白熱電球の寿命について

質問

最近気になっているのですが、調光機能付きの電灯スイッチで、明るさを少なめにしておくと電球の寿命が短いような気がします。そんなことあるのでしょうか？
電球の発光部材の温度など、設計時に考えられているのでしょうか。

回答No.2

ikkyu3 · ベストアンサー

普通、明るくしておくと、フィラメントの温度を高くしておくは同じことですから、このときフィラメントの消耗は激しくなり寿命が短くなるとは言えますが、

ご質問は、
＞調光機能付きの電灯スイッチで、明るさを少なめにしておくと電球の寿命が短いような気がします。そんなことあるのでしょうか？
です。
温度を下げて使っているのに、なぜだろう。ですね。

ずっと以前にサイリスタができた頃に、その応用で位相制御式の調光回路の実験を何度もしたときに、そのように感じたことがあります。
お使いの調光機能つきスイッチが、トライアックやサイリスタなどを応用した半導体式（これが多い、家のもそうです）でしたら（ポータブルラジオを近づけるとグャーかジャーのような感じのノイズがラジオから出ますのでわかります。）つぎのようなことが考えられます。

電球の明るさを調整するには、一般に電圧を調整します。
交流電圧は通常正弦波（サインカーブ）の形で滑らかに交番しております。
普通の電圧調整は、正弦波の振幅を変えます。
ところが位相制御式では、電圧の正弦波の１サイクルの途中を電流が流れない期間を設け遮断することで通電量を調整します。
５０ヘルツの電源としますと１秒間の間に１００回の鋭い断続が生じます。
このためラジオに高調波ノイズが入るのですが。

フィラメントの形状はコイル状なので、鋭い断続により電磁力によるフィラメントの振動を生じて断線しやすくなるのでは、と推定しました。
または、熱的膨張・収縮のショックかもしれません。

よく白熱電球は、スイッチのオン・オフを繰り返すと切れやすいといわれますね。
これを位相制御式では、激しくやっていると言えるかと考えました。
振動の計測などはやっておりませんでしたので推測です。

＞電球の発光部材の温度など、設計時に考えられているのでしょうか。
これは当然やっておりますね。
明るくすると温度が上がり寿命が短くなり、暗くすると寿命は長くなりますから。
競合品より暗くすると売れなくなり、明るくしすぎると寿命が短くなり、これまた評価を落とすでしょうから、適当に明るく適当に寿命が来るように設計しているはずです。寿命の規格はあると思います。
しかし、位相制御式の調光器で使用することは、考慮に入っていないかと思います。

お礼

詳しい説明を有り難うございます。また一つ学習しました。トライアック、サイリスタについても勉強してみます。

回答No.3

arumagiro

＞それはないだろう
どうでしょうか、設計回路によってはありえない話でもないかと思いますが。

フィラメントの消耗の原因には幾つかあるかと思いますが、流れる電流値というのもあるかと思います。
電球消灯時は抵抗値が低い為流れる電流が多く、点灯して抵抗値が上がる？事により電流値が下がります。

減光の方式にもよりますが、減光に主眼が置かれ流れる電流が多くなっていたのであれば、消耗度は上がるかと思います。

一般の家庭用電源は交流で常に点滅を繰り返している事になるので。
（といってもフィラメントの点滅のスピードの方がはるかに遅いですが）

回答No.1

arumagiro

お使いの調光機能がどの様な設計になっているかはわかりませんが、白熱電球の場合は簡単に言うと発光部分であるフィラメントを燃やして？発光しています。
ですので、点灯時間と、点灯回数により寿命が決まります。

電球の明るさを変える方法は幾つかあるので、どの方法が採用されているかはわからないのでなんとも言えません。

点灯時間が長ければそれだけ燃える？時間が長いので、寿命も短くなります。
点灯回数についてですが、白熱電球というのは点灯させた時に切れるという場合が多いのではないでしょうか。
何も特別な回路が無い場合、電源投入時には電球に流れる電流は、点灯時の9倍位流れます。
（突入電流などといいますが）
この一気に流れる電流によりフィラメントが切れる場合というのが最も多いかと思います。

＞設計時に考えられているのでしょうか。
こちらについては、どうでしょうか。
インバーターを使用したソフトスタートなどの回路もありますが、コスト的にみあうかどうかは疑問ですので。
（電球を買った方が安いかも）

お礼

会社でこの話をしたら、「それはないだろう」といわれてちょっとむきになって確かめたくなりました。くだらない質問に答えてくださいましてありがとうございます。