JPH11162402A - 電球形蛍光灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電球形蛍光灯の始動時の電極の熱によって放
出される補助アマルガムの水銀蒸気を速やかに蛍光管内
へ移動させることによって光束立ち上がりを向上させ、
外観上の商品価値の低下を防止するとともに、いかなる
形状の蛍光管にも容易に設置可能な補助アマルガム構造
を有する電球形蛍光灯を得る。 【解決手段】 蛍光管１と、点灯回路３と、点灯回路３
を内蔵したケース４と、蛍光管１を覆うグローブ５と、
主アマルガム８と、補助アマルガム９とを備え、ケース
４とグローブ５とを用いて外囲器６が構成されている電
球形蛍光灯において、蛍光管１の管端部１６から補助ア
マルガム９までの距離が、蛍光管１の管端部１６から電
極１２までの距離よりも大きく、補助アマルガム９と電
極１２との距離が２〜２０ｍｍであるように構成された
電球形蛍光灯とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電球形蛍光灯に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来技術に係る電球形蛍光灯は、高温時
の発光効率の低下を防ぐために、主アマルガムを用いて
管内の水銀蒸気圧を適正化している。しかしながら、こ
の構成は、主アマルガムの水銀蒸気圧が純水銀の蒸気圧
よりも低いという特性を利用しているため、始動時の低
温状態では水銀蒸気圧が低すぎることにより、光束の立
上りが悪く、定常状態に達するまでに時間を要するとい
う問題があった。

【０００３】この問題を解決するための技術としては、
始動時に一時的に水銀を放出する補助アマルガムを蛍光
灯内に設け、この構成によって光束立上り特性を改善す
る技術があげられる。この種の技術は、例えば、実開昭
６３−３８２５２号公報、実公平４−４７８９５号公報
等に開示されている。

【０００４】図５は、従来技術に係る補助アマルガムを
有する電球形蛍光灯の概略構成図を示したものである。
この図５に示された電球形蛍光灯は、ケース５１とグロ
ーブ５２とからなる外囲器５３と、グローブ５２内に設
けられた蛍光管５４等とを用いて構成されている。蛍光
管５４の内面には蛍光体被膜５５が形成されており、蛍
光管５４の管端部５６近傍には、主アマルガム５７、補
助アマルガム５８、内部導入線５９、マウント６０およ
び電極６１等が設けられている。この従来技術におい
て、補助アマルガム５８は、マウント６０に設けられて
いる内部導入線５９の先端に取り付けられた電極６１
と、マウント６０のフレア部６３との間に設けられてい
る。

【０００５】この従来技術に係る電球形蛍光灯によれ
ば、始動時に一時的に水銀を放出する補助アマルガム５
８を、蛍光管端部５６近傍で電極６１を支えている内部
導入線５９に接続して、光束立ち上がり特性を改善して
いる。すなわち、この補助アマルガム５８は、始動時に
おける電極６１の熱を受けて水銀を管内に放出すること
により、光束の立ち上がりを改善しようとするものであ
る。

【０００６】図６は、従来技術に係る補助アマルガムを
有する蛍光灯の概略構成図を示したものである。そし
て、図７は、図６のVII部の拡大断面図を示したもので
ある。この図６および図７に示された蛍光灯は、屈曲形
の蛍光管８４と、この蛍光管８４の両端に設けられてい
る電極部９１と、ダミーステム８３と、主アマルガム８
７と、補助アマルガム８８等とを用いて構成されてい
る。蛍光管８４の内面には蛍光体被膜８５が形成されて
いる。

【０００７】この従来技術に係る蛍光灯においては、屈
曲形の蛍光管８４の途中、すなわち放電路の途中に補助
アマルガム８８が設けられている。そして、この放電路
途中の補助アマルガム８８が、蛍光灯の始動時アークの
熱を受けて水銀蒸気を蛍光管８４内に放出することによ
り、光束の立ち上がりを改善している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術においては、以下のような問題があった。図５
に示された従来技術に係る電球形蛍光灯においては、補
助アマルガム５８が、電極６１よりも蛍光管５４の菅端
部５６側に設けられているため、補助アマルガム５８か
ら放出された水銀蒸気は、電極６１部付近を通って蛍光
管内に移動しなければならない。しかし、水銀蒸気は温
度の低い方へと移動する性質を持っているため、高温と
なる電極６１部付近を通ることは困難である。したがっ
て、電極６１の熱によって放出される補助アマルガム５
８の水銀蒸気は、蛍光管端部５６側への移動をはじめて
しまう。そうすると、光束の立ち上がりが遅くなるばか
りでなく、過剰となった水銀蒸気が蛍光管の菅端部に水
銀黒化として現れ、商品価値を低下させてしまう。

【０００９】また、図６および図７に示された従来技術
に係る蛍光灯においては、放電路の途中に補助アマルガ
ム８８が設けられているため、始動時アークの熱のみし
か受けることができず、電極部９１からの熱を受けるこ
とができない。したがって、補助アマルガム８８の温度
上昇が遅くなり、充分な光束立ち上がりの改善効果を得
ることができない。また、放電路の途中に補助アマルガ
ム８８を設けるためには、補助アマルガム８８を支持す
るためのマウント（ダミーステム８３等）が必要である
ので、１本のバルブを屈曲させた蛍光管等への設置は非
常に困難である。つまり、この従来技術に係る蛍光灯の
製造は非常に困難であるので、量産化は難しい。

【００１０】そこで、本発明は、このような課題を解決
するためになされたもので、始動時の電極の熱によって
放出される補助アマルガムの水銀蒸気を速やかに蛍光管
内へ移動させることによって光束の立ち上がりを向上さ
せ、外観上の商品価値の低下を防止するとともに、いか
なる形状の蛍光管にも容易に設置可能な補助アマルガム
構造を有する電球形蛍光灯を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、蛍光管と、前記蛍光管を点灯させるための
点灯回路と、前記点灯回路を内蔵したケースと、前記蛍
光管の少なくとも一端に、電極よりも管端部側に位置し
て定常点灯時での管内水銀蒸気圧を制御する主アマルガ
ムと、前記電極の近傍に位置して始動時に水銀を放出す
る補助アマルガムとを備えた電球形蛍光灯において、前
記蛍光管の管端部から前記補助アマルガムまでの距離
が、前記蛍光管の管端部から前記電極までの距離よりも
大きく、前記補助アマルガムと前記電極との距離が２〜
２０ｍｍである構成を有する。

【００１２】本発明に係る電球形蛍光灯によれば、前記
補助アマルガムは、前記蛍光管に設けられている前記電
極よりも前記蛍光管の中央部側（前記電極から見て、前
記蛍光管の管端部の反対側）で、かつ電極近傍に設けら
れている。したがって、前記電極の熱により前記補助ア
マルガムから放出された水銀蒸気は、前記電極部付近を
通ることなく蛍光管内へ速やかに移動することができ
る。その結果、電球形蛍光灯の光束立ち上がりが良好と
なり、さらに蛍光管の管端部で水銀蒸気が過剰となるこ
とが無くなるので、水銀黒化も防止できる。また、前記
電極と前記補助アマルガムとの距離が２０ｍｍを越える
場合には、前記蛍光管の製造過程において、前記マウン
トを前記蛍光管に挿入するときに前記支持棒が少しでも
傾くと、前記支持棒が前記蛍光管内面の蛍光体を削り、
外観を著しく損ねてしまう場合がある。また、前記電極
と前記補助アマルガムとの距離が２ｍｍ未満の場合に
は、前記補助アマルガムが前記電極の熱を受けすぎて寿
命まで効果が持続されなかったり、あるいは、前記補助
アマルガムのインジウム等が前記電極にスパッタされ前
記電極の熱電子が飛ばなくなり寿命が短くなる場合があ
る。そこで、本発明においては、以上のことを考慮し
て、前記補助アマルガムと前記電極との距離を２ｍｍ以
上２０ｍｍ以下に定めている。

【００１３】また、本発明に係る電球形蛍光灯において
は、前記電極が、内部導入線を介してマウントのフレア
部に接続されており、前記補助アマルガムが、支持棒を
介して前記マウントの前記フレア部に接続されているこ
とが好ましい。

【００１４】この好ましい例によれば、前記補助アマル
ガムは、前記電極近傍に前記支持棒を介して設けられて
いるので、２本以上のバルブをブリッジ等で１つの放電
路を形成したランプだけでなく、例えばダブルＵ形のよ
うな１本のバルブを屈曲させたランプに設置することも
容易に可能である。つまり、いかなる形状のランプにも
容易に製造ができる電球形蛍光灯を提供することができ
る。

【００１５】また、本発明に係る電球形蛍光灯において
は、前記電極が、内部導入線を介してマウントのフレア
部に接続されており、前記補助アマルガムが、支持棒を
介して前記内部導入線に接続されていることが好まし
い。

【００１６】この好ましい例によれば、前記補助アマル
ガムを支えている前記支持棒が、前記内部導入線に直接
接続されているので、始動時の前記電極からの熱が、前
記内部導入線および前記支持棒を介して、前記補助アマ
ルガムに直接的に伝導することとなる。そうすると、前
記補助アマルガムは、始動時における前記電極からの熱
を効率的に受けることができるので、それに伴って、前
記補助アマルガムの温度上昇も速くなる。したがって、
前記補助アマルガムの温度上昇が速くなれば、前記補助
アマルガムからの水銀蒸気も速く拡散するので、電球形
蛍光灯の光束の立ち上がりが良好となる。

【００１７】また、本発明に係る電球形蛍光灯において
は、前記補助アマルガムが、放電中のアーク内に位置す
るように設けられていることが好ましい。この好ましい
例によれば、前記補助アマルガムは、前記蛍光管に設け
られている前記電極よりも前記蛍光管の中央部側（前記
電極から見て、前記蛍光管の管端部の反対側）で、かつ
放電中アーク内に位置するように設けられている。その
ため、前記補助アマルガムは始動時の前記電極の熱ばか
りでなく、アークの熱も受けることが可能となるので、
前記補助アマルガムの温度上昇は加速する。したがっ
て、それらの熱により前記補助アマルガムから放出され
た水銀蒸気は、前記電極部付近を通ることなく、前記蛍
光管内へ速やかに移動することができる。その結果、電
球形蛍光灯の光束立ち上がりが良くなり、さらに蛍光管
の管端部で水銀蒸気が過剰になることが無くなり、水銀
黒化も防止できる

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
等に基づいて説明する。 （第一の実施形態）図１および図２に示す本発明の第一
の実施形態に係る電球形蛍光灯は、ケース４の一端側頂
部に口金７が装着されているとともに、ケース４の他端
側開口部には、グローブ５が装着されており、ケース４
とグローブ５とによって外囲器６が構成されている。外
囲器６内には、蛍光管１と、この蛍光管１を点灯するた
めの点灯回路３が収容されている。本実施形態において
は、ダブルＵ型の蛍光管１が用いられている。蛍光管１
の両端部１５は、ホルダ２によって保持されており、こ
の蛍光管１の内面には、蛍光体被膜１７が被着されてい
る。また、蛍光管１の両端部１５には、電極１２よりも
管端部１６側に位置して、定常点灯時での管内水銀蒸気
圧を制御する主アマルガム８が設けられている。電極１
２は、タングステン製のフィラメントコイルからなり、
内部導入線１１の先端に架設され保持されている。そし
て、始動時に水銀を放出する補助アマルガム９は、支持
棒１０を介してマウント１３のフレア部１４に接続され
ている。このとき、補助アマルガム９は、蛍光管１の両
端部１５の電極１２よりも蛍光管１の中央部側（電極１
２から見て、管端部１６の反対側）に設けられている。

【００１９】ここで、主アマルガム８としては、例え
ば、ビスマス６９．３重量％、インジウム２８．５重量
％、水銀３．５重量％の組成を有しているものがあげら
れる。また、補助アマルガム９は、例えば、ステンレス
メッシュ等の金属メッシュの基体上にインジウムをメッ
キしたものがあげられる。

【００２０】以上のように構成された電球形蛍光灯を始
動させると、蛍光管１の両端部１５の電極１２よりも蛍
光管１の中央部側に設けられた補助アマルガム９は、電
極１２の熱を受けて水銀蒸気となる。水銀蒸気は温度の
低い方へと移動する性質を持っているので、補助アマル
ガム９から発せられる水銀蒸気は、高温となる電極１２
とは反対側の蛍光管１中央部側へと移動する。その結
果、光束の立ち上がりが速やかに行われることとなる。

【００２１】ここで、本発明の第一の実施形態に係る電
球形蛍光灯（以下、「第一の本発明品」という）と、図
５を用いて説明した従来技術に係る電球形蛍光灯（以
下、「第一の従来品」という）と、図６および図７を用
いて説明した従来技術に係る蛍光灯（以下、「第二の従
来品」という）とを制作し、それぞれの光束立ち上がり
特性の測定を行った。電極近傍の補助アマルガムと電極
との距離は、第一の本発明品、第一の従来品および第二
の従来品のすべてについて５ｍｍとした。測定条件は、
周囲温度を２５℃、入力電圧を１００Ｖとした。

【００２２】図４は、以上のようにして行った光束立ち
上がり特性の測定結果を示したものである。この図４に
おいては、横軸に点灯時間（秒）をとり、縦軸に相対光
束（％）をとって、各蛍光灯についての測定結果をあら
わしている。第一の本発明品の測定結果が曲線Ａ、第一
の従来品の測定結果が曲線Ｂ、第二の従来品の測定結果
が曲線Ｃであらわされている。ここで、図４に示されて
いる相対光束（％）は、安定時の蛍光灯の光束値を基準
（１００％）として、各点灯時間における蛍光灯の光束
値を相対的にあらわしたものである。

【００２３】この図４から明らかなように、第一の本発
明品（曲線Ａ）の光束の立ち上がりは、第一の従来品
（曲線Ｂ）と比較すると、点灯１０秒後における相対光
束値で、約１５％改善されている。また、同様の条件
で、第二の従来品（曲線Ｃ）と比較すると、約１０％改
善されている。さらに、各蛍光灯の外観を観察してみる
と、第一および第二の従来品については、点灯した後１
０分以内で、蛍光管の管端部付近に黒化が発生したが、
第一の本発明品については、黒化の発生はなかった。

【００２４】次に、第一の本発明品を構成している電極
１２と補助アマルガム９との距離と、相対光束値との関
係を調べるために、電極１２と補助アマルガム９との距
離を変化させて、光束値の測定を行った。その結果を以
下の［表１］に示す。なお、この［表１］において、相
対光束値（％）は、安定時の蛍光灯の光束値を基準（１
００％）として、点灯１０秒後の蛍光灯の光束値を相対
的にあらわしたものである。

【００２５】

【表１】

【００２６】上記［表１］から明らかなように、電極１
２と補助アマルガム９との距離を小さくすることによっ
て、徐々に光束の立ち上がりを向上させることができ
る。このことから、補助アマルガム９の温度上昇を早め
て、光束の立ち上がりを向上させるためには、アークの
熱だけでなく電極１２の熱を与えることがとても有効で
あることが分かる。

【００２７】また、この［表１］においては、電極と補
助アマルガムとの距離を５ｍｍとした場合の第一の従来
品および第二の従来品の相対光束値も示している。これ
らの従来品と第一の本発明品とを比較すると、第一の本
発明品のような構成とすることによって、電極と補助ア
マルガムとの距離の広い範囲（０ｍｍ〜３０ｍｍの範
囲）において、光束の立ち上がりについて効果があるこ
とが確認された。特に、電極と補助アマルガムとの距離
が２０ｍｍ以内のときには、著しい効果があることが確
認された。

【００２８】また、電極と補助アマルガムとの距離が２
０ｍｍを越える場合には、蛍光管１の製造過程におい
て、マウント１３を蛍光管１に挿入するときに支持棒１
０が少しでも傾くと、支持棒１０が蛍光管１内面の蛍光
体１７を削り、外観を著しく損ねてしまうという不具合
が発生する可能性がある。さらに、逆に電極１２と補助
アマルガム９の距離を２ｍｍ未満とした場合には、補助
アマルガム９が電極１２の熱を受けすぎて寿命まで効果
が持続されなかったり、あるいは、補助アマルガム９の
インジウムが電極１２にスパッタされ電極１２の熱電子
が飛ばなくなり寿命が短くなる等の問題がある。

【００２９】以上のことから、電極１２と補助アマルガ
ム９の距離は、２ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることが好
ましい。また、製造時のばらつき等を考慮した場合に
は、電極１２と補助アマルガム９の距離は、４〜１５ｍ
ｍ程度に設定することが望ましい。

【００３０】（第二の実施形態）図３は、本発明の第二
の実施形態に係る電球形蛍光灯の要部（図１のII部に相
当する部分）の拡大断面図を示したものである。本実施
形態に係る電球形蛍光灯は、基本的には第一の実施形態
に係る電球形蛍光灯と同様の構成を有しているが、補助
アマルガム２９を支える支持棒３０を内部導入線３１に
接続することによって、補助アマルガム２９を、電極１
２よりも蛍光管１の中央部側に位置させた構成であると
ころが異なる。

【００３１】ここで、以上のような構成を有する第二の
実施形態に係る電球形蛍光灯（以下、「第二の本発明
品」という）を制作し、これについても、第一の実施形
態の場合と同様に、光束立ち上がり特性の測定を行っ
た。その結果は、先述した図４に、曲線Ｄとして示して
いる。

【００３２】この図４から明らかなように、第二の本発
明品のような構成とすれば、光束の立ち上がりは、第一
の本発明品と比較してもさらに良好となる。このよう
に、第一の本発明品よりも第二の本発明品の方が、光束
の立ち上がりが良好となったのは、内部導入線３１に、
補助アマルガム２９を支えている支持棒３０を接続した
ためであると考えられる。

【００３３】内部導入線３１には電極１２が接続されて
おり、始動に際しては、電極１２の熱が内部導入線３１
に直接的に伝導する。そして、上述したように、補助ア
マルガム２９を支えている支持棒３０は、内部導入線３
１に直接接続されている。そうすると、始動時の電極１
２からの熱は、内部導入線３１および支持棒３０を介し
て、補助アマルガム２９に直接的に伝導することとな
る。すなわち、この第二の本発明品の方が、第一の本発
明品よりも、始動時における電極１２からの熱を効率的
に受けることが可能となり、それに伴って、補助アマル
ガム２９の温度上昇も速くなる。したがって、補助アマ
ルガム２９の温度上昇が速くなれば、補助アマルガム２
９からの水銀蒸気も速く拡散するので、図４に示される
ように、第一の本発明品よりも第二の本発明品の方が、
光束の立ち上がりが良好となる。

【００３４】また、本実施形態においても第一の実施形
態と同様に、蛍光管の管端部１６付近が黒化を起こさな
いことが確認された。なお、以上の各実施形態において
は、ダブルＵ型の蛍光管を用いて電球形蛍光灯を構成す
る場合について説明したが、本発明はこの構成に限定さ
れるものではなく、例えば、Ｕ字管を３本あるいは４本
以上ブリッジ接合したもの等、いかなる形状をした蛍光
管についても適用可能である。

【００３５】また、以上の各実施形態においては、主ア
マルガムとしてビスマスインジウムを用い、補助アマル
ガムとしてインジウムを用いる場合について説明した
が、本発明はこれらに限定されるものではなく、例え
ば、ビスマス・鉛・スズを用いたアマルガム、ビスマス
・インジウム・鉛を用いたアマルガム、あるいはビスマ
ス・インジウム・スズを用いたアマルガム等の、他の金
属からなるアマルガムを使用してもよい。

【００３６】また、以上の各実施形態においては、主ア
マルガムおよび補助アマルガムを、蛍光管の両端部に設
けている電球形蛍光灯について説明したが、本発明はこ
の構成に限定されるものではなく、場合によってはどち
らか一方のみに設けてもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
始動時の電極の熱によって放出される補助アマルガムの
水銀蒸気を速やかに蛍光管内へ移動させることによって
光束立ち上がりを向上させ、外観上の商品価値の低下を
防止するとともに、いかなる形状の蛍光管にも容易に設
置可能な補助アマルガム構造を有する電球形蛍光灯を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施形態に係る電球形蛍光灯を
示した概略断面図

【図２】図１に示された電球形蛍光灯のII部の要部拡大
断面図

【図３】本発明の第二の実施形態に係る電球形蛍光灯の
要部（図１のII部に相当する部分）の拡大断面図

【図４】本発明の各実施形態に係る電球形蛍光灯および
従来技術に係る電球形蛍光灯の光束立ち上がり特性を示
した図

【図５】従来技術に係る補助アマルガムを有する電球形
蛍光灯の概略断面図

【図６】従来技術に係る補助アマルガムを有する蛍光灯
の概略断面図

【図７】図６に示された蛍光灯のVII部の拡大断面図

【符号の説明】

１ 蛍光管 ２ ホルダ ３ 点灯回路 ４ ケース ５ グローブ ６ 外囲器 ７ 口金 ８ 主アマルガム ９，２９ 補助アマルガム １０，３０ 支持棒 １１，３１ 内部導入線 １２ 電極 １３ マウント １４ フレア部 １５ （蛍光管の）両端部 １６ （蛍光管の）管端部 １７ 蛍光体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 板谷 賢二 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工業 株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蛍光管と、前記蛍光管を点灯させるため
   の点灯回路と、前記点灯回路を内蔵したケースと、前記
   蛍光管の少なくとも一端に、電極よりも管端部側に位置
   して定常点灯時での管内水銀蒸気圧を制御する主アマル
   ガムと、前記電極の近傍に位置して始動時に水銀を放出
   する補助アマルガムとを備えた電球形蛍光灯において、 前記蛍光管の管端部から前記補助アマルガムまでの距離
   が、前記蛍光管の管端部から前記電極までの距離よりも
   大きく、前記補助アマルガムと前記電極との距離が２〜
   ２０ｍｍであることを特徴とする電球形蛍光灯。
2. 【請求項２】 前記電極が、内部導入線を介してマウン
   トのフレア部に接続されており、前記補助アマルガム
   が、支持棒を介して前記マウントの前記フレア部に接続
   されていることを特徴とする請求項１に記載の電球形蛍
   光灯。
3. 【請求項３】 前記電極が、内部導入線を介してマウン
   トのフレア部に接続されており、前記補助アマルガム
   が、支持棒を介して前記内部導入線に接続されているこ
   とを特徴とする請求項１に記載の電球形蛍光灯。
4. 【請求項４】 前記補助アマルガムが、放電中のアーク
   内に位置するように設けられていることを特徴とする請
   求項１、請求項２、請求項３のいずれかに記載の電球形
   蛍光灯。