JPH04212256A - 放電灯 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、低圧蒸気放電灯の改良
に関し、とくにほぼ球状あるいは円筒状の外形形状を有
する片口金電球形の蛍光放電灯に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の照明用蛍光放電灯は細長いガラス
管の両端に電極を設けた構造のものが一般的であるが、
このような長い放電灯は取扱いが不便であり、長さが短
かく小形で明るい照明用放電灯の開発が望まれていた。

【０００３】このための一方法として実開昭５６−８２
８０７号公報に見られるように、両端に電極を設けた管
形バルブをその中央でＵ字状に屈曲するとともにさらに
その両端部を上記Ｕ字形を含む平面と直交する方向にＵ
字状に湾曲させてなる曲管形バルブをグローブ内に設け
るものがある。図１はその一例を示したものであり、図
中１はベース、２は口金、４はグローブ、１０は曲管形
バルブ、１３は安定器である。ところがこの方法による
放電灯は、上記曲管形バルブの製作が困難であること、
曲管形バルブの温度が放電特性からみた最適値よりも高
くなるため発光効率が低下すること、等の欠点を有する
。

【０００４】さらに小形放電灯を実現する別方法として
、英国特許第６１９，７２１号明細書に見られるように
、外管バルブ内に複数本の片口開孔直管を設け、放電経
路をＵ字状にしたものがある。図２はその一例を図示し
たものであり、図中２１は外管バルブ、２２，２３は片
口開孔直管、２４，２５は陰極、２６はスタータースイ
ッチ、２７，２８は安定器、２９，３０は交流電源端子
、３１は放電経路である。

【０００５】ところがこの方法による放電灯には、種々
の欠点がある。その一つは、図２の構造によれば陽光柱
を一回折り曲げただけの構造になっているため、その全
長は従来の直線状放電灯に比べ、高々半分にしかならな
い。事実この特許明細書中に記載された実施例における
放電灯全長は約３０ｃｍあり、未だ十分短いとは言い難
く、依然として取扱いが不便である。さらに、図２の構
造による放電灯は、陽光柱の一部が片口開孔直管２２と
２３の外に出るため、この部分での放射紫外線は蛍光体
を励起することができず、電力の損失となる。外管バル
ブ２１の頂部に蛍光体を塗布すればこの損失は減少する
が、一部のみに蛍光体が塗布されているため、外観が著
しく悪くなる。全体に蛍光体を塗布すれば外観は改良さ
れるが、片口開孔直管２２，２３から出る可視光の一部
がこの蛍光体に吸収されるため、やはり電力の損失が増
大する。さらに図２の構造による放電灯は、片口開孔直
管２２，２３内で発生した可視光のうちかなりの部分が
それぞれの開口端部から外に出るため、該放電灯を頂部
から見ると、著しく明るい片口開口直管端面が見える。 このため放電灯表面の輝度ムラが大きく、配光性も悪い
。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、コンパクト、高効率で、輝度ムラが少なく、製
作も容易な片口金電球形蛍光放電灯を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明においては、第一の一端部が実質的に封止さ
れ第一の他端部が封止されている第一の内管と、第二の
一端部が実質的に封止され第二の他端部が封止されてい
る第二の内管と、前記第一の内管の前記第一の一端部近
傍に設けられた第一の電極と、前記第二の内管の一端部
近傍に設けられた第二の電極と、第三の一端部が開放さ
れ第三の他端部が封止されている第三の内管と、第四の
一端部が開放され第四の他端部が封止されている第四の
内管と、前記第一の内管の前記他端部近傍および前記第
三の内管の前記他端部近傍を連結して両者間を連通する
放電経路を形成するための第一の連結管と、前記第二の
内管の前記他端部近傍および前記第四の内管の前記他端
部近傍を連結して両者間を連通する放電経路を形成する
ための第二の連結管と、その気密空間内に前記第一の内
管、前記第二の内管、前記第三の内管および前記第四の
内管を設けた外管とを有することを特徴とする放電灯を
特徴としている。

【０００８】

【作用】第一の内管と第二の内管および第三の内管と第
四の内管をそれぞれ第一の連結管および第二の連結管で
連結することにより、ガラス管を曲げ加工することなく
、放電経路を長くできる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明す
る。図３は本発明の一実施例を示す図であり、図中１０
１は透光性外管、１０２は上記外管と一体になって気密
空間を構成する外管ステムであり、該気密空間内には排
気管１０８を通して低圧の金属蒸気や希ガスを封入する
。１０３は概略Ｕ字形をした内管であり、その内壁には
蛍光体等の発光物質１０４が設けられている。内管１０
３の一端は開いているが他端はほぼ、あるいは完全に封
じられており、封じ端の近傍には直流あるいは交流で動
作する、たとえば酸化物陰極１０５が設けられている。 該電極のリード線１０６は、内管１０３の封じ端および
外管ステム１０２を通り抜け、放電灯外側に露出してい
る。該電極リード線において気密空間内に存在する部分
には、電気的な絶縁被覆を施してもよい。図３に示す放
電灯における放電経路は図中一点鎖線１０７で示すよう
に、内管１０３の内側を通って２つの電極１０５間を結
んでいる。放電路の大部分は陽光柱で構成され、該陽光
柱が発生する紫外線で蛍光体１０４を励起し、可視光を
発生せしめている。

【００１０】具体例として、外管１０１は直径７０ｍｍ
、長さ１１５ｍｍの軟質ガラス、外管ステム１０２はボ
タンステムやフレアステム等の形状を有する直径７０ｍ
ｍの軟質ガラス、内管１０３は直径１２〜２０ｍｍ、長
さ２００ｍｍの軟質ガラス、発光物質１０４は２５３．
７ｎｍの紫外線で発光するけい光体、電極１０５はアル
カリ土類の酸化物皮膜を有する直熱形陰極、電極リード
１０６はデュメット、Ｎｉ，Ｆｅ／Ｎｉ等の金属であり
、気密空間内にはＨｇおよびＮｅ，Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅ等
の希ガスが数Ｔｏｒｒ封入されている。直径１５〜２０
ｍｍ程度の軟質ガラスをＵ字状に曲げる技術は公知であ
り、このように一回だけ曲げることに特別の困難は無い
。但し上記内容は一例であり、本発明はこれに限るもの
ではない。なお、図４は図３の正面図であり、図５は図
３の側面図である。

【００１１】図３において外管１０１は透明でもよいが
、表面をすりガラス状にし、あるいは光拡散物質を付着
して光が拡散されるようにしてもよい。こうすると放電
灯内部が見えなくなると同時に、表面輝度分布がより一
様になる。

【００１２】低圧水銀放電灯内の水銀圧力には最適値が
存在する。この水銀圧力は、放電灯内の最冷部温度に対
応する蒸気圧となるため、放電灯内最冷部の温度を最適
値に保つことが重要である。例えば図１に示した放電灯
内の水銀蒸気圧は曲管形バルブ１０の最冷部内面温度で
定められる。ところが曲管形バルブ１０はベース１とグ
ローブ４に囲まれているため、曲管形バルブ１０の温度
が上昇しすぎ、水銀蒸気圧が高くなりすぎ、発光効率が
低下する。ところが本発明の図３に示した構造によれば
水銀蒸気圧は外管１０１の最冷部内面温度で定まる。該
外管は外気に直接触れているため、その温度は図１にお
ける曲管形バルブのそれよりも低くなり、水銀蒸気圧は
最適値により近くなる。したがって発光効率も図１の構
造による放電灯よりも高い。

【００１３】さらに図３の構造による放電灯は、陽光柱
を４回折り曲げた構造になっているため、その全長は従
来の直線状放電灯の約１／４になり、取扱いが著しく容
易になるとともに外観も勝れている。この放電灯を図２
の構造による放電灯と比べると、両者の出力光束を一定
とした場合前者の方が表面積が小さいため、輝度はその
分だけ高くなり、高輝度ランプとして応用範囲が増大す
る。

【００１４】さらに図３の構造による放電灯は、内管１
０３の開放端より強い可視光が軸方向に放射されるが、
この光は一担外管ステム１０２を通過し、その先に設け
られた可視光反射層（図示せず）で反射されてもどって
くるため、外管表面上での著しい輝度ムラは減少する。

【００１５】図３の構造によれば内管１０３はＵ字形を
しているが、直径１５ｍｍ程度のガラス管を１回だけ折
り曲げることはさして困難ではない。内管内壁面への蛍
光体の塗布は、曲げる前あるいは前げた後のいずれの時
点でも可能である。図１の曲管形バルブ１０の内壁には
やはり蛍光体を設けることが必要であるが、該バルブを
２回も折り曲げたあとで蛍光体を設けることは著しく困
難である。一方曲げる前に蛍光体を設けると、該バルブ
を曲げるために必要な加熱工程での蛍光体の温度上昇に
よる劣化や、曲げ工程で蛍光体膜のはがれを防ぐためバ
インダーを必要とすることなどにより蛍光体の発光効率
が著しく低下する。図１の曲管形バルブでは折り曲げ箇
所が３箇所もあるのに対し、図３の内管では折り曲げ箇
所が２箇所だけであるため、後者の方が上述したような
劣化が少ない。のみならず、前述のように、図３の構造
では、管曲げ後に蛍光体塗布が可能となるので、上記の
管曲げに伴う蛍光体発光強度の低下はない。

【００１６】図６は本発明による他の一実施例を示し、
図中１１１は外管ステム１０２の内面に設けた蛍光体膜
である。陽光柱の一部は内管１０３の外に出るが、この
部分の陽光柱が発生する紫外線は、蛍光体１１１により
有効に利用され、放電灯の発光効率が上昇する。しかも
、この部分は外管ステム１０２の内面であるので、外観
を悪くすることはない。

【００１７】図６中蛍光膜１１１の部分を、蛍光体の代
りにＴｉＯ２やＡｌ蒸着膜などの光反射膜としてもよい
。内管１０３から出た光はこの膜１１１により反射され
、有効に使用される。蛍光体、または、反射膜１１１を
外管ステム内面全面に設けても良いことは勿論である。

【００１８】図７は本発明によるさらに他の一実施例を
示し、２個の電極１０５を結ぶ線は外管ステム１０２の
中心上を通る。こうすると電極リード線１０６が外管ス
テム１０２中の対称な位置を通るため、外管ステムの作
成が容易になる、等の利点がある。

【００１９】図８は本発明によるさらに別の一実施例を
示し、内管１０３の開口端部１１２が広げてある。こう
することにより内管１０３外から内管１０３内への水銀
の流入が容易になり、内管１０３内に水銀蒸気が不足す
る現象を防ぐことができる。図９は本発明によるさらに
別の一実施例を示し、内管１０３の開口端部１１３が狭
くしてある。こうすることにより内管１０３内に発生し
た可視光が開口端から外管ステム１０２の外へと逃げる
のを防ぐことができる。

【００２０】図１０は本発明によるさらに他の一実施例
を示し、２本の内管１０３のつなぎの部分に補助内管１
１４を設け、該補助内管の内壁には発光物質１０４を設
ける。こうすることにより、放電で発生した陽光柱の紫
外線のほぼ全てを有効に使用することができるようにな
る。

【００２１】図１１は本発明によるさらに別の一実施例
を示し、２本の内管１０３の開口端近傍に補助電極１１
５が設けてある。１１６はそのリード線である。図１１
に示す放電灯を点灯するとき、たとえばまず一方の内管
１０３内の電極１０５と補助電極１１５間で放電を開始
せしめ、次に両内管１０３内の電極１０５と１０５′の
間で放電を開始せしめれば、放電開始に必要な電圧は補
助電極１１５を使用しない場合と比較して大幅に低下す
る。

【００２２】さらに図１１に示す構造によれば、２本の
内管１０３のうち片方のみ、あるいは両者同時に光らせ
しめることができ、すなわち該放電灯の発光光束を２段
階に調節することができる。

【００２３】図１２は本発明によるさらに別の一実施例
を示し、外管１０１および外管ステム１０２で囲まれた
空間内に１ケ又は複数個のたとえばブロースタータなど
の自動作動式点火装置１１７が設けられている。これに
より、外管ステム１０２を通り抜ける電極リード線数を
減らすことができ、放電灯駆動回路との接合も容易にな
る。

【００２４】図１３は本発明によるさらに他の一実施例
を示し、それぞれの内管１０３は、ガラス管を曲げて形
成するのではなく、複数本のガラス管を端部間で接続し
て形成する。

【００２５】図１４は本発明によるさらに別の一実施例
を示し、図３中の２本の内管１０３は、本実施例では開
口端において部分的に接続されている。したがって本実
施例による内管１１９は一体構造となっており、部品点
数の低減および機械的強度の増大を果している。内管１
１９には１個もしくは複数個の内管孔１２０が設けられ
ており、内管１１９の内側と外側を結んでいる。上記内
管孔１２０が設けられているため内管１１９内外の水銀
蒸気圧は等しくなる。したがって放電により内管１１９
が加熱されても、内管の加熱にしたがって内管内蒸気圧
が上がり、効率が低下する現象が発生せず、内管内水銀
蒸気圧は外管１０１もしくは外管ステム１０２の最冷部
温度により定まるため、効率の低下を防ぐことができる
。

【００２６】図１５は本発によるさらに別の一実施例を
示し、内管１０３内、電極１０５の近傍にはインジウム
などの、水銀アマルガムを形成する金属１２１が設けて
ある。放電灯点灯初期に内管１０３内の水銀蒸気圧が不
足し、十分な光束が得られないばかりか放電開始電圧も
高くなることがある。ところが水銀アマルガム１２１が
電極１０５の近傍に設けられている場合、電極１０５が
発生する熱により水銀アマルガム１２１が加熱され、水
銀を放出する。この結果、点灯初期にも十分な水銀蒸気
圧を得ることができる。

【００２７】図１６は本発明によるさらに別の一実施例
示し、内管１０３は概略Ｕ字形はしているが、開口端側
は短い。上記形状をとることにより、管電圧が低くなり
、また内管１０３の製作が容易になる。

【００２８】図１７は本発明によるさらに他の一実施例
を示し、内管１０３は概略Ｕ字形はしているが、全体に
丸みをつけてある。上記形状をとることにより放電長が
長くなるため効率が向上し、さらに外観が勝れる。

【００２９】さらに図１７中外管１０１を概略球状とす
ることにより、外観的に変化を持たせることができるば
かりでなく、外管１０１の表面積を大きくできるため、
外管１０１の温度が低下し、水銀蒸気圧をより最適値に
近づけることができる。

【００３０】図１８は本発明によるもう一つの実施例を
示し、内管１０３の開口端同志をつき合わせた構造を有
する。上記構造のため、一方の内管１０３の開口部近傍
で発生した紫外線の一部は他方の内管１０３の内壁に塗
布した蛍光体１０４を励起するため、紫外線の損失を少
なくすることができる。

【００３１】図１９は本発明による別の一実施例を示し
、外管ステム１０２の外面に光反射層１２８が設けられ
ており、さらにコネクタ１２２およびコネクタピン１２
３が設けられている。これにより放電灯駆動回路との接
続が容易になる。

【００３２】図２０は本発明によるさらに別の一実施例
を示し、外管ステム１０２の外側に放電灯駆動回路収納
部１２４および電気入力端子用口金１２５が設けてある
。本構造を持つ放電灯は、白熱電球と互換性を有し、使
用上簡便である。

【００３３】図２１は本発明によるもう一つの実施例を
示し、内管１０３が３本設けられている。３本の内管１
０３は、駆動回路方式に基づき、同時に、もしくは順番
に発光する。

【００３４】図２２は本発明によるもう一つの実施例を
示し、内管１０３の両端近傍に電極１０５が１組設けら
れている。外管１０１の内壁には蛍光体１０４を塗布し
てもかまわない。

【００３５】以上の実施例の他に、上記種々の実施例の
組み合わせも可能である。

【００３６】図３中Ｕ字状内管１０３は、必ずしもＵ字
の形である必要はなく、さらに種々の方向に曲がってい
てもよい。

【００３７】図２３は本発明によるもう一つの実施例を
示し、一方の内管１０３は概略直線状である。放電経路
１０７は一点鎖線で示してあり、両内管１０３の内部お
よび外部を通る。発光物質１０４は内管１０３の内面，
外面，外管１０１の内面，外管ステム１０２の内面のい
ずれか、あるいは全てに設けてある。

【００３８】図２４は内管１０３と外管ステム１０２の
接続例を示し、内管１０３の先端をピンチすることによ
り内管１０３を電極リード１０６に固定している。電極
リード１０６の一部の表面には、誘電体層１２６を設け
ることにより電気的絶縁をほどこしてもよい。

【００３９】図２５は内管１０３と外管ステム１０２の
他の接続例を示し、内管先端にはフレア状ステム１２７
を設け、該ステムから出た電極リード１０６′を、外管
ステム１０２のリード１０６と接続している。電極リー
ド表面は絶縁してもよい。

【００４０】図２６は内管１０３と外管ステム１０２の
もう一つの接続例を示し、上記両者はガラスフリット等
の接着物質１２８で接着される。

【００４１】

【発明の効果】以上に述べたごとく、本発明によれば、
コンパクト，高効率，高輝度で、輝度ムラも少なく、水
銀蒸気圧が最適値近傍に設定され、さらに製作容易な片
口金電球形状の蛍光放電灯が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の電球形放電灯の一例を示す図である。

【図２】従来の電球形放電灯の一例を示す図である。

【図３】本発明による放電灯の構造の一例を示す図であ
る。

【図４】図３に示した放電灯の正面図および側面図を示
す図である。

【図５】図３に示した放電灯の正面図および側面図を示
す図である。

【図６】本発明による放電灯の構造の種々の変形実施例
を示す図である。

【図７】本発明による放電灯の構造の種々の変形実施例
を示す図である。

【図８】本発明による放電灯の構造の種々の変形実施例
を示す図である。

【図９】本発明による放電灯の構造の種々の変形実施例
を示す図である。

【図１０】本発明による放電灯の構造の種々の変形実施
例を示す図である。

【図１１】本発明による放電灯の構造の種々の変形実施
例を示す図である。

【図１２】本発明による放電灯の構造の種々の変形実施
例を示す図である。

【図１３】本発明による放電灯の構造の種々の変形実施
例を示す図である。

【図１４】本発明による放電灯の構造の種々の変形実施
例を示す図である。

【図１５】本発明による放電灯の構造の種々の変形実施
例を示す図である。

【図１６】本発明による放電灯の構造の種々の変形実施
例を示す図である。

【図１７】本発明による放電灯の構造の種々の変形実施
例を示す図である。

【図１８】本発明による放電灯の構造の種々の変形実施
例を示す図である。

【図１９】本発明による放電灯の構造の種々の変形実施
例を示す図である。

【図２０】本発明による放電灯の構造の種々の変形実施
例を示す図である。

【図２１】本発明による放電灯の構造の種々の変形実施
例を示す図である。

【図２２】本発明による放電灯の構造の種々の変形実施
例を示す図である。

【図２３】本発明による放電灯の構造の種々の変形実施
例を示す図である。

【図２４】本発明による内管固定方法の一例を示す図で
ある。

【図２５】本発明による内管固定方法の一例を示す図で
ある。

【図２６】本発明による内管固定方法の一例を示す図で
ある。

【符号の説明】 １０１…外管、１０２…外管ステム、１０３…内管、１
０４…蛍光体、１０５…電極、１０６…電極リード、１
２８…光反射層。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．第一の一端部が実質的に封止され第一の他端部が封
   止されている第一の内管と、第二の一端部が実質的に封
   止され第二の他端部が封止されている第二の内管と、前
   記第一の内管の前記第一の一端部近傍に設けられた第一
   の電極と、前記第二の内管の一端部近傍に設けられた第
   二の電極と、第三の一端部が開放され第三の他端部が封
   止されている第三の内管と、第四の一端部が開放され第
   四の他端部が封止されている第四の内管と、前記第一の
   内管の前記他端部近傍および前記第三の内管の前記他端
   部近傍を連結して両者間を連通する放電経路を形成する
   ための第一の連結管と、前記第二の内管の前記他端部近
   傍および前記第四の内管の前記他端部近傍を連結して両
   者間を連通する放電経路を形成するための第二の連結管
   と、その気密空間内に前記第一の内管、前記第二の内管
   、前記第三の内管および前記第四の内管を設けた外管と
   を有することを特徴とする放電灯。
2. ２．第一の一端部が実質的に封止され第一の他端部が開
   放されている第一の内管と、第二の一端部が実質的に封
   止され第二の他端部が開放されている第二の内管と、前
   記第一の内管の前記第一の一端部近傍に設けられた第一
   の電極と、前記第二の内管の一端部近傍に設けられた第
   二の電極と、前記第一の電極近傍に設けた水銀アマルガ
   ムを形成する第一の金属部材と、前記第二の電極近傍に
   設けた水銀アマルガムを形成する第二の金属部材と、そ
   の気密空間内に前記第一の内管および前記第二の内管を
   設けた外管とを有することを特徴とする放電灯。
3. ３．第一の一端部が実質的に封止され第一の他端部が開
   放されている第一の内管と、第二の一端部が実質的に封
   止され第二の他端部が開放されている第二の内管と、第
   三の一端部が実質的に封止され第三の他端部が開放され
   ている第三の内管と、前記第一の内管の前記第一の一端
   部近傍に設けられた第一の電極と、前記第二の内管の一
   端部近傍に設けられた第二の電極と、前記第三の内管の
   前記第三の一端部近傍に設けられた第三の電極と、その
   気密空間内に前記第一の内管、前記第二の内管および前
   記第三の内管を設けた外管とを有することを特徴とする
   放電灯。