JPH0877971A

JPH0877971A - 蛍光ランプ装置および照明装置

Info

Publication number: JPH0877971A
Application number: JP2992095A
Authority: JP
Inventors: Takeo Yasuda; 丈夫安田
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1994-06-30
Filing date: 1995-02-20
Publication date: 1996-03-22

Abstract

(57)【要約】【目的】効率よく点灯できる蛍光ランプ装置および照
明装置を提供する。【構成】カバー１は口金３を有し、仕切盤４で閉塞
し、仕切盤４の口金３側に消費電力１５Ｗ以下のインバ
ータ回路12の回路基板13を有し、反対面には蛍光ランプ
21を有している。蛍光ランプ21のガラスバルブ25の両端
部26に細関31を突出し、細管31に点灯中の水銀蒸気圧を
制御するアマルガム32を収容する。アマルガム32をビス
マス（Ｂｉ）−インジウム（Ｉｎ）−鉛（Ｐｂ）−水銀
（Ｈｇ）にて構成し、消費電力を消費電力１Ｗあたりの
外囲器の容積を18ｃｍ3 以上28ｃｍ3以下としたので、
アマルガム32の温度が70℃ないし100℃で最適となり、
また、消費電力を消費電力１Ｗあたりの外囲器の容積を
小さくしたので温度上昇が抑えられ、回路部品の信頼性
を損なうことなくグレードの低い部品が使えるので部品
コストを低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、いわゆる電球形蛍光ラ
ンプと称される蛍光ランプ装置およびこれを具備する照
明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この蛍光ランプ装置は、例えば特開昭６
０−２０８０４５号公報に記載されている。図１１は、
この蛍光ランプ装置の一部切り欠きを有する正面図であ
る。この蛍光ランプ装置は、図１１に示されているよう
に鞍形に屈曲して１本の蛇行する放電路を形成した蛍光
ランプ71をＥ形口金72を有する外囲器73内に安定器74と
ともに収容した構成を備えている。図１２は、この蛍光
ランプ71の端部を表す断面図である。蛍光ランプ71はガ
ラスバルブ75で気密容器が構成されている。ガラスバル
ブ75の内部には、水銀と希ガスが封入され、内面には蛍
光発光層76が形成されている。ガラスバルブ75の両端部
には、細管77が連設されていて、一方は排気管として機
能するとともに、他方は、その内部にアマルガム78が設
置されている。

【０００３】アマルガム78は、外囲器73の内部が高温と
なっても、蛍光ランプ71内の水銀蒸気圧が最適値を示す
ことができるように封入されている。特開昭６０−２０
８０４５号公報に記載の蛍光ランプ装置の場合、アマル
ガム78は、ビスマス（Ｂｉ）−インジウム（Ｉｎ）−水
銀（Ｈｇ）から構成されている。このアマルガム78は、
蛍光ランプ71の周囲温度、より正確には、アマルガムの
温度が約１００℃から１２０℃程度の温度で最適な状態
となる。したがって、このビスマス（Ｂｉ）−インジウ
ム（Ｉｎ）・アマルガムは、この温度範囲をはずれる
と、効率が低下する。

【０００４】一方、ビスマス（Ｂｉ）−インジウム（Ｉ
ｎ）・アマルガムとは別のアマルガムも知られている。
たとえば特開平１−１９７９５９号公報には、５０℃か
ら９０℃程度の温度で最適な状態となるビスマス（Ｂ
ｉ）−インジウム（Ｉｎ）−鉛（Ｐｂ）−水銀（Ｈｇ）
のアマルガムが記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】蛍光ランプ装置は、内
部が高温となるため、使用されている部品は信頼性の高
いもの、したがって値段の高いものを使用している。こ
の結果、蛍光ランプ装置全体の製造コストを下げるため
に、外囲器内の温度上昇を抑制する必要があった。

【０００６】また、一方で、従来の蛍光ランプ装置は、
白熱電球との互換を目的としているものの、白熱電球用
の器具との適合率が十分でなく小形化が要求されてい
た。しかしながら、単純に小形化すると、その分外囲器
内の温度上昇が著しくなり、信頼性を満足するものが得
られないという問題があった。

【０００７】さらに、このような蛍光ランプ装置の効率
を向上させるために点灯回路を、チョークタイプの安定
器から高周波点灯回路にすることは知られている。しか
しながら高周波点灯回路はチョークタイプの安定器に比
べて部品コストが高く、単純に高周波点灯回路に置き換
えるだけでは、部品コストが増加する問題があった。さ
らにチョークタイプの安定器から高周波点灯回路にする
ことで回路効率が向上する分、他の構成がまったく同一
ならば、外囲器内の温度は若干低下するが、温度が低下
することにより、使用するアマルガムの適合性は損なわ
れ、蛍光ランプ装置全体の効率が低下する問題があっ
た。

【０００８】さらにまた、チョークタイプの安定器から
高周波点灯回路にすることで外囲器内の温度が低下する
ことが予想され、これにに合わせて使用するアマルガム
を変更する事も考えられるが、少なくとも従来知られて
いるビスマス（Ｂｉ）−インジウム（Ｉｎ）−鉛（Ｐ
ｂ）−水銀（Ｈｇ）のアマルガムでは、外囲器の容積、
装置全体の消費電力との適合性が良くないので、高い効
率が得られないという問題があった。

【０００９】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、小形化できるとともに、蛍光ランプ装置とアマルガ
ムとの適合性が良好にでき、さらに効率を向上でき、使
用部品の信頼性を向上できる蛍光ランプ装置を提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の蛍先ラン
プ装置は、口金を有し、少なくとも一部が透光性で、消
費電力１ワット当りの容積が１８ｃｍ3 以上、２８ｃｍ
3 以下の外囲器と；この外周器内に収容され、端部が前
記口金方向に位置し気密な放電空間を形成する曲管形の
ガラスバルブ、このガラスバルブの両端に封着された一
対の電極、前記ガラスバルブの内側に被着された蛍光発
光層、前記ガラスバルブ内に封入された水銀および希ガ
ス、前記ガラスバルブ内に封入されビスマス（Ｂｉ）−
インジウム（Ｉｎ）−鉛（Ｐｂ）−水銀（Ｈｇ）にて構
成されて各金属の比率は４７．０ｗｔ％≦Ｂｉ≦５９．
０ｗｔ％、１．５ｗｔ％≦Ｉｎ≦４．５ｗｔ％、３５．
０ｗｔ％≦Ｐｂ≦４７．０ｗｔ％および２．５ｗｔ％≦
Ｈｇ≦６．０ｗｔ％であるアマルガムを有する蛍光ラン
プと；前記外囲器内に配置され、全体の消費電力が１７
Ｗ未満で前記蛍光ランプを点灯する高周波点灯回路と；
を具備していることを特徴とする。

【００１１】少なくとも一部が透光性とあるので、他の
部分が非透光性であってもよい。また、透光性であれば
透明でなくてもよい。外囲器は、例えばグローブとカバ
ーとで構成されているが、これに限らない。容積は、外
囲器の外容積である。この場合、口金の占める容積も含
まれる。電極は、一般的にはフィラメント電極である
が、冷陰極でもよい。

【００１２】請求項２記載の蛍光ランプ装置は、請求項
１記載の蛍光ランプ装置において、ビスマス（Ｂｉ）−
インジウム（Ｉｎ）−鉛（Ｐｂ）−水銀（Ｈｇ）の比率
は、５１．６ｗｔ％≦Ｂｉ≦５３．６ｗｔ％、２．６ｗ
ｔ％≦Ｉｎ≦３．２ｗｔ％、３９．５ｗｔ％≦Ｐｂ≦４
１．５ｗｔ％および３．６ｗｔ％≦Ｈｇ≦４．４ｗｔ％
であることを特徴とする。

【００１３】請求項３記載の蛍光ランプ装置は、請求項
１または２記載の蛍光ランプ装置において、高周波点灯
回路の主要部品が口金および前記蛍光ランプ間に、かつ
口金側に部品実装面を向けた回路基板に装着されて配置
され、蛍光ランプの主要部分が回路基板の反対側に位置
していることを特徴とする。

【００１４】請求項４記載の蛍光ランプ装置は、請求項
１ないし３いずれか一記載の蛍光ランプ装置において、
アマルガムをガラスバルブの端部に突設させた細管内に
収容し、この細管を前記回路基板の回路基板面よりも口
金側に位置させたことを特徴とする。

【００１５】請求項５記載の蛍光ランプ装置は、請求項
１ないし４いずれか一記載の蛍光ランプ装置において、
回路の消費電力が全体の消費電力の１５％以下であるこ
とを特徴とする。

【００１６】請求項６記載の照明装置は、器具本体と；
器具本体に装着された請求項１ないし５のいずれか一記
載の蛍光ランプ装置と；を具備していることを特徴とす
る。

【００１７】請求項７記載の照明装置は、請求項４記載
の照明装置において、器具本体が蛍光ランプ装置を包囲
するとともに、一端に開口を有するセードを具備してい
ることを特徴とする。

【００１８】

【作用】請求項１記載の蛍先ランプ装置は、高周波点灯
回路とすることで効率を向上できるとともに、消費電力
を１７Ｗ未満としたので外囲器内の温度を低下できる。
また、しかしながらこの温度低下によりアマルガムとし
て従来のビスマス（Ｂｉ）−インジウム（Ｉｎ）アマル
ガムが不適切になるが、一方、従来知られていたビスマ
ス（Ｂｉ）−インジウム（Ｉｎ）−鉛（Ｐｂ）アマルガ
ムでも外囲器内の温度低下が大きく、最適な効率を示す
ことができないところ、外囲器の内容積を消費電力１ワ
ット当りの容積が従来よりも小さい１８ｃｍ3 以上、２
８ｃｍ3 以下としたので、効率のよい小形化された、か
つ外囲器内の温度が低くなった蛍光ランプ装置が得られ
た。

【００１９】消費電力１ワット当りの外囲器の容積が２
８ｃｍ3 を越えると、外囲器内の温度が低すぎて、従来
のビスマス（Ｂｉ）−インジウム（Ｉｎ）アマルガムは
もちろんのこと、ビスマス（Ｂｉ）−インジウム（Ｉ
ｎ）−鉛（Ｐｂ）アマルガムですら、水銀蒸気圧が最適
値よりも大きく低くなってしまう。また、逆に消費電力
１ワット当りの外囲器の容積が１８ｃｍ3 未満となる
と、外囲器内の温度が高過ぎて、ビスマス（Ｂｉ）−イ
ンジウム（Ｉｎ）−鉛（Ｐｂ）アマルガムの最適条件を
外れてくる。

【００２０】また、消費電力が１７Ｗ以上となると、小
形化が困難になる。

【００２１】さらにアマルガムの組成をビスマス（Ｂ
ｉ）−インジウム（Ｉｎ）−鉛（Ｐｂ）−水銀（Ｈｇ）
とし、各金属の比率は４７．０ｗｔ％≦Ｂｉ≦５９．０
ｗｔ％、１．５ｗｔ％≦Ｉｎ≦４．５ｗｔ％、３５．０
ｗｔ％≦Ｐｂ≦４７．０ｗｔ％および２．５ｗｔ％≦Ｈ
ｇ≦６．０ｗｔ％としたのは、このアマルガム組成が、
従来よりも低い７０℃ないし１００℃で水銀蒸気圧をよ
り適切に維持できるからであり、この数値範囲をはずれ
ると水銀蒸気圧制御が困難となる。

【００２２】請求項２記載の蛍光ランプ装置は、請求項
１記載の蛍光ランプ装置において、アマルガムのビスマ
ス（Ｂｉ）−インジウム（Ｉｎ）−鉛（Ｐｂ）−水銀
（Ｈｇ）の組成比率を、５１．６ｗｔ％≦Ｂｉ≦５３．
６ｗｔ％、１２．６ｗｔ％≦Ｉｎ≦３．２Ｗｔ％、３
９．５ｗｔ％≦Ｐｂ≦４１．５Ｗｔ％および３．６ｗｔ
％≦Ｈｇ≦４．４ｗｔ％としたので、より最適な状態で
蛍光ランプを点灯できる。

【００２３】請求項３記載の蛍光ランプ装置は、請求項
１または２記載の蛍光ランプにおいて、高周波点灯回路
の主要部品が口金および前記蛍光ランプ間に、かつ口金
側に部品実装面を向けた回路基板に装着されて配置さ
れ、蛍光ランプの主要部分が回路基板の反対側に位置し
ているので、外囲器の容積が小さくなったり、回路が高
周波点灯回路になって、熱損失が小さくなったにもかか
わらず、アマルガムの動作温度は、より一層最適効率を
示す温度範囲に制御される。

【００２４】請求項４記載の蛍光ランプ装置は、請求項
１ないし３いずれか一記載の蛍光ランプ装置において、
アマルガムをガラスバルブの端部に突設させた細管内に
収容し、この細管を前記回路基板の回路基板面よりも口
金側に位置させたので、アマルガムの動作温度は、より
一層最適効率を示す温度範囲に制御される。

【００２５】請求項５記載の蛍光ランプ装置は、回路の
消費電力が全体の消費電力の１５％以下であるので、従
来のチョーク安定器に比較して熱損失が小さく、外囲器
内の温度が低減できる。

【００２６】回路の消費電力が全体の消費電力の１５％
を越えると、回路の発熱が大きくなり過ぎ、回路基板よ
りも口金側に位置しているアマルガムの温度が高くなり
やすく、水銀蒸気圧の維持が難しくなる。

【００２７】請求項６記載の照明装置は、請求項１ない
し５の蛍光ランプ装置を器具本体に装着したため、最適
な状態で蛍光ランプを点灯できる。

【００２８】請求項７記載の照明装置は、請求項６記載
の照明装置において、器具本体が蛍光ランプ装置を包囲
するとともに、一端に開口を有するセードを具備してい
るので、蛍光ランプ装置の外囲器内の温度は、極端に上
昇することが少なくなる。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の一実施例の蛍光ランプ装置お
よびこの蛍光ランプ装置を用いた照明装置について図面
を参照して説明する。

【００３０】図１は、蛍光ランプ装置BFL の一部切り欠
き正面図であり、図２は、この蛍光ランプ装置BFL の分
解斜視図である。図１および２に示す蛍光ランプ装置BF
L において、１はカバーで、このカバー１はＰＢＴ樹脂
などの耐熱性合成樹脂にて形成され、このカバー１の一
端には円筒部２が一体に形成されており、この円筒部２
にはエジソンタイプのＥ２６形などのようなねじ込み形
の口金３が被着され、この口金３は円筒部２に形成され
たねじ山にねじ込まれた後、口金３の側面にポンチが打
ち込まれて円筒部２に固定されている。接着剤などによ
り固定してもよい。

【００３１】また、カバー１の他端は仕切盤４により閉
塞され、この仕切盤４はたとえばＰＢＴ樹脂のような耐
熱性合成樹脂によって形成され、ほぼ円形の皿形をなし
ている。さらに、この仕切盤４は、図２に示されるよう
に、立上がり形状の側壁５の上端閉口縁にフランジ部６
が形成されており、このフランジ部６には周方向に離間
して、たとえば４個の係止舌片７が形成されている。そ
して、これら係止舌片７は、フランジ部６に形成したス
リット８により、このフランジ部６を周方向に分断する
ようにして形成されている。このため、これら係止舌片
７は径方向へ弾性変形可能となっている。

【００３２】さらに、カバー１の内面にはこれら係止舌
片７に対応し、これら係止舌片７を係止する係止突起９
が一体に形成されている。すなわち、カバー１と仕切盤
４とを突き合わせると、係止舌片７が弾性変形して係止
突起９を乗り越え、カバー１と仕切盤４とを係止舌片７
と係止突起９との係合により結合する。

【００３３】また、仕切盤４のフランジ部６には固定爪
11が形成されており、仕切盤４の他の位置の底壁から他
の固定爪11が立上がり形成されている。そして、これら
固定爪11には、高周波点灯装置としてのインバータ回路
12のプリント回路基板13が係止されている。

【００３４】さらに、インバータ回路12は、カバー１に
て覆われる空間内に位置して、仕切盤４に取り付けられ
ており、このインバータ回路12は、回路基板13にトラン
ジスタインバー夕を用いた高周波点灯用の回路部品14を
実装して構成されている。

【００３５】また、プリント回路基板13の一端部には、
接続端子15が突設されており、これら接続端子15は回路
部品14に電気的に接続されているものであり、鞍形の蛍
光ランプ21の外部リード線22が巻き付けられて接続され
る。なお、蛍光ランプ21はＵ字形、Ｗ字形などいずれで
もよい。

【００３６】そして、仕切盤４の下面には、保持部とし
てのランプ取付筒部23が一体に形成されている。これら
ランプ取付筒部23には蛍光ランプ21が取り付けられてお
り、この蛍光ランプ21は、消費電力約１３．５Ｗでラン
プ電流は約２８０ｍＡである。なお、明るさとしては６
０Ｗの白熱電球程度である。

【００３７】また、蛍光ランプ21は、内面に図示しない
蛍光発光層が形成され内部に水銀およびアルゴンなどの
希ガスが封入されたガラスバルブ25の両端部26が互いに
接近して並設され、口金３方向に向けて位置されてお
り、これら両端部26の間にＵ字形に屈曲された中央屈曲
部27を有しており、この中央屈曲部27は両端部26と同一
方向を向くように屈曲形成されている。さらに、ガラス
バルブ25の両端部26にはフィラメントコイルの電極28が
封装されており、これら電極28にはそれぞれ補助アマル
ガム29が取り付けられている。そして、これら電極28に
接続された一対の外部リード線22がそれぞれガラスバル
ブ25の端部26から外部に導かれ、接続端子15にたとえば
複数回巻回して接続されている。

【００３８】電極28はトリプルコイルで構成されてい
る。図３は電極28のトリプルコイルの製造工程を説明す
るための一次コイルの一部正面図、図４は電極28のトリ
プルコイルの二次コイルの一部正面図、図５はトリプル
コイルとして構成された電極28の正面図である。

【００３９】この電極28は図３に示すように、６．３Ｍ
Ｇの第１のモリブデンワイヤM1に対して平行に９．０Ｍ
Ｇのメインワイヤ28a を配置するとともに、これら第１
のモリブデンワイヤM1およびメインワイヤ28a に１．８
ＭＧのサブワイヤ28b を０．０８ｍｍピッチで巻回す
る。なお、第１のモリブデンワイヤM1は後で酸に入れて
溶かす。また、単位ＭＧは、長さ２００ｍｍ当たりのｍ
ｇで表される重量を示す。

【００４０】次に、この図３で形成されたコイルを、図
４に示すように、１００ＭＧの第２のモリブデンワイヤ
M2に０．２ｍｍピッチで巻回する。この第２のモリフデ
ンワイヤM2についても後で酸で溶かす。

【００４１】次ぎに上記コイルを直径１．０ｍｍのピア
ノ線に０．７ｍｍピッチに数ターン巻き付ける。そして
ピアノ線を抜き取り、その後、第１のモリブデンワイヤ
M1と第２のモリフデンワイヤM2を酸で溶かし、図５に示
すように、所定長さ当たりのターン数が３で直径１．０
ｍｍでの電極28を形成する。

【００４２】また、この電極28は、周囲温度２５℃の冷
抵抗値が２．６Ωに設定されている。

【００４３】さらに、ガラスバルブ25の両端部26には細
管31が突出されており、これら細管31の少なくとも一方
には点灯中の水銀蒸気圧を制御するアマルガム32が収容
されている。

【００４４】アマルガム32は、ビスマス（Ｂｉ）−イン
ジウム（Ｉｎ）−鉛（Ｐｂ）−水銀（Ｈｇ）にて構成さ
れ、各金属の比率は４７．０ｗｔ％≦Ｂｉ≦５９．０ｗ
ｔ％、１．５ｗｔ％≦Ｉｎ≦４．５ｗｔ％、３５．０ｗ
ｔ％≦Ｐｂ≦４７．０ｗｔ％および２．５ｗｔ％≦Ｈｇ
≦６．０ｗｔ％であり、好ましくは、５０．６ｗｔ％≦
Ｂｉ≦５２．６ｗｔ％、２．６ｗｔ％≦Ｉｎ≦３．２ｗ
ｔ％、３９．５ｗｔ％≦Ｐｂ≦４１．５ｗｔ％および
３．６ｗｔ％≦Ｈｇ≦４．４ｗｔ％である。

【００４５】また、電極28の近傍の、内部リード線には
補助アマルガム29が抵抗溶接されている。補助アマルガ
ム29は、ニッケル板の表面にＩｎ金属を蒸着したものを
蛍光ランプ21に設置したものであり、Ｉｎ金属が蛍光ラ
ンプ21内の水銀を吸収してアマルガム化している。アマ
ルガム32は、回路基板13よりも口金３側に位置してい
る。

【００４６】蛍光ランプ21は、両端部26が上切盤４に形
成されたランプ取付筒部23に、仕切盤４の下から差し込
まれ、これら端部26とランプ取付筒部23との間に充填さ
れたシリコーン系などの熱硬化性接着剤33によって仕切
盤４に固定されている。また、蛍光ランプ21の中央屈曲
部27は、シリコーン系などの熱硬化性接着剤34によって
仕切盤４の下面に接合されている。このため、蛍光ラン
プ21は、両端部26と中央屈曲部27の合計３箇所により仕
切盤４に固定されている。

【００４７】蛍光ランプ21は、たとえば外囲器の一部を
構成するガラス製のグローブ35により覆われており、ガ
ラス製のグローブ35は上端が開口したカップ形状をなし
ている。なお、グローブ35は、透明または光拡散性の合
成樹脂もしくはガラスからなり、このグローブ35は上端
開口部を若干径を小さくしてストレート形の首部36を有
してもよい。さらに、この首部36の開口端部には、全周
に亘り連続して肉溜まり部37が形成され、この肉溜まり
部37は、グローブ35の上端閉口部を加熱して軟化させる
ことにより溶融した肉が集まって肉溜まりとなったもの
である。なお、カバー１とグローブ35とで外囲器が構成
されている。

【００４８】カバー１、口金３およびグローブ35からな
る外囲器の容積は、消費電力１ワット当りの容積が１８
ｃｍ3 以上、２８ｃｍ3 以下になっている。特にこの実
施例では全体の消費電力が約１５Ｗであるのに対し、容
積３３０ｃｍ3 である。従って、消費電力１ワット当り
の容積は、２２ｃｍ3 である。この実施例ではグローブ
３５は筒形であるのに対し、球形では容積４１０ｃｍ3
（消費電力１ワット当りの容積は、約２７ｃｍ3 ）であ
る。従来のビスマス（Ｂｉ）−インジウム（Ｉｎ）アマ
ルガムを使用し、筒形グローブを有する蛍光ランプ装置
の場合、消費電力１７Ｗ、容積５００ｃｍ3 であった。

【００４９】グローブ35の首部36は、図１に示すよう
に、カバー１の内面と仕切壁４の立上がり側壁５との間
に形成されたリング形状の隙間に差し込まれるようにな
っており、このグローブ35はシリコーン系などの熱硬化
性接着剤41によってカバー１の内面および仕切盤４の立
上がり側壁５の両者に接合されている。なお、熱硬化性
接着剤41は、カバー１の内面または仕切盤４の立上がり
側壁５の少なくとも一方に接合するようにすればよい。

【００５０】なお、この熱硬化性接着剤41は、たとえば
シリコーン系が使用されており、硬化時点の硬度は２０
以上、５０以下であり、シリコーン系の場合には、シリ
コーンに混合される硬化剤の混合割合を調整することに
より、硬度の変更が可能である。硬度が２０未満だと固
定強度が弱く、また５０を超えると硬化時の接着剤41の
歪みによりグローブ３５に応力がかかり、グローブ３５
が破損するおそれがある。

【００５１】次に蛍光ランプ装置の組立の順序を説明す
る。まず、仕切盤４の上面に、予め高周波点灯の回路部
品14が実装されたプリント回路基板13を固定爪11を介し
て係止する。また、この仕切盤４の下面に蛍光ランプ21
を固定し、この蛍光ランプ21は、端部26を仕切盤４に形
成したランプ取付筒部23に差し込み、これらガラスバル
ブ25の端部26とランプ取付筒部23を熱硬化性接着剤33に
より固定する。また、ガラスバルブ25の中央屈曲部27
を、熱硬化性接着剤33によって仕切盤４の下面に接合す
る。このようにすれば、蛍光ランプ21はガラスバルブ25
の端部26がランプ取付筒部23に挿入された状態で熱硬化
性接着剤33にて固定されるとともに、中央屈曲部27が熱
硬化性接着剤34により仕切盤４の下面に接合されるの
で、合計３箇所により仕切盤４に固定される。

【００５２】この状態で、仕切盤４をカバー１に取り付
ける。この作業は、仕切盤４のフランジ部６に形成した
係止舌片７をカバー１に形成した係止突起９を乗り越え
させ、係止舌片７が弾性変形して係止突起８に係止し、
カバー１と仕切盤４とが結合される。

【００５３】次に、インバータ回路12と口金３とを電気
的に接続し、この口金３を力バー１の円筒部２に固定す
る。

【００５４】このような組み付けが終わると、仕切盤４
の立上がり側壁５の外周面と、カバー１の閉口部内直と
の間に、熱硬化性接着剤41を充填する。この熱硬化性接
着剤41は仕切盤４とカバー１を接合するようになるか
ら、仕切盤４はカバー１に接着され、抜け出しが防止さ
れる。そして、この熱硬化性接着剤41が未だ硬化しない
うちに、蛍光ランプ21にグローブ35を被せ、このグロー
ブ35の開口端部を仕切盤４の立上がり側壁５の外周面と
カバー１の開口部内面との間に差し込み、ここに充填さ
れている熱硬化性接着剤41の中に埋め込む。すると、熱
硬化性接着剤41は、グローブ35の首部36の内面および外
面に亘って接着し、この状態で熱硬化性接着剤41の乾燥
を持つ。

【００５５】そして、熱硬化性接着剤41が乾燥すると、
グローブ35はこの熱硬化性接着剤41を介して仕切盤４の
立上がり側壁５およびカバー１の開口部内面に接合され
る。以上のように構成された蛍光ランプ装置は、カバー
１、口金３およびグローブ35からなる外囲器の容積が、
消費電力１ワット当り１８ｃｍ3 以上、２８ｃｍ3以下
になっているので、外囲器内の温度、特にアマルカム32
の設置されている細管31の管壁温度が約９０℃と低くな
る。すなわち従来のビスマス（Ｂｉ）−インジウム（Ｉ
ｎ）アマルガムを使用し、消費電力１７Ｗ、外囲器容積
が５９０ｃｍ3 の筒形グローブを有する蛍光ランプ装置
の場合の約１００℃から１２０℃に対して低くなる。こ
の結果、使用するアマルガムとしては、従来のビスマス
（Ｂｉ）−インジウム（Ｉｎ）アマルガムよりもビスマ
ス（Ｂｉ）−インジウム（Ｉｎ）−鉛（Ｐｂ）アマルガ
ムが適切となる。このため、従来のビスマス（Ｂｉ）−
インジウム（Ｉｎ）アマルガムに代わってビスマス（Ｂ
ｉ）−インジウム（Ｉｎ）−鉛（Ｐｂ）アマルガムが使
用でき、その結果、本蛍光ランプ装置を効率よく点灯で
きる。

【００５６】消費電力１ワット当りの外囲器の容積が２
８ｃｍ3 を越えると、外囲器内の温度が低過ぎて、従来
のビスマス（Ｂｉ）−インジウム（Ｉｎ）アマルガムは
もちろんのこと、ビスマス（Ｂｉ）−インジウム（Ｉ
ｎ）−鉛（Ｐｂ）アマルガムですら、水銀蒸気圧が最適
値よりも低くなってしまう。また、逆に消費電力１ワッ
ト当りの外囲器の容積が１８ｃｍ3 未満となると、温度
が高くなり、ビスマス（Ｂｉ）−インジウム（Ｉｎ）−
鉛（Ｐｂ）アマルガムの最適条件を外れてくる。

【００５７】図６はアマルガムの水銀蒸気圧の温度特性
図である。温度が８０℃ないし９０℃前後にあっては、
管内の水銀蒸気圧は、ビスマス（Ｂｉ）−インジウム
（Ｉｎ）−鉛（Ｐｂ）アマルガムの方が従来のビスマス
（Ｂｉ）−インジウム（Ｉｎ）アマルガムよりも最適値
に近い値を示している。

【００５８】また、細管31の管壁温度が低下するのと同
様に、カバー１の内部の温度も低下するので、グレード
の低い安価な部品を使用しても回路部品の信頼性を低下
させずにすみ、製造コストを低減できる。

【００５９】また、この蛍光ランプ装置は、全体の消費
電力が１５Ｗに対し、回路部分の消費電力は約１．５Ｗ
である。この実施例のように回路の消費電力が全体の消
費電力の１５％以下が好ましい。回路の消費電力が全体
の消費電力の１５％を越えると、回路の発熱が大きくな
り過ぎ、カバー内の温度が上昇し過ぎる。この結果、回
路基板よりも口金側に位置しているアマルガムの温度が
高くなり、水銀蒸気圧の維持が難しくなる。

【００６０】なお、インバータ回路12を用いて蛍光ラン
プ21を点灯させると管壁負荷の上昇による透過紫外線量
が増大して、これが退色の原因として無視できなくな
る。このため、この実施例ではグローブ35の内面には図
示しない紫外線吸収性の拡散膜が形成されている。この
拡散膜はたとえば蛍光ランプから放射される紫外線を吸
収する酸化チタンや酸化亜鉛などのような紫外線吸収微
粒子金属酸化物を含有している。紫外線吸収微粒子金属
酸化物は、平均粒径が１μｍ未満としており、このた
め、直線透過率が高くなり、可視光拡散効果が小さくな
るとともに、揮発成分が付着してより直線透過率が高く
なり内部が透けてしまう。このため、可視光散乱用に平
均粒径１μｍ以上の無機微粒子を混入してある。さら
に、単に平均粒径を大きくするのみでは、膜肌が悪化し
て陰を作ってしまうので、平均粒子径が１μｍ未満のも
のを３０％以上含むとともに、平均粒子径が１μｍ以上
のものを３０％以上含み、粒子径の分布を広く分散させ
てもよい。

【００６１】なお、グローブ35内をコーティングするに
際しては、表１に示すような材料を混合すればよい。

【００６２】

【表１】このように、グローブ35の拡散膜内に紫外線吸収剤を混
入することにより、外部に放射されていた３６５ｎｍ近
傍の紫外線を吸収できる。外部に放射される紫外線のス
ペクトルを図７および８に示す。ここで図７は従来のグ
ローブを透過する紫外線スペクトル分布特性図を示し、
図８は、本発明のグローブ35の拡散膜内に紫外線吸収剤
を混入した蛍光ランプ装置のグローブを透過する紫外線
スペクトル分布特性図を示す。このように、グローブ35
の拡散膜内に紫外線吸収剤を混入した蛍光ランプ装置は
紫外線透過量を減少させて可視光線を中心に照射するこ
とができる。

【００６３】図９は、上記蛍光ランプ装置を装着した照
明装置の斜視図である。図９に示すように、蛍光ランプ
装置BFL は、白熱電球を取り付けるエジソンソケットを
有する照明器具61に取り付けられている。この照明器具
61は、下面解放形のセード62を有している。密閉形で
は、セード62内の温度が高くなり、蛍光ランプ装置の外
囲器内の温度も高くなり過ぎて、適切な動作が得られな
いおそれがある。

【００６４】なお、上記実施例の蛍光ランプ装置は、高
周波点灯回路を採用しているので、従来のチョーク安定
器よりも温度的に弱い部品を使用している。このため寿
命末期に、異常放電が継続して発火事故が起こらないよ
うな構成を備えており、これを図１０を参照して説明す
る。

【００６５】図１０は、上記実施例の蛍光ランプ装置の
回路構成図である。この回路は商用交流電源Ｅの両端に
ヒューズF1を介してコンデンサC1を接続し、このコンデ
ンサC1の両端子間にインダクタL1を介して全波整流器51
の入力端子を接続する。そして、この全波整流器5lの出
力端子間に、電解コンデンサC2を接続し、この電解コン
デンサC2の両端子間に電界効果トランジスタQIのドレイ
ン、ソース、および、電界効果トランジスタQ2のドレイ
ン、ソースを接続する。さらに、電界効果トランジスタ
Q1のソースおよび電界効果トランジスタQ2のドレイン間
に、可飽和電流トランスCTの入力巻線CT1 の一端を接続
する。

【００６６】また、電界効果トランジスタQ1のゲート、
ソース間に可飽和電流トランスCTの制御巻線CT2 を接続
し、電界効果トランジスタQ2のゲート、ソース間に可飽
和電流トランスCTの制御巻線CT3 を接続する。さらに、
電界効果トランジスタQ2のゲート、ソース間にツェナダ
イオードZD1 およびツェナダイオードZD2 を逆特性で接
続した直列回路と、抵抗R1およびコンデンサC3の直列回
路とを並列に接続する。

【００６７】さらに、電界効果トランジスタQ2のゲート
に抵抗R2およびトリガ素子Q3の直列回路を接続し、抵抗
R2およびトリガ素子Q3の接続点と、全波整流器５ｌの負
極との問にコンデンサC4を接続する。また、ヒューズF2
および電界効果トランジスタQIのソース間に抵抗R3を接
続し、抵抗R2および抵抗R3の問にダイオードD1を接続す
る。

【００６８】そして、可飽和電流トランスCTは、０．６
４ｍＨの共振用のチョークコイルL2および３３３μＦの
直流カット用のコンデンサC4を介して端子ａが接続さ
れ、全波整流器5lの負極には端子ｂが桜給され、端子ａ
および端子ｂにはそれぞれ電極28の一端が接続されてい
る。また、１２３μＦの共振用コンデンサC5の両端には
端子ｃおよび端子ｄが接続され、これら端子ｃおよび端
子ｄには電極28の他端が接続されている。

【００６９】なお、端子ａおよび端子ｃ間と、端子ｂお
よび端子ｄ間の電極２８の冷抵抗値は２Ω〜４Ωに設定
される。また、端子ａおよび端子ｃ間と、端子ｂおよび
端子ｄ間を抵抗値が５Ωで短絡すると、端子ａおよび端
子ｂ間に２６０Ｖ以上の電圧が生ずる。

【００７０】次に蛍光ランプ21の点灯動作について図１
０を参照して説明する。まず、商用交流電源Ｅの交流電
圧を全波整流器5lで全波整流し、電界効果トランジスタ
Q2で平滑し、コンデンサC4を充電してコンデンサC4が所
定電圧値以上になるとトリガ素子Q3をオンし、このトリ
ガ素子Q3のオン動作によりコンデンサC3を充電し、コン
デンサC3の電圧を上昇させることにより電界効果トラン
ジスタQ2のゲートに電圧を印加して、電界効果トランジ
スタQ2をオンする。そして、可飽和電流トランスCTの飽
和に従い、制御巻線CT2 および制御巻線CT3 で電界効果
トランジスタQIのゲートおよび電界効果トランジスタQ2
のゲートに交互に電圧を印加し、高周波交流を発生させ
て蛍光ランプ21を始動、点灯させ、すなわち電極28問で
４０Ｖ程度のアーク放電を行なわせるとともに、電極28
を常時予熱する。

【００７１】そして、たとえば寿命末期などになり、い
ずれかの電極28のエミッタが消耗すると、電極28間で１
００Ｖ程度の片側グロ−放電が生じ、イオンの衝撃が大
きくなりエミッタが消耗した側の電極28が加熱して焼損
して断線し、端子ａおよび端子ｃ間、あるいは、端子ｂ
および端子ｄ間が開放されて、チョークコイルし２およ
び共振用コンデンサC5が開放されるため共振が停止し、
インバータ回路ｌ２が発振を停止する。

【００７２】なお、電極28にエンドグローが生じた状態
で、端子ａおよび端子ｂ間は実効電圧値で約２７０Ｖ
で、電極28の実効電圧値は１２Ｖで、実効電流値は２Ａ
である。すなわち、両側の電極28にエミッタが塗布され
ている場合には、確実にアーク放電に移行できる。

【００７３】したがって、蛍光ランプ21の寿命末期時に
電極28間でグロー放電をし続けることがなくなり、電極
28の周辺が必要以上に温度上昇することを防止できるの
で、蛍光ランプ12のガラスバルブ25の端部26を保持する
ランプ取付筒部23が焼損するおそれを防止できる。

【００７４】なお、インバータ回路12の出力を上昇させ
るため、電極28の抵抗値を減少させることも考えられる
が、電極28の全長を短くするとエミッタの保持量が減少
するので好ましくない。また、ＭＧが極端に小さいとス
ポット温度が異常上昇してエミッタの蒸発が早まり短寿
命となり、反対に、ＭＧが極端に大きいとスポットが杉
成されにくくスパッタにより短寿命となる。

【００７５】ここで、表２に示すように、実験によれ
ば、メインワイヤ28a が６ＭＧ以下の場合には電極28の
抵抗が上がり、端子ａおよび端子ｂ間に印加される電圧
が低下されるためグロ−放電せず、２つの電極28は通電
加熱されつづけ、ランプ取付筒部23が熱損傷する。一
方、メインワイヤ28a が１４ＭＧ以上の場合には断線す
るまでの時間が長すぎてランプ収付筒部23が熱損傷する
おそれがある。したがって、メインワイヤ28aは８ＭＧ
以上１２ＭＧ以下が好ましいと考えられる。

【００７６】

【表２】

【００７７】

【発明の効果】請求項１および請求項２記載の蛍先ラン
プ装置によれば、高周波点灯回路とすることで効率を向
上できるとともに、消費電力を１７Ｗ未満かつ外囲器の
内容積を消費電力１ワット当りの容積が従来よりも小さ
い１８ｃｍ3 以上、２８ｃｍ3以下とし、これに適切な
ビスマス（Ｂｉ）−インジウム（Ｉｎ）−鉛（Ｐｂ）−
水銀（Ｈｇ）アマルガムを組み合わせたので、効率のよ
い小形化された蛍光ランプ装置が得られた。また、外囲
器内の温度が低くなったので、使用部品のグレードを下
げて安価に製造できる。

【００７８】請求項３および４記載の蛍光ランプ装置に
よれば、アマルガムの設置場所は適切であり、請求項１
または請求項２記載の発明の効果が確実に得られる。

【００７９】請求項５記載の蛍光ランプ装置によれば、
請求項１ないし４の発明の効果に加え、回路の消費電力
が全体の消費電力の１５％以下であるので、外囲器内の
温度上昇を抑制できる。

【００８０】請求項６記載の照明装置によれば、従来の
電球用照明器具をそのまま使用できる。

【００８１】請求項７記載の照明装置によれば、請求項
６記載の発明の効果に加え、器具本体が蛍光ランプ装置
を包囲するとともに、一端に開口を有するセードを具備
しているので、蛍光ランプ装置の外囲器内の温度を低減
でき、信頼性を損なうおそれが低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の蛍光ランプ装置の一実施例を示す一部
切り欠き正面図である。

【図２】図１の蛍光ランプ装置のグローブを除いた分解
斜視図である。

【図３】図１の蛍光ランプ装置に使用される蛍光ランプ
の電極の製造過程の一部正面図である。

【図４】図１の蛍光ランプ装置に使用される蛍光ランプ
の電極の次の製造過程における一部正面図である。

【図５】図１の蛍光ランプ装置に使用される蛍光ランプ
の電極の正面図である。

【図６】図１の蛍光ランプ装置に使用されるアマルガム
の蒸気圧特性図である。

【図７】図１の蛍光ランプ装置のグローブに紫外線吸収
剤を含まない場合の分光特性図である。

【図８】図１の蛍光ランプ装置のグローブに紫外線吸収
剤を含む場合の分光特性図である。

【図９】図１の蛍光ランプ装置が装着された照明装置の
斜視図である。

【図１０】図１の蛍光ランプ装置に使用されるインバー
タ回路の回路構成図である。

【図１１】従来の蛍光ランプ装置の部切り欠き正面図で
ある。

【図１２】図１１の蛍光ランプ装置に収容されている蛍
光ランプの端部の断面図である。

【符号の説明】

３…口金、１２…高周波点灯装置としてのインバ
ータ回路１３…回路基板、１４…回路部品、２１…
蛍光ランプ２５…ガラスバルブ、２６…端部、２８…
電極３１…細管、３２…アマルガム、３５…グ
ローブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】口金を有し、少なくとも一部が透光性で、
消費電力１ワット当りの容積が１８ｃｍ3 以上、２８ｃ
ｍ3 以下の外囲器と；この外周器内に収容され、端部が
前記口金方向に位置し気密な放電空間を形成する曲管形
のガラスバルブ、このガラスバルブの両端に封着された
一対の電極、前記ガラスバルブの内側に被着された蛍光
発光層、前記ガラスバルブ内に封入された水銀および希
ガス、前記ガラスバルブ内に封入されビスマス（Ｂ
ｉ）−インジウム（Ｉｎ）−鉛（Ｐｂ）−水銀（Ｈｇ）
にて構成されて各金属の比率は４７．０ｗｔ％≦Ｂｉ≦
５９．０ｗｔ％．１．５ｗｔ％≦Ｉｎ≦４．５ｗｔ％，
３５．０ｗｔ％≦Ｐｂ≦４７．０ｗｔ％および２．５ｗ
ｔ％≦Ｈｇ≦６．０ｗｔ％であるアマルガムを有する蛍
光ランプと；前記外囲器内に配置され、全体の消費電力
が１７Ｗ未満で前記蛍光ランプを点灯する高周波点灯回
路と；を具備していることを特徴とする蛍光ランプ装
置。
【請求項２】ビスマス（Ｂｉ）−インジウム（Ｉｎ）−
鉛（Ｐｂ）−水銀（Ｈｇ）の比率は、５１．６ｗｔ％≦
Ｂｉ≦５３．６ｗｔ％、２．６ｗｔ％≦Ｉｎ≦３．２ｗ
ｔ％、３９．５ｗｔ％≦Ｐｂ≦４１．５ｗｔ％および
３．６ｗｔ％≦Ｈｇ≦４．４ｗｔ％であることを特徴と
する請求項１記載の蛍光ランプ装置。
【請求項３】高周波点灯回路は、その主要部品が口金お
よび前記蛍光ランプ間に、かつ口金側に部品実装面を向
けた回路基板に装着されて配置され、蛍光ランプの主要
部分が回路基板の反対側に位置していることを特徴とす
る請求項１または２記載の蛍光ランプ装置。
【請求項４】アマルガムをガラスバルブの端部に突設さ
せた細管内に収容し、この細管を前記回路基板の回路基
板面よりも口金側に位置させたことを特徴とする請求項
１ないし３いずれか一記載の蛍光ランプ装置。
【請求項５】回路の消費電力は、全体の消費電力の１５
％以下であることを特徴とする請求項１ないし４いずれ
か一記載の蛍光ランプ装置。
【請求項６】器具本体と；器具本体に装着された請求項
１ないし５のいずれか一記載の蛍光ランプ装置と；を具
備していることを特徴とする照明装置。
【請求項７】器具本体は、蛍光ランプ装置を包囲すると
ともに、一端に開口を有するセードを具備していること
を特徴とする請求項６記載の照明装置。