JPS6361743B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、例えば螢光ランプのような低圧ガ
ス放電灯の放電路を屈曲させ外管形状を小形にし
白熱電球に代替可能なようにした水銀蒸気放電灯
に関するものである。 現在一般照明用光源としては螢光ランプがその
効率の良さ、面発光に近いグレアの少なさ、光色
の選択の広さなどから数多く使用されている。し
かしながら、効率が螢光ランプの1/3〜1/5程度の
白熱電球もまだかなり使用されており、省エネル
ギー化が強く叫ばれる現在では問題がある。 この現象は白熱電球が螢光ランプにない小形・
高輝度で片口金の性状を有しているため照明器具
の設計の自由度が大きいこと、点光源に近いため
陰影を混じえたアクセント照明やムード照明を行
ないやすい点などがあるためである。 螢光ランプにこの白熱電球の長所を持たせるた
め、螢光ランプの小形化の試みで従来から考えら
れ、一部は実用化されている。例えば、螢光ラン
プをＵ字形に曲げ従来の螢光ランプの約1/2の長
さにし、片側に口金部を寄せたランプ（実公昭36
−3972号、実公昭36−27473号）が提案されてい
る。しかしながら、Ｕ字形螢光ランプは一般の直
管ランプの約1/2の長さに小形化されるが、電球
のように小さくすると明るさと効率が低下してし
まう欠点がある。これを解決するために、Ｕ字形
の螢光ランプを更に二つ折り（ダブルＵ字形）に
しランプ長を大きく保ちつつ全体の形状を小形化
し、このランプを外管グローブ内に点灯装置と一
体にしておさめ、Ｅ型口金を付ける電球代替用の
ランプ（実開昭56−8058、56−52850）が提案さ
れ、また類似構造のものが実用化されている。こ
のランプはダブルＵ字形の螢光ランプ単体として
は高効率であるが、外管グローブ内に点灯装置と
一体にして電球代替用とした場合、点灯するとグ
ローブ内の温度が上り、ランプ内の水銀蒸気圧が
大幅に上昇し効率が低下してしまう欠点があつ
た。そこで、ランプ長を大きく保ちつつ、水銀蒸
気圧の上昇を抑制するため、水銀と希ガスを封入
した密閉外管内に、一端が開口し他端に電極を有
し外管バルブの底面に気密に封着されたＵ字形の
２本の内管より構成されたランプが提案されてい
る（特開昭54−44370、特開昭57−44957）。この
ランプは効率を左右する水銀蒸気圧を決めるラン
プの最冷点が外管壁に出来るため点灯しても水銀
蒸気圧があまり過昇せず上記ダブルＵ形ランプを
内蔵した電球代替ランプより効率が改善される。
しかし、このランプも電球代替ランプとして密閉
あるいは半密閉形の照明器具に取付け使用する場
合、外管壁の温度が上り、効率の低下をきたす欠
点があつた。またこのランプは外管壁にランプの
最冷温度ができるため水銀がガラス壁に付着し外
観上汚れて見苦しく商品性を損う欠点があつた。 この発明は上記の欠点を改良したものであり、
密閉器具など高周囲温度で使用されても高効率で
あり、しかも外管壁に水銀が付着しない良好な外
観を有する小形の水銀蒸気放電灯を提供しようと
するものであり、それを実現するために、水銀と
希ガスを封入した密閉外管内に、一端が開口し他
端が電極とともに外管バルブの底面に気密状に溶
着した複数の内管を設けた構造のランプに於て、
一端が閉塞し、他端が開口したチユーブを外管バ
ルブの底面から内管内に凸出させるようにチユー
ブの開口面をランプ内に向けて設置し、このチユ
ーブ内にランプの水銀と作用してアマルガムを形
成する金属を設置することを特徴とするものであ
る。 以下発明の詳細を図面を用いて説明する。第１
図はこの発明の一実施例である小形螢光ランプで
あり、第２図はこの実施例のランプを電流制限器
及びスタータと一体にし、Ｅ型口金を取付けて電
球ソケツトに直接捩い込んで使用可能とする電球
代替用ランプとした例である。 第１図に於て、小形螢光ランプ１は光透過性の
外管バルブ２と外管バルブ底板３とが気密に溶着
され、内部に水銀と希ガスが封入されている。外
管バルブ２の中は、一端に開口部４を有し、他端
に電極５を設置し、外管バルブ底面３に電極５を
内部に通すように溶着されたＵ字形の複数の内管
６を有している。外管バルブ２の底面３には一端
が閉塞し他端が開口したチユーブ７が開口面に外
管内に向け内管６の中に突出して設けられてお
り、このチユーブ内には水銀と作用してアマルガ
ムを形成するアマルガム形成金属８が設置されて
いる。内管６の内壁には螢光体層が被着されてい
る。 第２図は小形螢光ランプ１として、電流制限器
９と始動器１０を点灯容器１１内に収納したＥ型
口金１２を取付けて電球代替螢光ランプ１３とし
たものであり、第３図にその接続回路を示す。 ランプの点灯は第３図に示すごとく、電源ソケ
ツトにＥ型口金１２を捩じ込み、電源が投入され
ると始動器１０、例えばグローランプを使用した
場合、グロー放電が起こりバイメタル電極が短絡
状態となり、２個の電極５に予熱電流が流れ電極
は十分熱せられ熱電子が放出される。その後グロ
ーランプは冷却されバイメタルが開放されるが、
このとき電流制限器９によつて高いインダクシヨ
ンキツク電圧がランプの両端の電極５，５間に発
生し、ランプは内管の一点鎖線のように放電アー
クがつながり点灯する。ランプに封入された水銀
は内部に設置されたアマルガム形成金属８と作用
し、チユーブ７内でアマルガム８ａとなつている
ため、外管管壁が最冷温度であつても外管管壁に
は水銀の付着は起らず外観的に良好なものとな
る。また、高い周囲温度に於ても、アマルガムに
よつて水銀蒸気圧が決まるためアマルガムの組成
とチユーブの設置位置、すなわちアマルガムの温
度を任意に選択できるため、使用環境に合せ常に
高い効率を得ることができる。 この方式でランプを製作した具体例を以下に示
す。 実施例 １ ランプは第１図の形状で外管バルブは径70mm、
高さ100mm、内管バルブは径16mm、長さ180mmのＵ
字形状を２本対向させ、封入ガスとしてアルゴン
を3torr、水銀を40mg封入し、使用螢光体として
は通常のアンチモン付加ハロリン酸カルシウム螢
光体を使用して製作した。またアマルガムを設け
たランプは外管バルブ底面に径５mmのガラス・チ
ユーブをランプ内に凸出させ、その内部にアマル
ガム形成金属としてインジウム金属150mgを設置
したランプとした。 これらランプの光出力と外管バルブへの水銀の
付着有無をみた。光出力はランプ電流320ｍＡ一
定とし、周囲温度25℃、30℃、35℃、40℃と変化
させ測定した。結果を表１に示す。

【表】 アマルガムのないランプは外管バルブの最冷部
に水銀が付着し外管が汚れ見苦しさを示すととも
に周囲温度が上ると明るさが大きく低下してしま
う。一方、アマルガムを設置したランプは外管バ
ルブに水銀の付着が無く、外管の商品性が低下さ
せることもなく、また周囲温度が高くなつても水
銀の蒸気圧がアマルガムによつて制御されている
ため明るさの低下が小さい利点が得られた。 実施例 ２ 他の実施例として、アマルガムの温度・組成を
変化させたランプを製作した。ランプの外管・内
管および使用螢光体は実施例１と同一であり、ア
マルガムを設置するガラス・チユーブの長さを変
化させアマルガムの温度を高・低２部分に変え
た。また、アマルガム組成はインジウム金属150
mgに対し、水銀封入量25mg、40mgと変化させた。
これらランプを15W商用安定器に接続し、入力電
圧100V一定として周囲温度を変化させ光出力お
よび外管への水銀付着状態を観察した。表２に結
果を示す。

【表】 アマルガムランプは外管に水銀が被着しないと
ともに、アマルガムの組成・温度を適当に選ぶこ
とにより、高周囲温度でも高い明るさを得ること
ができた。照明器具に囲まれ、高周囲温度の点灯
条件になる60Wの電球に直接捩じ込んで点灯可能
な、高効率な電球代替の小形螢光ランプが得られ
た。 実施例２に於て、アマルガムの温度を広く変化
させるために、ガラス・チユーブを放電プラズマ
中に突出させるように設置したり、またチユーブ
材をガラスより熱伝導のよい金属材を選択使用す
るなど組合せて使用することが本発明ではでき
る。従つて、ランプの使用温度に合せ高効率に点
灯できるランプを容易に得ることができる。 この発明は以上説明した通り、螢光ランプのよ
うな水銀と希ガスを封入したランプで、その構造
が密閉外管内に一端が開口し他端が電極とともに
外管バルブの底面に気密状に溶着した複数の内管
を設けたものに於て、外管バルブの底面に一端が
閉塞し、他端が開口したチユーブを外管バルブ内
の内管バルブ中に貫通するように凸出させて設
け、このチユーブ内にランプ内の封入水銀と作用
してアマルガムを形成する金属を設置することを
特徴としており、外管に水銀が付着し外観性能を
損うことを防止するとともに、高い周囲温度でも
高効率を得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す小形螢光ラ
ンプの組立体を示す斜視図、第２図は第１図のラ
ンプと点灯容器とを一体にした電球代替形ランプ
の斜視図、第３図は第２図の電球代替形ランプの
電気的な回路例を示した図である。 図に於て、１は小形螢光ランプ、２は外管バル
ブ、３は外管バルブ底面、４は開口部、５は電
極、６は内管、７はチユーブ、８はアマルガム形
成金属、９は電流制限器、１０は始動器、１１は
点灯容器、１２はＥ型口金、１３は電球代替螢光
ランプである。なお、各図中同一符号は同一また
は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内部に水銀及び希ガスを封入した密閉された
   光透過性の外管バルブ、該外管バルブ内に配設さ
   れ内面に螢光体層を有する複数本のガラス・チユ
   ーブより成り、一端は外管バルブ内の空間に対し
   て開口し、他端は外管バルブの底面と気密に封着
   され内部に電極が設けられた内管を有する水銀蒸
   気放電灯に於て、一端が閉塞し、他端が開口した
   チユーブを外管バルブの底面から内管内に凸出さ
   せ、かつそのチユーブの開口面をランプ内に向け
   て設置し、このチユーブ内に外管内の水銀と作用
   してアマルガムを形成する金属を設置したことを
   特徴とする水銀蒸気放電灯。 ２ 放電プラズマ内に凸出するようにチユーブを
   設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の水銀蒸気放電灯。 ３ 内管内に凸出させたチユーブ材を熱の良伝導
   体としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   または第２項記載の水銀蒸気放電灯。 ４ 複数本の内管ガラス・チユーブの開口端の一
   部を互いに接続したことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の水銀蒸気放電灯。 ５ 内部に水銀と希ガスを封入し、密閉された光
   透過性の外管バルブと、この外管バルブ内に配設
   され、内面に螢光体層を有し、一端は開口、他端
   は上記外管バルブの底面に気密封着されるととも
   に、内部に電極が設けられた複数本のガラス・チ
   ユーブよりなる内管と、上記外管バルブの底面
   に、外管内の水銀と作用してアマルガムを形成す
   る金属を内部に有し、一端が開口し、この開口面
   が外管バルブの底面から内管内に凸出させるよう
   に設けられた保持チユーブとを備えた放電灯を、
   電流制限器と始動器を収納した点灯容器と一体に
   形成し、この点灯容器にＥ型口金を取付けてなる
   水銀蒸気放電灯。