JPS60207241A

JPS60207241A - 低圧水銀蒸気放電灯

Info

Publication number: JPS60207241A
Application number: JP60042754A
Authority: JP
Inventors: ウーベ・ブリーゼ
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1984-03-09
Filing date: 1985-03-06
Publication date: 1985-10-18
Also published as: NL8400756A; EP0157440A1; US4636686A; DE3571100D1; EP0157440B1

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】本発明は真空状態で密封し、ランプの作動期間中放電が
起るよう形成した放電容器（放電ベッセル）で、その中
に水銀とともにアマルガムを形成する少量の合金を包含
させるようにしたものを含む低圧水銀蒸気放電灯に関す
るものである。この種放電灯に関しては、米国特許第４
．１５７．４８５号（特願昭５１−７０４５８号、特開
昭５２−２０８４号に対応）により公知である。　゛上述の既知の放電灯においては、放電容器内にアマルガ
ムを封入することにより、放電灯の作動期間中、広い温
度範囲にわたって水銀蒸気圧を約５　ｘｌＱ−”ｔｏｒ
ｒ近辺の値に安定化させるようにしており、このような
蒸気圧の値において、放電管が供給される電竺”ネル１
−を紫外線放射に変換するに当り、最高の効率が得られ
るようにしている。

したがって放電灯に供給されるエネルギーが大幅に増え
た場合、もしくは比較的高い周囲温度を有する領域（例
えば、所定の発光体内）で放電灯を作動させる場合は、
放電灯の光出力は大幅に減少する。また、既知の放電灯
の場合、放電容器には、水銀とともに、例えば水銀、イ
ンジウムおよび蒼鉛よりなるアマルガムのようなアマル
ガムを形成する合金を封入するようにしている。

上述の米国特許明細書に記載されているようなアマルガ
ムを含む放電灯の場合は、広い温度範囲にわたって満足
な蒸気圧の安定が得られるが、特に、比較的重負荷に耐
えることができ、かつ比較的小さい直径を有する管状放
電容器を含む放電灯の場合は、作動期間中にふける水銀
蒸気圧の安定値が低過ぎて最適の効率を可能な最高先出
力を得ることができない。さらに、放電容器内のアマル
ガムの領域の１００℃〜１２０℃の温度における水銀蒸
気圧は、前述の６　Ｘｌ０−”ｔｏｒｒの値以下に低下
することさえあることが分っている。これは、管状放電
容器をガラス製外匣により包囲するよう形成し、作動期
間中の放電容器内の温度が丁度蒸気の温度範囲にあるよ
うなコンパクト構造の低圧べ電灯の場合、特に問題とな
る。

本発明の目的は上記の欠点を除去した低圧水銀蒸気放電
灯を提供しようとするものである。

これがため、本発明による前述形式の低圧水銀蒸気放電
灯によるときは、放電容器内に封入するアマルガム形成
合金を蒼鉛、鉛および銀により形成したことを特徴とす
る。

このような合金は水銀とともに最適のアマルガムを形成
し、前記アマルガムにより放電灯の作動′期間中、水銀
蒸気圧は広い温度範囲にわたって約１１　Ｘｌ０−３ｔ
ｏｒｒ近辺の値に安定化される。特に、比較的小さい内
径（例えば、コンパクト構造の低圧水銀蒸気放電灯の場
合、約１０ｍｍの内径）を有する管状放電容器を具えた
放電灯の場合、この蒸気圧で最適の光出力が得られるこ
とが確認された。さらに、放電容器内の水銀蒸気圧は、
かなり低い周囲温度でも、放電灯が容易に点弧しうるよ
うな値を有することが分った。また、本発明放電灯の光
出力は約７０℃ないし１５０℃の間にある放電容器内の
アマルガム領域の温度で′最適値を有することが判明し
た。

水銀蒸気圧が安定化されるレベルは、放電容器内にあっ
て、合金とともにアマルガムを形成する水銀の量により
大部分法められる。蒼鉛、鉛および銀の原子数の和と水
銀の原子数との比は９４：６と９９：１の間の値とする
ことが望ましい。より高いパーセンテージの水銀を含む
アマルガムの場合、放電容器内の水銀蒸気圧を安定させ
るレベルは、最適の効率に対しむしろ高くなる。水銀の
パーセンテージが１％より少なくなると、例えば、放電
容器の壁に水銀が接着するという事実により充分な水銀
蒸気圧の安定化を得ることができなくなる。

アマルガムは、これを全体として放電容器内に供給する
こともでき、また、水銀をそれ以外の構成要素から分離
するようにして供給することもできる。この場合には、
水銀は高い正確度で計量することができる（例えば西独
国特許第１．２６７、１７５号参照のこと）。蒼鉛、鉛
および銀の合金は放電容器内の比較的涼しい場所に固定
させるようにする。本発明の一実施例の場合は、放電容
器内の空間に通じている排気管の内壁上に合金を配置す
るようにしている。

本発明は色々な種類の低圧水銀蒸気放電灯用として使用
される。特に、本発明は、一方の側にキャップを有し、
通常の照明目的用白熱電灯の代りもする前述のコンパク
ト構造の°低圧水銀蒸気放電灯用として使用される。さ
らに、本発明は無電極放電灯の放電容器内の水銀蒸気圧
を安定させるのに使用することもできる。

以下図面により本発明を説明する。

第１図示放電灯はガラス製ランプ外匣１を含む。

この外匣１の外側にはりブパターンを設け、作動期間中
放電灯が均一な明るさを有するようにする。

この外匣１の内部には真空状態で密封し、フック形状に
彎曲させた管状放電容器（ベッセル）２を配置する。前
記放電容器２の両端には、電極３および４を配置し、放
電灯の作動期間中それら両電極の間で放電が保持される
ようにする。また、放電ベッセル２の内壁はこれを発光
層５で被覆する。

さらに、前記放電灯は電気的安定バラスト６、スタータ
７ならびに合成材料により形成するを可とする円錐形ラ
ンプ受口８を含む。前記ランプ受口８はそのネック部に
ねじ込みランプキャップ９を具え、それにより放電灯を
白熱電灯用の取付部にねじ止めのできるよう形成する。

放電容器の排気管の内壁には、約２００　ｍｇの量の蒼
鉛、鉛および銀の合金を包含させる。この場合、原子比
Ｂｉ　：　Ｐｂ　：　Ａｇは三元図形Ｂｉ　−Ｐｂ　−
Ａｇ（第３図参照）の四角形ＡＢＣＤ　（ただし、％表
示で、Ａ：　Ｂｉ　９３％、Ｐｂ２％、Ａｇ５％、Ｂ：
　Ｂ１３５％、、Ｐｂ６０％、Ａｇ５％、Ｃ：　Ｂｉ　
３５％、Ｐｂ３５％、　Ａｇ　３０％　、Ｄ：　Ｂｉ　
６Ｂ％、　Ｐｂ　３０％、Ａｇ２％）で示す範囲内にあ
るようにすることが望ましい。

かくすれば、広い温度範囲にわたって高い光出力が得ら
れる。本実施例によるときは、比Ｂｉ　：　Ｐｂ：Ａｇ
は６３　：　２２　：　１５　（原子比〉にほぼ等しく
しており、この点を第３図の文字符号Ｅで示す。放電容
器２には、さらに６ｍｇの水銀を包含させ、この場合の
蒼鉛、鉛および銀の原子数の和と水銀の原子数との比を
アマルガムにおいて９３：３となるようにする。かくす
れば、合金は放電容器内の涼しい場所（排気管内）に配
置するようにしているので、作動状態の下において放電
容器内における水銀蒸気圧の好ましい安定を得ることが
できる。

第２図において、文字符号Ａは純粋なアマルガムの場合
における温度の関数としての水銀蒸気圧の変化を示す曲
線である。また、文字符号Ｂは蒼鉛、インジウムおよび
水銀よりなるアマルガムの場合におけるアマルガム温度
の関数としての水銀蒸気圧の変化を示す曲線で、この場
合のＢｉ、　Ｉｎ。

Ｈｇの原子の比は５１　：　４６　：　３であった。最
後に文字符号Ｃは、本発明による組成のアマルガムの場
合における水銀蒸気圧の変化を示す曲線で、この場合の
原子数の比Ｂｉ　：　Ｐｂ　：　Ａｇ　：　Ｈｇ　＝　
５３　：　２４：　２０　：　３であった。

このグラフから分るように、本発明によるアマルガムを
用いた場合の放電容器内の水銀蒸気圧（曲線Ｃ）は広い
温度範囲にわたり安定で、この場合の水銀蒸気圧は約１
１　ｘ　１０−ｍｍ８ｇである。第１図に示すような比
較的小さい直径の放電管を含む放電灯は、この水銀蒸気
圧において最適の光出力を有する。上述の曲線Ｃの温度
範囲は曲線Ｂと比較した場合、僅かに右上部にシフトし
て０る。さらに、曲線Ｃの変化から、約１１０℃のアマ
ルカ゛ム領域の温度においては、放電容器内の水銀蒸気
圧は約１１８’ｌＯ−”ｔｏｒｒＯ値の近辺にあること
が分る。

この蒸気圧の値においては放電灯は最適の光出力をとり
うる。また、曲線Ｂの変化から分るよう１こ、１１０℃
においては水銀蒸気圧はかなり低くなり、その結果光出
力もかなり低くなる。さ引こ、曲線Ｃの変化から、室温
においては、水銀蒸気圧（ま純水銀の場合（曲線Ａ）の
蒸気圧より怪力Ｘｌこ（氏し１ことが分る。本発明によ
る放電灯は容易１こ点弧しうるが、この点弧導電をさら
に向上させるため、本発明の一実施例においては電極の
コイルフィラメント（図示を省略）のすぐ近傍に補助ア
マルカ゛ムを配置するようにしている。例えば、インジ
ウムと水銀により形成したこのようなアマルガム＋１、
放電灯がスイッチオンされた後、その温度力く電極の温
度に直接影響を受け、補助アマルカ゛ムカ）ら（よぼ全
量の水銀が急速に放散される。

前述の本発明実施例の場合、管状放電容器２の全長は約
３６ｃｍで、その内径は約１０ｍｍとした。また、アマ
ルガム１１は２００　ｍｇの蒼鉛、鉛および銀の合金（
原子比５５　：　２５　：　２０）と６ｍｇの水銀とに
より形成した。

また、放電灯の光出力は６００　ｃｍｌｍ　（ｃｍルー
メン）であった。さらに、放電容器内にはある量のアル
ゴン（圧力３　ｔｏｒｒ）を包含させるようにし、その
内壁には２つの螢光体の混合物、すなわち、テルビウム
により活性化されたセリウムマグネシウムアルミン酸塩
よりなる緑色発光螢光体と三価ユーロピウムにより活性
化されたイトリウム酸化物よりなる赤色発光螢光体との
混合物により形成した発光層を配置した。また、この場
合、放電灯（バラストを含む）により消費される電力は
約１８Ｗ　（Ａ、Ｃ２２０Ｖ）であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明低圧水銀蒸気放電灯の実施例を一部断面
図により他を立面図により表示した概要図、第２図はそれぞれ、純水銀の場合、インジウム。蒼鉛および水銀の合金の場合ならびに蒼鉛、鉛、銀ふよ
び水銀の合金の場合について、水銀蒸気圧の値の変化を
温度の関数として対数的にプロットした曲線図、第３図はそのなかに本発明によるアマルガム形成合金の
組成が位置するような四角形ＡＢＣＤを有するＢｉ　−
Ｐｂ　−Ａｇの三元図形である。１　・・・ガラス製ランプ外匣２　・・・管状放電容器（ベッセル）３．４・・・電極５　・・・発光層６　・・・電気的安定バラスト７　・・・スタータ８　・・・円錐形ランプ受口９　・・・ねじ込みランプキャップ１０　・・・排気管１１　・・・合金

Claims

【特許請求の範囲】１、　真空状態で密封し、ランプの作動期間中放電が起
るよう形成した放電容器（放電ベッセル）で、その中に
水銀とともにアマルガムを形成する少量の合金を包含さ
せるようにしたものを含む低圧水銀蒸気放電灯において
、該放電容器内に封入するアマルガム形成合金を゛蒼鉛
、鉛および銀により形成したことを特徴とする低圧水銀
蒸気放電灯。２、　蒼鉛、鉛右よび銀の原子数の和と水銀の原子数の
比が９４：６と９９：１の間にあるようにしたことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の低圧水銀蒸気放電
灯。３、　蒼鉛、鉛および銀の原子数の相互の比が三元図形
Ｂｉ　−Ｐｂ　−Ａｇの四角形ＡＢＣＤ　（ただし％表
示で、Ａ：Ｂ１９３％、Ｐｂ２％、Ｂ：Ｂ１３５％、　
Ｐｂ　６０％、Ａｇ５％、Ｃ：Ｂ１３５％、　Ｐｂ３５
　％、　八ｇ３０　％　、　Ｄ：Ｂ１６Ｂ　％、Ｐｂ２
　％、Ａｇ’３０％）内にあるようにしたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項または第２項に記載の低圧水
銀蒸気放電灯。４、　蒼鉛の原子数と鉛の原子数と銀の原子数の比を比
６３　：　２２　：　１５にほぼ近似させるようにした
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項の
いずれかに記載の低圧水銀蒸気放電灯。５、　該アマルガム形成合金を排気管の内壁上に配置し
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項
のいずれかに記載の低圧水銀蒸気放電灯。