JPH09265949A - 蛍光ランプ，蛍光ランプ装置，電球形蛍光ランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】蛍光ランプの寿命を短縮させることなく、始動
性と信頼性とを共に向上させる。 【解決手段】一対のフィラメント１９，２０と、各フィ
ラメント１９，２０の両端にそれぞれ電気的に接続され
る電気導入線１９ａと１９ｂ、２０ａと２０ｂと、各フ
ィラメント１９，２０の一端側の電気導入線１９ａ，２
０ａに電気的に接続され、先端をそのフィラメント１
９，２０の他端部に局部放電可能のギャップを置いて対
向させた補助導電体２３と、内面に蛍光体膜を被着し放
電媒体を封入しているバルブとを具備している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は点灯始動性を向上さ
せた蛍光ランプ，蛍光ランプ装置および電球形蛍光ラン
プ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は蛍光ランプの従来の点灯装置の概
略を示す回路図である。この点灯装置１は商用電源Ｓに
整流回路を介して接続されたインバータ２の二次側に、
蛍光ランプ３の一対のフィラメント４，５をそれぞれ接
続し、これらフィラメント４，５に起動用兼共振用のコ
ンデンサ６を並列に接続している。

【０００３】インバータ２はコンデンサ６の容量とのＬ
Ｃ直列共振により二次電圧を発生し、この二次電圧が蛍
光ランプ３の一対のフィラメント４，５間に印加されて
蛍光ランプ３が始動点灯される。

【０００４】しかし、この始動時に一対のフィラメント
４，５に印加される二次電圧Ｖ20は図９の特性曲線Ａに
示すように、各フィラメント４，５の一対の電気導入線
４ａと４ｂ，５ａと５ｂ同士間の冷抵抗Ｒｆに左右され
る。

【０００５】すなわち、一対のフィラメント４，５間に
印加されるインバータ２の二次電圧Ｖ20はＬＣ直列共振
により発生するので、電気導入線４ａと４ｂ，５ａと５
ｂ間の抵抗Ｒｆが小さくなるほど上昇し、抵抗Ｒｆが大
きくなるに従って低下する性質を有する。

【０００６】したがって、電気導入線間抵抗Ｒｆを小さ
くすることにより二次電圧Ｖ20を昇圧させて蛍光ランプ
３の始動性を向上させることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そして、このような従
来の点灯装置１では電気導入線間抵抗Ｒｆが主にフィラ
メント４，５の抵抗により定まるので、このフィラメン
ト４，５の抵抗を小さくすることにより蛍光ランプ３の
始動性を向上させることができる。

【０００８】しかし、フィラメント抵抗を小さくするこ
とは蛍光ランプ３の寿命信頼性の上で限度がある。ま
た、点灯装置の回路定数変更により二次電圧、つまり、
ランプ印加電圧を昇圧することも、コストと信頼性にお
いて限度があり、必ずしも始動性が良好ではないという
課題がある。

【０００９】そこで本発明の目的は、蛍光ランプの寿命
を短縮させることなく、始動性と信頼性とを共に向上さ
せることができる蛍光ランプ点灯装置および電球形蛍光
ランプを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、内面に蛍光体膜を被着し放電媒体を封入している気
密容器と；この気密容器内に設けられた一対のフィラメ
ント電極と；各フィラメントの両端にそれぞれ電気的に
接続される一対の電気導入線と；この一対の電気導入線
の一方に電気的に接続され、先端をフィラメントまたは
他方の電気導入線に対して放電可能な距離を置いて対向
するように構成された導電体と；を具備していることを
特徴とする。

【００１１】本請求項において、導電体は金属製の棒状
や平板状等形状や材質はいずれでもよい。

【００１２】本請求項によれば、一対のフィラメント間
に、点灯回路の二次電圧が印加されると、各フィラメン
トの一方の電気導入線に接続した導電体と、他方の電気
導入線またはフィラメントの他端部との間で局部放電が
発生する。

【００１３】このために、各フィラメントの両端がショ
ートするので、一対の電気導入線間の抵抗Ｒｆが低下す
る。このために、ＬＣ直列共振のエネルギーＱが増大す
るので、ＬＣ直列共振により発生する点灯回路の二次側
電圧、つまりランプ印加電圧が上昇するので、蛍光ラン
プの始動性が確実に向上する。

【００１４】そして、蛍光ランプの始動後は一対のフィ
ラメント間の主放電路のインピーダンスの方が導電体の
局部放電路のインピーダンスよりも小さくなるので、導
電体とフィラメントの他端部との局部放電は停止する。

【００１５】また、各フィラメントの抵抗の低減と点灯
回路定数の変更とを共に行なう必要がないので、ランプ
寿命の信頼性を向上させることができる。

【００１６】請求項２の発明は、請求項１記載の蛍光ラ
ンプと；この蛍光ランプの一対のフィラメントの非電源
側に並列に接続されたコンデンサと；このコンデンサを
用いたＬＣ直列共振によって発生させる二次電圧を一対
のフィラメントに印加する点灯回路と；を具備している
ことを特徴とする。

【００１７】本請求項２によれば、請求項１記載の蛍光
ランプと、このランプをＬＣ直列共振により生ずる２次
電圧により点灯させる点灯回路を具備しているので、請
求項１の発明とほぼ同様の作用効果を奏することができ
る。

【００１８】請求項３の発明は、導電体が補助アマルガ
ムであることを特徴とする。

【００１９】本請求項３によれば、補助アマルガムを導
電体として共用するので、部品数の増加とそれに伴うコ
ストアップを抑制することができる。

【００２０】請求項４の発明は、内面に蛍光体膜を被着
し放電媒体を封入している気密容器、この気密容器内に
設けられた一対のフィラメント電極、各フィラメントの
両端にそれぞれ電気的に接続される一対の電極導入線、
を有する蛍光ランプと；二次無負荷電圧をＶ20、一対の
フィラメントの合成冷抵抗をＲf0としたときに、

【数２】 の式を満足するように構成された点灯回路と；を具備し
ていることを特徴とする。

【００２１】本請求項４によれば、点灯回路の二次無負
荷電圧Ｖ20と、一対のフィラメントの冷抵抗の合成値Ｒ
f0との比であるＶ20／Ｒf0を、１２０以上に設定してい
るので、各フィラメントの冷抵抗で発生する電圧降下に
よりランプ印加電圧を低下させて不点灯になる確率を低
減することができる。つまり、確実に蛍光ランプを点灯
させることができる。

【００２２】請求項５の発明は、請求項１ないし４のい
ずれか一記載の蛍光ランプ装置と；この蛍光ランプ装置
の点灯回路を少なくとも収容するとともに、蛍光ランプ
の電気導入線または点灯回路に電気的に接続される電球
用口金が設けられた外囲器と；を具備していることを特
徴とする。

【００２３】本請求項において、外囲器は蛍光ランプを
覆うグローブを有してもよく、蛍光ランプを外部へ露出
させたものでもよい。

【００２４】本請求項５によれば、請求項１ないし４の
いずれか一記載の蛍光ランプ装置を有するので、これと
ほぼ同様の作用効果を奏することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図７を参照して本発
明の実施形態を説明する。なお、図１〜図７中、同一ま
たは相当部分には同一符号を付している。

【００２６】図３は本発明の第１の実施形態の電球形蛍
光ランプの一部切欠正面図、図４はその点灯装置の回路
図、これらの図において、電球形蛍光ランプ１１は中空
半球状のカバー１２内に固定されたホルダー１３に、所
要の形状に屈曲された蛍光ランプ１４が取り付けられて
いる。

【００２７】カバー１２はその内部に、点灯回路である
インバータ１５を内蔵する一方、頂端部に電球用口金１
６（例えばＥ２６）を設けている。なお、開口下端部に
は蛍光ランプ１４を覆う透光性のグローブを着脱自在に
設けてもよい。

【００２８】図４に示すように蛍光ランプ１４は鉛ガラ
ス製の曲管状バルブ１８の軸方向両端部内にて一定のフ
ィラメント１９，２０をそれぞれ装着し、これらフィラ
メント１９，２０の両端部には一対の電気導入線１９ａ
と１９ｂ，２０ａと２０ｂをそれぞれ接続している。

【００２９】各一方の電気導入線１９ａ，２０ａはイン
バータ１５の二次側に接続され、各他方の電気導入線１
９ｂ，２０ｂは起動用兼共振用コンデンサ２１の両端に
それぞれ接続されている。

【００３０】蛍光ランプ１４はバルブ１８のほぼ全内面
に図示しない蛍光体膜を被着すると共に、バルブ１８内
に、放電媒体である水銀と希ガスとを適量封入してい
る。

【００３１】インバータ１５は整流回路を有しており、
この整流回路が口金１６および図示しないソケットを介
して商用電源２２に電気的に接続される。

【００３２】インバータ１５は商用電源周波数を一旦直
流に整流した後、さらに２０〜５０ＫＨｚの高周波に変
換して、二次側電圧Ｖ20を蛍光ランプ１４に印加し、コ
ンデンサ２１とのＬＣ直列共振により発生した二次電圧
Ｖ2 を蛍光ランプ１４に印加して点灯させる。

【００３３】そして、蛍光ランプ１４は図１にも示すよ
うに例えばインバータ１５の二次側（出力側）に接続さ
れた各一方の電気導入線１９ａ，２０ａに、補助導電体
２３の一端を固着して電気的に接続している。

【００３４】補助導電体２３は各フィラメント１９，２
０よりも冷抵抗が低い銅などからなる金属製の棒状導電
体である。

【００３５】図２にも示すように補助導電体２３はその
自由先端を、他方の電気導入線１９ｂ，２０ｂ側の各フ
ィラメント１９，２０の他端部に、局部放電可能のギャ
ップを置いて対向配置している。

【００３６】なお、図１，２中、符号２４はガラスステ
ム２５に穿設された排気管２６の排気孔であり、排気管
２６内には主アマルガム２７が収容されている。

【００３７】また、補助導電体２３は図５，６で示すよ
うに一方の電気導入線１９ａ，２０ａに固着する角度は
いずれでもよく、その自由先端をフィラメント１９，２
０の他端部に局部放電可能のギャップを置いて対向させ
ればよい。さらに、補助導電体２３を別個に設けずに、
一方の電気導入線１９ｂ，２０ｂに固着される補助アマ
ルガム（図示せず）の自由先端をフィラメント１９，２
０の他端部に局部放電可能のギャップを置いて対向させ
ることにより共用してもよい。

【００３８】次にこの実施形態の作用を説明する。

【００３９】まず、インバータ１５をオンすると、起動
コンデンサ２１の容量とのＬＣ直列共振によって二次側
に電圧が発生し、この二次電圧Ｖ2 が蛍光ランプ１４の
一対のフィラメント１９，２０間に印加される。

【００４０】しかし、このフィラメント１９，２０の冷
抵抗よりも各補助導電体２３の抵抗の方が低いので、各
補助導電体２３の先端と各フィラメント１９，２０の他
端部間で局部放電が発生し、各フィラメント１９，２０
の両端がショートする。

【００４１】したがって、各対の電気導入線１９ａと１
９ｂ，２０ａと２０ｂ間の抵抗Ｒｆが各フィラメント１
９，２０の冷抵抗の合成値よりも小さくなるので、ＬＣ
直列共振の電気エネルギーＱが増大し、図９の特性曲線
Ａに示すようにインバータ１５の二次電圧Ｖ2 が上昇す
る。

【００４２】このために、一対のフィラメント１９，２
０間に印加される始動電圧が増大するので、一対のフィ
ラメント１９，２０間の主放電を確実に発生させる。つ
まり、蛍光ランプ１４の始動性を確実に向上させること
ができる。

【００４３】また、各フィラメント１９，２０の抵抗を
小さくしないので、蛍光ランプ１４の寿命短縮を防止す
ることができるうえに、インバータ１５の二次電圧Ｖ2
を昇圧させるための回路定数の変更も行なわないので、
信頼性を向上させることができると共に、コストアップ
を防止することができる。

【００４４】また、本実施形態ではインバータ１５によ
り蛍光ランプ１４を高周波点灯させるので、効率を向上
させることができると共に、チョークコイルを使用しな
いので、小型軽量化を図ることができる。

【００４５】図７はインバータ１５の二次側無負荷電圧
Ｖ20と一対のフィラメント１９，２０の冷抵抗の合成値
Ｒf0との比であるＶ20／Ｒf0と、蛍光ランプ１４の不点
灯との相対関係を曲線Ｂで表わしている。

【００４６】つまり、Ｖ20／Ｒf0が小さい場合には始動
時に一対のフィラメント１９，２０の各冷抵抗Ｒf1，Ｒ
f2により電圧降下が発生し、その分、蛍光ランプ１４の
印加電圧が低下するので、蛍光ランプ１４に不点灯が発
生する場合がある。Ｖ20／Ｒf0と不点灯の確率（％）と
の相対関係を調査する実験を種々行なったところ、図７
のグラフで示す結果を得た。

【００４７】そこで、本実施形態では、一対のフィラメ
ント１９，２０の合成冷抵抗Ｒf0を次の数（１）式を満
足させるように設定することにより、蛍光ランプ１４の
不点灯を確実に防止することができる。

【００４８】

【数３】

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように本願の請求項１の発
明は、一対のフィラメント間に、点灯回路の二次電圧が
印加されると、各フィラメントの一方の電気導入線に接
続した導電体と、他方の電気導入線またはフィラメント
の他端部との間で局部放電が発生する。

【００５０】このために、各フィラメントの両端がショ
ートするので、一対の電気導入線間の抵抗Ｒｆが低下す
る。このために、ＬＣ直列共振のエネルギーＱが増大す
るので、ＬＣ直列共振により発生する点灯回路の二次側
電圧、つまりランプ印加電圧が上昇するので、蛍光ラン
プの始動性が確実に向上する。

【００５１】そして、蛍光ランプの始動後は一対のフィ
ラメント間の主放電路のインピーダンスの方が導電体の
局部放電路のインピーダンスよりも小さくなるので、導
電体とフィラメントの他端部との局部放電は停止する。

【００５２】また、各フィラメントの抵抗の低減と点灯
回路定数の変更とを共に行なう必要がないので、ランプ
寿命の信頼性を向上させることができる。

【００５３】ィラメントの非電源側に並列に接続された
コンデンサと；このコンデンサを用いたＬＣ直列共振に
よって発生させる二次電圧を一対のフィラメントに印加
する点灯回路と；を具備していることを特徴とする。

【００５４】本請求項２は、請求項１記載の蛍光ランプ
と、このランプをＬＣ直列共振により生ずる２次電圧に
より点灯させる点灯回路を具備しているので、請求項１
の発明とほぼ同様の作用効果を奏することができる。

【００５５】請求項３は、補助アマルガムを導電体とし
て共用するので、部品数の増加とそれに伴うコストアッ
プを抑制することができる。

【００５６】請求項４の発明は、点灯回路の二次無負荷
電圧Ｖ20と、一対のフィラメントの冷抵抗の合成値Ｒf0
との比であるＶ20／Ｒf0を、１２０以上に設定している
ので、各フィラメントの冷抵抗で発生する電圧降下によ
りランプ印加電圧を低下させて不点灯になる確率を低減
することができる。つまり、確実に蛍光ランプを点灯さ
せることができる。

【００５７】請求項５の発明は、請求項１ないし４のい
ずれか一記載の蛍光ランプ装置を有するので、これとほ
ぼ同様の作用効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る蛍光ランプ点灯装置
の要部拡大図。

【図２】図１で示す要部を具備した電球形蛍光ランプの
一部を縦断面で示す正面図。

【図３】図１で示す電球形蛍光ランプの点灯装置の回路
図。

【図４】本発明の他の実施形態の要部拡大図。

【図５】本発明のさらに他の実施形態の要部拡大図。

【図６】図３で示すインバータの無負荷二次電圧Ｖ20と
一対のフィラメントの冷抵抗合成値Ｒf0との比であるＶ
20／Ｒf0と、蛍光ランプの不点灯との相対関係を示すグ
ラフ。

【図７】従来の蛍光ランプ点灯装置の回路図。

【図８】従来の蛍光ランプ点灯装置のインバータ無負荷
二次電圧Ｖ20とフィラメント抵抗Ｒｆとの相対関係を示
すグラフ。

【符号の説明】

１１ 電球形蛍光ランプ １２ カバー １４ 蛍光ランプ １５ インバータ １６ 電球用口金 １９，２０ 一対のフィラメント １９ａ，１９ｂ、２０ａ，２０ｂ 電気導入線 ２１ 起動コンデンサ ２３ 補助導電体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 秀徳 東京都品川区東品川四丁目３番１号 東芝 ライテック株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内面に蛍光体膜を被着し放電媒体を封入
   している気密容器と；この気密容器内に設けられた一対
   のフィラメント電極と；各フィラメントの両端にそれぞ
   れ電気的に接続される一対の電気導入線と；この一対の
   電気導入線の一方に電気的に接続され、先端をフィラメ
   ントまたは他方の電気導入線に対して放電可能な距離を
   置いて対向するように構成された導電体と；を具備して
   いることを特徴とする蛍光ランプ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の蛍光ランプと；この蛍光
   ランプの一対のフィラメントの非電源側に並列に接続さ
   れたコンデンサと；このコンデンサを用いたＬＣ直列共
   振によって発生させる二次電圧を一対のフィラメントに
   印加する点灯回路と；を具備していることを特徴とする
   蛍光ランプ装置。
3. 【請求項３】 導電体が補助アマルガムであることを特
   徴とする請求項１または２記載の蛍光ランプ点灯装置。
4. 【請求項４】 内面に蛍光体膜を被着し放電媒体を封入
   している気密容器、この気密容器内に設けられた一対の
   フィラメント電極、各フィラメントの両端にそれぞれ電
   気的に接続される一対の電極導入線、を有する蛍光ラン
   プと；二次無負荷電圧をＶ20、一対のフィラメントの合
   成冷抵抗をＲf0としたときに、 【数１】 の式を満足するように構成された点灯回路と；を具備し
   ていることを特徴とする蛍光ランプ装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか一記載の蛍
   光ランプ装置と；この蛍光ランプ装置の点灯回路を少な
   くとも収容するとともに、蛍光ランプの電気導入線また
   は点灯回路に電気的に接続される電球用口金が設けられ
   た外囲器と；を具備していることを特徴とする電球形蛍
   光ランプ装置。