JP2016197524A

JP2016197524A - 放電管点灯装置及び放電管点灯方法

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Publication number: JP2016197524A
Application number: JP2015076452A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　淳一; Junichi Suzuki; 淳一鈴木
Original assignee: Totsuken Co Ltd
Current assignee: Totsuken Co Ltd
Priority date: 2015-04-03
Filing date: 2015-04-03
Publication date: 2016-11-24
Anticipated expiration: 2035-04-03
Also published as: JP6553389B2

Abstract

【課題】経年劣化を低減して省エネ化を図ることができる放電管点灯装置を提供することを目的としている。【解決手段】本発明の放電管点灯装置１０は、円筒本体２２の両端にそれぞれフィラメント電極２４と、前記フィラメント電極２４の間に一対のリング電極２６を有する放電管２０と、前記リング電極２６と電気的に接続して交流電圧を出力して点灯させる放電回路４２と、前記フィラメント電極２４と電気的に接続し所定時間通電後に切断する予熱回路４４と、からなる点灯部４０を備えたことを特徴としている。【選択図】図１

Description

本発明は、特に予熱回路を備えた放電管点灯装置及び放電管点灯方法に関する。

フィラメント電極を予熱してから点灯させる予熱型放電灯がある。
特許文献１に開示の放電灯点灯装置は、放電灯のフィラメント電極間に交流電圧を出力することで放電灯を点灯させる点灯回路と、点灯回路に接続された放電灯の各フィラメント電極の両端間にそれぞれ通電する予熱回路と、点灯回路から予熱回路への給電を切り替える予熱スイッチを備えている。このような構成により、放電灯の点灯を開始させる際には、放電灯の各フィラメント電極の予熱がなされ、予熱が不要な期間には予熱スイッチがオフされることで放電灯の各フィラメント電極や予熱回路における無駄な電力消費や電気的ストレスを回避している。

特開２００５−１９１４２号公報

特許文献１に開示の点灯装置によれば、放電灯を点灯させている間に予熱回路を切断しているため消費電力を低減することができる。しかしながら、フィラメント電極で点灯及び予熱する構成であるため、フィラメント電極の経年劣化が進行し易い。またフィラメント電極が劣化した場合、放電灯を点灯させることができなくなる。

上記従来技術の問題点に鑑み、本発明は、経年劣化を低減して省エネ化を図ることができる放電管点灯装置及び放電管点灯方法を提供することを目的としている。

上記の課題を解決するための第１の手段として、本発明は、円筒本体の両端にそれぞれフィラメント電極と、前記フィラメント電極の間に一対のリング電極を有する放電管と、前記リング電極と電気的に接続して交流電圧を出力して点灯させる放電回路と、前記フィラメント電極と電気的に接続し所定時間通電後に切断する予熱回路と、からなる点灯部を備えたことを特徴とする放電管点灯装置を提供することにある。

上記の課題を解決するための第２の手段として、本発明は、円筒本体の両端にそれぞれフィラメント電極と、前記フィラメント電極の間に一対のリング電極を有する放電管と、前記リング電極と電気的に接続して交流電圧を出力して点灯させる放電回路と、前記フィラメント電極と電気的に接続し所定時間通電後に切断する予熱回路と、からなる点灯部を備えた放電管点灯装置の前記予熱回路により前記フィラメント電極に通電して前記放電管を予熱する予熱工程と、前記放電回路により前記リング電極に交流電圧を出力して点灯させる放電工程と、前記予熱回路による所定時間通電後に前記フィラメント電極の通電を切断する切断工程と、を有することを特徴とする放電管点灯方法を提供することにある。

上記構成による本発明によれば、フィラメント電極で予熱し、リング電極で点灯させているため、フィラメント電極が経年劣化した場合であってもリング電極により放電管を点灯させることができる。

また、フィラメント電極は、予熱して所定時間通電後に切断しているため、フィラメント電極の経年劣化を少なくするとともに、装置全体の電力消費を低減することができる。

本発明の放電管点灯装置の構成概略図である。

本発明の放電管点灯装置及び放電管点灯方法の実施形態について、図面を参照しながら以下詳細に説明する。
図１は本発明の放電管点灯装置の構成概略図である。図示のように本発明の放電管点灯装置１０は、放電管２０と、点灯部４０を主な基本構成としている。

［放電管２０］
放電管２０は、円筒本体２２と、フィラメント電極２４と、リング電極２６を主な基本構成としている。
円筒本体２２は、所定強度を備えた長尺の石英ガラス管である。円筒本体２２には、所定圧力のアルゴンなどの不活性ガス及び微量の水銀が封入されている。また、円筒本体２２の両端の金口側には、一対のフィラメント電極２４と、一対のリング電極２６を取り付けている。

フィラメント電極２４は材質にタングステンを用いてコイル状に形成されており、両端には一対のリード線２４ａ，２４ｂを接続している。このリード線２４ａ，２４ｂは後述する予熱回路４４と電気的に接続している。
リング電極２６は、タングステン、モリブデンなどの金属性であって王冠状に形成された電極である。本実施形態のリング電極２６は、一対のフィラメント電極２４の間に取り付けている。一対のリング電極２６の端部にはリード線２６ａ，２６ｂが接続している。このリード線２６ａ，２６ｂは後述する放電回路４２と電気的に接続している。

このような構成の放電管２０は、両端の金口からフィラメント電極２４からのリード線２４ａ，２４ｂと、リング電極２６からのリード線２６ａ又は２６ｂの計３本のリード線がそれぞれ接続している。この放電管２０は波長２５４ｎｍ、１８５ｎｍを主波長とする紫外線を照射可能な熱陰極型の低圧放電管となる。

［点灯部４０］
点灯部４０は、放電回路４２と、予熱回路４４を主な基本構成としている。
放電回路４２は、一対のリング電極２６のリード線２６ａ，２６ｂと接続する一次巻線４２ａとコンデンサ４２ｂ，４２ｃからなる。
予熱回路４４は、一対のフィラメント電極２４のリード線２４ａ，２４ｂと接続する一次巻線４４ａと二次巻線４４ｂからなる。
主電源５０は、一次巻線５０ａを備えている。

［作用］
上記構成による本発明の放電管点灯装置の作用について、以下説明する。
予熱工程は、まず予熱回路４４でフィラメント電極２４に通電する。予熱回路４４は、放電の開始及び維持が可能な程度まで電圧を上げるようにしている。すなわち主電源５０の一次巻線５０ａに電圧を印加して印加された電圧により予熱回路４４の一次巻線４４ａ及び二次巻線４４ｂに発生した誘起電圧を予熱電圧としてフィラメント電極２４に印加する。そして、フィラメント電極２４が十分に加熱されると熱電子が放出される。放電管２０内部の熱電子を過剰量イオン化させることで電離性が良くなる。

放電工程は、放電回路４２によりリング電極２６に交流電圧を出力する。すなわち主電源５０の一次巻線５０ａに電圧を印加して印加された電圧により放電回路４２の一次巻線４２ａに発生した誘起電圧を高圧電圧としてリング電極２６に印加すると、熱電子が陽極側に引かれて高速移動してアルゴンなどの不活性ガスと衝突して放電が開始される。そして、放電により移動する電子が水銀原子に衝突して紫外線を発生させる。

切断工程は、予熱回路４４による所定時間通電後、予熱回路４４によるフィラメント電極２４への通電を切断する。本実施形態の所定時間通電後の目安としては、フィラメント電極の色温度が７００〜７５０Ｋに達したときに切断するようにしている。フィラメント電極の色温度が７００〜７５０Ｋに達したときの目安としては、一例として予熱回路４４の電圧の印加から約１０秒後である。

［実施例］
本発明の放電管点灯装置１０の予熱回路４４によりフィラメント電極２４に電圧を出力して予熱し、フィラメント電極２４の色温度が７５０Ｋに達する１０秒後に予熱回路４４を切断した。切断の前後で、放電回路４２により電圧５００Ｖをリング電極２６に出力する。３０秒後、定格ランプ電圧を１５０Ｖで放電することができる。

このような本発明の放電管点灯装置によれば、従来の冷陰極型放電管のようにイグナイターに高電圧（２０００Ｖ）を出力して放電させる構成と比べて、高電圧に耐えうる耐圧ケーブルを用いる必要がなく装置構成の低コスト化を実現できる。また、高電圧を出力しても放電し難い寒冷地のような環境であっても、あらかじめ予熱することで放電管内部の熱電子を過剰量イオン化させることで電離性が良くなり、低電圧で放電させることができる。

また、フィラメント電極２４で予熱し、リング電極２６で点灯させているため、フィラメント電極２４が経年劣化した場合であってもリング電極２６により放電管２０を点灯させることができる。
また、フィラメント電極２４は、予熱して所定時間通電後に切断しているため、フィラメント電極２４の経年劣化を少なくするとともに、装置全体の電力消費を低減することができる。

本発明の放電管点灯装置及び放電管点灯方法は、熱陰極型の低圧放電管の分野において特に有用である。

１０………放電管点灯装置、２０………放電管、２２………円筒本体、２４………フィラメント電極、２４ａ，２４ｂ………リード線、２６………リング電極、２６ａ，２６ｂ………リード線、４０………点灯部、４２………放電回路、４４………予熱回路、５０………主電源、５０ａ………一次巻線。

Claims

円筒本体の両端にそれぞれフィラメント電極と、前記フィラメント電極の間に一対のリング電極を有する放電管と、
前記リング電極と電気的に接続して交流電圧を出力して点灯させる放電回路と、前記フィラメント電極と電気的に接続し所定時間通電後に切断する予熱回路と、からなる点灯部を備えたことを特徴とする放電管点灯装置。
円筒本体の両端にそれぞれフィラメント電極と、前記フィラメント電極の間に一対のリング電極を有する放電管と、前記リング電極と電気的に接続して交流電圧を出力して点灯させる放電回路と、前記フィラメント電極と電気的に接続し所定時間通電後に切断する予熱回路と、からなる点灯部を備えた放電管点灯装置の前記予熱回路により前記フィラメント電極に通電して前記放電管を予熱する予熱工程と、
前記放電回路により前記リング電極に交流電圧を出力して点灯させる放電工程と、
前記予熱回路による所定時間通電後に前記フィラメント電極の通電を切断する切断工程と、
を有することを特徴とする放電管点灯方法。