JPS6337554A - コンパクト形蛍光ランプ装置 - 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、コンパクト形蛍光ランプ装置に関するもので
ある。

従来の技術 最近、白熱電球に代わる省エネルギー光源として種々の
コンパクト形蛍光ランプ装置が開発・実用化されている
。第５図は、その代表的なランプ構造を示す。発光管ｌ
は、４本の直管状のガラス管２〜５が３つのブリッジ部
６〜８で連結されて一つの放電路をなすように直列に接
続されており、その両端部には電極９，１０が保持され
ている。さらに、発光管１の内面には蛍光体膜１１が形
成されており、内部には水銀とアルゴンなどの希ガスが
３〜４Ｔｏｒｒ封入されている。ランプ装置としては、
発光管１の電極側端部にケース１２と口金１３が設けら
れており、ケース１２の内部には発光管１の点灯回路１
４が組み込まれている。

上記のランプ構造の特徴は、ガラス管２〜５の先端部１
５〜１８をブリッジ構造で放電路から離すことにより、
その先端部に最冷点個所を設けたことである。つまり、
これ（こよって、上工己のコンパクト形蛍光ランプが、
従来ランプに比べて高負荷で点灯されてその管壁温度が
上昇しても、点灯時の水銀蒸気圧は最冷点個所１５〜１
８の温度によりランプ光束面での適正範囲に制御されて
いる。

かかるコンパクト形蛍光ランプ装置は、システム効率が
電球の３〜４倍と極めて高く、かつ電球用ソケットにそ
のまま差し込んで点灯できるという簡便さを備えている
。

発明が解決しようとする問題点 第５図に示したコンパクト形蛍光ランプ装置における問
題点のひとつとして、その点灯装置があげられる。つま
り、点灯回路１４としては、通常チョークコイル形安定
器とグロースタータが組合されて用いられているが、チ
ョークコイル形安定器は重いので、ランプ装置全体の重
量が４００ｇ以上と電球に比べて著しく大きくなり、こ
れが実用面でのひとつの問題点といえる。そして、この
問題点を解決する方法として、軽量の高周波点灯方式に
よる電子点灯回路を実装したランプ装置が開発されてい
る。しかし、電子点灯回路は、チョークコイル形安定器
に比べて価格が著しく高くなり、かつラジオ周波数帯に
おけるランプからの輻射雑音が太き（なることが、新た
な問題となっている。

本発明は、比較的低コストで点灯回路の軽量化を図って
、軽量でかつ輻射雑音レベルの低いコンパクト形蛍光ラ
ンプ装置を提供するものである。

問題点を解決するための手段 発明者は、上記の目的を達成するための手段について種
々検討した。この場合、従来の交流点灯方式に代って直
流点灯方式の回路であれば、回路の簡易化が図れて低コ
スト化を実現できるという着想から、とくに直流点灯方
式について検討した。

蛍光ランプの直流点灯を実現するうえでの最大の課題は
、電気泳動によって発光管内の水銀が陰極側へと移動し
て陽極側での発光強度が低下するといういわゆるカタフ
ォレシス現象を抑制することである。そこで、発明者は
、第５図に示すランプに関して、カタフォレシス現象を
抑制する方策を種々検討したところ、複数本のガラス管
を連結した管先端部のうちどちらか一方の先端部に最冷
点個所を設け、その最冷点個所に近い電極を陽極として
動作せしめるならば、より簡易な直流点灯においてもカ
タフォレシス現象を実用上問題とならない程度まで抑制
できることが明らかとなった。この新しい現象を応用す
るならば、直流点灯方式の回路を組合せることが可能と
なって、目的とする軽量でかつ比較的低コストの蛍光ラ
ンプ装置が実現できる。

作用 陽極側に近いガラス管を連結した管先端部を最冷点個所
となるようになした発光管を直流点灯した場合、通常の
電気泳動によって水銀はイオンの形で陽極側から陰極側
へと移動するが、他方陰極側から陽極に近い管先端部の
最冷点個所へ水銀は拡散によって移動している。つまり
、電気泳動による陽極から陰極への水銀の移動が、拡散
現象による逆方向の陰極から陽極に近い最冷点個所への
水銀の移動でおぎなわれており、この結果電気泳動によ
るカタフォレシス現象を抑制することができる。

実施例 本発明実施例の蛍光ランプ装置の発光管３０の基本構造
は、第５図のものと同一である。唯一の相違点は、第１
図に示すように４本の直管状ガラス管２〜５を連結して
いる先端部１５〜１８のうち先端部１５．１６の温度を
他の先端部１７，１８より高めるために、ブリッジ部６
の接続位置、すなわちガラス管２，３の先端面からブリ
ッジ部６までの距１！ｉＬをもう一方のブリッジ部７の
位置、すなわちガラス管４，５の先端面からブリッジ部
８までの距ＭＬ’より長（したことである。

これによって、点灯時の最冷点個所をガラス管２．３の
先端部１５．１６に形成することができる。たとえば管
入力１７Ｗの典型的発光管では、管内径を１５ｍｍ、両
電極間距離を約３００１ｗ＋かつ上記路ｉ？ＬおよびＬ
ｏをそれぞれ１２Ｉ１ｗｌおよび６聴とする（なお、第
５図に示す従来の蛍光ランプ装置の場合ではＬおよびＬ
ｏとも１２ｍｍとなる）。

さて、上記ランプを第２図に示す直流チョッパー回路を
用いて直流点灯したときのランプ特性を調べた。ここで
、第２図の回路動作について説明すると、まず整流ブリ
ッジ１９と平滑コンデンサ２０によって交流を平滑した
直流に変換している。ついで、マルチバイブレーク回路
などからなる制御回路２１によってパワートランジスタ
２２が駆動されていわゆるオン−オフのチョッピング動
作を繰りかえす。発光管１の始動時にはサイリスタなど
からなる始動用デバイス２３が動作して発光管１の電極
９．１０に予熱電流が流れる。ついで、チョークコイル
２４とコンデンサ２５の共据電圧によって発光管１が始
動する。始動後は、パワートランジスタ２２．チョーク
コイル２４゜コンデンサ２５およびダイオード２６の動
作によって、発光管１には直流電流による連続した放電
が保たれる。上記の直流点灯によるランプ特性の測定か
ら次のことがわかった。

（１）発光管３０の直流点灯において、最冷点個所が形
成されているガラス管２．３の先端部１５゜１６に近い
電極９を陽極として動作した場合は、発光管３０の放電
路全体にわたって直流点灯特有の電気泳動によるカタフ
ォレシス現象の発生を抑制できる。

（２）上記第（１）項とは異なり、最冷点個所が形成さ
れているガラス管２，３の先端部１５．１６に近い電極
９を陰極として動作した場合は、発光管３０の陽極側の
放電路、とくにガラス管４゜５からの発生強度が低下す
るというカタフォレシス現象が発生する。なお、かかる
カタフォレシス現象は周囲温度が５℃以下の低温領域で
顕著となる。

（３）第５図の従来の発光管ｌを第２図に示す回路で直
流点灯したときは、上記第（２）項の場合に比べて程度
は低いが、カタフォレシス現象が発生する。

以上のことから、陽極に近い管端部に最冷点個所を設け
たときには、カタフォレシス現象の発生をほぼ抑制でき
ることがわかった。この理由は、いわゆる直流点灯時の
電気泳動によってイオンの形で陽極から陽極側へ移動し
た水銀が、温度勾配による拡散現象によって陰極から陽
極に近い最冷点個所へ戻されているものといえる。

一方、上記第（２）項でカタフォレシス現象が発生する
のは、陰極に近い管端部に最冷点個所が設けられている
ので、水銀は陽極側へ拡散することができないからであ
り、また上記第（３）項でも発生したのは、上記第Ｃ）
項の場合と同様、陰極に近い最冷点個所に水銀がトラッ
プされてしまい、陽極に近い最冷点個所への水銀の移動
が不十分であるからといえる。

ところで、第２図の直流降圧チョッパー回路は、従来か
ら蛍光ランプの高周波点灯に用いられてきた回路、たと
えばプッシュプル回路（第４図）に比べると、出カドラ
ンス２７が不要であり、がつトランジスタも一方で動作
するなど、かなり簡易化されており、それだけ低コスト
化が図ることができる。

また、直流点灯ゆえにランプからの輻射雑音レベルが従
来の高周波点灯ランプに比べて著しく低下するという特
長がある。そして、本発明にもとづき第１図の発光管と
第２図の回路を組合せた蛍光ランプ装置は、重量が約２
５０ｇと従来のチョークコイルタイプのものに比べて約
１／２となり、また全入力２０Ｗ設計において光束１２
８０ｅｍ。

総合効率６４２ｍ／Ｗというすぐれた特性を示した。

一方、本発明にかがるランプは、第３図に示すように、
電子回路による直流点灯以外に、単なる抵抗安定器２８
を用いて直流点灯してもよい。ここで、２９は始動回路
である。抵抗安定器を用いたランプ装置でも、その重量
は電子回路を用いたものに近いレベルまで小さくなる。

この場合、抵抗安定器を用いたときは、一般に安定器損
失が増えるので、ランプユニットの総合効率は低下する
が、発光管設計において発光管を長（するなどしてラン
プ電圧を高めて安定器にかがる電圧を低（するならば、
上記の効率低下を軽減することができる。

なお、本発明にかかるコンパクト形蛍光ランプの構造に
関して、直管状のガラス管を連結させるのに必ずしもブ
リッジ構造を用いる必要はなく、直管をモールド成型な
どにより最冷点個所ができるように折り曲げたものでも
よい。また、ランプと点灯回路は必ずしも一体化される
必要もなく、点灯回路を照明器具に取り付けてランプと
分離させてもよい。

発明の詳細 な説明したように、本発明はガラス管を複数本連結した
コンパクト形蛍光ランプにおいて、陽極として動作する
電極に近い上記連結部のガラス管先端部に最冷点個所を
設けることにより、直流点灯におけるカタフォレシス現
象を抑制することができ、この結果軽量で輻射雑音レベ
ルが低く、かつ比較的低コストの蛍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図は本発明にかかる蛍光ランプ装置の要部斜視図、
第２図は直流チョッパ一方式の点灯回路図、第３図は抵
抗安定器を用いた直流点灯回路図、第４図はブツシュ・
プル方式の点灯回路図、第５図は従来のコンパクト形蛍
光ランプ装置の斜視図である。 ２．３．４．５・・・・・・ガラス管、６．７．８・・
・・・・ブリッジ部、９．１０・・・・・・電極、１５
．１６．１７゜１８・・・・・・先端部、１９・・・・
・・整流ブリッジ、２０・・・・・・平滑コンデンサ、
２１・・・・・・制御回路、２２・・・・・・パワート
ランジスタ、２３・・・・・・始動用デバイス、２４・
・・・・・チョークコイル、２５・・・・・・コンデン
サ、２６・・・・・・ダイオード、２８・・・・・・抵
抗安定器、２９・・・・・・始動デバイス回路、３０・
・・・・・発光管。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名２〜５−−
一πラス１ Ｃ・δ−・−フ゛す、７ジ舟ｐ 第１図　　　　９−１’−”！ｔｋ １５〜１８−７！、搗静 ３０３０−執着 第　２　図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数本のガラス管を連結させて一つの放電路を形成した
   発光管を備え、前記発光管の両端部に電極を設け、前記
   発光管内面に蛍光体膜を形成し、かつ前記発光管内に水
   銀と希ガスを封入し、一方の電極に近いガラス管連結部
   付近に最冷点個所を設けて、前記一方の電極を陽極とし
   て直流点灯することを特徴とするコンパクト形蛍光ラン
   プ装置。