JPS60154452A - 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て種々の
コンパクト形螢光ランプ装置が提案され、一部はすでに
実用化されている。第１図にその一例を示す。２つのＵ
字形の発光管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
水銀と希ガスが封入されている。発光管１．２の両端部
にはそれぞれ電極コイル４．６が保持されており、その
両電極間に放電路、Ａ；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２５
３．７ｎｍ紫外線で励起され可視光を放射している。ラ
ンプ装置として、ケース７と口金８が設けられており、
ケース７の内部には発光管点灯用の安定に８９が組み込
まれている。安定器９としては通常チョークコイルが用
いられている。

このようなコンパクト形螢光ラング装置の総合効率は、
電球の３倍弱の約４ｏｇｍ／Ｗと高く、またランプはｔ
球用ソケットにそのま゛ま装着して点灯できるという使
用上の簡便さも備えている。

ところが、かかるコンパクト形螢光ランプ装置は、電球
に比べて重量が４００〜５ｏｏｙと著しく重いという問
題がある。これは、安定器９のチョークコイルの重量が
２６０〜５ｏｏｙと大きいからである。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、家庭
用照明などへの本格的普及を阻害しているひとつの要因
といえる。

このような問題点に対して、安定器９としてチョークコ
イルに代って軽量の電子安定器を組み込んだコンパクト
形螢光ランプ装置が発表されている。これは、装置全体
の重量が従来のものに比べて約捧まで減少される反面、
装置全体のコストが副くなるという別の問題点が発生す
る。

発明の目的 本発明は、軽くてしかも比較的低コストのコンバク１−
形蛍光ランプ装置りを提供するものである。

発明の構成 発明者らは、上記目的を達成すべく、コンパクト形螢光
ランプ装置の基本的方式について神々検討した。その結
果、従来のコンパクト形螢光ランプのように半サイクル
毎の電流が対称であるいわゆる直流成分のない交流で点
灯する回路よりも、いわゆる直流成分をもつ非対称交流
で点灯する回路の方が低コスト設計が可能であるという
ひとつの基本的発想に到達した。

ところで、上記の基本的発想を具現化するには、直流成
分をもつ交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成分をもつ交流で点
灯すると、いわゆるカタフクレシス現象によって水掛が
直流成分面からは陰極として動作している片側の電極へ
と片寄っていき、その片側の電極に近い陽光柱領域のみ
が明るく発光し他の゛電極側の陽光柱領域が暗くなる。

したがって、上記の基本的発想を従来の発光管を用いる
かぎシ具　１現化することはできない。

発明者らは、次の段階として、直流成分をもつ交流で点
灯してもカタフーレシス現象が発生しないランプについ
て検討した。その結果、第１図において、発光管と外管
グローブとを空間的（導通ずる導通部分を発光管の片側
の電極近傍に設け、かつ前記導通部分を設けた方の電極
を直流成分面からは陽極として動作させるな′らば、カ
タフメレシス誤象の発生を防止できることを発見した。

この新しい知見にもとづいて、直流成分をもつ交流によ
る点灯回路が比較的軽量でかつ低コストにできて、前記
１」的を／１１１ｂだしたコンパクト形螢光ランプ装置
が実現されたつ 実施例の説明 以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。

第２図は本発明にかかるコンパクト形螢行ランプの一例
を示す。同図に示すように、球状のガラスグローブ３の
開口部にはステンレスからなる金属基板１０がガラスフ
リット（図示せず）で気密に到着されている。金属基板
１０には２つの電極コイル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。

様にガラスフリット（図示せず）を用いて封着固定され
ている。この場合、発光管１′の両端には電極コイル４
．６が位置するようになりでいる。

発光管１′の内面には螢光体が塗布されている。

また、発光管１′および外管グローブ３の内部にに外管
グローブ３と空間的に導通ずる導通部分１３が設けられ
ている。なお、外管グローブ３は球状のほかにドーム状
などの種々の形状のものが用いられる。

さて、第２図に示す発光管を、第３図に示すチョッパ一
方式の高周波点灯用のモデル回路を用いて直流成分をも
つ交流で点灯した。なお、第３図では外管グローブの図
示は省略している。

第３図の点灯回路の動作を簡単に説明すると、σ まず整流ブリッ１ｆ−１４と平滑用コンデンサー６によ
って交流から直流に変換される。う／プ始動時には、双
方向２端子サイリスタ（ダイアック）１６がオンしてパ
ワートランジスタ１７がオン状態となり、ダイオード１
８と双方向２端子サイリスタ（ＳＳＳ）１９の動作によ
り発光管１′の電極コイル４．５に予熱電流が流れる。

そうすると、パワートランジスタ１７が電流検出トラン
ス２゜からのフィードバック信号によってカットオフさ
れ、そのときチョークコイル２１とコンデンサ２２との
直列共振回路により誘起される電圧で発光管１′が点灯
される。点灯後は、パワートランジスタ１７、チョーク
コイル２１、コンデンサ２２およびダイオード２３の機
能によっていわゆるナヨノパー動作が繰９返えされて、
発光管１′には第４図に示すような非対称な放電電流が
流れるっこの放電電流波形を番号２４で示す。

さて、まず、導電部分１３に近い電極コイル４を直流成
分ｉＮからは陰極としてランプを点灯すると、カタフメ
レシス現象が発生することが観測された。かかるカタフ
クレシス現象は、周囲温度が低くかつ放電電流のうちの
直流成分が増加する程顕著となった。

一方、電極の極性を逆転して導通部分１３に近い電極コ
イル４を直流成分面からは陽極として動作させると、上
記カタフメレシス現象が低温領域唾でＫわたってほぼ完
全に防止されて、発光管全域にわたって従来の直流成分
のない交流で点灯したときと同様の均一な発光状態が得
られた。発明者らは、この新しい現象の機構を究明した
ところ、これは動作時の発光管の管壁温度は外管グロー
ブ３の温度４０°Ｃに比べて約１５０°Ｃと高くなるの
で、カタフせレシス現象で導通部分１３に近い電極コイ
ル４から他方の電極コイル５へ移動した水銀が、上記の
温度差による対流現象を通じて、電極コイル５から電極
コイル４の領域を経て外管グローブ３の内部に戻されて
いると考えられる。いわば、電気的なカタフォレシス現
象もとづく水銀の移動が、温度による対流現象で相殺さ
れている　１といえる。このように、本発明の基本は、
力、タフオンシス現象が電源の極性を選ぶことによって
防止されることを発明者らが発見したところにある。

なお、−通部分１３の形状としては上記対流現象を適当
に発生させるものであれば任意のものでよい。たとえば
、電極コイル４側の発光管の端部をガラスフリットが封
着せずに開放状態としたものでもよい。壕だ、導通部分
１３の位置は、必らずしも電極コイル４に接近した所に
設ける必要はない。通常の室温においては、電極コイル
４から約７ｃＩｆＬ離れた領域に設けた場合でも、電極
コイル４と導通部分１３との間の領域で比較曲間るい発
光状態が得られた。これは、比較的短い距離であれば、
水銀密度の濃度差にもとづく拡散現象によって、上記カ
タフォレシス現象による水銀の片寄りが緩和されるもの
と考えられる。

第２図に示すランプと第３図のチョッパ一方式の１１６
周波点灯回路とを組み合わせたコンパクト珍螢光ランプ
装置の仕様とランプ判性を従来装置と比較して示す。

上表かられかるように、本発明の装置は、チョークコイ
ル安定Ｈ３を用いた従来装置に比べて重量が約Ａまで減
少されており、総合効率も４ｏ／ｍ／Ｗから約６０１　
ｍ　／　Ｗのレベルが得られている。

なお、第３図に示すチョッパ一方式回路は、たとえば従
来から螢光ランプの高周波点灯に一般的に用いられてい
るプッシュプル方式（第６図）に比べて、出力１−ラン
ス２５が不用であり、またパワートランジスタが−っで
すむので、かなり簡易化されており、低コスト化が実現
されている。

また、直流成分のある非対称の交流点灯が許容できるな
らば、第３図に示すチョッパ一方式以外のものでもよい
。

なお、本発明にかかるコンパクト形螢光ランプ装置は、
発光部と点灯回路部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発光部を照明Ｈｇ具な
どに保持させたものでもよく、このものでも本発明が目
的とする軽量で低コストかつ高効率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、本発明はカタフオンシス現象を防止
するために、一方の電極近傍の発光管領域に外管グロー
ブと空間的に導通する部分を設け、この一方の電極を直
流成分面からは陽極として動作するように交流で点灯す
ることにより、簡易な点灯回路が設計できて、軽くて比
較的低コストの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図は本発明にかかるコンパクト形螢光ランプの
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回路図、第４図はそのときの放電
電流波形図、第６図は従来の高周波点灯回路図である。 １′　・・・・・・発光管、３・・・・・・外管グロー
ブ、４・５・・・・・・電極・イル、６・・・・・・螢
光体１．０・・・・・・金属基　ｉ板、１１・１２・・
・・・・ステム、１３・・・・・・導通部分、１４・・
・・・・整流ブリッジ、１５・・・・・・平滑用コンデ
ンサ、１６・・・・・・双方向２端子サイリスタ、１７
・・・・・・パワートランジスタ、１８・・・・・・ダ
イオード、１９・・・・・・双方向２端子サイリスク、
２ｏ・・・・・・電流検出１゛ランス、２１・・・・・
・チョークコイル、２２・・・・・・コンデンサ、２３
・・・・・・ダイオード。

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、折シ曲げ
   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
   おり、さらに前記外管グローブと前記発光管の内部に希
   ガスと水銀が封入されているとともに、前記発光管の一
   方の電極に近い領域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ｈンパクト形螢光ランプを備え、
   ｈｉＪ記発光発光管流成分をもつ交流の放電電流で動作
   させ、前記導通部分に近い電極を直流成分面からは陽極
   として動作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。