(57)【要約】【目的】ランプエンベロープ内への液体アマルガムの流入移動を防止するよう改善された蛍光ランプの排気管内に配置されるアマルガムを特徴とするアマルガム組立体を提供する。【構成】蛍光ランプ用のアマルガム組立体は、ガラス排気管及び該ガラス排気管内に配置された保持構造を有し、前記ガラス排気管は、ランプの口金部分のほうに向かって延びており、それの一端が通常ランプ口金部分に隣接したところで閉じられており、前記保持構造は、排気管の狭窄部分により保持される。水銀アマルガムボディが、保持構造と排気管の閉じた端部との間に配置されている。アマルガムボディは、ガラス排気管の内表面を濡らすための手段を有し、このアマルガムボディが液化したときアマルガムをガラス排気管の内表面に付着させ、それによりアマルガムが保持構造のところを流過してランプエンベロープ内に流入するのを防止する。【選択図】　　　図３
2004087484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低圧水銀ランプ用のアマルガム組立体であって、該アマルガム組立体は、ランプのエンベロープ部分に接続されたガラス排気管を有し、該ガラス排気管は、その一端が閉じられており、エンベロープの内部に通じる開口部を有するものにおいて、
前記排気管内に配置された保持構造及び、この保持構造と排気管の閉じた端部との間に配置された水銀アマルガムボディを有し、
アマルガム組立体は、前記ガラス排気管内の内表面を濡らすための湿潤手段を有しており、前記アマルガムボディが液化されたとき、アマルガムを前記排気管の内表面に付着させ、それにより前記アマルガムが前記保持構造を流過しエンベロープの内部に流れ込むのを防止することを特徴とする低圧水銀ランプ用アマルガム組立体。
【請求項２】
前記保持構造（２２）と排気管の閉じた端部（２４）との間で前記排気管（２０）内に配置された前記の水銀アマルガムボディ（３２）は、前記ガラス排気管の内表面を濡らすためリチウムを含んでおり、前記アマルガムボディが液化されたとき、前記アマルガムを内表面に付着させ、それにより前記アマルガムが前記保持構造を流過しエンベロープの内部に流れ込むのを防止する、請求項１項記載の蛍光ランプ用のアマルガム組立体。
【請求項３】
前記アマルガムボディは、
（ｉ）ビスマス、インジウム及びリチウム、
（ｉｉ）ビスマス、錫、鉛及びリチウム、
（ｉｉｉ）ビスマス、錫及びリチウム、
（ｉｖ）亜鉛、インジウム、錫及びリチウム、
（ｖ）インジウム及びリチウム、
（ｖｉ）鉛及びリチウム、
（ｖｉｉ）亜鉛及びリチウムから成る合金組成のグループのうちから選ばれた１つの合金組成を有する、請求項２記載のアマルガム組立体。
【請求項４】
前記保持構造は少なくとも１つのガラスボディを有し、前記アマルガムボディが液化されたとき、リチウムはガラスボディを濡らし、前記アマルガムをガラスボディにさらに付着させ、それにより、前記アマルガムがランプエンベロープ中に流れ込むのを一層防止する、請求項２記載のアマルガム組立体。
【請求項５】
前記アマルガムボディは固体状態にあるとき球状又はシリンダ状に成形されている、請求項１記載のアマルガム組立体。
【請求項６】
前記保持構造は、前記排気管の狭窄部分（２２）を有する、請求項１記載のアマルガム組立体。
【請求項７】
前記湿潤手段は、排気管の閉じた端部と保持構造との間で前記排気管の内表面に付着するリチウムを含む金属層であり、ここで前記アマルガムボディが液化すると、液体アマルガムは前記金属層に付着し、アマルガムが保持構造のところを流過してランプエンベロープ内に流入するのを防止する、請求項１記載のアマルガム組立体。
【請求項８】
保持構造としての排気管の狭窄部分と前記アマルガムボディとの間に前記排気管内に配置された保持部材を有する、請求項７記載のアマルガム組立体。
【請求項９】
前記保持部材はガラスボディ又は金属ボディを有し、該ボディは有利には球状に成形される、請求項８記載のアマルガム組立体。
【請求項１０】
前記湿潤手段は２つの部分から構成される構造であり、前記湿潤手段の第１部分として前記排気管中に配置されている金属カップを有し、該金属カップは前記排気管の前記保持構造により保持されており、該カップは、排気管の閉じた端部に向かって開いている溝及び前記カップを通って延びるアパーチャを規定し、前記水銀アマルガムボディは、前記金属カップと排気管の閉じた端部との間に前記排気管内に配置されており、前記湿潤手段は、その第２部分として排気管の閉じた端部と逆のほうの溝の表面上に施された金属湿潤剤の被覆を有し、
それにより、前記アマルガムボディが液化すると、液体アマルガムがカップの溝の表面に付着し、水銀蒸気がカップのアパーチャを通って流れる、請求項１記載のアマルガム組立体。
【請求項１１】
前記金属カップは前記排気管内に容易にかん合し、前記金属カップの周囲壁は前記排気管の内壁と係合する、請求項１０記載のアマルガム組立体。
【請求項１２】
前記カップは、排気管の内壁に係合するようにカップの周囲壁をバイアスするのに十分な弾力性を有する金属から成る、請求項１１記載のアマルガム組立体。
【請求項１３】
前記カップは、（ｉ）ステンレススチール及び（ｉｉ）鉄−ニッケル合金のうちから選択される金属から成る、請求項１２記載のアマルガム組立体。
【請求項１４】
前記カップの溝は、環状溝を有し、該環状溝は、排気管の閉じた端部に向かって延びている自由端を有するカップの外壁と、カップの管状中央コア部分とにより規定され、該中央部分コアは排気管の閉じた端部の方に向かって延びていてアパーチャを規定する、請求項１０記載のアマルガム組立体。
【請求項１５】
前記アマルガムボディは全体的に球状に成形されており、コア部分アパーチャの内径を越える直径を有する、請求項１０記載のアマルガム組立体。
【請求項１６】
金属湿潤剤は、（ｉ）銀及び（ｉｉ）インジウムのうちから選ばれた１つを含む、請求項１０記載のアマルガム組立体。
【請求項１７】
前記のカップのコア部分は、カップの外壁よりも排気管の閉じた端部により近づいて延びている、請求項１４記載のアマルガム組立体。
【請求項１８】
前記組立体は、前記排気管内に配置され、前記排気管の狭窄部分により保持された金属カップを有し、前記金属カップは、排気管の閉じた端部のほうに延びている自由端を有する環状外壁と、排気管の閉じた端部のほうに延びている管状の中央コア部分と、前記コア部分及び外壁により形成された環状溝とを規定し、
前記金属カップと、排気管の閉じた端部との間に配置された水銀アマルガム球を有し、前記水銀アマルガム球の直径が前記コア部分の内径を越えており、
前記溝の内表面上に施された金属湿潤剤の被覆を有し、
これにより、前記アマルガムボディが液化すると液体アマルガムがカップ溝内の湿潤剤に付着し、水銀蒸気がカップのコア部分を通して流れる、請求項１０記載のアマルガム組立体。
【請求項１９】
更に、前記金属カップと排気管の閉じた端部との間に前記排気管中に配置されたガラス球を有する、請求項１０記載のアマルガム組立体。
【請求項２０】
さらに、前記排気管内に配置され、前記保持構造、例えば前記排気管の狭窄部分により保持されたガラスボディを有し、前記ガラスボディは、前記排気管の前記保持構造と前記排気管の閉じた端部との間に配置されており、
前記水銀アマルガムボディは、ガラスボディと、前記排気管の閉じた端部との間に配置されており、
（ｉ）狭窄部分と、前記排気管の閉じた端部との間の前記排気管の内表面及び（ｉｉ）前記ガラスボディの表面のうちから選ばれた少なくとも１つの上に湿潤手段として施された水銀湿潤金属層を有し、
それにより、（ｉ）前記ガラス排気管の内表面及び（ｉｉ）前記ガラスボディの表面のうちの少なくとも１つを濡らし、液体アマルガムが排気管の狭窄部分を流過してランプボディの内部に流入する、請求項１記載のアマルガム組立体。
【請求項２１】
前記の水銀湿潤金属層は、それぞれ、銀、金及びインジウム並びにそれらの合金のうちから選ばれた１つから成る、請求項２０記載のアマルガム組立体。
【請求項２２】
前記アマルガムボディはその液化前は、形態上全体的に回転楕円体であり、前記ガラスボディは、回転楕円体形態を有しており、さらに、前記排気管の保持構造、例えば狭窄部分、と前記アマルガムボディとの間に配置された第２のガラス回転楕円体を有し、前記第２のガラス回転楕円体は、前記アマルガムボディが固体状態にあるとき第２のガラス回転楕円体を通って前記排気管内でのアマルガムボディの移動を阻止する、請求項２０記載のアマルガム組立体。
【請求項２３】
前記水銀湿潤金属層が前記排気管の内表面上に施されており、前記アマルガムボディが液化すると、液体アマルガムは前記金属層の領域において前記排気管の内表面に付着する、請求項２０記載のアマルガム組立体。
【請求項２４】
前記水銀湿潤金属層が前記排気管の内表面上に施されており、前記アマルガムボディが液化すると、液体アマルガムは前記ガラスボディの表面に付着する、請求項２０記載のアマルガム組立体。
【請求項２５】
請求項１から２４までのうちのいずれか１項記載のアマルガム組立体を有する蛍光ランプ。
【請求項２６】
無電極蛍光ランプ組立体において、
光透過性のエンベロープを有し、該光透過性のエンベロープは、無線周波磁界を受けたときアーク放電を持続し、その結果紫外線を放出するためのイオン化可能なガス状の封入物を含み、前記光透過性のエンベロープは、紫外線により励起されたとき可視の放射を放出するための内部蛍光体被覆を有し、前記エンベロープは、その中に形成された凹入空洞を有し、
無線周波給電源により励起されたとき、無線周波磁界を形成するため凹入空洞内に収容された励起コイルを有し、
凹入空洞を通ってエンベロープ内に延びているガラス排気管を有し、前記排気管はランプの口金部分の近くに閉じた端部を有し、
排気管の閉じた端部から所定の距離をおいたところに前記排気管内に形成された狭窄構成部を有し、
前記排気管内に配置され、前記狭窄構成部により保持される保持構造を有し、保持構造と排気管の閉じた端部との間に排気管中に配置された水銀アマルガムボディを有し、前記アマルガムボディは、前記ガラス排気管の内表面を濡らすためのリチウムを有し、前記アマルガムボディが液化されたとき、排気管の内表面にアマルガムを付着させ、それにより、アマルガムが保持構造のところを流過してランプエンベロープの内部に流入するのを防止することを特徴とする、無電極蛍光ランプ組立体。
【請求項２７】
前記アマルガムボディは、
（ｉ）ビスマス、インジウム及びリチウム、
（ｉｉ）ビスマス、錫、鉛及びリチウム、
（ｉｉｉ）ビスマス、錫及びリチウム、
（ｉｖ）亜鉛、インジウム、錫及びリチウム、
（ｖ）インジウム及びリチウム、
（ｖｉ）鉛及びリチウム、
（ｖｉｉ）亜鉛及びリチウムから成る合金組成のグループのうちから選ばれた１つの合金組成を有する、請求項２６記載のアマルガム組立体。
【請求項２８】
前記保持構造は１つのガラスボディを有し、リチウムは、ガラスボディを濡らし、前記アマルガムボディが液化されたとき、前記アマルガムをガラスボディに付着させ、さらに、アマルガムがガラスボディを流過してランプ中に流れ込むのを一層防止する、請求項２６記載のランプ組立体。
【請求項２９】
前記アマルガムボディは固体状態にあるとき球状に成形されている、請求項２６記載のランプ組立体。
【請求項３０】
前記保持構造はガラスボディを有する、請求項２６記載のランプ組立体。
【請求項３１】
ガラスボディは球状に成形されている、請求項３０記載のランプ組立体。
【請求項３２】
無電極形蛍光ランプ組立体において、
光透過性のエンベロープを有し、該光透過性のエンベロープは、無線周波磁界を受けたときアーク放電を持続し、その結果紫外線を放出するためのイオン化可能なガス状の封入物を含み、前記光透過性のエンベロープは、紫外線により励起されたとき可視の放射を放出するための内部蛍光体被覆を有し、前記エンベロープは、その中に形成された凹入空洞を有し、
無線周波給電源により励起されたとき、無線周波磁界を形成するため凹入空洞内に収容された励起コイルを有し、
凹入空洞を通って前記エンベロープ内に延びているガラス排気管を有し、該排気管はランプの口金部分の近くに閉じた端部を有し、
排気管の閉じた端部から所定の距離をおいたところに前記排気管内に形成された狭窄構成部を有し、
前記排気管内に配置され、前記狭窄構成部により保持される保持構造を有し、
前記保持構造と排気管の閉じた端部との間に排気管中に配置された水銀アマルガムボディを有し、
排気管の閉じた端部との狭窄構成部との間での内表面に付着するリチウムを含む金属層を有し、
前記アマルガムボディが液化すると、液体アマルガムが前記金属層に付着し、それによりアマルガムが前記保持構造のところを流過し、ランプエンベロープ内に流入するのを防止することを特徴とする、無電極蛍光ランプ組立体。
【請求項３３】
前記アマルガムボディは、
（ｉ）ビスマス、インジウム及びリチウム、
（ｉｉ）ビスマス、錫、鉛及びリチウム、
（ｉｉｉ）ビスマス、錫及びリチウム、
（ｉｖ）亜鉛、インジウム、錫及びリチウム、
（ｖ）インジウム及びリチウム、
（ｖｉ）鉛及びリチウム、
（ｖｉｉ）亜鉛及びリチウムから成る合金組成のグループのうちから選ばれた１つの合金組成を有する、請求項請求項３２記載のランプ組立体。
【請求項３４】
前記保持構造は、ガラスボディを有し、金属層はガラスボディを濡らし、前記アマルガムボディが液化されたとき、前記アマルガムをガラスボディにさらに付着させ、前記アマルガムがエンベロープ内部に流れ込むのを一層防止する、請求項３２記載のランプ組立体。
【請求項３５】
ガラスボディは球状に成形されている、請求項３４記載のランプ組立体。
【請求項３６】
無電極蛍光ランプ組立体において、
光透過性のエンベロープを有し、該光透過性のエンベロープは、無線周波磁界を受けたとき、アーク放電を持続し、その結果紫外線を放出するためのイオン化可能なガス状の封入物を含み、前記光透過性のエンベロープは、紫外線により励起されたとき可視の放射を放出するための内部蛍光体被覆を有し、前記エンベロープは、その中に形成された凹入空洞を有し、
無線周波給電源により励起されたとき、無線周波磁界を形成するため凹入空洞内に収容された励起コイルを有し、
前記ランプを排気し、封入するため凹入空洞を通って前記エンベロープ内に延びている排気管を有し、該排気管はランプの口金部分の近くに閉じた端部を有し、
排気管の閉じた端部から所定の距離をおいたところに排気管内に形成された小さいくぼみ構成部を有し、
前記排気管内に配置された水銀アマルガムボディを有し、
金属カップと排気管の閉じた端部との間の個所で前記アマルガムボディを排気管内で保持するための金属カップを有し、該金属カップは、排気管の閉じた端部のほうに延びる自由端を有する環状壁、排気管の閉じた端部のほうに延びる管状中央コア部分及びコア部分と外壁とにより形成された環状溝を規定し、
溝の内表面上に施される金属湿潤剤の被覆を有し、
それによりアマルガムボディが液化すると、液体アマルガムはカップの溝表面に付着し、水銀蒸気は、カップのコア部分を通って流れることを特徴とする、無電極蛍光ランプ。
【請求項３７】
前記金属カップは、容易に前記排気管にかん合し、前記金属カップの周囲壁が前記排気管の内壁に係合している、請求項３６記載のランプ。
【請求項３８】
前記金属カップは、該カップの周囲壁を排気管の内壁に係合するようにバイアスするのに十分な弾力性を持つ金属からなる、請求項３７記載のランプ。
【請求項３９】
前記金属カップは、（ｉ）ステンレススチール及び（ｉｉ）鉄−ニッケル合金のうちから選ばれた金属から成る、請求項３８記載のランプ。
【請求項４０】
金属湿潤剤は、（ｉ）銀及び（ｉｉ）インジウムのうちから選ばれた１つを有する、請求項３６記載のランプ。
【請求項４１】
前記のカップのコア部分は、カップの外壁よりも、排気管の遠端に一層より近づいて延びている、請求項３６記載のランプ。
【請求項４２】
さらに、前記金属カップと、の閉じた端部との間に中に配置されているガラス球を有する、請求項３６記載のランプ。
【請求項４３】
無電極蛍光ランプ組立体において、
光透過性のエンベロープを有し、該光透過性のエンベロープは、無線周波磁界を受けたとき、アーク放電を持続し、その結果紫外線を放出するためのイオン化可能なガス状の封入物を含み、前記光透過性のエンベロープは、紫外線により励起されたとき可視の放射を放出するための内部蛍光体被覆を有し、前記エンベロープは、その中に形成された凹入空洞を有し、
無線周波給電源により励起されたとき、無線周波磁界を形成するため凹入空洞内に収容された励起コイルを有し、
凹入空洞を通ってエンベロープ内に延びている排気管を有し、該排気管はランプの口金部分の近くに閉じた端部を有し、
排気管の閉じた端部から所定の距離をおいたところに前記排気管内に形成された狭窄部分を有し、
前記排気管の狭窄部分と排気管の閉じた端部との間に前記排気管中に配置された水銀アマルガムボディを有し、
前記排気管内に配置され前記狭窄部分により保持されるガラスボディを有し、前記ガラスボディは、前記排気管の前記の狭窄部分と前記アマルガムボディとの間に配置されており、
（ｉ）前記狭窄部分と前記排気管の閉じた端部との間に前記排気管の内表面及び（ｉｉ）前記ガラスボディの表面のうちから選ばれた１つの上に施された金属湿潤剤の被覆を有し、
それにより（ｉ）前記ガラス排気管の内表面及び（ｉｉ）前記ガラスボディの表面のうち少なくとも１つを濡らし、前記アマルガムが排気管の狭窄部分のところを流過してランプエンベロープ内に流入するのを防止することを特徴とする、電無極蛍光ランプ組立体。
【請求項４４】
前記の水銀湿潤金属層は、それぞれ銀、金及びインジウム並びにそれらの合金のうちから選ばれた１つからなる、請求項４３記載のランプ組立体。
【請求項４５】
前記アマルガムボディは、それの液化前は全体的に構成形態上回転楕円体である、請求項４３記載のランプ組立体。
【請求項４６】
前記ガラスボディは、楕円回転体構成形態を有する、請求項４３記載のランプ組立体。
【請求項４７】
さらに、前記排気管の狭窄部分と、前記アマルガムボディとの間に配置された第２のガラス楕円回転体を有し、前記第２のガラス楕円回転体は、前記アマルガムが固体状態にあるとき排気管の狭窄部分を通って前記排気管内での前記アマルガムボディの移動を阻止する、請求項４６記載のランプ組立体。
【請求項４８】
前記の水銀湿潤金属層は、前記排気管の内表面に施されており、前記アマルガムボディが液化すると、液体アマルガムは、前記金属層の領域において前記排気管の内表面に付着する、請求項４３記載のランプ組立体。
【請求項４９】
前記の水銀湿潤金属層は、ガラスボディの表面上に施されており、前記アマルガムボディが液化すると、液体アマルガムは、ガラスボディの表面に付着する、請求項４３記載のランプ組立体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蛍光ランプに関し、詳細にはアマルガム組立体さらに詳しくは蛍光ランプの排気管内での使用向けの改善されたアマルガムを有するアマルガム組立体に関し、さらにこのアマルガム組立体を備えた蛍光ランプに関する。蛍光ランプは例えば直線形、又はコンパクト形、及び電極付き又は無電極のものであってもよい。
【０００２】
【従来の技術】
蛍光ランプの光出力は、ランプエンベロープ内の水銀蒸気圧力（蒸気密度）に決定的に依存する。そして、また、水銀蒸気圧力は、ランプエンベロープの最も冷たい部分、いわゆる“コールドスポット”内で凝縮する余剰液体水銀の温度により制御される。蛍光ランプは、通常、少なくとも１つの管を有し、この管は、ランプエンベロープの内部に通じる開口部を有し、ランプの構成上、封入及び排気管として使用される。作製の完了時排気管は、気密的に先端が付けられており、先端が付けられた端部は通常、ランプの“コールドスポット”になる。
【０００３】
アマルガムは、通常は排気管のコールドスポット内に配置される。そのようなアマルガムは、水銀蒸気圧力を、任意の所定の温度のもとで純水銀の蒸気圧力に対して相対的に低下させ、それにより、高められた温度のもとでの最適な光出力を得ることができる。そのようなアマルガムは、また、温度特性カーブに対する光出力の広げられたピークを提供し、その結果ほぼ最適の光出力が拡大された周囲温度範囲にわたり得られる。
【０００４】
ランプを、最適周囲温度より低い、又は高い温度で作動すると、光出力は、ピーク値に対して３０％以上も減少する。このことは、ランプが密封された、又は半密封された取り付け具内で作動される場合、通常起こることである。低減される光出力のほかに付加的に光の色が、放電における水銀蒸気からの青色のスペクトル放出の寄与度の変動の結果変化する。
【０００５】
変化する温度条件のもとでの水銀蒸気圧力制御の問題は、少なくとも部分的に、水銀をそれの気相から吸収できる種々の合金の使用により解決される。低温溶融金属の合金は、余剰水銀とアマルガム化し、ランプ内の水銀蒸気圧力を調整するため蛍光ランプ内に置かれることがしばしばである。水銀とのアマルガムを形成する上で特に有用であることが知られている合金は、鉛−ビスマス−錫合金、ビスマス−インジウム合金、ビスマス及び錫合金、亜鉛、インジウム及び錫合金などであり、例えば，国際公開ＷＯ９６／３７９０９及びヨーロッパ特許出願ＥＰ３７３５６７において参照できる。他の有用なアマルガムを、純インジウム、純鉛及び純亜鉛で形成できる。
【０００６】
ランプは通常余剰量の水銀アマルガムの供給を受け、すなわち、ランプが安定化した動作状態に到達したとき蒸発される水銀を供給するために必要なものより多くのアマルガムの供給を受ける。ランプが老化すると、余剰アマルガムの幾らかは、ランプの寿命期間中ランプ内の他のところで化学的に結合した水銀と置換することが要求される。
【０００７】
アマルガム蛍光ランプがターンオフされると、アマルガムは冷却し、ランプ内の水銀蒸気が徐々にアマルガム内に吸収される。ランプがターンオンされる際は、アマルガムが、これが効率的なランプ動作を許容するのに十分な水銀蒸気を放出するポイントへウォームアップされるまではルーメン出力が著しく低減される。
【０００８】
ランプのあるタイプのもの、例えば、特に、無電極のランプ又はコンパクト電極蛍光ランプでは、アマルガムがランプエンベロープ内においてアーク環境内に陥るのを防止することが重要である。そこではランプのルーメン出力及びルーメン温度性能において有害な変化が引き起こされる。
【０００９】
片側口金形ランプでは、使用中排気管の封着端部が上方に向けられ、ランプエンベロープ内に開口する排気管の端部がアマルガムの下方に配置されており、アマルガムが、重力によってランプエンベロープ内で下方に落下しがちであり、このランプエンベロープでは一層より高い温度が生じ、水銀蒸気圧力の急激な上昇及びランプ電圧の増大を引き起こし、その結果ランプエンベロープ内でスポット状の黒化の発生につながるという特別な問題が起こった。ランプ電圧がランプ内に設けられた安定器の最大の持続電圧を越えるとランプは消滅する。こうして、排気管内の液体アマルガムを保持し、しかも、水銀蒸気が排気管から流出し、ランプエンベロープ内に流入するのを許容するための手段が要求される。
【００１０】
従って、アマルガムを排気管の封着した端部領域に限定するための改善されたアマルガム保持手段又は保持器及び／又は、改善されたアマルガムを有するアマルガム組立体の必要性がある。さらに、そのようなアマルガム組立体及び／又はアマルガム保持手段を備えた蛍光ランプの必要性もある。そのような保持手段は、その中に引用された従来技術を含めてアメリカ合衆国特許ＵＳ−Ａ５７５７１２９中に開示されている。
【００１１】
【特許文献１】
ＷＯ９６／３７９０９
【特許文献２】
ＥＰ３７３５６７
【特許文献３】
ＵＳ−Ａ５７５７１２９
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ランプエンベロープ内への液体アマルガムの移動を防止するよう蛍光ランプの排気管内に配置される改善されたアマルガムを特徴とするアマルガム組立体を提供することである。
【００１３】
本発明のさらなる目的は、改善されたアマルガム及び／又は排気管内での改善されたアマルガム保持手段を特徴とするアマルガム組立体をその中に有する無電極蛍光ランプを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
以下明らかになるように、上述の、及び他の目的を考慮して、本発明の１つの特徴点は、請求項１の特徴部分において概略的に規定したような蛍光ランプ用のアマルガム組立体を提供することである。望ましい実施形態が従属請求項に規定されている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
組立体は、ガラス排気管及び該ガラス排気管内に配置された保持構造を有し、前記ガラス排気管は、通常、ランプの口金部分のほうに向かって延びており、通常、その一端がランプ口金部分に隣接したところで閉じられており、保持構造は、排気管の狭窄部分であるのが望ましい。
【００１６】
水銀アマルガムボディが、保持構造と排気管の閉じた端部との間に配置されており、アマルガムボディは、ガラス排気管の内表面を濡らすための手段を有し、アマルガムボディが液化したときアマルガムを排気管の内表面に付着させ、それにより、アマルガムボディが保持構造のところを流過してランプエンベロープの内部に流入するのを防止するものである。
【００１７】
有利な実施形態において湿潤剤はリチウムであり、このリチウムはガラス排気管の内表面を濡らし、アマルガムボディが液化したときアマルガムを排気管の内表面に付着させ、それにより、アマルガムボディが保持構造のところを流過してランプボディの内部に流入するのを防止するために使用される。
【００１８】
本発明のさらなる特徴によれば、蛍光ランプ用のアマルガム組立体が提供される。アマルガム組立体は、ガラス排気管及び湿潤剤として作用するよう、排気管の内表面に付着されるリチウムを含む金属層を有し、前記ガラス排気管は、ランプの口金部分のほうに向かって延びており、それの一端が通常ランプ口金部分に隣接したところで閉じられている。水銀アマルガムボディは、排気管の閉じた端部と狭窄部分との間に配置される。アマルガムが液化すると、液体アマルガムは、金属層に付着し、それにより、アマルガムボディが排気管の狭窄部分のところを流過してランプボディの内部に流入するのを防止する。
【００１９】
本発明のなおさらなる特徴によれば、無電極蛍光ランプ組立体の特別な実施形態が提供され、この蛍光ランプ組立体は、無線周波磁界を受けたとき、アーク放電を持続し、その結果紫外線を放出するためのイオン化可能なガス状の封入物を含む光透過性のエンベロープを有し、この光透過性のエンベロープは、通常紫外線により励起されたとき可視の放射を放出するための内部螢光体を有し、−勿論、組立体は又、蛍光体を有しない低圧水銀ランプにも使用可能であり−そして、エンベロープは、通常、その中に形成された凹入空洞を有する。励起コイルは、無線周波給電源により励起されると無線周波磁界を形成するための凹入空洞内に収容される。ガラス排気管は、凹入空洞を通ってエンベロープ内に延びており、排気管は、ランプの口金部分の近くに閉じた端部を有する。狭窄構成部が、排気管の閉じた端部から所定の距離を置いたところに排気管内に形成され、保持構造は排気管内に配置され、狭窄構成部により保持される。保持構造と排気管の閉じた端部との間に排気管中に水銀アマルガムボディが配置され、このアマルガムボディは、アマルガムボディが液化されたとき排気管の内表面にアマルガムを付着させ、それにより、アマルガムボディが保持構造のところを流過してランプボディの内部に流入するのを防止するよう、アマルガムが接触するガラス排気管の内表面を濡らすためのリチウムを有する。
【００２０】
本発明のなお別の特徴によれば、無電極蛍光ランプ組立体が提供され、この蛍光ランプ組立体は、無線周波磁界を受けたとき、アーク放電を持続し、その結果紫外線を放出するためのイオン化可能なガス状の封入物を含む光透過性のエンベロープを有し、この光透過性のエンベロープは、紫外線により励起されたとき可視の放射を放出するための内部蛍光体被覆を有し、そして、エンベロープは、その中に形成された凹入空洞を有する。励起コイルは、無線周波給電源により励起されたとき、無線周波磁界を形成するため凹入空洞内に収容される。ガラス排気管は、凹入空洞を通ってエンベロープ内に延びており、排気管はランプの口金部分の近くに閉じた端部を有する。狭窄構成部が、排気管の閉じた端部から所定の距離をおいたところに排気管内で形成され、保持構造は、排気管内に配置され、狭窄構成部により保持される。保持構造と排気管の閉じた端部との間に排気管中に水銀アマルガムボディが配置され、リチウムを含む金属層が、排気管の内表面に付着し、ここで、アマルガムボディが液化すると液体アマルガムが層に付着し、それにより、アマルガムボディが保持構造のところを流過してランプエンベロープ内に流入するのを防止するものである。
【００２１】
構成の種々の新規な詳細及び部分の組合せを含めて本発明の上述及び他の特徴を、添付図面を参照してより特定的に記載し、請求項において規定する。本発明を具現化する特定の装置が解説目的のためだけに示してあり、本発明の限定をなすものでない。本発明の基本的手法及び特徴が、本発明の範囲から逸脱することなく種々の多数の実施形態において使用できる。
【００２２】
本発明のさらなる実施形態によれば、ランプの口金部分に向かって延びるガラス排気管を有するアマルガム組立体が提供され、ガラス排気管は口金部分に隣接する端部が閉じられており、金属カップは、排気管内に配置され、排気管の狭窄部分であるのが望ましい保持構造により保持される。カップは、排気管の閉じた端部へ向かって延びる自由端、排気管の閉じた端部に向かって伸びる管状の中央コア部分、及びコア部分と外壁とにより形成された環状溝を有する。水銀アマルガム球は、金属カップと排気管の閉じた端部の間に配置され、球の直径は、コア部分の内径を越えており、金属湿潤剤の被覆が溝の内表面上に施される。アマルガムボディが液化すると、液体アマルガムはカップの溝表面に付着し、水銀蒸気は、カップのコア部分を通って流れることができる。
【００２３】
本発明のさらなる特徴によれば、無電極蛍光ランプが提供され、この蛍光ランプは、無線周波磁界を受けたとき、アーク放電を持続し、その結果紫外線を放出するためのイオン化可能なガス状の封入物を含む。この光透過性のエンベロープは、紫外線により励起されたとき可視の放射を放出するための内部螢光体を有し、そして、エンベロープは、通常、その中に形成された凹入空洞を有する。励起コイルは、無線周波給電源により励起されると無線周波磁界を形成するための凹入空洞内に収容される。排気管は、凹入空洞を通ってエンベロープ内に延びており、作製時ランプを排気し、封入するものであり、排気管はランプの口金部分へ向かって延びており、ランプの口金部分の近くに閉じた端部を有する。小さいくぼみ構成部が、排気管の閉じた端部から所定の距離を置いたところに排気管内で形成される。金属カップが、金属カップと排気管の閉じた端部との間の個所で前記アマルガムボディを排気管内で保持し、金属カップは、排気管の閉じた端部のほうに延びる自由端を有する環状壁、排気管の閉じた端部のほうに延びる管状中央コア部分及びコア部分と外壁とにより形成された環状溝を規定する。金属湿潤剤の被覆が、溝の内表面上に配される。アマルガムボディが液化すると、液体アマルガムはカップの溝表面に付着し、水銀蒸気は、カップのコア部分を通って流れることができる。
【００２４】
【実施例】
本発明を図解した実施形態が示してある添付図面を参照し、これらの実施形態から、本発明の特徴及び利点が明らかにされる。
【００２５】
図１を参照すると、公知の片側口金形の蛍光ランプ１０は、アーク放電を持続するためのイオン化可能なガス状封入物を含む光透過性もしくは透光性のエンベロープが設けられる。作製中、ランプ１０は、よく知られている手法で、内表面２６を有する排気管２０を介して封入物が添加される。適当な封入物は、例えば、希ガス（例えばクリプトン及び／又はアルゴン）および水銀蒸気の混合物を有する。これは、無電極構成形態である。励起コイル１４は、エンベロープ１２中で凹入空洞１６内に設けられており、そして、エンベロープ１２内の凹入空洞１６から取り外し可能である。図解の都合上、コイル１４は、排気管２０の周りに卷回されているものとして略示されている。しかし、コイル１４を排気管２０から離隔して設け、絶縁材料（図示せず）のコアの周りに卷回でき、又は、所望のように自由な配置状態にしてもよい（図示せず）。エンベロープ１２の内表面は周知の手法で適当な蛍光体１８により被覆されている。エンベロープ１２は、標準的な（例えばエジソンタイプ）ランプ口金１９を有する無線周波給電源を含む口金組立体１７の一端にかん合する。電極付きａｌランプを示す従来技術の類似の技術手法を図１ｂに示す。
【００２６】
水銀アマルガムボディ３２が、所定のランプ内の所定のアマルガムに対して最適化された個所に配置され保持されている。各アマルガムは、適当な水銀蒸気圧力を提供するため動作温度の固有の最適範囲を有する。
【００２７】
保持手段、例えば、凹所又は小さなくぼみ２２が、排気管２０の先端を付した領域のほうに向かって設けられている。先端を付した領域は、封着された排気管の頂部に設けられるか、又はそれを通して排気し、ランプを封入した後に排気管の閉じられた端部２４を形成するように、“先端を付した”領域である。
【００２８】
排気管２０を通して排気し、ランプを封入した後、適当なサイズ及び形状の照射量設定部材は、先端を付した領域における開口を通して、排気管２０内に挿入されるものであり、前記照射量設定部材は、少なくとも１つ（又は幾つかの）ガラス球４０を有するのが望ましい。小さいくぼみ２２の存在及びガラス球４０の大きさ及び形状に基づき、照射量設定部材は、小さいくぼみの側で、凹入空洞１６から離れた状態に留まる。次いでアマルガム３２は、先端の取り付けられた領域内の開口部を介して、排気管２０内に挿入される。
【００２９】
小さなくぼみ２２及びガラス球４０の組合せ結合により、所定の個所でのアマルガム３２の配置及び保持が行われる。上記のように、排気管は、管の閉じられた端部２４を形成するようアマルガム３２上方で先端を付されている。
【００３０】
動作中、無線周波給電源により励起の結果コイル１４内を電流が流れる。それにより、無線周波磁界がエンベロープ１２内に形成され、この無線周波磁界により、その中に含まれているガス状封入物をイオン化し、励起し、その結果環状の放電２３が引き起こされ、そこから紫外線放射が放出される。蛍光体１８は、紫外線放射を吸収し可視の放射を放出する。
【００３１】
図２を参照すると、本発明により１つ以上のガラス球４０を有するアマルガム保持構造が設けられ、そのガラス球４０は、ガラス排気管２０内に配置され、ガラス排気管２０の少なくとも１つの狭窄部分２２により保持される。水銀アマルガムボディ３２は、図２に示すように、ガラス球４０と、排気管の閉じられた端部２４との間に配置されている。
【００３２】
アマルガムボディ３２は、固体状態にあるときは、全体的に球状に成形され、本発明の１実施形態により、リチウムコンポーネントを備える。リチウムは、アマルガムにこれが液化されたとき、ガラス排気管２０、殊に、内表面２６及びガラス球４０を濡らす特性を与える。液体アマルガムがガラスへ、付着濡れを生じると、すなわち、ガラスに付着されると、アマルガムは、管２０内に配置されたガラス球のところを通りすぎて流れるのが防止され、それにより、ランプエンベロープ１２に入るのが防止される。
【００３３】
本発明の代替的実施形態によれば、リチウムコンポーネントを含む金属合金の層３４が、排気管の閉じた端部２４と、排気管の狭窄部分２２との間で、すなわち、アマルガムボディ３２の領域において、排気管２０の内表面２６（図３）上に被覆されている。リチウム合金層３４の存在により、アマルガムは、これが液化されると、リチウム合金層を濡らし、または、リチウム合金層に付着され、それにより、液体アマルガムが保持構造４０を通りすぎて流れ、ランプエンベロープ内に流れ込むのを防止する。
【００３４】
図３に示す実施形態において、金属層３４は、排気管の作製中管状内表面２６に付着される。ランプ１０の動作中、液体アマルガムは金属層３４に付着し、アマルガムが重力によりランプエンベロープ１２内に流れ込むのを防止する。
【００３５】
片側口金形ランプにおいてガラス球タイプの設定部材４０は、排気管の上方領域において、液化されたアマルガムを保持するのをときおり失敗することが判明している。上述のように、アマルガムが排気管の閉じられた端部の領域から脱出してエンベロープ内に入り込むと、ランプの故障を引き起こすおそれがある。
【００３６】
図４を参照すると、本発明のさらなる実施形態によればガラス排気管２０内に配置され、ガラス排気管２０の少なくとも１つの狭窄部分により保持された金属カップ１４０（図５）を有するアマルガム保持器が設けられる。
【００３７】
カップ１４０は、排気管の閉じられた端部２４のほうに向かって延びる自由端１４４を有する環状外壁１４２を規定する。カップ１４０は、さらに排気管の閉じられた端部２４のほうに向いて延びる管状中央コア部分１４６をも規定する。コア部分１４６は、自由端１４７を備え、この自由端１４７は、カップの外壁の自由端１４４よりさらに一層排気管の閉じられた端部２４のほうに向かって延びている。環状の溝１４８は、コア部分１４６及び外壁１４２により形成されている。
【００３８】
カップ１４０は、排気管の閉じた端部２４と逆のほうの溝１４８の表面上に施された金属湿潤剤の被覆を備える。湿潤剤として用いられる適当な被覆は、銀及びインジウムを含む。カップ１４０は、排気管内に容易にかん合し、カップ１４０の周囲外壁１４２が、排気管の内壁に係合する。金属カップ１４０は、板ばねのような特性を有し、それにより、壁１４２は、排気管の内壁と係合するようにバイアスされるのが望ましい。ステンレススチール及び鉄−ニッケル合金が、カップ１４０にとって適当な材料であることが判明している。
【００３９】
水銀アマルガムボディ３２は、図５に示すように、金属カップ１４０と、排気管の閉じた端部２４との間に配置される。水銀アマルガムボディ３２は、全体的に球状に成形され、カップ１４０のコア部分１４６の内径を越える直径を有する。
【００４０】
ランプが完成し、動作状態におかれると、アマルガムボディ３２は、液化し、カップ溝１４８を通じてその中での湿潤剤によりカップに引き寄せられる。こうして、液体アマルガムは、環状構成の溝を占有し、一方水銀蒸気は、カップコア部分を通って通過することが許容される。
【００４１】
図６を参照すると、明らかなように、金属カップ１４０を１つ以上のガラス球４０と組合せて使用でき、ここで、ガラス球４０は、液体アマルガムを保持する通常の機能を果たすのに寄与するが、実際上、金属カップ１４０により“バックアップ”され、この金属カップ１４０は、ガラス球のところを通るいずれのアマルガムをも引き寄せ、保持する。
【００４２】
図１を再度参照すると、排気管の狭窄部分２２及びガラス球４０の組合せが、ほとんどでいつも排気管の閉じた端部においてアマルガムを保持する一方で、液体アマルガムが、ガラス球４０の周りに進み、そして、ランプエンベロープ内に進み、そして、ランプの機能障害及び／又は故障を引き起こす事態の起こることが判明している。
【００４３】
本発明のさらなる実施形態によれば、金属性水銀湿潤剤の層２２６が、排気管２０の内表面２２８上に、狭窄部分２２と排気管の閉じた端部２４との間の領域内に配置されている。湿潤剤層２２６は、インジウム又は銀、又は金又はそれらのコンポーネントとしてそのような金属のうちの少なくとも１つをそのコンポーネントとして有する合金であってよい。湿潤剤層２２６は、図７に示すようにバンド２３０内に配置できる。
【００４４】
片側口金形ランプにおけるアマルガムボディ３２が液化すると、液体アマルガムは下方へ流れがちであり、場合により、単数又は複数のガラスボディの周りを流れ、ボディ４０の表面２３４上にパッチ２３２を生じさせ、そして、エンベロープ１２内に流れ込む。しかし、適当な湿潤剤３０により液体アマルガムは、バンド３０（図８）に引き寄せられ、付着され、それによりさらに、ランプエンベロープ１２の方に移動するのが防止される。
【００４５】
図９を参照すると、明らかなように代替的実施形態において、金属性の水銀湿潤剤が、排気管２０内に配置された単数又は複数のガラスボディの表面２３４上に施される。アマルガムが液化すると、アマルガムはガラスボディ４０に引き寄せられ、非構造化クラスタ２３３としてそれに付着（図１０）するのであり、ガラスボディの周りを流れてランプエンベロープの方に流れるというよりむしろそのように付着するのである。
【００４６】
理解されるように、本発明の特徴点を説明するため本明細書中記載し、図解した部分の詳細、材料及び配置上の多くの付加的変更を、請求項において記載されたような本発明の基本手法及び範囲内で当業者が行うことができる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、ランプエンベロープ内への液体アマルガムの移動を防止するよう蛍光ランプの排気管内に配置される改善されたアマルガムを特徴とするアマルガム組立体を実現でき、またアマルガム及び／又は排気管内での改善されたアマルガム保持手段を特徴とするアマルガム組立体を有する無電極蛍光ランプを実現でき、そして、排気管内のアマルガムを保持し、しかも、水銀蒸気が排気管を流出し、ランプエンベロープ内に流入するのを許容するための手段に対する要求を充足でき、ランプエンベロープ内でスポット状の黒化の発生につながるなどの問題点を解消できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】従来技術の無電極蛍光ランプの縦方向の部分断面図である。
【図１ｂ】従来技術のコンパクト蛍光ランプの縦方向の部分断面図である。
【図２】望ましいアマルガム個所から外れて、図１に示すタイプのランプ中に液体アマルガムが流れ込み移動するのを防止するための、改善されたアマルガム組立体の断面略図である。
【図３】図２に類似しているが代替的実施形態を説明する図である。
【図４】図１に示すタイプのランプにおいて望ましいアマルガム個所から、液体アマルガムが移動することを防止するための改善された保持器の斜視図である。
【図５】図１に示すタイプの蛍光ランプの排気管部分内に配置された、図４の保持器の概略図である。
【図６】図５に類似しているが代替的実施形態を示す図である。
【図７】図１に示すタイプのランプにおける液体アマルガムが望ましいアマルガム個所から移動するのを防止するための、改善されたアマルガム組立体を示す概略図である。
【図８】図７に類似しているが、図７のアマルガム液化後の、アマルガムの様子を図解する図である。
【図９】図７に類似しているが、アマルガム組立体の代替的実施形態を説明する図である。
【図１０】図９に類似しているが、図９のアマルガム液化後のアマルガムの状態を図解する図である。
【符号の説明】
１０　蛍光ランプ
１２　エンベロープ
１４　励起コイル
１６　凹入空洞
１７　口金組立体
１８　蛍光体
１９　標準エジソンタイプのランプの口金
２０　排気管
２２　小さいくぼみ
２３　環状放電
２４　排気管の閉じた端部
２６　排気管の内表面
３２　アマルガム
３４　金属層
４０　ガラス球
１４０　金属カップ
１４４　自由端
１４６　管状中央コア部分
１４７　自由端
【図１ａ】
2004087484.tif 000003
【図１ｂ】
2004087484.tif 000004
【図２】
2004087484.tif 000005
【図３】
2004087484.tif 000006
【図４】
2004087484.tif 000007
【図５】
2004087484.tif 000008
【図６】
2004087484.tif 000009
【図７】
2004087484.tif 000010
【図８】
2004087484.tif 000011
【図９】
2004087484.tif 000012
【図１０】
2004087484.tif 000013