JPH1116536A - Bulb-shaped fluorescent lamp - Google Patents

Bulb-shaped fluorescent lamp

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JPH1116536A
JPH1116536A JP17048197A JP17048197A JPH1116536A JP H1116536 A JPH1116536 A JP H1116536A JP 17048197 A JP17048197 A JP 17048197A JP 17048197 A JP17048197 A JP 17048197A JP H1116536 A JPH1116536 A JP H1116536A
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main amalgam
amalgam
fluorescent lamp
bulb
arc tube
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Katsumi Itagaki
克己 板垣
Yasuhiro Igai
泰博 猪飼
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Matsushita Electronics Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the luminous flux stability in lighting operation without reducing the luminous flux starting characteristic in starting of a bulb-shaped fluorescent lamp by constituting the composition of a main amalgam so that the reaction end temperature in the change of the main amalgam from solid phase to liquid phase is lower than the ambient temperature of the main amalgam in lighting operation. SOLUTION: A minute clearance is provided between an exhaust pipe 13 and a glass bar 14, and mercury vapor within an arc tube 2 makes contact with a main amalgam 15 through an opening part 13a and the clearance. The main amalgam 15 is formed of Bi, Pb, Sn and Hg, and the composition is Bi:Pb: Sn:Hg=(40-58):(22-55):(5-20):(1-10) by wt.%. According to such a structure, the reaction end temperature in the change of the main amalgam 15 from solid phase to liquid phase is lower than the temperature in a position where a main amalgam part 13b containing the main amalgam 15 is situated in lighting operation (the ambient temperature of the main amalgam).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、Bi、Pb、S
n、及びHgにより構成されたアマルガムを主アマルガ
ムとして、発光管の内部に封入した電球形蛍光灯に関す
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to Bi, Pb, S
The present invention relates to a bulb-type fluorescent lamp sealed in an arc tube using amalgam composed of n and Hg as a main amalgam.

【0002】[0002]

【従来の技術】電球形蛍光灯では、定常点灯時において
発光管内の水銀蒸気圧を適切な値(約0.8Pa)とす
るために、アマルガムを発光管の内部に封入することが
一般的である。しかしながら、アマルガムの水銀蒸気圧
は、常温においては純水銀の蒸気圧よりも低いものであ
る。このため、このような従来の電球形蛍光灯では、ラ
ンプを点灯した直後から定常点灯状態に移行し点灯動作
が安定するまでに時間を要していた。つまり、ランプ始
動時での光束立ち上がり特性が悪いという問題点があっ
た。この始動時での光束立ち上がり特性を改善しようと
した従来の電球形蛍光灯として、例えば特開平8−20
3470号公報に開示された電球形蛍光灯がある。この
従来の電球形蛍光灯では、定常点灯時の水銀蒸気圧を制
御する主アマルガムの他に、始動時に必要な水銀蒸気圧
を補う補助アマルガムを発光管の内部に封入している。
このことにより、始動直後での水銀蒸気圧を適正な値と
することができ、始動時での光束立ち上がり特性を向上
していた。
2. Description of the Related Art In a bulb-type fluorescent lamp, amalgam is generally sealed in an arc tube in order to keep the vapor pressure of mercury in the arc tube to an appropriate value (about 0.8 Pa) during steady operation. is there. However, the mercury vapor pressure of amalgam is lower than that of pure mercury at room temperature. For this reason, in such a conventional bulb-type fluorescent lamp, it took time until the lighting operation became stable immediately after the lamp was turned on and the lighting operation was stabilized. In other words, there is a problem that the luminous flux rising characteristics at the time of starting the lamp are poor. As a conventional light bulb-type fluorescent lamp for improving the luminous flux rising characteristic at the time of starting, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
There is a compact fluorescent lamp disclosed in Japanese Patent No. 3470. In this conventional bulb-type fluorescent lamp, in addition to the main amalgam for controlling the mercury vapor pressure at the time of steady lighting, an auxiliary amalgam for supplementing the mercury vapor pressure required at the time of starting is enclosed in the arc tube.
As a result, the mercury vapor pressure immediately after the start can be set to an appropriate value, and the luminous flux rising characteristics at the start can be improved.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の電
球形蛍光灯では、補助アマルガムを用いた場合でも、ラ
ンプの始動時から1分程度の時間が経過すると、発光管
から放射される光束が不安定なものとなり、ランプから
の光の明るさが変動するという問題点を生じた。特に、
ランプの始動時から10数分経過後でのランプの光束安
定性が良くなかった。
In the conventional bulb-type fluorescent lamp as described above, even when auxiliary amalgam is used, the luminous flux radiated from the arc tube after a lapse of about one minute from the start of the lamp. Becomes unstable, and the brightness of the light from the lamp fluctuates. Especially,
The luminous flux stability of the lamp was not good 10 minutes after the start of the lamp.

【0004】発明者等は、実験的研究により、主アマル
ガムが固相から液相に変化する時の反応終了温度が、電
球形蛍光灯の点灯動作時における主アマルガムの周囲温
度より低くなるように、Bi、Pb、Sn、及びHgか
らなる主アマルガムの組成を決定した。このように構成
することにより、始動時での光束立ち上がり特性を低下
することなく、点灯動作時での光束安定性を向上するこ
とを見出した。この発明は、上記の知見に基づいて完成
したものである。
[0004] The inventors have experimentally studied that the reaction end temperature when the main amalgam changes from the solid phase to the liquid phase is lower than the ambient temperature of the main amalgam during the lighting operation of the bulb-type fluorescent lamp. , Bi, Pb, Sn, and Hg, the composition of the main amalgam was determined. With such a configuration, it has been found that the luminous flux stability during the lighting operation is improved without lowering the luminous flux rising characteristic at the time of starting. The present invention has been completed based on the above findings.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の電球形蛍光灯
は、Bi、Pb、Sn、及びHgにより構成された主ア
マルガムを発光管内部に封入した電球形蛍光灯であっ
て、前記主アマルガムが固相から液相に変化する時の反
応終了温度が、点灯動作時における前記主アマルガムの
周囲温度より低くなるように、前記主アマルガムの組成
が構成されている。このような構成にすることにより、
始動時での光束立ち上がり特性を低下することなく、点
灯動作時での光束安定性を向上することができる。
A bulb-type fluorescent lamp according to the present invention is a bulb-type fluorescent lamp in which a main amalgam comprising Bi, Pb, Sn and Hg is sealed in an arc tube. The composition of the main amalgam is configured such that the reaction end temperature when the compound changes from the solid phase to the liquid phase is lower than the ambient temperature of the main amalgam during the lighting operation. With such a configuration,
It is possible to improve the luminous flux stability during the lighting operation without deteriorating the luminous flux rising characteristics at the time of starting.

【0006】本発明の別の電球形蛍光灯は、前記主アマ
ルガムの組成比が、Bi:Pb:Sn:Hg=(40〜
58):(22〜55):(5〜20):(1〜10)
重量%である。このような構成にすることにより、始動
時での光束立ち上がり特性を低下することなく、点灯動
作時での光束安定性を向上することができる。
In another bulb-type fluorescent lamp of the present invention, the composition ratio of the main amalgam is Bi: Pb: Sn: Hg = (40 to 40).
58): (22-55): (5-20): (1-10)
% By weight. With such a configuration, it is possible to improve the luminous flux stability during the lighting operation without lowering the luminous flux rising characteristics at the time of starting.

【0007】本発明の別の電球形蛍光灯は、Bi、P
b、Sn、及びHgにより構成された主アマルガムを内
部に封入した非直線形状の発光管、及び前記発光管を点
灯するための点灯装置を有する電球形蛍光灯であって、
前記主アマルガムが固相から液相に変化する時の反応終
了温度が、点灯動作時における前記主アマルガムの周囲
温度より低くなるように、前記主アマルガムの組成が構
成されている。このような構成にすることにより、始動
時での光束立ち上がり特性を低下することなく、点灯動
作時での光束安定性を向上することができる。
[0007] Another bulb-type fluorescent lamp of the present invention is Bi, P
b, Sn, and a bulb-shaped fluorescent lamp having a non-linear arc tube enclosing a main amalgam composed of Hg and a lighting device for lighting the arc tube,
The composition of the main amalgam is configured such that the reaction end temperature when the main amalgam changes from the solid phase to the liquid phase is lower than the ambient temperature of the main amalgam during the lighting operation. With such a configuration, it is possible to improve the luminous flux stability during the lighting operation without lowering the luminous flux rising characteristics at the time of starting.

【0008】本発明の別の電球形蛍光灯は、前記主アマ
ルガムの組成比が、Bi:Pb:Sn:Hg=(40〜
58):(22〜55):(5〜20):(1〜10)
重量%である。このような構成にすることにより、始動
時での光束立ち上がり特性を低下することなく、点灯動
作時での光束安定性を向上することができる。
In another bulb-type fluorescent lamp of the present invention, the main amalgam has a composition ratio of Bi: Pb: Sn: Hg = (40 to 40).
58): (22-55): (5-20): (1-10)
% By weight. With such a configuration, it is possible to improve the luminous flux stability during the lighting operation without lowering the luminous flux rising characteristics at the time of starting.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の電球形蛍光灯を示
す好ましい実施形態について、図面を参照して説明す
る。図1は、本発明の一実施形態である電球形蛍光灯の
構成を示す一部切欠き正面図である。図1において、電
球形蛍光灯1は、透光性のガラスなどにより形成された
発光管2、発光管2内に形成された蛍光体3、発光管2
を保持するためのホルダー4、及び発光管2を点灯する
ためのインバータ点灯回路5を備えている。さらに、電
球形蛍光灯1は、透光性のガラスなどにより構成された
グローブ6と合成樹脂等により構成されたケース7とか
らなる外囲器8内に、発光管2、ホルダー4、インバー
タ点灯回路5などを収納している。発光管2は、コンパ
クトな非直線形状の発光管であり、直管状の蛍光灯をU
形に成形後、再度U形に成形した、いわゆるダブルU形
発光管である。発光管2の内部には、始動用のアルゴン
などの希ガス、及びアマルガムが封入されている。発光
管2の両端部は、シリコーン樹脂4aにより、互いに平
行にホルダー4に固着されている。同様に、発光管2の
中央部分もまた、シリコーン樹脂4bにより、ホルダー
4に固着されている。また、発光管2の両端部には、発
光管2を封止するマウント9が設けられている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment showing a compact fluorescent lamp of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a partially cutaway front view showing a configuration of a compact fluorescent lamp according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a bulb-shaped fluorescent lamp 1 includes an arc tube 2 formed of a translucent glass or the like, a phosphor 3 formed in the arc tube 2, and an arc tube 2.
And an inverter lighting circuit 5 for lighting the arc tube 2. Further, the bulb-type fluorescent lamp 1 has an arc tube 2, a holder 4, and inverter lighting in an envelope 8 comprising a globe 6 made of translucent glass or the like and a case 7 made of synthetic resin or the like. The circuit 5 and the like are housed. The arc tube 2 is a compact non-linear arc tube.
This is a so-called double U-shaped arc tube, which is formed into a shape and then formed again into a U shape. A rare gas such as argon for starting and amalgam are sealed in the arc tube 2. Both ends of the arc tube 2 are fixed to the holder 4 in parallel with each other by a silicone resin 4a. Similarly, the central portion of the arc tube 2 is also fixed to the holder 4 by the silicone resin 4b. Mounts 9 for sealing the arc tube 2 are provided at both ends of the arc tube 2.

【0010】各マウント9は、ガラスなどにより構成さ
れ、一対の封入線9a,9bが内部に設けられている。
これらの封入線9a,9bは、一対の内部リード線10
a,10bの一端部がそれぞれ溶着されている。内部リ
ード線10a,10bの他端部間には、電極コイル11
が接続されている。これらの内部リード線10a,10
bは、マウント9に設けられた電極、外部リード線(図
示せず)を介してインバータ点灯回路5に接続されてい
る。一方の内部リード線10aには、補助アマルガム1
2が固着されている。補助アマルガム12は、始動時に
必要な水銀蒸気圧を補うものであり、インジュウムメッ
シュなどにより構成される。さらに、各マウント9に
は、円筒状の排気管13が溶着されている。この排気管
13は、周知のように、マウント9によって発光管2を
封止するさいに、発光管2内の余分な空気を排出し、マ
ウント9を発光管2に取り付け後、排気管13は密閉さ
れる。排気管13の一端は、発光管2の内部側におい
て、マウント9の表面を開口した開口部13aが設けら
れている。また、排気管13の他端部には、その内部に
円柱状のガラス棒14が配設され、主アマルガム15を
配置するための主アマルガム部13bが排気管13の内
側表面とガラス棒14との間に設けられている。排気管
13とガラス棒14との間には、微少な隙間が設けら
れ、発光管2内の水銀蒸気等は、開口部13a、上記微
少な隙間を経て主アマルガム15と接触する。
Each mount 9 is made of glass or the like, and has a pair of sealing wires 9a and 9b provided therein.
These sealing wires 9a and 9b are connected to a pair of inner lead wires 10a.
One end of each of a and 10b is welded. An electrode coil 11 is provided between the other ends of the internal lead wires 10a and 10b.
Is connected. These internal leads 10a, 10
“b” is connected to the inverter lighting circuit 5 via an electrode provided on the mount 9 and an external lead wire (not shown). Auxiliary amalgam 1 is connected to one internal lead wire 10a.
2 is fixed. The auxiliary amalgam 12 supplements the mercury vapor pressure required at the time of starting, and is made of an indium mesh or the like. Further, a cylindrical exhaust pipe 13 is welded to each mount 9. As is well known, when the light emitting tube 2 is sealed by the mount 9, excess air in the light emitting tube 2 is exhausted, and after the mount 9 is attached to the light emitting tube 2, the exhaust tube 13 Sealed. At one end of the exhaust pipe 13, an opening 13 a that opens the surface of the mount 9 is provided inside the arc tube 2. At the other end of the exhaust pipe 13, a cylindrical glass rod 14 is disposed inside, and a main amalgam portion 13 b for arranging the main amalgam 15 is provided between the inner surface of the exhaust pipe 13 and the glass rod 14. It is provided between. A minute gap is provided between the exhaust pipe 13 and the glass rod 14, and mercury vapor or the like in the arc tube 2 contacts the main amalgam 15 via the opening 13a and the small gap.

【0011】主アマルガム15は、Bi、Pb、Sn、
及びHgにより構成され、その組成比(重量%)は、B
i:Pb:Sn:Hg=(40〜58):(22〜5
5):(5〜20):(1〜10)である。このように
構成することにより、主アマルガム15が固相から液相
に変化する時の反応終了温度が、点灯動作時における主
アマルガム15を収容した主アマルガム部13bの位置
する場所の温度(本発明では、これを主アマルガムの周
囲温度と呼ぶ)より低くなる。ここで、反応終了温度と
は、固相から液相への変化が終了した時の温度である。
その結果、始動時での光束立ち上がり特性を低下するこ
となく、点灯動作時での光束安定性を向上することがで
きる(詳細は後述)。インバータ点灯回路5は、MOS
FETを用いた自励発振式のインバータ回路等をプリン
ト基板上に配置したものであり、所定の電力を電極コイ
ル12に供給する。ケース7の一端部には、スクリュー
形状の口金16、いわゆるスクリューベースが設けられ
ている。この口金16は、リード線17a,17bの一
端がはんだなどにより固定されている。リード線17
a,17bの他端は、インバータ点灯回路5に接続され
ている。口金16は、図示しない照明器具のソケットな
どに接続され、外部電源から電力が供給される。
The main amalgam 15 is composed of Bi, Pb, Sn,
And Hg, whose composition ratio (% by weight) is B
i: Pb: Sn: Hg = (40-58) :( 22-5)
5): (5-20): (1-10). With this configuration, the reaction end temperature when the main amalgam 15 changes from the solid phase to the liquid phase is the temperature at the location of the main amalgam portion 13b containing the main amalgam 15 during the lighting operation (the present invention). This is called the ambient temperature of the main amalgam). Here, the reaction end temperature is the temperature at which the change from the solid phase to the liquid phase is completed.
As a result, it is possible to improve the luminous flux stability during the lighting operation without lowering the luminous flux rising characteristics at the time of starting (details will be described later). Inverter lighting circuit 5 is MOS
A self-oscillation type inverter circuit using an FET is arranged on a printed circuit board, and supplies a predetermined power to the electrode coil 12. At one end of the case 7, a screw-shaped base 16, a so-called screw base, is provided. One end of the lead wires 17a and 17b is fixed to the base 16 by soldering or the like. Lead wire 17
The other ends of a and 17b are connected to the inverter lighting circuit 5. The base 16 is connected to a socket of a lighting fixture (not shown) or the like, and is supplied with electric power from an external power supply.

【0012】次に、主アマルガム15の組成比を変え
て、始動時での光束立ち上がり特性、及び点灯動作時で
の光束安定性を検証した比較実験結果について説明す
る。尚、下記の説明では、表1に示す5つの試料No.
1〜No.5での実験結果について説明する。試料No.
1及びNo.2は本実施形態の主アマルガム15を構成
するものであり、試料No.3〜No.5は比較例であ
る。
Next, a description will be given of the results of comparative experiments in which the composition ratio of the main amalgam 15 is changed and the light flux rising characteristics at start-up and the light flux stability during lighting operation are verified. In the following description, five sample Nos.
The experimental results of Nos. 1 to 5 will be described. Sample No.
No. 1 and No. 2 constitute the main amalgam 15 of the present embodiment, and samples No. 3 to No. 5 are comparative examples.

【0013】[0013]

【表1】 [Table 1]

【0014】まず、上記5つの試料No.1〜No.5に
ついて、熱分析(Differential Scanning Calorie-mete
ry)を行い、それらのBi−Pb−Sn−Hgアマルガ
ムの物性を検証した。この検証結果を図2に示す。図2
において、アマルガムを加熱した時の吸熱反応によって
アマルガムが水銀蒸気を吸収しはじめる温度、水銀蒸気
の吸収がピークとなる温度、及びアマルガムが固相から
液相に変化する時の反応終了温度を▲、■、及び●にて
それぞれ示す。図2の●にてそれぞれ示すように、比較
例の試料No.3〜No.5では、固相から液相に変化す
る時の反応終了温度は150℃よりも高くなった。これ
に対して、本実施形態の試料No.1及びNo.2では、
固相から液相に変化する時の反応終了温度は100℃付
近であった。電球形蛍光灯1(図1)の点灯動作時にお
いて、主アマルガム15の周囲温度は、発明者等の測定
によれば、約120℃であった。このため、各試料N
o.3〜No.5を主アマルガム15として主アマルガム
部13bに設置した場合、各試料No.3〜No.5での
固相から液相に変化する時の反応終了温度は主アマルガ
ム15の周囲温度より高くなることが分かった。その結
果、各試料No.3〜No.5を主アマルガム15として
用いた場合、主アマルガム15による発光管2内の水銀
の吸収効率が望ましいものでなく、点灯動作時において
発光管2内の水銀蒸気圧は適切な値である0.8Pa程
度より高くなることが分かった。一方、本実施形態の試
料No.1及びNo.2では、固相から液相に変化する時
の反応終了温度は上記周囲温度より低くなり、点灯動作
時において発光管2内の水銀蒸気圧を適切な値にするこ
とができる。尚、主アマルガム15の周囲温度は、主ア
マルガム部13bと対向する排気管13の外側表面に熱
電対を貼り付けて測定した。
First, thermal analysis (Differential Scanning Calorie-mete) of the above five samples No. 1 to No. 5 was carried out.
ry) to verify the physical properties of those Bi-Pb-Sn-Hg amalgams. This verification result is shown in FIG. FIG.
In ▲, the temperature at which amalgam begins to absorb mercury vapor by the endothermic reaction when amalgam is heated, the temperature at which absorption of mercury vapor peaks, and the reaction end temperature when amalgam changes from a solid phase to a liquid phase, ▲, Indicated by ■ and ●. As shown by ● in FIG. 2, in Samples No. 3 to No. 5 of the comparative example, the reaction end temperature when changing from the solid phase to the liquid phase was higher than 150 ° C. On the other hand, in samples No. 1 and No. 2 of the present embodiment,
The reaction termination temperature when changing from the solid phase to the liquid phase was around 100 ° C. During the lighting operation of the bulb-type fluorescent lamp 1 (FIG. 1), the ambient temperature of the main amalgam 15 was about 120 ° C. according to the measurement by the inventors. Therefore, each sample N
When o.3 to No.5 are installed as the main amalgam 15 in the main amalgam portion 13b, the reaction end temperature when the sample No.3 to No.5 changes from the solid phase to the liquid phase is the temperature of the main amalgam 15. It was found to be above ambient temperature. As a result, when each of the samples No. 3 to No. 5 is used as the main amalgam 15, the absorption efficiency of mercury in the arc tube 2 by the main amalgam 15 is not desirable. The vapor pressure was found to be higher than the appropriate value of about 0.8 Pa. On the other hand, in samples No. 1 and No. 2 of the present embodiment, the reaction end temperature when changing from the solid phase to the liquid phase is lower than the ambient temperature, and the mercury vapor pressure in the arc tube 2 during the lighting operation is reduced. It can be an appropriate value. The ambient temperature of the main amalgam 15 was measured by attaching a thermocouple to the outer surface of the exhaust pipe 13 facing the main amalgam portion 13b.

【0015】次に、上述の熱分析の結果を確証するため
に、試料No.1〜No.3について、水銀蒸気圧特性を
測定した。この測定結果を図3に示す。尚、この測定で
は、公知の原子吸光法の原理によって温度と水銀蒸気圧
と関係を求めた。図3において、純水銀での蒸気圧の測
定結果を折れ線18に示す。また、試料No.1〜No.
3での水銀蒸気圧の測定結果を折れ線19,20,21
にそれぞれ示す。図3の折れ線19,20にてそれぞれ
示されるように、試料No.1及びNo.2は、点灯動作
時での上記周囲温度(120℃)付近において、発光管
2内での最適な水銀蒸気圧(0.8Pa)に近い値を得
られた。
Next, in order to confirm the results of the above thermal analysis, the mercury vapor pressure characteristics of the samples No. 1 to No. 3 were measured. FIG. 3 shows the measurement results. In this measurement, the relationship between the temperature and the mercury vapor pressure was determined by the known principle of the atomic absorption method. In FIG. 3, the result of measuring the vapor pressure of pure mercury is shown by a line 18. Sample Nos. 1 to No.
The results of measuring the mercury vapor pressure at No. 3 are plotted on lines 19, 20, 21
Are shown below. As shown by the broken lines 19 and 20 in FIG. 3, the samples No. 1 and No. 2 show the optimum mercury vapor in the arc tube 2 near the ambient temperature (120 ° C.) during the lighting operation. A value close to the pressure (0.8 Pa) was obtained.

【0016】次に、各試料No.1〜No.3を主アマル
ガム15として用いた場合での電球形蛍光灯1の光束特
性について、図4、及び図5を参照して説明する。図4
は試料No.1〜No.3を主アマルガムに用いた場合で
の点灯後の光束立ち上がり特性を示すグラフであり、図
5は試料No.1〜No.3を主アマルガムに用いた場合
での点灯後から30分までの相対光束を示すグラフであ
る。尚、図4、及び図5において、横軸は点灯開始から
経過した時間を示し、縦軸は光束が十分安定する時間で
ある2時間以上点灯したときの光束を100%とし、相
対光束で示す。図4において、試料No.1〜No.3で
の相対光束の測定結果を折れ線22,23,24にそれ
ぞれ示す。図5において、試料No.1〜No.3での相
対光束の測定結果を折れ線25,26,27にそれぞれ
示す。比較例である試料No.3の場合、図5の折れ線
27に示すように、点灯後から10分程度の時間が経過
すると、相対光束が低下した。その理由は、試料No.
3では、図2の●にて示したように、固相から液相に変
化する時の反応終了温度は150℃以上であり、発光管
2内の水銀蒸気の吸収効率が悪い。さらに、試料No.
3では、図3の折れ線21に示したように、上記周囲温
度(120℃)付近において、発光管2内の水銀蒸気圧
は最適な水銀蒸気圧(0.8Pa)を越えている。この
ため、試料No.3を主アマルガム15に用いた場合、
発光管2内の水銀蒸気が過剰となるからである。
Next, the luminous flux characteristics of the bulb-type fluorescent lamp 1 when each of the samples No. 1 to No. 3 are used as the main amalgam 15 will be described with reference to FIGS. FIG.
Fig. 5 is a graph showing the luminous flux rising characteristics after lighting when the samples No. 1 to No. 3 are used for the main amalgam, and Fig. 5 shows the case where the samples No. 1 to No. 3 are used for the main amalgam. It is a graph which shows the relative luminous flux from 30 minutes after lighting. 4 and 5, the abscissa indicates the time elapsed from the start of lighting, and the ordinate indicates the relative luminous flux, where the luminous flux when lit for 2 hours or more, which is the time when the luminous flux is sufficiently stabilized, is taken as 100%. . In FIG. 4, the measurement results of the relative luminous flux of the samples No. 1 to No. 3 are shown by broken lines 22, 23, and 24, respectively. In FIG. 5, the measurement results of the relative luminous flux in Sample Nos. 1 to 3 are shown by broken lines 25, 26, and 27, respectively. In the case of Sample No. 3 which is a comparative example, as shown by a polygonal line 27 in FIG. 5, the relative luminous flux was reduced after a lapse of about 10 minutes after lighting. The reason is that the sample No.
In No. 3, the reaction end temperature when changing from the solid phase to the liquid phase is 150 ° C. or more, as indicated by ● in FIG. 2, and the mercury vapor absorption efficiency in the arc tube 2 is poor. Further, the sample No.
3, the mercury vapor pressure in the arc tube 2 exceeds the optimal mercury vapor pressure (0.8 Pa) around the above-mentioned ambient temperature (120 ° C.), as indicated by the polygonal line 21 in FIG. For this reason, when sample No. 3 was used for the main amalgam 15,
This is because the mercury vapor in the arc tube 2 becomes excessive.

【0017】一方、本実施形態である試料No.1及び
No.2では、それらの主アマルガム15が固相から液
相に変化する反応終了温度は上記周囲温度(120℃)
よりも低いので、主アマルガム15が発光管2内の水銀
蒸気を効率良く吸収して、安定動作する定常点灯時では
主アマルガム15は液相状態となる。このため、発光管
2内の水銀蒸気圧は、適切な値(0.8Pa)付近で平
衡状態となり、図5の折れ線25,26に示すように、
電球形蛍光灯1の光束安定性が向上した。また、図4の
折れ線22,23に示すように、始動時での光束立ち上
がり特性の低下は認められなかった。上記の結果から明
らかなように、主アマルガム15が固相から液相に変化
する時の反応終了温度がその周囲温度である120℃以
下の場合、電球形蛍光灯1は、始動時での光束立ち上が
り特性を低下することなく、点灯動作での光束安定性が
良くなることがわかった。
On the other hand, in samples No. 1 and No. 2 of the present embodiment, the reaction end temperature at which the main amalgam 15 changes from a solid phase to a liquid phase is the above-mentioned ambient temperature (120 ° C.).
Therefore, the main amalgam 15 efficiently absorbs the mercury vapor in the arc tube 2 and is in a liquid state at the time of steady lighting in which the operation is stable. Therefore, the mercury vapor pressure in the arc tube 2 reaches an equilibrium state near an appropriate value (0.8 Pa), and as shown by the broken lines 25 and 26 in FIG.
The luminous flux stability of the bulb-type fluorescent lamp 1 was improved. In addition, as shown by the polygonal lines 22 and 23 in FIG. 4, no decrease in the light beam rising characteristics at the time of starting was observed. As is clear from the above results, when the reaction end temperature when the main amalgam 15 changes from the solid phase to the liquid phase is 120 ° C. or less, which is the ambient temperature, the light bulb-shaped fluorescent lamp 1 emits light at the time of startup. It was found that the luminous flux stability in the lighting operation was improved without lowering the rising characteristics.

【0018】次に、発明者等は、Bi−Pb−Sn−H
gアマルガムが固相から液相に変化する時の反応終了温
度と組成比との関係を熱分析を用いてより詳細に検証し
た。この検証結果について、図6乃至図9を参照して説
明する。図6は、Bi−Pb−Sn−Hgアマルガムに
おいて、Snの組成比と固相から液相に変化する時の反
応終了温度との関係を示すグラフである。尚、図6に示
す測定結果は、Hg、及びBiの組成比をそれぞれ5重
量%、及び40重量%の一定の値として、Snの組成比
を上記アマルガムの重量に対して変更したときのもので
ある。図6の折れ線28に示すように、Snの組成比が
5〜20重量%のとき、アマルガムが固相から液相に変
化する時の反応終了温度が120℃以下となることがわ
かった。図7は、Bi−Pb−Sn−Hgアマルガムに
おいて、Biの組成比と固相から液相に変化する時の反
応終了温度との関係を示すグラフである。尚、図7に示
す測定結果は、Hg、及びPbの組成比をそれぞれ5重
量%、及び22重量%の一定の値として、Biの組成比
を上記アマルガムの重量に対して変更したときのもので
ある。図7の折れ線29に示すように、Biの組成比が
40〜58重量%のとき、アマルガムが固相から液相に
変化する時の反応終了温度が120℃以下となることが
わかった。Pbの組成比は、図6、及び図7に示した測
定結果に基づいて、公知の三元系の相図を作成すること
により、求めることができる。つまり、図8に示すよう
に、上記アマルガムにおいて、Pbの組成比が22〜5
5重量%のとき、アマルガムが固相から液相に変化する
時の反応終了温度が120℃以下となる。
Next, the present inventors have proposed that Bi-Pb-Sn-H
The relationship between the reaction termination temperature and the composition ratio when g-malmal gum changed from a solid phase to a liquid phase was verified in more detail using thermal analysis. This verification result will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the composition ratio of Sn and the reaction end temperature when changing from a solid phase to a liquid phase in Bi-Pb-Sn-Hg amalgam. The measurement results shown in FIG. 6 are obtained when the composition ratio of Hg and Bi was set to a constant value of 5% by weight and 40% by weight, respectively, and the composition ratio of Sn was changed with respect to the weight of the amalgam. It is. As shown by the polygonal line 28 in FIG. 6, when the composition ratio of Sn is 5 to 20% by weight, the reaction end temperature when the amalgam changes from the solid phase to the liquid phase is 120 ° C. or lower. FIG. 7 is a graph showing the relationship between the Bi composition ratio and the reaction end temperature when changing from a solid phase to a liquid phase in Bi-Pb-Sn-Hg amalgam. The measurement results shown in FIG. 7 are obtained when the composition ratio of Hg and Pb was set to a constant value of 5% by weight and 22% by weight, respectively, and the composition ratio of Bi was changed with respect to the weight of the amalgam. It is. As shown by the polygonal line 29 in FIG. 7, when the composition ratio of Bi is 40 to 58% by weight, the reaction end temperature when the amalgam changes from the solid phase to the liquid phase is 120 ° C. or lower. The composition ratio of Pb can be determined by creating a known ternary phase diagram based on the measurement results shown in FIGS. 6 and 7. That is, as shown in FIG. 8, in the amalgam, the composition ratio of Pb is 22 to 5
When it is 5% by weight, the reaction end temperature when the amalgam changes from a solid phase to a liquid phase is 120 ° C. or lower.

【0019】次に、Hgの組成比をBi−Pb−Sn−
Hgアマルガムの重量に対して1〜20重量%として、
定常点灯時での光束を測定した結果を図9に示す。ここ
では、Bi、Pb、及びSnの組成比(重量%)をB
i:Pb:Sn=49.9:30.4:14.7とした。
図9の折れ線30に示されるように、Hgの組成比が1
0重量%を越えると、電球形蛍光灯1の光束は低下し
た。従って、定常点灯時に光束の低下を発生しないHg
の組成比は、主アマルガム15の1〜10重量%である
ことが判明した。
Next, the composition ratio of Hg was changed to Bi-Pb-Sn-
As 1 to 20% by weight based on the weight of Hg amalgam,
FIG. 9 shows the result of measuring the luminous flux during steady lighting. Here, the composition ratio (% by weight) of Bi, Pb, and Sn is represented by B
i: Pb: Sn = 49.9: 30.4: 14.7.
As shown by the polygonal line 30 in FIG. 9, the composition ratio of Hg is 1
If it exceeds 0% by weight, the luminous flux of the bulb-type fluorescent lamp 1 is reduced. Therefore, Hg that does not cause a decrease in luminous flux during steady lighting is used.
Was found to be 1 to 10% by weight of the main amalgam 15.

【0020】以上のように、発明者等は、熱分析、水銀
蒸気圧特性の測定等の実験的研究によってアマルガム合
金の物性を明らかにして、発光管2内の水銀蒸気の挙動
解析を行った。そして、主アマルガム15が固相から液
相に変化する時の反応終了温度が、主アマルガム15の
周囲温度より低くなるように、主アマルガム15の組成
を決定した。このため、本実施形態の電球形蛍光灯1で
は、点灯直後から主アマルガム15が発光管2内の過剰
な水銀蒸気を吸収し、点灯動作時での発光管2内の水銀
蒸気圧を適切な値にすることが可能であった。その結
果、本実施形態の電球形蛍光灯1では、始動時での光束
立ち上がり特性を低下することなく、点灯動作時での光
束安定性を向上することができた。
As described above, the inventors clarified the physical properties of the amalgam alloy by experimental research such as thermal analysis and measurement of mercury vapor pressure characteristics, and analyzed the behavior of mercury vapor in the arc tube 2. . The composition of the main amalgam 15 was determined so that the reaction end temperature when the main amalgam 15 changed from the solid phase to the liquid phase was lower than the ambient temperature of the main amalgam 15. For this reason, in the bulb-type fluorescent lamp 1 of the present embodiment, the main amalgam 15 absorbs excess mercury vapor in the arc tube 2 immediately after lighting, and appropriately adjusts the mercury vapor pressure in the arc tube 2 during the lighting operation. It was possible to value. As a result, in the bulb-type fluorescent lamp 1 of the present embodiment, the luminous flux stability during the lighting operation could be improved without lowering the luminous flux rising characteristics at the time of starting.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上のように、本発明の電球形蛍光灯で
は、発光管の内部に封入される主アマルガムについて、
主アマルガムが固相から液相に変化する時の反応終了温
度が、電球形蛍光灯の点灯動作時における主アマルガム
の周囲温度より低くなるように、Bi、Pb、Sn、及
びHgからなる主アマルガムの組成を決定した。このこ
とにより、始動時での光束立ち上がり特性を低下するこ
となく、点灯動作時での光束安定性を向上することがで
きる。
As described above, in the compact fluorescent lamp of the present invention, the main amalgam enclosed in the arc tube is:
A main amalgam comprising Bi, Pb, Sn, and Hg such that the reaction end temperature when the main amalgam changes from a solid phase to a liquid phase is lower than the ambient temperature of the main amalgam during the lighting operation of the bulb-type fluorescent lamp. Was determined. This makes it possible to improve the luminous flux stability during the lighting operation without deteriorating the luminous flux rising characteristics at the time of starting.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態である電球形蛍光灯の構成
を示す一部切欠き正面図。
FIG. 1 is a partially cutaway front view showing a configuration of a compact fluorescent lamp according to an embodiment of the present invention.

【図2】表1に示す5つの試料No.1〜No.5での熱
分析の結果を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing the results of thermal analysis of five samples No. 1 to No. 5 shown in Table 1.

【図3】純水銀及び試料No.1〜No.3における温度
と水銀蒸気圧との関係を示すグラフ。
FIG. 3 is a graph showing a relationship between temperature and mercury vapor pressure in pure mercury and samples No. 1 to No. 3;

【図4】試料No.1〜No.3を主アマルガムに用いた
場合での点灯後の光束立ち上がり特性を示すグラフ。
FIG. 4 is a graph showing luminous flux rising characteristics after lighting when samples No. 1 to No. 3 are used for main amalgam.

【図5】試料No.1〜No.3を主アマルガムに用いた
場合での点灯後から30分までの相対光束を示すグラ
フ。
FIG. 5 is a graph showing relative luminous flux from lighting up to 30 minutes in the case where Samples No. 1 to No. 3 were used as main amalgam.

【図6】Bi−Pb−Sn−Hgアマルガムにおいて、
Snの組成比と固相から液相に変化する時の反応終了温
度との関係を示すグラフ。
FIG. 6: In Bi-Pb-Sn-Hg amalgam,
5 is a graph showing the relationship between the composition ratio of Sn and the reaction end temperature when changing from a solid phase to a liquid phase.

【図7】Bi−Pb−Sn−Hgアマルガムにおいて、
Biの組成比と固相から液相に変化する時の反応終了温
度との関係を示すグラフ。
FIG. 7 In Bi-Pb-Sn-Hg amalgam,
6 is a graph showing the relationship between the Bi composition ratio and the reaction end temperature when changing from a solid phase to a liquid phase.

【図8】Bi−Pb−Sn−Hgアマルガムにおいて、
Hgを一定の重量%とした時のBi、Pb、及びSnで
の三元系の相図。
FIG. 8: In Bi-Pb-Sn-Hg amalgam,
Phase diagram of a ternary system with Bi, Pb, and Sn when Hg is constant weight%.

【図9】Hgの組成比と光束の低下率との関係を示すグ
ラフ。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the composition ratio of Hg and the rate of decrease in luminous flux.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電球形蛍光灯 2 発光管 3 蛍光体 4 ホルダー 5 インバータ点灯回路 6 グローブ 7 ケース 8 外囲器 9 マウント 10a,10b 内部リード線 11 電極コイル 12 補助アマルガム 13 排気管 13b 主アマルガム部 15 主アマルガム 16 口金 REFERENCE SIGNS LIST 1 bulb-type fluorescent lamp 2 arc tube 3 phosphor 4 holder 5 inverter lighting circuit 6 globe 7 case 8 envelope 9 mount 10a, 10b internal lead wire 11 electrode coil 12 auxiliary amalgam 13 exhaust pipe 13b main amalgam section 15 main amalgam 16 Clasp

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成10年8月4日[Submission date] August 4, 1998

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図8[Correction target item name] Fig. 8

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図8】 FIG. 8

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 Bi、Pb、Sn、及びHgにより構成
された主アマルガムを発光管内部に封入した電球形蛍光
灯であって、 前記主アマルガムが固相から液相に変化する時の反応終
了温度が、点灯動作時における前記主アマルガムの周囲
温度より低くなるように、前記主アマルガムの組成が構
成されたことを特徴とする電球形蛍光灯。
1. A bulb-type fluorescent lamp in which a main amalgam composed of Bi, Pb, Sn, and Hg is sealed in an arc tube, wherein a reaction is terminated when the main amalgam changes from a solid phase to a liquid phase. A bulb-type fluorescent lamp, wherein the composition of the main amalgam is configured such that the temperature is lower than the ambient temperature of the main amalgam during the lighting operation.
【請求項2】 前記主アマルガムの組成比が、Bi:P
b:Sn:Hg=(40〜58):(22〜55):
(5〜20):(1〜10)重量%であることを特徴と
する請求項1に記載の電球形蛍光灯。
2. The composition ratio of said main amalgam is Bi: P
b: Sn: Hg = (40-58) :( 22-55):
(5-20): (1-10) weight%, The bulb-type fluorescent lamp according to claim 1, characterized in that:
【請求項3】 Bi、Pb、Sn、及びHgにより構成
された主アマルガムを内部に封入した非直線形状の発光
管、及び前記発光管を点灯するための点灯装置を有する
電球形蛍光灯であって、 前記主アマルガムが固相から液相に変化する時の反応終
了温度が、点灯動作時における前記主アマルガムの周囲
温度より低くなるように、前記主アマルガムの組成が構
成されたことを特徴とする電球形蛍光灯。
3. A bulb-type fluorescent lamp having a non-linear arc tube enclosing a main amalgam made of Bi, Pb, Sn, and Hg therein, and a lighting device for lighting the arc tube. The composition of the main amalgam is configured such that the reaction end temperature when the main amalgam changes from the solid phase to the liquid phase is lower than the ambient temperature of the main amalgam during the lighting operation. Light bulb shaped fluorescent lamp.
【請求項4】 前記主アマルガムの組成比が、Bi:P
b:Sn:Hg=(40〜58):(22〜55):
(5〜20):(1〜10)重量%であることを特徴と
する請求項3に記載の電球形蛍光灯。
4. The composition ratio of said main amalgam is Bi: P
b: Sn: Hg = (40-58) :( 22-55):
(5-20): (1-10) weight%, The bulb-type fluorescent lamp according to claim 3, characterized in that:
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