JPH09106782A - 低圧水銀蒸気放電ランプ - Google Patents

低圧水銀蒸気放電ランプ

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JPH09106782A
JPH09106782A JP8211798A JP21179896A JPH09106782A JP H09106782 A JPH09106782 A JP H09106782A JP 8211798 A JP8211798 A JP 8211798A JP 21179896 A JP21179896 A JP 21179896A JP H09106782 A JPH09106782 A JP H09106782A
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mercury vapor
envelope
pressure mercury
amalgam
discharge lamp
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JP8211798A
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Attila Biro
アッティラ・ビロ
Sandor Lukacs
サンドー・ルカクス
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エディット・カトナ
Helen Rapp
ヘレン・ラップ
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General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低圧水銀蒸気放電ランプのウォームアップ特
性を改善する。 【解決手段】 内部空間を形成する内面１３を持つ密封
されたエンベロープ１２と、前記内面の少なくとも一部
分上に配置された燐光体被膜４６と、前記内部空間内に
収容された水銀蒸気を含む充填ガスと、前記エンベロー
プ内に配置された一対の電極３０と、始動期間を除く放
電期間中の前記エンベロープ内の水銀蒸気圧を制御する
ために前記エンベロープ内に前記電極から隔たって配置
された主アマルガム４８とを含む低圧水銀蒸気放電ラン
プにおいて、始動期間中に水銀蒸気を放出するための補
助アマルガム５２を前記エンベロープ内の前記一対の電
極の各々の所に配置すると共に、始動期間中に水銀蒸気
を放出するための追加の補助アマルガム５４を前記エン
ベロープ内の前記一対の電極の間に形成される放電路の
中に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般的には低圧水銀
蒸気放電ランプであって、点灯中の水銀蒸気圧を制御す
るための主アマルガム及び始動期間中の水銀蒸気圧を制
御するための補助アマルガムを有する低圧水銀蒸気放電
ランプに関するものである。更に詳しくいうと、本発明
はこのようなランプのウォームアップ特性の改良に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、従来からの白熱電球に代わってコ
ンパクト型蛍光ランプが多量に使用されるようになって
きている。コンパクト型蛍光ランプは寿命が一層長く且
つエネルギ効率も一層高いので、商業用ばかりでなく一
般消費者もコンパクト型蛍光ランプに進んで変えてい
る。このようなコンパクト型蛍光ランプの一例が１９８
５年３月５日発行の米国特許第４，５０３，３６０号明
細書に記載されている。
【０００３】低圧水銀放電ランプは供給された電気エネ
ルギを紫外線に変換する効率が最大になる最適な水銀蒸
気圧がある。この水銀蒸気圧は典型的にはランプの動作
温度に大きく依存する。屈曲した放電路を形成する折り
曲げられた管を持つコンパクト型蛍光ランプは、典型的
には管壁負荷が高く、従ってランプ点灯中の管壁温度が
高い温度、典型的には約７０乃至１４０℃に達する。こ
のような高い温度では、水銀蒸気圧は最適値よりも高く
なることがある。
【０００４】水銀蒸気圧を最適なレベルに近づくように
制御するために、通常の液体水銀の代わりにアマルガム
が使用されている。ランプ内の水銀蒸気圧が不所望なレ
ベルまで上昇すると、アマルガムは、ランプ内の水銀蒸
気圧を最適なレベルまで下げるように、融解して水銀蒸
気と溶液を形成し始める。予め定められた融解温度を持
つアマルガムは、その配置位置が所望の改良を行うため
に重要になる。というのは、ランプ点灯中のアマルガム
の温度がアマルガムの配置位置により影響されるからで
ある。アマルガムは典型的には高い温度の管壁近くの領
域に用いられるビスマス−インジウム−水銀である。
【０００５】高い温度の領域に用いるために最適化され
たアマルガムを使用するランプは、純粋な液体水銀を使
用するランプよりもウォームアップ期間すなわち始動期
間が長くなるという欠点がある。始動期間の長さは、ラ
ンプのルーメン出力がランプ内の水銀蒸気圧に左右され
るのでランプ内の水銀蒸気圧が増加する速度に左右され
る。このようなアマルガム充填ランプの場合、通常の始
動開始時の低い温度、典型的には約０〜５０℃の温度で
は水銀蒸気圧が低すぎるので、始動期間が長くなる。水
銀蒸気圧はゆっくりと上昇し、アマルガムが高い温度に
達するまでは適正なレベルに到達しない。これと対照的
に、液体水銀を充填したランプでは、上記の低い温度又
は室温での水銀蒸気圧がアマルガム充填ランプの場合よ
りも一層高い。
【０００６】アマルガム充填ランプのウォームアップ特
性を改良するために、補助アマルガムを典型的には各電
極ステムに取り付けて、この補助アマルガムから始動期
間中に水銀を放出するようにされる。補助アマルガムは
点灯開始後にカソードによって加熱されて、始動期間
中、水銀蒸気の不足を補うように水銀蒸気を放出する。
使用される典型的な補助アマルガムはインジウム−水銀
である。始動期間中の水銀蒸気圧を制御する補助アマル
ガムとは対照的に、始動期間を除く点灯期間中の水銀蒸
気圧を制御するアマルガムは「主アマルガム」と呼ばれ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述のアマルガム充填
低圧水銀蒸気放電ランプはある程度の成功を収めたが、
ウォームアップすなわち始動期間が未だ比較的長いこと
が判明した。従って、ウォームアップ特性を改良した低
圧水銀蒸気放電ランプが必要とされている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の問題を
克服するアマルガム充填低圧水銀蒸気放電ランプを提供
する。本発明の低圧水銀蒸気放電ランプは密封されたエ
ンベロープを有し、その内面により内部空間が形成され
る。エンベロープの内面の少なくとも一部分上に燐光体
被膜が配置される。内部空間内には、放電状態に付勢可
能な、水銀蒸気を含む充填ガスが封入される。一対の電
極がエンベロープ内に配置され、両電極間には放電路が
形成される。主アマルガムが密封されたエンベロープ内
に、電極から隔たって配置される。主アマルガムは、始
動期間を除く放電期間中、エンベロープ内の水銀蒸気圧
を制御する。補助アマルガムが密封されたエンベロープ
内の各電極の所に配置される。補助アマルガムは始動期
間中水銀蒸気を放出してエンベロープ内の水銀蒸気圧を
高め、これによりランプのウォームアップ特性を改善す
る。追加の補助アマルガムがエンベロープ内の電極間の
放電路の中に設けられる。追加の補助アマルガムもまた
始動期間中水銀蒸気を放出する。この結果、水銀がラン
プの全長に沿って利用できるようになって、エンベロー
プ内の水銀蒸気圧が一層急速に上昇するようになり、こ
れによりランプのウォームアップ特性が更に改善され
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は本発明による低圧水銀蒸気
放電ランプすなわち蛍光ランプ１０を例示する。本発明
による図示の蛍光ランプ１０はコンパクト型蛍光ランプ
であり、折り曲げた光透過性の密封されたガラスのエン
ベロープ１２を含む。エンベロープ１２は内部空間を形
成する内面１３を有する。内面１３の少なくとも一部分
には発光体層すなわち燐光体被膜４６が設けられてい
る。ガス放電維持充填剤すなわち充填ガスが密封された
エンベロープ１２の内部空間内に封入されている。充填
ガスは典型的にはアルゴンまたはアルゴンと他の希土類
ガスとの混合物のような不活性ガスを含み、蛍光ランプ
１０の低蒸気圧での動作を行えるようにするために少量
の水銀と組み合わせて低圧で封入されている。
【００１０】蛍光ランプ１０のエンベロープ１２は、断
面が大体円形の４つのＵ字形の管１４，１６，１８，２
０から形成されいる。管１４，１６，１８，２０の各々
は大体平行な脚部２２，２４と、各々の脚部２２，２４
の一方の端部に接合された横断方向の橋渡し部２６とを
有する。各々の脚部２２，２４の反対側の端部は閉鎖さ
れている。
【００１１】管１４，１６，１８，２０は同一平面内で
ほぼ平行に揃えられて、２つの外側の管１４，２０の間
に２つの内側の管１６，１８が並ぶようになっている。
この構成では、２つの外側の脚部２４と６つの内側の脚
部２２がある。管１４，１６，１８，２０は同じ向きに
配置されていて、管１４，１６，１８，２０の橋渡し部
２６が蛍光ランプ１０の一方の端に位置し、脚部２２，
２４の閉鎖端部が蛍光ランプ１０の反対側の端に位置す
るようになっている。隣接した管１４，１６，１８，２
０の隣り合う内側の脚部２２は連結導管２８によって結
合されており、これによって外側の管１４，２０の外側
の脚部２４の閉鎖端部に設けられているカソードまたは
電極３０相互の間に屈曲した大体細長の放電路が完成す
る。横断方向に伸びる連結導管２８は、脚部２２の閉鎖
端部から隔たっている。
【００１２】電極３０はエンベロープ１２の両端、すな
わち外側の管１４，２０の外側の脚部２４にそれぞれ設
けられている。電極３０はフィラメント・コイルの形式
である。各電極３０はエンベロープ１２内に電極支持構
造３２によって支持されている。電極支持構造３２は、
電極３０に電気エネルギを供給するために電極３０の両
端に接続された一対の電気リード線３４と、電極３０の
下側で電気リード線３４に接続されてそれを支持する電
気絶縁された支持ブリッジ３６とを有する。電気リード
線３４はステム３８を通り抜けて延在し、ステム３８は
ピンチ・シールされてエンベロープ１２を気密封止す
る。ここで、電極を従来公知のフレア・シール型のステ
ムによってエンベロープ１２内に支持するようにしても
良いことに留意されたい。
【００１３】内側の管１６，１８の隣り合う脚部２２の
閉鎖端部にもピンチ・シールされたステム３８が設けら
れている。図２に最も良く示されているように、各ステ
ム３８は排気管又は管状部４０を有し、通気孔４２によ
り管状部４０の内部とエンベロープ１２の内部とが流体
連通する。管状部４０はまた通気孔４２とは反対側に閉
鎖端４４を有する。
【００１４】主アマルガム部材４８がエンベロープ１２
内に、充分に露出して充填ガスに接触するように設けら
れる。用語「アマルガム」は充填ガスから水銀蒸気を吸
収することが出来る物質を表す。典型的なアマルガム
は、ビスマス及びインジウムを含有する合金のような金
属合金である。アマルガムの組成は、アマルガムが配置
される正確な位置の動作温度特性と適合するするように
選ばれる。このような合金は一般に約１００℃の温度で
延性であり、より高いランプ点灯温度で液体になり得る
ものである。主アマルガム部材４８の目的は、ランプ点
灯中に水銀蒸気圧が不所望に増加するような比較的高い
温度で、水銀蒸気を吸収することによって水銀蒸気圧を
安定化することである。
【００１５】主アマルガム部材４８は玉またはペレット
の形であって、１つの内側の管１８のピンチ・シールさ
れたステム３８の管状部４０内に配置される。管状部４
０は、電極３０によって発生される高い温度により影響
されないように電極３０から充分な距離隔たると共に、
放電路からも隔たっている通常低い温度の場所すなわち
クール・スポットに位置決めされる。管状部４０は一端
で通気孔４２を介して充填ガスと連通する。従って、主
アマルガム部材４８は放電路の中に直接に存在しない
が、エンベロープ１２の内部空間に接近することがで
き、従って充填ガスに露出される。
【００１６】主アマルガム部材４８が通気孔４２を通っ
てエンベロープ１２の中に抜け出さないようにする手段
が設けられる。典型的には、ガラス棒５０が管状部４０
内に挿入されて主アマルガム部材４８の両側に配置さ
れ、その大きさは管状部４０を通り抜けない様な大きさ
にする。密封されたエンベロープ１２内で電極３０の近
くに補助アマルガム部材５２が配置される。補助アマル
ガム部材５２は電極３０に接近して電極支持構造３２の
一方の電気リード線３４に取り付けられてそれによって
支持される。従って、補助アマルガム部材５２は放電路
の中に直接に存在しないが、電極３０に充分近づいて位
置しており、このため放電期間中電極３０によって加熱
される。各々の補助アマルガム部材５２は補助アマルガ
ムと該アマルガムが埋め込まれたワイヤーメッシュ条片
とを有する。補助アマルガムの組成は、該アマルガムが
エンベロープ１２内に配置される正確な位置の温度特性
と適合するように選ばれる。ここで、補助アマルガム部
材５２は、ニッケルの薄片上に補助アマルガムを塗布し
たもののような他の公知の形式のものであってよいこと
に留意されたい。
【００１７】追加の補助アマルガム部材５４が、密封さ
れたエンベロープ１２内の放電路の中に、電極３０によ
って生じる高い温度により影響を受けないように充分に
電極３０から隔たって配置される。追加の補助アマルガ
ム部材５４は、主アマルガム部材４８を収容した内側の
管１８の内側の脚部２２に隣接している内側の管１６の
内側の脚部２２のピンチ・シールされたステム３８の近
くに位置決めされている。図２に最も良く示されててい
るように、追加の補助アマルガム部材５４は支持構造５
６に取り付けられている。支持構造５６は、一対のリー
ド線５８と、該リード線に接続されてそれによって支持
される支持ブリッジ６０とを有する。リード線５８はピ
ンチ・シールされたステム３８を通り抜け、ステムは３
８はエンベロープ１２を気密封止する。支持構造５６は
電極支持構造３２とほぼ同じであり、相違点は電極３０
がリード線５８に取り付けられていないこと、またリー
ド線５８が電気回路に接続されないことである。追加の
補助アマルガム部材５４は、補助アマルガム部材５２と
同様に、リード線５８に取り付けられてそれによって支
持されている。従って、追加の補助アマルガム部材５４
は放電路の中に直接に、且つ放電路の大体中心に、すな
わち図１に示されているように一対の電極の間でそれら
からほぼ等距離の所に位置している。
【００１８】追加の補助アマルガム部材５４は補助アマ
ルガム部材５２と同様に構成されることが好ましく、補
助アマルガムと該アマルガムを埋め込んだワイヤーメッ
シュ条片とを有する。そのアマルガムの組成は、該アマ
ルガムがエンベロープ１２内に配置される正確な位置の
温度特性に適合するように選ばれる。追加の補助アマル
ガム部材５４の目的は補助アマルガム部材５２と大体同
じ、すなわち蛍光ランプ１０のウォームアップ又は始動
期間中の水銀蒸気圧を制御することである。追加の補助
アマルガム部材５４は放電によって加熱されて、始動期
間中水銀蒸気を放出し、水銀蒸気圧を高める。追加の補
助アマルガム部材５４はまた、非放電期間中に水銀蒸気
を吸収する。追加の補助アマルガム部材５４が電極３０
間の屈曲した放電路に沿って位置しているので、放電路
に沿って放出される追加の水銀蒸気は、ランプの全長に
沿って水銀が急速に利用できるようになることを保証す
る。従って、水銀蒸気圧がランプの長さに沿って一層急
速に且つ均等に増加して、ランプ１０のウォームアップ
特性を更に改善する。
【００１９】追加の補助アマルガム部材５４の好ましい
配置位置を例示したが、追加の補助アマルガム部材５４
を管１４，１６，１８，２０の内側の脚部２２の任意の
他の閉鎖端部または電極３０間の屈曲した放電路に沿っ
た他の位置に配置してもよいことに留意されたい。また
本発明の範囲内で、追加の補助アマルガム部材５４を２
つ以上、電極間の放電路に沿って配置してもよいことに
留意されたい。
【００２０】以上、本発明の特定の実施の形態を詳しく
説明したが、発明の範囲はそれに限定されず、特許請求
の範囲に記載された趣旨および範囲内に入る全ての変更
及び変形を含むことが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成したコンパクト型蛍光ラン
プの部分断面正面図である。
【図２】図１のコンパクト型蛍光ランプの追加の補助ア
マルガムを設けたステム部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
１０ 蛍光ランプ １２ エンベロープ １３ エンベロープの内面 １４，１６，１８，２０ Ｕ字形の管 ２２，２４ 脚部 ２６ 橋渡し部 ２８ 連結導管 ３０ 電極 ３２ 電極支持構造 ３４ 電気リード線 ３８ ステム ４０ 管状部 ４２ 通気孔 ４６ 燐光体被膜 ４８ 主アマルガム部材 ５０ ガラス棒 ５２ 補助アマルガム部材 ５４ 追加の補助アマルガム部材 ５６ 支持構造 ５８ リード線 ６０ 支持ブリッジ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エディット・カトナ ハンガリー、デブレセン・エイチ−4027、 スゼグフ・ユー・９（番地なし) (72)発明者 ヘレン・ラップ アメリカ合衆国、オハイオ州、クリーブラ ンド・ハイツ、ノース・セイント・ジェイ ムズ・パークウェイ、2224番

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内部空間を形成する内面を持つ密封され
    たエンベロープと、 前記内面の少なくとも一部分上に配置された燐光体被膜
    と、 前記内部空間内に収容されて放電状態に付勢し得る、水
    銀蒸気を含む充填ガスと、 前記エンベロープ内に配置された一対の電極であって、
    両者の間に放電路を有する一対の電極と、 始動期間を除く放電期間中の前記エンベロープ内の水銀
    蒸気圧を制御するために前記エンベロープ内に前記電極
    から隔たって配置された主アマルガムと、 始動期間中に水銀蒸気を放出するために前記エンベロー
    プ内の前記一対の電極の各々の所に配置された補助アマ
    ルガムと、 始動期間中に水銀蒸気を放出するために前記エンベロー
    プ内の前記一対の電極の間の放電路の中に配置された追
    加の補助アマルガムとを含むことを特徴とする低圧水銀
    蒸気放電ランプ。
  2. 【請求項２】 前記ランプがコンパクト型蛍光ランプで
    ある請求項１記載の低圧水銀蒸気放電ランプ。
  3. 【請求項３】 前記エンベロープが大体円形の断面を持
    つ複数のＵ字形の管を含み、各々の管が、ほぼ平行な一
    対の脚部と、前記ランプの一方の端で前記脚部に接合さ
    れた横断方向に伸びる橋渡し部とを有し、前記脚部は前
    記ランプの反対側の端では閉鎖されており、外側の前記
    脚部の閉鎖端部に配置した前記一対の電極の間に前記放
    電路を完成するために、隣接する前記管の隣り合う前記
    脚部が連結導管によって結合されている請求項２記載の
    低圧水銀蒸気放電ランプ。
  4. 【請求項４】 前記エンベロープが４つの前記Ｕ字形の
    管を含んでいる請求項３記載の低圧水銀蒸気放電ラン
    プ。
  5. 【請求項５】 前記追加の補助アマルガムが内側の脚部
    の閉鎖端部に配置されている請求項３記載の低圧水銀蒸
    気放電ランプ。
  6. 【請求項６】 前記追加の補助アマルガムが前記一対の
    電極の間にそれらからほぼ等距離の所に配置されている
    請求項５記載の低圧水銀蒸気放電ランプ。
  7. 【請求項７】 前記主アマルガムが内側の脚部の閉鎖端
    部にある封止されたステム内に配置されている請求項５
    記載の低圧水銀蒸気放電ランプ。
  8. 【請求項８】 前記追加の補助アマルガムが封止された
    ステムから伸びる支持構造に取り付けられている請求項
    ５記載の低圧水銀蒸気放電ランプ。
  9. 【請求項９】 前記支持構造が封止されたステムを通り
    抜ける一対のリード線を有している請求項８記載の低圧
    水銀蒸気放電ランプ。
  10. 【請求項１０】 前記一対の電極の各々が、前記追加の
    補助アマルガムの前記支持構造とほぼ同じ構成の電極支
    持構造に取り付けられている請求項９記載の低圧水銀蒸
    気放電ランプ。
  11. 【請求項１１】 前記一対の電極の各々が封止されたス
    テムから伸びる電極支持構造に取り付けられており、前
    記補助アマルガムが前記電極支持構造に取り付けられて
    いる請求項１記載の低圧水銀蒸気放電ランプ。
  12. 【請求項１２】 前記追加の補助アマルガムが封止され
    たステムから伸びる支持構造に取り付けられている請求
    項１１記載の低圧水銀蒸気放電ランプ。
  13. 【請求項１３】 前記追加の補助アマルガムの支持構造
    が前記電極支持構造とほぼ同じ構成である請求項１２記
    載の低圧水銀蒸気放電ランプ。
JP8211798A 1995-08-14 1996-08-12 低圧水銀蒸気放電ランプ Withdrawn JPH09106782A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/514674 1995-08-14
US08/514,674 US5739633A (en) 1995-08-14 1995-08-14 Amalgam containing compact fluorescent lamp with improved warm-up

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09106782A true JPH09106782A (ja) 1997-04-22

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ID=24048223

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8211798A Withdrawn JPH09106782A (ja) 1995-08-14 1996-08-12 低圧水銀蒸気放電ランプ

Country Status (5)

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US (1) US5739633A (ja)
EP (1) EP0758795B1 (ja)
JP (1) JPH09106782A (ja)
CN (1) CN1097295C (ja)
DE (1) DE69632612T2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6476553B1 (en) 1999-07-14 2002-11-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Flourescent discharge tube with amalgam positioning requirements and bulb-shaped fluorescent lamp using the same

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