JPH07320683A - 蛍光ランプおよびこれを用いた照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】フィラメントコイルに発生する陽極の発生点を
安定させ、点灯中のちらつきを防止した蛍光ランプを提
供する。 【構成】バルブ１の端部に一対の内部リード線３間に架
設されたフィラメントコイル４を設け、このフィラメン
トコイル４はコイル部５の両端にレグ部６を有し、これ
らレグ部が上記内部リード線に継線された蛍光ランプに
おいて、上記フィラメントコイルのレグ部の冷抵抗値を
ＣＲ、コイル部のピッチをＰとした場合、ＣＲ×Ｐ≧
０．５５としたことを特徴とする。 【作用】レグ部の冷抵抗値ＣＲを大きすると温度変化が
少なくなり、またコイル部のピッチを大きくすると、コ
イル部内に発生したグローが拡散され易くなり、よっ
て、陽極点がレグ部に安定して発生し、ちらつきが防止
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、点灯中のちらつき現象
を防止した蛍光ランプおよびこれを用いた照明装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に蛍光ランプは、ガラス製バルブの
内面に蛍光体被膜を形成するとともに、このバルブの両
端部にフィラメントコイルを封装してあり、かつこのバ
ルブ内に所定量の水銀とアルゴン等の希ガスを封入して
構成してある。上記フィラメントコイルは、タングステ
ンワイヤを２重コイルまたはトリプルコイルに成形して
構成してあり、コイル部の両端に形成したレグ部がそれ
ぞれ内部リード線にクランプされ、これによりフィラメ
ントコイルはこれら内部リード線間に架設されている。

【０００３】ところで、このような蛍光ランプを交流点
灯した場合は、バルブの端部で明るさが変動し、いわゆ
る不規則なちらつきを発生することがある。このような
ちらつきは、陽極振動が不規則に発生することが原因し
ており、不快感を与える。

【０００４】このような不規則な陽極振動は、以下のよ
うな現象により生じるものと考えられている。すなわ
ち、バルブの一端側のフィラメントコイルが陽極モード
のときに、このフィラメントコイルに向かって電子が飛
び込んでくる。そして一般に、電子は電極間距離の短い
箇所または電位レベルの高い箇所に飛び込む性質があ
る。しかしながら、フィラメントコイルのコイル部とこ
のコイル部の両端部に形成されたレグ部との電位差が小
さい場合は、電子の飛び込む位置（陽極点）がコイル部
であったり、コイル部の両端に形成されたレグ部であっ
たり、または内部リード線の先端部（クランプ部）であ
ったりする。このように陽極点が移動すると、陽極振動
が不安定になり、このため点灯中のランプ電圧が変動
し、ランプ電流が変化する。この結果、安定点灯中であ
っても、ちらつきが発生するという問題が生じる。

【０００５】これを防止するため、従来、図６に示す通
り、内部リード線３，３にそれぞれ、放電空間側に伸び
る補助電極２０，２０を接合した構造の蛍光ランプが提
案されている。なお、図６において、１はバルブ、２は
ステム、４はフィラメントコイル、８は蛍光体被膜であ
り、これら各部の構成は本発明の実施例と同様であって
よいから、後述する実施例により詳しく説明する。

【０００６】このような構造の場合、上記したように、
電子は電極間距離の短い箇所に飛び込み易い性質がある
ので、陽極点は補助電極２０の先端部に形成されるよう
になり、よって飛来する電子は補助電極２０の先端部に
飛び込み、陽極点が安定し、陽極振動も安定するから点
灯中のランプランプ電流が安定し、この結果、ちらつき
を防止することができる。

【０００７】しかしながら、このような補助電極２０を
設けた構造の場合は、内部リード線３，３に補助電極２
０，２０を格別に溶接する必要があるから電極全体の熱
容量が増し、フィラメント温度が端部付近で低下し、こ
のため陰極モードの場合に陰極降下電圧が上昇し、フィ
ラメントコイルに塗布してある酸化バリウム等の電子放
射物質（エミッタ）が飛散し、エミッタの消耗を早め、
かつバルブに付着して早期黒化を招き、ランプ寿命が短
くなる不具合がある。

【０００８】また、内部リード線３，３に補助電極２
０、２０を付設する構造は、部品点数が増し、溶接作業
などの製造工程も増えるので製造コストが上昇する等の
欠点もある。

【０００９】このようなことから、点灯中のちらつきを
防止する他の手段として、特開昭５６−１３６５３号公
報に記載された技術が提案されている。この手段は、フ
ィラメントコイルのコイル部のピッチをある程度まで大
きくするものである。

【００１０】すなわち、フィラメントコイルに陽極点を
安定して発生させる場合、陽極点がコイル部に発生する
よりも、レグ部の端部、つまりレグ部と内部リード線と
の接続部（クランプ部）に発生させることが望ましい。
この理由は、電子がレグ部の端部に入る場合の入り方
が、コイル部に入る場合に比べてランプ電圧を低くでき
るから、ランプ電流が大きくなり、このため明るくなる
ためである。

【００１１】しかし、フィラメントコイルのコイル部の
ピッチが小さい場合は、陽極モードの時に生じた陽極グ
ローが陰極モードに切り換わった時に拡散できず、コイ
ル部内に電子が集中的に残り易くなり、このため再び陽
極モードに換わった時にコイル部が陽極点となり易くな
る。この場合、常に陽極点がコイル部に発生するから陽
極振動が安定し、ちらつきを防止することができるが、
コイル部が陽極点になると、ランプ電圧が相対的に大き
くなり、ランプ電流が小さくなって、明るさが低下する
という問題が生じる。したがって、陽極点はレグ部に発
生させることが望ましい。

【００１２】これを実現するため上記公報においては、
コイル部のピッチを大きくし、これにより、陽極モード
の時にコイル部内に発生したグローが陰極モードに切り
換わったときにコイルの大きな隙間から容易に拡散する
ようにし、これにより陽極点をコイル部に発生させず
に、常にレグ部に発生させるようにしたものである。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな手段を講じても、依然としてコイル部に陽極点が発
生したり、この陽極点がコイル部とレグ部との間で変動
し、陽極振動が不安定になり、ちらつきが発生すること
がある。

【００１４】この点について本発明者等が研究したとこ
ろ、フィラメントコイルが陽極モードおよび陰極モード
に切り換るときにコイル端部の温度が変化し、このため
フィラメントコイルの冷抵抗値が変化することが原因す
るものと推測される。

【００１５】したがって、本発明の目的とするのは、フ
ィラメントコイルに発生する陽極点の発生点を安定さ
せ、点灯中のちらつきを防止した蛍光ランプおよびこれ
を用いた照明装置を提供しようとするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、バル
ブの端部に、一対の内部リード線間に架設されたフィラ
メントコイルを設け、このフィラメントコイルはコイル
部の両端にレグ部を有し、これらレグ部が上記内部リー
ド線に継線された蛍光ランプにおいて、上記フィラメン
トコイルのレグ部の冷抵抗値をＣＲ、コイル部のピッチ
をＰとした場合、ＣＲ×Ｐ≧０．５５ としたこ
とを特徴とする。

【００１７】ここで冷抵抗値とは、微小電流により電気
抵抗値ＣＲを測定する時に、フィラメント温度が２５℃
のときに測定した値をいう。請求項２の発明は、上記フ
ィラメントコイルは２重コイルからなることを特徴とす
る。

【００１８】請求項３の発明は、上記ランプはランプ電
流が２５０ｍＡ以上であることを特徴とする。請求項４
の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか１に記載
の蛍光ランプと、この蛍光ランプを点灯させる点灯回路
と、上記蛍光ランプおよび点灯回路が取り付けられる照
明器具と、を備えたことを特徴とする照明装置である。

【００１９】

【作用】本発明者等は、ちらつきの発生要因が前述した
通り、フィラメントコイルのコイル部のピッチＰと、レ
グ部の冷抵抗値ＣＲとに関係することに注目し、これら
の関係について種々検討し、実験した。その結果、ＣＲ
×Ｐ≧０．５５の条件を満足すれば、陽極点が変動しな
くなり、陽極振動が安定し、ちらつきを防止することが
できることを見出だした。

【００２０】すなわち、請求項１の発明によれば、ＣＲ
×Ｐ≧０．５５の条件を満足するから、ちらつきの発生
が防止される。しかも、この場合、陽極点はレグ部に安
定して発生するからランプ電圧を相対的に小さくするこ
とができ、電流を大きくして明るさを向上させることが
できる。

【００２１】請求項２の発明によれば、特にフィラメン
トコイルが２重コイルの場合に、レグ部の温度変化が生
じやすく、よってちらつきが発生し易いが、このような
２重コイルからなるフィラメントコイルに、請求項１に
記載の条件を適用すれば、その効果が顕著になる。

【００２２】請求項３の発明によれば、ランプ電流が２
５０ｍＡ以上であるから、定格２０Ｗ〜４０Ｗのランプ
に適用して有効である。請求項４の発明によれば、ちら
つきの発生が少ない照明装置を提供することができる。

【００２３】

【実施例】以下本発明について、図１ないし図５に示す
一実施例にもとづき説明する。図２は直管形蛍光ランプ
の全体を示すもので、図中符号１はガラスバルブであ
る。バルブ１の端部にはフレアステム２が気密に接合さ
れており、このフレアステム２によりバルブ１の端部は
閉塞されている。上記ステム２には一対の内部リード線
３，３が気密に貫通されている。これら内部リード線
３，３はニッケル系ワイヤにより形成されており、これ
らの内端部にフィラメントコイル４が掛け渡されてい
る。フィラメントコイル４は、タングステンワイヤから
なり、本実施例の場合は２重コイルのフィラメントが用
いられている。

【００２４】フィラメントコイル４は、２重コイル構造
のコイル部５と、この両端に１重コイルからなる直線状
のレグ部６，６を有し、これらレグ部６、６の端部は、
上記内部リード線３，３に形成したフック部７，７に挾
持されている。

【００２５】なお、フィラメントコイル４には図示しな
いが、酸化バリウムなどのエミッタが塗布されている。
また、バルブ１の内面には、図１に示すように、蛍光体
被膜８が形成されており、またこのバルブ１内には、所
定量の水銀とアルゴン等の希ガスが封入されている。

【００２６】バルブ１の端部には、口金１０，１０が被
着されており、これら口金１０，１０には口金ピン１１
…が突設されている。これら口金ピン１１…には上記内
部リード線３，３の外端部が接続されている。

【００２７】このような実施例において上記フィラメン
トコイル４は、そのレグ部６の冷抵抗値をＣＲ（Ω）と
し、コイル部５のコイルピッチＷＯ（mm）とした場合、 ＣＲ×Ｐ≧０．５５ の範囲に設定されている。ここで、コイルピッチＰは、
２重コイルの場合、２次コイルのピッチのことである。
なお、２次コイルピッチＰは、０．４mm以上で１．０mm
以下の範囲が有効であり、０．４mm未満では製造が困難
であり、１．０mmを越えるとフィラメントとしての機能
が損なわれる。

【００２８】このような構成の蛍光ランプにおいては、
フィラメントコイル４のレグ部６の冷抵抗値をＣＲ
（Ω）、コイル部５のコイルピッチをＰ（mm）とした場
合、ＣＲ×Ｐ≧０．５５ の範囲に設定したから、陽
極点がレグ部６とフック部７との接続箇所に発生するよ
うになり、陽極点の変動が防止され、陽極振動の発生・
消滅がなくなり、いわゆるちらつきを防止することがで
きる。

【００２９】すなわち、上記数値条件は、レグ部６の冷
抵抗値ＣＲ（Ω）、およびコイル部５のコイルピッチＰ
を、従来より大きくしたものである。（従来のＣＲ×Ｐ
は、同一ランプで約０．３程度である。） レグ部６の冷抵抗値ＣＲを大きくすると、陽極モードと
陰極モードの切り換えにもとづく温度変化が少なくな
り、したがってフィラメントコイルの冷抵抗値の変化を
少なくすることができ、陽極の発生点が安定する。

【００３０】また、コイル部５のピッチが大きくなる
と、陽極モードの時にコイル部５内に発生したグローが
陰極モードに切り換わったときに、コイル部５の大きな
隙間から外に拡散され易くなり、これにより陽極点がコ
イル部に発生せずに、常にレグ部に発生するようにな
る。

【００３１】このようなことから、上記の条件であれ
ば、陽極点は必ずレグ部６に安定して発生するようにな
り、コイル部５に安定的に発生する場合に比べてランプ
電圧が相対的に小さくなり、ランプ電流が多くなる。こ
のため、明るさが向上する。

【００３２】上記数値は、本発明者等の実験により求め
られた値であり、この実験について説明する。バルブ全
長５８０mm、バルブ内径２８mm、ランプ電流３５０ｍＡ
とされた定格入力２０Ｗの直管形蛍光ランプを複数本製
作し、商用電源に２０Ｗ用のバラスト安定器を介して商
用電源に接続して点灯した。

【００３３】フィラメントコイルは、タングステンから
なる２重コイルであり、線径（ＦＤ＝フィラメント径）
が６５〜８０μｍのタングステンワイヤを、１次芯線径
（ＭＤ＝１次マンドレル径）が１８０〜２４０μｍの１
次巻芯に、その１次コイルピッチが１２０〜１５０μｍ
となるように巻回して１次コイルを製作し、この１次コ
イルを、２次芯線径が１５００μｍの２次巻芯に、２次
コイルピッチＰが０．６８mmとなるように巻回して２重
コイルを形成し、これを焼成したのち、芯線を溶かして
構成される。

【００３４】上記ランプは、バルブ１内に所定量の水銀
と２．４Torrのアルゴンガスが封入されている。このよ
うな蛍光ランプについて、フィラメントコイルの端部の
直線部、すなわちレグ部６の電気冷抵抗値ＣＲを変えて
１０００時間点灯し、この時のちらつき発生率を調べた
ところ、図４に示す特性図のような結果を得た。図４よ
り、ちらつき発生率はＣＲ×Ｐの値に依存することが明
らかであり、かつ実用条件に近い周囲温度が４０℃の場
合には、ＣＲ×Ｐ≧０．５５の条件を満足すれば、ちら
つきの発生を皆無にすることができた。なお、周囲温度
が６０℃においても、ＣＲ×Ｐ≧０．５５の条件を満足
すればちらつきの発生が皆無であることが確認された。

【００３５】なお、レグ部６の電気冷抵抗値ＣＲを変え
る手段は、フィラメントワイヤの線径ＦＤを変える、１
次コイルピッチを変えるなどの手段で対応することがで
きる。 また、上記のような蛍光ランプの場合、ランプ
電流が２５０ｍＡ以上、４２０ｍＡ以下のランプに有効
である。ランプ電流が２５０ｍＡ以上で４２０ｍＡ以下
のランプは、定格がほぼ１０Ｗ〜４０Ｗの直管形蛍光ラ
ンプに相当し、この種のランプはフィラメントコイルと
して２重コイルを使用することが多いためである。

【００３６】上記のようなちらつきは、２重コイルの場
合に顕著に発生し易い。なぜならば、トリプルコイルの
場合は、レグ部が２重コイル構造であり、熱容量が大き
くて温度変化が少ない。このため、陽極点の変動が少な
い。これに対し２重コイルからなるフィラメントの場合
は、レグ部が１重コイルからなるため温度変化し易く、
よって陽極点の発生位置が不安定になり易い。このた
め、上記ＣＲ×Ｐ≧０．５５の条件を適用すれば、ちら
つき防止に顕著な効果を得ることができる。

【００３７】なお、定格１０Ｗ〜４０Ｗの直管形蛍光ラ
ンプは、バルブの外径がほぼ２５mm〜４０mmとなってお
り、ランプ電流が２５０ｍＡ以上、４２０ｍＡ以下のラ
ンプというのは、バルブ外径がほぼ２５mm〜４０mmのラ
ンプを意味している。

【００３８】なお、バルブ長さは、定格入力１０Ｗ〜４
０Ｗの場合、３３０mm〜１１９８mmである。図５は上記
実施例の蛍光ランプを、照明器具に取り付けて構成した
照明装置の例を示す。すなわち、図において２０は天井
直付け形照明器具の本体であり、この器具本体２０の長
手方向両端にはランプソケット２１、２１が相互に対向
して配置されている。これらソケット２１、２１間には
図１ないし図３に示した蛍光ランプ３０が、その口金１
０、１０を係合させて取り付けられている。器具本体２
０にはランプの始動および安定点灯を維持するための点
灯回路部品として、バラスト形安定器２２が収容されて
いる。上記けい光ランプ３０は上記安定器２２を介して
図示しない商用電源に接続されている。

【００３９】このような照明装置によれば、上記ランプ
３０がちらつきの発生を防止して明るさが向上するか
ら、ちらつきによる不快感の少ない照明装置を提供する
ことができる。

【００４０】なお、本発明は上記の実施例に制約される
ものではない。すなわち、上記実施例では直管形蛍光ラ
ンプの場合について説明したが、本発明の蛍光ランプは
直管形蛍光ランプに限らず、環形、Ｕ字形、Ｗ字形、鞍
形など、その他の種々の形状の蛍光ランプにも適用可能
である。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、ＣＲ×Ｐ≧０．５５の条件を満足するから、ちら
つきの発生が防止され、しかも、陽極点はレグ部に安定
して発生するからランプ電圧を相対的に小さくすること
ができ、ランプ電流が大きくなり、明るさが向上する。

【００４２】請求項２の発明によれば、特にフィラメン
トコイルが２重コイルの場合に適用して有効である。請
求項３の発明によれば、ランプ電流が３５０ｍＡ以上の
ランプに用いて有効である。請求項４の発明によれば、
ちらつきの発生の少ない照明装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る直管形蛍光ランプの端
部の断面図。

【図２】同実施例の蛍光ランプの全体の斜視図。

【図３】同実施例のフィラメントコイルの詳細を示す
図。

【図４】ちらつきの発生率とＣＲ×Ｐ値の関係を示す特
性図。

【図５】上記蛍光ランプを使用した照明装置の正面図。

【図６】従来の蛍光ランプの端部の断面図。

【符号の説明】

１…バルブ ２…ステム ３…
内部リード線 ４…フィラメントコイル ５…コイル部 ６…
レグ部 ７…クランプ部 ２０…照明器具本体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バルブの端部に、一対の内部リード線間
   に架設されたフィラメントコイルを設け、このフィラメ
   ントコイルはコイル部の両端にレグ部を有し、これらレ
   グ部が上記内部リード線に継線されてなる蛍光ランプに
   おいて、 上記フィラメントコイルのレグ部の冷抵抗値をＣＲ、コ
   イル部のピッチをＰとした場合、 ＣＲ×Ｐ≧０．５５ としたことを特徴とする蛍光ランプ。
2. 【請求項２】 上記フィラメントコイルは２重コイルか
   らなることを特徴とする請求項１に記載の蛍光ランプ。
3. 【請求項３】 上記ランプは、ランプ電流が２５０ｍＡ
   以上であることを特徴とする蛍光ランプ。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれか１に
   記載の蛍光ランプと、この蛍光ランプを点灯させる点灯
   回路と、 上記蛍光ランプおよび点灯回路が取り付けらた照明器具
   と、を備えたことを特徴とする照明装置。