JPH0917383A - 蛍光ランプ - Google Patents

蛍光ランプ

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Publication number
JPH0917383A
JPH0917383A JP15966695A JP15966695A JPH0917383A JP H0917383 A JPH0917383 A JP H0917383A JP 15966695 A JP15966695 A JP 15966695A JP 15966695 A JP15966695 A JP 15966695A JP H0917383 A JPH0917383 A JP H0917383A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inner tube
tube
outer tube
gas
fluorescent lamp
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP15966695A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadao Uetsuki
唯夫 植月
Wataru Noda
渉 野田
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
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Publication of JPH0917383A publication Critical patent/JPH0917383A/ja
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  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 効率が良く、小型化しても光束維持率が低下
しにくくする。 【構成】 紫外線透過部材製で内部に水銀蒸気と希ガス
とを含む放電用ガスが封入されてなる内管1と、内管1
の内部両端に配設された一対の電極3と、内管1を収納
すると共に内壁に蛍光体2aが塗布されてなる外管2と
を有してなる蛍光ランプであって、内管1と外管2と
を、それぞれが独立した気密空間を形成するように気密
封止すると共に、外管2の内部に、内管1の熱を外管2
に伝導させて放熱させる熱伝導性に優れた放熱用ガスで
あるヘリウムガスを封入した。 【効果】 内管1の熱はヘリウムガスを介して外管2に
放熱され、内管1内の紫外線は、外管2内では水銀原子
に衝突してエネルギーを失わないため効率が良く、蛍光
体2aに到達して可視光に変換されて効率が良く、蛍光
体2aを外管2に塗布したため、内管1を細くしても光
束維持率が低下することがない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、蛍光ランプに関し、特
に二重管構造を有してなる蛍光ランプに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、蛍光ランプは、両端に一対の電
極を備えて気密封止された管状の発光管内に、水銀蒸気
と希ガスとを含む放電用ガスを封入すると共に、発光管
の内壁には蛍光体が塗布されて構成されており、対をな
す電極間に電圧を印加させることにより以下のように動
作するように構成されている。
【0003】つまり、電極から放出された電子を電界に
より発光管内で加速させ、この加速電子が水銀原子に衝
突することにより水銀原子を励起させる。そして、この
励起された水銀原子が安定な基底状態に転移する際に紫
外線を放射するが、この紫外線が、発光管の内壁に塗布
された蛍光体に到達して蛍光体を励起し、ストークスの
法則により可視光線が放射されるのである。
【0004】図2及び図3は、このような蛍光ランプの
1つである特開昭55−137661号公報に開示され
た従来の直管形蛍光ランプを示すもので、内管1と外管
2とを備えてなる、いわゆる二重管方式の蛍光ランプを
示すものである。
【0005】内管1は、紫外線透過ガラス製であって両
端が開口した円筒形状に形成されている。また、外管2
は、ガラス製であって内管1よりも径の大きい円筒形状
に形成されると共に、両端の内側には電子放射性材料が
塗布された電極3であるタングステンフィラメントが配
設され、内壁には蛍光体2aが塗布されて、両端がステ
ム4により気密封止されて形成されている。そして、外
管2の内側の両端にステム4及び導入線5により保持さ
れた電極3が、外管2に収納される内管1の両端の開口
から挿入されて、電極3が、内管1の内側の両端近傍に
位置するようにされている。つまり、内管1内の空間
は、その開口により外管2内の空間と連通して、外管2
と同一の気密空間を形成するようにされており、その気
密空間には、水銀蒸気と希ガスであるアルゴンガスとを
含む放電用ガスが封入されているのである。
【0006】一般に、このように構成された蛍光ランプ
では、内管1内の電極3間に電圧を印加させて上述のよ
うに放電を生じさせるが、このとき、内管1の内部で放
電により発生する紫外線は水銀輝線であって、波長18
50Å、及び波長2537Åの2種類の紫外線を生ず
る。そして、前者は、発光には殆ど関与せず蛍光体2a
を劣化させ、主として発光に寄与する後者に比べて吸
収、再放出等により消滅し易いことも知られている。
【0007】したがって、この蛍光ランプでは、内管1
の内部で発生して内管1の内壁まで到達した波長185
0Åの紫外線は、内管1に吸収されて内管1を殆ど透過
せず、発光に関与する波長の紫外線のみが透過されるた
め、蛍光体2aには波長1850Åの紫外線は殆ど到達
せず、蛍光体2aの劣化が抑制されて光束維持率を向上
させることができるという効果を奏する。
【0008】一方、このような蛍光ランプでは、小型化
や高効率化を図るために様々な提案がなされてきてお
り、その1つとして外形を電球形とした電球形蛍光ラン
プが知られている。
【0009】この電球形蛍光ランプは、コンパクトラン
プとも呼ばれ、電球の代替として使用が可能なように特
に小型化が要求されており、発光管として両端に電極が
配設されて気密封止された直径12mm乃至17mm程度の
直管をU字状に曲げて、さらにそれをU字状に曲げた、
いわゆるダブルベンド型と呼ばれる内管を、外形が略円
筒状あるいは略球殼状で気密封止されていない外管に収
納させて構成されている。また、内管の内部には、水銀
蒸気と希ガスであるアルゴンガスとを含む放電用ガスを
封入させると共に、内管の内壁には蛍光体が塗布されて
構成されている。
【0010】このような電球形蛍光ランプでは、気密封
止された発光管である内管が、管径の細い直管を折り曲
げて小型化されたものであるために、内管の温度が上昇
し易く、その温度上昇により内管内の水銀蒸気圧が上昇
して効率の低下を招き易い。そこで、この効率低下を防
ぐために、内管内に、例えばビスマス−すず−鉛、また
はビスマス−インジウム等の低融点金属を封入して、高
温でも内管内の水銀蒸気圧を上昇させにくくするという
方法がとられている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように構成された従来の蛍光ランプにあっては、内管1
と外管2とが同一気密空間を形成しており、その気密空
間に水銀原子が存在するために、内管1内の放電プラズ
マから出て内管1を透過した紫外線が、内管1と外管2
との間に存在する水銀原子に衝突して吸収され、その水
銀原子は再び紫外線を放出するが、さらに近傍の水銀原
子と衝突して吸収されるという吸収と放出を繰り返すこ
とにより、そのエネルギーを失い、外管2の内壁に塗布
された蛍光体2aに到達する前に消滅してしまうものも
あって出力の低下を招き効率が悪くなるという問題点が
あった。
【0012】実際に、図4の(a),(b) に示すように、内
管1の管径が11mmであって、外管2の管径のみが30
mm、18mmと異なる2本の直管形の蛍光ランプを試作し
て、同一の入力で出力の比較を行った結果、外管2の管
径の大きな蛍光ランプは、管径の小さい蛍光ランプより
も出力が20%低いという結果が得られた。なお、同図
において、1aは内管1内に生ずる放電プラズマ、2b
は水銀原子、2cはアルゴン原子を示す。また、上述の
電球形蛍光ランプを、この方式とした場合においては、
電球形蛍光ランプの内管1と外管2間の空間がかなり広
くなるために、この問題はかなり顕著となるものと考え
られる。
【0013】また、従来の電球形蛍光ランプにおいて
は、内管だけで気密空間を形成させて、その内部に低融
点金属を封入することにより、水銀蒸気圧が上がりにく
くしてはいるが、電球形蛍光ランプをさらに小型化する
ためには内管を細くする必要があり、蛍光体を塗布した
発光管である内管の管径を細くすると、蛍光体の管壁負
荷が増加して蛍光体の劣化が促進され、光束維持率が低
下するという問題点があった。
【0014】本発明は、上記問題点に鑑みてなされもの
であり、その目的とするところは、効率が良く、小型化
によって光束維持率が低下しにくい蛍光ランプを提供す
ることにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するため、請求項1記載の発明にあっては、紫外線透
過部材により形成され内部に水銀蒸気と希ガスとを含む
放電用ガスが封入されてなる内管1と、該内管1の内部
の両端に配設された一対の電極3と、前記内管1を収納
すると共に内壁に蛍光体2aが塗布されてなる外管2と
を有してなる蛍光ランプであって、前記内管1と前記外
管2とを、それぞれが独立した気密空間を形成するよう
に気密封止すると共に、前記外管2の内部に、前記内管
1の熱を外管2に伝導させて放熱させる熱伝導性に優れ
た放熱用ガスを封入したことを特徴とするものである。
【0016】また、請求項2記載の発明にあっては、請
求項1記載の蛍光ランプにおいて、前記放熱用ガスを、
ヘリウムガスとしたことを特徴とするものである。
【0017】また、請求項3記載の発明にあっては、請
求項1記載の蛍光ランプにおいて、前記放熱用ガスを、
前記内管1に封入された放電ガスに含まれる希ガスと同
じガスとしたことを特徴とするものである。
【0018】
【作用】このように構成したため本発明は、請求項1記
載の発明にあっては、内管1の熱は外管2内の熱伝導性
の良い放熱用ガスを介して外管2に放熱されて水銀蒸気
圧が異常に上昇することがなく、内管1内で発生し紫外
線透過部材により形成された内管1を透過した紫外線
は、外管2内には水銀蒸気が存在しないため、水銀原子
に衝突してエネルギーを失うことなく、そのほとんどが
外管2の内壁に塗布された蛍光体2aに到達して可視光
に変換されて効率が良く、また、蛍光体2aを表面積の
広い外管2に塗布したため、内管1を細くしてランプの
小型化を図った場合であっても、蛍光体2aの管壁負荷
が著しく増加することもなく、光束維持率が低下するこ
とがない。
【0019】また、請求項2記載の発明にあっては、請
求項1記載の蛍光ランプの作用に加えて、外管2内に封
入されたヘリウムガスは熱伝導性がきわめて良いため、
内管1の熱が外管2に効率良く伝導されて放熱される。
【0020】また、請求項3記載の発明にあっては、請
求項1記載の蛍光ランプの作用に加えて、外管2内に放
熱用ガスとして内管1の放電用ガスに含まれる希ガスと
同じガスを封入させたため、放熱用ガスを封入するため
に製造工程を増加させることなく蛍光ランプが製造でき
る。
【0021】
【実施例】図1は、本発明の蛍光ランプの一実施例を示
すもので、内管1と、外管2とを備えてなる二重管方式
の電球形蛍光ランプを示すものである。
【0022】内管1は、紫外線透過部材製であって直径
が8mm、全長210mmの円筒形状の石英管で、両端が気
密封止されると共に、内部には水銀蒸気と希ガスである
アルゴンガスが封入されている。また、その内部の両端
には、電子放射性材料が塗布されると共に導入線5が接
続された電極3であるタングステンフィラメントが配設
されている。また、その内管1は、この形に限定される
ものではないが、両端部を一方向に向けて、その中央部
が螺旋状に曲げられて形成されている。
【0023】外管2は、ガラス製であって、直径50m
m、高さ80mmの円筒形状(表面積126cm2 )に形成
され、一方側の頂部が略球殻状で、その内壁には蛍光体
2aが塗布されており、内部には、内管1が電極3を他
方側に向けて収納されると共に、他方側が気密封止され
て構成されている。なお、このとき外管2に塗布される
蛍光体2aを、従来の電球形蛍光ランプに塗布されるも
のと同種のものとした場合には、外管2の形状は、ラン
プ入力との関係で管壁負荷が110 mW/cm2 以下となる
ような形状とすることが望ましい。また、外管2の内部
であって内管1の外側には、内管1で発生する熱を外管
2に伝導させて放熱させるための放熱用ガスであるヘリ
ウムガスが約20Torr封入されている。
【0024】なお、同図において1bは内管1の排気口
を、2dは外管2の排気口を示す。そして、この蛍光ラ
ンプを、ランプ電流170mA、ランプ電圧91V (入力
13.9W )で点灯させたときの出力は、800lmであ
った。
【0025】このように構成されているため、本実施例
における蛍光ランプにおいては、内管1の熱は外管2内
の放熱用ガスである熱伝導性に優れたヘリウムガスを介
して外管2に効率良く放熱されて内管1の水銀蒸気圧が
異常に上昇することもなく、また、内管1内で発生し紫
外線透過部材により形成された内管1を透過した紫外線
は、外管2内には水銀蒸気が存在しないため、水銀原子
に衝突してエネルギーを失うことなく、そのほとんどが
外管2の内壁に塗布された蛍光体2aに到達して可視光
に変換されて効率が良く、さらには、蛍光体2aを表面
積の広い外管2に塗布したため、内管1を細くしてラン
プの小型化を図った場合であっても、蛍光体2aの管壁
負荷が著しく増加することもなく、光束維持率が低下す
ることがない。
【0026】なお、前記実施例においては、外管2内に
封入する放熱用ガスをヘリウムガスとして説明を行った
が、本発明はこれに限らず、放熱用ガスは、水銀蒸気を
含まない放熱に優れたものであれば良く、例えば、内管
内に封入される放電用ガスに含まれる希ガスと同じガ
ス、つまりアルゴンガスとしたものであっても良い。こ
の場合においては、放熱用ガスを封入するために製造工
程を増加させることなく蛍光ランプが製造でき、このと
き、内管に封入する水銀は、例えばディスペンサの形で
入れておいて、製造の最終段階で加熱させることにより
放出させれば良い。また、そのときの放熱用ガスの封入
圧も20Torrに限られるものではなく、内管1の放熱に
支障のない範囲であればいくらであっても良い。
【0027】また、前記実施例においては、内管1の形
状を螺旋状としたが、本発明はこれに限らず、従来の電
球形蛍光ランプと同じように、いわゆるダブルベンド形
としたものであっても良く、その寸法等も上述のものに
限られるものではない。さらには、前記実施例において
は、蛍光ランプを電球形蛍光ランプとして説明を行った
が、本発明はこれに限らず、直管形や、U字形、丸形等
のどのような蛍光ランプであっても良い。また、前記実
施例においては、内管1の内部に放電用ガスのみを封入
したランプを例示したが、本発明はこれに限らず、それ
に加えて低融点金属を封入したものであっても良いこと
は勿論である。
【0028】
【発明の効果】このように本発明は、請求項1記載の発
明にあっては、内管の熱は外管内の熱伝導性の良い放熱
用ガスを介して外管に放熱されて水銀蒸気圧が異常に上
昇することがなく、内管内で発生し紫外線透過部材によ
り形成された内管を透過した紫外線は、外管内には水銀
蒸気が存在しないため、水銀原子に衝突してエネルギー
を失うことなく、そのほとんどが外管の内壁に塗布され
た蛍光体に到達して可視光に変換されて効率が良く、ま
た、蛍光体を表面積の広い外管に塗布したため、内管を
細くして小型化を図った場合であっても、蛍光体の管壁
負荷が著しく増加することもなく、光束維持率が低下す
ることがない。
【0029】また、請求項2記載の発明にあっては、請
求項1記載の発明の効果に加えて、外管内に封入された
ヘリウムガスは熱伝導性がきわめて良いため、内管の熱
が外管に効率良く伝導されて放熱される。
【0030】また、請求項3記載の発明にあっては、請
求項1記載の発明の効果に加えて、外管内に放熱用ガス
として内管の放電用ガスに含まれる希ガスと同じガスを
封入させたため、放熱用ガスを封入するために製造工程
を増加させることなく蛍光ランプが製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の蛍光ランプの一実施例の要部を示す一
部断面正面である。
【図2】従来の蛍光ランプを示す一部断面正面である。
【図3】同上のA−A断面図である。
【図4】同上の模式図であり、(a) は外管径が太い蛍光
ランプ、(b) は外管径が細い蛍光ランプを示すものであ
る。
【図5】同上の動作を説明する模式図である。
【符号の説明】
1 内管 2 外管 2a 蛍光体 3 電極

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 紫外線透過部材により形成され内部に水
    銀蒸気と希ガスとを含む放電用ガスが封入されてなる内
    管と、該内管の内部の両端に配設された一対の電極と、
    前記内管を収納すると共に内壁に蛍光体が塗布されてな
    る外管とを有してなる蛍光ランプであって、前記内管と
    前記外管とを、それぞれが独立した気密空間を形成する
    ように気密封止すると共に、前記外管の内部に、前記内
    管の熱を外管に伝導させて放熱させる熱伝導性に優れた
    放熱用ガスを封入したことを特徴とする蛍光ランプ。
  2. 【請求項2】 前記放熱用ガスを、ヘリウムガスとした
    ことを特徴とする請求項1記載の蛍光ランプ。
  3. 【請求項3】 前記放熱用ガスを、前記内管に封入され
    た放電ガスに含まれる希ガスと同じガスとしたことを特
    徴とする請求項1記載の蛍光ランプ。
JP15966695A 1995-06-26 1995-06-26 蛍光ランプ Withdrawn JPH0917383A (ja)

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JP15966695A JPH0917383A (ja) 1995-06-26 1995-06-26 蛍光ランプ

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JP15966695A JPH0917383A (ja) 1995-06-26 1995-06-26 蛍光ランプ

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15966695A Withdrawn JPH0917383A (ja) 1995-06-26 1995-06-26 蛍光ランプ

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6359376B1 (en) * 1998-09-18 2002-03-19 Patent-Treuhand-Gesellschaft Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Fluorescent lamp having asymmetric electrodes inside the discharge tube

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Legal Events

Date Code Title Description
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Effective date: 20020903