JPH09147795A

JPH09147795A - 電球形蛍光ランプ

Info

Publication number: JPH09147795A
Application number: JP30872295A
Authority: JP
Inventors: Shiro Iida; 史朗飯田; Takeshi Matsumura; 武松村; Masaru Saito; 勝斉藤; Toshiki Oga; 俊喜尾賀
Original assignee: Matsushita Electronics Corp
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-11-28
Filing date: 1995-11-28
Publication date: 1997-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】始動時の発光現象の均等化を図り外観上の商
品価値の低下を防止し、さらに光束立ち上がり時間を短
縮した電球形蛍光ランプを得る。【解決手段】蛍光管１は、３本のＵ字状バルブ１ａ，
１ｂ，１ｃの端部をブリッジ接合部１５によってブリッ
ジ接続した１本のバルブであり、その両端部１６，１７
に電極１３，１４を有する。このバルブ内には、電極１
３，１４間に１本の放電路が形成される。蛍光管１の両
端部１６，１７に、電極１３，１４よりも管端部側に位
置して定常点灯時での管内水銀蒸気圧を制御する主アマ
ルガム８，９を設け、かつ蛍光管１の電極１３，１４近
傍に始動時に水銀を放出する第１の補助アマルガム１
０，１１を設けている。また、放電路の途中の電極を有
しないバルブ１ｂに第２の補助アマルガム１２を設けて
いる。第１の補助アマルガム１０，１１は、第２の補助
アマルガム１２に比べてアマルガムの量が少ない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アマルガムを用い
た電球形蛍光ランプにおいて水銀蒸気を発生または吸着
する手段に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に電球形蛍光ランプは、高温時の発
光効率の低下を防ぐために主アマルガムを用いて管内の
水銀蒸気圧を適正化している。しかしながら、これは主
アマルガムの水銀蒸気圧が純水銀の蒸気圧よりも低いと
いう特性を利用しているため、始動時の低温状態では水
銀蒸気圧が低すぎることにより光束の立上りが悪く、定
常状態に達するまでに時間を要するという欠点があっ
た。このため、始動時において、一時的に水銀を放出す
る補助アマルガムを蛍光管両端部の電極近傍にそれぞれ
設けて、光束立上り特性を改善することが行われてい
る。

【０００３】しかし、３本のＵ字管の端部をそれぞれブ
リッジ接続して形成された１本のバルブの両端部にそれ
ぞれ電極が設けられ、かつ、内部に１本の放電路を形成
した蛍光管を用いた電球形蛍光ランプであって、補助ア
マルガムを蛍光管の電極近傍のみに設置したものでは、
補助アマルガムから放出された水銀蒸気が放電空間全体
に拡散する速度が緩慢であり、特に中央の電極を有して
いないＵ字管の光束立上りが遅いという問題がある。こ
のようなことから、補助アマルガムを蛍光管の電極近傍
だけでなく、中央のＵ字管、すなわち放電路の途中の電
極を有しないＵ字管に設置することが提案されている
（実開昭６３−３８２５２号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】３本のＵ字管をブリッ
ジ接続した蛍光管の両端部に主アマルガムを設け、かつ
蛍光管の電極近傍および放電路の途中の電極を有しない
Ｕ字管に補助アマルガムをそれぞれ設置した電球形蛍光
ランプは、補助アマルガムを蛍光管の電極近傍のみに設
置したものに比べると水銀蒸気の放電空間全体に拡散す
る速度は若干改善されるが、不十分であり、特に電極を
有しない中央のＵ字管の光束立上りは、その両端部に設
けられたＵ字管に比べて遅く、発光の不均一を生じ、外
観上の商品価値の低下を起こしている。

【０００５】このような問題に対して発明者が種々検討
したところ、蛍光管の両端部に主アマルガムを設け、蛍
光管の電極近傍および放電路の途中にそれぞれ同量の補
助アマルガムを備えた蛍光ランプにおいて、消灯時に生
じる水銀蒸気の流れは、主アマルガムのある蛍光管の両
端部側へ向かう流れが大きい。このため主アマルガム近
くに位置している蛍光管の電極近傍のそれぞれの補助ア
マルガムには、放電路の途中に設置された補助アマルガ
ムよりも多くの水銀蒸気が吸収されることがわかった。

【０００６】このように、主アマルガムの近くに位置し
ている蛍光管の両端部の補助アマルガムのほうが、放電
路の途中に設置された補助アマルガムより水銀の吸着量
が多いと、始動直後に水銀蒸気が不均一となって蛍光管
の両端部から発光現象が始まるため、始動時において輝
度分布の不均一を生じることとなる。

【０００７】本発明は、始動時の発光現象の均等化を図
ることにより外観上の商品価値の低下を防止し、さらに
光束立上り時間を短縮することのできる電球形蛍光ラン
プを提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の電球形蛍光ラン
プは、３本のＵ字状バルブの端部をそれぞれブリッジ接
続して形成された１本のバルブの両端部にそれぞれ電極
が設けられ、かつ内部に前記電極間において１本の放電
路を有する蛍光管、前記蛍光管を点灯するための点灯回
路、前記点灯回路を内蔵したケース、前記蛍光管を覆
い、かつ前記ケースとで外囲器を構成するグローブ、前
記蛍光管の両端部に、前記電極よりも管端部側に位置し
て設けられた定常点灯時での管内水銀蒸気圧を制御する
主アマルガム、前記蛍光管の両端部の前記電極近傍にそ
れぞれ設けられた始動時に水銀を放出する第１の補助ア
マルガム、および、前記蛍光管の放電路の途中の電極を
有しないバルブに設けられた第２の補助アマルガムとを
備え、前記第１の補助アマルガムは、前記第２の補助ア
マルガムに比べてアマルガムの量が少ない構成を有して
いる。

【０００９】この構成によれば、アマルガムの量が、蛍
光管の電極近傍に設けられている第１の補助アマルガム
に比べて放電路の途中の電極を有しないバルブに設けら
れた第２の補助アマルガムの方が多くなっており、消灯
時に第２の補助アマルガムも管内の水銀蒸気の流れをつ
くり出す作用をするので、消灯直後の蛍光管内の浮遊水
銀の流れが主アマルガムのある蛍光管両端部側に偏るこ
とを防止ないしは軽減することができる。

【００１０】つまり本発明は、第１および第２の補助ア
マルガムの水銀吸着量を均等化することにより、始動時
の発光現象の均等化を図り外観上の商品価値の低下を防
止し、さらに光束立上り時間を短縮した電球形蛍光ラン
プを提供するものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、蛍光管両端部の電極近傍に設けられている第１の補
助アマルガムに比べて、放電路の途中の電極を有しない
バルブの端部に設けられた第２の補助アマルガムが多く
なっており、消灯時に第２の補助アマルガムも管内の水
銀蒸気の流れをつくり出す作用をするので、消灯直後の
蛍光管内の浮遊水銀の流れが主アマルガムの存在する蛍
光管両端部側に偏ることを防止ないしは軽減することが
できる。

【００１２】請求項２に記載の発明は、第１の補助アマ
ルガムの量をａ１、第２の補助アマルガムの量をａ２と
したときに、ａ２／ａ１が１．３３〜４．０の範囲にあ
ることによって、上記と同様の効果を有するとともに、
製造時の作業性に優れ、かつ、コストの面でも有利にな
る。

【００１３】請求項３に記載の発明は、第１の補助アマ
ルガムは、第２の補助アマルガムに比べて水銀吸着力が
低い組成のものを用いている。すなわち、蛍光管両端部
の電極近傍に設けられている第１の補助アマルガムに比
べて放電路の途中に設けられた第２の補助アマルガムの
方が消灯時にアマルガムをつくり易くしているので、消
灯直後の蛍光管内の浮遊水銀の流れが主アマルガムのあ
る蛍光管両端部側に偏ることを防止ないしは軽減できる
ものである。

【００１４】請求項４および５に記載の発明は、請求項
３の発明における、第１および第２の補助アマルガムの
好適な組み合わせを規定したものである。

【００１５】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図３を用いて説明する。（実施の形態１）図１に示すように本発明の第１の実施
の形態である電球形蛍光ランプは、ケース４の一端側頂
部に口金７が装着され、ケース４の他端側開口部にはグ
ローブ５が装着され、ケース４とグローブ５によって外
囲器６が構成されている。外囲器６内には蛍光管１と、
この蛍光管１を点灯するための点灯回路３が収容されて
いる。蛍光管１はホルダ２に保持されている。蛍光管１
は、図２に示すように３本のＵ字状バルブ１ａ，１ｂ，
１ｃの端部をそれぞれブリッジ接合部１５によってブリ
ッジ接続され１本のバルブを形成し、かつその両端部１
６，１７に電極１３，１４を設けたものである。なお、
図２に示す蛍光管１は、図１に示す蛍光管１を展開した
ものである。また、このバルブ内には、電極１３，１４
間に１本の放電路が形成される。なお、蛍光管１内面に
は蛍光体被膜１９が被着されている。蛍光管１の両端部
１６，１７に、電極１３，１４よりも管端部側に位置し
て定常点灯時での管内水銀蒸気圧を制御する主アマルガ
ム８，９を設け、かつ蛍光管１の電極１３，１４近傍に
始動時に水銀を放出する第１の補助アマルガム１０，１
１を設けている。また、放電路の途中の電極を有しない
バルブ１ｂの端部１８に第２の補助アマルガム１２を設
けている。

【００１６】上記の主アマルガム８，９は例えばビスマ
ス６９．３重量％、インジウム２８．５重量％、水銀
２．２重量％の組成を有している。また上記第１の補助
アマルガム１０，１１および第２の補助アマルガム１２
は金属メッシュ例えばステンレスメッシュの基体上にイ
ンジウムをメッキしたものであり、その量（重量、面
積、体積のいずれかで評価）は、第１の補助アマルガム
１０，１１に比べて第２の補助アマルガム１２の方が多
くなっている。

【００１７】上記構成の電球形蛍光ランプを始動させる
と、蛍光管１の両端部１６，１７の主アマルガム８，９
は放電による熱影響を受けて温度上昇し、蛍光管１内に
水銀を放出する。こうして水銀蒸気圧は紫外線の変換効
率が最高となる約６×１０^-3ｍｍＨｇ付近に制御され
る。このような動作状態にあるものを消灯すると蛍光管
１内の浮遊水銀は主アマルガム８，９へと吸収され、蛍
光管１の両端部１６，１７側へ向かうような水銀蒸気の
流れが生じる。そしてこの水銀蒸気の流れの途中に第１
の補助アマルガム１０，１１があるために、水銀蒸気の
一部は第１の補助アマルガム１０，１１に吸収される。
これと同様に、放電路の途中の電極を有しないバルブ１
ｂの端部１８に設けられた第２の補助アマルガム１２自
体も蛍光管１内の水銀蒸気の流れを作り出す作用を有し
ているので消灯時に第２の補助アマルガム１２側にも水
銀蒸気の流れが生じる。本発明にかかる電球形蛍光ラン
プは、第１の補助アマルガム１０，１１に比べて第２の
補助アマルガム１２の方がアマルガム量が多くなってい
るので、浮遊水銀の流れが主アマルガム８，９の存在す
る蛍光管１の両端部１６，１７へ偏るのを防止でき、３
つの補助アマルガム１０，１１，１２の水銀吸着量を近
づけることができる。こうしてランプ消灯時に再始動さ
せると、第１の補助アマルガム１０，１１は電極１３，
１４の熱を受け、第２の補助アマルガム１２はブリッジ
接合部１５とアークの熱によって急激に温度上昇し３つ
の補助アマルガム１０，１１，１２とも十分な量の水銀
を速やかに蛍光管１内に放出する。したがって光束の立
上りが瞬時に行われるとともに蛍光管１内には放電空間
の３つの補助アマルガム１０，１１，１２からほぼ均等
に水銀が放出されるので始動時の発光現象の均等化を図
り外観上の商品価値の低下を防止できるものである。

【００１８】ここで、実際に上記した本発明の第１の実
施の形態である電球形蛍光ランプ（以下、本発明品１と
いう）と、蛍光管１の電極１３，１４近傍と放電路の途
中とにそれぞれ同量の補助アマルガム１０，１１，１２
を備えた電球形蛍光ランプ（以下、従来品という）とを
製作し、それぞれの光束立上り特性の比較を行った。な
お、本発明品１については、第１の補助アマルガム１
０，１１は高さ２ｍｍ、幅７ｍｍとし、第２の補助アマ
ルガム１２は高さ４ｍｍ、幅７ｍｍとして測定を行っ
た。また従来品については第１の補助アマルガム１０，
１１は高さ２ｍｍ、幅７ｍｍ、第２の補助アマルガムは
高さ２ｍｍ、幅７ｍｍとし測定を行った。測定条件は周
囲温度２５℃、入力電圧１００Ｖ、消費電力２５Ｗで、
１００時間点灯６時間消灯後、測定を行った。この測定
結果を図３に示す。

【００１９】図３から明らかなように本発明品１（曲線
Ａ）は従来品（曲線Ｃ）に比べて光束の立上りは点灯後
１０秒の相対光束値（安定時の光束値を１００％とす
る）で約８％向上している。さらに始動時のランプの状
態を目視で比較したところ、従来品は３本のバルブの
内、中央のバルブの発光が両側のバルブに比べて遅かっ
たのに対し、本発明品１は３本のバルブの発光がほぼ同
時であることが確認できた。

【００２０】次に、それぞれの補助アマルガム１０，１
１，１２の面積を変えて測定を行った。その結果を表１
に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】表１において、補助アマルガムの面積は幅
を一定としてその高さを変えている。また、立ち上がり
相対光束は安定時光束を１００％として点灯後１０秒に
おける光束値（％）を示している。表１に示すように１
０通りについて実験を行ったが立ち上がり特性は従来品
に比べてどれも良好な結果を得た。

【００２３】しかし、高さを１ｍｍ未満とすると補助ア
マルガムのカット作業性が悪くなり、逆に高さが５ｍｍ
を越えてもコストがアップする割に効果は大きくならな
い。

【００２４】したがって、高さは１ｍｍ以上４ｍｍ以下
の組み合わせが望ましく、第１の補助アマルガムの量を
ａ１、前記第２の補助アマルガムの量をａ２としたとき
に、ａ２／ａ１が１．３３ないし４．０の範囲にあるこ
とが望ましい。

【００２５】なお、本実施の形態では補助アマルガム１
０，１１，１２の形成金属としてインジウムを使用した
が、他の金属からなるアマルガムを使用してもよい。

【００２６】（実施の形態２）本発明の第２の実施の形
態である電球形蛍光ランプは、上記実施の形態で用いた
蛍光管１において、蛍光管１の電極１３，１４近傍に設
けられている第１の補助アマルガム１０，１１は放電路
途中に設けられた補助アマルガム１２に比べて水銀吸着
力が低い組成のものを用いた構成を有している。

【００２７】例えば、第１の補助アマルガム１０，１１
は、金属メッシュ例えばステンレスメッシュの基体上に
ビスマス・インジウムメッキを施したものである。

【００２８】一方、第２の補助アマルガム１２は、金属
メッシュ例えばステンレスメッシュの基体上にインジウ
ムメッキを施している。

【００２９】インジウムとビスマスインジウムでは、水
銀吸着力はインジウムの方が高い。これは同じ水銀濃度
下でインジウムとビスマスインジウムを放置した場合イ
ンジウムの方が水銀を多く吸着することを意味する。そ
のため、第１の補助アマルガム１０，１１よりも第２の
補助アマルガム１２の方がアマルガムをつくりやすい。

【００３０】上記構成の電球形蛍光ランプを始動させる
と、蛍光管１の両端部１６，１７の主アマルガム８，９
は放電による熱影響を受けて温度上昇し、蛍光管１内に
水銀を放出する。こうして水銀蒸気圧は紫外線の変換効
率が最高となる約６×１０^-3ｍｍＨｇ付近に制御され
る。このような動作状態にあるものを消灯すると蛍光管
１内の浮遊水銀は主アマルガム８，９へと吸収され、蛍
光管１の両端部１６，１７側へ向かうような水銀蒸気の
流れが生じる。そしてこの水銀蒸気の流れの途中に第１
の補助アマルガム１０，１１があるため水銀蒸気の一部
は第１の補助アマルガム１０，１１に吸収される。

【００３１】これと同様に、放電路の途中に設けられた
第２の補助アマルガム１２自体も蛍光管１内の水銀蒸気
の流れを作り出す作用を有しているので、消灯時に第２
の補助アマルガム１２側にも水銀蒸気の流れが生じる。

【００３２】ここで、本実施の形態では第２の補助アマ
ルガム１２はアマルガムをつくりやすい組成としてある
ので、浮遊水銀の流れが主アマルガム８，９のある蛍光
管１の両端部１６，１７へ偏るのを防止でき、３つの補
助アマルガム１０，１１，１２の水銀吸着量を近づける
ことができる。

【００３３】こうして、ランプ消灯時に再始動させる
と、第１の補助アマルガム１０，１１は電極１３，１４
の熱を受け、第２の補助アマルガム１２はブリッジ接合
部１５とアークの熱によって急激に温度上昇し３つの補
助アマルガム１０，１１，１２とも十分な量の水銀を速
やかに蛍光管１内に放出する。したがって、光束の立上
りが瞬時に行われるとともに蛍光管１内には放電空間の
３つの補助アマルガム１０，１１，１２からほぼ均等に
水銀が放出されるので始動時の発光現象の均等化を図り
外観上の商品価値の低下を防止できるものである。

【００３４】次に、上記の本発明の第２の実施の形態で
ある電球形蛍光ランプ（以下、本発明品２という）を製
作し、先ほど説明した蛍光管１の電極１３，１４近傍と
放電路の途中とにそれぞれ同量の補助アマルガム１０，
１１，１２を備えた電球形蛍光ランプ（従来品）との光
束立上り特性の比較を行った。測定条件は同様に周囲温
度２５℃、入力電圧１００Ｖ、消費電力２５Ｗで、１０
０時間点灯６時間消灯後、測定を行った。この結果を図
３に示す。

【００３５】図３から明らかなように本発明品２（曲線
Ｂ）は、従来品（曲線Ｃ）に比べて光束の立上りは点灯
後１０秒の相対光束値（安定時の光束値を１００％とす
る）で約７％向上している。さらに、本発明品２は３本
のバルブの発光がほぼ同時であることも確認できた。

【００３６】なお、本実施の形態では第１の補助アマル
ガム１０，１１の形成金属としてビスマス・インジウム
を使用し、第２の補助アマルガム１２はインジウムを用
いたが、一般に使われるこれらの代わりになるアマルガ
ムの組み合わせを表２に示す。

【００３７】

【表２】

【００３８】表２に示したものは、主なアマルガムの組
み合わせであり、これら以外の金属からなるアマルガム
を使用してもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電極形蛍
光ランプは、始動時の発光現象の均等化を図ることによ
り、外観上の商品価値の低下を防止し、さらに光束立上
り時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１および第２の実施の形態である電
球形蛍光ランプの一部切欠正面図

【図２】同じく電球形蛍光ランプの蛍光管の要部切欠展
開図

【図３】本発明品１，２および従来品の光束立上り特性
を示す図

【符号の説明】

１蛍光管２ホルダ３点灯回路４ケース５グローブ６外囲器８，９主アマルガム１０，１１第１の補助アマルガム１２第２の補助アマルガム１３、１４電極１５ブリッジ接合部１６，１７蛍光管の両端部１８電極を有しないバルブの端部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者尾賀俊喜大阪府高槻市幸町１番１号松下電子工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】３本のＵ字状バルブの端部をそれぞれブ
リッジ接続して形成された１本のバルブの両端部にそれ
ぞれ電極が設けられ、かつ内部に前記電極間において１
本の放電路を有する蛍光管、前記蛍光管を点灯するため
の点灯回路、前記点灯回路を内蔵したケース、前記蛍光
管を覆い、かつ前記ケースとで外囲器を構成するグロー
ブ、前記蛍光管の両端部に、前記電極よりも管端部側に
位置して設けられた定常点灯時での管内水銀蒸気圧を制
御する主アマルガム、前記蛍光管の両端部の前記電極近
傍にそれぞれ設けられた始動時に水銀を放出する第１の
補助アマルガム、および、前記蛍光管の放電路の途中の
電極を有しないバルブに設けられた第２の補助アマルガ
ムとを備え、前記第１の補助アマルガムは、前記第２の
補助アマルガムに比べてアマルガムの量が少ないことを
特徴とする電球形蛍光ランプ。
【請求項２】前記第１の補助アマルガムの量をａ１、
前記第２の補助アマルガムの量をａ２としたとき、ａ２
／ａ１が１．３３〜４．０の範囲にあることを特徴とす
る請求項１記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項３】前記第１の補助アマルガムが、前記第２
の補助アマルガムに比べて水銀吸着力が低い組成のもの
であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の
電球形蛍光ランプ。
【請求項４】前記第１の補助アマルガムがビスマス鉛
スズ（Ｂｉ−Ｐｂ−Ｓｎ）であり、前記第２の補助アマ
ルガムがビスマスインジウム（Ｂｉ−Ｉｎ）、インジウ
ム鉛スズ（Ｉｎ−Ｐｂ−Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）の
少なくとも一つからなることを特徴とする請求項１ない
し請求項３のいずれかに記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項５】前記第１の補助アマルガムがビスマスイ
ンジウム（Ｂｉ−Ｉｎ）であり、前記第２の補助アマル
ガムがインジウム鉛スズ（Ｉｎ−Ｐｂ−Ｓｎ）またはイ
ンジウム（Ｉｎ）の少なくとも一つからなることを特徴
とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電球
形蛍光ランプ。