JP2000509889A - Lighting units, low-pressure mercury discharge lamps, power supply units, and federated packaging - Google Patents

Lighting units, low-pressure mercury discharge lamps, power supply units, and federated packaging

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JP2000509889A JP10529214A JP52921498A JP2000509889A JP 2000509889 A JP2000509889 A JP 2000509889A JP 10529214 A JP10529214 A JP 10529214A JP 52921498 A JP52921498 A JP 52921498A JP 2000509889 A JP2000509889 A JP 2000509889A
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    • H05B41/298Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions
    • H05B41/2988Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the lamp against abnormal operating conditions

Abstract

(57)【要約】 本発明による照明ユニットは、電源ユニット(1)と低圧水銀放電ランプ(2)とを具える。この低圧水銀放電ランプは光透過性の放電容器(3)を有し、この容器の内表面には、発光層(3)を設け、この容器によって、水銀と単数或いは複数の希ガスとを含む充填剤を具える放電スペース(4)を気密封止して包囲する。第1の電極(5a)および第2の電極(5b)を放電スペースに配置し、これら電極の各々は、電子を放出する単数或いは複数の金属酸化物によりコートした金属ワイヤのコイリングを具える。各電極は、放電容器(3)の外側にまで延在する各電流供給導体(6a、6b)に電気的に接続される。この電流供給導体は、放電容器の外側の電源ユニットに電気的に接続され、前記ユニットは、スイッチをオンにした状態では低圧水銀放電ランプを点弧する。通常の動作中には、電極(5a、5b)の少なくとも一部分(5*)が、熱電子を必要とする最小電極電流Ip4の少なくとも1.8倍である実効値 の電極電流Ielを通す。本発明による照明ユニットは、スイッチングライフが長い。 (57) [Summary] A lighting unit according to the present invention includes a power supply unit (1) and a low-pressure mercury discharge lamp (2). The low-pressure mercury discharge lamp has a light-transmissive discharge vessel (3), on the inner surface of which a light-emitting layer (3) is provided, which contains mercury and one or more rare gases. The discharge space (4) containing the filler is hermetically sealed and surrounded. A first electrode (5a) and a second electrode (5b) are arranged in the discharge space, each of which comprises coiling of a metal wire coated with one or more metal oxides emitting electrons. Each electrode is electrically connected to each current supply conductor (6a, 6b) extending to the outside of the discharge vessel (3). This current supply conductor is electrically connected to a power supply unit outside the discharge vessel, said unit igniting a low-pressure mercury discharge lamp when switched on. During normal operation, at least a portion (5 * ) of the electrodes (5a, 5b) has an effective value at least 1.8 times the minimum electrode current Ip4 requiring thermoelectrons. Of the electrode current Iel. The lighting unit according to the invention has a long switching life.

Description

【発明の詳細な説明】 照明ユニット、低圧水銀放電ランプ、電源ユニット、および連合パッケージング 本発明は、電源ユニットと低圧水銀放電ランプとを具える照明ユニットであっ て、この低圧水銀放電ランプは光透過性の放電容器を具え、この容器の内表面に は発光層が具えられ、この容器により放電スペースを気密封止し、この放電スペ ースは水銀に加えて単数或いは複数の希ガスを含む充填剤を具えると共に、放電 スペース内では第1および第2の電極が配置され、これら電極の各々は、電子を 放出する単数或いは複数の金属酸化物によりコートした金属ワイヤのコイリング を含み、放電容器の外側に延在する各電流供給導体に電気的に接続され、そこで 電源ユニットに電気的に接続され、このユニットはスイッチをオンにした低温状 態で低圧水銀放電ランプを点弧する、当該照明ユニットに関するものである。 以下で「ランプ」という、低圧水銀放電ランプを有する照明ユニットは、通常 の照明目的に幅広く使用されている。これらの照明ユニットは、白熱ランプの発 光効率に比べて高い発光効率を有するため、かなりのエネルギーセービングが可 能となる。 この照明ユニットの通常の動作中には、電極間の放電電流により放電が維持さ れる。ランプを点弧する様式は、照明ユニットのタイプに依存する。 「ホットスタート(hot start)」タイプの照明ユニットの場合には、これら 電極の各々は、他の電流供給導体を有する。点弧電圧が電極間に印加される前は 、他の電極は電流供給導体から他の電流供給導体まで流れる補助電流により通常 の動作に必要な温度に達する。しかしながら、この点弧方法では、照明ユニット のスイッチをオンにする動作と実施のランプ点弧と間に、比較的長い遅れ、以下 では点弧遅れという、が生じる。これは欠点である。さらに、これに対して必要 な準備のために、このような照明ユニットが比較的高価となる。 「ラピッドスタート(rapid start)」タイプの照明ユニットの場合には、こ れら電極は、各々他の電流供給導体を有し、これら電極は補助電流により上昇温 度が得られる。このタイプの照明ユニットでは、確かにスイッチをオンにした後 す ぐに、点弧電圧が印加される。ここでは、点弧遅れが生じるが、ランプを点弧す るには点弧電圧が十分に高くなく、電極はまだ低温状態である。このランプは、 これら電極が十分高い温度となるまでは点弧されない。 ランプが低温状態で点弧する、明細書前文に記載の種類の照明ユニットは、米 国特許明細書第5341067号に記載されている。「コールドスタート(cold start)」或いは「インスタントスタート(instant start)」ともいわれる、 このような照明ユニットの場合には、点弧電圧は、スイッチをオンにした後すぐ に、即ち100msより小さい点弧遅れを伴ってこれら電極間に、実際にランプ を点弧するためには十分なレベルで印加される。これら電極は、点弧した後にの み、通常の動作温度となる。これら電極に対して他の電流供給導体はこのタイプ の照明ユニットには必要ない。これらの電極はそこに印加された放電アークのに より、およびこの場合には通常の動作中の放電電流により専ら加熱される。これ ら電極が、タイプのの及び電流供給導体を有する場合には、補助電流が、これら 電極の通常の動作温度を維持するように寄与することができる。 通常、上述した照明ユニットのランプの連続動作寿命は長い。ランプが低温状 態で点弧される照明ユニットの寿命は、実際にはランプのスイッチング寿命、即 ちランプのスイッチをオンにすることができる回数によって制限される。実際に は、電極がまだ低温である状態でランプを点弧すると、これら電極が比較的著し く損傷してしまい、これにより、これら電極が比較的少数のスイッチング動作回 数の後に変形してしまうことが判明した。スイッチングの頻度を抑制するために は、時には、短い期間のみ照明の必要がある場合にも、ランプを継続して点灯さ せる。これにより、白熱ランプと比較して得られるエネルギーの節約が損なわれ る。 本発明の目的は、スイッチをオンにした後に直ちにランプがほぼ点弧されるに もかかわらず、このランプのスイッチング寿命が長い、明細書前文に記載の種類 の照明ユニットを提供することにある。 本発明によれば、明細書前文に記載の種類の照明ユニットは、この目的を達成 するために、通常の動作中には、各電極の少なくとも一部分が、熱電子を必要と ここで、Tは、電流Iの1サイクルの期間である。電極の温度は、厳密には十 分高いので、電極電流がIp4に等しい実効値を有する場合には熱放出を起こす 。この温度はほぼ950Kである。タングステン電極は、室温での抵抗の4倍の 抵 を有する場合には、これらの電極のアークが印加する位置は、比較的高いホット スポット温度が想定される。驚くべきことに、本発明による照明ユニットのラン プは、より大きな熱的負荷が電極にかかっているにもかかわらず、かなり長いス イッチング寿命を有する。これに対して説明し得ることといえば、電子放出用に 使用される金属酸化物の金属が、ランプの点弧中に重要な役割を果たすというこ とである。このより高いホットスポット温度により、例えば酸化バリウムのよう な電子放出性の金属酸化物が、より高速で例えばバリウムのような各金属に還元 されることが想定されるので、この金属は、ランプの動作回数が少ない間も、十 である。このように実効値が高くなることにより、電極の金属ワイヤ上での作用 によって連続点灯する場合にはランプの寿命が極端に短くなる。 本発明による照明ユニットの実施例では、電極電流Ielが放電電流Idであ る。好適な実施例においては、これら電極は、各々他の電流供給導体を有し、通 常の点灯中には放電電流Idが或いはぢ1の電極から第2の電極まで流れると共 に、補助電流Ihが電流供給導体から他の電流供給導体に流れる。この場合に電 極電流Ielは、放電電流Idと補助電流Ihとの和である。 電極では、エミッタ材料に比較的大きな損失が得られる。 本発明による照明ユニットの好適な実施例は、供給ユニットに、第1および第 2の出力端子を有する高周波回路配置を設け、誘電手段および容量手段を設け、 前記第1の出力端子を、誘電手段を介して第1電極の電流供給導体に接続し、第 2の出力端子を第2の電極の電流哄給導体に接続すると共に、これら電極のタン グステンの電流供給導体を、容量手段を介して共に接続することを特徴とする実 施例の1つである。誘電手段と容量手段とは、共に共振回路を形成し、この共振 回路により、照明ユニットのスイッチをオンにした後には点弧電圧が上昇する。 これら電極のうちの一つに欠陥が生じた場合には、容量手段を有する回路が破損 し、このため点弧電圧がそれ以上に生じ得ることはない。これによりランプが寿 命を迎えた場合に、危険な状態を回避することができる。補助電流の値と放電電 流の値とは、前記容量手段および誘電手段を選択することにより簡単に調整する ことができる。 好適な実施例においては、これら電極を構成するの電子放出性の金属酸化物が 酸化バリウム、酸化カルシウム、および酸化ストロンチウムを含む。 ランプおよび電源ユニットは、一体として単一ユニットとすることができる。 或いは又、このランプは、電源ユニットと着脱可能に結合することができる。従 って、本発明は、低圧水銀放電ランプと電源ユニットとが結合状態で本発明によ る照明ユニットを構成するように、低圧水銀放電ランプを供給ユニットに電気的 および機械的に結合するための電源ユニットの第2の結合部材料と協働するよう に特に適合された第1の結合部材を具える低圧水銀放電ランプに関するものであ る。 また、本発明は、低圧水銀放電ランプと電源ユニットとが結合状態で本発明に よる照明ユニットを構成するように、低圧水銀放電ランプを供給ユニットに電気 的および機械的に結合するための低圧水銀放電ランプの第1の結合部材と協働す るように特に適合された第2の結合部材料を具える供給ユニットに関するもので もある。 第1および第2の結合部材を互いに協働させるように特に適合してあるので、 電源ユニットと低圧水銀放電ランプとの組み合わせを、本発明の目的を達成する ように、選択すべきであることが明らかである。 或いは又、本発明の目的を達成するのに好適な組み合わせを形成する、電源ユ ニットおよび低圧水銀放電ランプを、共にパックすることができる。 従って、本発明は第1の結合部材を具える低圧水銀放電ランプと、第2の結合 部材を具える電源ユニットとを含む、組み合わせられたパッケージングであって 、第1および第2の結合部材が相互に協働状態にあり、この状態においてはこれ ら 部材が低圧水銀放電ランプを電気的および機械的に電源ユニットに結合し、低圧 水銀放電ランプおよび電源ユニットが本発明による照明ユニットを構成するよう な、当該パッケージングに関するものでもある。上記低圧水銀放電ランプと電源 ユニットとが共にパックされるというまさにこの事実は、ランプおよび電源ユニ ットが本発明による照明ユニットを形成することを示している。この場合には、 結合部材が互いに専ら協働できることが必ずしも必要とはされない。 第1および第2の結合部材は、例えば低圧水銀放電ランプを電源ユニットに電 気的および機械的に結合するための各手段を有することができる。 この機械的な結合手段は、例えばスナップ結合、クランプ結合、或いはスクリ ュー結合とすることができる。実施例においては、電気結合手段は第1および第 2の結合部材が各々コイルを含み、このコイルは低圧水銀放電ランプの結合状態 で電源ユニットと共にトランスを形成する。 他の実施例においては、例えば、電源ユニットの接点ソケット内にクランピン グフィットすることにより維持され得る接触ピンの形態で、電気的な結合手段が 実現される。これらの手段は、同時に機械的な結合手段とすることができる。 本発明による照明ユニットのこれらおよび他の態様を、図面を用いてより詳細 に説明する。 図1は、本発明による照明ユニットの第1の実施例を示したものであり、 図2は、図1の部分IIを詳細に示したものであり、 図3は、本発明による照明ユニットの第2の実施例を示したものである。 図1に示した本発明による照明ユニットは、電源ユニット1と低圧水銀放電ラ ンプ2とを含む。この照明ユニットは白熱灯に代わるものとしての役割を果たす ことができる。低圧水銀放電ランプ2は、光透過性の放電容器3を有し、この容 器の内側表面には蛍光層3’を具える。この放電容器3により、放電スペース4 を包囲し、水銀およびアルゴンを充填して気密封止する。第1および第2の電極 5aおよび5bを、放電スペース4内に配置する。図2は、電極5aをより詳細 に示したものである。電極5bは、電極5aと同一構造を有するものである。こ れら電極5aおよび5bは、1つのあるいは数個の電子放出性の金属酸化物でコ ーティングされている金属コイルを含む。これら電極を、この場合には直径del が24μmとし、酸化バリウム、酸化カルシウム、および酸化ストロンチウムに よってコーティングした、タングステンワイヤの三重コイルから形成する。熱放 出に必要な電極温度の最低値は950Kである。これら電極を使用する場合にこ の温度を得るのに必要な電流Ip4は、60mAである。これら電極5aおよび 5bを、放電管3の外側に延在する各電流供給導体6a,6bに電気的に接続し 、そこで電源ユニット1に接続する。電極5aおよび5bを、放電管3の外側に 延在する他の電流供給導体6a’および6b’にも各々接続する。 電源ユニット1を、ランプ2およびランプキャップ8を支持するハウジング7 に収容する。この電源ユニット1には、第1および第2の出力端子K1およびK 2を設け、誘電手段Lおよび容量手段Cを有する高周波回路配列Sを設ける。こ の高周波回路配列Sにより、50kHzで交流電圧を印加する。この回路配列S の第1の出力端子K1を、誘電手段を介して第1電極5aの電流供給導体に接続 する。第2の出力端子K2を、第2の電極5bの電流供給導体6bに接続する。 これら電極の他の電流供給導体6a’および6b’を、容量手段Cを介して共に 接続する。誘電手段Lを、自己インダクタンスが3.1mHであるコイルにより 形成する。容量が4.7nFであるコンデンサにより、容量手段Cを形成する。 電源ユニット1を、ランプキャップ8の接点8aおよび8bに接続する。 電極電流Ielの組み合わせは、実効値が135mAであって放電を維持する電流供給導体6a’、6b’に流れ、電極に対してさらに熱を供給する実効値1 6bと放電アークが電極に印加される位置との間に延在する電極5a,5bの端 部5a*を介して流れる。この実施例において電流IdおよびIhは、ほぼ90 ° である。 5a,5bの端部5a*を介して流れる。この値は、熱放出に必要な最小電流I p4の1.8倍よりも大きい。Ielの値はこの場合にはIp4の2.8倍であ る。この照明ユニットの場合のランプの消費電力は、10Wである。 上述した本発明による照明ユニットは、「発明1」として以下に示す。本発明 5倍以下であるという点で、本発明による照明ユニットと相違する。このランプ の消費電力は、7Wである。 本発明による他の照明ユニット(発明2)の場合には、電極を、酸化バリウム 、酸化カルシウム、酸化ストロンチウムを混合したものでさらにコーティングし た直径delが38μmの三重巻きのタングステンワイヤとする。この放電容器は 、充填剤である水銀と、ネオンおよびアルゴンの混合物とを含む。電極電流の実 効 さく即ちこの場合には0.74である。本発明によらない他の照明ユニット(参 ット(発明2)とは相違する。発明2および参考2による照明ユニットのランプ は、通常の点灯中には、ほぼ16Wの電力を消費する。 本発明による発明1の実施例の6つの照明ユニットおよび本発明による発明2 の実施例の6つの照明ユニットと、本発明によらない参考1の実施例の5つの照 明ユニットおよび本発明によらない参考2の実施例の5つの照明ユニットとを、 各々周期的に1分および3分でスイッチを切り換え、スイッティング寿命を決定 する。これらのランプを、750Vrmsの点弧電圧により低温状態で点弧する と、これらランプは照明ユニットのスイッチを入れた後には100ms以内で点 弧される。この結果以下の表が得られる。ここに示したThsは電極の熱い領域 の温度であり、Nsはスイッチングライフである。 本発明による発明1および発明2の照明ユニットは、本発明によらない参考1お よび参考2の照明ユニットよりもスイッチングライフがかなり長いことが明らか である。 本発明による照明ユニットの第2の実施例は図3に示した。ここで図1の構成 部材に対応する構成部材は、10だけ大きい参照符号を付した。図示した実施例 において、低圧水銀放電ランプ12には、第1の結合部材19を設けた。この電 源ユニットには第2の結合部材20を設けた。この電源ユニットを、接点18a 、18bによりランプキャップ18を支持するハウジング17内に収容する。第 1の結合部材19および第2の結合部材20を、相互に特に適合し、低圧水銀放 電ランプ12の電源ユニット11への電気的および機械的な結合が実現するよう に協働させる。低圧水銀放電ランプ12および電源ユニット11を、パッケージ ング21中に収容する。低圧水銀放電ランプ12と電源ユニットとは、結合状態 では、本発明による照明ユニットを共に形成する。 図3では、電源ユニット11の接触ソケット20a,20b内でクランピング フィットにより保持することができる接触ピン19aおよび19bが、低圧水銀 放電ランプ12と電源ユニット11との間で機械的および電気的に結合するため の手段を形成する。これら電極の他の電流供給電極は、図3では接続されていな い。この実施例の改良に際して、他の電流供給導電体を、例えば容量インピーダ ンスのようなインピーダンスを介して第1の結合部材の内側に共に接続するので 、 点灯中に放電電流が電極間に流れるだけではなく、補助電流もが電極間を介して 流れる。もう1つの実施例においては、他の電流供給導体を、接触ブッシュ(co ntact bushes)と協働する接触ピンに接続する。The present invention relates to a lighting unit comprising a power supply unit and a low-pressure mercury discharge lamp, wherein the low-pressure mercury discharge lamp comprises a light source. The container has a transparent discharge vessel, and a light emitting layer is provided on the inner surface of the vessel. The discharge space is hermetically sealed by the vessel. The discharge space contains one or more rare gases in addition to mercury. And a first and second electrode disposed in the discharge space, each of the electrodes including coiling of a metal wire coated with one or more metal oxides that emit electrons, and It is electrically connected to each of the outwardly extending current supply conductors, where it is electrically connected to a power supply unit, which is switched on and has a low temperature Igniting a low-pressure mercury discharge lamp condition relates the lighting unit. Illumination units having a low-pressure mercury discharge lamp, hereinafter referred to as "lamp", are widely used for normal illumination purposes. Since these lighting units have a higher luminous efficiency than the luminous efficiency of the incandescent lamp, considerable energy saving is possible. During normal operation of the lighting unit, discharge is maintained by the discharge current between the electrodes. The manner in which the lamp is lit depends on the type of lighting unit. In the case of a "hot start" type lighting unit, each of these electrodes has another current supply conductor. Before the ignition voltage is applied between the electrodes, the other electrodes reach the temperature required for normal operation by the auxiliary current flowing from the current supply conductor to the other current supply conductor. However, with this ignition method, a relatively long delay occurs between the operation of switching on the lighting unit and the actual lamp ignition, hereafter an ignition delay. This is a disadvantage. In addition, the necessary preparation for this makes such lighting units relatively expensive. In the case of a lighting unit of the "rapid start" type, these electrodes each have another current supply conductor, these electrodes being provided with an increased temperature by an auxiliary current. In this type of lighting unit, the ignition voltage is applied immediately after the switch is turned on. Here, a firing delay occurs, but the firing voltage is not high enough to fire the lamp and the electrodes are still cold. The lamp is not ignited until the electrodes are at a sufficiently high temperature. A lighting unit of the kind described in the preamble of the description, in which the lamp ignites in cold conditions, is described in U.S. Pat. No. 5,314,067. Also known as "cold start" or "instant start", in the case of such a lighting unit, the ignition voltage is shortly after switching on, ie less than 100 ms. With a delay, a voltage is applied between these electrodes at a level sufficient to actually ignite the lamp. These electrodes are at normal operating temperature only after ignition. No further current supply conductors for these electrodes are required for this type of lighting unit. These electrodes are heated exclusively by the discharge arc applied thereto, and in this case by the discharge current during normal operation. If the electrodes have a type and a current supply conductor, an auxiliary current can contribute to maintaining the normal operating temperature of the electrodes. Usually, the continuous operation life of the lamp of the above-mentioned lighting unit is long. The life of a lighting unit in which the lamp is ignited in cold conditions is actually limited by the switching life of the lamp, i.e. the number of times the lamp can be switched on. In practice, igniting the lamp with the electrodes still cold can result in relatively severe damage to these electrodes, which may cause them to deform after a relatively small number of switching operations. found. In order to suppress the frequency of switching, sometimes the lamp is continuously lit even when illumination is required only for a short period. This impairs the energy savings obtained compared to incandescent lamps. It is an object of the present invention to provide a lighting unit of the kind mentioned in the preamble of the description, which has a long switching life, despite the fact that the lamp is almost ignited immediately after switching on. According to the invention, a lighting unit of the kind described in the preamble of the description requires that, during normal operation, at least a part of each electrode requires thermionic electrons in order to achieve this purpose. Here, T is a period of one cycle of the current I. The temperature of the electrode is strictly high enough to cause a heat release if the electrode current has an effective value equal to Ip4. This temperature is approximately 950K. Tungsten electrodes have a resistance of four times the resistance at room temperature. In this case, it is assumed that the positions to which the arcs of these electrodes are applied have relatively high hot spot temperatures. Surprisingly, the lamps of the lighting unit according to the invention have a considerably longer switching life, despite a higher thermal load on the electrodes. What can be explained, on the other hand, is that the metal of the metal oxide used for electron emission plays an important role during the ignition of the lamp. This higher hot spot temperature is expected to reduce the emissive metal oxide, such as barium oxide, at a higher rate to the respective metal, such as barium, so that the metal can While the number of operations is small, It is. By increasing the effective value in this way, the life of the lamp is extremely shortened when the electrode is continuously lit by the action on the metal wire. In the embodiment of the lighting unit according to the invention, the electrode current Iel is the discharge current Id. In a preferred embodiment, each of these electrodes has another current supply conductor, during normal lighting the discharge current Id or from the # 1 electrode to the second electrode and the auxiliary current Ih It flows from the supply conductor to another current supply conductor. In this case, the electrode current Iel is the sum of the discharge current Id and the auxiliary current Ih. At the electrodes, relatively large losses are obtained in the emitter material. In a preferred embodiment of the lighting unit according to the invention, the supply unit is provided with a high-frequency circuit arrangement having first and second output terminals, provided with dielectric means and capacitance means, wherein the first output terminal is provided with dielectric means. And the second output terminal is connected to the current supply conductor of the second electrode, and the tungsten current supply conductors of these electrodes are connected together via the capacitance means. This is one of the embodiments characterized by connection. The dielectric means and the capacitance means together form a resonance circuit, by means of which the ignition voltage increases after the lighting unit is switched on. If a defect occurs in one of these electrodes, the circuit with the capacitive means is broken, so that no further ignition voltage can occur. Thus, when the lamp reaches its end of life, a dangerous state can be avoided. The value of the auxiliary current and the value of the discharge current can be easily adjusted by selecting the capacitance means and the dielectric means. In a preferred embodiment, the electron-emitting metal oxides comprising these electrodes include barium oxide, calcium oxide, and strontium oxide. The lamp and the power supply unit can be integrated into a single unit. Alternatively, the lamp can be detachably coupled to the power supply unit. Therefore, the present invention provides a power supply unit for electrically and mechanically coupling a low-pressure mercury discharge lamp to a supply unit, such that the low-pressure mercury discharge lamp and the power supply unit constitute a lighting unit according to the present invention. A low-pressure mercury discharge lamp comprising a first coupling member specially adapted to cooperate with a second coupling material. The present invention also provides a low-pressure mercury discharge lamp for electrically and mechanically coupling a low-pressure mercury discharge lamp to a supply unit such that the low-pressure mercury discharge lamp and the power supply unit are combined to form a lighting unit according to the present invention. It also relates to a supply unit comprising a second joint material specially adapted to cooperate with the first joint member of the lamp. The combination of the power supply unit and the low-pressure mercury discharge lamp should be selected so as to achieve the object of the present invention, since the first and second coupling members are particularly adapted to cooperate with each other. Is evident. Alternatively, the power supply unit and the low pressure mercury discharge lamp, which together form a suitable combination to achieve the objects of the present invention, can be packed together. Accordingly, the present invention is a combined packaging comprising a low-pressure mercury discharge lamp comprising a first coupling member and a power supply unit comprising a second coupling member, wherein the first and second coupling members are provided. Are cooperating with each other, in which the components electrically and mechanically couple the low-pressure mercury discharge lamp to the power supply unit, the low-pressure mercury discharge lamp and the power supply unit constituting a lighting unit according to the invention. Also, it is related to the packaging. This very fact that the low-pressure mercury discharge lamp and the power supply unit are packed together indicates that the lamp and the power supply unit form a lighting unit according to the invention. In this case, it is not necessary that the coupling members can exclusively cooperate with each other. The first and second coupling members may have respective means for electrically and mechanically coupling the low-pressure mercury discharge lamp to the power supply unit, for example. This mechanical connection can be, for example, a snap connection, a clamp connection or a screw connection. In an embodiment, the electrical coupling means comprises first and second coupling members each comprising a coil, which forms a transformer with the power supply unit in the coupled state of the low-pressure mercury discharge lamp. In another embodiment, the electrical coupling means is realized, for example in the form of contact pins that can be maintained by a clamping fit in the contact socket of the power supply unit. These means can at the same time be mechanical coupling means. These and other aspects of the lighting unit according to the invention will be described in more detail with reference to the drawings. 1 shows a first embodiment of a lighting unit according to the invention, FIG. 2 shows a detail II of FIG. 1, and FIG. 3 shows a lighting unit according to the invention. This shows a second embodiment. The lighting unit according to the present invention shown in FIG. 1 includes a power supply unit 1 and a low-pressure mercury discharge lamp 2. This lighting unit can serve as an alternative to an incandescent lamp. The low-pressure mercury discharge lamp 2 has a light-transmissive discharge vessel 3, which has a fluorescent layer 3 'on its inner surface. The discharge vessel 3 surrounds the discharge space 4 and is filled with mercury and argon and hermetically sealed. First and second electrodes 5 a and 5 b are arranged in discharge space 4. FIG. 2 shows the electrode 5a in more detail. The electrode 5b has the same structure as the electrode 5a. These electrodes 5a and 5b comprise a metal coil coated with one or several electron-emitting metal oxides. The electrodes are formed from triple coils of tungsten wire, in this case having a diameter del of 24 μm and coated with barium oxide, calcium oxide and strontium oxide. The minimum value of the electrode temperature required for heat release is 950K. When these electrodes are used, the current Ip4 required to obtain this temperature is 60 mA. These electrodes 5a and 5b are electrically connected to the respective current supply conductors 6a and 6b extending outside the discharge tube 3, where they are connected to the power supply unit 1. The electrodes 5a and 5b are also connected to other current supply conductors 6a 'and 6b' extending outside the discharge tube 3, respectively. The power supply unit 1 is housed in a housing 7 that supports the lamp 2 and the lamp cap 8. This power supply unit 1 is provided with first and second output terminals K1 and K2, and is provided with a high-frequency circuit array S having dielectric means L and capacitance means C. With this high frequency circuit arrangement S, an AC voltage is applied at 50 kHz. The first output terminal K1 of this circuit arrangement S 1 is connected to the current supply conductor of the first electrode 5a via dielectric means. The second output terminal K2 is connected to the current supply conductor 6b of the second electrode 5b. The other current supply conductors 6a 'and 6b' of these electrodes are connected together via a capacitance means C. The dielectric means L is formed by a coil having a self-inductance of 3.1 mH. The capacitance means C is formed by a capacitor having a capacitance of 4.7 nF. The power supply unit 1 is connected to the contacts 8a and 8b of the lamp cap 8. The combination of the electrode current Iel has an effective value of 135 mA and maintains the discharge. An effective value 1 that flows through the current supply conductors 6a ′ and 6b ′ and supplies more heat to the electrodes It flows through the ends 5a * of the electrodes 5a, 5b which extend between 6b and the position where the discharge arc is applied to the electrodes. In this embodiment, the currents Id and Ih are approximately 90 ° It is. It flows through the end 5a * of 5a, 5b. This value is greater than 1.8 times the minimum current Ip4 required for heat release. The value of Iel is 2.8 times Ip4 in this case. The power consumption of the lamp in this lighting unit is 10 W. The above-described lighting unit according to the present invention is described below as “Invention 1”. The present invention It differs from the lighting unit according to the invention in that it is less than 5 times. The power consumption of this lamp is 7W. In the case of another lighting unit according to the invention (Invention 2), the electrodes are triple wound tungsten wires with a diameter del of 38 [mu] m further coated with a mixture of barium oxide, calcium oxide and strontium oxide. The discharge vessel contains a filler, mercury, and a mixture of neon and argon. Effective electrode current In other words, it is 0.74 in this case. Other lighting units not according to the invention (see (Invention 2). The lamp of the lighting unit according to Invention 2 and Reference 2 consumes approximately 16 W of power during normal operation. Six lighting units according to the first embodiment of the present invention according to the present invention and six lighting units according to the second embodiment of the present invention according to the present invention, and five lighting units according to the first embodiment not according to the present invention and not according to the present invention. The switches of the five lighting units of the embodiment of Reference 2 are periodically switched at 1 minute and 3 minutes, respectively, to determine the switching life. If these lamps are ignited in a cold state with a firing voltage of 750 Vrms, they will be ignited within 100 ms after switching on the lighting unit. This results in the following table: Ths shown here is the temperature of the hot region of the electrode, and Ns is the switching life. It is clear that the lighting units of the inventions 1 and 2 according to the invention have a much longer switching life than the lighting units of the references 1 and 2 not according to the invention. A second embodiment of the lighting unit according to the invention is shown in FIG. Here, constituent members corresponding to the constituent members in FIG. 1 are denoted by reference numerals that are larger by 10. In the embodiment shown, the low-pressure mercury discharge lamp 12 is provided with a first coupling member 19. The power supply unit was provided with a second coupling member 20. The power supply unit is housed in a housing 17 that supports the lamp cap 18 by contacts 18a and 18b. The first coupling member 19 and the second coupling member 20 are particularly adapted to each other and cooperate to achieve an electrical and mechanical coupling of the low-pressure mercury discharge lamp 12 to the power supply unit 11. The low-pressure mercury discharge lamp 12 and the power supply unit 11 are housed in a packaging 21. In the combined state, the low-pressure mercury discharge lamp 12 and the power supply unit together form an illumination unit according to the invention. In FIG. 3, the contact pins 19a and 19b, which can be held by a clamping fit in the contact sockets 20a, 20b of the power supply unit 11, are mechanically and electrically connected between the low-pressure mercury discharge lamp 12 and the power supply unit 11. Form means for joining. The other current supply electrodes of these electrodes are not connected in FIG. In improving this embodiment, another current supply conductor is connected together inside the first coupling member via an impedance such as, for example, a capacitance impedance. Instead, an auxiliary current also flows between the electrodes. In another embodiment, other current supply conductors are connected to contact pins that cooperate with contact bushes.

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 スイッチングライフが長い。────────────────────────────────────────────────── ─── [Continuation of summary] Long switching life.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.電源ユニット(1;11)と低圧水銀放電ランプ(2;12)とを具え、低 圧水銀放電ランプ(2;12)が光透過放電容器(3;13)を有し、この容 器の内表面には螢光層(3’;13’)を形成し、この容器により放電スペー ス(4、14)を気密封止し、前記放電スペースには水銀に加えて単数或いは 複数の希ガスを具えると共に、この放電スペース中には、第1の電極(5a; 15a)および第2(5b;15b)の電極を配置し、これら電極(5a、5 b;15a、15b)の各々は、電子を放出する単数或いは複数の金属酸化物 によりコートされた金属ワイヤのコイルを含み、これら電極を、放電容器(3 ;13)の外側に延在する各電流供給導体(6a、6b;16a、16b)に 電気的に接続し、そこで電源ユニットに電気的に接続し、このユニットにより 、スイッチをオンにした際に、低温状態で低圧水銀放電ランプを点弧する、照 明ユニットにおいて、通常の点灯中には、電極(5a、5b)の各々の少なく とも一端(5a*)が、熱電子を必要とする最小電極電流Ip4の少なくとも 1 2.前記電極(5a、5b)を、放電容器(3)に延在する他の電流供給導体( 6a、6b)に各々電気的に接続し、通常の点灯中には放電電流Idが第1の 電極から第2の電極まで流れると共に、補助電流Ihが、各電極の電流供給導 体(6a、6b)から他の電流供給導体(6a’、6b’)まで流れることを 特徴とする請求項1に記載の照明ユニット。 効値としたことを特徴とする請求項2に記載の照明ユニット。 4.前記電源ユニット(1)に、第1の出力端子(K1)と第2の出力端子(K 2)とを有する高周波回路配置(S)を設け、また誘電手段(L)および容量 手段(C)を設け、前記第1の出力端子(K1)を誘電手段(L)を介して第 1の電極(5a)の電流供給導体(6a)に接続し、前記第2の出力端子(K 2)を第2の電極(5b)の電流供給導体(6b)に接続すると共に、これら 電極の他の電流供給導体(6a’、6b’)を、容量手段(C)を介して共に 接続したことを特徴とする請求項2或いは3に記載の照明ユニット。 5.前記電極の単数或いは複数の電子放出性の金属酸化物を、酸化バリウム、酸 化カルシウム、および酸化ストロンチウムとしたことを特徴とする請求項1乃 至4のいずれか1項に記載の照明ユニット。 6.前記低圧水銀放電ランプおよび電源ユニット(11)が結合状態で請求項1 乃至5のうちのいずれか1項に記載の照明ユニットを構成するように、低圧水 銀放電ランプを電源ユニット(11)に電気的および機械的に結合するための 電源ユニットの第2の結合部材(20、20a、20b)と共同するように特 に適合した第1の結合部材(19、19a、19b)を有する低圧水銀放電ラ ンプ。 7.前記低圧水銀放電ランプおよび電源ユニットが結合状態で請求項1乃至5の いずれか1項に記載の照明ユニットを構成するように、低圧水銀放電ランプを 電源に電気的および機械的に結合するための低圧水銀放電ランプ(12)の第 1の結合部材(19、19a、19b)と協働するように特に適合した第2の 結合部材(20、20a、20b)を有する電源ユニット(11)。 8.パッケージング(21)を有し、このパッケージングには、第1の結合部材 (19、19a、19b)を具える低圧水銀放電ランプ(12)と、第2の結 合部材(20、20a、20b)を具える電源ユニットとが収容され、第1お よび第2の結合部材が相互に協働する状態にあり、この状態においてはこれら 部材が低圧水銀放電ランプを電源ユニットに電気的および機械的に結合し、低 圧水銀放電ランプおよび電源ユニットが請求項1乃至5のいずれか1項に記載 の照明ユニットを構成する、組み合わせられたパッケージング。[Claims] 1. It comprises a power supply unit (1; 11) and a low-pressure mercury discharge lamp (2; 12), wherein the low-pressure mercury discharge lamp (2; 12) has a light-transmitting discharge vessel (3; 13). A fluorescent layer (3 ′; 13 ′) is formed on the surface, the discharge space (4, 14) is hermetically sealed by this container, and one or more rare gases are added to the discharge space in addition to mercury. In addition, a first electrode (5a; 15a) and a second (5b; 15b) electrode are arranged in the discharge space, and each of these electrodes (5a, 5b; 15a, 15b) It includes a coil of metal wire coated with one or more metal oxides emitting electrons, and these electrodes are connected to respective current supply conductors (6a, 6b; 16a, 16a, 16b) and the power supply unit The lighting unit, which is electrically connected and ignites a low-pressure mercury discharge lamp in a low temperature state when the switch is turned on, has a configuration in which each of the electrodes (5a, 5b) is used during normal lighting. At least one end (5a * ) of at least one of the minimum electrode currents Ip4 requiring thermionic electrons. 2. The electrodes (5a, 5b) are electrically connected to other current supply conductors (6a, 6b) extending to the discharge vessel (3), respectively, and the discharge current Id is supplied to the first electrode during normal lighting. And an auxiliary current Ih flows from the current supply conductors (6a, 6b) of each electrode to the other current supply conductors (6a ', 6b'). The lighting unit as described. The lighting unit according to claim 2, wherein the lighting unit is an effective value. 4. The power supply unit (1) is provided with a high-frequency circuit arrangement (S) having a first output terminal (K1) and a second output terminal (K2), and a dielectric means (L) and a capacitance means (C). And the first output terminal (K1) is connected to the current supply conductor (6a) of the first electrode (5a) via the dielectric means (L), and the second output terminal (K2) is connected to the first output terminal (K2). It is connected to the current supply conductor (6b) of the second electrode (5b), and the other current supply conductors (6a ', 6b') of these electrodes are connected together via the capacitance means (C). The lighting unit according to claim 2 or 3, wherein 5. The lighting unit according to any one of claims 1 to 4, wherein one or more electron-emitting metal oxides of the electrode are barium oxide, calcium oxide, and strontium oxide. 6. The low-pressure mercury discharge lamp is connected to the power supply unit (11) so that the low-pressure mercury discharge lamp and the power supply unit (11) constitute a lighting unit according to any one of claims 1 to 5 in a combined state. Low pressure mercury having a first coupling member (19, 19a, 19b) specially adapted to cooperate with a second coupling member (20, 20a, 20b) of a power supply unit for electrical and mechanical coupling. Discharge lamp. 7. A system for electrically and mechanically coupling a low-pressure mercury discharge lamp to a power supply such that the low-pressure mercury discharge lamp and a power supply unit constitute a lighting unit according to any one of claims 1 to 5 in a coupled state. A power supply unit (11) having a second coupling member (20, 20a, 20b) specially adapted to cooperate with the first coupling member (19, 19a, 19b) of the low-pressure mercury discharge lamp (12). 8. A packaging (21) comprising a low-pressure mercury discharge lamp (12) comprising a first coupling member (19, 19a, 19b) and a second coupling member (20, 20a, 20b) is accommodated, the first and second coupling members cooperating with each other, in which the members connect the low-pressure mercury discharge lamp to the power supply unit electrically and mechanically. A combined packaging, wherein the low-pressure mercury discharge lamp and the power supply unit form a lighting unit according to any of the preceding claims.
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