JPH0447894Y2 - - 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した場合にはバル
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
を適正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、同じ温度で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た
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、
ランプの最適水銀蒸気圧を示す温度に達せず、水
銀を放出する温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おり、
上記先願においては、補助アマルガムをバルブ端
部の電極近傍に設置するとともに、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。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、従来においては、補助アマルガ
ムをバルブ端部における電極の近傍に設置してあ
るため、この補助アマルガムから放出された水銀
蒸気が放電空間の全体に拡散する速度が緩慢であ
る不具合がある。すなわち、この種の屈曲形けい
光ランプは放電路が蛇行形の複雑な形状をなして
いるため、ある部分では重力や内径の細りなどの
ため水銀蒸気の拡散が抑制され、また、ある部分
では管壁温度の上昇速度が低いので過剰水銀が管
壁に吸着するなどの現象が発生し、したがつて特
に中央部への水銀蒸気の拡散に時間を要する。こ
のため、光束立ち上がり時間が長くなる欠点があ
つた。

本考案は、始動時において補助アマルガムから
放出される水銀蒸気の拡散を速やかに促し、バル
ブ内の水銀蒸気圧が全体として所定の圧力に達す
る時間を短縮化して、光束立上がり時間を短くす
ることができ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］ （問題点を解決するための手段） 本考案は、補助アマルガムを両電極間の放電路
の途中に設置し、かつこの補助アマルガムの近傍
に始動時に一定時間この補助アマルガムを加熱す
るヒータを設置したことを特徴とする。

（作用） 本考案によると、補助アマルガムを両電極間の
放電路の途中に設置し、始動時にはヒータによつ
てこの補助アマルガムを一定時間加熱するので、
放電路の途中には該補助アマルガムから水銀蒸気
が供給されることになり、バルブ内の全体に亙つ
て水銀蒸気の拡散が速やかになされる。したがつ
て、バルブ内の水銀蒸気圧が全体として所定の圧
力に達するまでの時間が短縮され、光束立上がり
時間が短くなる。

（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は合成樹脂製の口
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、第５図に示す安定器２５、点灯管
２６、コンデンサ２７などの点灯回路部品が収容
されている。

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、Ｕ字形バルブ５ａ，５ｂおよび５ｃは、
端部の側壁を吹き破り、この吹き破り箇所を互い
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。なお、コイルフイラメント１１
には図示しないがエミツターが塗着されている。

上記一方のリード線１０には従来と同様に、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。

上記ステム９には、排気細管１３が接続されて
おり、この排気細管１３は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。なお、この排気細管１３は、上記バルブ５ａ
および５ｃの端部側壁を吹き被つてこの吹き被り
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。

ランプの両端に位置されたステム９，９のうち
少なくとも一方のステム９に接続された排気細管
１３は外方に突出されており、この突出部には主
アマルガム１４が収容されている。この主アマル
ガム１４は、排気細管１３の根元部に形成された
絞り部１５に保持され、バルブ内に入り込まない
ように支持されている。なお、主アマルガム１４
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１３に収容されている。

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１６，１６を備
えている。

一方の延長部１６は、第３図に示すようにステ
ム１７によつて封止されており、このステム１７
には排気細管１８が接続されている。排気細管１
８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。

上記ステム１７には一対のリード線１９，１９
が封着されており、これらリード線１９，１９に
はコイルヒータ２０が掛け渡されている。なお、
コイルヒータ２０は、ランプの両端に設けられた
コイルフイラメント１１と同様な構造であつてよ
いが、このコイルヒータ２０にはエミツターを塗
着していないものである。

そして、このコイルヒータ２０に近接して一方
のリード線１９には、他の補助アマルガム２１が
溶接されている。この補助アマルガム２１は先に
述べた補助アマルガム１２と同様のものであつて
よい。

本実施例においては、補助アマルガム２１は上
記コイルヒータ２０よりもＵ字形バルブ５ｂの内
側に位置し、Ｕ字形バルブ５ｂ内における融着部
６近傍で、点灯中にアーク（陽光柱）の領域とな
る位置に配置されている。

このような構成の屈曲形けい光ランプ１は、ラ
ンプの始動時に上記コイルヒータ２０に一定時間
だけ通電して該コイルヒータ２０を発熱させるよ
うになつており、その回路構成を第５図に示す。
すなわち、コイルヒータ２０はタイマー回路２２
と直列に接続されており、該直列回路はランプ１
に対して並列に接続されているものである。

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１２，１２および２
１に吸着されており、管内の水銀蒸気圧も低くな
つている。

そして、電源を投入してランプを点灯させる
と、バルブの両端部に設置したフイラメント１
１，１１が発熱し、これらフイラメント１１，１
１間でアーク放電が発生する。この時各フイラメ
ント１１，１１の近傍に設置した補助アマルガム
１２，１２は、フイラメント１１，１１からの輻
射熱によつて加熱されるので、上記消灯時に吸着
していた水銀を放出する。

また、電源の投入に伴つてタイマー回路２２が
作動し、放電路の途中に設けたコイルヒータ２０
に通電がなされ、このコイルヒータ２０が発熱す
る。このため他の補助アマルガム２１が加熱さ
れ、消灯時に吸着していた水銀を放出する。な
お、この時、本実施例では上記他の補助アマルガ
ム２１が両フイラメント１１，１１間に発生する
アーク（陽光柱）の領域となる位置に配置されて
いるから、このアークによつても加熱されること
になる。

したがつて、発光管の両端部および途中部位で
それぞれ補助アマルガム１２，１２および２１が
水銀を放出するから、発光管全体に対する水銀蒸
気の拡散が速やかになされる。ゆえに、バルブ内
の水銀蒸気圧が所定の圧力に、かつ均等に達する
までの時間が短縮され、光束立上がり時間が短く
なるとともに、バルブの輝度分布も均等化する。

なお、タイマー回路２２は電源投入後の所定時
間だけ作動し、この時間が経過するとコイルヒー
タ２０に対する通電を自動的に停止する。

また、コイルヒータ２０にはエミツターを塗布
していないので、このコイルヒータ２０とフイラ
メント１１，１１間でアーク放電を発生すること
はない。

なお、上記補助アマルガム１２，１２，２１か
ら放電空間内に放出された水銀が過剰な場合は、
主アマルガム１４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、主アマルガム１４は端部に位置する
Ｕ字形バルブ５ｃの排気細管１３に収容してある
から、アークから離れており、したがつてこの主
アマルガム１４の温度上昇は緩やかであり、かつ
低い。したがつて、管壁の温度で決まる水銀蒸気
圧と主アマルガム１４の温度で決まる水銀蒸気圧
との圧力勾配が生じ、主アマルガム１４が過剰な
水銀を引き戻す。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。

上記実施例について実験した結果を第６図およ
び第７図Ａ，Ｂに示す。

第６図は、光出力の立上がり早さについて、他
の補助アマルガム２１およびヒータ２０を備えな
い従来のもの（破線の特性）と、上記実施例のも
の、（実線の特性）を比較して示す。この特性図
から、実施例の構造の場合に光出力の立上がり早
さが早く、したがつて光束立上がり時間が短縮さ
れることが分る。

第７図は発光管の位置による輝度分布を始動後
の時間の経過とともに示すもので、第７図Ａは実
施例のもの、第７図Ｂは他の補助アマルガム２１
およびヒータ２０を備えない従来のものである。
これらの特性を比較して分るように、上記実施例
のものは発光管の途中部位に他の補助アマルガム
２１を設置したから、この補助アマルガム２１か
らの水銀放出により発光管の途中部位の輝度上昇
が素早くなり、かつ全体が同一レベルの輝度に達
するまでの時間も短くなる。

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，５ｂ，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。

４本以上のＵ字形バルブを連結したものでは中
間に位置する２本のＵ字形バルブにそれぞれ補助
アマルガムを設置してもよい。

また、本考案は、両端部に補助アマルガム１
２，１２を設置することには限らず、途中の補助
アマルガム２１のみで実施してもよい。この場合
は、主アマルガムを補助アマルガム２１の近傍に
細管を介して設置することが望ましい。

また、コイルヒータ２０に通電する電気回路
は、このコイルヒータ２０を点灯管２６と直列に
接続するようにしてもよい。

また、屈曲形けい光ランプとしては、Ｗ字形け
い光ランプや鞍形けい光ランプ（展開した場合は
略Ｗ字形になる）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
ガムを両電極間の放電路の途中に設置し、始動時
にはヒータによつてこの補助アマルガムを一定時
間加熱するので、放電路の途中には該補助アマル
ガムから水銀蒸気が供給されることになり、バル
ブ内の全体に亙つて水銀蒸気の拡散が速やかにな
される。したがつて、始動時において補助アマル
ガムから放出される水銀蒸気の拡散が速やかに促
され、バルブ内の水銀蒸気圧が全体として所定の
圧力に達するまでの時間が短縮化されて、光束立
上がり時間が短くなる利点がある。

【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図は回路構成図、第６図は
光出力立上がり特性を示す特性図、第７図Ａ，Ｂ
はランプの位置による輝度の変化具合を示すもの
で、第７図Ａは本実施例、第７図Ｂは従来のそれ
ぞれ特性図である。 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、１３……排
気細管、１４……主アマルガム、１７……ステ
ム、１９……リード線、２０……コイルヒータ、
２１……補助アマルガム、２２……タイマー回
路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 両端に電極を封装するとともに内面にけい光
   体被膜を形成し、かつ希ガスを封入した屈曲形
   放電路を有するバルブ内に、主アマルガムおよ
   び補助アマルガムを収容した屈曲形けい光ラン
   プにおいて、上記補助アマルガムを上記両電極
   間の放電路の途中に設置し、かつこの補助アマ
   ルガムの近傍に始動時に一定時間この補助アマ
   ルガムを加熱するヒータを設置したことを特徴
   とする屈曲形けい光ランプ。 (2) バルブ両端の電極近傍にも、他の補助アマル
   ガムを設置したことを特徴とする実用新案登録
   請求の範囲第１項記載の屈曲形けい光ランプ。 (3) 上記屈曲形放電路を形成するバルブは、複数
   のＵ字形バルブを端部相互で接合し、この接合
   側の端部にステムを設け、このステムに一対の
   リード線を封止し、これらリード線にヒータを
   接続するとともに、一方のリード線に補助アマ
   ルガムを取付けたことを特徴とする実用新案登
   録請求の範囲第１項または第２項記載の屈曲形
   けい光ランプ。