JP2005346976A - Fluorescent lamp and luminaire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蛍光ランプの寿命の末期に稀に発生する電極部異常過熱を防止して安全性向上を図った蛍光ランプおよび照明器具に関する。 The present invention relates to a fluorescent lamp and a luminaire that are improved in safety by preventing abnormal overheating of an electrode rarely occurring at the end of the life of the fluorescent lamp.
一般に、エミッタ(電子放射物質)が塗布されたフィラメント電極(熱陰極)を備えた蛍光ランプは、その寿命末期にエミッタが消耗すると、その電極を陰極とした半サイクルの放電電流が低下して半波放電等の異常放電現象が発生する。この異常放電現象はランプ電圧が定格値以上に上昇するので商用周波数で点灯している場合には速やかに消灯に至るが、高周波点灯の場合には継続して発生し易い。また、エミッタが消耗する前の正常な点灯状態における陰極降下電圧は通常10V程度であるが、エミッタが消失した後の陰極降下電圧は40〜70Vに上昇する。このため、異常放電現象が継続する電極には高いエネルギーが投入されることになり、電極部や口金の異常温度上昇を招くことがある。 In general, when a fluorescent lamp having a filament electrode (hot cathode) coated with an emitter (electron emitting material) is exhausted at the end of its life, the discharge current of a half cycle using the electrode as a cathode decreases and the half of the discharge current decreases. Abnormal discharge phenomenon such as wave discharge occurs. This abnormal discharge phenomenon causes the lamp voltage to rise above the rated value, so that when the lamp is lit at the commercial frequency, the lamp is quickly turned off, but it tends to occur continuously in the case of high-frequency lighting. Further, the cathode fall voltage in a normal lighting state before the emitter is consumed is normally about 10V, but the cathode fall voltage after the emitter disappears increases to 40 to 70V. For this reason, high energy is input to the electrode in which the abnormal discharge phenomenon continues, and an abnormal temperature rise of the electrode part or the base may be caused.
一方、蛍光ランプの点灯中には、フィラメント電極を形成するタングステン(W)等のフィラメント物質やフィラメントの両端を支持する一対のリードワイヤ(電気導入線)を形成するニッケル(Ni)等のリード線物質が大量に飛散し、リードワイヤを封着するガラスステムの頂部やその周辺の部材にこの飛散物質が堆積する。 On the other hand, during lighting of the fluorescent lamp, a filament material such as tungsten (W) that forms the filament electrode and a lead wire such as nickel (Ni) that forms a pair of lead wires (electrical lead wires) that support both ends of the filament A large amount of material is scattered, and this scattered material is deposited on the top of the glass stem that seals the lead wire and its surrounding members.
そして、フィラメント電極が溶断しても、高周波点灯の場合には点灯が継続し易いので、放電の起点がリードワイヤに移行して、なお異常放電現象が継続される。この現象が続くと、上述のとおりリードワイヤやガラスステム等の電極部が異常に高温となって溶融し、さらに蛍光ランプの口金や点灯器具のソケット等までも溶融させる等の課題が発生する場合がある。また、ステムの頂部に堆積された飛散物質が導電性であるがためにフィラメント電流が通電が発生してジュール加熱によりステムの溶融等の問題が発生する可能性がある。 Even when the filament electrode is melted, lighting is easy to continue in the case of high-frequency lighting, so that the starting point of discharge is transferred to the lead wire and the abnormal discharge phenomenon is continued. If this phenomenon continues, as described above, the electrode parts such as lead wires and glass stems will melt at an abnormally high temperature, and further, such as melting the base of the fluorescent lamp and the socket of the lighting device, etc. There is. Further, since the scattered material deposited on the top of the stem is conductive, there is a possibility that the filament current is energized and problems such as melting of the stem occur due to Joule heating.
この課題を解決するための蛍光ランプの一例としては、蛍光ランプの平常点灯時の温度よりも高い分解温度を有する水素チタンなどの金属水素化物をガラスステム表面に塗布し、寿命末期の異常高温により金属水素化物を分解して水素ガスをランプ内に放出させ、水素ガス圧の濃度上昇によりランプ電圧を高めて異常放電を強制的に停止させるものが提案されている(特許文献1参照)。
しかしながら、上記従来の蛍光ランプでは、正常点灯中には水素ガスが放出せず、かつ異常放電時には、確実に水素ガスをバルブ内へ放出させるように金属水素化物をガラスステムの表面に塗布しなければならないので、塗布位置や塗布量、材料を選択し、工程管理しなければならず、製造が容易ではないという課題がある。 However, in the conventional fluorescent lamp described above, metal hydride must be applied to the surface of the glass stem so that hydrogen gas is not released during normal lighting, and hydrogen gas is reliably released into the bulb during abnormal discharge. Therefore, it is necessary to select the application position, the application amount, and the material and to manage the process, and there is a problem that manufacturing is not easy.
すなわち、蛍光ランプの製造時には、ガラスステムが高温に昇温するので、この製造時に金属水素化物が分解温度に達してこれから水素ガスが放出してしまう虞がある。このために、製造時の厳格な温度管理等の工程管理が必要である。 That is, when the fluorescent lamp is manufactured, the glass stem is heated to a high temperature, so that the metal hydride may reach the decomposition temperature during the manufacturing, and hydrogen gas may be released therefrom. For this reason, process control such as strict temperature control at the time of manufacture is necessary.
また、金属水素化物の塗布位置がフィラメント電極に近過ぎる場合には、フィラメント電極の平常点灯時に金属水素化物が分解温度に達して水素ガスを放出してしまう場合がある。上記従来技術において金属水素化物の近傍にゲッター物質を設けて平常点灯時に放出された水素ガスを吸着させる構成が開示されている。しかし、水素ガスの放出量がゲッター物質のガス吸着能力を超えることが十分考えられるため、平常点灯時に水素ガス濃度が上昇することによる不具合を防止するための好ましい改善策とは言い難い。 If the metal hydride application position is too close to the filament electrode, the metal hydride may reach a decomposition temperature and release hydrogen gas when the filament electrode is normally lit. In the above prior art, a structure is disclosed in which a getter material is provided in the vicinity of a metal hydride to adsorb hydrogen gas released during normal lighting. However, since it is considered that the amount of released hydrogen gas exceeds the gas adsorption capacity of the getter substance, it is difficult to say that this is a preferable improvement measure for preventing problems caused by the increase in the hydrogen gas concentration during normal lighting.
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、ランプ寿命末期等の異常放電を確実に停止させることができ、かつ製造が容易な蛍光ランプおよび照明器具を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a fluorescent lamp and a lighting fixture that can reliably stop abnormal discharge at the end of the lamp life and can be easily manufactured. .
請求項1に係る発明は、内面に蛍光体層が形成され、内部に放電媒体が封入されたバルブと;このバルブの両端に封装された一対のフィラメント電極と;この電極の各端部をそれぞれ支持する電気導入線と;この電気導入線をそれぞれ支持するステムと;このステムにより支持される一方、このステムを上記電極から遮蔽する金属プレートと;この金属プレートに形成され、ランプ寿命末期時の異常点灯による電極の温度上昇により不純ガスを放出するゲッターと;を具備していることを特徴する蛍光ランプである。 The invention according to claim 1 is a bulb in which a phosphor layer is formed on the inner surface and a discharge medium is sealed inside; a pair of filament electrodes sealed at both ends of the bulb; A supporting electrical lead; a stem for supporting each of the electrical lead; a metal plate supported by the stem while shielding the stem from the electrode; and formed on the metallic plate at the end of the lamp life And a getter that emits an impure gas when the temperature of the electrode rises due to abnormal lighting.
請求項2に係る発明は、上記金属プレートは、上記電極側に拡開するV字形に形成されていることを特徴とする請求項1記載の蛍光ランプである。
The invention according to
請求項3に係る発明は、上記バルブは、管外径34mm以下、管長1300mm以下であることを特徴とする請求項1または2記載の蛍光ランプである。
The invention according to
請求項4に係る発明は、器具本体と;この器具本体に配設された請求項1ないし3のいずれか一記載の蛍光ランプと;この蛍光ランプの一対の電極に高周波ランプ電力を供給する高周波点灯回路と;この蛍光ランプの上記一対の電極に印加されるランプ電圧が所定値以上に達した状態を検出したときに、上記高周波点灯回路の出力を低下ないし停止させる寿末検出回路と;を具備していることを特徴する照明器具である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an instrument main body; the fluorescent lamp according to any one of claims 1 to 3 disposed in the instrument main body; a high frequency that supplies high frequency lamp power to a pair of electrodes of the fluorescent lamp A lighting circuit; and a life detection circuit that reduces or stops the output of the high-frequency lighting circuit when it detects that the lamp voltage applied to the pair of electrodes of the fluorescent lamp has reached a predetermined value or more. It is the lighting fixture characterized by having.
本発明によれば、蛍光ランプの寿命末期時に電極が温度上昇することによって金属プレートのゲッターから不純ガスが放出され、ランプ電圧が上昇するが、この金属プレートは金属製であるので、熱伝導率が高く、早期に昇温する。このために、金属プレートのゲッターから不純ガスが異常放電時の早期に放出され、ランプ電圧が早期に上昇するので、寿命末期等の異常放電が長期間継続することを防止でき、異常放電状態の点灯を早期に停止させることができる信頼性の高い蛍光ランプおよび照明器具を提供することができる。 According to the present invention, when the temperature of the electrode at the end of the life of the fluorescent lamp rises, impure gas is released from the getter of the metal plate and the lamp voltage rises. However, since the metal plate is made of metal, the thermal conductivity is increased. The temperature rises quickly. For this reason, the impure gas is released from the getter of the metal plate early in the abnormal discharge, and the lamp voltage rises early, so that the abnormal discharge at the end of the life can be prevented from continuing for a long time, and the abnormal discharge state It is possible to provide a highly reliable fluorescent lamp and lighting apparatus that can stop lighting at an early stage.
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、これら添付図面中、同一または相当部分には同一符号を付している。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the accompanying drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
図1は本発明の第1実施形態に係る蛍光ランプ1の一部切欠縦断面図である。この図1に示すように蛍光ランプ1は、高周波点灯専用形であり、所要寸法のガラスバルブ2を有している。このガラスバルブ2の軸方向両端部には、一対のガラス製ステム3,3が気密に取り付けられている。
FIG. 1 is a partially cutaway longitudinal sectional view of a fluorescent lamp 1 according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a fluorescent lamp 1 is a high-frequency lighting-only type and has a
ガラスバルブ2は、ソーダライムガラス等の軟質ガラスにより直管や円環、矩形等所要形状に形成され、その内面のほぼ全長に三波長発光型等の蛍光体膜4を形成し、その内部に、希ガスと水銀とが放電媒体として封入されている。放電媒体の希ガスには、アルゴン(Ar)、ネオン(Ne)またはクリプトン(Kr)などが含まれ、本実施形態にはアルゴン(Ar)が使用されている。
The
ガラスバルブ2は、ソーダライムガラスや鉛ガラスなどの軟質ガラスで形成されるが、ほうケイ酸ガラスや石英ガラスなどの硬質ガラス製であってもよい。バルブの肉厚は0.8〜1.2mm程度が望ましいがこれに限定されない。
The
蛍光体層4を構成する蛍光体としては、三波長発光形蛍光体、ハロ燐酸塩蛍光体など周知の蛍光体で構成可能であるが、発光効率の観点から三波長発光形蛍光体の使用が好ましい。
The phosphor constituting the
三波長発光形の蛍光体としては、450nm付近に発光ピーク波長を有する青系蛍光体としてBaMg2Al16O27:Eu2+、540nm付近に発光ピーク波長を有する緑系蛍光体として(La,Ce,Tb)PO4、610nm付近に発光ピーク波長を有する赤系蛍光体としてY2O3:Eu3+などが適用可能であるが、これらに限定されない。 As the three-wavelength emission type phosphor, BaMg 2 Al 16 O 27 : Eu 2+ as a blue phosphor having an emission peak wavelength near 450 nm, and (La, Ce) as a green phosphor having an emission peak wavelength near 540 nm. , Tb) PO 4 , Y 2 O 3 : Eu 3+ can be used as a red phosphor having an emission peak wavelength near 610 nm, but is not limited thereto.
なお、ガラスバルブ2の内面と蛍光体層4との間に保護膜を介在させてもよい。保護膜としては金属酸化物微粒子から構成したものが好適であり、金属酸化物微粒子には、アルミナ(Al2O3)やシリカ(SiO2)など周知のものを用いることが可能である。
A protective film may be interposed between the inner surface of the
ガラスバルブ2内にはアマルガムが封入されていてもよい。アマルガムは、ガラスバルブ2の端部に封着されたステム3に配設された細管の排気管7内などに収容される。アマルガムは溶融、機械的保持などの手段によってこれらいずれかの位置に固定または収納される。また、アマルガムはガラスバルブ2内を移動可能に収容されていてもよい。ガラスバルブ2内にアマルガムを配設すると、周囲温度が比較的高くなっても最適な状態で蛍光ランプが点灯される。
Amalgam may be enclosed in the
アマルガムは、水銀と合金を作る物質と水銀との合金である。例えば、水銀の定量封入のために亜鉛−水銀などのアマルガムを封入してもよい。アマルガムはペレット状、柱状、板状等どのような形状であってもよい。 Amalgam is an alloy of mercury and a material that forms an alloy with mercury. For example, amalgam such as zinc-mercury may be encapsulated for quantitative encapsulation of mercury. The amalgam may have any shape such as a pellet shape, a column shape, or a plate shape.
図2は、図1の蛍光ランプ1の両端にそれぞれ取り付けられている電極部を拡大して示す側断面図、図3はその要部斜視図である。 2 is an enlarged side sectional view showing electrode portions attached to both ends of the fluorescent lamp 1 shown in FIG. 1, and FIG.
図2に示すように各ガラスステム3は、その軸方向に貫通して封着された一対のリードワイヤ(電気導入線)5,5を所定の間隔を置いて並設し、ガラスバルブ2内部側に延在するこれら一対のリードワイヤ5,5の内端部間に、フィラメント電極6をそれぞれ架け渡して固着している。
As shown in FIG. 2, each
一対の電極6,6は、フィラメントにエミッタ物質が塗布された熱陰極形の電極である。なお、ランプを高出力点灯させる必要がある場合には、電極6,6にはトリプルコイルを用いることが好ましい。電極6,6を支持する各対のリードワイヤ5,5は、フレアステム、ボタンステム、ビードステム、ピンチシール部などによって封装支持される。
The pair of
ガラスステム3は一対のリードワイヤ5,5の中間部にて細径の排気管7をそれぞれ一体に形成している。排気管7はガラスバルブ2の封止後に封切りされ、ガラスステム3の側面には排気管7内とガラスバルブ2内の放電空間とを連通させる排気孔7aが穿設されている。
The
図1に示すようにこれら排気管7を備えたガラスバルブ2の軸方向両端部の外面には、一対の口金8,8がそれぞれ外嵌固着され、これら口金8,8には一対のリードワイヤ5,5にそれぞれ接続された2本で一組の口金ピン9,9がそれぞれ突設されている。
As shown in FIG. 1, a pair of
口金ピン9,9は照明器具のソケットなどの給電手段と接続する電気接続手段である。なお、口金ピン9,9は、ガラスバルブ2の両端部から離れた位置に設けられていてもよい。また、口金8,8は、給電手段との機械的接続によって保持手段としての機能を発揮するような構成であってもよい。
The cap pins 9 and 9 are electrical connection means for connecting to power supply means such as a socket of a lighting fixture. The base pins 9, 9 may be provided at positions away from both end portions of the
そして、図2,図3にも示すようにガラスステム3は、その内端部頂部の略中央部に、支持ワイヤ10を一対のリードワイヤ5,5と電気的に絶縁された状態で植設している。この支持ワイヤ10には、例えば、ガラス製のステム3との熱膨張係数の差が20×10−7cm/℃以下のジュメット線が用いられている。これにより、支持ワイヤ10の熱膨張率がガラス製のステム3と近似するので、ガラスステム3の熱歪みを少なくし、クラックの発生を防止することができる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
この支持ワイヤ10の先端部(図2,図3では上端部)には軸横断面形状がV字状の金属製プレート11の底部(図2,図3では下端部)が固着されている。金属製プレート11は、ステンレス(SUS)、鉄(Fe)、ニッケル(Ni)等の平板金属板を断面V字状に折曲形成することにより形成されている。金属製プレート11は、その長手方向(軸方向)がフィラメント電極6のコイル軸方向に沿うような向きであり、かつV字開口がフィラメント電極6側(図2,図3では上方)を向いてフィラメント電極6からステム3を遮蔽するようにV字尖端部底部を支持ワイヤ10に取り付けている。したがって、金属製プレート11は、フィラメント電極6と所要の間隔を置いてフィラメント電極6のステム3側(図2,図3では下側)と側方を包囲している。この金属製プレート11はそのV字状の2傾斜面の各外面に、ゲッター12をそれぞれ配設している。
The bottom portion (the lower end portion in FIGS. 2 and 3) of the
ゲッター12は例えばジルコニウムとアルミニウムの合金(ZrAl)の微粉末からなり、金属製プレート11の外表面に例えば帯状に塗布されている。
The
ゲッター12は、バルブ内の水素等の不純ガスを吸着内蔵する物質であり、その吸蔵しておいた不純ガスをランプ寿命末期等の異常高温時に再び放出する物質をいう。すなわち、ゲッター12は、通常状態ではガラスバルブ2内の水素ガス等の不純ガスを吸着してバルブ内の不純ガス濃度を抑える働きをするものである。ゲッター12としては例えばZrAl等、Ti,ZrないしAlを含有する混合物が好ましい。但し、ゲッター12としてはZr−Al合金以外の非蒸発型ゲッターも適用可能であり、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、アルミニウム(Al)、バナジウム(V)および鉄(Fe)のうちの1種の金属またはこれらのうちの二種以上を主成分とする合金であってもよい。
The
ところで、蛍光ランプのランプの寿命末期時の異常放電現象の継続に伴う電極近傍の温度は例えば700℃〜800℃にまで上昇するが、この温度は蛍光ランプ製造時のゲッター12の活性化温度よりも高い温度であることから、異常放電現象が継続すると、ゲッター12から活性化時に吸蔵した水素ガス等の不純ガスが放出され、ランプの点灯維持電圧が高くなり、異常放電を停止させることが可能であることが分った。したがって、ガラスバルブ2を排気して封止した後、ガラスバルブ2内の水素ガス等の不純ガスをゲッター12により吸蔵させることができる。
By the way, the temperature in the vicinity of the electrode rises to, for example, 700 ° C. to 800 ° C. with the continuation of the abnormal discharge phenomenon at the end of the life of the fluorescent lamp. Therefore, if the abnormal discharge phenomenon continues, impure gas such as hydrogen gas stored at the time of activation is released from the
そして、この蛍光ランプ1は、その一対のフィラメント電極6,6に、図示しない高周波点灯回路から例えば10KHz以上の高周波電力が供給されることにより点灯するが、ランプ寿命末期時には、上述したように一対のフィラメント電極6,6のエミッタが消耗して異常放電現象が維持されることがある。
The fluorescent lamp 1 is lit when high frequency power of, for example, 10 KHz or more is supplied to a pair of
これにより、蛍光ランプ1の電極部が異常に昇温するが、金属製プレート11もほぼ同時に高温に昇温し、ゲッター12も例えば700℃〜800℃に加熱される。このために、排気工程時等で吸着作用によって吸蔵していた水素ガス等の不純ガスがガラスバルブ2内に放出される。
Thereby, although the electrode part of the fluorescent lamp 1 is abnormally heated, the
これにより、ガラスバルブ2内の不純ガスの濃度が高くなり、ランプの点灯維持電圧が高周波点灯回路の出力電圧を超えるように上昇し続けるので、やがて異常放電が停止し、ランプは消灯する。また、フィラメント電極6からの輻射熱がステム3に輻射されるのを金属製プレート11により遮蔽するので、フィラメント電極6からの輻射熱によりステム3が高温に昇温して溶融するのを防止することができる。このように蛍光ランプの寿命末期における異常放電現象が長期間継続することと、ガラスステム3やリードワイヤ5、口金8、点灯器具のソケット等の溶融等を未然に防止することができる。
As a result, the concentration of impure gas in the
このように、ゲッター12を設けた金属製プレート11は、ガラスステム3よりも電極に近い位置に設けられているうえに、熱伝導率の高い金属により形成されているので、金属製プレート11はガラスステム3よりも早く高温に達する。
As described above, the
したがって、ゲッター12は必ずしも金属製プレート11に設ける必要はなく、異常放電時の過熱影響を受けて不純ガスを放出することが可能であれば、例えばリードワイヤ5やガラスステム3、リードワイヤに溶着されたガラスビード等に設けてもよいが、蛍光ランプ1の異常放電時に素早く不純ガスを放出させるためには、ガラスステム3よりも金属製プレート11にゲッター12を設けた方が効果が高い。
Therefore, the
また、ゲッター12が不純ガスを吸蔵したままの不動作状態(平常点灯時)と、その吸蔵ガスを放出する動作状態(異常放電時)と、の温度差は、ガラスステム3よりも、金属製プレート11の方が大きいので、ゲッター12を金属製プレート11に設けることでゲッター12の材料を選択する場合の選択範囲を広くとることができる。このために、ガラスバルブ2の排気工程時の高温でゲッター12が吸蔵ガスを放出させることを防止できるので、厳格な温度管理が不要になるうえに、ゲッター12の製造の容易性の向上とコスト削減とを共に図ることができる。
Further, the temperature difference between the non-operating state in which the
また、ゲッター12の不動作状態から動作状態までの温度範囲を大きくとることができるので、ゲッター12を確実に動作させる温度を設定することが容易になる。このために、ゲッター12の不純ガス吸蔵動作と吸蔵ガスの放出動作とを確実に行うことができるという確実性を向上させることができるので、安全性および信頼性を向上させることができる。
In addition, since the temperature range from the non-operating state to the operating state of the
また、フィラメント電極6からガラスバルブ2の管壁へ向けて飛散する電極飛散物質を、その管壁へ飛散する前に金属製プレート11により捕捉するので、この電極飛散物質が管壁に付着して黒化するのを防止ないし低減することができる。なお、金属製プレート11のゲッター12は必ずしも排気工程時に活性化を行わなくてもよく、活性化を行わないゲッターであっても不純ガスを吸蔵さえしていれば、寿命末期等に良好に動作することが確認できた。
In addition, since the electrode scattering material that is scattered from the
そして、管外径が34mmを超え、管長が1300mmよりも長いガラスバルブ2を備えた蛍光ランプ(例えば管外径38mm、管長約2370mmの110W形の蛍光ランプ「FLR110」等)では、異常放電現象に伴うゲッター12からの不純ガス放出があったとしても、ガラスバルブ2内容積が大きいことから不純ガス濃度が所望レベル以上に高くならず、ランプ点灯維持電圧が上昇しなかった。これに対し、管外径34mm以下、管長1300mm以下のバルブを有する蛍光ランプの場合には、異常放電現象によりゲッターから不純ガスが放出されると効果的に不純ガス濃度が上昇し、ランプ点灯維持電圧が上昇する。したがって、蛍光ランプの点灯維持電圧が高周波点灯回路の出力電圧を超えるように上昇するので、異常放電現象は停止する。バルブの管外径は最適には10〜28mmであり、管長は500〜1200mmとするのが好ましい。例えば、管外径25.5mm、管内径24.0mm、肉厚0.75mm、管長約1200mmの高周波点灯専用形の32W形名「FH32F」では、ゲッター12からの不純ガス濃度が効果的に上昇し、異常放電現象を早期に停止させることができた。
In a fluorescent lamp having a
また、バルブの管外径が32.5mm、管長が約1200mmの40W形の蛍光ランプ(形名「FL40」、「FLR40」)について第1実施形態と同様に構成したもので高周波点灯させて実験したところ、同様に、寿命末期時における異常放電現象が長期間継続することがなく、上記実施形態と同様の効果が認められた。 Further, a 40 W type fluorescent lamp (model names “FL40” and “FLR40”) having a bulb outer diameter of 32.5 mm and a tube length of about 1200 mm is configured in the same manner as in the first embodiment, and is operated at high frequency. As a result, similarly, the abnormal discharge phenomenon at the end of the life did not continue for a long time, and the same effect as the above embodiment was recognized.
なお、ここでガラスバルブ2の管長とは、一方の口金8の外端から他方の口金8の外端までの長さをいう。
Here, the tube length of the
また、その異常放電時にフィラメント電極6からステム3に飛散する電極物質と、リードワイヤ5,5からステム3に飛散するリード物質とを、金属製プレート11により受けるので、これら電極物質とリード物質とがステム3の頂面上に堆積するのを防止ないし低減させることができる。このために、このステム3上に堆積した導電性の電極物質やリード物質を介して一対のリードワイヤ5,5同士がショートし、ジュール加熱によりステム3が溶融するのを防止ないし低減することができる。
Further, since the electrode material that scatters from the
また、フィラメント電極6からステム3に輻射される輻射熱も金属製プレート11により遮蔽するので、ステム3の過熱を防止することができる。
Further, since the radiant heat radiated from the
なお、金属製プレート11は熱伝導率の高い金属製であるうえに、フィラメント電極6に近接しているので、早期に昇温し、ゲッター12から不純ガスが放出し易くなるのを期待することができる。
In addition, since the
図4(a)〜(f)は上記金属製プレート11の種々の変形例を示す側断面図である。金属製プレート11は図4(a)〜(f)に示すようにステム3側をフィラメント電極6から遮蔽する部分があれば、その形状は適宜変更してもよい。
4A to 4F are side sectional views showing various modifications of the
図4(a)は円筒形金属製プレート11aを示しており、これはフィラメント電極6のほぼ全周囲を所要の間隔を置いて、その軸方向ほぼ全長に亘って覆う(遮蔽する)一方、軸方向両端を開口させた円筒形に形成されており、その軸方向両端開口に放電路が形成される。
FIG. 4 (a) shows a
図4(b)で示すU形金属製プレート11bは、フィラメント電極6の軸方向ほぼ全長に亘ってU字状に覆うものであり、フィラメント電極6側を開口させている。
A
図4(c)で示す小平板状金属製プレート11cはフィラメント電極6の直径とほぼ等しい、または、その直径よりも小さい幅を有する長方形状平板によりフィラメント電極6のステム3側を覆うものである。
The small
図4(d)で示す小V字状金属製プレート11dは、上記V字形の金属製プレート11よりも小さいV字形に形成されており、フィラメント電極6の軸方向ほぼ全長に亘って形成されているが、V字開口端はフィラメント電極6の頂部よりも低く形成されている。
The small V-shaped
図4(e)で示す中V字形金属製プレート11eはフィラメント電極6の軸方向ほぼ全長に亘ってV字状に形成されて、そのほぼV字状開口端がフィラメント電極6の頂部とほぼ等しい高さ、または若干低く形成されている。
The middle V-shaped
図4(f)で示す大V字形金属製プレート11fはそのV字開口端がフィラメント電極6の頂部よりも高くなるように形成されており、これ以外は上記中V字形金属製プレート11fとほぼ同様に構成されている。
The large V-shaped
そして、これら金属製プレート11a〜11fは、そのフィラメント電極6側内面および外面の少なくとも一方に、上記ゲッター12および金属水酸化物の少なくとも一方を配設し、金属製プレート11a〜11fの内面および外面の他方に、ゲッター12および金属水酸化物の他方を配設してもよい。
And these
水銀放出体としては例えば水銀(Hg)とチタニウム(Ti)の合金粉末からなる水銀合金(TiHg)を層状に付着したもの等が使用される。 As the mercury emitter, for example, a mercury alloy (TiHg) made of an alloy powder of mercury (Hg) and titanium (Ti) is used in a layered manner.
この水銀放出体は、ガラスバルブ2内を排気した後に、ガラスバルブ2の外部から金属製プレート11,11a〜11fを誘導加熱して所定温度に加熱し、その加熱により水銀蒸気を水銀放出体からガラスバルブ2内へ放出させて封入させるようになっている。
In this mercury emitter, after the inside of the
図5は本発明の第2実施形態に係るフィラメント電極6近傍の構成を示す斜視図である。この実施形態は、上記金属製プレート11,11a〜11fに代えて、フィラメント電極6の周囲を所要の間隙を置いて囲む金属製リング13と、この金属製リング13をステム3上で支持する支持ワイヤ10aの途中に固着されて、ステム3の頂面側を覆う、例えばセラミックス製やガラス製等の平板状の遮蔽プレート14と、を設けている点に特徴がある。
FIG. 5 is a perspective view showing the configuration in the vicinity of the
金属製リング13は、ステンレス(SUS)、鉄(Fe)、ニッケル(Ni)等の帯状金属板を断面長円形状または楕円形状に形成した筒状のリングにより形成されている。金属製リング13は、その長手方向がフィラメント電極6のコイル軸方向に沿うように形成され、その軸方向両端(図5中、上下両端)は開口している。金属製リング13はその内側(フィラメント電極6側)の表面に水銀放出体15を配設し、外側の表面にゲッター12を配設している。なお、水銀放出体15は、ガラスバルブ2の両端部側に設けられた金属製リング13,13のそれぞれに設けられていてもよいが、いずれか一方の金属製リング13,13のみに設けられたものであってもよい。しかし、ゲッター12はバルブ両端部に設けられた金属製リング13,13にそれぞれ設ける必要がある。
The
したがって、この第2実施形態によれば、ガラスバルブ2を排気して封止した後、ガラスバルブ2の外部から金属製リング13を高周波誘導加熱により所定温度に加熱し、その加熱により水銀放出体15を加熱することにより、この水銀放出体15から所定量の水銀蒸気を放出させる一方、ゲッター12を加熱して活性化し、ガラスバルブ2内の水素ガス等の不純ガスをゲッター12により吸蔵させることができる。また、ゲッター12は上記実施形態と同様にランプ寿命末期等の異常放電時に不純ガスをガラスバルブ2内に放出し、その不純ガス濃度を高くしてランプ点灯電圧を高くし、異常放電を停止させることができる。
Therefore, according to the second embodiment, after the
また、その異常放電時にフィラメント電極6からステム3に飛散する電極物質と、リードワイヤ5,5からステム3に飛散するリード物質とを、遮蔽板14により受けるので、これら電極物質とリード物質とがステム3の頂面上に堆積するのを防止ないし低減させることができる。このために、このステム3上に堆積した導電性の電極物質やリード物質を介して一対のリードワイヤ5,5同士がショートし、ジュール加熱によりステム3が溶融するのを防止ないし低減することができる。
Further, since the electrode material that scatters from the
また、フィラメント電極6からステム3に輻射される輻射熱も遮蔽板14により遮蔽するので、ステム3の過熱を防止することができる。
Further, since the radiant heat radiated from the
図6は本発明の第3実施形態に係る照明器具21の側面図である。この照明器具21は天井直付形等の器具本体22に、上記実施例1に係る蛍光ランプ1を装着した状態を示している。器具本体22は、天井直付形、天井吊下形または壁面取付形であって、グローブ、セード、反射笠などが取り付けられるものであってもよく、蛍光ランプが露出するもの、または導光板を備えたものであってもよい。
FIG. 6 is a side view of the
照明器具21は、その器具本体22の一面に、蛍光ランプ1の一対の口金8,8を着脱自在に装着させる一対のソケット23,23を配設する一方、これら一対のソケット23,23に電気的に接続されて、例えば10KHz以上の高周波電力を供給する高周波点灯回路24を器具本体22内に内蔵している。高周波点灯回路24は寿末検出回路25を備えている。
The
なお、高周波点灯回路24には、切換手段が設けられていてもよい。切換手段は、蛍光ランプ1を高効率点灯させるモードと、高出力点灯させるモードとに分かれていてもよく、これらモード間を連続的に変化させるものであってもよい。点灯回路24の切換手段を切換えることによって、蛍光ランプ1の点灯が調整される。例えば、切換手段が高効率点灯させるモードと、高出力点灯させるモードとに分けられている場合には、これらモードを使用条件に合わせることにより、適宜選択して蛍光ランプを使用することができる。
Note that the high-
蛍光ランプ1は、照明器具22本体の形状または照明器具21の光学特性に合わせて取付けられ、同一形状または異なる形状の複数の蛍光ランプを組み合わせて同一平面状またはバルブ同士の配設高さを変えて器具本体22に装着される。
The fluorescent lamp 1 is attached according to the shape of the main body of the
寿末検出回路25は蛍光ランプ1の一対のフィラメント電極6,6に印加されたランプ電圧が所定値以上に上昇したことを検出して異常放電を判断する機能を有している。高周波点灯回路24は、寿末検出回路が蛍光ランプ1の異常放電を検出すると、出力動作を停止させて当該異常放電を強制的に停止させるか、または突然の消灯を防ぐために出力を低減させて異常放電であっても電極部が過度に温度上昇しない程度に蛍光ランプを薄暗く点灯させるように動作する。
The end of
したがって、この照明器具21によれば、蛍光ランプ1が寿命末期等により異常放電が発生し、異常高温に上昇した場合には、上述したように蛍光ランプ1のガラスバルブ2内のゲッター12が不純ガスを放出する。
Therefore, according to this
これにより、ガラスバルブ2内の不純ガス濃度が上昇して放電電圧が上昇するので、異常放電は強制的に停止されるか、または出力を絞って電極部の温度上昇を防止する。
Thereby, since the concentration of impure gas in the
すなわち、この第3の実施形態によれば、蛍光ランプ1の寿命末期時において、蛍光ランプ1のゲッター12の不純ガス放出作用と、照明器具21の寿末検出回路25の作用を組み合せた2重の安全動作によって異常放電現象が長期間継続されることが防止されるので、安全性を一層向上させることができる。
That is, according to the third embodiment, at the end of the life of the fluorescent lamp 1, the dual gas emission action of the
1…蛍光ランプ、2…ガラスバルブ、3…ガラスステム、4…蛍光体層、5…リードワイヤ、6…フィラメント電極、11…金属製プレート、12…ゲッター、13…金属製リング、15…水銀放出体、21…照明器具、22…器具本体、23…ソケット、24…高周波点灯回路。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fluorescent lamp, 2 ... Glass bulb, 3 ... Glass stem, 4 ... Phosphor layer, 5 ... Lead wire, 6 ... Filament electrode, 11 ... Metal plate, 12 ... Getter, 13 ... Metal ring, 15 ... Mercury Emitter, 21 ... lighting fixture, 22 ... fixture body, 23 ... socket, 24 ... high frequency lighting circuit.
Claims (4)
このバルブの両端に封装された一対のフィラメント電極と;
この電極の各端部をそれぞれ支持する電気導入線と;
この電気導入線をそれぞれ支持するステムと;
このステムにより支持される一方、このステムを上記電極から遮蔽する金属プレートと;
この金属プレートに形成され、ランプ寿命末期時の異常点灯による電極の温度上昇により不純ガスを放出するゲッターと;
を具備していることを特徴する蛍光ランプ。 A bulb having a phosphor layer formed on the inner surface and a discharge medium enclosed therein;
A pair of filament electrodes sealed at both ends of the bulb;
An electrical lead that supports each end of the electrode;
A stem for supporting each of the electrical lead wires;
A metal plate supported by the stem while shielding the stem from the electrode;
A getter formed on this metal plate and releasing impure gas due to temperature rise of the electrode due to abnormal lighting at the end of the lamp life;
A fluorescent lamp characterized by comprising:
この器具本体に配設された請求項1ないし3のいずれか一記載の蛍光ランプと;
この蛍光ランプの一対の電極に高周波ランプ電力を供給する高周波点灯回路と;
この蛍光ランプの上記一対の電極に印加されるランプ電圧が所定値以上に達した状態を検出したときに、上記高周波点灯回路の出力を低下ないし停止させる寿末検出回路と;
を具備していることを特徴する照明器具。 An instrument body;
The fluorescent lamp according to any one of claims 1 to 3, which is disposed in the instrument body;
A high-frequency lighting circuit for supplying high-frequency lamp power to a pair of electrodes of the fluorescent lamp;
An end-of-life detection circuit that lowers or stops the output of the high-frequency lighting circuit when it detects that the lamp voltage applied to the pair of electrodes of the fluorescent lamp has reached a predetermined value or higher;
The lighting fixture characterized by comprising.
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