JPS612254A - けい光ランプ装置 - 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】 （発明の技術分野） 本発明は例えばボール電球形の外囲器内に、けい光ラン
プおよびチョークコイル形の安定器や点灯管を一体的に
収容し、既存の白熱電球と置換えて使用するけい光ラン
プ装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

この種の装置では、けい光ランプが略密閉された外囲器
内に収容されているため、何等かの水銀蒸気圧の制御対
策を施さないと、点灯中けい光ランプの周囲温度の上昇
に伴って管内水銀蒸気圧が最適値を上回り、光出力が低
下する等の問題が生じる。

このようにけい光ランプを温度的に厳しい条件下で点灯
使用する場合には、けい光ランプ内の水銀蒸気圧を、主
アマルガムによって約６Ｘ１０−３ｍｍＨＬＪ付近の適
正値に制御する方法が有効とされ、従来から広く知られ
ている。

ところが、この方法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管内水銀
蒸気圧の制御を行なっているため、始動時のように主ア
マルガムの温度が低く、かつまたけい光ランプの周囲温
度が低い場合には、主アマルガムの湿度がその作用に最
も望ましい温度にまでなかなか到達せず、水銀を放出す
る速度が緩慢となってしまう。この結果、先出ノ〕の立
ち上がりが悪く、定常状態に安定するまでに時間を要す
る等の不具合がある。

この改善策として、従来例えば特公昭５０−３０３８７
号公報に示されている如く、定常点灯時での水銀蒸気圧
を制御ｌ″ｇる主アマルガムの他に、消灯時に管内の浮
遊水銀を吸着し、かつ始動時を含む点灯初期に上記吸着
した水銀を一時的に放出する少量の補助アマルガムを電
極近傍の高温部に設置し、光出力の立ち上がり特性を改
善したものが知られている。そして、最近この種立ち上
がり特性の改善機能を有するものは、上記補助アマルガ
ム、すなわち電極近傍に設置されたアマルガム形成金属
に限らず、管内の浮遊水銀を物理的に吸究により明らか
どなり、このため本発明者は上記補助アマルガムおよび
物理吸着作用を有する物質を水銀ゲッタと総称している
。

ところで、このように主アマルガムと水銀ゲッタとを用
いて水銀蒸気圧の制御を行なう場合、点灯初期の光出力
の立ち上がり特性は、水銀ゲッタに吸着されている水銀
量が多く、かつ始動時に水銀ゲッタの昇温割合いが大き
い程良好となり、しかもこの水銀ゲッタに吸着される水
銀量は、消灯時における純水銀の蒸気圧と水銀ゲッタお
よび主アマルガムの蒸気圧力の差が大きい程多くなる。

したがって、消灯時には、主アマルガムと水銀ゲッタと
の相対的な温度差をなるべく大きくすることが望ましい
。

しかしながら、上記先行技術のものは、主アマルガムと
水銀ゲッタとがけい光ランプ内にそのまま露出されてい
るにすぎないため、これら主アマルガムと水銀ブックと
の間に温度差を付けることが難しく、このため、消灯時
に管内の浮遊水銀の大部分は容量の大きな主アマルガム
側に吸着されてしまう。この結果、水銀ゲッタの水銀含
有量が減少するから、再点灯時においても水銀ゲッタか
らは充分な歯の水銀が放出されず、光出力の立ち上がり
特性を高める上で改善の余地が残されていた。

（発明の目的） 本発明はこのような事情にもとずいてなされたもので、
光出力の立ち上がりが速やかに行なわれ、点灯初期の立
ち上がり特性を改善できφけい光ランプ収容室の提供を
目的とする。

〔発明の概要〕

すなわち、本発明は上記目的を達成するため、主アマル
ガムの設置部を、ランプ点灯中発熱する点灯回路部品と
熱的に結合させたことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下本発明の第１実施例を、第１図ないし第４図にもと
すいて説明する。

図中１は例えば合成樹脂製の外囲器であり、この外囲器
１は一端頂部にねしこみ形の口金２を有するカバー３と
、このカバー３に被嵌された透光性のグローブ４とによ
って構成され、外観がボール電球形の白熱電球に近似さ
れている。カバー３内にはシャーシ５が収容されており
、このシャーシ５はその一端に設けた円筒部６をカバー
３の頂部に開設した通孔７内に挿通し、その挿通端の外
周面に上記口金２をねじこむことにより、このカバー３
に対し°Ｃ固定されている。円筒部６からカバー３内に
延びるアーム部８，８の先端部には、安定器ケース９が
設けられており、この安定器ケース９は口金２側が開口
されたボックス状をなし、上記外囲器１内をカバー３内
の安定器収容室１０と、グローブ４側のランプ収容室１
１とに区画している。

そして、このランプ収容室１１内にはけい光ランプ１２
が収容されている。けい光ランプ１２の発光管１３は、
直管状をなしたガラスバルブを、その両端部１４、１４
間の中央で略し字状に曲成するとともに、この曲成部１
５と両端部１４．１４との間を上記Ｕ字形を含む平面と
略直交する方向に略Ｕ字状に曲成したもので、第２図に
示したように両端部１４．１４と曲成部１５とが互いに
隣接して同方向に位置された概略鞍形状をなしている。

この発光管１２の内面には、第３図に示したようにけい
光体被膜１６が被着されているとともに、両端部１４．
１４にはマウン１−１７が封着されている。マウント１
７のステム管１８には内部リード線１９．１９が封止さ
れており、これらリード線１９．１９間に電極としての
フィラメント２゜が継線されている。また、ステム管１
８から外方に向って導出された細管２１は、上記フィラ
メント２゜に近接するステム管１８の先端部に開口され
ており、この細管２１を通じて発光管１３内の排気およ
び不活性ガスの封入が行なわれる。このようなけい光ラ
ンプ１２は、両端部１４．１４および曲成部１５をカバ
ー３側に向けた姿勢でランプ収容室１１内に収容されて
おり、その両端部１４．１４が安定器ケース９の外側面
に保持されている。

また、安定器ケース９内には、点灯回路部品としてのチ
ョークコイル型の安定器２２が収容されている。この安
定器２２は上記口金２とけい光ランプ１２との間に直列
に接続されており、ランプ点灯中にはその減流作用によ
り発熱するようになっている。なお、けい光ランプ１２
のフィラメント２０．２０間には、図示しない点灯管が
接続されている。

ところで、上記けい光ランプ１２の発光管１３内には、
定常点灯時での管内水銀蒸気圧を制御するための主アマ
ルガム２３が封入されている。この主アマルガム２３は
、フィラメント２０よりも管端部側に位置する細管２１
内に保持されており、本実施例の主アマルガム２３は、
インジウム（Ｉｎ）、ビスマス（Ｂｉ）、スズ（５１１
）、鉛（Ｐｂ）およびこれら各種金属を適当な割合で混
合させた合金に、水銀（）−１ｇ＞を加えたものを使用
している。なお、この主アマルガム２３の代わりに、最
初にアマルガム形成金属と水銀とを別ノイに細管２１お
よび発光管１３内に封入しておき、この後細管２１内で
アマルガム形成金属をアマルガム化させるようにしても
良い。

また、主アマルガム２３よりもフィラメント２０に近接
した高温部分、つまり本実施例ではフィラメント２０と
細管２１の開口端との間に位置して、水銀ゲッタ２４が
設置されている。水゛銀ゲッタ２４は例えばモリブデン
等の高融点材料からなる網状もしくは板状基体２５の表
面に、アマルガム形成金属であるインジウムを所定の膜
厚で被着したもので、この基体２５の一端が上記内部リ
ード線１９に溶接されている。そして、このような水銀
ゲッタ２４は、消灯時のように発光管１３内の温度が低
い状態では管内の浮遊水銀を吸着し、逆にランプ点灯時
には上記吸着した水銀を管内に放出するようになってい
る。このように主アマルガム２３および水銀ゲッタ２４
が設置された発光管１３の一方の端部１４は、上記安定
器ケース９の外側壁に開設した通孔２６を通じて安定器
２２の側面と対向されており、これら安定器２２と主ア
マルガム２３が封入された細管２１およびその近傍は、
シリコンゴム２７によって一体的に包み込まれている。

したがって、けい光ランプ１２における主アマルガム２
３の設置部と安定器２２とは、シリコンゴム２７を介し
て熱的に結合されており、安定器２２の熱が主アマルガ
ム２３に伝達されるようになっている。

このような構成において、定常の動作状態にあるけい光
ランプ１２を消灯させると、発光管１３内の温度が低下
するので、発光管１３内の浮遊水銀は、主アマルガム２
３および水銀ゲッタ２４に吸着され始め、発光管１３内
には管端部側に向う水銀蒸気の流れが形成される。この
際、発光管１３における主アマルガム２３の設置部は、
安定器２２に連なるシリコンゴム２７によって一体的に
包み込まれているので、ランプ点灯中の減流作用によっ
て生じた安定器２２の熱が、シリコンゴム２７を通じて
主アマルガム２３の設置部に伝わり、この熱により消灯
後においても主アマルガム２３が保温される。したがっ
て、消灯時には主アマルガム２３が保温されるのに対し
て、水銀ゲッタ２４は発光管１３内の雰囲気温度低下に
応じてそのまま冷却されるので、消灯時においては相対
的に水銀ゲッタ２４の温度低下率が高くなり、主アマル
ガム２３ど水銀ゲッタ２４との間の温度格差が大となる
。特に本実施例の場合は、主アマルガム２３が発光管１
３の外方に延びる細管２１内に収容されているので、こ
の主アマルガム２３と水銀ゲッタ２４とが離間し、上記
保温による熱影響が水銀ゲッタ２４にまで及ぶ恐れもな
く、したがって、主アマルガム２３と水銀ゲッタ２４と
の間のｍｌ格差をより大きく確保できるから、管内の浮
遊水銀は低温の水銀ゲッタ２４に補足される割合がきわ
めて多くなり、消灯後における水銀ゲ゛ツタ２４の水銀
含有量は充分なものとなる。

この結果、消灯後にけい光ランプ１２を再始動させると
、浮遊水銀を吸着した水銀ゲッタ２４は近接するフィラ
メント２０からの熱影響を受けるとともに、放電にもと
すくイオンの衝撃を受けて急激に温度上昇し、充分な量
の水銀を速やかに発光管１３内に放出する。

したがって、点灯直後の光出力の立ち上がりが略瞬時に
行なわれ、点灯初期から定常点灯時への過渡期において
良好な立ち上がり特性が得られる。

なお、本発明者は本願構成の如く、主アマルガム２３の
設置部をシリコンゴム２７で包み込んで保温したけい光
ランプ装置と、従来の保温対策を施さないけい光ランプ
装置夫々において、消灯後３時間経過した時点で再点灯
させる点灯実験を行ない、この時の光出力のｂら上がり
特性を比較検討したところ、第４図に示した如き結果を
得た。この点灯実験では、定常点灯時での光出力を１０
０％とした相対値で評価しており、上記第４図中破線で
示す従来構成のものは、点灯直後から約４分の間は定常
点灯時の略７０％の光出力しか得られないことが分る。

これに対し、実線で示す本願構成のものによると、点灯
直後から既に光出力が上記従来を上回っているとともに
、点灯開始後約３分経過した時点で光出力が略１００％
に達しており、このことからも水銀ゲッタ２４から充分
な量の水銀が放出されていることが分る。

なお、上述した第１実施例では、主アマルガム２３の設
置部をシリコンゴム２７で包み込むことにより保温した
が、例えば第５図に示した本発明の第２実施例のように
、安定器ケース９に細管２１が導出された発光管１３の
一端部１４が差し込まれる受は部３１を設け、上記細管
２１、つまり主アマルガム２３の設置部分を安定器２２
が収容された安定器ケース９内の空間と連通させること
により、保温を行なうようにしても良い。そして、この
構成において上記第１実施例の場合と同様の点灯実験を
行なったところ、第６図に示した如き結果が得られた。

この結果からも明らかなように、上記第２実施例の構成
のものは、点灯直後から光出力が定常状態に移行するま
での間全てに亙って光出力が従来のものを上回っており
、上記第１実施例の場合と同様に水銀の放出が充分に行
なわれていることが分る。

なお、本発明において、発熱性の点灯回路部品はチョー
クコイル型の安定器に限らず、例えば限流素子としての
白熱電球や全体が樹脂モールドされた高周波点灯回路等
の電子バラストであっても良い。

また、上述した各実施例では水銀ゲッタを直接内部リー
ド線に溶接したが、例えばバイメタル等を介して始動時
のみ電極と電気的に接続させるようにしても良い。

さらに、けい光ランプの形状も鞍形に限らず、例えばＵ
字形であっても良いとともに、外囲器の形状もボール電
球形に特定されない。

〔発明の効果］ 以上詳述した本発明によれば、ランプ点灯中に生じた点
灯回路部品の熱により、消灯後においても主アマルガム
が保温されるので、消灯後においては相対的に水銀ゲッ
タの温度低下率が高くなり、主アマルガムと水銀ゲッタ
との間の温度格差が大となる。したがって、管内の浮遊
水銀は低温の水銀ゲッタに補足される割合がきわめて多
くなり、消灯後における水銀ゲッタの水銀含有量は充分
なものとなる。したがって、消灯後にけい光ランプを再
始動させると、浮遊水銀を吸着した水銀ゲッタは近接す
る電極からの熱影響等を受けて急激に温度上昇し、充分
な同の水銀を速やかに発光管内に放出することになり、
このため点灯直後の光出力の立ち上がりが略瞬時に行な
われ、点灯初期から定常点灯時への過渡期において良好
な立ち上がり特性が得られる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例を示し、第１
図は装置全体の断面図、第２図はけい光ランプの斜視図
、第３図は主アマルガム設置部の断面図、第４図は光出
力の立ち上がり特性図、第５図および第６図は本発明の
第２実施例を示し、第５図は装置全体の断面図、第６図
は光出力の立ち上がり特性図である。 １・・・外囲器、２・・・口金、１２・・・けい光ラン
プ、１３・・・発光管、２０・・・電極（フィラメント
）、２２・・・点灯回路部品（安定器）、２３・・・主
アマルガム、２４・・・水銀ゲッタ。 出願人代理人　弁理士　鈴江弐〇 叶　閤　（分） 第５図 第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）口金を備えた透光性の外囲器内に、けい光ランプ
   およびこのけい光ランプを点灯させるための点灯回路部
   品を一体的に収容し、上記けい光ランプの発光管内には
   、その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を設けるとともに
   、この主アマルガムよりも電極近傍の高温部に位置して
   消灯時に発光管内の浮遊水銀を吸着し、かつ始動時に上
   記吸着した水銀を放出する水銀ゲッタを設けたけい光ラ
   ンプ装置において、 上記主アマルガムの設置部を、ランプ点灯中発熱する点
   灯回路部品と熱的に結合させたことを特徴とするけい光
   ランプ装置。
2. （２）上記主アマルガムは発光管の管端部から導出され
   た細管内に設置されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第（１）項記載のけい光ランプ装置。