JPH0447893Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案は、管内の水銀蒸気圧をアマルガムで制
御するようにした屈曲形けい光ランプに関する。

（従来の技術） 一般にけい光ランプは、放電路を屈曲形にする
と、小さな空間内に長い放電長をとることができ
るので、小形、コンパクト化が可能になるなどの
利点がある。

しかしながら、この種の屈曲形けい光ランプに
高い入力を与えたり、あるいはバルブ径を細くす
ると、管壁負荷が高くなつたり、放熱が不十分と
なり、バルブの温度が上昇する。このため、水銀
蒸気供給源として純水銀を使用するとバルブ内の
水銀蒸気圧が最適値を上回り、光束が低下するな
どの不具合を発生する。

これに対し、けい光ランプを上記のように温度
的に厳しい条件下で点灯させる場合には、純水銀
に代わつてアマルガムを使用すると、水銀蒸気圧
を適性な範囲に制御し易くなることが知られてい
る。

ところが、アマルガムにより水銀蒸気圧を制御
する方法は、アマルガムの蒸気圧が純水銀の蒸気
圧より低いという特性を利用するめ、始動時のよ
うに、けい光ランプの周囲温度が低くかつアマル
ガム自身の温度も低い場合には、アマルガムの温
度がその作用に最も適した温度に達せず、水銀を
放出する速度が緩慢となつてしまう。この結果、
光束の立上がり特性に劣り、安定状態に達するま
で時間がかかる欠点がある。

このようなことから、従来、本出願人による特
願昭59−73973号に記載されているように、定常
点灯時に水銀蒸気圧を制御する主アマルガムの他
に、消灯時に管内の浮遊水銀を吸着しかつ始動時
を含む点灯初期に上記吸着した水銀を放出する補
助アマルガムを使用することが提案されている。

しかしながら、上記の従来例においては、補助
アマルガムをバルブ内の電極近傍に設置するとと
もに、主アマルガムはバルブの端部から突出され
た排気細管内に収容してあるため、主マルガムの
温度が電極からの熱影響を受けて高くなり過ぎ、
水銀蒸気圧の抑制が効果的に行われない場合があ
った。すなわち、従来の場合、主アマルガムはバ
ルブ端部から突出された排気細管内に収容してあ
るため、この位置は発熱源となる電極に近く、し
たがつて電極からの熱を受けて、あるいは電極に
より加熱されたバルブの熱伝達により温度上昇す
る排気細管からの熱を受けて、主アマルガムの温
度上昇が高くなるものであつた。主アマルガムの
温度上昇具合は、第５図に示される特性図で破線
にて示されるように変化し、このため、管壁の温
度で決まる水銀蒸気圧Ｐ１と、主アマルガムの温
度で決まる水銀蒸気圧Ｐ２との圧力勾配（Ｐ１−
Ｐ２）が小さくなり、したがつて主アマルガムが
水銀を引き戻す作用が遅くなり、水銀蒸気圧が過
剰で光束の低い状態が続き、また特性が安定する
までの時間が長くなる欠点があつた。

この場合、安定状態に至るまでにランプ電流の
大きな状態が続くため、安定器の温度も上昇し、
安定器が早期に絶縁不良を発生するなどの欠点も
招く。

このようなことから、主アマルガムを、電極に
近い放電路の端部から両電極間の放電路の途中に
移し、この途中箇所のアーク領域から離れた位置
に設置することが考えられる。主アマルガムを両
電極間の放電路の途中でしかもアーク領域から離
れた位置に設置すれば、点灯中に電極の発熱の影
響をうけないとともに放電路からも離れた位置と
なるので、温度上昇が少なく、したがつて主アマ
ルガムの温度上昇が穏やかになる。

ところで、主アマルガムを両電極間の放電路の
途中に設置する場合、実開昭56−64659号に示さ
れるように、屈曲形バルブの屈曲部に枝管を接合
し、この枝管（細管）に主アマルガムを収容する
構造が考えられる。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、バルブの途中に枝管を接続する
技術は、バルブの途中に孔を開け、この孔にガラ
ス細管を溶着して接合する必要があり、このよう
な接合技術は手間を要するとともに、バルブを局
部加熱するからクラツクが生じたり熱歪が生じる
場合があり、かなりの手間と高等技術が要求され
る。

本考案はこのような事情にもとづきなされたも
ので、その目的とするところは、主アマルガムの
温度を最適な動作温度に保つて発光特性が安定す
るまでの時間を短くすることができるとともに、
格別な枝管が不要で、主アマルガムの設置が簡単
になる屈曲形けい光ランプを提供しようとするも
のである。

〔考案の構成〕

（課題を解決するための手段） 本考案は、複数のバルブを端部相互で接合する
ことにより屈曲形の放電路を形成し、この放電路
の両端に電極を封装するとともに、上記バルブの
内面にけい光体被膜を形成し、上記放電路内に希
ガスを封入し、かつ上記放電路の水銀蒸気圧を制
御するために主アマルガムおよび始動時の水銀蒸
気圧の上昇を促すために補助アマルガムを備えた
屈曲形けい光ランプにおいて、 上記補助アマルガムは電極の近傍に設置すると
ともに、上記主アマルガムは、いづれかのバルブ
の接合端部側の開口端を電極を有しないステムで
閉塞するとともにこのステムに細管を突設してこ
の細管に収容することにより、この主アマルガム
を上記両電極間の放電路の途中でかつアーク領域
から離れた位置に設置したことを特徴とする。

（作用） 本考案によると、主アマルガムを両電極間の放
電路の途中でしかもアーク領域から離れた位置に
設置したので、この位置は点灯中に電極の発熱の
影響を受けないとともに放電路からも離れた位置
となるので、温度上昇が少なく、したがつて主ア
マルガムの温度上昇が緩やかになる。このため、
管壁温度で決まる水銀蒸気圧と、主アマルガムの
温度で決まる水銀蒸気圧との圧力勾配が大きくな
り、主アマルガムが余剰水銀を速やかに吸着する
ので、水銀蒸気圧が過剰となる時間を短縮させる
ことができ、特性が安定するまでの時間が短縮化
される。

しかも、このような主アマルガムは、いづれか
のバルブの接合端部側の開口部を閉塞した電極を
有しないステム（ダミーステム）に細管を突設し
てこの細管に収容したので、バルブ端部を封止す
るダミーステムおよび排気のために細管を主アマ
ルガムの設置箇所として有効に活用することがで
き、格別な枝管が不要となり、主アマルガムの設
置箇所を容易に確保することができ、その収容技
術も簡単になる。

（考案の実施例） 以下本考案について、図面に示す一実施例にも
とづき説明する。

第４図に示すけい光ランプ装置において、１は
屈曲形けい光ランプであり、２は合成樹脂性の口
金、３，３は口金ピンを示す。上記口金２は閉塞
板４にて閉塞されており、この閉塞板４に上記屈
曲形けい光ランプ１が取付けられている。なお、
口金２内には、安定器，点灯管などの点灯回路部
品（図示しない）を収容してある。

屈曲形けい光ランプ１は、３本のＵ字形バルブ
５ａ，５ｂおよび５ｃを端部相互で接合したもの
であり、以下これについて第１図ないし第３図に
もとづき説明する。

第１図は屈曲形けい光ランプ１を展開して示す
もので、３本のＵ字形バルブ５ａ，５ｂおよび５
ｃは、端部の側壁を吹き破り、この吹き破り箇所
をお互いに融着することにより、これら融着部
６，６を通じて相互に連通されており、全体とし
て１本の蛇行状の放電路を形成している。

なお、各Ｕ字形バルブ５ａ，５ｂおよび５ｃに
は内面にけい光体被膜７が塗布されている。

両端部に位置するＵ字形バルブ５ａおよび５ｃ
にはそれぞれ一端部に電極マウント８，８が封着
されている。

これら電極マウント８，８は第２図に一方を示
す通り、バルブの開口端に封止されたステム９に
リード線１０，１０を封着し、これらリード線１
０，１０にコイルフイラメント１１を掛け渡して
構成されている。

そして、リード線１０には補助アマルガム１２
が溶接されている。補助アマルガム１２は、ステ
ンレスまたはニツケルなどの金属箔、あるいはモ
リブデン、タンタルもしくはニオブなどからなる
高融点金属箔の表面に、インジウムなどのアマル
ガム形成金属をメツキもしくは蒸着などにより被
着したものである。

なお、１３は排気細管であり、ランプ内にアル
ゴンなどの不活性ガスを封入したのち封止切りさ
れている。この排気細管１３は、上記バルブ５ａ
および５ｃの端部側壁を吹き破つてこの吹き破り
箇所を互いに融着する場合に、バルブ５ａおよび
５ｃ内に空気または不活性ガスを吹き込むために
も使用される。

また、電極マウント８をもたない中央部位のＵ
字形バルブ５ｂはその両端の長さが、電極マウン
ト８を封装した両側のＵ字形バルブ５ａおよび５
ｃより長く形成されており、したがつて電極マウ
ント８をもたないＵ字形バルブ５ｂの両端は融着
部６，６よりも延長された延長部１４，１４を備
えている。

一方の延長部１４は、第４図に示すように電極
をもたないステム、すなわちダミーステム１５に
より封止されており、このダミーステム１５には
排気細管１６が接続されている。排気細管１６
は、Ｕ字形バルブ５ｂの端部側壁を吹き破る場合
に、バルブ５ｂ内に空気または不活性ガスを吹き
込むために使用されるもので、融着部６，６によ
つて３本のＵ字形バルブ５ａ，５ｂおよび５ｃが
接合されたのち封止切りされるものである。

この封止切りの際、排気細管１６を延長部１４
から突出するように若干長く残し、この排気細管
１６の突出部に主アマルガム１７を収容してあ
る。この主アマルガム１７は、排気細管１６の根
元部に形成された絞り部１８にて保持され、バル
ブ内に入り込まないように支持されている。主ア
マルガム１７は、インジウム、ビスマス、スズ、
鉛およびこれらの金属を適当に混合させた合金に
水銀を加えて構成されており、略球状をなした塊
にして上記排気細管１６に収容されている。

このように構成した屈曲形けい光ランプ１の作
用について説明する。

ランプが消灯している時には、周囲温度が低い
ので管内の浮遊水銀は補助アマルガム１２に吸着
されている。そして、ランプを点灯すると、補助
アマルガム１２は近接するフイラメント１１から
の熱を受けて急激に温度が上昇し、したがつて、
上記吸着していた水銀を短時間のうちに放出す
る。このため放電空間内に水銀蒸気圧が短時間の
うちに上昇し、ランプの光出力が急速に立ち上が
る。

この場合、放電空間内に放出された水銀が過剰
となる場合は、補助アマルガム１２よりも温度の
低い主アマルガム１７が水銀を吸着してバルブ内
の水銀蒸気圧を制御する。

すなわち、主マルガム１７は中央部に位置する
Ｕ字形バルブ５ｂの一方の延長部１４に突設した
排気細管１６に収容してあるから、この主アマル
ガム１７の温度上昇は綬やかであり、かつ低い。

更に詳述すると、電極を持たないＵ字形バルブ
１４ｂの両端は、点灯中のフイラメント１１，１
１の放熱を直接受けることがないとともに、管壁
を通じての熱伝導も少なく、しかもこの端部に形
成した延長部１４は融着部６から突き出した位置
となつているため蛇行形放電路から離れた位置で
あり、アークからも離れている。したがつて延長
部１４はランプ全体を通じても温度が１番低い箇
所となる。

さらにまた、このような延長部１４から外部に
突設した排気細管１６は延長部１４に比べてさら
に温度上昇の低い位置となり、この細管１６に収
容された主アマルガム１７の温度上昇も小さくな
る。

したがつて、主マルガム１７の温度上昇具合
は、第５図の特性図にも示されるように、従来と
比べて遅くなり、かつ低い温度に押えられる。こ
の結果、管壁の温度で決まる水銀蒸気圧P1と、
主アマルガム１７の温度で決まる水銀蒸気圧P3
との圧力勾配（P1−P3）は、従来の場合（P1−
P2）に比べて大きくなり（P1−P3＞P1−P2）、
主アマルガム１７が過剰な水銀を引き戻す速さが
早くなる。このことから、水銀蒸気圧を迅速に最
適な状態に制御することができ、短時間のうちに
特性が安定する。つまり光束安定化時間が短縮さ
れる。

特に、細管１６に主アマルガム１７を収容する
と、細管１６内はアーク部分とは一層圧力勾配が
大きくなるから、過剰な水銀を素早く引き戻す効
果がある。

よつて、起動から安定状態に達する間のランプ
電流の大きな状態が短くなり、安定器の温度上昇
も防止され、安定器の早期絶縁不良も解消される
などの派生効果もある。

しかも、上記実施例の場合、主アマルガム１７
は、中央部に位置するＵ字形バルブ５ｂの端部を
封止したダミーステム１５に突設された排気細管
１６に収容したので、もともとダミーステム１５
はＵ字形バルブ５ｂの端部を閉塞するために用い
られる閉塞部材であり、かつ排気細管１６もバル
ブ加工時の冷却や排気のために用いる通気用ガラ
スチューブであり、このような部材を主アマルガ
ム１７の収容部材として利用できるので、その他
に格別な枝管や孔開け、接合、封止などの作業が
不要であり、主アマルガム１７の設置場所を容易
に確保できるとともに、収容作業が容易であり、
かつバルブに熱歪やそれによるクラツクを発生さ
せるなどの不具合が生じない。

なお、上記実施例では屈曲形けい光ランプ１と
して、３本のＵ字形バルブ５ａ，５ｃを融着部６
によつて連結したものについて説明したが、本発
明は２本のＵ字形バルブ、または４本以上のＵ字
形バルブを連結したものであつてもよい。

〔考案の効果〕

以上説明した通り本考案によると、補助アマル
ガムを電極近傍に設置するとともに、主アマルガ
ムを上記両電極間の放電路の途中でアーク領域か
ら離れた位置に設置したから、主アマルガムが点
灯中に電極の熱影響を受けず、かつ放電路からも
離れた位置となるのでアークからの熱を受けるこ
とも少なくなり、よつて主アマルガムの温度上昇
を小さく抑えることができる。このため、管壁の
温度で決まる水銀蒸気圧と、主アマルガムの温度
で決まる水銀蒸気圧との圧力勾配が大きくなり、
主アマルガムが水銀を素早く引き戻すので、水銀
蒸気圧が過剰状態の時間を短縮させることがで
き、特性が安定するまでの時間が短縮化される。
また、安定器の損傷も防止できる。さらに、上記
主アマルガムは、いづれかのバルブの接合端部側
の開口部を閉塞した電極を有しないダミーステム
に細管を突設してこの細管に収容したので、バル
ブ端部を封止するダミーステムおよび細管を主ア
マルガムの設置箇所として有効に活用することが
でき、格別な枝管や孔開け、接合などの作業が不
要であり、主アマルガムの設置場所を容易に確保
することができるとともに、収容作業も容易にな
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示し、第１図は屈曲
形けい光ランプの展開した状態の図、第２図は第
１図中部の拡大した断面図、第３図は第１図中
部の拡大した断面図、第４図はけい光ランプ装
置全体の斜視図、第５図は特性図である。 １……屈曲形けい光ランプ、２……口金、５
ａ，５ｂ，５ｃ……Ｕ字形バルブ、６……融着
部、７……けい光体被膜、８……電極マウント、
９……ステム、１０……リード線、１１……フイ
ラメント、１２……補助アマルガム、１４……延
長部、１５……ダミーステム、１６……排気細
管、１７……主アマルガム。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 複数のバルブを端部相互で接合することにより
   屈曲形の放電路を形成し、この放電路の両端に電
   極を封装するとともに、上記バルブの内面にけい
   光体被膜を形成し、上記放電路内に希ガスを封入
   し、かつ上記放電路の水銀蒸気圧を制御するため
   に主アマルガムおよび始動時の水銀蒸気圧の上昇
   を促すために補助アマルガムを備えた屈曲形けい
   光ランプにおいて、 上記補助アマルガムは電極の近傍に設置すると
   ともに、 上記主アマルガムは、いづれかのバルブの接合
   端部側の開口端を電極を有しないステムで閉塞す
   るとともにこのステムに細管を突設してこの細管
   に収容することにより、この主アマルガムを上記
   両電極間の放電路の途中でかつアーク領域から離
   れた位置に設置したことを特徴とする屈曲形けい
   光ランプ。