JPH0471305B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は例えばボール電球形の外囲器内に、け
い光ランプおよびチヨークコイル形の安定器や点
灯管を一体的に収容し、既存の白熱電球と置換え
て使用するけい光ランプ装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

この種の装置では、けい光ランプが略密閉され
た外囲器内に収容されているため、何等かの水銀
蒸気圧の制御対策を施さないと、点灯中けい光ラ
ンプの周囲温度の上昇に伴つて管内水銀蒸気圧が
最適値を上回り、光出力が低下する等に問題が生
じる。

このようなけい光ランプを温度的に厳しい条件
下で点灯使用する場合には、けい光ランプ内の水
銀蒸気圧を、主アマルガムによつて約６×10^-3mm
Hg付近の適正値に制御する方法が有効とされ、
従来から広く知られている。

ところが、この方法は主アマルガムの水銀蒸気
圧が、純水銀の蒸気圧よりも低いという特性を利
用して管内水銀蒸気圧の制御を行なつているた
め、始動時のように主アマルガムの温度が低く、
かつまたけい光ランプの周囲温度が低い場合に
は、主アマルガムの温度がその作用に最も望まし
い温度にまでなかなか到達せず、水銀を放出する
速度が緩慢となつてしまう。この結果、光出力の
立ち上がりが悪く、定常状態に安定するまでに時
間を要する等の不具合がある。

この改善策として、従来例えば特公昭50−
30387号公報に示されている如く、定常点灯時で
の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一時的に放出す
る少量の補助アマルガムを電極近傍の高温部に設
置し、光出力の立ち上がり特性を改善したものが
知られている。そして、最近この種立ち上がり特
性の改善機能を有するものは、上記補助アマルガ
ム、すなわち電極近傍に設置されたアマルガム形
成金属に限らず、管内の浮遊水銀を物理的に吸着
する物質であつても良いことが本発明者らの研究
により明らかとなり、このため本発明者は上記補
助アマルガムおよび物理吸着作用を有する物質を
水銀ゲツタと総称している。

ところで、このように主アマルガムと水銀ゲツ
タとを用いて水銀蒸気圧の制御を行うな場合、点
灯初期の光出力の立ち上がり特性は、水銀ゲツタ
に吸着されている水銀量が多く、かつ始動時に水
銀ゲツタの昇温割合いが大きい程良好となり、し
かもこの水銀ゲツタに吸着される水銀量は、消灯
時における純水銀の蒸気圧と水銀ゲツタおよび主
アマルガムの蒸気圧力の差が大きい程多くなる。
したがつて、消灯時には、主アマルガムと水銀ゲ
ツタとの相対的な温度差をなるべく大きくするこ
とが望ましい。

しかしながら、上記先行技術のものは、主アマ
ルガムと水銀ゲツタとがけい光ランプ内にそのま
ま露出されているにすぎないため、これら主アマ
ルガムと水銀ゲツタとの間に温度差を付けること
が難しく、このため、消灯時に管内の浮遊水銀の
大部分は容量の大きな主アマルガム側に吸着され
てしまう。この結果、水銀ゲツタの水銀含有量が
減少するから、再点灯時においても水銀ゲツタか
らは充分な量の水銀が放出されず、光出力の立ち
上がり特性を高める上で改善の余地が残されてい
た。

（発明の目的） 本発明はこのような事情にもとずいてなされた
もので、光出力の立ち上がりが速やかに行なわ
れ、点灯初期の立ち上がり特性を改善できるけい
光ランプ装置の提供を目的とする。

（発明の概要） すなわち、本発明は上記目的を達成するため、
主アマルガムの設置部を、ランプ点灯中発熱する
点灯回路部品と熱的に結合させたことを特徴とす
る。

（発明の実施例） 以下本発明の第１実施例を、第１図ないし第４
図にもとずいて説明する。

図中１は例えば合成樹脂製の外囲器であり、こ
の外囲器１は一端頂部にねじこみ形の口金２を有
するカバー３と、このカバー３に被嵌された透光
性のグローブ４とによつて構成され、外観がボー
ル電球形の白熱電球に近似されている。カバー３
内にはシヤーシ５が収容されており、このシヤー
シ５はその一端に設けた円筒部６をカバー３の頂
部に開設した通孔７内に挿通し、その挿通端の外
周面に上記口金２をねじこむことにより、このカ
バー３に対して固定されている。円筒部６からカ
バー３内に延びるアーム部８，８の先端部には、
安定器ケース９が設けられており、この安定器ケ
ース９は口金２側が開口されたボツクス状をな
し、上記外囲器１内をカバー３内の安定器収容室
１０と、グローブ４側のランプ収容室１１とに区
画している。そして、このランプ収容室１１内に
はけい光ランプ１２が収容されている。けい光ラ
ンプ１２の発光管１３は、直管状をなしたガラス
バルブを、その両端部１４，１４間の中央で略Ｕ
字状に曲成するとともに、この曲成部１５と両端
部１４，１４との間を上記Ｕ字形を含む平面と略
直交する方向に略Ｕ字状に曲成したもので、第２
図に示したように両端部１４，１４と曲成部１５
とが互いに隣接して同方向に位置された概略鞍形
状をなしている。この発光管１２の内面には、第
３図に示したようにけい光体被膜１６が被着され
ているとともに、両端部１４，１４にはマウント
１７が封着されている。マウント１７のステム管
１８には内部リード線１９，１９が封止されてお
り、これらリード線１９，１９間に電極としての
フイラメント２０が継線されている。また、ステ
ム管１８から外方に向つて導出された細管２１
は、上記フイラメント２０に近接するステム管１
８の先端部に開口されており、この細管２１を通
じて発光管１３内の排気および不活性ガスの封入
が行なわれる。このようなけい光ランプ１２は、
両端部１４，１４および曲成部１５をカバー３側
に向けた姿勢でランプ収容室１１内に収容されて
おり、その両端部１４，１４が安定器ケース９の
外側面に保持されている。

また、安定器ケース９内には、点灯回路部品と
してのチヨークコイル型の安定器２２が収容され
ている。この安定器２２は上記口金２とけい光ラ
ンプ１２との間に直列に接続されており、ランプ
点灯中にはその減流作用により発熱するようにな
つている。なお、けい光ランプ１２のフイラメン
ト２０，２０間には、図示しない点灯管が接続さ
れている。

ところで、上記けい光ランプ１２の発光管１３
内には、定常点灯時での管内水銀蒸気圧を制御す
るための主アマルガム２３が封入されている。こ
の主アマルガム２３は、フイラメント２０よりも
管端部側に位置する細管２１内に保持されてお
り、本実施例の主アマルガム２３は、インジウム
（In）、ビスマス（Bi）、スズ（Sn）、鉛（Pb）お
よびこれら各種金属を適当な割合で混合させた合
金に、水銀（Hg）を加えたものを使用している。
なお、この主アマルガム２３の代わりに、最初に
アマルガム形成金属と水銀とを別々に細管２１お
よび発光管１３内に封入しておき、この後細管２
１内でアマルガム形成金属をアマルガム化させる
ようにしても良い。

また、アマルガム２３よりもフイラメント２０
に近接した高温部分、つまり本実施例ではフイラ
メント２０と細管２１の開口端との間に位置し
て、水銀ゲツタ２４が配置されている。水銀ゲツ
タ２４は例えばモリブデン等の高融点材料からな
る網状もしくは板状基体２５の表面に、アマルガ
ム形成金属であるインジウムを所定の膜厚で被着
したもので、この基体２５の一端が上記内部リー
ド線１９に溶接されている。そして、このような
水銀ゲツタ２４は、消灯時のように発光管１３内
の温度が低い状態では管内の浮遊水銀を吸着し、
逆にランプ点灯時には上記吸着した水銀を管内に
放出するようになつている。このように主アマル
ガム２３および水銀ゲツタ２４が設置された発光
管１３の一方の端部１４は、上記安定器ケース９
の外側壁に開設した通孔２６を通じて安定器２２
の側面と対向されており、これら安定器２２と主
アマルガム２３が封入された細管２１およびその
近傍は、シリコンゴム２７によつて一体的に包み
込まれている。したがつて、けい光ランプ１２に
おける主アマルガム２３の設置部と安定器２２と
は、シリコンゴム２７を介して熱的に結合されて
おり、安定器２２の熱が主アマルガム２３に伝達
されるようになつている。

このような構成において、定常の動作状態にあ
るけい光ランプ１２を消灯させると、発光管１３
内の温度が低下するので、発光管１３内の浮遊水
銀は、主アマルガム２３および水銀ゲツタ２４に
吸着され始め、発光管１３内には管端部に向う水
銀蒸気の流れが形成される。この際、発光管１３
における主アマルガム２３の設置部は、安定器２
２に連なるシリコンゴム２７によつて一体的に包
み込まれているので、ランプ点灯中の減流作用に
よつて生じた安定器２２の熱が、シリコンゴム２
７を通じて主アマルガム２３の設置部に伝わり、
この熱により消灯後においても主アマルガム２３
が保温される。したがつて、消灯時には主アマル
ガム２３が保温されるのに対して、水銀ゲツタ２
４は発光管１３内の雰囲気温度低下に応じてその
まま冷却されるので、消灯時においては相対的に
水銀ゲツタ２４の温度低下率が高くなり、主アマ
ルガム２３と水銀ゲツタ２４との間の温度格差が
大となる。特に本実施例の場合は、主アマルガム
２３が発光管１３の外方に延びる細管２１内に収
容されているので、この主アマルガム２３と水銀
ゲツタ２４とが離間し、上記保温による熱影響が
水銀ゲツタ２４にまで及ぶ恐れもなく、したがつ
て、主アマルガム２３と水銀ゲツタ２４との間の
温度格差をより大きく確保できるから、管内の浮
遊水銀は低温の水銀ゲツタ２４に補足される割合
がきわめて多くなり、消灯後における水銀ゲツタ
２４の水銀含有量は充分なものとなる。

この結果、消灯後にけい光ランプ１２を再始動
させると、浮遊水銀を吸着した水銀ゲツタ２４は
近接するフイラメント２０からの熱影響を受ける
とともに、放電にもとずくイオンの衝撃を受けて
急激に温度上昇し、充分な量の水銀を速やかに発
光管１３内に放出する。

したがつて、点灯直後の光出力の立ち上がりが
略瞬時に行なわれ、点灯初期から定常点灯時への
過渡期において良好な立ち上がり特性が得られ
る。

なお、本発明者は本願構成の如く、主アマルガ
ム２３設置部をシリコンゴム２７で包み込んで保
温したけい光ランプ装置と、従来の保温対策を施
さないけい光ランプ装置夫々において、消灯後３
時間経過した時点で再点灯させる点灯実験を行な
い、この時の光出力の立ち上がり特性を比較検討
したところ、第４図に示した如き結果を得た。こ
の点灯実験では、定常点灯時での光出力を100％
とした相対値で評価しており、上記第４図中破線
で示す従来構成のものは、点灯直後から約４分の
間は定常点灯時の略70％の光出力しか得られない
ことが分る。

これに対し、実線で示す本願構成のものによる
と、点灯直後から既に光出力が上記従来を上回つ
ているとともに、点灯開始後約３分経過した時点
で光出力が略100％に達しており、このことから
も水銀ゲツダ２４から充分な量の水銀が放出され
ていることが分かる。

なお、上述した第１実施例では主アマルガム２
３の設置部をシリコンゴム２７で包み込むことに
より保温したが、例えば第５図に示した本発明の
第２実施例のように、安定器ケース９に細間２１
が導出さられた発光管１３の一端部１４が差し込
まれる受け部３１を設け、上記細管２１、つまり
主アマルガム２３の設置部分を安定器２２が収容
された安定器ケース９内の空間と連通させるとに
より、保温を行なうようにしても良い。そして、
この構成において上記第１実施例の場合と同様の
点灯実験を行なつたところ、第６図に示した如き
結果が得られた。この結果からも明らかなよう
に、上記第２実施例の構成のものは、点灯直後か
ら光出力が定常状態に移行するまでの間全てに亙
つて光出力が従来のものを上回つており、上記第
１実施例の場合と同様に水銀の放出が充分に行な
われていることが分かる。

なお、本発明において、発熱性の点灯回路部品
はチヨークコイル型の安定器に限らず、例えば限
流素子としての白熱電球や全体が樹脂モールドさ
れた高周波点灯回路等の電子バラストであつても
良い。

また、上述した各実施例では水銀ゲツタを直接
内部リード線に溶接したが、例えばバイメタル等
を介して始動時のみ電極と電気的に接続させるよ
うにしても良い。

さらに、けい光ランプの形状も鞍形に限らず、
例えばＵ字形であつても良いとともに、外囲器の
形状もボール電球形に特定されない。

〔発明の効果〕

以上詳述した本発明によれば、ランプ点灯中に
生じた点灯回路部品の熱により、消灯後において
も主アマルガムが保温されているので、消灯後に
おいては相対的に水銀ゲツタの温度低下率が高く
なり、主アマルガムと水銀ゲツタとの間の温度格
差が大となる。したがつて、管内の浮遊水銀は低
温の水銀ゲツタに補足される割合がきわめて多く
なり、消灯後における水銀ゲツタの水銀含有量は
充分なものとなる。したがつて、消灯後にけい光
ランプを再始動させると、浮遊水銀を吸着した水
銀ゲツタは近接する電極からの熱影響等を受けて
急激に温度上昇し、充分な量の水銀を速やかに発
光管内に放出することになり、このため点灯直後
の光出力の立ち上がりが略瞬時に行なわれ、点灯
初期から定常点灯時への過渡期において良好な立
ち上がり特性が得られる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例を示
し、第１図は装置全体の断面図、第２図はけい光
ランプの斜視図、第３図は主アマルガム設置部の
断面図、第４図は光出力の立ち上がり特性図、第
５図および第６図は本発明の第２実施例を示し、
第５図は装置全体の断面図、第６図は光出力の立
ち上がり特性図である。 １……外囲器、２……口金、１２……けい光ラ
ンプ、１３……発光管、２０……電極（フイラメ
ント）、２２……点灯回路部品（安定器）、２３…
…主アマルガム、２４……水銀ゲツタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 (1) 口金を備えた透光性の外囲器内に、けい光ラ
   ンプおよびこのけい光ランプを点灯させるための
   点灯回路部品を一体的に収容し、上記けい光ラン
   プの発光管内には、その電極よりも管端部側に位
   置して定常点灯時での管内水銀蒸気圧を制御する
   主アマルガムを設けるとともに、この主アマルガ
   ムよりも電極近傍の高温部に位置して消灯時に発
   光管内の浮遊水銀を吸着し、かつ始動時に上記吸
   着した水銀を放出する水銀ゲツタを設けたけい光
   ランプ装置において、 上記主アマルガムの設置部を、ランプ点灯中発
   熱する点灯回路部品と熱的に結合させたことを特
   徴とするけい光ランプ装置。 (2) 上記主アマルガムは発光管の管端部から導出
   された細管内に設置されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のけい光ランプ装置。