JP2005108705A - Glow starter and luminaire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蛍光ランプなどを始動するグロースタータおよびこれを用いた照明器具に関する。 The present invention relates to a glow starter for starting a fluorescent lamp or the like and a lighting apparatus using the same.
グロースタータは、蛍光ランプなどの放電ランプを始動するために従来から多用されている。グロースタータは、暗所中における点灯所要時間が長くなる傾向があるために、それを改善する必要がある。点灯所要時間は、グロースタータの場合、放電遅れ時間、グロー放電持続時間、閉止時間およびパルス発生時間の和である。暗所中で点灯所要時間が長くなるのは、初期電子の供給が不足するために、放電遅れ時間が長くなるからである。 A glow starter has been widely used for starting a discharge lamp such as a fluorescent lamp. Since the glow starter tends to require a long lighting time in a dark place, it needs to be improved. In the case of a glow starter, the lighting required time is the sum of a discharge delay time, a glow discharge duration, a closing time, and a pulse generation time. The reason why the required lighting time is long in a dark place is that the discharge delay time becomes long because the supply of initial electrons is insufficient.
そこで、従来は、147Pmや85Kr、3Hなどの放射性同位元素を用いた手段により放電遅れ時間を改善している。しかしながら、放射性物質を使用する場合、それがたとえ微量であったとしても、製造上および取り扱い上放射線安全基準を満たす施設と安全取り扱いのための厳格な管理とが要求されるという問題がある。 Therefore, conventionally, the discharge delay time is improved by means using a radioisotope such as 147 Pm, 85 Kr, and 3 H. However, when radioactive materials are used, there is a problem that facilities that satisfy radiation safety standards for manufacturing and handling and strict management for safe handling are required even if the amount is small.
このため、放射性同位元素を用いない手段も模索されている。例えば、長残光性を示す蛍光体を用いて暗所中において残光を電極表面部に入射させることで光電子放出により初期電子を供給して放電遅れ時間を改善する技術が知られている(特許文献1参照)。 For this reason, a means not using a radioisotope is being sought. For example, there is known a technique for improving discharge delay time by supplying initial electrons by photoelectron emission by making afterglow incident on an electrode surface portion in a dark place using a phosphor exhibiting long afterglow properties ( Patent Document 1).
また、仕事関数の低い金属である亜鉛を電極活性剤として所定膜厚で電極に被着形成して放電遅れ時間を改善する技術が知られている(特許文献2、3参照)。
特許文献1の従来技術は、グロースタータに使用されるカバー体が透光性であることが必須であり、アルミニウムやセラミックスなどの非透光性材料からなるカバー体を有するグロースターには適用できない。 The prior art of Patent Document 1 requires that the cover body used in the glow starter is translucent and cannot be applied to a glow star having a cover body made of a non-translucent material such as aluminum or ceramics. .
特許文献2、3に記載の従来技術は、非透光性材料からなるカバー体を有したグロースタータであっても亜鉛から初期電子が放出されるので放電遅れ時間の改善に所定の効果を発揮するが、グロー放電に伴うスパッタによる影響で亜鉛被膜が飛散して初期電子放射機能が損なわれてしまい、被膜に特殊な加工を施さなければグロースタータとしての定格寿命を満足することが困難であるという問題があった。
The conventional techniques described in
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、特殊な初期電子放射手段を放電容器内に配設することなく、点灯所要時間を短縮して暗所条件下における始動特性を改善するとともに、定格寿命中に安定的に動作するグロースタータおよびこれを使用した照明器具を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and without disposing a special initial electron emission means in the discharge vessel, shortening the lighting time and improving the starting characteristics under dark conditions, An object of the present invention is to provide a glow starter that stably operates during the rated life and a lighting fixture using the same.
請求項1のグロースタータは、放電容器と;放電容器内に封装された一対の電極と;放電容器内に封入された放電媒体と;一対の電極間に接続され、放電容器内に熱電子を供給可能な抵抗発熱体と;を具備していることを特徴とする。 The glow starter according to claim 1 includes: a discharge vessel; a pair of electrodes sealed in the discharge vessel; a discharge medium sealed in the discharge vessel; And a resistance heating element that can be supplied.
請求項2は、請求項1記載のグロースタータにおいて、抵抗発熱体がフィラメントコイルであって、このフィラメントコイルに電子放射物質が塗布されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the glow starter according to the first aspect, the resistance heating element is a filament coil, and an electron emitting material is applied to the filament coil.
請求項3の照明器具は、照明器具本体と;照明器具本体に配設された請求項1または2記載のグロースタータと;照明器具本体に配設された蛍光ランプと;を具備していることを特徴とする。
The luminaire of claim 3 comprises: a luminaire main body; a glow starter according to
請求項1の発明によれば、一対の電極間に放電容器内に熱電子を供給可能な抵抗発熱体が接続されているので、この熱電子により一対の電極間に放電が開始されやすくなり、特殊な初期電子放射手段を放電容器内に配設することなく、グロースタータの点灯所要時間を短縮して暗所条件下における始動特性を改善することができる。 According to the invention of claim 1, since the resistance heating element capable of supplying the thermoelectrons into the discharge vessel is connected between the pair of electrodes, the discharge easily starts between the pair of electrodes by the thermoelectrons, Without disposing a special initial electron emission means in the discharge vessel, it is possible to shorten the time required to turn on the glow starter and improve the starting characteristics under dark conditions.
請求項2の発明によれば、電子放射物質が塗布されたフィラメントコイルを抵抗発熱体としているので、熱電子を確実に放出することが可能であるとともに、比較的安価に入手可能なフィラメントコイルを用いることで製造コストを抑えることができる。 According to the second aspect of the present invention, since the filament coil coated with the electron emitting material is used as the resistance heating element, the filament coil that can reliably emit thermoelectrons and is available at a relatively low cost is provided. By using it, manufacturing cost can be suppressed.
請求項3の発明によれば、請求項1または2記載のグロースタータを備えた照明器具を提供することができる。
According to invention of Claim 3, the lighting fixture provided with the glow starter of
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1の実施形態としてのグロースタータを示す一部切欠き正面図である。 FIG. 1 is a partially cutaway front view showing a glow starter as a first embodiment of the present invention.
本実施形態は、P形グロースタータである。各図において、1は放電容器、2は固定電極、3は可動電極、4は抵抗発熱体としてのフィラメントコイル、5はケース体、6,6はP21形のピン口金、7,7は固定電極2、可動電極3にそれぞれ接続されたリード線である。なお、図1には図示されていないが、ケース5内にはリード線7,7間に接続された雑音防止コンデンサが収容されている。
This embodiment is a P-type glow starter. In each figure, 1 is a discharge vessel, 2 is a fixed electrode, 3 is a movable electrode, 4 is a filament coil as a resistance heating element, 5 is a case body, 6 and 6 are P21 type pin caps, and 7 and 7 are fixed electrodes. 2 and lead wires connected to the movable electrode 3, respectively. Although not shown in FIG. 1, a noise prevention capacitor connected between the lead wires 7 is accommodated in the
放電容器1は、軟質ガラスからなり、ガラスバルブ1a、ステム部1bおよび排気チップオフ部1cを備え、内部に放電空間1dが形成されている。ステム部1bは、フレアステムをガラスバルブ1aの開口端に封着してガラスバルブと一体化されている。排気チップオフ部1cは、ガラスバルブ1aの他端に形成された排気管をチップオフして放電容器1内を封止した際に形成される。 The discharge vessel 1 is made of soft glass and includes a glass bulb 1a, a stem portion 1b, and an exhaust tip-off portion 1c, and a discharge space 1d is formed therein. The stem portion 1b is integrated with the glass bulb by sealing the flare stem to the opening end of the glass bulb 1a. The exhaust tip-off portion 1c is formed when the discharge vessel 1 is sealed by tip-off the exhaust pipe formed at the other end of the glass bulb 1a.
放電容器1の内部には、放電媒体としてネオンにクリプトンおよびキセノンのうち少なくとも一種からなるガスを混合した混合ガスを4000Paの圧力で封入している。クリプトン、キセノンおよびアルゴンのうち少なくとも一種からなるガスの分圧比は、放電開始電圧、再動作電圧および封入ガスの全圧力などとの関係により2〜60%、好ましくは5〜60%、最適には5〜20%の範囲内で設定される。 Inside the discharge vessel 1, a mixed gas obtained by mixing neon and a gas composed of at least one of krypton and xenon as a discharge medium is sealed at a pressure of 4000 Pa. The partial pressure ratio of the gas consisting of at least one of krypton, xenon and argon is 2 to 60%, preferably 5 to 60%, optimally depending on the relationship between the discharge start voltage, the reactivation voltage and the total pressure of the sealed gas. It is set within a range of 5 to 20%.
固定電極2および可動電極3は、ステム部1bに予め電極マウントとして組み立てられている。このステム部1bをガラスバルブ1aの開口端に封着することによって、固定電極2および可動電極3が放電容器1内に封装される。ステム部1bからは固定電極2、可動電極3に接続され、ステム部1bによって封着されたリード線7,7が放電容器1の外方に導出されている。ステム部1bから導出されたリード線7,7は、ピン口金6,6にそれぞれ接続されている。
The
固定電極2は、棒状金属からなり、基端がステム部1bに封着され、可動電極3は、棒状金属3aおよびバイメタル3bからなる。棒状金属3aは、固定電極2より長く、その基端が固定電極2に離間対向する位置に配設されている。また、バイメタル3bは、くの字状に屈曲され、一端部が棒状金属3aの先端側に溶接され、冷却状態においては基端側の端部が棒状金属3aに当接して係止している。
The fixed
なお、バイメタル3bの表面に厚さ1.0〜20μmの電極活性剤が形成されていてもよい。この電極活性剤としては、亜鉛90質量%、ニッケル10質量%からなる亜鉛−ニッケル合金等が挙げられるがこれに限らない。
An electrode activator having a thickness of 1.0 to 20 μm may be formed on the surface of the
フィラメントコイル4は、タングステン製であり、冷抵抗値が10〜100KΩとなるようにワイヤ径、コイル長さなどが調整された抵抗発熱体である。フィラメントコイル4は、その両端が固定電極2および可動電極3の基端部に溶接などの手段によってそれぞれ接続され、ステム部1bの近傍に位置するように配設されている。フィラメントコイル4にはカルシウム、ストロンチウム、バリウムなどのアルカリ土類金属酸化物からなる所定の熱電子放射物質(エミッタ物質)が塗布されて被着されている。このように熱電子放射物質が被着されていると、熱電子がより放出されやすくなる。
The
ケース体5は、グロースタータを機械的に保護するために、放電容器の周囲を包囲する手段である。ケース体5は、金属、合成樹脂またはセラミックスなどの所要の機械的強度を有する材料を用いて形成することができる。本実施形態においては、酸化チタン微粒子を適量添加して適度の光拡散性にしたポリカーボネート樹脂を成形して有底筒状に成形されている。ケース体5の外周面には、摘みやすいようにすべり止めの突条が形成されていてもよい。
The
口金ピン6,6は、絶縁基板9の両面側から突出するように取付けられており、絶縁基板9の内面側はリード線7,7が接続されている。絶縁基板8はケース体5の開口端に係合して固着されており、絶縁基板8によってケース体5の開口端を閉塞されている。なお、口金ピン6,6は、適合蛍光ランプの定格に応じてねじ口金たとえばE17形などを用いてもよい。
The
以下、本実施形態の作用について説明する。蛍光ランプを点灯するために電源が投入されると、チョークコイル、フィラメント電極が直列接続された点灯回路を介して一対の電極間2,3間に電圧が印加される。そして、フィラメントコイル4へ電流が2〜20mA流れて発熱し、放電空間1dへ熱電子が放射される。これは、グロースタータの放電開始前の電極2,3間のインピーダンスはフィラメントコイル4よりもはるかに高いためである。そして、フィラメントコイル4から放出された熱電子によって電極2,3間に電子なだれが発生するので、電極2,3間の放電を確実に発生させることができる。このように、本実施形態のグロースタータは、通電開始直後からフィラメントコイル4から放出されるので、暗所中であっても電極2,3間に放電を確実に発生させて放電時間遅れを抑制することができる。
Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described. When the power is turned on to turn on the fluorescent lamp, a voltage is applied between the pair of
ところで、蛍光ランプ点灯中は蛍光ランプの放電路とフィラメントコイル4とは並列的な接続関係を有するが、フィラメントコイル4は冷抵抗値が10〜100KΩであって、点灯中の蛍光ランプの放電路と比較してインピーダンスが高い。したがって、蛍光ランプ点灯中はフィラメントコイル4にはグロースタータの放電開始前ほど電流が流れないので、熱損失もほとんど発生しない。
By the way, the discharge path of the fluorescent lamp and the
なお、本実施形態では高抵抗体にフィラメントコイルを用いたが、熱電子の放出が可能であれば例えば細い金属線やセラミックスなどからなる抵抗体であってもよく、またステム表面に抵抗体を層状に形成したものであってもよい。 In this embodiment, the filament coil is used as the high resistance. However, a resistor made of, for example, a thin metal wire or ceramics may be used as long as thermionic electrons can be emitted. It may be formed in layers.
さらに、ステム部1cのガラス材質として鉛ガラスを用い、表面に鉛(Pb)を析出させた場合にも、電極2,3間で高抵抗体が形成されることになるので、この部分への電流流れ込みと同時に熱電子が空間に放出され、上記第1の実施形態と同様の暗所特性改善効果が得られる。
Furthermore, even when lead glass is used as the glass material of the stem portion 1c and lead (Pb) is deposited on the surface, a high resistance body is formed between the
本実施形態のグロースタータの始動特性をより向上させるために、エキソ(EXO)電子放出物質を併用してもよい。例えば、ステム部1bの表面上に酸化アルミニウムを3mg層状に被着して形成することにより、エキソ電子放出物質層から放出されるエキソ電子によって放電が一層生起されやすくなる。 In order to further improve the starting characteristics of the glow starter of the present embodiment, an exo (EXO) electron emitting material may be used in combination. For example, by forming a 3 mg layer of aluminum oxide on the surface of the stem portion 1b, discharge is more likely to be generated by exoelectrons emitted from the exoelectron emitting material layer.
図2は、本発明の他の実施形態としてのグロースタータを示す一部切欠き正面図である。本実施形態は、一対の電極2,3間にフィラメントコイル4が接続されていない点を除いて第1の実施形態と同様である。本実施形態では、グロースタータの固定電極2の先端が先鋭形状の針状部2aとなっていることを特徴としている。このように固定電極2の先端に針状部2aを形成することによって、針状部2aに局部的な電界集中が起こり、電子なだれが発生するので、電極2,3間の放電を確実に発生させることができる。本実施形態のグロースタータは、通電開始直後から針状部2aにおける一次電子が良好に放出されるので、暗所中であっても電極2,3間の放電を確実に発生されて放電時間遅れを抑制することができる。
FIG. 2 is a partially cutaway front view showing a glow starter as another embodiment of the present invention. This embodiment is the same as the first embodiment except that the
針状部2aの高さ(先端から縮径し始めている箇所までの長さ)は、固定電極2の中間部の直径寸法以上あればよく、針状部2aの先端の直径は固定電極2の中間部の直径寸法の1/2以下であるのが望ましい。また、針状部2aは可動電極3の先端に形成されていてもよく、固定電極2および可動電極3の両者の先端に形成されていてもよい。
The height of the needle-like part 2a (the length from the tip to the point where the diameter starts to decrease) may be equal to or greater than the diameter of the intermediate part of the fixed
図2の針状部2aに代えて、電極2,3の直径寸法の1/2以下の直径を有する細い金属線を電極2,3の少なくとも一方の一部に取り付け、この金属線の先端に電界集中を発生させて電子放射源としても同様の効果が得られる。なお、本実施形態の先端部2aを第1の実施形態の各電極に採用することも可能である。
In place of the needle-like portion 2a in FIG. 2, a thin metal wire having a diameter equal to or less than ½ of the diameter of the
図3は、本発明の照明器具の一実施形態としての蛍光灯ペンダントを示す一部断面正面図である。 FIG. 3 is a partial cross-sectional front view showing a fluorescent lamp pendant as an embodiment of the lighting fixture of the present invention.
図において、11は照明器具本体、12、13はグロースタータである。照明器具本体11は、シャーシ11a、セード11b、蛍光ランプ11c、11d、ランプホルダー11e、常夜灯11f、安定器11g、切換スイッチ11h、ペンダントコード11i、コードホルダー11jおよび引掛けシーリングキャップ11kなどを備えている。シャーシ11aは、内部に安定器11g、切換スイッチ11hを収納し、側面周縁にランプホルダー11jを固定し、上面でセード1bを支持している。蛍光ランプ11c、11dは、ランプホルダー11eを介してシャーシ11aに支持されている。常夜灯11fは、シャーシ11aの下面から露出している。ペンダントコード11iは、シャーシ11aの上面からコードホルダー11jを介して導出されている。コードホルダー11jは、ペンダントコード11iの長さを直接可能にしている。引掛けシーリングキャップ11kは、ペンダントコード11iの先端に接続していて、部屋の天井に設備されている引掛けシーリングボディに電気的に接続するとともに、機械的に支持されることによって、照明器具本体11を天井から垂下する。
In the figure, 11 is a lighting fixture body, and 12 and 13 are glow starters. The luminaire
グロースタータ12、13は、シャーシ蛍光ランプ11aの内部に装着され、頭部をシャーシ11aから外部へ露出していて、蛍光ランプ11c、11dを個別に始動する。
The
1…放電容器、2…固定電極、3…可動電極、4…高抵抗体としてのフィラメント電極。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Discharge container, 2 ... Fixed electrode, 3 ... Movable electrode, 4 ... Filament electrode as a high resistance body.
Claims (3)
放電容器内に封装された一対の電極と;
放電容器内に封入された放電媒体と;
一対の電極間に接続され、放電容器内に熱電子を供給可能な抵抗発熱体と;
を具備していることを特徴とするグロースタータ。 A discharge vessel;
A pair of electrodes sealed in a discharge vessel;
A discharge medium enclosed in a discharge vessel;
A resistance heating element connected between a pair of electrodes and capable of supplying thermoelectrons into the discharge vessel;
A glow starter characterized by comprising:
照明器具本体に配設された請求項1または2記載のグロースタータと;
照明器具本体に配設された蛍光ランプと;
を具備していることを特徴とする照明器具。 A lighting fixture body;
A glow starter according to claim 1 or 2, which is disposed in a lighting fixture body;
A fluorescent lamp disposed in the luminaire body;
The lighting fixture characterized by comprising.
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JP2003342140A JP2005108705A (en) | 2003-09-30 | 2003-09-30 | Glow starter and luminaire |
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