JP2003249192A - 電球形蛍光ランプ - Google Patents

電球形蛍光ランプ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】点灯直後の光束立ち上がりの早い電球形蛍光ラ
ンプを提供する。 【解決手段】3本以上の略U字状のガラス管が連結され
て一体化され、その両端部に主電極を有した発光管であ
って、その発光管内に主アマルガムが設置され、中間部
のU字状ガラス管の少なくとも1本に設置された補助ア
マルガムを電極としてあらかじめ放電させた後、上記両
端部の主電極間で放電させ点灯する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は照明用蛍光ランプで
あって、発光管と回路が一体になっており、電球形口金
を備えた蛍光ランプに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来例として特開2000−48768
号公報に記載されている電球形蛍光ランプがある。さら
に、電球形蛍光ランプの発光管として、複数の略U字状
のガラス管を接続して一体としたものがある。
【0003】電球形蛍光ランプでは、点灯時には発光管
の温度上昇が大きく、水銀蒸気圧を適正にするためアマ
ルガムを用いるのが一般的である。アマルガムを用いた
場合、常温での水銀蒸気圧が低いため、始動直後の光束
が十分でない。従来の電球形蛍光ランプでは、光束の立
ち上がりを早くするため、定常点灯時の水銀蒸気圧を決
めるための主アマルガムとは別に、温度上昇の早くなる
場所に補助アマルガムを設置する。
【0004】主電極近傍に補助アマルガムを設置して、
この補助アマルガムに電極の熱を伝達したり、また、3
本以上の略U字状のガラス管を接続して一体とした発光
管の場合では、中間部のU字状ガラス管の放電路中に補
助アマルガムを設置して点灯後の放電プラズマの熱を伝
達させることによって水銀を蒸発させるように構成され
ている。
【0005】主アマルガムはHgとInやBi、Pb、
Snなどとの合金である。また点灯初期に水銀を蒸発さ
せて光束の立ち上がりを早くする補助アマルガムとは、
鋼やニッケルの表面にInなどをメッキして表面に水銀
合金が形成できるようにしたもので、消灯時に水銀を捕
捉して、次回の点灯始動時には速やかに温度上昇して水
銀を放出するものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術に属する補
助アマルガムを有する電球形蛍光ランプでは、点灯時か
らの光束がまだ十分でなく、本発明は点灯直後から光束
立ち上がりのさらに早い電球形蛍光ランプを提供しよう
とするものである。特に、3本以上の略U字状のガラス
管を接続して一体とした発光管の場合で、中間部のU字
状ガラス管内での水銀蒸気圧が速やかに上昇する電球形
蛍光ランプを提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では3本以上の略U字状のガラス管が連結さ
れて一体化され、その両端部に主電極を有した発光管で
あって、その発光管内に主アマルガムと、中間部のU字
状ガラス管の少なくとも1本には補助アマルガムが設置
され、上記中間部のU字状ガラス管内の補助アマルガム
を電極としてあらかじめ放電させた後、上記両端部の主
電極間で放電させ点灯するように構成する。
【0008】また、3本以上の略U字状のガラス管が連
結されて一体化され、その両端部に主電極を有した発光
管であって、その発光管内に主アマルガムと、中間部の
U字状ガラス管内の少なくとも1本には補助アマルガム
と対向電極の両方が設置され、上記中間部のU字状ガラ
ス管内の補助アマルガムと対向電極間で放電させた後、
上記両端部の主電極間で放電させ点灯するように構成す
る。
【0009】また、4本以上の略U字状のガラス管が連
結されて一体化され、その両端部に主電極を有した発光
管であって、その発光管内に主アマルガムと、中間部の
隣接する2本のU字状ガラス管内にはそれぞれ補助アマ
ルガムが設置され、上記中間部の隣接する2本のU字状
ガラス管内に設置された補助アマルガム間で放電させた
後、上記両端部の主電極間で放電させ点灯するように構
成する。
【0010】また、上記中間部のU字状ガラス管内の補
助アマルガムと対向電極間で放電させるために、補助ア
マルガムと一つの主電極、対向電極と他の主電極とを限
流素子を介して接続するように構成する。
【0011】また、上記中間部の2本のU字状ガラス管
内に設置された補助アマルガム間で放電させるために、
補助アマルガムはそれぞれ別の主電極に限流素子を介し
て接続するように構成する。
【0012】また、始動時にはあらかじめ主電極に予熱
電流を流して主電極の温度を上昇させた後に、主電極間
の放電を始動させる回路構成で、上記予熱期間内に、上
記中間部の補助アマルガムを電極として放電するように
構成する。
【0013】また、始動時にはあらかじめ主電極に予熱
電流を流して主電極の温度を上昇させた後に、主電極間
の放電を始動させる回路構成で、上記予熱電流の一部か
ら補助アマルガムを電極とする放電に電流を供給するよ
うに構成する。
【0014】
【発明の実施の形態】つぎに本発明の実施の形態を図面
を用いて詳細に説明する。図1は本発明による電球形蛍
光ランプの一実施例を示す一部切欠き図である。図中、
1は発光管、2はガラスグローブ、3はプラスチック製
のケース、4は口金である。発光管1は、4本のU字状
ガラス管が連結されて一体化されている。その構造は正
方形の各辺にU字状ガラス管が配置され、隣接するU字
状ガラス管とはその下部で連通している。
【0015】図2に一部を切欠いた発光管1の展開図を
示した。U字状ガラス管11,13,14、12がこの
順に連結部15,16,17において接合され一つの放
電路を形成している。両端部のU字状ガラス管11,1
2内には主電極21,22がある。U字状ガラス管11
には細管18が接続されその中に主アマルガム23が設
置されている。主電極21,22のすぐ下には補助アマ
ルガム24,25がリード線に固定されている。中間部
のU字状ガラス管内には補助アマルガム26,27が設
置されている。
【0016】補助アマルガム26,27は、インジウム
がメッキされたメッシュ状の鋼板がリード線の先端に2
枚溶接されV字状になっている。なおV字状の開く方向
は任意である。ケース3の内部には点灯回路が設置され
ている。
【0017】図4に本実施例の点灯回路の本発明にかか
わる要部を示す。図4は予熱方式の点灯回路のうち、予
熱回路部分に相当する。図2と同じ記号をつけたもの
は、図2と同じものである。50はスイッチング素子、
51はトランスであり、2次側出力は補助アマルガム2
6,27に接続されている。本実施例の動作は次のよう
になる。電源が投入されるとスイッチング素子50は閉
状態にあるので、電極21,22は、スイッチング素子
50とトランス51を通して電流が流れ予熱される。
【0018】電極の発熱により、電極近傍の補助アマル
ガム24,25が熱せられて、U字状ガラス管11,1
2内に水銀を蒸発させる。同時に、補助アマルガム2
6,27の間にはトランス51を介して電圧が印加され
るので放電が生じる。その結果、補助アマルガム26,
27は温度が上昇し、U字状ガラス管13,14内に水
銀を蒸発させる。その後、スイッチング素子50は開と
なり、電極21,22間の放電が発生し、ランプが点灯
する。その結果、予熱期間内に従来技術によりU字状ガ
ラス管11,12に水銀が蒸発するだけでなく、本発明
によりU字状ガラス管13,14内にも補助アマルガム
26,27から十分な水銀が蒸発するため、点灯直後か
ら十分な光束が得られる。
【0019】図5を用いて本発明の他の実施の形態を説
明する。図5は点灯回路の本発明にかかわる要部の他の
実施例である。図2と同じ記号をつけたものは、図2と
同等のものである。53はPTCサーミスタであり、電
流が流れることにより自己発熱し、抵抗値が上昇する抵
抗素子である。54,55は抵抗であり、電極21、2
2の一端と補助アマルガム26,27の間を接続してい
る。電極21、22間の放電開始電圧と補助アマルガム
26,27間の放電開始電圧は、後者の方が低くなるよ
うに設計されている。
【0020】図5の点灯回路の動作は次のようになる。
電源が投入されると、電極21,22は、PTCサーミ
スタ53を通して電流が流れ予熱される。はじめはPT
Cサーミスタ53の抵抗値が小さいため、電極21,2
2間の電圧は低いが、時間とともにPTCサーミスタ5
3の抵抗値が大きくなって電極21,22間の電圧が上
昇し、補助アマルガム26,27の間で放電が生じる。
この放電はバラスト抵抗54,55によって電流制限さ
れている。その結果、補助アマルガム26,27は温度
が上昇し、水銀を蒸発させる。さらに電極21,22間
の電圧が上昇して、電極21,22間の主放電が発生
し、ランプが点灯する。その結果、予熱期間内に補助ア
マルガム26,27から十分な水銀が蒸発しているた
め、ランプが点灯すると十分な光束が直ちに得られる。
【0021】ランプ点灯後も抵抗54,55を通して電
流が流れるが、抵抗値を調節して主放電の電流値と比べ
て小さくし、効率低下が少なくなるように設定する。ま
たは、抵抗54,55に直列にスイッチング素子を挿入
して点灯後は遮断するようにしてもよい。
【0022】図3および図6を用いて本発明の他の実施
の形態を説明する。図3は一部を切欠いた発光管1の展
開図である。図2と同じ記号をつけたものは、図2と同
じものである。U字状ガラス管11,31,12がこの
順に接合され一つの放電路を形成している。中間部のU
字状ガラス管31内には補助アマルガム32とリード線
33が設置されている。リード線33は補助アマルガム
32の対向電極となる。
【0023】補助アマルガム32は、インジウムがメッ
キされたメッシュ状の鋼板がリード線の先端に2枚溶接
されV字状になっている。V字状に開いた前面にリード
線33の先端がくるように配置されている。
【0024】本実施例の点灯回路を図6に示す。60、
61はインバータ回路、62は全波整流器、63は主放
電(電極21,22間の放電)の検出回路、64は予熱
回路である。全波整流器62の出力は、リード線33を
陽極、補助アマルガム32を陰極とするように結線され
ている。
【0025】図6の点灯回路の動作は次のようになる。
電源が投入されると予熱回路64の働きにより、電極2
1,22が予熱される。この間、インバータ回路61に
より、リード線33と補助アマルガム32間の放電が生
じ、補助アマルガム32は温度が上昇し、水銀を蒸発さ
せる。
【0026】電極21,22間の主放電が発生し、ラン
プが点灯すると、主放電の検出回路63の信号により、
インバータ回路61は停止する。その結果、予熱期間内
に補助アマルガム32から十分な水銀が蒸発しているた
め、ランプが点灯すると十分な光束が直ちに得られる。
【0027】以上、実施例を用いて本発明を詳細に説明
してきたが、本発明は点灯直後の水銀蒸気圧を高めるた
め、主放電の前に補助アマルガムを一つの電極とする放
電を行うことを特徴としており、例えば、発光管内の補
助アマルガムと、補助アマルガム周辺の発光管外面に設
置された箔状電極との間の高周波放電でもよい。補助ア
マルガムの形状もV字状でなくても、単なる板状、さら
にはホロー状などであってもよい。また、発光管と点灯
回路の組合せを上記実施例に限定するものではなく、さ
らに点灯回路も各種の変形が考えられる。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、点灯直後の光束立ち上
がりの早い電球形蛍光ランプが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による電球形蛍光ランプの、
ガラスグローブの一部を切り欠いて内部構造を示した正
面図。
【図2】本発明の一実施例による電球形蛍光ランプにお
ける発光管の展開図。
【図3】本発明の他の実施例による電球形蛍光ランプに
おける発光管の展開図。
【図4】本発明の一実施例による電球形蛍光ランプにお
ける点灯回路の回路図。
【図5】本発明の他の実施例による電球形蛍光ランプに
おける点灯回路の回路図。
【図6】本発明の他の実施例による電球形蛍光ランプに
おける点灯回路の回路図。
【符号の説明】
1…発光管、2…ガラスグローブ、3…プラスチック製
のケース、4…口金、11,12,13,14…U字状
ガラス管、21、22…電極、23…主アマルガム、2
4,25、26,27…補助アマルガム、31…U字状
ガラス管、32…補助アマルガム、33…リード線、5
0…スイッチング素子、51…トランス、53…PTC
サーミスタ、54,55…抵抗、60,61…インバー
タ、62…全波整流器、63…主放電の検出回路、64
…予熱回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 和男 東京都青梅市新町六丁目16番地の2 株式 会社日立製作所熱器ライティング事業部内 Fターム(参考) 5C015 UU03 5C043 AA20 CC09 CD10 DD39

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】3本以上の略U字状のガラス管が連結され
    て一体化され、その両端部に主電極を有した発光管であ
    って、その発光管内に主アマルガムと、中間部のU字状
    ガラス管の少なくとも1本には補助アマルガムが設置さ
    れ、上記中間部のU字状ガラス管内の補助アマルガムを
    電極としてあらかじめ放電させた後、上記両端部の主電
    極間で放電させ点灯することを特徴とする電球形蛍光ラ
    ンプ。
  2. 【請求項2】3本以上の略U字状のガラス管が連結され
    て一体化され、その両端部に主電極を有した発光管であ
    って、その発光管内に主アマルガムと、中間部のU字状
    ガラス管内の少なくとも1本には補助アマルガムと対向
    電極の両方が設置され、上記中間部のU字状ガラス管内
    の補助アマルガムと対向電極間で放電させた後、上記両
    端部の主電極間で放電させ点灯することを特徴とする電
    球形蛍光ランプ。
  3. 【請求項3】4本以上の略U字状のガラス管が連結され
    て一体化され、その両端部に主電極を有した発光管であ
    って、その発光管内に主アマルガムと、中間部の隣接す
    る2本のU字状ガラス管内にはそれぞれ補助アマルガム
    が設置され、上記中間部の隣接する2本のU字状ガラス
    管内に設置された補助アマルガム間で放電させた後、上
    記両端部の主電極間で放電させ点灯することを特徴とす
    る電球形蛍光ランプ。
  4. 【請求項4】上記中間部のU字状ガラス管内の補助アマ
    ルガムと対向電極間で放電させるために、補助アマルガ
    ムと一つの主電極、対向電極と他の主電極とを限流素子
    を介して接続したことを特徴とする請求項2記載の電球
    形蛍光ランプ。
  5. 【請求項5】上記中間部の2本のU字状ガラス管内に設
    置された補助アマルガム間で放電させるために、補助ア
    マルガムはそれぞれ別の主電極に限流素子を介して接続
    したことを特徴とする請求項3記載の電球形蛍光ラン
    プ。
  6. 【請求項6】始動時にはあらかじめ主電極に予熱電流を
    流して主電極の温度を上昇させた後に、主電極間の放電
    を始動させる回路構成で、上記予熱期間内に、上記中間
    部の補助アマルガムを電極として放電することを特徴と
    する請求項1から請求項5のいずれかに記載の電球形蛍
    光ランプ。
  7. 【請求項7】始動時にはあらかじめ主電極に予熱電流を
    流して主電極の温度を上昇させた後に、主電極間の放電
    を始動させる回路構成で、上記予熱電流の一部から補助
    アマルガムを電極とする放電に電流を供給することを特
    徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の電球
    形蛍光ランプ。
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