JP2008210802A - Cold-cathode lamp - Google Patents
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Description
この発明は冷陰極ランプ体に関し、より詳細には従来の蛍光灯と同様な使い勝手を確保し、かつ低温下の使用でも寿命の低下がなく、特に屋外用の電飾看板に有用な冷陰極ランプ体に関する。 The present invention relates to a cold cathode lamp body, and more specifically, a cold cathode lamp that ensures the same usability as a conventional fluorescent lamp and has no decrease in life even when used at a low temperature, and is particularly useful for an electric decoration signboard for outdoor use. About the body.
冷陰極ランプは電極にフィラメントを有しないので、非常に管径が細いものが可能となるという特長を有する。また、点滅点灯に強いために寿命も長く、さらに、構造や点灯回路の構成が比較的簡単なので低コストで済むという特長を有する。そこで、収容スペースが限られており、購買者において交換をすることを前提としない液晶ディスプレーのバックライトなどに多用されている。一方、後記する理由から一般の照明器具用としては普及していないが、透過性を有する筐体内に光源を配した建築物内の誘導灯や電飾看板においては、光源として冷陰極ランプが用いられている(特許文献1)。 Since the cold cathode lamp does not have a filament in the electrode, it has a feature that a tube with a very thin tube diameter is possible. In addition, since it is strong against blinking lighting, it has a long life, and furthermore, since the structure and the structure of the lighting circuit are relatively simple, it has a feature that the cost can be reduced. Therefore, the storage space is limited, and it is frequently used for backlights of liquid crystal displays that are not premised on replacement by the purchaser. On the other hand, it is not widespread for general lighting fixtures for the reasons described later, but cold-cathode lamps are used as light sources in guide lights and electrical signs in buildings where a light source is arranged in a transparent housing. (Patent Document 1).
一般的に冷陰極ランプの被装着側装置への装着は、ランプの両端の電極線を電源側の導体に半田付けすることによって行っている(特許文献2)。
ところで、冷陰極ランプは従来の熱陰極蛍光灯(以下、単に「蛍光灯」と略称する。)に比べ、低温では輝度や寿命が減少する特性を有し、特に屋外用の器具に使用する場合においては外気温の低下により輝度が低下し、十分な照明効果を得られないことがある。また、寿命に関しては、零下でなくとも、周囲温度が10℃以下になると寿命が極端に短くなる。その原因として、(1) 短寿命については連続的に低温雰囲気で点灯すると、ランプ内に封入されたHg(約2.0〜3.0mg)の酸化が徐々に進み、Hg本来の特性が得られなくなりランプ輝度が10%以下(希ガス放電)に低下すること、(2) チラツキについては、低温雰囲気下ではランプの管壁温度が自己発熱で上昇しないため、封入したHgの蒸気圧も上昇せず放電が不安定になることが挙げられる。この場合、冷陰極ランプの低温下での性能低下を防止するために低温時動作保証回路を付加する発明(特許文献3)や、ヒーターを用いる発明(特許文献4)が提案されているが、構造が複雑となり、コストも嵩む問題があった。 By the way, a cold cathode lamp has characteristics that brightness and life are reduced at a low temperature as compared with a conventional hot cathode fluorescent lamp (hereinafter simply referred to as “fluorescent lamp”), and particularly when used for an outdoor appliance. In this case, the brightness decreases due to a decrease in the outside air temperature, and a sufficient lighting effect may not be obtained. Further, regarding the life, even if it is not below zero, the life becomes extremely short when the ambient temperature becomes 10 ° C. or less. The reasons for this are as follows: (1) When the lamp is lit continuously in a low temperature atmosphere, the oxidation of Hg (about 2.0 to 3.0 mg) enclosed in the lamp gradually proceeds, and the original characteristics of Hg are obtained. The lamp brightness decreases to 10% or less (rare gas discharge), and (2) For flicker, the lamp wall temperature does not increase due to self-heating in a low-temperature atmosphere, so the vapor pressure of the enclosed Hg also increases. The discharge becomes unstable. In this case, an invention for adding a low-temperature operation guarantee circuit (Patent Document 3) and an invention using a heater (Patent Document 4) have been proposed in order to prevent performance degradation of the cold cathode lamp at low temperatures. There is a problem that the structure is complicated and the cost is increased.
また、例えば液晶ディスプレーのように、工場や作業場で装着、交換される光源に冷陰極ランプを使用する場合は前記の装着構造で何らの不都合は生じないが、現場での施行や交換作業が多い屋外用の電飾看板の光源として冷陰極ランプを使用する場合はこのような装着構造では不都合が生じる。すなわち、半田付けを介することによりランプをワンタッチで装着、交換することができず、現場での作業効率を著しく損なう。また、冷陰極ランプは直径が1cmにも満たないガラス管からなるものが多く、長尺のものの場合には装着、交換作業にあたって折損しないように十分な注意を払わないとならず、やはり現場での作業効率を著しく損なった。 In addition, when a cold cathode lamp is used as a light source to be mounted and replaced in a factory or a work place such as a liquid crystal display, the above mounting structure does not cause any inconvenience, but there are many on-site enforcement and replacement work. When a cold cathode lamp is used as a light source for an outdoor electric signboard, such a mounting structure causes inconvenience. In other words, the lamp cannot be mounted and replaced with one touch through soldering, and the work efficiency at the site is significantly impaired. Also, many cold cathode lamps are made of glass tubes with a diameter of less than 1 cm, and in the case of long lamps, sufficient care must be taken not to break them during installation and replacement work. The work efficiency was significantly impaired.
この発明の冷陰極ランプ体は、以上の問題点を解決するために創作されたものであり、ランプカバーの内周壁と冷陰極ランプの外周壁との間に隙間を確保して、冷陰極ランプを筒状のランプカバー内に収容すると共に、ランプの電極線に接続したランプピンをランプカバーの両端のエンド部材から突設したランプ体にして、冷陰極ランプを封入したランプカバー内の隙間の空気を熱媒体として、冷陰極ランプからの部分的な発熱を熱媒体によりランプ全体に行き渡らせることが可能な程度にランプ外径に対するランプカバー内径の寸法を設定したことを特徴とする。 The cold cathode lamp body of the present invention was created in order to solve the above problems, and a cold cathode lamp is secured by securing a gap between the inner peripheral wall of the lamp cover and the outer peripheral wall of the cold cathode lamp. In the cylindrical lamp cover and the lamp pins connected to the electrode wires of the lamp as lamp bodies protruding from the end members at both ends of the lamp cover, and the air in the gap in the lamp cover enclosing the cold cathode lamp And the inner diameter of the lamp cover with respect to the outer diameter of the lamp is set to such an extent that partial heat generation from the cold cathode lamp can be spread over the entire lamp by the heat medium.
よって、この発明によれば、冷陰極ランプを封入したランプカバー内の空気を熱媒体として、冷陰極ランプからの部分的な発熱を熱媒体によりランプ全体に行き渡らせることにより冷陰極ランプの表面温度が隅々まで高まるので、外気温が低下した場合でも冷陰極ランプの表面温度はそれと同じようには低下せず、性能低下を防止することが可能となる。 Therefore, according to the present invention, the surface temperature of the cold cathode lamp is obtained by using the air in the lamp cover enclosing the cold cathode lamp as a heat medium, and spreading the partial heat generation from the cold cathode lamp over the entire lamp by the heat medium. Therefore, even when the outside air temperature decreases, the surface temperature of the cold cathode lamp does not decrease in the same manner, and it is possible to prevent a decrease in performance.
以下、この発明の具体的実施例を添付図面に基づいて説明する。図中符号1は冷陰極ランプ2をランプカバー8に封入したこの発明のランプ体である(図3参照)。このランプ体1は、支持リング5を介して保持穴4内に冷陰極ランプ2の端部を支持しながら樹脂製のエンド部材3、3をランプカバー8の両端に嵌入されることにより組み立てられる。上記エンド部材3、3にはランプの電極線6に接続されたランプピン7、7が突設される。ランプ体1のランプカバー8はガラスまたは樹脂からなる円筒形のものであり、内部に冷陰極ランプ2を封入するに際してはその内周壁とランプ外周壁との間に隙間Sが設けられる(図6参照)。
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
上記の隙間Sはランプカバーとランプ外周壁との間に空気を確保するためのものである。この空気は熱媒体として作用し、冷陰極ランプからの部分的な発熱をランプ全体に行き渡らせ、冷陰極ランプの表面温度を隅々まで高めるためのものである。よって、隙間Sが狭くて空気の量が少なすぎても、逆に隙間Sが広くて空気の量が大すぎても熱媒体として機能しないので、熱媒体として機能するようにランプ外径に対するランプカバー内径の寸法を設定しなければならない。この実施例においては外径3.0〜4.5mm、全長300〜1500mm、ランプ電流11.0〜14.0mAの冷陰極ランプに対し、管径10〜13mm(肉厚0.7〜1.0mm)のポリカーボネートまたはソーダガラス製のランプカバーを用いることにより前記作用を実現している。 The gap S is for securing air between the lamp cover and the lamp outer peripheral wall. This air acts as a heat medium, and causes partial heat generation from the cold cathode lamp to spread over the entire lamp and raise the surface temperature of the cold cathode lamp to every corner. Therefore, even if the gap S is narrow and the amount of air is too small, conversely the gap S is wide and the amount of air is too large, it does not function as a heat medium. The dimensions of the cover inner diameter must be set. In this embodiment, the tube diameter is 10 to 13 mm (wall thickness is 0.7 to 1. mm) for a cold cathode lamp having an outer diameter of 3.0 to 4.5 mm, an overall length of 300 to 1500 mm, and a lamp current of 11.0 to 14.0 mA. The above action is realized by using a lamp cover made of polycarbonate or soda glass of 0 mm).
図1はこの発明の冷陰極ランプ体の装着構造の分解斜視図、同じく図2は装着完了時の斜視図であり、ここでは被装着装置として屋外用の電飾看板を想定している。図中符号10はランプ体1のランプピン7、7を挿入した状態でエンド部材3、3に当接することによりランプ体1を両端から挟持する一対のソケットである。このソケット10はランプピン7が接触すべき金属製のコンタクト片12を収容した筒状の本体11の前方にランプピン挿通穴16を有するソケットカバー14を係入し、後方にコンタクト片に接続される口出線15を引き出すための口出線パッキン13を圧入した構成よりなり、外周には後記するホルダー部材30に対する軸線方向の移動を規制する鍔状のストッパー突起17が突設される。
FIG. 1 is an exploded perspective view of a cold cathode lamp body mounting structure according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view when the mounting is completed. Here, an outdoor electric signboard is assumed as a mounted device.
この実施例においては、ランプ体1及びソケット10を防水構造とすることを企図しており、そのための筒状の防水パッキン20がランプ体1の端部とソケット10の端部を跨いで外嵌される(図4参照)。
In this embodiment, the
以上のランプ体1及びソケット10はホルダー部材30を介して被装着側装置Aに固定される(図5及び6参照)。図示した被装着側装置Aは電飾看板の光源取り付け部である。弾性素材により構成されるこのホルダー部材30はC字状の抱持アーム31が下方に設けられると共に、被装着側装置Aに設けた取り付け穴A1に係止固定するための係止突起32が上方に設けられる。上記の抱持アーム31はランプ体のランプカバー8の胴部及びソケット10の胴部を嵌入可能な形状を有し、圧入による弾性変形によりこれらが嵌入される。また、変形代として中央にスリットを設ける係止突起32は、圧入による弾性変形により被装着側装置Aの取り付け穴A1を通過する。
The
以上の構成からなる装着構造によれば、先ず、ランプ体1の両端をソケット10、10により挟持した後、これらを被装着側装置に予め取り付けたホルダー部材30に嵌入して抱持・固定を行う。この場合、冷陰極ランプが長尺の場合は両端のソケット10、10の他に、ランプ体1の中途箇所もホルダー部材30により抱持・固定するが、冷陰極ランプが比較的短い場合は中途箇所のホルダー部材はなくてもよい。
According to the mounting structure having the above configuration, first, both ends of the
以下の仕様でこの発明の冷陰極ランプ体を実施し、連続点灯による寿命試験を行った。
(1) 冷陰極ランプの大きさ/ 外径3.4mm、全長1186mm
(2) 封入ガス組成および封入ガス圧/Ar5%:Ne95%、60torr
(3) ランプカバー/ ポリカーボネート(UVカット)製、管径12mm、肉厚0.7mm
(3) インバータ/ 1灯用二次無負電圧1800V、発振周波数52KHZ、ランプ電流13.0mA
The cold cathode lamp body of the present invention was carried out with the following specifications, and a life test by continuous lighting was performed.
(1) Cold cathode lamp size / outer diameter 3.4mm, total length 1186mm
(2) Filled gas composition and filled gas pressure / Ar 5%: Ne 95%, 60 torr
(3) Lamp cover / Polycarbonate (UV cut), tube diameter 12mm, wall thickness 0.7mm
(3) Inverter / secondary negative voltage 1800V, oscillation frequency 52KHZ, lamp current 13.0mA
以下は上記の試験結果を示す表である。
┌────────┬───┬────┬──────────────────┐
│ │雰囲気│ケース │ │
│ │温度 │内温度 │ 結 果 │
│ │ │(℃) │ │
├────────┼───┼────┼──────────────────┤
│比較例(ランプ単│ │ │(1) チラツキが止まらず │
│体) │ 0 │─── │(2) 2000〜4000時間で輝度が10%低下│
├────────┼───┼────┼──────────────────┤
│この考案のランプ│−30│ 2.0│(1) スタート時、チラツキ発生 │
│ │ │ │(2) 3000〜6000時間で輝度が10%低下│
├────────┼───┼────┼──────────────────┤
│この考案のランプ│−10│17.0│28000 時間現在で正常点灯状態が続行│
├────────┼───┼────┼──────────────────┤
│この考案のランプ│ 50│74.0│28000 時間現在で正常点灯状態が続行│
└────────┴───┴────┴──────────────────┘
The following is a table showing the test results.
┌────────┬───┬────┬──────────────────┐
│ │ Atmosphere │ Case │ │
│ │Temperature │Internal temperature │ Result │
│ │ │ (℃) │ │
├────────┼───┼────┼──────────────────┤
│Comparison example (Single lamp │ │ │ (1) Flicker does not stop │
│Body) │ 0 │─── │ (2) Luminance decreases 10% in 2000 to 4000 hours│
├────────┼───┼────┼──────────────────┤
│Lamp of this device│-30│ 2.0│ (1) Flickering at start │
│ │ │ │ (2) Brightness decreases by 10% in 3000 to 6000 hours│
├────────┼───┼────┼──────────────────┤
│The lamp of this device│-10│17.0│28000 hours of normal lighting continues.
├────────┼───┼────┼──────────────────┤
│Lamp of this device│ 50│74.0│28000 hours of normal lighting continues│
└────────┴───┴────┴──────────────────┘
A 被装着側装置
1 ランプ体
2 冷陰極ランプ
3 エンド部材
7 ランプピン
8 ランプカバー
10 ソケット
30 ホルダー部材
A Attached
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