JPH0471306B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は直流予熱電流が流される予熱電極に、
始動用のアマルガムを付設したけい光ランプ装置
に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕 従来、けい光ランプにおいて、その電極に少容
量の始動用アマルガムを付設し、始動時に、上記
アマルガムを電極からの熱影響や放電によるイオ
ン衝撃によつて速やかに温度上昇させ、水銀を活
発に管内に放出させることにより、光出力の立ち
上がり特性を高めたものが知られている。

ところで、この種のけい光ランプを始動させる
手段としては、点灯管を用いることにより、予熱
電極に対し交流予熱電流を流す予熱始動形が最も
一般的であり、従来から広く知られている。。

ところが、予熱電極に始動用アマルガムを付設
し、かつ上記点灯管の代わりに例えばダイオード
とsss（双方向性二端子サイリスタ）素子を用いて
直流予熱形としたけい光ランプでは、点滅を繰返
すと、早期のうちに管端に黒化現象が発生し、点
灯寿命の短いランプが存在することが明らかとな
つてきた。

この原因について究明したところ、寿命の短い
ランプは、第４図に示したように予熱電極１に連
なるリード線２，３のうち、直流予熱電流に対し
て（＋）側となるリード線２、つまり予熱電極１
の陽極（＋）側に始動用アマルガム４が付設され
ていることに気付いた。そこで、本発明者らは予
熱電極１に直流予熱電流を流し、この時の予熱電
極１の状態を観測したところ、予熱電極１の陰極
（−）側では青白いグロー、陽極（＋）側では赤
熱の状態が観測され、同時に始動用アマルガム４
も陽極側と同様に赤熱状態にあることが観測され
た。そして、本発明者らは、この始動用アマルガ
ム４および予熱電極１の陽極側の赤熱がランプ寿
命に何らかの影響を及ぼしているものと考え、さ
らに検討を加えた。その結果、ランプが始動する
前のグロー放電の状態においては、予熱電極１の
一端側から放出された熱電子５…は、第４図に示
したように予熱電極１の他端側、すなわち、直流
予熱電流の陽極側に引寄せられることが明らかと
なり、上記始動用アマルガムの赤熱現象は、この
陽極側に向う熱電子が始動用アマルガム４に衝突
することに起因するものと推察される。そして、
この衝突により、アマルガム４に被着されたイン
ジウム等のアマルガム形成用金属原子６…の蒸発
飛散が多くなり、ランプ寿命が短くなるととも
に、管端黒化の原因も、上記飛散によつて管壁内
面に付着した金属原子６…にあるとの結論を得
た。

〔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、始動用アマルガムの消耗を抑制でき、長
寿命で始動性も良好に保つことができるけい光ラ
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、
予熱電極に始動用アマルガムを付設するに当り、
この始動用アマルガムを予熱電極の直流予熱電流
に対する陰極（−）側に設け、予熱電極の陰極側
から放出された熱電子の衝突を防止するようにし
たことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を、第１図ないし第３図
にもとづいて説明する。

第１図中１１は直管状をなした軟質ガラス製の
発光管であり、その内面にはけい光体被膜１２が
被着されている。発光管１１の両端部にはマウン
ト１３，１４が封着されており、一方のマウント
１３のステム管１３ａには、リード線１５，１５
を介してコイルフイラメント状の予熱電極１６が
断線されているとともに、他方のマウント１４の
ステム管１４ａには、同じくリード線１５，１５
を介してコイルフイラメント状の予熱電極１７が
断線されている。また、発光管１１内は細管１
８，１８を通じて排気されるとともに、この細管
１８，１８を通じてアルゴン等の不活性ガスと水
銀が封入されており、この後、細管１８，１８は
気密に溶断封止される。このような構成のけい光
ランプにおいては、その両極１６，１７が例えば
第３図に示した如き点灯回路１９を介して交流電
源２０に接続されている。本実施例の点灯回路１
９は、交流電源２０の交流サイクルを直流化して
出力する整流平滑回路２１と、この出力電圧を高
周波交流電圧に変換して出力するインバータ回路
２２とを備え、このインバータ回路２２の出力端
が上記両極１６，１７の一端に接続されていると
ともに、インバータ回路２２と一方の予熱電極１
７との間には限流コイル２３が接続されている。
また、両極１６，１７の他端間には、始動回路２
４が接続されており、本実施例の始動回路２４
は、sss素子等の電子スイツチ２５とダイオード
２６とを直列に接続して構成されている。しかし
て、けい光ランプには点灯回路１９の出力である
高周波交流電圧が印加されるが、けい光ランプの
始動前には電流が始動回路２４を通るので、予熱
電流は直流となる。すなわち、一方のサイクルに
おいては予熱電流はインバータ回路２２の（＋）
側から限流コイル２３→予熱電極１７→始動回路
２４→予熱電極１６→インバータ回路２２の
（−）側へと流れる。また、他の半サイクルにお
いては、始動回路２４のダイオード２６の働きに
より予熱電流は流れず、インバータ回路２２の出
力電圧が予熱電極１６，１７間に印加される。こ
のような半サイクル予熱、半サイクル電圧印加が
何回か繰り返されると、けい光ランプはアーク放
電し易い状態になり、直にアーク放電を開始す
る。アーク放電を開始した後、すなわち始動後
は、けい光ランプはインバータ回路２２の出力に
より高周波交流点灯を行なう。

ところで、上記両極１６，１７には、少容量の
始動用アマルガム２７ａ，２７ｂが付設されてい
る。本実施例の始動用アマルガム２７ａ，２７ｂ
は、例えばステンレスやニツケル等からなる板状
の金属基体の表面に、インジウム（In）に代表さ
れるアマルガム形成金属を薄膜状に被着したもの
で、夫々両極１６，１７の直流予熱電流に対する
陰極（−）側に連なるリード線１５に溶接されて
電気的に導通されている。そして、この始動用ア
マルガム２７ａ，２７ｂは上記発光管１１内で水
銀と結合してアマルガムを形成し、消灯時のよう
に発光管１１内の温度が低い状態では、管内の浮
遊水銀を吸着し、逆にランプの始動点灯時には両
極１６，１７からの熱影響や放電によるイオン衝
撃を受けて速やかに温度上昇し、発光管１１内に
水銀を活発に放出するようになつている。

このような構成において、始動前に直流予熱電
流が限流コイル２３を介して予熱電極１７に流さ
れると、この予熱電極１７の陰極（−）側から放
出された熱電子２８…は、第２図に示したように
予熱電極１７の陽極（＋）側に引き寄せられて行
き、この結果、予熱電極１７の陽極側は赤熱状態
となる。この場合、上記構成においては、始動用
アマルガム２７ｂは予熱電極１７の陰極（−）側
に付設されているので、上記陰極側から放出され
た熱電子２８…は、始動用アマルガム２７ｂに衝
突することなく陽極側に達する、つまり言換えれ
ば、熱電子が飛び込んでくる系路に、始動用アマ
ルガム２７ｂが存在しないため、始動用アマルガ
ム２７ｂと熱電子との衝突が回避される。このた
め、始動用アマルガム２７ｂが赤熱する虞れは無
く、アマルガム形成金属の飛散蒸発が抑制される
ので、管端部の早期黒化を防止でき、けい光ラン
プが長寿命となる。また、熱電子との衝突が回避
される分、始動用アマルガム２７ｂの組成変化も
少なく、このため、長期に亙つて始動時の立上が
り特性を良好に維持することができる利点があ
る。そして、このような現象は他方の予熱電極１
６にも当はまることは勿論である。

なお、けい光ランプの点灯回路は、上記実施例
に特定されるものではなく、例えば商用周波数電
源による点灯も可能であるとともに、始動用アマ
ルガムも両極に設ける必要はなく、少なくとも一
方の予熱電極に付設すれば良い。

〔発明の効果〕

以上詳述した本発明によれば、始動用アマルガ
ムと予熱電極から放出された熱電子との衝突が回
避されるので、始動用アマルガムが赤熱する虞れ
は無く、したがつて、アマルガム形成金属の飛散
蒸発が抑制されるので、管端部の早期黒化を防止
でき、けい光ランプが長寿命となる。また、熱電
子との衝突が回避される分、アマルガムの組成変
化も少なく、このため、始動時の立上がり特性を
長期に亙つて良好に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示
し、第１図は一部断面して示す正面図、第２図は
作用説明図、第３図は回路図、第４図は従来の作
用説明図である。 １１……発光管、１６，１７……予熱電極、２
３……限流コイル、２４……始動回路、２７ａ，
２７ｂ……始動用アマルガム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 発光管と、この発光管の両端部に設けられた
   予熱電極と、この予熱電極に直流予熱電流を流す
   始動回路と、上記予熱電極のうち少なくとも一方
   の予熱電極に付設され、消灯時に発光管内の水銀
   を吸着するとともに、始動時に水銀を放出する始
   動用アマルガムとを具備したけい光ランプ装置に
   おいて、 上記予熱電極の始動用アマルガムは、この予熱
   電極の直流予熱電流に対する陰極側に設けられて
   いることを特徴とするけい光ランプ装置。