JPH11500865A - 低圧放電ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、放電管（１０）の内室に配置された一つあるいは複数の保持体（１２）を備え、この保持体（１２）が水銀含有層（１３）を備えゲッタ材料（１４）で被覆されている低圧放電ランプに関する。保持体（１２）の被覆面は放電管（１０）の長手軸線（Ａ−Ａ）に対して少なくとも３０°の角度だけ傾けられている。

Description

【発明の詳細な説明】 低圧放電ランプ 本発明は請求項１の上位概念部分に記載の低圧放電ランプに関する。 特開平６−９６７２８号明細書には、管形放電管の両端にそれぞれほぼ同一形 状の電極台が封入されている低圧水銀ランプが開示されている。電極台はそれぞ れ放電管の軸線に対して直角に配置された電極コイルを有し、この電極コイルは 環状の金属テープ（いわゆるリングキャップ）で包囲されている。この環状金属 テープの中心軸線は放電管の軸線に対して平行に延びている。リングキャップは 二つの部材から構成され、その一方の部材はアマルガム特に水銀・チタン合金が 被覆され、他方の部材は放電管内におけるガス状不純物を結合するゲッタ層を備 えている。低圧放電ランプ内における水銀の量は第１の部材の全長にわたって制 御されている。ランプ製造中にリングキャップは電磁高周波信号によって約９０ ０°Ｃ〜９５０°Ｃの温度に誘導加熱される。これによって一方ではゲッタが活 性化され、他方では水銀が水銀合金から遊離される。必要な高周波信号は通常は 高周波インダクタによって発生され、そのインダクタは互いに平行に延びる二つ の脚を備えた誘導ループを有し、リングキャップの場所に電磁高周波界を発生し 、その磁界は放電管の軸線に対してほぼ平行に、従ってリングキャップの中心軸 線に対しても平行に延びている。ランプはこの高周波界を通過するために約２０ 〜３０秒の時間を必要とする。このようなリングキャップはその寸法上の都合か ら、放電管の外径が１６ｍｍ以下である低圧放電ランプには適していない。 ドイツ特許第２６１６５７７号明細書には、放電管の内部にイオン化可能な水 銀含有封入物が入れられている低圧放電ランプ特に蛍光ランプが記載されている 。イオン化可能な放電媒体内における水銀の量はここでは約５０ｍｇ〜２０ｍｇ である。このような少量の水銀は滴の形で配量することは非常に困難であるので 、この水銀は水銀含有層および追加的にゲッタも備えた保持体によって放電管の 中に入れられる。水銀含有層およびゲッタはランプの 長手軸線に対して平行に配置された低圧放電ランプの電極台の構造部品である金 属条片上に設けられ、即ちこの金属条片の被覆面はほぼ軸平行に延びている。水 銀を遊離するためおよびゲッタを活性化するために、ランプの製造中に金属条片 は電磁高周波信号によって約２０〜３０秒間約９００°Ｃ〜９５０°Ｃの温度に 誘導加熱される。 本発明の課題は、水銀含有層およびゲッタ層を有する改良形保持体を備えた低 圧放電ランプを提供することにある。特にこの保持体は、水銀含有量が１０ｍｇ より少なく放電管の外径が１６ｍｍ以下である低圧放電ランプに対しても適する 必要がある。更に上述のリングキャップを装備した低圧放電ランプを製造するた めに使用される高周波インダクタがこの改良形保持体を備えたランプの製造に対 しても利用できるようにして、製造ラインを変更する必要がないようにすべきで ある。 この課題は本発明に基づいて請求項１の特徴事項によって解決される。本発明 の特に有利な実施態様は従属請求項に記載されている。 本発明に基づく低圧放電ランプは、管形放電管を有し、この放電管が少なくと もその終端範囲に長手軸線を有し、その内室の中に一つあるいは複数の保持体が 配置され、この保持体が水銀含有層を備えた少なくとも一つの第１の面およびゲ ッタ層を備えた少なくとも一つの第２の面を有している。一つあるいは複数のそ のように被覆された面は本発明に基づいて管形放電管の長手軸線ないし放電管端 の長手軸線に対して少なくとも３０°の角度だけ傾けられている。 これによって本発明に基づく低圧放電ランプの保持体は、通常リングキャップ を誘導加熱するために使用される高周波インダクタによって十分に誘導加熱する ことができる。ランプ製造中にランプ端ないし放電管端は高周波インダクタの電 磁界を通過し、その磁界線は保持体の場所において放電管ないし放電管端の長手 軸線に対してほぼ平行に延びている。保持体のゲッタ層および水銀含有層を備え た面が放電管端の長手軸線に対して少なくとも３０°の角度だけ傾けられている ので、この良好な方向づけによって高周波インダクタの電磁界によって、保持体 のこの被覆面の範囲に比較的高い電流が誘起 され、これによってこの面を十分に加熱することができる。磁界線がゲッタ材料 および水銀含有層を備えた面に対して垂直に向けられている場合に高周波界は最 良の効果を発揮する。この理由から、本発明に基づく低圧放電ランプの保持体の ゲッタおよび水銀含有層を備えた面は放電管端の長手中心軸線に対して垂直に配 置されることが有利である。本発明の特に好ましい実施態様においては、保持体 は有利にはゲッタ材料および水銀含有合金で被覆された金属板から成っている。 この金属板はリングキャップに比べて僅かな空間しか必要とせず、従ってその放 電管が比較的小さな直径（特に放電管外径が１６ｍｍ以下）を有するか、あるい はリングキャップの使用に不向きであるような低圧放電ランプに特に適している 。更にイオン化可能な封入物内に１０ｍｇより少ない比較的少量の水銀が含まれ る低圧放電ランプ（この低圧放電ランプでは放電管内の水銀の液体配量に問題が あった）に本発明を利用することができる。このような少量の水銀においては正 に、ランプ点灯中に放電空間内に最良の水銀圧力が生ずるように、水銀含有層に 結合された水銀が完全に遊離すること、従って保持体を最良に加熱することが特 に重要である。 本発明の二つの好ましい実施態様においては、保持体が放電管端の長手中心軸 線に対して垂直に向けられたほぼ平坦な金属板として形成され、その前面に水銀 含有層が、背面側にゲッタ層が設けられている。この金属板はランプの電極コイ ルに対する一つのリードに溶接されていると有利である。これによって電極台を 簡単に構成することができる。別の三つの実施態様においては、保持体は有利に はＵ形あるいはＶ形の金属板として形成され、放電管端の長手軸線に対して直角 にないしは傾斜して配置されたＵ形ないしＶ形脚がゲッタ材料および水銀合金で 被覆されている。 以下図面に示した複数の有利な実施例を参照して本発明を詳細に説明する。 図１は本発明の第１の実施例の低圧放電ランプ一端の概略側面図、 図２は図１に対して９０°回転させた方向から見た図１の低圧放電ランプの概 略側面図、 図３は本発明の第２の実施例の低圧放電ランプ一端の概略側面図、 図４は図３に対して９０°回転させた方向から見た図３の低圧放電ランプ の概略側面図、 図５は本発明の第３の実施例の低圧放電ランプ一端の概略側面図、 図６は図５に対して９０°回転させた方向から見た図５の低圧放電ランプの概 略側面図、 図７は本発明の第４の実施例の低圧放電ランプ一端の概略側面図、 図８は本発明の第５の実施例の低圧放電ランプ一端の概略側面図、 図９は図８に対して９０°回転させた方向から見た図８の低圧放電ランプの概 略側面図である。 本発明に基づくランプは低圧水銀ランプおよび特に蛍光ランプである。このラ ンプは棒形、Ｕ形あるいはまた多重湾曲形をしている管形放電管１０、２０、３ ０、４０、５０を有している。放電管の両端には気密に閉じられている。放電管 １０、２０、３０、４０、５０の両端にそれぞれ電極台１１、２１、３１、４１ 、５１が融接されている。電極台１１、２１、３１、４１、５１はそれぞれ一つ の電極コイル１１ａ、２１ａ、３１ａ、４１ａ、５１ａとこの電極コイル１１ａ 、２１ａ、３１ａ、４１ａ、５１ａの両端にそれぞれ電気接続された二つのリー ド１１ｂ、１１ｃ、２１ｂ、２１ｃ、３１ｂ、３１ｃ、４１ｂ、４１ｃ、５１ｂ 、５１ｃを有している。電極コイル１１ａ、２１ａ、３１ａ、４１ａ、５１ａは 放電管１０、２０、３０、４０、５０の内室にその終端の長手軸線Ａ−Ａに対し て直角に配置されている。放電管１０、２０、３０、４０、５０の外径は約１６ ｍｍである。両電極台の一方１１、２１、３１、４１、５１ａにはそれぞれゲッ タ１４、２４、３４、４４、５４が被覆され水銀含有層１３、２３、３３、４３ 、５３を備えた金属板１２、２２、３２、４２、５２が取り付けられている。こ の金属板はゲッタ材料および水銀含有層に対する保持体として機能する。ゲッタ 材料１４、２４、３４、４４、５４はジルコン・アルミニウムゲッタであり、水 銀含有層１３、２３、３３、４３、５３は水銀・チタン合金である。リード１１ ｂ、１１ｃ、２１ｂ、２１ｃ、３１ｂ、３１ｃ、４１ｂ、４１ｃ、５１ｂ、５１ ｃは放電管１０、２０、３０、４０、５０の終端から引き出されている。保持体 によって放電管１０、２０、３０、４０、５０の中に入れられた水銀の量は約３ ｍｇである。ここまでの説明は五つのすべての実施例に当てはまる。 図１および図２には、本発明の第１の実施例の低圧ランプの一端が概略的に示 されている。この放電管１０の終端に電極台１１がいわゆる皿形脚１１ｄ、１１ ｆを封入する方式で融接されている。電極台１１はガラス皿形脚１１ｄ、放電管 端の長手軸線Ａ−Ａに対して直角に配置された電極コイル１１ａおよび二つのリ ード１１ｂ、１１ｃから成り、そのガラス皿形脚１１ｄの広がった縁１１ｆは管 形放電管１０の終端に気密に融接され、両リード１１ｂ、１１ｃはそれぞれ電極 コイル１１ａの先端に電気的に接続され、皿形脚１１ｄの中に封入されている。 ガラス皿形脚１１ｄは放電管１０を真空引きするために用いられる排気管１１ｅ を備えている。一方のリード１１ｂには平坦なほぼ矩形の金属板１２が溶接され 、その一方の面が水銀含有層１３を支持し、他方の面にゲッタ１４が被覆されて いる。金属板１２は長手軸線Ａ−Ａ線に対して垂直に、金属板１２のゲッタ１４ 付きの下側面が皿形脚１１ｄ側に向けられ、金属板１２の水銀含有層付きの上側 面が電極コイル１１ａ側に向けられるようにして配置されている。金属板１２と リード１１ｂとの溶接を容易にするために、金属板１２はその縁に直角に曲げら れた舌片１２ａを有している。 図３および図４には、本発明の第２の実施例の低圧放電ランプの一端が概略的 に示されている。この放電管２０の終端にはここでも第１の実施例と全く同じよ うに、電極台２１が皿形脚２１ｄ、２１ｆを封入する方式で融接されている。こ の第２の実施例の電極台２１は第１の実施例の電極台１１と変わっていない。こ れは同様に一つの電極コイル２１ａ、二つのリード２１ｂ、２１ｃおよび排気管 ２１ｅ付きのガラス皿形脚２１ｄから成り、その広げられた縁２１ｆは放電管端 に融接されている。第２の実施例は第１の実施例と異なって、ゲッタ２４および 水銀含有層２３に対する保持体として作用する金属板２２がＵ形に曲げられてい る。この金属板２２のＵ形の両脚を結合するベース部分は一方のリード２１ｂに 、Ｕ形脚の外側面および内側面が放電管２０の終端の長手中心軸線Ａ−Ａに対し て垂直に延びているように溶接されている。水銀含有層２３は金属板２２の電極 コイル２１ａ側の脚の外側面 に設けられ、ゲッタ層は金属板１２の皿形脚２１側の他方のＵ形脚に設けられて いる。 図５および図６には、本発明の第３の実施例の低圧放電ランプ一端が概略的に 示されている。この放電管３０の終端にはここでは上述の二つの実施例で既に述 べたように電極台３１が皿形脚３１ｄ、３１ｆを封入する方式で融接されている 。この第３の実施例の電極台は上述の二つの実施例の電極台１１、２１と変わっ ていない。これは同様に一つの電極コイル３１ａ、二つのリード３１ｂ、３１ｃ および排気管３１ｅを備えているガラス皿形脚３１ｄから成り、その広げられた 縁３１ｆは放電管端に融接されている。第３の実施例は上述の二つの実施例と異 なって、ゲッタ３４および水銀含有層３３に対する保持体として使用する金属板 ３２がＶ形に曲げられている。このＶ形金属板は多重に折り曲げられたワイヤ３ ５によって支持されている。このワイヤ３５は金属板３２の一方のＶ脚に溶接さ れ、ガラス皿形脚３１ｄに封入されている。金属板３２のＶ脚の外側面および内 側面は放電管端の長手中心軸線Ａ−Ａに対して傾斜され、これと約３０°〜６０ °の角度を成している。金属板３２はここでは電極コイル３１ａの下側に即ち電 極コイル３１ａとガラス皿形脚３１ｄとの間に配置されている。水銀含有層３３ は金属板３２の一方のＶ脚の電極コイル３１ａ側の外側面に設けられ、ゲッタ３ ４は他方のＶ脚の電極コイル３１ａ側の外側面に設けられている。 図７には、本発明の第４の実施例の低圧放電ランプの一端が概略的に示されて いる。この実施例においては電極台４１は放電管端の長手中心軸線Ａ−Ａに対し て直角に延びる一つの電極コイル４１ａ、二つのリード４１ｂ、４１ｃおよびガ ラスビード４１ｄから成っている。リード４１ｂ、４１ｃはそれぞれ電極コイル ４１ａの終端に導電的に接続され、ガラスビード４１ｄに封入されている。ガラ スビード４１ｄは電極台４１に機械的な安定性を与える。放電管４０の終端は圧 着シール４０ａで気密に閉じられている。リード４１ｂ、４１ｃは圧着シール４ ０ａに気密に封入され、放電管端から突出している。一方のリード４０ｂに金属 板４２が溶接され、その片側面が水銀含有層４３を支持し、反対側面にゲッタ４ ４が被覆されている。金属板４２は 放電管端の長手軸線Ａ−Ａに対して垂直に、金属板４２のゲッタ４４付きの下側 面が圧着シール４０ａ側に向けられ、金属板４２の水銀含有層付きの上側面が電 極コイル４１ａ側に向けられるように配置されている。金属板４２をリード４１ ｂに容易に溶接できるようにするために、金属板４２はその縁に直角に曲げられ た舌片４２ａを有している。 図８および図９には、本発明の第５の実施例の低圧放電ランプ一端が概略的に 示されている。この放電管５０の終端にここでは第３の実施例で既に述べたよう に電極台５１が皿形脚５１ｄ、５１ｆを封入する方式で融接されている。この第 ５の実施例の電極台５１は第３の実施例の電極台３１と変わっていない。これは 同様に一つの電極コイル５１ａ、二つのリード５１ｂ、５１ｃおよび排気管５１ ｅを備えているガラス皿形脚５１ｄから成り、そのガラス皿形脚５１ｄの広げら れた縁５１ｆは放電管端に融接されている。この第５の実施例は第３の実施例の 場合と同様に、ゲッタ５４および水銀含有層５３に対する保持体として作用する 金属板５２がＶ形に曲げられている。このＶ形金属板５２は多重に折り曲げられ たワイヤ５５によって保持されており、このワイヤは金属板５２の一方のＶ脚に 溶接され、ガラス皿形脚５１ｄに封入されている。金属板５２のＶ脚の外側面お よび内側面は放電管端の長手中心軸線Ａ−Ａに対して傾斜されている。Ｖ形金属 板５２の開き角度は約１１０°〜１２０°であるので、両Ｖ脚は長手中心軸線Ａ −Ａとそれぞれ約５５°〜６０°の角度を成している。金属板５２はここでは第 ３の実施例と異なって電極コイル５１ａの上側に配置されている。水銀含有層５ ３は金属板５２の一方のＶ脚の電極コイル５１ａと反対側の外側面に設けられ、 ゲッタ５４は他方のＶ脚の電極コイル５１ａと反対側の外側面に設けられている 。 本発明は上述した実施例に限定されない。例えば第３および第５の実施例にお けるＶ形金属板を固定ワイヤによってリードに取り付けることもできる。勿論、 第１および第４の実施例における保持体を例えば固定ワイヤによってガラス皿形 脚ないしガラスビードに取り付けることもできる。更に本発明に基づく保持体の 水銀含有層のために水銀・チタン合金の代わりに別の水銀含有合金あるいは化合 物を利用できる。

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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．管形放電管（１０、２０、３０、４０、５０）とこの放電管（１０、２０、 ３０、４０、５０）の内室に配置された一つあるいは複数の保持体（１２、２２ 、３２、４２、５２）とを備えた低圧放電ランプであって、放電管（１０、２０ 、３０、４０、５０）が少なくともその終端範囲に長手軸線（Ａ−Ａ）を有し、 一つあるいは複数の保持体（１２、２２、３２、４２、５２）が水銀含有層（１ ３、２３、３３、４３、５３）を備えた少なくとも一つの第１の面とゲッタ材料 （１４、２４、３４、４４、５４）で被覆された少なくとも一つの第２の面とを 有している低圧放電ランプにおいて、少なくとも保持体（１２、２２、３２、４ ２、５２）の水銀含有層（１３、２３、３３、４３、５３）を備えた第１の面並 びにゲッタ材料（１４、２４、３４、４４、５４）で被覆された第２の面が、長 手軸線（Ａ−Ａ）に対して３０°の角度傾けられていることを特徴とする低圧放 電ランプ。 ２．一つあるいは複数の保持体（１２、２２、３２、４２、５２）の被覆された 面（１３、１４、２３、２４、４３、４４）が長手軸線（Ａ−Ａ）に対して垂直 に向けられていることを特徴とする請求項１記載の低圧放電ランプ。 ３．一つあるいは複数の保持体（１２、２２、３２、４２、５２）が金属板から 成っていることを特徴とする請求項１記載の低圧放電ランプ。 ４．ゲッタ材料（１４、２４、３４、４４、５４）および水銀含有層（１３、２ ３、３３、４３、５３）が金属板（１２、２２、３２、４２、５２）の異なった 側または面に配置されていることを特徴とする請求項３記載の低圧放電ランプ。 ５．金属板がＵ形またはＶ形に曲げられ、ゲッタ材料（２４、３４、５４）およ び水銀含有層（２３、３３、５３）がＵ形ないしＶ形の金属板（２２、 ３２、５２）の異なった脚に設けられ、Ｕ形脚ないしＶ形脚が放電管（２０、３ ０、５０）の長手軸線（Ａ−Ａ）に対して直角ないし傾斜されていることを特徴 とする請求項３記載の低圧放電ランプ。 ６．低圧放電ランプが放電管（１０、２０、３０、４０、５０）の両端にそれぞ れ接続された二つの電極台（１１、２１、３１、４１、５１）を有し、一方の電 極台（１１、２１、３１、４１、５１）に保持体（１２、２２、３２、４２、５ ２）が取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の低圧放電ランプ。 ７．各電極台（１１、２１、３１、４１、５１）に保持体（１２、２２、３２、 ４２、５２）が取り付けられていることを特徴とする請求項６記載の低圧放電ラ ンプ。 ８．保持体（１２、２２、４２）が電極台（１１、２１、４１）のリードに取り 付けられていることを特徴とする請求項６又は７記載の低圧放電ランプ。 ９．保持体（３２、５２）が固定ワイヤ（３５、５５）によって電極台（３１、 ５１）に取り付けられていることを特徴とする請求項６又は７記載の低圧放電ラ ンプ。 １０．水銀含有層の水銀含有量が１０ｍｇより少ないことを特徴とする請求項１ 記載の低圧放電ランプ。 １１．管形放電管（１０、２０、３０、４０、５０）の外径が１６ｍｍ以下であ ることを特徴とする請求項１記載の低圧放電ランプ。