JP3623148B2

JP3623148B2 - 蛍光ランプ

Info

Publication number: JP3623148B2
Application number: JP2000060074A
Authority: JP
Inventors: 剛吉川; 勝男村上; 正柳
Original assignee: オスラム・メルコ株式会社
Priority date: 2000-03-06
Filing date: 2000-03-06
Publication date: 2005-02-23
Anticipated expiration: 2020-03-06
Also published as: JP2001250503A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、蛍光ランプ（以下、単にランプとも称する）に関するものである。特に、ランプの寿命末期にアークを消滅させ、かつ、短寿命を引き起こすことなく、所定の寿命を満足する蛍光ランプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は、従来の蛍光ランプの端部の断面図である。ランプ管１０の内部には、蛍光体１５が塗られている。ランプ管１０は、ステム１２により封止されている。ステム１２には、一対のリード線１１が固定されている。一対のリード線１１の間にはフィラメント１３が設けられており、フィラメント１３には、電子放射物質が塗布され、電極を形成している。
通常、蛍光ランプは、電子放射物質が消耗するとアークが維持できなくなり不点灯となる。しかしながら、ランプを高周波点灯したとき、電子放射物質が消耗するとフィラメント１３にホットスポットが発生し、アークを維持しようとする。このときに、電極のフィラメント物質（タングステンＷ）やリード線物質（ニッケルＮｉ）等が大量に飛散し、リード線１１やステム１２の頂部１６に電極飛散物質１７が堆積してしまう。フィラメント１３がこのアークにより溶断したとき、アークはリード線１１に移行し、これがリード線１１、ステム１２を溶融させ、更には、ランプの口金や点灯器具のソケットまでをも溶融させる等の問題が発生する可能性がある。また、フィラメント１３が溶断され、アークが停止したときであっても電極飛散物質１７が堆積したステム１２の頂部１６に通電が生じ、ステム１２の溶融等同様の問題が発生する可能性がある。
【０００３】
この問題を解決するために、例えば、特開平８−２５００６６の公報においては、金属水素化物をランプ管内に設けて寿命末期時のアークを消滅させるようにしている。
【０００４】
金属水素化物は、蛍光ランプの寿命末期に電極近傍が６００℃近くに異常加熱され、この加熱により水素をランプ管内に放出し放電を停止させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、金属水素化物を備えた蛍光ランプを長時間、特に、磁気式安定器により点灯した場合、そのランプ点灯時の電極部温度でも微量に水素を放出し、著しく光束維持率を低下させたり、ランプが点灯しなくなることがある。また、高周波点灯の場合であっても、ランプを装着した点灯器具内の温度が高いとき、同様の不具合が生じる。
【０００６】
この発明は、ランプの寿命末期以前に発生した水素による悪影響を防止し、かつ、ランプ寿命末期にアークを消滅する蛍光ランプを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる蛍光ランプは、フィラメントと、アーク発生を防止する水素を発生するアーク防止物質と、そのアーク発生を防止する水素を吸着する吸着物質を備え、フィラメントとアーク防止物質との間に吸着物質を配置することにより、アーク防止物質をフィラメントからの輻射熱の影響を受けない位置に配置したことを特徴とする。
【０００８】
前記アーク防止物質は、蛍光ランプの平常点灯時の温度より高い分解温度を有する金属水素化物であることを特徴とする。
【０００９】
前記吸着物質は、ゲッターであることを特徴とする。
【００１０】
前記アーク防止物質を、玉状にして配置したことを特徴とする。
【００１１】
前記アーク防止物質は、ランプ端部の電極部分の最冷点に配置されたことを特徴とする。
前記アーク防止物質は、蛍光ランプの平常点灯時の温度より高い温度で解けるカプセル内に配置されたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の蛍光ランプの端部の電極部分の図である。
図に示すように、ステム（封着部材）１２に金属水素化物１８を配し、フィラメント１３及び金属水素化物１８の近傍に非蒸発型ゲッター１９（以下、単にゲッターとも称す）を配した。金属水素化物１８は、例えば、ペースト状になって、或いは、固体でランプ内のステム１２の壁表面に付着される。金属水素化物１８は、例えば、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、チタン−ジルコニウム合金、チタン−ハフニウム合金及びジルコニウム−ハフニウム合金からなる群から選択されたものである。又は、チタン、ジルコニウム及びハフニウムからなる群から選択された１つと、コバルト、鉄、ニッケル、マンガン及びランタンからなる群から選択された１つの合金からなるものでもよい。好ましくは、水素化チタンがよい。
【００１３】
非蒸発型ゲッターとは、真空中高温度下で一定時間活性化させた後にガス吸着能が発現する物質をいう。例えば、非蒸発型ゲッター１９の構成材料としては、融点が１４００℃以上の金属元素単体からなる金属（一種の金属元素から構成される金属）、Ｚｒ−Ａｌ合金、Ｚｒ−Ｆｅ合金、Ｚｒ−Ｎｉ合金、Ｚｒ−Ｎｂ−Ｆｅ合金、Ｚｒ−Ｔｉ−Ｆｅ合金及びＺｒ−Ｖ−Ｆｅ合金からなる群より選択された１種以上が好適に用いられる。
【００１４】
非蒸発型ゲッターの材料として金属元素単体を用いる場合、該金属が水素ガスを吸蔵又は水素ガスと反応する性質を有することが望ましく、具体的には、Ｐｄ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｖ等を例示することができる。この中では、著しく高い水素吸蔵能を有するＰｄが好ましい。前記金属元素は、１種に限られるものではなく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００１５】
図１１には、図１に示す金属水素化物１８及びゲッター１９を配した蛍光ランプＡとステム１２に金属水素化物１８のみを配したときの蛍光ランプＢを、磁気式安定器や電極部温度の高くなる電子安定器でのランプ点灯時の光束維持率を示す。
点灯時間が長くなるのに従いゲッター１９の配していないランプＢは、光束維持率が低下している。これは、アークを消滅させるには満たない極微量の水素が金属水素化物１８から放出され、その水素は蛍光ランプ管内に塗布された蛍光体１５に吸着され、蛍光体１５を汚染しているためである。このときの水素の放出量は、ランプ電圧を上昇させるほどではないため、ランプの電気特性には、一見何の問題もないかのようである。しかしながら、光束値は低下し、所定のランプ寿命を満たすことができなくなる。
【００１６】
図２〜図１０に示す蛍光ランプは、極微量の水素が金属水素化物１８から放出されるが、図１と同様に、ゲッター１９により放出された水素が吸着されるので光束維持率や電気特性に何の影響も現れなく、ランプ寿命を満足することでき、ランプ寿命末期にはアークを消滅させステムの溶融、更には、ランプ口金や点灯器具のソケットの溶融等の問題を防止できる。
【００１７】
図２，図３，図４，図５は、ゲッターの配設方法を示している。特に、図４，図５は、金属水素化物１８とフィラメント１３との間にゲッター１９を配置して、金属水素化物１８がフィラメント１３からの輻射熱の影響を受けない構造になっている。輻射熱の影響を受けない構造にしているのは、通常点灯時の熱により金属水素化物１８から発生する水素の量を少なくするためである。また、熱による影響を更に少なくするため、金属水素化物１８を管内端部の最冷点に配することが好ましい。また、金属水素化物１８は、通常点灯時に発生する水素の量を少なくするため、できるだけ表面積を小さくした玉状、球状にして配置するのが好ましい。また、金属水素化物１８を高温で溶けるカプセル内に封入し、通常点灯時には、カプセル内に水素を閉じこめるようにしてもよい。また、そのカプセル内にゲッター１９を入れてもよい。
【００１８】
ゲッター１９は、図１，図４のように、リード線１１に取り付けられてもよい。
また、ゲッター１９は、図２，図３，図５のように、ステム１２に挿入された棒２０に取り付けられてもよい。
また、ゲッター１９は、図１，図２，図４，図５のように、平板状でもよい。
また、ゲッター１９は、図３のように、環状でもよい。
【００１９】
また、ゲッター１９をステム１２に直接取り付けてもよい。
また、ゲッター１９を粒状にしてランプ管内に封入してもよい。
また、ゲッター１９は、水素を吸着する以外に他の不純ガスや不純物質を吸着するものと兼用させてもよい。
また、ゲッター１９は、ランプ製造中、もしくは、ランプ点灯中に活性化されるものであると、製造設備、製造工程が簡素化され好ましい。
また、金属水素化物１８は、ランプ管とステムの接着点又はステム頂部又はリード線周囲又はランプ管端部の内面に置いてもよい。
また、金属水素化物１８は、粒状にしてランプ管内に封入してもよい。
また、金属水素化物１８の代わりに、他の水素化物でもよい。
また、金属水素化物１８の代わりに、水素を発生する他の物質でもよい。そして、ゲッター１９の代わりに、水素を吸着する他の物質でもよい。
また、金属水素化物１８の代わりに、アーク発生を防止する他のアーク防止物質でもよい。そして、ゲッター１９の代わりに、アーク防止物質を吸着する他の物質でもよい。
【００２０】
実施の形態２．
図６，図７，図８，図９，図１０は、ステム１２のない、特に、ピンチシール方式を用いた封止を行う蛍光ランプの場合を示している。
金属水素化物１８は、ガラスボール２１に配置されている。これらは、実施の形態１と同等の効果が得られる。図６〜図１０のゲッター１９の配置は、ステム１２の代わりにガラスボール２１があることを除き、図１〜図５に示したものと同じである。
【００２１】
なお、以上の実施の形態は、両口金蛍光ランプ、片口金蛍光ランプ及び電球形蛍光ランプにも適用することができる。また、その他の電極飛散物質やリード線の飛散物質等により、電極部分に異常な電流が生じてしまうような蛍光ランプについても適用することができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、ランプの寿命末期にアークを消滅させることができ、更に、ランプ点灯時に微量の水素が金属水素化物から放出された場合であっても悪影響を防ぎ、寿命を満足させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態を示す蛍光ランプの端部の電極部分の図である。
【図２】この発明のゲッターの配設方法の一実施の形態を示す蛍光ランプの電極部分の図である。
【図３】この発明のゲッターの配設方法の一実施の形態を示す蛍光ランプの電極部分の図である。
【図４】この発明のゲッターの配設方法の一実施の形態を示す蛍光ランプの電極部分の図である。
【図５】この発明のゲッターの配設方法の一実施の形態を示す蛍光ランプの電極部分の図である。
【図６】この発明のピンチシール方式を用いた封止を行う蛍光ランプのゲッターの配設方法の一実施の形態を示す電極部分の図である。
【図７】この発明のピンチシール方式を用いた封止を行う蛍光ランプのゲッターの配設方法の一実施の形態を示す電極部分の図である。
【図８】この発明のピンチシール方式を用いた封止を行う蛍光ランプのゲッターの配設方法の一実施の形態を示す電極部分の図である。
【図９】この発明のピンチシール方式を用いた封止を行う蛍光ランプのゲッターの配設方法の一実施の形態を示す電極部分の図である。
【図１０】この発明のピンチシール方式を用いた封止を行う蛍光ランプのゲッターの配設方法の一実施の形態を示す電極部分の図である。
【図１１】この発明の蛍光ランプと金属水素化物のみを配したときのランプを磁気式安定器や電極部温度の高くなる電子安定器で点灯したときの光束維持率を示す図である。
【図１２】従来の蛍光ランプの端部の断面図である。
【符号の説明】
１０ランプ管、１１リード線、１２ステム、１３フィラメント、１５蛍光体、１６頂部、１７電極飛散物質、１８金属水素化物、１９ゲッター。

Claims

フィラメントと、アーク発生を防止する水素を発生するアーク防止物質と、そのアーク発生を防止する水素を吸着する吸着物質を備え、フィラメントとアーク防止物質との間に吸着物質を配置することにより、アーク防止物質をフィラメントからの輻射熱の影響を受けない位置に配置したことを特徴とする蛍光ランプ。
前記アーク防止物質は、蛍光ランプの平常点灯時の温度より高い分解温度を有する金属水素化物であることを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプ。
前記吸着物質は、ゲッターであることを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプ。
前記アーク防止物質を、玉状にして配置したことを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプ。
前記アーク防止物質は、ランプ端部の電極部分の最冷点に配置されたことを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプ。
前記アーク防止物質は、蛍光ランプの平常点灯時の温度より高い温度で解けるカプセル内に配置されたことを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプ。