JPH022265B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は一般の白熱電球と置換えて使用する電
球形のけい光ランプ装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

この種のけい光ランプ装置として、一端に口金
を備えたボール電球形の透光性外囲器内に、鞍形
状に曲成された発光管およびこの発光管を始動点
灯させるための点灯管や安定器を一体的に収容し
た構造のものが知られている。

ところでこの装置では、発光管の周囲が外囲器
によつて覆われているため、発光管の周囲温度が
一般のけい光ランプに比べて高くなる傾向にあ
り、特にこの外囲器内に安定器も一体に収容され
ていると、上記の傾向は著しいものとなる。この
ため外囲器を密閉状態として発光管を点灯させる
と、発光管の周囲温度は60℃を越えてしまう。

一般にけい光ランプでは管壁温度が40℃前後の
時に供給された電力を紫外線に変換する効率が最
高となるように設定されており、この時の周囲温
度は約20〜25℃であるから、上述の如く周囲温度
が60℃に達してしまうと紫外線の変換効率が著し
く減少し、光出力の低下を招く。また同時に安定
器の熱損失も大きくなり、この結果安定器を含め
た総合効率も減少してしまい。白熱電球との置換
え使用を目的とするものには好ましくないものと
なる。

そこで従来の装置では、外囲器の周面に通気孔
を開設したり、あるいは外囲器を安定器が収容さ
れるケースと発光管が収容されるグローブとの二
分割構造とし、上記カバーを放熱性の良好な金属
製とするとともに、グローブは熱貫流率の良好な
ガラス製とし、外囲器内の排熱効果を高めること
により発光管の周囲温度の上昇を極力押えるよう
な対策が講じられている。

しかしながら、このような従来装置であつても
例えば密閉形の照明器具に取り付けたり、あるい
は高温度雰囲気中で点灯させると、この装置に対
する周囲温度の影響がきわめて大きいものとなる
ため、発光管の周囲温度上昇を抑えることが難し
くなる。本発明者の行つた実験によれば、外囲器
に通気孔を開設した装置では光出力が第３図中特
性曲線Ａで示すように変化することが確認され
た。この第３図からも明らかなように周囲温度の
上昇に伴つて、水銀蒸気圧が高圧化し光出力の大
幅な低下が認められる。

一方、発光管内の水銀蒸気圧を適正値に保つ手
段として、この発光管内に管内の水銀と結合する
ことによりアマルガムを形成するインジウム等の
金属体を封入することが考えられる。この金属体
は発光管内の余分な水銀を取り込むので、上述の
ように熱的に厳しい条件下で点灯使用される装置
ではこのアマルガム形成用の金属体を用いた方が
水銀蒸気圧を制御し易いものとなる。この場合、
金属体は発光管の中で水銀をとり込むのに最適な
温度条件にある場所、つまり水銀が凝縮し易い低
温部分に設けることが望ましいと考えられていた
ため、金属体によつて水銀蒸気圧を制御する場合
でもグローブに通気孔を開設したりグローブを熱
貫流率が良好なガラス材で構成し、発光管の周囲
温度を低く抑えていた。

しかしながら、上記金属体を封入した発光管
は、この金属体を封入しない発光管と比べた場合
水銀蒸気圧が低下する傾向にあるため、発光管の
周囲温度が高い高温領域では水銀蒸気圧が適正値
に抑えられるものの、逆に装置を屋外に露出させ
て点灯した場合のように周囲温度が極端に低い低
温領域では、第３図中特性曲線Ｂで示すように光
出力が大幅に低下してしまう。したがつて、点灯
後定常状態に安定するまでの過渡的な初期光出力
が低く、しかも定常状態に安定するまでの時間が
長くなる不具合が生じる。

〔発明の目的〕

本発明はこのような事情にもとづいてなされた
もので、低温領域から高温領域までの広い温度範
囲に亘つて光出力を高効率に維持することがで
き、しかも点灯後光出力が短時間で安定するけい
光ランプ装置の提供を目的とする。

〔発明の概要〕 すなわち、本発明は上記目的を達成するため、
外囲器内に、アマルガム形成用の金属体を封入し
た発光管を収容するに当り、発光管を収容する空
間をガラスよりも熱貫流率の低い合成樹脂により
密封形に形成したことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下本発明を図面に示す一実施例にもとづいて
説明する。

図中１はカバーであり、周面が回転放物面状を
なした略椀形に形成されている。カバー１の一端
頂部には白熱電球用のE26型の如き口金２が取着
されているとともに、カバー１の他端開口部には
略球状のグローブ３が被冠されている。これらカ
バー１およびグローブ３はガラスよりも熱貫流率
の低い例えばポリカーボネートやアクリル樹脂等
の透光性合成樹脂材料からなり、このカバー１と
グローブ３とによつて外観がボール形の白熱電球
に近似された外囲器４が構成されている。そして
この外囲器４内は外方とは区画独立された密閉空
間５をなしており、このため外囲器４は密閉形と
なつている。外囲器４内の密閉空間５には曲管形
の発光管６およびこの発光管６の始動素子として
の点灯管７や放電安定素子としてのチヨークコイ
ル形安定器８が一体的に収容されている。発光管
６は直管形バルブをその両端部９，９間の中央で
略Ｕ字状に曲成せしめて第１曲成部１０を形成す
るとともに、この第１曲成部１０と両端部９，９
との間を上記Ｕ字形を含む平面と略直交する方向
に略Ｕ字状に曲成せしめて１対の第２曲成部１
１，１１を形成し、これら２回の曲げにより両端
部９，９と第１曲成部１０とを互いに隣接して同
方向に位置させたものであり、その全体形状が乗
馬用の鞍に似ていることから鞍形発光管と称して
いる。この発光管６の両端部９，９には電極１
２，１２が封着されているとともに、発光管６の
内面にはけい光体被膜１３が被着され、かつ、こ
の発光管６内には所定量の水銀と不活性ガスが封
入されている。そしてこの発光管６は両端部９，
９および第１曲成部１０を口金２側に向けた姿勢
で密閉空間５内に収容され、上記点灯管７および
安定器８を介して口金２に接続されている。

しかして、上記発光管６内には、管内に封入さ
れた水銀と結合することによりアマルガムを形成
するアマルガム形成金属体１４が封入されてい
る。アマルガム形成金属体１４としてはインジウ
ム（In）、ビスマス（Bi）、スズ（Sn）、鉛（Pb）、
水銀（Hg）およびこれらを適当に混合させた合
金を好適とし、この金属体１４は略球形のペレツ
ト状に形成されている。そして金属体１４は排気
管１５が封止切りされる直前にこの排気管１５を
通じて発光管６内に投入され、本実施例の場合は
発光管６内において自由に移動可能に収容されて
いる。すなわち、金属体１４は装置の点灯方向に
応じて発光管６内を管軸方向に移動してこの発光
管６の最下部に位置するようになつている。この
場合、発光管６の最下部は熱対流の関係から常に
最冷部が形成される位置であり、したがつて、点
灯方向がいずれの場合でも金属体１４は発光管６
の最冷部に位置するようになつている。

このような構成のけい光ランプ装置によれば、
発光管６内にアマルガム形成用金属体１４を封入
してあるので、発光管６の周囲温度が上昇した場
合にはこの金属体１４が管内の余分な水銀と結合
してアマルガムを形成し、このため高温雰囲気中
で点灯させても水銀蒸気圧はほとんど上昇せず、
光出力の低下を防止できる。特に本実施例では常
に金属体１４が発光管６の中でも温度が低い場所
に位置されるから、金属体１４は効率良く水銀蒸
気と結合してアマルガムを形成し、よつて水銀蒸
気圧の高圧化防止により有効に寄与する。

一方、装置の周囲温度が低すぎる低温領域で点
灯させる場合、従来ではアマルガムの作用が逆に
災いして水銀蒸気圧が適正値よりも低くなりすぎ
てしまい光出力の低下を招いていたが、上記構成
によると外囲器４全体を熱貫流率の小さい合成樹
脂製とするとともに、密閉構造としてあるので、
点灯初期に発光管６から発せられる熱が密閉空間
５内に効率良く閉じ込められるとともに、この密
閉空間５内の温度が外囲器４外の温度の影響を受
け難くなる。特に本実施例では、安定器８の密閉
空間５内に一体に収容されているから、この安定
器８の熱も密閉空間５内に閉じ込められ、温度上
昇が早くなる。この結果、密閉空間５内の温度が
点灯後急激に上昇するから水銀蒸気圧もこれに応
じて高圧化し、よつて光出力の立ち上がりが良好
となるとともに、定常状態に安定するまでの光出
力を高めることができる。

したがつて、以上の説明から分るように点灯初
期のように周囲器４内の温度が低い場合でも光出
力を高めることができ、また定常状態に安定した
後は本来のアマルガムの作用により水銀蒸気圧が
適正値に制御されるから、外囲器４内が高温とな
つても光出力を高効率に維持することができ、低
温領域から高温領域までの広い範囲に亘つて光出
力の向上を実現できる。

なお、第３図は装置の周囲温度を変化させた場
合の光出力の変化状態を示したもので、この第３
図中特性曲線Ｃは上記構成のけい光ランプ装置、
同じく特性曲線Ｄは安定器８と発光管６とを密閉
形の外囲器４内に熱的に区画して設けた装置の光
出力の変化を示す。この第３図からも明らかなよ
うに外囲器４を合成樹脂製の密閉構造とすること
で、特性曲線Ｂで示す上述した従来の装置に比べ
て低温領域での光出力の向上が認められ、特に安
定器８を発光管６と同一空間内に収容した場合に
は光出力がより向上していることが分る。

また、第４図は上記２つの装置の光出力の立ち
上がり特性を示したもので、この第４図から単に
外囲器４に通気孔を開設しただけの従来装置は特
性曲線Ａで示すように点灯後の光出力の立上がり
は極めて良好であるが、時間の経過とともに光出
力が低下する傾向にある。これに対し本発明に係
る装置によれば、上記従来装置と略同等の良好な
立ち上がり特性が得られ、しかも時間が経過して
も光出力の低下は認められず、水銀蒸気圧が適正
に制御されていることが分る。

なお、上述した実施例では安定器と発光管とを
同一空間内に収容したが、外囲器内において熱的
に区画された別々の空間に収容しても良い。

また発光管も鞍形に限らず例えばＵ字状であつ
ても良いし、かつアマルガム形成用金属体も電極
のステムに固定しても良い。

〔発明の効果〕

以上詳述した本発明によれば、外囲器内にアマ
ルガム形成用の金属体を封入した発光管を収容す
るに当り、発光管を収容する空間をガラスよりも
熱貫流率の低い合成樹脂により密封形に形成した
ので、点灯初期のように発光管を収容した空間内
の温度が低い場合でも発光管の熱が発光管を収容
した空間内に閉じ込められるから光出力を高める
ことができ、また定常状態に安定した後は本来の
アマルガムの作用により水銀蒸気圧が適正値に制
御されるから、発光管を収容した空間内が高温と
なつても光出力を高効率に維持することができ、
低温領域から高温領域までの広い範囲に亘つて光
出力の向上を実現できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は断面
図、第２図は第１図中―線に沿う断面図、第
３図および第４図は夫々特性図である。 ２……口金、４……外囲器、６……発光管、９
……両端部、１２……電極、１４……アマルガム
形成金属体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 口金を備え、透光性の外囲器内に、両端部に
   電極が封着された曲管形の発光管を収容したけい
   光ランプ装置において、 上記発光管内にその管内に封入された水銀と結
   合することによりアマルガムを形成するアマルガ
   ム形成金属体を封入するとともに、この発光管が
   収容される空間と外囲器外とが連通孔により連通
   していない構造を有し、かつ上記発光管を収容す
   る空間を囲む部材を合成樹脂により形成したこと
   を特徴とするけい光ランプ装置。 ２ 上記外囲器内に発光管を点灯させるための限
   流素子を収容し、これら発光管と限流素子とを同
   一空間内に配置したことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のけい光ランプ装置。