JP2005353436A - Low-pressure mercury vapor discharge lamp - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、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.
低圧水銀蒸気放電ランプ、例えば蛍光ランプが、その電極に塗布したエミッタ(電子放出物質)を枯渇させて寿命を迎えるとき、その電極周辺の温度はさまざまな要因で過上昇するが、それを未然に防ぐ目的で温度ヒューズをランプ内に組み込むことの提案(例えば特許文献1)、電極間放電を消弧性ガス放出で止めることの提案(例えば特許文献2)、セラミック板やガラスビードを電極近傍に設けることの提案(例えば特許文献3および4)などが知られている。また、ランプ端部のガラスステムの肉厚の一部分を薄くすることにより、フィラメント温度の過上昇による熱によってガラスフレア部分に形成した肉薄部分を破り放電容器をリークさせ放電を停止させる提案(例えば特許文献5)が知られている。
エミッタが枯渇することによる蛍光ランプの寿命末期現象の進行は、組み合わされて点灯される電子点灯回路に強く影響されるが、総じて陰極降下電圧が上昇することやフィラメント電流が増大することなどによって、その電子点灯回路が点灯停止しない限り、ランプ端部はかなりの高温になる。上述した特許文献1〜5に記載された技術はいずれも、ランプに設けた対策技術であり、ランプ端部の温度過上昇移行確率を下げることに重点が置かれているといえる。また、個々の対策技術について検討すると、蛍光ランプの全ての品種に対応できる対策技術でもなかった。温度ヒューズ適用技術(特許文献1)を用いても、寸法制約、温度適用範囲の制約などで全ての蛍光ランプに採用することはできなかった。
The progress of the end-of-life phenomenon of the fluorescent lamp due to the exhaustion of the emitter is strongly influenced by the electronic lighting circuit that is combined and lit, but as a whole the cathode fall voltage rises, the filament current increases, etc. As long as the electronic lighting circuit does not stop lighting, the lamp end will be considerably hot. All of the techniques described in
特に、熱によって放電容器を破り、リークさせて放電停止を行う提案(上記特許文献5)においては、ガラスステムのうち、肉厚の薄いガラスフレア部分に、一層薄い肉薄部分を備えたものであり、このガラスフレア部分における一層薄い肉薄部分を製作すること自体が困難であるとともに、通常の肉厚よりも薄い肉薄部を備えるため製品強度に関する品質信頼性や生産歩留まりの改善についても対策が困難であるという課題を有している。 In particular, in the proposal for breaking the discharge vessel by heat and stopping the discharge by leaking (Patent Document 5), a thinner glass flare portion of the glass stem is provided with a thinner thin portion. In addition, it is difficult to produce a thinner and thinner part in the glass flare part, and it is difficult to take measures to improve the quality reliability and product yield related to product strength because it has a thinner part than the normal thickness. There is a problem of being.
本発明は、エミッタが枯渇しフィラメント電極が断線した後にも点灯維持し得る回路電圧の高い昇圧巻線式の電子点灯回路と組み合わされて使用された場合に、寿命末期時においてランプ端部に不要な放電が生じた際、放電ランプ端部の特定箇所における放電による温度上昇を誘導し、ランプを早期に放電停止させ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 is unnecessary at the end of the lamp when it is used in combination with a step-up winding type electronic lighting circuit having a high circuit voltage that can maintain lighting even after the emitter is depleted and the filament electrode is disconnected. An object of the present invention is to obtain a low-pressure mercury vapor discharge lamp capable of inducing a temperature rise due to a discharge at a specific location at the end of the discharge lamp when the discharge occurs, and stopping the discharge at an early stage.
本発明の低圧水銀蒸気放電ランプは、電極を保持するガラスステムがガラスバルブの両端部に封止された蛍光ランプにおいて、前記ガラスステムは、前記電極を架設した2本のリード線が封着され保持している肉厚部と、この肉厚部に一端部が連設され、かつ他端部は前記ガラスバルブの端部に溶着された、前記肉厚部に対して肉厚の薄い肉薄部とを有しており、前記肉薄部に金属体が設けられた構成を有する。 The low-pressure mercury vapor discharge lamp of the present invention is a fluorescent lamp in which a glass stem holding an electrode is sealed at both ends of a glass bulb, and the glass stem is sealed with two lead wires on which the electrode is laid. A thin part with a small thickness relative to the thick part, the thick part being held, and one end connected to the thick part and the other end welded to the end of the glass bulb It has the structure by which the metal body was provided in the said thin part.
本発明により、過上昇した熱を、ガラスステムの肉薄部に設けられた金属体に局所的に集め、この金属体に集中した熱によってガラスステムの肉薄部を溶融させて穴を開け、放電を停止させてランプ端部の過熱を抑止することができる。このため蛍光ランプの電極からエミッタが枯渇しその電極の断線後にも点灯維持能力を有するタイプの点灯回路で点灯された場合であっても、寿命末期時においてランプ端部に不要な放電が生じた際に、ランプ端部の過熱を抑止することができる。 According to the present invention, the excessively raised heat is locally collected in a metal body provided in the thin part of the glass stem, and the thin part of the glass stem is melted by the heat concentrated on the metal body to open a hole. It is possible to stop the lamp end from being overheated. For this reason, even when the emitter is depleted from the electrode of the fluorescent lamp and it is lit with a lighting circuit of a type having a lighting maintaining ability even after the electrode is disconnected, an unnecessary discharge occurs at the end of the lamp at the end of its life. In this case, overheating of the lamp end can be suppressed.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の第1の実施形態である蛍光ランプ(以下、本発明品Aという)は、FHF32なる品種(1Paに及ばない水銀蒸気と300Pa前後のアルゴンバッファガスを内封した蛍光ランプ)であり、内部に蛍光体膜(図示せず)を有するガラスバルブ1の両端部に図1に示すようにガラスフレア部(肉薄部2b)を有するガラスステム2がそれぞれ封着され、かつ2本のピン状の端子9aが立設した口金9(図6参照)がガラスバルブ1の両端部にそれぞれ固着されている。
The fluorescent lamp according to the first embodiment of the present invention (hereinafter referred to as product A of the present invention) is a type of FHF32 (fluorescent lamp enclosing mercury vapor not exceeding 1 Pa and argon buffer gas of approximately 300 Pa), Glass stems 2 having glass flare portions (thin portions 2b) are respectively sealed at both ends of a
ガラスステム2は、肉厚部2aと、この一端部が肉厚部2aに連設され、かつ他端部はガラスバルブ1の端部に溶着された、肉厚部2aの肉厚に対して肉薄の肉薄部2bとを有している。肉厚部2aは、エミッタ4を少量塗布したタングステン製のフィラメント電極5aを架設した2本のリード線3a,3bが立設して圧壊封止され、かつこのリード線3a,3bを保持しているガラスステム2の本体封止部である。ガラスステム2の肉厚の厚い箇所とは、通常リード線3a,3bを圧壊封止した箇所すなわち肉厚部2aを指し、後述のガラスフレア部の厚さよりも厚く形成されている。
The
肉薄部2bは、肉厚部2aと連設されて一体成形された、いわゆるガラスフレア部である。ガラスステム2の肉厚の厚い箇所を避けたガラスの表面、すなわち肉薄部2bであるところのガラスフレア部において、二箇所に部分的な金属体、本実施形態では金属膜(ほぼ円形でその直径は約3mm、厚みは1μmで材質は銀粉塗膜)6a,6bを被着させている。
The thin part 2b is a so-called glass flare part formed integrally with the thick part 2a. On the surface of the glass avoiding the thick part of the
本実施形態において、ガラスステム2の高さ(記号イ)、すなわちガラスバルブ1とガラスフレア部との溶着部分と肉厚部2aの電極側端面との距離は25mm、口金9端面と肉厚部2aの電極側端面との距離(記号ロ)は30mm、圧壊封止され扁平形状である肉厚部2aの厚さは3mm、肉厚部2aの高さ(記号ハ)は5mmであった。またガラスフレア部の厚さは0.7〜1.0mmであった。金属膜6a,6bは、一箇所に設けてもよいが二箇所に設けることが好ましい。また、両端部のガラスステム2の少なくとも一箇所に設けることが好ましい。二箇所の金属膜6a,6bはガラスステム2のそれぞれ側面部分において互いに乖離した位置に設置されるのが好ましい。寿命末期において不要な放電が生じた際、金属膜6a,6bである金属体に放電が飛びやすくなるからである。
In this embodiment, the height of the glass stem 2 (symbol A), that is, the distance between the welded portion of the
本発明の第2の実施形態である蛍光ランプ(以下、本発明品Bという)は、図2に示すように、本発明品Aにおける金属膜6a,6bとリード線3a,3bの根元とが銀粉からなる導通線7a,7bによって電気的に接続されたものであり、導通線7a,7bはガラスステム2の表面に沿って設けられている。導通線7a,7bはガラスステム2の表面に接触していても、あるいは非接触であってもかまわない。但し、本発明において金属膜6a,6bである金属体はその少なくとも一部がガラスステム2に接触しておく必要がある。
As shown in FIG. 2, the fluorescent lamp according to the second embodiment of the present invention (hereinafter referred to as the present product B) has the metal films 6a and 6b and the bases of the
本発明の第3の実施形態である蛍光ランプ(以下、本発明品Cという)は、図3に示すように、ガラスステム2の肉厚の厚い箇所を避けたガラスステムの表面、すなわち本発明品Aと同様にガラスフレア部分の二箇所に突起部を有する金属体としてニッケルからなる金属コーン(円錐)8a,8bを被着している。
As shown in FIG. 3, the fluorescent lamp according to the third embodiment of the present invention (hereinafter referred to as “the product C of the present invention”) is a surface of the glass stem that avoids a thick portion of the
本発明の第4の実施形態である蛍光ランプ(以下、本発明品Dという)は、図4に示すように、本発明品Cに基づき、ニッケルからなる金属コーン(円錐)8a,8bとリード線3a,3bとを本発明品Bと同様に導通線7a,7bとで電気的に接続している。
As shown in FIG. 4, a fluorescent lamp according to a fourth embodiment of the present invention (hereinafter referred to as the product D of the present invention) is based on the product C of the present invention and has metal cones (cones) 8a and 8b made of nickel and leads. The
一方、比較品として、ガラスステムの表面に何も設けていないガラスステム2を使用した従来の蛍光ランプ(以下、比較品という)を用意した。
On the other hand, as a comparative product, a conventional fluorescent lamp (hereinafter referred to as a comparative product) using a
これらの本発明品A〜Dおよび比較品を巻線昇圧トランス・予熱点灯方式のインバータ(図5参照)で点灯させ、なお片側フィラメント電極5aからエミッタ4が枯渇して後のフィラメント電極断線後も引き続き点灯させ、そうした条件下で各ランプ端部が受ける過熱履歴(エミッタ4が枯渇してからガラスステム2が破られ放電停止するまでの時間と各ランプの口金底面の到達最高温度;各10サンプルの平均と変動幅)を比較した。その結果を表1に示す。なお、本発明の評価に使用したインバータは、フィラメント電流回路の内部インピーダンスが小さく、その低い定電流性のために、2本のリード線3a,3b間で形を崩してガラスステム2を溶かすだけの能力はない。しかしながら、エミッタ4枯渇後にフィラメント電極5aのタングステン金属をスパッタ被着させたガラスステム2の表面で、局所的放電加熱でガラスステムを部分的に軟化させる能力を本インバータは十分に有するものを用いた。
These products A to D of the present invention and comparative products are turned on by a winding step-up transformer / preheat lighting type inverter (see FIG. 5), and after the
表1から明らかなように、本発明品A〜Dの蛍光ランプでは、エミッタが枯渇してからランプ点灯停止までの時間を比較品よりも短縮することができるとともに、口金9端面における到達最高温度を大きく低下させることができた。
As is apparent from Table 1, in the fluorescent lamps of the present invention products A to D, the time from when the emitter is depleted until the lamp is stopped can be shortened compared to the comparative product, and the maximum temperature reached at the end face of the
次に表1の結果について考察する。 Next, the results of Table 1 will be considered.
本発明品AおよびCの結果が比較品よりも良好(ランプ点灯停止までの時間が短く、口金温度上昇も低いこと)であったのは、ガラスステム2の肉厚の大きい箇所を避けたガラスの表面の二箇所に被着させた部分的な金属膜6a,6bや金属コーン8a,8bが、後述のタングステンスパッタ膜と電気的に結合して、金属体が設けられたガラスステム2部分の過熱による破りに貢献したためである。また、本発明品Aと本発明品Cとにおいてランプ停止に至る時間は本発明品Cの方が早いが、これは本発明品Cの金属膜6a,6bに突起部が存在しているため電界強度が高められ放電加熱を受けやすかったためと考えられる。
The result of the products A and C of the present invention was better than that of the comparative product (the time until the lamp was turned off was short and the rise in the base temperature was low) because the glass avoiding the thick part of the
一方、本発明品Bの結果が本発明品Aの結果よりも良好、あるいは本発明品Dの結果が本発明品Cの結果よりも良好なのは、タングステンスパッタ膜に依存せず、ランプ寿命末期(エミッタ枯渇時点)の最初から、銀粉からなる導通線7a,7bがリード線3a,3bと金属膜6a,6bを電気的に結合しているために、放電加熱を受けやすかったためであると考えられる。つまり、特に本発明品AおよびCにおいて、フィラメント電極の材料であるタングステンはエミッタ4が枯渇した後、陰極降下電圧が上昇した後スパッタが生じることによって飛散し、ガラスステム2表面上をタングステンスパッタ膜として覆いリード線3a,3bと金属膜6a,6bとを電気的に接続させ放電加熱をさせやすくしている。本発明品CおよびDはあらかじめリード線3a,3bと金属膜6a,6bとが電気的に接続されているため、リード線3a,3bと金属膜6a,6bとが電気的に接続するよう偶発的に形成されるタングステンスパッタ膜を利用した本発明品A,Bよりも早くランプ停止に至るものと考えられる。
On the other hand, the result of the product B of the present invention is better than the result of the product A of the present invention, or the result of the product D of the present invention is better than the result of the product C of the present invention. This is probably because the conductive wires 7a and 7b made of silver powder are electrically coupled to the
本発明品Dの結果が最も良好であった理由には、本発明品Bの効果と本発明品Cの効果の両者を兼ね備えたことが考えられる。ちなみに、図1の断面を図6に示すが、ガラスステム2を局部溶融で破る箇所は、ガラスステム2の肉厚の大きい箇所を避けたガラスの表面であるなら、金属膜6a,6bの設置場所とガラス肉厚の規正を問う必要は全くなく、従来のガラス部品材料(ガラス肉厚は0.7〜1.0mm)をそのまま使用することができる。
The reason why the result of the product D of the present invention was the best is that both the effect of the product B of the present invention and the effect of the product C of the present invention were combined. Incidentally, the cross section of FIG. 1 is shown in FIG. 6. If the
以上の結果より、本発明はランプ寿命末期(エミッタ枯渇)後のガラスステム2の破りを促進させ、ランプ端部の異常過熱を防止することができる。
From the above results, the present invention can promote the breaking of the
なお、本発明の第2または第4の実施形態においては、リード線3a,3bの根元からガラスステム2の表面に沿って引き出した銀粉からなる導通線7a,7bをリード線3a,3bと金属膜6a,6bの電気的結合に使用したが、その他の金属材料を使用しても良い。また、金属体として、この金属体から、リード線3a,3bと電気的結合させる結合子を延出させたものを用い、この結合子をリード線3a,3bに係止させ、金属体をガラスステム2の肉厚の大きい箇所を避けたガラスの表面、例えばガラスフレア部に接触させて設けるようにしたものでも良い。また、本実施形態においてはFHF32の蛍光ランプを例に説明したが、その他のタイプの蛍光ランプや低圧放電管にも広く適用することが可能である。
In the second or fourth embodiment of the present invention, the conductive wires 7a and 7b made of silver powder drawn from the base of the
本発明は、エミッタが枯渇することに始まり最終的にランプ端部温度が過上昇する結果につながる不具合に対して、ランプ側において早期に点灯停止を促す手段を追加し、蛍光ランプ点灯システムの安全信頼性をこれまで以上に高めることができる蛍光ランプに有効に適応できる。 The present invention adds a means to promptly stop the lighting on the lamp side against a problem that starts from exhaustion of the emitter and eventually leads to an excessive rise of the lamp end temperature. The present invention can be effectively applied to a fluorescent lamp whose reliability can be increased more than ever.
1 ガラスバルブ
2 ガラスステム
3a,3b リード線
4 エミッタ
5a 電極
6a,6b 金属膜
7a,7b 導通線
8a,8b 金属コーン
9 口金
DESCRIPTION OF
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004173532A JP2005353436A (en) | 2004-06-11 | 2004-06-11 | Low-pressure mercury vapor discharge lamp |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004173532A JP2005353436A (en) | 2004-06-11 | 2004-06-11 | Low-pressure mercury vapor discharge lamp |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005353436A true JP2005353436A (en) | 2005-12-22 |
Family
ID=35587719
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004173532A Pending JP2005353436A (en) | 2004-06-11 | 2004-06-11 | Low-pressure mercury vapor discharge lamp |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005353436A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011006708A1 (en) * | 2011-04-04 | 2012-10-04 | Osram Ag | Discharge lamp, in particular low-pressure mercury discharge lamp |
-
2004
- 2004-06-11 JP JP2004173532A patent/JP2005353436A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102011006708A1 (en) * | 2011-04-04 | 2012-10-04 | Osram Ag | Discharge lamp, in particular low-pressure mercury discharge lamp |
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