JP2002008589A - 蛍光ランプ及びそれを用いた電球形蛍光ランプ - Google Patents

蛍光ランプ及びそれを用いた電球形蛍光ランプ

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JP2002008589A
JP2002008589A JP2000193134A JP2000193134A JP2002008589A JP 2002008589 A JP2002008589 A JP 2002008589A JP 2000193134 A JP2000193134 A JP 2000193134A JP 2000193134 A JP2000193134 A JP 2000193134A JP 2002008589 A JP2002008589 A JP 2002008589A
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amalgam
lamp
auxiliary amalgam
arc tube
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Toshihiro Terada
年宏 寺田
Haruo Yamazaki
治夫 山崎
Takashi Ueda
隆 上田
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】発光管内に主アマルガムと第1及び第2補助ア
マルガムが配置された蛍光ランプにおいて、ランプ点灯
直後の光束立上り特性をより改善した小形・高効率の電
球形蛍光ランプを提供する。 【解決手段】3本以上のU形発光管2-5をブリッジ結
合し、両端に位置する発光管2,5内の両電極6,7の近
傍に第1補助アマルガム15,16を配置し、両電極間6,7に
主アマルガム13,14を配置し、主アマルガム13,14間でか
つ両端部以外のU形発光管3,4内のいずれかの部分に第
2補助アマルガム17,18を配置し、第2の補助アマルガ
ム17,18をランプ放電電流密度の高い放電路に配置す
る。例えば発光管3,4の管内径を細く絞った放電路部分
に第2補助アマルガム17,18を配置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、消灯直後の点灯時
に光束の立ち上がりが速い蛍光ランプ及びそれを用いた
電球形蛍光ランプに関する。
【0002】
【従来の技術】近年の省エネルギー時代を迎えて、特に
蛍光ランプの中でも電球形蛍光ランプは、低効率の従来
白熱電球の代替用省エネ光源として、活発な開発と普及
化が進められている。
【0003】従来の電球形蛍光ランプの発光管構成とし
て、例えば図9に示すように、3本のU形ガラス管34
〜36がいわゆるブリッジ接合部によって一連の放電路
をなすように接続・一体化された、発光管37が提案さ
れている(例えば特開平9−147795号公報、特開
平11−162402号公報)。このような電球形蛍光
ランプに関しては、ランプ定常点灯時の発光管の高温状
態での管内水銀蒸気圧の過度な上昇によるランプ効率の
低下を抑制するために、水銀をアマルガム(以下、「主
アマルガム」という)にして封入し、管内水銀蒸気圧を
効率面から最適な範囲に制御している。一方、この主ア
マルガムを封入した電球形蛍光ランプは、ランプ消灯時
に発光管内の水銀は主アマルガムに吸着されており、そ
の水銀蒸気圧は金属単体の水銀に比べて低く、従ってラ
ンプ点灯直後の光束立上りが極めて遅くなる、という特
有の問題が発生する。これは、従来白熱電球の瞬時の光
束立上りと対比したとき、電球形蛍光ランプに関して解
決すべき課題である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】最近の電球形蛍光ラン
プの動向として、従来白熱電球60W代替用に加えて、
100W代替用の22W高ワットタイプの開発・展開が
図られている。
【0005】高ワットタイプの開発では、特に白熱電球
代替用としての小形化とランプ効率改善の2つが具体的
目標として取り組まれている。ところが、2つの目標を
ともに達成するには、発光管の電極間距離Leの延長と
発光管構造の複雑化が避けられない。そのために、電極
間距離Leがより長くかつ構造が複雑な4U形発光管な
どの採用が図られている。そして、かかる4U形発光管
では、従来技術による有効な手段であった補助アマルガ
ムを配置しても蒸発した水銀の発光管全域への拡散がよ
り遅くなり、従って点灯直後の光束立上り特性の改善は
不十分であった。このように、光束立上り特性の問題
は、従来技術による範囲では十分な改善効果が得られ
ず、依然として未解決のまま残されている。
【0006】本発明は、主アマルガム及び補助アマルガ
ムが配置された蛍光ランプに関して、ランプ点灯直後の
光束立上がり特性を従来技術の範囲を越えてより改善で
きる新たな手段を見出し、これにより一般照明用として
適用できる優れた光束立上り特性を有する小形・高効率
の電球形蛍光ランプを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の蛍光ランプは、3本以上のU形発光管をブ
リッジ結合し、両端に位置する発光管内の両電極の近傍
に第1補助アマルガムを配置し、前記両電極間に主アマ
ルガムを配置し、前記主アマルガム間でかつ両端部以外
のU形発光管内のいずれかの部分に第2補助アマルガム
を配置した蛍光ランプであって、前記第2の補助アマル
ガムをランプ放電電流密度の高い放電路に配置したこと
を特徴とする。
【0008】前記の蛍光ランプにおいては、第2の補助
アマルガムを発光管の管内径を細く絞った放電路部分に
配置したことが好ましい。
【0009】また前記の蛍光ランプにおいては、第2の
補助アマルガムをブリッジ接合部の放電路に配置したこ
とが好ましい。
【0010】前記の蛍光ランプにおいては、第2の補助
アマルガムをU形発光管の曲部の放電路に配置したこと
が好ましい。
【0011】また前記の蛍光ランプにおいては、第2の
補助アマルガムの周囲に円盤リングを設けたことが好ま
しい。
【0012】また前記の蛍光ランプにおいては、第2の
補助アマルガムそれ自体の遮蔽により放電路を絞ること
が好ましい。
【0013】また前記の蛍光ランプにおいては、第1補
助アマルガムから主アマルガムまでの距離、および主ア
マルガムから第2補助アマルガムまでの距離がそれぞれ
実質的に等しいことが好ましい。
【0014】次に本発明の電球形蛍光ランプは、前記の
いずれかの蛍光ランプに点灯回路を組み込んだことを特
徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の蛍光ランプは、発光管の
管内に主アマルガム及び補助アマルガムが配置された蛍
光ランプに関して、特に前記補助アマルガムを基本的に
ランプ放電電流がより高められた放電路に配置したもの
であり、これによりランプ点灯直後の前記補助アマルガ
ムへの放電電流加熱が加速されて、ランプ消灯放置時に
捕捉されている水銀がより速やかに蒸発・拡散されると
いう効果が得られ、よってランプ点灯直後の光束立り特
性がより改善されて、目的とする一般照明用として適用
できる優れた光束立上り特性を有する小形・高効率の電
球形蛍光ランプが実現される。
【0016】前記発光管の管内径が細く絞られた放電路
部分に前記補助アマルガムを配置すると、上記と同様の
効果が得られて、よってランプ点灯直後の光束立上り特
性がより改善されて、目的とする同様の電球形蛍光ラン
プが実現される。
【0017】また前記発光管のもともと絞られているブ
リッジ接合部の放電路に前記補助アマルガムを配置する
と、上記と同様の効果が得られて、よってランプ点灯直
後の光束立上り特性がより改善され、目的とする同様の
電球形蛍光ランプが実現される。
【0018】また前記発光管のもともと絞られているU
形部分の放電路に前記補助アマルガムを配置すると、上
記と同様の効果が得られて、よってランプ点灯直後の光
束立上り特性が改善され、目的とする同様の電球形蛍光
ランプが得られる。
【0019】また前記発光管の放電路を絞る円盤リング
の中心付近の放電路を通して前記補助アマルガムを配置
すると、上記と同様の効果が得られて、よってランプ点
灯直後の光束立上り特性がより改善され、目的とする同
様の電球形蛍光ランプが実現される。
【0020】また前記発光管の放電路を絞るような形状
からなる補助アマルガムを用いると、同様の効果が得ら
れて、よってランプ点灯直後の光束立上り特性が改善さ
れ、目的とする同様の蛍光ランプが得られる。
【0021】また前記の蛍光ランプにおいては、第1補
助アマルガムから主アマルガムまでの距離、および主ア
マルガムから第2補助アマルガムまでの距離がそれぞれ
実質的に等しいと、水銀蒸気の移動距離がそれぞれ等し
くなり好ましい。
【0022】また本発明の電球形蛍光ランプは、前記の
蛍光ランプと点灯回路を組合せて装備することにより、
目的とする優れた光束立上り特性を有する小形・高効率
の電球形蛍光ランプが得られる。
【0023】以下、本発明の実施の形態と比較例を図1
から図8を用いて説明する。
【0024】(比較例1)図1及び図2は、従来の白熱
電球100W代替用の22Wタイプの電球形蛍光ランプ
の発光管構造図及びランプ構成図である。発光管1は4
本のU形ガラス管2〜5がブリッジ接合により一連の放
電路をなすように接続されている。前記発光管1の管端
部には一対の電極タングステンコイル6及び7がそれぞ
れリード線8,9及び10.11により保持されて配置
されており、前記リード線8〜11は前記発光管1の管
端部ガラスに気密封止されている。前記発光管1の主要
な管内表面には希土類蛍光体12が塗布され、管内には
始動補助用としてアルゴンガス300Paが封入されて
いる。この場合、前記希土類蛍光体12としては赤、緑
及び青発光の3種類のY2O3:Eu、LaPO4:Ce,Tb及びBaMg2A
l16O27:Eu,Mn蛍光体を混合したものを用いた。更に、前
記発光管1の管内には、(i)In―Pb―Snからなる2つ
の主アマルガム13及び14が、それぞれ前記U形ガラ
ス管2及び5の管端部細管内に配置され、(ii)併せて
Inメッキされたステンレスメッシュからなる第1の補助
アマルガム15、16を前記電極タングステンコイル
6,7の近傍(2〜7mmの範囲内が好ましい)に配置
し、第2の補助アマルガム17、18を、前記U形発光
管3、4の管端部放電路に配置した。前記発光管1の具
体的寸法は、管内径φi:9.15mm(管外径φo:10.
8mm)、電極間距離Le:490mm、発光管高さHa:7
7mm及び発光管幅Wa:41mmである。完成された22
W電球形蛍光ランプ19は、図2に示すように、前記発
光管1及び電子点灯回路20が組合わされて外管ガラス
バルブ21及び樹脂ケース22の内に配置され、更に口
金23が装着されている。前記ランプ19は、寸法が前
記外管ガラスバルブ21の最大外径Φo:65mm、ラン
プ全長Lo:143mmの小形形状である。またランプ放
電電流210mAでランプ光束1520lm及び効率6
9lm/W、平均寿命時間6000hrs以上のランプ特
性が得られた。
【0025】図1及び図2の上記構成からなる前記22
W電球形蛍光ランプ19の光束立上がり特性を測定し
た。測定は、前もって15hrsエイジング点灯後6hrs消
灯放置(常温中)したランプについて行った。その結
果、前記ランプ19の点灯直後3secの光束値は定常点
灯時の16%であった。
【0026】(実施形態1〜5)上記4U形発光管1を
用いたランプ19のランプ点灯直後の光束立上り状態を
発光管全域に亘り細かく観測した。その結果、第1の補
助アマルガム15,16及び第2の補助アマルガム1
7,18が配置された発光管部分のうち、特に光束立上
りがより遅い部分は、放電路中に第2の補助アマルガム
17及び18が配置された前記U形発光管3及び4であ
ることがわかった。これは、放電路中に配置された第2
の補助アマルガム17及び18に補促されている水銀
が、ランプ点灯直後の通常のランプ放電電流による加熱
では速やかに蒸発・拡散されないことに起因していると
思われる。
【0027】そこで、特に放電路中に配置された第2の
補助アマルガム17及び18の水銀をより速やかに蒸発
させる方法について調べた。なかでも、第2の補助アマ
ルガム17及び18を配置した放電路でのランプ放電電
流密度をより高めることによりその放電電流加熱を加速
させる、という基本的コンセプトにもとずく手段につい
てより詳しく検討した。ランプ放電電流密度を高めるた
めの本発明の実施の形態である具体的手段を図3〜図7
にそれぞれ示す。 (a)前記発光管1をもとの管内径φi:9.15mmから
少なくとも約1/2のφi:4.5mmまで細く絞った放電
路部分24及び25に第2の補助アマルガム17及び1
8をそれぞれ配置する(図3−実施形態1)。 (b)前記発光管1がもともと細く絞られているブリッ
ジ接合部26に、第2の補助アマルガム17を配置する
(図4−実施形態2)。 (c)前記(b)と同様に、前記発光管1がもともと細く
絞られているU形部分27及び28に第2の補助アマル
ガム17および18をそれぞれ配置する(図5−実施形
態3)。 (d)上記の前記発光管1を細く絞る代わりに、ステンレ
スからなる外環径φi:8.5mm及び内環径φi:3.0mm
の金属円盤リング29及び30の中心付近に通して第2
の補助アマルガム17及び18をそれぞれ配置する(図6
−実施形態4)。 (e)第2の補助アマルガム17及び18として、放電
路を自ら細く絞るような形状をもつ第2の補助アマルガ
ム31、32あるいは33を配置する(図7A〜C−実
施形態5)。
【0028】以上の5つについて検討した。実際の検討
では、5つの前記手段(a)〜(e)を組込んだランプ構
成からなる試験ランプ19を準備して、その光束立上り
特性を上記同一点灯条件にて測定した。また、前記手段
を組込んだことによる寿命も含めたランプ特性の影響を
確かめるために、前記試験ランプ19のランプ効率及び
寿命時間を測定した。次の結果が得られた。
【0029】図8に示すように、本発明による5つの前
記手段(a)〜(e)を組込んだ全ての前記試験ランプ1
9において、ランプ点灯直後の光束立上り特性が更に改
善されることが明らかとなった。特に、前記手段
(a)、(b)または(d)を組込んだ前記試験ランプ1
9では、点灯直後3secの光束値は定常点灯時の22〜
26%に達しており、顕著な改善効果が得られた。
【0030】前記手段(a)〜(e)のいずれを組込んだ
場合においても、これによるランプ特性への影響は軽微
であることが確認された。例えば、ランプ効率の低下に
関しては、前記手段(d)を組込んだときの3.0%が最大
であり、他の前記手段では1〜2%の範囲の軽微のもの
であった。一方、寿命特性に関しては、前記手段を組込
まないランプと同等の平均寿命時間6000hrs以上が
得られた。
【0031】以上のように、主アマルガム及び補助アマ
ルガムが配置された蛍光ランプに関して、特に第2の補
助アマルガムを基本的にランプ放電電流密度がより高め
られた放電路に配置するという手段により、ランプ点灯
直後の前記補助アマルガムへの放電電流加熱が加速され
て、前記補助アマルガムに捕捉されている水銀がより速
やかに蒸発・拡散されるので、ランプの光束立上り特性
が改善されることが明らかとなった。
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、発光管内に主アマルガ
ム及び補助アマルガムが配置された蛍光ランプに関し
て、特に前記補助アマルガムを基本的にランプ放電電流
密度がより高められた放電路に配置することにより、ラ
ンプ点灯直後の前記補助アマルガムへの放電電流加熱が
加速されて、ランプ消灯放置時に前記補助アマルガムに
捕捉されている水銀がより速やかに蒸発・拡散されると
いう効果が得られて、よってランプ点灯直後の光束立上
り特性が改善され、目的とする優れた光束立上り特性を
有する小形・高効率の電球形蛍光ランプが実現される。
【図面の簡単な説明】
【図1】比較例1の電球形蛍光ランプの発光管構造図
【図2】本発明の実施形態1の電球形蛍光ランプのラン
プ構成図
【図3】本発明の実施形態2の電球形蛍光ランプのラン
プ構成図
【図4】本発明の実施形態3の電球形蛍光ランプのラン
プ構成図
【図5】本発明の実施形態4の電球形蛍光ランプのラン
プ構成図
【図6】本発明の実施形態5の電球形蛍光ランプのラン
プ構成図
【図7】A〜Cは本発明の実施形態6の電球形蛍光ラン
プのランプ構成図
【図8】本発明の実施形態1〜5の電球形蛍光ランプの
改善された光束立上り特性図
【図9】従来電球形蛍光ランプのランプ構成図
【符号の説明】
1 発光管 2,3,4,5 U形発光管 6,7 電極タングステンコイル 8,9,10,11 リード線 12 希土類蛍光体 13,14 主アマルガム 15,16 第1の補助アマルガム 17,18 第2の補助アマルガム 19 電球形蛍光ランプ 24,25 発光管の管内径が絞られた部分 26 発光管のブリッジ接合部 27,28 発光管のU形部分 29,30 放電路を絞る円盤リング 31〜33 放電路を絞る形状の補助アマルガム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上田 隆 大阪府高槻市幸町1番1号 松下電子工業 株式会社内 Fターム(参考) 5C015 UU03 UU05 UU06 5C043 AA02 AA12 AA20 CC09 CD02 DD03 EA09

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】3本以上のU形発光管をブリッジ結合し、
    両端に位置する発光管内の両電極の近傍に第1補助アマ
    ルガムを配置し、前記両電極間に主アマルガムを配置
    し、前記主アマルガム間でかつ両端部以外のU形発光管
    内のいずれかの部分に第2補助アマルガムを配置した蛍
    光ランプであって、前記第2の補助アマルガムをランプ
    放電電流密度の高い放電路に配置したことを特徴とした
    蛍光ランプ。
  2. 【請求項2】第2の補助アマルガムを発光管の管内径を
    細く絞った放電路部分に配置した請求項1に記載の蛍光
    ランプ。
  3. 【請求項3】第2の補助アマルガムをブリッジ接合部の
    放電路に配置した請求項1または2に記載の蛍光ラン
    プ。
  4. 【請求項4】第2の補助アマルガムをU形発光管の曲部
    の放電路に配置した請求項1または2に記載の蛍光ラン
    プ。
  5. 【請求項5】第2の補助アマルガムの周囲に円盤リング
    を設けた請求項1〜4のいずれかに記載の蛍光ランプ。
  6. 【請求項6】第2の補助アマルガムそれ自体の遮蔽によ
    り放電路を絞る請求項1〜4のいずれかに記載の蛍光ラ
    ンプ。
  7. 【請求項7】第1補助アマルガムから主アマルガムまで
    の距離、および主アマルガムから第2補助アマルガムま
    での距離がそれぞれ実質的に等しい請求項1〜6のいず
    れかに記載の蛍光ランプ。
  8. 【請求項8】請求項1〜6のいずれかに記載の蛍光ラン
    プに点灯回路を組み込んだことを特徴とする電球形蛍光
    ランプ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010124643A1 (zh) * 2009-04-29 2010-11-04 横店得邦电子有限公司 一种带罩紧凑型荧光灯

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