(57)【要約】  【課題】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を提供する。  【解決手段】  グロースタータは、放電容器１と；放電容器１内に封装された一対の電極２，３と；放電容器１内に封入された放電媒体と；一対の電極２，３間に接続され、放電容器１内に熱電子を供給可能な抵抗発熱体４と；を具備していることを特徴とする。通電開始後に抵抗発熱体４から供給された熱電子により一対の電極２，３間に放電が発生しやすくなり、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。【選択図】  図１
2005108705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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グロースタータ。
【請求項２】
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被着されていることを特徴とする請求項１記載のグロースタータ。
【請求項３】
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照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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）。
【０００５】
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】特開平１０−２５５７２４号公報
【特許文献２】特開昭５４−６４８７３号公報
【特許文献３】特開２００３−５１３９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【発明の効果】
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】本発明の照明器具の一実施形態としての照明器具を示す一部断面正面図。
【符号の説明】
【００３８】
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。
【図１】
2005108705.tif 000003
【図２】
2005108705.tif 000004
【図３】
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