JP2980548B2 - 寿命終了時にアークを消滅させる手段を備えた蛍光ランプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光ランプ（以
下、単に「ランプ」とも称する）に関し、特に、寿命終
了時にランプ内のアークを消滅させる手段を備えた蛍光
ランプに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高周波でランプを作動させる電子
バラスト（電子安定器）（以下、単に「バラスト」とも
称する）を備えた蛍光ランプの使用が増大してきてい
る。そのようなバラストは、別個の陰極を設けるか、別
途の熱電流を供給する必要なしに、ランプを直接点灯さ
せるのに十分に高い開放回路電圧を創生する「即時始
動」型のものが多い。

【０００３】ランプの寿命は、その電極の１つの電子放
出コーチングが枯渇した（即ち、劣化した）とき、終
る。電源線の周波数で低開放回路電圧バラストでランプ
を作動させるタイプの場合は、ランプのアークは、第１
電極が劣化する（働かなくなる）と受動的に消滅する。
しかしながら、即時始動型電子バラストの場合は、第１
電極が劣化しても（働かなくなっても）、必ずしもラン
プアークは消滅しない。即時始動型バラストによって供
給される開放回路電圧は、ランプを「冷陰極」モードで
引き続き作動させるのに十分に高い電圧である。冷陰極
モードでの作動中、陰極電圧は、約１２ボルトから５０
ボルト以上に上昇する。

【０００４】図１及びを参照して説明すると、ガラス外
囲器８の両端に電極４，６を有する従来技術の蛍光ラン
プ２においては、第１電極６が劣化する（働かなくな
る）と、イオン衝撃によりタングステンコイル１０、導
線１２，１４、及び外囲器８内のその他の金属製部材が
加熱される。これらの金属製部品１０，１２，１４等
は、アークを維持するのに十分な熱電子及び二次電子放
出を行うような温度にまで加熱される。更に、劣化した
ランプ端（働かなくなった電極を有する側のランプ端）
における電力の放散が著しく増大する。その結果、外囲
器８の端部が、その平常作動温度よりはるかに高い温度
に加熱される。外囲器８内の導線１２，１４は、溶融し
て、外囲器を通して溶け出し、外囲器に亀裂を生じさせ
たりし、ときにはランプを照明器具から取り外したとき
外囲器が割れる原因ともなる。ランプ端の過熱は、又、
ランプが差し込まれているソケットやを取付器具に損傷
を与えたり、プラスチック製のランプ基部を溶融させた
りすることもある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この問題を軽減するた
めに、ランプ電圧の上昇、又は陰極劣化に基因するその
他の事象を検出し、ランプを停止させるための追加の回
路を備えた即時始動型電子バラストが提案されている。
しかしながら、そのような追加の電子部品は、バラスト
のコストを相当に増大させる。しかも、そのような特徴
をもたないバラストが、既存のランプ器具に既に多数使
用されている。従って、ランプの寿命終了時にアークを
停止させるための手段で、追加の回路や電子部品を必要
としない手段を内蔵した蛍光ランプを求める要望があ
る。本発明は、この課題を解決することを企図する。

【０００６】従って、本発明の目的は、ランプの寿命終
了時にアークを停止させるためのアーク停止手段を内蔵
した蛍光ランプを提供することである。

【０００７】本発明の他の目的は、追加の回路や電子部
品を必要とすることなく、ランプの寿命終了時にアーク
を停止させるためのアーク停止手段を内蔵した蛍光ラン
プを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、ガラス管と、該管内の両端の各々に設け
られたタングステンコイルと該管の密封された各端を貫
通してそれぞれの対応するコイルに接続された１対の導
線から成る電極とから成り、ランプの平常作動中におけ
る管内の温度より高い分解温度を有する金属水素化物含
有ペーストの被着層が該管内に配設されていることを特
徴とする蛍光ランプを提供する。

【０００９】

【発明の実施の形態】図３を参照すると、本発明の一実
施の形態による蛍光ランプ２が示されている。蛍光ラン
プ２は、ガラス管即ち外囲器８と、管８内の両端に設け
られた電極４，６（図には１つの電極６だけが示されて
いる）から成る。各電極は、管８の内部に設けられたタ
ングステン等のコイル１０と、管８の密封された各端を
貫通してそれぞれの対応するコイル１０に接続された１
対の導線１２，１４から成る。管８内には、ランプ２の
平常作動中における管８内の温度より高い分解温度を有
する金属水素化物含有ペーストの被着層（以下、「金属
水素化物含有被着層」又は単に「被着層」とも称する）
３０が配設されている。ランプの平常作動中、この金属
水素化物含有ペーストの温度は１５０°Ｃ以下に維持さ
れることが好ましい。電極６は、図２に示された従来の
ものと類似しているが、導線１２，１４の各々に金属水
素化物含有被着層３０が被着されているという点で異な
る。被着層３０は、管８の各端において導線１２，１４
に、そのガラス製シール３２から突出している部位で、
即ち導線とガラス製シールとの界面で接合することが好
ましい。

【００１０】作動において、ランプの一端の陰極コーチ
ング（電子放出コーチング）が枯渇することによってラ
ンプの寿命が終了すると、その端部のコイル１０が、そ
の平常作動温度よりはるかに高い温度に昇温し、最終的
に焼き切れる。次いで、ランプのアークが、導線１２か
１４のどちらかにつながり、その導線の温度を上昇させ
る。そしてその導線を伝って伝達された熱が、金属水素
化物含有ペーストの被着層３０を熱分解させ、ランプ内
に水素が放出される。その間に、ペーストの温度は６５
０°Ｃ以上に達する。管８内に水素が存在することによ
り、ランプの過度の端部加熱やガラス管の亀裂を生じる
ことなく、放電を維持するのに必要とされる電圧を即時
始動型バラスト（安定器）によって供給される電圧より
十分に高いレベルに上昇させ、ランプを受動的に停止さ
せる。水素の放出は、劣化したランプを保持する取付器
具（照明器具のソケット部）へ損傷を防止するのに十分
に迅速に発生する。放出される水素の量は、通常、５ｍ
ｇの被着層から約１Torr/リットルの割り合いで放出さ
れ、比較的大型のランプ内のアークでも消滅させるのに
十分な量である。

【００１１】本発明に用いるのに好ましい金属水素化物
含有ペーストの１例は、微粉状水素化チタン４０重量部
と、コロイド状のアルミナ水中懸濁物６０重量部を混合
することによって処方される。乾燥したとき約５ｍｇの
重量となる量のこのペーストの層を各導線１２，１４
に、そのガラス製シール３２から突出している基部に被
着し、被着層とする。

【００１２】金属水素化物含有ペーストの別の例とし
て、コロイド状アルミナ以外のバインダを含むペースト
を用いることもできる。そのようなバインダとしては、
無機物質で、乾燥したときガスの発生を起さない物質、
例えばモンモリロナイトクレーや各種珪酸塩等が好まし
い。

【００１３】図４は、本発明の別の実施形態による蛍光
ランプを示す。図３の実施形態の各部品と同様の部品は
同じ参照番号で示されている。この実施形態の電極構成
においては、２本の導線１２，１４にガラスビード４０
が固定され、上記被着層３０は、好ましくはコイル１０
に近い側のガラスビード４０の表面に被覆されるが、コ
イル１０から遠い側のガラスビード４０の表面、又はコ
イル１０に近い側と遠い側の両側のガラスビード４０の
表面に被覆してもよい。

【００１４】被着層３０の好ましい金属水素化物は、水
素化チタンＴｉＨ_1.7 であるが、チタン、ジルコニウ
ム、ハフニウム、及びそれらの合金、及びそれらの金属
とコバルト、鉄、ニッケル、マンガン及びランタン等の
他の金属との合金、及びそれらの他の金属の組み合わせ
を含む群から選択することができる。

【００１５】

【発明の効果】叙上のように、本発明は、追加の回路や
電子部品を必要とすることなく、ランプの寿命終了時に
アークを停止させるためのアーク停止手段を内蔵した蛍
光ランプを提供する。このアーク停止手段を設けること
に要するコストは、ごく僅かであり、バラストにアーク
停止用回路を設けるためのコスト（そのようなアーク停
止用回路を備えたバラストはランプの寿命の数倍の寿命
を有する）に比べてはるかに安い。

【００１６】以上、本発明を実施形態に関連して説明し
たが、本発明は、ここに例示した実施形態の構造及び形
状に限定されるものではなく、本発明の精神及び範囲か
ら逸脱することなく、いろいろな実施形態が可能であ
り、いろいろな変更及び改変を加えることができること
を理解されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、従来の蛍光ランプの側面図である。

【図２】図２は、図１のランプの一端部分の拡大概略図
である。

【図３】図３は、図２と同様の図であるが、本発明の一
実施の形態による蛍光ランプを示す。

【図４】図４は、図３と同様の図であるが、本発明の他
の実施の形態による蛍光ランプを示す。

【符号の説明】

２：蛍光ランプ ４，６：電極 ８：ガラス管 １０：コイル １２，１４：導線 ３０：金属水素化物含有ペーストの被着層 ３２：ガラス製シール ４０：ガラスビード

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蛍光ランプであって、 ガラス管と、 該管内の両端の各々に設けられたコイルと、該管の密封
   された各端を貫通してそれぞれの対応するコイルに接続
   された１対の導線から成る電極と、から成り、該ランプ
   の平常作動中における前記管内の温度より高い分解温度
   を有する金属水素化物含有ペーストの被着層が該管内に
   配設されていることを特徴とする蛍光ランプ。
2. 【請求項２】 前記被着層は、前記各対の導線の各々に
   被着されていることを特徴とする請求項１に記載の蛍光
   ランプ。
3. 【請求項３】 前記被着層は、前記各対の導線の各々
   に、導線とガラス製シールとの界面のところで被着され
   ていることを特徴とする請求項１に記載の蛍光ランプ。
4. 【請求項４】 前記各対の導線にガラスビードが嵌めら
   れており、前記被着層は、該ガラスビードに被着されて
   いることを特徴とする請求項１に記載の蛍光ランプ。
5. 【請求項５】 前記被着層は、前記ガラスビードに、該
   ガラスビードとガラスビードから突出している前記各導
   線との界面のところで被着されていることを特徴とする
   請求項４に記載の蛍光ランプ。
6. 【請求項６】 前記ペーストに含有されている前記金属
   水素化物は、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成る群から選択され
   たものであることを特徴とする請求項１に記載の蛍光ラ
   ンプ。
7. 【請求項７】 前記金属水素化物は、チタン、ジルコニ
   ウム及びハフニウムから成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成
   る群から選択された１つとの合金から成ることを特徴と
   する請求項１に記載の蛍光ランプ。
8. 【請求項８】 前記金属水素化物は、水素化チタンから
   成ることを特徴とする請求項１に記載の蛍光ランプ。
9. 【請求項９】 前記ペーストは、前記微粉状水素化チタ
   ン４０重量部と、コロイド状のアルミナ水中懸濁物６０
   重量部とから成ることを特徴とする請求項８に記載の蛍
   光ランプ。