JP4575842B2 - Light bulb shaped fluorescent lamp - Google Patents
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Description
この発明は、電球形蛍光ランプに関するものであり、詳しくは、内部に水銀と希ガスとを封入して両端を閉塞し、内面に蛍光体被膜を設けた管状バルブ(発光管)を形成し、管状バルブの両端部の外面に外部電極を設けた外部電極方式の電球形蛍光ランプに関するものである。 The present invention relates to a light bulb-type fluorescent lamp. Specifically, mercury and a rare gas are enclosed inside, both ends are closed, and a tubular bulb (an arc tube) having a phosphor coating on the inner surface is formed. The present invention relates to a bulb-type fluorescent lamp of an external electrode type in which external electrodes are provided on the outer surfaces of both ends of a tubular bulb.
従来、例えば白熱電球などの一般照明用電球のソケットに装着可能な口金を有するカバーを備え、このカバーの内側に点灯回路を収納するとともに、U字形状、2重螺旋形状などの屈曲した発光管を外管グローブに収納した電球形蛍光ランプが知られている。 Conventionally, for example, a cover having a base that can be attached to a socket of a general lighting bulb such as an incandescent bulb is provided, and a lighting circuit is housed inside the cover, and a bent arc tube having a U-shape, a double spiral shape, or the like. There is known a bulb-type fluorescent lamp in which is stored in an outer tube glove.
図6は従来のU字形状の発光管を使用した電球形蛍光ランプ1を示す図で、(a)は内部を透視したランプ構造図、(b)はランプ外形図である。図6(a)に示すように、電球形蛍光ランプ1は、3個のU字形状のバルブからなる発光管2と、この発光管2を点灯させるための高周波点灯回路3と、高周波点灯回路3を収納し且つ口金5を有するカバー4と、発光管2を覆う外管グローブ6と、発光管2の両端部にフィラメントからなる電極7とを備えている。
FIGS. 6A and 6B are diagrams showing a light bulb-type
図7はU字形状の発光管を使用した電球形蛍光ランプ1の発光管展開図である。図7に示すように、発光管2内の両端部の電極7には、電球形蛍光ランプ1の始動時に加熱されて熱電子を放出するフィラメントが設けられている。また、電球形蛍光ランプ1は、発光管2が外管グローブ6内に収納されるため、点灯中の発光管温度が一般の蛍光ランプよりも著しく上昇する。蛍光ランプの発光効率は、内部に封入された水銀の蒸気圧に依存するので、このような高温下では効率が低下する。効率低下を抑えるために、発光管2内部に水銀合金(主アマルガム8、補助アマルガム9)を封入する。アマルガムは純水銀よりも水銀蒸気圧を低く制御する作用を持つ。発光管温度に合わせて選択されたアマルガムを使用することで、外管グローブ6内での高温下でも最大の効率を得ることができる。
FIG. 7 is a development view of the arc tube of the bulb-type
図8は従来の2重螺旋形発光管2aを使用した電球形蛍光ランプ1を示す図で、(a)は内部を透視したランプ構造図、(b)はランプ外形図である。図8(a)において、発光管には2重螺旋形発光管2aを使用している。その他は図6U字形状の発光管を使用した電球形蛍光ランプ1と同じであるので説明は省略する。この2重螺旋形発光管2aを使用した電球形蛍光ランプ1は、U字形状のガラス管を複数本結合させた発光管よりも、一定空間内における発光管内の電極間距離を長くできる長所を有し、そして、さらに、発光管を構成するガラス管を細くし、旋回軸方向に隣合うガラス管の間隙を1mm程度に狭めることにより、発光管自身の全長を延ばすことなく、旋回軸の廻りを旋回する旋回数を増やすことができる。これにより、発光管内の電極間距離を長くでき、白熱電球と同等の明るさが得られるようになった。
FIGS. 8A and 8B are diagrams showing a bulb-type
図9は従来の外部電極方式の蛍光ランプ10の縦断面正面図である。この蛍光ランプ10は、ガラス管11の内面に蛍光体13が管軸方向に互いに対向する両端部を除いた部分に塗布されており、蛍光体13の存在しない対向両端部のガラス管外面に一対の外部電極14a、外部電極14bが設けられている。ガラス管11内部に希ガスあるいは金属蒸気等の放電気体12を封入し、ガラス管外面に設けた一対の外部電極14a、外部電極14bに高周波電圧を印加して、管内部の気体を放電させ、これにより発生する紫外線を蛍光物質によって所要の可視光に変換する。外部電極14a、外部電極14bの内面には放電を維持するための高い電極降下電圧が発生し、この電圧によって加速された電子およびイオンがガラス管11内面に衝突するが、この部分には蛍光体13が存在しないため、これによる激しい劣化は生じないというものである。但し、電球形蛍光ランプへの適用についての言及はない(例えば、特許文献1参照)。
従来の電球形蛍光ランプ1は、一般照明用電球に比べて大きい外形状に形成されているため、一層の小型化が望まれている。小型化のために、なるべく発光管2を管径の細いガラス管を使用して複雑な折り曲げ構造にすることが行われている。しかし発光管2の内部の両端部には、不可欠な電極7があり、この電極7のためにむやみに細管化することができない。
Since the conventional bulb-type
通常、発光管2内部の電極7は、フィラメントに酸化物の熱電子放射物質を塗布した熱陰極であり、このため、それぞれの電極7に2本のリード線が必要である。また、十分な寿命を得るためには、十分な量の熱電子放射物質が必要であり、そのためにはフィラメントの大きさをむやみに小さくできない。電極7が発光管2の内壁に触れると特性が異常になったり破損したりするため、電極7が発光管2の内壁に触れないようにしなければならず、管径を細くすることが難しい。また点滅に強くするためには、点灯する前にフィラメントを予め加熱する必要がある(1秒程度)。このためスイッチを入れても直ぐに点灯しないし、電球に比べ点滅に弱い。またその予熱のために高周波点灯回路3の構造が複雑になる。
Usually, the
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、外部電極方式とすることにより、製造が容易で、発光管を細くできるため小型化が可能で、長寿命で点滅に強く、瞬時点灯が可能で、点灯回路もシンプルで小型低価格にできる電球形蛍光ランプを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. By adopting an external electrode system, the manufacturing is easy, and the arc tube can be made thin, so that it can be miniaturized, has a long life and is strong against flashing. An object of the present invention is to provide a light bulb-type fluorescent lamp that can be turned on instantaneously, has a simple lighting circuit, and is small and inexpensive.
この発明に係る電球形蛍光ランプは、内部に水銀と希ガスとを封入して両端を閉塞し、内面に蛍光体被膜を形成した発光管と、この発光管の両端部の外面に設けられた一対の外部電極と、発光管の外部に設けられ、一対の外部電極間を電気的に絶縁する絶縁部材と、発光管を点灯させるための高周波点灯回路と、高周波点灯回路を収納し且つ口金を有するカバーと、発光管を覆う外管グローブとを備えたことを特徴とする。 The bulb-type fluorescent lamp according to the present invention is provided with an arc tube in which mercury and a rare gas are enclosed and closed at both ends, and a phosphor film is formed on the inner surface, and provided on the outer surfaces of both ends of the arc tube. A pair of external electrodes, an insulating member provided outside the arc tube and electrically insulating the pair of external electrodes, a high-frequency lighting circuit for lighting the arc tube, a high-frequency lighting circuit, and a base And a cover having an outer tube glove covering the arc tube.
また、この発明に係る電球形蛍光ランプは、内部に水銀と希ガスとを封入して両端を閉塞し、内面に蛍光体被膜を形成し、両端部が所定間隔離れて位置する2重螺旋形発光管と、この2重螺旋形発光管の両端部の外面に設けられた一対の外部電極と、2重螺旋形発光管を点灯させるための高周波点灯回路と、高周波点灯回路を収納し且つ口金を有するカバーと、2重螺旋形発光管を覆う外管グローブとを備えたことを特徴とする。 Further, the bulb-type fluorescent lamp according to the present invention has a double spiral shape in which mercury and a rare gas are sealed inside, both ends are closed, a phosphor film is formed on the inner surface, and both ends are located at a predetermined interval. An arc tube, a pair of external electrodes provided on the outer surfaces of both ends of the double spiral arc tube, a high frequency lighting circuit for lighting the double spiral arc tube, a high frequency lighting circuit and a base And a cover having an outer tube globe covering the double spiral arc tube.
また、この発明に係る電球形蛍光ランプは、内部に水銀と希ガスとを封入して両端を閉塞し、内面に蛍光体被膜を形成した発光管と、この発光管の両端部の該発光管同士が近接した部位を除いた外面に設けられた一対の外部電極と、発光管を点灯させるための高周波点灯回路と、高周波点灯回路を収納し且つ口金を有するカバーと、発光管を覆う外管グローブとを備えたことを特徴とする。 The bulb-type fluorescent lamp according to the present invention includes an arc tube in which mercury and a rare gas are enclosed and closed at both ends, and a phosphor film is formed on the inner surface, and the arc tubes at both ends of the arc tube A pair of external electrodes provided on the outer surface excluding parts close to each other, a high-frequency lighting circuit for lighting the arc tube, a cover containing the high-frequency lighting circuit and having a base, and an outer tube covering the arc tube A glove is provided.
また、この発明に係る電球形蛍光ランプは、内部に水銀と希ガスとを封入して両端を閉塞し、内面に蛍光体被膜を形成し、端部となるU字管同士が隣接しないようにU字管が組み合わされて形成される発光管と、この発光管の両端部の外面に設けられた一対の外部電極と、発光管を点灯させるための高周波点灯回路と、高周波点灯回路を収納し且つ口金を有するカバーと、発光管を覆う外管グローブとを備えたことを特徴とする。 Also, the bulb-type fluorescent lamp according to the present invention encloses mercury and a rare gas inside, closes both ends, forms a phosphor film on the inner surface, and prevents the U-shaped tubes that are end portions from adjoining each other. An arc tube formed by combining a U-shaped tube, a pair of external electrodes provided on the outer surfaces of both ends of the arc tube, a high-frequency lighting circuit for lighting the arc tube, and a high-frequency lighting circuit are housed. And a cover having a base and an outer tube glove for covering the arc tube.
また、この発明に係る電球形蛍光ランプは、内部に水銀と希ガスとを封入して両端を閉塞し、内面に蛍光体被膜を形成した発光管と、この発光管の両端部の外面に設けられた一対の外部電極と、発光管内面で、この外部電極に対向する部位に設けられた二次電子放出物質と、発光管を点灯させるための高周波点灯回路と、高周波点灯回路を収納し且つ口金を有するカバーと、発光管を覆う外管グローブとを備えたことを特徴とする。 The bulb-type fluorescent lamp according to the present invention includes an arc tube in which mercury and a rare gas are sealed inside and closed at both ends, and a phosphor film is formed on the inner surface, and provided on the outer surfaces of both ends of the arc tube. A pair of external electrodes formed, a secondary electron emission material provided at a portion facing the external electrode on the inner surface of the arc tube, a high-frequency lighting circuit for lighting the arc tube, and a high-frequency lighting circuit; A cover having a base and an outer tube glove for covering the arc tube are provided.
この発明に係る電球形蛍光ランプは、上記構成により、製造が容易で、発光管を細くできるため小型化が可能で、長寿命で点滅に強く、瞬時点灯が可能で、点灯回路もシンプルで小型低価格にできる。 The bulb-type fluorescent lamp according to the present invention is easy to manufacture and can be downsized because the arc tube can be made thin by the above-described configuration, has a long life, resists flashing, can be instantaneously lit, and has a simple and compact lighting circuit. Can be made at a low price.
実施の形態1.
図1は実施の形態1を示す図で、(a)は電球形蛍光ランプ1の内部を透視した正面図、(b)は電球形蛍光ランプ1の正面図である。
図1において、電球形蛍光ランプ1は、U字管を3本接合した形状の発光管2と、この発光管2を点灯させるための高周波点灯回路3と、高周波点灯回路3を収納し且つ口金5を有するカバー4と、発光管2を覆う外管グローブ6と、発光管2両端部外面に設けた一対の外部電極14a、外部電極14bと、これらの外部電極14a、外部電極14bの間を発光管2の外部において電気的に絶縁する絶縁部材20とを備えている。
1A and 1B are
In FIG. 1, a bulb-
外部電極14a、外部電極14bは、導電性ペーストを塗布したり、或いは金属テープ(例えば、アルミ、銅)を貼って形成される。
The external electrode 14a and the
電球形蛍光ランプ1は、発光管2の内部に希ガスあるいは金属蒸気(例えば、水銀)等の放電気体を封入し(ガスの圧力は20Torr〜100Torr)、発光管2の内面には蛍光体(図示しない)が塗布されている。発光管2両端部外面に設けた一対の外部電極14a、外部電極14bに高周波点灯回路3により、数十kHz〜150kHzで1kV〜3kVの高周波電圧を印加して、管内部の気体を放電させ、これにより発生する紫外線を蛍光物質によって所要の可視光に変換する。
The bulb-
外部電極14a、外部電極14b間には、数十kHz〜150kHzで1kV〜3kVの高周波電圧が印加されるので、外部電極14a、外部電極14b間の距離が約10mm以下の場合は、発光管2の外部において、電気的な絶縁が必要である。この実施の形態1のように、外部電極14a、外部電極14bが近接している場合は、その間に電気的な絶縁部材20が必要である。
Since a high frequency voltage of 1 kV to 3 kV is applied between the external electrode 14a and the
この実施の形態1によれば、発光管2の内部に電極(フィラメント)がないため、電球形蛍光ランプ1の製造が容易である。
また、発光管2の内部に電極がないため、発光管2を細くでき(5〜6mmも可)、電球形蛍光ランプ1を小型化できる。
また、外部電極14a、外部電極14bを使用しているので、電極の消耗がなく、長寿命で且つ点滅に強い。
また、フィラメントの予熱が不要なため、瞬時点灯が可能であり、高周波点灯回路3もシンプルで低価格である。
According to the first embodiment, since there is no electrode (filament) inside the
Moreover, since there is no electrode inside the
In addition, since the external electrode 14a and the
Further, since preheating of the filament is unnecessary, instantaneous lighting is possible, and the high-frequency lighting circuit 3 is simple and inexpensive.
U字管を3本接合した形状の発光管2を用いた電球形蛍光ランプ1について説明したが、当然ながら本数はこれに限定されない。
Although the light bulb-
実施の形態2.
図2は実施の形態2を示す図で、(a)は2重螺旋形発光管2aを用いた電球形蛍光ランプ1の内部を透視した正面図、(b)は2重螺旋形発光管2aを用いた電球形蛍光ランプ1の正面図である。
図2において、電球形蛍光ランプ1は、2重螺旋形発光管2aと、この2重螺旋形発光管2aを点灯させるための高周波点灯回路3と、高周波点灯回路3を収納し且つ口金5を有するカバー4と、2重螺旋形発光管2aを覆う外管グローブ6と、2重螺旋形発光管2a両端部外面に設けた一対の外部電極14a、外部電極14bとを備えている。
2A and 2B are diagrams showing a second embodiment, in which FIG. 2A is a front view of the inside of a bulb-
In FIG. 2, a bulb-
図2に示すように、2重螺旋形発光管2aは、2重螺旋形発光管2a外部での両端部間の距離が長く、通常、高周波電圧(1kV〜3kV)を印加する場合に絶縁を必要とする10mmより長い。従って、上記実施の形態のように、絶縁部材20が不要である。
As shown in FIG. 2, the double
この実施の形態2によれば、上記実施の形態1の効果に加えて、絶縁部材20が不要であるから、製造がさらに容易になる。
また、2重螺旋形発光管2aを用いているので、電球形蛍光ランプ1をさらに小型化できる。
According to the second embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, since the insulating
Further, since the double
実施の形態3.
図3は実施の形態3を示す図で、(a)は電球形蛍光ランプ1の内部を透視した正面図、(b)は電球形蛍光ランプ1の正面図である。
上記実施の形態1とは、外部電極の構成のみが異なる。図3に示すように、外部電極14c、外部電極14dは、発光管2同士が近接した部位を除いた構成となっている。別の表現をすれば、発光管2同士が対向しない部位に外部電極14c、外部電極14dを設けるということである。例えば、外部電極14c、外部電極14dの横断面が半円に近い形状である。外部電極14c、外部電極14dを、このような構成とすることにより、上記実施の形態1で用いた絶縁部材20が不要となる。
Embodiment 3 FIG.
3A and 3B are diagrams showing the third embodiment, where FIG. 3A is a front view of the inside of the light bulb-
Only the configuration of the external electrode is different from the first embodiment. As shown in FIG. 3, the
この実施の形態3によれば、上記実施の形態1の効果に加え、絶縁部材20が不要となるので、さらに製造が容易で、低価格にできる。
According to the third embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, since the insulating
実施の形態3においても、U字管を3本接合した形状の発光管2を用いた電球形蛍光ランプ1について説明したが、当然ながら本数はこれに限定されない。
In Embodiment 3, the bulb-
実施の形態4.
図4は実施の形態4を示す図で、電球形蛍光ランプ1の発光管2の平面図である。
図4に示すように、発光管2は、3本以上のU字管を横に並べて接合した形状のものである。発光管2の端部は、外側のU字管に存在するため、外部電極14a、外部電極14bも、外側のU字管に形成される。従って、外部電極14a、外部電極14bの距離は、高周波電圧(1kV〜3kV)を印加する場合に絶縁を必要とする10mmより十分に長く、上記実施の形態1で用いた絶縁部材20は不要である。
FIG. 4 is a diagram showing the fourth embodiment, and is a plan view of the
As shown in FIG. 4, the
本実施の形態4では、発光管2が端部となるU字管同士が隣接しないようにU字管が組み合わされて形成されるので、絶縁部材20が不要になり、製造が容易で、低価格にできる。
In the fourth embodiment, the
実施の形態5.
図5は実施の形態5を示す図で、発光管2の一方の端部(外部電極14a)付近の側面断面図である。
図5において、発光管2はガラス管11の内面に蛍光体13が塗布されると共に、外部電極14aに対向するガラス管11の内面に二次電子放出物質21(例えば、アルミナ)が塗布されている。外部電極14b側も同様に、二次電子放出物質21が外部電極14bに対向するガラス管11の内面に塗布されている。
Embodiment 5 FIG.
FIG. 5 shows the fifth embodiment, and is a side sectional view in the vicinity of one end portion (external electrode 14a) of the
In FIG. 5, the
このように、二次電子放出物質21を外部電極14a、外部電極14bに対向するガラス管11の内面に塗布し、外部電極14a、外部電極14bに高周波点灯回路3により、数十kHz〜150kHzで1kV〜3kVの高周波電圧を印加して、管内部の気体を放電させると、二次電子放出物質21から二次電子が放出され、ガラス管11内で蒸発し気体となっている水銀原子に衝突し、この衝突により水銀原子が紫外線を発生する。この紫外線がガラス管11内面に塗布された蛍光体13に当たると可視光線に変化する。
Thus, the secondary electron emission material 21 is applied to the inner surface of the glass tube 11 facing the external electrode 14a and the
このように、二次電子放出物質21を外部電極14a、外部電極14bに対向するガラス管11の内面に塗布することにより、二次電子を放出させて、発光管2の光出力を大きくすることができる。
Thus, by applying the secondary electron emission material 21 to the inner surface of the glass tube 11 facing the external electrode 14a and the
1 電球形蛍光ランプ、2 発光管、2a 2重螺旋形発光管、3 高周波点灯回路、4 カバー、5 口金、6 外管グローブ、7 電極、8 主アマルガム、9 補助アマルガム、11 ガラス管、12 放電気体、13 蛍光体、14a 外部電極、14b 外部電極、14c 外部電極、14d 外部電極、17 高周波電源、20 絶縁部材、21 二次電子放出物質。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
この発光管の両端部の外面に設けられた一対の外部電極と、
前記発光管の外部に設けられ、前記一対の外部電極間を電気的に絶縁する絶縁部材と、
前記発光管を点灯させるための高周波点灯回路と、
前記高周波点灯回路を収納し且つ口金を有するカバーと、
前記発光管を覆う外管グローブとを備えたことを特徴とする電球形蛍光ランプ。 An arc tube in which mercury and a rare gas are sealed inside, both ends are closed, and a phosphor film is formed on the inner surface;
A pair of external electrodes provided on the outer surfaces of both ends of the arc tube;
An insulating member provided outside the arc tube and electrically insulating the pair of external electrodes;
A high-frequency lighting circuit for lighting the arc tube;
A cover containing the high-frequency lighting circuit and having a base;
A bulb-type fluorescent lamp comprising an outer tube globe covering the arc tube.
この発光管の両端部の該発光管同士が近接した部位を除いた外面に設けられた一対の外部電極と、
前記発光管を点灯させるための高周波点灯回路と、
前記高周波点灯回路を収納し且つ口金を有するカバーと、
前記発光管を覆う外管グローブとを備えたことを特徴とする電球形蛍光ランプ。 An arc tube in which mercury and a rare gas are sealed inside, both ends are closed, and a phosphor film is formed on the inner surface;
A pair of external electrodes provided on the outer surface of the arc tube excluding the areas where the arc tubes are close to each other;
A high-frequency lighting circuit for lighting the arc tube;
A cover containing the high-frequency lighting circuit and having a base;
A bulb-type fluorescent lamp comprising an outer tube globe covering the arc tube.
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