JP2006278238A

JP2006278238A - ランプ点灯装置及び照明器具

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Publication number: JP2006278238A
Application number: JP2005098332A
Authority: JP
Inventors: Shoji Ishigami; 昭治石神
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Lighting Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Lighting Corp
Priority date: 2005-03-30
Filing date: 2005-03-30
Publication date: 2006-10-12
Anticipated expiration: 2025-03-30
Also published as: JP4698269B2

Abstract

【課題】従来のランプ点灯装置は、ランプ点灯装置によりランプ（放電灯）の劣化を抑制するもので、照明器具の部品劣化を防止したり、照明器具の寿命延長を図ることができない。
【解決手段】本発明のランプ点灯装置１においては、点灯制御回路５が、部品またはランプ８の所定の設定温度と温度センサ９が測定する測定温度との温度差に応じて、タイマー回路１０の計測する通電時間を実測の計測時間より増減して積算し、該積算通電時間と所定の設定時間とを比較して、積算通電時間が所定の設定時間に達するとき、ランプ８を消灯させる信号を点灯回路２に出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、照明器具本体に設置し、蛍光灯、ＬＥＤ等を点灯するランプ点灯装置及びこれを使用した照明器具に関するものである。

従来のランプ点灯装置には、インバータ回路の高周波電圧を受ける点灯回路の始動時に電力制限をかけ、放電灯の電極への過大な損失の印加を抑制し、始動時や寿命末期時に放電灯の電極に印加される電力を制限し、電極損傷を軽減することにより、放電灯の劣化を抑制するものがある（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００４−３４９２２８号公報（第２頁、第３頁、図１）

特許文献１のランプ点灯装置は、ランプ点灯装置によりランプ（放電灯）の劣化を抑制するものであり、ランプ点灯装置を取付けた照明器具の寿命後の使用による不具合を防止したり、照明器具の劣化防止や寿命延長を図るものではない。

本発明は、ランプ点灯装置を取付けた照明器具の不具合を防止することを目的とするものであり、ランプ点灯装置を取付けた照明器具の寿命を的確に判断し、寿命後の照明器具を使用することによる不具合が発生するのを防止することを目的とする。
また、ランプ点灯装置を取付けた照明器具の劣化を防止することを目的とする。
また、ランプ点灯装置を取付けた照明器具の寿命を延長することを目的とする。
また、ランプ点灯装置を取付けた照明器具の不具合を防止するとともに、ランプ光束が最大となるように点灯制御する点灯装置を得ることを目的とする。

本発明のランプ点灯装置は、商用電源を直流電圧に変更する直流電源回路と、直流電圧をランプに応じる電力に変換してランプに電力を供給する点灯回路と、直流電源回路の部品、点灯回路の部品及びランプのうち、いずれかの温度を測定する温度センサと、直流電源回路または点灯回路に通電される通電時間を計測するタイマー回路と、部品またはランプの所定の設定温度と温度センサが測定する測定温度との温度差に応じて、タイマー回路の計測する通電時間を実測の計測時間より増減して積算し、該積算通電時間と所定の設定時間とを比較して、積算通電時間が所定の設定時間に達するとき、ランプを消灯させる信号を点灯回路に出力する点灯制御回路とを備えたものである。

本発明のランプ点灯装置においては、点灯制御回路が、直流電源回路の部品、点灯回路の部品またはランプの所定の設定温度と温度センサが測定する測定温度との温度差に応じて、タイマー回路の計測する通電時間を実測の計測時間より増減して積算し、該積算通電時間と所定の設定時間とを比較して、積算通電時間が所定の設定時間に達するとき、ランプを消灯させる信号を点灯回路に出力するので、本ランプ点灯装置を照明器具に取付け、所定の設定温度を照明器具の部品の劣化する温度より低い温度とし、また、所定の設定時間を照明器具に不具合が生じない通常の通電時間とし、所定の設定温度と測定温度との温度差により、この所定の設定時間を増減して積算することにより、実測の計測時間による積算通電時間を修正した修正積算通電時間が所定の設定時間に達したとき、照明器具の寿命と判断し、以降この照明器具には通電できないようにすることにより、照明器具の的確な寿命の判断が可能となり、寿命を越えた使用による照明器具の部品劣化に基く部品の発煙、発火等の不具合を防止できる。
また、設置時間でなく、実際の通電時間で照明器具が寿命に達したかどうかを判断するので、特に使用頻度の少ない照明器具においては、設置時間での判断による寿命より寿命が延びることとなり、経済的である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態に係るランプ点灯装置を示すブロック回路図であり、図２は、図１のランプ点灯装置を使用した照明器具を示す断面図である。
図１に示すように、ランプ点灯装置１（以下、点灯装置１とする）は、交流商用電源７に接続され、商用電源７を直流電圧に変更する直流電源回路６と、点灯消灯回路３及び負荷回路４からなり、直流電圧をランプ８に応じる電力に変換してランプ８に電力を供給し、ランプ８を点灯制御する点灯回路２と、マイコンを有し、ランプ８の点灯、消灯を制御する信号を点灯回路２に出力する点灯制御回路５等とから構成される。また、本点灯装置１には、温度センサ９及びタイマ回路１０を備えている。
ランプ８は、蛍光灯８とする。
また、図２に示すように、点灯装置１は、照明器具本体１２の上部等に設置され、蛍光灯８は、セード１４により覆われ、照明器具に密閉されている。

本点灯装置の動作を説明する。
照明器具に通電されると、点灯装置１に通電され、点灯回路２により蛍光灯８が点灯する。また、通電と同時にタイマ回路１０が動作開始し、通電時間を例えば、所定の間隔で点灯制御回路５に送信する。点灯制御回路５は、通電時間をそのマイコンのメモリに記憶されている通電時間に加算し、積算通電時間を算出しこれを記憶する。
また、部品を含め照明器具に不具合が生じない通常の通電時間を所定の設定時間（例えば、通常の蛍光灯用の照明器具の場合４万時間）とし、この所定の設定時間が点灯制御回路５のマイコンのメモリに記憶されており、点灯制御回路５において、この設定時間と積算通電時間との比較が行われ、積算通電時間が設定時間に達すると、照明器具は寿命になったとされ、点灯制御回路５から点灯消灯回路３に蛍光灯８を消灯する消灯信号が送信され、点灯回路２は、蛍光灯８を消灯させる。以降は、点灯装置１に通電しても蛍光灯８を点灯させない。このように通電時間を積算した積算通電時間により照明器具の寿命を判断するので、的確な寿命判断ができ、寿命後の使用による不具合の発生を防止できる。

また、通電中は点灯回路２の負荷回路４を構成する部品、例えば、蛍光灯８に流れる電流を制御するチョークコイルの温度を温度センサ９が所定の間隔で測定し、測定結果を点灯制御回路５に送信する。点灯制御回路５には、そのマイコンのメモリにチョークコイルの劣化する温度より低い温度である所定の設定温度、例えば、チョークコイルの場合、７０℃〜９０℃が記憶されており、この設定温度と温度センサ９の測定温度との比較がなされ、測定温度が設定温度より低い時は、電流増の信号を、また、高いときは電流減の信号を点灯制御回路５から点灯消灯回路３に送信する。点灯回路２はこの信号により蛍光灯８の電流を増減する。このように、蛍光灯８の通電電流の制御により照明器具の部品温度を部品の劣化する温度より低い温度にすることができ、照明器具の寿命を延ばすことができる。
電流の増減は、急激に行わず、ランプ８の明るさの変化に違和感がないように行う。
なお、温度センサ９が測定する部品は、点灯回路２の部品の他、直流電源回路６の部品でもよい。この場合の所定の設定温度は、直流電源回路６の部品の劣化する温度より低い温度である。

また、点灯制御回路５は、点灯回路２の負荷回路４の部品、例えば、チョークコイルの測定温度とその所定の設定温度との温度差に応じて、タイマ回路１０の計測時間を実測の計測時間からの増減処理を行う。例えば、設定温度よりも１０℃高いときは、タイマ１０の計測時間を２倍にし、また、設定温度よりも１０℃低いときは、１／２にする。このように、点灯制御回路５は、タイマー回路１０の計測する通電時間を実測の計測時間より増減して積算し、該積算通電時間と所定の設定時間とを比較して、積算通電時間が所定の設定時間に達するとき、ランプ８を消灯させる信号を点灯回路２に出力するので、照明器具の寿命判断に温度修正を加えることにより、より的確に照明器具の寿命判断ができる。

また、積算通電時間を増減する代わりに、同様に所定の設定時間を増減させてもよい。同様な効果が得られる。

また、蛍光灯は、蛍光灯の形状等で定められた管壁の温度分布の最も低くなる場所（以下、最冷点とする）の温度が、設定された所定の設定温度のとき最大光束となるように設計され、一般的にこの設定温度より高くなるまたは低くなると光束が低下する特性を有している。
ところで、照明器具の設置場所の関係で蛍光灯８の雰囲気温度は、一般に変化する。従って、雰囲気温度等の影響で蛍光灯８の最冷点の温度が設定温度からずれる場合が生じる。特に、蛍光灯８の下面が解放されている照明器具と図２に示す蛍光灯８の周囲をセード１４で覆う照明器具とを比較すると、後者の方が蛍光灯８の周囲の温度が上昇し易く、蛍光灯８の最冷点の温度が設定温度から高い方向へずれ易い。
そこで、点灯回路２の負荷回路４の部品、例えば、チョークコイルの所定の設定温度を、劣化する温度より低い温度であって、かつ、蛍光灯８の最冷点の所定の設定温度の対応温度とし、即ち、蛍光灯８の最冷点が所定の設定温度となるときのチョークコイルの温度とし、温度センサ９によりチョークコイルの温度を測定し、点灯制御回路５において、この所定の設定温度と温度センサ９の測定温度との比較がなされ、測定温度が設定温度より低い時は、電流増の信号を、また、高いときは電流減の信号を点灯消灯回路３に送信する。点灯回路２はこの信号により蛍光灯８の電流を増減する。このようにすれば、照明器具の部品温度を部品の劣化する温度より低い温度にすることができ、照明器具の寿命を延ばすことができるとともに、蛍光灯８の最大光束を得ることができる。
この場合も、同様に、温度センサ９が測定する部品は、点灯回路２の部品の他、直流電源回路６の部品でもよい。そして所定の設定温度は、直流電源回路６の部品の劣化する温度より低い温度である。
電流の増減は、急激に行わず、ランプ８の明るさの変化に違和感がないように行う。

ランプ８として蛍光灯８の場合を説明してきたが、本点灯装置１は、ランプ８としてＬＥＤ８使用の場合にも適用でき同様の効果が得られる。
但し、ＬＥＤ８の場合は、温度センサ９による温度測定はＬＥＤ８そのものの温度を測定し、また、所定の設定温度は、例えば、２５℃とし、測定温度とこの設定温度を比較する。また、ＬＥＤ８には、蛍光灯８の場合の最冷点に該当するものはない。その他は、蛍光灯８の場合と同様である。

本点灯装置１は、商用電源を直流電圧に変更する直流電源回路７と、直流電圧をランプ８に応じる電力に変換してランプ８に電力を供給する点灯回路２と、直流電源回路６の部品、点灯回路２の部品及びＬＥＤ８のうち、いずれかの温度を測定する温度センサ９と、直流電源回路６または点灯回路２に通電される通電時間を計測するタイマー回路１０と、前記部品またはランプ８の所定の設定温度と温度センサ９が測定する測定温度との温度差に応じて、予め設定される所定の設定時間を増減させるとともに、増減された所定の設定時間とタイマー回路１０の計測する通電時間を積算した積算通電時間とを比較して、積算通電時間が増減された所定の設定時間に達するとき、ランプ８を消灯させる信号を点灯回路２に出力する点灯制御回路５とを備えるので、本点灯装置１を照明器具に取付け、所定の設定温度を照明器具の部品の劣化する温度より低い温度とし、また、所定の設定時間を照明器具に不具合が生じない通常の通電時間とし、所定の設定温度と測定温度との温度差により、この所定の設定時間を増減して積算することにより、実測の計測時間による積算通電時間を修正した修正積算通電時間が所定の設定時間に達したとき、照明器具の寿命と判断し、以降この照明器具には通電できないようにすることにより、照明器具の的確な寿命の判断が可能となり、寿命を越えた使用による照明器具の部品劣化に基く部品の発煙、発火等の不具合を防止できる。
また、設置時間でなく、実際の通電時間で照明器具が寿命に達したかどうかを判断するので、特に使用頻度の少ない照明器具においては、設置時間での判断による寿命より寿命が延びることとなり、経済的である。

また、本点灯装置１は、通電による通電時間をタイマー回路１０が計測し、この計測結果により点灯制御回路５において計測通電時間を積算記憶し、また、該積算通電時間と所定の設定時間とを比較し、積算通電時間が所定の設定時間に達したとき、点灯制御回路５の指令により点灯回路２がランプ８への通電を停止する。
そこで、本点灯装置１を照明器具に取付け、部品を含め照明器具に不具合が生じない通常の通電時間を所定の設定時間とし、この時間と使用による積算通電時間とを比較し、積算通電時間が所定の設定時間に達した場合、照明器具が寿命になったとし、以降この照明器具には通電できないようにすることにより、即ち、照明器具の設置時間でなく、実際の通電時間で寿命に達したかどうかを判断するので、的確な寿命判断が可能となり、寿命を越えた使用による照明器具の部品劣化に基く部品の発煙、発火等の不具合を防止できる。
また、設置時間でなく、実際の通電時間で照明器具が寿命に達したかどうかを判断するので、特に使用頻度の少ない照明器具においては、設置時間での判断による寿命より寿命が延びることとなり、経済的である。

また、本点灯装置１においては、点灯制御回路５は、温度センサ９により測定する、直流電源回路の部品または点灯回路の部品の測定温度とその所定の設定温度とを比較するとともに、測定温度が所定の設定温度より高いときは、ランプ８に流れるランプ電流を減少させ、また、測定温度が所定の設定温度より低いときは、ランプ８に流れるランプ電流を増加させる信号を点灯回路２に出力するので、本点灯装置１を照明器具に取付け、所定の設定温度を照明器具の部品の劣化する温度より低い温度とし、ランプ８の通電電流の制御により部品温度を部品の劣化する温度より低い温度とでき、照明器具の寿命を延ばすことができる。

また、本点灯装置１は、ランプ８を蛍光ランプ８とし、直流電源回路６の部品または点灯回路２の部品の所定の設定温度を蛍光ランプ８の最冷点の所定の設定温度に対応させたので、本点灯装置１を照明器具に取付けることにより、照明器具の寿命の延長とともに、蛍光灯８の最大光束を得ることができる。

また、本点灯装置１を、ランプ密閉構造の照明器具に搭載することにより、密閉構造の照明器具においては、ランプ８の雰囲気温度が上昇し易いこと及び照明器具の温度も上昇し易いこと等のため、点灯制御回路５が積算通電時間の温度修正または所定の設定時間の温度修正を行う場合は、照明器具の寿命を的確に判断でき、また、点灯制御回路５が測定温度によりランプ電流を増減する場合は、照明器具の寿命の延長が可能であり、また、直流電源回路６の部品または点灯回路２の部品の所定の設定温度を蛍光ランプ８の最冷点の所定の設定温度に対応させた場合は、照明器具の寿命の延長とともに、蛍光灯８の最大光束を得ることができる等の効果は一層顕著である。
なお、本点灯装置１は、ランプ開放構造の照明器具にも当然に有効である。

本発明の実施の形態１のランプ点灯装置を示すブロック回路図である。図１のランプ点灯装置を使用した照明器具を示す断面図である。

符号の説明

１ランプ点灯装置、２点灯回路、５点灯制御回路、６直流電源回路、７商用電源、８ランプ（蛍光灯、ＬＥＤ）、９温度センサ、１０タイマー回路、１２照明器具本体。

Claims

商用電源を直流電圧に変更する直流電源回路と、
前記直流電圧をランプに応じる電力に変換して前記ランプに電力を供給する点灯回路と、
前記直流電源回路の部品、前記点灯回路の部品及び前記ランプのうち、いずれかの温度を測定する温度センサと、
前記直流電源回路または前記点灯回路に通電される通電時間を計測するタイマー回路と、
前記部品または前記ランプの所定の設定温度と前記温度センサが測定する測定温度との温度差に応じて、前記タイマー回路の計測する通電時間を実測の計測時間より増減して積算し、該積算通電時間と所定の設定時間とを比較して、前記積算通電時間が前記所定の設定時間に達するとき、前記ランプを消灯させる信号を前記点灯回路に出力する点灯制御回路と、
を備えることを特徴とするランプ点灯装置。
商用電源を直流電圧に変更する直流電源回路と、
前記直流電圧をランプに応じる電力に変換して前記ランプに電力を供給する点灯回路と、
前記直流電源回路の部品、前記点灯回路の部品及び前記ランプのうち、いずれかの温度を測定する温度センサと、
前記直流電源回路または前記点灯回路に通電される通電時間を計測するタイマー回路と、
前記部品または前記ランプの所定の設定温度と前記温度センサが測定する測定温度との温度差に応じて、予め設定される所定の設定時間を増減させるとともに、前記増減された所定の設定時間と前記タイマー回路の計測する通電時間を積算した積算通電時間とを比較して、前記積算通電時間が前記増減された所定の設定時間に達するとき、前記ランプを消灯させる信号を前記点灯回路に出力する点灯制御回路と、
を備えることを特徴とするランプ点灯装置。
請求項１または請求項２に記載のランプ点灯装置において、
前記点灯制御回路は、前記温度センサにより測定する測定温度と前記所定の設定温度とを比較するとともに、前記測定温度が前記所定の設定温度より高いときは、前記ランプに流れるランプ電流を減少させ、また、前記測定温度が前記所定の設定温度より低いときは、前記ランプに流れるランプ電流を増加させる信号を前記点灯回路に出力することを特徴とするランプ点灯装置。
前記ランプを蛍光灯とし、
前記直流電源回路の部品または前記点灯回路の部品の前記所定の設定温度を前記蛍光灯の最冷点の所定の設定温度に対応させたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のランプ点灯装置。
ランプ密閉構造の照明器具本体に請求項１〜請求項４のいずれかの請求項に記載のランプ点灯装置を搭載したことを特徴とする照明器具。