JPS58192260A - 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、気援を保持する外管容器と、その内部に故″
区路を規制し発光に寄与する発光管を持つ小形蛍光ラン
プに糸り、符にかかる蛍光ランプにνける刺人希カスの
Ｉｎｋ　＞ｍ圧力に関する。

蛍光体を内面に塗布したガラス製放屯容器内に少量の水
銀と数’ｌ”ｏｒｒの希ガスとを封入したラングは蛍光
ランプとして広く用いられている。蛍光ラングの発光効
率は希ガスの種類および別人圧力により変化することが
知られている。一方、蛍光ランプのに他の寿命も、刺入
希ガスの種類および圧力により変化する。

例えは、直往３８ｍの４０Ｗラングでは、アルゴンカス
刺入のとき約１．３１’ｏｒｒで効率が岐大となり、そ
れ以上の圧力では効率は＃Ｉ滅する。一方、′ｌＩＬ億
鳥命は圧力が尚いほど長くなるため、実際の製品では土
として１に像喪命の数点からアルボ／の彎合、２．５Ｔ
ｏｒｒの＠後の圧力が採用されている。

刺人希カスの憧類としてはアルゴンが一般的に用いられ
ている。この理由は１つにはアルゴンが布ガスの中で最
も安１曲であること、また、アルゴンと水銀との組合せ
はペニング効果により始動電圧が低くなることである。

効率に関してはアルゴンより原子量の小さいネオン等は
弾性衝突損失の増加により効率が低下する。また、クリ
プトンのように原子量の大きい希ガスは、陽光柱′電界
が比較的低い場合には弾性衝突損失の低下により効率が
ｊＷ７１０するが、アルゴンに比較してわずかである。

また、例えば、管径を細くするなどにより陽光柱電界が
高い場合には、クリプトン等でＶｉ希ガスの非弾性面突
損失が増加しかえって効率が低下する。

ｘｍ寿命に関しては原子量の小さい希ガスはど短寿命に
なる。

近年、蛍光ランプを小形化し、白熱電球用口金を用いた
、いわゆる電球形蛍光ランプが恢討されている。第１図
にその１つの方式のラングを示す。

こｎは狩開昭５４−４４３７０号で提案されているもの
である。外管１はステム２とで気密性放電容器を形成し
ている。この容器内に折れ曲った形状の発光管３が挿入
されており、その一端はステム２に封着されており、他
４は放電容器内に開口している。電極４はステム２上で
かつ発光管３内に設置しである。放電は電極４から発光
管３を通り、開口部から外管容器内に出もて、般短距岨
を通って他の発光管３内に入り、他の電極４に至る。

この放′ＩＩＬ′ｆ７Ｉを以下二重管ランプと称する。

放電容器全体を小形化するために発光管は図示のように
折り曲げられる。ガラス管を折り曲げるには発光管の径
が細いほど容易であるため、可能な限シ細管を用いるこ
とが好ましい。一方、細管とすると始動電圧が壇カロし
、発光管内電界がＪｉ１７１０する。

以上の点から封入希ガスはアルゴンが適当と考えられる
。しかし、二重管ランプでの最適アルゴン封入圧力につ
いては、いまだ知られていない。

したがって、本発明の目的は、破過アルゴン封入圧力を
有し九世圧蒸気放電灯を提供することにある。

”２１ＡＩＫ′’Ｍｆ）＠＃Ｍ　５７７’　ｈＺＭ’＃
ｔ　９７２　ｈ　　　。

でアルゴン封入圧力を変えたときの効率の変化を測定し
九例を示す。実験条件は直管形ランプは内径１０■、電
極管距離３６ｃｍ、二軍管ランプは発光管内径１０■、
発光管長さ合計３６ｃｒＲで、２本の発光管の開口端間
隔は１１である。

この結果の特徴は効率に関して最大値を与えるアルゴン
圧力は、いずれのランプ電力の場合でも二重管ランプの
方が直管ランプより約１’ｌ’ｏｒｒ＾い値である。従
って、二重管ランプでは従来形状の直管形ランプでの最
適圧力よりもアルゴン封入圧力を約ＩＴｏｒｒ高く封入
することが望ましい。

一方、電極寿命については二重管ランプも直管ランプも
径が同一で電力が同一なら同一封入圧力では差はなかっ
た。

希ガス封入圧力に対する効率の変化は次のように説明さ
れている。圧力を増すと希ガスとの弾性衝突損失が増加
して効率が低下、一方、圧力を減少しすぎると電子温度
が高くなシすぎ、電離損失や蛍光体に吸収きれない波長
の放射損失の増加により効率が低下し、ある封入圧力で
最適値を持つ。

従って、二重管ランプが直管ランプと最適圧力が異なる
のは、二重管ランプの方が電子温度が同一圧力では高く
なるためと考えられるが、その詳細は分ってはいない。

おそらく二重管ランプでは外管＠度と発光管一度が異な
るため圧力は外管内と発光管内では変りはなくても、効
率に関係する希ガス原子密度が変るためではないかと思
われる。

一方、を極寿命に対しては圧力によシ支配されるため、
直管ランプと二重管ランプでは差がなかつ次ものと推定
できる。

次に、蚊遣圧力は放”＊１ｋＬ力ＷＬ、発光管内径φ、
屯極間距１Ｉｔ（但し、発光管の開口端間隔を含まない
）によっても変化する。放ｍ％力１３Ｗ〜２６Ｗ１発光
管内径９Ｗ〜１５ｍ、＊極間距離２３Ｃｒｎ〜４０ｃｒ
Ｒについて二重管ランプの破適封入圧力を測定した結果
、次の実験式が得られた。

ここで Ｐｏｅｍ大幼率を与えるアルゴン圧力（ＴＯｒ　ｒ　）
ＷＬ：放電′磁力（Ｗ） φ　：発光管内径（ｗ） ｔ　：電極間距離（ｃｍ　） である。

次に封入圧力の最適範囲を検討する・圧力の下限は電極
寿命により定められる。一方、上限は効率の低下から決
められる。中心圧力は前記実験式で与えられる圧力Ｐ０
であり、この圧力よシ低い値は効率、電極寿命の両方の
観点より好ましくない。実験式の精度およびランプ製作
時の製作精度から、８０％以上が適当である。

ＰＯよシ高い圧力範囲は効率と電極拘置が相反する。ラ
ンプの効率の製作時のばらつきＦｉ５％程度は存在する
ので、Ｐ・のとき与えられる最大効率より約５％低い圧
力範囲を上限とするのが適当であり、これはＰ。の１５
０％である。

以上説明したごとく、本発明によれば、篭球形蛍光ラン
プとしての一方式である二Ｍ！ランプにおいて最適希ガ
ス封入圧力を知ることができた。

なお実施例の説明では希ガスとしてアルゴン単体をなし
たが、アルゴン単体とほぼ同特性を示す範囲内で他の希
ガスを若干混入した混合ガスにあっても同様な効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本児明を適用する電球形蛍光ランプの構造を示
す図、第２図ｔユ本発明による蛍光ランプにおけるアル
ゴン圧力に対する効率の夏化の実験結果を示す図である
。 １・・・外管、２・・・ステム、３・・・発光管、４・
・・を極。 第　１［２１１ １、ｏ［第２　口 第１頁の続き ０発　明　者　小野舌部 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　村山精− 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、気密容器を構成する外管内に、一本もしくは複数本
   の発光管を備え、上記発光管の一端は外・Ｕ基部近傍に
   配置され、他端は外管内に開口してなり、かつ上記発光
   管の内径が９Ｗ以上で１５ｗ以下である低圧水銀蒸気放
   電灯において、上記外管内にアルゴンもしくはアルゴン
   に他の少量の布ガスを混入した混合ガスを、圧力０．８
   Ｐａ　＝１．５Ｐ６　Ｔｏｒｒの範囲で封入してなるこ
   とを％徴とする低圧蒸気放電灯。 たたし、 ＷＬ：放′邂亀力（ワット） φ　：発光管内径（、、） ｔ　：電極間距離（ｃｒｒｌ） １３　＜、Ｗｔ、り２６　、９＜φく１５，２３くｔ＜
   ４０