JP3577521B2 - Fluorescent lamp - Google Patents
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- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明はU字形に形成したガラスバルブを複数個近接して接続し一つの蛇行状の放電路を形成したコンパクト形蛍光ランプなどの蛍光ランプに関する。
【0002】
【従来の技術】
近時、白熱電球に代わって発光効率に優れ長寿命な蛍光ランプが数多く使用される傾向にある。蛍光ランプを白熱電球の代替光源として使用する場合、ランプを小形化して光効率をさらに高めることが有利となり、このため直管形の蛍光ランプに代わって、U字形、H字形、蛇行形あるいは鞍形などの屈曲した放電路を持つコンパクト形と呼ばれる蛍光ランプが開発され市場に出回っている。
【0003】
そして通常は、ガラスバルブの両端に電極マウントを封止したU字形の蛍光ランプおよび一本の長尺なガラスバルブを数か所で屈曲した蛍光ランプを除き、基本的にはU字形に形成したガラスバルブを2本対向して接続し屈曲した蛍光ランプを得ている。
【0004】
このU字形に形成したガラスバルブ端部と電極マウントとの封止は、ガラスバルブの両端開口部内にフレアステムからなるマウントを介在させ、バルブとマウントとを同軸的に回転してバルブの両端部を同一バーナで加熱し両端部を同時に封止している。なお、このとき一方のバルブ端部は単に気密に閉塞されればよいので、そのマウントは熱陰極を構成するフィラメントコイルを具備していない出来合いのフレアステムが使用されている。
【0005】
このフレアステムを有するマウントを使用するランプでは、上述のようにガラスバルブを回転させながら封止するため封止機械が複雑で高価になるとともに同形のステムを使っているとはいえ同じバーナで加熱しているので両端の封止が均等にできないことがあり、一方が焼き過ぎ孔があいたり焼き不足により完全に封着ができなかったりすることがあった。
【0006】
このようなことから、最近では一対のリード線をガラスビードによって支持させた簡単な構造のビードマウントを使用し、作業が容易な圧潰封止をしてランプを製作することが行われている。
【0007】
この圧潰封止によるものは、ガラスバルブを回転させずに静止した状態のバルブの両端部を対向する両側面から個別のバーナを当て加熱していくと軟化溶融した両壁面がバーナのフレーム圧力によって内方に押しやられる。そして、さらに加熱をすすめると壁面はバルブの中央線上にあるリード線部分にまで凹みこのリード線に引っ掛かるような状態で両壁面が接触する。そこで、バルブの両側からピンチャーで押圧すると接触面で混融して内部にリード線がガラス中に埋設される。また、このとき一方の封止部内にはリード線とともに排気管も封止されるが、排気管内には耐熱金属線が挿通されピンチャーで押圧後にこの金属線が引き抜かれ排気管孔が閉塞されないようにしている。
【0008】
U字形バルブの封止は両端部を同時に行うことが製造にあたり作業能率上好ましく、各端部を加熱するバーナはそれぞれ異なるが圧潰封止においても同時に封止がすすめられ、このため図10に示すようにこの種ビードマウントを用いたランプでも、一方のマウントM1にはリード線L、L間にフィラメントコイルFを継線しているが、他方のマウントM2はリード線L、Lのみでフィラメントコイルが継線してなく、バルブB封止時には両端部を同形のバーナで同時間加熱することによって均等に封止して封止部B1、B2を形成するようにしている。
【0009】
また、このようにして封止したバルブBはこの後フィラメントコイルが継線していない側のバルブ壁に孔を開けガラスの突出部Cを形成する。そして、このバルブBと同様に突出部Cを形成した他のバルブBとの突出部C相互を融合して接続し、鞍形やW(M)形などの放電路を形成したランプを製作している。
【0010】
このように封止部B2のバルブ壁に孔を開けガラスの突出部Cを形成するに当たっては、孔あけ予定部近傍のバルブ壁を加熱し加工する必要がある。しかし、この封止部B2にはバルブBのガラスと熱膨張率を近似させたとはいえ金属材料からなるリード線L、Lが埋設されているため封止の際の加工歪みが残存している。この歪みが残存しているバルブBの封止部B2近傍を再加熱することは、封止部B2の近傍にクラツクが発生し易く、この熱加工によるクラツクを防止するためには突出部Cの形成位置を封止部B2から離す必要があった。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このように突出部Cの形成位置が封止部B2から離れているということはU字形バルブBの端から端までの放電路が有効に使われていることではなく、放電路を途中から短絡することになり、鞍形やW(M)形などの放電路の長さが短くなることでありランプの発光効率を低下させている。また、ランプ完成後にはこの突出部Cを接続した部分は蛍光体膜が被覆されていないことと外観上から口金内に位置するよう配置されていて、この点でも発光効率を低下させる要因となっていた。さらに、封止部B2内に埋設されているリード線L、Lはリークの虞があり、その埋設本数はできるたけ少い方が好ましい。
【0012】
なお、封止部B2やこの突出部Cを形成する部分は加工前に蛍光体膜を剥がしておかないとガラスより高融点の蛍光体粒子が溶融したガラス中に混入し、成形後にクラックの原因となることからである。
【0013】
また、U字形バルブの一端にはフレアステムからなるマウントを封止し、他端にはマウントを介在させずにバルブの先端を焼き縮めて閉塞封止し丸味をもたせるように形成したものがある。しかし、この場合もU字形のバルブを回転させながら両端部を共通のバーナで加熱し封止させるもので、封止機械が複雑で高価になるとともに両端の封止を同時に進行させるにはバーナの調整が難しく作業に熟練を要し生産性があまりよくなかった。
【0014】
この発明は上記事情に鑑みなされたもので、放電路を長くし発光効率を向上できるとともにバルブにクラックやリークあるいは細管折損の虞が少ないコンパクト形の蛍光ランプを提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に記載の蛍光ランプは、端部に圧潰封止部が形成されるとともに内部に電極が設けられたガラスバルブと、上記圧潰封止部に封止られた細管と、この細管内に収容されたアマルガムとを有する蛍光ランプにおいて、
上記細管は、圧潰封止部内部分にアマルガムが収容された圧潰封止部外部分より細径の縮径部が形成されていることを特徴としている。
【0016】
本発明の請求項2に記載の蛍光ランプは、ガラスバルブ端部の圧潰時に、圧潰封止部内の細管部分に縮径部が形成されることを特徴としている。
【0019】
【作用】
請求項1に記載の発明によれば、圧潰封止部外の細管内に収容されたアマルガムは縮径化した圧潰封止部内で移動が阻止され、ガラスバルブ内に入り込むことが防げるとともに圧潰封止部外の細管部分に細径化を形成する場合に比べ封止部外へ延出する細管長さを短くできる。
請求項2に記載の発明によれば、格別な作業を要せず圧潰封止部の形成時に同時に封止部内の細管部分に縮径部が形成できる。
【0020】
【実施例】
以下,本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【0021】
図1は鞍形の蛍光ランプバルブを斜め上方からみた斜視図、図2は図1の一方のU字形ガラスバルブの断面正面図、図3は図1の他方のU字形ガラスバルブの断面正面図、図4は図1の側面図をそれぞれ示す。
【0022】
図中1は鞍形のバルブで、ソーダ石灰ガラスや鉛ガラスなどからなるガラス管の中央部を屈曲した一対のU字形ガラスバルブ2、3を接続し形成している。したがって、このバルブ1は一方のU字形ガラスバルブ2、他方のU字形ガラスバルブ3および接続部23の内部の各放電路2r、3r、23rが連通され蛇行状の一本の放電路1rを形成している。
【0023】
これらU字形ガラスバルブ2、3の両端部は圧潰して気密に封止られ、圧潰封止部2aと圧潰封止部2b、圧潰封止部3aと圧潰封止部3bとは同一方向に圧潰面を有している。そして、圧潰封止部2aにはビードマウント4とソーダ石灰ガラスや鉛ガラスなどからなる排気管51が、封止部3aにはビードマウント4が、封止部3bには上記と同材料の排気管52がそれぞれ封止られ、封止部2bにはバルブ2のガラス以外のものは存在しない。
【0024】
また、両U字形ガラスバルブ2、3の接続部23は封止部2b近傍および封止部3b近傍に孔23a、23bをあけガラスを突出させ、この突出させた部分を接続することによって形成してある。なお、6はバルブ1の内面に形成された蛍光体膜で、各封止部2a、2b、3a、3b近傍は上述したように蛍光体粒子がガラス内に混入してクラックを生じないよう特に封止部2bと3bは接続部形成のためやや長く蛍光体膜6の非形成部61、62を有している。
【0025】
上記ビードマウント4はニッケル・鉄合金や鉄にニッケルメッキした内部リード線4aにガラスとの気密封着性のよいジュメット線やこのジュメット線にニッケルメッキしたものを封着線4bおよび外部リード線4cとして接続したリード線を2本用い、鉛ガラスからなるガラスビード4d内に内部リード線4a部を埋設しこのリード線4a、4a部を支持させるとともに、内部リード線4a、4a間にコイル状のフィラメント電極4eを継線したものからなる。そして、バルブ2、3の上記圧潰封止部2aと3a内には内部リード線4a部が0.5mm以上の長さ埋め込まれた状態で封着線4b部が気密に封止されている。
【0026】
また、2本の排気管51、52があるが、封止部2a側の排気管51内には凹部5cを隔て水銀アマルガム5dが収容され、封止部3a側の排気管52はバルブ1内を排気し希ガスを封入したのち封切してある。なお、5a、5bは排気通路である。
【0027】
このような構成の蛍光ランプは、各封止部2a、2b、3a、3bの近傍までがこの接合強度維持、電気的接続、外観上などのことから口金内に収容され接着剤を介し接合されるが、本発明ではU字形ガラスバルブ2、3の封止部2bと3bにはリード線などの異種のものがなく、また、封止部3bはバルブ3と同材料の排気管52が封止されるので圧潰封止加工による残存歪みが少なく、バルブ2、3の端部に近い部分に接続部23を形成しても封止部2b、3bにリード線に起因するクラックやリークの発生がない。
また、圧潰封止部2a外の排気管51内に収容された水銀アマルガム5dは縮径部5cでガラスバルブ2内方向への移動が阻止され、ガラスバルブ2内に入り込むことが防げるとともに圧潰封止部外の排気管部分に細径化を形成する場合に比べ封止部2a外へ延出する排気管51長さを短くできるので、口金付け工程などの後工程での取扱時に排気管51が他の部材と当接することも少なく折損を低減して歩留りを向上できるとともに排気管51を短縮した分、ランプを小形化または同一長さとした場合は放電路を長くとることができる。
また、バルブ2、3の端部の近い部分に接続部23を形成できるので、同一のバルブ2、3を用いても放電路が長くなるので発光効率を向上させることができる。
【0028】
つぎに、この鞍形蛍光ランプの製造工程を図5の(a)〜図7(n)に示すように順を追って説明する。
【0029】
図5(a)〜(e)は屈曲したバルブへの蛍光体の塗布工程で、まず、ガラス管をU字形に屈曲したバルブ2(3)を用意し、開口端を上にして蛍光体液6aを7分目位まで注入する。(図a)
そして、このバルブ2(3)の両脚部放電路2c、2d(3c、3d)が同一平面にある状態でこの平面に対し直交する方向にバルブ2(3)を傾斜させると両脚部放電路2c、2d(3c、3d)の開口端から蛍光体液6aがこぼれ始め(図b、図c)、さらに、バルブ2(3)を傾斜し回転させ開口端を下向きにすれば蛍光体液6aは両脚部放電路2c、2d(3c、3d)の開口端近傍にも流れ、すなわち、バルブ2(3)内全面に蛍光体液6aが塗布される。(図d)
つぎに、このバルブ2(3)の開口端側が下向きのままでベーキング炉を通し、蛍光体塗布液6aを焼成して蛍光体被膜6を形成し、封止時障害となる開口端部の蛍光体被膜を剥がして非形成部61を設けた蛍光体被膜6形成バルブ2(3)を得る。なお、一方の脚部放電路2d(3d)にはこの非形成部61に連続して一部をさらに剥がした非形成部62を設けておく。(脚部放電路3dでは反対側面となる。)(図e)
つぎに、図6(a)〜(e)は封止工程で、図(b)〜(e)で上段側はバルブ2側、下段側は他方のバルブ3側の工程を示し、対象封止体の具体的構成は異なるがその作用は同じであるので主としてバルブ2側を代表として説明する。
【0030】
U字形に屈曲したバルブ2の脚部放電路2c側にはビードマウント4と排気管51を用意し、脚部放電路2d側には何も用意しない。(図b)
(他方のバルブ3の脚部放電路3c側にはビードマウント4を、脚部放電路3d側には排気管52を用意する。(図b))
そして、脚部放電路2cの開口端部にビードマウント4および排気管5aを介在させ(図c)、脚部放電路2dの開口端には何も置かずにして、バルブ2を回転させずに静止した状態の両開口端部を対向する両側面から別々のバーナ71、71で加熱溶融する。(図d)
この加熱により軟化溶融した両壁面がバーナ71、71のフレーム圧力によって内方に押しやられる。そして、さらに加熱をすすめると脚部放電路2c側の壁面はバルブ2の中央線上にあるリード線の封着線4b,4b部および排気管51部分にまで凹みこの封着線4b,4b部および排気管51に引っ掛かるような状態で両壁面が接触する。また、脚部放電路2d側の壁面はバルブ2の中央部分にまで凹み互いの壁面が接触する。このとき両開口端部がほぼ同一時間で同一に溶融するよう各バーナ71,71の火力調整をしておく。そこで、この溶融した部分を両側からピンチャー8,8で押圧すると接触面で混融して、脚部放電路2c側は内部にリード線の封着線4b,4b部分がガラス中に埋設された封止部2aが、また、脚部放電路2d側にはガラスを圧潰した封止部2bが形成される。(図e)
なお、この封止は排気管51の外側が溶融するよう加熱しなければならず、脚部放電路2d側より脚部放電路2c側の方のバーナ71,71の火力を強くしておく必要がある。また、この排気管51の中間部は封止作業時にバーナを当て凹部を形成しておくと、この凹部は圧潰封止後には図2に示すような封止部2a内において縮径部5cとなる。また、バルブ3は両脚部放電路3c、3dに介在物があるので同程度の火力でよい。(図e)
また、この封止に際し圧潰封止部2a,3b内に埋め込まれるリード線部分は、ガラスとのなじみのよい封着線4b部が気密に封止されていることはもちろんであるが、封着線4bと溶接された内部リード線4a部分が0.5mm以上で圧潰封止部2a、3aの高さの50%を上限としてそれ以下の長さを埋め込まれた状態であるのが好ましい。
これは、封着線4b部が封止部2a、3bより外方に露出していると封着線4bより大径で重量のある内部リード線4aの負荷が封着線4bにかかり、振動や衝撃によって内部リード線4aが曲りコイル状のフィラメント電極4eを変形したり断線させたりして所定の特性が得られなくなったり、ジュメット線の場合表面の被覆から不純ガスが発生して、放電開始電圧を高めたり、早期に黒化したり、短寿命となったりするなど品質の低下を起こすことがある。また、逆に内部リード線4aの埋め込みが深過ぎるとガラスとの熱膨脹率差が大きくなじみがよくないことから、封止部2a,3bにクラックやリークを生じ歩留まりが低下する。
【0031】
また、この圧潰封止に際し脚部放電路2c(3d)側の排気管51(52)から非酸化性のガスたとえば窒素を約500mAqの圧力で流入させ、脚部放電路2d(3c)側の開口端部から排出して、排気管51(52)の孔5a(5b)が潰れ排気が不能になる(排気管52は内部に収容したアマルガムが機能しなくなる)ことや加熱されるビードマウント4や蛍光体膜6の酸化防止とバルブ2(3)や蛍光体膜6が吸着している水蒸気などの不純ガスの除去をしている。そして、マウント4が封止されたら窒素の圧力を約2000mAqに上げて封止部のガラス肉溜りを延ばし封止部2a、2b(3a〜3b)を成形する。このように非酸化性ガスを通流させることにより、バルブ2(3)内の不純ガスが除去されランプの早期黒化、始動電圧の上昇、バルブ2(3)内壁への水銀付着の防止などがはかれる。
【0032】
図7(a)〜(d)は接続部の形成工程から排気工程までを示し、図(b)で上段側はバルブ2側、下段側は他方のバルブ3側の工程を示す。
【0033】
上記ようにして両端部が封止されたバルブ2は、つぎに圧潰封止部2bに隣接する蛍光体被膜6のない非形成部62を加熱する。そして、この加熱部が軟化溶融してきたら排気管51から窒素ガスなどの高圧気体たとえば窒素ガスをバルブ2内に吹き込むと、内圧が上がり上記軟化している溶融部が吹き破れて突出した穴23aが形成される。(図aの上側)(図aにおいて左側は背面図、右側は側面図である。)また、バルブ3についても上記と同様に蛍光体被膜6のない非形成部62を加熱し、上記と同様に突出した穴23bを形成する。(図aの下側)つぎに、上記のバルブ2および3の突出した穴23aと穴23bとを対向させてこれら突出部をバーナ72、72で加熱する。(図b)
この加熱により両突出部23aと23bとが融合し接続部23が形成されるとともに両バルブ2、3は一体化され一本の蛇行状の放電路1rを有する鞍形のバルブ1となる。(図c)
このように一体化された鞍形のバルブ1は、封止部2aの排気管51内にアマルガム5dを収容し先端部を溶封する。このアマルガム5dはこの溶封された部分と予め形成した縮径部5cとで形成された空間内から脱落することはない。つぎに、バルブ1の封止部3bに設けた排気管52を排気装置に接続し、内部を排気し、所定の不純ガスの放出を行った後、希ガスおよび必要に応じ水銀を封入して排気管52を溶封する。(図d)
そして、上記各封止部2a、2b、3a、3bを覆うように口金(図示しない。)を被せ接着剤などを介し取付けることによってランプを完成させている。
【0034】
上述したように、この蛍光ランプの製造は従来の製造工程を大きく変えることなく行え、特に圧潰封止工程では一方の封止部にはリード線などの異種のものがないので加熱バーナなどの調整も容易で、リード線などに起因するクラックやリークの発生を防ぐことができる。また、封止部に排気管が介在した場合はほぼ同材質のものであれば問題なく融合させることができクラックの発生がない。
【0035】
なお、通常これら蛍光ランプのバルブや排気管の材質としてはソーダ石灰ガラスまたは鉛ガラスを用い同材質同志あるいは異種材質を組み合わせているが、バルブの圧潰封止部内に介在する排気管は、バルブ加熱時にバルブと同時に溶融してしまっては排気孔が変形して縮径するか潰れてしまう。このため従来ではピンチャーで押圧するときに排気管内に表面が酸化した金属棒を介在させ、押圧後にこの金属棒を引き抜き排気孔が残るようにしている。
【0036】
しかし、排気管内にいちいち金属棒を出し入れすることは装置の機構が複雑になるとともにガラスが付着してしまうため排気管がある程度冷却してからでないと金属棒が引き出せずに作業に時間がかかるという不具合があった。
【0037】
そこで、上記実施例のように圧潰封止作業中は排気管内に気体を流通させ潰れを防止すればよいことが分かった。なお、この潰れは排気管の径や肉厚に関係するもので、発明者等の実験で下記のことが確認された。
【0038】
まず、鉛ガラスからなる外径が17.5mmのバルブ内に、鉛ガラスおよびソーダ石灰ガラスからなる外径が4.85±0.15mmで肉厚が1.0mm、0.7mm、0.5mmの計6種類の排気管およびビードマウントを収容し、標準的なバーナ炎で同一時間加熱し圧潰して封止した。
【0039】
その結果、封止部内における排気管内径は図8に示すように当初に比べ肉厚が薄いものほど縮径率が大きかった。図8は横軸に排気管肉厚(mm)を、縦軸に排気管内径の縮径率(%)を対比して示す。
【0040】
図8から鉛ガラスに比べソーダ石灰ガラスの排気管の方が同径でも縮径率が小さいのは、その融点が鉛ガラス約610℃、ソーダ石灰ガラス約695℃と融点の違いからくるもので、ソーダ石灰ガラス製の排気管の方が細径のものを使用できる。
【0041】
また、排気管外径と肉厚の関係で排気管の折れ、リーク、排気管内径の縮径状況について観察した結果を表1に示す。試験は外径が4.85±0.15mmの鉛ガラスからなる排気管および外径が3.9±0.15mmのソーダ石灰ガラスからなる排気管を用い上記と同様に封止してランプを製作し各5個を試験した。
【表1】
これらの結果から、通常はバルブ内の排気および希ガスや水銀の封入に使用する側の排気管内径は2mm以上を必要とし、また、アマルガムを収容する側の排気管内径は1.5〜2mmを必要とするところから、標準的な封止バーナ調整で鉛ガラス製の場合は外径4.70〜5.00mm、肉厚0.60〜0.85mm、ソーダ石灰ガラス製の場合は外径3.75〜4.05mm、肉厚0.4〜0.7mmのものがよい。
【0042】
なお,本発明は上記実施例に限定されない。たとえば,上記実施例ではバルブに形成する屈曲部を二つの角部を有するU字形のものについて述べたが、図9(a)、(b)に示す連続的に丸みを有するU字形でもあるいはH字形などでもよく、また、本発明は上記U字形バルブを組み合わせ接続して、鞍形や図9(c)に示すW(M)形あるいはU字形バルブを3個以上接続して形成したランプに適用することも可能である。また、バルブ2、3の接続部とする部分の蛍光体膜を予め四角形状に剥がしたが、四角形状に限らず円形などできる限り小面積を剥離した方が光特性上好ましい。
【0043】
また、実施例ではW(M)形バルブに2本の排気管を有し、端の1本はアマルガム収容用、他の1本はバルブ内の排気と希ガスの封入用として排気効率を上げるため中央寄りに設けたものについて述べたが、この配置に限らず図9(c)に示すようにマウントが封止されるバルブの両端部にそれぞれ排気管を設け、両端から同時に排気したりまたは一方から不活性ガスを送り他方から排出して通流させるなどしてもよい。また、排気管は2本でなくても1本でもあるいは必要に応じ3本以上であっても差支えない。
【0045】
さらにまた、実施例ではリード線としては内部リード線と封着線を接続した2パーツのもので説明したが、本発明は2パーツのものに限らず1パーツ(全体が封着線からなる。)、3パーツのものであってもよい。なお、封着線を内外のリード線とした場合は、封着線表面にガラス質や酸化膜が形成されているためこれらを剥がしてフィラメントコイルや口金の端子と接続しなくてはならない。
【0046】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の蛍光ランプは、U字形ガラスバルブの接続部を形成する近傍の封止部にはリード線などの異種のものが介在せず排気管が封止されているので圧潰加工による残存歪みが少なく、接続部の形成にあたり熱加工してもこの封止部にリード線などに起因するクラックやリークの発生がない。
【0047】
また、細管の縮径部を圧潰封止部内に設けることにより水銀アマルガムの移動が阻止されるとともに封止部外へ延出する細管の長さを短くできるので、後工程などでの取扱時に細管の折損を低減して歩留りを向上がはかれ、また、細管を短縮した分、ランプを小形化または同一長さとした場合は放電路が長くなるので発光効率を向上させることができる。
このため、接続部をバルブの端部に近い部分に形成できるので、同一のバルブを用いても放電路が長くなるので発光効率を向上させることができるとともに外観的に少々形状の劣る接続部を封止部と一緒に口金内に収容できるなど、特性、品質および歩留りの向上がはかれるコンパクト形などの蛍光ランプを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る鞍形のコンパクト形蛍光ランプを示す斜視図である。
【図2】図1におけるバルブ端部(圧潰封止部近傍)を拡大して示す断面正面図である。
【図3】図1におけるバルブ端部(圧潰封止部近傍)を拡大して示す断面背面図である。
【図4】図1におけるバルブ端部(圧潰封止部近傍)を拡大して示す断面側面図である。
【図5】(a)〜(e)は本発明に係る蛍光ランプの蛍光体の塗布工程を順を追って示す説明図である。
【図6】(a)〜(e)は本発明に係る蛍光ランプの封止工程を順を追って示す説明図である。
【図7】(a)〜(d)は本発明に係る蛍光ランプの接続部の形成工程から排気工程までを順を追って示す説明図である。
【図8】排気管の肉厚と縮径率を対比して示す説明図である。
【図9】(a)〜(c)は本発明に係る他の蛍光ランプバルブの形態を示す正面図である。
【図10】従来の鞍形のコンパクト形蛍光ランプを示す斜視図である。
【符号の説明】
1:鞍形バルブ、 2、3:U字形バルブ、 1r、2r、3r、23r:放電路、 2a、2b、3a、3b:圧潰封止部、 4:ビードマウント、 51、52:排気管(細管)、 縮径部:5c、 6:蛍光体膜、[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a compact type in which a plurality of U-shaped glass bulbs are connected in close proximity to form one meandering discharge path.Such as fluorescent lampsRelated to fluorescent lamps.
[0002]
[Prior art]
Recently, many fluorescent lamps having excellent luminous efficiency and long life have been used in place of incandescent lamps. When a fluorescent lamp is used as an alternative light source for an incandescent lamp, it is advantageous to further increase the light efficiency by downsizing the lamp. For this reason, a U-shaped, H-shaped, meandering or saddle-shaped fluorescent lamp is used instead of a straight tube fluorescent lamp. A fluorescent lamp called a compact type having a bent discharge path such as a shape has been developed and is on the market.
[0003]
And usually, except for a U-shaped fluorescent lamp in which an electrode mount is sealed at both ends of a glass bulb and a fluorescent lamp in which one long glass bulb is bent at several places, it is basically formed in a U-shape. A fluorescent lamp bent by connecting two glass bulbs facing each other is obtained.
[0004]
The sealing between the glass bulb end formed in this U-shape and the electrode mount is performed by interposing a mount made of a flare stem in the opening at both ends of the glass bulb, and rotating the bulb and the mount coaxially, thereby forming both ends of the bulb. Are heated by the same burner to seal both ends simultaneously. At this time, since one end of the bulb only needs to be hermetically closed, the mount uses a ready-made flare stem that does not have a filament coil constituting a hot cathode.
[0005]
In the lamp using the mount with this flare stem, the sealing machine is sealed while rotating the glass bulb as described above, so the sealing machine is complicated and expensive, and even though the same stem is used, the lamp is heated by the same burner In some cases, sealing at both ends cannot be performed evenly, and one of them sometimes has an over-baked hole or cannot be completely sealed due to insufficient baking.
[0006]
For this reason, recently, a lamp has been manufactured by using a bead mount having a simple structure in which a pair of lead wires is supported by a glass bead, and performing crush sealing for easy operation.
[0007]
With this crush sealing, both ends of the bulb in a stationary state without rotating the glass bulb are heated by applying individual burners from both sides facing each other, and the two walls that have been softened and melted by the flame pressure of the burner It is pushed inward. Then, when the heating is further promoted, the wall surface is recessed to the lead wire portion on the center line of the bulb, and both wall surfaces come into contact with each other in a state of being caught by the lead wire. Therefore, when pressed by pinchers from both sides of the bulb, the bulbs are melted at the contact surface and the lead wire is embedded inside the glass. Also, at this time, the exhaust pipe is sealed together with the lead wire in one of the sealing portions, but a heat-resistant metal wire is inserted into the exhaust pipe, and after being pressed by the pincher, the metal wire is pulled out so that the exhaust pipe hole is not closed. I have to.
[0008]
The sealing of the U-shaped valve is preferably performed at the both ends at the same time in terms of work efficiency in manufacturing, and the burners for heating each end are different, but the sealing is promoted at the same time also in the crushing sealing, so that FIG. As described above, in the lamp using this type of bead mount, the filament coil F is connected between the lead wires L and L on one mount M1, while the filament coil F is connected on the other mount M2 only with the lead wires L and L. Are not connected, and when the valve B is sealed, both ends are heated with the same shape burner for the same time so as to be sealed evenly to form the sealed portions B1 and B2.
[0009]
The bulb B sealed in this way then forms a protruding portion C of glass by making a hole in the bulb wall on the side where the filament coil is not connected. Then, similarly to this bulb B, the projection C is fused and connected to another bulb B having the projection C formed therein, thereby producing a lamp having a discharge path such as a saddle type or a W (M) type. ing.
[0010]
Thus, in forming a hole C in the bulb wall of the sealing portion B2 to form the protruding portion C of the glass, it is necessary to heat and process the bulb wall in the vicinity of the portion to be drilled. However, lead wires L, L made of a metal material are buried in the sealing portion B2 even though the coefficient of thermal expansion of the sealing portion B2 is close to that of the glass of the bulb B, so that processing distortion during sealing remains. . Reheating the vicinity of the sealing portion B2 of the valve B in which the distortion remains causes cracks to be easily generated in the vicinity of the sealing portion B2. It was necessary to separate the formation position from the sealing portion B2.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, the fact that the formation position of the protruding portion C is away from the sealing portion B2 does not mean that the discharge path from one end of the U-shaped bulb B to the other end is used effectively, , And the length of the discharge path such as the saddle type or the W (M) type is shortened, and the luminous efficiency of the lamp is reduced. Further, after the lamp is completed, the portion to which the protruding portion C is connected is not covered with the phosphor film and is arranged so as to be located in the base from the appearance, which also causes a reduction in luminous efficiency. I was Furthermore, the lead wires L, L buried in the sealing portion B2 may leak, and the number of buried leads is preferably as small as possible.
[0012]
Unless the phosphor film is peeled off from the sealing portion B2 and the portion where the projecting portion C is formed, phosphor particles having a higher melting point than glass are mixed into the melted glass, and cracks may occur after molding. It is because it becomes.
[0013]
In addition, there is a U-shaped valve in which a mount made of a flare stem is sealed at one end, and the other end is formed so as to shrink and close the tip of the valve without intervening the mount, thereby sealing and closing the bulb. . However, also in this case, both ends are heated and sealed with a common burner while rotating the U-shaped valve, so that the sealing machine becomes complicated and expensive, and it is necessary to use a burner to simultaneously seal both ends. It was difficult to adjust and required skill to work, and productivity was not very good.
[0014]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to lengthen a discharge path to improve luminous efficiency and crack or leak a bulb.Or there is little risk of breakage of the thin tube.The aim is to provide a compact fluorescent lamp.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The fluorescent lamp according to
The capillary isCrush sealFormed with a smaller diameter than the outer part of the crushed seal that contains amalgam in the inner partIt is characterized by being.
[0016]
The fluorescent lamp according to
[0019]
[Action]
According to the first aspect of the invention, the crushable sealing portionOutside detailstubeThe amalgam housed inside is prevented from moving inside the reduced-diameter crushed sealing portion, preventing it from entering the glass bulb and sealing compared to forming a small-diameter portion on the narrow tube outside the crushed sealing portion. Reduce the length of the thin tube extending outsideit can.
According to the invention described in
[0020]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0021]
1 is a perspective view of a saddle-shaped fluorescent lamp bulb viewed from obliquely above, FIG. 2 is a cross-sectional front view of one U-shaped glass bulb of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional front view of the other U-shaped glass bulb of FIG. 4 shows a side view of FIG.
[0022]
In the figure,
[0023]
Both ends of the
[0024]
The connecting
[0025]
The
[0026]
Although there are two
[0027]
In the fluorescent lamp having such a configuration, up to the vicinity of each of the sealing
Further, the
In addition, since the connecting
[0028]
Next, the manufacturing process of this saddle-shaped fluorescent lamp will be described step by step as shown in FIGS. 5 (a) to 7 (n).
[0029]
FIGS. 5 (a) to 5 (e) show a process of applying a phosphor to a bent bulb. First, a bulb 2 (3) having a glass tube bent in a U-shape is prepared, and the
When the two-
Next, with the opening end side of the bulb 2 (3) facing downward, the
6 (a) to 6 (e) show a sealing step. In FIGS. 6 (b) to 6 (e), the upper side shows a step on the
[0030]
A
(
The
Both wall surfaces softened and melted by this heating are pushed inward by the frame pressure of the
In addition, this sealing must be heated so that the outside of the
In addition, as for the lead wire portion embedded in the crushed sealing
This is because if the sealing wire 4b is exposed outside the sealing
[0031]
In this crushing sealing, a non-oxidizing gas such as nitrogen is introduced at a pressure of about 500 mAq from the exhaust pipe 51 (52) on the side of the
[0032]
7 (a) to 7 (d) show the steps from the step of forming the connection portion to the exhaust step. In FIG. 7 (b), the upper side shows the steps on the
[0033]
The
By this heating, the two protruding
The saddle-shaped
Then, a base (not shown) is covered so as to cover the sealing
[0034]
As described above, the manufacture of this fluorescent lamp can be performed without greatly changing the conventional manufacturing process. In particular, in the crushing sealing process, since there is no foreign material such as a lead wire in one sealing portion, adjustment of a heating burner or the like is performed. Also, it is possible to prevent the occurrence of cracks and leaks caused by the lead wires and the like. Further, when the exhaust pipe is interposed in the sealing portion, if the exhaust pipe is made of substantially the same material, it can be fused without any problem and no crack is generated.
[0035]
Usually, soda lime glass or lead glass is used as the material for the bulbs and exhaust pipes of these fluorescent lamps, and the same or different materials are used in combination. Sometimes, if the valve is melted at the same time as the valve, the exhaust hole is deformed and the diameter is reduced or crushed. Therefore, in the related art, a metal rod whose surface is oxidized is interposed in an exhaust pipe when pressing with a pincher, and after the pressing, the metal rod is pulled out so that an exhaust hole remains.
[0036]
However, putting a metal rod in and out of the exhaust pipe each time complicates the mechanism of the device and attaches glass, so the exhaust pipe must be cooled to some extent before the metal rod can be pulled out and it takes time to work. There was a defect.
[0037]
Therefore, it has been found that during the crushing sealing operation as in the above-described embodiment, it is only necessary to flow gas through the exhaust pipe to prevent the crushing. Note that this collapse is related to the diameter and thickness of the exhaust pipe, and the following has been confirmed in experiments by the inventors.
[0038]
First, in a bulb made of lead glass and having an outer diameter of 17.5 mm, an outer diameter made of lead glass and soda-lime glass was 4.85 ± 0.15 mm, and the thickness was 1.0 mm, 0.7 mm and 0.5 mm. And a bead mount was heated, crushed and sealed with a standard burner flame for the same time.
[0039]
As a result, as shown in FIG. 8, the inner diameter of the exhaust pipe in the sealing portion was smaller as the wall thickness was smaller than at the beginning. FIG. 8 shows the exhaust pipe wall thickness (mm) on the horizontal axis and the reduction ratio (%) of the exhaust pipe inner diameter on the vertical axis.
[0040]
From FIG. 8, the reason why the soda-lime glass exhaust pipe is smaller in diameter than the lead glass even with the same diameter is that the melting point is about 610 ° C. for lead glass and about 695 ° C. for soda-lime glass because of the difference in melting point. The exhaust pipe made of soda-lime glass can have a smaller diameter.
[0041]
In addition, Table 1 shows the results of observations on breakage, leakage, and reduction in the inner diameter of the exhaust pipe due to the relationship between the outer diameter of the exhaust pipe and the wall thickness. The test was carried out using an exhaust pipe made of lead glass having an outer diameter of 4.85 ± 0.15 mm and an exhaust pipe made of soda-lime glass having an outer diameter of 3.9 ± 0.15 mm, and sealing the lamp as described above. Five of each were fabricated and tested.
[Table 1]
From these results, the inner diameter of the exhaust pipe on the side normally used for exhausting the inside of the valve and charging rare gas or mercury requires 2 mm or more, and the inner diameter of the exhaust pipe on the side containing amalgam is 1.5 to 2 mm. Is required, the outer diameter is 4.70 to 5.00 mm, the wall thickness is 0.60 to 0.85 mm in the case of lead glass, and the outer diameter is in the case of soda lime glass by standard sealing burner adjustment. Those having a thickness of 3.75 to 4.05 mm and a thickness of 0.4 to 0.7 mm are preferable.
[0042]
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above-described embodiment, the bent portion formed in the valve has been described as having a U-shape having two corners. However, a continuously rounded U-shape or an H-shape shown in FIGS. The present invention may be a lamp formed by connecting and connecting the above-mentioned U-shaped bulbs, and connecting three or more saddle-shaped or W (M) -shaped or U-shaped bulbs shown in FIG. 9 (c).It is also possible to apply to. In addition, although the phosphor film at the connection portion of the
[0043]
Further, in the embodiment, the W (M) valve has two exhaust pipes, one at the end for accommodating amalgam, and the other at the end to exhaust gas in the valve and enclose rare gas to increase exhaust efficiency. Therefore, the arrangement provided near the center has been described. However, the present invention is not limited to this arrangement, and exhaust pipes are provided at both ends of the valve whose mount is sealed as shown in FIG. An inert gas may be sent from one side and discharged from the other side to flow. In addition, the number of exhaust pipes may be one, or two or more, if necessary.
[0045]
Furthermore, in the embodiment, the description has been made of the two-part lead wire in which the internal lead wire and the sealing wire are connected. However, the present invention is not limited to the two-piece type, but one part (the whole consists of a sealing wire). ) It may be three parts. When the sealing wire is an inner or outer lead wire, since a vitreous or oxide film is formed on the surface of the sealing wire, these must be peeled off and connected to a filament coil or a terminal of a base.
[0046]
【The invention's effect】
As described in detail above, in the fluorescent lamp of the present invention, a different kind of lead wire or the like is interposed in the sealing portion near the connection portion of the U-shaped glass bulb.The exhaust pipe is sealed withoutTherefore, there is little residual distortion due to the crushing process, and even if heat processing is performed in forming the connection portion, cracks and leaks due to lead wires and the like do not occur in the sealing portion.
[0047]
Also, by providing the reduced diameter portion of the thin tube in the crushed sealing portion, the movement of the mercury amalgam is prevented, and the length of the thin tube extending outside the sealing portion can be shortened. In addition, the yield is improved by reducing the breakage of the lamp, and when the lamp is miniaturized or made the same length by the shortened capillary, the discharge path becomes longer, so that the luminous efficiency can be improved.
For this reason, since the connection portion can be formed at a portion near the end of the bulb, the discharge path becomes longer even when the same bulb is used, so that the luminous efficiency can be improved, and the connection portion having a slightly inferior shape in appearance can be obtained. Compact type with improved characteristics, quality and yield, such as being able to be housed in the base together with the sealing partSuch asA fluorescent lamp can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view illustrating a saddle-shaped compact fluorescent lamp according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged sectional front view showing a valve end portion (near a crush sealing portion) in FIG.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional rear view showing a valve end portion (near a crush sealing portion) in FIG. 1;
FIG. 4 is an enlarged sectional side view showing a valve end portion (near a crush sealing portion) in FIG. 1;
5 (a) to 5 (e) are explanatory diagrams showing the application steps of the phosphor of the fluorescent lamp according to the present invention in order.
6 (a) to 6 (e) are explanatory views showing the sealing step of the fluorescent lamp according to the present invention in order.
FIGS. 7A to 7D are explanatory diagrams sequentially showing a process of forming a connection portion of a fluorescent lamp according to the present invention and a process of exhausting the fluorescent lamp.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a comparison between the thickness of the exhaust pipe and the diameter reduction ratio.
FIGS. 9A to 9C are front views showing another embodiment of the fluorescent lamp bulb according to the present invention.
FIG. 10 is a perspective view showing a conventional saddle-shaped compact fluorescent lamp.
[Explanation of symbols]
1: saddle-shaped valve, 2, 3: U-shaped valve, 1r, 2r, 3r, 23r: discharge path, 2a, 2b, 3a, 3b: crush sealing portion, 4: bead mount, 51, 52: exhaust pipe(Narrow tube),Reduced diameter part: 5c, 6: phosphor film,
Claims (2)
上記細管は、圧潰封止部内部分にアマルガムが収容された圧潰封止部外部分より細径の縮径部が形成されていることを特徴とする蛍光ランプ。In a fluorescent lamp having a glass bulb in which an electrode is provided inside while a crushed sealing portion is formed at an end portion, a thin tube sealed in the crushed sealing portion, and amalgam contained in the thin tube . ,
The fluorescent lamp according to claim 1, wherein the narrow tube has a reduced diameter portion formed in an inner portion of the crushed sealing portion with a smaller diameter than an outer portion of the crushed sealing portion containing amalgam .
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