説明

螺旋状発光管を有する片口金蛍光ランプ

【課題】初回点灯時から輝度ムラの少ない螺旋状発光管を有する片口金蛍光ランプを提供することを目的とする。
【解決手段】電球形蛍光ランプ1は、螺旋状発光管2と、この螺旋状発光管2の一方の端部から口金5付近まで延出し、螺旋状発光管2内部の排気を行う排気管7と、この排気管7内の所定位置に設置される第1の水銀放出源10と、螺旋状発光管2内に設けられ、螺旋状発光管2内を移動可能な略球状の第2の水銀放出源11とを備えたことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、螺旋状発光管を有する片口金蛍光ランプの初点灯時に発生する、水銀不均一による光束立上り特性の改善に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、電球形蛍光ランプは、一般白熱電球に相当する程度にまで小型化され、一般白熱電球用器具の光源を電球形蛍光ランプに置き換えるという需要が促進されている。
【0003】
この電球形蛍光ランプの一例として、発光管を螺旋状に屈曲させることにより放電路を長くして蛍光ランプを小形化したものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
また、蛍光体膜が水銀を含有した合金によって傷つけられるのを防止するとともに、製造工程において、排気効率を向上させるために、内面に蛍光体膜3が形成されたバルブと、このバルブの端部に封止され、かつ電極および排気管を有するステムとを備え、排気管内には、水銀を含有した合金と、この合金がバルブ内へ入り込むのを阻止するための網状体とが配置されている蛍光ランプが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2003−263972号公報
【特許文献2】特開2001−266792号公報
【特許文献3】特開2005−347236号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ランプ完成後の初回点灯時における水銀は、当初水銀放出源が設置された場所近辺に偏在しており、点灯とともにランプ発光管温度が上昇し、水銀はその温度分布に従って拡散移動し、均一性を増す。この初回点灯時は、その水銀の偏在によって、発光管に輝度ムラが発生し、明るい部分と暗い部分とが発生するという課題があった。
【0007】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、初回点灯時から輝度ムラの少ない螺旋状発光管を有する片口金蛍光ランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
この発明に係る螺旋状発光管を有する片口金蛍光ランプは、螺旋状発光管と、この螺旋状発光管の一方の端部から延出し、螺旋状発光管内部の排気を行う排気管と、この排気管内の所定位置に設置される第1の水銀放出源と、螺旋状発光管内に設けられ、螺旋状発光管内を移動可能な第2の水銀放出源とを備えたことを特徴とする。
【0009】
また、この発明に係る螺旋状発光管を有する片口金蛍光ランプは、第2の水銀放出源の形状を略球状としたことを特徴とする。
【0010】
また、この発明に係る螺旋状発光管を有する片口金蛍光ランプは、第1の水銀放出源が水銀蒸気圧が液状水銀と比べて低く調整された水銀合金で、第2の水銀放出源が水銀蒸気圧が液状水銀と比べて略等しい水銀合金であることを特徴とする。
【0011】
また、この発明に係る螺旋状発光管を有する片口金蛍光ランプは、第1の水銀放出源と第2の水銀放出源とに含まれる合計の水銀重量の、第1の水銀放出源の重量に対する割合を、ランプ点灯中の水銀蒸気圧及び相対効率が適正な値になるように設定することを特徴とする。
【0012】
また、この発明に係る螺旋状発光管を有する片口金蛍光ランプは、第2の水銀放出源がZn−Hg合金であることを特徴とする。
【0013】
また、この発明に係る螺旋状発光管を有する片口金蛍光ランプは、第2の水銀放出源が、シリカ、アルミナ、チタニア及び鉄のうち少なくとも一つを主体として構成された多孔質媒体に水銀を含漬させたものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
この発明に係る螺旋状発光管を有する片口金蛍光ランプは、水銀放出源が第1の水銀放出源と、第2の水銀放出源とに分割されているので、水銀の偏在が緩和されている。更に、ランプの点灯姿態が、口金を上にしたベースアップ(BU)、水平状態(BH)のいずれの場合でも、螺旋状発光管が螺旋状をしているため、第2の水銀放出源が発光管内を自由に移動し、ランプ利用者が見上げる位置に留まり、ここから水銀を放出することとなり、排気管内に設置された第1の水銀放出源と合わせて、螺旋状発光管内に水銀を供給する。そのため、排気管内にのみ設置される場合に比べ、早く螺旋状発光管内の水銀蒸気圧を飽和させることができる。また螺旋状発光管内に固定されずに設置される第2の水銀放出源は、一般に照明を必要とするランプ下部に重力で移動するため、ランプ下部の水銀蒸気圧を部分的ではあるが上昇させる。これにより、初回点灯時の光束立上り特性を改善できる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】実施の形態1を示す図で、電球形蛍光ランプ1の正面図である。
【図2】実施の形態1を示す図で、電球形蛍光ランプ1の断面を示す正面図(図1のA−A断面図)である。
【図3】実施の形態1を示す図で、口金5を上にしたベースアップ時の電球形蛍光ランプ1の内部構成を示す正面図である。
【図4】実施の形態1を示す図で、水平状態の電球形蛍光ランプ1の内部構成を示す正面図である。
【図5】実施の形態1を示す図で、水銀アマルガム(水銀蒸気圧が液状水銀と比べて低く調整された水銀合金)の温度と水銀蒸気圧及び相対効率との関係を示す図(パラメータは水銀含有量)である。
【図6】実施の形態1を示す図で、光束立上り特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
実施の形態1.
図1乃至図6は実施の形態1を示す図で、図1は電球形蛍光ランプ1の正面図、図2は電球形蛍光ランプ1の断面を示す正面図(図1のA−A断面図)、図3は口金5を上にしたベースアップ時の電球形蛍光ランプ1の内部構成を示す正面図、図4は水平状態の電球形蛍光ランプ1の内部構成を示す正面図、図5は水銀アマルガム(水銀蒸気圧が液状水銀と比べて低く調整された水銀合金)の温度と水銀蒸気圧及び相対効率との関係を示す図(パラメータは水銀含有量)、図6は光束立上り特性を示す図である。
【0017】
図1に示すように、電球形蛍光ランプ1(螺旋状発光管を有する片口金蛍光ランプの一例)は、電気接続部を有する口金5が一端に接合される、樹脂製のハウジング4と、内部に後述する螺旋状発光管を収納し、ハウジング4の他端に接合される、ガラス製の外管バルブ6とを備える。
【0018】
図2に示すように、電球形蛍光ランプ1は、螺旋状発光管2と、この螺旋状発光管2を点灯させるための安定器3(点灯回路)と、安定器3を収納し且つ口金5を有するハウジング4と、螺旋状発光管2を覆う外管バルブ6とを備えている。螺旋状発光管2内部には、緩衝ガスとしての混合ガスが封入されている。
【0019】
螺旋状発光管2の端部は、プレート8に挿入されて、例えばシリコン等の接着剤によりプレート8に固着されている。プレート8の螺旋状発光管2と反対側には、基板9に種々の電子部品からなる安定器3(点灯回路)が取り付けられている。
【0020】
螺旋状発光管2の一方の端部から、螺旋状発光管2内部の排気を行うための排気管7が、プレート8を貫通してハウジング4内の安定器3を収納した空間の上部まで延出している。
【0021】
排気管7内には、第1の水銀放出源10が設けられる。第1の水銀放出源10は、水銀蒸気圧が液状水銀と比べて低く調整された水銀合金で、通常水銀アマルガムと呼ばれるものである。これは、例えば、Inを主成分とするアマルガム形態、In−Bi−Hgである。その他、Pbを主成分とするアマルガム形態、Pb−Bi−Sn−Hgでもよい。
【0022】
さらに、螺旋状発光管2内部に、第2の水銀放出源11を封入する。第2の水銀放出源11は、螺旋状発光管2内部を移動可能であり、その形状は、例えば略球状が好ましいが、他の形状でもよい。第2の水銀放出源11を略球状にするのは、移動し易くするためと、螺旋状発光管2内面に形成される蛍光体に傷を付けないためである。
【0023】
第2の水銀放出源11は、水銀蒸気圧が液状水銀と比べて略等しい水銀合金であり、例えば、Zn−Hg合金を使用する。Zn−Hg合金は、重量割合でZnとHgとが、半々である。
【0024】
尚、第2の水銀放出源11は、シリカ、アルミナ、チタニア及び鉄のうち少なくとも一つを主体として構成された多孔質媒体に水銀を含漬させたものでもよい。
【0025】
図2の電球形蛍光ランプ1は、口金が上になるベースアップ時(BU)の姿態であるが、この場合第2の水銀放出源11は、螺旋状発光管2の下端に位置する。
【0026】
図3の口金5を上にしたベースアップ時の電球形蛍光ランプ1においても、第2の水銀放出源11は、螺旋状発光管2の下端に位置する。
【0027】
図4の水平状態の電球形蛍光ランプ1では、第2の水銀放出源11は、螺旋状発光管2の先端(反口金側)から管内を移動して、螺旋状発光管2の中間位置の水平状態におけるいずれかの下部に位置する。
【0028】
このように、本実施の形態は、水銀放出源を複数(何個でもよい)に分割する点に特徴がある。しかも、電球形蛍光ランプ1の利用者が見上げる位置に必ず水銀放出源が存在する点に特徴がある。
【0029】
水銀放出源が第1の水銀放出源10と、第2の水銀放出源11とに分割されているので、水銀の偏在が緩和される。更に、電球形蛍光ランプ1の点灯姿態が、口金5が上になるベースアップ(BU)時、水平(BH)時のいずれの場合でも、螺旋状発光管2であることにより、略球状の第2の水銀放出源11が螺旋状発光管2内に固定されずに螺旋状発光管2内を自由に移動し、利用者が見上げる位置に留まり、ここから水銀を放出することとなり、排気管7内に設置された第1の水銀放出源10と合わせて、螺旋状発光管2内に水銀を供給する。そのため、排気管7内にのみに水銀放出源が設置される場合に比べ、早く螺旋状発光管2内の水銀蒸気圧を飽和させることができる。また、螺旋状発光管2内に固定されずに設置される第2の水銀放出源11は、一般に照明を必要とするランプ下部に重力で移動するため、ランプ下部の水銀蒸気圧を部分的ではあるが上昇させる。これにより、初回点灯時の光束立上り特性を改善できる。
【0030】
次に、第1の水銀放出源10と、第2の水銀放出源11との水銀含有量について言及する。図5は水銀アマルガム(水銀蒸気圧が液状水銀と比べて低く調整された水銀合金)の温度と水銀蒸気圧及び相対効率との関係を示す図(パラメータは水銀含有量)で、出典はJOURNAL OF IES/APRIL 1977「Some new mercury alloys for use fluorescent lammps」 pp144である。
【0031】
本実施の形態の電球形蛍光ランプ1(型名:EFA15/13)の点灯時の排気管7の温度、即ち第1の水銀放出源10の温度は約120℃である。通常水銀アマルガムと呼ばれる第1の水銀放出源10の温度が120℃付近で、相対効率が100%付近になる第1の水銀放出源10の水銀含有量は、図5によれば3%程度である。
【0032】
本実施の形態の電球形蛍光ランプ1は、水銀放出源として第1の水銀放出源10と、第2の水銀放出源11とを使用しているので、第1の水銀放出源10と第2の水銀放出源11との両者に含まれる水銀量の合計が、第1の水銀放出源10の重量に対して3%程度が好ましいということになる。第1の水銀放出源10と第2の水銀放出源11との水銀の配分は、任意でよい。
【0033】
本実施の形態の電球形蛍光ランプ1の光束立上り特性を、EFA15/13について測定した。その結果を図6に示す。測定は、本実施の形態の仕様のものと、第1の水銀放出源10のみを用いたものとを比較した。ランプ姿態は、口金5を上にしたベースアップ(BU)である。測定前に、各ランプを3個づつ、24時間−5℃の雰囲気に放置した。そして、ランプ真下(30cm)の相対照度を測定した。図6から解るように、ランプ点灯開始から、数十秒までの相対照度が、本実施の形態の電球形蛍光ランプ1は、第1の水銀放出源10のみのものより改善されている。
【0034】
以上の説明は、電球形蛍光ランプ1について行ったが、電球形蛍光ランプ1以外に螺旋状発光管を有するコンパクト蛍光ランプにも、本実施の形態は適用可能である。従って、螺旋状発光管を有する片口金蛍光ランプが対象となる。
【符号の説明】
【0035】
1 電球形蛍光ランプ、2 螺旋状発光管、3 安定器、4 ハウジング、5 口金、6 外管バルブ、7 排気管、8 プレート、9 基板、10 第1の水銀放出源、11 第2の水銀放出源。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
螺旋状発光管と、
この螺旋状発光管の一方の端部から延出し、該螺旋状発光管内部の排気を行う排気管と、
この排気管内の所定位置に設置される第1の水銀放出源と、
前記螺旋状発光管内に設けられ、該螺旋状発光管内を移動可能な第2の水銀放出源とを備え、
前記第1の水銀放出源と前記第2の水銀放出源とに含まれる合計の水銀重量の、前記第1の水銀放出源の重量に対する割合を、3%程度としたことを特徴とする螺旋状発光管を有する片口金蛍光ランプ。
【請求項2】
前記第1の水銀放出源の水銀蒸気圧が液状水銀と比べて低く調整された水銀合金で、前記第2の水銀放出源の水銀蒸気圧が液状水銀と比べて略等しい水銀合金であることを特徴とする請求項1記載の螺旋状発光管を有する片口金蛍光ランプ。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate


【公開番号】特開2012−69537(P2012−69537A)
【公開日】平成24年4月5日(2012.4.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−4589(P2012−4589)
【出願日】平成24年1月13日(2012.1.13)
【分割の表示】特願2006−134267(P2006−134267)の分割
【原出願日】平成18年5月12日(2006.5.12)
【出願人】(591015625)オスラム・メルコ株式会社 (123)
【Fターム(参考)】