JPS6366841A - 低圧水銀蒸気放電灯 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は蛍光ランプなどの低圧水銀蒸気放電灯において
、高′Ｑ雰囲気内においても特性が低下することなく、
シかも広い温度範囲において使用できるようにしたもの
である。

（従来の技術） 近年、グローブ内に屈曲した蛍光ランプを収容して口金
を装着し、電球に類似したイメージを付与した電球形蛍
光ランプ装置が開発され、グローブ内の高温雰囲気に耐
えられる蛍光ランプが開発された。

このような従来の高温用蛍光ランプはバルブ内にビスマ
ス（Ｂｉ）インジウム（Ｉ　ｎ）および水銀（Ｈｇ）か
らなるアマルガムを封入したことにより、高温における
水銀の蒸気圧を適度に抑制して８０−１１０℃の高温に
おいても良好な発光効率を得るものである。

（発明が解決しようとする問題点） 近年、この種ランプ装置に要求される諸性能は益々きび
しさを加え、たとえば、同じ出力でもより小形化したも
の、同じ大きさでより高出力のものあるいは同じ定格で
ありながらより高温の雰囲気で使用できるものなどであ
る。このため、耐熱性が一段と優れしかも広い温度範囲
で使える蛍光ランプの出現が要望され、さらに他の低圧
水銀蒸気放電灯にも同様な耐熱性が要望されるに到った
。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明はより高温に耐え、しかも広い温度範囲で使用で
きる低圧水銀蒸気放電灯を提供することを目的とし、バ
ルブ内に封入したアマルガムをインジウム（Ｉｎ）７２
〜９０重量％、銀（Ａｇ）　０．５〜８重量％および水
銀（Ｈｇ）２〜２０重量％の組成範囲のものにしたこと
によって、ランプ点灯時の水銀蒸気圧を広い温度範囲に
おいて従来よりも一定に保ち、１００〜１５０℃の温度
範囲で良好なランプ特性を得るものである。

（作用） アマルガムをインジウム、銀および水銀で構成しその割
合いを上述のとおり定めたことにより、広い温度範囲に
おいて水銀蒸気圧を適正に制御できる。また上述の基体
金属は共晶によって単−相で製造されるためランプとし
て使用中にインジウムや銀が分離して析出することがな
く安定した動作ができ、また、水銀の含有量を上述のと
おり定めたことにより長期使用によっても水銀が不足す
ることない。

（実施例） 本発明の詳細を第１図および第２図に示す実施例によっ
て説明する。第１図は本発明側蛍光ランプを用いた電球
形蛍光ランプ装置を示し、■は筒形装置本体、■はこの
本体（ト）内に設けられた支持部材、（３）はこの支持
部材■に取付けら九た本実施例蛍光ランプ、０）はこの
蛍光ランプ■を包囲して本体（１）に取付けられたグロ
ーブ、■は本体０）内に設けられて蛍光ランプ■を点灯
する点灯部材、０は本体α）の頂部に設けられた口金で
ある。

上記蛍光ランプ（３）はその一部を断面して第２図に示
すように、鞍形に屈曲してなるバルブ（３１）内面に蛍
光膜（３２）　（破線で示す。）を形成し、バルブ（３
１）端面を閉塞したステム（３３）を貫通して１対のリ
ード１９．　（３４）　、　（３４）を導入してその先
端にフィラメント電＋＠（３５）を装架し、電極（３５
）近傍に始動直後の光出力の立上りを早くするため補助
アマルガム（３６）を設け、さらにステム（３３）に突
設した排気管（３７）内に主アマルガム（３８）を封入
しである。

上記補助アマルガム（３６）はフィラメント（３５）か
ら受ける高温に耐えられる金属のアマルガムで、たとえ
ばモリブデンあるいはステンレス鋼のりボンの表面にイ
ンジウムをめっきしたものに水銀が吸着してアマルガム
化したものである。

上記主アマルガム（３８）はインジウムと銀からなる実
質的共晶組成の基体金属に適量の水銀を含有させてなる
もので、長期使用してもインジウムや銀が分離析出する
ことがなく、また、水銀不足も生ぜず、広いｉＱ　１％
範囲において適当な水銀蒸気圧を維持する。

この電球形蛍光ランプ装置を図示しないソケットに装着
して始動点灯すれば蛍光ランプ■のフィラメントｆｆ１
ｔ！（３５）のふく射熱によって補助アマルガム（３６
）が加熱され、含有した水銀のほとんど全部をしゅん時
に放出する。ついでランプ（３）内沢度が上昇して定常
状態に達すると主アマルガム（３８）の水銀蒸気圧によ
ってランプ■内がコントロールされる。ここで蛍光ラン
プ■の熱がグローブ（イ）内にこもってグローブ（１）
内の雰囲気温度が上昇し、この結果、ランプ■内の主ア
マルガム（３８）の温度がさらに上昇し、　たとえば夏
期高温時には１４０℃前後にまで上昇することがある。

しかし、上述のとおり、主アマルガム（３８）の水銀蒸
気圧が高温においても適正に保たれるので、蛍光ランプ
■の光出力が低下することがなく、高温下においても所
定の出力を維持する。

そうして、この蛍光ランプ装置を消灯すれば、蛍光ラン
プ■の放電が停止し、ランプ（３）内が冷却する。する
と、ランプ■内の水銀蒸気が補助アマルガム（３６）と
主アマルガム（３８）とに吸収される。

つぎに、上記実施例ランプ■に用いたアマルガムと従来
例アマルガムおよび水銀単独について、その水銀蒸気圧
とランプ特性とを比較した。

実施例アマルガムは次の組成を有する。

インジウム（Ｉ　ｎ）　　　　８９重量％銀　　　　（
Ａｇ）４重量％ 水銀　　　（Ｈｇ）　　　　７重量％ 従来例アマルガムはビスマスとインジウムとの共晶合金
に水銀を含有させたものである。

これらのアマルガムと水銀とを通常の方法で詣定して温
度ごとの水銀蒸気圧を求め、この結果を第３図に示した
。図は横軸にアマルガムや水銀の温度を°Ｃの単位でと
り、縦軸に水銀蒸気圧をｔｏｒｒの単位でとったもので
、実線は上記実施例アマルガム、破線は上記従来例アマ
ルガム、鎖線は水銀単独の蒸気圧をそれぞれ示す。この
図から明らかなとおり、実施例アマルガムは１００〜１
５０℃の範囲において６　Ｘ　１Ｏ−３ｔｏｒｒ前後の
水銀蒸気圧を示し、蛍光ランプの水銀蒸気圧として適当
である。

つぎに、これらのアマルガムおよび水銀を通常の方法で
ランプに封入して各種温度における光出力を測定し、こ
の結果を第４図に示した。図は横軸にランプ内のアマル
ガムや水銀の温度を℃の単位でとり、縦軸に光出力を相
対値でとったもので、実線は上記実施例アマルガムを用
いたランプ、破線は上記従来例アマルガムを用いたラン
プ、鎖線はアマルガムを用いず水銀を単独で封入したラ
ンプのそれぞれの光出力を示す。この図から明らがなと
おり、本実施例ランプは１００〜１５０℃の温度範囲に
おいて良好な光出力を有し、従来例と比較して著しく高
い温度でも使用でき、かつ著しく広い温度範囲に適する
ことが解る。

したがって、本実施例′に球形蛍光ランプ装置は屈曲さ
れたランプ■が狭いグロープロ）内に閉じ込められてい
て、グローブ（イ）内温度が外気よりも著しく高温にな
っているにもかかわらず、蛍光ランプ■の発光効率が良
く、たとえば夏期高温室内でも、あるいは冬期通風の良
い室内でも同様に良い特性が得られる。ちなみに、アマ
ルガムの温度が１４０℃の場合１本実施例ランプは従来
のビスマス・インジウムアマルガムを用いたものに比較
して約２０％出力が向上し、水銀単独で用いた場合に比
較して約５０％以上も出力が向上した。

つぎに、本発明において、アマルガムの好ましい組成範
囲を説明する。上述の基体金属はインジウムと銀とをる
つぼ内で溶融して得られるもので、冷却に際しどの成分
も分離祈出することがなく、単−和合金をなすことが必
要である。また、アマルガムに構成してランプに封入し
、長期間使用してもインジウムと銀とのいずれも分離析
出することがなく、寿命末期までＪｉｔ−相を維持する
ことが必要である。その理由はランプ使用中、アマルガ
ムから水銀蒸気圧の高い金属が析出すると、水銀蒸気圧
が上昇し、光出力が低下する。また、水銀蒸気圧の低い
金属が析出すると、アマルガム中の水銀が析出した金属
に移行してアマルガムの水銀蒸気圧が低下して光出力が
低下し、甚しい場合には不点灯になる。

しかして、理論的にはインジウムと銀についての共晶合
金の許容組成はただ一点であるが、実際には若干の許容
範囲がある。この合金に水銀を加えたアマルガムについ
ての実験によると、第５図の三成分グラフにおいて、 点Ａ−Ｉ　ｎ　９７．５重量％、　Ａｇ　０．５重量％
、Ｈｇ２重量％点Ｂ　・・・Ｉ　ｎ　７９．５重量％、
　Ａｇ　０．５重量％、　Ｈｇ　２０重量％点Ｃ−４ｎ
７２　　重量％、Ａｇ８　　重量％、　Ｉ（ｇ２０２０
重量Ｄ・・・Ｉｎ９０　　重量％、Ａｇ８　　重量％、
Ｈｇ２重量％ただし、Ｉｎ、Ａｇ、Ｈｇは元素記号 の４点で囲まれた範囲（交差線で示す。）の成分比であ
れば何んとかアマルガムとして使用可能な合金が得られ
る。特に、水銀含有量が上述の範囲であれば水銀蒸気圧
が適当で、水銀過剰であるとアマルガムの水銀蒸気圧が
高すぎ、第３図における右側の立上り部が低温側に移行
して高温特性が低下し、かつ使用に適した温度範囲が狭
くなる。

また、アマルガム中の水銀が不足するとランプの寿命途
中に水銀不足のため光出力が低下し、甚しい場合には不
点灯になる。そうして、実際にランプに必要な水銀量は
上述のランプ内のアマルガムに含まれた水銀のばか蛍光
膜その他に吸着された水銀も考慮する必要があり、ラン
プ内の総水銀量換言すれば封入時のアマルガム中の水銀
量で限定することが適当である。ただし、基体金属と水
銀とを別々にランプ内に封入して、ランプ内でアマルガ
ムを形成させても同様である。

なお、前述の実施例は電球形蛍光ランプ装置に装着され
る蛍光ランプについて説明したが１本発明はこれに限ら
ず、ランプの形状や装着方法には限定がない。さらに、
補助アマルガムはこの場合、水銀を含有しない金属の状
態で封入しており、また点灯中は含有水銀のほぼ全量が
蒸発するので、本発明の効果に影なかない。また、勿論
補助アマルガムを用いなくとも本発明の効果は得られる
。

さらに１本発明は殺菌灯あるいは放電空間を形成する外
管内に放電路を規正する内管を設けた放電ランプなど、
他の低圧水銀蒸気放電灯にも適用して同様な効果がある
。

〔発明の効果〕

このように、本発明の低圧水銀蒸気放電灯は封入アマル
ガムをインジウムと銀との実質的な共晶合金に適量の水
銀を含有させて構成したので、従来のアマルガム蛍光ラ
ンプとは比較できないほどの高温に酎え、１００〜１５
０℃という広い温度範囲において優れた発光効率を有す
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の低圧水銀熱気放電灯の一実施例を装着
したランプ装置の断面図、第２図は第１図装置に用いた
実施例放電灯の要部断面図、第３図は上記実施例放電灯
に封入したアマルガムの温度と水銀蒸気圧との相関を示
すグラフ、第４図は同じくアマルガムの温度とランプの
光出力との相関を示すグラフ、第５図は同じくアマルガ
ムの許容成分範囲を示すグラフである。 （■・・・低圧水銀へ気散電灯 （３１）・・・バルブ　　　（３５）・・・フィラメン
トｍ　ＩＩ（３８）・・・アマルガム 代理人　　弁理士　井　上　−力 筒　２　　図 ｋｎ　　　　８０　　　　ｔＺＯｔ６Ｄ　　　　２００
−憂　７マルカ゛ム　ラ呈１式　　（°Ｃ）第　　３　
　図 一◆　　７フルカ＋ヱ　温Ａ　　　”Ｃ第　　４　　図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 両端に電極を封装したバルブ内にアマルガムを封入した
   ものにおいて、上記アマルガムはインジウム７０ないし
   ９７．５重量％、銀０．５ないし８重量％および水銀２
   ないし２０重量％からなることを特徴とする低圧水銀蒸
   気放電灯。