JPS5954166A - 低圧水銀蒸気放電灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は低圧水銀蒸気放電灯に関するものにし。

て、特に放電プラズマにより直接加熱されヌ位置１゜に
水銀蒸気圧を決める管壁最冷部が形成されている低圧水
銀蒸気放電灯に関するものである。

１ず、放電プラズマにより直接加熱されぬ位置に水銀蒸
気圧を決める管壁最冷部（以下、最冷部と略称する）が
形成されている低圧水銀蒸気放電５ 灯につき、例を挙げて説明する。

第１例 第１図に示すものは、最冷部を有する低圧水銀蒸気放電
灯の一例でいわゆる電球型螢光ランプである。この構造
は特開昭５４−４４３７０号公報により公知のものであ
る。このランプは、気密空間゛を形成する外管１にして
内面に拡散膜３を塗布さ。

れだものと、その内部にあって一端が外管基底部。

２に封着され、他端が該空間に対して開口されて。

いる２本の内管４．４とから々る内外２重管構造５のも
のである。外管内には数Ｔｏｒｒの希ガスと少・量の水
銀が封入されており、低圧水銀蒸気放電が・内管４．４
の封止端側内部に、電極支持導線７、。

７に支持されて、封着された電極６．６間で行な６われ
る。放電により発生した紫外線は、内管４．１゜４の内
面に塗布されている螢光体５．５により可視光に変換さ
れる。

このような構造の従来の螢光ランプにあっては、点灯後
の光束立ち」二かりに関して、以下に述べる問題を持っ
ていた。

５ 螢光ランプの効率は管内の水銀蒸気圧に依存して、４０
℃〜５０℃の温度に対応する水銀の飽和蒸気圧で最大に
なることが知られている。本構造のランプにあっては、
管内の水銀蒸気圧は外管１の最冷部である符号Ａで示さ
れている円の中心点の０ ・　６　・ 近傍の温度で決まり、消灯時の管内の水銀蒸気圧。

の値は通常、室温に対応する値となっている。こ。

のため、室温が４０℃より低い場合には、ランプ。

点灯直後の光束は小で、管壁温度の」二昇に伴い管。

内の水銀蒸気圧が増加して、その値が最適値に至５つて
安定光束に達する。一般の螢光ランプでは、。

ガラス管内面に直接プラズマが接しているため、゛管壁
温度の上昇が早く、従って光束は短時間で立。

ち」二がる。しかし、本構造のランプでは、ランプ。

電力の大部分が内管４．４の内側で消費されるた１゜め
、ランプ点灯後は、捷ず内管４．４の温度が上。

昇し、水銀蒸気圧を決めている外管１の温度は内。

管４．４から熱放射などで伝達される熱により比。

較的ゆっくり」二昇する。従って本構造のランプでは光
束の立ち」二がりが遅くなる。また、この現象、。

は、ランプの周囲温度が低い場合には特に顕著となる。

さらに、従来の外管と内管の２重構造のものにおいて外
管に最冷部を有する低圧水銀蒸気放電灯は、外管バルブ
の最冷部に水銀が偏在するだめ、・　４　・ 電極近傍の水銀蒸気分圧が低下し、この結果始動。

性が悪くなり、点灯特性も悪くなる欠点があったＬ第２
例 この例は第２図に示すような、放電管最冷部が・直接プ
ラズマに接し々いト■型構造のものである。５第２図を
参照して、このランプは、内面に螢光体・５を塗布した
Ｈ型数電管８内に封着された１対の・支持導線７．７に
支持された電極６、乙の間で低。

圧水銀蒸気放電を行なう螢光ランプで、放電管の。

最冷部は、プラズマにより直接加熱され々い部分、。

である点Ｂの近傍に位置する。このために、ランプ始動
から最冷部の温度が十分上昇するまでに時間がかかり、
従って光束の立ち上がりが遅くなるという問題があった
。

以上の、第１例および第２例で説明したような５ 問題は、上記のランプ構造例に限らず、放電管の最冷部
が、プラズマによシ直接に加熱されない部分に位置する
低圧水銀蒸気放電灯では共通に発生するものである。

本発明の目的は、放電プラズマによシ直接加熱されぬ位
置に水銀蒸気圧を決める最冷部を有する゛構造のものに
おいて、光束立ち上がり特性を改善゛し、短時間に光束
を上昇させるようにした手段を。

備えしめてなる低圧水銀蒸気放電灯を提供するこ・とに
ある。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５上記
の目的のだめの本発明の低圧水銀蒸気放電・灯の特徴と
するところは、気密空間を形成するガ・ラス管の内部に
一対の電極を設置し、前記のガラ。

ス管内に数’ｒ”　ｏ　ｒ　ｒの希ガスと少量の水銀を
封入し、放電プラズマにより直接加熱されない位置に水
銀、。

蒸気圧を決める管壁最冷部が形成されてなる放電灯にお
いて、水銀と親和性の強い金属捷たは水銀を付着し易い
金属を前記の電極近傍に配設してなることにある。前記
の放電灯の一形態としては、気密空間を形成するガラス
管の外管内に少なくとも１本の内管を有し、該内管の一
端は、前記の電極の一方を、該電極を支持する導線と共
に、管内に位置せしめて該外管の基部に封着されてなり
、該内管の他端は、該空間に対して開口されて力るもの
である。なお、前記の水銀と親和性の強い金属を前記の
電極近傍に配設するのｄ、電極を支持。

する導線に配設するか、該導線を該金属でメッキ。

するか、寸たけ、該電極を支持する導線の材料に。

用いるのでよいものである。１だ、前記の水銀を。

付着し易い金属を前記の電極近傍に配設するのは５水銀
を付着し易い金属板を前記の電極の根元に配・設するの
でよいものである。

このような本発明によれば、放電プラズマによ。

り直接加熱され彦い位置に最冷部を有するも′のに。

おいても、該最冷部に水銀を偏在させるとと々く、。

電極近傍に配設した水銀と親和性の強い金属または水銀
を付着し易い金属に水銀を積極的に集め、始動と共に電
極により直ちに該金属を加熱して、放電路における水銀
蒸気圧を上昇させることによシ、始動不良の発生をおさ
え光束の立ち上が９を５ 迅速に行なわせるようにできるものである。

本発明における水銀と親和性の強い金属としてハ、マク
ネシウム、アルミニウム、カルシウム、銅、亜鉛、ケル
マニウム、ヒ素、セレン、ストロンチウム、銀、カドミ
ウム、インジウム、スズ、アンチモン、テルル、バリウ
ム、ランタン、セシ゛ウム、プラセオジウム、ユーロビ
ウノ３、イツテル。

ビウム、金、タリウム、鉛、ビスマス、ボロニラ。

ム、およびこれらの金属を含む合金上り々る群中。

より選ばれた少なくとも一種の金属を挙げること５がで
きる。

本発明における水銀を付着し易い金属としては・、チタ
ンまたはジルコニウム等の一般ゲツタ材を挙。

けることができる。

以下に、本発明を、実施例につき図面を参照’−”ｔ。

で、さらに詳細に説明する。

実施例　１ この実施例は、第１図に示した内外２重管構造の低圧水
銀蒸気放電灯に本発明を適用したもので、電極近傍部分
に、水銀と親和性の強い金属である５ 銀を配設したものである。

第１図に示す電球型螢光ランプの構造のものの電極近傍
部分の拡大図である第３図を参照して、本実施例におい
ては、外管１内の内管４の一方の端部内に封着した電極
乙の近傍に水銀と親和性の強い金属として銀１３を配設
したものである。　゛銀１３は重量１０ｍｇで、ニッケ
ルの支持棒１２、゛電極支持導線７を介して、電極近傍
に固定してあ゛る。

第４図に、このランプの光束の立ち上がり特性５を示す
。第４図において、破線１４は電極近傍に銀を配設して
いない、従来技術の電球型螢光ラン・プの特性を示す曲
線であり、実線１５は、本実施。

例の銀１３を配設した電球型螢光ランプの特性を。

示す曲線である。　　　　　　　　　　　　　　、０第
４図の両曲線の対照において、銀の配設によ。

す、光束の立ち上がり時間が大きく改善されたことがわ
かる。

この実施例は、実施例１と同様に、電極近傍部５ 分を除いては、第１図に示す内外２重管構造の低圧水銀
蒸気放電灯と同一の構造のものである。

本実施例におけるものは、電極近傍部分の拡大図である
第５図を参照して、電極支持導線７に銀メッキを施した
ものである。

この構造のものも、光束立ち上がり特性は、第。

４図の実線１５の曲線で示さえするようなものであ゛つ
た。すなわち、電極乙の支持導線７な、水銀と。

親和性の強い金属である銀をメッキしたものを使。

用することにより、光束の立ち上がり時間が大き５く改
善された。

この実施例により、ば、電極支持導線をメッキす・るだ
けで足りるので、実施例１の場合に比し、銀。

を配設する手間が省けるため、ランプ製作工程の。

短縮、原価の低減に寄与する。　　　　　　　　、０な
お、電極支持導線７の材料に銀を用いた場合も、当然の
事ながら、同様な効果が得られた。

実施例　ろ この実施例は、第２図に示すＨ型構造の螢光ランプに本
発明を適用した例である。

本実施例のＩ−Ｉ型数電管８の内面に螢光体５を塗した
放電管の電極近傍部分の断面を示した、第６図を参照し
て、電極乙の近傍に、支持棒１２、電極支持導線７を介
して銀１３を配設した。この結果の、ランプ光束の立ち
上がり特性は、第４図の実線１５の曲線で表わされるよ
うなものであった。

ｔノこ、電極支持導線７に銀メッキを施したもの。

を用いたもの、および銀を材料に用いたものも同。

様の効果があった。

上記の実施例１〜６においては、電極近傍に銀５を配設
するものであった。銀を電極近傍に配設す。

ることにより、２重管構造まだはＨ型構造の最冷。

部を有するランプの光束の立ち上がり特性が改善・され
た理由は、銀の水銀との強い親和性のために・、この金
属部分に集１つだ水銀が、点灯直後電極フ１゜イラメン
トからの熱放射等ですぐ蒸発し、発光管。

内を満たすからである。従って、銀に限らず水銀。

と親和性を持つ金属、マグネシウム、アルミニラ。

ム、カルシウム、銅、亜鉛、ケルマニウム、ヒ素、セレ
ン、ストロンチウム、カドミウム、インジウ、５ム、ス
ズ、アンチモン、テルル、バリウム、ランタン、セシウ
ム、プラセオジウム、ユーロピウム、イッテルビウム、
金、タリウム、鉛、ビスマス、ポロニウム、あるいはそ
れらの金属を含む合金（銀の合金を含め）ならば同様の
効果をもたらすこ０ とができる。寸だ水銀を集める金属の配設位置は。

電極近傍に必らずしも限定されるものではなく、。

放電プラズマで直接加熱される位置であれば同様。

の効果が得られるものである。

実施例　４５ この実施例は二重管構造のものに本発明を適用。

した例である。

第７図の断面図を参照して、外管１内に、内面・に螢光
体５を塗布した２本の屈曲内管４の、それ・ぞれの一方
の端部を、電極６を支持導線７と共にＩｎ内管内に位置
するように外管基底部２に封着し、。

他方の端部を外管内に開口するように設置した。。

外管１全体を排気管２６により排気したのち、数。

Ｔｏｒｒ　　の希ガスおよび少量の水銀を封入した。と
。

のランプにおいて、電極乙の近傍に３ｍｍ前後の、。

水銀を付着し易い金属であるチタン金属板２７を。

配設した。

この実施例のランプ２０本と、従来技術のチタン金属板
を取り付け々いランプ２０本とにつき、点滅による比較
試験を行なった。

本実施例のランプは、消灯直後も少量の水銀が。

金属板２７に付着しており、そのだめ、第１表に。

示すような点灯確率の差が認められた。

第　　１　　表 以上の結果、本実施例によるものは点滅条件に・かかわ
りなく、点灯可能とガる効果のあることが・確認された
。　　　　　　　　　　　　　　　　ＩＯなお、金属板
２７の材質としては、安定な金属。

であれば、Ｔ＋　、　Ｚｒ等の一般ゲツタ材であれば使
。

用できることが確認された。

このように、本発明によれば、電球型螢光ラン。

プにおいて、点灯経過にかかわりなく、水銀の偏、５在
が生じにくいために、常に始動性を一定に保てる効果が
ある。

上記の説明に明らかなように、放電プラズマにより直接
加熱されぬ位置に水銀蒸気圧を決める管壁最冷部が位置
せしめられている構造の低圧水銀蒸気放電灯におけろ本
発明適用の効果は極めて著しいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は内外２重管構造の低圧水銀蒸気放電灯゛であて
）電球型螢光ランプの断面図でｋ〕る。　　　５第２図
はＩＩ型構造の低圧水銀蒸気放電灯の一部゛断面を示し
だ側面図である。 第６図は、本発明を適用した２重管構造の電球・型螢光
ランプの一実施例の電極部の断面を示した・拡大図であ
る。　　　　　　　　　　　　　　　Ｉｎ第４図はラン
プ始動後の経過時間に対する光束。 の相対値を示したグラフである。 第５図は、本発明を適用した２重管構造の電球。 型螢光ランプの他の実施例の電極部の断面を示し。 だ拡大図である。　　　　　　　　　　　　　　１５第
６図は、本発明を適用したＩ−Ｔ型低圧水銀蒸気放電灯
の電極部の断面を示した側面図である。 第７図は、本発明を適用した２重管構造の電球型螢光ラ
ンプの別の実施例の断面図である。 １・・・外管　　　　　　　２・・・外管基底部６・・
・拡散膜　　　　　　４・・・内管５・・・螢光体　　
　　　　６・・・電極７・・・電極支持導線　　　８・
・・）４型放電管　　　。 １２・・・支持棒　　　　　１６・・・銀２６・・・排
気管　　　　　２７・・・チタン金属板　　５Ａ、Ｂ・
・・最冷部 代理人弁理士　中村純之助 ０ ５ 第１　図・ ↓ ｔ″２１ 第３図 才４関 点、ナ丁４髪の吐Ａ峙閏（今〕 矛５μｓ 第１頁の続き ０発　明　者　御子柴茂生 国分寺市東恋ケ窪−丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内 ０発　明　者　村山績− 国分寺市東恋ケ窪−丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内□

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）気密空間を形成するガラス管の内部に一対５の電
   極を設置し、前記のガラス管内に数Ｔｏｒｒの・希ガス
   と少量の水銀を封入し、放電プラズマによ・り直接加熱
   されない位置に水銀蒸気圧を決める管。 壁張冷部が形成されてなる放電灯において、水銀。 と親和性の強い金属または水銀を付着し易い金属１゜を
   前記の電極近傍に配設してなることを特徴とする低圧水
   銀蒸気放電灯。 （２）前記の放電灯は気密空間を形成するガラス管は外
   管にして該外管内に少なくとも１本の内管を有し、該内
   管の一端は、前記の電極の一方を、５ 該電極を支持する導線と共に、管内に位置せしめて該外
   管の基部に封着されてなり、該内管の他端は、該空間に
   対して開口されてなるものである特許請求の範囲第１項
   記載の低圧水銀蒸気放電灯。 （６）前記の水銀と親和性の強い金属は、マグネシウム
   、アルミニウム、カルシウム、銅、亜鉛、。 ゲルマニウム、ヒ素、セレン、ストロン−Ｆ−ラム、’
   銀、カドミウム、インジウム、スズ、アンチモンミテル
   ル、バリウム、ランタン、セシウム、プラセ゛オジウム
   、ユーロピウム、イッテルビウム、金、５タリウム、鉛
   、ビスマス、ポロニウム、おヨヒ上。 記の金属を含む合金よりなる群中より選ばれた少・なく
   とも一種の金属である特許請求の範囲第１項。 または第２項記載の低圧水銀蒸気放電灯。 （４）前記の水銀と親和性の強い金属を前記の電、。 極近傍に配設するのは、電極を支持する導線に配設する
   か、捷たけ該導線を該金属でメンキするのである特許請
   求の範囲第１項乃至第６項のいずれにか記載の低圧水銀
   蒸気放電灯。 （５）前記の水銀と親和性の強い金属を前記の電５ 極近傍に配設するのは、電極を支持する導線の材料に用
   いるのである特許請求の範囲第１項乃至第６項のいずれ
   にか記載の低圧水銀蒸気放電灯。 （６）前記の水銀を付着し易い金属は、チタンまたはジ
   ルコニウム等の一般ゲツタ材である特許請求の範囲第１
   項捷たは第２項記載の低圧水銀蒸気。 放電灯。 （７）前記の水銀を刺着し易い金属を前記の電極。 近傍に配設するのは水銀を付着し易い金属板を前。 記の電極の根元に配設するのである特許請求の範囲第１
   項、第２項寸たけ第６項記載の低圧水銀蒸・気散電灯。