説明

放電ランプの点灯方法ならびに放電ランプを備えた照明システム

【課題】放電ランプの寿命を延長することができる放電ランプの点灯のための方法ならびに放電ランプを備えた照明システムを提供する。
【解決手段】本発明は、放電ランプ(1)の点灯時に1つの電極(6,7)に少なくとも一時的に加熱電流(IH)及び放電電流(Id)が導入される放電ランプ(1)の点灯方法において、放電ランプ(1)の減光なしの点灯時に、1つの電極(6,7)に接続されたリード線(8,9,10,11)に導入される電流(I1,I2)の2乗の和の値(SoS1,SoS2)が、放電ランプ(1)に対して予め与えられたテスト電流(IT)の2乗の1.2倍とそのテスト電流(IT)の2乗の2倍との間の範囲内に調整される。本発明は、放電ランプ(1)と、放電ランプ(1)のための点灯装置(3)とを備えた照明システムにも関する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、放電ランプの点灯時に放電ランプの電極に少なくとも一時的に加熱電流及び放電電流が導入される放電ランプの点灯方法に関する。更に、本発明は、放電ランプと、放電ランプための点灯装置とを備え、この点灯装置により放電ランプの電極に少なくとも一時的に加熱電流及び放電電流が導入可能である照明システムに関する。
【背景技術】
【0002】
放電ランプは、多様な実施形態及び用途で知られている。放電ランプの点灯時に多数の物理的作用が進行し、それによって放電ランプの発光が起きる。これに関連して、放電管内に存在する封入ガスの放電とランプ電極との共同反応も生じる。これらの物理的作用は、多かれ少なかれ放電ランプ又は放電ランプ部品の寿命に対して強い影響も有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明の課題は、放電ランプの寿命を延長することができる放電ランプの点灯方法ならびに放電ランプを備えた照明システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0004】
この課題は、請求項1記載の特徴を有する方法ならびに請求項9記載の特徴を有する照明システムによって解決される。
【0005】
本発明による放電ランプの点灯方法においては、放電ランプの点灯時にこの放電ランプの少なくとも1つの電極に少なくとも一時的に加熱電流及び放電電流が導入される。本発明の主要な技術的思想は、放電ランプの定格点灯時において、当該電極に接続されたリード線を介して導入される放電ランプ点灯時の電流の2乗の和の値が、放電ランプに対して予め与えられたテスト電流の2乗の1.2倍とこのテスト電流値の2乗の2倍との間の範囲内に調整されることにある。この点灯方法と、電気的な点灯パラメータ、即ち諸電流の特別な調整とによって、放電ランプの明確に特定された点灯段階において、すなわち(一般には定格電流での)定格点灯もしくは減光なしの点灯において、放電ランプの寿命の著しい延長をもたらす点灯方法が達成可能である。
【0006】
好ましくは、1つの電極の両リード線を介して導入される電流が、放電ランプに対して予め与えられたテスト電流の2乗の1.3倍とこのテスト電流の2乗の1.8倍との間の範囲内に調整されるとよい。特に好ましくは、当該電極の両リード線を介して導入される電流が、放電ランプに対して予め与えられたテスト電流の2乗の1.35倍とこのテスト電流の2乗の1.5倍との間の範囲内に調整されるとよい。まさにこれは、特に好ましい値範囲であり、これにより一方ではランプ寿命が著しく高められ、他方ではシステム効率が非常に大きい。なぜならば、電極加熱のために比較的少ない供給エネルギー需要しか必要としないからである。
【0007】
従って、適切な方法で適合化された電子的な点灯パラメータ、諸電流、特に加熱電流及び放電電流によってランプ寿命を高めることができ、しかもこれを定格点灯において達成することができる。
【0008】
当該電極に、第1のリード線を介して、第2のリード線を介して導入される第2の放電電流成分とは値の異なる第1の放電電流成分が導入されるとよい。従って、好ましくは当該電極への放電電流の非対称な導入が行なわれ、それによって一方ではランプ寿命の延長に対する極めて好ましい影響が達成され、そして付加的に必要とされるエネルギー供給を顧慮したシステム効率が達成される。
【0009】
特に好ましい方法では、放電電流が、少なくとも90%、当該電極の一方のリード線を介して導入され、特に完全に(100%)、当該電極のリード線の一方のみを介して導入される。
【0010】
好ましい方法では、加熱電流も放電電流も、それぞれ完全に1つの同じリード線を介して導入される。これは、ランプ寿命の延長及び最小の更なるエネルギー供給を顧慮して点灯方法を改善するための特に効率的な方法である。
【0011】
特に、テスト電流は、4.75なる熱間対冷間抵抗比の値まで電極を加熱する電流として、ランプ固有に予め与えられる。これはIEC(国際電気標準会議)規格の基準値である。
【0012】
テスト電流はランプ固有に定められた電流値であり、それによって、この基礎とされるパラメータに基づく簡単な方法を用いて、テスト電流の2乗の1.3倍から2倍までの範囲内に、好ましくは1.3倍から1.5倍までの範囲内に、なおも好ましくは1.35倍から1.5倍までの範囲内に電流の2乗の和の値を調整することを簡単かつ安価なやり方で可能にすることができる。
【0013】
放電ランプの定格点灯は、特に、放電電流が放電ランプのテスト電流の80%以上の大きさである放電電流の範囲によって特徴づけられ、これもIEC規格の基準値である。定格点灯のこの固有の範囲に関して、その際に発生する物理的作用に基づいてランプ寿命の延長を達成することができるように加熱電流及び放電電流の固有の調整を行なうことは、これまでは全く予定されておらず、もしくは全く知られていない。
【0014】
好ましくは加熱電流が放電ランプ点灯時に電極に連続的に導入される。連続的な電極加熱もしくはコイルフィラメント加熱によって、ランプ寿命の延長に対する特に好ましい作用を獲得することができる。
【0015】
電極の一方のリード線を介して導入される電流が加熱電流及び/又は放電電流を有するとよい。特に、1つの電極が2つのリード線に接続され、両リード線を介してエネルギー、特に電流がその電極へ導入される。従って、導入される電流の合計値は、一方では第1のリード線を介して当該電極へ導入される電流によって、他方では第2のリード線を介して当該電極へ導入される電流によって形成される和から成る。特に、非対称に設計された点灯及び電流導入に応じて、例えば、第1のリード線を介して導入される電流は加熱電流成分と放電電流成分とを有し得る。この非対称設計に基づいて、第1のリード線を介するこの電流が100%の加熱電流及び100%の放電電流を含むことが好ましい。この種の設計の場合には、第2のリード線を介して導かれる電流は加熱電流に等しい。
【0016】
しかし、第1のリード線を介して導入される電流が、放電電流の100%よりも小さい成分だけを当該電極に導入し、第2のリード線を介して当該電極に導入される電流が、100%に対して不足している放電電流成分と、加熱電流とを、この電極に導入することも可能である。
【0017】
従って、本発明により、放電ランプの電子点灯時の好ましくは連続的なコイルフィラメント電流のための範囲が指定され、この範囲が放電ランプのランプ寿命を著しく延長することを可能にする。この場合に、その電流は、電極に接続されたリード線を介して導入される電流の2乗の和の値である所謂SoS(=Sum of Squares)値によって表される。好ましくは、電極もしくはコイルフィラメントをとりわけ4.57に等しい熱間対冷間抵抗比RW/RKに加熱する電流の2乗を基に、このSoS値を基準化することによって、最適化されたランプ寿命のためのSoS範囲を、この電流値が既知であるあらゆる放電ランプについて、普遍的に指定することができる。この電流値は一般にテスト電流ITと呼ばれ、IEC60081及びIEC60901のデータシートに多くの放電ランプについてリストアップされている。
【0018】
減光なしのランプ点灯時、従ってランプの定格点灯時のSoS値に関する本発明による適切な範囲選択によって、ランプ設計の変更を必要とせずに、ランプ寿命を2倍まで延長ことができる。このSoS値の好ましい範囲、特にテスト電流の2乗の1.3倍からテスト電流の2乗の1.5倍までの範囲においては、放電ランプのための点灯装置と放電ランプとを含む照明システムにおいて、電極の付加的加熱のために必要とされる見積損失電力が1ワットよりも小さい。
【0019】
放電ランプの第1のコイルフィラメントに関するSoS値が放電ランプの第2のコイルフィラメントのSoS値に対して異なるならば、特に好ましいことが判明した。これにより、放電ランプの1つの電極もしくは1つのコイルフィラメントがランプ寿命を規定どおりに制限することが達成され、それによってより急峻な故障曲線が得られる。
【0020】
放電ランプの定格点灯時に、放電ランプの第1の電極に接続されたリード線を介して導入される電流の2乗の和の値が、少なくとも部分的に、放電ランプの第2の電極に接続されたリード線を介して導入される電流の2乗の和の値に対して異なるように調整されるとよい。それによってもランプ寿命の延長とシステム効率と間の関係を改善することができる。なぜならば、このようなコイルフィラメント加熱の非対称設計によって、故障曲線の勾配を増大することができるからである。
【0021】
本発明による照明システムは、少なくとも1つの放電ランプと、放電ランプのための少なくとも1つの点灯装置とを備え、この点灯装置により少なくとも1つの電極にこの放電ランプの点灯時に少なくとも一時的に加熱電流及び放電電流が供給可能である。本発明の主要な技術的思想は、放電ランプの定格点灯時に、1つの電極に接続されたリード線を介して導入される電流の2乗の和の値が、放電ランプに対して予め当てられたテスト電流の値の2乗の1.3倍とこのテスト電流の値の2乗の2倍との間の範囲内に調整可能であることにある。それによってランプ寿命を著しく高めることができ、更に、それにもかかわらずシステム効率を高く保つことができる。
【0022】
本発明による方法の有利な実施形態は本発明による照明システムの有利な実施形態とみなすことができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明による照明システムの実施例の概略図である。
【図2】SoS値に依存したランプ寿命Lを示す簡略ダイアグラムである。
【図3】定格点灯以外での公称放電電流に依存したSoS値を示す簡略ダイアグラムである。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下において概略図面に基づいて本発明を更に説明する。
【0025】
図1には簡単化された概略図で照明システムIが示されている。照明システムIは放電ランプ1を有し、この放電ランプ1は、この実施例では、コンパクト形蛍光ランプとして構成されている。放電ランプ1は、この実施例では管状に構成されている折り曲げ部分を有する放電管2を含む。更に、照明システムIは、放電ランプ1を点灯するための点灯装置3を含む。点灯装置3は放電ランプに対して個別に構成されていてよいが、放電ランプ1の図示されていないハウジング内に組み込まれていてもよい。このハウジングの中には発光管2の端部4及び5も延びている。
【0026】
放電ランプ1は、この実施例では、コイルフィラメント6及び7として構成された2つの電極を含む。第1の電極6が発光管2の端部4の領域に配置され、発光管2の内部空間もしくは放電空間の中に延びている。これと同様に、第2の電極7が発光管2の他の端部5の領域において、同様に気密に封着され、発光管2の放電空間の中に延びている。
【0027】
第1のコイルフィラメント6が2つのリード線8及び9に接続され、更に、これらのリード線8及び9が、コイルフィラメント6への給電のために、点灯装置3に接続されている。更に、第2のコイルフィラメント7がリード線10及び11に接続され、これらのリード線10及び11も、コイルフィラメント7への給電ために、点灯装置3に接続されている。
【0028】
照明システムIは、電極6及び7が放電ランプの点灯中に少なくとも一時的に加熱電流IH及び放電電流Idが導入可能であるように設計されている。
【0029】
放電ランプ1は、これに固有の設計において、放電ランプが規定されたもしくは基準化されたテスト電流ITを有することによっても特徴づけられているか、もしくはこのテスト電流ITによっても特徴づけられる。さらにまた、放電ランプ1は(照明システムIも)、放電ランプ1が固有の定格電流もしくは公称放電電流を有するという意味において、個々に明確にされていて、それによって定格点灯を特徴付けることができる。定格電流Id,ratedは、固有の放電ランプ1及び固有の照明システムIに対して予め与えられている。
【0030】
放電ランプ1の定格点灯において、従って照明システムIの定格点灯においても、第1の電極6に接続されているリード線8及び9を介して導入される電流の2乗の和の値が、放電ランプ1のために予め与えられたテスト電流ITの2乗の1.3倍とこのテスト電流ITの2乗の2倍との間の範囲内で調整可能である。
【0031】
第1の電極6についてのSoS1値によって予め与えられている2乗の和の値は、次式によって与えられている。
SoS1=−I112+I122
但し、I11=I11d+I11H
12=I12d+I12H
【0032】
従って、SoS1値は、リード線8及び9を介して第1の電極6に導入される電流を特徴づける。この関連において、電流I11はリード線8を介して導入される電流であり、この電流は、このリード線8に導入される放電電流I11dと、このリード線8を介して導入される加熱電流I11Hとから成る。これと対応するように、電流I12は第2のリード線9を介して第1の電極6に導入可能な電流であり、この電流は、同様にリード線9を介して導入される放電電流I12dと、このリード線9を介して導入される加熱電流I12Hとから成る。
【0033】
好ましくは第1の電極6への電流の非対称な導入が行なわれとよい。これは、リード線8及び9を介して異なる放電電流成分が電極6に導入されることを意味する。両リード線8又は9のうちの一方を介して100%の放電電流Idが導入されるのが好ましい。
【0034】
これと対応するようにして、放電ランプ1の定格点灯時において、第2の電極7に接続されているリード線10及び11を介して導入される電流I21及びI22の2乗の和の値を表す値SoS2が考慮される。電流I21はリード線10を介して導入可能な電流を表し、電流I22はリード線11を介して導入可能な電流を表す。SOS2値は次式で表すことができる。
SoS2=I212+I222
但し、I21=I21d+I21H
22=I22d+I22H
【0035】
リード線10を介して導入可能な電流I21は、またしても、場合によって放電電流成分I21dと、場合によって加熱電流成分I21Hとから成る。同様に、リード線11を介して導入可能な電流I22は、放電電流成分I22dと、場合によって加熱電流成分I22Hとから成る。この場合にも、第1の電極6への電流導入の説明と同様に、第2の電極7への電流導入が非対称設計にて行なうことができ、これは、好ましくは100%の放電電流が両リード線10又は11のうちの一方を介して第2の電極7に導入されることを意味する。
【0036】
特に、少なくとも1つのリード線8及び/又は9を介して導入される放電電流及び加熱電流が、とりわけ少なくとも1つのリード線10及び/又は11を介して第2の電極7に導入される放電電流及び加熱電流に対して異なっていてもよい。それによって故障曲線の勾配を増大することができ、従ってランプ寿命を更に延長することができる。
【0037】
電極6ないし7に接続されているリード線8,9ないし10,11を介して導入される電流の2乗の和の値が、放電ランプ1に対して予め与えられたテスト電流ITの2乗の1.35倍と、そのテスト電流ITの2乗の1.5倍との間の範囲内にある。特に、
1.35IT2<SoS<1.5IT2
が当てはまる。
【0038】
放電電流がテスト電流ITの80%以上である定格点灯において、連続的なコイルフィラメント加熱も行なわれる。コイルフィラメント6及び7を熱間対冷間抵抗比RW/RK=4.75まで加熱する電流の2乗に基づいてSoS値を基準化することによって、この電流値が既知であるあらゆる放電ランプに対して普遍的に、最適化されたランプ寿命のためのSoS範囲を指定することができる。
【0039】
図2には、基準化されたSoS値に依存したランプ寿命を示すダイアグラムが示されている。1.2と2との間、特に1.3と1.8との間の特定の値範囲においてランプ寿命の著しい延長を達成できることを明白に認識することができる。
【0040】
図3には、公称放電電流Id,ratedに依存したSoS値を示すダイアグラムが示されている。この表示において、ITの80%よりも下にある定格点灯外の範囲については、代表的な3つの降下する直線的に経過する特性が描かれている。それに対して、本発明はITの80%以上の範囲に関係し、この範囲においてSoS値が、好ましくは1.35×IT2と1.5×IT2との間に調整される。
【符号の説明】
【0041】
1 放電ランプ
2 放電管
3 点灯装置
4 端部
5 端部
6 コイルフィラメント
7 コイルフィラメント
8 リード線
9 リード線
10 リード線
11 リード線

【特許請求の範囲】
【請求項1】
放電ランプ(1)の点灯時に1つの電極(6,7)に少なくとも一時的に加熱電流(IH)及び放電電流(Id)が導入される放電ランプ(1)の点灯方法において、
放電ランプ(1)の減光なしの点灯時に、1つの電極(6,7)に接続されたリード線(8,9,10,11)を介して導入される電流(I1,I2)の2乗の和の値(SoS1,SoS2)が、放電ランプ(1)に対して予め与えられたテスト電流(IT)の2乗の1.2倍とそのテスト電流(IT)の2乗の2倍との間の範囲内に調整されることを特徴とする方法。
【請求項2】
1つの電極(6,7)のリード線(8〜11)を介して導入される電流(I1,I2)が、放電ランプ(1)に対して予め与えられたテスト電流(IT)の2乗の1.3倍とそのテスト電流(IT)の2乗の1.8倍との間の範囲内に調整されることを特徴とする請求項1記載の方法。
【請求項3】
前記電極(6,7)のリード線(8〜11)を介して導入される電流(I1,I2)が、放電ランプ(1)に対して予め与えられたテスト電流(IT)の2乗の1.35倍とそのテスト電流(IT)の2乗の1.5倍との間の範囲内に調整されることを特徴とする請求項1又は2記載の方法。
【請求項4】
前記電極(6,7)に、付設の第1のリード線(8〜11)を介して、付設の第2のリード線(8〜11)を介して導入される第2の放電電流成分(Id)とは値の異なる第1の放電電流成分(Id)が導入されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つに記載の方法。
【請求項5】
放電電流(Id)が、少なくとも90%、前記電極(6,7)に付設された一方のリード線(8〜11)を介して導入されること、好ましくは完全に(100%まで)、前記電極に付設された一方のリード線(8〜11)のみを介して導入されることを特徴とする請求項4記載の方法。
【請求項6】
放電ランプ(1)の定格点灯時に、放電ランプ(1)の第1の電極(6,7)に接続されたリード線(8〜11)を介して導入される電流(I11,I12)の2乗の和の値(SoS1,SoS2)が、少なくとも一時的に、放電ランプ(1)の第2の電極(6,7)に接続されたリード線(8〜11)を介して導入される電流(I21,I22)の2乗の和の値(SoS1,SoS2)とは異なるように調整されることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1つに記載の方法。
【請求項7】
加熱電流(IH)が、放電ランプ(1)の点灯時に当該電極(6,7)に連続的に導入されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1つに記載の方法。
【請求項8】
前記電極(6,7)の一方のリード線(8〜11)を介して導入される電流(I1,I2)が、加熱電流(IH)及び/又は放電電流(Id)を有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1つに記載の方法。
【請求項9】
放電ランプ(1)と、放電ランプ(1)のための点灯装置(3)とを備え、点灯装置(3)により放電ランプ(1)の1つの電極(6,7)に点灯時に少なくとも一時的に加熱電流(IH)及び放電電流(Id)が導入可能である照明システムにおいて、
放電ランプ(1)の減光なしの点灯時に、1つの電極(6,7)に接続されたリード線(8〜11)を介して導入される電流(I1,I2)の2乗の和の値(SoS1,SoS2)が、放電ランプ(1)に対して予め当てられたテスト電流(IT)の2乗の1.2倍とそのテスト電流(IT)の2乗の2倍との間の範囲内に調整可能であることを特徴とする照明システム。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公表番号】特表2011−519140(P2011−519140A)
【公表日】平成23年6月30日(2011.6.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−506628(P2011−506628)
【出願日】平成21年3月12日(2009.3.12)
【国際出願番号】PCT/EP2009/052949
【国際公開番号】WO2009/132890
【国際公開日】平成21年11月5日(2009.11.5)
【出願人】(508096703)オスラム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング (92)
【Fターム(参考)】