JP5686557B2 - Fluorescent lamp, fluorescent lamp manufacturing method and lighting device - Google Patents
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Description
この発明は、蛍光ランプ及び蛍光ランプの製造方法に関する。また、その蛍光ランプを用いる照明装置に関する。 The present invention relates to a fluorescent lamp and a method for manufacturing the fluorescent lamp. The present invention also relates to an illumination device using the fluorescent lamp.
例えば、特許文献1に、水銀蒸気圧をアマルガムによって制御するようにした低圧水銀蒸気放電灯が開示されている。この低圧水銀蒸気放電灯は、温度的に厳しい条件下で点灯使用する場合には、蛍光ランプ内の水銀蒸気圧を、純水銀よりも蒸気圧の低いアマルガムを用いて適正な範囲内に制御する方法が有効とされている。アマルガムは温度によって固体と液体との共存状態に置かれるとともに、電極に近接しているため、アマルガムの組成によっては点灯中溶け出して流出する不具合があった。そこで、アマルガムを粒状の塊として、電極とは反対側に延びるステムの細管(チップ管)内に設置する事が試みられ、アマルガムは細管の封止以前に細管の先端開口を通じて投入されるが、アマルガムが蛍光ランプのバルブ内に脱落するのを阻止するため、細管の途中には通路形状が絞られた絞り部が設けられている。蛍光ランプの製造技術では、細管を利用してバルブ内の排気を行うので、細管の途中が絞り込まれていると、排気のコンダクタンス(通りやすさ)が小さくなってしまい、排気に時間を要する等の不具合が生じる。従って、排気時のことを考慮すると、細管の絞り部の通路開口形状はコンダクタンスが比較的大きくとれる円形とすることが好ましい。その反面、アマルガムは略球形をしているので、細管の絞り部の通路開口形状を円形とすると、アマルガムが絞り部を通過してバルブ内に脱落する恐れがある。そこで、アマルガムが細管内から脱落しにくくなるとともに、細管のコンダクタンスも大きく、発光管内の排気も良好に行える低圧水銀蒸気放電灯を提供するために、細管の絞り部の通路開口形状を扁平状に形成したものである。 For example, Patent Document 1 discloses a low-pressure mercury vapor discharge lamp in which mercury vapor pressure is controlled by an amalgam. This low-pressure mercury vapor discharge lamp controls the mercury vapor pressure in the fluorescent lamp within an appropriate range by using an amalgam having a vapor pressure lower than that of pure mercury when it is used for lighting under severe temperature conditions. The method is considered effective. The amalgam is placed in a coexistence state of a solid and a liquid depending on the temperature and is close to the electrode. Therefore, depending on the composition of the amalgam, there is a problem that it melts and flows out during lighting. Therefore, it is attempted to install amalgam as a granular lump in a thin tube (tip tube) of the stem that extends on the opposite side of the electrode, and the amalgam is introduced through the tip opening of the thin tube before sealing the thin tube, In order to prevent the amalgam from falling into the bulb of the fluorescent lamp, a throttle portion having a narrow passage shape is provided in the middle of the thin tube. In the fluorescent lamp manufacturing technology, the inside of the bulb is exhausted using a narrow tube. If the middle of the narrow tube is narrowed down, the conductance of the exhaust gas (ease of passage) becomes small, and it takes time to exhaust. The problem occurs. Therefore, in consideration of the time of exhaust, it is preferable that the passage opening shape of the narrowed portion of the narrow tube is a circular shape that allows a relatively large conductance. On the other hand, since the amalgam has a substantially spherical shape, if the shape of the passage opening of the throttle portion of the thin tube is circular, the amalgam may pass through the throttle portion and fall into the valve. Therefore, in order to provide a low-pressure mercury vapor discharge lamp that makes it difficult for amalgam to fall off from the inside of the narrow tube, has a large conductance of the thin tube, and can exhaust the inside of the arc tube well, the passage opening shape of the narrowed portion of the narrow tube is made flat. Formed.
また、アマルガムの細管内での高温側への移動に基づくランプ光束の低下を抑制した蛍光ランプを提供するために、発光管の細管内に、細管に形成された排気穴に近い側から、ガラス部材、アマルガム、及び別のガラス部材を順次設けた蛍光ランプが提案されている。この蛍光ランプは、細管内のアマルガムが溶融した時に、さらには振動が加わった場合でも、細管内での位置を変えることはなく、従ってアマルガムの高温側への移動を原因とする水銀蒸気圧の過上昇を防止することができ、その結果ランプ光束の極端な低下を回避することができるというものである(例えば、特許文献2参照)。 In addition, in order to provide a fluorescent lamp that suppresses a decrease in the luminous flux of the lamp due to the movement of the amalgam to the high temperature side in the narrow tube, the glass from the side close to the exhaust hole formed in the narrow tube in the narrow tube of the arc tube A fluorescent lamp in which a member, an amalgam, and another glass member are sequentially provided has been proposed. This fluorescent lamp does not change its position in the narrow tube when the amalgam in the thin tube is melted or even when vibration is applied. Therefore, the mercury vapor pressure caused by the movement of the amalgam to the high temperature side is not affected. An excessive increase can be prevented, and as a result, an extreme decrease in lamp luminous flux can be avoided (see, for example, Patent Document 2).
また、合金粒をガラス管内壁面に強固に固着することのできる蛍光ランプを提供するために、ガラス管内に水銀を含有する合金を封入し、ガラス管と合金との接触部分および接触部分の近傍に放射ビームエネルギーを加えてガラス管内壁面に合金を固着する蛍光ランプの製造方法が提案されている(例えば、特許文献3参照)。 In addition, in order to provide a fluorescent lamp capable of firmly fixing the alloy particles to the inner wall surface of the glass tube, an alloy containing mercury is enclosed in the glass tube, and the contact portion between the glass tube and the alloy and in the vicinity of the contact portion. There has been proposed a fluorescent lamp manufacturing method in which an alloy is fixed to the inner wall surface of a glass tube by applying radiation beam energy (see, for example, Patent Document 3).
また、ガラスバルブの内部空間に所望量の水銀を確実に供給できる上、ガラスバルブ内に不所望の残存物を生じさせない蛍光ランプの製造方法を提供するために、ガラスバルブの端部から外方に向けて延びる排気管の内部に水銀供給手段を、ガラスバルブ端部から外方に位置する部分に収容した後に、排気管を排気装置に接続してガラスバルブ及び排気管の内部空間を不活性ガス雰囲気に置換し、この後、排気管を、水銀供給手段がガラスバルブの内部空間に連通する排気管内に残存するように溶断し、次いで、水銀供給手段の加熱によって放出される水銀を、排気管を介してガラスバルブの内部空間に供給し、然る後、排気管を、水銀供給手段がガラスバルブの内部空間に連通する排気管内に残存しないように溶断する蛍光ランプの製造方法が提案されている(例えば、特許文献4参照)。 In addition, in order to provide a method of manufacturing a fluorescent lamp that can reliably supply a desired amount of mercury into the interior space of the glass bulb and that does not cause unwanted residue in the glass bulb, After the mercury supply means is accommodated in the part located outside the glass bulb end, the exhaust pipe is connected to the exhaust device to inactivate the internal space of the glass bulb and the exhaust pipe. Then, the exhaust pipe is blown out so that the mercury supply means remains in the exhaust pipe communicating with the internal space of the glass bulb, and then the mercury released by heating of the mercury supply means is exhausted. A method of manufacturing a fluorescent lamp that supplies the internal space of a glass bulb through a tube and then melts the exhaust tube so that the mercury supply means does not remain in the exhaust tube communicating with the internal space of the glass bulb. There has been proposed (e.g., see Patent Document 4).
しかしながら、上記特許文献1のように、細管の絞り部の通路開口形状を扁平状に形成したものでは、バルブ内の排気を行う場合、絞り部のコンダクタンス(通りやすさ)が小さく、排気に時間を要する等の不具合が生じる。従って、細管の絞り部の通路開口形状は、コンダクタンスが比較的大きい円形状が好ましい。細管の絞り部の通路開口形状を円形状とし、水銀をアマルガム(蒸気圧規制)として用いない単純な水銀放出合金を細管に封入する場合、所望の体積の水銀放出合金がバルブ内へ落下することなく、且つ細管の絞り部の通路開口形状の断面積をできるだけ大きくすることが求められている。 However, in the case where the passage opening shape of the narrowed portion of the narrow tube is flattened as in Patent Document 1 described above, when exhausting the valve, the conductance (easy passage) of the narrowed portion is small, and it takes time to exhaust. Troubles such as needing. Therefore, the passage opening shape of the narrowed portion of the narrow tube is preferably a circular shape having a relatively large conductance. When a simple mercury-releasing alloy that does not use mercury as an amalgam (vapor pressure regulation) is enclosed in a narrow tube, the desired volume of the mercury-releasing alloy must fall into the valve. In addition, there is a demand for making the cross-sectional area of the passage opening shape of the throttle portion of the narrow tube as large as possible.
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、以下に示す蛍光ランプ及び蛍光ランプの製造方法及び照明装置を提供する。
(1)排気コンダクタンスを改善できる。
(2)チップ管に絞り部の加工が不要(チップ管製造時に絞り部の加工が可能)。
(3)バルブ内へ落下しない形状の円柱状の水銀放出合金が設計しやすい。
(4)ガラス歪が残らず不良率が減少する。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a fluorescent lamp, a manufacturing method of the fluorescent lamp, and an illumination device described below.
(1) The exhaust conductance can be improved.
(2) The tip tube does not need to be processed by the drawn portion (the drawn portion can be processed when the tip tube is manufactured).
(3) It is easy to design a cylindrical mercury releasing alloy that does not fall into the bulb.
(4) The glass distortion does not remain and the defect rate decreases.
この発明に係る蛍光ランプは、低圧水銀蒸気放電における水銀蒸気の元となる水銀を水銀放出金属でランプ内に供給し、水銀放出金属がランプ製造中ランプ内を排気する目的で設けられたチップ管内に係留し、ランプ管内には落下させない蛍光ランプにおいて、
チップ管の先端に断面が直径D1の円形状の端部絞り加工部を形成するとともに、水銀放出金属の形状を直径d1の略円柱状とするとき、
D1<d1
の関係を満たすことを特徴とする。
In the fluorescent lamp according to the present invention, mercury that is a source of mercury vapor in low-pressure mercury vapor discharge is supplied into the lamp with a mercury-emitting metal, and the mercury-emitting metal is provided in the tip tube provided for the purpose of exhausting the lamp during the lamp manufacturing In fluorescent lamps that are moored to and do not fall into the lamp tube,
When forming a circular end drawing portion with a diameter D1 at the tip of the tip tube and making the shape of the mercury-releasing metal a substantially cylindrical shape with a diameter d1,
D1 <d1
It is characterized by satisfying the relationship.
この発明に係る蛍光ランプの製造方法は、上記蛍光ランプの製造方法であって、端部絞り加工部は、チップ管製造時のグレージング工程におけるグレージングバーナー調整により行うことを特徴とする。 The fluorescent lamp manufacturing method according to the present invention is the above-described fluorescent lamp manufacturing method, characterized in that the end drawing processing portion is performed by adjusting a glazing burner in a glazing process at the time of manufacturing a tip tube.
この発明に係る蛍光ランプの製造方法は、上記蛍光ランプの製造方法であって、チップ管によりランプ内を排気後、水銀放出金属をチップ管内に落下させ、さらにチップ管をチップオフしてランプを製造することを特徴とする。 A fluorescent lamp manufacturing method according to the present invention is the above-described fluorescent lamp manufacturing method, wherein after the inside of the lamp is evacuated by a chip tube, the mercury-releasing metal is dropped into the chip tube, and the chip tube is chipped off to remove the lamp. It is characterized by manufacturing.
この発明に係る照明装置は、上記蛍光ランプを用いることを特徴とする。 An illumination device according to the present invention uses the fluorescent lamp.
この発明に係る蛍光ランプは、以下に示す効果が得られる。
(1)排気コンダクタンスを改善できる。
(2)チップ管に絞り部の加工が不要(チップ管製造時に絞り部の加工が可能)。
(3)バルブ内へ落下しない形状の円柱状の水銀放出合金が設計しやすい。
(4)ガラス歪が残らず不良率が減少する。
The fluorescent lamp according to the present invention has the following effects.
(1) The exhaust conductance can be improved.
(2) The tip tube does not need to be processed by the drawn portion (the drawn portion can be processed when the tip tube is manufactured).
(3) It is easy to design a cylindrical mercury releasing alloy that does not fall into the bulb.
(4) The glass distortion does not remain and the defect rate decreases.
実施の形態1.
本実施の形態の蛍光ランプは、発光管のチップ管内に水銀をアマルガム(蒸気圧規制)として用いない、単純な水銀放出合金を封入するタイプのものである。そして、水銀放出合金がバルブ内に落下すると、蛍光体膜がはがれたり、外観が悪化するので、水銀放出合金をバルブ内に落下させないような構成にする。水銀放出合金をチップ管内にとどめ置く方法は、
(1)上記特許文献1のようなチップ管の中途部を両側から絞った形によるものではなく;
(2)上記特許文献2の第2図に示されるような発光管の細管内に、細管に形成された排気穴に近い側から、ガラス部材、アマルガム、及び別のガラス部材を順次設けたものでもなく;
(3)上記特許文献3のようなガラス管内に水銀を含有する合金を封入し、ガラス管と合金との接触部分および接触部分の近傍に放射ビームエネルギーを加えてガラス管内壁面に合金を固着するものでもなく;
(4)上記特許文献4のようなチップ管の中途部を片側から絞ったものでもなく;
チップ管先端の円周部を絞るものである。更にこの絞り加工は、上記特許文献1乃至4のように、チップ管完成後に追加加工するのではなく、チップ管生産時のグレージング工程のグレージングバーナー調整により実施し、追加加工を行わない。
Embodiment 1 FIG.
The fluorescent lamp of the present embodiment is of a type in which a simple mercury-releasing alloy that does not use mercury as an amalgam (vapor pressure regulation) is enclosed in the tip tube of the arc tube. When the mercury releasing alloy falls into the bulb, the phosphor film is peeled off or the appearance is deteriorated, so that the mercury releasing alloy is not dropped into the bulb. To keep the mercury releasing alloy in the tip tube,
(1) It is not based on the shape which narrowed down the middle part of the tip pipe like the above-mentioned patent documents 1 from both sides;
(2) A glass member, amalgam, and another glass member are sequentially provided in the narrow tube of the arc tube as shown in FIG. 2 of Patent Document 2 from the side close to the exhaust hole formed in the narrow tube. Not;
(3) An alloy containing mercury is enclosed in a glass tube as in Patent Document 3, and the alloy is fixed to the inner wall surface of the glass tube by applying radiation beam energy to the contact portion between the glass tube and the alloy and in the vicinity of the contact portion. Not a thing;
(4) The tip part of the tip tube as in Patent Document 4 is not narrowed from one side;
It is intended to squeeze the circumference at the tip of the tip tube. Further, this drawing process is not performed after completion of the tip tube as in Patent Documents 1 to 4, but is performed by adjusting the glazing burner in the glazing process when producing the tip tube, and no additional processing is performed.
水銀放出合金の形状は、高さの低い円柱状である。そして、同じ体積で円柱の直径を最大にするために、両端面が完全な平面の円柱とする。例えば、特許第3639708号の酸化鉄27のように、円柱の両端面が膨らんでいないものである。 The shape of the mercury releasing alloy is a columnar shape with a low height. Then, in order to maximize the diameter of the cylinder with the same volume, both ends are assumed to be completely flat cylinders. For example, like the iron oxide 27 of Japanese Patent No. 3639708, both end faces of the cylinder are not expanded.
チップ管先端の円周部の直径は、排気コンダクタンスを大きくするために、水銀放出合金が不通過の範囲で、できるだけ大きいのが好ましい。 The diameter of the circumferential portion at the tip of the tip tube is preferably as large as possible within a range in which the mercury-releasing alloy does not pass through in order to increase the exhaust conductance.
図1乃至図6は実施の形態1を示す図で、図1は発光管100の斜視図、図2は発光管100の展開図、図3は図2のA部拡大図、図4はチップ管13を示す図((a)は正面図、(b)は平面図)、図5は水銀放出合金26を示す図((a)は平面図、(b)は側面図)、図6は図3のB部拡大図である。
1 to 6 show the first embodiment. FIG. 1 is a perspective view of the
本実施の形態における蛍光ランプの発光管100の一例について説明する。図1に示す発光管100は、三本のU字状のバルブ12を接合して一つの放電路を形成するものである。バルブ12の両端部に、電極20が設けられる。チップ管15は、バルブ12内の排気を行うときに使用される。チップ管13は、バルブ12内の排気を行うときに使用されるとともに、内部に水銀放出合金26(後述する)を収納している。
An example of the
図1に示す発光管100を、連結部22で展開すると図2のようになる。三本のU字状のバルブ12が、連結部22で連結し、両端の電極20の間に放電路を形成している。夫々のバルブ12に、チップ管15もしくはチップ管13が装着される。電極20、チップ管13,15は、バルブ12にピンチシール部18で固定される。
When the
本実施の形態は、水銀放出合金26を収納するチップ管13と、水銀放出合金26とに特徴があるので、以下、それらについて説明する。
Since the present embodiment is characterized by the
図3に示すように、チップ管13には、略円柱状の水銀放出合金26が収納される(図6も参照)。図3、図4に示すチップ管13は、バルブ12の排気を完了し、バルブ12とは反対側の端部がシールされた状態を示している。
As shown in FIG. 3, a substantially cylindrical
チップ管13のバルブ12側の端部は開口していて、略円形の開口部13aが形成されている。開口部13aの直径をD1と定義する。開口部13aの直径D1は、バルブ12内の排気のコンダクタンスを大きくするために、略円柱状の水銀放出合金26が落下しない範囲で、できるだけ大きくする。
The end of the
水銀放出合金26は、所望の水銀量を確保するため、所定の体積Vとする。水銀放出合金26の体積Vが一定の場合で、チップ管13の略円形の開口部13aから落下しにくい形状を検討する。
The
先ず、バルブ12内の排気のコンダクタンスを大きくするように、チップ管13の開口部13aは円形で、円形の直径D1が決められたとする。水銀放出合金26がチップ管13の開口部13aから落下しにくい形状は、略円柱状が好ましい。円柱の直径d1(図5)が、d1>D1であれば、水銀放出合金26がチップ管13の開口部13aから落下することはない。このとき、水銀放出合金26は、図5に示すように、完全な円柱であることが好ましい。水銀放出合金26の体積Vが一定とすると、完全な円柱であれば円柱の直径d1を最大にすることができる。
First, it is assumed that the
水銀放出合金26の円柱の高さp(図5)は、円柱の直径d1が決まれば、水銀放出合金26の体積Vが一定であるから、おのずと決まる。
The column height p (FIG. 5) of the
尚、チップ管13内の水銀放出合金26を収納するために、水銀放出合金26の円柱の直径d1は、チップ管13の内径よりも小さいことが必須である。
In order to accommodate the
チップ管13のバルブ12側端部は、絞りにより開口部13aが形成されるが、チップ管13生産時のグレージング工程のグレージングバーナー調整により実施し、追加加工を行わない。
An
また、チップ管13によりランプ(バルブ12)内を排気後、水銀放出合金26をチップ管13内に落下させ、さらにチップ管13をチップオフしてランプを製造する。
After the lamp (bulb 12) is evacuated by the
以上のように、本実施の形態によれば、以下に示す効果を奏する。
(1)バルブ12内の排気のコンダクタンスを大きくするように、チップ管13の開口部13aは円形で、円形の直径D1が決められるので、排気コンダクタンスを改善できる。
(2)チップ管13のバルブ12側端部は、絞りにより開口部13aが形成されるが、チップ管13生産時のグレージング工程のグレージングバーナー調整により実施し、追加加工を行わないので、チップ管13に絞り部の加工が不要(チップ管製造時に絞り部の加工が可能)である。そのため、ガラス歪が残らず不良率が減少する。
(3)水銀放出合金26を完全な円柱であることで、水銀放出合金26の体積Vが一定のとき、円柱の直径d1を最大にすることができる。ひいては、チップ管13の開口部13aの直径を最大にでき、排気コンダクタンスを大きくすることができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Since the
(2) At the end of the
(3) Since the
本実施の形態の発光管100を用いる蛍光ランプを照明装置に使用することで、安価で生産性に優れた照明装置が得られる。
By using a fluorescent lamp using the
12 バルブ、13 チップ管、13a 開口部、15 チップ管、18 ピンチシール部、20 電極、22 連結部、26 水銀放出合金、100 発光管。 12 bulb, 13 tip tube, 13a opening, 15 tip tube, 18 pinch seal portion, 20 electrode, 22 connecting portion, 26 mercury releasing alloy, 100 arc tube.
Claims (6)
前記チップ管の先端に断面が直径D1の円形状の端部絞り加工部を形成するとともに、前記水銀放出金属の形状を両端面が平面の直径d1の円柱状とするとき、
D1<d1
の関係を満たすとともに、
前記水銀放出金属は、所定量の水銀量を含む所定の体積Vを有し、
前記水銀放出金属の直径d1は、体積Vを有する球の直径よりも大きいことを特徴とする蛍光ランプ。 Mercury, which is the source of mercury vapor in low-pressure mercury vapor discharge, is supplied into the lamp with a mercury-emitting metal, and the mercury-emitting metal is moored in a tip tube provided for the purpose of evacuating the lamp during lamp production. In fluorescent lamps that do not allow metal to fall into the lamp tube,
When forming a circular end drawing portion with a diameter D1 at the tip of the tip tube, and making the shape of the mercury releasing metal a cylindrical shape with a diameter d1 having flat ends at both ends,
D1 <d1
With satisfying the relationship,
The mercury releasing metal has a predetermined volume V including a predetermined amount of mercury,
The fluorescent lamp characterized in that the diameter d1 of the mercury releasing metal is larger than the diameter of a sphere having a volume V.
前記水銀放出合金は、水銀蒸気圧を規制するアマルガムではないことを特徴とする請求項1又は2記載の蛍光ランプ。 The mercury releasing metal is a mercury releasing alloy that releases mercury,
3. The fluorescent lamp according to claim 1, wherein the mercury releasing alloy is not an amalgam that regulates mercury vapor pressure.
前記端部絞り加工部の形成は、前記チップ管製造時のグレージング工程におけるグレージングバーナー調整により行うことを特徴とする蛍光ランプの製造方法。 It is a manufacturing method of the fluorescent lamp in any one of Claims 1-3 ,
The end drawing portion is formed by adjusting a glazing burner in a glazing process when manufacturing the tip tube.
前記チップ管によりランプ内を排気後、前記水銀放出金属を前記チップ管内に落下させ、さらに該チップ管をチップオフしてランプを製造することを特徴とする蛍光ランプの製造方法。 It is a manufacturing method of the fluorescent lamp in any one of Claims 1-3 ,
A method for manufacturing a fluorescent lamp, comprising: exhausting the inside of a lamp with the tip tube, dropping the mercury-releasing metal into the tip tube, and further tipping off the tip tube to manufacture a lamp.
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