JP2005251448A - Low-pressure mercury vapor discharge lamp - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、外管内に湾曲した発光管を備えた低圧水銀蒸気放電ランプに関する。 The present invention relates to a low-pressure mercury vapor discharge lamp provided with a curved arc tube in an outer tube.
外管内に湾曲した発光管を備えた低圧水銀蒸気放電ランプとして、例えば一般電球代替の電球形蛍光ランプが知られている。 As a low-pressure mercury vapor discharge lamp provided with a curved arc tube in the outer tube, for example, a light bulb-type fluorescent lamp instead of a general light bulb is known.
従来の電球形蛍光ランプとしては、図3に示すように外管7内に湾曲した発光管2が設けられた外管付きのものがある。この外管付きのものは、ホルダ3に保持された発光管2を、なす形のガラスからなる外管7によって覆ったものであり、このホルダ3の反発光管側に点灯回路4(図示せず)を設け、さらにこの点灯回路4を覆うように、一般電球と同じE形口金5が設けられたケース6がホルダ3に装着されている。
As a conventional bulb-type fluorescent lamp, there is a lamp with an outer tube provided with a
発光管2としては、二重螺旋形のものが用いられており、この二重螺旋形の発光管2は直管状のガラス管を二重螺旋形に湾曲させたものである。そして、この管の両端部には電子放射物質が充填された一対のタングステンコイル電極が気密封止され、管内表面には蛍光体が塗布され、また、管内には水銀Hgと緩衝ガスとしてアルゴンなどの希ガスが封入されている。
As the
ところで、特に外管付きの電球形蛍光ランプにおいて、発光管内に封入される水銀は単体ではなく、Bi−In−Hg等のアマルガムの形態で封入されることはよく知られている。これは、ランプ定常点灯時において、外管を有しているが故、比較的高温となる発光管内における水銀蒸気圧を、ランプ効率が最も効率の良い最適範囲となるよう低減・調整するためである。 By the way, it is well known that in a bulb-type fluorescent lamp with an outer tube, mercury enclosed in the arc tube is not a simple substance but is enclosed in the form of an amalgam such as Bi-In-Hg. This is because the mercury vapor pressure in the arc tube, which has a relatively high temperature, is reduced / adjusted so that the lamp efficiency is within the optimum range with the highest efficiency, because the outer tube is provided during steady lamp operation. is there.
その他に、外管付きタイプでの水銀蒸気圧の上昇を抑制するために、外管付きでも基本的に発光管2の水銀は単体の形態で封入し、発光管2の最冷点箇所9と外管7との間を熱伝導性媒体12により結合し、これによって最冷点箇所の温度を低下させるという手段が提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2)。
二重螺旋形等の湾曲ガラス管からなる発光管を装備した低圧水銀蒸気放電ランプにおいて、発光管内に水銀を単体あるいは単体に近い形態で封入・存在させ、かつ発光管内径を5〜9mmとし、発光管の、発光中に最冷点箇所となる最冷点予定箇所と外管をシリコーン樹脂からなる熱伝導性媒体により結合することにより、ランプ始動時の光束立上特性が一般蛍光ランプと同等レベルまで向上し、上記発光管の最冷点箇所の温度を最大ランプ効率の得られる最適範囲60〜65℃に設定することが可能となり、よってランプ効率としても63lm/W以上の高いレベルが達成されることが分かった。 In a low-pressure mercury vapor discharge lamp equipped with an arc tube made of a curved glass tube such as a double helix, mercury is enclosed in the arc tube or in a form close to a single unit, and the inside diameter of the arc tube is 5 to 9 mm. By combining the arc tube's planned coldest spot, which is the coldest spot during light emission, and the outer tube with a thermally conductive medium made of silicone resin, the luminous flux rise characteristic at the start of the lamp is equivalent to that of a general fluorescent lamp. It is possible to set the temperature at the coldest spot of the arc tube to an optimum range of 60 to 65 ° C. at which the maximum lamp efficiency can be obtained, and thus a lamp efficiency of 63 lm / W or higher is achieved. I found out that
しかしながら、この構成によれば、量産において完成したランプ間における、ランプ効率のばらつき幅が比較的大きくなることがわかった。例えば、二重螺旋形の発光管を適用した一般電球60W代替の12W品種の量産ロットにおいて、ランプ効率が58〜68lm/Wというばらつき幅が確認された。 However, according to this configuration, it has been found that the range of variation in lamp efficiency between lamps completed in mass production is relatively large. For example, in a mass production lot of a 12W product type instead of a general light bulb 60W using a double spiral arc tube, a variation range of lamp efficiency of 58 to 68 lm / W was confirmed.
この要因を解析したところ、熱伝導性媒体12であるシリコーン樹脂の充填量や充填形状のばらつきによって、最冷点箇所の温度が完成ランプ間で比較的大きく変動してしまっていることがわかった。そして、かかる最冷点温度の変動を抑制できれば、ランプ効率のばらつき幅を狭め、かつ平均値も上昇できることもわかった。 As a result of analysis of this factor, it was found that the temperature of the coldest spot fluctuated relatively greatly among the completed lamps due to variations in the filling amount and filling shape of the silicone resin as the heat conductive medium 12. . It has also been found that if the fluctuation of the coldest spot temperature can be suppressed, the variation range of lamp efficiency can be narrowed and the average value can be increased.
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、最冷点箇所の温度変動を抑制し、ランプ間におけるランプ特性にばらつきを生じさせず、かつランプ特性を向上することのできる低圧水銀蒸気放電ランプを得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve such problems, and suppresses temperature fluctuations at the coldest spot, does not cause variations in lamp characteristics between lamps, and improves lamp characteristics. The object is to obtain a low-pressure mercury vapor discharge lamp that can be produced.
請求項1記載の低圧水銀蒸気放電ランプは、両端部に一対の電極を有するとともに内部に一つの湾曲した放電路を有する発光管が外管内に設けられており、前記発光管は発光中に最冷点箇所となる最冷点予定箇所を備えているとともに、前記最冷点予定箇所が前記外管に直接接触した構成を有する。 The low-pressure mercury vapor discharge lamp according to claim 1 is provided with an arc tube having a pair of electrodes at both ends and a curved discharge path inside the outer tube, and the arc tube is the outermost during light emission. While having the coldest spot planned location used as a cold spot location, the said coldest spot planned location has the structure which contacted the said outer tube directly.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の構成において、前記最冷点予定箇所と、この最冷点予定箇所が直接接触する外管の部分とが嵌合して直接接触した構成を有する。
Invention of
請求項3記載の発明は、請求項1または請求項2記載の構成において、前記最冷点予定箇所と前記外管とが直接接触している箇所が溶着された構成を有する。
Invention of
請求項1記載の発明によれば、従来と異なり熱伝導性媒体を用いないため、熱伝導性媒体の量や充填された形状によって生じていたランプ間におけるランプ特性のばらつきを抑制することができ、特に量産ランプ間における発光管の最冷点温度の変動を抑制でき、このためランプ効率のばらつき幅を縮小することができるとともに、その平均値を高めることができ、ランプ効率特性が一層優れ、かつ安定した品質の低圧水銀蒸気放電ランプを得ることができる。 According to the first aspect of the present invention, unlike the conventional case, a heat conductive medium is not used, so that variation in lamp characteristics between lamps caused by the amount of the heat conductive medium and the filled shape can be suppressed. In particular, fluctuations in the coldest spot temperature of the arc tube between mass-produced lamps can be suppressed, so that the variation range of lamp efficiency can be reduced and the average value thereof can be increased, and the lamp efficiency characteristics are further improved. In addition, a stable low-pressure mercury vapor discharge lamp can be obtained.
また、請求項2記載の発明によれば、接触面積が増える分、外管へ熱をより伝えやすくできる。また、発光管の最冷点予定箇所と外管の当接や溶着が比較的簡易にできる。 According to the second aspect of the present invention, heat can be more easily transferred to the outer tube as the contact area increases. In addition, it is possible to relatively easily contact and weld the coldest spot of the arc tube to the outer tube.
また、請求項3記載の発明によれば、直接接触した箇所を溶着するのでガラス肉厚が増し、強度を得ることができランプ輸送中の振動や衝撃による破損を防止できる。 According to the third aspect of the present invention, since the directly contacted portion is welded, the glass thickness is increased, the strength can be obtained, and damage due to vibration or impact during lamp transportation can be prevented.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示す本発明の第1の実施形態である一般電球60W代替用の電球形蛍光ランプ1(以下、本発明品Aという)は、二重螺旋状の発光管2と、この発光管2の両端部を保持するホルダ3と、このホルダ3の反発光管側に設けられ内蔵されるシリーズインバータ方式の点灯回路4(図中破線で示す)と、電球口金5を有しかつ、点灯回路4を覆うようにホルダ3に取り付けられた漏斗形状のケース6と、発光管2を覆ってかつ開口部がケース6の径大側開口部の内周面とホルダ3の外周面とで形成された間隙に接着剤によって固着されて設けられた、なす形状のガラス製の外管7とからなる。
A light bulb-type fluorescent lamp 1 (hereinafter referred to as the present invention A) as a first embodiment of the present invention shown in FIG. 1, which is a substitute for a general light bulb 60W, is a double
発光管2は、直管ガラスをいわゆるスパイラル状に成形加工した湾曲した二重螺旋状のガラス管からなり、両端部には電極(図示せず)が封止されている。発光管2の内表面には蛍光体が塗布され、管内には水銀が約5mgのほかに、緩衝ガスとしてアルゴンが550Pa封入されている。蛍光体としては三波長域蛍光体を用いた。また、発光管2内に封入された水銀は、発光管2の動作時における水銀蒸気圧がほぼ水銀単体の蒸気圧値を呈するような形態で存在することが基本である。従って、発光管2の製造工程において上記水銀は単体か、その他に上記動作時の水銀蒸気圧が水銀単体に近い値を呈する例えば亜鉛水銀や錫水銀などの形態で封入してもよい。
The
発光管2の内径は8.2mm、電極間距離は400mm、発光管2が二重螺旋形状の約4.5ターンとし、管内には上記のように水銀が単体あるいは単体に近い形態で封入されている。また、発光管2のホルダ3とは反対側の先端部8に発光中(動程中)に最冷点箇所となる最冷点予定部として突出部9が形成されており、これにより水銀の動作時における蒸気圧は一義的にその最冷点箇所の温度により規定されることとなる。
The inner diameter of the
外管7は外径55mmで、約1.3mmの厚さである。また、外管7の内表面には炭酸カルシウムを主成分とする全拡散透過率約97%の拡散膜(図示せず)が塗布されている。
The
発光管2の最冷点予定箇所である突出部9は高さ3mm、厚さ約0.06mmであり、その外表面は外管7に当接しており、突出部9と外管7とは熱的に直接接触している。なお、ランプ全長は110mmとした。
The projection 9 which is the coldest spot of the
次に、上記本発明品Aと、図3に示す後述の比較品との比較を行った。 Next, the product A of the present invention was compared with a comparative product described later shown in FIG.
図3に示す比較品は、熱伝導性媒体として透光性のシリコーン樹脂12を外管7と発光管2の最冷点予定箇所である突出部9との間に所定の厚み約2mmで介在させ、発光管2の突出部9と外管7とをシリコーン樹脂12で熱的に接続した構成を有している。また、発光管2の突出部9と外管7との間には約1.7mmの間隙が開けられ、この間隙にはシリコーン樹脂12が充填されている。このような構成の比較品を50個作製し、それらのランプ特性を測定した。その結果、ランプ効率の平均値が63lm/Wに対して、そのばらつき幅は58〜68lm/Wの範囲であった。
In the comparative product shown in FIG. 3, a translucent silicone resin 12 as a heat conductive medium is interposed between the
これに対して、本発明品Aにおけるランプ効率のばらつき幅は64〜70lm/Wの範囲に縮小され、かつランプ効率の平均値も比較品の63lm/Wから67.4lm/Wに向上することが分かった。その他、ランプ光束の立上特性も、始動3秒後のランプ光束値が室温25℃で定常点灯時の約40%以上のレベルまで向上することが分かった。 On the other hand, the variation width of the lamp efficiency in the product A of the present invention is reduced to a range of 64 to 70 lm / W, and the average value of the lamp efficiency is improved from 63 lm / W of the comparative product to 67.4 lm / W. I understood. In addition, it has been found that the rise characteristic of the lamp luminous flux is improved to a level of about 40% or more at the time of steady lighting at a room temperature of 25 ° C. after 3 seconds of starting.
以上のように、本発明の第1の実施形態によれば、従来と異なり熱伝導性媒体を用いないため、熱伝導性媒体の量や充填された形状によって生じていたランプ間におけるランプ特性のばらつきを抑制することができ、特に量産ランプ間における発光管の最冷点温度の変動を抑制でき、このためランプ効率のばらつき幅を縮小することができるとともに、ランプ特性の平均値を向上でき、しかも、ランプ特性が一層優れ、かつ安定した品質の低圧水銀蒸気放電ランプを得ることができる。 As described above, according to the first embodiment of the present invention, unlike the conventional case, a heat conductive medium is not used. Therefore, the lamp characteristics between the lamps caused by the amount of the heat conductive medium and the filled shape are reduced. Variations can be suppressed, especially the variation in the coldest spot temperature of the arc tube between mass production lamps, so that the variation range of lamp efficiency can be reduced and the average value of the lamp characteristics can be improved, In addition, a low-pressure mercury vapor discharge lamp having more excellent lamp characteristics and stable quality can be obtained.
次に、本発明の第2の実施形態について図面を用いて説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図2に示す本発明の第2の実施形態である一般電球60W代替用の電球形蛍光ランプ10(以下、本発明品Bという)は上記本発明品Aと同じ構成であるが、外管7のうち、発光管2の突出部9が当接する部分に外方に向かって約1.0mm窪んだ窪部11を形成しており、発光管2の突出部9がこの窪部11にはめ込まれて嵌合し、最冷点予定箇所である突出部9と外管7とが熱的に直接接触している点で異なる。なお、外管7の窪部11の外表面は外方に向かって約1〜2mm突出している。そして、本発明品Bにおいては、ランプ効率のばらつき幅が66〜71lm/Wの範囲まで一層縮小され、かつ平均値も68.3lm/Wへと一層上昇することを確かめた。また、ランプ光束の立上特性も、本発明品Aと同様のレベルまで向上することが分かった。また、後述の発光管2の突出部9と外管7との溶着を比較的容易に行うことができる。
A bulb-type fluorescent lamp 10 (hereinafter referred to as the present product B), which is a second embodiment of the present invention shown in FIG. Among them, a
上記本発明品AおよびBにおいては、それぞれ発光管2の最冷点予定箇所である突出部9と外管7とが当接によって直接接触したものであるが、当接する部分において溶着した構成としても同様の効果を得ることができる。さらに、この溶着した部分において強度が増し、ランプ輸送中の振動や衝撃に対する強度を向上することができる。
In the products A and B of the present invention, the projection 9 and the
発光管2の突出部9を外管7に直接接触し溶着したものは、従来、発光管2の突出部9と外管7とを直接接触させると、外的な衝撃等により発光管2が割れやすくなると考えられていたが、予想を反して強度が向上していることが分かった。これは、発光管2の突出部9と外管7とが直接接触し、かつ溶着されているため、その直接接触している箇所においてガラスの肉厚が厚くなることとなり強度が向上したものであると考えられる。
In the case where the protruding portion 9 of the
本発明は、二重螺旋形の発光管はもちろん、例えば3本のU字管または4本のU字管を連結した発光管を用いた電球形蛍光ランプにも適用でき、さらには、最冷点箇所を有する発光管とこの発光管を覆う外管を備えたランプであって、特に最冷点箇所の温度制御を必要とする低圧水銀蒸気放電ランプにおいて有効に適応できる。 The present invention can be applied not only to a double spiral arc tube but also to a bulb-type fluorescent lamp using an arc tube in which three U-tubes or four U-tubes are connected. The lamp is provided with a light emitting tube having a spot and an outer tube covering the light emitting tube, and can be effectively applied particularly to a low-pressure mercury vapor discharge lamp that requires temperature control at the coldest spot.
本発明は、二重螺旋形の発光管はもちろん、例えば3本のU字管または4本のU字管を連結した発光管を用いた電球形蛍光ランプにも適用でき、さらには、最冷点箇所を有する発光管とこの発光管を覆う外管を備えたランプであって、特に最冷点箇所の温度制御を必要とする低圧水銀蒸気放電ランプにおいて有効に適応できる。 The present invention can be applied not only to a double spiral arc tube but also to a bulb-type fluorescent lamp using an arc tube in which three U-tubes or four U-tubes are connected. The lamp is provided with a light emitting tube having a spot and an outer tube covering the light emitting tube, and can be effectively applied particularly to a low-pressure mercury vapor discharge lamp that requires temperature control at the coldest spot.
2 発光管
3 ホルダ
4 点灯回路
5 口金
6 ケース
7 外管
9 突出部
11 窪部
2
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004057226A JP2005251448A (en) | 2004-03-02 | 2004-03-02 | Low-pressure mercury vapor discharge lamp |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004057226A JP2005251448A (en) | 2004-03-02 | 2004-03-02 | Low-pressure mercury vapor discharge lamp |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=35031732
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004057226A Pending JP2005251448A (en) | 2004-03-02 | 2004-03-02 | Low-pressure mercury vapor discharge lamp |
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Country | Link |
---|---|
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2004
- 2004-03-02 JP JP2004057226A patent/JP2005251448A/en active Pending
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