JPS60143555A - コンパクト形螢光ランプ装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、コンパクト形蛍光ランプ装置に関するもので
あ°る。

従来例の構成とその問題点 ２ページ 最近、白熱電球に代わる省エネルギー光源として種々の
コンパクト形蛍光ランプが提案され、一部はすでに実用
化されている。第１図に−その一例を示す。折り曲げら
れたガラス細管のＵ字形発光管１，２が外管グローブ３
の内部に保持され封着されており、発光管１，２と外管
グローブ３は図かられかるように空間的に導通状態にあ
って、内部には希ガスと水銀が封入されている。発光管
１．２の片側の端部にはそれぞれ電極コイル４゜５が保
持され、その両電極間に放電路が形成される。発光管１
，２の内面には蛍光体６が塗布されており、水銀放電か
らの２５３、了ｎｍ紫外線で励起されて可視光を放射す
る。そして、蛍光ランプ装置としては、ケース７と口金
８が設けられており、ケース７の内部には発光管点灯用
の安定器９が組込まれている□安定器９としては一通常
チヨークコイルが用いられる。

かかるコンパクト形蛍光ランプ装置は総合効率（安定器
損失も含めたもの）が電球の３倍弱の約４０１ｍ／Ｗと
高く、捷た電球用ソケットにそのま３ベージ ま装着して使用できるという使用上の簡便さも備えてい
る。

しかるに、使用上のひとつの問題点として、電球に比べ
てその重量が４００〜５００ｇと著しく重いことがあげ
られる。これは、安定器９のチョークコイルの重量が２
６０〜３００ｇと太きいからであり、このようにコンパ
クト形蛍光ランプ装置の重量が大きいことがその本格的
な普及化を阻害しているひとつの要因といえる。

かかるコンパクト形蛍光ランプ装置の軽量化を図るのに
、安定器９として抵抗安定器を用いることが考えられる
。しかし、このときの総合効率は抵抗安定器損失が大き
くなるので、２０１ｍ／Ｗ以下まで低下する。さらに、
上記のようにガラス細管が折り曲げられた発光管を抵抗
安定器で交流点灯したときは、異常な光のちらつきが発
生するために、実用に供することは不可能である。これ
は、ランプの交流点灯時の各半サイクル毎の再点弧時間
が一定でなくたえず変動するからである。

現在のところ、軽くて安価で高効率のコンパクト形蛍光
ランプ装置は実現されていない。

発明の目的 本発明の目的は、軽くて高効率であり、従来のものに比
べて普及性が高いコンパクト形蛍光ランプ装置を提供す
ることにある。

発明の構成 発明者らは、上記目的を達成できる蛍光ランプ装置につ
いて検討した。その結果、まず、基本的に発光管を直流
点灯で動作させることを案出した。

第１図に示すようなガラス細管を有する発光管を交流点
灯したときは、半サイクル毎の再点弧電圧が高くなるの
で、発光管の管電圧を高く設計することが難しく、それ
だけ安定器にかかる電圧降下が大きくなる。それゆえに
、安定器損失が犬きく大形で重い安定器となる。これに
対して一発光管を直流で点灯すると、再点弧電圧が基本
的に存在しないので、電源電圧に対する管電圧比率を高
めることが可能となって、それだけ安定器損失が削減さ
れて、安定器の小形軽量化が達成される。

ところで、上記の基本的発想を具現するＫは、５ページ 直流で点灯できる発光管が必要となる。ちなみに通常の
蛍光ランプを直流で点灯すると、いわゆるカタフォレシ
ス現象により水銀が陽極領域から陰極領域へと片寄って
いき、水銀放電による効率が高く明るい発光領域が、陰
極に近い発光管部分のみに存在するということはよく知
られている。第２段階として、発明者らはこの現象につ
いて種々検討した。その結果、第１図に示すような構造
のものにおいて発光管と外管グローブを空間的に導通す
る部分を陽極近傍領域に設けるならば一上記力タフォレ
シス現象を防止できることを見い出した。この新しい知
見にもとづき直流点灯方式が導入されて、安定器が小形
軽量化されたコンパクト形蛍光ランプ装置が実現された
。

実施例の説明 以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。

第２図は本発明のコンパクト形蛍光ランプ装置の発光部
の一部切欠断面図を示す。球状の外管グローブ３の開口
部にはステンレス材料からなる金６ページ 属基板１０がガラスフリット（図示せず）で気密に封着
されており、金属基板１０には、２つの電極コイル４，
６を保持したステム１１．１２が同じガラスフリット（
図示せず）で封着されている。

そして、Ｕ字形ガラス細管を再度折り曲げたいわゆるダ
ブルＵ字形からなる発光管１′が金属基板１゜に同様に
ガラスフリット（図示せず）を用いて固定されている。

この場合、発光管１′の両端には電極コイル４．５が位
置するようになっている。発光管１′の内面には蛍光体
６が塗布されている。また、発光管１′と外管グローブ
３の内部には水銀のほかにアルゴンガスが３，０Ｔｏｒ
ｒ封入されている。

さらに、発光管１′には一方の電極４の近傍において外
管グローブ３と空間的に導通する導通部分１３が設けら
れている。この例では導通部分１３は孔からなっている
。なお、外管グローブ３として、球状のほかにドーム状
などの種々の形状が用いられる。

さて、第２図に示した発光管を直流点灯するとき、導通
部分１３に近す電極４を陰極として動作７ページ すると、数分のうちにカタフォレシス現象が発生して他
方の陽極領域に近い発光管部分の発光強度は著しく低下
する。なお、かかるカタフォレシス現象は周囲温度が低
くなる程顕著となる。

一方、電源の極性を逆転して導通部分１３に近い電極４
を陽極として動作させると、上記力タフォレシス現象が
周囲温度が零度近傍に低下しても顕著に発生しないこと
が見い出された。発明者ら−は、この新しい現象の原因
について調べだところ−これは動作時の発光管１′の温
度が外管グローブ３の温度約４０’Ｃに比べて約１５０
’Ｃと高くなるので、カタフォレシス現象で陽極から陰
極へ移動した水銀は上記の温度差による対流現象を通じ
て、陰極から陽極領域を経て外管グローブ３の内部に戻
されていることがわかった＾いわば、電気的なカタフォ
レシス現象にもとづく水銀の移動が一温度差による対流
現象で相殺されているといえる。

上記のうちで、導通部分１３に近い電極４を陰極として
動作させたときは、前記温度差にもとづく対流現象によ
っても水銀が陽極から陰極領域へと移動するので、ます
ますカタフォレシス現象が促進される結果となる。本発
明は、カタフォレシス現象が電源の極性を選ぶことによ
って防止できることを発明者らが見い出したことにある
。

なお、導通部分１３の形状としては上記対流現象を適当
に発生させるものであれば任意のものでよい。たとえば
、陽極側の発光管端部をガラスフリットで固定せずに開
放状態としたものでよい。

また−導通部分１３の位置は、必らずしも陽極に極めて
接近した個所でなくてもよい。通常の室温状態では、陽
極コイル前方から７Ｃｍ程離れて設けた場合でも、陽極
と導通部分１３ではさまれた発光管領域は比較的に明る
い発光状態を示しだ。

これは、比較的短い距離であるならば、水銀粒子の密度
差にもとづく拡散現象によって、導通部分１３から陽極
へと水銀が移動して、その結果上記カタフォレシス現象
による水銀の片寄りが緩和されているといえる。

次の段階として、第２図のランプを用いて本発明にかか
るコンパクト形蛍光ランプ装置を製作し９　、。

ベーン だ。第３図に、安定器として抵抗１４を用いて小形軽量
化を図った装置の構成を示す。ここで−１５は整流ブリ
ッジ、１６は６０μＦの平滑用コンデンサ、１７は発光
管始動用デバイスである。発光管始動用デバイス１７と
しては、たとえば、小形のコイルとグロースイッチとを
直列に接続したものを用いる。

抵抗１４を安定器として直流点灯した本発明にかかるコ
ンパクト形蛍光ランプ装置の仕様と緒特性を従来装置と
比較して下表に示す０ １ｏ７．ジ １１　ページ 上記の結果において、注目すべきことは、本発明の装置
は従来の装置に比べて大幅に軽量化されるばかりでなく
、本発明にかかる装置ではランプ効率そのものが、従来
のものに比べて約２０％高いことである。この理由は２
つあり、ひとつは蛍光ランプを直流点灯すると、交流点
灯に比べて約１０係ランプ効率が上昇することである。

もうひとつの理由は、直流点灯方式では発光管の管電圧
を約８５Ｖと高く設計しているので、同一ランプ入力で
あればランプ電流を低く設定できることである。すなわ
ち、この低ランプ電流によって、ランプ効率は約１ｏ％
上昇している。このように、かかるコンパクト形蛍光ラ
ンプを直流点灯することのほかの利点がこのランプ効率
の上昇にある。

これによって、上表に示すように、抵抗安定器で動作さ
せた装置でも約４０βｍ／Ｗの従来装置とほぼ同一の総
合効率と、本発明の目的とする小形軽量のコンパクト形
蛍光ランプ装置が実現されている。本装置のそのほかの
利点として、直流点灯ゆえにちらつきのない発光が得ら
れることがあげられる。

なお、装置としては、発光部と点灯回路部を必らずしも
一体化する必要はなく、両者を分離した形でたとえば照
明器具に保持させた場合でも、本発明の目的とする軽く
て高効率でかつ光のちらつきの々いコンパクト形蛍光ラ
ンプ装置が実現されるものである。

発明の詳細 な説明したように、本発明は直流点灯におけるカタフォ
レシス現象を防止するために、発光管の陽極寄りに外管
グローブと空間的に導通する部分を設け、かつ発光管を
適正な電源極性でもって抵抗安定器を用いて直流点灯す
ることにより、軽くて高効率で光のちらつきのないコン
パクト形蛍光ランプ装置を提供することができるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例のコンパクト形蛍光ランプ装置の一部切
欠図、第２図は本発明のコンパクト形蛍光ランプ装置に
用いる発光部の一部切欠断面図、第３図は本発明のコン
パクト形蛍光ランプ装置の１３６、、、ジ 点灯回路図である□ １２・・・・・・ステム、１３・・川・導通部分、１４
・・川・抵抗、１６・・・・・・整流ブリッジ、１６・
・・・・・平滑用コンデンサ、１７・・・・・・発光管
始動用デバイス。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第３
図 手続補正書 昭和６０年３　月２６日 特許庁長官殿 昭和６８年特許願第２５０９３１、 発明の名称 コンパクト形螢光ランプ装置 ３補正をする者 事件との関係　特　許　出　願　人 任　所　大阪府門真市大字門真１００６番地名　称　（
５８４）松下電子工業株式会社代表者　藤　本　夫 ４代理人　〒５７１ 住　所　大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器産
業株式会社内 明細書の特許請求の範囲の欄 １　ベージ ２、特許請求の範囲 気密に封着されている外管グローブの内部に発光管が保
持され、前記発光管の両端に電極が設けられ、前記発光
管の内面に螢光体が被着されており、さらに前記外管グ
ローブおよび前記発光管の内部に水銀および希ガスが封
入されているとともに、前記発光管の一方の電極に近い
領域に前記外管グローブと空間的に導通する部分を設け
てなるコンパクト形螢光ランプを、前記導通部分に近い
電極を陽極として抵抗安定器を用いて直流で点灯せしめ
ることを特徴とするコンパクト形螢光ランプ装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 気密に封着されている外管グローブの内部に、折り曲げ
   られた細管の発光管が保持され、前記発光管の両端に電
   極が設けられ、前記発光管の内面に蛍光体が被着されて
   おり、さらに前記外管グローブおよび前記発光管の内部
   に水銀および希ガスが封入されているとともに、前記発
   光管の一方の電極に近い領域に前記外管グローブと空間
   的に導通する部分を設けてなるコンパクト形蛍光ランプ
   を、前記導通部分に近い電極を陽極として抵抗安定器を
   用いて直流で点灯せしめることを特徴とするコンパクト
   形蛍光ランプ装置。