JPS62154545A - 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に関するものでちる
。

従来の技術 照明用光源の主力製品として広く用いられている螢光ラ
ンプは、通常商用周波数の交流で点灯されている。この
場合、安定器としてはチョークコイルのような誘導形の
ものか、コイルとキャパシタを直列接続した容量形のも
のが用いられている。

かかる螢光ランプ装置では、安定器損失が少ないので、
装置全体の総合効率が高くできるという特長があるが、
安定器にコイルを用いると重量が大きくなり、また交流
点灯ゆえに吊力光が変動しとくに管端部で光のちらつき
が発生するという問題点がある。とくに、前者の安定器
重量が大きくなることは、近年実用化された安定器内蔵
の篭球口金形螢光ランプでのひとつの大きな問題点とい
える。

これに対して、出、顆人はすでに、このような螢光ラン
プ全直流点灯することを提案した。かかる直流点灯方式
では、前述のちらつきは完全に防止でき、また安定器に
抵抗を用いれば、その重性も大幅に削減できる。そのう
え、ランプ電圧全交流点灯方式に比べて高いレベルに規
定して、安定器にかかる降下電圧を低くしてその電力損
失を（氏１減するならば、装置全体の総合効率も交流点
灯方式に比べてあまり（氏下しない。

しかるに、螢光ランプの直流点灯方式ではランプ始動が
ひとつの問題となる。すなわち、交流点灯方式では安定
器に用いているコイルの誘導キック電圧をランプ始動に
利用できるが、直流点灯方式ではかかるキック電圧が発
生しないので、何らかの始動手段を講じる必要がある。

発明が解決しようとする問題点 直流点灯における始動手段として、電子スタータなどに
より始動用の高電圧を発生し、これをランプに印加する
ものがあげられる。発明者は、かかる電子スタータ方式
について検討したところ、始動の信頼性を確保するため
には単に始動用の高電圧を印加するだけでは不十分であ
り、それ以外に何らかの始動補助手段を工夫することが
ひとつの技術課題であることがわかった。すなわち、始
動補助手段がなくて、パルス電圧全印加して始動するだ
けの場合電球口金形螢光ランプのように管径が小さい発
光管を用いているときには、始動電圧として約２５００
Ｖ以上の高いノ々ルス電圧が必要となる。しかし、かか
る高電圧の印加は使用する電子スタータの部品の信頼性
の面から好捷しくない。

問題点を解決するための手段 発明者は、上記の電球口金形螢光ランプの直流点灯方式
における始動補助手段について詳細に検討した。その結
果、ランプの発光管外面上に導電性物質を付設し、かつ
前記導電性物質に陽極電位を印加するという手段が有効
であった。

すなわち、本発明は両端部にπ℃極が設けられ、内部に
水銀と希ガスが封入され、内面に螢光体膜が形成された
ガラス製発光管の一方の端部にアマルガム形成物質を設
け、前記アマルガム形成物質に近い方の電極を陽極とし
て動作せしめ、かつ前記発光管の外面上に導電性物質を
設けて、前記陽極の電位を前記導電性物質に印加せしめ
た螢光ランプ装置を特徴とするものである。

作　　　用 通常の交流点灯用の螢光ランプでも導電性物質が発光管
に設けられたものがあるが、この場合導電性物質に印加
される電位の極性は指定されていない。本発明にかかる
直流点灯方式の螢光ランプでは発光管外面に付設した導
電性物質に印加する電位を陽極電位と指定することによ
り、始動電圧が発光管に印加されると、まず陽極電位が
与えらが導電性物質に沿って陰極近傍から陽極方向へ順
次広がってゆき、最終陰極と陽極間のアーク放電へと移
行してゆく。

実施例 第１図は本発明にかかる螢光ランプ装置の螢光ランプの
一例を示す。

発光管１は、細長いガラス管を２度折り曲げたいわゆる
ダブルＵ形をなしたものからなっている。

発光管１の寸法は、管外径１６．５ｍで電極間距離的３
５０ｍｍである。発光管１の両端部には、電極２．３が
リード線４，６とステム６．７によって保持されて設け
られてち・す、その内面には螢光体膜８が形成されてお
り、内部には水銀とアルコ゛ン約３．５Ｔｏｒｒが封入
でれている。さらに、いずれか一方のステム、たとえば
ステム６のガラス製細管９の内部には水銀とアマルガム
を形成するＩｎ。

Ｂｉ　ＩｎまたはＢｉｐｂＳｎなどのアマルガム形成物
質１０が設けられている。このアマルガム形成物質１０
の機能は２つある。ひとつは、かかる電球口金形螢光ラ
ンプにおいて点灯時に発光管温度が過度に上昇しても、
内部の水銀蒸気圧を水銀単体封入時よりも低下させてラ
ンプ効率面からの最適レベルに制御することである。も
うひとつの機能は、第１図に示す螢光ランプを直流点灯
するとき、一対の電極２，３のうち、アマルガム形成物
質１０に近い方の電極２を陽極として動作せしめ、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こと
である。発光管１の外面上にはストライブ状の導電性物
質１１が付設されている。導電性物質１１としては、銅
粉ｋ　？ｕ人したサスペンション溶液をストライブ状に
塗布し乾燥したものか、またはストライブ状のアルミニ
ウム箔を接着せしめたものを用いる。螢光ランプとして
は、発光管１をグローブ１２の内部に保持してなる。

第２図は、上記螢光ランプの点灯回路例を示す０第２図
において、１３＋″ｉ整流ブリツジ、１４は平滑コンデ
ンサ、１５は電球フィラメントからなる安定器である。

また、１６は高圧パルス電圧（パルス半値幅約２．６μ
ｓ）を発生する始動回路である。１７はパルストランス
、１８はサイリスタ（ｐｎｐｎダイオード）、１９はコ
ンデンサ、２０は抵抗、２１はダイオードである。

一方、陰極となる電極３を予熱する構成として、安定器
１５′ｆｆ：電極３の一方のリード端子２２に接続し、
かつ他方のリード端子２３を、サイリスタ（ｐｎｐｎダ
イオード）２４を介して整流ブリッジ１３の正側の出力
端子２Ｓに接続してなる。なお、出力端子２５と平滑コ
ンデンサ１４間にはダイオード２６を接続しており、こ
れによって平滑コンデンサ１４の直流電圧がサイリスタ
２４にかかるのを防止している。

かかる予熱回路では、ランプ始動時に第３図に示すよう
な予熱電流２７が各半サイクル毎に流れるので、電極３
の加熱が速やかに行なわれる。このような予熱回路と始
動回路の組合せては、予熱回路のサイリスタ２４が導通
していない位相領域、すなわち第３図で予熱電流が流れ
ない領域２８において始動回路１６が動作して、まず電
極電位が与えられた導電性物質１１の先端と陰極となる
電極３間に間欠放電が発生し、ついでこの間欠放電が導
電性物質１１に沿って電極３から電極２の方向へ順次広
がってゆき、最終的・に電極２，３間のアーク放電へ移
行して、ランプが始動する。う／ブ始動後は、サイリス
タ１８．２４に：佳発光管１のランプ電圧にほぼ等しい
電圧が加わるが、ランプ電圧はサイリスタ１８．２４の
ブレイクオーバ電圧以下に設定されているので、始動回
路と予熱回路の動作は停止する。

なお、始動後においては、導電性物質１１はバイメタル
スイッチ２９により電気的に切り離される○ さて、第１図の螢光ランプに第２図の点灯回路を適用し
たときのランプの始動性能を調べた。次のことがわかっ
た。

（１）導電性物質１１に電位を印加せずに浮遊状態にし
たときには、ランプの始動には約２５００Ｖ以上の始動
パルス電圧が必要である。

（２）導電性物質１１に電極３の陰極電位を印加した場
合には、始動パルス電圧は第（１）項の場合とほぼ同じ
であって、始動電圧低下に対する効果はほとんど認めら
れない。

（３）導電性物質１１に電極２の陽極電位を印加したと
きは、始動パルス電圧が第０）項および第（２）項の値
の約５Ａまで低減できる。

なお電極２の陽極電位を印加する場合、電極２と導電性
物質１１間に高抵抗（約１．５ＭΩ）を介して接続して
も上記と同様の始動特性に対する効果が得られた。第（
１項のように始動電圧が半減した螢光う／プでは、とく
にライフ中ルでおける点灯回路の半導体素子の破損事故
が減少して製品としての高い信頼性が比較的容易に達成
できた。なお、アマルガム形成物賃金封入した螢光ラン
プでは、とくにｆｆｋ温領域においてその水銀蒸気圧が
通常の螢光ランプに比べて低下しそれだけ始動特性が悪
くなるので、半導体素子の破損の発生率が高まる傾向が
あったが、かかる問題点も第（３）項のように、本発明
にもとづく構成によって解決できることがわかった。

本発明実施例の螢光ランプ装置の仕様と諸行性をまとめ
て下表に示す。同装置は螢光ランプと点灯回路を一体化
して、電球口金を備えている。

上表かられかるように、本発明実施例の螢光う／プ装置
は抵抗安定器を用いているので、装置全体の重量が約２
００９と従来装置の約邪まで軽減されており、かつ総合
効率も従来と同レベルの約４２１ｍ／／ｗの値が達成さ
れている。さらに、本発明により始動特性が著しく改善
されたために製品としての信頼性の高い螢光ランプ装置
が実現できた。なお、上記装置としては、発光部と点灯
回路部を必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に保持した装置でも、本発明が
目的とする軽量で信頼性の高い螢光ランプ装置の特長を
生かしたひとつの応用例といえる。

発明の詳細 な説明したように、本発明はアマルガム形成物質を備え
た螢光ランプの直流点灯方式において、発光管外面に導
電性物質を付設し、かつ前記導電性物質に陽極電位を印
加することによって、ランプの始動電圧’ｔ　１ｆｆｉ
下せしめて信頼性の高い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図は本発明の螢光ランプ装置の螢光ランプの一例を
示す断面図、第２図は同螢光ランプの点灯回路例図、第
３図は陰極予熱電流波形図である。 １・・・・・・発光管、２，３・・・・・・電極、４，
６・・・・・・リード線、６，７・・・・・・ステム、
８・・・・螢光体膜、９・・・・・・細管、１０・・・
・・・アマルガム形成物質、１１・・・・・・導電性物
質、１２・・・・・・グローブ、１３・・・・・・整流
ブリッジ、１４・・・・・・平滑コンデンサ、１５・・
・・・・安定器、１６・・・・・・始動回路、１７・・
・・・・パルストランス、１８・・・・・・サイリスタ
、１９・・・・・・コンデンサ、２ｏ・・・・・・抵抗
、２１・・・・・・ダイオード、２２，２３・・・・・
・陰極のリード端子、２４・・・・・・サイリスタ、２
５・・・・・・整流ブリッジの出力端子、２６・・・・
・・ダイオード、２７・・・・・・陰極の予熱電流、２
８・・・・・・予熱電流が流れない位相領域。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ｆ・
−７＃−管 ２．３−−＜隷 第１図　　　　　　８−蛍幻ト訣 ｑ−！ＩＩ奮

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 両端部に電極が設けられ、内部に水銀と希ガスが封入さ
   れ、内面に螢光体膜が形成されたガラス製発光管の一方
   の端部にアマルガム形成物質を設け、前記アマルガム形
   成物質に近い方の電極を陽極として動作せしめ、かつ前
   記発光管の外面上に導電性物質を設けて、前記陽極の電
   位を前記導電性物質に印加せしめたことを特徴とする螢
   光ランプ装置。