JPH0731998B2

JPH0731998B2 - 蛍光ランプ

Info

Publication number: JPH0731998B2
Application number: JP13824889A
Authority: JP
Inventors: 敏幸池田; 昴大森; 秀男斉藤
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1989-05-31
Filing date: 1989-05-31
Publication date: 1995-04-10
Anticipated expiration: 2010-04-10
Also published as: JPH034434A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は補助陽極を有すると否とにかかわらず、管電流
密度が0.20A/cm²以上で動作する蛍光ランプにおける管
端黒化を防止したものである。

（従来の技術）従来、蛍光ランプにおいて、フィラメントを支持するイ
ンナーリード線に補助陽極を有するものや有しないもの
が知られている。そして、従来はインナーリード線およ
び補助陽極の構成材料として、ニッケルめっき鉄線また
はニッケル線が用いられていた。

（発明が解決しようとする課題）近年、コンパクトランプと称される管電流密度の高い蛍
光ランプが多用されるに到り、管壁黒化が再度問題とな
って来た。そこで、本発明者らはこのようなコンパクト
ランプにおける管壁黒化を解決するため、種々研究と実
験を重ねた結果、従来知られた黒化防止法では解決でき
ないことが判明し、さらに研究した結果、この管壁黒化
はインナーリード線および補助陽極からのスパッタに関
係することが判明した。

そこで、本発明の課題はインナーリード線を改良して、
高管電流密度で動作しても管壁黒化のおそれがないよう
にすることである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明は管電流密度が0.20A/cm²以上で動作する蛍光ラ
ンプにおいて、インナーリード線およびインナーリード
線に接続した補助陽極を炭素含有量が0.05重量％以下、
炭素含有量が0.10重量％以下であるニッケルで構成した
ことによって、強いイオン衝撃を受けても管壁黒化のお
それがないようにしたものである。

（作用）炭素を含有するニッケル線をイオンや電子で強く衝撃す
ると炭素やニッケル炭化物がスパッタし、これが付着す
ると黒化膜を生じる。また、遊離酸素や金属酸化物など
を含有するニッケル線をイオンや電子で強く衝撃すると
遊離酸素や水蒸気が放出され、これが水銀と結合して酸
化水銀となり、これが付着すると黒化膜を生じる。そこ
で、インナーリード線および補助陽極を炭素および酸素
の少ないニッケルで構成することによって管壁黒化を少
なくすることができた。

（実施例）本発明の詳細を片口金形コンパクト形蛍光ランプを例に
して説明する。本実施例はＵ字形ガラスバルブの両端を
フレヤステムで閉塞し、このフレヤステムを貫通して１
対のインナーリード線がバルブ内に導入されてその間に
コイルフィラメントを支持し、かつ両インナーリード線
にそれぞれ接続した１対の補助陽極がフィラメントより
前方に突出させてある。そして、バルブ内には水銀蒸気
圧調整用アマルガムを封入してある。

そして、本実施例の特徴とするところはインナーリード
線および補助陽極がいずれも炭素含有量が0.05重量％以
下、酸素含有量が0.10重量％以下であるニッケルからな
る線体で構成されていることである。なお、上述の炭素
含有量とは有離状態にあると、化合物であるとを問わ
ず、ニッケルに含まれた炭素元素の総量を示す。また、
上記酸素含有量とは、ニッケル中に含まれた吸蔵酸素、
吸蔵水蒸気など、あるいは金属酸化物、金属水酸化物な
ど、その形態の如何んを問わず、ニッケル中に含まれた
酸素元素の総量を目方で示した量を全体の目方で割った
割合いを示す。

つぎに、上述の実施例蛍光ランプの各部寸法を示す。

ガラスバルブの外径 17.5mm ガラスバルブの内径 15.3mm ガラスバルブの肉厚 1.1mm インナーリード線の線径 0.7mm インナーリード線の長さ 12.0mm 補助陽極の線径 0.7mm 補助陽極の全長 12.0mm 補助陽極のフィラメントからの突出長 2.0mm 定格電流 620mA この実施例蛍光ランプを点灯すると、水銀イオンや電子
のかなりの割合いがインナーリード線や補助陽極に流入
し、その表面を激しく衝撃する。すると、ニッケル中に
含まれる炭素は単体炭素、ニッケル炭化物あるいはその
他不純金属の炭化物となってスパッタし、管内面に付着
して黒化膜を生じる。また、ニッケル中に含まれる遊離
酸素や遊離水蒸気、あるいは金属酸化物、金属酸化物ま
たは金属炭酸塩などが分解して生じる酸素分子や水蒸気
が衝撃によって放出されて水銀と結合し、酸化水銀とな
って菅内面に付着して黒化膜を生じる。さらに、これら
放出された酸素、水蒸気、炭酸ガスなどの不純ガスが放
電の妨げとなって電極電圧降下を増大させ、上述の炭化
物スパッタや不純ガスの放出を一層促進する。しかしな
がら、インナーリード線および補助陽極を純ニッケルで
構成すれば、ニッケルは組織がち密でしかも高温におい
ても蒸気圧が著しく低いので、上述のように、電子やイ
オンで激しく衝撃されてもほとんどスパッタしない。こ
のように、インナーリード線や補助陽極を構成するニッ
ケル中に含まれる炭素や酸素は管壁黒化の原因になる。

そこで、上述の実施例蛍光ランプを用いてインナーリー
ド線および補助陽極に含まれる炭素および酸素の許容限
度を調査した。調査は上述の実施例蛍光ランプにおい
て、炭素および酸素の含有量を異にするニッケルでイン
ナーリード線および補助陽極を構成した各種試作品を作
製し、定格電流0.62Aで点灯し500時間、1000時間、2000
時間で黒化状態を調査した。この実験において、黒化状
態の評価は、ほとんど黒化が認められないものを10点、
黒化が甚だしく全く商品価値のないものを１点とし、こ
の間を10段階に分けた。この結果を第１図および第２図
に示す。第１図はインナーリード線および補助陽極を構
成したニッケル中の酸素含有量を0.10重量％で一定と
し、炭素含有量を種々変化させた場合の黒化状態との関
係を示すグラフで、横軸に炭素含有量を重量％の単位で
とり、縦軸に黒化点数を上述の10点評価法でとったもの
で、破線は点灯500時間、実線は点灯1000時間、鎖線は
点灯2000時間の黒化状態をそれぞれ10個の平均で示す。
しかして、一般に黒化状態の判定において、2000時間点
灯において７点以上が良品とされている。そこで、本実
験によって炭素の許容限度を0.05重量％とした。

また、第２図はインナーリード線および補助陽極を構成
したニッケル中の炭素含有量を0.05重量％で一定とし、
酸素含有量を種々変化させた場合の黒化状態との関係を
示すグラフで、横軸に酸素含有量を重量％の単位でと
り、縦軸に黒化点数を上述の10点評価法でとったもの
で、破線は点灯500時間、実線は点灯1000時間、鎖線は
点灯2000時間の黒化状態をそれぞれ10個の平均で示す。
この第２図から酸素の許容限度を黒化点数７点に対応す
る0.10重量％とした。

また、一般論としてスパッタの激しさはイオンや電子の
衝撃の強さに応じて定まることが知られている。そこ
で、イオンや電子の衝撃の強さを定める要因として管電
流密度を取上げ、まず、本実施例において管電流密度と
管壁黒化との関係を調査した。実験は上述の実施例蛍光
ランプにおいて、インナーリード線および補助陽極を炭
素含有量が0.05重量％、酸素含有量が0.10重量％のニッ
ケルで構成し、種々の管電流でそれぞれ2000時間点灯し
て黒化状態を調査した。この結果を第３図に示す。図は
横軸に管電流および管電流密度をそれぞれＡおよびA/cm
²の単位で併記し、縦軸に上述の黒化点数を無名数で、
電極損失をＷの単位で併記し、破線は点灯500時間、実
線は点灯1000時間、鎖線は点灯2000時間の黒化状態を示
し、さらに２点鎖線は管電流密度と電極損失との関係を
示す。この第３図から明らかなように、実施例で0.35A
末端、一般論では管電流密度0.20A/cm²未満で動作させ
ると点灯2000時間でも黒化がほとんど進行せず、黒化の
問題は全くない。これに対し、実施例において0.35A以
上、一般論では管電流密度0.20A/cm²以上で動作させる
と本発明の効果がある。そこで、本発明では管電流密度
0.20A/cm²以上で動作する蛍光ランプに限定した。な
お、管電流密度0.20A/cm²は電極損失6.0Wに該当する。

なお、比較のため、上述の実施例において、インナーリ
ード線および補助陽極を炭素含有量が0.10重量％、酸素
含有量が0.10重量％のニッケルで構成し、種々の管電流
でそれぞれ2000時間点灯して黒化状態を調査した。この
結果を第４図に示す。図は横軸に管電流および管電流密
度をそれぞれＡおよびA/cm²の単位で併記し、縦軸に上
述の黒化点数を無名数で、電極損失をＷの単位で併記
し、破線は点灯500時間、実線は点灯1000時間、鎖線は
点灯2000時間の黒化状態を示し、２点鎖線は管電流密度
と電極損失との関係を示す。この第４図から明らかなよ
うに、実施例で0.35A未満、一般論では管電流密度0.20A
/cm²未満で動作させると、上述のとおり炭素含有量が多
いにもかかわらず黒化点数７以下であり、これに対し0.
35A以上、一般論で管電流密度0.20A/cm²以上で動作させ
ると、炭素含有量0.10重量％含有のため必ず黒化点数７
以下になって全数潰滅して何んら利益にならない。そこ
で、本発明では管電流密度0.20A/cm²以上で動作するも
のに限定した。

なお、上述の実施例はＵ字形蛍光ランプについて説明し
たが、本発明はこれに限らず、バルブ形状を問わず、管
電流密度が0.20A/cm²以上で動作する蛍光ランプには総
て適用できる。また、補助陽極がない場合はインナーリ
ード線だけ上述の組成のニッケルで構成すればよい。ま
た、他の定格電力、たとえば18Wクラス（0.375A）のラ
ンプについても同様である。

〔発明の効果〕

このように、本発明の蛍光ランプは、管電流密度0.20A/
cm²以上で動作するものにおいて、インナーリード線お
よびこのインナーリード線に接続した補助陽極を炭素含
有量0.05重量％以下、酸素含有量0.10重量％以下である
ニッケルで構成したので、インナーリード線や補助陽極
がイオンや電子で激しく衝撃されてもスパッタが少なく
長期点灯しても管壁黒化が少なく、長寿命である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の蛍光ランプにおける数値
限定の根據を示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バルブ端部から導入されたインナーリード
線にフィラメントを支持してなり管電流密度0.20A/cm²
以上で動作する蛍光ランプにおいて、上記インナーリー
ド線およびこのインナーリード線に接続される補助陽極
を炭素含有量0.05重量％以下、酸素含有量0.10重量％以
下であるニッケルで構成したことを特徴とする蛍光ラン
プ。