JPS58192259A - 低圧蒸気放電灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、低圧蒸気放電灯に係り、特に二重管構造を持
つ低圧蒸気放電灯の蒸気圧Ｉ１５ＩＩＩ１ｇ１手段に関
する。

一般に螢光ラングの効率は管内の水銀蒸気圧、従って管
の最冷部の温度に依存して、この温度が約４０℃（水銀
蒸気圧６ｍＴＯｒｒ）のとき厳適になることが知られて
いる。

近年白＃Ｉｔ球に代えて使用できる小形高効率ランプと
して、螢光ラングを小形化し安定器と一体化した、いわ
ゆる電球型螢光ランプが種々発表されている。この種の
ランプにあってはう／ブ消費鑞力に比べてランプ表面積
が著しく小さいため、故直管最冷部の一度は容易に最適
値４０℃を犬１嶋に越える。このために水域蒸気圧制御
のための種々の方法が提毫されている。

一つの方法は封入物として金属水銀の代りに、水銀より
も蒸気圧の低くなる水銀と池の化合物の合金（アマルガ
ム）を開用することが知られている。しかし、一般にア
マルガムは製法が困難である。

他には放電プラズマに直接さらされない空間を作ること
でこの空間の温度をＦげる方法が知られている０代表的
な方法としては、放電管の排気管を適当な長さをとって
封止して、ここの温度を４０℃前後にする方法である。

上記の方法の変形として知られている公知例を第１図に
示す。この方法は高出力う／グに適用さ゛れているもの
である。直管状故１ｔｆの両端に電極を支持するステム
が溶着されている。このステムのフレヤ一部５と電極フ
ィラメント２までの距離を通常より長くとると電極から
フレヤ一部までの空間４にはプラズマが満たされないか
ら、フレヤ一部の＠度はプラズマにさらされている放ａ
ｔｅ壁よりかなり低下する。しかし放Ｋｌ内には水舐の
他に数Ｔｏｒｒの希ガスが封入されているため、プラズ
マ部で加熱されたガスが対流を起こし電極とフレヤ一部
との間の空間にも流れこみ、フレヤ一部の温度低Ｆを妨
害する。このために仕切り板３を電極とフレヤーとの間
に設置し、この仕切り板により故ｔ４！、間からほぼ隔
離することがなされでいる。これによりガスの熱対流を
ほぼ防止できフレヤ一部の一度を効果的に低減できる。

次に本発明を通用しようとする電球型螢光ラングの一例
につき説明する。第２図にその構造を示す、この構造は
公開特許公報昭５４−４４３７０号にて知られているも
のである。これは外気との真空を保つだめの外管６とこ
の外度により仕切られ九空間内に、一方の端が外ａ基底
部８と接続し他端が開口しである故越路を仕切るための
２つの発光管７を設けた内外二重管構造を持ら、故′直
容器内に数Ｔｏｒｒの布ガス′と少駿の水銀を封入し電
極９を発光ｑ内側に配した低圧累気放道灯である。

発光Ｕの内側と、外Ｕと発光管の間の空間は連続してい
るが、放離時のプラズマはほぼ発光管内側に限られて発
生する。この構造の放延菅においては水ｌ気圧を決める
最冷部は発光ｑの壁（感度で　　　　　　」はなく外管
の最冷部である。従って、曲の電球型螢＃：、ランプ、
すなわち気密封止された放電管を折り曲げ、気密性を要
しない外管カバーをかぶせた方式のものより水銀蒸気圧
の制御は有利になる。

しかし、第２図の構造を持つ故直管でも電力を増大させ
ていくと、やはり外ｑ最冷部の温度は４０℃を越えるた
め、何らかの水銀蒸気圧制御が必要になる。

この方法として前述のアマルガムを用いることは可能で
あるが、アマルガム構造が困−であることには変わりが
ない。排気管を延長してこれを液冷部にする方法は第２
図の構造のランプでは不都合が生じる。すなわら排気管
のような突起物を外管６０表面に設け・ることはデザイ
ン上に問題があり、また破損しやすい。次にこれを安定
器収納ケース１０に接する外管基底部８に設けると、安
定器収納が困難になると同時に、安定器収納ケース内は
安定器自体の発熱によりｊｉｔ冷部にならないからであ
る。外管内に遮蔽用仕切り板を設ける方法は、熱対流を
防ぐ目的には役に立たない。その理由として、直管状ラ
ンプとは異なり第２図の構造ではほぼ断面を仕切る丸め
には大きな面積の仕切り板を必要とし、このような板を
外管に組み込むことが困難であることと、このような大
きな仕切り板は発光管からの光を遮断して外ａ壁に輝度
むらをつくりやすいこと、さらにランプの１ｔき方によ
り熱の対流が大きくかわり、仕切板の効果が犬−に変化
することがあげられる。

本発明の目的は、第２図に示す構造のランプにおいて外
管の１匿を効果的に１ｌｌｌＪ呻する方法を提供するこ
とにある。

本発明は第２図の構造の放電ａに快いて亀υが消費して
いる発光管からの熱が外管にどのような機構で伝わるか
を調査した結末（で基づき、効果的に外管は度を制御す
る方法を踏出したものである。

以下、実施列により本発明をさらに詳、刑に殻明する。

まず第２図の構造に分いて発光ｑからの熱が外・ｇ表面
に伝達するＩａ構について調べた結果、次のことが判明
した。

熱の伝達機病には管内に封入された希ガスの熱伝導、内
渡と発光管からの赤外＠輻射の３つがある。熱伝導、対
流は絶均温度邊の１乗に比例し、一方、輻射駿は絶対温
度の４乗に比例するから、高温になる稲、輻射による熱
の伝達が主になる。

第２図に示す構造のランプで点灯時の発光管の温度測定
を行った結果、ランプ電力２０Ｗで約１５０℃であり、
伝導熱の大部分は熱の輻射によるものであった。

このことから、外管球と発光管の間に赤外線の遮へい板
を設け、外管球内面に赤外線に灼して影になる部分を作
れば、その部分の温度上昇が抑えられる。この効果を試
した結果を以下に示す。

第３図は赤外線通へい板１３として２ｃＩＲ四方のニッ
ケル板を発光管７にバンド１１と支持棒１２を用いて外
管６と発光管７の中間に固定したものである。放電管を
室＠２５℃で２０Ｗで点灯した状態で外管６の表面温度
の測定を行った結果、赤外線通へい板１３の陰にならな
い部分は５５℃から６０℃に温度が上昇するが、遮へい
板の陰になる部分では４・０℃前後の温度に抑えられて
いることがわかった。このような赤外線の輻射を防ぐこ
とが目的の遮へい板は、熱の伝導、対流を防ぐもののよ
うにほとんど隔離された空間を作る必要がないため、Ｕ
壁に極端に近づけたり、管の断面積をほとんど被うよう
な大きな板を用いたりする必要がない。従って、製作も
容易である。

このような外ｕ６と発光ｆ７のほぼ中間もしくは発光管
よりに設けられた反射板は、外ｑ６内側に光の拡散膜を
塗布することにより外側からは見えなくなる。

第５図は赤外線通へい膜を発光管７と外管基底部８の間
に設けたもので、この位置の遮へい板は外管に拡散膜が
ない場合も１仏たないため、拡散膜を有しない外管に適
している。

本実施例には赤外遮へい板としてニッケル板を示したが
、池の金属でも同等の効果かえられる。

また１ｌｔＩ！４以外のセラミックス、ガラス等、赤外
線を透過しない木材であれば、同様な効果かえられる。

特にガラスのように可視光は透過するが、赤　　　　　
　　　（外線を透過しない素材は、可視光に灼しては外
管表向に影をつくらないため、美観上好ましい。

また遮へい板としては可視光に対しては透過、赤外線に
対しては反射する素材が最も好ましい。

なぜならば赤外線を吸収する素材では、遮へい板自体の
温度も上昇し、遮へい板自体が次の赤外線放射体になる
ためである。しかし遮へい板は発光管から距離をおいて
設置されるため、遮へい板の温度は発光管より低下し、
温度の４乗１１Ｊに従って急速に赤外再輻射１は低Ｆす
るため、効果はほとんど損なわれない。

赤外線を吸収する素材を用いた場合、発光管と外管の間
隔の制限から、遮へい板からの再輻射が無視できないよ
うな条件Ｆでは、遮へい板を複合板とすることが有効で
ある。

第４図はその一寿例を示す、１４は例えばニッケル板で
あり、１５はその表面に塗布された例えば酸化ジルコニ
ウム等の白色塗料である。このような複合板を用いると
、遮へい板１４が発光′Ｗ７からの輻射により加熱され
ても、外＃１ｉｔｌｌの白色塗料１５０表面温度は、塗
料の熱伝導不良層により低Ｆし、外管側への再輻射綾を
着しく低減できる。

また遮へい板の設置１位置は、本発明では比較的任意に
設定できる利点がある。外Ｕ表面に形成され九破冷部は
、封入されている水銀が凝結する場所でもある。この凝
結水銀は、じみとして美観を損なうが、遮へい板のｅＩ
ｔ泣ｉをａｑ金することにより、この水銀凝結位置を目
立たない場所に設定することが可能である。

以上説明したごとく、本発明によれば、水銀蒸気圧Ｉ！
１．Ｉ御を簡Ｖな方法で得ることができ、その実用上の
利益けすこぶる大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は直管型螢光ランプのｔｊｔ極封極部止部面図、
第２図は二重管購造を持つ電球型螢光ランプの全体の説
明図、第３図と第５図は遮蔽板を設けた電球型螢光ラン
プの全体の説明図、第４図は電球型螢光う／グの部分断
面図である。 １・・・直管、２・・・電極、３・・・仕切り板、４・
・・最冷空間、５・・・フレヤー、６・・・外管、７・
・・発光管、８・・・外管基底部、９・・・電極、１０
・・・安定器収納ケース、１１・・・バンド、１２・・
・支持棒、１３・・・遮蔽板、１４・・・遮蔽板、１５
・・・表面層。 第　１　　図 ｌ’ｉＺ　　図 肩　３　口 第　４　図 Ｉ 第　５　口 第１頁の続き ０発　明　者　松野博光 国分寺市東恋ケ窪１丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内 ０発　明　者　村山績− 国分寺市東恋ケ窪１丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、外管パルプと、その基底部に一方端が接続され他端
   は開口されている少なくとも一本の内管からなる内外二
   重管構造の放を容器に、少なくとも２１［ｆｆｉの電極
   を、そのうちの少なくとも１１固の一極か前記内ａ内側
   になるように外ｑバルブ基Ｉ＆部に配＋ｔＬ、た放ＩＩ
   Ｌ灯にしいて、外ａバルブと内管との間の空間に金輌、
   ガラス、あるいはセラミクス等からなる＃Ｉ４１ｉ！射
   ａ蔽板を設けたことを特徴とする低圧蒸気故亀灯。 λ　熱輻射遮蔽板として金属、ガラスあるいはセラミク
   ス板に酸化ジルコニウム等の熱伝導不艮層を施した複合
   板を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の低圧蒸気放区灯。 ３、　前記輻射熱遮へい板により形成される最冷部を、
   前記外ｇパルプの基底部付近に形成することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の低圧蒸気放−灯。