JPH07105857A - グロースイッチスタータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 点火遅れが比較的小さいグロースイッチスタ
ータを提供する。 【構成】 気密に密封されイオン化媒質Ｂを設けたガラ
ス放電管Ａと、この放電管Ａの壁を貫通する１対の導線
Ｃ，Ｄと、この導線の１個に導電性をもって接続したバ
イメタル素子Ｅと、ゲッターＦとを具えるグロースイッ
チスタータにおいて、ゲッタＦは酸素と結合したジルコ
ニウム及びパラジウムの合金を具える。これにより、グ
ロースイッチスタータは、放電管に放射性材料をまった
く、又は少量しか設けていない場合でも、放電ランプを
比較的急速に点弧することができるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、気密に密封されイオン
化媒体を設けたガラス放電管と、この放電管の壁を貫通
する１対の導線と、この導線の一方に導電性をもって接
続したバイメタル素子と、ゲッタとを具えるグロースイ
ッチスタータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】このようなグロースイッチスタータは米
国特許明細書第５００１３９１号により既知である。こ
の既知のグロースイッチスタータの動作は次のようなも
のである。放電ランプの点弧に使用する場合、グロース
イッチスタータは放電ランプの電極間に直列に接続さ
れ、放電ランプを短絡する。放電ランプの両端に現れる
電圧がグロースイッチスタータの導線間にグロー放電を
発生させる。このグロー放電が導線の一方に接続したバ
イメタル素子を加熱し、この素子はこの加熱による影響
のもとに他方の導線に接触する程変形する。この接触は
グロー放電を消弧し、電流が導線とグロースイッチスタ
ータのバイメタリック素子とを経て放電ランプの電極を
通って流れる。この電流によって放電ランプの電極が加
熱し、放電ランプを点弧するのに十分な程の電子の放出
が起こる。放電ランプの電極が加熱している間、グロー
スイッチスタータのバイメタル素子は冷え、グロースイ
ッチスタータの２個の導線間の接触が絶たれるように変
形する。この接触が絶たれることによりランプの電極を
通る電流も中断され、ランプに直列に接続された誘導素
子に点弧電圧パルスが発生する。この点弧電圧パルスが
放電ランプの電極間の放電を発生すると、放電ランプの
両端の電圧、従ってグロースイッチスタータの導線間の
電圧は、更なるグロー放電が生じない程急激に降下す
る。しかしながら点弧電圧パルスによっても放電ランプ
の電極間で放電が発生しない場合には、上述した動作を
繰り返す。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなグロースイ
ッチスタータにしばしば発生する問題は、イオン化媒体
中に不純物があるとグロー放電の発生が相当に遅くなっ
てしまう恐れがあることである。このことはグロースイ
ッチスタータが使用される前に、比較的長い間低い光度
の室内に存在していた場合、特に問題である。考えられ
る不純物は、例えば、水や、窒素や、酸素や、そして水
素もである。しばしば、グロースイッチスタータの製造
工程によって、水素が最も多くの量の不純物として含ま
れることになる。グロースイッチスタータの水素の発生
源は、例えば、バイメタル素子上に設けられた電解質で
ある金属放出層であり、これを電着する間に水素が蓄積
される。この水素は、使用中拡散によって放出され、イ
オン化媒体と混合する。水素の第２の発生源は、放電管
の壁から放出される水と、放電管のなかに存在する金属
によって還元される水とによって生成される。

【０００４】不純物の好ましくない影響は、多くの既知
のスタータにおいて、多量の放射性材料を付着すること
によって補償されている。これは、しかしながら、グロ
ースイッチスタータの原価を増加させると同時に、一般
消費者向けの製品における放射性材料の使用は好ましく
ないと見られるであろう。

【０００５】不純物の影響を軽減する第２の方法は、例
えば上述した米国特許において記述されているように、
グロースイッチスタータの放電管内にゲッタを設けるこ
とである。前記特許において記述されているゲッタは、
ビスマス又は鉛製のものである。不純物の大部分は、こ
のようなゲッタによってある程度までイオン化媒体から
除去されるので、グロースイッチスタータのグロー放電
の発生は加速されることになる。このようなゲッタは、
しかしながら、イオン化媒体からの水素の除去におい
て、特に比較的低温ではこの働きが比較的低い。これ
は、イオン化媒体中の不純物の比較的大きな部分を占め
るのが水素であるグロースイッチスタータにおいては、
既知のゲッタを使用してもグロー放電の発生における相
当な遅れを防止することができないことを意味する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、製造中
に放電管に比較的大量の水素が入ってしまった場合に
も、使用中にグロー放電を比較的急速に発生するグロー
スイッチスタータを提供することである。本発明のグロ
ースイッチスタータは、パラジウム及びジルコニウムを
含む合金であって、パラジウム対ジルコニウムのモル比
が０．００４から０．１８の範囲内にあり、ジルコニウ
ムに対する酸素のモル比を０．０２から１の範囲内にす
るように酸素を化学的に結合した合金を以て前記ゲッタ
を構成したことを特徴とするものである。

【０００７】本発明によるグロースイッチスタータにお
けるゲッタは、設けるのが比較的安価で簡単であり、比
較的低温（大体１００°Ｃ）においても水素との結合能
力が高い。結果として、本発明によるグロースイッチス
タータにおいて、水素がイオン化媒体から比較的高い程
度除去される。これによりグロースイッチスタータが使
用される前に比較的長い間低光度の室内にあった場合で
も、グロー放電が発生するまでの遅れが相当に短くなる
ことが分かる。

【０００８】欧州特許出願公開明細書第２９１１２３Ａ
１号は、電灯における、上述した（とりわけ）パラジウ
ムとジルコニウムの合金の使用について言及しているこ
とに注意されたい。この既知の電灯におけるこの合金
は、主に水のゲッタとして働く。この合金の水素を捕獲
する働きについても言及されているが、２００°Ｃ以下
の温度において得た実験結果が与えられていない。上述
した欧州特許出願公開明細書第２９１１２３Ａ１号に記
載されているようなパラジウムとジルコニウムの合金を
使用することを考慮すると、この合金を、水を捕獲する
働きが無視できる程小さいときの温度（グロースイッチ
スタータの周囲の状況によって、時々、大体１００°Ｃ
より高くならない）において使用すると、比較的高い水
素の捕獲能力を示すことは非常に驚くべきことである。

【０００９】本発明によるグロースイッチスタータは、
多くの場合点弧遅れが比較的小さく、放射性材料を使用
しないで実現できることが分かる。もし望むなら、しか
しながら、グロー放電の発生の遅れがさらに減少するよ
うに、例えばトリチウムのような放射性材料をチタニウ
ム−トリチウムの形態で放電管内に設けることもでき
る。本発明によるグロースイッチスタータでは、比較的
少量のみの放射性材料の存在によってグロー放電が比較
的素早く発生することを確かめた。全ての場合に５０ナ
ノキュリーより少ない放射性材料の放射能の量で満足で
きるグロー放電の発生の遅れを維持することができるこ
とを確かめた。

【００１０】本発明によるグロースイッチスタータの好
適な実施例は、パラジウム対ジルコニウムのモル比を
０．０９から０．１１の範囲内にしたことを特徴とす
る。この範囲内の組成の合金は、水素を捕獲する働きが
とても良いことが分かっている。

【００１１】本発明によるグロースイッチスタータの他
の実施例は、放電管の壁に接触している導線の部分を銅
によって構成したことを特徴とする。これは例えば、導
線を銅のさやで取り囲んだＮｉ−Ｆｅ合金で形成した芯
線によって形成した場合である。放電管の壁に接触して
いる導線の一部の表面の銅は、酸化状態にある。放電管
の壁との良い気密性での結合が、この酸化された表面に
よって実現する。本発明によるグロースイッチスタータ
のイオン化媒体がとても少量の水素のみを含むことか
ら、導線の酸化表面はグロースイッチスタータの使用中
に還元されない。多くの既知のスタータにおいて、この
ような還元は導線と放電管の壁との間に漏れを生じさせ
る。他の既知のスタータにおいて、導線をＣｒ−Ｎｉ−
Ｆｅ合金によって製造して漏れの発生を防止している。
これらの後者の導線はしかしながら、前者よりも相当高
価である。

【００１２】

【実施例】図１において、Ａは、気密に密閉され、鉛を
含まないガラスの壁と大体０．７ｃｍ³ の容積とを有す
る放電管を示す。この放電管を、大体、Ａｒ＝６０％、
Ｎｅ＝２９％、Ｈｅ＝１１％の組成のイオン化媒体で満
たす。イオン化媒体の圧力は、室温で１８Ｔｏｒｒであ
る。Ｃ及びＤは放電管の壁を貫通する導線である。この
導線を、Ｎｉ−Ｆｅ合金で製造した芯線とＣｕのさやと
で構成する。

【００１３】Ｅは導線の一方と導電性をもって接続した
バイメタル素子を示す。このバイメタル素子を、能動側
をＮｉ（２０％）、Ｆｅ（７４％）及びＭｎ（６％）で
形成し、受動側をＮｉ（３６％）及びＦｅ（６４％）で
形成する。バイメタル素子の両側を、Ｚｎより成る電着
放出層で覆う。Ｆは放電管の内側に壁と向かい合うよう
に設けたゲッタを示す。このゲッタをパラジウムとジル
コニウムとを含む約０．５ミリグラムの合金で構成し、
パラジウム対ジルコニウムのモル比を０．００４から
０．１８の範囲内にし、ジルコニウムに対する酸素
（Ｏ）のモル比が０．０２から１の範囲内で酸素を化学
的に結合する。

【００１４】表１において、図１に示す本発明によるグ
ロースイッチスタータを、参考例１及び参考例２と比較
して示す。参考例１で示されるグロースイッチスタータ
はゲッタを含まないが、その他の全ての点において図１
に示すグロースイッチスタータと同じ構成及び構造であ
る。参考例２で示されるグロースイッチスタータは、ゲ
ッタの代わりに、大体５０ナノキュリーの放射能を有す
るチタニウム−トリチウムの形の多量の放射性材料を含
む。参考例２で示すグロースイッチスタータをその他の
全ての点において、図１に示すグロースイッチスタータ
と同じ方法で構成した。この表は、これら３個のグロー
スイッチスタータに関して、導線間に電位差を印加した
ときと、グロー放電が発生する瞬間との間に経過する平
均遅延時間ｔを示す。放射性材料もゲッタも両方とも含
まないグロースイッチスタータでは、参考例１に示すよ
うにこの遅延時間がとても長くなってしまうことは明白
である。この遅延時間が本発明によるグロースイッチス
タータとある程度の量の放射性材料を含むグロースイッ
チスタータの双方に対して無視できるほど短いことも明
白である。本発明によるグロースイッチスタータにおい
ては、放射性材料を全く使用しないか、又はその一部を
ゲッタで置き換えることができることがわかった。

【表１】 グロースイッチスタータの形式 遅延時間ｔ（秒） 本発明によるパラジウム及びジルコニウムの合金の ＜０．１ ゲッタを有するグロースイッチスタータ 参考例１：放射性材料及びゲッタを有しない ＞５ グロースイッチスタータ 参考例２：放射性材料を有するグロースイッチスタータ ＜０．１

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるグロースイッチスタータを示す線
図である。

【符号の説明】

Ａ 放電管 Ｂ イオン化媒体 Ｃ 導線 Ｄ 導線 Ｅ バイメタル素子 Ｆ ゲッタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンソニー クルス オランダ国 4538 アーエヌ テルネウゼ ン マニアー エフ イェー ハールマン ウェッハ 25 (72)発明者 アーフコ ヘンドリック ツイン オランダ国 4538 アーエヌ テルネウゼ ン マニアー エフ イェー ハールマン ウェッハ 25

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気密に密封されイオン化媒体を設けたガ
   ラス放電管と、 この放電管の壁を貫通する１対の導線と、 この導線の一方に導電性をもって接続したバイメタル素
   子と、 ゲッタとを具えるグロースイッチスタータにおいて、パ
   ラジウム及びジルコニウムを含む合金であって、パラジ
   ウム対ジルコニウムのモル比が０．００４から０．１８
   の範囲内にあり、ジルコニウムに対する酸素（Ｏ）のモ
   ル比を０．０２から１の範囲内にするように酸素を化学
   的に結合した合金を以て前記ゲッタを構成したことを特
   徴とするグロースイッチスタータ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のグロースイッチスター
   タにおいて、前記パラジウム対ジルコニウムのモル比を
   ０．０９から０．１１の範囲内にしたことを特徴とする
   グロースイッチスタータ。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のグロースイッチ
   スタータにおいて、放電管の壁と接触する部分の導線を
   銅により構成したことを特徴とするグロースイッチスタ
   ータ。