JPS60143559A - コンパクト形螢光ランプ装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、コンパクト形螢光ランプ装置に関するもので
ある。

従来例の構成とその問題点 最近、白熱電球に代゛わる省エネルギー光源とし２ベブ て種々のコンパクト形螢光ランプが提案され、一部はす
でに実用化されている。第１図に、その−例を示す。ガ
ラス細管が折り曲げられた２つのＵ字形発光管１．２が
外管グローブ３の内部に保持され封着されており、発光
管１．２と外管グローブ３は図かられかるように空間的
に導通状態にあって、内部には希ガスと水銀が封入され
ている。

発光管１．２の片側の端部にはそれぞれ電極４゜５が保
持され、その両電極間に放電路が形成される。発光管１
，２の内面には螢光体６が塗布されており、水銀放電か
らの２５３．７ｎｍ紫外線で励起されて可視光を放射す
る。そして、螢光ランプ装置としては、ケース７と口金
８が設けられておシ、ケース７の内部には発光管点灯用
の安定器９が組込まれている。安定器９としては通常チ
ョークコイルが用いられる。

かかるコンパクト形螢光ランプ装置は総合効率（安定器
損失も含めたもの）が電球の３倍弱の約４０１ｍ／Ｗと
高く、また電球用ソケットにそのまま装着して使用でき
るという使用上の簡便さも備３ベブ えている。

しかるに、使用上のひとつの問題点として、電球に比べ
てその重量が４００〜５００ｙと著しく重いことがあげ
られる。これは、安定器９の５−クコイルの重量が２６
０〜３ｏｏｙと大きいからであり、このようにコンパク
ト形螢光ランプ装置の重量が大きいことがその本格的な
普及化を明害しているひとつの要因といえる。

かかるコンパクト形螢光ランプ装置の軽量化を図るのに
、安定器９として抵抗安定器を用いることが考えられる
。しかし、このときの総合効率は抵抗安定器損失が大き
くなるので、２０１ｍ／Ｗ以下まで低下する。さらに、
上記のようにガラス細管が折り曲げられた発光管を抵抗
安定器で交流点灯したときは、異常な光のちらつきが発
生するために、実用に供することは不可能である。これ
は、ランプの交流点灯時の各半サイクル毎の再点弧時間
が一定でなくたえず変動するからである。

現在のところ、軽くて安価で高効率のコンパクト形螢光
ランプ装置は実現されていない。

発明の目的 本発明の目的は、軽くて高効率であり、従来のものに比
べて普及性が高いコンパクト形螢光ランプ装置を提供す
ることにある。

発明の構成 発明者らは、上記目的を達成できる螢光ランプ装置につ
いて検討した。その結果、まず、基本的に発光管を直流
点灯で動作させることを案出した。

第１図に示すようなガラス細管を有する発光管を交流点
灯したときは、半サイクル毎の再点弧電圧が高くなるの
で、発光管の管電圧を高く設計することが難しく、それ
だけ安定器にかかる電圧降下が大きくなる。それゆえに
、安定器損失が大きく大形で、重い安定器となる。これ
に対して、発光管を直流で点灯すると、再点弧電圧が基
本的に存在しないので、電源電圧に対する管電圧比率を
高めることが可能となって、それだけ安定器損失が削減
されて、安定器の小形軽量化が達成される。

すなわち、本発明は気密に封着されている外管グローブ
の内部に、折り曲げられた細管の発光管６ベ　ブ が設けられ、前記発光管の両端に電極が設けられ、前記
発光管の内面に螢光体が被着されておシ、さらに前記外
管グローブおよび前記発光管の内部に水銀および希ガス
が封入されているとともに、前記発光管の両電極の近傍
の２箇所に前記外管グローブと空間的に導通する部分が
設けられたコンパところで、上記の基本的発想を具現す
るには、直流で点灯できる発光管が必要となる。ちなみ
に、通常の螢光ランプを直流で点灯すると、いわゆるカ
タフォレシス現象により水銀が陽極領域から陰極領域へ
と片寄っていき、水銀放電による効率が高く明るい発光
領域が、陰極に近い発光管部分のみに存在することは、
よく知られている。第２段階として、発明者らはこの現
象について種々検討した。その結果、第１図において陰
極へ移動した水銀が陽極へ戻るようないわゆる対流およ
び拡散が形成されるように、発光管の陰極および陽極の
近傍の２箇所に導通する部分を設けるならば、上６ベブ 記カタフォレシス現象を防止できることを見い出しだ。

この新しい知見にもとづき直流点灯方式が導入されて、
安定器が小形・軽量化されたコンパクト形螢光ランプ装
置が実現された。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例について図面を用いて説明する
。

第２図は本発明の一実施例であるコンパクト螢光ランプ
装置の発光部を示す。同図に示すように、球状の外管グ
ローブ３の開口部にはステンレス材料からなる金属基板
１ｏがガラスフリット（図示せず）で気密に封着されて
おり、金属基板１０には２つの電極４．６を保持したス
テム１１，１２が同じガラスフリット（図示せず）で封
着されている。ついで、Ｕ字形ガラス細管を再度折り曲
げたいわゆるダブルＵ字形の発光管１′が金属基板１゜
に同様にガラスフリット（図示せず）を用いて固定され
ている。この場合、発光管１′の両端には電極４．５が
位置するように構成されている。発光管１′の内面には
螢光体６が被着されている。また、７ペブ 発光管１′および外管グローブ３の内部には水銀のほか
にアルゴンが封入されている。さらに、発光管１′の電
極４．６の近傍の２箇所に外管グローブ３と空間的に導
通ずる導通部分１３．１４がそれぞれ設けられている。

この場合、放電が発光管１′の正規の放電路でなくて上
記導通部分１３．１４の短絡路で起こるのを防ぐだめに
、陰極として動作する電極６の近傍の導通部分１４とし
て複数個の小孔（直径約０．３ｗＩＬ）が円周まわりに
設けられている。このような小孔であれば、上記の短絡
放電は発生せず、他方後述するように水銀粒子が対流お
よび拡散により移動するのに十分な断面積を有している
。なお、外管グローブ３として、球状のほかにドーム状
などの種々の形状が考えられる。

さて、第２図に示した構造のランプを電極４を陽極、電
極５を陰極として直流点灯で動作すると、前述したよう
なカタフォレシス現象が発生しないことが見いだされた
。一般に螢光ランプのカタフォレシス現象は、周囲温度
が低くなる程顕著となるが、上記の本発明にかかるラン
プの直流点灯によれば零度近傍の周囲温度でもカタフォ
レシス現象はほとんど観察されなかった。発明者らは、
このようにカタフォレシス現象が防止されることについ
て検討した。その結果、かかる現象の機構として、水銀
粒子が電気的なカタフォレシス現象により発光管１′の
陽極４から陰極５へ移動するが、次の段階で、移動した
水銀が導通部分１４．１３を通じて対流および拡散現象
によって陽極４へ再度戻される、という過程が考えられ
る。つまり、発光管１′でのカタフォレシス現象による
水銀の移動と、導通部分１３．１４を介しての外管グロ
ーブ３での対流・拡散による水銀の移動とが、ひとつの
循環回路を形成していると考えられる。

ついで、第２図に示した本発明にかかるランプを用いた
装置を検討した。第４図に、安定器として抵抗を採用し
たものの一例を示す。１６は抵抗安定器、１６は整流ブ
リッジ、１７は５０μＦの平滑用コンデンサ、１８は発
光管始動用デバイスである。この場合の発光管始動用デ
バイス１日としては、たとえば小形のコイルとグロース
イッチ９ベブ とを直列に接続したものを用いる。

下表に試作装置の仕様と緒特性を従来装置と比較して示
す。

上表かられかるように、本発明にかかる装置で１０、ワ は小形・軽量化が図れているほかに、ランプ効率が従来
のランプに比べて約２０％高いことが注目される。この
理由は２つあり、ひとつは螢光ランプを直流点灯すると
交流点灯に比べて約１０％ランプ効率が上昇することで
ある。もうひとつの理由は、直流点灯では発光管の管電
圧を約ｓｓＶと高く設計できるので、同一ランプ入力に
対してランプ電流を低く設定できることである。つまり
、この低ランプ電流によって、ランプ効率は約１０チ上
昇している。このように、かかるコンパクト形螢光ラン
プを直流点灯することのほかの利点がこのランプ効率の
上昇にある。これによって、抵抗安定器で動作させたと
きでも約４０１ｍ／Ｗという従来装置とほぼ同じ総合効
率が得られている。

さらに、直流点灯ゆえにちらつきのない発光が得られる
という利点も有する。

なお、本発明にかかる装置としては、発光部と点灯回路
とを必らずしも一体化する必要はなく、両者を分離した
形でたとえば照明器具などに保持させた場合でも、本発
明が目的とする小形・軽量１１へ・〕・ で光のちらつきのコンパクト形螢光ランプ装置が実現さ
れるものである。

発明の詳細 な説明したように、本発明は直流点灯における水銀のカ
タフォレシス現象を防止するために、発光管の両電極の
近傍に外管グローブと空間的に導通する部分を設けたコ
ンパクト形螢光ランプを直流点灯せしめることにより、
小形・軽量で光のちらつきのないコンパクト形螢光ラン
プ装置を提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のコンパクト形螢光ランプ装置の一部切欠
図、第２図は本発明のコンパクト形螢光ランプ装置の発
光部の一部切欠図、第３図は本発明の一実施例であるコ
ンパクト形螢光ランプ装置の点灯回路図である。 １′・・・・・・発光管、３・・・・・・外管グローブ
、４，６・・・・・・電極、６・・・・・・螢光体、１
ｏ・・・・・・金属基板、１１゜１２・・・・・・ステ
ム、１３．１４・・・・・・導通部分、１５・・・・・
・抵抗安定器、１６・・・・・・整流ブリッジ、１７・
・・・・・平滑用コンデンサ、１８・・・・・・発光管
始動用デバイス。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名０）
　−ノ 第３図 手続補正書 昭和６０年　３月２６日 昭和６８年特許願第２５０９３６　号 ２発明の名称 コンパクト形螢光ランプ装置 ３補正をする者 事件との関係　特　許　出　願　人 任　所　大阪府門真市大字門真１００６番地名　称　（
５８４）松下電子工業株式会社代表者　藤　本　夫 ４代理人　〒５７１ 住　所　大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器産
業株式会社内 ２、”、−； ６、補正の内容 （２）明細書第４ページ第２０行目の「内部に、折り曲
げられた細管の」を「内部に」と補正します。 １　・＼−／゛ ２、特許請求の範囲 気密に封着されている外管グローブの内部に発光管が設
けられ、前記発光管の両端に電極が設けられ、前記発光
管の内面に螢光体が被着されており、さらに前記外管グ
ローブおよび前記発光管の内部に水銀および希ガスが封
入されているとともに、前記発光管の両電極の近傍の２
箇所に前記外管グローブと空間的に導通する部分が設け
られたコンパクト形螢光ランプを直流で点灯せしめるこ
とを特徴とするコンパクト形螢光ランプ装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 気密に封着されている外管グローブの内部に、折り曲げ
   られた細管の発光管が設けられ、前記発光管の両端に電
   極が設けられ、前記発光管の内面に螢光体が被着されて
   おシ、さらに前記外管グローブおよび前記発光管の内部
   に水銀および希ガスが封入されているとともに、前記発
   光管の両電極の近傍の２箇所に前記外管グローブと空間
   的に導通する部分が設けられたコンパクト形螢光ランプ
   を直流で点灯せしめることを特徴とするコンパクト形螢
   光ランプ装置。