JPS6231782B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、例えば螢光ランプのような低圧ガ
ス放電灯の放電路を屈曲させ外観形状を小形にし
白熱電球に代替可能なようにした低圧ガス放電灯
に関するものである。 現在一般照明用光源としては螢光ランプがその
効率の良さ、面発光に近いグレアの少なさ、光色
の選択の広さなどから数多く使用されている。し
かしながら、効率が螢光ランプの1/3〜1/5程度の
白熱電球もまだかなり使用されており、省エネル
ギー化が強く叫ばれる現在では問題がある。 この現象は白熱電球が螢光ランプにない小形高
輝度で片口金の性状を有しているため照明器具の
設計の自由度が大きいこと、点光源に近いため陰
影を混じえたアクセント照明やムード照明を行な
いやすい点などがあるためである。 螢光ランプにこの白熱電球の長所を持たせるた
め、螢光ランプの小形化の試みが従来から考えら
れ、一部は実用化もされている。例えば、螢光ラ
ンプをＵ字形に曲げ従来の螢光ランプの約1/2の
長さにし、片側に口金部を寄せたランプ（実公昭
36―3972号、実公昭36―27473号）や円盤状の発
光管の中に隔壁をガラス、フリツトなどを用いて
密封溶着させて（実公昭36―6768）小形螢光ラン
プを作る方法などが提案されている。しかしなが
ら、Ｕ字形螢光ランプは一般の直管ランプの約1/
２の長さに小形化されるが、電球のように小さく
すると明るさと効率が低下してしまう欠点があ
る。また、円盤発光容器などに隔壁を溶着させ放
電路を屈曲させる方法は一般の直管形や円形の螢
光ランプに比較し非常に小形、高輝度で片口金構
造に作り易いため白熱電球代替螢光ランプとして
は理想に近いが、しかしその外管壁と隔壁あるい
は隔壁どうしの密封溶着が非常に難しく、溶封が
不完全な場合には歪によつてランプが割れたり、
あるいは外管壁と隔壁との間にクラツクや隙間が
生じ、その間を放電が短絡現象を起こし正規の特
性が得られないなど、量産的に安価に製造できな
い欠点があつた。 この発明は放電容器内に隔壁を設け放電路を屈
曲させ螢光ランプを小形、高輝度で片口金にする
隔壁形ランプに於て、上記のような放電の短絡現
象と量産の困難さを解決し、更に発光効率と始動
性の向上を同時に達成しようとしたものであり、
その方法は放電容器の内部に強度的に強い金屈隔
壁を密着挿入し放電路を仕切る隔室を設け、この
金属隔壁と電極とを整流回路を介して接続し、交
流で点灯した場合金属隔壁が電極の一方より負電
位になるようにしたことを特徴としている。 以下発明の詳細を図面を用いて説明する。第１
図及び第２図はこの発明の実施例を示す低圧ガス
放電灯の構造図であり、低圧ガス放電灯として白
熱電球に代替する小型螢光ランプを用いた例であ
る。第１図に於て、小型螢光ランプ１はドーム形
の端部をもつガラス管２からなり、ガラス管２の
内面には紫外線照射によつて発光する螢光体被膜
３が被着されている。ガラス管２は管の長手方向
に内面の一部が凹んだ凹溝部があり、ここに放電
を仕切る金属製の隔壁５が密着挿入されている。 隔壁５には螢光体がガラス管２に挿入する前あ
るいは挿入後被着される。隔壁５が挿入されたガ
ラス管２の開口端は隔壁５によつて仕切られたガ
ラス管２の両側に電極６ａ，６ｂが位置するよう
に金属製のステム板が封着されている。ステム板
と電極とは絶縁された構造になつており、またス
テム板と隔壁とは密着して接続されている。ステ
ム板が封着された端部には４本のピン７を有する
プラスチツク製の口金８が装着されている。口金
の中で両電極の各一方の支持線は整流回路２０を
介して金属製ステム、従つて隔壁と接続される構
造となつている。 ランプの点灯は第３図に示すごとく白熱電球と
同一のＥ型口金９を有する点灯ユニツト１０に差
し込まれ、通常の電球ソケツトに捩じ込んで使用
できる構造になつている。ランプ１と点灯ユニツ
ト１０が接続されたときの回路図の一例を第４図
に示す。点灯ユニツト１０の内部には電流制限器
１１とグローランプ１２が内蔵されており、グロ
ーランプ１２は電極６ａの一端と電極６ｂの一端
のリード線及び整流回路２０と接続されている。
整流回路２０はステム板を通し隔壁と接続されて
いる。 電極６ａのリード線はＥ型口金９に直接接続さ
れ、電極６ｂの他のリードは電流制限器１１を通
してＥ型口金９に接続される回路構成になつてい
る。ランプ１と点灯ユニツト１０が一体となつた
ものは、通常の電球ソケツトに直接捩じ込むこと
により簡単に電球に代替して点灯させることがで
きる。電球ソケツトへ捩じ込み電源が入るとグロ
ーランプ１２に100Vの電源電圧が印加されグロ
ー放電が起こりグローランプ１２のバイメタル極
が動作して短絡状態となり、電流制限器１１と２
個の電極６ａ，６ｂのインピーダンスで決る予熱
電流が２個の電極６ａ，６ｂに流れ電極は十分に
熱せられ熱電子が放出される。その後、グローラ
ンプ１２は冷却されたバイメタル極が開放される
が、このとき電流制限器１１によつて高いインダ
クシヨンキツク電圧がランプの両電極６ａ，６ｂ
間に発生するものでランプ１は点灯する。 この方式でランプのバルブ径60mm、長さ150
mm、封入ガスとしてアルゴンを3torr封入し、使
用螢光体として通常のアンチモン付加ハロりん酸
カルシウム螢光体を使用した小型螢光ランプを製
作した。隔壁材にはステンレス板を用い整流回路
を通して電気的に接続したものと、接続しないも
のの２種類を製作した。ランプの光出力はランプ
電流400ｍＡ一定とした場合、隔壁を整流回路を
通して電気的に接続し電極に対して負電位とした
ランプが540ｍ、接続のないランプが480ｍで
あつた。電気的に接続のあるものは電極より放出
される電子と放電アーク中の電子が隔壁で衝突し
失われるのが抑制され、放電アーク中の水銀との
衝突確率が上るため光出力と効率が向上する。従
つて、40Wの電球ソケツトに直接捩じ込んで点灯
可能な効率のよい電球代替の小形螢光ランプが得
られた。 第５図は他の実施例ランプの断面図であり、ガ
ラス管１３の内側に金属製の十字状の隔壁１４を
密着挿入した例である。 十字状の隔壁１４は第６図のようなガラス管１
３壁と密着する部分がＬ字形に折曲し、放電の短
絡防止形の構造となつており、十字状の隔壁１４
の一片１８ａによつて電極１７ａと電極１７ｂは
隔てられている。接続極１５はセラミツク製のス
テム板２３に電極と同じようにランプ内に封入さ
れており、ランプ内で隔壁と電気的に接続されて
いる。ガラス管１３と十字状の内側には螢光体１
６が塗布されている。ランプが点灯した場合、第
６図に示すように放電アークは電極１７ａから矢
印の如く進み隔壁板の一片１８ｂの切開部１９ａ
を通つて隔壁板１８ｂの反対側に進み、更に隔壁
板１８ｃの切開部１９ｂ、隔壁板１８ｄの切開部
１９ｃを通り、他の電極１７ｂに達する４本の屈
折した放電路２２を形成する。このためランプ単
位長さ当り高い光出力が得られ、白熱電球に近い
コパクトな螢光ランプが得られる。この方式でラ
ンプのバルブ径60mm、長さ140mm、封入ガスとし
てアルゴン3torr封入しアンチモン付加ハロりん
酸カルシウム螢光体を使用した小形螢光ランプを
製作した。電流制限器として軽量化をはかるため
抵抗安定器を内蔵させた。 この電球代替ランプを入力電力30W一定時の明
るさと25℃に於ける始動電圧を、前の実施例と同
様に整流回路を介し接続極と隔壁とを電気的に接
続し隔壁を電極に対して負電位とするもの及び接
続しないものを比較した（表１）

【表】 電気的な接続のあるものは大幅な光出力の向上
とともに、大きな始動補助効果を示した。また、
このランプの寿命は5000時間が得られた。従つ
て、電球60W（13.5ｍ／Ｗ、寿命1000時間）に
近い小形形状にすることが可能となり、電球に代
替して使用した場合、効率は2.2倍（30.2ｍ／
Ｗ）、寿命５倍となり省エネルギー光源として使
用した場合大きな経済的利益が得られる。 上記実施例では隔壁を一枚あるいは十字状の例
を示したがこれに限定されるものでなく、放電空
間を種々の形状の金属材を用いて仕切り、壁室を
作り放電径路を折曲させた例を含むことは言うま
でもない。また、ランプと点灯ユニツトを切り離
し整流回路をランプ内に内蔵した例を示したが、
両者を一体にすることが出来ることは言うまでも
ない。 また、隔壁を整流回路を介して接続し、電極の
一方より負電位にする整流回路の接続例は図７に
示すように種々のものを使用することができる
が、これに限定されるものでないことは言うまで
もない。 この発明は以上説明した通り、螢光ランプのよ
うな低圧ガス放電灯の放電容器を金属製の隔壁を
挿入して仕切り、長い放電路を折曲しコンパクト
にしたランプに於て、金属隔壁を整流回路を介し
て電気的に接続し電極の一方より負電位になるよ
うにしたことにより、電子の隔壁での損失を低下
させることが可能となり光効率を向上させること
ができ、また、低い始動電圧で点灯することが可
能となつた。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す小型螢光ラ
ンプの組立体の斜視図、第２図は第１図のランプ
の断面図、第３図はランプと点灯ユニツトを示し
た図、第４図はランプと点灯ユニツトの電気的な
回路図、第５図は放電容器を隔壁によつて４個の
隔室に分割したこの発明の他の実施例ランプの断
面図、第６図は第５図の実施例に用いた十字状の
隔壁と点灯時の放電アークのつながり状態を示す
図、第７図は本発明に用いる整流回路の実施例図
である。 図において、１は小型螢光ランプ（ランプ）、
２はガラス管、３は螢光体被膜、４は凹溝部、５
は隔壁、６ａ，６ｂは電極、９はＥ型口金、１０
は点灯ユニツト、１１は電流制限器、１２はグロ
ー・ランプ、２０は整流回路である。なお、各図
中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内壁面に螢光体を被覆した筒状の放電容器内
   を複数の金属隔壁によつて複数の隔室に分割し、
   該隔室を各隔壁部材の少くとも一部を開口させて
   その開口部を介して互いにつながつた構造とし、
   電源附勢時に前記隔室に設けた２個以上の電極間
   で各隔室を順次通つて放電が形成される低圧ガス
   放電灯に於て、電極と金属隔壁を整流回路を介し
   て接続し、金属隔壁が電極の一方より負電位にな
   るようにしたことを特徴とする低圧ガス放電灯。 ２ 電流制限器、始動装置、整流回路と一体に
   し、Ｅ型口金を取付けたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の低圧ガス放電灯。