JP3417349B2 - 蛍光ランプおよびそれを用いた電球形蛍光ランプ - Google Patents
蛍光ランプおよびそれを用いた電球形蛍光ランプInfo
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Description
それを用いた電球形蛍光ランプに関するものである。
ンプとしては、一般電球40W,60Wおよび100W
の光束相当の3品種が開発・展開されている。このう
ち、販売構成比が高い一般電球60W及び100W光束
相当の品種の開発が継続して行われ、最近は特に小形の
一般電球を代替するためにランプ設計面では形状の小形
化が進められており、従来から種々の発光管構成からな
る電球形蛍光ランプが提案・商品化されている。
管としては、図11および図12に示すように、3本の
U形ガラス管をブリッジ接合部によって連結した発光管
が知られている。これにより発光管の放電路を増長して
ランプの高効率化を図り、併せて目的とするランプ形状
の小形化を実現している(特開平1−220360号公
報、特開平9−147795号)。また、同様に図13
に示すように、4本のU形ガラス管を連結し、放電路を
増長したものも知られている(特開平9−106782
号公報)。
曲個所が多い3本または4本等の3本以上の複数のU形
ガラス管からなる発光管1を用いた電球形蛍光ランプに
おいては、例えば従来の2本のU形ガラス管を連結した
発光管に比べて、その点灯時の光束立ち上がりが、より
遅くなる、という固有の問題が発生する。
向上させる手段として、図11に示すように1つの主ア
マルガム55と4つの補助アマルガム52,53,5
6,57を組合わせた配置方法が記載されている。つま
り、1つの主アマルガム55は発光管46のうち一端部
に位置するU形ガラス管の管端部の細管54内に配置さ
れ、一方補助アマルガム52,53,56,57に関し
ては、まず2つの補助アマルガム52,53が電極5
0,51のそれぞれに近接して配置され、別の2つの追
加の補助アマルガム56,57はU形ガラス管48の両
端部かつ放電路中に配置されている。
ラス管59,60,61からなる発光管58としては、
2つの主アマルガム66,67と3つの補助アマルガム
68,69,70を組合わせた配置方法が採用されてい
る。つまり、2つの主アマルガム66,67のそれぞれ
が発光管58の両端部に位置するU形ガラス管59,6
1の管端部の細管64,65内に配置され、一方、補助
アマルガム68,69に関しては、まず2つの補助アマ
ルガム68,69が電極62,63のそれぞれに近接し
て配置され、更に1つの別の追加の補助アマルガム70
はU形ガラス管60の一端部かつ放電路中に配置されて
いる。
ラス管71,72,73,74からなる発光管75とし
ては、1つの主アマルガム81と3つの補助アマルガム
78,80,79を組合わせた配置方法が採用されてい
る。つまり、2つの補助アマルガム78,79は発光管
75の両端部に設けられた電極76,77の近傍に設け
られ、かつもう一つの補助アマルガム80は放電路のほ
ぼ中央に位置するよう、U形ガラス管72の一端部に設
けられており、さらに1つの主アマルガム81はU形ガ
ラス管73の一端部に、補助アマルガム80に隣接する
位置に配置されている。
によって、3本または4本等の3本以上のU形ガラス管
を連結した発光管を用いた電球形蛍光ランプの小型化が
実現できるものの、光束立ち上がり特性は依然として未
だ不十分であった。つまり、一般電球は点灯直後で定常
点灯時の100%光束値を呈するのに対して、上記従来
技術による電球形蛍光ランプは点灯3sec後でも定常
点灯時の20%以下の光束値を与えるにすぎない。この
場合、発明者の検討によると、ランプの光束立ち上がり
特性は消灯後の放置時間に依存しており、特に消灯後の
放置時間が1時間〜6時間と比較的短い場合のランプの
光束立ち上がりが、より遅くなり、これがもっとも問題
になることがわかった。
来の主な応用分野である店舗・百貨店などの業務用とし
て長時間連続して点灯される場合はあまり問題とならな
かったが、ランプ点滅回数が多くなる住宅用途での照明
においては解決するべき課題であり、今後、電球形蛍光
ランプが住宅照明として普及していくうえでの障害であ
るといえる。
短い場合でも光束立ち上がり特性を一層向上させた小形
の蛍光ランプおよびそれを用いた電球形蛍光ランプを得
ることを目的とする。
蛍光ランプは、3本以上のU形状ガラス管が連結されて
一体化されており、両端部に電極を有し、かつ、内部に
1つの放電路を形成した発光管であって、前記電極の近
傍に補助アマルガムをそれぞれ有するとともに、前記発
光管のうち前記電極を有する前記U形状ガラス管以外の
前記U形状ガラス管内の放電路中に別の補助アマルガム
を有し、前記発光管のうち前記電極を有する前記U形状
ガラス管は、一端部に前記電極および前記補助アマルガ
ムをそれぞれ備えるとともに他端部に主アマルガムをそ
れぞれ備えた構成を有する。
6時間と比較的短い場合でもランプ点灯後の光束立ち上
がり特性を一層向上させることができる。
本のU形状ガラス管が連結されて一体化されており、両
端部に電極を有し、かつ、内部に1つの放電路を形成し
た発光管であって、前記電極の近傍に補助アマルガムを
それぞれ有するとともに、前記発光管のうち前記電極を
有する前記U形状ガラス管以外の前記U形状ガラス管内
の放電路中に別の補助アマルガムを有し、前記発光管の
うち前記電極を有する前記U形状ガラス管は、一端部に
前記電極および前記補助アマルガムをそれぞれ備えると
ともに他端部に主アマルガムをそれぞれ備えた構成を有
する。
6時間と比較的短い場合でもランプ点灯後の光束立ち上
がり特性を一層向上させることができる。
本のU形状ガラス管が連結されて一体化されており、両
端部に電極を有し、かつ、内部に1つの放電路を形成し
た発光管であって、前記電極の近傍に補助アマルガムを
それぞれ有するとともに、前記発光管のうち前記電極を
有する前記U形状ガラス管以外の前記U形状ガラス管内
の放電路中に別の補助アマルガムを有し、前記発光管の
うち前記電極を有する前記U形状ガラス管は、一端部に
前記電極および前記補助アマルガムをそれぞれ備えると
ともに他端部に主アマルガムをそれぞれ備えた構成を有
する。
6時間と比較的短い場合でもランプ点灯後の光束立ち上
がり特性を一層向上させることができる。
は、請求項1〜請求項3のいずれか記載の蛍光ランプと
点灯回路とを備えた構成を有する。
6時間と比較的短い場合でもランプ点灯後の光束立ち上
がり特性を一層向上させることのできる電球形蛍光ラン
プを得ることができる。
光ランプは、図1,図2,図3に示すように、3本のU
形状ガラス管すなわち、U形ガラス管2,3,4をブリ
ッジ接合により接続して一体化した発光管1を備える。
発光管1は、U形ガラス管2,3,4をいわゆるブリッ
ジ接合部5,6により接続され、内部に1つの放電路を
形成するように接合したものである。
部のU形ガラス管2,4の一端部7,8にはタングステ
ンコイル電極9,10がリード線11,12により架設
されてそれぞれ配置されており、リード線12には電極
9,10に近接して補助アマルガム16,18が設けら
れている。U形ガラス管2,4の他端部(図2中、符号
23,24)には細管25,26が設けられ、この細管
25,26内には主アマルガム14,15が設けられて
いる。
ス管2,4以外のU形ガラス管、すなわち、中央のU形
ガラス管3の一方の端部27には、別の補助アマルガム
17が設けられた支持線44が封止されて設けられてい
る。すなわち、発光管1の放電路中に補助アマルガム1
7が設けられた構成を有している。
体13が塗布されており、この場合、蛍光体13として
は、それぞれ赤、緑及び青発光の3種類の希土類蛍光
体、Y 2O3:Eu、LaPO4:Ce,TbおよびBa
Mg2Al6O27:Eu,Mnを混合したものを用いた。
(a),(b)に基づいて、2つの主アマルガム14,
15と3つの補助アマルガム16,17,18のそれぞ
れが最適の箇所に配置されているとともに、アルゴンガ
スが3Torr封入されている。
i−Pb−Sn−Hg粒(総量110mg、水銀比率
1.5%)を用い、補助アマルガム16,17,18と
してはステンレスメッシュにInめっきしたものを用い
た。また、U形ガラス管2,3,4の管外径dは10.
7mm、発光管1の高さhは60mm、幅wは36mm
である。電球形蛍光ランプの完成品としては、例えば図
3に示すように、ホルダ19に発光管1と電子点灯回路
部20が設けられ、このホルダ19を、口金21を有す
るケース22内に、電子点灯回路20がケース22内に
位置するように設け、このケース22にガラスグローブ
45が固着されて構成されている。
が1時間〜6時間と比較的短い場合でもランプ点灯後の
光束立ち上がり特性を一層向上することができ、光立ち
上がり特性に優れた小型の蛍光ランプおよび電球形蛍光
ランプを得ることができる。
場合においても点灯時の光束立ち上がり特性が向上する
よう、なされたものであって、主アマルガムおよび補助
アマルガムの位置について発明者が種々の検討した結
果、得られたものである。以下に説明する。
アマルガム52,53を電極50,51を保持するリー
ド線12にそれぞれ固定するとともに、電極50,51
に近接させて固定する手段は、補助アマルガム52,5
3に捕捉された水銀をランプ点灯後の電極50,51か
らの加熱により急激に蒸発させることができるので、光
束立ち上がり特性を改善するために有効な手段である。
しかしながら、目的とする消灯後の放置時間が1時間〜
6時間と比較的短い場合における光束立ち上がり特性を
向上させるためには、上記手段のみでは不十分であるこ
とがわかった。
管47,48,49をブリッジ接合させ、両端部に電極
50,51をそれぞれ設けるとともに、この電極50,
51に近接して補助アマルガム52,53を設け、かつ
一方の電極51の位置する管端部の細管54内に主アマ
ルガム55を設け、さらに電極50,51を備えていな
いU形ガラス管48内の放電路中に2つの補助アマルガ
ム56,57を設けた従来の発光管46(以下、従来品
Aという)において、消灯後の放置時間1時間〜6時間
での光束立ち上がりが遅くなってしまうのは、放置時間
1時間〜6時間において主アマルガム55から蒸発・拡
散してくる水銀を捕捉するのは主に主アマルガム55に
近接している補助アマルガム53であるため、他方のU
形ガラス管47の、主アマルガム55から距離を置いて
設けられた補助アマルガム52に捕捉される水銀量が少
なくなってしまい、その補助アマルガム52の機能が有
効に発揮されていないからである。
実施形態に係る発光管1において、一端部に電極9,1
0と補助アマルガム16,18とを有するU形ガラス管
2,4の他端部(図2中、符号23,24)に主アマル
ガム14,15を配置することが有効な手段であるとと
もに、このように、主アマルガム14,15を配置する
ことによって、主アマルガム14,15から補助アマル
ガム16,18へ、それぞれの方向へ拡散する水銀量は
等しくなり、補助アマルガム16,18にそれぞれ捕捉
される水銀量は均等に増大することがわかった。
光管1においては、補助アマルガム16,18の捕捉水
銀量(図4中、記号○は補助アマルガム16の捕捉水銀
量、記号△は補助アマルガム18の捕捉水銀量を示す)
は、放置時間が比較的短い場合でも均等に増加している
ことがわかる。これに対し、図11に示す従来品Aは、
補助アマルガム52,53の捕捉水銀量(図4中、記号
□は補助アマルガム52の捕捉水銀量、記号×は補助ア
マルガム53の捕捉水銀量を示す)はばらついたもので
あることがわかる。
59,60,61をブリッジ接合させ、両端部に電極6
2,63をそれぞれ設けるとともに、この電極62,6
3に近接して補助アマルガム68,69を設け、かつ両
端部の電極62,63の位置する管端部の細管64,6
5内に主アマルガム66,67を設け、さらに電極6
2,63を有しないU形ガラス管60内の放電路中に1
つの補助アマルガム70を設けた従来の発光管58(以
下、従来品Bという)において検討したところ、図5に
示すように、消灯後の放置時間が1時間〜6時間と比較
的短い場合に放電路中に設けられた補助アマルガム70
に捕捉される水銀量は少ないことがわかる。これは電極
62,63の近傍に設けられた補助アマルガム68,6
9が主アマルガム66,67からの水銀をほとんど捕捉
しているためで、このことは補助アマルガム70の機能
が有効に働いていないことを意味する。
の機能が発揮されるのは、消灯後の放置時間が約15時
間以上と長くなりその捕捉水銀量が特定範囲量まで増加
したランプに限られる。従って、光束立ち上り特性を向
上するには、比較的短い放置時間でも、2つの補助アマ
ルガム68,69のそれぞれに捕捉される水銀量を均等
に増加させる必要がある。
1において、一端部に電極9,10と補助アマルガム1
6,18とをそれぞれ有するU形ガラス管2,4の他端
部(図2中、符号23,24)に主アマルガム14,1
5を配置することは、放置時間が比較的短い場合におい
て放電路中に設けられた補助アマルガム17の機能を発
揮させる面でも有効である。
電路中に位置する補助アマルガム17は、従来品Bに比
べて主アマルガム14,15に、より隣接しているの
で、隣接している分だけ、放置時間が比較的短い場合で
も補助アマルガム17が捕捉する水銀量は、比較品Bに
比して、より増加することとなる。
る発光管1における、放電路中に設けた補助アマルガム
17の捕捉水銀量(図5中記号○で示す)は、図12に
示す従来品Bの補助アマルガム70の捕捉水銀量(図5
中、記号×で示す)と比して増加していることがわか
る。
2つの主アマルガムと4つの補助アマルガムのそれぞれ
を最適箇所に配置した本実施形態にかかる発光管1につ
いて、消灯後の放置時間が6時間の際の、光束立ち上が
り特性(図6中、実線で示す)を示す。なお、比較のた
めに、従来技術による例えば図11に示す従来品Aの光
束立ち上がり特性(図6中、破線で示す)も合わせて示
す。なお、定常点灯時の光束を100%としている。ま
た、従来品Bにおいても従来品Aと同様の結果であっ
た。
かる発光管1の光束立ち上がり特性は、例えば点灯3s
ec後の光束値が従来品Aにおける定常値14%に対し
て定常値41%に達するなど、従来品Aに比して一層向
上しているのがわかる。
のU形ガラス管2,3,4が連結されて一体化されてお
り、両端部に電極9,10を有し、かつ、内部に1つの
放電路を形成した発光管1であって、電極9,10の近
傍に補助アマルガム16,18を有するとともに、発光
管1のうち両端部に位置するU形ガラス管2,4以外の
U形ガラス管3内の放電路中に別の補助アマルガム17
を有し、発光管1のうち両端部に位置するU形ガラス管
2,4は、一端部に電極9,10および補助アマルガム
16,18を備えるとともに他端部に主アマルガム1
4,15をそれぞれ備えた構成を有することによって、
主アマルガム14,15からの水銀を補助アマルガム1
6,17,18に所定量を均等に捕捉させることがで
き、これにより、消灯後の放置時間が1時間〜6時間と
比較的短い場合においても、光束立ち上がり特性を一層
向上することができる。
面を用いて説明する。
ランプは、図7および図8に示すように、上記第1の実
施形態と同様な構成であり、異なるのは、4本のU形ガ
ラス管29,30,31,32をブリッジ接合部41,
42,43で接合し、一体化した発光管28を備え、ま
た、この発光管28のうち両端のU形ガラス管29,3
2に挟まれた2本のU形ガラス管30,31内のそれぞ
れ一方の端部に補助アマルガム33,34が設けられて
いる構成を有していることである。U形ガラス管29,
30,31,32の管外径dは10.7mm、発光管の
高さhは75mm、幅wは41mmである。なお、主ア
マルガム35,36は上記実施形態と同様に、発光管2
8のうち両端部に位置するU形ガラス管29,32にお
いて、電極9,10および補助アマルガム16,18を
備えていない側の端部39,40に設けられた細管3
7,38内に設けられている。
が1時間〜6時間と比較的短い場合でもランプ点灯後の
光束立ち上がり特性を一層向上することができ、光立ち
上がり特性に優れた小型の蛍光ランプおよび電球形蛍光
ランプを得ることができる。
13に示す4本のU形ガラス管71,72,73,74
をブリッジ接合し内部に1つの放電路を形成し、その両
端部に位置するU形ガラス管71,74の一端部に電極
76,77を設けるとともに、この電極76,77の近
傍にそれぞれ補助アマルガム78,79を配置し、かつ
放電路のほぼ中央部に位置する箇所、すなわちU形ガラ
ス管72の一端部に補助アマルガム80を設け、さらに
この補助アマルガム80の位置するU形ガラス管72に
連設するU形ガラス管73の一端部に、主アマルガム8
1を設けた従来の発光管75(以下、従来品Cという)
とを用い、それぞれの消灯後の放置時間に対する補助ア
マルガム16,18の捕捉水銀量を測定した。その結果
を図9に示す。なお、図9中、記号○は本実施形態に係
る発光管28の補助アマルガム16,18の捕捉水銀量
の合計量を、記号×は従来品Cの補助アマルガム78,
79の捕捉水銀量の合計量をそれぞれ示す。
かる発光管28は、補助アマルガム16,18の捕捉水
銀量を従来品Cと比して増加させることができるので、
消灯後の放置時間が1時間〜6時間と比較的短い場合に
おいても、ランプ点灯後の光束立ち上がり特性を一層向
上することができる。
間1時間〜6時間における光束立ち上がりが、遅くなる
のは、かかる放置時間において主アマルガム81から蒸
発・拡散した水銀は主に補助アマルガム80に捕捉され
るため、補助アマルガム78,79に捕捉される水銀量
が少なくなるからである。
を向上するには、比較的短い放置時間でも補助アマルガ
ム78,79に捕捉される水銀量を増大させる必要があ
る。このためには、図8に示すように、主アマルガム3
5,36を発光管28のうち両端部に位置するU形ガラ
ス管29,32の電極9,10および補助アマルガム1
6,18を備えていない側の端部39,40に設けられ
た細管37,38内に設け、かつこの主アマルガム3
5,36に隣接するU形ガラス管30,31に補助アマ
ルガム33,34をそれぞれ設けることにより、主アマ
ルガム35,36から補助アマルガム33,34方向へ
拡散する水銀量が多くなり、それだけ補助アマルガム3
3,34に捕捉される水銀量は増大し、光束立ち上がり
特性の向上が実現できる。
発光管28(図10中実線で示す)と従来品C(図10
中破線で示す)との光束立ち上がり特性は、例えば点灯
3sec後の光束値が、従来品Cにおける定常値17%
に対して定常値35%に達するなど、一層向上している
ことがわかる。
のU形ガラス管29,30,31,32が連結されて一
体化されており、両端部に電極9,10を有し、かつ、
内部に1つの放電路を形成した発光管28であって、電
極9,10の近傍に補助アマルガム16,18を有する
とともに、発光管1のうち両端部に位置するU形ガラス
管29,32以外のU形ガラス管30,31内の放電路
中に別の補助アマルガム33,34を有し、発光管28
のうち両端部に位置するU形ガラス管29,32は、一
端部に電極9,10および補助アマルガム16,18を
備えるとともに他端部に主アマルガム35,36をそれ
ぞれ備えた構成を有することによって、主アマルガム3
5,36からの水銀を補助アマルガム16,33,3
4,18に所定量を均等に捕捉させることができ、これ
により、消灯後の放置時間が1時間〜6時間と比較的短
い場合においても、光束立ち上がり特性を一層向上する
ことができる。
本および4本連結した発光管について説明したが、U形
ガラス管を5本以上連結した発光管においても本発明の
構成を備えることによって同様の効果が得られるもので
ある。
U形状ガラス管からなる発光管として、U形ガラス管を
ブリッジ接続した発光管について説明したが、直管状の
ガラス管をブリッジ接続して一体化した、いわゆるツイ
ン形のガラス管を3本以上ブリッジ接続して構成された
発光管を用いてもよい。
状ガラス管に挟まれた中間のU形状ガラス管の補助アマ
ルガムは、主アマルガムに隣接する側の端部に設けられ
ていることが好ましい。
するU形ガラス管1本につき1つの補助アマルガムを設
けたものについて説明したが、電極を備える発光管両端
部のU形状ガラス管に挟まれた中間のU形状ガラス管に
2つの補助アマルガム、すなわち中間のU形状ガラス管
の両端部に補助アマルガムをそれぞれ設けた構成として
もよい。つまり、図2に示す3本のU形ガラス管2,
3,4からなる発光管1の場合、中間のU形ガラス管3
の両端部に補助アマルガムを設けた構成、また、図8に
示す4本のU形ガラス管29,30,31,32からな
る発光管28の場合、中間のU形ガラス管30,31の
両端部に補助アマルガムを設けた構成としてもよい。こ
の場合、光束立ち上がり特性を一層向上させることがで
きる。
消灯後の放置時間が1時間〜6時間と比較的短い場合の
光束立ち上がり特性が一層改善された小形の蛍光ランプ
およびそれを用いた電球形蛍光ランプを得ることができ
る。
視図
光管展開図
の一部切欠正面図
銀量と放置時間の関係を示す図
銀量と放置時間の関係を示す図
図11に示す従来品Aのランプとの光束立ち上がり特性
を比較するための図
光管斜視図
光管展開図
の関係を示す図
図13に示す従来品Cとの光束立ち上がり特性を比較す
るための図
Claims (4)
- 【請求項1】 3本以上のU形状ガラス管が連結されて
一体化されており、両端部に電極を有し、かつ、内部に
1つの放電路を形成した発光管であって、前記電極の近
傍に補助アマルガムをそれぞれ有するとともに、前記発
光管のうち前記電極を有する前記U形状ガラス管以外の
前記U形状ガラス管内の放電路中に別の補助アマルガム
を有し、前記発光管のうち前記電極を有する前記U形状
ガラス管は、一端部に前記電極および前記補助アマルガ
ムをそれぞれ備えるとともに他端部に主アマルガムをそ
れぞれ備えていることを特徴とする蛍光ランプ。 - 【請求項2】 3本のU形状ガラス管が連結されて一体
化されており、両端部に電極を有し、かつ、内部に1つ
の放電路を形成した発光管であって、前記電極の近傍に
補助アマルガムをそれぞれ有するとともに、前記発光管
のうち前記電極を有する前記U形状ガラス管以外の前記
U形状ガラス管内の放電路中に別の補助アマルガムを有
し、前記発光管のうち前記電極を有する前記U形状ガラ
ス管は、一端部に前記電極および前記補助アマルガムを
それぞれ備えるとともに他端部に主アマルガムをそれぞ
れ備えていることを特徴とする蛍光ランプ。 - 【請求項3】 4本のU形状ガラス管が連結されて一体
化されており、両端部に電極を有し、かつ、内部に1つ
の放電路を形成した発光管であって、前記電極の近傍に
補助アマルガムをそれぞれ有するとともに、前記発光管
のうち前記電極を有する前記U形状ガラス管以外の前記
U形状ガラス管内の放電路中に別の補助アマルガムを有
し、前記発光管のうち前記電極を有する前記U形状ガラ
ス管は、一端部に前記電極および前記補助アマルガムを
それぞれ備えるとともに他端部に主アマルガムをそれぞ
れ備えていることを特徴とする蛍光ランプ。 - 【請求項4】 請求項1〜請求項3のいずれか記載の蛍
光ランプと点灯回路とを備えることを特徴とする電球形
蛍光ランプ。
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