JPH06176735A

JPH06176735A - 蛍光ランプ用電極

Info

Publication number: JPH06176735A
Application number: JP32215892A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Imamura; 博司今村
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1992-12-02
Filing date: 1992-12-02
Publication date: 1994-06-24

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単な電極構成で多量の有効な電子放射性物
質が保持できるようにする。【構成】従来の酸化ジルコニウムを数wt％含むアルカ
リ土類金属の複合炭酸塩に、熱伝導の向上を図るために
窒化硼素、ベリリア、アルミナなどの熱伝導性高融点磁
器粉末と、固有抵抗の低減と酸化バリウムの還元を促進
するためにタンタル、ニオブ、タングステン、モリブデ
ンなどの還元性高融点金属粉末の一種以上を混合してな
る電子放射性物質３を、多重コイルフィラメント１の最
終巻回部まで充填することにより、多量の電子放射性物
質を保持させるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、蛍光ランプ用電極に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に蛍光ランプの寿命は、タングステ
ンの多重コイルフィラメントの一次コイル内に充填され
た電子放射性物質が、ランプ始動時および点灯時に飛
散、蒸発し、消耗することによって決定される。

【０００３】多重コイルフィラメントとしては、ダブル
コイルフィラメントもしくは前記ダブルコイルフィラメ
ントに細線をゆるく巻いた、いわゆるトリプルコイルフ
ィラメント、またはコイルを三重に巻回したブロックコ
イルフィラメントなどが実用化され用いられている。

【０００４】従来、電子放射性物質としては、酸化ジル
コニウムを数wt％含むアルカリ土類金属（バリウム、ス
トロンチウム、カルシウム）の複合酸化物が用いられて
おり、近年数々の改良がなされた結果、例えば、ＦＬ１
０では平均寿命5,000 時間、ＦＬ２０Ｓでは7,500 時
間、ＦＬ４０Ｓ，ＦＬＲ４０Ｓでは10,000時間が得られ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、地球環境問題
が顕在化しつつある昨今、省資源及び環境汚染（ランプ
管内に含まれる水銀の排出）の観点からすれば、上述の
蛍光ランプの平均寿命では、決して満足できるレベルに
達しているとは言えない。

【０００６】蛍光ランプの平均寿命を延ばすための最も
簡潔な手段は、多重コイルフィラメントに被着する電子
放射性物質の塗布量を増してやることである。

【０００７】しかし、従来の電子放射性物質は、固有抵
抗が大きく熱伝導も悪いため、多重コイルフィラメント
への被着量が増加すると、ランプ製造時の電子放射性物
質の通電による加熱分解（炭酸塩を酸化物に変える処
理）が不十分になりやすく、結果として未分解の電子放
射性物質が管内に残留し、電極の電子放射に悪影響を与
えて不純ガスを放出し、管壁黒化、光束低下などを引き
起こし、短寿命になり、蛍光ランプの品質が著しく低下
する。

【０００８】また、電子放出に最も寄与する酸化バリウ
ムは、多重コイルフィラメントの基材であるタングステ
ンに還元されて遊離バリウムを生成し、仕事関数を下げ
るが、拡散により還元される電子放射性物質の厚みは最
大でも基材から数１０μｍ程度といわれており、被着量
を増す目的で電子放射性物質の厚みを増しても大部分の
電子放射性物質は有効に利用されず、従って、寿命は長
くならない。

【０００９】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、簡単な構成で多量の有効
な電子放射性物質を保持できる寿命の長い蛍光ランプ用
電極を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、従来の酸化ジルコニウムを数wt％含むアルカ
リ土類金属の複合炭酸塩に、熱伝導の向上を図るために
窒化硼素、ベリリア、アルミナなどの熱伝導性高融点磁
器粉末と、固有抵抗の低減と酸化バリウムの還元を促進
するためにタンタル、ニオブ、タングステン、モリブデ
ンなどの還元性高融点金属粉末の一種以上を混合してな
る電子放射性物質を、多重コイルフィラメントの最終巻
回部まで充填したことを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】本発明によれば、窒化硼素、ベリリア、アルミ
ナなどの磁器は、熱伝導率が高く、タンタル、ニオブ、
タングステン、モリブデンなどの金属は還元性が高く、
且つ電気抵抗率が低いので、従来の酸化ジルコニウムを
数wt％含むアルカリ土類金属の複合炭酸塩に混合するこ
とにより、電子放射性物質の特性を大幅に改善すること
ができる。

【００１２】すなわち、多重コイルフィラメントの基材
であるタングステンより離れた位置に電子放射性物質が
充填されても、前記磁器粉末は熱伝導率が高く、金属粉
末は電気抵抗率が低いので、ランプ製造時の電子放射性
物質の通電による加熱分解は確実に行なわれ、所望のア
ルカリ土類金属の複合酸化物が得られる。

【００１３】また、充填場所にかかわらず酸化バリウム
の周囲には良熱伝導状態で還元性金属が存在するので、
基材のタングステンフィラメントからの厚みの制約がな
く、常時良好な状態で遊離バリウムを生成する。さら
に、磁器粉末及び金属粉末はそれ自身高融点なので、ラ
ンプ点灯時のイオン衝撃によるスパッタにも強い。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明
する。

【００１５】図１は本発明に係る蛍光ランプ用電極の一
実施例を示すもので、図中、１はタングステン線を巻回
した多重コイルフィラメント、例えばダブルコイルフィ
ラメントであって、その両端は導入線２，２にピンチさ
れている。３は下記の組成を持つ電子放射性物質で、図
示の如く多重コイルフィラメント１の最終巻回部まで充
填されている。

【００１６】炭酸バリウム ……… ２９wt％炭酸ストロンチウム ……… ２７wt％炭酸カルシウム ……… １５wt％酸化ジルコニウム ……… ９wt％窒化硼素粉末 ……… ５wt％金属タンタル粉末 ……… １５wt％上記３種の炭酸塩は単独ではなく、記載の重量比になる
ように合成された複合炭酸塩の形で使用している。

【００１７】混合する窒化硼素粉末及び金属タンタル粉
末の粒径は、コイルフィラメントへの固着力を考慮すれ
ば、複合炭酸塩の平均粒径以下が望ましく、本実施例で
は、複合炭酸塩の平均粒径約５μｍに対し２〜３μｍと
した。

【００１８】上記の混合物をニトロセルローズを５wt％
含む酢酸ブチル溶液に懸濁させて、多重コイルフィラメ
ント１の最終巻回部まで充填し、被着した。その後、従
来と同様の製造工程でランプ化処理を行なった。

【００１９】本実施例によれば、電子放射性物質３の保
持量は、従来多重コイルフィラメントの一次コイルのみ
に充填していたときの約５倍の有効（炭酸バリウム、炭
酸ストロンチウム換算）被着量が得られた。また、電子
放射性物質３の熱伝導率は、窒化硼素を混合したことに
より４〜６倍大きくなり、ランプの先行予熱始動性能へ
の悪影響はなかった。さらに、窒化硼素粉末及び金属タ
ンタル粉末の平均粒径を小さくしたことにより、振動試
験の結果、電子放射性物質３の大きな脱落などもなく、
実用上問題のないことが確認できた。

【００２０】次に、本実施例に係る電極を具備した蛍光
ランプの寿命試験については、ワット数の異なる種々の
蛍光ランプを試作し試験した結果、従来の蛍光ランプと
比較して３倍以上の点灯寿命のランプが得られた。

【００２１】なお、窒化硼素の混合量に関しては、３〜
１０wt％の範囲が熱伝導物質として良好な結果を示し
た。また、熱伝導性高融点磁器粉末として、ベリリア、
アルミナなどを混合した場合にも同等の効果が得られ
た。金属タンタル粉末の混合量に関しては、３wt％以下
では酸化バリウムの還元が不十分で、また、２５wt％以
上では逆に酸化バリウムの還元が過剰になり、管壁黒化
が著しくなることがわかった。従って、金属タンタル粉
末の混合量は５〜２０wt％が望ましい。

【００２２】また、還元性高融点金属粉末として、ニオ
ブ、タングステン、モリブデンなどを混合した場合にも
金属タンタルと同等の良好な結果が得られた。さらに、
必要に応じて、２種以上の金属粉末を混合して用いても
良い。この場合、合計の混合量は５wt％以上、２０wt％
以下が望ましい。

【００２３】

【発明の効果】本発明は上記のように、酸化ジルコニウ
ムを数wt％含むアルカリ土類金属の複合炭酸塩に、窒化
硼素、ベリリア、アルミナなどの熱伝導性高融点磁器粉
末と、タンタル、ニオブ、タングステン、モリブデンな
どの還元性高融点金属粉末の一種以上を混合してなる電
子放射性物質を、多重コイルフィラメントの最終巻回部
まで充填したことにより、フィラメント電極に多量の電
子放射性物質を保持でき、従来の３倍以上という極めて
寿命の長い蛍光ランプを得ることができる電極を提供す
ることができた。

【００２４】また、従来の電子放射性物質に磁器粉末及
び金属粉末を混合し、多重コイルフィラメントの最終巻
回部まで充填するだけであるので、何ら特別な設備も必
要とせず既存の設備で製造できるため、量産が容易でコ
ストアップ要因はない。

【００２５】さらに、本発明によれば、多重コイルフィ
ラメント（ダブルコイルフィラメント、トリプルコイル
フィラメント、ブロックコイルフィラメントなど）の仕
様は従来と全く同一のものが使用できるので、本発明に
係る電極を用いた蛍光ランプは、従来の蛍光ランプと完
全に互換性が保たれる。従って、既存の照明器具に本発
明に係る電極を用いた蛍光ランプを装着するだけで、長
寿命化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す一部断面斜視図であ
る。

【符号の説明】

１多重コイルフィラメント２導入線３電子放射性物質

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】酸化ジルコニウムを数wt％含むアルカリ
土類金属の複合炭酸塩に、窒化硼素、ベリリア、アルミ
ナなどの熱伝導性高融点磁器粉末を３〜１０wt％と、タ
ンタル、ニオブ、タングステン、モリブデンなどの還元
性高融点金属粉末の一種以上を５〜２０wt％混合してな
る電子放射性物質を、多重コイルフィラメントの最終巻
回部まで充填したことを特徴とする蛍光ランプ用電極。