JPH04259745A - 低圧水銀蒸気放電ランプとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】〔発明の目的〕

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、アマルガムより水銀蒸
気を供給する低圧水銀蒸気放電ランプとその製造方法に
関する。

【０００３】

【従来の技術】一般に、低圧水銀蒸気放電ランプに封入
される水銀蒸気は、純水銀より供給される構造が採られ
ている。

【０００４】このような低圧水銀蒸気放電ランプを、小
型で密閉構造の灯具に装着して点灯させた場合、低圧水
銀蒸気放電ランプの管壁温度が過度に上昇することがあ
り、この管壁温度の過度の上昇によって、低圧水銀蒸気
放電ランプの発光効率が大幅に低下することがある。

【０００５】また、純水銀は、環境に有害になるため、
近年の環境問題により、その管理が厳しくなっている。

【０００６】そこで、純水銀の代わりに、常温で固体で
あるアマルガムをガラス管体に封入しこのアマルガムよ
り水銀蒸気を供給することで、低圧水銀蒸気放電ランプ
の発光効率の低下を防ぐ構造が採られている。

【０００７】このアマルガムを封入した低圧水銀蒸気放
電ランプは、図６に示すように、例えば直管形のガラス
管体２１の両端部に、それぞれフィラメントコイル２２
を有する一対の電極部２３を封止している。そして、図
示しない一方の電極部に、ガラス管体２１の内部の排気
を行う排気管を設けている。また、他方の電極部２３に
、ガラス管体２１の内部に連通するとともにこの電極部
２３の封止端面２４より外方に突出する細管体２５を設
け、この細管体２５に、アマルガム２６を封入している
。

【０００８】さらに、このアマルガム２６が細管体２５
よりガラス管体２１の内部へ移動することを防ぐために
、細管体２５には、くびれ部２７が形成されている。ま
た、このくびれ部２７に限らず、細管体２５の内径より
細いガラス棒や金属棒をあらかじめ細管体２５のフィラ
メントコイル２２側に封入して、アマルガム２６のガラ
ス管体２１の内部への移動を防止する構造が採られてい
る。

【０００９】また、アマルガム２６は、ガラス管体２１
の内部の排気を行う前に細管体２５に封入される。

【００１０】従って、ガラス管体２１の排気工程におい
て、ガラス管体２１を加熱するので、アマルガム２６も
温められる。そこで、この温められたアマルガム２６よ
り水銀が蒸発してガラス管体２１より排気されることを
防止するために、アマルガム２６を冷却する必要がある
。

【００１１】このため、ガラス管体２１の形状のために
、このガラス管体２１の他端部の封止端面２４より細管
体２５を上方に支持して、ガラス管体２１の内部の排気
を行う場合、アマルガム２６を冷却するために、前記く
びれ部２７をこの封止端面２４よりガラス管体２１の外
方に設けて、アマルガム２６が細管体２５の内部で封止
端面２４よりフィラメントコイル２２側に移動すること
を防いでいる。

【００１２】また、前記低圧水銀蒸気放電ランプのガラ
ス管体２１の管壁負荷は、通常５００Ｗ／ｍ２　未満に
形成されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の低圧水銀蒸
気放電ランプは、アマルガム２６を冷却するために、前
記くびれ部２７の位置が、ガラス管体２１の封止端面２
４よりも外方にあるので、アマルガム２６を封入し封止
端面２４より外方に突出している細管体２５の長さが長
くなる。このため、封止したガラス管体２１の両端部に
それぞれ口金を取り付けた場合、この口金の中に細管体
２５が収納できないことがある。

【００１４】このため、細管体２５を収納するために、
口金を長くすれば、この細管体２５は収納できるが、口
金を長くした長さ分だけ低圧水銀蒸気放電ランプの有効
発光長が短くなる。従って、純水銀より水銀蒸気を供給
していた低圧水銀蒸気放電ランプに代えて、アマルガム
２６より水銀蒸気を供給している低圧水銀蒸気放電ラン
プを、灯具に装着した場合、低圧水銀蒸気放電ランプの
明るさが低下することになる。

【００１５】また、ガラス管体２１の管壁負荷が５００
Ｗ／ｍ２　未満と小さいので、高輝度にするために前記
低圧水銀蒸気放電ランプに流す電流を増やすと、ガラス
管体２１の管壁の温度が過度に上昇してこの低圧水銀蒸
気放電ランプの発光効率の低下が生じることがある。

【００１６】本発明の目的は、上記問題点に鑑みて、ガ
ラス管体の排気工程において常にアマルガムを冷却する
ことができ、高輝度で発光効率の高い低圧水銀蒸気放電
ランプとその製造方法を提供することにある。

【００１７】〔発明の構成〕

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の低圧水銀
蒸気放電ランプの製造方法は、ガラス管体の一端部に、
排気管を有する第１の電極部を封止する工程と、前記ガ
ラス管体の他端部に、前記第１の電極部と対をなす第２
の電極部を封止する工程と、前記第２の電極部に設けら
れ前記ガラス管体に連通し前記ガラス管体の他端部の封
止端面より外方に突出した細管体の内部に、アマルガム
を封入する工程と、前記アマルガムが封入された前記細
管体を前記他端部の封止端面より下方にして前記ガラス
管体を支持することにより、前記細管体の内部で前記ア
マルガムを前記ガラス管体の他端部の封止端面より下側
に移動させ、前記ガラス管体を加熱し前記アマルガムを
冷却して前記排気管より前記ガラス管体の内部の排気を
行う工程とからなるものである。

【００１９】請求項２記載の低圧水銀蒸気放電ランプは
、ガラス管体と、このガラス管体の両端部にそれぞれ封
止された一対の電極部と、前記ガラス管体の一端部を封
止した前記電極部に設けられ前記ガラス管体に連通する
排気管と、前記ガラス管体の他端部を封止した前記電極
部に設けられ前記ガラス管体に連通し前記他端部の封止
端面より外方に突出した細管体と、この細管体に封入さ
れ前記ガラス管体の他端部の封止端面より外方に移動可
能なアマルガムとを備えたものである。

【００２０】請求項３記載の低圧水銀蒸気放電ランプは
、請求項２記載の構造において、前記細管体は、前記ガ
ラス管体の内部への前記アマルガムの移動を防止するく
びれ部を、前記ガラス管体の他端部の封止端面より一端
部側に設けたものである。

【００２１】請求項４記載の低圧水銀蒸気放電ランプは
、請求項２および請求項３記載の構造において、前記ガ
ラス管体は、管壁負荷が５００Ｗ／ｍ２　以上に形成さ
れたものである。

【００２２】

【作用】請求項１記載の低圧水銀蒸気放電ランプの製造
方法は、ガラス管体の一端部に、排気管を有する第１の
電極部を封止し、前記ガラス管体の他端部に、前記第１
の電極部と対をなす第２の電極部を封止し、この第２の
電極部に設けられて前記ガラス管体に連通し前記ガラス
管体の他端部の封止端面より外方に突出した細管体の内
部にアマルガムを封入し、前記アマルガムを封入してい
る細管体を他端部の封止端面より下方にして前記ガラス
管体を支持することにより、前記アマルガムを前記ガラ
ス管体の内部でガラス管体の他端部の封止端面より下側
に移動させ、前記ガラス管体を加熱し前記アマルガムを
冷却して前記排気管より前記ガラス管体の内部の排気を
行うことにより、このガラス管体の排気工程において、
アマルガムが温められることを防いで、このアマルガム
より水銀が蒸発してガラス管体より排気されることを防
止する。

【００２３】請求項２記載の低圧水銀蒸気放電ランプは
、ガラス管体の両端部にそれぞれ一対の電極部を封止し
、ガラス管体の一端部を封止した電極部にこのガラス管
体に連通する排気管を設け、ガラス管体の他端部を封止
した電極部にこのガラス管体に連通しこの他端部の封止
端面より外方に突出している細管体を設け、この細管体
の内部にガラス管体の他端部の封止端面より外方に移動
可能なアマルガムを封入していることにより、この低圧
水銀蒸気放電ランプを製造する際、前記アマルガムを、
ガラス管体の他端部の封止端面より外方に移動させると
、アマルガムを冷却でき、このアマルガムからの水銀の
蒸発を防止できる。また、一対の電極部の間で放電が開
始されると、アマルガムが温められて、このアマルガム
より蒸発した水銀蒸気がガラス管体の内部に供給される
ので、この水銀蒸気中のアーク放電によって紫外線が照
射される。

【００２４】請求項３記載の低圧水銀蒸気放電ランプは
、請求項２記載の低圧水銀蒸気放電ランプにおいて、前
記細管体は、前記ガラス管体の他端部の封止端面よりこ
のガラス管体の一端部側に、封入されたアマルガムのガ
ラス管体の内部への移動を防ぐくびれ部を設けているの
で、このガラス管体の他端部の封止端面より外方に突出
する細管体の長さを短くできる。

【００２５】請求項４記載の低圧水銀蒸気放電ランプは
、請求項２および請求項３記載の低圧水銀蒸気放電ラン
プにおいて、前記ガラス管体は、管壁負荷が５００Ｗ／
ｍ２　以上に形成されているので、点灯時の低圧水銀蒸
気放電ランプに流す電流が少なくても出力が大きいので
高輝度になり、この低圧水銀蒸気放電ランプの発光効率
を高くする。

【００２６】

【実施例】本発明を適用した低圧水銀蒸気放電ランプと
しての蛍光ランプおよびその製造方法の一実施例を、図
１から図５に基づいて説明する。

【００２７】図１乃至図３において、１はガラス管体で
、このガラス管体１は、外径１７．５φｍｍ、内径１５
．５φｍｍの直管形で、両端部が開口形成されている。

【００２８】このガラス管体１は、内面に、例えばアル
ミナなどの金属酸化物からなる保護膜２が形成されてい
る。さらに、この保護膜２の上部には蛍光膜３が形成さ
れて、ガラス管体１の管壁負荷が、５００Ｗ／ｍ２　以
上に形成されている。

【００２９】次に、ガラス管体１の一端部に、第１の電
極部４ａを封止する。そして、この第１の電極部４ａに
は、電極としてのフィラメントコイル５が設けられると
ともに、このガラス管体１に連通する排気管６が設けら
れている。

【００３０】また、図２に示すように、前記ガラス管体
１の他端部に、前記第１の電極部４ａと対をなす第２の
電極部４ｂを封止すると、封止端面８が形成される。そ
して、この第２の電極部４ｂは、図２に示すように、電
極としてのフィラメントコイル５が設けられるとともに
、このガラス管体１に連通して前記封止端面８より外方
に突出する細管体９が設けられている。

【００３１】前記細管体９には、前記封止端面８より長
さＬ１の一端部側に、くびれ部１１が形成されている。 そして、このくびれ部１１より外方の細管体９には、こ
の細管体９の内径より小さい粒径Ｒの所定の個数Ａ個の
アマルガム１２が入れられている。さらに、このくびれ
部１１は、アマルガム１２がガラス管体１の内部に移動
することを防いでいる。そして、この細管体９は、図３
に示すように、前記封止端面８より外方の長さＬ２の所
で封じ切られている。なお、長さＬ２は、下記（１）式
の条件を満たす長さになっている。

【００３２】Ｌ２≧Ａ・Ｒ　　　　　　　　　　　　　
　　　……（１）前記アマルガム１２は、このアマルガ
ム１２より蒸発した水銀が、温度略８０℃から１００℃
において安定した高い蒸気圧を有するアマルガムであり
、蛍光ランプの形状、寸法や用途に応じて選択する。こ
のようなアマルガム１２の数例とその水銀蒸気圧特性を
図４に示す。

【００３３】この図５において、曲線Ｉは、Ｂｉ　（５
４．２重量％）−Ｐｂ　（４１．８重量％）−Ｈｇ　（
４．０重量％）のアマルガム１２の蒸気圧曲線を示す。 曲線ＩＩは、Ｂｉ　（５３．２重量％）−Ｐｂ　（４０
．９重量％）−Ｉｎ　（１．９重量％）−Ｈｇ　（４．
０重量％）のアマルガム１２の蒸気圧曲線を示す。曲線
ＩＩＩ　は、Ｂｉ　（５１．６重量％）−Ｐｂ　（３９
．６重量％）−Ｉｎ　（４．８重量％）−Ｈｇ　（４．
０重量％）のアマルガム１２の蒸気圧曲線を示す。曲線
ＩＶは、Ｂｉ　（４８．６重量％）−Ｐｂ　（３７．５
重量％）−Ｉｎ　（９．６重量％）−Ｈｇ　（４．０重
量％）のアマルガム１２の蒸気圧曲線を示す。 曲線Ｖは、Ｂｉ　（６４．３重量％）−Ｉｎ　（３１．
７重量％）−Ｈｇ　（４．０重量％）のアマルガム１２
の蒸気圧曲線を示す。曲線ＶＩは、Ｂｉ　（５４．７重
量％）−Ｓｎ　（４１．３重量％）−Ｈｇ　（４．０重
量％）のアマルガム１２の蒸気圧曲線を示す。なお、比
較のために、曲線ＶＩＩ　は、水銀Ｈｇの蒸気圧曲線を
示す。

【００３４】次に、図４に示すように、前記ガラス管体
１の他端部を一端部より下方にし、このガラス管体１を
長手方向を垂直にして支持すると、アマルガム１２は、
細管体９の内部で他端部の封止端面８より下方に移動す
る。

【００３５】さらに、ガラス管体１を加熱すると同時に
アマルガム１２を冷却して、排気管６よりこのガラス管
体１の内部の排気を行い、低圧の希ガスをガラス管体１
の内部に封入する。

【００３６】次に、ガラス管体１の両端部にそれぞれ口
金１４を取り付け、ガラス管体１の他端部に取り付けら
れる口金１４の内部に細管体９を収納する。

【００３７】次に、本実施例の作用について説明する。

【００３８】ガラス管体１の排気工程において、細管体
９をガラス管体１の他端部の封止端面８より下方にした
状態でこのガラス管体１を支持して、アマルガム１２を
細管体９の内部で他端部の封止端面８より外方に移動さ
せているので、ガラス管体１を加熱しながらも、細管体
９に封入されたアマルガム１２を冷却できる。従って、
このアマルガム１２が温められることを防いでいるので
、アマルガム１２から水銀が蒸発してガラス管体１より
排気されることを防止できる。

【００３９】また、アマルガム１２のガラス管体１内部
への移動を防止する細管体９のくびれ部１１は、他端部
の封止端面８よりガラス管体１の一端部側に形成されて
いるので、他端部の封止端面８より外方に突出している
細管体９の長さＬ１を短くできる。従って、細管体９の
長さＬ１に応じて口金１４を長くすることなく、口金１
４をガラス管体１の両端部に取り付けることができる。 このために、蛍光ランプの有効発光長が短くなることを
防止できる。

【００４０】さらに、ガラス管体１の管壁負荷が５００
Ｗ／ｍ２　以上に形成されているので、蛍光ランプに流
す電流が少なくてもこの蛍光ランプの出力が大きくなる
ので、蛍光ランプを高輝度にすることができる。従って
、ガラス管体１の管壁の温度が過度に上昇しないので、
高輝度で高い発光効率を維持できる。

【００４１】なお、上記実施例においては、低圧水銀蒸
気放電放電ランプとしてガラス管体１に蛍光膜３を備え
た蛍光ランプについて説明したが、これに限らず、本発
明は、適宜の低圧水銀蒸気放電放電ランプとその製造方
法に適用できる。

【００４２】また、この低圧水銀蒸気放電ランプの形状
は、上記実施例の直管形に限らず、例えばコンパクト形
と呼ばれるＵ字形やＨ字形などガラス管体の複数の直管
部が略互いに平行に形成された低圧水銀蒸気放電ランプ
や、安定器を内蔵しガラス管体が屈曲している電球形の
低圧水銀蒸気放電ランプに適用できる。

【００４３】

【発明の効果】請求項１記載の低圧水銀蒸気放電ランプ
の製造方法によれば、第１および第２の電極部をそれぞ
れ封止したガラス管体の排気工程において、細管体の内
部で、アマルガムを他端部の封止端面より外方に移動さ
せているので、ガラス管体を加熱しながらも、細管体に
封入されたアマルガムを冷却できる。従って、このアマ
ルガムが温められることを防いでいるので、アマルガム
から水銀が蒸発してガラス管体より排気されることを防
止できる。

【００４４】請求項２記載の低圧水銀蒸気放電ランプに
よれば、電極部を封止したガラス管体の排気工程におい
て、細管体に封入されたアマルガムを、この細管体の内
部でガラス管体の他端部の封止端面より外方に移動でき
るので、ガラス管体を加熱しながらも、アマルガムを冷
却できる。従って、アマルガムが温められることを防い
で、アマルガムより水銀が蒸発してガラス管体より排気
されることを防止できる。また、低圧水銀蒸気放電ラン
プの点灯時においては、アマルガムより水銀蒸気が供給
されるので、この水銀蒸気中のアーク放電によって紫外
線をが放射できる。

【００４５】請求項３記載の低圧水銀蒸気放電ランプに
よれば、請求項２記載の低圧水銀蒸気放電ランプにおい
て、細管体に封入されたアマルガムのガラス管体の内部
への移動を防ぐくびれ部を、ガラス管体の他端部の封止
端面より一端部側の細管体に設けているので、この他端
部の封止端面より外方に突出している細管体の長さを短
くできる。このため、口金を長くすることなく、封止さ
れたガラス管体の両端部に口金を取り付けることができ
、有効発光長が短くなることを防止できる。

【００４６】請求項４記載の低圧水銀蒸気放電ランプに
よれば、請求項２および請求項３記載の低圧水銀蒸気放
電ランプにおいて、前記ガラス管体は、管壁負荷が５０
０Ｗ／ｍ２　以上に形成されているので、この低圧水銀
蒸気放電ランプに流す電流が少なくても出力が大きくな
るので高輝度にできる。このため、ガラス管体の管壁の
温度が過度に上昇することなく、高輝度で高い発光効率
を維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す蛍光ランプの正面図で
ある。

【図２】同上電極部を封止したガラス管体の他端部の縦
断面図である。

【図３】同上アマルガムを封入した他端部の縦断面図で
ある。

【図４】同上ガラス管体の内部の排気工程を示す正面図
である。

【図５】同上蛍光ランプに封入されるアマルガムの蒸気
圧曲線を示す蒸気圧特性図である。

【図６】従来の低圧水銀蒸気放電ランプの他端部近傍の
縦断面図である。

【符号の説明】

１　　　　ガラス管体 ４ａ　　　　第１の電極部 ４ｂ　　　　第２の電極部 ６　　　　排気管 ８　　　　封止端面 ９　　　　細管体 １１　　　　くびれ部 １２　　　　アマルガム

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ガラス管体の一端部に、排気管を有す
   る第１の電極部を封止する工程と、前記ガラス管体の他
   端部に、前記第１の電極部と対をなす第２の電極部を封
   止する工程と、前記第２の電極部に設けられ前記ガラス
   管体に連通し前記ガラス管体の他端部の封止端面より外
   方に突出した細管体の内部に、アマルガムを封入する工
   程と、前記アマルガムが封入された前記細管体を前記他
   端部の封止端面より下方にして前記ガラス管体を支持す
   ることにより、前記細管体の内部で前記アマルガムを前
   記ガラス管体の他端部の封止端面より下側に移動させた
   状態で、前記ガラス管体を加熱し前記アマルガムを冷却
   して前記排気管より前記ガラス管体の内部の排気を行う
   工程とからなることを特徴とする低圧水銀蒸気放電ラン
   プの製造方法。
2. 【請求項２】　　ガラス管体と、このガラス管体の両端
   部にそれぞれ封止された一対の電極部と、前記ガラス管
   体の一端部を封止した前記電極部に設けられ前記ガラス
   管体に連通する排気管と、前記ガラス管体の他端部を封
   止した前記電極部に設けられ前記ガラス管体に連通し前
   記他端部の封止端面より外方に突出した細管体と、この
   細管体に封入され前記ガラス管体の他端部の封止端面よ
   り外方に移動可能なアマルガムとを備えたことを特徴と
   する低圧水銀蒸気放電ランプ。
3. 【請求項３】　　前記細管体は、前記ガラス管体の内部
   への前記アマルガムの移動を防止するくびれ部を、前記
   ガラス管体の他端部の封止端面より一端部側に設けたこ
   とを特徴とする請求項２記載の低圧水銀蒸気放電ランプ
   。
4. 【請求項４】　　前記ガラス管体は、管壁負荷が５００
   Ｗ／ｍ２　以上に形成されたことを特徴とする請求項２
   および請求項３記載の低圧水銀蒸気放電ランプ。