JPH0447895Y2 - - 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、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、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おり、
上記先願において、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全体
に拡散する速度が緩慢であり、特にバルブの中央
部分まで拡散するのに時間がかかり、始動時に中
央部の光束立ち上がりが遅くなり、いわゆる中央
部の暗い状態が生じる。

これを防止するため、バルブ端部に主アマルガ
ムおよび補助アマルガムを設置したものであつて
も、さらにバルブの中央部分に補助アマルガムを
設置することが考えられる。

一方、安定点灯時におけるバルブ全体の温度分
布を考慮した場合、バルブ端部は電極の熱を受け
るから主アマルガムを最適な作動温度にするには
温度が高くなり過ぎる場合があるが、これに比べ
てバルブの中央部は主アマルガムの温度を最適な
動作温度に設定しやすい状況にある。したがつ
て、バルブの端部に主アマルガムを設置するのを
止めて、バルブ中央部に主アマルガムを設置する
ことが考えられる。この場合、消灯時に余剰水銀
を吸着し、しかも始動時に水銀を素早く放出させ
るため、補助アマルガムもバルブ中央部に設置す
る必要が生じる。

このように、上記いづれの場合にも、補助アマ
ルガムをバルブ中央部に設置することになるが、
上記補助アマルガムをバルブ中央部に設置するよ
うにしたいづれの場合であつても、バルブ中央部
には始動時に補助アマルガムを加熱する手段がな
いので、水銀の放出に時間を要し、光束の立上が
り時間が長くなることが心配される。

本考案は、バルブ中央部に設置した補助アマル
ガムの始動時における温度上昇を速やかに促し、
バルブ内の水銀蒸気圧の上昇を早くして、光束立
上がり時間を短縮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、主アマルガムを点灯中にアーク領域
となる位置から離れた位置に設置するとともに、
補助アマルガムを両電極間の放電路の途中で、し
かも点灯中にアーク領域となる位置に設置したこ
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
放電路の途中で、しかも点灯中にアーク領域とな
る位置に設置したので、始動時において補助アマ
ルガムはアークの熱を受けて加熱されることにな
り、温度上昇が早くなつて水銀蒸気を速やかに放
出するから、水銀蒸気圧の上昇を促し、光束の立
ち上がり時間が短縮化される。この場合、補助ア
マルガムは放電路の途中に設置してあるから水銀
蒸気が放電空間全体に亘り拡散し易くなる。しか
も、主アマルガムは点灯中にアーク領域から離れ
た位置に設置されているので、点灯中の水銀蒸気
圧を最適な状態に制御することができる。

（考案の実施例） 以下本考案について、第１図ないし第４図に示
す第１の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、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図にその一方
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１０，１０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、１２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１２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よりも若干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１４，１
４を備えている。

一方の延長部１４は、第３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、
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
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。

上記ダミーステム１５には、１本または複数本
の支持線１９が植設されており、この支持線１９
には補助アマルガム２０が溶接されている。補助
アマルガム２０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。この
ような補助アマルガム２０は上記支持線１９に固
定されることによつて、主アマルガム１７よりも
Ｕ字形バルブ５ｂの内側に位置し、しかもＵ字形
バルブ５ｂ内における融着部６よりもさらに内側
に設置されていて、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２０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、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１１，１１間でアーク放電が
発生する。この時補助アマルガム２０は、電極マ
ウント８をもたないＵ字形バルブ５ｂの融着部６
近傍でしかもアーク（陽光柱）の領域となる位置
に配置されているから、上記始動時のアークによ
つて加熱される。したがつて補助アマルガム２０
は急激に温度上昇し、消灯時に吸着していた水銀
を短時間のうちに放出する。このためランプの光
出力が急速に立ち上がる。

一方、上記補助アマルガム２０から放電空間内
に放出された水銀が過剰な場合は、補助アマルガ
ム２０よりも温度の低い箇所に設置してある主ア
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、主アマルガム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の温度上昇は緩やかで、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に突設した
排気細管１６は更に温度上昇が小さい位置とな
り、この細管１６に収容された主アマルガム１７
は温度上昇が小さくなる。

したがつて、主アマルガム１７の温度上昇具合
はきわめて遅くなり、しかも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と
主アマルガム１７の温度で決まる水銀蒸気圧との
圧力勾配が大きくなつて、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ので、
さらに光束安定化時間が短縮される。

よつて、起動から安定状態に達するまでのラン
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
るなどの派生的効果もある。

また、ランプを消灯させた場合にはバルブ５
ａ，５ｂ，５ｃの温度が低下するとともに、主ア
マルガム１７の温度も低下する。このため、管内
の浮遊水銀は排気細管１６に収容した主アマルガ
ム１７に吸着され始め、主アマルガム１７に向か
つて流れ始める。この場合、排気細管１６の根元
部には絞り部１８を形成してあるので、主アマル
ガム１７が浮遊水銀を吸着する速度が規制され
る。また、本実施例では、補助アマルガム２０が
主アマルガム１７よりもＵ字形バルブ５ｂの内側
に位置して排気細管１６の根元部に対向した位置
に設けてあるから、主アマルガム１７に向かつて
流れる浮遊水銀はその途中の補助アマルガム２０
にその大部分が吸着されることになる。

このため、消灯後、ランプを再始動させると、
補助アマルガム２０が上記消灯時に吸着していた
水銀を短時間のうちに放出することになる。

なお、上記実施例ではバルブの中央部に、補助
アマルガム２０および主アマルガム１７をともに
設置した場合について説明したが、本考案はこれ
に限らず、先に述べた特願昭59−73973号に記載
されているように、補助アマルガムおよび主アマ
ルガムをバルブ端部に設置したものにおいても、
さらにバルブ中央部に他の補助アマルガムを、放
電路の中に位置させて設置してもよい。

また、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。

さらに、屈曲形けい光ランプとしては、第５図
に第２の実施例として示す展開図のように、鞍形
けい光ランプ（展開した場合は略Ｗ字形になる）
であつてもよく、この場合はバルブ３０の両端部
に封止した電極マウント８，８間の略中央部に位
置する屈曲部３１に細管３２を突設し、該細管３
２に主アマルガム１７を収容するとともに、この
細管３２に近傍で点灯中にアークの領域となる位
置に補助アマルガム２０を設置すれば、前記第１
の実施例と同様の効果を奏する。

［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で、しかも点灯中
にアーク領域となる位置に設置したので、始動時
において補助アマルガムはアークの熱を受けて加
熱されることになり、したがつて温度上昇が早く
なつてバルブ内の水銀蒸気圧が速やかに上昇する
ため、光束の立ち上がり時間が短縮化される。こ
の場合、補助アマルガムは放電路の途中に設置さ
れているから水銀蒸気が放電空間全体に亘り拡散
し易くなり、このため光束の立上がりが全体に亘
り均等になり易くなる。しかも、主アマルガムは
点灯中にアーク領域となる位置から離れた位置に
設置されているので、主アマルガムは過度に温度
上昇しなく、点灯中の水銀蒸気圧を最適な状態に
制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図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図は本考
案の第２の実施例を示す全体の展開した状態の図
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、１４延長部、１５……ダミーステム、
１６……排気細管、１７……主アマルガム、２０
……補助アマルガム。

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、上記主アマルガムを点灯中にアー
   ク領域となる位置から離れた位置に設置すると
   ともに、補助アマルガムを上記両電極間の放電
   路の途中でしかも点灯中にアーク領域となる位
   置に設置したことを特徴とする屈曲形けい光ラ
   ンプ。 (2) 上記バルブには、上記両電極間の放電路の途
   中にアーク領域から離れて細管を突設し、この
   細管に上記主アマルガムを収容するとともに、
   この主アマルガムの近傍で点灯中にアーク領域
   となる位置に上記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
   側よりも内側でかつ点灯中にアーク領域となる
   位置に上記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。 (4) 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
   側の端部に細管を突設し、この細管に上記主ア
   マルガムを収容するとともに、この主アマルガ
   ムの近傍で点灯中にアーク領域となる位置に上
   記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(3)項記載の屈曲形け
   い光ランプ。