JPS61121252A - 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】 産業上の利用分野 本発明は、電球と直接代替しつるコンパクトな螢光ラン
プに関するもので、特にこのランプのうちアマルガム合
金によって水銀の蒸気圧を制御する構造の螢光ランプに
関するものである。

従来例の構成とその問題点 螢光ランプは、白熱電球に比較して高効率・長寿命であ
るので、互換性全満足するように設計されれば、大きな
電力節減が可能となり、経済的効果が大きい。この観点
から、最近、ガラス管を１回以上折り曲げてコンパクト
な形状の発光管とし、この発光管を安定器２点灯管、外
管および電球口金と共に一体化構造とした螢光ランプが
実用化されている。ところが、このような螢光ランプに
２いては外管内に発光管となるダブルＵ形螢光管や安定
器等全組込むため、これら力・らの熱放散により内部の
温度が上昇し発光効率が大幅に低下する。

温度の上昇にもかかわらず、水銀蒸気圧’（５１Ｐａ前
後に保ち、光出力の低下を防ぐ公知の手段は、水銀をア
マルガム状態で使うことである。ところが、この構造の
螢光ランプは、相当広い＠夏範囲で水銀蒸気がＩ　Ｐａ
前後に安定する特長を持っている反面、消灯中は常温で
もアマルガムを備えない螢光ランプに比べ水銀の蒸気圧
が低くなり過ぎてランプ内に設けられているアマルガム
合金から水銀が放出されるには、熱的慣性のため始動後
かなりの時間遅れが生じるので、点灯直後の光束立上り
に要する時間（正常光束への到達速度）がきわめて長い
。これを改良する几めに点灯直後に水銀蒸気を素早く発
生させて、光束の立上りを助ける補助極を電極発熱を利
用すべくフィラメント近傍に設ける構造が普通採られて
いる。

その構造は、ステンレ不・ラス板全折り曲げて、内部に
１〜１．６１１９のインジウム粒を包み込んだもの、あ
るいはモリプデ／板上にインジウムを施したもの等が知
られている。しかし、前者の場合はインジウムの露出面
積が小さいので、合金を形成する水銀の量も少ないため
、立上り時間も稍長く、製造工程も繁雑であり価格が高
い。また、後者の場合は、インジウムの露出面積は十分
であるが、その溶融温度が１６６℃と低いことから、ラ
ンプ点灯中の電極の温度により粘性が小さくなり、微小
振動によりインジウムが基板上より滑り落ちる危険性が
ある。

この対策としては、補助極の基板をステンレス製のラス
板とすることがまず考えられる。メツシュ構造を有する
ラス板は、表面積が大きいので、きわめて薄膜の状態で
インジウム全メッキするだけで補助極として十分機能す
る。発明者らは、この構造の補助極を用いてランプを試
作したところ、次の点が明白になった。すなわち、従来
のこの種構造の補助極はランプの立上り特性を満足する
量のインジウム付着量のみが考慮され、その形状。

寸法については、できるだけ小さなものが選ばれてい友
。ところが、補助極として折り曲げずに、扁平なままで
電［ｉＬ　リード線に溶接すると、光束立上り特性の面
で十分に機能するのみならず、ランプ寿命中の電極近傍
の黒化防止にも効果のあることがわかった。この補助極
は構造的にも簡単なもので、製作および取付は作業も容
易であり、工業的効果が大きいものである。

発明の目的 本発明の目的は、水銀合金を用いて点灯中の水銀蒸気圧
制御全行う構造の螢光ランプにおいて、迅速な光束立上
り特性と、併せてランプ点灯中の端部黒化防止にも効果
を持ち、かつ構成が簡単で安価な螢光ランプを提供する
ことにある。

発明の構成 本発明は、ガラス管の端部に電極ステムを設け、前記電
極ステムに先端部にフィラメントコイルを張架した２本
のリード線を設け、前記リード線の少なくとも一方に、
一部を残してイン、ジウム金メッキしたメツシュ状、扁
平形状で、前記フィラメントコイル上の電子放射物質塗
布部分を越える長さを持った補助極の前記非メッキ部分
を接続することにより、点灯直後のランプ光束の迅速な
立上りと共に、ガラス管端部の黒化の抑制を図ったもの
である。

アマルガムランプの点灯直後の水銀蒸気圧不足を瞬間的
に補うためには、水銀と親和力の強い合金を用いて、こ
れを電極から至近の場所に設置する技術が公知である。

そのための金属としてはインジウムが最も適している。

基板としては、メツシュ状のものが選ばれているが、そ
れは平板であると、ランプ点灯中の電極部の温度上昇に
より、融点１６６℃のインジウムが溶は出して基板上か
ら滑ジ落ちる危険性がでてくるからである。また、メツ
シュの一部分を残してメッキを行うのは、全面をインジ
ウムにて覆った場合、通常二ソケルで表面コートされて
いる内部リード線上に、このインジウムが合金を形成し
つつ流出していくのを防ぐためである。

このメツシュ状の補助極は、何ら折り曲げ加工を施さな
いでリール状のテープで連続的に供給し、これ全一定長
さで切断し溶接して用いればよい。

すなわち、きわめて安価な製造コストで提供される。ま
た本発明の特徴とするところは、この補助極の長さをフ
ィラメント上の電子放射性物質塗布長さ以上とすること
にある。通常、この種の補助極は必唆量のインジウムを
与える小さい寸法が選ばれているが、本発明においては
、電極のフィラメントコイルの電子放射性物質塗布部分
の長さ以上に補助極の長さが大きいので、コイル上の陰
極輝点に九人する電流は、補助極上へも分流することに
なる。し念がって、陰極輝点の温度が過度に上昇するの
が防がれて、電極近傍の早期黒化も抑制される。すなわ
ち、本発明にかかる補助極は、アマルガムランプに特有
の立上り特性の遅れを補うのみならず、電極近傍の黒化
をも抑制する効果？持つものである。特に、コンパクト
形螢光ランプのように管径の細いガラス管を用いたラン
プの場合、寿命中の黒化を抑制する働きは非常に価値が
大きいものである。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例について図面を用いて説明する
。

第１図は、本発明にかかる螢光う／プの実施例を示す一
部切欠側面図である。１はガラスまたはプラスチック製
で何らの通気孔を有さない密閉形外管である。この中に
管外径１６．５　ｒｔｒｍのガラス管を３個所で折り曲
げ加工し之非直線状の発光管２が設けられている。さら
に、外管１の端部にカップ状のメタルケース４が設けら
れており、その底部には電球口金６が取付けられている
。メタルケース４の内部には、安定器６が設けられてい
る。

発光管２は、グロースタータ方式の点灯回路により点灯
される。グロースタータは外管１内に設けられているが
、図示は省略している。

第２図は、発光管２の装部拡大図である。発光管２にお
いて、ガラス管の内面には、たとえばユーロピウム付活
酸化イツトリウム螢光体、テルビウム付活アルミン酸セ
リウムマグネシウム螢光体およびユーロピウム付活アル
ミン酸バリウムマクネシウム螢光体などいずれも稀土類
螢光体の２成分系または３成分系混合螢光体３が被着形
成さ八ている。ガラス管の両端部には電極ステム７が設
けられ、この電極ステムＴに設けられたリード線８には
、網目の長径（Ｌ）１５ｒｒｒ！ｎ（第３図参照）のス
テンレス・ラス板に端部３ｍｍを残してインジウムをメ
ッキした幅４騙、長さ７Ｍの補助極９の非メッキ部分が
溶接されている。補助極９の拡大図を第３図に示す。補
助極９は扁平形状をしており、一部を残してインジウム
１２がメッキされている。

補助極９の長さは、２本のリード暮８の先端部に張架さ
れたフィラメントコイル１０上の電子放射性物質１１の
塗布部分の長さ以上に長い。片方の電極ステム７の細管
１３の中には、ビスマス・インジウムからなる主アマル
ガム合金１４が封入されている。発光管２の他方の端部
から水銀と希ガスが内部に封入されている。軸芯の電極
間距離は２８０ｍ＋ｎである。なお、外管１の内面には
ンリカ等の散光性被膜が形成されている。

かかる螢光ランプを電源電圧１ｏｏＶ　、ランプ０．３
Ａで点灯すると、色温度２８００Ｋまたは５０００Ｋ　
　で初光末位７３０ルーメンが得られた。

そのときの入力電力は１７ワツトであった。この効率は
電球に比べて３倍以上の高さである。

第４図は、本発明にかかる螢光ランプと従来のアマルガ
ム方式螢光ランプとの点灯直後の立上り特性を比較した
ものである。従来のアマルガム方式螢光ランプは、発光
管内に十分な重の水籏蒸気圧を与える温度になるまでに
は、曲線Ｂに示すように同じランプで８分以上の時間を
要する。一方、本発明にかかる補助極を備えた構造のも
のでは、点灯直後、電極７かもの熱により、水銀原子が
直ちに蒸気化して曲線Ａに示すように、光束が素早く立
上がり３０秒以内に９ｏ％元束値に達する。

さらに、本発明にかかる補助極は次のような効果をも併
せ示した。すなわち、ガラス管外径が１６．５訓と非常
に小さいことから、この種ランプは、点灯麦早期に、電
極近傍に黒化が生じるのが普通であったが、本補助極を
備えた螢光ランプにおいては、ランプ電流のうちのかな
りの割合が補助極側に流入することになるので、フィラ
メントコイル上の陰極輝点の温度が従来のものに比べて
低下し、電子放射性物質のスパツタリングによる電極近
傍のガラス管黒化は軽微なものとなる。ただし、この場
合、フィラメントコイル上の陰極輝点の位置を必ず補助
極が設けられているリード線側に定めても、電子放射性
物質塗布部分の長さより補助極の長さが短いと、寿命中
の陰極輝点の移動につれて分流効果が少なくなる。した
がって、補助極の長さは、フィラメントコイル上の電子
放射性物質塗布部分の長さ以上長くなければならない。

本実施例においては、網目の長径１．５　ｍｍのラス板
の幅４ｗｎ、長さ４簡の表裏部分に合せて約１敗±２０
％のインジウムをメッキしたが、この程度のメッキ電着
量ならば、ラス板上のメッキ厚さは５μ程度であり、輝
度上昇による粘性低下からインジウムが滑り落ちる危険
性は全くない。

発明の詳細 な説明したように、不発明の螢光ランプは、電球の機能
を十分満足する迅速な光束立上り特性を有するのみなら
ず、ランプのコンパクト化につれて必然的に細管化する
ガラス管径のため早期に発生する電極近傍のガラス管壁
黒化の発生を抑制する効果を持つすぐれたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である螢光ランプの一部切欠
正面図、第２図は同螢光ランプの発光管の装部断面図、
第３図は補助極の拡大図、第４図は螢光灯の点灯時間と
相対光束との関係図である。 １・・・・・外管、２・・・・・・発光管、３・・・・
・・螢光体、７・・・・・電極ステム、８・・・・・・
リード線、９・・・・・・補助極、１Ｑ・・・・・・フ
ィラメントコイル、１１・・・・・・電子放射性物質、
１２・・・・・・インジウム、１４・・・・・主アマル
ガム合金。 第１図 第２図 第 ｉ３図 Ｑ　　　　／２ ４図 ０凸Ｃ□

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガラス管の端部に電極ステムを設け、前記電極ステムに
   先端部にフィラメントコイルを張架した２本のリード線
   を設け、前記リード線の少なくとも一方に、一部を残し
   てインジウムをメッキしたメッシュ状、扁平形状で、前
   記フィラメントコイル上の電子放射性物質塗布部分の長
   さ以上の長さを有する補助極の前記非メッキ部分を接続
   したことを特徴とする螢光ランプ。