JPS6014740A - 螢光ランプ - 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】 この発明は、螢光ランプに関するものであり。

特に螢光ランプを交流点灯した場合にランプ中央部に発
生する不規則なちらつきの改良に関するものである。

一般に螢光ランプは第１図に示す様に、バルブ（１）の
内面に螢光体（２：を塗布し、このバルブ＋１１の両端
をステム（３）で封着し、このステム１３＋に２本の導
入線（４）を植設し、さらにこの導入線（４１の先端部
を圧偉し、この圧潰部（５）を鉤状に折曲し、この折曲
部＋６）でフィラメントコイル（７）をかしめ固定する
と共に、このフィラメントコイル（７）に電子放射物質
（図示せず）を塗布して電極を形成し、バルブ（１）の
両端部に２本の口金ピン（８）を有する口金（９）を装
着し、バルブ（１）内には水銀とアルゴンを生体と一ノ
ーる希ガスを封入して構成されている。

この様に構成された螢光ランプにおいて、光出力を増大
せしめたり２点月中の消費電力を低減させる目的で、ラ
ンプ電流を抑制し、安定器損失を低減させる為に、管内
径を３２陥以下に細くした螢光ランプが実用に供されて
いる。この様に管内径を３２聰以下に細くすると、パル
プ、螢光体。

包装材料等の材料費を節約でき、かつ物流コストも安く
できるという利点も有する。

しかしながら、従来のこの様な管内径を３２ｍｍ以下に
した螢光ランプにおいては、交流点灯時。

点灯時間の経過とともに、ランプ中央部の不規則なちら
つきが発生し、非常に不快に感じるという欠点があった
。一般に螢光ランプを交流点灯させると、電源周波数に
対応して規則的に発生する電極近傍の規則的なちらつき
と、、　Ｉｄｊ、、孫局波数に対応せず不規則にランプ
中央部に発生ずるちらつきが生じ得るが、ここでいう不
規則なちらつきとは後者の電源周波数に対応し１よいラ
ンプ中央部に発生するちらつきのことである（以下単に
不規則なちらつきと称する）。

第２図は、管内径と点灯時間５００時間経過後の不規則
なちらつき発生率との関係を示したグラフである。この
図から明らかな様に管内径を細くするに従かい不規則な
ちらつきの発生率が増加し。

管内径が３２謔以下において急激に増加していることが
わかる。

第３図は、上記の様な不規則なちらつきが発生した螢光
ランプのランプ電圧波形及びランプ中央部の光出力波形
をオシロスコープで観察しｆｃものである。

この図よシ明らかなように不規則なちらつきは。

ランプ電圧の陽極振動が不規則に発生、消滅を繰シ返し
、これに応じてランプ電流が変動し、光出力も変動する
。この光出力の不規則な変動が目に不快なちらつきとし
て感じることになる。

この様に不規則なちらつきの原因は、ランプ電圧波形の
陽極振動の不規則な発生、消滅に起因することは確認さ
Ｊｌておシ、特に管内径を３２ｍｍ以下に細くした螢光
ラングにおいては、ランプ電流が抑制される為に、ラン
プ電圧が上昇し、再点弧電圧と甑源市、圧との差が小さ
くなって放電が不安定となり、ランプ電圧波形の陽極振
動が消滅しやす＜１．ｃる。管内径を３２ｍｍ以下に細
くした螢光ランプにおいて、ランプ電圧の上昇金抑える
為にクリプトン、キセノン等の原子量の爪い希ガスを混
入して、ランプ電圧を下げる方法ｈ″−考えられるｂ−
クリプトン、キセノン等の希ガスを混入すると。

低温時始動しに＜＜１工ったり、明るさが充分に得られ
ないという問題、又、ランプ霜、流が上昇し安定器損失
が増加し、消費市１力の低減とはならない等の問題を有
している。本発明は管内径を細＜シ。

点灯中の消費電力を低減させ、かつ低温時のランプ特性
も損わせず、かつ点灯中の不規則なちらつきを解決した
ランプを提供することを目的とする。

すなわちこの発明は、アルコ°ン主体の希ガスを刺入し
た管内径３２ｍｍ以下の螢光ランプσ）不規則なちらつ
きを解決するものである。

発明者等は、不規則なちらつきの原因となる陽極振動の
不規則な発生、消滅が例に起因する力）徹底的に研究し
た結果、螢光ランプ点灯中に、電極が被毒されることに
一因することを見い出した。

特に管内径ｂ”ｚ３２ｒｔｒｍ以下の螢光ランプにおい
ては。

再点弧電圧と電源電圧との差が小さいから、陽４叙振動
が消滅しやすく、少しの電極の被毒でも陽極振動が発生
、消滅を繰シ返しやすく、不規則１．ｃちらつきが発生
することとなる。

即ち、螢光ランプを交流点幻させると、１対の電極の片
側が陰極機能と陽極機能とを有する」つけであるが、陽
極サイクル時の電子衝撃によりフィラメントコイル全体
の温度が異層に上昇し、そσ）際発生する熱により、′
重子放射物質より、炭酸ガスなどの不純ガスが放出され
る。特に電子放射１勿質が排気工程における加熱分解工
程で充分に分解活性化されていないとこの現象は顕著で
おる。この時発生する炭酸ガス等の不純ガスが分カイし
。

００２（ＣＯ）→Ｏ＋　０２（０）　の反応を起こし、
カーＨ（ンとしてフィラメント表面及び導入線に付着し
、電極全体が被毒され、電極の陽極としての枳會比ｌに
（氏下し、陽極振動が消滅する場合ｂ（ある。また、こ
の様に不純ガスにより被毒された電極ｂ″−陰′４舅と
して機能する場合も被毒の為、電子放射能力が充分でな
いから電子放射能力を高める為にイオン衝撃によシ輝点
温度（スポット温度）が上がる。このことがますます霜
、極全体の被毒を促進させる結果となる。

この様に被毒した雷、極を有する螢光ランプは適正な電
子放射能力を得にくくなるため寿命も短くなる。

発明者等は、この様な電極の陽極サイクル時の電子衝撃
を緩和させる方法として先ず電極を構成している素材要
素即ちフィラメント、電子放射物質、導入線について種
々検討し、電極の被毒を抑えることができるかどうか研
究した。

しかしながら、フィラメント、電子放射物質。

導入線等のいずれの要素をとってしても電極の被毒を抑
えることができず、管内径３２ｍｍ以下の螢光ランプの
不規則なちらつきの問題を解決することは困難であった
。

例えばフィラメント抵抗はランプ電流、陰極予熱電流等
によシ定められるものであるが、七〇線径を太くしフィ
ラメント抵抗を下げることによシミ子衝撃を緩和させつ
る。しかし、この方法ではランプ電流の低下による明る
さの低下や陰極予熱電流がＪ工Ｓの範囲を満たさなくな
る等の問題を生じ、結局他のランプ％注に悪影響を与え
ずに電極の被毒を抑えることは困難であることがわかっ
た。

また、′Ｆ＆Ｌ子衝撃による電子放射物質から不純ガス
の放出を少なくするために電子放射物質の量を少なくす
ると、排気工程の電子放射物質を加熱分解する際に過分
解となり、適正な電子放射能力を得られず、極端に寿命
が短くなった。

さらに導入線は通常ニッケル、またはニッケルメッキ鉄
などの金属の線材が用いられているが。

この線径を太くすることによシ導入綜の熱容量を増加さ
せ電子衝撃を受けてもフィラメントの温度上昇を抑え、
不純ガスの放出を抑制することができないかについて検
討したが、電子放射物質を排気工程で加熱分解させる際
に、フィラメントの脚部は導入線によシ熱をうばわれ温
度が下がって中央部と脚部との温度差が非常に大きくな
る。この温度差の増大は電子放射物質の加熱分解および
活性化の不均一性の増加をもたらし電子放射物質の塗布
郡全体にわたって雷１子放射物質が適正な電子放射能力
を有しなくなるので、寿命が極端に短くなる。

発明者達は以上の解析結果を基礎として更に検討を進め
た結果、陽極サイクル時の電極を電子衝撃から守る為に
、その先端部が放電路側に延在する様に補助陽極を設け
、かつその補助陽極の先端部とフィラメント軸中心から
の距離りと補助陽極の距離りでの表面積Ｓを最適にする
ことによシ。

電子を補助陽極の距離りでの部分全体に流し込ませるこ
とによシ、電極の被毒を抑え、不規則なちらつきの発生
を防止できることを見出した。

すなわち管内径３２ｍｍ以下のものであって補助陽極の
先端部がフィラメント軸中心から放電路側に５胴以上延
在させ、かつ補助陽極のフィラメント軸中心から放電路
側に補助陽極の先端部までの表面積Ｓを０５咽２以上と
規定することにより、螢光ランプの交流点灯時の電極の
被毒をなくシ、陽極振動を安定に発生させ、不規則なち
らつきをなくした螢光ランプを提供するものである。

以下９本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第４図において、（１）はパルプ、（２）はパルプ（１
）の内面に塗布した螢光体、（３）はパルプ＋１１の両
端に封着されたステム、１４１ｔｊ：ステム（３１に植
設された２本の導入線で１例えばニッケル線、ニッケル
メッキ鉄線等の金属が使用されている。（５）祉導入線
（４）の先端部の圧潰部であ、９　、　（Ｇｌは圧潰部
（５）を鉤状に折曲した折曲部であ、！ｌ）　、　（７
１はフィラメントコイルで。

導入線（４）の圧潰された折曲部（６）において、かし
められ挟持されている。（８）は導入線（４）と電気的
に接続された口金ビンであｆｉ　、　（９１は２本の口
金ビン（８）を有する口金である。ｔｉｏはフィラメン
トコイル（７）の脚部であり、αυはフィラメントコイ
ルの脚部αｌの軸中心である。（Ｉｚは導入線（４）と
電気的に接続された２本の補助陽極であシ、この補助陽
極θ２は一端が導入線（４）とスポット溶接されるとと
もに、補助陽極ａｚのフィラメントコイルの脚部の軸中
心（Ｉｌ＋から放電路側にその先端部Ｑ３までの部分の
長さＬが５論以上となる様に配置され、補助陽極１１２
の距離しての表面積Ｓが０．５　ｗａｓ２以上となる様
に構成されている。

この様に、補助陽極の先端部０がフィラメントコイル（
７）よシも放電路側に５咽以上となる距離りだけ離れた
位置に配置され、かつ補助陽極Ｑ２の距離りでの表面積
Ｓが０．５　ｒｒａｎ２以上であるので、電極が陽極サ
イクル時、電子がフィラメントコイル（７）に流れず、
そのほとんどが補助陽極ＩＪｚのフィラメントコイルの
脚部の軸中心αυから放電路側にその先端部ａ３までの
部分に流れ込むので、フィラメントコイル（７）を電子
衝撃から守ることができ、フィラメントコイル（７）に
塗布されている電子放射物質から炭酸ガスなどの不純ガ
スを発生することを防ぐことができ、を槽全体の被毒を
抑えることができる。従がって陰極サイクル時において
も適正なスポット温度で電子放射を行なうことができ、
陽極振動を定常的に発生させ、安定な放電が得られ。

不快な不規則なちらつきの発生を抑えることができる。

次に２発明者等は、第１図に示す従来の電極構造をもつ
環形３０ワツト螢光ランプと第　図に示す本発明の電極
構造をもち、かつ線径０．６φの棒状ニッケルメッキ鉄
線の補助陽極ｕｚの先端部０３とフィラメントコイルの
脚部の軸中心ａυとの距離りをＩＯＭとし、補助陽極Ｏ
力の距離りでの表面抗日を２３３１１１１１１２とした
環形３０ワツト螢光ランプとを同一の製造条件において
多数本試作し１点灯時間と不規則なちらつきの発生状況
を観察したところ。

第５図に示す様な結果が得られた。

この図より明らかな様に、従来品は点灯時間が２００時
間以降よシネ規則なちらつきが発生し、それ以後もかな
シ発生率が増加するのに対し９本発明品はｚ、ｏｏｏ時
間程度までは全く不規則なちらつきが発生せず、それ以
降の発生率も極端に少ない。

この結果よシ２本発明によシ距離りが５聴以上の補助陽
極を設け、その部分での表面積を０．５　ｍ２以上とす
ることによシ９点灯中の電極の被毒を抑え。

不規則なちらつきの発生を抑制することが確認できた。

更に発明者達は、上記フィラメント軸中心から補助陽極
の先端部までの距離りと、その部分での補助陽極の表面
積Ｓについて環形３０ワツト螢光ランプについて種々検
討を重ねた結果、第１表に示す様な結果が得られた。な
お第１表において補助陽極としてはニッケルメッキ鉄線
を用い、　２．０００時間点灯以降の不規則なちらつき
の発生率を示している。

第１表 第１表より明らかな様に、Ｌの長さが５Ｍ以上でありか
つＳがＯ５ｍｍ２以上であると不規則なちらつきの発生
が極端に少なくなっている。

また、Ｌの長さが２０ｗｎ以上を超えると、不規則なち
らつきの発生を抑える効果は有するものの陽光柱の発光
面積が小さくなシ、明るさが低下して好ましくない。

なお、＠形３０ワット以外の螢光ランプにおいても同様
な結果が得られることが確認できた。

また、補助陽極の形状について、板状のものや断面積が
楕円形状のもの等について種々検討したが、Ｌの長さが
５胴以上であシかつＳが０５Ｍ２以上であると第１表と
同様な結果が得られた。表面積８が０．５　ｒｍｎ２以
上必要な理由は０．５　ｒｒｔｍ２未満であると点灯中
に除々にカーボンが付着し、比較的短時間で補助陽極の
表面全体が絶縁状態となるので陽極としての効果を有し
なくなるためであると考えられる。

以上、説明してきた様に９本発明によれば、管内径３２
ｗ以下の螢光ランプにおいて、導入線と電気的に接続さ
れた補助陽極を設け、かつフィラメント軸中心から補助
陽極の先端部までの距離りをを５Ｍ以上とし、距離りで
の補助陽極の表面積ＳをＯ！ＩＷｔＩｎ２以上とするこ
とによシ、電極の被毒を抑え、陽極振動を安定に発生さ
せ、かつ、不規則なちらつきのない安定な放電を行なう
螢光ランプを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の螢光ランプの要部破断正面図。 第２図は管内径と５００時間点灯後の不規則なちらつき
の発生率との関係を示す図、第３図は不規則なちらつき
の発生する螢光ランプのランプ電圧波形と管中央部の光
出力波形を示す図、第４図は本発明の一実施例を示す要
部破断正面図、第５図は従来品と本発明品との点灯時間
と不規則なちらつきの発生率の比較を示す図である。 図中、（１）はパルプ、（２）は螢光体、（３）はステ
ム。 （４）は導入線、（５）は圧潰部、（６）は折曲部、（
７）はフィラメントコイル、（８）は口金ピン、（９）
は口金、（１（Ｉはフィラメントコイルの脚部、ａυは
フィラメントコイルの脚部の軸中心、（１２は補助陽極
、（Ｉ３は補助陽極の先端部である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　大岩増雄 ＠　３　図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）両端にフィラメントコイルを２本の導入線で張架
   させた管内径が３２ｍ＋ｎ以下の螢光ランプにおいて、
   上記導入線と電気的に接続され、かつ上記フィラメント
   コイルの脚部の軸中心から放電路側に先端部までの距離
   が５問以上であシ、かつその部分での表面積が０．５　
   ｍｍ２以上の補助陽極を設けたことを特徴とする螢光ラ
   ンプ。 （２）導入線はフィラメントコイルの脚部を挟持してい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の螢光ラ
   ンプ。 （３１補助陽極は導入線とは別体であり、かつ一端がフ
   ィラメントコイルの位置よシ非放電路側で導入線に固着
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の螢光ランプ。 （４）補助陽極は棒状としたことを特徴とする特許請求
   の範囲第３項記載め螢光ランプ。 、→５）補助陽極の先端部からフィラメントコイルの脚
   部の軸中心までの距離を５ｍｍ以上２０ｍｍ以下とした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の螢光ラン
   プ。