(57)【要約】【課題】全体的又は部分的に水銀が環境への負担を形成する問題を解消する。【解決手段】低圧式水銀蒸気放電ランプは、水銀及び希ガスを充填された放電空間（１３）を密閉する光伝達型放電管（１０）を有する。放電管（１０）は、放電空間（１３）において放電を維持するための放電手段を有する。放電管は、水銀供給源（７）を設けられている。更に、放電管は、水銀供給源からの水銀蒸気の制御された放出のための放出手段（８）を設けられている。放出手段は、低圧式水銀蒸気放電ランプの状態に応じて作動し、該状態は、放電ランプの特性及び／又は所定の時間間隔である。本発明による放電ランプは、非飽和水銀状態の下で作動する。望ましくは、放出手段は、切替え装置により作動し、望ましくはリードリレーを有する。
2007528097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光伝達型放電管を有し、
該光伝達式放電管は、水銀及び希ガスを充填された放電空間を密閉し、前記放電空間において放電を維持するための放電手段を有し、水銀供給源を設けられ、該水銀供給源からの水銀蒸気の制御された放出のための放出手段を設けられ、
該放出手段は、当該低圧式水銀蒸気放電ランプの状態に応じて作動し、
該状態は、当該低圧式水銀蒸気放電ランプの特性及び／又は所定の時間間隔であることを特徴とする低圧式水銀蒸気放電ランプ。
【請求項２】
前記放出手段は、切替え装置により動作することを特徴とする、請求項１記載の低圧式水銀蒸気放電ランプ。
【請求項３】
前記切替え装置は、前記光伝達型放電管に備えられることを特徴とする、請求項２記載の低圧式水銀蒸気放電ランプ。
【請求項４】
前記切替え装置は、リードリレーであることを特徴とする、請求項２記載の低圧式水銀蒸気放電ランプ。
【請求項５】
前記放出手段は、アーク放電により動作することを特徴とする、請求項１記載の低圧式水銀蒸気放電ランプ。
【請求項６】
前記水銀供給源は、水銀ディスペンサ材である少なくとも一つのディスペンサ・ファイバーを有することを特徴とする、請求項１、２又は５のうちいずれか一項記載の低圧式水銀蒸気放電ランプ。
【請求項７】
当該低圧式水銀蒸気放電ランプの状態は、所定のレベルを下回る前記光伝達型放電管における水銀蒸気の含量を示すことを特徴とする、請求項１、２又は５のうちいずれか一項記載の低圧式水銀蒸気放電ランプ。
【請求項８】
当該低圧式水銀蒸気放電ランプの特性は、前記光伝達型放電管における放電のアーク特性、当該低圧式水銀蒸気放電ランプの減少したルーメン出力、当該低圧式水銀蒸気放電ランプのランプスペクトラムに対する増大した赤外線の寄与、当該低圧式水銀蒸気放電ランプの電圧の変動、当該低圧式水銀蒸気放電ランプの動的挙動の変動及び／又は当該低圧式水銀蒸気放電ランプにおける条痕の発生であることを特徴とする、請求項１、２又は５のうちいずれか一項記載の低圧式水銀蒸気放電ランプ。
【請求項９】
前記光伝達型放電管の水銀圧ｐＨｇ及び内径Ｄｉｎの積は、０．１３≦ｐＨｇ×Ｄｉｎ≦８Ｐａ．ｃｍの範囲であることを特徴とする、請求項１、２又は５のうちいずれか一項記載の低圧式水銀蒸気放電ランプ。
【請求項１０】
前記光伝達型放電管の水銀圧ｐＨｇ及び内径Ｄｉｎの積は、０．１３≦ｐＨｇ×Ｄｉｎ≦４Ｐａ．ｃｍの範囲であることを特徴とする、請求項９記載の低圧式水銀蒸気放電ランプ。
【請求項１１】
前記光伝達型放電管は、０．１ｍｇより少ない水銀を有することを特徴とする、請求項１、２又は５のうちいずれか一項記載の低圧式水銀蒸気放電ランプ。
【請求項１２】
夫々が第一の管と第二の管とを有する少なくとも二つの双対型ランプ部分と、
夫々の管の第一の端部において、管相互接続手段により相互接続された前記第一の管及び前記第二の管と、
該管のうちの一つであって、前記第一の端部から見て外方に向いた第二の端部に夫々設けられ、当該小型蛍光ランプの外側の端に設けられた第一及び第二の電極間で前記管により形成された放電経路と、
封入された端を設けられた前記管の更なる第二の端部と、
前記管の前記第二の端部の近傍に設けられた隣接する双対型ランプ部分の管を相互に接続するためのブリッジ部分と、
前記水銀供給源及び前記放出手段を設けられた前記更なる第二の端部の少なくとも一つとを有することを特徴とする、請求項１、２又は５のうちいずれか一項記載の低圧式水銀蒸気放電ランプを有する小型蛍光ランプ。
【請求項１３】
前記更なる第二の端部に加熱手段が設けられることを特徴とする、請求項１２記載の小型蛍光ランプ。
【請求項１４】
前記管相互接続手段は、ブリッジ部分又は湾曲部分のいずれかであることを特徴とする、請求項１２記載の小型蛍光ランプ。
【請求項１５】
前記低圧式水銀蒸気放電ランプの放電管に、ランプキャップを設けられたランプ筐体を取り付けられることを特徴とする、請求項１２記載の小型蛍光ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低圧式水銀蒸気放電ランプに関する。
【０００２】
本発明は、また、小型蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００３】
水銀蒸気放電ランプにおいて、水銀は、紫外線（ＵＶ）光の（有効な）発生に対する主要な成分を構成する。蛍光物質を有する蛍光層は、ＵＶを他の波長、例えば、日焼け目的（太陽パネルランプ）のためのＵＶ−Ｂ及びＵＶ−Ａ、又は一般の照明目的のための可視放射に変換するよう放電管の内壁に存在する。従って、このような放電ランプは、蛍光ランプとも呼ばれる。あるいは、発生した紫外線光は、殺菌灯（ＵＶ−Ｃ）を製造するために使用されても良い。低圧式水銀蒸気放電ランプの放電管は、通常円形であり、細長くて小型の実施態様を有する。一般的に、小型蛍光ランプの管状の放電管は、比較的小さな内径を有する夫々短い直線部分の集合を有する。この直線部分は、ブリッジ部分によって、又は湾曲部分を介して共に接続されている。小型蛍光ランプは、通常、ランプキャップ（組み込まれている。）を設けられている。標準的には、放電空間で放電を維持するための手段は、放電空間に配置された電極である。他の実施例では、低圧式水銀蒸気放電ランプは、所謂無電極低圧式水銀蒸気放電ランプを有する。
【０００４】
本発明の明細書本文及び特許請求の範囲において、「公称動作」という記述は、水銀圧が、光出力が最大であるときにランプの放射出力がそれの少なくとも８０％である程度である動作状態に対して、即ち、水銀圧が最適である動作状態の下で使用される。更に、明細書本文及び特許請求の範囲において、「初期放射出力」は、放電ランプの切替え直後の放電ランプ１の放射出力として定義され、「立ち上がり時間」は、最適な動作の間にそれの８０％の放射出力に到達するために放電ランプにより必要とされる時間として定義される。
【０００５】
低圧式水銀蒸気放電ランプは、混合物を有することを知られる。このような放電ランプは、室温で比較的低い水銀蒸気圧を有する。結果として、混合物を有する放電ランプは、通例の電力供給が当該ランプを動作するために使用されるときに初期放射出力も比較的低いという欠点を有する。更に、立ち上がり時間は、水銀蒸気圧がランプでの切替え後に緩やかにしか増大しないので、比較的長い。混合物を有する放電ランプとは別に、低圧式水銀蒸気放電ランプは、（主要な）混合物と、所謂補助混合物とを有することが知られる。補助混合物が十分な水銀を有する場合に、ランプは、相対的に短い立ち上がり時間を有する。ランプがオンに切替えられた直後に、即ち、電極を予熱する間に、補助混合物は、それが有する水銀の大部分を比較的素早く分配するように、電極により過熱される。この点で、オンに切替えられる前に、ランプは、補助混合物が十分な水銀を有することを可能となるほどに十分に長い時間の間待機状態にある。ランプが比較的短時間の間待機状態であった場合には、立ち上がり時間の減少は、ほんの少しである。更に、初期放射出力が主要混合物のみを有するランプのそれよりも（更に）低い場合には、これは、比較的低い水銀蒸気圧が補助混合物により放電空間で調整されるという事実のためであると考えられうる。比較的長いランプで直面される更なる問題は、補助混合物により遊離される水銀が放電管全体に拡散するには比較的長い時間を要することである。従って、このようなランプをオンに切替えた後で、それらランプは、補助混合物の近くの比較的明るい区間と、補助混合物から更に離れたところの比較的暗い区間とを示す。これら区間は、数分後に消える。
【０００６】
更に、低圧式水銀蒸気放電ランプは、混合物を供給されずに、遊離型の水銀のみを有することを知られる。水銀放電ランプとも呼ばれるこれらのランプは、室温での水銀蒸気圧及び初期放射出力は、混合物を有する放電ランプと比較して、及び（主要な）混合物と補助混合物とを有する放電ランプと比較して相対的に高いという利点を有する。更に、立ち上がり時間は、相対的に短い。オンと切替えられた後で、この形式の比較的長いランプは、また、長さ全体に十分に亘って十分に一定の輝度を示す。これは、蒸気圧（室温における。）がこれらのランプをオンに切替えるときに十分に高いという事実のためであると考えられうる。
【０００７】
米国特許５２７４３０５（特許文献１参照。）では、低圧式水銀放電ランプの水銀蒸気圧は、サーモスタット制御である。既知の低圧式水銀放電ランプは、ランプエンベロープ内に封入された電極及び水銀供給源を有する。加熱装置及び温度切替え装置は、水銀蒸気供給源と熱的接触にある。加熱装置は、水銀蒸気供給源がランプの動作中に所定の温度を下回るときに電圧を加えられる。望ましくは、加熱装置は、ランプ電極の一つと直列に電気的に接続された抵抗過熱装置である。温度切替え装置は、バイメタル温度調整スイッチでありうる。既知の低圧式水銀蒸気放電ランプの水銀蒸気供給源は、一般に、ランプの最大動作温度で最適な水銀蒸気圧を有するよう選択された混合物である。加熱装置及び温度切替え装置は、ランプエンベロープの外に置かれ、又はランプエンベロープの中に置かれうる。既知の低圧式水銀蒸気放電ランプは、動作温度及び異なるランプの方向性の広い範囲に亘って比較的一定の光出力を提供する。
【特許文献１】米国特許５２７４３０５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
比較的大量の水銀が、十分に長い耐用年数を実現するために既知の低圧式水銀蒸気放電ランプに対して必要とされる。既知の放電ランプの欠点は、それらが環境への負担を形成することである。これは、特に、放電ランプが耐用年数の終了後に無分別に処理される場合である。
【０００９】
本発明の目的は、全体的又は部分的に上記の問題を解消することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、この目的のための上述した形式の低圧式水銀蒸気放電ランプは、
光伝達型放電管を有し、
該光伝達式放電管は、水銀及び希ガスを充填された放電空間を密閉し、前記放電空間において放電を維持するための放電手段を有し、水銀供給源を設けられ、該水銀供給源からの水銀蒸気の制御された放出のための放出手段を設けられ、
該放出手段は、当該低圧式水銀蒸気放電ランプの状態に応じて作動し、
該状態は、当該低圧式水銀蒸気放電ランプの特性及び／又は所定の時間間隔であることを特徴とする。
【００１１】
水銀供給源からの水銀蒸気の制御された放出のために放電管内に放出手段を設けることにより、放電ランプの動作中の放電管における気化相での水銀量を放電ランプの寿命の間制御することができる。更に、放電ランプの状態に応じて放出手段を作ることにより、放電ランプは、放電ランプの寿命の間に非飽和状態の下で動作することが可能となる。放電ランプの特性を測定することにより、水銀供給源から水銀を放出するための状態を設定することができ、放出手段は、放電ランプの動作の間に放電管に存在する水銀蒸気の量を制御する。
【００１２】
本発明によれば、水銀供給源からの水銀の放出を決定する状態は、放電ランプの特性及び／又は所定の時間間隔により設定される。所定の時間間隔に応じて放出手段を動作することにより、放電ランプの寿命の間に徐々に水銀を利用可能とすることができる。寿命の間に、水銀は、放電管、例えばガラス及び／又は蛍光体層で消費される。放電管での放電の維持を可能とするより少ない水銀をもたらす水銀のこの消費は、所定の時間で放電ランプの寿命の間に放電管に幾らかの水銀を放出することにより補償されうる。
【００１３】
放電ランプの特性に応じて放出手段を動作することは、水銀供給源からの水銀蒸気の制御された放出を可能とする更に高度な、又は「知的な」手段である。水銀蒸気の制御された放出のための放出手段は、放電ランプの状態に応じて動作することができる。
【００１４】
望ましくは、低圧式水銀蒸気放電ランプの状態は、所定のレベルを下回る放電管内の水銀蒸気の含有量を示す。非飽和状態下で動作する低圧式水銀蒸気放電ランプでは、水銀の含有量は、望ましくは０．０２ｍｇＨｇ以上である。
【００１５】
望ましくは、ランプの特性は、放電管内の放電のアーク特性である。減少した水銀含有量を示す他のランプ特性は、放電ランプの減少したルーメン出力、放電ランプのランプスペクトラムに対する増大した赤外線の寄与、ランプの電圧変動、放電ランプの動的挙動の変動及び／又は放電ランプにおける条痕の発生である。
【００１６】
本発明の明細書本文及び特許請求の範囲において、「非飽和」又は「非飽和水銀状態」という記述は、低圧式水銀蒸気放電ランプの放電管に投入される（製造中に。）水銀の量が、放電ランプの公称動作時に飽和水銀蒸気圧に必要とされる水銀の量と等しいか、又はそれよりも低い低圧式水銀蒸気放電ランプに対して使用される。
【００１７】
非飽和水銀状態の下で水銀蒸気放電ランプを動作することは、多数の利点を有する。一般的に、非飽和水銀放電ランプの性能（光出力、有効性、電力消費、等。）は、水銀圧が非飽和である限り、周囲温度とは無関係である。これは、放電ランプを光らせる方法（ベースアップ対ベースダウン、水平対垂直。）とは無関係である一定の光出力をもたらす。実際には、非飽和水銀蒸気放電ランプのより高い光出力が使用時に得られる。非飽和ランプは、最低の水銀含有量で、高められた温度での使用時により高い光出力と、改善された有効性とを兼ね備える。これは、導入の容易性と、照明及び照明器具の設計者にとっての設計の自由とをもたらす。非飽和水銀放電ランプは、比較的低い水銀含有量と共に、相対的に高いシステム有効性を与える。更に、非飽和ランプは、改善された保全を有する。更なる小型化及び一つの照明器具からの光出力の増大化の傾向は近年続き、使用時の温度の問題は、将来的に更に頻繁に発生することが予期されうる。非飽和水銀蒸気放電ランプにより、これらの問題は著しく低減される。非飽和ランプは、高められた温度で最低水銀含有量を改善されたルーメン／ワット性能と組み合わせる。
【００１８】
非飽和ランプの性能が所謂冷点、又は混合物低圧式水銀蒸気放電ランプと比較されるときに、以下の利点を挙げることができる。「冷点」の水銀放電ランプでは、水銀圧は、放電管内のどこかで所謂冷点温度により制御される。混合物水銀放電ランプでは、水銀圧は、混合物により制御され、また、多数のこのような混合物放電ランプでは、更に補助混合物が使用される。初期放射出力並びに飽和水銀放電ランプの立ち上がり時間及びイグニッション電圧は、冷点ランプと比較できる。サイズ（飽和放電ランプでは必要とされない冷点領域。即ち、例えば、長脚を導入することによる。）、耐用年数、色温度、指標を表わす色及び信頼性のような他の特性は、既知の水銀放電ランプと同じレベルにある。非飽和ランプの保全は、既知の小型蛍光ランプ（ＣＦＬ）及び蛍光放電ランプ（ＴＬ）のそれよりも良いと予測される。非飽和ランプにより、温度の問題が最小限にされるので、小型化をその限界まで促すことができる。非飽和水銀ランプの新たな導入に対して、これは、所有するための費用全体の低減をもたらすことができる。
【００１９】
飽和水銀状態の下で低圧式水銀蒸気放電ランプを動作する一方で、同時に放電ランプの比較的長い寿命を実現することは、容易な課題ではない。低圧式水銀蒸気放電ランプにおいて、放電ランプの寿命の間に放電管内の放電空間の反応性触媒にもはや寄与することのできない水銀の量に低減するように、測定が成されることが知られる。水銀は放電管内で失われ、ランプ内に存在する水銀及び物質（例えば、ガラス、被覆、電極。）の相互作用に応じて、放電管の内壁部分は黒くなる。黒くなった壁は、光出力を低減するのみならず、ランプを不快な態様とする。特に、壁の黒ずみは、例えば、黒っぽい染み又は点の形で不規則に生じるからである。放電管の寿命の間に失われる水銀の量を低減するための既知の測定は、放電管のガラスの特別な配合、ランプ管及び電極防護物の壁の保護被覆の用途を包含する。
【００２０】
本発明による測定は、非飽和水銀含有物の状態の下で作動する長寿命の低圧式水銀蒸気放電ランプを可能とする。このような非飽和水銀放電ランプは、環境への負荷が低減されるという利点を有する。
【００２１】
放出手段及び水銀発生源の幾つかの実施例を実現することができる。本発明の望ましい実施例によれば、上述した形式の低圧式水銀蒸気放電ランプは、この目的のために、前記放出手段が切替え装置により動作することを特徴とする。切替え装置は、水銀供給源からのランプ管に幾らかの水銀を放出する。切替え装置は、放電管内の過度に低い水銀蒸気含有物を示す低圧式水銀蒸気放電ランプの状態に応じる。
【００２２】
望ましくは、前記切替え装置は、前記放電管に備えられる。他の実施例では、切替え装置は、放電管の外に備えられる。
【００２３】
本発明の望ましい実施例によれば、上述した形式の低圧式水銀蒸気放電ランプは、この目的のために、前記切替え装置がリードリレーであることを特徴とする。リードリレーは、一つの回路を流れる電流が別の回路の電流をオン及びオフに切替えるよく知られた切替え装置である。本発明の他の望ましい実施例によれば、上述した形式の低圧式水銀蒸気放電ランプは、この目的のために、前記放出手段がアーク放電により動作することを特徴とする。一例として、制御された直流放電は、例えば放電により枯渇されるキャパシタを用いて、放電電極と水銀供給源との間で作られる。
【００２４】
望ましくは、前記水銀供給源は、水銀ディスペンサ材である少なくとも一つのディスペンサ・ファイバーを有する。放出手段は、水銀を放出する間にディスペンサ・ファイバーの部分的な気化を開始しても良い。
【００２５】
放電管の水銀含有量は、低圧式水銀蒸気放電ランプの放電管内の水銀の圧力として表わされうる。本発明の望ましい実施例によれば、上述した形式の低圧式水銀蒸気放電ランプは、この目的のために、前記放電管の水銀圧ｐＨｇ及び内径Ｄｉｎの積が０．１３≦ｐＨｇ×Ｄｉｎ≦８Ｐａ．ｃｍの範囲であることを特徴とする。本発明の望ましい実施例による低圧式水銀蒸気放電ランプの放電管は、放電管の水銀圧（ｐＨｇで表わされる。）及び内径（Ｄｉｎで表わされる。）の積が上述した範囲内にある場合に、比較的低量の水銀を有する。水銀含有量は、既知の低圧式水銀蒸気放電ランプに通常供給されているものよりも極めて低い。本発明の第二の手段による低圧式水銀蒸気放電ランプは、所謂「非飽和」水銀蒸気放電ランプとして動作する。
【００２６】
望ましくは、前記放電管の水銀圧ｐＨｇ及び内径Ｄｉｎの積は、０．１３≦ｐＨｇ×Ｄｉｎ≦４Ｐａ．ｃｍの範囲である。ｐＨｇ×Ｄｉｎのこの望ましい領域では、放電ランプ内の水銀含有量は、更に低減される。本発明のこの望ましい実施例において、本発明による低圧式水銀蒸気放電ランプは、非飽和水銀蒸気放電ランプとして動作する。
【００２７】
本発明による低圧式水銀蒸気放電ランプの望ましい実施例は、前記放電管が約０．１ｍｇより少ない水銀を有することを特徴とする。政府の規制には、放電ランプが前記所定の量より少ない水銀を有する場合にユーザーが環境規制に捉われずにランプを処分することを可能にする低圧式水銀蒸気放電ランプに存在する最大量の水銀を規定する傾向がある。水銀放電ランプが０．２ｍｇより少ない水銀を有する場合には、このような要求は十分に満足される。望ましくは、放電管は、約０．０５ｍｇより少ないか、又はそれに等しい量の水銀を有する。
【発明の効果】
【００２８】
非飽和水銀状態で水銀蒸気放電ランプを動作することは、多数の利点を有する。一般的に、非飽和水銀放電ランプの性能（光出力、有効性、電力消費、等。）は、水銀圧が非飽和である限り、周囲温度とは無関係である。これは、放電ランプを光らせる方法（ベースアップ対ベースダウン、水平対垂直。）とは無関係である一定の光出力をもたらす。実際には、非飽和水銀蒸気放電ランプのより高い光出力が使用時に得られる。非飽和ランプは、最低の水銀含有量で、高められた温度での使用時により高い光出力と、改善された有効性とを兼ね備える。これは、導入の容易性と、照明及び照明器具の設計者にとっての設計の自由とをもたらす。非飽和水銀放電ランプは、比較的低い水銀含有量と共に、相対的に高いシステム有効性を与える。更に、非飽和ランプは、改善された保全を有する。更なる小型化及び一つの照明器具からの光出力の増大化の傾向は近年続き、使用時の温度の問題は、将来的に更に頻繁に発生することが予期されうる。非飽和水銀蒸気放電ランプにより、これらの問題は著しく低減される。非飽和ランプは、高められた温度で最低水銀含有量を改善されたルーメン／ワット性能と組み合わせる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明のこれら及び他の特徴は、後述する実施例から明らかであり、また、これら特徴について後述する実施例を参照して説明する。
【００３０】
図は、単なる概略であって、実寸で描かれているわけではない。特に、幾つかの寸法が、明瞭さの目的のために極めて誇張された形で示されている。図中の同じ構成要素は、同じ参照符号で可能な限り表わされている。
【００３１】
図１Ａは、低圧式水銀蒸気放電ランプを極めて概略的に示す図である。図１Ａにおいて、低圧式水銀蒸気放電ランプは、縦軸２に関して管状部分１１を有するガラス放電管を有する。管状部分１１は、放電管１０で発生した放射線を伝達し、第一及び第二の端部１２ａ、１２ｂを夫々設けられている。この例において、管状部分１１は、１２０ｃｍの長さＬｄｖと、２４ｍｍの内径Ｄｉｎを有する。放電管１０は、水銀と、例えばアルゴンのような希ガスとを充填された放電空間１３を密閉する。図１Ａの例において、放電空間１３に向いた管状部分１１の側は、保護層１７を設けられている。他の実施例では、第一及び第二の端部１２ａ、１２ｂも保護層で覆われている。蛍光放電ランプでは、放電空間１３に向いた管状部分１１の側は、更に、発光物質（例えば、蛍光粉末。）を有する発光層１６で覆われている。発光物質は、励起された水銀の減衰により発生した紫外線（ＵＶ）光を標準的可視光に変換する。他の実施例では、発光層１６は、更に、更なる保護層（図示せず。）も設けられている。
【００３２】
図１Ａの例において、放電空間１３で放電を維持するための手段は、放電空間１３に配置された電極２０ａ及び２０ｂである。該電極２０ａ及び２０ｂは、端部１２ａ及び１２ｂによって支持されている。電極２０ａ及び２０ｂは、電子放射物質で覆われたタングステンの巻線であって、この場合には、酸化バリウム、酸化カルシウム及び酸化ストロンチウムの混合物である。電極２０ａ及び２０ｂの電流供給導線３０ａ、３０ａ´及び３０ｂ、３０ｂ´は、夫々、端部１２ａ及び１２ｂを通り、放電管１０から拡張装置に至る。電流供給導線３０ａ、３０ａ´及び３０ｂ、３０ｂ´は、ランプキャップ３２ａ及び３２ｂに固定された接触ピン３１ａ、３１ａ´及び３１ｂ、３１ｂ´に接続されている。一般的に、夫々の電極２０ａ及び２０ｂの周りに電極リングが配置されており（図示せず）、その上に水銀を配分するためのガラスカプセルが取り付けられている。
【００３３】
図１Ａで示されている例において、電極２０ａ及び２０ｂは、望ましくはセラミック物質から作られている電極シールド２２ａ及び２２ｂによって囲われている。望ましくは、電極シールドは、酸化アルミニウムを含むセラミック物質から作られている。特に適切な電極シールドは、ＤＧＡとも呼ばれる所謂高密度焼結Ａｌ２Ｏ３から製造される。望ましくは、電極シールド２２ａ及び２２ｂの温度は、公称動作の間は４５０度である。他の実施例では、電極シールド２２ａ及び２２ｂは、ステンレス鋼から作られている。前記のような高温で、このような電極シールドは、寸法安定性で、耐食性であって、比較的低い熱放射率を示す。
【００３４】
図１Ａは、放電管１０が水銀供給源７を設けられていることを極めて略図的に示す図である。図１Ａの例において、水銀供給源７は、電流供給導線の一つ３０ａ´に付着している。更に、放電管１０は、水銀供給源７からの水銀蒸気の制御された放出のための放出手段８を設けられている（図１Ａは、水銀供給源と放出手段との間の接続を図式的に示しており、詳細は図１Ｂ及び１Ｃを参照。）。放出手段８は、低圧式水銀蒸気放電ランプの状態に応じて動作する。この状態は、放電ランプの特性及び／又は所定の時間間隔である。
【００３５】
図１Ｂは、本発明による低圧式水銀蒸気放電ランプの第一の実施例を極めて概略的に示す図である。端部１２ａは、電流供給導線３０ａ及び３０ａ´を介して電極２０ａを支持している。図１Ｂで示されている実施例において、放電管１０は、水銀供給源７を設けられている。更に、水銀供給源７は、電流供給導線の一つ３０ａ´により支持されている。水銀供給源７は、例えば、Ｔｉ３Ｈｇの棒であって、それから水銀が不可逆に放出されうる。更に、放電管１０は、水銀供給源７からの水銀蒸気の制御された放出のための放出手段８を設けられている。図１Ｂの実施例において、放出手段８は、通常のランプ電流に加えられた直流成分により作動される被包性リードリレー１９を有する。リードリレー１９が作動し、電流がライン１９´を通って供給されるときに、水銀供給源７は、水銀供給源７を取り巻いている加熱線７´を介して加熱され、放電空間１３における放電が可能となるよう水銀を放出する。放出手段８は、低圧式水銀蒸気放電ランプの状態に応じて動作する。状態は、放電ランプの特性及び／又は所定の時間間隔である。一例として、放電ランプの特性は、放電ランプ両端の電圧及び放電ランプを流れる電流を測定することにより決定可能な放電空間１３でのアーク特性でありうる。ランプ電圧に対するランプ電流は、放電ランプのアーク特性を示す。
【００３６】
放電管内の減少した水銀含有量を示す他のランプ特性は、放電ランプの減少したルーメン出力（出力センサにより測定される。）、放電ランプのランプスペクトラムに対する増大した赤外線の寄与、ランプ電圧の変動、放電ランプの動的挙動の変動及び放電ランプにおける条痕の発生である。
【００３７】
図１Ｃは、本発明による低圧式水銀蒸気放電ランプの第二の実施例を極めて概略的に示す図である。水銀供給源７は、電流供給導線の一つ３０ａにより支持されている。放出手段８は、水銀供給源７からの水銀蒸気の放出を制御する。図１Ｃの実施例では、放出手段８は、通常のランプ電流に加えられた直流成分により作動される被包性リードリレー１９を有する。リードリレー１９が作動し、電流がライン１９´を通って供給されるときに、水銀供給源７は、水銀供給源７を取り巻いている加熱線７´を介して加熱され、放電空間１３における放電が可能となるよう水銀を放出する。
【００３８】
図１Ｄは、本発明による低圧式水銀蒸気放電ランプの第三の実施例を極めて概略的に示す図である。水銀供給源７は、電流供給導線の一つ３０ａにより支持されている。更なる電流供給導線３０ａ”は、放電管１０の端部１２ａに設けられている。この更なる電流供給導線３０ａ”は、放電管の外側にある放出手段（図１Ｄでは図示せず。図２Ａ及び２Ｂに示す実施例を参照。）への電気接続を提供する。放出手段は、水銀供給源７からの水銀蒸気の放出を制御する（例えば、加熱線７´に電圧を供給することにより。）。
【００３９】
図２Ａは、本発明による低圧式水銀蒸気放電ランプの他の実施例の断面図を極めて概略的に示す図である。図２Ａの例において、放電管１０は、放電空間１３に配置された電極２０ａ（一つの電極のみが図２Ａでは示されている。）を有する。該電極２０ａは、端部１２ａにより支持されている。電極２０ａの電流供給導線３０ａ及び３０ａ´は、端部１２ａを通り、放電管１０から外部に至る。
【００４０】
図２Ａで示されている実施例において、付加的なフェルール１６が排気管１５ａに置かれている。フェルール１６ａに水銀ディスペンサ材の幾つかの（分離された）ディスペンサ・ファイバー１７ａ及び１７ａ´が接続されている。放電管１０内の水銀蒸気含有量が所定のレベルを下回るときに、制御された（直流）放電が電流供給導線３０ａ及び３０ａ´によって支えられている電極２０ａと、これらのディスペンサ・ファイバー１７ａ及び１７ａ´（の一つ）との間に作られる。図２Ａの例において、フェルール１６ａは陰極として働く一方で、電極２０ａは陽極として働く。制御放電を作る一つの方法は、直流充電された並列キャパシタＣ２を用いる。並列キャパシタＣ２は、直流放電により放電される。最終的に、直流放電の熱陰極点は、ディスペンサ・ファイバー１７ａの一つのみを加熱し、このディスペンサ・ファイバー１７ａを気化させると水銀が放出される。ディスペンサ・ファイバー１７ａは、並列キャパシタＣ２のエネルギー不足のために部分的に気化し、あるいはキャパシタＣ２にエネルギーが十分あるときには完全に気化する。後者では、陰極熱点は最終的にフェルール１６ａに届き、熱点は、キャパシタＣ２に残されているエネルギーが十分ではなくなるまでそこに留まる。次に、他のディスペンサ・ファイバー１７ａ´は、ディスペンサ・ファイバーが使用できなくなるまで交代する。
【００４１】
融解工程の他の実施例において、気化した金属の一つは（水素／酸素）ゲッターとして働く。
【００４２】
図２Ｂは、切替え手段を有する図２Ａの詳細を極めて概略的に示す。図２Ｂで示されている本発明の実施例において、（小さな）高周波変圧器Ｔの一次巻線Ｌ１は、直列キャパシタＣ０と共に、直列共振回路を形成する。電極加熱周波数が共振周波数と等しいときに、キャパシタＣ１は、ダイアックの絶縁破壊電圧（２０から４０Ｖ。）が到達されるまで充電される。その時間の間、高電圧キャパシタＣ２は、変圧器Ｔの二次巻線Ｌ２を用いて充電される。次のステップとして、サイリスタＴｈは電圧をかけられ、充電された高電圧キャパシタＣ２を用いて、フェルール１６ａは電極２０ａに対して高い負の電位に置かれる。この電圧が十分に高い（一般に、およそ４００Ｖ超。）場合には、単一放電（例えば、気化放電。）がディスペンサ・ファイバー１７ａ及び１７ａ´の一つと電極２０ａとの間で発生する。キャパシタＣ２のエネルギーに応じて、ディスペンサ・ファイバー１７ａ及び１７ａ´の導線の一つは、部分的に又は全体的に気化される。その後、主要な放電電極加熱の動作周波数が変わらない場合、高電圧キャパシタＣ２を再充電するには時間がかかる。その後、アーク及び融解／気化工程は、全てのディスペンサ・ファイバー１７ａ及び１７ａ´が気化されるまで再び新たに始められる。これを防ぐために、動作周波数は、遅れずに共振から外される。従って、電極２０ａの加熱の動作周波数を変えることにより（例えば、「知的」高周波安定器による。）、（付加的な）水銀は、低圧式水銀蒸気放電ランプの寿命の間に所定の時間間隔及び／又は制御された方法で投入されうる。図２Ｂにおいて、多数のダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３及び抵抗Ｒ２が設けられている。ダイアックの代わりはサイダックである。
【００４３】
所望の放電を作るために、別の貫通接続が放電管の端部１２ａで作られる。図２Ｂで示された放電のような蒸気アークを作る切替え手段の利点は、切替え手段がランプキャップ内で組み立てられることである。この手段では、本発明による低圧式水銀蒸気放電ランプは、放電管１０のいずれかの側でランプ３２ａ、３２ｂに固定された二つの接触ピン３１ａ、３１ａ´及び３１ｂ、３１ｂ´を有する。
【００４４】
図３は、本発明による小型蛍光ランプの放電管の断面図を概略的に示す図である。小型蛍光ランプは、少なくとも二つの双対型ランプ部分３５、３６、３７を有する。夫々の双対型ランプ部分３５、３６、３７は、第一の管４１、４５、４９と、第二の管４３、４７、５１とを有する。図３の例において、小型蛍光ランプは、３５、３６、３７で参照される三つの双対型ランプ部分を有する。第一の管４１、４５及び４９並びに第二の管４３、４７及び５１は、夫々の管４１及び４３、４５及び４７並びに４９及び５１の第一の端部４１ａ及び４３ａ、４５ａ及び４７ａ並びに４９ａ及び５１ａにおいて、管相互接続手段４２、４６及び５０により相互接続されている。図３の例では、管相互接続手段４２、４６及び５０は、所謂湾曲部分である。他の実施例では、管相互接続手段は、所謂ブリッジ部分である。
【００４５】
図３で示されている小型蛍光ランプでは、放電経路は、第一の電極２０ａと第二の電極２０ｂとの間で管４１及び４３、４５及び４７並びに４９及び５１を介して形成される。
【００４６】
第一の電極２０ａは、管４１の第二の端部４１ｂに設けられている。第二電極２０ｂは、管５１の第二の端部５１ｂに設けられている。第二の端部４１ｂ及び５１ｂは、第一の端部４１ａ及び５１ａの反対にある。比較的長い電極経路を得るために、電極２０ａ及び２０ｂは、蛍光ランプの外側の端に配置されている。
【００４７】
図３の例では、第一及び第二の電極２０ａ及び２０ｂは、夫々の第二の端部４１ｂ及び５１ｂにより支持されている。電極２０ａ及び２０ｂの電流供給導線３０ａ、３０ａ´及び３０ｂ、３０ｂ´は、夫々、第二の端部４１ｂ及び５１ｂを通り、放電ランプから外部に至る。
【００４８】
放電空間に面している管４１及び４３、４５及び４７並びに４９及び５１の側は、望ましくは、防護層を設けられている（図示せず。）。放電空間に面している管４１及び４３、４５及び４７並びに４９及び５１の側は、更に、励起された水銀の減衰により発生した紫外線（ＵＶ）光を（標準的）可視光に変換する蛍光物質（例えば、蛍光粉末。）を有する蛍光層（図示せず。）で覆われている。
【００４９】
電極２０ａ及び２０ｂを設けられた第二の端部４１ｂ及び５１ｂとは別に、夫々の管４３、４５、４７及び４９の別の第二の端部４３ｂ、４５ｂ、４７ｂ及び４９ｂは、封入された端を設けられている。隣接する双対型ランプ部分３５及び３６並びに３６及び３７の管４３及び４５並びに４７及び４９を相互に接続するためのブリッジ部分４４及び４８は、管４３及び４５並びに４７及び４９の第二の端部４３ｂ及び４５ｂ並びに４７ｂ及び４９ｂの近くに設けられている。別の第二の端部の少なくとも一つ４５ｂは、水銀供給源７及び放出手段８を設けられている。
【００５０】
図３の例では、加熱手段２５は、別の第二の端部４５ｂに設けられている。加熱手段２５は、放出手段８の温度の外部からの影響をもたらす。望ましくは、加熱手段２５は、タングステンの巻線であって、電子放射物質で覆われてはない。加熱手段２５は、保護被覆により覆われていても良い。放出手段８の近くに加熱手段２５を設けることにより、小型蛍光ランプは、所謂非飽和状態で動作しうる。水銀含有量が特定の所定レベルより少ないときに、加熱手段２５が過熱されて、放出手段８の温度が影響を及ぼされ、それによって、水銀供給源７からの水銀の放出が制限される。望ましくは、筐体７０は、加熱手段２５を流れる電流を調整するための調整手段を有する。調整手段は、ソフトウェア及び／又はハードウェアで実施されても良い。小型蛍光ランプの「使用されていない」第二の端部の一つを用いることにより、本発明による低圧式水銀蒸気放電ランプの小型の実施例が実現される。
【００５１】
留意されるべきは、上述した実施例は、本発明を限定するわけではなく、当業者は、添付の特許請求の範囲の適用範囲を外れることなく多数の他の実施例を設計することができることである。特許請求の範囲において、括弧内に置かれた如何なる参照符号も、請求項を限定するように解釈されるべきではない。動詞「有する」及びその活用の使用は、請求項で挙げられている以外の要素又はステップの存在を認めないわけではない。要素の前に置かれた冠詞「一つの」は、そのような要素の複数個の存在を認めないわけではない。本発明は、幾つかの個別素子を有するハードウェア、及び適切にプログラムされたコンピュータを用いて実施されても良い。幾つかの手段を列挙する装置の請求項において、これらの手段の幾つかは、ハードウェアの同一の物品により具現化されても良い。特定の手段が相互に異なる従属請求項で挙げられているという単なる事実は、これらの手段の組合せが有利に使用されえないことを示しているわけではない。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１Ａ】縦断面図における本発明による低圧式水銀蒸気放電ランプの一実施例の断面図である。
【図１Ｂ】本発明による低圧式水銀蒸気放電ランプの第一の実施例を示す。
【図１Ｃ】本発明による低圧式水銀蒸気放電ランプの第二の実施例を示す。
【図１Ｄ】本発明による低圧式水銀蒸気放電ランプの第三の実施例を示す。
【図２Ａ】本発明による低圧式水銀蒸気放電ランプの他の実施例の断面図である。
【図２Ｂ】切替え手段を有する図２Ａの詳細を示す。
【図３】本発明による小型蛍光ランプの放電管の断面図を示す。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【国際調査報告】
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