発明の点灯システムでは、放電灯１の点
灯時には入力の交流電源の半波毎にコンデンサＣとチョ
ークコイルＬに蓄勢と放勢が繰り返されるが、入力供給
電力の正弦波形に対して、コンデンサＣとチョークコイ
ルＬの充、放電動作は９０度Ｌの位相差にあるため、コ
ンデンサＣとチョークコイルＬに畜勢され共和した充・
放電電流は、商用入力正弦波の零値の時に放電灯１に流
れて発光させることになる。このためコンデンサＣとチ
ョークコイルＬの常数を適宜に選ぶことにより、蛍光灯
特有のフリッカーを防止することができ、蛍光灯のチラ
ツキが殆どなくなる。また、商用波の零値の時に発光電
流が与えられるので増光作用があり、蛍光灯の発光が明
るくなる。更に、入力電力と全光束を比較すると、従来
の蛍光灯点灯装置に比べて数１０％の省力効果もある。
実験によれば、図１の放電システムでは、交流電源の入
力電圧波形が図６（ａ）の場合に、放電灯１の放電波形
が図６（ｂ）の様に広くなり、増光効果が向上すること
が明らかである。
灯時には入力の交流電源の半波毎にコンデンサＣとチョ
ークコイルＬに蓄勢と放勢が繰り返されるが、入力供給
電力の正弦波形に対して、コンデンサＣとチョークコイ
ルＬの充、放電動作は９０度Ｌの位相差にあるため、コ
ンデンサＣとチョークコイルＬに畜勢され共和した充・
放電電流は、商用入力正弦波の零値の時に放電灯１に流
れて発光させることになる。このためコンデンサＣとチ
ョークコイルＬの常数を適宜に選ぶことにより、蛍光灯
特有のフリッカーを防止することができ、蛍光灯のチラ
ツキが殆どなくなる。また、商用波の零値の時に発光電
流が与えられるので増光作用があり、蛍光灯の発光が明
るくなる。更に、入力電力と全光束を比較すると、従来
の蛍光灯点灯装置に比べて数１０％の省力効果もある。
実験によれば、図１の放電システムでは、交流電源の入
力電圧波形が図６（ａ）の場合に、放電灯１の放電波形
が図６（ｂ）の様に広くなり、増光効果が向上すること
が明らかである。
【００１２】図４の放電灯点灯システムでは、２００Ｖ
電源に、４０Ｗ２灯用放電灯を規格放電電流で使用した
場合、表１のような試験結果が得られている。
電源に、４０Ｗ２灯用放電灯を規格放電電流で使用した
場合、表１のような試験結果が得られている。
【００１３】
【表１】
【００１４】図１の放電灯１の点灯時にはチョークコイ
ルＬの固有抵抗により電流が流れるので熱損が生ずる
が、この場合放電電流が通常の０．３６Ａ、固有抵抗３
０Ωとすると、ここに生ずる熱損は僅か４ワット程度で
あり、従来の安定器の熱損に比べて格段と少なくなり、
大幅な省力となる。
ルＬの固有抵抗により電流が流れるので熱損が生ずる
が、この場合放電電流が通常の０．３６Ａ、固有抵抗３
０Ωとすると、ここに生ずる熱損は僅か４ワット程度で
あり、従来の安定器の熱損に比べて格段と少なくなり、
大幅な省力となる。
【００１５】前記のようにして点灯した放電灯１を消灯
するときは、切り用スイッチ５を押してＯＦＦにすれば
よく、これにより、交流電源からフィラメント２、３へ
の通電が遮断されて放電灯１が消灯する。
するときは、切り用スイッチ５を押してＯＦＦにすれば
よく、これにより、交流電源からフィラメント２、３へ
の通電が遮断されて放電灯１が消灯する。
【００１６】図１ではチョークコイル（誘導リアクタン
ス）Ｌとコンデンサ（容量リアクタンス）Ｃとが設けら
れているため、チョークコイルのチョークの磁歴効果に
より発生する第３高調波成分に対しては、図５に示すよ
うにチョーク電圧Ｖｃｈのベクトルが高調波数倍（誘導
リアクタンス：２πｆＬ：３倍）に増し、逆にコンデン
サ電圧Ｖｃのベクトルは高調波数分の１（容量リアクタ
ンス：１／２πｆＣ：１／３）に減少するため、図５に
点線で示すように高調波コンポネントを含む放電灯電圧
Ｖが増大する。この場合、放電による電流分は放電電圧
が増加方向に向かうと放電電流が低減する関係にあるた
め、前記のように高調波コンポネントを含む放電灯電圧
Ｖが増大すると高調波コンポネントを含む放電電流は減
少する。即ち、第３高調波コンポネントによる放電現象
（乱れ雑音電流）が現出すると、その放電端電圧はチョ
ークコイルＬとコンデンサＣとの働きで増大するので、
放電特性の安定が破壊されて乱れ電流コンポネントが消
滅する。なお、電源より流入する第３高調波コンポネン
トの大半は、チョークコイルＬとコンデンサＣにより構
成される共振回路に吸収されて消滅し、外部へのノイズ
となる乱れ電流の発生が阻止される。しかも、この作用
は誘導リアクタンスと容量リアクタンスとが同時に機能
するため、容量リアクタンスのみ或は誘導リアクタンス
のみの働きの２乗の早さで効果が発揮される。このため
本発明では放電灯１の両端に起生する雑音とか障害電波
が電源より隔離される。
ス）Ｌとコンデンサ（容量リアクタンス）Ｃとが設けら
れているため、チョークコイルのチョークの磁歴効果に
より発生する第３高調波成分に対しては、図５に示すよ
うにチョーク電圧Ｖｃｈのベクトルが高調波数倍（誘導
リアクタンス：２πｆＬ：３倍）に増し、逆にコンデン
サ電圧Ｖｃのベクトルは高調波数分の１（容量リアクタ
ンス：１／２πｆＣ：１／３）に減少するため、図５に
点線で示すように高調波コンポネントを含む放電灯電圧
Ｖが増大する。この場合、放電による電流分は放電電圧
が増加方向に向かうと放電電流が低減する関係にあるた
め、前記のように高調波コンポネントを含む放電灯電圧
Ｖが増大すると高調波コンポネントを含む放電電流は減
少する。即ち、第３高調波コンポネントによる放電現象
（乱れ雑音電流）が現出すると、その放電端電圧はチョ
ークコイルＬとコンデンサＣとの働きで増大するので、
放電特性の安定が破壊されて乱れ電流コンポネントが消
滅する。なお、電源より流入する第３高調波コンポネン
トの大半は、チョークコイルＬとコンデンサＣにより構
成される共振回路に吸収されて消滅し、外部へのノイズ
となる乱れ電流の発生が阻止される。しかも、この作用
は誘導リアクタンスと容量リアクタンスとが同時に機能
するため、容量リアクタンスのみ或は誘導リアクタンス
のみの働きの２乗の早さで効果が発揮される。このため
本発明では放電灯１の両端に起生する雑音とか障害電波
が電源より隔離される。
【００１７】また、図１では放電灯１の両端に起生する
第３高調波成分を基底として発生する障害波が、チョー
クコイルＬ−交流電源（実質上零インピーダンス）−コ
ンデンサＣの共振回路で吸収され、機流を伴う第３高調
波による障害波が吸収されて消滅し、第３高調波に付随
する更に高次の障害波も消滅する。特に、チョークコイ
ルＬのインダクタンスを第３高調波コンポーネントに共
振するインピーダンス値（例えば、チョークコイルＬと
コンデンサＣのインピーダンス比を凡そ１：２〜３程
度）とすることで、放電灯１の両端に起生する第３高調
波成分を基底として発生する障害波が前記共振回路で効
率よく吸収され、第３高調波に付随する更に高次の障害
波も更に効率よく消滅する。
第３高調波成分を基底として発生する障害波が、チョー
クコイルＬ−交流電源（実質上零インピーダンス）−コ
ンデンサＣの共振回路で吸収され、機流を伴う第３高調
波による障害波が吸収されて消滅し、第３高調波に付随
する更に高次の障害波も消滅する。特に、チョークコイ
ルＬのインダクタンスを第３高調波コンポーネントに共
振するインピーダンス値（例えば、チョークコイルＬと
コンデンサＣのインピーダンス比を凡そ１：２〜３程
度）とすることで、放電灯１の両端に起生する第３高調
波成分を基底として発生する障害波が前記共振回路で効
率よく吸収され、第３高調波に付随する更に高次の障害
波も更に効率よく消滅する。
【００１８】（実施形態２）図２は本発明の放電灯の点
灯システムの第２の実施形態を示すものである。この点
灯システムはコンデンサＣを放電灯（蛍光灯）１の後に
接続し、それと直列にチョークコイルＬを接続したもの
である。この場合は、入り用スイッチ４を手動で押して
ＯＮにすると、交流電源−放電灯１−コンデンサＣ−チ
ョークコイルＬ−交流電源の閉回路が構成され、実施形
態１の場合と同様に放電灯１が点灯し、切り用スイッチ
５を押してＯＦＦにすると、交流電源からフィラメント
２、３への通電が遮断されて放電灯１が消灯する。図２
では第３高調波成分及びそれに付随する更に高次の障害
波による悪影響の解消は困難である。
灯システムの第２の実施形態を示すものである。この点
灯システムはコンデンサＣを放電灯（蛍光灯）１の後に
接続し、それと直列にチョークコイルＬを接続したもの
である。この場合は、入り用スイッチ４を手動で押して
ＯＮにすると、交流電源−放電灯１−コンデンサＣ−チ
ョークコイルＬ−交流電源の閉回路が構成され、実施形
態１の場合と同様に放電灯１が点灯し、切り用スイッチ
５を押してＯＦＦにすると、交流電源からフィラメント
２、３への通電が遮断されて放電灯１が消灯する。図２
では第３高調波成分及びそれに付随する更に高次の障害
波による悪影響の解消は困難である。
【００１９】（実施形態３）図３は本発明の放電灯の点
灯システムの第３の実施形態を示すものである。この点
灯システムは、放電灯（蛍光灯）１を２本直列に接続
し、２つの入り用スイッチ４を連動型としたものであ
る。図３において、入り用スイッチ４を手動で押してＯ
Ｎにすると、交流電源−放電灯１−コンデンサＣ−チョ
ークコイルＬ−交流電源の閉回路が構成されて、２本の
放電灯１が同時に点灯する。切り用スイッチ５を押して
ＯＦＦにすると、交流電源からフィラメント２、３への
通電が遮断されて２本の放電灯１が同時に消灯する。図
３でも図１の場合と同様に第３高調波成分及びそれに付
随する更に高次の障害波も効率よく消滅する。
灯システムの第３の実施形態を示すものである。この点
灯システムは、放電灯（蛍光灯）１を２本直列に接続
し、２つの入り用スイッチ４を連動型としたものであ
る。図３において、入り用スイッチ４を手動で押してＯ
Ｎにすると、交流電源−放電灯１−コンデンサＣ−チョ
ークコイルＬ−交流電源の閉回路が構成されて、２本の
放電灯１が同時に点灯する。切り用スイッチ５を押して
ＯＦＦにすると、交流電源からフィラメント２、３への
通電が遮断されて２本の放電灯１が同時に消灯する。図
３でも図１の場合と同様に第３高調波成分及びそれに付
随する更に高次の障害波も効率よく消滅する。
【００２０】（実施形態４）図４は本発明の放電灯の点
灯システムの第４の実施形態を示すものである。この点
灯システムは放電灯（蛍光灯）１を２本直列に接続し、
２つの入り用スイッチ４を連動型とし、更に、一方の放
電灯１の一端を直列接続したコンデンサＣとチョークコ
イルＬを介して交流電源の一端に接続し、他方の放電灯
１の一端をチョークコイルＬ２を介して交流電源の他端
に接続したものである。この場合は交流電源の入力電圧
波形が図６（ａ）の場合に、放電灯１の放電波形が図６
（ｃ）の様に広くなり、増光効果が約３割程度向上する
ことが判明した。図４でも図１の場合と同様に第３高調
波成分及びそれに付随する更に高次の障害波も効率よく
消滅する。
灯システムの第４の実施形態を示すものである。この点
灯システムは放電灯（蛍光灯）１を２本直列に接続し、
２つの入り用スイッチ４を連動型とし、更に、一方の放
電灯１の一端を直列接続したコンデンサＣとチョークコ
イルＬを介して交流電源の一端に接続し、他方の放電灯
１の一端をチョークコイルＬ２を介して交流電源の他端
に接続したものである。この場合は交流電源の入力電圧
波形が図６（ａ）の場合に、放電灯１の放電波形が図６
（ｃ）の様に広くなり、増光効果が約３割程度向上する
ことが判明した。図４でも図１の場合と同様に第３高調
波成分及びそれに付随する更に高次の障害波も効率よく
消滅する。
【００２１】
【発明の効果】本発明の放電灯点灯システムは、従来の
放電用安定器の様にチョークトランスを使用しないので
次のような効果がある。 １．必要最小限の部材で構成でき、小型・軽量化が可能
となる。 ２．運転時に要する励磁電流や、磁歴に依る鉄損や巻線
の熱損等の多くの損失が殆ど無くなり、極めて省力にな
る。 ３．商用波の零値の時に発光電流が与えられるので増光
作用があり、放電灯の発光が明るくなる。第３の発明で
は約３割もの増光効果が得られる。 ４．チョークトランスを使用しないため、入力電力と全
光束を比較すると、従来の放電灯点灯装置に比べて数１
０％もの省力効果がある。 ５．コンデンサとチョークコイルがあるため、蛍光灯特
有のフリッカーが防止され、蛍光灯のチラツキが殆どな
くなる。ちなみに、現在の市販品の蛍光灯を点灯させる
場合は、蛍光灯のチラツキを無くす為に、蛍光物質の励
発に必要以上の飽和一時電流を流しているが、本発明で
はそのような必要もない。 ６．高調波雑音電波を発生する放電灯の両端が、チョー
クコイルとコンデンサで電源回路と遮断されるので、電
源回路（電源系統）への高調波雑音電波の流入が阻止さ
れ、電源回路に結ばれている他の電子機器やコンピュー
タの誤動作の一因となったり、それらの機器へ雑音障害
等の悪影響が一掃される。 ７．チョークコイルとコンデンサは第３高調波コンポネ
ントに共振する常数として、電源の第３高調波コンポネ
ントに起因し且つ放電管の放電負特性に依り起生する雑
音電波を吸収して、雑音尖頭波コンポネントを消滅させ
るため、電源回路に結ばれている他の電子機器やコンピ
ュータに誤動作や悪影響を与えることがなくなる。
放電用安定器の様にチョークトランスを使用しないので
次のような効果がある。 １．必要最小限の部材で構成でき、小型・軽量化が可能
となる。 ２．運転時に要する励磁電流や、磁歴に依る鉄損や巻線
の熱損等の多くの損失が殆ど無くなり、極めて省力にな
る。 ３．商用波の零値の時に発光電流が与えられるので増光
作用があり、放電灯の発光が明るくなる。第３の発明で
は約３割もの増光効果が得られる。 ４．チョークトランスを使用しないため、入力電力と全
光束を比較すると、従来の放電灯点灯装置に比べて数１
０％もの省力効果がある。 ５．コンデンサとチョークコイルがあるため、蛍光灯特
有のフリッカーが防止され、蛍光灯のチラツキが殆どな
くなる。ちなみに、現在の市販品の蛍光灯を点灯させる
場合は、蛍光灯のチラツキを無くす為に、蛍光物質の励
発に必要以上の飽和一時電流を流しているが、本発明で
はそのような必要もない。 ６．高調波雑音電波を発生する放電灯の両端が、チョー
クコイルとコンデンサで電源回路と遮断されるので、電
源回路（電源系統）への高調波雑音電波の流入が阻止さ
れ、電源回路に結ばれている他の電子機器やコンピュー
タの誤動作の一因となったり、それらの機器へ雑音障害
等の悪影響が一掃される。 ７．チョークコイルとコンデンサは第３高調波コンポネ
ントに共振する常数として、電源の第３高調波コンポネ
ントに起因し且つ放電管の放電負特性に依り起生する雑
音電波を吸収して、雑音尖頭波コンポネントを消滅させ
るため、電源回路に結ばれている他の電子機器やコンピ
ュータに誤動作や悪影響を与えることがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の放電灯点灯システムの第１の実施形態
を示す結線図。
を示す結線図。
【図２】本発明の放電灯点灯システムの第２の実施形態
を示す結線図。
を示す結線図。
【図３】本発明の放電灯点灯システムの第３の実施形態
を示す結線図。
を示す結線図。
【図４】本発明の放電灯点灯システムの第４の実施形態
を示す結線図。
を示す結線図。
【図５】本発明の放電灯点灯システムの動作説明用ベク
トル図。
トル図。
【図６】（ａ）は図１〜図４の交流入力電圧の波形図、
（ｂ）は図１〜図３に示す本発明の放電システムにおけ
る放電灯の放電電圧の波形図、（ｃ）は図４に示す本発
明の放電システムにおける放電灯の放電電圧の波形図で
ある。
（ｂ）は図１〜図３に示す本発明の放電システムにおけ
る放電灯の放電電圧の波形図、（ｃ）は図４に示す本発
明の放電システムにおける放電灯の放電電圧の波形図で
ある。
【符号の説明】 １ 放電灯 ２ フィラメント ３ フィラメント ４ 入り用スイッチ ５ 切り用スイッチ Ｃ コンデンサ Ｌ チョークコイル Ｌ２ チョークコイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K082 AA39 AA54 AA64 AA76 BA12 BA17 BB05 BC02 BC24 CA22 CA37
Claims (4)
- 【請求項１】蛍光灯、水銀灯などの放電灯（１）の一端
をコンデンサ（Ｃ）を介して交流電源の一端に接続し、
他端をチョークコイル（Ｌ）を介して交流電源の他端に
接続したことを特長とする放電灯点灯システム。 - 【請求項２】蛍光灯、水銀灯などの放電灯（１）の一端
を交流電源の一端に、他端を直列接続したコンデンサ
（Ｃ）とチョークコイル（Ｌ）を介して交流電源の他端
に接続したことを特長とする放電灯点灯システム。 - 【請求項３】蛍光灯、水銀灯などの放電灯（１）の一端
を直列接続したコンデンサ（Ｃ）とチョークコイル
（Ｌ）を介して交流電源の一端に接続し、放電灯（１）
の他端を他のチョークコイル（Ｌ２）を介して交流電源
の他端に接続したことを特長とする放電灯点灯システ
ム。 - 【請求項４】放電灯（１）の両端のフィラメント（２、
３）間に、常時はＯＦＦである入り用スイッチ（４）を
接続し、交流電源の一端側に常時はＯＮである切り用ス
イッチ（５）を接続したことを特長とする請求項１乃至
請求項３記載のいずれかの放電灯点灯システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10239216A JP2000068080A (ja) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | 放電灯点灯システム |
| US09/377,712 US6181078B1 (en) | 1998-08-25 | 1999-08-20 | Discharge lamp lighting system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10239216A JP2000068080A (ja) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | 放電灯点灯システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000068080A true JP2000068080A (ja) | 2000-03-03 |
Family
ID=17041482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10239216A Pending JP2000068080A (ja) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | 放電灯点灯システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6181078B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000068080A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2005039250A1 (en) * | 2003-10-16 | 2005-04-28 | Plus Electronics Co., Ltd. | Multifunctional detachable lamp |
| WO2010058620A1 (ja) * | 2008-11-21 | 2010-05-27 | 株式会社日本エナジー研究所 | 蛍光灯器具、及び蛍光灯器具の点灯制御機器 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT308905B (de) * | 1970-04-09 | 1973-07-25 | Ernst Voegeli | Vorschaltgerät für geheizte Gasentladungsröhren |
| BE793068A (fr) * | 1971-12-22 | 1973-06-20 | Philips Nv | Dispositif d'amorcage et d'alimentation d'une lampe a decharge dans le gaz et/ou dans la vapeur |
| JPS5543240B2 (ja) | 1973-07-13 | 1980-11-05 | ||
| JPS5218076A (en) | 1975-07-31 | 1977-02-10 | Matsushita Electric Works Ltd | Discharge lamp lighting device |
| JPS5327280A (en) | 1976-08-27 | 1978-03-14 | Nippon Electric Co | Discharge lamp starting device |
| US4274084A (en) * | 1979-10-26 | 1981-06-16 | Wheelock Signals, Inc. | Audio-visual signal circuits |
| JPS5736697A (en) | 1980-08-14 | 1982-02-27 | Ricoh Co Ltd | Method of recording image |
| US4885507A (en) * | 1987-07-21 | 1989-12-05 | Ham Byung I | Electronic starter combined with the L-C ballast of a fluorescent lamp |
| US4914354A (en) * | 1988-09-08 | 1990-04-03 | General Electric Company | Reactor-type ballast circuit |
| US4996463A (en) * | 1989-08-21 | 1991-02-26 | Victor Horowitz | Auxiliary lighting system for high intensity discharge lamp |
| US5179323A (en) * | 1991-02-27 | 1993-01-12 | Ham Byung L | Ballast for mini fluorescent lamp |
| DE4129430A1 (de) * | 1991-09-04 | 1993-03-11 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Schaltungsanordnung zum betrieb einer lampe |
| US5359263A (en) * | 1992-11-20 | 1994-10-25 | Remtech Company | Tuned LRC ballasting circuit for compact fluorescent lighting |
| US5412286A (en) * | 1993-06-02 | 1995-05-02 | American Power Products, Inc. | Variable voltage ballast system for mini-fluorescent lamp |
| US5532553A (en) * | 1994-10-19 | 1996-07-02 | Hubbell Incorporated | Operating circuit for electroluminescent panel |
| US5736817A (en) * | 1995-09-19 | 1998-04-07 | Beacon Light Products, Inc. | Preheating and starting circuit and method for a fluorescent lamp |
| US5962988A (en) * | 1995-11-02 | 1999-10-05 | Hubbell Incorporated | Multi-voltage ballast and dimming circuits for a lamp drive voltage transformation and ballasting system |
| US6028399A (en) * | 1998-06-23 | 2000-02-22 | Electro-Mag International, Inc. | Ballast circuit with a capacitive and inductive feedback path |
-
1998
- 1998-08-25 JP JP10239216A patent/JP2000068080A/ja active Pending
-
1999
- 1999-08-20 US US09/377,712 patent/US6181078B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6181078B1 (en) | 2001-01-30 |
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