JPH0673242B2 - けい光ランプ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、口金を有するカバー内に点灯回路部品を収容
するとともに、このカバーに屈曲形けい光ランプを支持
させた片口金形のけい光ランプ装置に係り、水銀蒸気発
生源としてアマルガムを使用したけい光ランプ装置に関
する。

（従来の技術） 従来、例えば口金を備えたカバーと、グローブとで構成
される外囲器内に、Ｕ字形、Ｗ字形、鞍形などの屈曲形
けい光ランプおよび安定器を含む点灯回路部品を収容
し、この外囲器に白熱電球用のねじ込み形口金を取付け
たけい光ランプ装置が開発されている。この種のけい光
ランプ装置は、白熱電球と互換性を有することから省エ
ネルギー光源として普及しつつある。

この種のけい光ランプ装置においては、上記外囲器の内
部を仕切部材にて区割し、この仕切部材と上記カバーで
囲まれた空間に上記点灯回路部品を収容するとともに、
上記仕切部材と上記グローブで囲まれた空間に上記屈曲
形けい光ランプを収容する構造が採用されている。

外囲器の内部を仕切部材にて区割すると、カバーで囲ま
れた空間内で安定器等からの発熱があっても、この熱が
けい光ランプ側に伝達されるのが防止され、けい光ラン
プ内の水銀蒸気圧の過度な上昇を抑止して発光効率の低
下を防止する作用がある。

また、逆にグローブで囲まれた空間内が屈曲形けい光ラ
ンプからの発熱により温度上昇しても、この熱が対流に
よりカバー側の空間に伝達することが防止され、安定器
等の点灯回路部品の熱的損傷を防止する利点もある。

しかしながら、単に仕切部材にて外囲器の内部を区割し
ても、この仕切部材自身には熱伝導性があるため、安定
器側の熱が仕切部材を介してけい光ランプ側に伝えられ
たり、逆にけい光ランプの熱が仕切部材を熱伝導して点
灯回路部品に伝えられることがあり、このような熱伝導
による熱量は無視できない。

そこで、本出願人は、仕切部材自身に外気と連なる断熱
空気層を形成し、安定器からけい光ランプ側に向けて、
あるいはけい光ランプから安定器側に向けて伝達されよ
うとする熱をこの断熱空気層によって熱遮断し、これに
より仕切部材の熱伝導性を抑制したけい光ランプ装置を
提案してある。（実願昭57-57139号）。

一方、この種のけい光ランプ装置は、けい光ランプが高
出力であるためランプ自身の発熱量はきわめて大きい。
このような高出力けい光ランプからの発熱はバルブ温度
を過度に上昇させるばかりでなく、カバー内の安定器を
熱損傷する不具合があり、これを防止するためグローブ
の使用を止め、けい光ランプを剥き出しのまま使用する
ような態様もなされている。けい光ランプを剥き出しの
まま使用すれば、ランプの放熱性が良くなり、ランプ自
身の温度上昇が防止されるとともに、ランプから安定器
などの点灯回路部品に伝えられる熱を抑制し、点灯回路
部品の熱損傷を防止する利点もある。

ところで、この種のけい光ランプ装置は、ランプ自身の
発熱量が大きいので、水銀蒸気発生源として純水銀を使
用すると水銀蒸気圧が高くなり過ぎ、発光効率の低下を
招く不具合があり、その対策として、純水銀に代わり水
銀蒸気圧の低いアマルガムを使用する試みがなされてい
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記のように水銀蒸気圧の低いアマルガ
ムを採用しても、また更にランプを剥き出しのままで使
用するようにしても、けい光ランプが高出力であるため
ランプの発熱量が大きく、このランプの発熱のためアマ
ルガムの温度が高くなり過ぎる不具合がある。

特に、けい光ランプをグローブで囲んだ場合は、グロー
ブ内に熱がこもり、水銀蒸気圧の低いアマルガムを採用
してもアマルガムの温度が高くなり過ぎ、水銀蒸気圧の
抑制が効果的に行われない場合がある。

このような場合、使用条件によってはランプ電流が異常
に上昇して安定器や点灯管の損傷を招くなどの心配があ
る。

したがって、本発明は、アマルガム温度を最適な動作温
度に保ち、水銀蒸気圧を効果的に抑制して、発光効率の
良好なけい光ランプ装置を提供しようとするものであ
る。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、アマルガムを発光管バルブに突設した細管内
に収容するとともに、この細管を、仕切部材に形成した
断熱空気層に突出させたことを特徴とする。

（作用） 本発明によると、アマルガムを収容した細管が断熱空気
層に位置されるから、外気に接触されることになり、安
定器や発光管バルブからの熱影響を受けることも少なく
なり、アマルガムを最適な温度状態に保つことができ
る。

（発明の実施例） 以下、本発明について、第１図ないし第３図に示す第１
の実施例にもとづき説明する。

図において、１は外囲器であり、金属製のカバー２と合
成樹脂製のグローブ３とで例えばボール形に構成されて
いる。この外囲器１における上記カバー２には、口金４
が被着されており、この口金４は、例えばE26形のよう
なねじ込み形とされている。また、上記カバー２の他端
開口には例えば合成樹脂よりなる一方の板状の仕切部材
５が取付けられており、この仕切部材５によりカバー２
内は外方と区画された部屋６を構成している。カバー２
側の上記部屋６内には点灯回路部品としての安定器７お
よび図示しない点灯管等が収容されており、これら点灯
回路部品は図示しない支持具にて支持されている。

なお、カバー２の側壁には上記部屋６と外気とを連通さ
せる通気孔８…が形成されている。

一方、グローブ３は、乳白色もしくは無色透明な合成樹
脂よりなり、一部を切除した球形をなしている。このグ
ローブ３の上記切除開口部には例えば合成樹脂よりなる
他の板状の仕切部材９が取付けられており、この仕切部
材９によりグローブ３内は外方と区画された部屋10を構
成している。このグローブ３側の部屋10内には屈曲形の
けい光ランプ11が収容されている。

上記カバー２側の仕切部材５と、グローブ３側の仕切部
材９とは、間隔Ｌを存して対向離間されており、これら
の間隙は周囲が外気に開放された空気断熱層12を構成し
ている。そしてカバー２側の仕切部材５と、グローブ３
側の仕切部材９とは、間隔Ｌが３〜10mm程度の上記空気
断熱層12を確保した状態で、例えばねじなどの連結具13
によって連結されている。

屈曲形けい光ランプ11は、Ｕ字形、Ｗ字形等であっても
よいが、本実施例では鞍形のけい光ランプを使用してい
る。

この鞍形けい光ランプ11は、直管形ガラスバルブをその
両端部間の中央で略Ｕ字形に屈曲し、この中央屈曲部14
と両端部の間を上記Ｕ字形を含む平面と直交する方向に
もう１度略Ｕ字形に曲成させて一対の両側屈曲部15,15
を形成したものである。

そして上記屈曲形バルブの両端にはそれぞれ電極16,16
を備えたステム17,17が封着されており、かつこのバル
ブの内面には図示しないけい光体被膜が塗布されてい
る。

一方のステム17には排気管を若干長く残して封止した細
管18が突設されており、この細管18内にはアマルガム19
が収容されている。細管18には、第３図に示すように、
その根元側に絞り部20が形成され、先端部側に収容した
アマルガム19がバルブの内部に入り込まないように保持
している。

このような屈曲形けい光ランプ11は、両端のステム側お
よび中央屈曲部14側が仕切部材９に対向した姿勢でグロ
ーブ３内に収容され、仕切部材９に設けた嵌合壁22…お
よびバルブホルダ23によりこの仕切部材９に支持されて
いる。なお、嵌合壁22…はランプ11の両端部が嵌合さ
れ、図示しない接着剤等にてランプ11と接合されるとと
もに、バルブホルダ23はランプ11の中央屈曲部14を弾性
的の保持している。

このようにして仕切部材９に支持されランプ11は、上記
アマルガム19を収容した細管18が、仕切部材９に開設し
た挿通孔21を貫通して空気断熱層12内に突出されてお
り、第３図に示すように、細管18内のアマルガム19が空
気断熱層12の空気により冷却されるようになっている。

このような構成による第１の実施例について作用を説明
する。

安定器７および図示しない点灯管などの点灯回路部品を
収容したカバー２側の部屋６と、屈曲形けい光ランプ11
を収容したグローブ３側の部屋10とは、仕切部材５およ
び９によって区画されているので、点灯中に安定器７や
点灯管などの点灯回路部品が発熱しても、この熱はけい
光ランプ11に伝わらない。

特に、カバー２側の仕切部材５と、グローブ３側の仕切
部材９との間に空気断熱層12を形成したから、この空気
断熱層12が熱を遮断し、カバー２側の仕切部材５から放
射される輻射熱を遮断する。このため、けい光ランプ11
の温度上昇が抑止される。

一方、屈曲形けい光ランプ11はグローブ３側の部屋10に
収容されることから、自己の発熱によりランプ自身の温
度が高くなる。しかしながら、カバー２側の仕切部材５
と、グローブ３側の仕切部材９との間に空気断熱層12を
形成したから、この空気断熱層12が熱を遮断し、グロー
ブ３側からの熱による安定器７や点灯管などの温度上昇
が抑止され、熱損傷が防止される。

なお、安定器７や点灯管などの点灯回路部品からの放熱
は、カバー２の側壁に形成した通気孔８…によって外部
に放出されるから、安定器７や点灯管などの点灯回路部
品の過度な温度上昇も防止されこれらの熱損傷が一層低
減され、寿命が長くなる。

一方、屈曲形けい光ランプ11自身の温度が高くなって
も、バルブの排気管に形成した細管18にアマルガム19を
収容し、この細管18を、仕切部材板９に開設した挿通孔
21を貫通して空気断熱層12に突出させてあるから、バル
ブ内の水銀蒸気圧を抑止する。

すなわち、水銀蒸気発生源としてアマルガムを使用して
いるから、アマルガムは純水銀を使用するのに比べて水
銀蒸気圧が低くなる。

特に、アマルガム19を細管18に収容し、この細管18を空
気断熱層12に突出させてあるから、この空気断熱層12は
アマルガム19の温度を最適な動作温度に保つことができ
る。このため、点灯中におけるランプの水銀蒸気圧を効
果的に抑制して、発光効率が高くなる。

アマルガムを収容した細管を断熱空気層内に突出させた
ので、アマルガムを直接外気に触れさせる場合にくらべ
て過度に冷却されることがない。すなわち、断熱空気層
内は、カバー内またはグローブ内よりは温度が低く、外
気温よりは高いので、断熱空気層はアマルガムにとって
適切な温度状態を形成できる。アマルガムを用いない蛍
光ランプであれば、細管が外気に直接露出されるなどの
強い冷却作用が必要であるが、アマルガムの適性周囲温
度は、外気温度よりも高いので、アマルガムを配置され
ている細管が外気に直接露出されると、過冷却となって
しまう。したがって、アマルガムを配置されている細管
には適度な冷却が必要となる。そしてこの適度な冷却の
ために断熱空気層が適している。

上記実施例の構造を採用した場合、細管18をグローブ３
側の部屋10に収容して空気断熱層12に突出させない従来
のものでは、アマルガム封入部の温度が125℃、ランプ
電流750mAに達したが、これに対し細管18を空気断熱層1
2に突出さた本発明のものでは100℃、ランプ電流680mA
まで低減させることができた。入力電力も、37Wから33W
に減少し、安定器巻線で20℃、点灯管も15℃の温度低下
が実現できた。

なお、上記実施例では、細管18を空気断熱層12内に向け
て突出させる場合、第３図に示すように、カバー２側の
仕切部材５よりも空気断熱層12側に位置するようにした
が、本発明は、第４図に第２の実施例として示されるよ
うに構成してもよい。

すなわち、カバー２側の仕切部材５にはカバー２側の部
屋６の換気を促すため、換気孔30を形成することがあ
り、このような場合、しかも空気断熱層12の間隔Ｌが小
さい場合などには、空気断熱層12に突出させた細管18を
更に上記カバー２側の仕切部材５の換気孔30に挿通させ
るようにしてもよい。

このようにすると、口金４を上にして点灯する場合、細
管18内のアマルガム19が重力により絞り部20に溜り、こ
の絞り部20は必ずや空気断熱層12内に位置される。した
がって、アマルガム19の温度上昇は空気断熱層12内の空
気により抑止され、水銀蒸気圧の過度な上昇が防止され
る。

そしてこの場合には、空気断熱層12内の空気が換気孔30
を通ってカバー２側の部屋６に流れ込み、点灯回路部品
を冷却して通気孔８…から逃げるので、点灯回路部品の
空冷効率が高くなるばかりでなく、空気断熱層12内の空
気も常に入れ替わるから遮熱効果も大きくなり、アマル
ガム19の冷却作用も良好になる。

また、前記第１の実施例ではアマルガムを収容する細管
18を、バルブ端部に封着されるステム17の排気管を長め
に残して封止することにより構成したが、本発明は第５
図に示す第３の実施例のように構成してもよい。

すなわちこのものは、屈曲形バルブの中央屈曲部14に枝
管状の細管40を突設し、この細管40にアマルガム19を第
３図と同様にして収容し、該細管40を空気断熱層12に第
３図または第４図のように突出させたものである。

このようにすると、前記第１の実施例の場合は、細管18
がステム17から導出されているので電極16に比較的近
く、したがってアマルガム19の収容部分を空気断熱層12
に突出させるにも拘らず電極16からの熱を受け易い心配
が残るが、これに対して第５図に示すように、バルブの
中央屈曲部14に細管40を突設し、この細管40を空気断熱
層12に突出させた本実施例の場合は、アマルガム19の収
容部分が電極14の熱を受けることはなく、アマルガム19
の温度制御を一層効果的におこなうことができる。

さらに、本発明は鞍形けい光ランプ11を使用したけい光
ランプ装置に限定されるものではない。例えば第６図に
第４の実施例として示すようなけい光ランプ装置にも実
施可能である。

第６図は全体を展開して示すものであり、屈曲形けい光
ランプ11として例えば３本のＵ字形バルブ50a,50b,50c
を連結して構成してある。隣接するＵ字形バルブ50a,50
b,50cは端部同志で枝管51a,51bにより互いに接合してあ
り、全体として蛇行状の放電路を形成している。両端に
位置するＵ字形バルブ50aおよび50cの端部にはそれぞれ
電極16を備えたステム17が封着されている。中央に位置
するＵ字形バルブ50bは電極を持たないステム、つまり
ダミーステム52により封着されている。

このような構成にあって、上記ダミーステム52に、排気
管を利用して細管53を突設し、この細管53にアマルガム
を収容し、該細管53を第３図または第４図のように、空
気断熱層12に突出させてある。

このような構成であっても、第３の実施例と同様の効果
を奏する。

また、上記各実施例ではカバー２側の仕切部材５と、グ
ローブ３側の仕切部材９を別体に構成してこれらをねじ
13にて連結するようにしたが、これら両仕切部材は空気
断熱層12を備えた一体成形品であってもよい。

さらにまた、グローブの形状は球形に限らず、筒形など
であってもよい。

また、上記各実施例ではけい光ランプ11をグローブ３で
覆った場合について説明したが、本発明はこれに制約さ
れず、グローブ３を使用しないタイプであっても実施可
能である。

グローブ３でけい光ランプ11を覆わない場合は、覆う場
合に比べてランプ11自身の温度上昇が防止される利点が
ある。しかしながら、この種のランプ11は出力が高いの
でランプの発熱量が大きく、仕切板9,5を通じてカバー
２内の安定器７を加熱する心配があり、これに対し仕切
板9,5、すなわちカバー２の開口を覆う閉塞部材60に空
気断熱層12を形成すると、ランプ11の熱を安定器７に伝
え難くなり、安定器７を熱的の保護する利点がある。

しかも、アマルガム19を収容した細管18を閉塞部材60に
形成した空気断熱層12内に位置するように突設させたか
ら、アマルガム19はランプ11の放熱から熱遮断され、ラ
ンプ11熱の影響を受け難くなり、水銀蒸気圧の良好な制
御が可能となる。

なお、上記したようにけい光ランプ11をグローブ３で覆
わない場合は、カバー２の開口を仕切板9,5に代わって
閉塞部材60で覆うものであり、本発明では仕切板9,5を
含めて閉塞部材と称する。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によると、アマルガムを発光
管バルブに突設した細管内に収容するとともに、この細
管を閉塞部材に形成した断熱空気層に突出せたから、高
出力の屈曲形けい光ランプを用いてもアマルガムが過冷
却とならない適度な温度範囲にある断熱空気層により冷
却されるのでアマルガムの温度は最適な動作温度に維持
される。したがって、水銀蒸気圧の抑制が効果的に行わ
れ、発光効率を高くすることができる。このため、ラン
プ電流の異常上昇が防止され安定器や点灯管の寿命を長
く保つなどの効果を生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示し、第１図
は全体の断面図、第２図は異なる方向の全体の断面図、
第３図は第１図中III部分を拡大した断面図、第４図は
本発明の第２の実施例を示す要部の断面図、第５図は本
発明の第３の実施例を示す全体の断面図、第６図は本発
明の第４の実施例を示す全体の展開した断面図、第７図
は本発明の第５の実施例を示す全体の断面図である。 １……外囲器、２……カバー、３……グローブ、５……
仕切部材、７……安定器、９……仕切部材、11……屈曲
形けい光ランプ、12……空気断熱層、16……電極、17…
…ステム、18,40,53……細管、19……アマルガム、60…
…閉塞部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 亀井 武人 神奈川県横須賀市船越町１丁目201番地１ 株式会社東芝横須賀工場内 (56)参考文献 特開 昭59−132554（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−159106（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−172457（ＪＰ，Ｕ) 実願 昭54−165874号（実開 昭56− 82808号）の願書に添付した明細書及び図 面の内容を撮影したマイクロフィルム（Ｊ Ｐ，Ｕ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端に口金を備えたカバーの他端開口を閉
   塞部材で閉塞し、このカバー内に点灯回路部品を収容す
   るとともに、上記閉塞部材の外側に屈曲形けい光ランプ
   を取付け、このけい光ランプは発光管バルブにこの発光
   管の内部空間と連通する細管を突設するとともに、この
   細管内にアマルガムを収容してなり、かつ上記閉塞部材
   には外気に連なる断熱空気層を形成したけい光ランプ装
   置において、上記アマルガムを収容した細管を上記断熱
   空気層内に突出させたことを特徴とするけい光ランプ装
   置。
2. 【請求項２】上記屈曲形けい光ランプはグローブで囲ま
   れており、このグローブ内と上記カバー内とは上記閉塞
   部材に該当する仕切部材よって区割され、この仕切部材
   に断熱空気層を形成した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。