JPH01186544A - アマルガム封入形けい光ランプ - 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、発光金属としてアマルガムを使用し、かつ高
周波電力によって点灯されるけい光ランプに関する。

（従来の技術） 従来のけい光ランプは発光管バルブ内に純水銀を封入し
てあり、このものは管壁温度が４０℃前後で管内の水銀
蒸気圧が最適となって発光効率が最高となるように設計
されている。したがって、この温度を上回ると発光効率
が低下し先出力が低くなる不具合がある。

ところで最近、けい光ランプの高出力化および小形化が
要求され、このためけい“光ランプの管壁温度が高くな
る傾向にあり、したがって従来のような純水銀を使用す
ると最適温度を上回るので光出力が低下する問題が生じ
てきた。

このため管壁温度の高くなるけい光ランプでは、純水銀
を使用する代わりに主アマルガムを用いるようにし、温
度的に厳しい条件下で点灯する場合であっても最適な水
銀蒸気圧が得られるようにしたランプが開発されている
。

このものは、同一温度ではアマルガムの水銀蒸気圧が純
水銀の蒸気圧よりも低いという特性を利用しているもの
・であり、例えばインジウムとの合金によるアマルガム
（Ｉｎ−Ｈｇ）は室温における水銀蒸気圧が純水銀のそ
れに比べて略１桁低いものである。

このため、このような主アマルガムを用いたけい光ラン
プでは、主アマルガムの温度が低く、かつランプの周囲
温度も低い状況で始動する場合、始動直後の電極からの
電子放出が充分でなく、このため主アマルガムが最適温
度に達するまでに時間がかかり、発光管内の水銀蒸気圧
が所定のレベルに達するまで時間を要することになり、
したがって光出力の立上がり特性が悪く、安定点灯まで
の時間が長くなる欠点がある。

このため従来においては、上記主アマルガムとは別に、
電極の近傍に立上がり改善用の補助アマルガムを設け、
この立上がり改善用アマルガムは電極の熱を受は易くし
、始動時に電極の熱を受けて温度上昇が促されるように
配慮されていた。このような従来の場合、上記立上がり
改善用アマルガムは電極の熱を受は易くするため、電極
に接続された２本のインナーウェルズの内の１本に取着
されているものであった。

また、上記のような主アマルガムは使用せず、立上がり
改善用アマルガムのみを用いて始動性を改善したた低温
雰囲気でされるけい光ランプの開発研究も進められてい
る。

ところで、最近においてけい光ランプは、高周波電力で
点灯させるものが開発されている。このものはチョーク
形安定器の代わりに高周波点灯回路を使用したものであ
り、瞬時点灯を目的としている。すなわち、このものは
電極を充分予熱しないまま高いパルス電圧を印加するこ
とにより始動させるようにしたものである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前述したように、電極°に接続されたイ
ンナーウェルズに立上がり改善用アマルガムを固着した
けい光ランプであり、しかもこれを高周波電力で点灯さ
せるものは、電極の予熱が充分なされず、電極フィラメ
ントからの熱電子の放出が充分でない段階で、電極同志
の放電ではなくて、インナーウェルズを介して電極と電
気的接続されている上記立上がり改善用アマルガムと対
向電極との間で半サイクルのみグロー放電を行ったり、
またはこの立上がり改善用アマルガムと対向電極側のイ
ンナーウェルズとの間で両サイクルともグロー放電を発
生することがある。

このようなグロー放電が続くと、ランプ電流は非定格な
異常状態となり高周波点灯回路のスイッチング作動にタ
イミングずれを生じたり、高周波点灯回路のトランジス
タが破壊されるなどの不具合の発生が心配される。

また、立上がり改善用アマルガムが放電電極になると、
イオン衝撃によりアマルガムの母材、つまりインジウム
Ｉｎのスパッタリングが発生し、アマルガムの寿命が低
下したり管壁の黒化が短時間のうちに進むなどの不具合
を招く。

本発明は、立上がり改善用アマルガムから放電が発生す
ることをなくし、高周波点灯回路の損傷を防止するとと
もに、寿命の改善が可能となる立上がり改善用アマルガ
ムを使用したけい光ランプを提供しようとするものであ
る。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、アマルガムを電極と電気的に絶縁された部材
、すなわち電極を支持するインナーウェルズ以外で電極
と電気的に接続されていない部材に取付けたことを特徴
とする。

（作用） 本発明によると、アマルガムは電極と電気的に絶縁され
た部材に取付けられているので高周波電圧が印加されず
、したがって始動時にアマルガムが放電電極になること
はないためグロー放電を発生することがない。

（実施例） 以下本発明について、第１図ないし第３図に示す第１の
実施例にもとづき説明する。

本実施例においては、高周波点灯回路部品と屈曲形けい
光ランプを一体的に組み込んだコンパクト形けい光ラン
プ装置について説明する。

第１図に全体の構成を示し、ｌは合成樹脂製のカバーで
ある。このカバー１の一端には円筒部２が突設されてお
り、この円筒部２には口金３が被着されている。この口
金３は、例えばＥ２６形のようなねじ込み形とされ、上
記円筒部２に接着剤、またはかしめ等により固定されて
いる。

上記カバー１の他端開口には例えば合成樹脂よりなる閉
塞部材４が取付けられており、この閉塞部材４にてカバ
ー１の開口部が閉塞されている。

この閉塞部材４は軸方向に離間する一対の円板形仕切り
盤５．８にて構成されており、これら仕切り盤５．６は
これらの間に介在された連結リブ７・・・により所定の
間隔を存して対向されている。したがって、これら離間
対向する仕切り盤５，８間に断熱空気層８が形成されて
いる。なお、断熱空気層８は全周に亙って外部と連通さ
れている。

上記閉塞部材４の一方の円板形仕切り盤５には嵌合周壁
９が形成され、この嵌合周壁９には上記カバー■の開口
部が被冠されて嵌合され、接着剤またはかしめ、あるい
は係合などの手段で固定されている。このため上記カバ
ー１内は閉塞部材４によって外方と区画された部屋１０
を構成している。

カバー１内の上記部屋１０内には、高周波点灯回路部品
１１が収容されている。この高周波点灯回路部品１１は
第３図に示すように、始動回路１２と点灯時の安定化回
路１３とで構成されており、始動回路１２は公知である
から詳細な説明を省略した正特性サーミスタやＳＳＳ素
子などからなり、また安定化回路１３は同じく公知であ
るから図示を省略した全波整流器、平滑コンデンサ、ト
ランジスタ、共振用コンデンサ、発振コイルなどの部品
からなる。

上記始動回路部品１２は閉塞部材４の仕切り盤５に固定
されている。

また、安定化回路部品１３は回路基板１４に取付けられ
ており、この回路基板１４は、前記嵌合周壁９の内面に
周方向に間隔を存して形成された支持リブ１５に取付け
られている。

したがって、始動回路部品１２と、安定化回路部品１３
は、カバー１内で軸方向に間隔を存して配置されている
。

上記カバー１の側壁には上記部屋ｌＯと外気とを連通さ
せる通気孔１Ｂ・・・が形成されている。

上記閉塞部材４の他方の円板形仕切り盤６には、屈曲形
のけい光ランプ２０が取付けられている。

屈曲形けい光ランプ２０は、Ｕ字形、Ｗ字形等であって
もよいが、本実施例では２本のＵ字形ガラスバルブ２１
ａ　、　２１ｂ　　（２１ｂは省略する）を並置し、こ
れらの端部相互を融着して接合しすることにより、全体
として略鞍形の放電路が形成された屈曲形をなしている
。

これら２本のＵ字形ガラスバルブ２１ａ　、　２１ｂの
各他端にはそれぞれ電極２２．２２（一方のみ図示する
）が封着されている。

一方のＵ字形ガラスバルブ２１ａの電極封着端部を第１
図に示し、これについて説明する。

すなわち、Ｕ字形ガラスバルブ２１ａの端部はフレアス
テム２３にて封止されており、このフレアステム２３に
はインナーウェルズ２４．２４が封着されている。これ
らインナーウェルズ２４．２４間に上記電極２２が掛は
渡されている。

また、フレアステム２３には、排気管を所定突出長さで
封止切りした細管２５が接続されており、この細管２５
は導通孔２Ｂを介して放電空間に通じている。そしてこ
の細管２５内にはＢ１−ｌｎ−Ｈｇ等よりなる主アマル
ガム２７が収容されており、この主アマルガム２７は細
管２５に形成した絞り部２８により導通孔２Ｂから放電
空間に落下しないように保持されている。

また、上記フレアステム２３には、上記インナーウェル
ズ２４．２４とは別個にサポートワイヤ３０が植設され
ている。このサポートワイヤ３０はインナーウェルズ２
４．２４および電極２２に対して離間され電気的に絶縁
されているものである。そして、このサポートワイヤ３
０にはＭＯ板にＩｎメツキを施してなる（点灯中Ｈｇの
合金を作る）立上がり改善用の補助アマルガム３１が取
付けられて（する。この補助アマルガム３１は電極２２
に接近した位置に配置されているが、インナーウェルズ
２４．２４および電極２２に対して離間され電気的に絶
縁されているものである。

なお、２９はバルブ２１ａの内面に形成したけい光体被
膜である。

一方のＵ字形ガラスバルブ２１ａの電極封着端部は、上
記したように構成されているのに対し、他方のＵ字形ガ
ラスバルブ２１ｂの電極封着端部は、主アマルガムを備
えていない。

このような屈曲形けい光ランプ２０は、第２図に示すよ
うに、両端部および融着部が接着剤３３を介して前記閉
塞部材４の他方の円板形仕切り盤６に固定されている。

上記けい光ランプ２０における両端部および融着部の接
着箇所は、下面側から合成樹脂製の覆い板３４にて隠さ
れ°ており、この覆い板３４は上記仕切り盤６に接着剤
、または嵌合などの手段で固定されている。

また、上記閉塞部材４に形成した連結リブ７・・・には
、上記けい光ランプ２０の電極側端部に対向して凹部３
５が形成され、上記主アマルガム２７を収容した細管２
５が収容されている。

このような構成による実施例の作用を説明する。

ランプ２０の点灯中は、主として主アマルガム２７によ
り放電空間内の水銀蒸気圧が制御される。

また、ランプ始動時には、電極２２の近傍に設置された
補助アマルガム３１が電極２２の熱を受けて温度上昇さ
れ、よって比較的短時間の内に水銀を放出して放電空間
内の水銀蒸気圧の上昇を促すので、光出力の立上がりが
早くなる。

ところで、このようなけい光ランプ２０は、高周波点灯
回路１１から供給される高周波電力により短時間で点灯
させることを目的とする。このため電極２２を充分子熱
しないまま高いパルス電圧を印加することにより電極間
の放電気体を絶縁破壊し、放電を開始して始動を促すこ
とになる。

しかしながら、補助アマルガム８１や周囲温度が低い時
には、電極２２が充分子熱されないまま高周波電力を印
加するので、本来の放電電画である電極２２からの熱電
子放出が不十分となり、補助アマルガム３１が放電電極
になり、いわゆる冷陰極放電となる場合がある。この場
合、高い陰極降下電圧のため補助アマルガム３１の表面
にメツキシタＩｎが飛散し、電極近傍のバルブ内面が著
しく黒化する。この現象は上記放電により電極２２が十
分加熱され、本来の電極２２間の放電が始まるまで継続
される。

しかしながら、本実施例の補助アマルガム３１は、電極
２２と電気的に絶縁されたサポートワイヤ３ｏに取付け
られているので、補助アマルガム３１自身も電極２２と
電気的に絶縁され、したがって補助アマルガム３１が放
電電極になることが防止される。

つまり、この補助アマルガム３１と、放電空間の他端側
に設置されている他の電極、またはそのインナーウェル
ズとの間でグロー放電を発生することがなくなる。

このため、非定格な異常ランプ電流の発生がなく、高周
波点灯回路１１の誤作動や損傷が解消され、また、イオ
ン衝撃による補助アマルガム３１の母材、例えばインジ
ウムＩｎのスパッタリングが防止され、補助アマルガム
３１の寿命が長くなり、管壁の早期黒化も防止される。

また、上記実施例によると、点灯中に屈曲形けい光ラン
プ２０が発熱しても、この屈曲形けい光ランプ２０は外
部に直接剥き出しであるため外気に向けて放熱するとと
もに、閉塞部材４に形成した断熱空気層８が熱遮断作用
をなすので、カバー１側に熱伝導することが軽減される
。よって、カバー１内の温度上昇が抑止される。

なお、本発明は上記実施例に制約されるものではない。

すなわち、上記実施例では屈曲形けい光ランプ２０を剥
き出しのまま使用するようにしたが、屈曲形けい光ラン
プ２０を透光性または半透光性のグローブで覆った構造
のけい光ランプ装置であっても実施可能である。

また、本発明は屈曲形のけい光ランプ２０と高周波点灯
回路部品ｌｌとを一体的に組込んだコンパクト形けい光
ランプ装置に制約されるものではなく、ランプは直管形
けい光ランプであってもよく、またけい光ランプ２０と
高周波点灯回路部品１１を別構造にしてもよい。

そしてまた、本発明は第４図および第５図に示す第２の
実施例のようにしてもよい。

このものは、バルブ４０の開口端部をボタンステム４１
により封止してあり、このボタンステム４１にはインナ
ーウェルズ４２．４２を介して電極４３が取付けられて
いる。そして、このボタンステム４１には、これらイン
ナーウェルズ４２．４２と電気絶縁して離間された位置
にサポートワイヤ４４．４４が植設されており、これら
サポートワイヤ４４．４４には補助アマルガム４５が取
付けられている。補助アマルガム４５はＭｏ箔にＩｎを
メツキしてなり、これをリング形に曲げて構成されてお
り、このリング形をなした補助アマルガム４５は上記電
極４３の放電空間側を除いた周囲を包囲している。

なお、Ｂ１−ｌｎ−Ｈｇ等よりなる主アマルガム４Ｂは
、ボタンステム４１に突設した細管４７に収容されてい
る。

このような構成においては、補助アマルガム４５が電極
４３およびインナーウェルズ４２．４２と電気絶縁して
離間されているので、前記第１の実施例と同様に補助ア
マルガム４５に放電が発生することが防止されるととも
に、補助アマルガム４５はリング状をなしているので表
面積が大きくなって消灯時の水銀の吸着性が良くなり、
また電極４３を包囲しているので電極４３からの熱を受
は易くなる。さらには、補助アマルガム４５は電極４３
を包囲しているので電極物質や電極塗布物質の飛散を受
は止め、管壁への付着を阻止して黒化の防止に有効とな
る。

さらに、本発明は第６図に示す第３の実施例のようにし
てもよい。

このものは、補助アマルガム５０が電極４３を包囲して
いるとともに、放電空間側を大きく開いたラッパ形、つ
まり円錐形をなしており、その他の構造は第２の実施例
と同様である。

そして、このものは、第２の実施例と同様の効果を奏す
るとともに、補助アマルガム５０の水銀吸着能力がさら
に向上する。

また、前記各実施例では主アマルガムと補助アマルガム
を使用し、補助アマルガムを電極の近傍に設置したもの
について説明したが、本発明は先に説明したように主ア
マルガムを使用せず立上がり改善用のアマルガムのみ使
用するものであってもよく、要するに電極近傍にアマル
ガムを配置ししかも高周波点灯されるけい光ランプであ
ればよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によると、アマルガムは電極
と電気的に絶縁された部材に取付けられているので高周
波電圧が印加されず、したがって始動時にこのアマルガ
ムが放電電極になることはなく、グロー放電を発生する
ことがない。このため、非定格な異常ランプ電流の発生
がなく、高周波点灯回路の誤作動や損傷が解消され、ま
たイオン衝撃によるアマルガムの母材のスパッタリング
が防止され、アマルガムの寿命が長くなるとともに、管
壁の早期黒化が防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の第１の実施例を示し、第
１図は電極封着部の断面図、第２図はけい光ランプ装置
全体の断面図、第３図は回路構成図、第４図および第５
図は本発明の第２の実施例を示し、第４図は電極封着部
の断面図、第５図はそのマウントの斜視図、第６図は本
発明の第３の実施例を示すマウントの斜視図である。 １カバー、３・・・口金、４・・・閉塞部材、５．８・
・・仕切り盤、１１・・・高周波点灯回路部品、１２・
・・始動回路部品、１３・・・安定化回路部品、２０・
・・屈曲形けい光ランプ、２１ａ・・・バルブ、２２・
・・電極、２３・・・フレアステム、２４・・・インナ
ーウェルズ、２５・・・細管、２７・・・主アマルガム
、３０・・・サポートワイヤ、３１・・・補助アマルガ
ム、４１・・・ボタンステム、４２・・・インナーウェ
ルズ、４３・・・電極、４４・・・サポートワイヤ、４
５．５０・・・補助アマルガム。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 １１高闇液点灯可賂 第３図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電極の近傍にアマルガムを設けるとともに、高周波電力
   によって点灯されるけい光ランプにおいて、 上記アマルガムは電極と電気的に絶縁された部材に取付
   けたことを特徴とするアマルガム封入形けい光ランプ。