JPH11126579A - 低温用蛍光灯と蛍光灯加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、冷蔵庫内や寒冷地で使用する低温
環境下で生じる蛍光灯の性能低下や不具合を解消した低
温用蛍光灯や蛍光灯加熱装置に関するものである。 【構成】 黒鉛粒子と合成樹脂を混合してなる導電性発
熱体を線状またはテープ状に形成し、この線状またはテ
ープ状の導電性発熱体を蛍光管のガラス面に固着または
埋設するなどして一体化するとともに、その発熱体の端
部に金属電極を設け、当該金属電極を介して導電性発熱
体に電圧を印加することにより発熱させ蛍光管を暖める
ようにしたことを特徴とする低温用蛍光灯と、当該導電
性発熱体と金属電極と蛍光管取り付け部とからなる蛍光
灯加熱装置である。。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷蔵庫内や寒冷地で使
用する低温環境下で生じる蛍光灯の性能低下や不具合を
解消した低温用蛍光灯や蛍光灯加熱装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】蛍光管は、一般に管温度が５〜２０℃
（管温度が５〜４０℃）の際には設計予定性能を発揮す
るが、冷蔵庫内や寒冷地など極低温の環境下では、水銀
の蒸気圧が低いため、点灯しにくいだけでなく、光束が
減少し照度が低下したり、ちらつきが生じたり、水銀の
付着による管端の黒変が生じたり、管寿命が短縮したり
するなどの蛍光灯の性能低下や不具合が生じる。

【０００３】従来は、このような蛍光灯の性能低下や不
具合を防ぐため、図７に示すように、蛍光管Ａの背後側
近傍に傘状のヒーターパネルＢを装着しておき、当該ヒ
ーターパネルＢにより蛍光管Ａを暖めてから点灯させる
ようにしているか、図８に示すように、蛍光管Ａの外周
を被覆するポリカーボネット製の筒状体３にして、蛍光
管を冷気や衝撃から保護するものがあった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来装置のヒ
ーターパネルＢにより暖める方法では、蛍光管Ａの背後
側Ａ₁ だけ暖められるが前面側Ａ₂ が低温冷気に触れて
いるため、蛍光管Ａを点灯に適した所定の温度に暖める
のに時間がかかるうえ、蛍光管Ａ全体の温度管理が難し
く、電気代も多く必要とするなどの欠点があった。ま
た、後者のポリカーボネット製の筒状体Ｃは、保温性が
あるだけでそれ自体が加熱したり発熱したりしないの
で、長時間低温環境下に置かれた場合には、点灯しにく
いとか、照度が低下したり、ちらつきが生じたりするこ
とを防止することはできない。

【０００５】本発明者は、当該ヒーターＢ以外の方法で
蛍光管Ａを暖めるに適した発熱体を探す研究をしたとこ
ろ、球状黒鉛粒子を耐熱性のある合成樹脂でバインドし
た導電性発熱体は、赤熱部がなく全面で発熱するうえ、
その発熱温度の分布が一様でむらがない。しかも、当該
導電性発熱体は、図６に示すように、温度と電気抵抗の
関係が蛍光灯の温度管理に好適であることに着目した。
つまり、温度が上昇すると電気抵抗が急増して電流が減
り、逆に温度が下がると電気抵抗が小さくなって、電流
が多くながれるようになる。しかも、そのような温度と
電気抵抗の関係が−５０℃から６０℃の間でおこる特性
がある。この温度帯は、蛍光灯の温度管理に適している
し、自己温度制御のための温度センサーやコントローラ
ーが不要でも、温度と電圧の組み合わせ設定が自在にで
きる、といった特性に着目した。

【０００６】

【課題を解決するための手段】特許を受けようとする第
１発明は、黒鉛粒子と合成樹脂を混合してなる導電性発
熱体を線状またはテープ状に形成し、この線状またはテ
ープ状の導電性発熱体を蛍光管のガラス面に固着または
埋設するなどして一体化するとともに、その発熱体の端
部に金属電極を設け、当該金属電極を介して導電性発熱
体に電圧を印加することにより発熱させ蛍光管を暖める
ようにしたことを特徴とする低温用蛍光灯である。

【０００７】特許を受けようとする第２発明は、黒鉛粒
子と合成樹脂を混合してなる導電性発熱体を線状または
テープ状に形成したものが蛍光管のガラス面のほぼ全面
に巻き付け得るように構成してなる加熱部と、その発熱
体の端部に設けた金属電極と、蛍光管取り付け部とから
なる蛍光灯加熱装置である。

【０００８】合成樹脂としては、ポリエステル樹脂、エ
ポキシ樹脂、ポリアミド・ポリイド・ポリエチレン・ポ
リフロン樹脂、ポリエーテルエーテルケントン・ポリフ
ェニレンサルファイド・シリコン樹脂、ポリチタノカル
ボシラン樹脂などが用いられている。

【０００９】導電性発熱体は、設計温度により、黒鉛粒
子と合成樹脂の配合比率およびその種類を変えて製造す
る。標準的には、導電性発熱体の温度と電気抵抗との関
係が図６に示す（Ｂ）に近い特性となるように黒鉛粒子
と合成樹脂の配合比率を調整することが望ましい。

【００１０】金属電極にはＳｎ、Ｎｉ，Ａｇメッキした
銅線、変組線、銅薄板、シールドメッシュ線などが用い
られており、発熱体の両側に埋め込まれている。

【００１１】線状またはテープ状の導電性発熱体は、必
要に応じて折り曲げ、引っ張り、巻き取り、劣化など外
部からの圧力と影響に耐えられるように基布や基線に塗
布されており、更に絶縁層にて密封するように構成して
も良い。このようにして出来た発熱体は、全面から発熱
し、しかもその温度分布が一様でむらがないため、電気
量が少なくても発熱量が格別に多く大変経済的である。

【００１２】

【実施例】以下本発明を実施例に基づいて詳細に説明す
る。図１は、本発明に係る低温用蛍光灯の構成を示す要
部正面図で、図２は、当該低温用蛍光灯を用いた自動温
度制御付点灯回路を示す回路説明図であり、図３は、本
発明に係る蛍光灯加熱装置の一実施例を示す斜視図であ
り、図４は、本発明に係る蛍光灯加熱装置の他実施例を
示す斜視図であり、更に図５は、本発明に係る蛍光灯加
熱装置の他実施例を示す斜視図である。また、図６は導
電性発熱体の温度と電気抵抗の関係を示すグラフであ
る。図７は、従来のヒーターパネルによる蛍光灯加熱装
置を示す側面説明図であり、図８は、従来の蛍光灯を保
護するポリカーボネット製の筒状体を示す斜視図であ
る。

【００１３】図１は、本発明に係る低温用蛍光灯のー実
施例が示されている。その構成は、線状またはテープ状
に形成された導電性発熱体１を蛍光管２のガラス表面に
所定の間隔をもって巻き付けることにより固着して一体
化するとともに、その発熱体の端部に金属電極３を設け
たものである。尚、当該線状またはテープ状に形成され
た導電性発熱体１が、蛍光管のガラス層に埋め込むよう
にしてもよいし、張り付けることにより一体化しても良
い。

【００１４】導電性発熱体１は、球状黒鉛粒子と合成樹
脂を混合したものとし、その表面を絶縁材で被覆し、漏
洩電流や酸化を防止するように構成する。尚、導電性発
熱体１は、図６に示す（Ｂ）のグラフ曲線になるような
樹脂と黒鉛との配合率にする。すると、蛍光管の温度が
１０℃以下になると、電気抵抗が低くなり、電流が流れ
易くなっており、温度が２０℃以上に高くなると急激に
電気抵抗が高くなる。つまり、蛍光管２内の水銀の蒸気
圧が好適な温度になると導電性発熱体１の発熱が弱くな
り、蛍光管内の温度が低くなると導電性発熱体１の発熱
がつよくなる。このため、導電性発熱体１を用いると蛍
光管２にとって好ましい温度帯での自己温度制御が自然
にでき、別個に温度センサーやコントローラーが不要と
なる。

【００１５】図３は、蛍光灯加熱装置の一実施例であ
り、黒鉛粒子と合成樹脂を混合してなる導電性発熱体１
を線状に形成したものが蛍光管のガラス面のほぼ全面に
所定の間隔で巻き付け得るように螺旋形状に構成してな
る加熱部４と、その導電性発熱体１の両端部に設けた金
属電極３，３と、蛍光管取り付け部５，５とからなる蛍
光灯加熱装置である。当該蛍光灯加熱装置を使用する場
合には、加熱部４の蛍光管のガラス面に線状の導電性発
熱体１を巻き付け、左右両端部に設けた蛍光管取り付け
部５，５により蛍光管に取り付け、金属電極３，３から
電圧を印加することにより導電性発熱体１を発熱させ、
蛍光管を暖めるのである。

【００１６】図４は、蛍光灯加熱装置の他実施例であ
り、黒鉛粒子と合成樹脂を混合してなる導電性発熱体１
を線状に形成したものが蛍光管のガラス面のほぼ全面を
被服出来る大きさの透明な合成樹脂製シート内に配線し
たように埋設構成してなる加熱部４と、その導電性発熱
体１の両端部に設けた金属電極３，３と、蛍光管取り付
け部５，５とからなる蛍光灯加熱装置である。当該蛍光
灯加熱装置を使用する場合には、蛍光管のガラス面に加
熱部４の透明な合成樹脂製シートを巻き付け蛍光管取り
付け部５，５により蛍光管に取り付けたうえ、金属電極
３，３から電圧を印加することにより導電性発熱体１を
発熱させ、蛍光管を暖めるのである。

【００１７】図５は、蛍光灯加熱装置の他実施例であ
り、合成樹脂製の筒状体６に線状またはテープ状に形成
した黒鉛粒子と合成樹脂を混合してなる導電性発熱体１
を、蛍光管のガラス面のほぼ全面に所定の間隔で螺旋形
状に巻き付けるように固着するか、埋設してなる加熱部
４と、その導電性発熱体１の両端部に設けた金属電極
３，３とからなる蛍光灯加熱装置である。尚、当該蛍光
灯加熱装置の蛍光管取り付け部５は、蛍光管を挿入でき
るように形成した筒状体の内孔５ａであるが、この内孔
５ａと必要により装着した止め具と組み合わせ構成する
場合も含まれる。

【００１８】当該蛍光灯加熱装置を使用する場合には、
導電性発熱体１の固着されている筒状体６の加熱部４の
内孔５ａに蛍光管を挿入して取り付け、金属電極３，３
から電圧を印加することにより導電性発熱体１を発熱さ
せ、蛍光管を暖めるのである。

【００１９】図２は、本発明に係る低温用蛍光灯が低温
になったとき、自動的に暖められるようにするためのラ
ピットスタート型点灯回路構成を示す実施例である。こ
の実施例のように本発明に係る低温用蛍光灯をラピット
スタート型点灯回路と組み合わせ構成するだけで、温度
環境の変化にともなって、導電性発熱体１の特性により
自動的に印加電圧を調整して、暖める蛍光管Ａの温度調
整をおこなうことができる。このように導電性発熱体１
の特性を利用するだけで自己温度制御が可能となり、別
個に温度センサーやコントローラーが不要となるため、
構成が簡単でコンパクトな設計にできるし、ヒーターの
ように無駄な電力を使わないので、省電力設計にするこ
とができる。

【００２０】

【効果】本願発明は、黒鉛粒子と合成樹脂を混合してな
る導電性発熱体を線状またはテープ状に形成し、この線
状またはテープ状の導電性発熱体を蛍光管のガラス面に
固着または埋設するなどして一体化するとともに、その
発熱体の端部に金属電極を設け、当該金属電極を介して
導電性発熱体に電圧を印加することにより発熱させ蛍光
管を暖めるようにしたので、冷蔵庫内や寒冷地などの低
温環境下で使用巣る場合でも、導電性発熱体の発熱性能
によって、自動的に温度制御しながら暖めるので、低温
による蛍光灯の性能低下や不具合をコンパクトで省力な
装置により解消することができる。

【００２１】第１発明に係る低温用蛍光灯は、導電性発
熱体を用いた加熱部を蛍光管と一体に形成してあるの
で、低温になると蛍光灯自体が自動的に加熱温度管理す
る機能を具備したものとなる。また、第２発明は、蛍光
灯の加熱装置であり、既存の蛍光灯に装着するだけで、
低温時に自動的に加熱温度管理できるようにするための
装置である。

【００２２】本発明を用いると、氷点下の低温になると
その程度に合わせて導電性発熱体が発熱し自動的に蛍光
管を加熱、昇温するので、低温環境になっても蛍光管
は、点灯しにくくなったり、発光効率が低下したり、ち
らついたり、水銀付着による管端が黒変したり、管寿命
が短縮するという欠点や不具合を防止することが出来
る。しかも、その導電性発熱体の発熱性能が、蛍光灯が
要求する好ましい温度帯と整合性があり、温度変化に対
応した必要最小限の電力消費で目的の加熱ができるの
で、省エネルギーな蛍光灯加熱装置となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る低温用蛍光灯の構成を示す要部正
面図である。

【図２】低温用蛍光灯を用いた自動温度制御付点灯回路
を示す回路説明図である。

【図３】本発明に係る蛍光灯加熱装置の一実施例を示す
斜視図である。

【図４】本発明に係る蛍光灯加熱装置の他実施例を示す
斜視図である。

【図５】本発明に係る蛍光灯加熱装置の他実施例を示す
斜視図である。

【図６】導電性発熱体の温度と電気抵抗の関係を示すグ
ラフである。

【図７】従来のヒーターパネルによる蛍光灯加熱装置を
示す側面説明図である。

【図８】従来の蛍光灯を保護するポリカーボネット製の
筒状体を示す斜視図である。

【符合の説明】

１…導電性発熱体 ２…蛍光管 ３…金属電極 ４…加熱部 ５…蛍光管取り付け部 ５ａ…内孔 ６…筒状体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 黒鉛粒子と合成樹脂を混合してなる導電
   性発熱体を線状またはテープ状に形成し、この線状また
   はテープ状の導電性発熱体を蛍光管のガラス面に固着ま
   たは埋設するなどして一体化するとともに、その発熱体
   の端部に金属電極を設け、当該金属電極を介して導電性
   発熱体に電圧を印加することにより発熱させ蛍光管を暖
   めるようにしたことを特徴とする低温用蛍光灯。
2. 【請求項２】黒鉛粒子と合成樹脂を混合してなる導電性
   発熱体を線状またはテープ状に形成したものが蛍光管の
   ガラス面のほぼ全面に巻き付け得るように構成してなる
   加熱部と、その発熱体の端部に設けた金属電極と、蛍光
   管取り付け部とからなる蛍光灯加熱装置。