JPH09106781A - 蛍光ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ランプの寿命最後の時のアークを遮断する手
段を備えた蛍光ランプを提供すること。 【解決手段】 ガラス管を有し、該ガラス管の各端部に
電極を設け、前記各電極は、第１と第２のリード線を含
み、前記リード線は、前記ガラス管の封止端部を貫通し
て延在しコイルに接合され、カプセル手段を設け、該カ
プセル手段は前記ガラス管内の前記各電極に結合され金
属水素化物粉末を含んでおり、該金属水素化物粉末は蛍
光ランプの通常動作中のガラス管内温度よりも高い分解
温度を有するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光ランプに関す
る。詳細にはランプ寿命の最後の時のランプ内における
アークを遮断させる手段を備えた蛍光ランプに関する。

【０００２】

【従来の技術】蛍光ランプにおいては、高周波でランプ
を作動させる電子安定器とともにますますその使用が増
加している。このような安定器の多くは“瞬時始動”タ
イプであり、このタイプではランプを直接点弧する開回
路電圧が十分に高く、別個の陰極加熱電流を必要としな
い。

【０００３】ランプの寿命は、電極の１つにおいて放射
性塗布物質が減損した場合に生じる。電力ライン周波数
で開回路電圧の低い安定器では、ランプアークは第１の
電極が損じた場合に自動的に消滅する。しかしながら電
子的な瞬時始動形安定器の場合、ランプアークは第１の
電極が損じた場合には必ずしも直ちに消滅するものでは
ない。瞬時始動形安定器から供給される開回路電圧は、
ランプを“冷陰極”モードで動作させ続けるために十分
に高い。冷陰極モードで動作中は、陰極電圧は約１２Ｖ
〜５０Ｖかそれ以上に上昇する。

【０００４】図１と図２に示されているように、従来の
ランプ２はガラス管８の両端部にそれぞれ電極４,６を
有している。第１の電極６が損じた場合には、イオン衝
撃によりタングステンコイル１０と、リード線１２,１
４と、ガラス管８内のその他の電気的に接続された金属
構造部が加熱される。金属構成要素の加熱は次のように
高温である。すなわちこの構成要素が熱的に十分にアー
ク放電を持続させ得る二次電子放出が生じるくらいに高
温である。ランプ端部の欠陥によるワット数の損失は著
しく増加し、その結果ガラス管８端部は通常の動作温度
以上に過熱する。ガラス管８内のリード線１２,１４は
ガラス管８に溶融を引き起こすか又はガラス管にひび割
れを生ぜしめ、時にはランプが固定部から外れることも
ある。ランプ端部の過度の加熱は、ランプの固定されて
いる又はプラスチックランプベースが溶融されている、
ソケット又はランプ固定部へダメージを与えかねない このような問題を軽減するために、瞬時始動形安定器に
は、ランプ電圧の上昇を検出したり陰極の減損によって
生ぜしめられたその他の状態を検出する付加的回路や、
システムの遮断等を行う付加的回路が具備される。しか
しながらそのような付加的な電子回路は安定器のコスト
を著しく増加させる。さらにそのような特徴を含んでい
ない安定器の多くが現状のランプ装置内には存在してい
る。

【０００５】それ故に、蛍光ランプには、次のような手
段が望まれる。すなわちランプの寿命最後の時のアーク
を遮断する、付加的な回路や電子素子の含まれていない
又は必要としない独立した手段が望まれる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ラン
プの寿命最後の時のアークを遮断する手段を備えた蛍光
ランプを提供することである。

【０００７】さらに本発明の課題は、付加的な回路や電
子素子を必要としないアーク遮断手段を備えた蛍光ラン
プを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、ガラス管を有し、該ガラス管の各端部には電極が設
けられており、前記各電極は、第１と第２のリード線を
含んでおり、前記リード線は、前記ガラス管の封止端部
を貫通して延在しコイルに接合されており、カプセル手
段が設けられており、該カプセル手段は前記ガラス管内
の前記各電極に結合され金属水素化物粉末を含んでお
り、該金属水素化物粉末は、蛍光ランプの通常動作中の
前記ガラス管内の温度よりも高い分解温度を有するよう
に構成されて解決される。

【０００９】本発明の別の有利な実施例及び改善例は従
属請求項に記載される。図面に示された本発明の個々の
詳細な実施例は、本発明の限定を意味するものではな
い。本発明の原理と特徴は、本発明の範囲において様々
な多くの実施例にて用いられ得る。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に本発明を図面に基づき詳細に
説明する。

【００１１】図３には符号２で蛍光ランプが示されてい
る。この蛍光ランプ２はガラス管８を含んでいる。電極
４,６（図３ではこれらのうちの１つが示されている）
はガラス管８の各端部に配置されている。リード線１
２,１４の対はガラス管の各封止端部を貫通して延在
し、電極を形成するためにコイル１０に連結している。
金属水素化物粉末の含まれているカプセル３０は、ガラ
ス管８内に配設されており、この金属水素化物粉末は、
前記蛍光ランプの通常動作中のガラス管内の温度よりも
高い分解温度を有している。この電極６は図２に示され
ているものと類似しているが、各リード線１２,１４に
は金属水素化物の充填されたカプセル３０が配設されて
いる。

【００１２】ランプ寿命の終わりに近い動作中において
は、カソードコーティング部の消耗によってランプ端部
にあるコイル１０が通常の動作温度よりも著しく高い温
度まで上昇する。リード線１２,１４の両方又はどちら
か一方からの輻射熱は、ガラス管８内の温度を通常の動
作温度（約１５０℃かそれ以下）から約６５０℃（もし
くはそれ以上）の温度まで高める。この温度上昇に伴っ
て金属水素化物カプセル３０の温度も上昇し、これによ
ってカプセルの内容物は熱分解を起こし、水素ガスがカ
プセルからカプセル封止部を通ってランプ内に侵透す
る。これは以下に述べるようなこととなる。すなわち、
ガラス管８内部での水素の存在は、放電の持続に要され
る電圧を瞬時始動形安定器によって供給される電圧以上
に高め、これによってガラスのひび割れや終端での著し
い過熱等を引き起こすことなくランプを無抵抗に消滅さ
せる。この水素ガスは、影響を受けたランプの固定保持
部へのダメージを防ぐのに十分な早さで放出される。こ
の放出される水素の量（典型的には１２ｍｇカプセルか
ら約３トル−リットル）は大型の蛍光ランプにおけるア
ークを消滅せしめるのにも十分である。

【００１３】図４には、カプセル３０が圧延ベース部１
６のフレアシール部２２に固定され,基本的に図３の実
施例のようにリード線１２,１４の近傍でこれらに対し
てそれぞれ平行に延在している様子が示されている。カ
プセル３０は電気的に絶縁されて、リード線近傍に配置
されている。コイル１０の減損によりアークが連続的に
リード線１２,１４の１つ生じて、ガラス管８内の温度
を通常の動作温度よりも著しく上昇させた場合には、こ
のアークによりリード線近傍のカプセル内部で金属水素
化物粉末の熱分解が引き起こされ、その結果アーク消滅
のための水素ガスがガラス管内へ放出され、ランプの動
作機能が終了される。

【００１４】図５には別の有利な選択的実施例が示され
ている。この実施例ではシングルカプセル３０が圧延ベ
ース部の絶縁性ガラスフレア部２２に設けられ、基本的
にリード線１２と１４の間でこれらのリード線に対して
平行に配置されている。この実施例でも同じように陰極
１０が減損した場合には、アークがリード線１２,１４
の１つに沿って生じ、カプセル３０の温度を、カプセル
内部の金属水素化物の熱分解に十分なまでに上昇させ、
これによってアークの消滅に作用するカプセルからの水
素ガスの放出がトリガされる。

【００１５】有利には金属水素化物は、チタン水素化物
である。この金属水素化物として例えば、チタン、ジル
コニウム、ハフニウム、チタン−ジルコニウム合金、チ
タン−ハフニウム合金、ジルコニウム−ハフニウム合金
か、これらの金属と別の例えばコバルト、鉄、ニッケ
ル、マンガン、ランタン等の金属との合金か、又はこれ
らの金属の組み合わせが用いられる。

【００１６】図６〜１０にはカプセル３０の製造過程が
示されている。カプセル３０は、第１の端部２４のみが
開口している（図６）。これは粉末の充填を容易にする
ためである。粉末の充填が終わると、この第１の端部２
４は封止される（図７及び図８）。この封止は、カプセ
ルからの粉末の流失を阻止するのには十分であるが、気
密的に密封される構成ではなく、カプセルからの水素ガ
スの放出は許容されるものである。この水素ガスは金属
水素化物粉末の熱分解によって発生する。

【００１７】カプセル３０の端部２４のクリンピングに
より基本的に平らなタブ２６が生ぜしめられる。このタ
ブ２６はカプセルから、第１のマウントワイヤ２８が溶
接されているスポット方向へ延在する（図９）。図４と
図５に示されている実施例では、このマウントワイヤ２
８の自由端部は、リード線１２,１４の１つか又は両方
に近接した位置でカプセルを支持するためにランプフレ
アシール部２２に埋め込まれる。

【００１８】選択的にこのマウントワイヤ２８の自由端
部を、絶縁性ガラスビーズ３２（図９）に埋め込んでも
よい。この場合ガラスビーズ３２には第２のマウントワ
イヤ３４の自由端部も埋め込まれる。これらの第１と第
２のマウントワイヤ２８,３４は、カプセルをリード線
１２,１４に接続させこれらのリード線に対して平行に
カプセルを配置させるのに用いられる（図３）。

【００１９】カプセル３０は有利には、鋼、合金等の金
属でもよい。１つの実施例として、例えば長さが０.２
４インチで、直径が０.６インチ、壁厚が０.００３イン
チのカプセルが挙げられる。このカプセルに１２（±
１）ｍｇの金属水素化物粉末が充填されて封止される。

【００２０】これにより、ランプ寿命の最後のアークを
遮断する手段を備えた蛍光ランプが実現される。この蛍
光ランプには付加的な回路も電子素子も必要としない。
このアーク遮断手段に係わるコストは、僅かなものであ
り、たとえ安定器よりもランプの寿命が先になったとし
ても安定器内部に遮断回路を設けたものよりは遥かにコ
ストが少なくて済む。

【００２１】なお前述した実施例や図面に示された実施
例は、本発明の限定を意味するものではなく、本発明の
枠内には相応の変化例も含まれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の蛍光ランプの側面図である。

【図２】図１の蛍光ランプの端部の拡大図である。

【図３】図２に類似した本発明の実施例における蛍光ラ
ンプ端部の拡大図である。

【図４】図３に類似した本発明の別の実施例における蛍
光ランプ端部の拡大図である。

【図５】図４に類似した本発明の別の実施例における蛍
光ランプ端部の拡大図である。

【図６】封止されていない充填カプセルの側面図であ
る。

【図７】封止されているカプセルの側面図である。

【図８】封止されているカプセルの正面図である。

【図９】絶縁性ガラスビーズに固定されている第１の導
入線と第２の導入線を有している図８によるカプセルの
側面図である。

【符号の説明】

２ ランプ ４,６ 電極 ８ ガラス管 １０ コイル １２ 導入線 １４ 導入線 １６ 圧延部 ２２ フレアシール部 ３０ カプセル

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス管を有し、該ガラス管の各端部に
   は電極が設けられており、前記各電極は、第１と第２の
   リード線を含んでおり、前記リード線は、前記ガラス管
   の封止端部を貫通して延在しコイルに接合されており、 カプセル手段が設けられており、該カプセル手段は前記
   ガラス管内の前記各電極に結合され金属水素化物粉末を
   含んでおり、該金属水素化物粉末は、蛍光ランプの通常
   動作中の前記ガラス管内の温度よりも高い分解温度を有
   していることを特徴とする、蛍光ランプ。
2. 【請求項２】 前記カプセル手段は、前記各電極におい
   て第１と第２のカプセルを有している、請求項１記載の
   蛍光ランプ。
3. 【請求項３】 前記第１と第２のカプセルは、それぞれ
   前記第１と第２のリード線に接続されている、請求項２
   記載の蛍光ランプ。
4. 【請求項４】 前記第１と第２のカプセルは前記第１と
   第２のリード線に、該リード線からは電気的に絶縁され
   た状態で取り付けられている、請求項３記載の蛍光ラン
   プ。
5. 【請求項５】 前記各カプセルは、前記各リード線に接
   続された絶縁体に接続されている、請求項４記載の蛍光
   ランプ。
6. 【請求項６】 前記絶縁体は、ガラスビーズを含んでい
   る、請求項５記載の蛍光ランプ。
7. 【請求項７】 前記第１のカプセルは前記第１のリード
   線に対して実質的に平行に配置され、前記第２のカプセ
   ルは前記第２のリード線に対して実質的に平行に配置さ
   れている、請求項５記載の蛍光ランプ。
8. 【請求項８】 前記第１のリード線は前記カプセルとガ
   ラスビーズに連結し、前記第２のリード線は前記ガラス
   ビーズと１つのリード線に連結している、請求項６記載
   の蛍光ランプ。
9. 【請求項９】 前記各カプセルは、該カプセルから突出
   するマウントワイヤを備えており、前記マウントワイヤ
   は前記カプセルから離れた側の端部が前記蛍光ランプの
   絶縁性ガラス基台部に埋め込まれている、請求項２記載
   の蛍光ランプ。
10. 【請求項１０】 前記第１のカプセルは前記第１のリー
    ド線に対して実質的に平行に延在し、前記第２のカプセ
    ルは前記第２のリード線に対して実質的に平行に延在し
    ている、請求項９記載の蛍光ランプ。
11. 【請求項１１】 前記カプセル手段は、前記第1と第2の
    リード線の間に配置され該第１と第２のリード線に対し
    て実質的に平行に延在するカプセルを含んでおり、前記
    カプセルは前記蛍光ランプの絶縁性ガラス基台部に接続
    され、前記カプセルは前記リード線から電気的に絶縁さ
    れる、請求項１記載の蛍光ランプ。
12. 【請求項１２】 前記カプセルは、該カプセルから延在
    するマウントワイヤを有し、該マウントワイヤの前記カ
    プセルから離れた側の端部は、前記蛍光ランプの前記ガ
    ラス基台部の絶縁性ガラスフレア部に埋め込まれてい
    る、請求項１１記載の蛍光ランプ。
13. 【請求項１３】 前記カプセル内の金属水素化物粉末
    は、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、チタン−ジル
    コニウム合金、チタン−ハフニウム合金、ジルコニウム
    −ハフニウム合金のうちの1つである、請求項1記載の蛍
    光ランプ。
14. 【請求項１４】 前記金属水素化物は、チタン、ジルコ
    ニウム、ハフニウムからなる第１の材料グループから選
    択された１つの材料からなる合金と、前記第１の材料グ
    ループからなる合金と、コバルト、鉄、ニッケル、マン
    ガン、ランタンからなる第２の材料グループから選択さ
    れた１つの材料からなる合金と、前記第２の材料グルー
    プからなる合金を含んでいる、請求項１記載の蛍光ラン
    プ。
15. 【請求項１５】 前記金属水素化物は、チタン水素化物
    を含んでいる、請求項１記載の蛍光ランプ。
16. 【請求項１６】 前記カプセルは、前記金属水素化物粉
    末の粒子の流失は阻止し、該カプセルからのガスの放出
    は許容するように封止されている、請求項１記載の蛍光
    ランプ。
17. 【請求項１７】 前記カプセルは、前記粉末の流失は阻
    止し、該カプセルからのガスの放出は許容するように非
    気密的に封止されている、請求項１４記載の蛍光ラン
    プ。
18. 【請求項１８】 前記カプセルの一方の端部が封止され
    ており、該封止されている端部は、該端部を通じてのガ
    スの通過は許容し前記粉末の通過は阻止するように適合
    化されている、請求項１７記載の蛍光ランプ。
19. 【請求項１９】 前記封止端部は、マウントワイヤが固
    定される扁平プレート区分を含んでいる、請求項１８記
    載の蛍光ランプ。
20. 【請求項２０】 ガラス管を有しており、該ガラス管の
    各端部には電極が設けられており、前記ガラス管内で前
    記各電極に金属水素化物が配設されており、、前記金属
    水素化物は、前記蛍光ランプの通常動作中の前記ガラス
    管内の温度よりも高い分解温度を有していることを特徴
    とする蛍光ランプ。