(57)【要約】【課題】  点灯時間の経過とともに消耗するエミッタの消耗速度を抑制し、極めて点灯寿命の長い蛍光ランプを提供する。【解決手段】  ガラスバルブの内面に蛍光体層を設けるとともに、内部に水銀あるいは水銀化合物と希ガスを封入し、前記ガラスバルブの両端部に電子放射性物質であるエミッタを保持したタングステンコイルフィラメントがインナーリード線に支持されている電極を具備した蛍光ランプにおいて、前記インナーリード線に金属乃至合金を使用し、前記インナーリード線の熱伝導率をκ（Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1）としたとき、８０＜κ＜４５０を満たすインナーリード線を使用する電極構造とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスバルブの内面に蛍光体層を設けるとともに、内部に水銀あるいは水銀化合物と希ガスを封入し、前記ガラスバルブの両端部に電子放射性物質であるエミッタを保持したタングステンコイルフィラメントがインナーリード線に支持されている電極を具備した蛍光ランプにおいて、
前記インナーリード線に金属乃至合金を使用し、前記インナーリード線の熱伝導率をκ（Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1）としたとき、８０＜κ＜４５０であることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項２】
前記インナーリード線に金属メッキを施したことを特徴とする請求項１に記載の蛍光ランプ。
【請求項３】
請求項１乃至請求項２の何れかに記載の蛍光ランプを光源として用いたことを特徴とする蛍光ランプ点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点灯寿命の極めて長い電極を具備した蛍光ランプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に蛍光ランプの点灯寿命は、タングステンコイルフィラメントに保持される電子放射性物質（エミッタ）の量に比例して長いことが知られている。このエミッタには、アルカリ土類金属あるいは合金の複合酸化物（ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ）が多く用いられる。エミッタは、ランプが点灯している時に剥離・脱落、及び熱蒸発して点灯時間の経過とともに消耗していき、ランプが点灯できなくなるまでエミッタが消耗してしまうと、ランプは点灯寿命となる。この蛍光ランプの点灯寿命を延長するため、エミッタの量を増加させる様々な多重コイルフィラメントが設計され用いられている。さらにランプの製造時の振動、運搬時の振動・衝撃などの外的要因によりエミッタが剥離・脱落することを防止し、寿命延長効果を得るため、多重コイルフィラメントのコイル重量をＭｃ（ｍｇ）とし、エミッタ重量をＭｅ（ｍｇ）として、Ｍｅ／Ｍｃの比を一定範囲内に収め、剥離・脱落を防止するフィラメントとエミッタの構成が開示されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２５５７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１ではこの多重コイルフィラメントのコイル重量Ｍｃ（ｍｇ）とエミッタ重量Ｍｅ（ｍｇ）の比、Ｍｅ／Ｍｃを一定範囲内に収めるフィラメントとエミッタの構成は、エミッタの剥離・脱落を減少することについては考慮されているが、エミッタの熱蒸発については、何等考慮されていない。つまり、Ｍｅ／Ｍｃの比を一定範囲に収めても、エミッタの熱蒸発は減少せず、結果的に点灯寿命が短くなる恐れがあった。
【０００５】
本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、その目的はエミッタを保持したタングステンコイルフィラメントを支持しているインナーリード線に熱伝導率の大きい金属あるいは合金を使用することにより、前記タングステンコイルフィラメントから前記インナーリード線への熱伝導の伝熱量を増加させ、エミッタの最大温度（輝点温度）を下げ、これによりエミッタの熱蒸発を減少させ、エミッタの消耗速度を抑制させることで、点灯寿命の極めて長い蛍光ランプ及びこの蛍光ランプを用いた点灯装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ガラスバルブの内面に蛍光体層を設けるとともに、内部に水銀あるいは水銀化合物と希ガスを封入し、前記ガラスバルブの両端部に電子放射性物質であるエミッタを保持したタングステンコイルフィラメントがインナーリード線に支持されている電極を具備した蛍光ランプにおいて、前記インナーリード線に金属あるいは合金を使用し、前記インナーリード線の熱伝導率をκ（Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1）としたとき、８０＜κ＜４５０であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
点灯寿命の極めて長い蛍光ランプ及びこの蛍光ランプを用いた蛍光ランプ点灯装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態である蛍光ランプを示す正面及び部分断面図
【図２】本発明の実施の形態であるタングステンコイルフィラメントとエミッタを示す拡大斜視図
【図３】本発明の実施の形態であるタングステンコイルフィラメントを示す拡大斜視図
【図４】本発明の実施の形態である蛍光ランプのエミッタの蒸発速度とエミッタの輝点温度の関係を示す図
【図５】本発明の実施の形態と従来例の３重コイルの各部の名称と寸法を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態に係る蛍光ランプについて、図面を参照しながら説明する。
【００１０】
本発明者らは、タングステンコイルフィラメントに保持されるエミッタの消耗状況を詳しく調査し、そのエミッタの消耗メカニズムを解析したところ、エミッタの消耗速度は、インナーリード線の材質とその熱伝導率に密接な関係があることを見出した。
【００１１】
すなわち、点灯寿命の極めて長い蛍光ランプ及びこの蛍光ランプを用いた点灯装置を提供するという課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ガラスバルブの内面に蛍光体層を設けるとともに、内部に水銀あるいは水銀化合物と希ガスを封入し、前記ガラスバルブの両端部に電子放射性物質であるエミッタを保持したタングステンコイルフィラメントがインナーリード線に支持されている電極を具備した蛍光ランプにおいて、前記インナーリード線に金属あるいは合金を使用し、前記インナーリード線の熱伝導率をκ（Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1）としたとき、８０＜κ＜４５０であることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、インナーリード線の熱伝導率が大きくなることにより、ランプが点灯している時、エミッタを保持したタングステンコイルフィラメントから前記インナーリード線への熱伝導の伝熱量が増加し、エミッタの輝点温度を下げることが可能となり、エミッタの熱蒸発を減少できる。よって、従来よりも点灯寿命の極めて長い電極を具備する蛍光ランプの作成が可能となる。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、請求項１において、インナーリードに熱放射率の大きい金属メッキを施すことを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、ランプが点灯している時、インナーリード線からの熱放射の伝熱量も増加し、ますますタングステンコイルフィラメントから前記インナーリード線への熱伝導の伝熱量が増加し、エミッタの輝点温度を下げることが可能となり、エミッタの熱蒸発を減少できる。
【００１５】
請求項３に記載の発明では、請求項１あるいは請求項２に記載の蛍光ランプを光源として用いた点灯装置であることを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、従来よりも点灯寿命の極めて長い蛍光ランプを光源として用いた点灯装置を提供することが可能となる。
【００１７】
図１は、本実施形態による高周波点灯専用形蛍光ランプの直管３２Ｗ（ＦＨＦ３２）を示す正面及び部分断面図である。ガラスバルブ１の内面には、蛍光体層２が設けられ、内部に水銀あるいは水銀化合物と希ガス（図示せず）が封入されている。ガラスバルブ１の両端部には、電子放射性物質であるエミッタ４を保持した３重コイルのタングステンコイルフィラメント３が２本のインナーリード線５で圧着され、リード線５間でタングステンコイルフィラメント３が支持されている電極６が設けられている。２本のインナーリード線５は２本の口金ピン７とカシメにより接続され、外部からタングステンコイルフィラメント３への給電は口金ピン７を介して行われる。ランプを点灯する時は、口金ピン７を介して、エミッタ４を保持したタングステンコイルフィラメント３に給電されるとともに、電極６間に放電を開始させる電圧が印加され、電極６間の気体放電により、蛍光ランプは点灯する。
【００１８】
本発明者らは、タングステンコイルフィラメントに保持されるエミッタの消耗状況を初期の状態から点灯時間の経過とともに消耗していく状態まで、順に詳しく調査し、エミッタの消耗メカニズムを解析したところ、エミッタの消耗速度は、インナーリード線の材質とその熱伝導率に密接な関係があることを見出した。すなわち、前記インナーリード線の熱伝導率をκ（Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1）としたとき、
８０＜κ＜４５０
満足するような金属あるいは合金を前記インナーリード線に使用すれば、エミッタの熱蒸発が減少し、エミッタの消耗速度を抑制できることが分かったのである。
【００１９】
エミッタが保持されているタングステンコイルフィラメントからインナーリード線への熱伝導の伝熱量を計算した結果、この範囲ではタングステンコイルからインナーリード線を介して熱伝導によりエミッタの輝点温度が下がり、エミッタの熱蒸発が減少し、エミッタの消耗速度が遅くなることが判明した。具体例を以下に述べる。本発明は、例えば図５に記載の寸法の３重コイルを用い、インナーリード線に銅を使用し、前記インナーリード線の熱伝導率を大きくしたものである。
【００２０】
図２は、タングステンコイルフィラメントに保持されるエミッタの状態を示している。
【００２１】
図１、図２及び図３を参照しながら、本実施形態と従来例の３重コイルの各部の名称と寸法を図５に示す。
【００２２】
本実施形態の高周波点灯専用形蛍光ランプＦＨＦ３２は、ランプの点灯時間とタングステンコイルフィラメントに保持されているエミッタ質量変化の関係から、定格出力時（ランプ電流２５５ｍＡ時）で約６２，２００時間、高出力時（ランプ電流４２５ｍＡ時）で約４８，０００時間の平均寿命が得られた。一方、従来例の高周波点灯専用形蛍光ランプＦＨＦ３２は、定格出力時（ランプ電流２５５ｍＡ時）で約２４，７００時間、高出力時（ランプ電流４２５ｍＡ時）で約２４，５００時間の平均寿命であり、本実施形態はエミッタ重量が従来例とほぼ同等であるにも関わらず、本実施形態により著しく長寿命化が成されたことが分かる。
【００２３】
従来例のインナーリード線にはニッケルメッキ鉄を使用しており、熱伝導率κ（Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1）は７３である。本実施形態のインナーリード線には銅を使用し、熱伝導率κ（Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1）は４０３である。従って、８０＜κ＜４５０の範囲では、ランプを点灯している時、エミッタを保持したタングステンコイルフィラメントから前記インナーリード線への熱伝導の伝熱量が増加し、エミッタの輝点温度を下げることが可能となる。また、κが８０以下の範囲では、エミッタを保持したタングステンコイルフィラメントから前記インナーリード線への熱伝導の伝熱量は従来並となり、エミッタの輝点温度を下げることができないため、長い点灯寿命をもつ電極を得ることができない。一方、κが４５０以上の範囲であるとき、一般的な金属あるいは合金においてκが４５０以上である材料を探すことが極めて困難となり、使用するにはコスト高となってしまう。
【００２４】
図４は本実施形態の高周波点灯専用形蛍光ランプＦＨＦ３２と従来例の高周波点灯専用形蛍光ランプＦＨＦ３２のエミッタの蒸発速度とエミッタの輝点温度の関係を示している。エミッタの蒸発速度は、エミッタの輝点温度に対して指数関数的に上昇する。本発明のエミッタの輝点温度は約９８９〜１０１０℃であり、この時のエミッタの蒸発速度は約２．５〜４．５μｇ／ｍｍ2・ｈであった。一方、従来例のエミッタの輝点温度は約１０１３〜１０３０℃であり、この時のエミッタの蒸発速度は約４．９〜７．８μｇ／ｍｍ2・ｈであった。
【００２５】
よって、本実施形態のエミッタの輝点温度は従来例よりも約３〜４１℃下がっており、またエミッタの蒸発速度は従来例の３２〜９２％と抑制されていることが分かる。
【００２６】
上記した本実施例によれば、エミッタの熱蒸発を減少させ、エミッタの消耗速度を抑制でき、点灯寿命の極めて長い電極を具備した蛍光ランプを得ることができる。
【００２７】
以上説明したように、点灯寿命の極めて長い電極を具備した蛍光ランプ及びこの蛍光ランプを光源として用いた蛍光ランプ点灯装置が得られるため、ランプ交換回数の低減による省力化、省メンテナンス効果によるコストの削減及び省資源化につながり、廃棄物削減による地球環境保護に貢献することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１            …      ガラスバルブ
２            …      蛍光体層
３            …      タングステンコイルフィラメント
４            …      エミッタ
５            …      インナーリード線
６            …      電極
７            …      口金ピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2014075293.tif 000006
【図５】
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