JPS6329381B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、フイラメントを有する蛍光ランプに
関するものである。

〔背景技術〕

従来、この種の蛍光ランプは、第１図に示すよ
うに、内面に蛍光体２が塗布されているガラス管
１の両端にステム３が封着され、ニツケルなどよ
りなるリード線４によつて支持された正規のタン
グステンフイラメント５に電子放射物質（Ba，
Sr，Caなどを主体とする酸化物）を塗布して電
極Ｂが形成されている。ガラス管１の両端部は２
本の口金ピン６を有する口金７を備えて蛍光ラン
プＡが形成されている。また、ガラス管１内に
は、真空排気後に水銀粒、Ar，Kr，Neなどの単
体又は混合希ガスが封入されている。ここに、封
入された希ガスがAr単体と水銀の場合、常温に
おいてはガラス管１内の水銀蒸気圧は約２〜３mm
Torrであり、一方Ar圧は２〜3Torrである。Ar
ガスを封入する理由の１つはペニング効果の作用
によつて放電の開始電圧を下げるためである。し
かし低温においてはAr−水銀封入蛍光ランプは
始動性能が低下する。（放電開始電圧が上昇する）
（第４図参照）これは、温度が低下すればガラス
管１内のAr圧はほぼ一定であるのに対して水銀
蒸気圧が低下し、ガラス管１内の水銀原子の数が
減少しすぎるため、準安定状態にあるArが水銀
原子を電離する確率が著しく低下し、もはやペニ
ング効果の作用がなくなるためである。このため
に、従来の蛍光ランプおよび点灯回路において
は、周囲温度が０℃付近になると極端に始動性能
が悪くなるという問題があつた。

〔発明の目的〕

本発明は上記の点に鑑みて為されたものであ
り、その目的とするところは、周囲温度が低い場
合にあつても容易に点灯させることができ、低温
始動性能が良好な蛍光ランプを提供することにあ
る。

〔発明の開示〕

（構成） 本発明は、内面に蛍光体が塗布され水銀粒と
Ar，Kr，Neなどの単体又は混合希ガスが封入さ
れたガラス管内の両端にフイラメントを互いに相
対向して配設すると共に、絶縁体の支柱にて支持
された補助電極を少なくともいずれか一方のフイ
ラメントよりガラス管端部側と反対側の内方に配
置し、ガラス管内の温度が所定温度以下のとき補
助電極をフイラメントに接続するとともに所定温
度以上のとき補助電極をフイラメントから切り離
すバイメタルよりなる温度スイツチを設け、低温
時の放電距離を自動的に短縮することにより、周
囲温度が低い場合にあつても容易に点灯させるこ
とができ、低温始動性能が良好な蛍光ランプを提
供するものである。

（実施例 １） 第２図は本発明一実施例を示すもので、ガラス
管１の内面には蛍光体２が導電性被膜９を介して
薄く均等に塗布されており、ガラス管１の両端に
ステム３が封着され、リード線４によつて支持さ
れたフイラメント１３は、タングステンフイラメ
ント５に電子放射物質（Ba，Sr，Caなどを主体
とする酸化物）を塗布して形成されている。ま
た、補助フイラメントたる補助電極１４は、両端
をリード線８を介して絶縁体の支柱１５にて支持
されており、フイラメント１３よりガラス管１の
端部側と反対側の内方に配置されている。バイメ
タル１７は、リード線８とリード線４との間にそ
れぞれ介装され、ガラス管１内の温度が所定温度
以下のとき補助電極１４をフイラメント５に接続
するとともに所定温度以上のとき補助電極１４を
フイラメント１３から切り離す温度スイツチを形
成している。なお、ガラス管１内には、真空排気
後に水銀粒、Ar，Kr，Neなどの単体又は混合希
ガスが封入されている。

以下、実施例の動作について説明する。いま、
ガラス管１内の気圧をｐ〔Torr〕とし、電極間距
離をｄ〔ｍ〕とすると、始動電圧Vs〔Ｖ〕はｐと
ｄの関数となり、 Vs＝ｆ（ｐ，ｄ） で表され（パツシエンの法則）、これを図示する
と第５図のようになる。第５図は縦軸が放電開始
電圧Vs、横軸が電極間距離ｄであり、曲線ａは
ペニング効果の大きい常温時の場合を示し、曲線
ｂはペニング効果が小さい低温時の場合を示すも
のである。図中、右側の部分について見ると、常
温においてはペニング効果の作用があるために始
動電圧Vsが低い（曲線ａ）。しかし、低温になる
と、ガラス管１内の水銀蒸気圧が低下するため、
ガラス管１内にはほとんどAr原子のみが存在す
る状態になり、ペニング効果の作用がなくなつて
始動電圧Vsが上昇する（曲線ｂ）。よつて同図よ
り低温における螢光ランプ１Ａの始動電圧Vsを
下げるには、両電極Ｂ間の放電距離ｄを短くすれ
ば良いことになる。一方、第４図はAr−水銀と
の混合気体の放電開始電圧と温度との関係を示す
もので、縦軸が放電開始電圧〔Ｖ〕で、横軸が温
度〔℃〕である。この図からも、50℃付近の放電
開始電圧が最小となり、それより温度が低下ある
いは高くなるにつれて急激に放電開始電圧が高く
なつていることがわかる。第６図は蛍光ランプＡ
を瞬時点灯するラピツド点灯回路Ｃを示すもの
で、漏洩型安定器２０に予熱用巻線１０が設けら
れており、この予熱用巻線１０にてフイラメント
１３および補助電極１４に予熱電圧が印加され、
２次電圧Vsoが放電電圧として両電極Ｂに印加さ
れている。

いま、周囲温度が低下して所定温度（例えば０
℃程度）以下になると、両バイメタル１７が動作
してリード線４にリード線８が接続され、正規の
フイラメント１３に補助フイラメントたる補助電
極１４が自動的に並列接続される。この状態のと
き、電源電圧Voが投入されると、正規のフイラ
メント１３及び補助電極１４に予熱電流が流れて
加熱され、熱電子放出可能状態になる。この場
合、補助電極１４がバイメタル１７を介して正規
のフイラメント３に接続されることによつて両電
極Ｂ間の放電距離ｄが自動的に短縮されるので、
上述したパツシエンの法則により、蛍光ランプＡ
の放電開始電圧が低下する。したがつて、Vsoな
る始動電圧によつて放電距離ｄが短い補助電極１
４間で放電が開始する。放電開始後においてガラ
ス管１内の温度が上昇して所定温度以上になる
と、バイメタル１７が元の状態（リード線４から
離れた常温状態）に復帰して補助電極１４がフイ
ラメント１３から切り離され、放電が正規のフイ
ラメント１３に移行して通常の点灯状態になる。

（実施例 ２） 第３図は他の実施例を示すもので、補助電極１
４を電子放射物質を塗布した放電電極としたもの
であり、補助電極１４はバイメタル１７よりなる
温度スイツチを介してフイラメント１３の一端に
接続されるようになつており、低温時（例えば０
℃以下）に２次電圧Vsoが補助電極１４に印加さ
れ、放電距離ｄを自動的に短縮するようになつて
いる。

いま、周囲温度が所定温度よりも低い場合に
は、バイメタル１７が動作して補助電極１４がフ
イラメント１３に接続されている。この状態で電
源電圧Voが投入されると、フイラメント１３が
加熱されて熱電子が放出され、ガラス管１内が放
電可能状態になる。このとき、漏洩型安定器２０
の２次電圧Vsoが補助電極１４に印加されるの
で、放電距離ｄが短くなつて放電開始電圧が低下
し、Vsoなる始動電圧で補助電極１４を介して放
電が開止される。放電開始後ガラス管１内の温度
が所定温度以上に上昇すると、バイメタル１７が
元の状態に復帰して補助電極１４がフイラメント
１３から切り離され、放電が正規のフイラメント
１３に移行して通常の点灯状態になる。

なお、上述の実施例１および実施例２におい
て、補助電極１４を両方の電極Ｂに設けている
が、一方の電極Ｂにのみ補助電極１４を設けても
良いことは言うまでもない。

〔発明の効果〕

本発明は上述のように、内面に蛍光体が塗布さ
れ水銀粒とAr，Kr，Neなどの単体又は混合希ガ
スが封入されたガラス管内の両端にフイラメント
を互いに相対向して配設すると共に、絶縁体の支
柱にて支持された補助電極を少なくともいずれか
一方のフイラメントよりガラス管端部側と反対側
の内方に配置し、ガラス管内の温度が所定温度以
下のとき補助電極をフイラメントに接続するとと
もに所定温度以上のとき補助電極をフイラメント
から切り離すバイメタルよりなる温度スイツチを
設け、低温時の放電距離を自動的に短縮するよう
にしたものであり、周囲温度が低い場合にあつて
も容易に点灯させることができ、低温始動性能が
良好な蛍光ランプを提供することができるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の蛍光ランプの部分切欠正面図、
第２図は本発明一実施例の部分切欠正面図、第３
図は他の実施例の部分切欠正面図、第４図および
第５図は本発明に係る蛍光ランプの動作説明図、
第６図は同上の点灯回路図である。 １はガラス管、１３はフイラメント、１４は補
助電極、１５は支柱、１７はバイメタルである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内面に蛍光体が塗布され水銀粒とAr，Kr，
   Neなどの単体又は混合希ガスが封入されたガラ
   ス管内の両端にフイラメントを互いに相対向して
   配設すると共に、絶縁体の支柱にて支持された補
   助電極を少なくともいずれか一方のフイラメント
   よりガラス管端部側と反対側の内方に配置し、ガ
   ラス管内の温度が所定温度以下のとき補助電極を
   フイラメントに接続するとともに所定温度以上の
   とき補助電極をフイラメントから切り離すバイメ
   タルよりなる温度スイツチを設け、低温時の放電
   距離を自動的に短縮して成ることを特徴とする蛍
   光ランプ。