JPH073780B2 - 電球形蛍光灯 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電球形蛍光灯に係り、特に、この種のランプに
おける点灯開始直後における光のチラツキおよび光束の
立ち上り特性の改善に関する。

〔従来の技術〕

電球形蛍光灯としては、例えば特開昭58-103758号公報
に示されるように、機密な外管内に、一端には電極を有
し他端は開口している折れ曲つた発光管を複数個と水銀
と希ガスとを封入したものが知られている。この電球形
蛍光灯は、外管の壁温によつて水銀蒸気圧が制御される
ので比較的コンパクトで高効率であるという特徴を有し
ている。しかし、この種の電球形蛍光灯は、点灯直後
は、外管の温度が低いため水銀蒸気圧が低く、光束が小
さくかつ光のチラツキが生じるという欠点があつた。

点灯直後の光束立上り特性は、例えば特開昭59-54166号
公報に示されているように、銀のような水銀を付着し易
い金属を、電極近傍に設置することによつて改善されて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、光のチラツキの改善が十分でなく、か
つ電極の他に別の金属を設ける必要があり、材料および
作業工程が多くなるという問題があつた。

したがつて本発明の目的は、新たな物質を設けることな
く、光束立ち上り特性と光のチラツキとを改善した電球
形蛍光灯を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、ランプ電流を380mA以上にし、かつ電流密
度を140mAcm^-2以上にすることにより達成される。以
下、その理由を説明する。

電球形蛍光灯における光のチラツキに関しては以下のこ
とがわかつている。

１）チラツキの原因は、電極近傍で発生した放電のゆら
ぎが陽光柱部まで伝播して行くことによる。

２）チラツキは水銀の蒸気圧が低いほど起りやすい。

３）人間の目に感じるチラツキは、ランプから放射され
る全光束が小さい時に大きく感じられる。

一方、特開昭59-54166号公報に示されているように、電
球形蛍光灯において光束立ち上り特性が悪いのは、水銀
の蒸気圧を律している部分が放電プラズマに接していな
い状態にあり、したがつて点灯後しばらくは水銀の蒸気
圧が低い状態が続くことが原因である。

点灯直後に水銀の蒸気圧が急速に高くなり、光束が急速
に大きくなると、２）,3）の原因によるチラツキは小さ
くなると考えられる。以上のように、チラツキには、光
束の立ち上りが大きく関係している。

そこで本発明は、電球形蛍光灯の点灯直后のチラツキ
を、光束の立ち上りとからめて改善したものである。す
なわち、点灯中には電極上の酸化バリウムから金属バリ
ウムが蒸発し電極近傍の管壁に付着するが、光束の立ち
上り特性の改善には、この金属バリウムを利用した。金
属バリウムは、水銀を付着しやすいので、消灯中に電極
近傍の管壁に水銀を集める。そして、点灯直后には、電
極損失にともなう熱によつて急激に加熱されて水銀を放
出するので、光束立ち上りは改善される。

金属バリウムは、ランプ点灯中にガラスや蛍光体から放
出される酸素，水などと反応して酸化バリウムになり、
水銀を集める能力を失う。したがつて、ランプの寿命中
にわたつて、電極から金属バリウムを供給する必要があ
る。電極からの金属バリウムの蒸発量は、ランプ電流が
小さいと少なくなるので、光束立ち上りを改善するに十
分な金属バリウムを供給するためには、ある値以上のラ
ンプ電流が必要であつた。

ランプ電流が大きくなると、チラツキの原因となる電極
近傍の放電のゆらぎも小さくなるという効果があつた。
電流が大きくなると、電極輝点が安定するためであると
考えられる。

光のチラツキは、ランプ電流の密度、すなわちランプ電
流を発光管の内断面積（発光管が通常のように管状の場
合には、その内半径をｒとするとπr²になる）で割つた
ものに大きく関係し、ランプ電流密度が高くなるとチラ
ツキは小さくなる傾向があつた。ランプ電流密度が高く
なると、管壁による安定化の効果が大きくなるためであ
ると思われる。

以上のよう、電球形蛍光灯の点灯直後における光のチラ
ツキは、ランプ電流の大きさと電流密度に大きく依存す
る。本発明者等は、ランプ電流とランプ電流密度を種々
に変えて、チラツキを視感判定したところ、ランプ電流
が380mA以上、ランプ電流密度140mAcm^-2以上において、
不快なチラツキはほとんど発生しなかつた。

〔作用〕

電球形蛍光灯において、ランプ電流を380mA以上にする
と、電極上の酸化バリウムから十分な量の金属バリウム
が蒸発し、消灯時に電極近傍の管壁に水銀を集める。こ
の電極近傍管壁の水銀は、点灯直后に急速に蒸発するの
で、点灯直后の放電のゆらぎが小さくなり、チラツキは
小さくなる。たとえ小さな放電のゆらぎが生じたとして
も、全光束の立ち上りも速いので、人間の眼に感じるチ
ラツキは小さい。また、ランプ電流が大きいことは、電
極近傍における放電のゆらぎを小さくしている。

電流密度が大きくなると、管壁による放電安定化の効果
が大きくなり、放電のゆらぎが抑制される。

以上のように、電球形蛍光灯において、ランプ電流を38
0mA以上にし、かつランプ電流密度を140mAcm^-2以上にす
ると、点灯表始直后の光のチラツキはなくなる。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を第１図，第２図を使用して説明す
る。第１図は本発明による蛍光灯の構造を示したもの
で、気密な円筒状の外壁１の中に、一端には開口4,5を
有し、他端にはバリウム，ストロンチウム，カルシウム
の酸化物の混合物を被覆した電極6,7を有する略Ｕ字型
の内側ガラス管2,3と、水銀とアンゴルガスが5Torr封入
されており、内側ガラス管2,3間の放電はプラズマ８で
接続されている。このような構造の蛍光灯は小型，高出
力において高効率であるという特徴があるが点灯直後の
光束の立ち上り特性が悪い、点灯直后に光のチラツキが
生じるなどの問題がある。

上述の内側ガラス管2,3の内側に蛍光体膜としてY₂O₃:Eu
とLaPO₄:Ce,Tbとの混合蛍光体を塗布した。上述の内側
ガラス管2,3は、内径が1.4cm、放電路の長さが内管１本
につき17.5cmであつた。外管１は内径7cm、長さが11cm
の円筒である。

上記の電球形蛍光灯を、電源電圧100V、ランプ電流450m
A（ランプ電流密度は292mAcm^-2）ランプへの入力電力20
Wで点灯したところ、点灯直后の光のチラツキはまつた
く発生しなかつた。

上記の電球形蛍光灯を、電源電圧95V,ランプ電流385mA
（ランプ電流密度250mAcm^-2）ランプ電力18Wで点灯した
が、チラツキは発生しなかつた。

上述の蛍光灯を電気入力16Wで点灯したところ（管壁負
荷0.16Wcmcm^-2に相当）、内側ガラス管2,3の放電路に沿
つた内管の管壁温度の最低値は150℃になり、すなわち
本発明の範囲の温度になり、その結果、染みはまつたく
発生せず外観の優れた蛍光灯が得られた。

第２図は本発明の別の実施例で、10は１本の直管状のガ
ラス管からなる蛍光灯を２回折り曲げて鞍型状鞍型状に
限らずＵ字型状であつてもよい）にしたものであり、９
は外管、６はバリウム，ストロンチウム，カルシウムの
酸化物の混合物を被覆した電極（もう一方の電極は図示
せず）、11は鞍型状蛍光灯10内の水銀の蒸気圧を最適に
保つことを目的にして設けられた水銀合金、12は安定器
などを収納する回路ケースである。

このような構造の電球形蛍光灯は、水銀の蒸気圧を抑制
する水銀合金が、放電プラズマに接し、ない管端部にあ
るため、点灯直后の光束立ち上りが悪く、チラツキも生
じる。

上述の鞍型状蛍光灯10は、内径が1.9cm、放電路の長さ
が46cmで、第２図の実施例と同一の蛍光体が塗布されて
いる。外管９は外径11cmの透明プラスチック円筒であ
る。

この電球形蛍光灯を、電源電圧100V、ランプ電流400mA
（ランプ電流密度141mAcm^-2）ランプ電力約18Wで点灯し
たところ、点灯直後のチラツキは生じなかつた。

〔発明の効果〕

以上述べた如く本発明によれば、点灯直後に光のチラツ
キが生じない電球形蛍光灯が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図は、本発明の実施例である蛍光灯の基本
構造図である。 １…外管、2,3…内管、4,5…開口部、８…プラズマ、９
…外管、10…鞍型状蛍光灯、11…水銀合金。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも酸化バリウムを含む電子放射物
   質を被覆した電極と、希ガスと、水銀とを封入した電球
   形蛍光灯において、ランプ電流が少なくとも380mA、か
   つ、電流密度が少なくとも140mAcm^-2であることを特徴
   とする電球形蛍光灯。